ES2215040T3 - Aparato o instalacion y metodo destinados al cultivo hidroponico de plantas. - Google Patents

Abstract

Estructura de soporte de plantas (56) para un aparato o instalación (10) para el cultivo hidropónico de plantas, incluyendo la estructura (56) una pluralidad de compartimientos de enraizamiento de plantas (72) para sostener el medio de enraizamiento de plantas (68) para enraizar por lo menos una planta en cada compartimiento (72) quedando el follaje de la planta fuera del compartimiento, estando los compartimientos dispuestos en una serie que se extiende entre un par de extremos separados de la estructura (56), estando la estructura (56) caracterizada porque: incluye un colector hueco de drenaje de agua (64) que presenta la forma de un conducto (64), provisto de una pared que define un interior hueco del colector (64); estando conectado el colector (64) en paralelo con los compartimientos (72) de la serie con su interior en comunicación con el interior de cada compartimiento (72), habiendo una conexión (84) separada para cada compartimiento (72), para drenar el agua de los compartimientos (72); presentando la estructura de soporte de plantas (56) la forma de una columna alargada (56); estando los extremos separados en extremos opuestos de la columna; incluyendo la columna una manga (66) de material flexible que contiene el medio de enraizamiento de plantas en partículas (68) y estando dividida la manga (66) por una pluralidad de estrechamientos (70), separados a lo largo de la columna (56), para formar los compartimientos de enraizamiento (72).

Description

Aparato o instalación y método destinados al cultivo hidropónico de plantas.

La presente invención se refiere, en líneas generales, a la hidroponía. Más particularmente, la invención se refiere a una estructura de soporte de plantas para un aparato o instalación destinado al cultivo hidropónico de plantas, a tal aparato o instalación y a un método para el cultivo hidropónico de plantas; siendo la estructura de soporte de plantas, el aparato o instalación y el método adecuados, aunque no exclusivamente, para el cultivo hidropónico de fresas.

La patente estadounidense US-A-4.216.617 describe una instalación y un método para el cultivo hidropónico de plantas. El documento US-A-4.216.617 da a conocer una estructura de soporte de plantas que incluye una pluralidad de compartimientos de enraizamiento de plantas para enraizar por lo menos una planta en cada compartimiento quedando el follaje fuera del compartimiento. Los compartimientos están dispuestos en una serie que se extiende entre un extremo inferior y un extremo superior, separados por encima del extremo inferior, de la estructura de soporte de plantas del documento US-A-4.216.617. La estructura de soporte presenta la forma de una columna y los extremos están previstos en extremos opuestos de la columna. Los compartimientos de enraizamiento están dispuestos de tal modo que la solución nutriente fluye hacia abajo en serie a través de sucesivos compartimientos de enraizamiento, empezando por el compartimiento superior en el que se rocía la solución nutriente nueva y acabando por el compartimiento de enraizamiento inferior en el que se drena la solución nutriente usada o gastada y agotada, después de atravesar sucesivamente la serie de compartimientos de enraizamiento. La calidad de la solución nutriente que atraviesa los diversos compartimientos de enraizamiento disminuye progresivamente en una dirección descendente, a medida que las sucesivas plantas dispuestas en la serie de compartimientos consumen los nutrientes presentes en ellos y a medida que la solución nutriente recoge metabolitos y productos de desecho de las sucesivas plantas dispuestas en la serie de compartimientos de enraizamiento.

El documento US-A-4.216.617 además da a conocer una instalación para el cultivo hidropónico de plantas y un método para el cultivo hidropónico de plantas, comprendiendo la instalación una pluralidad de estructuras de soporte de plantas que presentan la forma de columnas, separadas horizontalmente, una red de alimentación de agua y una red de drenaje de agua que respectivamente ponen en conexión las columnas de soporte de plantas con los medios de circulación de agua; estando las redes dispuestas de tal modo que, según el método, la solución nutriente nueva se rocía con los medios de circulación de agua mediante la red de alimentación de agua en la parte superior de cada una de las columnas de soporte de plantas, y se drena por gravedad por cada una de las columnas de soporte de plantas y a través de la serie de compartimientos de enraizamiento de plantas, regresando la solución usada o gastada y agotada desde la parte inferior de cada columna a lo largo de la red de drenaje de agua a los medios de circulación de agua.

Según la invención se proporciona una estructura de soporte de plantas para un aparato o instalación para el cultivo hidropónico de plantas, incluyendo la estructura una pluralidad de compartimientos de enraizamiento de plantas destinados a sostener un medio de enraizamiento de plantas para enraizar por lo menos una planta en cada compartimiento quedando el follaje de la planta fuera del compartimiento; estando dispuestos los compartimientos en una serie que se extiende entre un par de extremos separados de la estructura; incluyendo además la estructura un colector hueco de drenaje de agua que presenta la forma de un conducto, provisto de una pared que define un interior hueco del colector; estando conectado el colector en paralelo a los compartimientos de la serie con su interior en comunicación con el interior de cada compartimiento, habiendo una conexión separada para cada compartimiento, para drenar el agua de los compartimientos; presentando la estructura de soporte de plantas la forma de una columna alargada; estando los extremos separados en extremos opuestos de la columna; incluyendo la columna una manga de material flexible que contiene el medio de enraizamiento de plantas en partículas; estando dividida la manga por una pluralidad de estrechamientos, separados a lo largo de la columna, para formar los compartimientos de enraizamiento.

La estructura de soporte está así adaptada para que los compartimientos de enraizamiento de plantas reciban agua en paralelo desde una red de alimentación de agua; descargando los compartimientos de enraizamiento tal agua en paralelo en el colector de drenaje, por ejemplo, a través de una parte porosa de la pared del colector en cada compartimiento, o preferentemente a través de una abertura dispuesta en la pared del colector en cada compartimiento.

El colector de drenaje puede extenderse a lo largo de los interiores de los compartimientos de enraizamiento desde un extremo de la serie hasta el otro; presentando el colector una pluralidad de protuberancias que sobresalen de su otra superficie y separadas por su longitud; estando asociada cada protuberancia con uno de los estrechamientos; presentando la columna un estado vertical en el que está orientada de tal modo que uno de los extremos forma un extremo inferior y el otro extremo forma un extremo superior; estando soportado cada estrechamiento por la protuberancia asociada en dicho estado vertical de la columna; siendo la manga de material impermeable, y estando formado cada estrechamiento por una abrazadera bajo tensión que se extiende alrededor de la manga asociada.

En una forma de realización particular, el colector de drenaje puede extenderse a lo largo de los interiores de los compartimientos de enraizamiento desde un extremo de la serie hasta el otro; habiendo por lo menos una abertura de drenaje a través de la pared del colector en cada compartimiento; conduciendo la abertura de drenaje desde dicho compartimiento hacia el interior del colector; estando ubicadas las aberturas en posiciones de los compartimientos que permiten el drenaje del agua desde los compartimientos, cuando la estructura está orientada en un estado vertical en el que unos de los extremos es un extremo inferior y el otro extremo es un extremo superior.

Otras características de la estructura de soporte de plantas pueden ser como las descritas a continuación ya sea haciendo referencia al aparato o instalación o método de la presente invención, o bien haciendo referencia a los dibujos. En este sentido, se indica explícitamente que las diversas características de las diversas formas de realización opcionales o preferidas definidas a continuación del aparato o instalación, del método o de la estructura de soporte de plantas no tienen que emplearse simultáneamente, y algunas pueden mantenerse mientras que otras se omiten o tienen equivalentes sustitutos. Así, pueden confeccionarse varias formas de realización adicionales del aparato o instalación, del método y de la presente estructura de soporte, usando varias combinaciones diferentes de las características de la presente invención, aparte de las definidas de forma específica anteriormente.

Se prevé que cada estructura de soporte presente típicamente una construcción en una forma más o menos completa, con sus compartimientos y medio de enraizamiento de plantas ya colocados, y se distribuirán o enviarán de este modo a los usuarios, que emplearán las estructuras en el ensamblaje del aparato o instalación de la invención. Los compartimientos pueden estar formados, en este caso, sin orificios ni aberturas tales como hendiduras en sus paredes para recibir plantas o para recibir cánulas de suministro de agua de riego; siendo los usuarios quienes formen tales orificios, aberturas o hendiduras in situ cuando ensamblen el aparato o instalación y/o cuando planten las plantas en el medio de enraizamiento en los compartimientos.

