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Verfahren zur Herstellung von Impferden für die Verbesserung landwirtschaftlich
bzw. gärtnerisch genutzter Böden Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung
von Impferden, die wichtige Bodenorganismen, sogenannte Gareorganismen, enthalten
und die den Boden verbessern, indem sie keine Verrottung bewirken, den Boden aber
durchlüften, begasen, feucht erhalten und mit Hormonen oder Humusstoffen usw. anreichern.
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Es ist bekannt, Düngemittel herzustellen, indem Abfälle, wie Müll,
Fäkalien, Bergwerkschlämme und ähnliche Ausgangsstoffe, einem biologischen Aufschluß
unterworfen werden. So wird z. B. der Müll einer anaeroben und anschließend einer
aeroben Gärung unterworfen und auf diese Weise ein Humusdüngemittel hergestellt.
Nach anderen Verfahren werden Abfälle, wie Müll, Fäkalien, Knochen usw., einer Heißvergärung
in großer Schichthöhe unterworfen und dann dem auf diese Weise verrotteten Gemisch
mit Bodenbakterien angereicherte, ausgereifte Humusdüngemittel zugesetzt. Weiter
ist es bekannt, Trockenabfälle, wie Haus- und Straßenkehricht, mit Fäkalien zu mischen
und dann mit Bodenbakterien zu beimpfen, um daraus ein brauchbares Düngemittel herzustellen.
Nach einem anderen Verfahren werden Düngemittel aus Bergwerkschlämmen hergestellt,
indem diese mit Torf oder ähnlichen Humusstoffen gemischt und dann getrocknet werden.
Bei diesem Verfahren ist es auch möglich, dem Gemisch eine Mikrofauna zuzusetzen.
Dieses Verfahren dient ebenfalls zur Herstellung eines Düngemittels. Nach einem
anderen Verfahren werden aus den bekannten Abfällen und Abwässern Düngemittel hergestellt,
die Humus enthalten und bei deren Herstellung die Abfälle mit einer Pilzkultur versetzt
werden.
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Von all diesen bekannten Verfahren unterscheidet sich die Arbeitsweise
der vorliegenden Erfindung dadurch, daß kein Düngemittel hergestellt wird, sondern
Impferden, die die sogenannten Gareorganismen, also eine Mikroflora, enthalten zur
Beimpfung landwirtschaftlicher oder gärtnerischer Abfälle, die erst durch diese
Beimpfung zu einem wertvollen Düngemittel umgewandelt werden. Bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren dient der eingetrocknete Schlamm als Träger der einzuimpfenden Organismen.
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Die erfindungsgemäß hergestellten Impferden dienen zur Humusverbesserung
bzw. -herstellung oder zur Alleinverwendung für Topfpflanzen. Durch Erosion oder
Bodenbearbeitung jeder Art können die wichtigsten und unentbehrlichsten Humusbildner
unter den Bodenorganismen aussterben, entarten oder zu einer richtigen Funktion
nicht mehr imstande sein; diese Bodenorganismen werden dem Boden durch die erfindungsgemäßen
Impferden in besonders günstiger Kombination wieder zugefügt.
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Das Grundmaterial für die erfindungsgemäßen Impferden bilden organismenreiche
Naturschlämme oder, falls diese nicht vorhanden sind, Grundschlämme, die durch organische
Zersetzung von menschlichen, tierischen und pflanzlichen Abfällen auf biologischem
Wege hergestellt werden. Im letzteren Fall wird die organische Verrottung so weit
getrieben, daß ein homogener, geruchloser Schlamm entsteht, der zweckmäßig mit schwachen
Aufschlämmungen von Kieselgallerte oder gemischten Gesteinspulvern und Knochenmehl
versetzt wird. Dadurch wird die mineralischorganische Zusammensetzung erreicht,
die für die Herstellung der erfindungsgemäßen Impferden notwendig ist. Die mineralischen
Aufschlämmungen dürfen nicht in Mengen über 10% zu dem Verrottungsschlamm hinzugefügt
werden. Die biologische Auswahl der verwendeten Aufschlämmungen hängt von den Erfordernissen
der jeweiligen Böden ab, d. h. davon, ob es sich um vulkanische Böden, Urgesteins-,
Kalk-, Löß- oder Sandböden handelt.
