FI118200B - Sammallajin tai -lajien käyttö kasvualustatuotteena tai kasvualustatuotteen valmistuksessa - Google Patents

Description

1 118200

Sammallajin tai —lajien käyttö kasvualustatuotteena valmistuksessa Tämän keksinnön kohteena on yhden tai useamman maatumattoman ja elä-5 vänä korjatun Amblystegiaceae -heimon sammallajin kasvuston käyttö kasvualustatuotteena tai kasvualustatuotteen valmistuksessa.

Nykyisin kasvihuone-, ruukkukasvi-ja taimituotannossa yleisesti käytettyjä kasvualusta-aineksia ovat turve, kivivilla, kookospohjaiset materiaalit, perliitti 10 ja erilaiset kompostituotteet. Näillä tuotteilla on kullakin omat ongelmansa. Tyypillinen ongelma turve- ja kompostipohjaisilla kasvualustatuotteilla on se, että ne ovat alttiit tiivistymään ja menettämään viljelyn kuluessa juurten kasvulle tarpeellisen ilmavuuden. Toisaalta ns. inaktiiviset kasvualustamateriaa-lit, kuten esim. perliitti-, kivivilla- ja kookospohjaiset kasvualustatuotteet, ei-15 vät pysty rajoittamaan tai estämään kasvitautien leviämistä. Tästä aiheutuu usein ongelmia etenkin kierrätettävää vettä käyttävissä suljetuissa kastelujär-jestelmissä: kasvitaudeista koituu merkittäviä kasvutappioita ja tarve tautien kemialliseen torjuntaan lisääntyy. Muita ongelmia ovat esimerkiksi teollisesti tuotettujen kasvualustamateriaalien, kuten kivivillan tai perliitin, teollisuus- . 20 prosessien korkea energiankulutus ja päästöt sekä käytettyjen kasvualusta- • * · tuotteiden hävittämiseen liittyvät ongelmat.

• ·* • · · • · · • t ·

Yllä mainittujen, mutta myös muiden myöhemmin esitettävien ongelmien * * * vähentämiseksi tai estämiseksi voidaan kasvualustatuotteina tai kasvualusta- * · :[[[: 25 tuotteiden valmistuksessa käyttää yhden tai useamman maatumattoman ja elävänä korjatun Amblystegiaceae -heimon sammallajin kasvustoa. Edullisia esimerkkejä keksinnön mukaisiin ratkaisuihin hyvin soveltuvista lajeista ovat II* mm. useat Drepanodadus (CMuH./G. Roth)-lajit (sirppisammalleet) kuten esim. Drepanodadus trichophylus ^M/^^/Z^^^ilampisirppisammal), Dre- ·:·*: 30 panodadus Huitans ^£^./^/775^(nevasirppisammal) ja Drepanodadus • '· tenuinervis (T.Kop.) sekä Calliergon (Sull./Kindb.)- lajeista Ca/Hergon mega- • · ·:··· lophyllum (W/X^//:^(järvikuinsammal). Näitä kasvaa monin paikoin suurina 2 118200 verrattain puhtaina esiintyminä matalissa järvissä ja lammissa. Myös muut vapaana vedessä elävät sammallajit (Suomen ulkopuolella myös muut kuin Amblystegiaceae-heÄmon lajit) soveltuvat käytettäväksi kasvualustatuotteiden ; raaka-aineina.

5 "

Vesisammalkasvualustatuotteen raaka-aine tuotetaan veden pinnalla kelluvasta elävästä sammalkasvustosta. Vesisammalkasvualustaa voidaan käyttää joko sellaisenaan tai seostettuna muihin kasvualustamateriaaleihin kuten turpeeseen tai kompostiin. Vesisammalkasvualustasta voidaan valmistaa erilaisia 10 kasvualustatuotteita, joista edullisina esimerkkeinä ovat: 1. Vesisammaleesta valmistetut kasvualustalevyt tai verkkosukkapakka-ukset, jotka soveltuvat esim. tomaatin, kurkun tai ruusun kasvatukseen.

