DK170738B1 - Agroblok, betående af bærmedium og eventuelt bindemiddel - Google Patents

Description

DK 170738 B1 i

Den foreliggende opfindelse angår en agroblok bestående af et bæremedium samt eventuelt et bindemiddel

En agroblok er beregnet til at opdyrke planter i, og en agroprop er 5 specielt beregnet til at få et frø til at spire og slå rod i et bæremedium, specielt under fastlagte forhold. Proppen udplantes efterfølgende, fortrinsvis på en automatiseret måde, på den åbne mark, med planten groende i proppen. I de første dage efter udplantningen skal planten have tilstrækkelig vand til rådighed til blandt andet at sætte 10 roden i stand til at udvikle sig i den omgivende jord, så planten fra da af kan trække vand og næringsstoffer fra jorden.

Konsekvensen af dette er, at agroproppen, efter anbringelse i den åbne mark, ikke drænes tør af den omgivende fritliggende jord, men for-15 trinsvis er i stand til selv at trække vand fra den omgivende jord.

Der kendes agroblokke, for eksempel fra tysk patentskrift nr.

1.145.846. En sådan kendt agroblok omfatter også et bæremedium, der eventuelt er sammenholdt med et bindemiddel. Agroblokken kan for ek-20 sempel bestå af ler eller sand sammenholdt med bindemidler og forstærket med tråde. Disse blokke har imidlertid en begrænset sammenhængningsevne, hvilket bevirker, at de vanskeligt kan håndteres på en automatiseret måde. Endvidere er de kendte blokkes evne til at indeholde fugt begrænset. Disse agroblokke har således haft en begrænset 25 anvendelse.

Der kendes også andre agroblokke, men disse kan være opbygget af helt andre materialer, såsom plastmaterialer. Imidlertid vil disse materialer enten optræde med meget lille kohærens og/eller omfatte brændt 30 ler, der bevirker en manglende kapillar evne. Selv om der er gjort mange forsøg, har det således indtil dato ikke været muligt at fremstille agroblokke, som opfylder de betingelser, som stilles til en agroblok. Disse betingelser vil omtales herefter.

35 Desuden kendes sammenhængende blokke bestående af mineraluld tilsat uorganisk materiale med en større vandretentionsevne end mineralulden.

Agroblokken skal naturligvis have en struktur, så planter kan gro og frø kan spire og slå rod, og således at yderligere rodudvikling i det 2 DK 170738 B1 væsentlige ikke hindres.

Materialerne, der skal anvendes til agroblokken, bør ikke være toxiske eller frembringe nogen spontan bakterie og/eller mugvækst.

5 Oa en agroblok efter modtagelse af en plante eller et frø regelmæssigt forsynes med vand ved sprøjtning, skal udvaskningen af agropropkompo-nenterne være så lille som mulig, fortrinsvis mindre end 10 og især mindre end 5 vægt% baseret pi den totale vægt af agroproppen.

10 For at muliggøre automatiseret håndtering og udplantning af en agro-prop, må proppen kun være deformerbar i en begrænset udstrækning, selv efter mætning med vand, og det skal fortrinsvis være muligt at gribe agroproppen med mekaniske elementer, uden at den derved går i stykker.

15 En yderligere foretrukket egenskab er, at proppen opløses i jorden inden for en tidsperiode på for eksempel seks måneder, og at ingen eller næsten ingen spor deraf findes senere.

Dette opnås ifølge den foreliggende opfindelse med en agroblok, 20 hvor bæremediet udgøres af en homogen blanding af hydrofile partikler af et uorganisk materiale af den art, der består af i jorden naturligt forekommende nedbrudte mineraler, såsom sand, ubrændte lerarter med en partikelstørrelse under 20 μπι, og et mineraluldsprodukt, at mængden af mineraluld udgør 10-50 vægt%, og mængden af jordtype udgør 90-50 25 vægt%, idet agroblokken i det væsentlige er formbevarende ved ethvert fugtindhold, og at fugtindholdet ved et sugetryk på pF 2 udgør mindst 15 volumen%, der er særpræget ved, at bæremediet udgøres af en homogen blanding af en uorganisk jordtype og et mineraluldsprodukt, at mængden af mineraluld udgør 10-50%, og mængden af jordtype udgør 90-50 vægt%, 30 at agroblokken i det væsentlige er formbevarende ved ethvert fugtind-hold, og at fugtindholdet ved et sugetryk på pF 2 udgør mindst 15 vo-lumen%.

