DK164887B - Vandingssystem for dyrkningsflader - Google Patents

Description

i

DK 164887 B

Den foreliggende opfindelse angår et vandingssystem for dyrkningsflader under tilførsel af vand til dyrkningsplanterne nede fra, hvor dyrkningsfladen på et vandtæt underlag er udstyret med en vandingsmåtte.

5

Ved dyrkning af planter på store dyrkningsflader er det et problem samtidig at opnå ensartet vanding af planterne. På åben mark foretages vandingen ved hjælp af omfattende vandingsanlæg med rørstystemer og spredere, og sprederne må fra 10 tid til anden flyttes, når et område af dyrkningsfladen er blevet tilstrækkeligt vandet, medens andre områder mangler fugtighed. Det er således et tidskrævende arbejde, som kræver nøje opfølgning, at sørge for, at hele dyrkningsfladen får korrekt vanding.

15

Der findes også store dyrkningsflader, f.eks. planteborde eller plantebænke såvel på åben mark som i drivhuse, hvor vandingen foretages nedefra, dvs. under de planter, der skal dyrkes eller de frø, der skal spire. Sådanne systemer er beskre- 20 vet f.eks. i US patentskrift nr. 3.305.968 og DE offentliggør elsesskrift nr. 2.065.768. Ifølge US patentskriftet anvendes dyrkningskasser med tæt bund, hvor dyrkningsbrædder er ophængt fra kassens øvre sidevægge og på tværs af kassens længde. Bræ-derne har huller og har derfor form af et gitter. Absorberende 25 dyrkningsmediepuder er anbragt på gitret, og mellem gitret og dyrkningskassens bund er der eventuelt fyldt næringsmiddelhol-digt vand, således at dyrkningspuderne af absorberende materiale, f.eks. af bomuld, når de hviler på brættet, vil være i stand til at opsuge vandet, der er fyldt til et niveau på høj-30 de med brættets underside.

Ifølge DE offentliggørelsesskrift nr. 2.065.768 anbringes potter i en dyrkningskasse, og potterne er hævet fra dyrkningskassens bund ved hjælp af knaster på kassebunden, hvorpå pot-35 terne hviler. Potterne har for neden og til en vis afstand opad langs deres vægge huller, og vand fyldes i dyrkningskassen således, at det står et stykke op på potternes væg, hvorved vand vil blive suget op i potterne gennem hullerne.

DK 164887 B

2

Det er en ulempe ved disse anordninger, at planterne risikerer at blive udsat for en for høj fugtighed, og desuden at systemerne omfatter et forholdsvis omstændeligt vandcirkulationssystem for at opretholde det nødvendige vandniveau i dyrknings-5 kasserne.

Fra DE offentliggørelsesskrift nr. 2.850.764 kendes et cirkulationssystem for vanding af potteplanter, hvor plantepotterne hviler på et dyrkningsbord, der har en skråstillet flade, 10 som fortrinsvis er dækket af en vandingsmåtte. Fladen kan skråne nedad fra midten ud mod siderne, den kan skråne nedad fra én side mod den anden eller den kan skråne fra begge sider henimod midten af dyrkningsbordet. På den skråstillede flade skal en konstant flydende vandfilm opretholdes. Som nævnt er 15 fladen fortrinsvis dækket med en vandingsmåtte, der skal sørge for en jævn fordeling af vandet, der tilføres fladen. Vandingsmåtten får tilført vand enten fra midten, således at måtten vil optage vand og transportere dette hen imod dyrkningsbordets to sider, eller måtten bliver tilført vand fra 20 den ene og højeste side, således at en vandfilm vil dannes på måtten og flyde hen imod den anden lavere side. Hvis fladen falder fra begge sider hen imod midten, vil vand blive tilført langs de to højere anbragte sider af måtten, således at der dannes en vandfilm, der flyder nedad hen imod midten. Over-25 skudsvand bliver opsamlet i dertil egnede render, enten ved at måtterne dypper ned i renderne eller ved at de overdækker renderne, mens et sug dannes i renden under måtten. Plantepotter, der befinder sig på vandingsmåtten, vil have huller i bunden, således at vand vil blive suget op i potterne. Anvendelsen af 30 skråstillede flader med en dækkende vandingsmåtte har imidlertid forskellige ulemper med hensyn til at opnå en jævn fordeling af vandet, og ifølge DE offentliggørelsesskriftet skal dette problem løses ved, at vandstrømningsretningen på den skråstillede flade vælges således, at strømningsvejen bliver 35 kort, fortrinsvis 2 meter eller kortere.