Näissä tuotteissa kasvualusta on edullista valmistaa pelkästään ve- - 15 sisammaleesta ilman muita kasvualustamateriaaleja. Näitä kasvualusta- tuotteita voidaan käyttää kivivilla-, turve-, kookos- ym. kasvualustatuotteiden tavoin.

2. Osittain vesisammaleesta valmistetut irtonaiset kasvualustatuotteet . .·. 20 (substraatit), jota voidaan käyttää esim. ruukkukasvien tai erilaisten ··* taimien kasvualustana ruukuissa, taimikennoissa, taimikasvatuslaati- * koissa tai irrallisena. Näissä tuotteissa kasvualusta voi osittain muodos-tua muusta kasvualustasta kuten turpeesta tai kompostista.

*·· • * • · · • « 25 Keksinnön mukaisen ratkaisun vielä erään edullisen suoritusmuodon mukaan kasvualustatuotteeseen voidaan sen ominaisuuksien parantamiseksi lisätä esim. kalkitusaineita tai lannoitteita. Tyypillisesti keksinnön mukaisessa rat- , • · * kaisussa voidaan viljely kuitenkin aloittaa ilman ravinne- ja kaIkitusaineli tä, jolloin kasvien tarvitsemat ravinteet annetaan kasvualustatuotteeseen *:··: 30 yleisesti tunnetulla tavalla kasteluveden mukana.

·· · • * · • · * *···« • · 3 118200

Seuraavaksi esitetään tekniikan tason ongelmat, keksinnön mukaiset ratkaisut näihin ongelmiin sekä keksinnön edut tekniikan tasoon verrattuna.

Kuten aikaisemmin on jo mainittu, nykyisin kasvihuone-, ruukkukasvi- ja tai- ^ 5 mituotannossa yleisesti käytettyjä kasvualusta-aineksia ovat turve-, kivivilla-, kookos-, perliitti- ja erilaiset kompostituotteet. Keksinnön mukaisella ratkaisulla voidaan saavuttaa sellainen edullisten viljelyteknisten, ympäristönsuojeluun ja luonnonvarojen kestävään käyttöön liittyvien ominaisuuksien yhdistelmä, jota ei markkinoilla nykyisin olevilla kasvualustatuotteilla ole saavutet-10 tu.

Keksinnön mukaisen ratkaisun tuomat viljelytekniset edut ovat seuraavat:

Keksinnön mukaisen ratkaisun mukaisesti aikaansaatavissa oleva kasvualus- > 15 tatuote on rakenteeltaan hyvin kestävä ja ilmava. Se ei runsaankaan ylikastelun vallitessa ole altis tiivistymään ja muuttumaan hapettomaksi, mikä on tyypillinen ongelma turve- ja kompostipohjaisilla kasvualustatuotteilla.

Kestävän, ilmavan rakenteensa puolesta keksinnön mukaisen ratkaisun mah-. .·. 20 dollistama kasvualustatuote on verrattavissa kivivillaan, kookokseen ja perliit- IM " "... tiin. Se soveltuu hyvin viljelymuotoihin, joissa viljelyteknisistä syistä joudu- ♦ taan käyttämään runsasta kasvualustatuotteen ylikastelua. Se soveltuu hyvin • käytettäväksi myös ns. suljetuissa kastelujärjestelmissä, joissa kasvualusta-tuotteen läpi suotunut kasteluvesi otetaan talteen ja kierrätetään uudelleen 25 käytettäväksi.

Keksinnön mukaisen ratkaisun mahdollistama kasvualustatuote sisältää ve- * · · sisammaleille ominaisia kasvitautien leviämistä estäviä tai rajoittavia aineita kuten erilaisia fenoliyhdisteitä. Siten vesisammalkasvualustatuotteessa kas- "*" 30 vavat kasvit ovat vähemmän alttiita kasvihuoneviljelyssä yleisesti esiintyville :*·*: kasvitaudeille kuten Pythium ja Rhizoctonia. Esim. perliitti-, kivivilla ja koo- • · *:··: kospohjaisilla kasvualustatuotteilla ei ole em. kasvitautien leviämistä rajoitta- 4 118200 vaa tai estävää ominaisuutta. Tämä on tärkeä etu vesisammalkasvualusta-tuotteelle erityisesti, kun sitä käytetään suljetussa kastelujärjestelmässä, jossa kasvitaudit leviävät helposti kierrätettävän kasteluveden mukana. i 5 Keksinnön mukaisen ratkaisun mahdollistaman kasvualustatuotteen ympäristönsuojelulliset edut viljelyn yhteydessä ovat seuraavat:

Vesisammalkasvualustatuote soveltuu, kuten edellä on todettu hyvin suljettua kastelujärjestelmää käyttäviin viljelymuotoihin. Tällöin kasvihuoneesta ei 10 aiheudu pohjavesiin tai vesistöön kohdistuvaa ravinnekuormitusta.

Vesisammalkasvualustatuotteen kasvitautien leviämistä rajoittavien ja estävi-en ominaisuuksien ansiosta voidaan torjunta-aineiden käyttöä näiden kasvu-alustatuotteiden yhteydessä useissa tapauksissa vähentää verrattuna muihin 15 suljettuun kastelujärjestelmiin soveltuviin kasvualustatuotteisiin.

Vesisammal on luonnossa lahoava orgaaninen materiaali, joka voidaan viljelykäytön jälkeen käyttää haitattomasti maanparannusaineena viljelyksissä. 1 Tämä on huomattava etu verrattuna esim. kivivillakasvualustatuotteisiin, joi- . 20 den hävittäminen viljelykäytön jälkeen muodostaa kustannuksia aiheuttavan ; * · · j\# jäteongelman.

··* • · · • · · • s

Keksinnön mukaisen ratkaisun ympäristönsuojelulliset edut liittyen kasvualus- :% tatuotteen tuotantoon ovat seuraavat: • · * * · : : 25

Vesisammaleen korjuuseen ei liity samanlaisia kielteisiä ympäristövaikutuksia :..v kuin esim. turvetuotantoon (suoekosysteemien tuhoutuminen ja vesistöjen ; **· ravinnekuormitus) tai teollisesti tuotettujen kasvualustatuotteiden kuten kivi-i**.i villan tai perliitin tuotantoon (suuri energiankulutus ja teollisuusprosessien • 30 päästöt).

·· # ··· • * » ····· • « 5 118200

Vesisammaleen korjuu kasvua I ustatuotteiden raaka-aineeksi on usein mahdollista yhdistää vesistöjen kunnostustoimenpiteisiin. Suomessakin on järvien kunnostustoimenpiteiden yhteydessä monissa tapauksissa poistettu järvessä ; runsaana esiintyviä vesisammalkasvustoja. Tällöin korjattu sammalmassa on 5 joko kompostoitu tai ajettu suoraan pelloille maanparannusaineeksi. Vesi-sammaleen käyttö sellaisenaan kasvualustatuotetuotannon raaka-aineena ei ole ollut tunnettua.

Keksinnön mukaisen ratkaisun mahdollistaman kasvualustatuotteen tuotanto-10 tekniset edut verrattuna muihin elävästä kasvimateriaalista valmistettuihin kasvualustatuotteisiin ovat seuraavat: f '--t

Elävänä korjattua rahkasammalta on mm. USA:ssa, Chilessä ja Australiassa 5 käytetty kasvualustatuotteena samantapaisesti kuin tässä keksinnössä on 15 kuvattu vesisammaleen osalta. Rahkasammaleet ovat kuitenkin viljelyominai- 5 suuksiltaan vesisammaleista poikkeavia. Niiden vedenpidätyskyky on olennaisesti suurempi kuin vesisammaleilla, joten ne eivät samalla tavoin sovellu :¾ käytettäväksi esim. suljetuissa kastelujärjestelmissä. ; . 20 Tuotantoteknisesti vesisammaleen korjuu poikkeaa olennaisesti rahkasamma- • · * leista. Vesisammaleet toisin kuin rahkasammallajit kasvavat vapaasti kelluvi-:*·*: na kasvustoina tyypillisesti 0,5 -1,0 m:n syvyisessä vedessä. Täten vesisam- :]**: maleen korjuussa voidaan käyttää vedessä liikkuvaa korjuukalustoa - mm. < järvien kunnostuksen yhteydessä tapahtuvaan vesikasvillisuuden keruuseen 25 kehitettyjä laitteita.

