DE69821523T2

DE69821523T2 - Saatkeimgutträger

Info

Publication number: DE69821523T2
Application number: DE69821523T
Authority: DE
Inventors: Howard David Basingstoke HOLLOWAY
Original assignee: Terraseed Ltd
Current assignee: Terraseed Ltd
Priority date: 1997-11-05
Filing date: 1998-10-29
Publication date: 2004-12-23
Anticipated expiration: 2018-10-30
Also published as: GB2330998A; DE69821523D1; US6446386B1; CA2309220A1; ATE258745T1; GB9723411D0; ZA9810008B; GB2330998B; AU4932897A; WO1999022580A3; WO1999022580A2; CA2309220C; EP1035761A2; ES2215326T3; AU749649B2; AU9637698A; EP1035761B1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Samenkeimungsmedium, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, zur Förderung der Keimung und Ausbildung der Sämlinge, insbesondere in ungünstigen Umgebungen, in denen Wasser, Nährstoffe, Klima, chemische Verunreinigung und Bodenbedingungen beeinträchtigende Faktoren sein können.
Die Wüstenbildung, die Versalzung und die Bodenerosion sind erhebliche und zunehmende Probleme in vielen Teilen der Welt. Sie werden typischerweise durch klimatische Änderungen, eine schnell zunehmende Bevölkerung, Wassermangel und Verlust an Ackerboden für die Entwicklung hervorgerufen. Dieser Vorgang führt in vielen Fällen zu einem bisher nicht vorhandenen Zwang, eine zunehmende Produktivität einer sich verringernden und nicht erneuerbaren Bodenressource zu erzielen. Dies führt in vielen Fällen zu einer Verunreinigung des Bodens mit Salzen (aus verunreinigtem Bewässerungswasser und der Benutzung von Düngemitteln), was es schließlich unmöglich macht, Nahrungspflanzen oder selbst Überkulturen wachsen zu lassen. Dies beschleunigt andererseits die Bodenverschlechterung und führt zu einer Wüstenbildung.
Eine der wenigen Möglichkeiten zur Umkehrung einer Versalzung besteht in der Bewässerung verunreinigter Böden mit reinem Wasser, um die Salzverunreinigungen auszuwaschen. Dies ist in vielen Fällen aufgrund des Fehlens von reinem Wasser nicht möglich. Eine Alternative besteht in der Entwicklung von salztoleranten Spezies (beispielsweise Pistazien, Gerste und Zuckerrüben), der nachfolgenden minimalen Verwendung von Wasser und dem nachfolgend „Aufsaugen" der Salze in den geernteten Früchten. Dies ist ein gradueller Prozess, der es ermöglicht, dass ein weiterer Bereich von weniger unempfindlichen Erntematerialien auf lange Sicht angebaut werden kann.
Es wurden verschiedene Vorschläge gemacht, ein Samenkeimungsmedium zu schaffen, das die Samen während der Keimungsphase mit Wasser, Nährstoffen und Schutz versorgt.
Die US-A-5,189,833 offenbart eine Anordnung, bei der Rasensamen in einer dünnen Schicht eines Aufzuchtmediums gekeimt wierd, das über eine Matte eines nicht-gewebten Polypropylens gesprüht wurde, das auf der Oberseite einer undurchlässigen Membran liegt. Nach einigen wenigen Tagen der Keimung kann das die Saat tragende Medium abgehoben, aufgerollt und dann über ein in geeigneter Weise aufbereitetes und zubereitetes Rasenbett verteilt werden. Es ist verständlich, dass eine derartige Anordnung zum Anbau von Erntematerial in ungünstigen Umgebungsbedingungen weder vorgesehen noch geeignet ist.
Die australische Patentanmeldung AU-A-81394/75 offenbart eine Samen tragende Matte, die obere und untere Schichten umfasst, die mit einem Latex-Klebemittel miteinander verbunden sind, wobei die Samen zwischen den Schichten gebunden sind. Die Unterschicht ist ein wasserdurchlässiges Material, wie zum Beispiel Stroh, Kokosnuss-Fasern, Weichtorf oder Holzspäne, während die obere oder Deckschicht aus Materialien mit einer feineren Textur als die untere Schicht gebildet ist, wie zum Beispiel Kokosnussfaser-Staub oder Sägemehl, das mit Latex gebunden ist. Die den Samen tragende Matte nach der AU-A-81394/75 wird als besonders nützlich zur Zubereitung von Rasen beschrieben.
Die französische Patentanmeldung FR-A-2505607 offenbart ein Samenkeimungsmedium, das eine gefaltete Schicht aus einem transparenten Kunststoffmaterial, wie zum Beispiel Polyethylen, umfasst, mit deren Unterseite Bänder aus einem wasserlöslichen oder abbaubarem den Samen tragenden Medium verbunden sind, wie zum Beispiel Papier. Im Gebrauch keimen die Samen unter der transparenten Kunststoffschicht und während die Keimlinge wachsen, heben sie die transparente Schicht von dem wasserlöslichen/abbaubaren Medium ab. Somit wird die transparente Schicht graduell entfaltet und durch die wachsenden Keimlinge nach oben getragen, so dass sie an ihrem Platz über der Oberseite der Pflanzen verbleibt, um einen Gewächshauseffekt aufrechtzuerhalten.
Die französische Patentanmeldung FR-A-2440438 offenbart ein den Samen tragendes Medium auf Torfbasis, das eine Unterschicht, die aus einem wasserdurchlässigen, faserartigen Material, wie zum Beispiel Zellulosefasern oder Musselin-Gewebe gebildet ist, eine Zwischenschicht aus Torf, die den Samen und irgendwelche Zusätze enthält, und wahlweise eine Oberschicht umfasst, die ebenfalls wasserdurchlässig ist und aus einem Material wie zum Beispiel Musselin gebildet werden kann. Obwohl die FR-A-2440438 offenbart, dass die Medien als für die Verwendung in großen Maßstab, wie zum Beispiel in Anpflanzungen in Dürregebieten, wie zum Beispiel Wüsten, als wirtschaftlich betrachtet werden, wird weiterhin hervorgehoben, dass der Vorteil des torfartigen Mediums, verglichen mit Polyethylenbahnen darin besteht, dass es die Durchdringung von Regenwasser ermöglicht.
Die Internationale Patentanmeldung WO-A-96/28010 offenbart ein Samenkeimungsmedium in Bahnenform, das obere und untere Schichten und zwischen diesen angeordnete Samen aufweist. Die oberen und untere Schichten sind vorzugsweise aus einem biologisch abbaubaren Papiermaterial gebildet. Um die Verankerung des Mediums in dem darunter liegenden Boden oder im Fall von Wüstenbereichen, im Sand, zu unterstützen, ist das Medium in Längsrichtung geschlitzt, um es zu ermöglichen, dass es seitlich gestreckt wird, um ein offenes Gitter zu bilden. Es wurde jedoch festgestellt, dass ein Problem mit der in der WO-A-96/28010 offenbarten Gitteranordnung darin besteht, dass diese die Neigung hat, zu schnell auszutrocknen. Insbesondere werden beim Ausstrecken des Gitters die Kanten der Gitteröffnungen abgehoben, wodurch die untere Schicht des Mediums freigelegt wird, und der Wasserverlust vergrößert wird. Weiterhin führt das Abheben der Kanten des Gitters dazu, dass die Samen von dem Boden abgehoben werden, was eine Keimung der Keimlinge behindert, möglicherweise durch den Aufbau von Ethylen in dem Medium.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Samenkeimungsmedium zu schaffen, das die Probleme vermeidet, die bei vielen bekannten Medien von Haus aus vorliegen, und das eine effektive Keimung von Keimlingen in einem Bereich von unterschiedlichen Umgebungsarten ermöglicht, insbesondere in trockenen und halbtrockenen Gebieten und Bereichen, in denen eine Bodenversalzung und Wüstenbildung stattgefunden hat.