Agroblokken ifølge opfindelsen er således fremstillet alene af uorga-35 ni ske materialer, hvilket bevirker, at der selv ved lagring ikke optræder en uønsket mikroorganismevækst, som for eksempel svampevækst, hvilket ville gøre planteblokken uegnet til plantevækst. Idet agroblokken er fremstillet af en homogen blanding af mineraluld og det uorganiske materiale, vil blokkens stivhed og formbevaringsevne ved 3 DK 170738 B1 forskellige fugtindhold bevares, da der ved blandingen er tilvejebragt et meget kohærent produkt. Denne kohæsion forbedres, såfremt der tilsættes et bindemiddel. Som uorganisk jordtype anvendes materialer, som omfatter hydrofile artikler for at opnå et ønsket fugtindhold i 5 agroblokken.

Agroblokken ifølge opfindelsen vil således opfylde de krav, der er stillet ovenfor, og vil på grund af sin kohærens tillige være egnet til automatiseret håndtering.

10

Det uorganiske materiale omfatter hydrofile partikler med en partikelstørrelse under 20 mikrometer, som tilhører klassen af nedbrudte mineraler, såsom lerarter, blandinger af ler med slik og sand med en lerfraktion, der er fjernelig som slam, på mindst 20% og endvidere 15 bentonit, kaolin og lignende. Særligt egnede er forskellige naturligt forekommende typer ler eller blandinger deraf, såsom ung søler (young sea clay). Eksempler er lerarter, der omfatter 0-100%, fortrinsvis 10-50%, især 20-40% partikler, der er mindre end 20 øm.

20 Agroblokken omfatter en homogen blanding af mineraluld og de uorganiske partikler. Stivheden og formbevaringsevnen er følgeligt forbedret.

Afhængigt af typen af marken, på hvilken agroblokkene eller agroprop-25 perne udplantes (sand- eller lerjord), kan det være en fordel, hvis fugtindholdet ved en pF på 2 udgør mindst 15 volumen% eller i tilfælde af for eksempel tungt søler mindst 20 volumen%. Især er fugtindholdet mindst 25 volumen% ved pF 2.

30 Afhængigt af jordbundstypen og desuden af arten af lerfraktion, der anvendes, kan mængden af mineraluld (fiberdiameter på 2-10 mikrometer, fiberlængde på 0,02-3 cm) generelt udgøre 0-90 vægt%, mere specielt 10-50 vægt% og fortrinsvis 10-25 vægt%. Mængden af jordtypen, der derved kræves, udgør 100-10 vægt%, mere specielt 90-50 vægt% og for-35 trinsvis 90-75 vægt%.

For at forbedre kohæsionen af agroblokken, anbefales det under specielle tilstande, at et bindemiddel tilsættes dertil. Dette bindemiddel kan afhængigt af dets beskaffenhed og den anvendte jordtype udgøre 15 4 DK 170738 B1 vægt%, fortrinsvis 2-10 vægt% og især 3-7 vægt%.

Ud over almindelige harpikse, der anvendes under fremstillingen af mineraluld, kan latexer, silicater, acrylater og methacrylater anvendes 5 som bindemiddel.

Illustrative eksempler for bindemidlet er: - polyacrylestere, polystyren, polyurethan, 10 - stivelse stammende fra kartofler, korn, såsom kationsaktiv sti velse (Fibran, National Starch, hvilke begge er varemærker), - vandopløselig celluloseether, såsom natrium carboxymethylcellulose, methyl cellulose, - vandglas og derivater, 15 - copolymere, såsom vinylchlorid/vinylacetat, - vandopløselige latexer, såsom styrenbutadingummi, latex omfattende carboxylgrupper, polychloroprenlatex, - vandopløselig polyvinylal kohol, - vandopløselig polyvinylpyrrolidon, og 20 - urinstofformaldehydharpiks eller polyphenol formaldehydharpiks.

Massefylden af agroblokken er hovedsagelig bestemt af mængden af uorganisk råmateriale og særligt af lerindholdet. Med en forøgelse i massefylden forøges det indvendige overfladeareal og derved vandtilbage-25 hol del sesevnen. Massefylden ved hver anvendelse ligger fortrinsvis mellem 250-1100 kg/m3, især mellem 300-900 kg/m3 og ved speciel anvendelse mellem 500-850 kg/m3.

Det indvendige overfladeareal af agroblokken er desuden også delvis 30 bestemt af porøsiteten, hvilken endvidere har indflydelse på rodudviklingen og kohæsionen af agroproppen. Porøsiteten er derfor normalt på 50%, fortrinsvis på 60% og især på 70%.

Ved håndteringen og udplantningen af agroproppen udøves en kraft ho-35 vedsagelig i længderetningen deraf. Trækstyrken af en sådan agroprop er optimal, hvis fiberretningen i mineralulden, der består af fibre, i det væsentlige forløber i højderetningen af agroproppen.

Fortrinsvis anvendes stenuldsgranulater, i hvilke mellemrummene kan 5 DK 170738 B1 være optimalt fyldte med jordtypen.

