ES2159498T3 - Beneficio del suelo con oxígeno disuelto para el crecimiento de cultivos - Google Patents
Beneficio del suelo con oxígeno disuelto para el crecimiento de cultivos Download PDFInfo
- Publication number
- ES2159498T3 ES2159498T3 ES99906841T ES99906841T ES2159498T3 ES 2159498 T3 ES2159498 T3 ES 2159498T3 ES 99906841 T ES99906841 T ES 99906841T ES 99906841 T ES99906841 T ES 99906841T ES 2159498 T3 ES2159498 T3 ES 2159498T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- water
- injector
- mixer
- central axis
- treatment gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
- A01C23/00—Distributing devices specially adapted for liquid manure or other fertilising liquid, including ammonia, e.g. transport tanks or sprinkling wagons
- A01C23/04—Distributing under pressure; Distributing mud; Adaptation of watering systems for fertilising-liquids
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
- A01B79/00—Methods for working soil
- A01B79/02—Methods for working soil combined with other agricultural processing, e.g. fertilising, planting
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Cultivation Of Plants (AREA)
- Hydroponics (AREA)
Abstract
Aparato para el beneficio del suelo por infusión de un gas de tratamiento dentro de una corriente de riego presurizada, comprendiendo dicho aparato:<br /><br />un mezclador-inyector del tipo de venturi de cavitación que tiene un cuerpo con una pared interna formando un paso de flujo que la atraviesa, teniendo dicho paso de flujo un eje central, una entrada, una salida, y entre dicha entrada y salida dicha pared forma una porción constrictora de diámetro decreciente, una porción de inyector sensiblemente cilíndrica, y una porción expansora que tiene un diámetro creciente todos a medida que avanzan en ese orden desde la entrada a la salida, un orificio de inyección, recibiendo dicho orificio inyector gas de tratamiento procedente de una fuente de gas para su inyección dentro de dicho paso de flujo;<br /><br />un conducto impermeable de forma alargada que tiene una longitud y una pared periférica formando un paso longitudinal para recibir agua y gas de tratamiento procedente de dicho mezclador-inyector;<br /><br />una pluralidad de salidas reductoras de caudal dispuestas a lo largo de la longitud de dicha pared del conducto, atravesando dicha pared del conducto para permitir un caudal de agua limitado desde dicho paso longitudinal sin pérdida sustancial de presión en dicho conducto;<br /><br />dicho mezclador-inyector adaptado para conectarse a una fuente de agua bajo presión, de manera que se infunda gas de tratamiento en dicha agua cuando fluye la misma a través del paso de flujo en el mezclador-inyector y dicha agua permanecerá bajo presión superatmosférica hasta después de pasar a través de la citada salida reductora de caudal.
Description
Beneficio del suelo con oxígeno disuelto para el crecimiento de cultivos
La presente invención se refiere al beneficio del suelo en el que crece un cultivo proporcionando gases beneficiosos a la región radicular.
Las plantas que crecen necesitan agua, oxígeno y posiblemente otros gases para mantener su ciclo de vida. El agua de la mayoría de los cultivos, obtenida a partir de la lluvia o del riego, deriva de intersticios en el suelo. El oxígeno y otros gases se obtienen de los intersticios, bien a partir de gases atmosféricos que han migrado al interior del suelo
o bien a partir del agua en la que están disueltos los gases. Aunque muchos gases pueden ser beneficiosos para diversos cultivos, el oxígeno es uno de los más importantes, y por tanto se tratará específicamente en esta memoria, aunque la presente invención no solo se limita a los efectos beneficiosos del oxígeno.
Generalmente, la concentración de oxígeno o de otros gases en el agua de riego está limitada de tal manera que se disuelve de acuerdo con la Ley de Henry. Esto es adecuado para el crecimiento de cultivos. Los agricultores y horticultores conocen perfectamente el intervalo de humedad que una planta puede tolerar. Si el suelo se mantiene demasiado húmedo durante un tiempo sustancial, la actividad microbiana, que es necesaria para la conversión de alimentos para la planta para su absorción por parte de la misma, se ahogará parcialmente. En efecto esto la ahogará. Un periodo de sequía demasiado prolongado producirá una ausencia de humedad que soporte la transpiración de la planta aún habiendo saturación de oxígeno en el suelo.
Por consiguiente, con la realización práctica de la presente invención, una planta crece mejor cuando se humedece alternativamente y se permite aproximarse a la sequedad. El agricultor intenta proporcionar humedad y oxígeno adecuados para soportar las diversas tasas de transpiración debido a fluctuaciones de las condiciones climatológicas. La intensa práctica agrícola comercial proporciona oxígeno en función del aporte adecuado de oxígeno disuelto en agua, y en función del aire que el suelo atrae así como del agua que se extrae de los espacios intersticiales en el suelo. Sin embargo estas fuentes pueden ser muy variables. Por ejemplo, el agua subterránea, tiende a tener menos oxígeno disuelto, y a menudo contiene otros gases no deseables. El contenido de oxígeno en el agua proporcionado en zanjas y surcos puede variar dependiendo de la temperatura del agua y de las condiciones ambientales.
Es un objeto de la presente invención controlar y mejorar el aporte de oxígeno en el suelo y por lo tanto mejorar el crecimiento de la planta o cultivo. Los términos “planta” y “cultivo” se usan de manera indistinta en el presente documento.
Es un problema fundamental, y se han realizado y sugerido esfuerzos, mejorar el aporte de oxígeno aireando el agua de riego. Esto puede de hecho aumentar la concentración de oxígeno en el agua, pero no trata la cuestión de que contenido gaseoso llega realmente a todas las plantas en un área de tamaño significativo. Los esfuerzos previos han logrado alguna mejora lamentablemente limitada. Por ejemplo, no han proporcionado un aumento óptimo en la producción en peso, una mejora uniforme sobre un área sustancial, o un avance significativo de la madurez de las plantas. Su pequeña mejora ha sido insignificativa desde el punto de vista comercial.
