ITPR20110087A1

ITPR20110087A1 - Impianto e procedimento microponico per coltivazione di piante

Info

Publication number: ITPR20110087A1
Application number: IT000087A
Authority: IT
Inventors: Matteo Chiari; Filippo Fabbi; Alessandro Squarcia
Original assignee: Biospaces S R L
Priority date: 2011-10-18
Filing date: 2011-10-18
Publication date: 2013-04-19

Description

DESCRIZIONE

TITOLO: IMPIANTO E PROCEDIMENTO MICROPONICO PER COLTIVAZIONE DI PIANTE.

CAMPO DI APPLICAZIONE DELL'INVENZIONE

Il presente trovato si inserisce nel campo delle coltivazioni fuori suolo e si può ritenere un'applicazione innovativa del sistema aeroponico con richiami della tecnica del film nutritivo o NFT (Nutrient Film Technique), da utilizzarsi in via elettiva per la coltivazione di piante, in special modo per le specie a ciclo breve.

Con impianto microponico noi, intendiamo una coltura realizzata in strutture chiuse di ridotte dimensioni ed in condizioni controllate.

L'impianto microponico in oggetto prevede la coltivazione basata sulla nebulizzazione con soluzione nutritiva degli apparati radicali di piante posizionate su appositi sostegni.

L'impianto microponico prevede il controllo costante dei parametri chimico-fisici della soluzione nutritiva (temperatura ambientale e della soluzione nutritiva, conducibilità elettrica e pH della soluzione nutritiva, umidità relativa, etc).

Scopo del presente trovato è quello di mettere a disposizione un ulteriore impianto e procedimento microponico composto da un circuito idraulico e da un sistema elettronico che ne controlla tutti i parametri sensibili.

L'impianto microponico presentato permette di attuare un risparmio di risorse, sia in termini idrici che energetici.

L'impianto è condotto a ciclo chiuso, non ci sono dunque sprechi d'acqua, la soluzione nutritiva è ricircolata ed efficientemente assorbita dalle piante; l'illuminazione è garantita da lampade che sfruttano la tecnologia LED, nota per l'efficiente trasformazione dell'energia elettrica e per la lunga durata.

L'accensione delle lampade a LED è programmata per avvenire nel tardo pomeriggio e l'illuminazione è mantenuta costante durante tutta la notte permettendo alle piante di effettuare un proficuo processo fotosintentico, approfittando dei minori costi della fonte energetica elettrica.

L'impianto microponico da noi proposto permette la coltivazione di specie piante a qualsiasi latitudine, in qualsiasi luogo indipendentemente dalle condizioni pedologiche, idriche e climatiche che lo caratterizzano.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE

Questa ed altre caratteristiche risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di una preferita forma di realizzazione illustrata, a puro titolo esemplificativo e non limitativo, nelle tavole di disegno presentate in allegato.

Figura 1: illustra in alzata una sezione di una camera di crescita facente parte del sistema microponico;

Figura 2: illustra in alzata un'ulteriore sezione del dispositivo di figura 1;

- Figura 3: illustra il dispositivo di figura 1 da un'altra angolazione;

Figura 4: illustra in una vista prospettica l'impianto microponico.

DESCRIZIONE DEL TROVATO

Con particolare riferimento alle figure, con 1 è globalmente indicato un impianto microponico per coltivazione di piante 100 in accordo con la presente invenzione.

Detto sistema 1 comprende sommariamente:

- una camera 2 di crescita all'interno della quale sono collocate strutture 4 di sostegno (non rappresentate nelle figure) portanti una pluralità di canaline 3 di tipo noto per la realizzazione di colture aeroponiche e idroponiche (oggetto di domanda di brevetto degli stessi richiedenti, avente numero PR2010A000052), - un impianto idraulico 5 a circuito chiuso, che alimenta dette canaline 3, ed

- un sistema di illuminazione artificiale 11 delle piante 100. L'impianto idraulico 5 è suddiviso in un ramo di mandata 5a ed un ramo di ritorno 5b e comprende un serbatoio 6 in cui viene preparata e stoccata la soluzione nutritiva da nebulizzare sulle radici delle piante 100 in coltivazione. Infatti, detto serbatoio 6 è collegato ad una pluralità di serbatoi 13 secondari da cui riceve una soluzione fertilizzante e/o, comunque, una soluzione correttiva che viene miscelata con acqua anch'essa immessa al suo interno mediante una tubazione 14 posta sul serbatoio 6 stesso.

Lo specifico funzionamento di detti serbatoi 13 secondari verrà approfondito con maggiore dettaglio nel seguito.

Come mostrato in figura2, la soluzione nutritiva dal serbatoio 6 è spinta da una pompa 7 nel ramo di mandata 5a dell'impianto idraulico 5.

Per poter selezionare di volta in volta le canaline 3 da servire, sul ramo di mandata 5a dell'impianto idraulico 5 sono presenti una pluralità di elettrovalvole 10, attivate una per volta con sequenza predeterminata e gestite tramite un sistema elettronico 12 interfacciato ad un Personal Computer 16 di uso comune, che gestisce tutto l'impianto idraulico 5 (figura 4).

Operativamente, la soluzione nutritiva dal ramo di mandata 5a viene nebulizzata da una pluralità di ugelli 8, presenti all'interno delle canaline 3, direttamente sulle radici delle piante 100 in coltura. Così facendo una parte della soluzione nebulizzata viene assorbita dalle suddette radici, una parte, invece, cade sui fondi 3a delle stesse canaline 3 dove viene raccolta e inviata tramite il ramo di ritorno 5b al serbatoio 6.