Diese und andere Ziele werden durch die vorliegende Erfindung gemäß Anspruch 1 erreicht. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Entsprechend ergibt die Erfindung in einem ersten Gesichtpunkt ein Samenkeimungsmedium, das eine Oberschicht, die aus einem biologisch abbaubaren Material, das gasdurchlässig ist, für Wasser in flüssiger Form im wesentlichen undurchdringbar ist; eine Unterschicht, die aus einem wasserabsorbierenden, biologisch abbaubaren Material gebildet ist, und Samen umfasst, die unter der Oberschicht abgeordnet sind, wobei die Oberschicht eine Vielzahl von Perforationen darin aufweist, um aus den Samen keimenden Sämlingen oder Keimlingen zu ermöglichen, durch diese hindurchzuwachsen.
Die Unterschicht ist weiterhin vorzugsweise mit einer Vielzahl von Perforationen versehen, um es von den Keimlingen austretenden Wurzeln zu ermöglichen, durch diese hindurch zu wachsen.
Das biologisch-abbaubare Material, aus dem die Oberschicht gebildet ist, kann teilweise für Wasserdampf durchlässig sein, sollte jedoch dennoch gewisse Sperreigenschaften bezüglich von Wasserdampf aufweisen. Eine Hauptfunktion der Oberschicht besteht in der weitgehendsten Verringerung des Wasserverlustes aus dem Medium durch Verdampung und das Festhalten der Samen an ihrer Position, wenn sie Wind, Regen oder starker Bewässerung ausgesetzt sind.
Das biologisch abbaubare Material der Oberschicht ist vorzugsweise ein biologisch abbaubares Polymermaterial. Das Polymermaterial kann ein Material sein, das ein biologisch abbaubares Element und ein biologisch nicht abbaubares Element enthält. Beispielsweise kann das Polymer als das nicht biologisch abbaubare Element ein Polymer enthalten, das in seiner reinen Form wasserundurchlässig ist, wie zum Beispiel Polymere, wie Polyolefine, zum Beispiel Polyethylen und Polypropylen, Polyester, Polyamide und chlorierte Polymere, wie zum Beispiel Polyvinylchlorid (PVC). Die Oberschicht kann aus einem transparenten Polymermaterial hergestellt sein, oder sie kann nicht-transparent sein.
Das biologisch abbaubare Element kann als Bindemittel für das biologisch nicht abbaubare Element wirken. Vorzugsweise ist das biologisch abbaubare Polymer ein Polymer, das zumindest teilweise durch mikrobielle Mittel abgebaut wird. Beispielsweise kann das biologisch abbaubare Polymer ein Material, wie zum Beispiel Polysaccharid, beispielsweise Stärke, ein Phosphatid oder ein Glycerid, wie zum Beispiel ein Mono-, Di- oder Triglycerid oder Mischungen hiervon sein, wie zum Beispiel ein Pflanzenöl, wobei ein Beispiel eines Pflanzenöls Sojaöl ist.
Ein Beispiel eines biologisch abbaubaren Materials, das in dem Medium der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, ist ein Verbundmaterial, das aus PVC und Sojabohnenöl gebildet und von Linpac, Frankreich unter dem Warenzeichen „Degradyl" vertrieben wird. Ein weiteres Beispiel eines geeigneten biologisch abbaubaren Polymers ist eine stärkebasiertes Polymer, das von der Firma ICI unter dem Warenzeichen „Bioplast" vertrieben wird.
Bei einer alternativen Ausführungsform kann die Oberschicht überwiegend aus einem biologisch abbaubaren, wasserdurchlässigen Material hergestellt sein, dessen obere Oberfläche für flüssiges Wasser undurchlässig ist, jedoch teilweise wasserdampfdurchlässig ist, wobei ein Beispiel für ein derartiges Material gewachstes Papier ist.
Die Unterschicht ist eine absorbierende Schicht, die aus einem weiten Bereich von biologisch abbaubaren Materialien hergestellt sein kann, unter Einschluß von Airlaid-Papier, beispielsweise einem latexgebundenen Airlaid-Papier, beispielsweise einem Papier, das aus flockigem Zellstoff und einem Latexbinder, von Abfall- oder Recycling-Papier oder anderen faserbasierten oder Abfallprodukten. Die Auswahl eines geeigneten absorbierenden Material für die Unterschicht hängt von den Kosten, der Verfügbarkeit von Rohmaterialien und Wasser zur Bewässerung; der Bodenart, des Bewässerungsverfahrens, dem Ausmaß der erforderlichen Kapillarität und der Menge an Wasser ab, die in dem Medium gehalten werden muss, um die Bildung des Keimlings zu erleichtern. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein 38–150 gm/m²-Airlaid-Papier zur Bildung der Unterschicht verwendet, wobei eine Form dieses Materials von der Firma Walkisoft, Steinfurt, Deutschland erhältlich ist. Derartige Airlaid-Papiere enthalten typischerweise ungefähr 85% flockigen Zellstoff und 15% Latexbinder, obwohl größere oder kleinere Mengen an Binder verwendet werden können, wenn dies erwünscht ist.
Wenn die Verfügbarkeit von Wasser kein beschränkender Faktor ist, kann die untere Schicht relativ wenig absorbierend sein, das heißt sie kann beispielsweise aus Zeitungs- oder anderem Recycling-Papier gebildet sein.
Die Unterschicht kann eine einzelne Schicht sein, oder sie kann eine Anzahl, beispielsweise zwei, drei oder vier Schichten umfassen. Wie bei der Oberschicht kann die Unterschicht perforiert sein, um die Durchdringung von Wurzeln zu unterstützen, die aus den Keimlingen austreten, obwohl dies bei Pflanzen, die ein starkes Wurzelwachstum aufweisen, unnötig sein kann. Die Unterschicht kann in vorteilhafter Weise eingefärbt oder behandelt werden, um klimatische Bedingungen zu manipulieren (beispielsweise um Wärme zu absorbieren oder zu reflektieren), und um Unkrautwachstum unterhalb des Mediums zu unterdrücken. Beispielsweise kann das Medium oder zumindest deren Oberflächen in einer Vielzahl von Farben bereitgestellt werden, um die Bodenerwärmung/-kühlung zu unterstützen oder Licht fernzuhalten, um auf diese Weise das Unkrautwachstum zu unterdrücken und die Pflanzenbildung zu unterstützen. Das Medium kann unterschiedliche Farben auf seinen oberen und unteren Oberflächen aufweisen, um die Absorption von Strahlung auf einer Oberfläche zu verringern und um die entgegengesetzte Wirkung auf seiner anderen Oberfläche zu bewirken.