Además, según la invención se proporciona un aparato o instalación para el cultivo hidropónico de plantas que incluye:

una pluralidad de estructuras de soporte de plantas separadas horizontalmente cada una de las cuales se extiende hacia arriba desde su extremo inferior hasta su extremo superior; cada una de las estructuras de soporte incluye una pluralidad de compartimientos de enraizamiento que contienen un medio de enraizamiento de plantas; estando dispuestos los compartimientos de cada estructura en una serie que se extiende por toda la altura de la estructura; presentando cada compartimiento de enraizamiento una pared provista de por lo menos una abertura que permite que el follaje de una planta enraizada en el medio de enraizamiento en el compartimiento sobresalga del compartimiento;

una red de alimentación de agua en conexión de flujos con un suministro de agua y alimentada por éste que incluye una pluralidad de conductos de flujo de agua que conducen desde el suministro hasta los compartimientos de enraizamiento para conducir el agua desde el suministro a cada uno de los compartimientos de enraizamiento; una red de drenaje de agua que incluye una pluralidad de conductos de drenaje de agua en conexión de flujos con los compartimientos de enraizamiento y que se alejan de estos, para alejar el agua de los compartimientos de enraizamiento, y

medios de circulación de agua para hacer circular el agua desde el suministro sucesivamente a través de la red de alimentación, después a través de los compartimientos de enraizamiento de las estructuras de soporte y después a través de la red de drenaje; incluyendo la red de drenaje de agua una pluralidad de colectores de drenaje de agua, a razón de uno para cada estructura de soporte de plantas; extendiéndose cada colector de drenaje de agua a lo largo de la serie de compartimientos de enraizamiento de la estructura de soporte de plantas asociada; e incluyendo los conductos de flujo de agua de la red de alimentación de agua una pluralidad de distribuidores de alimentación de agua, a razón de uno para cada estructura de soporte de plantas; extendiéndose cada distribuidor de alimentación de agua a lo largo de la serie de compartimientos de enraizamiento de la estructura de soporte de plantas asociada; una pluralidad de conexiones de riego, a razón de una para cada compartimiento de enraizamiento, en paralelo que ponen el interior del distribuidor de alimentación de agua en comunicación de flujos respectivamente con los interiores de los compartimientos de enraizamiento; estando destinado el medio de enraizamiento de plantas para el enraizamiento de por lo menos una planta en cada compartimiento quedando el follaje de la planta fuera del compartimiento; extendiéndose la serie de compartimientos entre un par de extremos separados de la estructura de soporte de plantas; siendo cada colector de drenaje de agua hueco y presentando la forma de un conducto provisto de una pared que define un interior hueco de éste; estando conectado el colector en paralelo a la serie de compartimientos de la estructura de soporte de plantas asociada y estando el interior del colector de drenaje en comunicación con el interior de cada compartimiento; habiendo una conexión separada para cada compartimiento, para drenar el agua de los compartimientos; presentando la estructura de soporte de plantas asociada la forma de una columna alargada; estando los extremos separados en extremos opuestos de la columna; incluyendo la columna una manga de material flexible que contiene el medio de enraizamiento de plantas en partículas; estando dividida la manga por una pluralidad de estrechamientos, separados a lo largo de la columna, para formar los compartimientos de enraizamiento.

En principio, los medios de circulación de agua pueden hacer circular el agua desde un suministro, tal como una red principal de suministro, opcionalmente a través de un tanque dispensador de nutriente donde se añaden los nutrientes al agua y donde se disuelven, una vez a través del aparato o instalación, después de lo cual el agua gastada puede desecharse. Si, por otra parte, como ocurre con frecuencia, se quiere reutilizar el agua gastada y los nutrientes disueltos restantes en ésta, el suministro de agua puede, en su lugar, ser un depósito destinado a retener el agua suministrada por la red de alimentación; estando la red de alimentación en conexión de flujos con el depósito, y recibiendo agua descargada de éste; conduciendo la red de drenaje de agua desde los compartimientos de enraizamiento hasta el depósito para conducir el agua desde los compartimientos de enraizamiento al depósito; formando conjuntamente el depósito, la red de alimentación de agua, los compartimientos de enraizamiento de las estructuras de soporte de plantas y la red de drenaje de agua un circuito de circulación de agua; formando parte del circuito los medios de circulación de agua, para hacer circular el agua alrededor del circuito.

Lo anterior define lo que se consideran las características importantes de la idea general del aspecto de aparato o instalación de la invención; siendo las características definidas a continuación características opcionales que pueden incluirse en este aspecto de la invención u omitirse, según se considere oportuno. En particular, ha de tenerse en cuenta que cuando a continuación se agrupan una serie de características en una determinada forma de realización opcional o preferida de la invención, es tan solo una opción y debe comprenderse explícitamente que cualquiera de tales características puede alterarse, omitirse o sustituirse por una equivalente sin ampliar el alcance de la invención ni ampliar la descripción de ésta. Más particularmente, se indica explícitamente que cualquiera de las características definidas a continuación puede incorporarse a una idea general de la invención definida anteriormente, sin necesidad de incorporar a esa idea general ninguna otra característica de la invención definida a continuación, tanto si tal característica forma parte de la misma forma de realización preferida o particular, como si no.

Si las diversas piezas de este aspecto de la invención son relativamente pequeñas y portátiles, están conectadas de modo amovible o pueden desconectarse fácilmente unas de otras, puede considerarse un aparato, mientras que si las piezas son relativamente grandes y están conectadas más o menos permanentemente unas a otras, este aspecto de la invención puede considerarse una instalación.

Aunque cada estructura de soporte de plantas puede ser en principio cualquier estructura que se extiende entre los extremos inferior y superior de ésta, como una pared, una losa o similar, que proporciona la serie de compartimientos que contiene el medio de enraizamiento, es preferible, como se indica anteriormente, que presente la forma de una columna de soporte de plantas, que puede ser alargada; extendiéndose la serie de compartimientos por la longitud, esto es, por la altura, de la columna. Cada columna de soporte de plantas puede extenderse sustancialmente en sentido vertical y cada columna de soporte de plantas, como se indica anteriormente, puede incluir una manga de material flexible que contiene el medio de enraizamiento; estando dividida la manga por una pluralidad de estrechamientos, separados a lo largo de la columna, para formar los compartimientos de enraizamiento; siendo cada manga de un material plástico impermeable al agua; estando formado cada estrechamiento de dicha manga por una abrazadera bajo tensión que se extiende alrededor de la manga asociada; y estando formada cada abertura de cada pared de compartimiento por una hendidura realizada en el material flexible. En otras palabras, cada manga puede ser de material laminar de plástico impermeable al agua; estando formado cada estrechamiento por una abrazadera que se extiende circunferencialmente alrededor de la manga; por ejemplo una abrazadera de plástico para plantas o una abrazadera de plástico para cables eléctricos, bajo tensión y que forma un estrechamiento asociado en la manga.

La red de alimentación de agua puede comprender un sistema reticulado de alimentación de agua que conduce desde el depósito hacia cada estructura de soporte de plantas, habiendo dispuesto convenientemente un distribuidor de alimentación de agua, que forma parte del sistema reticulado de alimentación, que se extiende a lo largo de la serie de compartimientos de enraizamiento de cada estructura de soporte de plantas; una pluralidad de conexiones de riego, tales como cánulas de riego autocompensatorias que compensan las variaciones del aumento de presión del suministro, como por ejemplo, las diferencias derivadas de la presión estática o de la altura, o tubos de riego como tubos capilares o tubos de goteo, conexiones de riego que pueden ser por tanto del tipo de riego por goteo, que conducen desde cada distribuidor de alimentación de agua respectivamente hasta el interior de los compartimientos de enraizamiento de la estructura de soporte de plantas asociada a ese distribuidor de alimentación de agua, preferentemente a un nivel superior del interior de cada compartimiento de enraizamiento. El sistema reticulado de alimentación de agua puede estar a un nivel alto, al nivel o por encima de los extremos superiores de las estructuras de soporte de plantas; estando suspendido cada distribuidor de alimentación de agua de la parte del sistema reticulado de alimentación dispuesta corriente arriba de éste y dependiendo de forma descendente de ésta. En consecuencia, en una construcción determinada, los conductos de flujo de agua de la red de alimentación de agua pueden incluir una pluralidad de distribuidores de alimentación de agua, a razón de uno para cada estructura de soporte de plantas; extendiéndose cada distribuidor de alimentación de agua a lo largo de la serie de compartimientos de enraizamiento de la estructura de soporte de plantas asociada; una pluralidad de conexiones de riego, a razón de una para cada compartimiento de enraizamiento, que ponen respectivamente el interior del distribuidor de alimentación de agua en comunicación de flujos con los interiores de los compartimientos de enraizamiento; y, en esta construcción, la parte de la red de alimentación de agua ubicada corriente arriba de los distribuidores de alimentación de agua puede incluir una retícula de tubos situada al nivel o por encima de los extremos superiores de las estructuras de soporte de plantas; estando suspendido cada distribuidor de alimentación de agua de la parte de la red de alimentación de agua ubicada corriente arriba de éste, y dependiendo hacia abajo de uno de los tubos de la retícula; incluyendo cada conexión de riego una cánula de riego y descargándose en el compartimiento de enraizamiento asociado a un nivel por encima del punto medio, en dirección vertical, de ese compartimiento.

