ES2316715T3 - Sustrato. - Google Patents

Abstract

Un substrato para plantas, particularmente para plantas hortícolas, cuyo substrato comprende turba hortícola no esterilizada y posibles nutrientes adicionales, y además contiene coque en forma de partículas, para crear un contenido de aire durante el cultivo caracterizado porque la proporción de turba hortícola es el 50-98% del volumen total del substrato.

Description

Substrato.

La presente invención se refiere a un substrato para plantas, particularmente para plantas hortícolas, el cual comprende turba hortícola no esterilizada y posibles nutrientes adicionales y en el que la proporción de turba hortícola es de 50-98%.

La turba esfagínea ligera y turba hortícola en general son los substratos más ampliamente utilizados en cultivos hortícolas en Finlandia y otros países. La utilización de turba hortícola en invernaderos y viveros en cultivos de corta y larga duración está ampliamente difundida. Las propiedades de retención de agua de la turba hortícola, su volumen de aire, y su capacidad de retener nutrientes, así como su adecuación para el desarrollo y la utilización de microbios beneficiosos son propiedades que son ampliamente conocidas y por lo general aprovechadas. En horticultura es particularmente importante que el substrato no esté sólo bien aireado, sino que también retenga mucha agua disponible para las plantas. Un buen substrato debería mantener también su estructura y forma durante varios años, y también debería ser posible regarlo con más agua de lo que requieren las plantas, para lavar las cantidades excesivas de sales de los nutrientes que con frecuencia se acumulan en el substrato. La necesidad de lavado se aplica especialmente al sodio y al cloro, que aparecen en exceso en el agua de riego en muchos lugares.

La estructura física de la turba hortícola y particularmente la turba esfagínea es tal, que cuando es regada excesivamente los poros que contienen aire se llenan con agua, de modo que las raíces de las plantas sufren por falta de oxígeno. Este fenómeno perturba el crecimiento de las plantas. La turba hortícola es un substrato orgánico, el cual se descompondrá mediante la actividad microbiana en agua y dióxido de carbono principalmente. El substrato se contrae entonces, generalmente a una velocidad anual de 20-30%. Este fenómeno origina problemas, particularmente en cultivos de larga duración, tal como las rosas de corte. Los microorganismos (hongos y bacterias) contenidos en la turba hortícola son beneficiosos y el eliminarlos mediante esterilización da por resultado un crecimiento más pobre que cuando se utiliza turba hortícola (natural) no esterilizada.

Las soluciones prácticas a los problemas descritos anteriormente han sido conseguidas mezclando diversas sustancias minerales, como arena, arcilla, perlita y vermiculita, así como virutas de estoraque, etc. con la turba para mejorar su estructura. Ninguno de estos aditivos han encontrado una más amplia aplicación, debido a diversos problemas. Particularmente los substratos sintéticos, como la lana mineral o diversos productos de plástico constituyen un problema de residuos en términos del reciclaje de los substratos, ya que no son adecuados para el compostaje o para utilizar como acondicionadores de los suelos sobre los campos de cultivo. Se conoce en el documento GB-A-626 557 un substrato según el preámbulo de la reivindicación 1.

La presente invención está de este modo destinada a crear un substrato principalmente de turba para plantas, particularmente para plantas hortícolas. Este substrato tiene propiedades superiores comparado con la turba, particularmente en términos de su estabilidad estructural en cultivos de larga duración y cuando se presiona, su volumen de aire durante el riego excesivo para lavar las sales, así como su resistencia a la descomposición afectan los microbios, al tiempo que además de estas propiedades, es también no agresivo al medio ambiente.

Las principales características de la invención se exponen en las reivindicaciones que se acompañan, en las que la reivindicación 1 en su totalidad define el alcance de la protección de la invención, las otras reivindicaciones definen las realizaciones preferidas de la invención, sin embargo, sin restringir el alcance de la protección de la inven-
ción.