Naturalmente ciò che ritorna nel serbatoio 6, essendo stato modificato all'interno delle canaline 3 dalle piante 100 in coltura, va ad alterare la composizione ed i parametri della totalità della soluzione nutritiva stoccata nel serbatoio 6.

I nuovi parametri vengono "letti" da appositi sensori 15 posti sopra il serbatoio 6 (figura 2). In questo modo, essendo detti sensori 15 collegati al sistema elettronico 12 interfacciato al PC 16 è possibile correggere la soluzione immettendo il fertilizzante e/o l'acqua nelle quantità corrispondenti a quelle trattenute dalle piante 100. Ciò vuol dire che dopo la lettura della composizione delle soluzione da parte dei sensori 15, il sistema elettronico 12 attiva i serbatoi 13 secondari e/o la tubazione 14 di immissione dell'acqua.

Con il presente ritrovato è possibile ottimizzare l'attività fotosintetica delle piante (100) attraverso la modulazione sinergica fra illuminazione, composizione, pH e conducibilità della soluzione nutritiva.

Detto sistema 11 consiste in una pluralità di file di luci 9 LED, parallele all'asse longitudinale delle canaline 3, emettenti luce con spettro assorbibile dalle piante 100. In particolare sono luci 9 di colore rosso intenso, rosso arancione, blu e bianco.

Di lunghezza d'onda rispettivamente di 660, 620/630, 460/470 nm e luce bianca calda a 3000°K.

Tali lunghezze d'onda corrispondono a picchi di assorbimento dello spettro luminoso da parte delle piante.

La combinazione di luci a LED è di: 6:3: 1:1 (rosso arancione, rosso intenso, blu, bianco).

Si vuole, inoltre, sottolineare il fatto che l'impiego di detto sistema di illuminazione artificiale 11 apporta un notevole risparmio sul fronte dell'energia impiegata. Infatti, potendo stimolare artificialmente il metabolismo delle piante 100, è possibile far funzionare detto sistema di illuminazione 11 nelle ore in cui il costo dell'energia elettrica è inferiore.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Impianto microponico (1) per la coltivazione di piante (100) del tipo comprendente canaline (3) per colture aeroponiche, caratterizzato dal fatto che comprende: - una camera (2) di crescita all'interno della quale è collocata una pluralità di strutture (4) di sostegno portanti le canaline (3); - un impianto idraulico (5) che alimenta dette canaline (3); - un sistema di illuminazione artificiale (11) delle piante (100).
2. Impianto microponico (1), secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'impianto idraulico (5) è suddiviso in un ramo di mandata (5a) ed un ramo di ritorno (5b) e comprende almeno un serbatoio (6) in cui viene preparata e stoccata la soluzione nutritiva da nebulizzare sulle radici delle piante (100) in coltivazione, almeno una pompa (7) di mandata che invia detta soluzione alle canaline (3) una pluralità di elettrovalvole (10).
3. Impianto microponico (1), secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il sistema di illuminazione artificiale (11) delle piante (100) comprende una pluralità di file di luci (9) LED parallele all'asse longitudinale delle canaline(3) emettenti luce con spettro assorbibile dalle piante (100).
4. Impianto microponico (1), secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che l'illuminazione artificiale (11) emette luce di colore rosso intenso e rosso arancione, blu e bianco avente spettro assorbibile dalle piante (100).
5. Impianto microponico (1), secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che un sistema elettronico (12) gestisce l'impianto idraulico (5) ed il sistema di illuminazione artificiale (11) nella camera (2) di crescita.
6. Impianto microponico (1), secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che l'impianto idraulico (5) che alimenta le canaline (3) è un circuito chiuso in cui la soluzione nutritiva in eccesso depositata su fondi (3a) di canaline (3) è convogliata tramite il ramo di ritorno (5b) nel serbatoio (6).
7. Impianto microponico (1), secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che comprende una pluralità di serbatoi (13) secondari ed almeno una tubazione (14) ciascuno collegato al serbatoio (6); detti serbatoi (13) e detta tubazione (14) immettendo all'interno del serbatoio (6) una soluzione fertilizzante correttiva e acqua rispettivamente così da correggere la soluzione nutritiva modificata proveniente dal ramo di ritorno (5b) dell'impianto idraulico (5).
8. Procedimento microponico per la coltivazione di piante (100) del tipo utilizzante un sistema microponico (1) comprendente una pluralità di canaline (3) per colture aeroponiche, una camera (2) di crescita all'interno della quale è collocata una pluralità di strutture (4) di sostegno portanti le canaline (3), e un impianto idraulico (5) che dirige una soluzione nutritiva da almeno un serbatoio (6) a dette canaline (3), caratterizzato dal fatto che prevede di correggere la soluzione nutritiva, modificata dalle piante (100), proveniente dal ramo di ritorno (5b) dell'Impianto idraulico (5), mediante l'immissione all'Interno del serbatoio (6) di una soluzione fertilizzante correttiva proveniente da una pluralità di serbatoi (13) secondari miscelata ad acqua proveniente da almeno una tubazione (14); l'apertura di detti serbatoi (13) e detta tubazione (14) essendo comandata da una pluralità di sensori (15) posti sopra il serbatoio (6) e collegati ad un sistema elettronico (12) interfacciato ad almeno un personal computer (16), che, dopo aver letto i parametri della soluzione nutritiva modificata, attivano gli uni e/o l'altra in base alla correzione da apportare.