Ved andre kendte cirkulationssystemer for vanding af store drivhusborde, der er dækket med en vandingsmåtte, må bordene

DK 164887 B

3 hælde i længderetningen og have en nøjagtig vandret stilling i bredderetningen. For at opnå vanding af alle potter, der befinder sig på dyrkningsfladen, må en vandfilm dannes hen over hele bordets bredde og i kortere tid også hen over hele bor-5 dets længde. For opnå dette må store vandmængder tilføres ved begyndelsen af bordet eller der benyttes flere vandudløbsåbninger, der er fordelt over hele bordfladen. I begge tilfælde dannes en vandfilm, der har opdæmningsområder og hvis jævnhed ikke lader sig regulere.

10 På grund af sådanne dyrkningsbordes bredde og længde opstår der på disse hyppigt ujævnheder, hvortil vandet enten ikke kommer frem eller hvor vandet bliver stående. Dette kan skyldes byggetekniske mangler, fundamentsænkninger eller materi-15 aleforvridninger osv. Derved bliver nogle potteplanter ikke eller kun dårligt fugtet, medens andre bliver for stærkt fugtet, således at der kan dannes et bundslam i potterne med deraf følgende rodbeskadigelse af planterne.

20 Det er kendt på dyrkningsborde med vandingssystemer af den sidstnævnte art at benytte tykke vandingsmåtter til at opnå en tilnærmet tilfredsstillende fordeling af vandet. Hen selv ikke anvendelse af tykke vandingsmåtter vil ophæve de ovennævnte mangler. I områder, der er mættet med vand, opstår der ingen 25 kapillarkraft i vandingsmåtterne, og i andre områder vil ka pillarkraften ikke være tilstrækkelig til at suge vandet ud fra eventuelle fordybninger og tilføre vandet til de tørre steder i et sådant omfang, at der fås en jævn vanding af hele dyrkningsfladen. Det er for at undgå at vandet bliver stående 30 i fordybninger i dyrkningsfladen, at den ifølge en videre udførelsesform ifølge den ovennævnte vesttyske patentansøgning nr. 2.850.764 er blevet skråstillet. Dette indebærer imidlertid flere ulemper. Fremstillingen af dyrkningsbordene bliver mere omstændelig, det rent gartnermæssige arbejde bliver ube-35 kvemt, planterne vil vokse skævt i forhold til horisontalplanet, og vandet vil flyde kraftigt hældningsorienteret og vil således kunne holde sig væk fra de højere dele af dyrkningsfladen .

DK 164887 B

4

Det er den foreliggende opfindelses formål at sigte mod at undgå de ovennævnte mangler ved den kendte vanding af store dyrkningsflader, idet vandingssystemet ifølge opfindelsen fungerer perfekt også for vandrette dyrkningsflader og fører til 5 en meget hurtig ensartet fordeling af vand hen over hele dyrkningsfladen.

For at tilgodese dette formål er vandingssystemet ifølge den foreliggende opfindelse ejendommeligt ved, at det vandtætte 10 underlag omfatter en vandfast kanalelementplade med parallelle kanaler, som hver har et tværsnitsareal på ikke over 16 mm2, og er lukket opadtil og nedadtil og indbyrdes er adskilt fra hinanden, at kanalelementpladen på den flade, der vender mod vandingsmåtten, har mikroridser eller mikrohuller, der 15 strækker sig ned til de enkelte kanaler, således at vand, der tilføres ved kanalelementpladens åbne ender, vil blive suget under kapi11arvirkning ind i kanalerne og fra kanalerne op gennem mikroridserne eller mikrohullerne og op i den pålagte vandi ngsmåtte.

