IT201600104884A1

IT201600104884A1 - Apparato per la coltura fuori suolo di piante

Info

Publication number: IT201600104884A1
Application number: IT102016000104884A
Authority: IT
Inventors: Enrico Lapi
Original assignee: Enrico Lapi
Priority date: 2016-10-19
Filing date: 2016-10-19
Publication date: 2018-04-19

Description

TITOLO

APPARATO PER LA COLTURA FUORI SUOLO DI PIANTE

DESCRIZIONE

SETTORE TECNICO

La presente invenzione si riferisce ad un apparato per la coltura fuori suolo delle piante.

STATO DELL’ARTE

La coltivazione fuori suolo presenta, come noto, rispetto alla coltivazione tradizionale, evidenti vantaggi nelle situazioni ove il substrato di coltivazione naturale non offra le condizioni per la crescita e lo sviluppo ottimale delle varie specie vegetali oggetto della coltivazione, e presenta altresì indubbi vantaggi ove è richiesta la costanza del livello qualitativo e dell’aspetto estetico della pianta, caratteristiche richieste in particolare nell’orticoltura e nella vivaistica.

I vantaggi suddetti si devono non solo all’eliminazione del contatto con le sostanze nocive presenti nel terreno ma anche e soprattutto al controllo dell’idratazione e dell’apporto di sostanze utili alla particolare specie vegetale.

Ciò viene ottenuto, con risultati più o meno evidenti, tramite le varie tecniche di coltivazione fuori suolo fin qui sperimentate e applicate; tecniche sostanzialmente distinguibili tra

- coltivazioni idroponiche, nelle quali si utilizza una soluzione di acqua e di sostanze nutritive per l’alimentazione dell’apparato radicale collocato in substrati di vario genere, o semplicemente immerso in acqua, e

- coltivazioni aeroponiche nelle quali la soluzione nutritiva viene nebulizzata direttamente sulle radici che sono lasciate sospese in aria.

Vi è da considerare che, sia in un caso che nell’altro, i vantaggi qualitativi ed estetici di cui sopra sono ottenuti a seguito di una certa complessità e costo dell’impianto produttivo ed altresì di una impegnativa manutenzione ed un adeguato controllo del ciclo di produzione messo in atto.

In particolare, nelle coltivazioni idroponiche ove si utilizzano substrati di ancoraggio e supporto dell’apparato radicale, come nella coltivazione a gocciolamento o nella coltivazione a subirrigazione, i problemi di costo e manutenzione sono dovuti principalmente alla gestione del substrato, oltre che alla complessità dell’impianto di irrigazione, mentre nelle coltivazioni idroponiche ove non vengono utilizzati substrati per l’apparato radicale i costi sono legati alle grandi dimensioni delle vasche e alle grandi quantità di soluzione ivi contenute che vanno continuamente monitorate e ripristinate. Inoltre, ancora in relazione alle coltivazioni idroponiche prive di substrato, nelle applicazioni in cui la soluzione nutritiva è ad altezza ridotta e mantenuta in movimento, i costi sono dovuti maggiormente alla complessità del macchinario che assicura la circolazione della soluzione medesima piuttosto che alla quantità della stessa.

Nelle coltivazioni aeroponiche, ove, come detto in precedenza, non è presente il substrato di ancoraggio e supporto dell’apparato radicale, la soluzione nutritiva viene nebulizzata e spruzzata sulle radici a costo di apposite complesse apparecchiature, e si richiedono inoltre coperture estese per proteggere le radici dall’attacco dei parassiti.

È altresì da considerare che la quasi totalità dei sistemi di coltura fuori suolo fin qui adottati, sia per piccole che per grosse produzioni, non consentono la coltivazione a partire dal seme, ma è necessario trasferire la pianta, una volta germogliata, in una struttura diversa e più idonea alla fase di sviluppo della stessa.

Per completare infine la panoramica sullo stato dell’arte sono da citare gli esempi di coltivazioni fuori suolo aventi scopo dimostrativo e/o didattico, i quali sono basati sull’utilizzo di supporti in vetro che consentono di osservare e comprendere dal vivo come avviene il germoglio e lo sviluppo di una pianta sin dalle prime fasi. In questi esempi può prevedersi l’utilizzo di sedi in cotone o materiale similare per l’alloggiamento del seme collocate all’interno del contenitore in vetro, oppure può prevedersi la collocazione di uno o più semi in un’intercapedine ricavata tra la parete del supporto medesimo ed uno strato di carta collocato internamente ad esso, i semi essendo collocati a contrasto tra il supporto e lo strato di carta. L’apporto delle sostanze nutritive ha luogo imbevendo il cotone o materiale simile con il liquido di alimentazione delle piante oppure versando il liquido all’interno del supporto in vetro, in quantità utile allo sviluppo della pianta o comunque all’espletamento della dimostrazione.