El documento US 5.674.312 desvela un aparato y un procedimiento para inyectar altas concentraciones de un gas de tratamiento en una corriente líquida desprovista de gas no disuelto o de una fase gaseosa. La corriente líquida se hace pasar a través de un inyector que induce gas para recibir gas de tratamiento, y después se hace pasar a través de un separador centrífugo de líquidos/gases del cual se extraen individualmente gases y líquidos arrastrados con gases de tratamiento disueltos.
La presente invención proporciona estas mejoras. Por ejemplo, parcelas de tierra adyacentes cercanas a Bakersfield, California, se plantaron con plantas de pimiento dulce separadas entre sí a una distancia de aproximadamente 12-14 pulgadas (30-36 cm), a lo largo de hileras elevadas de aproximadamente 620 pies (200 m) de longitud entre surcos separados a una distancia de aproximadamente 40 pulgadas (1 m). Se preparó una parcela de ensayo de acuerdo con la presente invención, como se describe más adelante. La parcela de control se plantó de la misma manera, con un sistema de riego idéntico pero sin el aporte de aire de la presente invención. Los sistemas se hicieron funcionar de manera idéntica.
Los resultados fueron sorprendente e impredeciblemente favorables. Por ejemplo, con esta invención, se descubrió que las plantas de pimiento alcanzaban un punto de madurez determinado aproximadamente una semana antes que las plantas de pimiento en la parcela de control. Esto se confirmó observando la presencia de una mayor proporción de pimientos rojos con respecto a pimientos verdes en la parcela de ensayo antes que en la parcela de control. Esta no es una cuestión baladí. Especialmente al inicio de una extracción, la primera produce peticiones de adquisición inmediata y a un precio exagerado. Como beneficio, este recargo va directo al resultado neto. Además, en cuanto a la producción en peso de los cultivos sobre toda la estación, se observó un aumento de aproximadamente 5,6% sobre la parcela de control, lo que también es un beneficio directo de la presente invención.
Debido a que los efectos de la presente invención son sustancialmente uniformes en todo el campo, puede esperarse una producción máxima de una parcela de tamaño significativo. Aunque los pimientos dulces se proporcionan como un ejemplo de los resultados del uso de la presente invención, también pueden esperarse resultados beneficiosos de otros cultivos.
Como una ventaja adicional, las plantas están menos estresadas durante su crecimiento y producción. El índice de estrés medio de la parcela de control para la estación fue de aproximadamente -5,52, mientras que las parcelas de ensayo tuvieron un índice de aproximadamente -5,76. Un número negativo mayor es mejor.
Para el fin anterior, es un objeto de la presente invención proporcionar un medio práctico para beneficiar el suelo. El término “beneficiar” significa la adición de una sustancia para mejorar la actividad microbiana del suelo para una mejor absorción del alimento por la planta en su conjunto mediante la inyección de aire/oxígeno en el área de la zona radicular vital de la planta incluyendo humedad para el fin deseado. Este término no se usa en el sentido de la adición de un producto químico, tal como yeso o un fertilizante, que se usan para cambiar los constituyentes químicos del propio suelo.
Se diseña un sistema para el beneficio del suelo de acuerdo con la presente invención para proporcionar agua y aire/oxígeno junto con otros gases posiblemente beneficiosos en la región radicular subsuperficial de la planta. Se pretende que sea útil sobre un área sustancial de campos de cultivo. Como ejemplo, un área de 4,8 acres (19.400 m2 o 1.94 ha), con hileras de una longitud de 620 pies (200 m) y a partir de un solo suministro, tantas como 98 de estas hileras, pudo tratar fácilmente la invención. El agua tratada debe distribuirse por debajo de la superficie del suelo o por debajo de una cubierta para el suelo tal como una cubierta protectora. Como cubierta protectora se contempla una lámina de plástico, aunque su objetivo principal sea controlar la maleza.
Un ejemplo de un sistema para este objetivo es el riego por goteo en el cual, a través de emisores separados entre sí, se distribuye agua a presión en el sistema directamente en el suelo subsuperficial cerca de la planta en lugar de aplicarse a la superficie o en los surcos. Hasta que el agua se libera desde el emisor, esta permanece a presión en el sistema de manera que contiene más oxígeno y otros gases disueltos de lo que habría en condiciones de presión atmosférica y también contendría pequeñas microburbujas de oxígeno y de otros gases tales como nitrógeno que no estarían disueltas, especialmente cuando como fuente de oxígeno se usa aire. Como consecuencia, cuando esta agua se libera de la presión del sistema a presión atmosférica, el agua liberada llevará por tanto una cantidad de oxígeno disuelta con respecto a esta menor presión, y se liberará en el suelo el exceso de oxígeno que se ha disuelto a la presión del sistema. También liberará gases tales como los que incluyen oxígeno así como muchos de los existentes en las microburbujas.
Hay que destacar que, dado que el sistema está a presión, la calidad de la mezcla del agua enriquecida con oxígeno y microburbujas permanece sustancialmente uniforme a lo largo de todo el sistema presurizado. Puede esperarse que se produzca alguna coalescencia de las microburbujas, pero debido a su pequeño tamaño y dispersión, la coalescencia en burbujas más grandes no sería apreciable. Por lo tanto, el agua liberada a través de todos los orificios de salida es sustancialmente uniforme de tal manera que cada planta se tratará sistemáticamente.
Cabe señalar que esta disposición compensará la ausencia de oxígeno atmosférico en el suelo cuando se cubre con una lámina de plástico impermeable (cubierta protectora).
De acuerdo con un aspecto de la presente invención, el oxígeno, los gases que contienen oxígeno, tales como el aire y otros gases beneficiosos para el tratamiento del suelo, se inyectan en la corriente de agua a través de un mezclador-inyector. El mezclador-inyector tiene un paso de flujo a través del mismo con una parte estrechada, una parte de inyección y una parte expansora en este orden. El gas de tratamiento entra en la parte de inyección a través de un puerto de inyección.