20

Det foreliggende vandingssystem er blevet prøvet på store dyrkningsborde, der hvert har en horisontal dyrkningsflade på 1,2 m x 10,0 m = 12 m2. Kanalelementpladerne blev lagt på dyrkningsbordets dyrkningsflade således, at den fuldstændigt 25 dækkede denne og således, at kanalerne i kanalelementpladen forløb parallelt i samme retning som dyrkningsbordets længde. Ved hver kortende af dyrkningsbordet blev en vandrende bygget op, således at kanalpladens kanaler befandt sig i åben forbindelse med vandet i vandrenderne. På kanalpladen, hvis overfla-30 de havde parallelle tværgående mikroridser i en afstand af 10 cm fra hinanden, blev en tør, almindelig glasfiberfiltvan-dingsmåtte med en tykkelse på 0,5 mm anbragt. Da vand blev fyldt i vandrenden ved den ene kortende af dyrkningsbordene, blev vandet meget hurtigt suget ind i kanalpladens kanaler og 35 derfra op gennem mikroridserne og fordelt jævnt i hele vandingsmåtten, således at denne havde jævn fugtighed over hele sin flade.

DK 164887 B

5

Tidsrummet fra vand blev fyldt i den ene vandrende ved dyrkningsbordets ene kortende til den tørre vandingsmåtte jævnt havde optaget vand over hele sin flade, dvs. 1,20 m x 10 m = 12 m2, drejede sig om ca. 60 sek. Det var bemærkelsesværdigt 5 at fugtighedsindholdet i hele vandingsmåtten hele tiden holdt sig konstant så længe som vand befandt sig i vandingsrenden med et vandspejlniveau, som lå ubetydeligt over niveauet for overkanten af kanalerne i kanalelementpladen.

10 Plantepotter med huller i bunden og med ifyldt tør dyrkningsjord blev anbragt jævnt fordelt på vandingsmåtten, således at plantepotterne næsten berørte hinanden indbyrdes, og fugtig-hedsprøver, som blev taget af jorden i plantepotterne efter 15 minutters kontakt med vandingsmåtten, viste tilnærmelsesvis 15 det samme fugtighedsindhold for samtlige plantepotter.

Den til dette forsøg benyttede kanal elementplade var en kanal-elementplade af den art, der er almindelig til emballeringsformål og består af sort-pigmenteret polypropylenplast med ka-20 naler med en indvendig bredde på 4 mm og en indvendig højde på 4 mm. Selve kanalelementpladen havde en tykkelse på 5 mm, dvs. at kanalerne for oven og for neden var dækket af en plade med en tykkelse på ca. 0,5 mm, og kanalerne var skilt fra hinanden med parallelt forløbende skillevægge, ligeledes med en tykkel-25 se på ca. 0,5 mm. Sådanne "bølgeplastplader" er markedsførte og laves i ét stykke, og en sådan kvalitet sælges i Norge under handelsbetegnelsen "Pol-papp".

Enhver kanalelementplade af et materiale med tilstrækkelig 30 vandbestandighed kan anvendes for systemet ifølge patentansøgningen, f.eks. polypropylen, polyethylen, polyacryl eller vandfast karton eller fiberplader.

Ved vandingsmåtte skal man her forstå en måtte af et vandbe-35 standigt materiale med stærk vandopsugningsevne. Måtten kan have tykkelser varierende fra 0,1 mm og op til 10 mm, og kan bestå af sugende papirmåtter, plastfibermåtter eller måtter af

DK 164887 B

6 andre vandbestandige fibre. Fortrinsvis anvendes imidlertid en almindelig glasfibermåtte med fibre af vilkårlig orientering, da en sådan måtte har vist sig ikke blot at bevirke en momentan opsugning af vand, men også er meget vandbestandig og me-5 get let at rengøre, såfremt fugtig jord skulle afsættes på måtten og være tilbøjelig til at tilstoppe dens porer. For at undgå svampdannelse i det fugtige miljø bør vandingsmåtten fortrinsvis være sort-pigmenteret.