Pehmeällä turvepohjalla kasvavan rahkasammalkasvuston korjaaminen on ; • · · teknisesti vaikeaa eikä siihen ole kehitetty suuren mittakaavan tuotantoon :**·: soveltuvaa kalustoa.

· *:·*: 30 :*·*· Keksinnön mukaisen ratkaisun edut liittyen luonnonvarojen kestävään käyt- • · ·:··: töön ovat seuraavat: 6 118200

Vesisammal on nopeasti uusiutuva luonnonvara, jonka tuotanto voi ainakin alkuvaiheessa tapahtua järvien kunnostustoimenpiteiden yhteydessä.

Tarvittaessa vesisammalta on mahdollista kasvattaa kasvualustatuotteen raaka-aineeksi niin, että satoa korjataan 1-3 vuoden välein. Vesisammaleen 5 kasvatuksessa ei tarvita lannoitusta eikä kasvinsuojelutoimenpiteitä. Vesistöjen luontaiset ravinnevarat riittävät tyydyttämään vesisammaleen ravinnetar-peen.

Vesisammaleen viljely on mahdollista yhdistää myös maatalouden tai metsä-10 ojitusten yhteydessä toteutettaviin laskeutusaltaisiin.

Vesisammaleen tuotoksi on arvioitu 0,2 -1 kg kuiva-ainetta/m2/a. Vesisam-malkasvualustatuotteeseen tarvittava kuiva-ainemäärä on 30 - 50 g/l. Täten hehtaarin alalta on mahdollista tuottaa vesisammalkasvualustatuotteita 40 -15 300 m3/ha/a. Vesisammalkasvualustatuotteen viljelijähinnaksi voidaan vuo den 2002 kilpailevien kasvualustatuotteiden hintatason perusteella arvioida muodostuvan n. 2,5 - 7,5 €/m3.

Edellä esitetyillä perusteilla laskien vesisammaleen tuottamisesta kasvualus- '* : ·*; 20 tatuotteiden raaka-aineeksi on mahdollista kehittää taloudellisesti merkityk- • · · sellinen ja kilpailukykyinen tuotantomuoto, joka voidaan toteuttaa kestävän :T: kehityksen periaatteiden mukaisesti.

• · · * · • * • · · .

• ·

Seuraavaksi esitetään eräs edullinen ja tyypillinen sovellutusesimerkki, jossa • · · . '· 25 vesisammalkasvualustatuotetta voidaan käyttää. Kyseessä on vesisamma-leesta valmistettu kasvualustalevy. Esimerkki on tarkoitettu valaisemaan etu- φ ja, joita vesisammalkasvualustatuotteen käytöllä voidaan saavuttaa. Se ei • · *·;·* millään tavoin rajaa keksinnön mukaisen ratkaisun avulla aikaansaatavissa • · Y·: olevan kasvualustatuotteen käyttömahdollisuuksia. Keksinnön mukaisen rat- * 30 kaisun avulla aikaansaatavissa olevaa kasvualustatuotetta voidaan muunnella :*·*: erilaisina sovellutuksina patenttivaatimusten puitteissa.

• · ·· · * · 7 118200

Vesisammaleesta valmistettu kasvualustalevy on tarkoitettu mm. tomaatin, kurkun, paprikan ja ruusun kasvatukseen. f

Kasvualustalevy on valmistettu vesisammaleesta, josta on korjuun yhteydes-5 sä valutettu ja puristettu irtovesi pois. Materiaalin jälkikuivaus on toteutettu levyn puristusvaiheen yhteydessä. Puristuksen ja kuivauksen yhteydessä kasvualustalevystä muodostuu kovahko hyvin koossapysyvä ja kuljetusten ja varastoinnin kannalta edullinen tuote.

10 Käyttöönoton yhteydessä levy kastellaan, jolloin sen tilavuus kasvaa 2 - 4- kertaiseksi.

Vesisammaleesta valmistettua kasvualustalevyä voidaan käyttää samalla tavoin kuin jo markkinoilla olevia turve- ja kivivillalevyjä.