El mezclador-inyector es un tipo de mezclador-inyector de cavitación que produce una presión reducida en la parte de inyección y turbulencias en la parte de inyección. La turbulencia dispersa el gas de tratamiento a través de la corriente. También reduce el tamaño de las burbujas mientras que también aumenta su cantidad.
De acuerdo con la presente invención, la turbulencia, la distribución y la reducción del tamaño de las burbujas se mejoran proporcionando paletas torsionadoras en la parte estrechada y paletas enderezadoras en la parte expansora. La corriente desde la parte expansora continúa hasta un sistema de usuario que puede incluir uno o más colectores, y desde ahí a través de tuberías, a puntos de descarga. Se mantiene a presión hasta que abandona la tubería. El caudal de flujo a través de este sistema y su longitud permiten un tiempo suficiente para que el oxígeno y el resto de gases se disuelvan hasta el nivel de saturación. Las burbujas producidas en este mezclador-inyector son lo suficientemente pequeñas como para no unirse de manera apreciable o subir a una superficie. Tienden a liberarse a través del emisor junto con el agua.
De acuerdo con una característica preferida aunque opcional de la invención, el gas de tratamiento es aire, utilizado por su contenido en oxígeno, así como otros gases posiblemente beneficiosos.
Las características anteriores y otras de la presente invención se entenderán mejor a partir de la siguiente descripción detallada y de los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 es una ilustración esquemática de un sistema de riego de acuerdo con la realización preferida de la
presente invención;
La Figura 2 es una sección transversal esquemática de una región localizada en la que el agua se está
emitiendo;
La Figura 3 es una sección transversal axial del mezclador-inyector utilizado en la presente invención;
La Figura 4 es una vista del extremo izquierdo de la Figura 3;
La Figura 5 es una vista del extremo derecho de la Figura 3; y
La Figura 6 es una sección transversal longitudinal de un fragmento de una tubería de riego por goteo típica que
muestra un emisor adecuado para el uso con la presente invención; y
La Figura 7 es una sección transversal tomada a nivel de la línea 7-7 en la Figura 6.
El objeto de la presente invención es proporcionar un aporte de agua y oxígeno y/u otros gases posiblemente beneficiosos al suelo en el área radicular de una planta en crecimiento. El ejemplo actualmente preferido de este uso es en riego por goteo en el que, como se muestra en la Figura 2, una planta 20 se cultiva en un suelo 21 que tiene una superficie 22. En algunos cultivos, se aplica una lámina de plástico 23 (considerada como una “cubierta protectora” por su capacidad de resistencia a las malas hierbas) o una cubierta protectora orgánica sobre la superficie del suelo cerca de la planta. El agua aportada por este sistema se liberará normalmente aproximadamente 6-10 pulgadas (15-26 cm) por debajo de la superficie del suelo.
Como se muestra, una tubería de riego por goteo 25 se extiende a lo largo de una hilera 26. A intervalos su pared se perfora con emisores 27 (Fig. 6). Un emisor es simplemente un orificio de cualquier tipo a través del cual el agua fluirá desde la tubería dentro de la región del suelo a una velocidad regulada a presión del sistema diseñado. Hay una caída de presión a través de los emisores desde la presión del sistema, normalmente de aproximadamente 1020 psig a presión atmosférica.
La caída de presión en los sitios de descarga es muy importante para la presente invención. La razón es que, de acuerdo con la ley de Henry, a mayor presión mayor es la concentración de oxígeno y/o de otros gases que existen en el agua. Sin embargo, hay mucho más que eso, ya que frecuentemente el agua agrícola proporcionada no está completamente saturada con oxígeno. En la presente invención, la supersaturación a presión atmosférica y del sistema puede garantizarse, de tal manera que, a media que disminuye la presión, se liberará oxígeno extra desde la solución y además se producirá oxígeno adicional en el contenido gaseoso de las microburbujas. Esta corriente de agua es muy rica en el gas de tratamiento.
Una fuente de agua 30, tal como un pozo, un estanque, o una tubería principal de agua proporciona agua, presurizada por una bomba 32, al sistema de presión. Si la fuente es una tubería principal y la presión en la misma es adecuada, la bomba no será necesaria. Su salida la proporciona un sistema de distribución 33 que incluye válvulas, reguladores y otros controles convencionales que puedan ser adecuados. El sistema puede incluir cabezales 34 que se extienden a lo largo de las cabeceras de las hileras 26 de los cultivos. A partir de los cabezales, tuberías de riego por goteo flexibles 25 se extienden a lo largo de las hileras o en cualquier localización deseada en la que se colocan los emisores 27. Se contemplan aplicaciones distintas a hileras, por ejemplo, en grupos de emisores alrededor de un árbol, y de una serie de árboles.
El mezclador-inyector 35, observado mejor en la Figura 3, produce óptimamente el agua de beneficio deseada. El mezclador-inyector recibe agua de la bomba y la pasa al sistema de distribución. Los mezcladores-inyectores, tales como los mostrados en la patente de Estados Unidos de Mazzei Nº 4.123.800, expedida el 31 de octubre de 1978, son de tipo de cavitación que de hecho aumentarán el contenido de oxígeno y/u otros gases del agua arrastrando gas dentro de la corriente y creando microburbujas. Dichos mezcladores-inyectores son útiles en la presente invención. Sin embargo, el aumento de turbulencia y la cizalla en el mezclador-inyector ilustrado produce microburbujas más pequeñas y las distribuye mejor, proporcionando así una mezcla mejorada y más estable. Ambos tipos de mezcladores-inyectores garantizan que pueda conseguirse la saturación del oxígeno y/o de otros gases y que las burbujas sean lo suficientemente pequeñas como para que salgan del gas del agua mínimamente en el periodo de tiempo generalmente requerido en los sistemas de paso de flujo tales como estos, aunque el mezcladorinyector mostrado en la Figura 3 proporciona resultados sorprendentemente mejorados.
