ES2423908A1 - Sustrato para el cultivo hidropónico y procedimiento de fabricación de dicho sustrato - Google Patents
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Abstract
Sustrato para el cultivo hidropónico y procedimiento de fabricación de dicho sustrato. Comprende medios de soporte inerte para el enraizamiento y sustentación de las raíces de las plantas, y se caracteriza por el hecho de que dichos medios de soporte inerte comprenden una pluralidad de gránulos de material plástico obtenidos mediante un proceso de extrusión que prescinde sustancialmente de la desgasificación para concentrar gases y permitir el hinchado posterior del material plástico a alta temperatura.
Description
SUSTRATO PARA EL CULTIVO HIDROPONICO Y PROCEDIMIENTO DE FABRICACION DE DICHO SUSTRATO
5 La presente invencion se refiere a un sustrato para el cultivo hidroponico de plantas en contenedores o macetas y a un procedimiento de fabricacion de dicho sustrato. ANTECEDENTES DE LA INVENCION El desarrollo de los sustratos tiene su origen en el cultivo en contenedor o maceta. Desde que se introdujo el cultivo en contenedor o maceta, se planteo la necesidad de un cambio conceptual con respecto al cultivo tradicional en suelo, apareciendo los sustratos, en sus distintas variedades, para sustituir al suelo natural.
15 El cultivo hidroponico, o cultivo sin tierra de plantas en macetas o contenedores, utiliza sustratos solidos como medio de soporte inerte para el enraizamiento y sustentacion de las plantas, siendo aportados los nutrientes en forma de sales minerales disueltas en el agua que se suministra a la planta. En general, el preparador de sustratos busca materiales que sean uniformes y tiende a rechazar aquellos materiales que tienen una disponibilidad estacional o limitada, aquellos que presentan dificultades excesivas en su manejo, o aquellos que bajo ciertas circunstancias pueden resultar toxicos para las plantas. En cuanto a las caracteristicas fisicas y quimicas de los sustratos, en general se busca que presenten una alta capacidad de retencion de agua pero que al mismo tiempo sean porosos para facilitar la aireacion de las raices.
25 Del mismo modo, resulta tambien importante que sean estables para que su vida util sea larga y para que no afecten al pH y conductividad de la solucion acuosa que aporta los nutrientes a la planta. Existe una gran variedad de sustratos solidos inertes, como por ejemplo, la lana de roca, las bolas de arcilla expandida o la turba, todos ellos bien aceptados por los preparadores de sustratos. Sin embargo, muchos de estos materiales inertes son materiales no renovables o dificilmente reciclables. En otros casos, los materiales empleados como sustratos proceden de residuos o subproductos agricolas o alimentarios, como es el caso de las fibras de coco o la corteza de pino. No obstante, estos materiales presentan el inconveniente de que requieren un proceso costoso y lento de adecuacion que permita obtener caracteristicas estables.
35 DESCRIPCION DE LA INVENCION El objetivo de la presente invencion es resolver los inconvenientes mencionados, desarrollando un sustrato para el cultivo hidroponico de plantas en macetas o contenedores, que presenta las ventajas que se describiran a continuacion. De acuerdo con este objetivo, segun un primer aspecto, la presente invencion proporciona un sustrato que comprende medios de soporte inerte para el enraizamiento y sustentacion de las raices de las plantas, y que se caracteriza por el hecho de que dichos medios de soporte inerte comprenden una pluralidad de granulos de material plastico obtenidos mediante un proceso de extrusion que prescinde sustancialmente de la etapa de
45 desgasificacion para concentrar gases y permitir el hinchado posterior del material plastico a alta temperatura. Al obtenerse los granos mediante un proceso de extrusion que prescinde de la desgasificacion, la masa de plastico que forma dichos granulos se hincha a gran temperatura, adquiriendo, al salir del horno y ser cortada, un aspecto de "lenteja hinchada" con bordes rugosos. En efecto, en la presente invencion, el material plastico que constituye los granos se hincha a la salida del horno debido a la concentracion de gases de la masa, proporcionando a dichos granos un aspecto con bordes rugosos que facilitan la retencion de agua del sustrato.
55 Los granulos de plastico asi obtenidos poseen en conjunto unas propiedades optimas de densidad, retencion de agua y aireacion, que los hacen utiles para emplear como sustrato. Por otro lado, el sustrato de la presente invencion presenta la ventaja de que es limpio y es estable, no afectando en absoluto al pH o conductividad electrica (CE) de la solucion acuosa nutritiva que se aporta a la planta. Preferiblemente, el material de dichos granulos comprende termoplastico reciclado. De este modo, se obtiene un producto medioambientalmente sostenible que permite reutilizar plastico comercial o industrial. Ventajosamente, dicho material plastico comprende polietileno reciclado, preferiblemente, polietileno retractil
65 reciclado. Se ha observado que el polietileno retractil procedente de films absorbe muy facilmente la humedad facilitando una optima concentracion de gases en la masa de plastico que, como ya se ha comentado, es
basicamente la responsable de la hinchazon del plastico que da la apariencia estetica en forma de "lenteja hinchada" de los granulos.