10 Det foreliggende vandingssystem kan selvfølgelig anvendes ikke alene i forbindelse med dyrkningsbord, men også i forbindelse med dyrkningsbænke, hvor kanal elementpladen kan lægges direkte på jorden og ved sine kortender være udstyret med nedadtil og til siderne vandtætte vandrender, hvormed kanalerne står i 15 åben forbindelse. På denne plade vil så vandingsmåtten blive anbragt, og på vandingsmåtten vil de enkelte dyrkningsindretninger, dvs. potter eller terninger eller brikker af et egnet dyrkningsmedium, blive anbragt. På grund af de lukkede kanaler, der forløber parallelt med og adski1t fra hinanden i ka-20 nalelementpladerne, vil vand ikke komme ud af kanalerne mod pladernes langsider, idet den eneste åbne forbindelse, som kanalerne har med omgivelserne, er via vandingsrenderne ved hver kortende af kanalelementpladerne og via mikroridserne eller mi krohul lerne i pladens øvre overflade. Desårsag kan kanalele-25 mentpladen også lægges direkte på bakken uden omgivende sidevægge, og vandingsmåtten placeres på kanalelementpladens overflade. I ethvert tilfælde vil en meget hurtig og jævn fordeling af vand finde sted hen over hele dyrkningsfladen ved indsugning af vand i kanalerne.

30

Mikroridserne eller mi kroåbn i ngerne i kanalpladens ene overflade kan let frembringes ved ganske enkelt at tage et meget fint ridseblad, f.eks. med barberbladstykkelse eller en "Stan-ley"-kniv, og i afstand fra hinanden ridse gennem kanalele-35 mentpladens øvre overflade, således at de underliggende kanaler via mikroridserne vil komme i forbindelse med omgivelserne. Ligeledes kan kanalelementpladens øvre flade gennemhulles

DK 164887 B

7 med meget fine nåle. Disse mi'kron'dser eller mikrohuller kan have en hvilken som helst ønsket afstand fra hinanden, og der er foretaget forsøg med godt resultat, hvor ridserne forløber parallelt med hinanden og på tværs af kanalens længderetning 5 eller skråt på tværs af kanalens længderetning med en indbyrdes afstand fra hinanden der varierede fra 2 til 40 cm. Imidlertid har praktiske forsøg vist, at for hurtigst muligt at opnå en helt jævn fordeling af fugtighed i vandingsmåtten, bør sådanne ridser ligge med en indbyrdes afstand fra hinanden på 10 ikke over 20 cm, f.eks. mellem 5 og 20 cm.

Da den ovenfor beskrevne benyttede kanalelementplade har en vis selvbærende stivhed, vil eventuelle små ujævnheder i underlaget, som pladen frit hviler på, ikke i væsentlig grad 15 indvirke på pladeoverfladens planhed overfor vandingsmåtten, og den velkendte ulempe med fordybninger og vandopdæmningsom-råder og for tørre toppe, når en smidig vandingsmåtte lægges direkte på et fast underlag, der kan blive udsat for dannelse af ujævnheder, vil blive undgået. Det har imidlertid vist sig, 20 at selv på et sådant uplant underlag, hvor kanalelementplader-ne også har tydelige toppe og bunde, udøver kanalerne en sådan kapillarkraft, at vandet vil blive suget ind i og fuldstændigt fylde kanalerne, således at der ikke vil forekomme tørre toppe i disse, hvorfra vand ikke vil kunne suges op gennem mikro-25 ridserne eller mikrohullerne i pladens overflade. Er kanalernes tværsnitsareal så stort, at kapillarindsugning af vandet ikke vil finde sted, vil en såkaldt vandåreeffekt indtræde, dvs. at en luftfilm vil dannes over vandet i kanalen og hindre vandet fra at blive suget op gennem mikroridserne eller mikro- 30 hullerne. Nøjagtigt hvor denne tværsn itsarealgrænse for overgang fra kapi1larindsugningseffekt til den såkaldte vandåreef-fekt finder sted, er ikke blevet entydigt klarlagt, men forsøg har vist, at denne synes at ligge ved et tværsnitsareal for kanalerne på ca. 36 cm2. Den nedre grænse for kanaltværsnits- 35 arealet vil blot være begrænset af produktionstekniske overvejelser med hensyn til kanalelementpladerne.

DK 164887 B

8

For øvrigt er kanalernes tværsnitsform af underordnet betydning, og den kan være såvel kvadratisk som rektangulær, tra-pezformet, ellipseformet eller cirkelformet. Endvidere må selvfølgelig vandingsmåtterne, der lægges på kanalelementpla-5 derne, være i stand til at opsuge vand fra deres underflader.

Opfindelsen illustreres nærmere ved hjælp af et eksempel vist på den vedføjede tegning, hvori 10 fig. 1 og 2 viser de væsentlige elementer ved opbygningen af vandingssystemet ifølge opfindelsen.

