MXPA04000316A - Metodo y sistema para plantas en crecimiento. - Google Patents

Metodo y sistema para plantas en crecimiento.

Info

Publication number
MXPA04000316A
MXPA04000316A MXPA04000316A MXPA04000316A MXPA04000316A MX PA04000316 A MXPA04000316 A MX PA04000316A MX PA04000316 A MXPA04000316 A MX PA04000316A MX PA04000316 A MXPA04000316 A MX PA04000316A MX PA04000316 A MXPA04000316 A MX PA04000316A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
aqueous
oxygen
growth
level
current
Prior art date
Application number
MXPA04000316A
Other languages
English (en)
Inventor
Blaakmeer Anton
Original Assignee
Rockwool Int
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rockwool Int filed Critical Rockwool Int
Publication of MXPA04000316A publication Critical patent/MXPA04000316A/es

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G31/00Soilless cultivation, e.g. hydroponics

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Hydroponics (AREA)
  • Cultivation Of Seaweed (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

Un metodo para vigilar una o mas plantas en crecimiento que comprende: (i) proporcionar por lo menos una planta en un sustrato de crecimiento que contiene agua, (ii) proporcionar un sistema de vigilancia que comprende (a) un primer medio de almacenaje de datos que contiene datos almacenados sobre los niveles de oxigeno y agua optimos para al menos uno, de preferencia dos, conjuntos de condiciones de crecimiento y (b) un primer medio de calculo para comparar las condiciones de crecimiento actuales de entrada y los niveles de agua y oxigeno actuales con los datos almacenados y producir un primer resultado de salida y (c) medios de entrada para suministrar al sistema de vigilancia las condiciones de crecimiento actuales y los niveles de oxigeno y agua actuales, el proceso comprende: (iii) medir el nivel de oxigeno y agua actual en la region alrededor de las raices de por lo menos una planta, (iv) proporcionar el nivel de oxigeno y agua actual al primer medio de calculo, (v) determinar por lo menos una condicion de crecimiento y suministrar la condicion de crecimiento al primer medio de calculo, con lo cual (vi) el primer medio de calculo compara el nivel de oxigeno y agua actual y por lo menos una condicion de crecimiento con los datos almacenados y proporciona el primer resultado de salida.