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Diese Natur- oder Verrottungsschlämme stellen das Grundmaterial für
die Herstellung der Impferden dar, d. h. den Nährboden für die Gareorganismen. Sie
müssen mindestens 5011/o Feuchtigkeit enthalten, und in sie werden die Mikroben
aus der Gruppe der grünen Bodenalgen (Schizophyceen) der moosbewohnenden Rhizopoden
und Diatomeen und der gesteinsaufschließenden Lithobionten angesiedelt. Die Auswahl
aus diesen großen Gruppen hängt von den Erfordernissen der Böden und der Zusammensetzung
des herzustellenden Humus ab. Die Erfahrung des leitenden Biologen entscheidet ausschließlich
über die vorzunehmende Auswahl.
DieAnsiedlung dieser Organismen
in den als Grundmaterial verwendeten Schlämmen geschieht durch Beifügung stark angereicherter
wäßriger Infusionen, die nach der (später näher beschriebenen) Methode in die Nährböden,
d. h. die Grundschlämme, eingerührt werden. Die Zeit, die für die Ansiedlung benötigt
wird, beläuft sich je nach dem Klima auf 4 bis 6 Wochen. Ungünstige Klimaverhältnisse
(Kälte, viel Regen, wenig Sonne, Nebel, ständiger Frost mit Wind) können den Prozeß
bis zu einem halben Jahr ausdehnen. Die erreichteReife ist daran zu erkennen, daß
die sehr feingeschlämmte, im nassen Zustand schwarzgraue, im trockenen hellgraue
Masse die Beschaffenheit eines dicken, nicht mehr flüssigen Teiges annimmt, der
sich mühelos zu Formstücken zerkleinern läßt. Im Reifebecken ist es ein gutes Zeichen,
wenn sich in den letzten 8 bis 10 Tagen auf der Oberfläche häufig Luftblasen oder
grünliche Flöckchen bilden. Die bis dahin reichliche Feuchtigkeit braucht zu ihrer
Verdunstung noch einige Tage außerhalb der Reife. Es ist vorteilhaft, am ersten
oder zweiten Tag dieser Trocknung die Masse nochmals durchzumischen. Der ganze Vorgang,
d. h. die Ansiedlung und das Wachstum der Organismen, spielt sich im Freien ab,
da Laboratoriumskulturen für den Impfstoff nicht geniigend widerstandsfähig sind.
Jede Mischkultur hat bereits die symbiotische Zusammengewöhnung hinter sich, ehe
sie dem Impfstoff zugeführt wird. Parasitisch lebende Organismen sind ausgeschlossen.
Die wäßrigen Infusionen wurden auf einem PHWert von 7 bis 8 gehalten. Sie sind ungiftig,
hoch produktiv an Sauerstoff, Luftstickstoff, Kohlensäure und wichtigen Huminsäuren
(Grauhuminsäure, Braunhuminsäuren, Asparaginsäure, Citronensäure usw.). Die Masse
muß absolut homogen sein, sie darf weder Steine noch Sand, noch organische Reste
irgendwelcher Art enthalten. Je feiner das Korn ist, j e besser während der Ausreifung
gemischt wurde, eine um so größere Sicherheit für den Erfolg ist gegeben.
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Naturschlämme sind fast stets mit Steinbrocken. Holzstücken u. dgl.
verunreinigt. Das alles muß vor dem Einfüllen in die Reifebecken ausgesondert werden.
Später besteht zur Reinigung praktisch keine Möglichkeit mehr. Auch beschädigen
Steine, Scherben usw. leicht die Beckenwand oder die Rahmen bei der Ausformung der
Masse.
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Die für die Ansiedlung benutzten Organismen sind so ausgewählt, daß
sie sich auf anabiotischem Wege durch Trocknung der Masse enzystieren und dadurch
eine Dauerform annehmen. Bei Anfeuchtung aktivieren sie sich binnen 24 Stunden und
behalten diese Fähigkeit beliebig, bis 10 Jahre lang, bei. Die Beifügung der Infusionen
geschieht nach dem Ermessen des biologischen Leiters in Zeiträumen von 24 Stunden
bis 8 Tagen. Zugegossen wird auf einmal nicht über 11.
