DE1029839B

DE1029839B - Mittel zur Verbesserung und Regelung der Duengerwirkung auf landwirtschaftlichen Kulturboeden

Info

Publication number: DE1029839B
Application number: DEY103A
Authority: DE
Inventors: Tosaku Yoshioka
Original assignee: TOSAKU YOSHIOKA
Current assignee: TOSAKU YOSHIOKA
Priority date: 1953-05-07
Filing date: 1954-05-05
Publication date: 1958-05-14

Description

Mittel zur Verbesserung und Regelung der Düngerwirkung auf landwirtschaftlichen Kulturböden Es ist bekannt, bei der Herstellung von Düngemitteln Mikroorganismen, insbesondere Bakterien, zu verwenden. Man hat auch vorgeschlagen, Hefepilze und Schimmelpilze Düngemitteln zuzusetzen. Sie fixieren den Luftstickstoff, oder wandeln Ammoniak in Eiweißstoffe um.
Die Mittel zur Verbesserung und Regelung der Düngerwirkung gemäß der Erfindung bestehen ebenfalls aus Mikroorganismen, Stickstoff, Phosphorsäure und/oder Kali enthaltenden mineralischen Düngemitteln und Kohlenhydraten. Es wurde nun gefunden, daß man eine erhebliche Verbesserung und eine zweckmäßigere Regelung der Düngewirkung erreicht, wenn man als Mikroorganismen sich stark fortpflanzende Fadenpilze, wie Pilzarten der Aspergillus-, Rhizopus- oder Mukor-Familien, verwendet.

Morphologisch unterscheiden sich diese Pilzarten von den Bakterien und Hefepilzen, die verhältnismäßig kleine Abmessungen aufweisen, granular oder rund sind. Die vorgenannten Fadenpilze bilden dagegen lange Fäden, die in die Erde greifen und von dieser fast untrennbar sind. Auch durch senkrecht oder waagerecht fließendes Wasser kann das Myzel des Erdbodens nicht ausgewaschen werden. Diese Fadenpilze benötigen, um in Anwesenheit geeigneter Kohlenstoffquellen erhebliche Mengen neuer lebender Körper zu erzeugen, Stickstoff, Phosphorsäure und Kali, die unter jeweils gegebener Umgebungaus nutzbaren Quellenwahlweise aufgenommen werden. Auf Grund von Analysen wurde festgestellt, daß die großen Kolonien dieser Fadenpilze aus Proteinen, Kohlenhydraten, Fetten und Aschenbestandteilen bestehen und daneben auch Vitamine, Hormone, organische Säuren usw. enthalten. Diese Anteile sind organischen Charakters und im großen und ganzen als organische Düngestoffe bzw. Pflanzenwuchsstoffe anzusehen. Als Beispiele seien erwähnt:

Gehalt an

Fungus Roh- Stickstoff- Ce-

(Trocken- pro_ Ascbe , Roh- I Roh- freier samt-

faser fetten

stick-

substanz) teinen . ! Substanz Stoff

% °/a i % % i °/o %

Aspergillus

Oryzae..... 40,00 9,8 12,1 ; 1,7 35,6 i 6,5

Rhizopus

Japonicus .. 35,00' 5,5 7,7 9,7 42,0 5,6

Die Aschenbestandteile weisen folgenden Gehalt auf:

Phosphorsäure Kali Kieselsäure

°/o °/o °/o

Aspergillus Oryzae. . 48 28 -

Rhizopus Japonicus 37 19 26

Das Verhältnis Stickstoff zu Phosphorsäure zu Kali ist ungefähr 6: 3 : 2. Auch wenn der Stickstoff-, Phosphorsäure- oder Kalibestandteil aus anorganischen Düngemitteln entnommen worden ist, ist der Bestandteil im Pilzkörper gänzlich in organischer Form enthalten. Die Kultur der Mikroorganismen erfordert, wie bekannt, Stickstoff, Phosphorsäure, Kali und/oder Kohlenhydrate. Als Quellen der obengenannten Komponenten können die dieselben enthaltenden mineralischen Düngemittel bekannter Art benutzt werden. Das Wachstum der Pilzarten währt nicht lange, sondern verläuft relativ kurz. Mit zunehmender Autolyse geben die vorerwähnten Fadenpilze wasserlösliche Stickstoff-, Phosphorsäure-und Kaliverbindungen ab. Diese Tatsache ist von hoher technischer Bedeutung, da man dadurch anorganische Stoffe in organische umwandeln kann, nachdem man meist Wert darauf legt, organische Düngemittel zu verwenden. Man ist also in der Lage, die schwer löslichen und daher nur langsam wirkenden Phosphate und Kalisalze so zu verändern, daß sie leicht löslich und für die Pflanzen leicht aufnehmbar werden.