Description

MÉTODO Y SISTEMA PARA PLANTAS EN CRECIMIENTO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona a métodos para cultivar plantas en sustrato de crecimiento, especialmente un sustrato de crecimiento de lana mineral, y en particular se relaciona a métodos en donde las condiciones de crecimiento se supervisan y controlan. La invención también se relaciona a sistemas para usarse en el método. Se sabe bien que cultivar plantas en un sustrato de crecimiento natural o artificial, en particular un sustrato de crecimiento de lana mineral, tal como lana de roca o fibra de vidrio. El agua, y si es necesario, generalmente el fertilizante se suministran al sustrato de lana mineral, generalmente provocando agua, opcionalmente conteniendo fertilizante, para fluir a través del sustrato. En sistemas de este tipo es importante que las raices de las plantas reciban un suministro apropiado de oxigeno. El nivel del oxigeno disuelto en el agua alrededor de las raices de la planta (nivel de oxígeno acuoso) es importante debido a que éste determina el oxígeno disponible a la planta. Un dispositivo sensible al oxígeno se conoce en la industria alimenticia. Tal dispositivo se ha descrito en "A Novel Optical Method to Determine Oxygen in Beer Bottles", Draaijer et al, European Brewery Conventionl 27th Congress 1999, para determinación de oxigeno en recipientes alimenticios tales como botellas de cerveza. Este método se discute también en "An optical oxigen sensor", Draaijer et al, 2nd Inter-Regional Conference on Environment-Water, 1 a 3 de septiembre de 1999. Se sugiere en este último uso del papel para verificar niveles de oxigeno en agua subterránea y sustratos de crecimiento de lana mineral . Se recomienda por último el uso de una versión de fibra óptica. WO 01/63264, publicada el 30 de agosto del 2001, describe un sensor óptico para medir niveles de oxigeno, principalmente para medir tales niveles en productos consumibles almacenados en vidrio. Sin embargo, los requerimientos para niveles de oxigeno acuosos son complejos y determinan simplemente que el nivel de oxigeno acuoso no es generalmente suficiente para decir al cultivador si son o no óptimas las condiciones. Por ejemplo, un contenido de oxigeno dado podría ser aceptable para un tipo de planta, pero no para otro, o podría ser aceptable para una planta en una etapa de su crecimiento y no para otra, o el nivel de oxígeno acuoso bajo (es decir, contenido de oxígeno acuoso bajo) en un sistema que tiene una proporción de reemplazo acuoso elevada puede no ser problemática mientras que el nivel de oxígeno acuoso sería problemática en un sistema que tiene proporción de reemplazo acuoso inferior. De este modo, existe una interacción compleja entre las diversas condiciones de crecimiento que determinan si un nivel de oxigeno acuoso dado es aceptable o no . En el pasado, el cultivador no ha supervisado condiciones de crecimiento de planta en una manera verdaderamente sistemática. En general, una observación visual de las condiciones de planta y, en algunos casos, medida de contenido de agua de los sustratos en donde las plantas se cultivan se utiliza para evaluar si las condiciones reguieren modificación. Si este preferiblemente método de observación impreciso sugiere que las condiciones no son óptimas, pueden hacerse cambios por ejemplo en el contenido de agua en el sustrato o la proporción del suministro acuoso. En el pasado, aungue los cultivadores han sido generalmente conscientes que el nivel de oxigeno acuoso es un factor potencial en la adecuabilidad de las condiciones de crecimiento, no se han enfocado específicamente en el nivel de oxígeno acuoso y se mide como un medio de evaluar si son óptimas las condiciones de crecimiento. La invención se basa al menos en parte en la realización que los niveles de oxígeno acuoso (es decir contenidos de oxígeno acuoso) son una herramienta valiosa para determinar si las condiciones son óptimas. Esto sería deseable para cultivadores para poder conocer rápida y exactamente si los niveles de oxígeno acuoso son sub-óptimos de manera que puedan modificar las condiciones si es necesario para asegurar que el sistema tiende hacia los niveles de oxigeno acuoso óptimos. De acuerdo a la invención se proporciona un método para verificar una o más plantas en crecimiento que comprende (i) proporcionar al menos una planta en un sustrato de crecimiento que contiene agua, (ii) proporcionar un sistema de verificación que comprende (a) un primer medio de almacenamiento de datos que contiene datos almacenados en los niveles de oxigeno acuoso óptimos para al menos uno, preferiblemente al menos dos, conjuntos de condiciones de crecimiento y (b) un primer medio de cálculo para comparar las condiciones de crecimiento de entrada actual y niveles de oxigeno acuoso de entrada actual con los datos almacenados y produciendo un primer resultado de salida y (c) medios de entrada para suministrar al sistema de crecimiento actual del sistema de verificación y niveles de oxigeno acuoso actuales, el método comprende (iii) medir el nivel de oxigeno acuoso actual en la región alrededor de las raices de al menos una planta, (iv) proporcionar el nivel de oxigeno acuoso actual al primer medio de cálculo, (v) determinar al menos una condición de crecimiento actual y proporcionando al menos una condición de crecimiento al primer medio de cálculo, por lo que (vi) el primer medio de cálculo compara el nivel de oxigeno acuoso actual y al menos una condición de crecimiento actual con los datos almacenados y proporciona el