E’ evidente come questi ultimi esempi di coltivazioni fuori suolo, a causa dei materiali impiegati e della metodologia sperimentale messa in atto, non garantiscono uno sviluppo radicolare adeguato e non offrono un idoneo supporto alla pianta durante il suo sviluppo. Pertanto tali esempi, non offrendo risultati validi sia dal punto vista qualitativo che quantitativo, non sono applicabili a coltivazioni fuori suolo che abbiano finalità di utilizzo pratico e/o commerciale della pianta oggetto della coltivazione o dei suoi frutti.

E’ quindi sentita l’esigenza di disporre di un apparato per la coltivazione fuori suolo che sia in grado di superare i diversi svantaggi delle tecniche di coltivazione sopra illustrate attualmente note.

SINTESI DELL’INVENZIONE

Scopo principale della presente invenzione è quello di proporre un apparato per la coltura fuori suolo che presenti una elevata semplicità costruttiva e di funzionamento, tale da renderne possibile l’impiego con la massima flessibilità, sia a livello industriale, anche in abbinamento ad impianti già in essere, sia in insediamenti di piccola produzione o persino ad uso domestico, sia infine in aree con scarsa disponibilità di risorse energetiche.

Un altro scopo della presente invenzione è fornire un apparato atto a consentire la coltivazione fuori suolo con ottimale sviluppo della pianta in ogni suo stadio di crescita, a partire dal seme.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è fornire un apparato per la coltivazione fuori suolo con il quale si ottenga una accurata utilizzazione delle risorse idriche strettamente necessarie allo sviluppo della pianta.

Un altro scopo dell’invenzione è quello di proporre un apparato per la coltivazione fuori suolo con il quale si ostacola l’attacco di parassiti all’apparato radicale della pianta, ottenendo una costanza del livello qualitativo ed estetico della stessa, oltre ad una riduzione nell’uso di pesticidi.

Questi ed altri scopi sono soddisfatti, secondo la presente invenzione, da un apparato per la coltura fuori suolo caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un substrato in materiale poroso a conformazione stabile in cui sono presenti sedi di collocazione dei semi o germogli delle piante oggetto della coltura ed almeno uno strato permeabile all’aria atto alla protezione delle radici della pianta, l’apporto del liquido di alimentazione a dette radici avendo luogo per capillarità attraverso detto substrato in materiale poroso.

In particolare il substrato in materiale poroso a conformazione stabile può essere costituito da un materiale poroso rigido variamente configurato, o da materiale in microfibra debitamente supportato; nel caso sia costituito da materiale poroso rigido, questo può essere un materiale inorganico dotato di elevato grado di capillarità, quali alcuni materiali utilizzati nel settore edilizio, o una schiuma polimerica o un materiale cartaceo ad alta assorbenza, o altro materiale di varia natura avente pur sempre la necessaria caratteristica di elevata capillarità.

In una data variante realizzativa, destinata all’impiego in ambito domestico o comunque in ambienti a scarsità di risorse, il substrato in materiale poroso è supportato da un contenitore chiuso nel quale sono presenti aperture nelle quali detto substrato poroso è inserito per entrare in contatto con il liquido di alimentazione della pianta.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Per una migliore comprensione dei vantaggi e delle caratteristiche della presente invenzione, verranno di seguito descritte, a titolo di esempio, forme di realizzazione della stessa, con l'ausilio delle tavole di disegno allegate, nelle quali:

la figura 1 mostra, in vista prospettica, un apparato per la coltura fuori suolo secondo l’invenzione;

la figura 2 mostra una ulteriore vista prospettica, con un componente in parziale sezione, dell’apparato di fig.1 completo di un elemento accessorio; la figura 3 mostra una vista prospettica d’insieme dell’apparato di fig.2 e di una pianta su di esso sviluppata;

le figure 4 e 5 si riferiscono a particolari forme di realizzazione dell’apparato secondo l’invenzione;

la figura 6 mostra una particolare forma realizzativa di un elemento accessorio dell’apparato secondo l’invenzione;

la figura 7 mostra schematicamente una variante realizzativa dell’apparato destinata ad un utilizzo industriale;

le figure 8 e 9 mostrano due diverse forme di realizzazione dell’apparato dell’invenzione destinate ad un impiego in ambiente domestico e/o occasionale.