Die Perforationen in den oberen und unteren Schichten sind vorzugsweise nicht miteinander ausgerichtet, wodurch sichergestellt ist, dass das Medium nicht gestreckt werden kann, um ein Gitter in der Art zu bilden, wie dies in der WO-A-96/28010 beschrieben ist. Die Perforationen können Schlitze oder Löcher mit irgendeiner Form sein, doch sind sie in der Oberschicht vorzugsweise in Form von Schlitzen. Die Oberschicht und Unterschicht können eine unterschiedliche Anzahl von Perforationen haben, und die Perforationen in den jeweiligen Schichten können die gleiche allgemeine Form oder eine unterschiedliche Form haben.
Wenn die Perforationen auf der Oberschicht die Form von Schlitzen haben, so können sie beispielsweise von ungefähr 1 mm bis ungefähr 5 mm lang sein. Die Dichte der Perforationen kann beispielsweise bis zu 50.000 pro Quadratmeter, typischerweise weniger als 5.000 und mehr als 100, beispielsweise zwischen 500 und 1000 pro Quadratmeter betragen. Wenn die Perforationen nicht die Form von Schlitzen haben, sondern beispielsweise in Form von kreisförmigen oder ovalen Löchern sind (beispielsweise Nadellöchern mit einem Durchmesser bis zu 1 mm) oder kleine rechtwinklige Löcher (beispielsweise bis zu 1 mm breit) sind, so liegt die Dichte der Perforationen vorzugsweise in dem Bereich von 500 bis 50.000 Löcher pro Quadratmeter, typischerweise im Bereich von 1.000 bis 10.000 Löchern.
Bei einer Ausführungsform kann die Oberschicht mit Längsschlitzen versehen sein, und die Unterschicht kann mit kreisförmigen oder ovalen Schlitzen, beispielsweise Nadellöchern, oder vollständig ohne Perforationen ausgebildet sein. Die Perforationsdichte in der Unterschicht kann vorzugsweise größer als die Dichte in der Oberschicht sein.
Es wird insbesondere bevorzugt, dass die Oberschicht mit Schlitzen, wie zum Beispiel Längsschlitzen, versehen ist, weil sich herausgestellt hat, dass dies den Abbau der Oberschicht unterstützt, wobei das Material der oberen Schicht entlang der Schlitzlinien reißt.
Die oberen und unteren Schichten sind typischerweise laminiert oder miteinander verbunden, wobei die Festigkeit der Verbindung zwischen den Schichten derart ist, dass sie einer Trennung durch Kräften widersteht, die von den wachsenden Keimlingen ausgeübt werden. In dieser Hinsicht ist das Medium der vorliegenden Erfindung weiter von den Anordnungen verschieden, die in der FR-A-2505607 beschrieben sind.
Die oberen und unteren Schichten können typischerweise mit Hilfe eines Klebemittels oder mit Hilfe mechanischer Einrichtungen miteinander verbunden werden. Die Verbindung der oberen und unteren Schichten miteinander stellt einen guten Kontakt und eine translaminare Bewegung des Wassers in dem Medium sicher. Die oberen und unteren Schichten sollten während des Verlegens und der frühen Stufen der Keimung eng miteinander verbunden bleiben, bis die Wurzeln der Keimlinge die untere Schicht durchdrungen haben.
Wenn die oberen und unteren Schichten mit Hilfe eines Klebemittel miteinander verbunden sind, so ist das Klebemittel vorzugsweise ein biologisch abbaubares Klebemittel. Vorzugsweise sind die Klebemittel diejenigen, die nicht in wesentlicher Weise das Absorptionsvermögen der untere Schicht oder die Halbdurchlässigkeit der oberen Schicht beeinflussen. Das Verbinden der oberen und unteren Schichten ergibt einen translaminaren Effekt, der sehr stark die Bewegung von Wasser über das Medium hinweg, ausgehend von einer Bewässerungsquelle, verbessert. Die Verwendung einer halbdurchlässigen Oberschicht verringert den Wasserverlust aus der absorbierenden Schicht, wodurch der Wasserbedarf verringert wird und damit das Stoppen der Versalzung unterstützt wird.
Das Klebemittel ist typischerweise nicht phytotoxisch und es ist vorzugsweise wasserbasiert. Beispiele derartiger Klebemittel sind Stärke, Stärkederivate, Polyvinylalkohol (PVA) und Ethylenvinylacetat (EVA), wahlweise in Kombination mit anderen Klebemitteln.
Die Dicke der Klebemittelschicht ist derart, dass sie die Unterschichten nicht tränkt, was deren Absorptionseigenschaften, deren Lagerzeit und die Fähigkeit des Mediums beeinflussen würde, aufgerollt und abgerollt zu werden.
Um Störungen zwischen dem Klebemittel und anderen Komponenten unterhalb der oberen Schicht zu einem Minimum zu machen, kann das Klebemittel in einem definierten Muster angeordnet werden, beispielsweise in einer Reihe von diskreten Bereichen, wie zum Beispiel Reihen, wobei andere Komponenten, wie dies nachfolgend beschrieben wird, zwischen den diskreten Bereichen des Klebemittels angeordnet sind.
Obwohl eine Klebemittel-Verbindung zwischen den Schichten derzeit bevorzugt wird, können die oberen und unteren Schichten auch durch mechanische Maßnahmen miteinander verbunden werden, wie zum Beispiel durch Heften oder durch Klammern oder durch Hindurchziehen einer Schicht durch die andere. Eine Wärmeverbindung kann ebenfalls zum Verbinden der oberen und unteren Schichten miteinander verwendet werden. Um eine Wärmeverbindung zu erzielen, müsste die untere Schicht typischerweise mit einem wärmeschmelzbaren Kunststoffmaterial in einer Weise beschichtet werden, wie sie typischerweise beispielsweise bei Teebeutelgewebe verwendet wird, wobei ein Schweißwerkzeug zum Komprimieren der Bereiche der oberen und unteren Schichten verwendet wird, die miteinander verschmolzen werden sollen.
Zusätzlich zu den Samen kann ein Bereich von wahlweisen Materialien unterhalb der oberen Schicht angeordnet werden.
Beispielsweise können Düngemittel, Mikro-Nährstoffe (wie zum Beispiel Zink, Kupfer, Bor und Tang-Extrakte), Pflanzenwachstums-Förderungsmittel und Hormone, pH-Regler, wie zum Beispiel Kalkstein und Schwefel, Salzbindemittel, wie zum Beispiel Gips (Calciumsulfat) und Absorptionsmittel, wie zum Beispiel aktiver Kohlenstoff, in das Medium eingefügt werden, entweder durch Formulieren mit dem Klebemittel oder durch direktes Aufbringen auf die eine oder die andere Innenoberfläche als Sprühmittel, Granulat oder Staub. Die den pH-Wert kontrollierenden Mittel können zur Steuerung des Säuregehalts der unmittelbaren Umgebung verwendet werden, und Mittel, wie zum Beispiel Gips und aktivierte Holzkohle, können die Einwirkung schädlicher Verunreinigungen und Salze in dem Boden oder Medium zu einem Minimum machen, und gleichzeitig die Keimung verbessern, und/oder das Pflanzenwachstum unterstützen und beschleunigen.