primer resultado de salida. Asi en la invención se utilizan datos de almacenamiento, usualmente mantenidos en una base de datos de la computadora, que puede interrogarse por el primer medio de cálculo, usualmente un programa de computadora, y comparado con las condiciones de crecimiento actuales y nivel de oxigeno acuoso actual . El uso de este sistema permite al cultivador evaluar rápida y fácilmente si los niveles de oxigeno acuoso en el sistema son apropiados para ese sistema particular. En una modalidad preferida, se despliegan resultados de tal manera que el cultivador se informa que los cambios deben hacerse al sistema para lograr un nivel de oxigeno acuoso óptimo. También se proporciona un sistema para uso en el método que comprende (a) un primer medio de almacenamiento de datos que contiene datos almacenados en los niveles de oxigeno acuoso óptimos para al menos uno, preferiblemente al menos dos, conjuntos de condiciones de crecimiento y (b) un primer medio de cálculo para comparar condiciones actuales de crecimiento y nivel acuoso actual con los datos almacenados y (c) medios de entrada para proporcionar las condiciones de crecimiento actual del sistema de verificación y niveles de oxígeno acuoso actual, opcionalmente (d) un segundo medio de almacenamiento de datos que contiene datos de modificación almacenados en métodos para incrementar y disminuir el nivel de oxígeno acuoso y (e) un segundo medio de cálculo para comparar el primer resultado de salida con los datos de modificación almacenados para dar un segundo resultado de salida que especifica qué modificaciones deben hacerse a las condiciones de crecimiento para lograr un nivel de oxígeno acuoso óptimo, y (f) un medio de despliegue para recibir el primer resultado de salida y/o el segundo resultado de salida y despliega estos. La invención también proporciona un sistema de sensor de oxígeno que comprende un sensor para medir el nivel de oxígeno acuoso en la región alrededor de las raíces de una planta que crece en un sustrato de crecimiento y un sistema de verificación como se discute anteriormente . Las plantas son generalmente cultivos comerciales del tipo cultivado en invernaderos . Pueden estar en la forma de plántulas, pero son con frecuencia más grandes. El cultivo puede por ejemplo ser un cultivo comercial, por ejemplo, lechuga, tomate, pepino o pimiento dulce. Cualquier sustrato de crecimiento natural o artificial puede utilizarse, por ejemplo tierra, turba, perlita o fibras vitreas artificiales (MMVF) . Preferiblemente el sustrato de crecimiento se forma a partir de lana mineral tal como fibra de vidrio, o preferiblemente, lana de roca. El sustrato de crecimiento de la lana mineral puede hacerse en manera convencional proporcionando una fusión mineral y formando fibras a partir de la fusión. Durante la producción de las fibras o, menos preferiblemente, después de la producción de las fibras, el aglutinante puede aplicarse a las fibras . El aglutinante se cura subsecuentemente de manera general en un horno de curado . El sustrato de crecimiento preferiblemente contiene un agente humectante. Este puede utilizarse además del aglutinante. Alternativamente, un único material puede utilizarse el cual actúa como aglutinante y agente humectante . El sustrato de crecimiento puede contener otros aditivos conocidos en la técnica para modificar y mejorar propiedades, tales como arcilla o lignita. El sistema de verificación comprende medios de almacenamiento de datos, usualmente una base de datos de computadora, que mantiene la información en la relación entre el nivel de oxigeno acuoso óptimo y varias condiciones de crecimiento. Asi por ejemplo, ésta puede mantener información arriba del nivel de oxigeno acuoso óptimo para diferentes especies de planta, y/o información aproximadamente el efecto en el nivel de oxigeno acuoso óptimo de diferentes contenidos acuosos de sustrato de crecimiento. Se da posteriormente información adicional en condiciones de crecimiento. Los medios de almacenamiento de datos pueden situarse en sitio, es decir, cerca al sistema de crecimiento, por ejemplo en una computadora poseída por el cultivador o en un servidor en las premisas del cultivador. En una modalidad, los medios de entrada es un aparato sensor de oxígeno el cual también contiene el primer medio de almacenamiento de datos y el primer medio de cálculo. Si tal modalidad se utiliza el sensor de oxígeno puede también comprender el segundo medio de almacenamiento y segundo medio de cálculo, si se utiliza (ver siguiente) . Alternativamente, la base de datos puede ser remota a partir del sitio de crecimiento y puede conectarse al restado del sistema por ejemplo por una conexión de internet . En una modalidad, el sistema de verificación también comprende un segundo medio de almacenamiento el cual almacena datos en métodos para la modificación del nivel de oxígeno acuoso, dependiente de la relación de este nivel con el estado óptimo y los factores que provocar el nivel de oxígeno acuoso ser sub-óptimo. Por ejemplo, los datos pueden relacionarse a métodos para incrementar la proporción de flujo de agua a través del sustrato de crecimiento cuando el nivel de oxígeno acuoso es demasiado bajo para la proporción actual de flujo de agua, por ejemplo, puede incluir información en combinaciones óptimas de proporciones de flujo de agua y niveles de oxigeno acuoso. El sistema de verificación comprende un primer medio de cálculo. Generalmente está en la forma de una computadora proporcionada con un código de programa. Esto toma las condiciones