Detalles completos del mezclador- inyector 35 se encontrarán en la Patente de Estados Unidos del solicitante Nº
5.863.128 expedida el 26 de Enero de 1999, titulada “Mezcladores- Inyectores Con Paletas Torsionadoras y Enderezadoras” que se incorpora en el presente documento en su totalidad para mostrar detalladamente la construcción y la teoría del funcionamiento de este mezclador-inyector. Para los fines de la presente invención, es suficiente describir sus elementos básicos.
Detalles completos de un mezclador- inyector menos eficaz, aunque también útil para su uso con la presente invención, se encontrará en dicha patente de Mazzei Nº 4.123.800. Esta carece de determinadas paletas aún por describir, que proporcionan importantes ventajas.
El mezclador-inyector 35 tiene un cuerpo 36 con un paso de flujo 37 que se extiende desde un puerto de entrada 38 hasta un puerto de salida 39. Una pared interna 40 que forma el paso de flujo incluye, desde el puerto de entrada en este orden, una parte de entrada cilíndrica 41, una parte estrechada 42, una parte de inyección 43 y una parte expansora 44 que termina en el puerto de salida 39.
Un puerto de inyección 45 entra en la parte de inyección cerca de la parte estrechada. Preferentemente, esta existe como un surco circunferencial 46 en la pared interna, que comunica con un paso 47 que recibe el gas de tratamiento para proporcionarse a la corriente en el paso de flujo, por ejemplo, a partir del aire atmosférico. Una válvula dosificadora y una válvula de control 80 se colocan en el paso 45 para proporcionar un flujo unidireccional de la cantidad correcta de oxígeno.
Es conveniente regular la presión y el caudal estabilizando una caída de flujo y de presión a través de una válvula reguladora (pudiendo ser, en su lugar, limitadores de flujo) en un paso de circunvalación a través del mezcladorinyector.
En este punto, se describe y es útil el mezclador-inyector mostrado en dicha patente de Mazzei Nº 4.123.800. Sin embargo, como se muestra en dicha solicitud de patente de Mazzei, otras características proporcionan un rendimiento muy mejorado. Estas características son las paletas torsionadoras 48 en la parte estrechada y las paletas enderezadoras 49 en la parte expansora.
Las paletas torsionadoras 48 se proporcionan como un grupo (ocho es un número útil) de paletas individuales con crestas que a medida que se extienden a lo largo del eje central 50 del paso de flujo también se extienden formando un ángulo agudo 51 con relación a un plano que pasa a través de ellas y que incluye el eje central. Surgen desde la parte de entrada dentro de la parte estrechada. No se cruzan con el eje central. Proporcionan una torsión en la región externa de la corriente, de manera que, cuando cruza el puerto de inyección tiene una turbulencia aumentada producida por la confluencia del “núcleo” central de la corriente (que no está torsionado) y la parte externa (que si lo está). Este aumento de turbulencia produce una mezcla minuciosa del agua y del gas de tratamiento, y la reducción del tamaño de las microburbujas, todas las ventajas de este proceso.
Una vez conseguido esto, es ventajoso que se reduzca la turbulencia, mientras que adicionalmente aún se produce la cizalladura de las microburbujas. Esto lo consigue el grupo de paletas enderezadoras 49, que se extienden a lo largo de la parte expansora. Presentan crestas 51 que son preferentemente paralelas al eje central y están separadas del mismo. A partir del puerto de salida 39, la corriente entra en el sistema de distribución extendiéndose a las plantas.
Como se ha indicado anteriormente, a lo largo de la longitud de la tubería se colocan emisores 27. Su misión es proporcionar una lenta purga de agua desde la tubería al interior del subsuelo. Dichos emisores se conocen bien y son de muchos tipos. Constituyen, en efecto, una válvula de purga que permite un caudal muy limitado de flujo de fluido a su través, de manera que la presión en la tubería no se reduzca materialmente y el contenido permanezca a presión a lo largo del sistema.
Se muestra un emisor 60 útil típico formado como parte de una tubería de riego por goteo 61. En este emisor, el paso principal 62 está formado por una pared 63. Los extremos longitudinales 64, 65 de la pared están solapados para dejar un canal limitado 66 entre los márgenes 67, 68 solapados. Desde el paso 62 en el canal 66, se forma una serie de puertos de entrada 69. Estos puertos son pequeños y se adentran en numerosas localizaciones a lo largo de los solapamientos. Adicionalmente, el canal puede limitarse mediante desviadores internos o mediante pasos en serpentina que también reducen el caudal de agua a través del canal 66. En un extremo del canal 66, una hendidura longitudinal 71 a través del solapamiento externo libera el agua del canal 66 a la atmósfera.
Existen otros tipos de emisores, incluyendo pequeños orificios a través de la pared de la tubería. Un emisor capaz de establecer un caudal regulado de fluido desde el paso 62 resulta aceptable.
El funcionamiento de este sistema será obvio a partir de lo anterior. Después de decidir el caudal de agua deseado por unidad de tiempo, se seleccionará un mezclador-inyector de tamaño adecuado y se conectará en el sistema. El flujo a través de la parte de inyección establecerá una presión subatmosférica en esa parte en la que se extraerá el gas de tratamiento en la parte de inyección. La válvula 55 ajustará el caudal de este gas para pasar el gas a un caudal adecuado para los fines deseados.
Algún gas de tratamiento recogido en el mezclador-inyector se disolverá y el resto se dividirá en microburbujas como se ha descrito, y fluirá en el sistema, finalmente hacia y a través de los emisores. La tubería de riego por goteo es impermeable. El agua y los gases solo pueden salir a través de los emisores (u otras salidas limitadoras de flujo, siendo los emisores y orificios únicamente dos ejemplos). En este momento, los fluidos existentes tienen sustancialmente la misma mezcla de agua/gas así como en otros sitios en el sistema corriente abajo desde el mezclador-inyector.