Die in großen Mengen kultivierten Mikrobenkörper zerfallen in der Regel durch in sich sezernierte Enzyme. Die Proteine gehen dabei in niedermolekulare Stoffe, wie Aminosäuren, über. Andere Stoffe werden ebenfalls der Wahlabsorption durch die Pflanzen unterworfen, nachdem sie zersetzt worden sind. Bei Anwendung unter günstigen Bedingungen, d. h. geeigneter Feuchtigkeit, Temperatur, geeignetem pH-Wert usw., mobilisieren die im Präparat enthaltenen zahlreichen Mikroben die Düngungskomponenten des Präparates wie auch unlösliche Phosphate und Kaliverbindungen in der Erde, wobei sich große feste Kolonien bilden. Die Kolonienbildung der Fadenpilze benötigt etwa 7 Tage, falls im Laboratorium wenige Sporen bei reichlicher Ernährung kultiviert werden. Nach der Kolonienbildung stellen die Mikrobenkörper bereits den Mutterkörper eines gut eingestellten Düngemittels dar, der nicht mehr anorganischer, sondern schon organischer Natur ist.
Die Mikrobenkörper lösen sich nicht in Wasser. Der Stickstoff, die Phosphate und Kaliverbindungen, die zur Bildung der Pilzkörper benutzt worden sind, lösen sich so lange nicht in Wasser, solange die Pilze am Leben bleiben. Düngerwirkungen treten daher nicht auf, solange die Pilze im Erdboden leben. Sie sind vollständig blockiert. Erst nach Zersetzung der Mikrobenkörper verbessern der Stickstoff, die Phosphate und Kaliverbindungen in organisch gebundener Form den Erdboden und zeigen die Düngewirkungen.
Auf Grund von Versuchen wurde festgestellt, daß zur Gewinnung von 100 g Pilzkörpersubstanz etwa 1000 g Kohlenhydrate erforderlich sind. Man muß daher als normales Mengenverhältnis zwischen Mikrobenkörpern Stickstoff, Phosphorsäure, Kali und Kohlenhydraten etwa ein Verhältnis von 100: 6 : 3:2 : 1000 wählen. In den erfindungsgemäßen Mitteln stimmen die drei Bestandteile Stickstoff, Phosphorsäure und Kali mit dem Bedarf der Mikrobenkörpe,r@;@ an diesen Stoffen überein, so daß weder Mangel noch UberSChuß vorkommen kann. Es ist sogar möglich, abgebrannte Erde oder Sandhügel mit dem Mittel gemäß der Erfindung kulturfähig zu machen.
Besonders zweckmäßig ist es, als Kohlenhydrate Abfälle aus der Kartoffelstärkegewinnung und/oder Rohrzucker zu verwenden.- Die zugesetzte Menge an Kohlenhydraten kann vermindert werden, wenn die Düngemittel in fruchtbare Erde eingebracht werden. Enthält die Erde Überschüsse an den Düngerbestandteilen, so können die entsprechenden Bestandteile entfallen oder vermindert werden. Bei einer erhöhten Stickstoffmenge gegenüber dem vorerwähnten Verhältnis wirkt der freie Stickstoffbestandteil des Präparates schneller ein. Fehlt im Präparat Stickstoff, so entnehmen die Fadenpilze dem Boden Stickstoff. Man kann die erfindungsgemäßen Präparate daher besonders vorteilhaft als Düngemittel in einem Erdreich verwenden, das einen Stickstoffüberschuß aufweist. Bei erhöhter Menge an Phosphorsäure wird lösliche Phosphorsäure des Präparates stärker zugeführt. Unterschreitet die Phosphorsäuremenge das genannte Verhältnis, dann wird die unlösliche ,oder schwer lösliche Phosphorsäure des Erdreichs in lösliche Form übergeführt und dann assimiliert; es erfolgt also eine Aktivierung der sogenannten latenten Phosphorsäure. Aus dem gleichen Grunde beschleunigt ein Überschuß an Kali gegenüber dem genannten Verhältnis den Metabolismus der Kulturpflanzen, und zwar andauernd, während der Mangel an Kali Lösung der Kalibestandteile in der Erde und deren Benutzung zum Aufbau der Mikroben hervorruft; die Kalisalze in der Erde wirken als sogenannter latenter Kalidünger.
Beispiel 10 kg Reiskleie und 10 kg Abfälle aus der Kartoffelstärkegewinnung werden mit Wasserdampf sterilisiert. In das erhaltene, etwas wasserhaltige Pulver wird Rhizopus Japonicus eingeimpft und anschließend kultiviert. Dieses Präparat läßt man einige Tage stehen, so daß sich zahllose Sporen bilden. Das Gemisch wird in einer Tablettiermaschine zu festen Tabletten verformt: Probe A. Weitere 600 kg Abfälle aus der Kartoffelstärkegewinnung werden in drei Teile, je 200 kg, geteilt. Nach Sterilisieren durch Wasserdampf werden jedem der drei Teile gesondert 30 kg Ammonsulfat bzw. 15 kg Superphosphat bzw. 4 kg Kaliumsulfat zugesetzt, so daß sich die Proben B, C und D ergeben. Diese vier Proben werden in beliebiger Kombination zu Präparaten zusammengesetzt.