I fig. 1 ses en samlerende for næringsvæske (vand) 1 med minimumsvandniveau 2, der i denne er angivet ved stiplede linier.

15 Dette minimumsvandniveau skal ved benyttelse af systemet være således, at vandet står lige over overkanten af kanalåbningerne, dér hvor kanalelementpladen 3 er ført aftætnet gennem næringsvæskesamlerens ene langsgående sidevæg, som vist ved henvisningstallet 6 i fig. 2. Af pladsmæssige hensyn er i fig. 1 20 kun en kortere længde af kanalelementpladen 3 vist, men det vil forstås, at ved hver tværrende af kanalelementpladen 3 vil en sådan næringsvæskerende 1 stå i forbindelse med kanalelementpladen 3. Mikroslidser er såvel i fig. 1 som fig. 2 angivet ved henvisningstallet 4, og det fremgår, at disse mikro-25 slidser kan være forskudt anbragt i forhold til hinanden og at de ikke behøver at gennemtrænge samtlige kanaler i kanalelementpladen. Mønsteret for mi krosi idserne vil kunne varieres i overensstemmelse med det aktuelle vandingsbehov, såsom spredningen af f.eks. dyrkningspotter på dyrkningsfladen, vanddamp-30 tabet fra dyrkningsfladen og de dyrkede planters næringsvæskebehov, Det vil forstås, at jo tættere ved hinanden mikroslidserne eller mikroåbningerne i kanalpladens øvre overflade ligger og jo flere kanaler mi krosi idserne eller mikroåbningerne fører ned til, desto mere næringsvæske vil til enhver tid b1 i — 35 ve holdt tilgængelig i vandingsmåtten 5 (fig. 2), der er lagt på kanalelementpladen 4. For at holde på et sporadisk overskud af næringsvæske, der er blevet suget op i vandingsmåtten,

DK 164887 B

9 f.eks. ved udskiftning af plantepotter fra dyrkningsfladen med deraf følgende forbigående reduceret vandingsbehov, vil det også være hensigtsmæssigt svagt at bukke kanalelementpladernes langsgående sider, f.eks. 1-2 cm, op eller eventuelt at for-5 syne kanalelementpladernes langsgående sider med en lav påsat kant, f.eks. 1 - 2 cm høj, for at hindre afløb af et forbigående overskud af næringsvæske fra dyrkningsfladen ud over kanal el ementpl adens langsgående sider.

10 I fig. 2 ses en afbrudt længde af kanalelementpladen 3 med en pålagt vandingsmåtte 5, der er foldet op bagover for at vise den underliggende kana1 elementplade 3 og mikroslidserne i denne. Ved den ene kortende af kanalelementpladen er denne ført aftætnet (ved 6) gennem den tilstødende langsgående sidevæg af 15 en næringsvæskerende (vandrende) 1.

Det er en væsentlig fordel ved det foreliggende vandingssy stem, at næringsvæske kun behøver at tilføres i næringsvæskerenden 1 ved én af kanalpladens kortender og ikke som ved en 20 del kendte systemer ved hjælp af et kompliceret rørsystem for på flere punkter af dyrkningsfladen at tilføre næringsvæske til denne. Det må blot påses, at næringsvæskestanden i renden 1 dækker indløbene til kanalerne i kanalelementpladen fuldstændigt således, at det undgås, at man får en luftfilm over 25 vandet i kanalerne, hvilken luftfilm ville have hindret den effektive og hurtige fordeling af vand over hele dyrkningsfladen ved opsugning gennem den pålagte vandingsmåtte.

I fig. 1 og 2 ses, at kanalelementpladen 3 står i forbindelse 30 med en egen rende 1 for næringsvæske 2 (vand). Endvidere er renden 1 vist som en opad åben rende. Det er imidlertid klart, at renden 1 kan være lukket opadtil eller være erstattet af en anden tilførselsindretning for næringsvæske som er lukket opadtil. En sådan indretning kan udgøres af et rør med cylin-35 drisk eller andet tværsnit, og næringsvæsken vil så blive indført fra enden eller enderne af indretningen eller denne kan være udstyret med tilførselsåbninger for næringsvæske på andre

DK 164887 B

10 steder således, at det mindst nødvendige væskeniveau 2 (f i g.