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Nach Fertigstellung der Masse, d. h. nach genügendem Wachstum der
Organismen, wird die Masse einer biologischen Trocknung unterworfen, in deren Verlauf
sie zu einer festen Masse erhärtet, die in enzystierter Form alle notwendigen Gareorganismen
enthält. Diese feste Masse wird dann zu Ziegeln verarbeitet, die dann zur Verbesserung
des Bodens verwendet werden. Für die Anwendung wird ein Stück Impfziegel, der für
1 cbm Rohbeet bestimmt ist, 8 bis 10 Tage in 4 bis 5 1 Wasser eingelegt. Dabei entwickeln
sich die enzystierten Organismen wieder und vervielfachen sich. Mit dieser Flüssigkeit
wird dann das Rohbeet gegossen, und zwar wird der Bodensatz mitverwendet. Die anfänglichen
4 bis 5 1 Wasser werden vor der Anwendung auf 10 1 für einen Impfziegel vermehrt.
Die Anwendung der Impfziegel geschieht wie folgt: Nach dem zweiten Umsetzen des
Rohbeetes für Humusbereitung (in Europa nach 8, in subtropischem Klima nach 6 `'Wochen)
erfolgt die Impfung. Das heißt, pro 1 cbm Rohbeet werden sorgfältig 10 1 Impfstoff
mit Bodensatz eingegossen. Von da ab gießt man das Rohbeet nur noch mit reinem Wasser
4 Wochen (Europa) oder 14 Tage (Subtropen oder Tropen) lang.
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Will man den Impfstoff allein anwenden (bei Topfpflanzen, Samenzucht,
Steckliugszuchtusw.). so macht man sich von einem bis fünf Impfziegeln in einem
Faß eine Infusion von 10 bis 501. Wenn diese Infusion (am besten durch Zusatz von
20 bis 100 g Knochenmehl) schön grün ist, wird sie dein Gießwasser zugesetzt. Mindestens
8 Tage wird so gegossen, dann fügt man dem verjüngten Boden den Bodensatz bei. Der
Erfolg zeigt sich nach 8 bis 14 Tagen. Man kann die beschriebene Anwendung zwei-
bis dreimal im Jahr wiederholen.
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Da ein kräftiges Wurzelwachstum meist die erste Folge zu sein pflegt,
so ist es notwendig, die Pflanzen in große Töpfe umzusetzen. Wenn man will, kann
man selbstverständlich dazu Humus nehmen. Doch genügt auf kleinem Raum meist schon
die Behandlung mit der Aufschlämmung der Impfziegel. Eine Versäuerung der Topferde,
die fast immer die Ursache des Nichtgedeihens und Absterbens der Pflanzen ist, findet
bei regelmäßiger Behandlung mit Impfstoff nicht mehr statt. Bei großen Palmen usw.
in Töpfen ist das Begießen mit Impfstoffaufschlämmungen und die dadurch erzielte
jedesmalige Bodenverbesserung die einzige Möglichkeit, sie in gesunder Frische zu
erhalten.
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Beispiel Zur Erzeugung der Grundmasse werden zweckmäßig Betontöpfe
von 400 bis 600 1 Inhalt verwendet, die bei heftigem Regen mit den dazugehörigen
Deckeln zugedeckt werden. Werden bei großem Bedarf sehr viele Töpfe aufgestellt,
so erfolgt das Zudecken mechanisch, d. h., die Deckel werden an einer Schiene befestigt,
die mit einem Hebel umgelegt werden kann. Die Notwendigkeit .dazu besteht, weil
der Impfstoff während seiner Entstehung keine Zufuhr von Wasser verträgt.