Da en agroprop fortrinsvis har en cylindrisk og konisk form, vil den hænge frit ned i passageåbninger i strimler og være let at putte i og 5 fjerne fra strimlerne.

Ovennævnte og andre egenskaber skal i det følgende forklares nærmere på basis af en udførelsesform for agropropsystemet og eksperimentielle eksempler for agroproppen ifølge den foreliggende opfindelse. I den 10 forbindelse henvises der til den vedføjede tegning, hvor fig. 1 viser et delvis gennemskåret perspektivisk billede af agropropsystemet, fig. 2 viser i større målestok et delvis gennemskåret billede af 15 detalje II i figur 1, og fig. 3 viser et delvis gennemskåret perspektivisk billede af udplantningen af agroproppen.

Ved fremstillingen af agroproppen (0 3 cm, længde 7 cm) ifølge den 20 foreliggende opfindelse kan der i overensstemmelse med den foretrukne udførelsesform gøres anvendelse af den såkaldte vådmetode. En blanding af ung søler og stenuld tilsættes vand og dannes til en slammasse. 5 Vægt% bindemiddel (latex) tilsættes denne slammasse og blandes med den i nogen tid. Mineralulden og lerpartiklerne bundfældes med 1 det væ-25 sentlige den samme bundfældningshastighed med det resultat, at en homogen blanding af mineraluld og lerpartikler dannes, og det ovenfor nævnte vand er i det væsentlige klart. Vandet filtreres derefter bort ved sugning gennem det bundfældede lag, som ved yderligere sugning tørres og gøres kompakt.

30

Afhængigt af anvendelsen kan det dannede lag blive yderligere sammenpresset for at øge massefylden, tørres og bearbejdes til agropropper.

Tabel 1 viser et antal agropropper, (# 3 - 8) ifølge opfindelsen og 35 andre propper, der ikke er 1 overensstemmelse med opfindelsen, hvilke er blevet testet for massefylde og vandtilbageholdelsesevne (bestemt ved en pF på 2,0 eller 100 cm vandsøjle).

For at bestemme vandtilbageholdelsesevnen blev propperne mættet med DK 170738 B1 e vand i omtrent to timer, og mængden af tilbageholdt vand blev i en pF målebeholder bestemt ved en pF på 2. Proppen bestående af 100% mineraluld indeholdt intet vand ved en pF på 2 og er derfor uegnet. Når det drejer sig om agropropperne 3 - 5, er effekten af massefylden på 5 vandtilbageholdelsesevnen klart synlig.

Ved en sammenligning af agroproppen 4 med "Vienna roll" proppen 10, vil effekten af homogeniteten på vandtilbageholdelsesevnen vise sig.

10 Tabel 2 viser effekten af en anden lertype anvendt på vandtilbageholdelsesevnen. Agropropperne blev dannet ved anvendelse af den ovenfor beskrevne fremstillingsprocedure og ler omfattende 25 - 30% partikler mindre end 20 mikrometer. Agropropperne #13-15 opfyldte kravene for den foreliggende opfindelse.

15

Det har således vist sig, at når jorden, i hvilken agroproppen anbringes, har et højt fugttryk, kan agroproppen ifølge opfindelsen tilpasses dertil ved at tilpasse mængden af leret m.v. i forhold til mængden af mineraluld og/eller ved forøgelse af massefylden.

20

Figur 1 viser et system til optagelse og udplantning af agropropper.

Agropropsystemet 1 omfatter en bakke 2 med parallelle rygge 3, der er tilvejebragt med recesser 4, i hvilke en propstrimmel 5 hviler med 25 dens langsgående kanter 6, således at strimlen derved ikke rager op over den øvre overflade 8 af bakken 2.

Som det er vist mere detaljeret i figur 2, omfatter propstrimlen 5 cirkelrunde proppassageåbninger 9 med en nedad konvergerende passage-30 åbningskant 10, der frembringer en klemmepasning med den udvendige overflade af agroproppen 11, der består af en kongruent homogen blanding af mineraluld 12 og en uorganisk jordtype, nemlig ler 13 indblandet deri. Proppassageåbningen 9 ligger i en undersænket strimmeldel 14, så den øvre overflade 16 af agroproppen 11 tilvejebragt med et 35 frøhulrum 15 ligger under topoverfladen 17 af propstimlen 5. Den nedsænkede del 14 rundt om agroproppen 11 udgør et midlertidigt vandreservoir. Efter spiring og rodslåning af et frø 18 med dannelsen af et rodsystem 19 og en ung plante 20, kan agroproppen 11 presses fuldstændigt mekanisk nedad ud af propstrimlen 5 og anbringes i den åbne mark 7 DK 170738 B1 21. Da sugetrykket af agroproppen 11 og af den fritliggende jord 21 ifølge opfindelsen er tilpasset til hinanden, vil der, som en konsekvens af den fremkomne kapillære dynamik, være et tilstrækkelig højt fugtindhold tilstede i agroproppen, indtil rødderne er groet ind i den 5 omgivende jord. Derved undgås til at begynde med en udtørring, og at den udplantede plante dør eller i mindre alvorlige tilfælde en midlertidig nedgang i vækst.