1), dvs. således at væsken tilnærmelsesvis fuldstændigt dækker åbningerne ind til kanalelementpladen 3's kanaler, vil blive opretholdt. Når flere enheder af kanalelementplade/vandings-5 måtte er anordnet ved siden af hinanden, vil det forstås, at den samme tilførselsindretning, f.eks. et føderør, for næringsvæske kan benyttes for samtlige enheder. Næringsvæske vil så mest bekvemt blive tilført føderøret fra et centralt fælles sted, fordelagtigt ved hjælp af et flottørsystem for opnåelse 10 af reguleret næringsvæskeniveau i føderøret. Føderøret vil på sin side være udstyret med langsgående slidser i afstand fra hinanden og med en højde og bredde således, at hver kanalele-mentplades åbne ende, hvortil der skal tilføres næringsvæske, kan føres i aftættet forhold gennem hver sin slids således, at 15 kanalåbningerne i den indførte ende af kanalelementpladen vil komme i kontakt med næringsvæske i føderøret. En sådan anordning, hvor flere enheder af kanalelementplade/vandingsmåtte tilføres næringsvæske via et fælles tilførselssystem, er specielt egnet for sådanne anlæg, hvor enhederne lægges parallelt 20 med hinanden direkte på et sammenhængende underlag, f.eks. direkte på jorden, uden skillevægge mellem enhederne. Ved hjælp af et sådant anlæg kan plantedyrkning foretages på steder, der er nedbørsfattige, f.eks. i ørkenområder, idet dyrkningsmediet, f.eks. jord, kan anbringes i den nødvendige lagtykkelse på 25 hver vandingsmåtte eller såkaldte piantebrædder placeres på hver vandingsmåtte. Sådanne piantebrædder, der på i og for sig kendt måde så vil have huller i sin overflade for indsættelse af f.eks. en plantepotte fyldt med dyrkningsmediet og med hul i bunden for opsugning af næringsvæske fra vandingsmåtten, 30 eller piantebrættet kan på i og for sig kendt måde være udstyret med fordybninger nedad fra sin ene overflade. Disse fordybninger vil da hvile på vandingsmåtten og have huller i bunden for opsugning af næringsvæske ind i fordybningerne, der på sin side kan indeholde en plantepotte med et dyrkningsmedium 35 og også have huller i bunden eller ret og slet være fyldt med dyrkni ngsmed i et.

Claims (5)

1. Vandingssystem for dyrkningsflader under tilførsel af vand til dyrkningsplanterne nede fra, hvor dyrkningsfladen på et vandtæt underlag (3) er udstyret med en vandingsmåtte (5), kendetegnet ved, at det vandtætte underlag omfat- 25 ter en vandfast kanalelementplade (3) med parallelle kanaler, som hver har et tværsnitsareal på ikke over 16 mm2, og er lukket opadtil og nedadtil og indbyrdes er adskilt fra hinanden, at kanalelementpladen på den flade der vender mod vandingsmåtten (5), har mikroridser eller mikrohuller (4), der strækker 30 sig ned til de enkelte kanaler, således at vand, der tilføres (ved 1) ved kanalelementpladens (3) åbne ender, vil blive suget under kapi11arvirking ind i kanalerne og fra kanalerne op gennem mikroridserne eller mikrohullerne (4) og op i den pålagte vandingsmåtte (5). 35

2. Vandingssystem ifølge krav 1, kendetegnet ved, at kanalelementpladen (3) er lavet af sort-pigmenteret polypropyl enpl ast . 12 DK 164887 B

3. Vandingssystem ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at vandingsmåtten (5) udgøres af en glasfibermåtte af fibre med vilkårlig orientering, fortrinsvis en sort-pigmenteret glasfibermåtte. 5

4. Vandingssystem ifølge et eller flere af kravene 1-3, kendetegnet ved, at hver kanal har et tværsnitsareal på 16 mm2. 10

5. Vandingssystem ifølge et eller flere af kravene 1-4, kendetegnet ved, at kanalelementpladens (3) overflade, der vender mod vandingsmåtten (5), har parallelle mi-kroridser (4) med en indbyrdes afstand på 5 - 20 cm på tværs af kanalernes længderetning. 15 20 25 30 35