En un sistema como el descrito anteriormente, se suministró agua a un mezclador-inyector de dos 2 pulgadas (5,08 cm) comercializado por Mazzei Injector Corporation como su parte Nº 2081. En la Figura 3 se muestra su construcción y adicionalmente se describe con detalle en dicha solicitud de patente de Mazzei. El agua fluyó a través del sistema a la velocidad de aproximadamente 260 galones (984,20 l) por minuto y el aire se introdujo a la velocidad de aproximadamente 3,5 SCFM (Standard Cubic Feet per Minute, piés cubicos estándar por minuto) (0,991 m3/min) suministrado intermitentemente, sobre el promedio de aproximadamente 2 horas cada 3 días y más frecuentemente a medida que crecía la planta.
Por consiguiente, el suelo se beneficiará por la adición simultánea de agua y gas de tratamiento. Se proporciona una mejora en las condiciones de cultivo porque finalmente propicia una raíz más sana de la planta. Con el uso de la presente invención pueden proporcionarse sistemas que permitan reducir en gran medida el estrés de las plantas en diversas condiciones climatológicas e intervalos de riego.
Las realizaciones mostradas en los dibujos y descritas en la descripción, proporcionadas como ejemplo y no como limitación, aunque solo de acuerdo con el ámbito de las reivindicaciones adjuntas, no limitan la invención.
Claims (11)
- REIVINDICACIONES1. Un aparato para el beneficio del suelo por inyección de un gas de tratamiento dentro de una corriente de riego presurizada, comprendiendo el aparato:un mezclador-inyector del tipo de venturi de cavitación (35) que tiene un cuerpo (36) con una pared interna (40) que forma un paso de flujo (37) que la atraviesa, teniendo dicho paso de flujo un eje central (50), una entrada, una salida y entre dicha entrada y salida dicha pared forma una parte estrechada (42) de diámetro decreciente, una parte de inyector (43) sensiblemente cilíndrica y una parte expansora (44) con un diámetro creciente a medida que todos avanzan en ese orden desde la entrada a la salida, y un puerto de inyección (45); estando el mezclador-inyector (35) adaptado para conectarse a una fuente de agua a presión; estando el puerto de inyección (45) adaptado para recibir gas de tratamiento que proviene de una fuente de gas para la inyección dentro de dicho paso de flujo (37); estando el aparato caracterizado por que el puerto de inyección se proporciona para producir una corriente de agua que contiene gas de tratamiento disuelto y microburbujas de dicho gas de tratamiento dispersas y suspendidas en dicha corriente de agua a medida que la corriente de agua fluye a través del paso de flujo en el mezclador-inyector; una pluralidad de paletas torsionadoras (48) se extienden a lo largo de al menos una parte de dicha parte estrechada, extendiéndose dichas paletas axialmente pero formando un ángulo agudo con relación a un plano imaginario que pasa a través de ellas y que incluye el eje central, extendiéndose dichas paletas torsionadoras hacia dicho eje central, pero estando separadas de dicho eje central; comprendiendo adicionalmente dicho aparato:un conducto alargado impermeable que tiene una longitud y una pared periférica que forma un paso longitudinal para recibir el agua y el gas de tratamiento de dicho mezclador-inyector (35), comprendiendo el conducto una pluralidad de salidas reductoras de caudal dispuestas a lo largo de dicha pared del conducto, destinada para colocarse por debajo de la superficie del suelo, pasando dichas salidas a través de dicha pared del conducto y proporcionándose para permitir el flujo limitado del agua y arrastrar microburbujas en dicho suelo desde dicho paso longitudinal sin pérdida sustancial de presión en dicho conducto, de tal manera que dicha corriente de agua contenga gas de tratamiento disuelto y microburbujas dispersas y suspendidas permaneciendo a presión superatmosférica hasta después de pasar a través de dicha salida reductora de flujo para emitirse en el agua del suelo que contiene el gas de tratamiento disuelto en el agua y conteniendo dichas microburbujas dicho gas de tratamiento.
-
- 2.
- El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el mezclador-inyector es tal que las burbujas producidas por el mezclador-inyector son suficientemente pequeñas para que no se unan de manera apreciable o suban a una superficie.
-
- 3.
- El aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-2 en el que una pluralidad de paletas enderezadoras (49) se extienden a lo largo de al menos una parte de la parte expansora, siendo dichas paletas enderezadoras paralelas a dicho eje central, pero estando separadas de dicho eje central.
-
- 4.
- El aparato de acuerdo con la reivindicación 3, en el que una pluralidad de paletas torsionadoras (48) se extienden a lo largo de al menos una parte de dicha parte estrechada, extendiéndose dichas paletas axialmente pero formando un ángulo agudo con relación a un plano imaginario que pasa a través de ellas y que incluye el eje central, extendiéndose dichas paletas torsionadoras hacia dicho eje central, pero estando separadas de dicho eje central.
-
- 5.
- Un sistema que comprende:
un suelo para el crecimiento de cultivos en el que ha de crecer un cultivo enraizado, teniendo dicho suelo una superficie superior y; el aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-5. -
- 6.