DESCRIZIONE DELLE FORME REALIZZATIVE PREFERITE

Con riferimento alla figura 1, è ivi indicato con 10 un apparato per la coltura fuori suolo comprendente, in questo esempio di realizzazione, un substrato in materiale poroso, 11, il quale è mantenuto in conformazione stabile mediante un supporto, 12, realizzato in rete rigida, avente forma bislunga convessa. L’apparato suddetto comprende altresì uno strato, 13, in materiale flessibile permeabile all’aria, disposto superiormente a detto substrato 11 e provvisto di aperture a croce, 14, 14’, situate in corrispondenza a depressioni o cavità, 15, quale quella visibile in fig.2, presenti, in questo esempio di realizzazione del trovato, nel substrato in materiale poroso 11. L’apparato 10 comprende infine, in questo esempio, due fasce elastiche, 16, 16’, utili al bloccaggio dello strato in materiale flessibile 13 al substrato poroso 11, il quale è reso solidale, per saldatura, alla rete 12 in materiale plastico.

Nella vista di figura 3 è illustrato l’apparato sopra descritto in normali condizioni d’impiego. In questa figura è mostrato, per semplicità e chiarezza di esposizione, il caso in cui solo una delle due cavità, 15, 15’, presenti in questo esempio di realizzazione dell’apparato 10, è occupata da un pianta completamente sviluppata, 18. Come possiamo osservare, l’apparato radicolare, 19, di detta pianta 18, appoggia in maniera stabile e uniformemente distribuita sul substrato in materiale poroso 11, il quale, grazie alla sua caratteristica di conduzione di liquidi per capillarità, assicura alla pianta la necessaria idratazione e nutrimento, essendo a contatto inferiormente con il liquido di alimentazione corrente in una apposita canalina di adduzione, 20, come illustrata, ad esempio, in figura 7.

Nella vista di figura 4 è illustrata schematicamente una particolare forma di realizzazione del substrato in materiale poroso, 11’, di un apparato secondo l’invenzione. Detto substrato, avente forma di piramide tronca, è particolarmente efficace per piante destinate ad assumere un peso rilevante, grazie al fatto che le quattro facce inclinate garantiscono una maggiore stabilità della coltura rispetto a quella ottenibile con la conformazione dell’esempio di realizzazione illustrato in precedenza. Certamente anche questo esempio realizzativo del trovato comprende, anche se non illustrato in figura per semplicità di rappresentazione, uno strato in materiale flessibile permeabile all’aria, destinato alla protezione dell’apparato radicolare della pianta dai parassiti e atto altresì a limitare l’evaporazione della soluzione nutritiva pur mantenendo aerate le radici medesime. Possono altresì essere previste fasce elastiche utili al bloccaggio del suddetto strato in materiale flessibile al substrato poroso 11’.

In figura 5 è illustrata, in vista prospettica, una forma di realizzazione del trovato, destinata ad applicazioni completamente diverse dalla precedente; qui infatti il substrato in materiale poroso 11’’ ha uno sviluppo piano e presenta dimensioni complanari di lunghezza e larghezza nettamente prevalenti rispetto all’altezza.

Anche in questo caso è presente uno strato, 13’’, in materiale flessibile permeabile all’aria che è trattenuto a contatto con il substrato 11’’, mediante elementi elastici 16, ed è provvisto di un’apertura a croce, 14, atta alla fuoriuscita del germoglio o della pianta in fase di sviluppo. Questa forma di realizzazione può essere vantaggiosamente impiegata in colture a bordo di veicoli spaziali ove, grazie all’assenza di gravità, non è richiesta una conformazione del supporto idoneo a sostenere il peso della pianta ma a limitare l’ingombro complessivo.

In fig. 6 è illustrata una struttura composta da elementi perimetrali, 21, in materiale metallico o altro materiale comunque avente caratteristiche di resistenza e rigidità utili al sostegno del substrato poroso sul quale si sviluppa la coltura. Tale substrato può, ad esempio, avere la conformazione illustrata in fig.4.

Come possiamo vedere in fig. 7 un apparato, 10, secondo la presente invenzione conformato in accordo a quanto in precedenza descritto in merito alle figg. 1 o 2 può essere utilmente utilizzato in combinazione con altri apparati analoghi, 10’, allineati ad esso, e disposti all’interno di una canalina, 20, di adduzione del liquido di alimentazione delle piante oggetto della coltura. Questa modalità di utilizzo è particolarmente efficace per produzioni industriali, ove la razionalità di impiego dei mezzi, quali gli apparati 10, 10’ e la canalina di adduzione, e delle risorse, quale l’acqua di alimentazione della coltura, genera il risultato utile richiesto in tale ambito produttivo.