Similarmente, la red de drenaje de agua puede comprender un sistema reticulado de drenaje de agua que se extiende desde cada estructura de soporte de plantas hasta el depósito, habiendo dispuesto convenientemente un colector de drenaje de agua, que forma parte del sistema reticulado de drenaje de agua, asociado con cada estructura de soporte de plantas y que se extiende a lo largo de la serie de compartimientos de enraizamiento de ésta; estando conectado el colector con el interior de cada compartimiento de enraizamiento y en comunicación de flujos con éste, para drenar agua, por ejemplo, por gravedad, desde ese compartimiento de enraizamiento en el sistema reticulado de drenaje. Convenientemente, el sistema reticulado de drenaje está situado en un nivel inferior, al nivel o por debajo de los extremos inferiores de las estructuras de soporte de plantas. En una determinada construcción, por ejemplo cuando las estructuras de soporte de plantas son columnas de soporte de plantas, cada colector de drenaje de agua puede extenderse a lo largo del interior de la columna asociada, a lo largo de la serie de compartimientos y a través de cada compartimiento; habiendo por lo menos una abertura de drenaje desde el interior de cada compartimiento hacia el interior del colector de drenaje, preferentemente a un nivel inferior en ese compartimiento y por debajo de cualquier alimentación de agua dispuesta en ese compartimiento. El colector de drenaje puede estar provisto de una pluralidad de salientes o protuberancias, como resaltos, separados por su longitud; estando destinadas las protuberancias respectivamente a soportar los estrechamientos de la manga; estando situada convenientemente cada protuberancia muy cerca por debajo de la abertura de drenaje o de cada una de ellas, del compartimiento ubicado inmediatamente por encima de esa protuberancia. En otras palabras, la red de drenaje de agua puede incluir una pluralidad de colectores de drenaje de agua, a razón de uno para cada estructura de soporte de plantas; extendiéndose cada colector de drenaje de agua a lo largo de la serie de compartimientos de enraizamiento de la estructura de soporte de plantas asociada. En este caso, cada colector de drenaje de agua puede extenderse a lo largo de los interiores de los compartimientos de enraizamiento de la estructura de soporte de plantas asociada; estando dispuesta por lo menos una abertura de drenaje de cada compartimiento de enraizamiento, a un nivel por debajo del punto medio, en dirección vertical, de ese compartimiento, y extendiéndose hacia el interior del colector de drenaje; incluyendo la parte de la red de drenaje ubicada corriente abajo de los colectores de drenaje una retícula de tubos situada al nivel o por debajo de los extremos inferiores de las estructuras de soporte de plantas, y sobresaliendo hacia arriba los colectores de drenaje de agua desde los tubos de esta retícula; y cada estructura de soporte de plantas puede presentar la forma de una columna de soporte de plantas dividida por una pluralidad de estrechamientos, separados a lo largo de la columna, para formar los compartimientos de enraizamiento; presentando cada colector de drenaje una pluralidad de protuberancias que sobresalen de su superficie exterior y separadas por su longitud; estando soportado cada estrechamiento por una protuberancia asociada; y atravesando cada abertura de drenaje del compartimiento de enraizamiento situado por encima de ese estrechamiento el tubo de drenaje por una posición muy cerca por encima de la protuberancia que soporta ese estrechamiento.

Típicamente, los medios de circulación de agua serán una bomba, situada entre el depósito y las estructuras de soporte de plantas. La bomba se ubica en el circuito preferentemente corriente abajo del depósito y corriente arriba de las estructuras de soporte de plantas, para que se produzca un flujo por bombeo a lo largo de la red de alimentación de agua y un flujo por gravedad a lo largo de la red de drenaje de agua, aunque, la bomba también puede ubicarse corriente arriba del depósito y corriente abajo de las estructuras de soporte de plantas, para que se produzca un flujo por bombeo a lo largo de la red de drenaje de agua y un flujo por gravedad a lo largo de la red de alimentación de agua.

Cuando las piezas del aparato están conectadas de modo amovible entre sí, las estructuras de soporte de plantas en particular pueden estar conectadas de modo amovible a la red de alimentación de agua y a la red de drenaje de agua, en cuyo caso pueden ser portátiles de tal modo que éstas, y las plantas enraizadas en los compartimientos de enraizamiento, pueden transportarse a un entorno diferente, como el que proporciona una cámara de refrigeración o un invernadero, para inducir o romper el letargo, para acelerar el crecimiento o controlar asimismo el crecimiento de la planta.

La invención abarca además un método de cultivo hidropónico de plantas, que comprende:

promover la circulación de agua con nutrientes disueltos para plantas desde un depósito que contiene el agua, a lo largo de una red de alimentación de agua que comprende una pluralidad de conductos de flujo de agua, hasta una pluralidad de estructuras de soporte de plantas que sobresalen hacia arriba separadas horizontalmente;

suministrar agua desde la red de alimentación de agua a cada una de las estructuras de soporte de plantas; siendo el agua suministrada a cada estructura de soporte de plantas por separado desde la red de alimentación de agua a cada uno de una pluralidad de compartimientos de enraizamiento que contienen medio de enraizamiento de plantas y que están dispuestos en una serie que se extiende por toda la altura de la estructura de soporte de plantas;

drenar el agua por separado desde cada uno de los compartimientos de enraizamiento de plantas de cada estructura de soporte de plantas en una red de drenaje de agua que comprende una pluralidad de conductos de drenaje de agua, y

promover la circulación del agua drenada de los compartimientos de enraizamiento a lo largo de los conductos de drenaje de agua desde las estructuras de soporte de plantas hasta el depósito; teniendo las plantas que se cultivan raíces enraizadas en el medio de enraizamiento en los compartimientos de enraizamiento y el follaje sobresaliendo por las aberturas situadas en las paredes de los compartimientos de enraizamiento; realizándose la alimentación de agua por separado desde la red de alimentación de agua en cada uno de los compartimientos de enraizamiento desde una pluralidad de distribuidores de alimentación de agua, a razón de uno para cada estructura de soporte de plantas, que se extienden a lo largo de la serie de compartimientos de enraizamiento de la estructura de soporte de plantas asociada, mediante una pluralidad de conexiones de riego, a razón de una para cada compartimiento de enraizamiento; poniendo las conexiones de riego respectivamente el interior de cada distribuidor de alimentación de agua en conexión de flujos con los interiores de los compartimientos de enraizamiento de la estructura de soporte de plantas asociada; y realizándose el drenaje del agua por separado desde cada uno de los compartimientos de enraizamiento de plantas de cada estructura de soporte de plantas en la red de drenaje de agua, en paralelo desde los compartimientos y mediante una pluralidad de colectores de drenaje de agua, a razón de uno para cada estructura de soporte de plantas; extendiéndose cada colector de drenaje de agua a lo largo de la serie de compartimientos de enraizamiento de la estructura de soporte de plantas asociada; extendiéndose la serie de compartimientos de cada estructura de soporte de plantas entre un par de extremos separados de la estructura de soporte de plantas; e incluyendo cada estructura de soporte de plantas uno de los colectores de drenaje de agua; siendo cada colector de drenaje de agua hueco y presentando la forma de un conducto provisto de una pared que define un interior hueco del colector; estando conectado el colector en paralelo con la serie de compartimientos de la estructura de soporte de plantas asociada, estando su interior en comunicación con el interior de cada compartimiento; habiendo una conexión separada para cada compartimiento, para drenar agua de los compartimientos; presentando la estructura de soporte de plantas la forma de una columna alargada; estando dispuestos los extremos separados en extremos opuestos de la columna; incluyendo la columna una manga de material flexible que contiene el medio de enraizamiento de plantas en partículas; y estando dividida la manga por una pluralidad de estrechamientos, separados a lo largo de la columna, para formar los compartimientos de enraizamiento.