- Un método para mejorar las condiciones de cultivo para cultivos que se cultivan en un suelo que tiene una superficie superior, comprendiendo el método
la utilización de un aparato para el beneficio del suelo por infusión de un gas de tratamiento dentro de una corriente de agua de riego, comprendiendo dicho aparato: un mezclador-inyector del tipo de venturi de cavitación (35) que tiene un cuerpo (36) con una pared interna (40) que forma un paso de flujo (37) que la atraviesa, teniendo dicho paso de flujo un eje central (50), una entrada, una salida, y entre dicha entrada y salida dicha pared forma una parte estrechada (42) de diámetro decreciente, una parte de inyector (43) sustancialmente cilíndrica, y una parte expansora (44) con un diámetro creciente a medida que todos avanzan en ese orden desde la entrada a la salida, y un puerto de inyección (45); estando el mezclador-inyector (35) adaptado para conectarse a una fuente de agua a presión; estando el puerto de inyección (45) adaptado para recibir gas de tratamiento de una fuente de gas para inyección en dicho paso de flujo (37) y proporcionándose para producir una corriente de agua que contiene gas de tratamiento disuelto y microburbujas de dicho gas de tratamiento dispersas y suspendidas en dicha corrientede agua a medida que la corriente de agua fluye a través del paso de flujo en el mezclador-inyector; una pluralidad de paletas torsionadoras (48) que se extienden a lo largo de al menos una parte de dicha parte estrechada, extendiéndose dichas paletas axialmente pero formando un ángulo agudo con relación a un plano imaginario que pasa a través de ellas y que incluye el eje central, extendiéndose dichas paletas torsionadoras hacia dicho eje central, pero estando separadas de dicho eje central; teniendo un conducto alargado impermeable con una longitud y una pared periférica que forma un paso longitudinal para recibir el agua y el gas de tratamiento de dicho mezclador-inyector (35), comprendiendo el conducto una pluralidad de salidas reductoras de flujo dispuestas a lo largo de dicha pared del conducto, destinadas para colocarse debajo de la superficie del suelo, pasando dichas salidas a través de dicha pared del conducto y proporcionándose para permitir el flujo limitado de agua y arrastrar microburbujas en dicho suelo desde dicho paso longitudinal sin pérdida sustancial de presión en dicho conducto, de tal forma que dicha corriente de agua, que contiene gas de tratamiento disuelto y microburbujas dispersas y suspendidas, permanezca en condiciones de presión superatmosférica hasta después de pasar a través de un emisor enterrado en dicho conducto por debajo de dicha superficie superior; comprendiendo adicionalmente el método impulsar una corriente de agua a presión dentro del puerto de entrada de dicho mezclador-inyector, al mismo tiempo que se admite gas de tratamiento dentro de dicha parte de inyección a través de dicho puerto de inyección, proporcionando así en dicho paso longitudinal una corriente de agua a presión superatmosférica enriquecida con gas de tratamiento disuelto en dicha agua y microburbujas que contienen dicho gas de tratamiento, proporcionando dichos emisores un flujo limitado de dicha corriente dentro de dicho suelo sin pérdida sustancial de presión en dicho conducto. -
- 7.
- El método de acuerdo con la reivindicación 6, que comprende la utilización de un aparato en el que dichas salidas reductoras de flujo son emisores.
-
- 8.
- El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6-7, que comprende la utilización de un aparato en el que una pluralidad de paletas enderezadoras (49) se extienden a lo largo de al menos una parte la parte expansora, siendo dichas paletas enderezadoras paralelas a dicho eje central, pero estando separadas de dicho eje central.
-
- 9.
- El método de acuerdo con la reivindicación 8, que comprende la utilización de un aparato en el que una pluralidad de paletas torsionadoras (48) se extienden a lo largo de al menos una parte de dicha parte estrechada, extendiéndose dichas paletas axialmente pero formando un ángulo agudo con relación a un plano imaginario las atraviesa y que incluye el eje central, extendiéndose dichas paletas torsionadoras hacia dicho eje central, pero estando separadas de dicho eje central.
-
- 10.
- El método de acuerdo con la reivindicación 9, que comprende la utilización un aparato en el que dichas salidas reductoras de flujo son emisores, internos o externos.
-
- 11.
- El método de cualquiera de las reivindicaciones 6-9 que comprende la utilización de un aparato en el que el mezclador-inyector es tal que las burbujas producidas por el mezclador-inyector son suficientemente pequeñas como para no unirse de manera apreciable o suban a una superficie.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/021,721 US6173526B1 (en) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | Beneficiation of soil with dissolved oxygen for growing crops |
US21721 | 1998-02-10 | ||
PCT/US1999/002779 WO1999039561A1 (en) | 1998-02-10 | 1999-02-09 | Beneficiation of soil with dissolved oxygen for growing crops |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2159498T1 ES2159498T1 (es) | 2001-10-16 |
ES2159498T3 true ES2159498T3 (es) | 2013-03-26 |
Family
ID=21805779
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES99906841T Expired - Lifetime ES2159498T3 (es) | 1998-02-10 | 1999-02-09 | Beneficio del suelo con oxígeno disuelto para el crecimiento de cultivos |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6173526B1 (es) |
EP (1) | EP1054586B1 (es) |
AU (1) | AU2666199A (es) |
BR (1) | BR9907810A (es) |
DE (1) | DE1054586T1 (es) |