Le soluzioni realizzative illustrate nelle figure 8 e 9 sono invece confacenti con un impiego dell’apparato dell’invenzione in ambito domestico e/o occasionale. In particolare la soluzione di fig. 8 comprende un elemento 21 di supporto e contenimento dell’apparato 10’’ e del relativo liquido di alimentazione coltura.

Il substrato poroso di detto apparato appoggia sulla superficie esterna di detto supporto 21 ed entra a contatto, attraverso le fessure 22, con il liquido di alimentazione presente all’interno del contenitore 21; liquido che è caricato o reintegrato nel contenitore 21 attraverso il condotto esterno di ammissione 23.

Nella soluzione di fig. 9 l’elemento di supporto e contenimento dell’apparato dell’invenzione è ricavato da una bottiglia 24 in materia plastica di recupero in cui sono praticati tagli longitudinali 25 attraverso i quali il substrato poroso, 26, dell’apparato di coltura è introdotto all’interno del contenitore 24 per entrare in contatto con il liquido di alimentazione presente nel contenitore stesso. E’ evidente come questa soluzione possa trovare valido impiego in situazioni estreme di disponibilità e approvvigionamento di mezzi e risorse.

Si noti che in ambedue le soluzioni di fig. 8 e fig. 9 è presente lo strato di materiale flessibile permeabile all’aria, non illustrato per semplicità di rappresentazione, atto alla protezione dell’apparato radicolare della pianta.

Si noti altresì che nelle diverse soluzioni realizzative la collocazione dei semi può aver luogo mediante applicazione diretta del seme, incapsulato o meno in materiali che ne facilitano la germinazione, sulla superficie superiore del substrato, anche in assenza di depressioni per il relativo alloggiamento.

Queste ed altre varianti e modifiche di natura pratico-applicativa possono essere apportate all’apparato per la coltura fuori suolo della presente invenzione sempre facendo salvi i vantaggi da essi derivanti di semplicità realizzativa e di economia di esercizio sopra delineati, e sempre rimanendo all’interno dell’ambito di protezione previsto dalle rivendicazioni che seguono.

Infatti, la descrizione sopra effettuata di specifiche forme realizzative è utile ad illustrare il concetto di base dell’invenzione in modo tale che esperti del settore possano attuarla modificando e adattando alle varie applicazioni le suddette forme realizzative; tali adattamenti e modifiche saranno quindi considerabili come equivalenti delle forme realizzative esemplificate.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Apparato per la coltura fuori suolo di piante caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un substrato in materiale poroso a conformazione stabile in cui sono presenti sedi di collocazione dei semi o germogli delle piante oggetto della coltura ed almeno uno strato in materiale flessibile permeabile all’aria atto alla protezione delle radici della pianta, l’apporto del liquido di alimentazione a dette radici avendo luogo per capillarità attraverso detto substrato in materiale poroso.
2. Apparato per la coltura fuori suolo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto substrato è in materiale poroso a elevata rigidità.
3. Apparato per la coltura fuori suolo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un supporto in materiale rigido di detto substrato in materiale poroso.
4. Apparato secondo la rivendicazione 3 caratterizzato dal fatto che detto supporto ha forma di contenitore chiuso nel quale sono presenti aperture nelle quali detto substrato in materiale poroso è inserito per entrare in contatto con detto liquido di alimentazione.
5. Apparato secondo la rivendicazione 3 caratterizzato dal fatto che detto substrato in materiale poroso è ancorato per saldatura a detto supporto in materiale rigido.
6. Apparato secondo la rivendicazione 3 caratterizzato dal fatto che detto supporto è costituito da una struttura avente elementi perimetrali in materiale metallico o altro materiale avente comunque avente caratteristiche di resistenza e rigidità utili al sostegno di detto substrato in materiale poroso.
7. Apparato per la coltura fuori suolo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto almeno uno strato in materiale permeabile all’aria ricopre detto substrato in materiale poroso in modo tale da generare una intercapedine nella quale le radici della pianta possano svilupparsi secondo una distribuzione uniforme nelle varie direzioni comprese in detta intercapedine.
8. Apparato per la coltura fuori suolo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto almeno uno strato in materiale permeabile all’aria comprende tagli o aperture a frattura prestabilita atte a consentire la fuoriuscita della parte aerea della pianta.
9. Apparato secondo la rivendicazione 3 caratterizzato dal fatto che detto supporto in materiale poroso è costituito da uno strato di microfibra.
10. Apparato per la coltura fuori suolo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che dette sedi di collocazione dei semi o germogli delle piante oggetto della coltura sono ubicate in depressioni di detto substrato in materiale poroso, dette depressioni essendo disposte in corrispondenza alla sommità di detto substrato in modalità continua o intervallata.