Las propiedades citadas del substrato según la presente invención, que contiene principalmente turba hortícola, han sido, en la aplicación antes mencionada, perfeccionadas añadiendo coque en forma de partículas a la turba.

El coque es fabricado mediante la pirolisis de la materia orgánica, por ejemplo, carbón, madera o turba, a una elevada temperatura del orden de aproximadamente 1000ºC, de modo que los componentes gasificados liberados de la misma producen un coque carbonoso, poroso con una gran área de superficie interna, que se utiliza en aplicaciones como un agente para formar aleaciones en la industria metalúrgica. También se utiliza el coque de carbón puro en filtros de carbón activado, y, por ejemplo, como carbón de uso médico, en donde el área muy grande de superficie interna del coque poroso es aprovechada con propósitos adsorbentes.

El coque se ha utilizado también como un substrato, aunque no como componente de substratos que contienen principalmente turba hortícola y de este modo no se había concebido hasta el momento que, mediante la adición de coque en forma de partículas a una mezcla de turba hortícola, la tendencia de la turba hortícola a contraerse bajo presión y en un cultivo a largo plazo se puede reducir, al tiempo que se puede incrementar el riego para lavar las sales, sin que sufra el contenido de aire de la mezcla de turba hortícola. La invención aprovecha el fenómeno natural probado, de que trozos de madera carbonizada producto de los incendios del bosque y fogatas hechas con leña permanecen inalterados durante años. Ellos nunca han sido atacados por los residuos orgánicos, como los hongos que descomponen la madera. Tales objetos siempre retienen un alto contenido de aire, siempre que en el suelo por debajo de ellos se retire rápidamente el exceso de agua.

\newpage

El substrato según la invención contiene, además de turba hortícola y posibles nutrientes adicionales, al menos aproximadamente 2%, preferiblemente aproximadamente 2-40%, por ejemplo 20-40%, de coque en forma de partículas, en proporción al volumen total del substrato.

El tamaño de las partículas del coque es preferiblemente de 5-10 mm., siendo el coque preferiblemente fabricado de carbón, madera o turba. La turba hortícola puede, en cambio, ser turba esfagnínea, preferiblemente turba esfagnínea ligera (descomposición 1-3 en la escala de Von Post).

El objeto de esta invención es de este modo un substrato, que contiene principalmente turba hortícola, para plantas, particularmente plantas hortícolas, el cual contiene adicionalmente coque clasificado según un determinado tamaño, que es mezclado con la turba hortícola en una proporción de 2-40 del porcentaje en volumen del volumen total. El coque proporciona a la turba una estructura consistente, que permanecerá intacta incluso cuando es presionada La adición del coque permite el exceso de riego del substrato, para retirar el exceso de sales, sin que sufra el contenido de aire del substrato. La adición del coque hace que las raíces de las plantas crezcan vigorosamente al tiempo que se compara con el crecimiento en la turba básica. Además, cuando se compara con otros substratos que contienen turba, los substratos que contienen mucho coque se contraen sólo ligeramente durante los cultivos a largo plazo.

A continuación, la invención se analiza con mayor detalle con la ayuda de ejemplos, los cuales, sin embargo, de ningún modo limitan el alcance de la protección de la invención.

\vskip1.000000\baselineskip

Método de fabricación

El coque fabricado de turba o madera, originalmente destinado a aplicaciones metalúrgicas en la fabricación de hierro a partir de un yacimiento, fue triturado para crear un tamaño de partícula fundamentalmente de 5-10 mm. El coque tamizado se mezcló uniformemente con distintos porcentajes en volumen de turba esfagnínea ligera, es decir, la denominada turba hortícola. Un número de microorganismos viven en la turba hortícola en un estado natural y forman un conjunto que promociona el crecimiento. El grado de descomposición de la turba hortícola era aproximadamente 2 en la escala de Von Post. Los porcentajes de volumen utilizados en los diferentes experimentos han variado en el intervalo de 2-40%. La mezcla se realizó de tal manera que, por ejemplo, 30 unidades de coque se mezclaron con 70 unidades de turba hortícola, aunque el volumen final no tenía que ser exactamente 100 unidades. Al substrato se le suministró fertilizante básico, de tal manera que las cantidades de fertilizante y caliza se le añadieron directamente a la turba, según el volumen de la turba hortícola, a la planta que se iba a desarrollar y el método de cultivo, antes de mezclar con el coque. En la estación de crecimiento, los substratos se fertilizaron mediante el riego, como en los cultivos normales con turba hortícola.