15 1

Turvelevyihin nähden vesisammallevyllä saavutetaan seuraavat edut: Levy pysyy vesisammaleen karkeasta kuitumaisesta rakenteesta johtuen heti käyt- töönottovaiheessa hyvin koossa. Turvelevyille ominaista levyn murenemista alkukastelun yhteydessä ei esiinny. Vesisammallevy ei vaadi verkkoa tai muu- . ·.< , 20 ta päällystä. Lisäksi vesisammal säilyttää turvetta paremmin ilmavan raken- • » · ·· · $\ teensä pitkäänkin kestävässä viljelyssä ja soveltuu turvetta paremmin suljet- tuihin kastelujärjestelmiin.

• ? • · · • * • · ·**

Kivivillalevyihin nähden etuna on mm. patenttihakemuksen selitysosassa ku- * · 25 vattu kasvitautien leviämistä rajoittava ja estävä ominaisuus.

Sekä turve- että kivivillalevyihin nähden vesisammallevyjen tuotannossa on ··* monia ympäristönsuojeluun ja luonnonvarojen kestävään käyttöön liittyviä etuja, joita on yksityiskohtaisesti tarkasteltu patenttihakemuksen selitysosas- *:*·: 30 sa.

• · · • · · • · • * « .1: • * · · · .. '> • *

Claims (11)

118200

1. Yhden tai useamman maatumattoman ja elävänä korjatun Amblyste-giaceae -heimon sammallajin kasvuston käyttö kasvualustatuotteena tai kas- 5 vualustatuotteen valmistuksessa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että sammal on korjattu Amblystegiaceae -heimoon kuuluvien vesisammalien, kuten useiden Drepanodadus (C.MCil/./G. Roth)-\^)\Qr\ kuten esimerkiksi Drepanodadus ! 10 trichophylus 'in (Wamst./Podp.), Drepanodadus Puita ns 'in (Hedw./Warnst.) ja Drepanodadus tenuinervis'\r\ (T.Kop.) sekä Calliergon (Sull./Kindb.)-lajeista CaHiergon megalophyllum 'in (Mikut), kasvustosta.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että kasvu- V’ 15 alustatuote on tarkoitettu kasvihuone-, ruukkukasvi-tai taimituotantoon.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että kasvualustatuotteeseen on sen vedenpidätyskyvyn säätämiseksi lisätty vettä hyvin pidättävää materiaalia. 20 • · · • * * :·.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että vettä hyvin pidättävä materiaali on turve. * ··· • · • · ..* * * * Λ-ί

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että vettä hyvin • · 25 pidättävä materiaali on polyakryyliamidi tai muu ns. superabsorbentti. :..v

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 6 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että • · · · kasvualustatuotteeseen on lisätty ainetta happamuuden säätämiseksi. • · • · · ·· · • · ·:**: 30

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että happamuutta säätävä aine on kalkki tai jokin muu kalkitusaine. * · ··**·' >" 9 118200

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 8 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että kasvualustatuotteeseen on sen ravinnetilan säätämiseksi lisätty tarkoitukseen soveltuvaa lannoitetta.

10. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen käyttö tai patenttivaatimuksen 3 mukainen käyttö kun kyseessä on kasvihuonetuotanto, tunnettu siitä, että kasvualustatuote on kasvualustalevy, joka valmistetaan siten, että kerätystä vesisammaleesta poistetaan irtovesi valuttamalla ja puristamalla, jonka jälkeen vesisammal puristetaan ja samassa yhteydessä kuivataan levymäiseksi 10 tuotteeksi.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 9 mukainen käyttö, tunnettu siitä, että kasvualustatuote on irtonainen kasvualustatuote eli substraatti. • · · • « · ··1 ·· • · • · · -A • . . ··1 • · · • · · ··1 • 1 • · * 1 · • · • 1 · • · · * · ' . ' ·ί • · 1 • · • 1 • · · • · · • · m ··♦ • · « Φ · • · * · · • ^ * · • · • 1 · • · • »Ml • 1 • > M · • · · • · • 1 · 10 1 1 8200