FI96263B - Kasvukenno, kuten kasvutulppa - Google Patents

Description

96263

Kasvukenno, kuten kasvutulppa

Keksintö koskee kasvukennoa. Turpeesta valmistetut kasvu-kennot ovat alalla tunnettuja, ja niitä käytetään taimien 5 kasvattamiseen, jolloin turvekennot voidaan lopuksi istuttaa avomaahan.

Näillä orgaanisesta materiaalista valmistetuilla, tunnetuilla kasvukennoilla on haittana se, että niissä voi esiintyä säilytettäessä ei-toivottua mikro-organismikas-10 vua, kuten sienikasvua, minkä vuoksi näitä kennoja ei enää voida käyttää taimien kasvatukseen.

Julkaisussa DE-A-3 121 277 esitetään taimien kasvattamiseen tarkoitettu alusta, joka koostuu hajoavasta poltetun ja paisutetun saven ja mineraalikuitujen seokses-15 ta. Poltettu ja paisutettu savi on saatettu noin 900 -1 200 °C:n uunilämpötilaan.

Julkaisu EP-A-0 156 786 koskee huokoista ja vettä läpäisevää elementtiä käytettäväksi taimien kasvatukseen. Elementti käsittää hydrofiilisten partikkeleiden, kuten 20 poltetun ja paisutetun saven partikkeleiden, joiden koko on 100 - 1 000 pm:n luokkaa, ja muiden kuitujen, kuten lasikuitujen, sekä sideaineen seoksen. Seos on suljettu vahvistettuun polyetyleenikalvoon.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on antaa 25 käyttöön kasvukenno, jossa käytetään pääasiallisesti epäorgaanisia maalajeja.

Kasvukenno on tarkoitettu taimien kasvattamiseen, ja kasvutulppa on erikoisesti tarkoitettu saamaan siemen itämään ja juurtumaan alustassa, erityisesti tietyissä 30 olosuhteissa. Tulppa istutetaan sen jälkeen avomaalle siinä kasvavine kasveineen edullisesti automatisoidusti. Ensimmäisinä ulosistutuksen jälkeisinä päivinä kasvilla pitää olla riittävästi vettä pystyäkseen mm. juurtumaan avomaahan, niin että siitä lähtien kasvi kykenee ottamaan 35 vettä ja ravintoaineita maasta.

2 96263

Kaikesta tästä on seurauksena, että kun kasvutulppa on viety avomaahan, ei sitä ympäröivä maaperä saa imeä sitä kuivaksi, vaan sen itsensä täytyy mieluiten pystyä ottamaan vettä avomaasta.

5 Kasvukennossa täytyy tietenkin olla sellainen ra kenne, että kasvit pystyvät kasvamaan ja siemen itämään ja juurtumaan ja että juuren kehitys ei myöskään olennaisesti esty.

Kasvukennoon käytettävä materiaali ei saa olla myr-10 kyllistä, eikä se saa aiheuttaa välitöntä bakteeri- ja/tai homekasvua.

Koska kasvukennoa kastellaan säännöllisesti vedellä suihkuttamalla sen jälkeen, kun siihen on pantu taimi tai siemen, valumisen kasvutulpasta pitää olla niin vähäistä 15 kuin mahdollista, edullisesti alle 10 ja edullisemmin alle 5 paino-% kasvutulpan kokonaispainosta.

Kasvutulpan automaattisen käsittelyn ja istutuksen aikaansaamiseksi tulppa ei saa muuttaa muotoaan kuin vain rajoitetusti jopa vedellä kyllästyksen jälkeen, ja kasvu-20 tulppaan pitää voida tarttua mekaanisilla välineillä edullisesti ilman, että se tällöin hajoaa.

Edullisena piirteenä on lisäksi se, että tulppa hajoaa maahan esim. kuuden kuukauden kuluessa ja ettei siitä jää juurikaan havaittavia jälkiä.