ES (1) | ES2159498T3 (es) |
WO (1) | WO1999039561A1 (es) |
Families Citing this family (53)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6386751B1 (en) * | 1997-10-24 | 2002-05-14 | Diffusion Dynamics, Inc. | Diffuser/emulsifier |
US6702949B2 (en) | 1997-10-24 | 2004-03-09 | Microdiffusion, Inc. | Diffuser/emulsifier for aquaculture applications |
US7128278B2 (en) * | 1997-10-24 | 2006-10-31 | Microdiffusion, Inc. | System and method for irritating with aerated water |
US7654728B2 (en) * | 1997-10-24 | 2010-02-02 | Revalesio Corporation | System and method for therapeutic application of dissolved oxygen |
USRE47092E1 (en) | 2002-02-22 | 2018-10-23 | Oxygenator Water Technologies, Inc. | Flow-through oxygenator |
US7396441B2 (en) | 2002-02-22 | 2008-07-08 | Aqua Innovations, Inc. | Flow-through oxygenator |
US6959882B1 (en) * | 2002-06-14 | 2005-11-01 | Potts David A | Watering and aerating soil with a drip line |
US6890126B2 (en) | 2002-07-03 | 2005-05-10 | Angelo L. Mazzei | Subsurface water/air irrigation system with prevention of air lock |
US20080026944A1 (en) * | 2003-06-05 | 2008-01-31 | Biomagic, Inc. | Compositions and Methods For Enhancing Plant Growth by Chemical Oxygenation of Soils |
US7637054B2 (en) * | 2003-06-05 | 2009-12-29 | Bio Magic, Inc. | Compositions and methods for enhancing plant growth by chemical oxygenation of soils |
DE602004005618T2 (de) * | 2003-12-18 | 2008-01-31 | Bowles Fluidics Corp. | Fluideinspritzer und mischvorrichtung |
US7445715B2 (en) * | 2004-11-22 | 2008-11-04 | Entex Technologies Inc. | System for treating wastewater and a controlled reaction-volume module usable therein |
US7040839B1 (en) * | 2005-05-24 | 2006-05-09 | Mazzei Angelo L | Subsurface irrigation of plants, trees and landscape with water containing gas micro-bubbles |
US20070126132A1 (en) * | 2005-12-07 | 2007-06-07 | Galgano Mark A | Vena contracta |
ES2299345B1 (es) * | 2006-04-27 | 2009-05-08 | Ramon Tenza Rocamora | Inyector de fertilizantes y otros segun principio de "venturi". |
JP5595041B2 (ja) | 2006-10-25 | 2014-09-24 | リバルシオ コーポレイション | 酸素富化溶液を用いる、眼および他のヒト組織の治療処置の方法 |
US8609148B2 (en) * | 2006-10-25 | 2013-12-17 | Revalesio Corporation | Methods of therapeutic treatment of eyes |
US8445546B2 (en) | 2006-10-25 | 2013-05-21 | Revalesio Corporation | Electrokinetically-altered fluids comprising charge-stabilized gas-containing nanostructures |
US8784898B2 (en) | 2006-10-25 | 2014-07-22 | Revalesio Corporation | Methods of wound care and treatment |
WO2008115290A2 (en) * | 2006-10-25 | 2008-09-25 | Revalesio Corporation | Methods of wound care and treatment |
US7832920B2 (en) | 2006-10-25 | 2010-11-16 | Revalesio Corporation | Mixing device for creating an output mixture by mixing a first material and a second material |
US8784897B2 (en) | 2006-10-25 | 2014-07-22 | Revalesio Corporation | Methods of therapeutic treatment of eyes |
US8070949B1 (en) | 2007-08-20 | 2011-12-06 | Ezflow, L.P. | Micro diffusion of oxygen for treatment and dispersal of wastewater in a drain field |
US20100015235A1 (en) * | 2008-04-28 | 2010-01-21 | Revalesio Corporation | Compositions and methods for treating multiple sclerosis |
US9745567B2 (en) * | 2008-04-28 | 2017-08-29 | Revalesio Corporation | Compositions and methods for treating multiple sclerosis |
US20100029764A1 (en) * | 2007-10-25 | 2010-02-04 | Revalesio Corporation | Compositions and methods for modulating cellular membrane-mediated intracellular signal transduction |
US20100009008A1 (en) * | 2007-10-25 | 2010-01-14 | Revalesio Corporation | Bacteriostatic or bacteriocidal compositions and methods |
US20090227018A1 (en) * | 2007-10-25 | 2009-09-10 | Revalesio Corporation | Compositions and methods for modulating cellular membrane-mediated intracellular signal transduction |
US20100303917A1 (en) * | 2007-10-25 | 2010-12-02 | Revalesio Corporation | Compositions and methods for treating cystic fibrosis |
US20100303918A1 (en) * | 2007-10-25 | 2010-12-02 | Revalesio Corporation | Compositions and methods for treating asthma and other lung disorders |
US10125359B2 (en) * | 2007-10-25 | 2018-11-13 | Revalesio Corporation | Compositions and methods for treating inflammation |
US9523090B2 (en) | 2007-10-25 | 2016-12-20 | Revalesio Corporation | Compositions and methods for treating inflammation |
US8157972B2 (en) * | 2008-01-31 | 2012-04-17 | Oxygenator Water Technologies, Inc. | Apparatus and method for improved electrolytic water treatment process |
BRPI0911757A2 (pt) * | 2008-05-01 | 2013-09-17 | Revalesio Corp | composiÇÕes e mÉtodos para tratar distérbios digestivos. |
US20100098659A1 (en) * | 2008-10-22 | 2010-04-22 | Revalesio Corporation | Compositions and methods for treating matrix metalloproteinase 9 (mmp9)-mediated conditions |
DE102008056232A1 (de) | 2008-11-06 | 2010-05-20 | Messer Austria Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Sauerstoffanreicherung von Gießwasser |
US8815292B2 (en) * | 2009-04-27 | 2014-08-26 | Revalesio Corporation | Compositions and methods for treating insulin resistance and diabetes mellitus |
US8568593B1 (en) | 2009-06-02 | 2013-10-29 | Entex Technologies, Inc. | Anoxic system screen scour |
US20110108489A1 (en) * | 2009-06-10 | 2011-05-12 | Fritze Karl J | Integral electrolytic treatment unit |
CN101663983B (zh) * | 2009-09-30 | 2011-03-30 | 鲁东大学 | 一种曝气地下滴灌系统 |
JP6026998B2 (ja) | 2010-05-07 | 2016-11-16 | リバルシオ コーポレイション | 生理的パフォーマンスおよび回復時間を強化するための組成物および方法 |
WO2012021856A1 (en) | 2010-08-12 | 2012-02-16 | Revalesio Corporation | Compositions and methods for treatment of taupathy |
JP5916350B2 (ja) * | 2011-11-16 | 2016-05-11 | 株式会社Icst | 高濃度酸素水生成装置、高濃度酸素水灌水装置および高濃度酸素水生成方法 |