Cuando se indica que los compartimientos de enraizamiento se alimentan por separado desde la red de alimentación de agua y los compartimientos de enraizamiento se drenan por separado en la red de drenaje de agua, se quiere dar a entender que los compartimientos reciben el agua en paralelo desde la red de alimentación y drenan en paralelo en la red de drenaje, sin que se produzca un flujo de agua en serie a través de los compartimientos.

La circulación del agua puede producirse mediante bombeo del agua y puede ser continua o, preferentemente, intermitente. El método puede incluir la adición de agua de repuesto y nutrientes de repuesto al agua, por ejemplo en el depósito, si es preciso. Se prevé además que, conforme al método de cultivo de la presente invención, las estructuras de soporte de plantas puedan desconectarse de la red de alimentación de agua y de la red de drenaje de agua, para posteriormente transportarse a un entorno más refrigerado o más cálido, según se precise, para inducir o interrumpir el letargo, para inducir la floración o fructificación, o ejercer un control parecido, antes de volver a introducirse en el circuito formado, junto con las estructuras de soporte de plantas, por el depósito, la red de alimentación de agua y la red de drenaje de agua. Además, según se desee, se puede hacer circular aire alrededor del circuito, sustituyendo el depósito y cualquier medio de circulación de agua por un ventilador o un soplante. Esto puede servir para secar y airear/oxigenar el medio de enraizamiento de plantas, para eliminar de éste gases no deseados, para calentar o refrigerar el medio de enraizamiento con aire caliente o frío y/o introducir en el medio de enraizamiento desinfectantes o pesticidas gaseosos, tal como bromuro metílico. Además, el agua circulante que contiene nutrientes para plantas se puede utilizar para transportar los pesticidas disueltos al medio de
enraizamiento.

Una ventaja principal de la invención es que cada estructura o columna de soporte de plantas puede soportar una pluralidad de plantas, estando las plantas en una relación de separación vertical, de tal modo que aumenta la densidad de las plantas en términos de plantas/superficie. Así, el número de plantas, según la altura de las estructuras de soporte de plantas, que pueden cultivarse en una superficie, tal como en la superficie de un túnel de cultivo, puede aumentar en una relación de 10 a 40, como mínimo.

Ahora se describirá la invención, a título de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos esquemáticos anexos, en los que:

la figura 1 muestra una vista en planta esquemática de una instalación, conforme a la invención, para el cultivo hidropónico de fresas;

la figura 2 muestra un detalle esquemático, a escala ampliada, de la instalación de la figura 1, y

la figura 3 muestra una vista esquemática en alzado lateral y en sección, por el plano III-III de la figura 2, del detalle de la figura 2.

En la figura 1 de los dibujos, la referencia numérica 10 indica de forma general una instalación, conforme a la presente invención, para el cultivo hidropónico de fresas. En la figura 1, que no está dibujada estrictamente a escala, la instalación que se muestra incluye una zona de cultivo de fresas de un tamaño aproximado de 0,5 ha que presenta un perfil rectangular alargado, cuya anchura aproximada es de 50 m y cuya longitud aproximada es de 96 m.

La instalación 10 incluye un depósito que presenta la forma de un tanque 12 provisto de una entrada a alto nivel provista de una línea de suministro de agua de relleno o reposición 14 provista de una válvula de compuerta 16 y una válvula de flotador 18. El tanque 12 está provisto de una salida a bajo nivel 20 que alimenta una línea de flujo 22 provista de un medio de circulación de agua que presenta la forma de una bomba 24. Ubicada corriente abajo de la bomba 24, que se muestra junto a la salida 20 y separada de ésta mediante una válvula de compuerta 26, la línea de flujo 22 está provista de otra válvula de compuerta 28 situada corriente abajo de la bomba 24 y un filtro 30 situado corriente abajo de la válvula 28. Un ramal 32 provisto de una válvula de compuerta 34 se ramifica de la línea 22 entre la bomba 24 y drena las aguas residuales; y una línea de flujo de retorno o reciclaje 36, provista de una válvula de compuerta 38, se ramifica de la línea 22 entre el ramal 32 y la válvula 28, y realimenta al tanque 12 por 40. Una línea de drenaje 42 drena en el tanque 12 en un nivel
inferior.

La línea de flujo 22 alimenta a una red de alimentación de agua elevada que incluye diecisiete conductos de flujo de agua que presenta la forma de una retícula de tubos de riego 44 separados en paralelo uno de otro en serie a un nivel superior en una disposición de retícula, cuyos extremos opuestos están conectados respectivamente a un tubo distribuidor elevado 46 por los extremos de los tubos 44 ubicados junto al tanque 12 y a un tubo distribuidor elevado 48 por los extremos de los tubos 44 alejados del tanque 12. El tubo distribuidor 48 es opcional y puede omitirse, siendo ciegos en este caso los tubos 44 por los extremos alejados del tubo 46. Cada tubo 44 está provisto de una serie de sesenta y dos conductos de flujo de agua que presentan la forma de distribuidores de alimentación de agua, suspendidos y dependientes hacia abajo de este, cuyos extremos inferiores cerrados reposan en el suelo; los distribuidores de alimentación de agua no están representados en la figura 1, pero se describen más adelante haciendo referencia a las figuras 2 y 3.

Muy parecidamente, la línea de drenaje 42 drena en el tanque 12 desde una red de drenaje de agua que incluye una pluralidad de conductos de drenaje de agua que presentan la forma de una retícula de diecisiete tubos de drenaje 50 de nivel inferior que reposan en el suelo, separados entre sí en serie en una disposición de retícula correspondiente a la de los tubos 44. Los tubos 50 se extienden desde un tubo colector 52, situado bajo el tubo distribuidor 46 por los extremos de los tubos 50 ubicados junto al tanque 12, hasta un tubo colector 54 situado bajo el tubo distribuidor 48 por los extremos de los tubos 50 alejados del tanque 12. Del mismo modo que el tubo distribuidor 48, el tubo colector 54 es opcional y puede omitirse, en cuyo caso los extremos de los tubos 50 alejados del tubo colector 52 serán extremos ciegos. Los tubos 50, 52 y 54 reposan en el suelo. Los tubos 50 están provistos de una serie de sesenta y dos estructuras de soporte de plantas que presentan la forma de columnas de soporte de plantas alargadas que comprenden compartimientos de enraizamiento y que sobresalen hacia arriba desde los tubos 50. Las columnas no están representadas en la figura 1, pero se describen más adelante haciendo referencia a las figuras 2 y 3; estando las columnas de cada tubo 50 separadas en serie a lo largo del tubo 50. Cada tubo 50 está situado por debajo de uno de los tubos 44 con el que se corresponde, y cada columna se corresponde con uno de los distribuidores de alimentación, a lo largo del cual se extiende, estando en comunicación de flujos con éste, como se describe más adelante haciendo referencia a las figuras 1 y 2. Como se verá a continuación, los conductos de drenaje de agua de la red de drenaje de agua se extienden desde los compartimientos de enraizamiento de las columnas hasta el tanque depósito 12.

El espacio horizontal entre los tubos 44 paralelos adyacentes es igual al espacio horizontal entre los tubos 50 paralelos adyacentes y es de 6 m. El espacio entre los distribuidores de alimentación adyacentes es igual al espacio entre las columnas de soporte de plantas adyacentes y es de 800 mm. Los distribuidores de alimentación ubicados en los extremos opuestos de cada serie están separados aproximadamente 200 mm de los extremos del tubo 44 asociado respectivamente, esto es, de los tubos 46 y 48. Del mismo modo, las columnas ubicadas en los extremos opuestos de cada serie están separadas aproximadamente 200 mm de los extremos del tubo 50 asociado respectivamente, esto es, a 200 mm aproximadamente de los tubos 52 y 54. El diámetro exterior de los tubos 44 es de 25 mm y el diámetro exterior de los tubos 46 y 48 es de 40 mm, siendo tubos de polietileno con un grosor de pared suficiente para soportar una presión interna de por lo menos 6 atmósferas y siendo tubos con un grosor de pared de 1,5 mm u opcionalmente más; los tubos 50, 52 y 54 son de polietileno igualmente, presentan un diámetro exterior de 50 mm y son también capaces de soportar una presión de 6 atmósferas por lo menos, siendo su grosor de 1,5 mm u opcionalmente más. Por su parte, los tubos 50, 52 y 54 puede ser opcionalmente de cloruro de polivinilo (PVC) de 63 mm de diámetro exterior; y los tubos 44, 46 y 48 también pueden ser de PVC, si se desea.