25 Pitkäaikaisen tutkimuksen jälkeen on havaittu, että kasvukenno (ja kasvutulppa) tyydyttää nämä vaatimukset, jos käytetään epäorgaanista maalajia niin, että kasvukenno olennaisesti säilyttää muotonsa missä tahansa kosteudessa ja että imupaineen tehokertoimen arvolla 2,0 kosteuspitoi-30 suus kohoaa ainakin 15 tilavuusprosenttiin.

Käytettävä maalaji käsittää maa-aineksia, jotka sisältävät hydrofiilisia hiukkasia, joiden hiukkaskoot ovat alle 20 pm, ja kuuluvat eroosiomineraaleihin, kuten savi, siltin ja hiekan saviseokset, joissa lietteenä pois-35 tettavissa oleva saviosuus on ainakin 20 %, ja lisäksi

II

96263 3 bentoniitti, kaoliini ja vastaavat. Erityisen sopivia ovat erilaiset luonnossa esiintyvät savilajit tai niiden seokset, kuten nuori merisavi. Esimerkkejä ovat savet 0 -100 %, jotka sisältävät edullisesti 10 - 50 %, edullisim-5 min 20 - 40 % hiukkaskooltaan alle 20 pm olevia partikkeleita.

Kasvukennossa on edullisesti homogeeninen seos vuorivillaa ja mainittua epäorgaanista maalajia. Siten sen jäykkyys ja muodon säilytyskyky on parantunut.

10 Riippuen avomaatyypistä, johon kasvukennot ja kas- vutulpat istutetaan (hiekka- tai savimaa), voi olla eduksi, jos tehokertoimella 2 kosteuspitoisuus kohoaa ainakin 15 tilavuusprosenttiin, tai esim. raskaan merisaven ollessa kyseessä ainakin 20 tilavuusprosenttiin. Edullisimmin 15 kosteuspitoisuus on ainakin 25 tilavuusprosenttia tehoker-toimen ollessa 2.

Avomaan tyypistä ja lisäksi käytettävästä maalaji-tyypistä (saviosuus) riippuen vuorivillamäärä (kuidun halkaisija 2-10 pm; kuidun pituus 0,02 - 3 cm) voi olla 20 yleensä 0-90 painoprosenttia, erityisesti 10 - 50 painoprosenttia ja edullisesti 10 - 25 painoprosenttia. Tällöin tarvittavan maalajin määrä on 100 - 10 painoprosenttia, erityisemmin 90 - 50 painoprosenttia ja edullisesti 90 - 75 painoprosenttia.

25 Kasvukennon koossa pysymisen parantamiseksi suosi tellaan, että tietyissä olosuhteissa siihen lisätään sideainetta. Tämän sideaineen määrä voi olla sideaineesta ja käytetystä maalajista riippuen 15 painoprosenttia, edullisesti 2-10 painoprosenttia ja edullisemmin 3-7 paino-30 prosenttia.

Sideaineena voidaan käyttää latekseja, silikaatteja, akrylaatteja ja metakrylaatteja tavanomaisten vuorivillan valmistuksessa käytettävien hartsien lisäksi.

Esimerkkejä sideaineista ovat 35 - polyakryyliesterit, polystyreeni, polyuretaani; • 96263 4 - tärkkelysperäiset aineet, jotka ovat peräisin perunasta tai maissista, kuten kationitärkkelys (tavaramerkit Fibran, National Starch); - vesiliukoiset selluloosaeetterit, kuten natrium-5 karboksimetyyliselluloosa, metyyliselluloosa; - vesilasi ja sen johdannaiset; - kopolymeerit, kuten vinyylikloridi/vinyyliase- taatti; - vesiliukoiset lateksit, kuten styreenibutadieeni-10 kumi, lateksit, jotka sisältävät karboksyyliryhmiä, poly- klooritekokautsulateksi; - vesiliukoinen polyvinyylialkoholi; - vesiliukoinen polyvinyylipyrrolidoni; ja - ureaformaldehydihartsi tai polyfenoliformaldehy- 15 dihartsi.