de crecimiento actuales de entrada y el nivel de oxigeno acuoso actual de entrada y cuestiona los datos almacenados para evaluar si el nivel de oxigeno acuoso actual es óptimo para las condiciones de crecimiento actuales. El programa de computadora incluirá algoritmos que relacionan los datos de entrada y los datos almacenados y los datos de salida. Preferiblemente, el primer medio de cálculo utiliza los datos almacenados para evaluar que los niveles de oxigeno acuoso serian óptimos en vista de las condiciones de crecimiento actuales de entrada y compara estos con los niveles de oxigeno acuosos actuales medidos . Dependiendo de la sofisticación del programa de computadora, el primer resultado de salida puede ser una simple indicación de si los niveles de oxigeno son óptimos o no. Esto puede indicar adicionalmente si el nivel de oxigeno acuoso es más elevado o más bajo que el óptimo. Esto puede indicar comparaciones entre el nivel de oxigeno acuoso y el nivel de oxigeno acuoso que seria óptimo .
En una modalidad preferida, el sistema de verificación también comprende un segundo medio de cálculo. Esto se toma como entrada en el primer resultado de salida a partir del primer medio de cálculo. El primer y segundo medios de cálculo pueden proporcionarse por un único programa de computadora. El segundo medio de cálculo evalúa, dadas las condiciones de crecimiento actuales, el nivel de oxigeno acuoso actual y el nivel de oxigeno acuoso óptimo calculado, cuyos cambios pueden hacerse a las condiciones de crecimiento para presentar el nivel de oxigeno acuoso más cercano al óptimo, y preferiblemente dentro del rango óptimo. Haciendo este el segundo medio de cálculo se cuestiona un segundo medio de almacenamiento de datos, discutido anteriormente, teniendo en el mismo datos con respecto a condiciones de crecimiento que son más fácilmente modificados y los efectos de modificaciones en el nivel de oxigeno acuoso. Preferiblemente, el sistema de verificación también comprende un medio de despliegue. Esto puede desplegar el primer resultado de salida, si existe uno, el segundo resultado de salida. De este modo por ejemplo en el caso más simple el medio de despliegue puede desplegar una señal, tal como una luz, o una luz de colores diferentes específicos, de acuerdo a si el nivel de oxígeno acuoso actual es aceptable.
Puede ser un tamiz de despliegue que da información en si el nivel de oxigeno acuoso actual es demasiado elevado o demasiado bajo. Puede también desplegar, para la conveniencia del cultivador, el nivel del oxigeno actual y las condiciones de crecimiento actuales que se han ingresado en el sistema. Los datos almacenados en relación con los niveles de oxigeno acuoso óptimos pueden relacionarse a varias condiciones de crecimiento diferentes. Por ejemplo, la información puede almacenarse acerca de cómo el nivel de oxigeno óptimo varia con el tipo de planta, edad de la planta, fase de planta (por ejemplo generativa, vegetativa) . Esto puede indicar cómo el nivel de oxigeno acuoso óptimo varia de acuerdo a la presencia y tipos de microorganismos en el sustrato de crecimiento. Puede indicarse cómo varios niveles de oxigeno acuoso óptimo de acuerdo al tipo de sustrato, en particular dimensiones, tipo de aglutinante, contenido de aglutinante, diámetro de fibra y tipo de agente humectante en el caso de sustrato de crecimiento de lana mineral. Este puede contener información acerca de la influencia de aditivos en el nivel de oxigeno acuoso óptimo. La información puede relacionarse al tiempo de día, época del año o condiciones ambientales tales como temperatura, humedad y nivel de luz.
Los datos pueden también relacionarse al efecto del contenido acuoso en el sustrato, el método de irrigación utilizado y las proporciones de flujo de agua a través del sustrato en el nivel acuoso de oxigeno óptimo. En este caso particular, el contenido de agua del sustrato es por si mismo con frecuencia afectado por el método de irrigación y por lo tanto es con frecuencia necesario únicamente a la entrada de estas condiciones de crecimiento . El sistema también comprende medios para detalles de entrada de las condiciones de crecimiento actuales, que pueden ser cualquiera de las condiciones discutidas anteriormente. Tales medios pueden por ejemplo ser un ratón o teclado . Preferiblemente los datos de almacenamiento se relacionan con al menos dos, preferiblemente al menos tres, más preferiblemente al menos cuatro diferentes condiciones de crecimiento. Preferiblemente, al menos dos, más preferiblemente al menos tres y en particular al menos cuatro condiciones de crecimiento se determinan y entran en el sistema de verificación. Las condiciones de crecimiento pueden determinarse por observación (por ejemplo en el caso del tipo de planta) o por medición (por ejemplo en el caso del contenido acuoso en el sustrato o temperatura ambiental) .