Los tubos 50, 52 y 54 de la instalación 10 reposan sobre el suelo desnudo; estando la instalación descubierta y expuesta a los elementos y a la atmósfera ambiental No obstante, los tubos 50, 52 y 54 también pueden reposar en una capa de arena o gravilla o sobre una plancha de cemento u hormigón, y pueden estar cubiertos por uno o varios túneles de crecimiento de plantas de plástico transparente o traslúcido del tipo que se utiliza para el cultivo de fresas a fin de proteger las plantas de los elementos. Típicamente, el piso de cada túnel está cubierto de material laminar reflectante blanco para reflejar la luz hacia arriba sobre las plantas que se cultivan en el túnel.

Como se ha mencionado anteriormente, cada tubo 44 está ubicado más o menos directamente por encima del tubo 50 asociado; estando los tubos distribuidores 46 y 48 ubicados más o menos directamente por encima de los tubos colectores 52 y 54 respectivamente. No obstante, en la figura 1, para facilitar la comprensión, los tubos superiores 44, 46 y 48 se representan ligeramente desplazados en relación con los tubos inferiores correspondientes 50, 52 y 54. La retícula de tubos 44 es una retícula de nivel superior ubicada a la altura o nivel de los extremos superiores de las columnas de soporte de plantas o a un nivel ligeramente superior; la retícula de tubos 50 es una retícula de nivel inferior ubicada a la altura o nivel de los extremos inferiores de las columnas de soporte de plantas o a un nivel ligeramente inferior.

No obstante, debe indicarse explícitamente, que aunque se considera que en los dibujos se representa el mejor método de realizar la invención, estando la retícula de tubos 44, 46 y 48 a un nivel superior como se representa, experimentos recientes y la experiencia del solicitante demuestran que la invención puede funcionar competitivamente bien estando la retícula de tubos 44, 46 y 48, a nivel del suelo, en lugar de elevada; esto es, más o menos a nivel de los extremos inferiores de las columnas de soporte, o ligeramente por debajo de éstas; estando los tubos 44, 46 y 48 ubicados a lo largo de los tubos 50, 52 y 54 respectivamente, sustancialmente como se representa en la figura 1. Una ventaja de que la retícula de tubos 44, 46 y 48 repose en el suelo, es que se precisa una estructura de enrejado (descrita a continuación) menos robusta para soportar las columnas de soporte de plantas y los distribuidores de alimentación de agua asociados (56 y 58 respectivamente en las figuras 2 y 3 y descritos a continuación). En este caso, los distribuidores de alimentación de agua 58 sobresaldrán hacia arriba desde los tubos 44, a lo largo de las columnas 56, en lugar de depender hacia abajo (como se representa en la figura 3).

En las figuras 2 y 3, se utilizan las misma referencias numéricas que en la figura 1 para las mismas partes, a menos que se especifique de otro modo. El detalle de las figuras 2 y 3 muestra, en esencia, las partes de la instalación 10 omitidas en la figura 1, principalmente las columnas de soporte de plantas y los distribuidores de alimentación de agua. Se muestra parte de uno de los tubos de drenaje 50, que soporta dos columnas de soporte de plantas que se extienden verticalmente, cada una de ellas señalada en general con la referencia 56 y cada una asociada con uno de los distribuidores de alimentación de agua, señalados en general con la referencia 58.

Los centros de las columnas 56 están, como se indica anteriormente, separados por un espacio a lo largo del tubo de drenaje 50 por un espacio de 800 mm. Cada columna se soporta en la pata central de una pieza en forma de T 60; estando la pieza en forma de T 60 insertada en el tubo 50 y formando parte de éste; habiendo sesenta y dos piezas en forma de T en cada tubo 50, estando formado el tubo 50 por sesenta y tres partes 62. Cada parte de tubo 62 tiene una longitud aproximada de 0,75 m y presenta sus extremos, que están conectados a las piezas en forma de T 60 enchufados de forma machihembrada, como machos en alojamientos constituidos por los brazos de las piezas en forma de T asociadas, quedando solidarizados en posición por encolado. Las piezas en forma de T presentan una construcción de polietileno o PVC, un diámetro y un grosor de pared similares a los de los tubos 50.

Cada columna 56 está formada, en esencia, de un colector de drenaje de agua que presenta la forma de un tubo de PVC o polietileno 64, y de una manga 66 de 200 mm de diámetro, de un material laminar flexible de polietileno impermeable al agua cuyo grosor es de 100 \mum que contiene medio de enraizamiento de plantas 68 de material orgánico en partículas compactado, tal como turba (aunque también puede utilizarse un material sintético en partículas). El material laminar de PVC tiene una superficie blanca y una superficie negra. Así, la manga 16 está formada de tal modo que presenta una superficie exterior blanca para reflejar la luz ambiental incidental en el follaje de la planta, y una superficie interior negra para impedir el crecimiento de algas en ésta, en el interior de la manga 66. Cada columna 56 está dividida por una serie de estrechamientos de tipo talle 70 separados por su longitud, en una serie de compartimientos de enraizamiento 72 que se extienden por su longitud. Cada estrechamiento 70 está formado por una abrazadera 74 para cables de PVC o de plástico del tipo que normalmente se utiliza para sujetar cables eléctricos. Cada abrazadera 74 está sujeta bajo tensión circunferencialmente alrededor de la manga 66 para formar uno de los estrechamientos 70. Cada abrazadera 74 está sujeta con suficiente fuerza para formar un estrechamiento 70 que sostiene el medio de enraizamiento 68 donde corresponde en el compartimiento 72 sobre esa abrazadera 74, y con suficiente fuerza para soportar ese compartimiento 72 en un resalto 76 en el tubo 64, como se describe más adelante. El tubo 64 se extiende a lo largo del interior de la serie de compartimientos de enraizamiento 72 de la columna 56 asociada por el interior de la manga 66.

Cada tubo 64 es un conducto de drenaje de agua que forma parte de la red de drenaje de agua y está provisto, sobresaliendo de su superficie exterior, de una serie de protuberancias separadas por su longitud, que presentan la forma de resaltos 76 o nervaduras que sobresalen hacia fuera radialmente y que se extienden en una dirección circunferencial. El tubo 64 tiene un diámetro exterior de 50 mm y un grosor de pared de 1,5 mm. Los resaltos 76 están formados en una sola pieza en la superficie exterior del tubo 64 mediante moldeo por inyección y tienen una anchura de 10 mm, en la dirección radial y 4 mm en la dirección longitudinal (en uso vertical). Los resaltos 76 adyacentes están separados entre sí por espacios de 200 mm, excepto el par superior y el par inferior de resaltos 76, los cuales resaltos 76 están a una distancia de 160 mm. La abrazadera 74 de cada estrechamiento 70 está sujeta con suficiente fuerza para que ese estrechamiento 70 esté soportado con seguridad en uno de los resaltos 76 asociados, como se ha mencionado anteriormente. Los compartimientos superior e inferior 72 tienen, por lo tanto, una altura aproximada de 160 mm, teniendo el resto una altura aproximada de 200 mm y teniendo cada compartimiento de 200 mm de altura un volumen aproximado de 5 l.

Recientemente, el solicitante ha empleado con éxito una forma patentada de tubo 64, obtenida de Clausen Plastics (Propietary) Limited of Wadeville Gauteng Province, Sudáfrica, formado por una pluralidad de tramos de tubo de PVC o polietileno que se encajan por los extremos mediante un acoplamiento de tipo machihembrado, para formar el tubo 64. Cada tramo de tubo presenta un diámetro exterior de 50 mm, una longitud total de 240 mm (longitud efectiva de 190 mm una vez encajado) y un grosor de pared de 2 mm; presentando cada tramo de tubo uno de los resaltos de 10 mm de anchura y 4 mm de grosor descritos anteriormente, moldeados de una sola pieza con éste junto a un extremo de éste, y estando provisto de dos aros de aberturas de drenaje (ver 84 según se describe a continuación haciendo referencia a la figura 3) ubicados de forma adecuada respectivamente junto a los extremos opuestos de este. Los tramos están trabados unos a otros de forma amovible mediante un mecanismo de bloqueo patentado que forma parte de cada tramo de tubo. En servicio, una pluralidad de tramos están trabados unos a otros, por los extremos, en un acoplamiento de tipo machihembrado. Cada tramo está provisto de una parte macho en un extremo y una parte hembra en el otro extremo, donde están previstas las aberturas de drenaje; estando previsto el resalto en el extremo del tramo provisto de la parte macho, y en cada conexión machihembrada, las aberturas de drenaje de la parte hembra se corresponden con las aberturas de drenaje de la parte macho asociada. Se prevé un tramo de tubo asociado con cada compartimiento, por ejemplo, diez tramos de tubo para diez compartimientos; presentando de este modo, típicamente, todos los compartimientos la misma altura y tamaño, a diferencia de la disposición de la figura 3, puesto que todos los tramos de tubo tienen la misma longitud.