Ein Präparat aus den Proben A, C und D, das einen Stickstoffunterschuß aufweist, kann als starkes Hemmungsmittel gegen überschüssigen Bodenstickstoff wirken. Die Proben A, B und D können, zusammengesetzt, die latente Phosphorsäure aus der Erde mobilisieren. Ein Präparat aus den Proben A, B und C kann bei Anwendung auf granithaltiger Erde Kali aus dem Feldspat löslich machen.
Je nach Art des Kulturbodens und der Kulturpflanze kann eine entsprechende Kombination der obenerwähnten Gemische gewählt werden, um eine Verbesserung und Regelung der Düngewirkung zu bewirken. Verwendet man Pflanzenabfälle in großen Mengen, dann kann man die Menge an Kohlenhydraten vermindern.
Infolge der Selbstzersetzung der Fadenpilze entstehen im Erdboden ferner Netzwerke feinster Bohrungen dort, wo die Pilzkörper verschwunden sind, so daß eine bessere Auflockerung der Ackererde erfolgt und eine vorzügliche Bodengare entsteht. Gleichzeitig werden andere Netzwerke erneut wieder gebildet, so daß mit den erfindungsgemäßen Mitteln auch eine erhebliche Verbesserung der Struktur landwirtschaftlicher Kulturböden erzielt wird.
Während beispielsweise in Reisfeldern bisher ein Verlust an Stickstoff von etwa 50 bis 600/,) auftrat, verringert sich dieser Verlust bei Verwendung von Fadenp#zpräparaten gemäß der Erfindung auf die Hälfte oder ein Drittel des bisherigen Verlustes. Darüber hinaus wurde festgestellt, daß die auszustreuende Düngemittelmenge bei anderen Feldfrüchten erheblich verringert werden kann, trotzdem die Erträge an Getreide gegenüber den bisherigen erhöht werden. Dadurch, daß ein Auswaschen der Düngemittelbestandteile durch die Fadenpilze verhindert wird, konnte man den Aufwand an Stickstoff- und Kalidüngemitteln erheblich herabsetzen, was insbesondere dort wesentlich ist, wo Stickstoff und Kali nicht in ausreichender Menge zur Verfügung stehen.
Während die Düngewirkung bekannter Düngemittel bisher vielfach nur etwa 1 Woche währt, ließ sich durch die Verwendung der Fadenpilzpräparate gemäß der Erfindung eine Düngewirkung über 4 Wochen erzielen. Dies liegt daran, daß der Zerfall der Fadenpilze allmählich eintritt und verhältnismäßig lange dauert. Es bestehen also keinerlei Schwierigkeiten, dafür zu sorgen, daß im Erdreich stets ausreichende Mengen von Düngemitteln zur Verfügung stehen. Man erzielt nicht nur höhere Ernten, sondern ist auch in der Lage, früher zu ernten als bisher; da die unlöslichen und latenten Phosphate durch die Fadenpilze gelöst werden, kann man auch erhebliche Mengen an Phosphatdüngemitteln sparen.

Claims

PATEN TA NS PR UCI-Ir: 1. Mittel zur Verbesserung und Regelung der Düngerwirkung auf landwirtschaftlichen Kulturböden, bestehend aus Mikroorganismen, Stickstoff, Phosphorsäure und/oder Kali enthaltenden mineralischen Düngemitteln und Kohlenhydraten, dadurch gekennzeichnet, daß sie Pilzarten der Aspergillus- oder Rhizopus-Familien enthalten. 2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB das Mengenverhältnis zwischen den Fadenpilzen, Stickstoff, Phosphorsäure, Kali und Kohlenhydraten ungefähr gleich 100: 6: 3 : 2: 1000 ist. 3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daB die Pilze einer mit Wasserdampf sterilisierten Mischung aus vorzugsweise gleichen Teilen von Kleie und Abfallstärke zugesetzt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 866 343, 701903, 544 301, 500 999, 435 534, 383 779, 282 532, 268 534, 123 054, 120141, 111247, 97 970; österreichische Patentschrift Nr. 81969; britische Patentschriften Nr. 651079, 161553, 116 758, 113571, USA.-Patentschriften Nr. 1909 622, 2 200 532.