Wasserhaltende Substanzen und Benetzungsmittel, die synthetisch oder natürliche Materialien sein können (wie zum Beispiel Lehmmineralien, beispielsweise Bentonit- und Zeolit-Lehmarten, oder Gelatineprodukte oder oberflächenaktive Mittel, wie zum Beispiel nicht-ionische, anionische, kationische und amphoterische oberflächenaktive Mittel, oder andere Benetzungs-Hilfsstoffe), können eingefügt werden, um die Wasserabsorptions-Eigenschaften des Mediums zu vergrößern. Beispiele derartiger wasserhaltender Substanzen schließen Silica-Gele und sogenannte „Super-Absorptionsmittel", wie zum Beispiel super-absorbierende Acryl-Polymere, ein. Im Fall von Benetzungsmitteln unterstützen diese die Verteilung von Wasser über das gesamte Medium und ermöglichen die Verwendung von weniger absorbierenden Formen von Papier oder anderen Substraten.
Pestizide (beispielsweise Herbizide, Fungizide, Insektizide und Nematizide) können unterhalb der oberen Schicht und vorzugsweise zwischen den Schichten eingefügt werden. Obwohl ein mit Pestiziden und Mikronährstoffen behandelter Samen verwendet werden kann, können die Pestizide alternativ oder zusätzlich in das Medium eingefügt, an diesem adsorbiert oder von diesem absorbiert werden. Dies kann die Konzentration des in direktem Kontakt mit dem Samen stehenden Pestizids (und Düngemittels) verringern, was die Verwendung eines breiteren Bereichs von Produkten mit höheren Raten ermöglicht, ohne dass eine Phytotoxizität hervorgerufen wird, was die Notwendigkeit von Feldanwendungen und die Dosis des aktiven Bestandteils verringert.
Die Samen und wahlweise Saatgut, wie zum Beispiel Vermehrungsmittel von pflanzlichem, tierischem und Pilz-Ursprung können zwischen den Schichten des Mediums gebunden oder durch physikalischen Druck mit einer vorbestimmten Dichte festgehalten werden. Die Dichte des Saatguts hängt typischerweise von der erforderlichen Pflanzenpopulation und beispielsweise von Umgebungs- oder Feldfaktoren ab. Die Samen können in vorteilhafter Weise mit Pestiziden der vorstehend beschriebenen Art behandelt werden.
Wenn die Unterschicht durch eine Anzahl von Bahnen gebildet ist, kann jede getrennte Schicht mit einem anderen Zusatzstoff imprägniert werden oder dies tragen. So kann zum Beispiel eine obere Bahn die Samen tragen, während Pflanzennährstoffe durch eine darunterliegende Bahn getragen werden.
Das Medium gemäß der Erfindung kann mit Verstärkungseinrichtungen zur Vergrößerung seiner mechanischen Festigkeit versehen werden. Die Verstärkungseinrichtungen können ausreichend robust gemacht werden, um es zu ermöglichen, dass das Medium als ein Bodenverankerungsmedium verwendet wird, beispielsweise in Anwendungen im Bauwesen. Bei einer Ausführungsform können die Verstärkungseinrichtungen die Form eines Gitter- oder Maschenwerkes annehmen, das aus Metall oder Kunststoffmaterial hergestellt ist, oder sie können die Form einer Faserverstärkung, wie zum Beispiel einer Fasermatte, aufweisen.
Wenn Verstärkungseinrichtungen vorhanden sind, sind sie vorzugsweise an der oberen Oberfläche des Mediums befestigt, beispielsweise mit Hilfe einer Klebemittelverbindung. Durch Befestigen der Verstärkungseinrichtungen an der oberen Oberfläche wird das Medium fest an seinem Platz gehalten. Weiterhin können Bewässerungsrohre zwischen den Verstärkungseinrichtungen und dem Medium angeordnet werden, wobei die Verstärkungseinrichtungen die Bewässerungsrohre solange an ihrem Platz halten, wie dies erforderlich ist, beispielsweise um eine Langzeitwartung zu ermöglichen. Eine spezielle Anwendung einer derartigen Anordnung besteht in der Stabilisierung und Instandhaltung von steilen oder auf andere Weise unstabilen Böschungen, wie zum Beispiel Straßen- und Gleisböschungen oder bei Bergbauabraum oder als Abdeckung auf Mülldeponie-Auffüllstandorten.
In einem weiteren Gesichtspunkt ergibt die Erfindung ein Verfahren zur Stabilisierung eines Bodenbereichs (beispielsweise einer Böschung, wie zum Beispiel einer Straßen- oder Schienenböschung, oder von Bergbauabraum oder industriellen oder Haushalts-Müllkippen, wie zum Beispiel ein Auffüllstandort), das die Befestigung eines Samenkeimungsmediums der vorstehend beschriebenen Art an dem Boden umfasst.
Es kann entweder ein verstärktes oder nicht-verstärktes Medium zur Stabilisierung eines Bereichs des Bodens verwendet werden, doch kann in Fällen, wie zum Beispiel Böschungen (beispielsweise Straßenböschungen), bei denen der Boden besonders unstabil sein kann, das verstärkte Medium vorzuziehen sein.
Ein Verfahren zur Herstellung des vorstehend beschriebenen Mediums umfasst die folgenden Schritte:

(i) Bereitstellung einer ersten Bahn, die aus einem Material gebildet ist, das die Unterschicht bildet;
(ii) wahlweises Ausbilden einer Vielzahl von Perforationen in der ersten Bahn;
(iii) Ablegen von Samen auf der ersten Bahn;
(iv) Bereitstellen einer zweiten Bahn, die aus einem Material gebildet ist, das die Oberschicht bildet;
(v) Ausbilden einer Vielzahl von Perforationen in der zweiten Bahn, wenn diese Perforationen nicht bereits vorhanden sind;
(vi) wahlweises Abscheiden von Klebemittel auf einer oder beiden der ersten und zweiten Bahnen; und
(vii) Verbinden der ersten und zweiten Bahnen miteinander.

Eine Vorrichtung zur Herstellung eines Mediums, wie es vorstehend beschrieben wurde, umfasst erste und zweite Halterungseinrichtungen zum jeweiligen Haltern der ersten und zweiten vorstehend definierten Bahnen; eine Verbindungsstation zum Verbinden der ersten und zweiten Bahnen miteinander; Einrichtungen zum Vorwärtsbewegen der ersten und zweiten Bahnen in Richtung auf die Laminierungsstation; eine Saatgut-Abgabevorrichtung in Bewegungsrichtung vor der Laminierungsstation zum Ablegen von Samen auf der ersten Bahn; wahlweise Klebemittel-Abscheidungseinrichtungen in Bewegungsrichtung vor der Verbindungsstation zum Aufbringen von Klebemittel auf eine oder beide der Bahnen (vorzugsweise die zweite Bahn); und wahlweise Einrichtungen zur Perforationen einer oder beider der ersten und zweiten Bahnen vor der Verbindung zum Bilden des Mediums.