Como un ejemplo de la relación entre el nivel de oxigeno acuoso y ciertas condiciones de crecimiento, la base de datos puede contener información en la presión de oxigeno critica para tipos particulares de planta en una edad especifica y/o a periodos que difieren en dias. La presión de oxigeno critica (COP¡ es una manera de definir el nivel de oxigeno acuoso mínimo requerido bajo un conjunto particular de condiciones, es decir, nivel de oxígeno acuoso óptimo. La presión de oxígeno crítica se define por Berry L.J. y Norris W.E. en Biochem. Biophys. Acta. 3:593-606 (1949). La presión de oxígeno crítica puede expresarse como un porcentaje, en donde el caso es el porcentaje de oxígeno en el agua en base al máximo posible (21%) . Preferiblemente, sin embargo, se expresa como oxígeno en concentración acuosa mg02/litro de agua (mg/l) , y en la especificación se dieron valores en mg/l . En particular, se encuentra que para las plantas de tomate y pepino en varias edades, tienen valores COP en un sustrato que tiene proporción de flujo acuoso de cero y 100 por ciento de contenido acuoso, como sigue : El tomate, periodo 150 a 200 días preferiblemente 175 a 190 días (todas las veces del día y la noche) : 3 a 6 mg/l preferiblemente 4 a 5 mg/l Pepino, periodo 50 a 100 días, preferiblemente 60 a 80 dias, mañana: 5 a 7 mg/1 preferiblemente aproximadamente 6 mg/1. Pepino, periodo 50 a 100 dias, preferiblemente 60 a 80 dias, mitad del día; 4 a 6 mg/1 preferiblemente aproximadamente 5 mg/1. Pepino, periodo 50 a 100 días, preferiblemente 60 a 80 días, noche: 2 a 5 mg/1 preferiblemente 3 a 4 mg/1. Pepino, periodo 140 a 90 días, preferiblemente 150 a 170 días, mañana: 3 a 5 -mg/1, preferiblemente aproximadamente 4 mg/1. Pepino, periodo 140 a 180 días, preferiblemente 160 a 170 días, mitad del día: 1 a 3 mg/1, preferiblemente aproximadamente 2 mg/1. Pepino, periodo 140 a 180 días, preferiblemente 150 a 170 días, noche: 1 a 3 mg/1, preferiblemente aproximadamente 2 mg/1. La invención es así particularmente valiosa cuando los datos almacenados incluyen niveles de oxígeno acuoso óptimos para condiciones de crecimiento seleccionados del grupo del tipo de planta, edad de la planta, periodo del día y proporción de flujo acuoso. Particularmente de preferencia, las condiciones de crecimiento incluyen al menos un tipo de planta, edad de la planta y periodo del día, más preferiblemente los tres.
Una manera para determinar los valores COP es como sigue. Un bloque de sustrato de crecimiento de la lana mineral que contiene la planta se enjuaga varias veces con agua rica en oxígeno. Después del enjuague, el bloque se coloca en una caja abierta de volumen de 650 mi. Una tapa de dos partes se coloca en la caja y todas las costuras se sellan con arcilla. Un sensor de oxígeno, por ejemplo como se describe en WO 01/63264, se coloca en la caja, embebida en el sustrato de crecimiento, y el contenido de oxígeno se mide durante un periodo predeterminado. Este método es particularmente adecuado para pequeñas plantas . Para plantas más grandes se utiliza un diferente sistema el cual no implica sellar la planta en la caja. En lugar de esto, el enjuague del bloque del sustrato de crecimiento de lana mineral se asume para producir 100% del contenido acuoso en el sustrato y así la proporción de difusión de oxígeno en el sustrato de crecimiento de sustancialmente cero. En este método el bloque enjuagado se coloca en una caja abierta que no se sella. El sensor de oxígeno se embebe en el sustrato de crecimiento y el contenido de oxígeno se mide durante un periodo predeterminado . A partir del cambio en los valores del contenido de oxígeno durante el tiempo, la proporción de consumo de oxígeno puede trazarse. En concentraciones de oxígeno arriba de la COP el consumo de oxígeno es constante. En las concentraciones de oxigeno debajo de la COP el consumo de oxígeno disminuye rápidamente durante el tiempo. Así una gráfica puede hacerse de contenido de oxígeno durante el tiempo el cual incluye una primera sección, usualmente de alta gradiente, que es esencialmente lineal y una sección adicional de gradiente bajo, cercano a cero. La concentración de oxígeno en la cual la gráfica primero se desvía a partir de la línea es la COP. Un ejemplo de tal gráfica se muestra en la Figura 1, en donde la COP es aproximadamente 4%. Se ha encontrado que la proporción de flujo de agua a través del sustrato de crecimiento puede tener un efecto significativo en los niveles de oxígeno acuoso que se requieren. En particular, el nivel de oxígeno acuoso óptimo puede ser inferior cuando la proporción de flujo de agua es más alta debido a inevitablemente trae con éste una proporción de reabastecimiento elevado. Además, las proporciones de flujo acuoso elevadas pueden conducir a turbulencia e incremento de transferencia de oxígeno en las raíces a partir del agua que circunda las raíces. Consecuentemente, el nivel de oxígeno acuoso óptimo no necesita ser tan elevado. Un medio preferido para modificar la proporción de flujo de agua es aplicando la succión de aire o presión de aire al sustrato. Se aplica una succión de aire en un sistema preferido. Los sistemas adecuados se describen en las publicaciones de patente anterior EP-A-300,536, y EP-A-409, 348. Un sistema adecuado adicional se describe en la Solicitud de Patente Internacional co-pendiente No...., presentada hoy, que tiene referencia LAS01300WO y prioridad reclamada a partir de la Solicitud de Patente Británica número 0117183.4. También se encontró que el nivel de oxigeno acuoso óptimo puede variar de acuerdo al contenido acuoso en el sustrato de crecimiento. Esto es porque la proporción de difusión de oxigeno en agua es significativamente inferior (10,000 veces) que la proporción de difusión de oxigeno en aire. Los sustratos que tienen contenido acuoso inferior, y por lo tanto mayor contenido de aire, exhibirán un mayor grado de difusión de oxigeno en y a través del sustrato y asi en cualquier otro tiempo el nivel de oxigeno acuoso óptimo no necesita ser tan elevado como en casos en donde la velocidad de difusión es inferior. El modelo de difusión de oxigeno discutido posteriormente es una manera de determinar el coeficiente de difusión por cualquier sistema