Kasvukennon tiheyden määrää pääasiassa epäorgaanisen raaka-aineen määrä ja erityisesti savipitoisuus. Tiheyden kasvaessa sisäinen pinta-ala ja siten sen vettä pidättävä kyky kasvaa. Yleisesti sanoen jokaisessa sovel-20 tuksessa tiheys on 250 - 1 100 kg/m3, edullisemmin 300 -900 kg/m3 ja erikoissovellutuksessa 500 - 850 kg/m3.

Kasvukennon sisäisen pinta-alan määrää myös osittain huokoisuus, jolla on lisävaikutusta juurten kehittymiseen ja kasvutulpan koossa pysymiseen. Tästä syystä 25 huokoisuus kohoaa tavallisesti 50 prosenttiin ja on edul lisesti 60 % ja edullisemmin 70 %.

Kasvutulpan käsittelyssä ja ulosistutuksessa käytetään voimaa pääasiallisesti sen pituussuunnassa. Tällaisen kasvutulpan vetolujuus on parhaimmillaan, jos kui-30 tuja sisältävän vuorivillan kuidun suunta on siinä olennaisesti kasvutulpan korkeussuuntaan.

« >

Edullisesti käytetään vuorivillarouheita, joiden välitila täytetään edullisesti maalajiaineksella.

Koska kasvutulpalla on edullisesti lieriömäinen ja 35 kartiomainen muoto, se riippuu vapaasti nauharivien auk- 96263 5 koissa ja se on helppo sekä työntää niihin sisään että ottaa pois mainituista nauhoista.

Keksinnön mukaisia kasvukennoja voidaan käyttää kasvutulppajärjestelmässä, johon kuuluu levy, jossa on 5 ainakin yksi ura, jossa kasvutulpat, jotka on sijoitettu tulppanauhan kasvutulpanmenoaukkoihin, riippuvat vapaasti alaspäin. Jos pidetään parempana, että tulpanmenoaukot sijaitsevat syvennetyssä nauhaosassa, joka ulottuu tulpan-menoaukoissa olevan kasvutulpan yläpään yläpuolelle, kas-10 vutulppaa voidaan helposti ja riittävästi kastella, jolloin käsittely on optimaalista.

Muut piirteet mainitaan ja selitetään jäljempänä keksinnön mukaisen kasvutulpan kokeellisten esimerkkien avulla. Tällöin viitataan oheiseen piirustukseen, jossa 15 kuvio 1 esittää kasvutulppajärjestelmän osittain avattua perspektiivikuvaa; kuvio 2 esittää suuremmassa mittakaavassa kuviosta 1 otetun yksityiskohdan II osittain avattua kuvaa, ja kuvio 3 esittää perspektiivikuvaa kasvutulpan 20 ulosistutusksesta osittain avattuna.

Keksinnön mukaisen kasvutulpan (0 3 cm, pituus 7 cm) valmistuksessa voidaan käyttää eräässä edullisessa suoritusmuodossa ns. märkämenetelmää. Tuoreen merisaven ja vuorivillan seos lisätään veteen, ja siitä muodostetaan 25 lietettä. Lietteeseen lisätään 5 painoprosenttia sideai netta (lateksia), ja lietettä sekoitetaan jonkin aikaa. Vuorivilla- ja savihiukkaset laskeutuvat olennaisesti samalla laskeutumisnopeudella sillä seurauksella, että aikaansaadaan homogeeninen vuorivilla- ja savihiukkasten 30 seos ja em. vesi on olennaisesti kirkasta. Vesi suodatetaan sitten pois imemällä laskeutuneen kerroksen läpi, joka lisäimulla kuivataan ja tiivistetään.

Riippuen sovellutuksesta näin muodostunut kerros voidaan tiivistää edelleen tiheyden lisäämiseksi, kuivat-35 taa ja käsitellä kasvutulpiksi.

6 96263

Taulukossa 1 esitetään useita keksinnön mukaisia kasvutulppia (nrot 3 - 8) ja muita tulppia, jotka eivät ole esillä olevan keksinnön mukaisia, joiden tiheyttä ja vedenpidätyskykyä on testattu (määritetty tehokertoimella 5 2,0 eli 100 senttimetrin vesipatsaalla).