\vskip1.000000\baselineskip

Experimentos con cultivos

En los experimentos con cultivos, tomates, pepinos y rosas se cultivaron en un invernadero, utilizando formas de cultivar profesionales. Los diseños de los ensayos utilizados siguieron el método de cuadrados al azar por bloques, en los que habían 3-6 bloques y 3-8 plantas sometidas al ensayo por cada cuadrado del ensayo, dependiendo del ensayo que se estaba realizando. El rendimiento de las plantas se determinó por el desarrollo de las plantas por encima de la tierra y sus raíces se midieron o se estimaron visualmente utilizando una escala de relatividad, a partir de lo cual se calcularon relaciones matemáticas importantes para las tablas, a fin de representar las características de las plantas. Además, se realizaron, según se requería, evaluaciones visuales y definiciones físicas y químicas de los substratos.

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo 1

Los brotes de pepino y tomate crecieron mejor en los substratos a los que se les había añadido 2-20% de coque que en la turba hortícola normal. Cuando había 40-100% de coque en el substrato, sin embargo, los brotes eran más pequeños que en la turba hortícola. En todos los substratos que tenían una mezcla de coque, las raíces eran fuertes y blancas, cuando se compararon con solo turba, en los que aparecieron el obscurecimiento y muerte de las ramificaciones de las raíces. Sobre la base de los resultado de los ensayos, la adición de coque fortalece el crecimiento de las raíces en la turba, produciendo un desarrollo más denso de las raíces o plantas con raíces más densas. El coque crea precisamente aeración en el substrato durante el período de crecimiento.

TABLA 1 El efecto del coque de turba y coque de carbón vegetal sobre la condición de las raíces en pepinos cultivados al aire libre y sobre los pesos de la materia verde de los brotes, cuando el coque se mezcla con la turba esfagnínea ligera. La escala de valoración para las raíces: 1 = débil, 2 = normal, 3,25 = fuerte. Observaciones: 3 brotes/réplica, 3 réplicas. Período de crecimiento 23 días

1

\vskip1.000000\baselineskip

\vskip1.000000\baselineskip

\vskip1.000000\baselineskip

TABLA 2 Pesos de la materia verde en g/planta y condición de la raíz en una escala de 1 (débil), 2 (normal) y 3 (fuerte), de los brotes de tomate cultivados al aire libre cuando se añadieron diferentes cantidades de turba y coque de carbón vegetal. Promedios de 3 x 4 brotes para la condición de la raíz y 3 x 5 brotes para el peso de la materia verde. Siembra a voleo, trasplante a tiestos. Período de crecimiento 43 días

2

3

\vskip1.000000\baselineskip

\vskip1.000000\baselineskip

\vskip1.000000\baselineskip

TABLA 3 Pesos de la materia verde en g/planta y condición de la raíz en una escala de 1 (débil), 2 (normal) y 3,2 (fuerte) de los brotes de pepino cultivados al aire libre cuando se añadieron diferentes cantidades de turba y coque de carbón vegetal. Promedios de 3 x 3 brotes. Período de crecimiento de 24 días