El extremo superior de cada tubo 64 está cerrado con una tapa de plástico 78, fijada a éste con adhesivo; y el extremo inferior de cada tubo está ajustado de forma practicable a fricción (no encolado) en la pata central de la pieza en forma de T asociada; estando señalada la pata de la pieza en forma de T con la referencia 80 y sus brazos con la referencia 82. Se prevén dos aros separados longitudinalmente de aberturas de drenaje 84 separadas circunferencialmente junto y muy cerca por encima de cada resalto 76, excepto para el resalto superior; estando el aro inferior 20 mm por encima del resalto 76 adyacente y estando el aro superior 20 mm por encima del aro inferior y 40 mm por encima de dicho resalto. Las aberturas 84 están a un nivel por debajo del punto medio, en dirección vertical, del compartimiento 72 asociado y conducen hacia el interior del tubo 64.

Cada distribuidor de alimentación 58 presenta la forma de un tubo de polietileno de 15 mm de diámetro exterior provisto de un extremo superior conectado de modo amovible y mecánicamente mediante medios de conexión patentados a una abertura ubicada para este fin en el tubo 44 asociado y depende hacia abajo del tubo 44. El distribuidor 58 está provisto de un extremo inferior cerrado por una tapa 86 que reposa en el suelo; estando el suelo representado en la figura 3 con la referencia 88. Una estructura de enrejado adecuada (no representada) formada por cables y postes de soporte soporta las columnas 56 y los distribuidores 58 asociados y la retícula de tubos 44, 46 y 48. Un conducto de flujo de agua formado por una conexión de riego que incluye una cánula de riego que presenta la forma de un tubo 90 se proyecta hacia el interior de cada compartimiento 72 de cada columna 56, desde el distribuidor 58 asociado. Cada tubo 90 está provisto de un extremo de corriente arriba provisto de un resalto o una nervadura circunferencial externa (no representado) recibido y fijado y retenido mecánicamente en una abertura ubicada para ello en la pared del tubo 58, y un extremo de corriente abajo que se proyecta hacia el interior de uno de los compartimientos de enraizamiento 72 asociados, a través de una abertura o hendidura para ello formada en la manga 66. El extremo de corriente abajo del tubo 90 se mantiene en la posición por fricción con el medio de enraizamiento 68, hacia el interior del cual penetra a un nivel alto, por encima del punto medio, en dirección vertical, del compartimiento de enraizamiento 72 asociado; estando los aros de las aberturas 84 por debajo de ese punto medio. Cada tubo 90 está conectado al tubo 58 mediante un regulador de flujo autoregulatorio, que presenta la forma de una cánula o un accesorio de riego por goteo de construcción convencional (no representado).

Durante el uso normal de la instalación 10, la bomba 24 bombea de forma intermitente el agua de riego, que contiene nutrientes disueltos para plantas, desde el depósito 12, con las válvulas 16, 26, 28 y 38 abiertas y la válvula 34 cerrada. La bomba 24 bombea este agua a través de la salida del tanque 20 y por las líneas 22 y 36, estando ajustadas las aberturas de las válvulas 28 y 38 de tal modo que aproximadamente dos tercios de la salida de la bomba 24 pasa a lo largo de la línea 22 desde la válvula 28 al filtro 30; siendo el restante tercio de esta salida reciclado a lo largo de la línea 36 para regresar al tanque 12 por 40.

El agua que fluye a lo largo de la línea 22 ubicada corriente abajo del filtro 30 se introduce en el tubo distribuidor 46 y fluye en paralelo a lo largo de los tubos de riego 44 hacia el tubo distribuidor 48. Desde cada tubo 44 el agua fluye por los distribuidores de alimentación de agua 58 asociados hacia los tubos 90 asociados; fluyendo el agua a lo largo de los tubos 90 en paralelo hacia los compartimientos de enraizamiento 72 asociados donde se introducen en el medio de enraizamiento 68 desde los extremos de corriente abajo de los tubos 90. El agua que se introduce en los compartimientos 72 satura el medio de enraizamiento 68 dispuesto en su interior; el agua se drena hacia abajo por gravedad a través del medio de enraizamiento 68 hasta que alcanza los aros de las aberturas de drenaje 84, a través de las cuales se drena en el colector de drenaje 64 asociado. Así, el agua se drena hacia abajo por gravedad en los colectores 64 hacia los tubos de drenaje 50. Desde los tubos 50 el agua se drena en el tubo colector 52, y después en la línea de drenaje 42 a lo largo de la que se drena en el tanque 12. De este modo, en esencia, la bomba 24 hace circular el agua a lo largo de una red de circulación de agua formada por el depósito o tanque 12, las estructuras o columnas de soporte de plantas 56, la red de alimentación de agua de los tubos 22, 44, 46 y 48, los distribuidores 58 y los tubos 90, y la red de drenaje de agua de los tubos 42, 50, 52, 54 y 64.

Se apreciará que durante el uso normal de la instalación 10, habrá una pluralidad de plantas de fresas enraizadas en el medio de enraizamiento 68 de cada compartimiento de enraizamiento 72. Los tallos de las plantas sobresaldrán del compartimiento de enraizamiento 72 por medio de una pluralidad de aberturas que presentan la forma de orificios o hendiduras (una de las cuales se señala con la referencia 92 en la figura 2) a través de la pared del compartimiento 72 formada por el material de la manga 66. Estos orificios o hendiduras están separados circunferencialmente de forma equidistante unos de otros en serie; por ejemplo, a una distancia de 90º vistos desde arriba, alrededor de cada compartimiento 72, estando ubicados a un nivel por encima del punto medio del compartimiento 72, para resistir la pérdida de agua debido a un drenaje imprevisto de agua hacia fuera a través de los orificios o hendiduras hacia el exterior de la manga 66, habiendo un total de cuatro orificios o hendiduras en cada compartimiento, cada uno de ellos de aproximadamente 25 mm de diámetro o longitud respectivamente, para enraizar cuatro plantas en cada compartimiento.

De vez en cuando, según sea necesario, el bombeo se interrumpe, por ejemplo mediante un temporizador automático, para permitir que el medio de enraizamiento se drene y seque lo máximo posible y esté aireado/oxigenado, antes de reanudar el bombeo. Como consecuencia de la transpiración de agua por parte de las plantas de fresas, éstas conducen el agua desde el medio de enraizamiento 68 a la atmósfera ambiente en el exterior de la manga 66, donde se pierde por evaporación. En consecuencia, automáticamente de vez en cuando según sea necesario, el agua del tanque 12 se repone mediante la línea de suministro 14 y la válvula de flotador 18, quedando abierta la válvula de compuerta 16 durante el funcionamiento normal. Además, a medida que las plantas consumen los nutrientes disueltos en el agua; sus concentraciones pueden medirse en el agua del tanque 12, siendo repuestos los nutrientes mediante la adición de una nueva cantidad en el agua del tanque, cuando sea necesario.

Aunque lo mencionado anteriormente representa la aplicación básica del método de la presente invención, se prevé una serie de mejoras de éste. Así, como se indica anteriormente, las columnas de soporte de plantas, con plantas cultivadas en ellas, pueden desmontarse del resto de la instalación y pueden transportarse a condiciones más frías, tal como a una ubicación geográfica más fría o a una cámara de refrigeración, para inducir la floración y la fructificación fuera de temporada mediante la exposición a temperaturas más frías; por ejemplo, puede inducirse la floración de las fresas sometiéndolas a una temperatura de -0,5ºC. Además, la calefacción y la refrigeración de las plantas puede conseguirse haciendo circular aire caliente o frío a lo largo del circuito de la instalación, a lo largo de los interiores de las columnas 56. De este modo, no sólo se airea y oxigena el medio de enraizamiento 68, sino también se eliminan los subproductos gaseosos de respiración de éste, lo cual es muy conveniente. Si se desea, se puede hacer circular dióxido de carbono por los compartimientos de enraizamiento 72, para regular o estimular el crecimiento de las plantas.