Vedenpidätyskyvyn määrittämiseksi tulppia kyllästettiin vedellä n. kahden tunnin ajan, ja tehokertoimen mittausastiaan pidättyneen veden määrä määritettiin tehokertoimella 2.

10 Tulpassa, jossa oli 100 % vuorivillaa, ei ollut lainkaan vettä tehokertoimen ollessa 2, ja sen takia se on täysin sopimaton. Kasvutulpissa 3-5 tiheyden vaikutus vedenpidätyskykyyn on selvästi havaittavissa.

Kasvutulpan nro 4 vertailusta Vienna roll -tulppaan 15 10 käy ilmi homogeenisuuden vaikutus vedenpidätyskykyyn.

Taulukossa 2 esitetään toisen maalajin vaikutus vedenpidätyskykyyn. Kasvutulpat muodostettiin käyttäen edellä selostettua valmistusmenetelmää ja savea, joka sisälsi 25 - 30 % alle 20 pm:n hiukkasia. Kasvutulpat, joil-20 la oli nrot 13 - 15, täyttävät esillä olevan keksinnön vaatimukset.

Yhtenvetona voidaan sanoa, että on havaittu, että kun siinä maalajissa, johon kasvutulppa on sijoitettu, on korkea kosteuspaine, keksinnön mukaista kasvutulppaa voi-25 daan soveltaa siihen sovittamalla maalajin määrä suhteessa vuorivillan määrään ja/tai lisäämällä tiiheyttä.

Kuviossa 1 esitetään edellä mainittu kasvutulppa-järjestelmä.

Kasvutulppajärjestelmään 1 kuuluu levy 2, jossa on 30 yhdensuuntaisia harjanteita 3, joissa on syvennyksiä 4, joiden varassa tulppanauha 5 lepää pitkittäisine reunoi-neen 6, jolloin nauha ei kohoa levyn 2 yläpinnan 8 yläpuolelle.

Kuten kuviossa 2 esitetään yksityiskohtaisemmin, 35 tulppanauhaan 5 kuuluu pyöreitä tulpanmenoaukkoja 9 alas- 11 96263 7 päin suppenevine menoaukkoreunoineen 10, mikä saa aikaan puristusovituksen kasvutulpan 11 ulkopinnan kanssa, jolloin kasvutulppa muodostuu vuorivillan 12 ja epäorgaanisen maalajin, nimittäin saven 13, yhdenmukaisesta, homogeeni-5 sesta seoksesta siihen tarttuneena. Tulpanmenoaukko 9 on syvennysnauhaosassa 14 niin, että kasvutulpan 11 yläpinta 16, jossa on siemenkuoppa 15, on tulppanauhan 5 yläpinnan 7 alapuolella. Syvennysosa 14 kasvutulpan 11 ympärillä muodostaa tilapäisen vesivaraston. Siemenen 18 itämisen ja 10 juurtumisen jälkeen, kun juuristo 19 ja nuori taimi 20 ovat muodostuneet, kasvutulppa 11 voidaan painaa alaspäin kokonaan mekaanisesti pois tulppanauhasta 5 avomaahan 21. Koska keksinnön mukaan kasvutulpan 11 ja avomaan 21 imu-paineet on liitetty toisiinsa, tästä seurauksena olevan 15 kapillaaridynamiikan tuloksena kosteuspitoisuus on riittävän korkea kasvutulpassa, kunnes juuret ovat kasvaneet avomaahan. Näin vältetään ensinnäkin ulos istutetun taimen lakastuminen ja kuoleminen tai vähemmän vakavissa olosuhteissa kasvun tilapäinen hidastuminen.