Preferiblemente, el tamafo de dichos granulos esta comprendido entre 2 mm y 20 mm. Se ha observado que esta granulometria facilita la obtencion de una optima retencion de agua del sustrato.
Segun un segundo aspecto, la presente invencion proporciona un procedimiento de fabricacion del sustrato reivindicado que comprende las etapas de;
a) extrusionar una masa de material plastico, llevandose a cabo dicha etapa sin desgasificadores para permitir la concentracion de gases en la masa fundida de plastico, y
b) cortar la masa extrusionada de la etapa a) para formar una pluralidad de granulos de tamafo comprendido entre 2 mm y 20 mm.
Tal y como se ha comentado, los granulos se fabrican mediante un proceso de extrusion que prescinde de desgasificadores, con lo cual el material plastico se hincha a gran temperatura a la salida del horno. A la salida de la extrusora, el corte de las cuchillas y su velocidad giratoria define el tamafo de las particulas.
Ventajosamente, dicha etapa de extrusion se lleva a cabo sin desgasificadores a una temperatura igual o superior a 200DC.
Otra vez ventajosamente, dicho material plastico comprende polietileno, preferiblemente, polietileno retractil procedente de films de baja densidad. El polietileno presenta la ventaja de que es facilmente lavable con agua, absorbiendo, el retractil, una mayor cantidad de agua lo que, tal y como se ha comentado, favorece la concentracion de gases y el hinchado posterior del producto.
En la presente invencion, por sustrato se entendera un material preparado para cultivar una planta que preferentemente, incluye como unico componente solido los mencionados granulos. No obstante, dicho sustrato puede estar formado por una mezcla de los mencionados granulos con otro tipo de material solido.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
Para mayor comprension de cuanto se ha expuesto se acompafan unos dibujos en los que, esquematicamente y solo a titulo de ejemplo no limitativo, se representa un caso practico de realizacion.
En dichos dibujos,
la figura 1 muestra una vista de un granulo de plastico reciclado del sustrato.
la figura 2 muestra una vista de un conjunto de granulos como el de la figura 1.
la figura 3 muestra una seccion de una maceta o contenedor que incluye el sustrato reivindicado.
la figura 4 muestra una vista de una raiz de una planta que ha sido cultivada en el sustrato reivindicado.
DESCRIPCION DE UNA REALIZACION PREFERIDA
Tal y como se observa en detalle en las figuras 1 y 2, el sustrato 1 de la presente invencion esta constituido por una pluralidad de granulos 2 de plastico que tienen forma de "lenteja hinchada" con bordes 2a rugosos que facilitan la retencion de agua.
Estos granulos 2 de plastico se han obtenido mediante un proceso de extrusion que prescinde sustancialmente de la etapa de desgasificacion para permitir la concentracion de gases y el hinchado posterior de dicho material plastico a alta temperatura.
En la realizacion que se describe y muestran las figuras, el material plastico que se ha empleado para fabricar los granulos 2 ha sido basicamente polietileno retractil reciclado procedente de film, ya que se ha observado que este plastico retractil absorbe humedad y facilita la concentracion de gases durante el proceso de extrusion.
El polietileno se ha lavado, molido, centrifugado y secado, antes de ser extrusionado a 220 DC sin desgasificadores. A continuacion se ha cortado en pedazos para formar los granulos 2.
El tamafo de los granulos 2 que muestran las figuras es de 10 mm. No obstante, este tamafo puede variar en funcion del tipo de cultivo. Para obtener granulos 2 de mayor o menor tamafo, se adaptara el corte de las cuchillas y su velocidad de giro en la etapa de corte del proceso de fabricacion.
La figura 3 muestra una maceta 3 o contenedor en el que se ha depositado un conjunto de granulos 2 a modo de sustrato 1 para el cultivo de una planta 4. La densidad aparente del sustrato 1 en la maceta 3 esta comprendida entre comprendida entre 100 Kg/m3 y 300 Kg/m3.
Se ha observado que las propiedades fisicas (densidad aparente y capacidad de retencion de agua) del sustrato 1 en la maceta 3 son muy similares o equivalentes a las de otro sustrato muy utilizado como es la arcilla expandida. Sin embargo, el sustrato 1 que propone esta invencion presenta una serie de ventajas respecto de la arcilla expandida.