Die Verbindungsstation kann die Form eines Paares von Walzen aufweisen, wobei die ersten und zweiten Bahnen durch den Preßspalt zwischen den Walzen gefördert werden, beispielsweise nachdem Klebemittel auf eine oder beide der Bahnen aufgebracht wurde, wobei die Walzen einen Druck auf die Bahnen ausüben, um eine Verbindung zwischen diesen herzustellen. Die Walzen sind vorzugsweise relativ weich oder sie haben zumindest eine elastische Oberfläche, so dass die Samen nicht beschädigt werden, wenn die Bahnen zwischen den Walzen hindurchlaufen. Alternativ kann die Verbindung durch Aufbringen von Spannung auf die fertige Rolle des Medium erzielt werden. Das Klebemittel kann auf der Bahn oder den Bahnen in Form eines Sprühnebels (der beispielsweise ein elektrostatischer Sprühnebel sein kann) oder mit Hilfe einer Walze oder Bürsten aufgebracht werden. Vorzugsweise wird das Klebemittel auf die zweite Bahn aufgebracht, und besonders vorzugsweise wird kein Klebemittel auf die erste Bahn aufgebracht. Wenn die Verbindung durch mechanische Einrichtungen anstatt durch Klebemittel durchgeführt wird, können derartige mechanische Einrichtungen an der Verbindungsstation vorgesehen werden.
Die Bildung der Perforationen in jeder Bahn kann dadurch bewirkt werden, dass die Bahn über oder durch eine Schneidvorrichtung bewegt wird. Die Schneidvorrichtung kann die Form von zwei Walzen aufweisen, von denen eine eine Vielzahl von Schneidelementen aufweist, während die andere eine Vielzahl von komplementären Ausnehmungen zur Aufnahme der Schneidelemente aufweist, wobei die Bahn durch den Pressspalt zwischen den Walzen gefördert wird.
Eine Schneidwalze zur Verwendung in einer derartigen Vorrichtung weist eine Vielzahl von mit axialen Abstand angeordnete Schneidelementen (wie zum Beispiel ein Schneidrad) auf, wobei jedes Schneidelement eine Vielzahl von Schneidkanten aufweist, die um deren Umfang herum angeordnet sind, wobei die Schneidkanten der Schneidwalzen so konfiguriert sind, dass sie im Gebrauch in ein Substrat eine Linie von mit Abstand voneinander angeordneten Perforationen, vorzugsweise langgestreckte Schlitze, in das Substrat einschneiden.
Die Schneidwalze umfasst eine Antriebswelle, auf der eine Vielzahl von Schneidrädern und eine Vielzahl von Abstandsstücken befestigt ist, wobei die Abstandsstücke zwischen benachbarten Schneidrädern angeordnet sind, um die Schneidräder in Abstand voneinander zu halten. Die Antriebswelle kann eine oder mehrere Schlitze oder Vorsprünge oder andere Verkeilungseinrichtungen aufweisen, die mit komplementären Formen auf den Schneidrädern und wahlweise den Abstandselementen zusammenwirken, um zumindest die Schneidräder gegen eine relative Drehung gegenüber der Antriebswelle festzuhalten.
Die Schneidräder weisen eine Vielzahl von Schneidkanten auf, die (vorzugsweise regelmäßig) um ihren Umfang herum mit Abstand angeordnet sind. Die Schneidkanten weisen typischerweise eine bogenförmige Form auf und können entweder in einer kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Anordnung angeordnet sein. Beispielsweise kann in einer diskontinuierlichen Anordnung das Schneidrad eine Vielzahl von Schneidkanten aufweisen, die durch nicht-schneidende Kanten mit einem kleineren Radius als die Schneidkanten getrennt sind, wobei Schneidkanten und die nicht-schneidenden Kanten im wesentlichen konzentrische Radien aufweisen. Bei einer kontinuierlichen Anordnung können die Schneidkanten beispielsweise eine im wesentlichen sinusförmige Form aufweisen.
Eine für die Verwendung in den vorstehend beschriebenen Matrizen geeignete Klebemittel-Zusammensetzung umfasst ein wasserlösliches oder wasserdispergierbares, klebendes Polymer, wie zum Beispiel PVA und ein oder mehrere (vorzugsweise zwei oder mehr) Mittel, die aus Pestiziden (beispielsweise Herbiziden, Fungiziden, Insektiziden, Nematiziden), Pflanzen-Mikro-Nährstoffen (wie zum Beispiel Zink, Kupfer, Bor), aus organischem und anorganischem Düngern, aus Pflanzenwachstumsreglern (beispielsweise Tang-Extrakt), Pflanzenwachstumsförderern und Hormonen, Puffermitteln und aus pH-Reglern (beispielsweise Sandstein und Schwefel) und Salzbindemitteln, wie zum Beispiel Gips (Calciumsulfat) ausgewählt sind.
Die Erfindung wird nunmehr ohne Beschränkung unter Bezugnahme auf die speziellen Ausführungsbeispiele erläutert, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind, in denen:
1 eine Ansicht von einer Seite eines Längenabschnitts eines Mediums gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
2 eine Schnittansicht entlang der Linie I-I in 1 ist;
3 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Herstellung eines Mediums der in den 1 und 2 gezeigten Art ist;
4 eine Seitenansicht einer Schneidwalze der in der Vorrichtung nach 3 verwendeten Art ist;
5 eine Seitenansicht einer Schneidrades zur Verwendung in der Schneidwalze nach 4 ist;
6 eine Seitenansicht einer Abstandsrads zur Verwendung in der Schneidwalze nach 4 ist;
7 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Verwendung des Mediums gemäß der Erfindung ist;
8 eine schematische Darstellung einer Art der Verwendung einer modifizierten Form des Mediums ist;
9 eine schematische Schnittansicht durch das Medium gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist; und
10 eine Draufsicht auf ein verstärktes Medium gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist.
Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 ist zu erkennen, dass ein Medium 2 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine Oberschicht 4 und eine Unterschicht 6 umfasst. Die Oberschicht 4 ist aus einem biologisch abbaubaren Polymer gebildet, der für Gase durchlässig ist, und der insbesondere für Wasserdampf durchlässig ist, jedoch für Wasser in flüssiger Form undurchlässig ist. Ein derartiges Polymermaterial ist „Degradyl", das eine biologisch abbaubare Form von PVC ist, das Sojaöl als Plastifizierungsmittel enthält, und das von der Firma LIN PAC, Noyal-Pontivi, Frankreich erhältlich ist. Die Unterschicht 6 ist aus einem Airlaid-Papier mit 38–150 gm/m² hergestellt, zum Beispiel aus dem Airlaid-Papier mit 38 g, das von der Firma Walkisoft GmbH, Steinfurt, Deutschland erhältlich ist.
Zwischen den oberen und unteren Schichten 4, 6 sind Samen 8 angeordnet, die wahlweise mit einem oder mehreren Pestiziden beschichtet sein können. Andere wünschenswerte Mittel können ebenfalls zwischen den Schichten angeordnet sein, wobei Beispiele super-absorbierende Substanzen zur Vergrößerung der Wasserführungs-/Haltekapazität des Mediums sind (wie zum Beispiel „SwellGel" – Water Storing Granules – erhältlich von der Firma Glowcroft Ltd., Gloucester, UK).