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Das feuchte oder trockenere, aber niemals zu Schollen zusammengebackeneRohmaterial
wird in die Reifebecken gleichmäßig eingefüllt. Dann wird es mit den unten beschriebenen
kombinierten Infusionen so weit durchfeuchtet, daß nicht nur keine einzelnen Brocken
mehr vorhanden sind, sondern daß die Infusion mindestens 10 cm darübersteht. Gelingt
das nicht auf das erste Mal, so muß so lange Infusion nachgegossen werden, bis es
erreicht ist. Die Reifebecken dürfen nie voller sein, als daß ein freier Rand von
mindestens 15 cm vorhanden ist. Dieser freie Rand ist absolut notwendig, weil sonst
das elektrische Rührwerk ständig die halbflüssige Masse ausschleudert.
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In diesen Betontöpfen wird die Masse mit Hilfe eines elektrisch betriebenen
Rührwerkes alle 3 Tage je 5 bis 10 Minuten umgerührt. Dadurch entsteht eine vollkommen
homogene Struktur, die gleichmäßig mit Luft und ebenso gleichmäßig mit Organismen
durchsetzt wird.
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Nach dem Rühren zeigt sich gewöhnlich auf der Oberfläche keine Flüssigkeit
mehr. Ausgeschleudertes
Material, das von den Seitenwänden wieder
hineingestrichen werden muß, sinkt spurlos unter. Es steigen jedoch binnen kurzem
wieder Luftblasen (Sauerstoff) auf, und später bilden sich die grünlichen Flöckchen.
Nach dem Rühren, wenn keinerlei darüberstehende Flüssigkeiten sich mehr absondern,
fügt man die kombinierte Infusion zu, so viel, daß sie 2 bis 3 cm über der Masse
steht. Bis zum nächsten Rühren erfolgt bereits eine weitgehende Einwanderung und
Vermehrung der frisch eingegossenen organischen Biozönosen in der hoch nährstoffreichen
Grundmasse. Je nach ihren speziellen Lebensbedingungen wandern die einzelnen Gruppen
in die Tiefe oder bleiben auf der Oberfläche. Das Eingießen der Infusion richtet
sich nach Klima und Luftfeuchtigkeit. Jedenfalls müssen die Anlagen der Reifebecken
in der Sonne (aber windgeschützt) eingerichtet werden, auf keinen Fall in einem
gedeckten Raum. Nur dort, wo ein kälteres Klima es unbedingt erfordert, muß man
ein Glashaus mit künstlicher Heizung verwenden. Die gleichmäßige Temperatur soll
dann zwischen 25 und 30° liegen. Die Impfmasse soll wenigstens tagsüber nicht kalt,
sondern lauwarm sein. Jede Temperaturherabsetzung verlangsamt den biologischen Prozeß.
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Durch diese Homogenisierung erfolgt auch eine biologische Verdunstung
des Wassers, so daß die Grundmasse, noch während der Mischung mit Infusionen, sich
langsam verdickt.
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Die Struktur auf dem Höhepunkt der biologischen Reife ist die eines
frisch gestochenen Lehms, die Farbe schwarzgrau, das Korn sehr fein, unter der Sichtbarkeitsgrenze.
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In diesem Zustand wird die Grundmasse entweder mit Hilfe eines Förderbandes
oder mit der Hand herausgenommen und in .einen Rahmen eingepreßt, der durch Ouerteilungen
25 ziegelförmige Impfziegel gleichzeitig ausschlägt. Der Rahmen ist quadratisch,
1 m lang und breit, aus Eisen-, Zink- oder Aluminiumblech hergestellt und 20 cm
hoch. Er greift schachtelförmig übereinander.
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In einem solchen Rahmen bleiben die Impfziegel 24 Stunden zur ersten
Vortrocknung, werden dann mit einem Prägestempel versehen und auf ein Trockengestell
in den Trockenraum gebracht.
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Die endgültige Trocknung erfolgt nur bei Lufttemperatur und dauert
8 bis 10 Tage. Dann ist der Impfziegel auf 5 bis 8% Wassergehalt abgetrocknet, grau,
völlig homogen und kann in diesem Zustand jahrelang trocken aufbewahrt werden. Die
Wirkung wird auch nach Jahren einfach durch Wasserzusatz ausgelöst.