dado. El coeficiente de difusión D para cualquier sistema particular puede determinarse utilizando la siguiente relación : dc/dt = S(DXKcD3c/9x) /dx+d (DYY<Ddc/dy) /dy+d (Dzz dc/d~) /dz En donde c es la concentración, t es el tiempo y x, y y z son las distancias dentro del bloque en cada uno de las direcciones , y y z a partir del sensor. Dxx, Dyy y Dzz son los coeficientes de difusión en las direcciones x, y y z, respectivamente. Se asume generalmente que existen los mismos. F es la porosidad del sustrato (medida en manera estándar determinando el tiempo requerido para enjuagar una cierta cantidad de liquido a través del sustrato) . Esto es posible para los datos almacenados para incluir detalles de los coeficientes de difusión para conjuntos particulares de circunstancias, en particular contenido acuoso de un sustrato. Por ejemplo, un sustrato de crecimiento de lana de roca que tiene contenido acuoso aproximadamente 31% puede tener coeficiente de difusión de 1 x 10 ~8 a 1 x 10"6, preferiblemente de 1.5 x 1CT8 a 9 x 10~2 m2/s. Los sistemas que tienen un contenido acuoso de aproximadamente 52% pueden tener un coeficiente de difusión de aproximadamente 5 x 10~9 a aproximadamente 3 x 10~7 m2/s. El sustrato de crecimiento que tiene contenido acuoso aproximadamente 93% puede exhibir coeficiente de difusión en el rango de aproximadamente 4 x 10~10 a 1 x 10~9 m2/s. Se verá que la invención proporciona un sistema en el cual potencialmente todos estos factores pueden tomarse en cuenta. Asi por ejemplo una modalidad incluye crecimiento de plantas tales como tomates y pepinos en donde los datos almacenados incluyen información en la COP de estas plantas en varias etapas de crecimiento y varios periodos del día, junto con los datos en la influencia del contenido acuoso y proporción de flujo de agua en el nivel de oxigeno acuoso óptimo (o COP) . La entrada del nivel de oxigeno acuoso actual y detalles del tipo de planta, edad, periodo del día, proporción de flujo de agua si es relevante y contenido de agua permite una determinación exacta del nivel de oxigeno acuoso óptimo para el conjunto relevante de circunstancias . En el método un sensor de oxigeno se utiliza para medir el nivel de oxigeno acuoso actual. Preferiblemente este sensor es uno de aquellos descrito por Draaijer et al en "A novel optical method to determine oxygen in beer bottles", EBC 27th Congress 1999, y "An Optical Oxygen Sensor" 1999 (ambos discutidos anteriormente) o WO 01/63264) . Sistemas alternativos se describen por Bambot S.B. et al, "Phase Fluorimetric sterilisable optical oxygen sensor", Biotechnology y Bioengineering, vol . 43, pp 1139-1145, 1994; Cox, M.E. et al, "Detection of oxygen by fluorescence quenching", Applied Optics, vol. 24, number 14, pp2114-2120, 1985; Meier, B. et al, "Novel oxygen sensor material based on a ruthenium bipyridyl complex encapsulated in zeolite Y", Sensor and Actuators B29 (1995) 240-245. Asi preferiblemente el sensor de oxigeno se basa en extinción de fluorescencia por oxigeno. Los sensores de oxígeno del tipo Clark electroquímicos pueden también utilizarse, pero son menos preferidos. El contenido de oxígeno acuoso actual puede suministrarse al sistema de verificación automáticamente de manera directa a partir del sensor de oxígeno o puede medirse y luego ingresarse manualmente. El aparato sensor puede, así como medir el nivel de oxígeno acuoso, puede también configurarse como un aparato único que mide otros parámetros del ambiente de crecimiento. Por ejemplo, así como midiendo el nivel de oxígeno acuoso un sensor puede medir otros parámetros tales como contenido de agua de sustrato y temperaturas, preferiblemente ambos. En el método el sensor puede posicionarse en cualquier manera que permita la determinación del nivel de oxígeno de agua actual. Sin embargo, se encuentra que en algunas modalidades un sensor insertado en un sustrato de crecimiento da mediciones más consistentes cuando se coloca de 0.5 a 4 cm, preferiblemente 0.5 a 2 cm a partir de la base del sustrato. En el método el sustrato de crecimiento se irriga. Esto puede ser periódico, pero es generalmente continuo. Puede ser por cualquier método convencional, por ejemplo alimentación por goteo. El sustrato de crecimiento se suministra con agua y opcionalmente fertilizantes y el exceso de agua se descarga a partir del sistema.
Otros gases y aditivos o nutrientes pueden afectar el crecimiento de plantas cuando se disuelve en el agua en la región de las raices. Estos incluyen dióxido de carbono, etileno y metanol, en particular etileno. Se verá que la invención puede aplicarse a tales gases también, en lugar de utilizar datos en relación a niveles óptimos de estos gases en el agua y midiendo los niveles de estos gases . Otros constituyentes del agua en la región de las raices de la planta puede en algunas circunstancias tener un nivel el cual es dependiente del nivel de oxigeno. Asi en la invención es posible que la medida del nivel de oxigeno acuoso actual se haga detectando el nivel de otro constituyente y utilizando una relación conocida entre este constituyente y nivel de oxigeno acuoso para determinar el nivel de oxigeno acuoso actual. Por ejemplo, el nivel de dióxido de carbono acuoso es dependiente del nivel de oxigeno acuoso y es por lo tanto posible para proporcionar un sensor de dióxido de carbono que percibe el nivel de dióxido de carbono acuoso actual y utiliza la relación conocida entre el contenido de dióxido de carbono y el contenido de oxigeno para establecer el nivel de oxigeno acuoso actual.