Die Ober- und Unterschichten 4, 6 sind miteinander mit Hilfe einer wasserlöslichen oder wasserdispergierbaren Klebemittelschicht 10 verbunden, die in dieser Ausführungsform PVA umfasst. Das PVA kann ein oder mehrere Mittel, wie zum Beispiel Pestizide (beispielsweise Herbizide, Fungizide, Insektizide, Nematizide), Pflanzen-Mikro-Nährmittel (wie zum Beispiel Zink, Kupfer, Bor), organische und anorganische Dünger, Pflanzenwachstums-Regler (beispielsweise Tang-Extrakt), Pflanzenwachstums-Förderer und Hormone, Puffermittel und pH-Regler (beispielsweise Sandstein und Schwefel) und Salzbindemittel, wie zum Beispiel Gips (Calciumsulfat) enthalten.
Sowohl die Ober- als auch die Unterschicht 4, 6 sind durch eine Anordnung von Schlitzen perforiert, wobei die Schlitze in der oberen Schicht 4 mit der Bezugsziffer 12 in 1 bezeichnet sind, und die Schlitze in der Unterschicht 6 nicht gezeigt sind. Die Schlitze in den Ober- und Unterschichten 4, 6 sind nicht miteinander ausgerichtet, so dass das Medium nicht in eine Gitterform in der Art und Weise geöffnet werden kann, wie das in der WO 96/28010 gezeigte Medium.
Eine Vorrichtung zur Herstellung des Mediums nach den 1 und 2 ist in den 3 bis 6 gezeigt. So umfasst die Vorrichtung eine Spindel 20, auf der eine Rolle 22 des Airlaid-Papiers befestigt ist, das die Unterschicht 6 bildet; sowie eine Spindel und einen Wickelkern 24, auf dem das fertiggestellte Medium gesammelt wird. Zwischen den Spindeln 20 und 24 ist ein Paar von Schneidwalzen 26 (die fortgelassen werden können, wenn keine Perforationen auf der Unterschicht erforderlich sind), ein Paar von Laminierwalzen 28, die eine Laminierstation bilden, und eine Antriebswalze 30 angeordnet. Die Antriebswalze wird mit Hilfe eines (nicht gezeigten) Antriebsriemens angetrieben, der mit einem (ebenfalls nicht gezeigten) Motor verbunden ist.
Samenabgabebehälter oder „Samendrillvorrichtungen" 32 sind oberhalb der Schneidwalzen 26 und der Laminierwalzen 28 angeordnet. Die Samendrilleinrichtungen können von verschiedener Art sein, in Abhängigkeit von der gewünschten Saatverteilung auf der Unterschicht. Beispielsweise würden Grassamen typischerweise breitflächig auf der Unterschicht verteilt werden, während Reihenfrüchte, wie zum Beispiel Tabak, typischerweise genau in Reihen, unter Verwendung einer Präzisions-Drilleinrichtung angeordnet werden würden, beispielsweise einer im Handel erhältlichen Präzisions-Drilleinrichtung, die in der allgemeinen Landwirtschaft verwendet wird.
Oberhalb der Antriebswalze 30 ist eine Spindel 34 befestigt, auf der eine Walze 36 aus dem biologisch abbaubaren PVC-Material befestigt ist, das die Oberschicht 4 bildet. Zwischen der Spindel 34 und den Laminierwalzen 28 sind zwei Schneidwalzen 38 angeordnet, und oberhalb der Laminierwalzen 28 befindet sich ein Sprühkopf 40, der mit einer (nicht gezeigten) Versorgung mit wäßrigem Klebemittel verbunden ist.
Im Gebrauch wird eine Bahn 22a des Airlaid-Papiers entlang der Antriebswalze 30 durch die Schneidwalzen 26 gezogen, an denen eine Anordnung von längsgerichteten Schlitzen 10 in die Bahn 22a geschnitten wird, und die Bahn wird in Richtung auf die Walzen 28 der Laminierstation weitergezogen. Zwischen den Schneidwalzen 26 und der Laminierstation werden Samen 8 auf der Bahn 22a von der Samen-Drilleinrichtung 32 abgelegt. Eine Bahn 36a des biologisch abbaubaren PVC-Materials von der Walze 36 wird durch weitere Schneidwalzen 38 durch die Antriebswalze 30 in Richtung auf die Laminierwalzen 28 gezogen, doch wird unmittelbar vor den Laminierwalzen die Bahn 36a mit einer Klebemittel-Zusammensetzung von dem Sprühkopf 40 besprüht. Die Bahnen 22a und 36a laufen an den Laminierwalzen 28 zusammen, wo sie fest gegeneinander mit einem Druck gedrückt werden, der ausreicht, um eine gute Verbindung zwischen den Bahnen hervorzurufen, der jedoch nicht so groß ist, dass die Samen beschädigt werden. Nach der Verbindungsstufe wird das resultierende laminare Medium auf den Wickelkern 34 aufgewickelt. An dieser Stufe bleibt immer noch eine gewisse Wassermenge von dem Klebemittel in dem Papier und wird durch die Stärke absorbierende untere Bahn 22a festgehalten. Wenn man zulässt, dass die Bahn eine gewisse Wassermenge beibehält, so kann dies zu einer teilweisen Keimung des Samens oder zur Einleitung des Keimungsschritts führen. Dies kann unter bestimmten Umständen vorteilhaft sein und kann beispielsweise dazu beitragen, eine schnellere Entwicklung der Pflanze hervorzurufen, wenn das Medium in Gebrauch genommen wird. Wenn dies erwünscht ist, können zur Verringerung des Wassergehalts des Klebemittels die Bahnen 22a, 36a wahlweise durch einen Ofen, eine Trocknungseinrichtung oder ein Luftmesser gefördert werden, bevor sie auf die Walze 24 aufgewickelt werden. Eine Entfernung des Wassers vor der Speicherung unterstützt die Aufrechterhaltung einer verlängerten Lagerlebensdauer für das Medium.
Die Größe der Rollen des gemäß dem vorstehenden Verfahren hergestellten Mediums hängt von den Rohmaterialien, dem vorgesehenen Verfahren des Verlegens (durch landwirtschaftliche Maschinen oder manuell) und der Fläche ab, die bedeckt werden soll. Lediglich als Beispiel können die Rollen jedoch eine Länge von bis zu 4200 m haben und bis zu ungefähr 0,5 Hektar oder mehr bedecken.
Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren werden die obere und wahlweise die untere Bahn durch Schneidwalzen geschlitzt. Anstelle des Schneidens der Schlitze während des Verfahrens können jedoch auch eine oder beide Bahnen vorgeschlitzt sein. In manchen Fällen muss die Unterschicht 6 des Mediums überhaupt nicht geschlitzt werden, weil die Wurzelstärke des keimenden Sämlings ausreichend ist, um sich einen Weg durch die untere Oberfläche des Mediums zu bahnen.