Hvis ønsket, kan et gødningsmiddel eller en blanding af gødningsmidler 10 tilsættes til blandingen af jord og mineraluld, af hvilken agroblokken dannes. Disse gødningsmidler er af almindelig type og anvendes for at tilføre agroblokken yderligere nitrogen-, phosphor- og/eller kaliumindeholdende forbindelser og/eller sporelementer, der er gunstige for eller fremmmer plantevæksten og/eller frøspiring. Følgeligt skal plan-15 teavleren blot tilføre vand til agrosystemet.

Selvom agroblokken først og fremmest anvendes som agroprop, kan andre former være bedst i holdere for stueplanteopdyrkning, for støjisolerende plantevægge og lignende.

20

Tabel 1

Vandtilbageholdelsesevne af agroproppen ifølge opfindelsen, af en tør-veprop og en "Vienna roll", som en funktion af sammensætning og masse-25 fylde.

Agroprop Massefylde VandtiIbageholdel - (kg/m1 2 3 4 5 6) sesevne (pF - 2) *) 30

Mineraluld jordtype ^ # (granulat %) (ler %1_ 100 0 55 0 2 35 2 50 50 220 8 3 25 75 380 20 4 25 75 520 26 5 25 75 580 31 6 25 75 760 39 5 DK 170738 B1 8

Tabel 1 fortsat

Agroprop Massefylde VandtiIbageholdel- (kg/m1) sesevne (pF - 2) *) 31

Mineraluld jordtype ' # foranulat %) Her %)_ 10 7 10 90 840 38 8 0 100 1180 52 9 50 tørv 360 17 10 50 50 630 19 15 1) Vandtilbageholdelsesevnen ved pF 2 2) "Vienna roll": oprullede lag af mineraluld/ler 3) Mængden af materiale mindre end 20 mikrometer: 45 - 50%.

20

Tabel 2

Vandtilbageholdelsesevnen af agropropper Ifølge opfindelsen ved anven-25 delse af ler omfattende 25 - 30% partikler mindre end 20 /zm.

Mineraluld Vandtilbageholdel- (granulat) Ler Massefylde sesevne I_C%)__(kg/m1)_(-Vq1%. dF 2) 30 11 40 60 290 7 12 33 67 370 10 13 25 75 540 15 14 18 82 620 20 35 15 10 90 840 28

Claims (8)

1. Agroblok bestående af et bæremedium samt eventuelt et bindemiddel, kendetegnet ved, at bæremediet udgøres af en homogen blan- 5 ding af hydrofile partikler af et uorganisk materiale af den art, der består af i jorden naturligt forekommende nedbrudte mineraler, såsom sand, ubrændte lerarter med en parti kel størrelse under 20 im, og et mineraluldsprodukt, at mængden af mineraluld udgør 10-50 vægt%, og mængden af jordtype udgør 90-50 vægt%, idet agroblokken i det væsent-10 lige er formbevarende ved ethvert fugtindhold, og at fugtindholdet ved et sugetryk på pF 2 udgør mindst 15 volumen%.

2. Agroblok ifølge krav 1, kendetegnet ved, at fugtindholdet ved et sugetryk på pF 2 udgør mindst 20 vo1umen% og fortrinsvis 25 vo- 15 lumen%.

3. Agroblok ifølge krav 1, kendetegnet ved, at mængden af mineraluld udgør 10-25 vægt% og mængden af jordtype udgør 90-75 vægt%.

4. Agroblok ifølge kravene 1-3, kendetegnet ved, at et bin demiddel er tilstede i en mængde på 0-15 vægt%, fortrinsvis 2-10 vægt% og især 3-7 vægt%.

5. Agroblok ifølge kravene 1-4, kendetegnet ved, at den har 25 en massefylde på 250-1100 kg/m3, fortrinsvis på 300-900 kg/m3 og især på 500-850 kg/m3.

6. Agroblok ifølge kravene 1-5, kendetegnet ved, at den har en porøsitet på 50%, fortrinsvis 60% og især 70%. 30

7. Agroblok ifølge kravene 1-6, kendetegnet ved, at fiberretningen i den af fibre bestående mineraluld forløber i det væsentlige i højderetningen af agroproppen.

8. Agroblok ifølge kravene 1-7, kendetegnet ved, at den har en i det væsentlige konisk form.