20 Maalaji-vuorivillaseokseen voidaan haluttaessa li sätä lannoiteainetta tai lannoiteaineseosta, josta kasvu-tulppa muodostetaan. Mainitut lannoiteaineet ovat tavanomaisia, ja niitä käytetään antamaan kasvutulpalle lisää typpi-, fosfori- ja/tai kaliumyhdisteitä ja/tai hivenai-25 neita, jotka ovat hyödyllisiä tai edistävät kasvin kasvua ja/tai siemenen itämistä. Siten kasvinviljelijä voi vain lisätä vettä kasvujärjestelmään.

Vaikkakin kasvukennoa käytetään ensisijaisesti kas-vutulppana, muita muotoja voivat olla käyttö kotitalouden 30 kasviviljelyä varten tarkoitetuissa pidikkeissä ja vih reissä ääneneristysseinissä ja vastaavissa.

8 96263

Taulukko 1

Keksinnön mukaisen kasvutulpan vedenpidätyskyky turvetulpassa ja Vienna roll -tulpassa koostumuksen ja tiheyden funktiona.

5

Kasvutulppa Tiheys Vedenpidätys- (kg/m3) kyky (pF=2)3 10 Vuorivilla Maalaji31 nro (rakeet) % (savi) % 1 100 0 55 0 2 50 50 220 8 15 3 25 75 380 20 4 25 75 520 26 5 25 75 580 31 6 25 75 760 39 7 10 90 840 38 20 8 0 100 1180 52 9 50 turve 360 17 10 502) 50 630 19 25 1) Vedenpidätyskyky tehokertoimella 2 2) Vienna roll: rullalle käärityt kerrokset vuorivillaa ja savea 3) Materiaalin määrä alle 20 pm: 45 - 50 % il 9 96263

Taulukko 2

Keksinnön mukaisen kasvutulpan vedenpidätyskyky käyttämällä savea, jossa 25 - 30 % hiukkasista on alle 20 pm.

5

Vuorivilla Vedenpidätyskyky (rakeinen) savi tiheys nro % % kg/m3 til.-%, pF = 2 10 11 40 60 290 7 12 33 67 370 10 13 25 75 540 15 14 18 82 620 20 15 10 90 840 28 15 --

Claims (12)

1. Kasvukenno, tunnettu siitä, että se sisältää epäorgaanista maalajia siten, että kasvukenno on 5 olennaisesti muotonsa säilyttävä kosteuspitoisuuden ollessa mikä tahansa ja että imupaineen tehokertoimen arvolla 2 kosteuspitoisuus on ainakin 15 tilavuus-%.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kasvukenno, tunnettu siitä, että se sisältää vuorivillaa ja 10 mainittua epäorgaanista maalajia homogeenisenä seoksena.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kasvukenno, tunnettu siitä, että imupaineen tehokertoimen arvolla 2 kosteuspitoisuus on ainakin 20 tilavuus-% ja edullisesti 25 tilavuus-%.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen kas vukenno, tunnettu siitä, että vuorivillan määrä on 0 - 90 paino-% ja maalajin määrä on 100 - 10 paino-%.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen kasvukenno, tunnettu siitä, että vuorivillan määrä on 10 - 50 20 paino-% ja maalajin määrä on 90 - 50 paino-%.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen kasvukenno, tunnettu siitä, että vuorivillan määrä on 10 - 25 paino-% ja maalajin määrä on 90 - 75 paino-%.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen kas- 25 vukenno, tunnettu siitä, että sideaineen määrä on 0 - 15 paino-%, edullisesti 2-10 paino-% ja edullisemmin 3-7 paino-%.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen kasvukenno, tunnettu siitä, että sen tiheys on 250 - 30 1 100 kg/m3, edullisesti 300 - 900 kg/m3 ja edullisemmin 500 - 850 kg/m3.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen kasvukenno, tunnettu siitä, että sen huokoisuus on 50 %, edullisesti 60 % ja edullisemmin 70 %. 35 96263 11

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen kas-vukenno, tunnettu siitä, että kuiduista muodostuvan vuorivillan kuidun suunta on olennaisesti kasvuken-non korkeussuuntaan.

10 96263

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-10 mukainen kasvukenno, tunnettu siitä, että sillä on olennaisesti kartiomainen muoto.

12 96263