Convenientemente, se inyectan gases en los compartimientos 72 en dirección contraria al agua de riego, haciéndolos fluir por los tubos 64 de las columnas 56 y a través de los orificios 84 hacia los compartimientos 72, y al aire ambiental a través de las hendiduras. Además, la temperatura de los compartimientos puede regularse, a conveniencia, para estimular el crecimiento así como la floración y la fructificación; por ejemplo, manteniendo la temperatura entre 10 y 18ºC, adecuada para el cultivo de las fresas que, al igual que otras plantas determinadas, no pueden florecer si la temperatura es superior a 18ºC y crecen lentamente, si lo hacen, a una temperatura inferior a 10ºC. La calefacción y/o refrigeración puede aplicarse a las raíces de las plantas dentro de los compartimientos 72 y al follaje de las plantas, fuera de los compartimientos 72, fluyendo aire por las hendiduras, sobre el follaje. Si se considera oportuno, se puede tender un cable de calefacción por resistencia eléctrica alrededor de los tubos 64 en los compartimientos 72, para calentar mediante resistencia eléctrica el medio de enraizamiento 68.

De vez en cuando, si se considera conveniente, se puede fumigar el circuito de la instalación, y los compartimientos de enraizamiento en particular; por ejemplo, haciendo circular bromuro metílico por el circuito, habiendo sellado las hendiduras de los compartimientos con cinta u otro medio similar.

El riego puede llevarse a cabo a una velocidad tal que se evite la concentración inadmisible de sales en el medio de enraizamiento 68, sin una pérdida sustancial de agua y, si se desea, de vez en cuando, se puede utilizar agua pura con este propósito.

La invención, en particular como se ha descrito haciendo referencia a los dibujos, presenta una serie de ventajas, principalmente:

se consigue un aprovechamiento de la zona al cultivar las plantas en un volumen tridimensional, siendo posible conseguir una densidad de plantas de fresas de 400.000 plantas/ha, como mínimo;

puesto que las plantas de fresas están a una altura del suelo en las columnas, los recolectores pueden acceder a ellas fácilmente y pueden recolectarlas sin necesidad de agacharse tanto;

el uso del material laminar de PVC negro y blanco mejora el uso de la luz, la penetración de la luz y la intensidad de la luz de tal modo que se obtiene una buena fructificación y un buen crecimiento del fruto, y se reduce el crecimiento de algas;

puesto que los compartimientos de enraizamiento están soportados por encima del suelo, se promueven bajos niveles de enfermedades e infestación de parásitos y altos niveles de salubridad;

al mantener las plantas fuera del suelo se facilita el control de las plagas de insectos y se promueve la pulverización efectiva de insecticidas, por altas concentraciones de plantas/unidad de superficie;

el cultivo puede ser, con limitaciones, bastante independiente del clima y de las condiciones del suelo;

se promueve el riego efectivo, que se presta a la automatización, junto con una buena aireación/oxigenación del suelo a fin de obtener un buen desarrollo de las raíces en un medio de enraizamiento de calidad superior que resista el encharcamiento;

se posibilita la utilización de la calefacción y/o la refrigeración de las plantas para interrumpir el letargo y promover la floración y la fructificación, al tiempo que se consigue una calefacción rentable en términos de consumo de combustible al concentrarla en las plantas;

no se precisa tanta mano de obra en el riego y en la recolección, ni al desherbar y limpiar;

se evita el uso de superestructuras enrejadas complejas y costosas para suspender el medio de cultivo en bolsas desde arriba, al asentar la retícula de tubos de drenaje sobre el suelo y utilizarla para soportar las columnas de soporte de plantas en un estado vertical;

la sedimentación y la necesidad de realizar purgas pueden reducirse o evitarse y, si es necesario, los compartimientos de enraizamiento pueden purgarse con agua que se drena en el tanque y no se pierde;

se facilita el riego de cada una de las plantas, porque el método es relativamente independiente de la altura de cada compartimiento de enraizamiento, ya que cada compartimiento recibe la misma cantidad de agua a través de su propio tubo de riego;

también se facilita el riego adecuado de cada una de las plantas porque los compartimientos están dispuestos en paralelo y no en serie, por lo que respecta al flujo de agua, de tal modo que ninguna planta de ningún compartimiento resulta excesivamente favorecida en comparación con las plantas de otros compartimientos, y ningún compartimiento drena en ningún otro compartimiento;

puesto que los compartimientos de enraizamiento se riegan en paralelo, tienden a mantenerse húmedos o secos durante periodos de tiempo similares, lo cual facilita el control uniforme del riego y la respiración de las plantas, y facilita la eliminación de subproductos no deseados, lo cual promueve la descomposición uniforme del medio de enraizamiento en los compartimientos de enraizamiento;

se facilita la aplicación de sustancias gaseosas para el tratamiento de plantas tal como dióxido de carbono o bromuro metílico, soplando los gases por los interiores de las columnas, y

se facilita el traslado de las plantas de un lugar a otro, desplazando las columnas de soporte de plantas, y

cada columna soporta individualmente plantas, enraizadas en sus compartimientospor encima del suelo, de modo fiable.

Por último, si bien el método y el aparato o la instalación y sus dimensiones se han descrito en particular haciendo referencia al cultivo de fresas, las dimensiones podrán por supuesto variar, según sea conveniente, para otras plantas, así como los detalles específicos del método de cultivo.

Claims (9)

1. Estructura de soporte de plantas (56) para un aparato o instalación (10) para el cultivo hidropónico de plantas, incluyendo la estructura (56) una pluralidad de compartimientos de enraizamiento de plantas (72) para sostener el medio de enraizamiento de plantas (68) para enraizar por lo menos una planta en cada compartimiento (72) quedando el follaje de la planta fuera del compartimiento, estando los compartimientos dispuestos en una serie que se extiende entre un par de extremos separados de la estructura (56), estando la estructura (56) caracterizada porque:

incluye un colector hueco de drenaje de agua (64) que presenta la forma de un conducto (64), provisto de una pared que define un interior hueco del colector (64); estando conectado el colector (64) en paralelo con los compartimientos (72) de la serie con su interior en comunicación con el interior de cada compartimiento (72), habiendo una conexión (84) separada para cada compartimiento (72), para drenar el agua de los compartimientos (72); presentando la estructura de soporte de plantas (56) la forma de una columna alargada (56); estando los extremos separados en extremos opuestos de la columna; incluyendo la columna una manga (66) de material flexible que contiene el medio de enraizamiento de plantas en partículas (68) y estando dividida la manga (66) por una pluralidad de estrechamientos (70), separados a lo largo de la columna (56), para formar los compartimientos de enraizamiento (72).

2. Estructura de soporte de plantas (56) según la reivindicación 1, caracterizada porque el colector de drenaje (64) se extiende a lo largo de los interiores de los compartimientos de enraizamiento (72) desde un extremo de la serie hasta el otro; presentando el colector (64) una pluralidad de protuberancias (76) que sobresalen de su superficie exterior y separadas por su longitud; estando asociada cada protuberancia (76) con uno de los estrechamientos (70); presentando la columna (56) un estado vertical en el que está orientada con uno de los extremos formando un extremo inferior y el otro extremo formando una extremo superior; estando soportado cada estrechamiento (70) por la protuberancia (76) asociada en dicho estado vertical de la columna (56); siendo la manga (66) de material impermeable y estando formado cada estrechamiento (70) por una abrazadera (74) bajo tensión que se extiende alrededor de la manga (66) asociada.

3. Estructura de soporte de plantas (56) según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizada porque el colector de drenaje (64) se extiende a lo largo de los interiores de los compartimientos de enraizamiento (72) desde un extremo de la serie hasta el otro; habiendo por lo menos una abertura de drenaje (84) a través de la pared del colector (64) en cada compartimiento (72); extendiéndose la abertura de drenaje (84) desde dicho compartimiento (72) hacia el interior del colector (64); estando ubicadas las aberturas (84) en posiciones de los compartimientos (72) que permiten el drenaje del agua de los compartimientos (72), cuando la estructura (56) está orientada en un estado vertical en el que uno de los extremos es un extremo inferior y el otro extremo es un extremo superior.