4

5

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo 2

Los tomates y las rosas crecieron muy bien en los substratos con coque añadido como también en las diversas concentraciones de turba (Tabla 5) o particularmente en el substrato, la turba "Rose Board" (Tabla 4) desarrollada por Kekkila Oy para el cultivo de la rosa. Los substratos que contenían coque retuvieron casi su volumen de crecimiento original hasta el final del período de crecimiento. Con riego abundante, el agua de riego pasaba fácilmente a su través particularmente en substratos que contenían un gran porcentaje de coque. El color del agua de riego que pasaba a su través no era distinto al que pasaba a través de la turba. El volumen del substrato que contenía la mayor adición de coque escasamente disminuyó a penas cuando se comprimió. Las mayores adiciones de coque incrementaron el valor del pH del substrato hasta cerca de un pH con valor de 7, por cuya razón estos substratos tenían que ser fertilizados con fertilizantes ácidos. Era problemática la medición del contenido de humedad de los substratos que contienen un gran porcentaje de coque con un dispositivo de medición Grodan o un tensiómetro. Los substratos que contenían los más elevados contenidos de coque (más del 20%) requieren un riego más pequeño aunque con dosis más frecuentes que un substrato tradicional y permite también que el substrato sea lavado para limpiarlo del exceso de las sales de los fertilizantes, si es necesario, ya que el substrato retiene su contenido de aire incluso cuando se riega en exceso.

\vskip1.000000\baselineskip

TABLA 4 Rendimientos acumulados de rosas cultivadas en una mezcla de turba comercial "Ruusulevy (Rose Board)" y en turba esfagnínea mezclada con 40% de turba de coque

6

\vskip1.000000\baselineskip

\vskip1.000000\baselineskip

TABLA 5 El rendimiento total de tomates que utilizan diversas proporciones de turba con turba esfagnínea, a las que se le añadieron 10% y 40% de turba de coque. En el experimento se realizaron 4 repeticiones y 5 brotes/repetición

7

Conclusiones

La adición de coque, principalmente a un substrato que contiene turba hortícola, ha demostrado por sí misma ser una forma prometedora para cambiar la estructura de dicho substrato a fin de que el substrato pueda, si es necesario, ser excesivamente regado, sin causar la sofocación de las raíces de las plantas en condiciones anaeróbicas. Cuando se utiliza una cantidad suficiente de coque, por ejemplo, 20-40%, se crea una estructura en el substrato, en el que las partículas no colapsables de coque se soportan entre sí, de modo que el substrato no se contraerá, incluso cuando la turba hortícola normal se descomponga fuertemente entre las partículas de coque. Mediante la aplicación de la invención se logran las mismas valiosas propiedades como en los substratos sintéticos, como la lana mineral, con la diferencia que después de su utilización la mezcla de turba de coque es apropiada para su reciclaje, por ejemplo, como un acondicionador natural del suelo. La adición de coque aumenta el número de raíces de las plantas. Los experimentos claramente indican que las raíces no se obscurecen o comienzan a descomponerse tan rápidamente como lo hacen en la turba hortícola pura. En el presente, la razón principal para que este fenómeno se produzca sólo se puede conjeturar. Posiblemente el coque actúe como el carbón activado, el cual absorbe compuestos en el substrato que pueden ser producidos, por ejemplo, por microbios termófilos, que se multiplican durante el perjudicial calentamiento que algunas veces ocurre en el amontonamiento de la turba.

Claims (7)

1. Un substrato para plantas, particularmente para plantas hortícolas, cuyo substrato comprende turba hortícola no esterilizada y posibles nutrientes adicionales, y además contiene coque en forma de partículas, para crear un contenido de aire durante el cultivo caracterizado porque la proporción de turba hortícola es el 50-98% del volumen total del substrato.

2. Substrato según la reivindicación 1, caracterizado porque contiene al menos aproximadamente el 2% y preferiblemente cerca del 2-40%, por ejemplo 20-40% de coque en partículas, como una proporción del volumen total del substrato.

3. Substrato según la reivindicación 1, caracterizado porque el tamaño de las partículas de coque es de 5-10 mm.

4. Substrato según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, el coque en forma de partículas es coque de turba.

5. Substrato según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque el coque en forma de partículas es carbón.

6. Substrato según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque el coque en forma de partículas es otra cosa distinta a coque de turba o carbón.

7. Substrato según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la turba hortícola es turba esfagnínea, preferiblemente turba esfagnínea ligera.