Claims (15)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un método para verificar una o más plantas en crecimiento, caracterizado porque comprende: (i) proporcionar al menos una planta en un sustrato de crecimiento que contiene agua, (ii) proporcionar un sistema de verificación que comprende (a) un primer medio de almacenamiento de datos que contiene datos almacenados en los niveles de oxigeno acuoso óptimo para al menos uno, preferiblemente al menos dos, conjuntos de condiciones de crecimiento y (b) un primer medio de cálculo para comparar las condiciones de crecimiento actuales de entrada y los niveles de oxigeno acuoso actuales con los datos almacenados y produciendo un primer resultado de salida y (c) medios de entrada para suministrar al sistema de verificación condiciones de crecimiento actuales y niveles de oxigeno acuoso actuales. el proceso comprende (iii) medir el nivel de oxigeno acuoso actual en la región alrededor de las raices de al menos una planta. (iv) proporcionar el nivel de oxigeno acuoso actual al primer medio de cálculo, (v) determinar al menos una condición de crecimiento y suministrar la condición de crecimiento al primer medio de cálculo, por lo que (vi) el primer medio de cálculo compara el nivel de oxigeno acuoso actual y al menos una condición de crecimiento con los datos almacenados y proporciona el primer resultado de salida .
  2. 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los datos almacenados en los niveles de oxigeno óptimos son para condiciones de crecimiento que comprenden al menos dos, preferiblemente al menos tres, del tipo de sustrato, tipo de planta, edad de la planta, fase de crecimiento de la planta, periodo del dia, periodo del año, nivel de luz, contenido de agua de sustrato, temperatura ambiente y humedad ambiente y al menos dos, preferiblemente al menos tres, de tres condiciones de crecimiento se determinan e ingresan como condiciones de crecimiento actuales .
  3. 3. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el resultado de salida es una notificación de por cuánto el nivel de oxigeno acuoso debe incrementarse o disminuirse para lograr un nivel óptimo.
  4. 4. El método de conformidad con cualquier reivindicación anterior en donde el sistema de verificación también comprende segundos medios de almacenamiento de datos que contienen datos de modificación almacenados en métodos para incrementar y disminuir el nivel de oxigeno acuoso y el sistema de verificación comprende un segundo medio de cálculo para comparar el primer resultado de salida con los datos de modificación almacenados para dar un segundo resultado de salida el cual especifica qué modificaciones deben hacerse a las condiciones de crecimiento para lograr un nivel de oxigeno acuoso óptimo.
  5. 5. El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque los datos de modificación almacenados incluyen datos para reemplazar la presión de succión de agua en el sustrato de crecimiento.
  6. 6. El método de conformidad con cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque el sistema de verificación comprende adicionalmente un medio de despliegue y en el proceso del primer resultado de salida y/o el segundo resultado de salida se suministra al medio de despliegue y se despliega .
  7. 7. El método de conformidad con la reivindicación 4 o la reivindicación 5, caracterizado porque comprende adicionalmente proporcionar un sistema de control automático y suministrar al sistema de control automático el segundo resultado de salida, por lo que el sistema de control automático modifica las condiciones de crecimiento automáticamente .
  8. 8. El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el sistema de control automático modifica la presión de succión del agua en el sustrato de crecimiento .
  9. 9. Un sistema de verificación para utilizarse en un método para verificar el crecimiento de la planta, caracterizado porque comprende: (a) un primer medio de almacenamiento de datos que contiene datos almacenados en los niveles de oxigeno acuoso óptimos por al menos dos conjuntos de condiciones de crecimiento y (b) un primer medio de cálculo para comparar las condiciones de crecimiento actuales y el nivel de oxigeno acuoso actual con los datos almacenados y (c) medios de entrada para proporcionar al sistema de verificación condiciones de crecimiento actuales y niveles de oxigeno acuoso actuales, opcionalmente (d) un segundo medio de almacenamiento de datos que contiene datos de modificación almacenados en métodos para incrementar y disminuir el nivel de oxigeno acuoso y (e) un segundo medio de cálculo para comparar el primer resultado de salida con los segundos datos de modificación para dar un segundo resultado de salida que especifica qué modificaciones deben hacerse a las condiciones de crecimiento para lograr un nivel de oxigeno acuoso óptimo, y (f) un medio de despliegue para recibir el primer resultado y/o el segundo resultado de salida y desplegando estos.
  10. 10. El sistema sensor de oxigeno, caracterizado porque comprende un sensor para medir el nivel de oxigeno acuoso en la región alrededor de las raices de una planta que crece en un sustrato de crecimiento y un sistema de verificación de conformidad con la reivindicación 9.
  11. 11. El sistema sensor de oxigeno de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el sensor se dispone para transferir el nivel de oxigeno acuoso medido automáticamente al medio de entrada.
  12. 12. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque los datos almacenados en niveles de oxigeno óptimos son para condiciones de crecimiento que comprenden al menos dos, preferiblemente al menos tres, del tipo de planta, edad de la planta, periodo del dia y contenido de agua de sustrato y al menos dos, preferiblemente al menos tres, de estas condiciones de crecimiento se determinan e ingresan como condiciones de crecimiento actuales.
  13. 13. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque los datos almacenados incluyen al menos dos, preferiblemente al menos tres de lo siguiente: (a) plantas de pepino de 50 a 100 días de edad tienen presión de oxigeno critica de 4 a 7 mg/1 (COP) a proporción de flujo de agua cero en la mañana, (b) plantas de pepino de 50 a 100 días de edad tienen COP de 4 a 6 mg/1 a proporción de flujo de agua cero y 100% de contenido de agua en la mitad del dia, (c) plantas de pepino en la mitad del día, de 50 a 100 días tienen COP de 2 a 5 mg/1 a proporción de flujo de agua cero y 100% de contenido acuoso en la noche . (d) plantas de pepino de 140 a 180 días tienen COP de 3 a 5 mg/1 a proporción de flujo de agua cero y 100% de contenido acuoso en la mañana. (e) plantas de pepino de 140 a 180 días de edad tienen COP de 1 a 3 mg/1 a proporción de flujo acuoso cero y 100% de contenido acuoso en la mitad del dia. (f) plantas de pepino de 140 a 180 dias de edad tienen COP de 1 a 3 mg/1 a proporción de flujo acuoso cero y 100% de contenido acuoso en la noche. (g) plantas de tomate de 160 a 200 dias de edad tienen COP de 3 a 6 mg/1 a proporción de flujo acuoso cero y 100% de contenido acuoso. 14. Un método de conformidad con la reivindicación 12 o la reivindicación 13, caracterizado porque las condiciones de crecimiento actuales de entrada incluyen tipo de planta, edad de la planta, periodo del dia y proporción de flujo acuoso. 15. El método de plantas en crecimiento, caracterizado porque comprende verificar las plantas de acuerdo al método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 y 12 a
  14. 14.
MXPA04000316A 2001-07-13 2002-07-11 Metodo y sistema para plantas en crecimiento. MXPA04000316A (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB0117182.6A GB0117182D0 (en) 2001-07-13 2001-07-13 Method and system for growing plants
PCT/EP2002/007881 WO2003005807A1 (en) 2001-07-13 2002-07-11 Method and system for growing plants