JP6251186B2 (ja) * | 2012-12-20 | 2017-12-20 | 株式会社エンプラス | 点滴灌漑用ドリッパおよびこれを備えた点滴灌漑装置 |
US8881454B2 (en) | 2013-03-12 | 2014-11-11 | Inoag, Llc | Agriculture production system with temperature controlled root zone |
US10266436B2 (en) | 2013-09-20 | 2019-04-23 | Jcs Industries | Chemical injector |
US10857507B2 (en) * | 2016-03-23 | 2020-12-08 | Alfa Laval Corporate Ab | Apparatus for dispersing particles in a liquid |
US10625221B2 (en) * | 2016-08-11 | 2020-04-21 | Evan Schneider | Venturi device |
CN108337981B (zh) * | 2018-03-14 | 2023-09-12 | 中国水利水电科学研究院 | 文丘里施肥器及施肥设备 |
US20190373828A1 (en) * | 2018-06-09 | 2019-12-12 | Robert Scott Elkington | Flow through Oxygen Infuser |
WO2020252557A1 (en) * | 2019-06-21 | 2020-12-24 | CO2 GRO Inc. | Control of metabolite production in plants by simultaneous injection of co2 and o2 |
US11638394B2 (en) * | 2020-01-02 | 2023-05-02 | Ag-Ox, Llc | System for agricultural water oxygenation |
US11839183B2 (en) | 2020-10-27 | 2023-12-12 | Grimm's Gardens, L.L.C. | Field drying and gas emission using subsurface irrigation systems |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1200869A (en) * | 1913-06-30 | 1916-10-10 | Archibald Henry Rife | Aeration and subirrigation for promoting vegetation. |
US1677153A (en) * | 1926-02-11 | 1928-07-17 | Charles H Spencer | Method for treating soils to promote plant growth |
US3046747A (en) * | 1959-01-29 | 1962-07-31 | Atwood M Timpe | Subterranean irrigation |
US3518831A (en) * | 1967-11-02 | 1970-07-07 | Dawson Inc Alexander | Method and apparatus for subterranean irrigation |
US3762170A (en) * | 1972-04-11 | 1973-10-02 | D Fitzhugh | Irrigation apparatus and methods |
US4123800A (en) * | 1977-05-18 | 1978-10-31 | Mazzei Angelo L | Mixer-injector |
US4572756A (en) * | 1982-04-01 | 1986-02-25 | Chapin Richard D | Drip irrigation system employing adjacently arranged flow-restricting passages |
US5433866A (en) * | 1992-06-15 | 1995-07-18 | Hoppe; Jeffrey E. | System and method for treating water |
US5561944A (en) * | 1992-11-04 | 1996-10-08 | African Oxygen Limited | Method and apparatus for enhancing the growth and quality of edible plants |
WO1996002310A1 (en) * | 1994-07-13 | 1996-02-01 | Mazzei Angelo L | Gas injection into liquid and removal of undissolved gas |
US5560831A (en) * | 1994-07-27 | 1996-10-01 | Water Technology Resources, Inc. | Method and apparatus for treating water used for washing agricultural products including coagulation and ozone treatment |
US5697187A (en) * | 1995-12-13 | 1997-12-16 | Oxlon, Inc. | Method for treatment of crops by an irrigation solution |
US5759286A (en) * | 1996-09-27 | 1998-06-02 | Sarver; Larry C. | Method of recycling agricultural chemical rinse water into an irrigation system |
US5863128A (en) * | 1997-12-04 | 1999-01-26 | Mazzei; Angelo L. | Mixer-injectors with twisting and straightening vanes |
-
1998
- 1998-02-10 US US09/021,721 patent/US6173526B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-02-09 WO PCT/US1999/002779 patent/WO1999039561A1/en active Application Filing
- 1999-02-09 BR BR9907810-4A patent/BR9907810A/pt not_active IP Right Cessation
- 1999-02-09 EP EP99906841A patent/EP1054586B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-02-09 ES ES99906841T patent/ES2159498T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1999-02-09 AU AU26661/99A patent/AU2666199A/en not_active Abandoned
- 1999-02-09 DE DE1054586T patent/DE1054586T1/de active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR9907810A (pt) | 2000-10-17 |
EP1054586A4 (en) | 2004-06-16 |
AU2666199A (en) | 1999-08-23 |
US6173526B1 (en) | 2001-01-16 |
EP1054586A1 (en) | 2000-11-29 |
ES2159498T1 (es) | 2001-10-16 |
DE1054586T1 (de) | 2002-01-17 |
EP1054586B1 (en) | 2012-11-14 |
WO1999039561A1 (en) | 1999-08-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2159498T3 (es) | Beneficio del suelo con oxígeno disuelto para el crecimiento de cultivos | |
CA2608793C (en) | Subsurface irrigation of plants, trees and landscape with water containing gas micro-bubbles | |
US20170252714A1 (en) | Gas infusion systems for liquids and methods of using the same | |
DE60007932T2 (de) | Vorrichtung oder anlage und verfahren zum hydroponischen anbau vom pflanzen | |
US20110064523A1 (en) | Soil pasteurizing apparatus and method using exhaust gas | |
US20050252080A1 (en) | System and method for promoting growth of multiple root systems in a hydroponic environment | |
US20090175683A1 (en) | Underground Root Margin Even Irregation Apparatus and Method Thereof | |
EP3264883B1 (en) | High density soilless plant growth system and method | |
CN205848168U (zh) | 微纳米气泡灌溉的温室大棚 | |
JPH10504192A (ja) | 毛状根領域潅水システム | |
EP2184097A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Sauerstoffanreicherung von Gießwasser | |
US20190183033A1 (en) | System for infusing a gas or liquids into the roots of a plant | |
Lei et al. | Temporal and spatial dimension of dissolved oxygen saturation with fluidic oscillator and Mazzei air injector in soil-less irrigation systems | |
CN104255284A (zh) | 一种九节茶高产栽培方法 | |
KR100771050B1 (ko) | 토양에 산소를 제공하는 방법 및 이를 위한 기체 공급기 | |
JP2005060296A (ja) | 土壌消毒方法及び装置 | |
KR200464414Y1 (ko) | 토양의 공기 및 영양분 공급장치 | |
US20200305368A1 (en) | Hydroponic Growing System | |
Siswanto et al. | Design and construction of a vertical hydroponic system with semi-continuous and continuous nutrient cycling | |
KR100434015B1 (ko) | 가정용 배지경 재배기 | |
CN216392450U (zh) | 一种适宜葡萄生长的改良土壤结构 | |
KR101883153B1 (ko) | 거트 | |
MXPA00007715A (es) | Beneficio del suelo con oxigeno disuelto para el crecimiento de cultivos | |
CN107182636A (zh) | 滴灌装置 | |
US5303503A (en) | Irrigation and fertilization system |