Typische Schneidwalzen 26/38, wie sie bei der Vorrichtung verwendet werden, sind in den 4 bis 6 gezeigt. Jede Schneidwalze umfasst eine in der Mitte liegende Spindel oder Antriebswelle 42, die einen Keil 44 aufweist, der sich über die Länge der Welle erstreckt, um mit entsprechenden Keilnuten 48 auf den Schneidrädern 45 und den Abstandsteilen 46 in Eingriff zu kommen. Auf jeder Antriebswelle 42 ist eine Vielzahl der Schneidräder 45 und Abstandsstücke 46 befestigt, wobei ein Abstandsstück 46 zwischen jedem Paar von Schneidrädern befestigt ist. Die Schneidräder können eine Klingenkonfiguration aufweisen, wie sie in 5 gezeigt ist, während das Abstandsrad in der in 6 gezeigten Weise konstruiert sein kann. Das in 5 gezeigte Schneidrad weist eine Anordnung von diskontinuierlichen, unter regelmäßigen Abständen angeordneten Schneidkanten oder -zähnen 50 auf, die durch nicht-schneidende Kanten 52 unterbrochen sind. Die Radien der Schneidkanten 50 und der nicht-schneidenden Kanten 52 erstrecken sich beide von der gleichen Drehachse und sind damit konzentrisch. Als Alternative kann jedoch das Schneidrad eine kontinuierliche Kante, beispielsweise mit einem allgemein sinusförmigen Profil haben, wobei die Spitzen der Sinusform als Schneidkanten wirken, während die Senken als nicht-schneidende Kanten dienen.
Das Samenkeimungsmedium gemäß der Erfindung kann unter Verwendung vorhandener landwirtschaftlicher oder gärtnereitechnischer Ausrüstungen verlegt werden, beispielsweise mit den Maschinen, die typischerweise zum Verlegen von Polyethylenbahnen verwendet werden, oder mit Erntematerial-Mulchausrüstungen. Im allgemeinen kann die Erde oder der Boden vor dem Verlegen vorbereitet werden, um ein relativ glattes, klumpenfreies Bett zu schaffen. Furchen F werden dann auf jeder Seite des Mediums geöffnet, und das Medium wird teilweise eingebettet, wie dies in 7 gezeigt ist. Eine Einbettung der Kanten 60 des Mediums trägt dazu bei, es gegen die Wirkung von beispielsweise Wind festzuhalten. Tröpfelbewässerungsrohre T können beim Verlegen des Medium eingefügt werden, oder das Medium kann unter Verwendung einer Bewässerung von oben oder einer Damm- oder Flutungsbewässerung benetzt werden. Soviel wie möglich des Mediums sollte abgedeckt werden, um das Wachstum zu unterstützen und den Wasserverbrauch zu verringern, obwohl das Medium erforderlichenfalls auf der Oberfläche verlegt und ein geeignetes Befestigungssystem verwendet werden kann, wenn dies erforderlich ist. Wenn es einmal benässt wurde, hält das Medium die Feuchtigkeit fest, um es dem Samen zu ermöglichen, zu keimen. Idealerweise sollte nur wenig oder keine weitere Feuchtigkeit zugeführt werden, um ein schnelles tiefes Wurzeln und eine Selbsterhaltung zu unterstützen. Dies kann jedoch nicht in allen Fällen praktisch sein, und zusätzliches Wasser kann in manchen Fällen erforderlich sein. Als eine Alternative zur Tröpfelbewässerung könnte eine Form von Flutbewässerung dadurch verwendet werden, dass das Medium in einer Vertiefung in dem Boden verlegt wird, die manuell oder durch die zum Verlegen des Mediums verwendete Ausrüstung gebildet werden kann, und indem man es ermöglicht, dass Wasser über die Oberfläche der oberen Schicht läuft.
Eine alternative Form des Mediums ist in 8 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform sind die Kanten 66 der oberen Polymerschicht zurückgefaltet und befestigt, um Tröpfelbewässerungsrohre zu bilden. Es wird in Betracht gezogen, dass diese Ausführungsform bei relativ leichten Böden verwendet werden könnte, bei denen es unwahrscheinlich ist, dass das Medium durch Verlegungsausrüstungen beschädigt wird.
Eine weitere alternative Ausführungsform des Mediums ist in 9 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform sind die Oberschicht 4 und die Unterschicht 6 mit Hilfe eines Klebemittel verbunden, das in Reihen 74 angeordnet ist. Die Samen 8 und wahlweise Zuschläge 78 sind zwischen den Reihen angeordnet, wobei die Anordnung sicherstellt, dass keine Störung zwischen den Samen und Zuschlägen einerseits und dem Klebemittel andererseits auftritt und die Bildung einer festen Bindung zwischen den Schichten verhindert wird.
Der Vorteil des Mediums der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass es eine geschützte örtliche Umgebung bereitstellt, die für die Keimung von Samen und Saatgut und die nachfolgende Entwicklung der Sämlinge günstig ist. Das Medium weist einen beträchtlich verringerten Wasserbedarf, verglichen mit der üblichen Bewässerung von oben und von Tröpfelbewässerungssystemen, auf und kann auf dem Land unter Verwendung von vorhandenen Kunststoff-Mulch-Verlegungsausrüstungen verlegt werden. Ein weiterer Vorteil des Mediums seine Kompatibilität mit vorhandenen Tröpfelbewässerungssystemen, Bewässerungssystemen mit Bewässerung von oben, Graben- und Flut-Bewässerungssystemen. Sobald das Medium verlegt wurde, besteht ein minimaler Bedarf an einer zusätzlichen Bewässerung. Wenn dies erwünscht ist, kann jedoch ein Tröpfelbewässerungssystem in das Medium bei der Herstellung eingefügt werden. Weitere erhebliche Vorteile sind die Einfachheit der Herstellung des Mediums und dessen lange Lagerzeit. Weiterhin kann das Medium sowohl in ungünstigen als auch normalen landwirtschaftlichen Fällen verwendet werden.
10 zeigt eine Ausführungsform, bei der das Medium die gleiche laminare Struktur wie die Ausführungsformen der vorhergehenden Figuren hat, jedoch zusätzlich eine Verstärkungsgitterschicht 100 beinhaltet, die mit Hilfe eines Klebemittels an der Oberschicht 4 befestigt ist. Das Verstärkungsgitter 100 ist bei dieser Ausführungsform aus einem Kunststoffmaterial, wie zum Beispiel Polypropylen oder einem Polyamid hergestellt, könnte jedoch genauso aus einem Metall (beispielsweise einem Drahtgitter) oder aus einem mit Kunststoff beschichteten Metallmaterial gebildet sein. In 10 sind Bewässerungsrohre T zwischen dem Gitter 100 und der Oberschicht 4 des Mediums angeordnet, doch können derartige Bewässerungsrohre fortgelassen werden, wenn dies erwünscht ist. Das verstärkte Medium nach 10 ist insbesondere für die Stabilisierung von unstabilen Böden oder bei der Bedeckung eines Bodens nützlich, bei dem es ansonsten schwierig sein würde, dass die Vegetation Wurzeln schlägt. Beispiele derartiger Fälle sind Straßen- oder Gleisanlagen-Böschungen, bei denen die Kombination der Steilheit der Böschung und in vielen Fällen das Fehlen von Bindefaktoren, wie zum Beispiel Pflanzen- oder Baumwurzeln bewirken kann, dass der Boden oder zumindest die Deckschicht abrutscht, wenn sie nicht stabilisiert wird. Andere Beispiele sind neugeschaffene Straßenböschungen, die durch Hindurchschneiden durch Felsen oder eine Kalkschicht gebildet wurden, oder die durch Aufstapeln von Felsen oder Steinen geschaffen wurden, und an ihrem Platz mit einem Metallhaltegitter gehalten werden, wobei Pflanzenwachstum aufgrund des Fehlens einer geeigneten Bodenbasis nur schwierig erfolgt. In solchen Fällen dient das Verstärkungsmedium der Erfindung nicht nur zur Förderung des Pflanzenwachstums, wodurch schließlich ein Netzwerk von Wurzeln geschaffen wird, das dazu beiträgt eine Bodenbewegung zu verhindern, sondern ergibt auch eine mechanische Stabilisierung des Bodens, während die Sämlinge und die Pflanzen anwachsen.