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Herstellung der Infusionen, mit denen die Grundmasse für die Herstellung
der Impfziegel versetzt wird Diese Kulturen müssen je nach Klima, Höhenlage und
lokalen Bodeneigenschaften variiert werden. Die Erfahrung des Biologen trifft jeweils
diese Entscheidung. Es ist aber selbstverständlich, daß man darauf Rücksicht nimmt,
oh z. B. für Süditalien oder Schweden Ziegel in größeren Mengen hergestellt werden.
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Die Infusionskulturen werden vorteilhaft in offenen freien Becken
gezüchtet. Diese Becken sollen nicht über 1/2m tief, windfrei und sonnig gelegen
sein. Sie werden zuerst unter Verwendung von Impfziegeln aus einem vorhergehenden
Arbeitsgang angesetzt, die man zerbröckelt in das reine Wasser wirft. Nach 14 Tagen
bis 3 Wochen färbt sich das Wasser grün. Im Mikroskop zeigt sich eine Biozönose
von Grün- und Kieselalgen. Copepoden stellen sich von selber ein, nach denen man
das Reinwasser testen kann. Es bilden sich Lager und Watten von Oscillatorien, Fadenalgen
und Diatomeen. Diatomeen und Oscillatorien sind möglichst in getrennten Becken zu
züchten. Die Oscillatorien bilden eine natürliche Symbiose mit Spyrogyra-, Vaucheria-,
Microspor.a-Algen. Die Ulotrichales sind stets mit vielenArtenvonDiatomeenvergesellschaftet.
Wenn die Rhizopoden in den Infusionen zu sehr zurücktreten, müssen sie unbedingt
vermehrt werden. Das geschieht, indem man Moospolster von feuchtem Kalk oder Urgesteinsfelsen,
von deren Reichtum an beschalten und unbeschalten Amöben man sich vorher im 1likroskop
überzeugt hat, auf den Boden der Ulotrichales-Dia.torneen-Becken legt. Kalk- oder
Urgesteinsstücke werden ebenfalls beigefügt. Knochenmehl, das einige Tage vor der
Impfung der Rohbeete dem flüssigen Impfstoff zugesetzt wird (5 kg auf 100 1 Infusion),
ist hier nicht zu verwenden, weil das Wasser klar bleiben muß. Allenfalls erhält
ein Kulturbecken je nach Bedarf ein- bis zweimal 11 Kalksuspension (3% pulverisiertes
Calciumcarbonat auf 1 1 Wasser). Je natürlicher der Ausgleich zwischen den großen
Gruppen der Amöben, Algen, Pilze und Bakterien sich vollzieht, um so wirksamer ist
der Impfstoff. Eine winzige Spur Eisen fördert das Algenwachstum, Kalk wird von
Bodenpilzen oft mit einer Minderung der Entwicklung beantwortet. Das Wasser muß
rein sein, vzrdunstetes Wasser wird täglich ersetzt. Wenn möglich, soll sich im
Oscillatorienbecken das grüne Wassernetz (Hydrodyction) befinden. Vampyrellen sind
zu entfernen, da sie die Algen schädigen, ebenso Bryozoen. Keine der Kulturen darf
einen PH-Wert über 7 bis 8 aufweisen.
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Diese Kulturen müssen ständig erneuert und ergänzt werden. Bei richtiger
Behandlung braucht das Wasser nicht ersetzt, sondern muß nur nachgegossen werden.
Jede Verschmutzung des Wassers bedeutet eine Änderung der Lebewelt, die dann nachzuprüfen
ist. Das massenhafte Auftreten von Auabaena sp. oder Oscillatoria rufescens ist
ein sicherer Test für sich anbahnende Fäulnisprozesse. Alle polysaproben Formen
von polysaproben Vorticellen und Paramaecien sind als Warnung in diesem Sinne zu
betrachten. Bei zu großer Dichtigkeit der Algenmasse schöpft man zweckmäßig einen
Teil der Masse in ein Ersatzbecken ab. Das Eintrocknen von Algenwatten an den Beckenrändern
soll vermieden werden. Geschieht es trotzdem, so sind die Krusten vorsichtig nach
Befeuchtung in das Wasser zurückzubringen, und dieses ist auf den früheren Stand
zu bringen. Schnecken sind zu entfernen.