4. Aparato o instalación (10) para el cultivo hidropónico de plantas, incluyendo dicho aparato o instalación (10):

una pluralidad de estructuras de soporte de plantas (56) separadas horizontalmente cada una de las cuales se extiende hacia arriba desde su extremo inferior hasta su extremo superior; cada una de las estructuras de soporte (56) incluye una pluralidad de compartimientos de enraizamiento (72) que contienen un medio de enraizamiento de plantas (68); estando dispuestos los compartimientos (72) de cada estructura (56) en una serie que se extiende por toda la altura de la estructura (56); presentando cada compartimiento de enraizamiento (72) una pared provista de por lo menos una abertura (92) que permite que el follaje de una planta enraizada en el medio de enraizamiento (68) en el compartimiento (72) sobresalga del compartimiento (72);

una red de alimentación de agua en conexión de flujos con un suministro de agua (12) y alimentada por éste, que incluye una pluralidad de conductos de flujo de agua (22, 44, 46, 48, 58) que se extienden desde el suministro (12) hasta los compartimientos de enraizamiento (72) para conducir el agua desde el suministro a cada uno de los compartimientos de enraizamiento (72);

una red de drenaje de agua que incluye una pluralidad de conductos de drenaje de agua (42, 50, 54, 54, 64) en conexión de flujos con los compartimientos de enraizamiento (72) y que se alejan de éstos, para alejar el agua de los compartimientos de enraizamiento (72), y

medios de circulación de agua (24) para hacer circular el agua desde el suministro (12) sucesivamente a través de la red de alimentación, después a través de los compartimientos de enraizamiento (72) de las estructuras de soporte (56) y después a través de la red de drenaje;

estando dicho aparato o instalación (10) caracterizados porque:

la red de drenaje de agua incluye una pluralidad de colectores de drenaje de agua (64), a razón de uno para cada estructura de soporte de plantas (56); extendiéndose cada colector de drenaje de agua (64) a lo largo de la serie de compartimientos de enraizamiento (72) de la estructura de soporte de plantas (56) asociada; e incluyendo los conductos de flujo de agua de la red de alimentación de agua una pluralidad de distribuidores de alimentación de agua (58), a razón de uno para cada estructura de soporte de plantas (56); extendiéndose cada distribuidor de alimentación de agua (58) a lo largo de la serie de compartimientos de enraizamiento (72) de la estructura de soporte de plantas (56) asociada; una pluralidad de conexiones de riego (90), a razón de una para cada compartimiento de enraizamiento (72), en paralelo disponiendo el interior del distribuidor de alimentación de agua (58) en comunicación de flujos respectivamente con los interiores de los compartimientos de enraizamiento (72); y siendo cada estructura de soporte de plantas (56) como se reivindica en la reivindicación 1.

5. Aparato o instalación (10) según la reivindicación 4, caracterizado porque cada columna de soporte de plantas (56) incluye una manga (66) de material flexible que contiene el medio de enraizamiento (68); estando dividida la manga (66) por una pluralidad de estrechamientos (70), separados a lo largo de la columna (56), para formar los compartimientos de enraizamiento (72); estando formada cada manga (66) de material plástico impermeable al agua; estando formado cada estrechamiento (70) de dicha manga (66) por una abrazadera (74) bajo tensión que se extiende alrededor de la manga (66) asociada; y estando formada cada abertura (92) de cada pared de compartimiento por una hendidura (92) realizada en el material flexible.

6. Aparato o instalación (10) según la reivindicación 4 o la reivindicación 5, caracterizado porque la parte de la red de alimentación de agua ubicada corriente arriba de los distribuidores de alimentación de agua incluye una retícula de tubos (44, 46, 48) situada al nivel o por encima de los extremos superiores de las estructuras de soporte de plantas (56); cada distribuidor de alimentación de agua (58) está suspendido, y depende en sentido descendente, de uno de los tubos (44), de la retícula; incluyendo cada conexión de riego (90) una cánula de riego (90) y descargándose en el compartimiento de enraizamiento (72) asociado a un nivel por encima del punto medio, en dirección vertical, de ese compartimiento (72).

7. Aparato o instalación (10) según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6 inclusive, caracterizado porque cada colector de drenaje de agua (64) se extiende a lo largo de los interiores de los compartimientos de enraizamiento (72) de la estructura de soporte de plantas (56) asociada; habiendo dispuesta por lo menos una abertura de drenaje (84) a través de la pared del colector de drenaje (64), de cada compartimiento de enraizamiento (72), a un nivel por debajo del punto medio, en dirección vertical, de ese compartimiento (72), y extendiéndose hacia el interior del colector de drenaje (64); incluyendo la parte de la red de drenaje ubicada corriente abajo de los colectores de drenaje una retícula de tubos (50, 52, 54) situada al nivel o por debajo de los extremos inferiores de las estructuras de soporte de plantas (56); y sobresaliendo hacia arriba los colectores de drenaje de agua (64) desde los tubos (50) de esta retícula;

8. Aparato o instalación (10) según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7 inclusive, caracterizado porque cada colector de drenaje (64) presenta una pluralidad de protuberancias (76) que sobresalen de su superficie exterior y están separadas por su longitud; estando soportado cada estrechamiento (70) por una de las protuberancias (76) asociadas; y atravesando cada abertura de drenaje (84) del compartimiento de enraizamiento (72) situado por encima de ese estrechamiento (70) la pared del colector de drenaje por una posición muy cerca por encima de la protuberancia (76) que soporta ese estrechamiento (70).

9. Método para el cultivo hidropónico de plantas, que comprende:

promover la circulación de agua, que contiene nutrientes disueltos para plantas desde un depósito (12) que contiene el agua a lo largo de una red de alimentación de agua que comprende una pluralidad de conductos de flujo de agua (22, 44, 46, 48, 58) hasta una pluralidad de estructuras de soporte de plantas (56) que sobresalen hacia arriba separadas horizontalmente;

suministrar agua desde la red de alimentación de agua a cada una de las estructuras de soporte de plantas (56); siendo el agua suministrada a cada estructura de soporte de plantas (56) por separado desde la red de alimentación de agua a cada uno de una pluralidad de compartimientos de enraizamiento (72) que contienen el medio de enraizamiento de plantas (68) y que están dispuestos en una serie que se extiende por toda la altura de la estructura de soporte de plantas (56);

drenar agua por separado desde cada uno de los compartimientos de enraizamiento de plantas (72) de cada estructura de soporte de plantas (56) en una red de drenaje de agua que comprende una pluralidad de conductos de drenaje de agua (42, 50, 52, 54, 64); y

promover la circulación del agua drenada desde los compartimientos de enraizamiento (72) a lo largo de los conductos de drenaje de agua (42, 50, 52, 54, 64) desde las estructuras de soporte de plantas (58) hasta el depósito (12); teniendo las plantas que se cultivan raíces enraizadas en el medio de enraizamiento (68) en los compartimientos de enraizamiento (72) y el follaje sobresaliendo por las aberturas (92) situadas en las paredes de los compartimientos de enraizamiento (72);

estando caracterizado dicho método porque

el agua se suministra desde la red de alimentación de agua por separado a cada uno de los compartimientos de enraizamiento (72) desde una pluralidad de distribuidores de alimentación de agua (58), a razón de uno para cada estructura de soporte de plantas (56), que se extienden por la serie de compartimientos de enraizamiento (72) de la estructura de soporte de plantas (56) asociada, mediante una pluralidad de conexiones de riego (90), a razón de una para cada compartimiento de enraizamiento (72); disponiendo respectivamente las conexiones de riego (90) el interior de cada distribuidor de alimentación de agua (58) en conexión de flujos con los interiores de los compartimientos de enraizamiento (72) de la estructura de soporte de plantas (56) asociada; y el drenaje del agua por separado de cada uno de los compartimientos de enraizamiento de plantas (72) de cada estructura de soporte de plantas (56) en la red de drenaje de agua se realiza en paralelo desde los compartimientos (72) y mediante una pluralidad de colectores de drenaje de agua (64), a razón de uno para cada estructura de soporte de plantas (56), extendiéndose cada colector de drenaje de agua (64) a lo largo de la serie de compartimientos de enraizamiento (72) de la estructura de soporte de plantas (56) asociada, siendo cada estructura de soporte de plantas (56) como se reivindica en la reivindicación 1.