Claims

Nichtgittermedium zur Samenkeimung (2) umfassend eine Oberschicht (4), gebildet aus einem biologisch abbaubaren Material, das gasdurchlässig ist, teilweise wasserdampfdurchlässig, aber für Wasser in flüssiger Form weitgehend undurchlässig ist; eine Unterschicht (6), gebildet aus einem Wasser absorbierenden biologisch abbaubaren Material; Samen (8), die unter der Oberschicht verteilt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschicht eine Vielzahl von Perforationen (12) darin aufweist, um aus den Samen keimenden Sämlingen zu ermöglichen, dort hindurch zu wachsen, und worin die Ober- und Unterschichten zusammen eine Laminarstruktur bilden, die mittels eines Klebstoffs verbunden sind.
Samenkeimungsmedium nach Anspruch 1, bei dem sich die Ober- und die Unterschichten der Trennung der durch das Wachstumsmedium ausgeübten Kräfte widersetzen.
Samenkeimungsmedium nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Unterschicht (6) mit einer Vielzahl von Perforationen versehen ist, um es den aus den Samen sprießenden Wurzeln zu ermöglichen, dort hindurch zu wachsen.
Samenkeimungsmedium nach Anspruch 3, bei dem sich die Perforationen in den Ober- und Unterschichten nicht in Deckung befinden.
Samenkeimungsmedium nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das biologisch abbaubare Material ein biologisch abbaubares Polymer ist.
Samenkeimungsmedium nach Anspruch 5, bei dem das Polymer ein Polymer ist, das ein biologisch abbaubares Element und ein biologisch nicht abbaubares Element enthält, worin zum Beispiel das Polymer als das nicht biologisch abbaubare Element ein Polymer enthält, das in seiner reinen Form wasserundurchlässig ist.
Samenkeimungsmedium nach Anspruch 6, bei dem das nicht biologisch abbaubare Element in Polymer enthält, das aus Polyolefinen, wie z. B. Polyethylen und Polypropylen; Polyestern, Polyamiden und chlorierten Polymeren, wie zum Beispiel Polyvinylchlorid (PVC), ausgewählt sind.
Samenkeimungsmedium nach Anspruch 6 oder 7, bei dem das biologisch abbaubare Element als ein Bindemittel für das nicht biologisch abbaubare Element wirkt.
Samenkeimungsmedium nach Anspruch 8, bei dem das biologisch abbaubare Element eines ist, das mindestens teilweise durch mikrobielle Mittel und oder durch Sonnenlicht abgebaut wird.
Samenkeimungsmedium nach Anspruch 9, bei dem das biologisch abbaubare Element aus einem Material besteht, das aus Polysacchariden, wie z. B. Stärke, Phosphatiden und Glyceriden, wie z. B. einem Mono-, Di- oder Triglycerid oder Gemischen davon, zum Beispiel einem Pflanzenöl, wie zum Beispiel Sojabohnenöl, ausgewählt ist.
Samenkeimungsmedium nach Anspruch 10, bei dem das biologisch abbaubare Element ein Verbundmaterial, enthaltend PVC und Sojabohnenöl oder ein Stärkebindemittel ist.
Samenkeimungsmedium nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Unterschicht (6) aus einem Material hergestellt ist, das aus Airlaid-, Abfall- und Recycling-Papier ausgewählt ist, worin zum Beispiel 38–150 g/m² Airlaid-Papier zur Bildung der Unterschicht verwendet wird.
Samenkeimungsmedium nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Unterschicht (6) zur Wärmeabsorption oder -reflexion gefärbt oder behandelt ist.
Samenkeimungsmedium nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem es sich bei dem Klebstoff (10) um einen handelt, der biologisch abbaubar ist.
Samenkeimungsmedium nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem es sich bei dem Klebstoff (10) um einen handelt, der nicht phytotoxisch ist und wasserbasiert ist, wie zum Beispiel ein Klebstoff, der aus Stärke, Polyvinylalkohol (PVA) und Ethylenvinylacetat (EVA), optional in Kombination mit anderen Klebstoffen ausgewählt ist.
Samenkeimungsmedium nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem (i) der Klebstoff (10) in einer im wesentlichen kontinuierlichen Schicht zwischen den Schichten (4, 6) angeordnet ist; oder (ii) der Klebstoff in diskontinuierlichen diskreten Regionen, wie zum Beispiel Reihen angeordnet ist.
Samenkeimungsmedium nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem (i) die Unterschicht (6) eine Vielzahl von Folien umfasst, oder (ii) die Unterschicht (6) aus einer einzelnen Folie besteht.
Samenkeimungsmedium (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem zusätzlich zu den Samen, unter der Oberschicht (4) verteilt ein oder mehrere Mittel sind, die aus Düngemitteln, Mikronährstoffen, wie zum Beispiel Zink und Tangextrakten, Puffern, Wasserabsorptions- und -retentionsmaterialien und Pestiziden ausgewählt sind.
Samenkeimungsmedium (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, das darin inkorporiert oder daran befestigt Verstärkungsmittel (100) aufweist, und optional (i) das Verstärkungsmittel, z. B. durch Klebebindung an der Oberfläche des Mediums befestigt ist; oder (ii) das Verstärkungsmittel (100) an der Oberseite des Mediums befestigt ist.
Samenkeimungsmedium nach Anspruch 19, bei dem das Verstärkungsmittel (100) in der Form eines Geflechts oder einer gewebten oder nicht gewebten Fasermatte vorliegt, worin zum Beispiel das Verstärkungsmittel (100) ein Geflecht ist, das aus einem Kunststoffmaterial oder einem Metallmaterial oder einem mit Kunststoff beschichteten Metallmaterial gebildet ist.
Verfahren zum Stabilisieren einer Bodenfläche, welches das Befestigen eines Samenkeimungsmediums am Boden (2), wie nach Anspruch 18 oder 19 definiert, umfasst, worin zum Beispiel (i) die Landfläche eine Böschung, wie zum Beispiel eine Straßen- oder Eisenbahnböschung ist; oder (ii) worin die Landfläche ein Bergbauabraum oder eine Industrie- oder Haushaltsmüllkippe, wie zum Beispiel ein Deponiestandort ist.