5 Por ejemplo, a diferencia de la arcilla expandida, el sustrato 1 no afecta en absoluto el pH ni la conductividad electrica (CE) de la solucion acuosa y es limpio y lavable, ya que no genera ni polvo ni residuos.
La figura 4 muestra una vista de una raiz 5 de una planta 4 que ha sido cultivada en el sustrato 1 reivindicado.
10 Tal y como puede observarse en esta figura, el crecimiento de las raices en el sustrato 1 ha sido muy optimo, de lo que se infiere que las propiedades fisicas del sustrato han sido adecuadas, garantizando una optima retencion de agua y aireacion.
A pesar de que se ha descrito y representado una realizacion concreta de la presente invencion, es evidente que
15 el experto en la materia podra introducir variantes y modificaciones, o sustituir los detalles por otros tecnicamente equivalentes, sin apartarse del ambito de proteccion definido por las reivindicaciones adjuntas.
Claims (8)
- REIVINDICACIONES1. Sustrato (1) para el cultivo hidroponico de plantas (4) en macetas (3) o contenedores, que comprende medios de soporte inerte para el enraizamiento y sustentacion de las raices de las plantas, caracterizado por el hecho5 de que dichos medios de soporte inerte comprenden una pluralidad de granulos (2) de material plastico obtenidos mediante un proceso de extrusion que prescinde sustancialmente de la desgasificacion para concentrar gases y permitir el hinchado posterior del material plastico a alta temperatura.
- 2. Sustrato (1) segun la reivindicacion 1, en el que el material de dichos granulos (2) comprende termoplastico 10 reciclado.
- 3. Sustrato (1) segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en el que dicho material plastico comprende polietileno, preferiblemente, polietileno retractil reciclado.15 4. Sustrato segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el tamafo de dichos granulos (2) esta comprendido entre 2 mm y 20 mm.
-
- 5.
- Procedimiento de fabricacion del sustrato segun las reivindicaciones 1 a 4, que comprende las etapas de; a) extrusionar una masa de material plastico, llevandose a cabo dicha etapa sin desgasificadores 20 para permitir la concentracion de gases en la masa de plastico fundido, y
b) cortar la masa extrusionada de la etapa a) para formar una pluralidad de granulos (2) de tamafo comprendido entre 2 mm y 20 mm. -
- 6.
- Procedimiento segun la reivindicacion 5, en el que dicha etapa de extrusion se lleva a cabo sin 25 desgasificadores a una temperatura igual o superior a 200DC.
- 7. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores 5 a 6, en el que dicho material plastico comprende polietileno, preferiblemente, polietileno retractil procedente de films de baja densidad.OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCASN.º solicitud: 201230274ESPAÑAFecha de presentación de la solicitud: 23.02.2012Fecha de prioridad:INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA51 Int. Cl. : A01G31/00 (2006.01)DOCUMENTOS RELEVANTES
- Categoría
- 56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas
- X
- EP 0475433 A1 (SEKISUI KASEIHIN KOGYO KABUSHIKI KAISHA) 18.03.1992, 1-4
- columna 3, líneas 10-43; columna 4, línea 56 – columna 5, línea 17.
- X
- GB 2398562 A (GSF FORSCHUNGSZENTRUM FÜR UMWELT UND GESUNDHEIT GMBH) 1,4
-
- 25.08.2004, página 32, líneas 14-16.
- X
- WO 2007010078 A1 (SANCHEZ CEBALLOS C.) 25.01.2007, 1,4
- página 2, líneas 20-45; página 4, líneas 23,24.
- X
- WO 2007056794 A1 (AUSTRALIAN CT FOR PLANT FUNCTIONAL GENOMICS PTY LTD. 1,4
- et al.) 24.05.2007, páginas 7-11.
- Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
- El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
- Fecha de realización del informe 29.04.2013
- Examinador M. C. Bautista Sanz Página 1/4
INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICANº de solicitud: 201230274Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) A01G, B29C Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos debúsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI, BD TXTInforme del Estado de la Técnica Página 2/4OPINIÓN ESCRITANº de solicitud: 201230274Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 29.04.2013- Declaración
- Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
- Reivindicaciones Reivindicaciones 5-7 1-4 SI NO
- Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
- Reivindicaciones Reivindicaciones 5-7 1-4 SI NO
Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).Base de la Opinión.-La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.Informe del Estado de la Técnica Página 3/4OPINIÓN ESCRITANº de solicitud: 2012302741. Documentos considerados.-A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.- Documento
- Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
- D01
- EP 0475433 A1 (SEKISUI KASEIHIN KOGYO KABUSHIKI KAISHA ) 18.03.1992
- D02
- GB 2398562 A (GSF FORSCHUNGSZENTRUM FÜR UMWELT UND GESUNDHEIT GMBH) 25.08.2004
- D03
- WO 2007010078 A1 (SANCHEZ CEBALLOS C.) 25.01.2007
- D04
- WO 2007056794 A1 (AUSTRALIAN CT FOR PLANT FUNCTIONAL GENOMICS PTY LTD. et al.) 24.05.2007
- 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaraciónEl objeto de la invención es un sustrato para el cultivo hidropónico de plantas formado por una pluralidad de gránulos de material plástico y su procedimiento de fabricación mediante extrusión sin desgasificación.Las reivindicaciones 1 a 4 se refieren a un producto definido en términos de su procedimiento de preparación. Estas reivindicaciones únicamente serían admisibles si el producto, como tal, cumpliera los requisitos de patentabilidad, esto es, fuese nuevo y tuviese actividad inventiva. Sin embargo, tales requisitos no se cumplen en este caso ya que el documento D01 divulga un sistema de cultivo hidropónico en el que los medios de soporte inerte comprenden una pluralidad de gránulos espumados procedentes de reciclados tales como poliestireno o polietileno, con tamaños de 13 mm que son mezclados con un fertilizante para dar un suelo artificial con una densidad comprendida entre 0,3 y 1 g/cm3 (columna 3, líneas 10-43; columna 4, línea 56-columna 5, línea 17).Por lo tanto, las reivindicaciones 1 a 4 carecen de novedad en vista a lo divulgado en el documento D01 (Art. 6.1. de la ley 11/1986 de patentes).Igualmente, el documento D02 divulga un método de cultivo hidropónico en el que el sustrato es un granulado inerte de polietileno de baja densidad con un tamaño de 3 a 5 mm (página 32, líneas 14-16).Por lo tanto, las reivindicaciones 1 y 4 carecen de novedad según lo divulgado en el documento D02 (Art. 6.1. de la ley 11/1986 de patentes).El documento D03 recoge un sistema de cultivo hidropónico en el que el sustrato utilizado es un material plástico reciclado tal como granulados de goma procedente de neumáticos con distintas granulometrías entre 2mm y 25mm (página 2, líneas 20-45; página 4, líneas 23,24) .A la vista del documento D03 las reivindicaciones 1 y 4 carecen de novedad (Art. 6.1. de la ley 11/1986 de patentes).El documento D04 divulga un medio de soporte de cultivo hidropónico constituido por pellets de policarbonato, preferentemente, si bien pueden ser otro tipo de material polimérico tales como polietileno. Los tamaños de los pellets tienen dimensiones inferiores a 10, 20 o 30 mm (páginas 7-11).Por lo tanto, las reivindicaciones 1 y 4 carecen de novedad según lo divulgado en el documento D04 (Art. 6.1. de la ley 11/1986 de patentes).En relación a las reivindicaciones de 5 a 7 de procedimiento, ninguno de los documentos citados ni cualquier combinación relevante de los mismos sugiere ni dirige al experto a la materia a la obtención de un sustrato para cultivo hidropónico mediante la extrusión de una masa de un material plástico en ausencia de sistemas de desgasificación para favorecer la concentración de gases en el producto final.En consecuencia, la invención tal y como se define en las reivindicaciones 5 a 7 cumple con los requisitos de novedad y actividad inventiva según los artículos 6.1. y 8.1. de la ley 11/1986 de Patentes.Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
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| CZ2022392A3 (cs) * | 2022-09-16 | 2024-03-27 | Česká zemědělská univerzita v Praze | Směs pro pěstování rostlin, pěstební médium pro kultivaci rostlin tuto směs obsahující, způsob jeho výroby a jejich použití |
Citations (4)
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| EP0475433A1 (en) * | 1990-09-13 | 1992-03-18 | Sekisui Kaseihin Kogyo Kabushiki Kaisha | Artificial soil and process for producing the same |
| GB2398562A (en) * | 2003-10-27 | 2004-08-25 | Gsf Forschungszentrum Umwelt | A method of culturing plant material on a floatable substrate |
| WO2007010078A1 (es) * | 2005-07-20 | 2007-01-25 | Cesar Sanchez Ceballos | Sustrato hidropónico |
| WO2007056794A1 (en) * | 2005-11-15 | 2007-05-24 | Australian Centre For Plant Functional Genomics Pty Ltd | Hydroponic support medium of plastic pellets |
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2012
- 2012-02-23 ES ES201230274A patent/ES2423908B1/es not_active Withdrawn - After Issue
-
2013
- 2013-02-21 WO PCT/ES2013/070111 patent/WO2013124515A1/es active Application Filing
Patent Citations (4)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2013124515A1 (es) | 2013-08-29 |
| ES2423908B1 (es) | 2014-07-15 |
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