Publications (1)

Publication Number Publication Date
MXPA04000316A true MXPA04000316A (es) 2005-03-07

Family

ID=9918487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MXPA04000316A MXPA04000316A (es) 2001-07-13 2002-07-11 Metodo y sistema para plantas en crecimiento.

Country Status (16)

Country Link
US (1) US7069692B2 (es)
EP (1) EP1406481B1 (es)
KR (1) KR20040032853A (es)
AT (1) ATE309697T1 (es)
AU (1) AU2002321221B2 (es)
CA (1) CA2453129C (es)
DE (1) DE60207414T2 (es)
DK (1) DK1406481T3 (es)
EA (1) EA005544B1 (es)
ES (1) ES2252495T3 (es)
GB (1) GB0117182D0 (es)
MX (1) MXPA04000316A (es)
NO (1) NO323166B1 (es)
NZ (1) NZ530476A (es)
PL (1) PL214861B1 (es)
WO (1) WO2003005807A1 (es)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1700520A1 (en) * 2005-03-09 2006-09-13 Nederlandse Organisatie voor toegepast-natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO Multifold oxygen measurement device
KR100742704B1 (ko) * 2006-02-01 2007-07-25 한상준 화분
US20070208512A1 (en) * 2006-03-02 2007-09-06 Glenn Matthew K Real-time plant health monitoring system
US7400975B2 (en) * 2006-03-02 2008-07-15 Plantsense, Llc Probe for plant selection and health maintenance system
US20070208511A1 (en) * 2006-03-02 2007-09-06 Glenn Matthew K Computerized plant health diagnostics system
US7587297B2 (en) * 2006-03-02 2009-09-08 Plant Sense, Inc. Computerized system for targeted horticultural advertising
US7571075B2 (en) * 2006-03-02 2009-08-04 Plant Sense, Inc. Computerized plant selection system
DE102007010879B4 (de) * 2007-03-06 2009-04-23 Institut für Gemüse & Zierpflanzenbau e.V. Sensor und Verfahren zur Bestimmung der Sauerstoffversorgung in der Wurzel
KR100765808B1 (ko) * 2007-05-22 2007-10-10 조봉식 양방향 식물커뮤니케이션 시스템
US8340828B2 (en) * 2007-06-04 2012-12-25 Nissim Danieli Water and fertilizer management system
US8150554B2 (en) * 2009-04-21 2012-04-03 Deere & Company Resource use management in yards and gardens
US8321365B2 (en) 2009-04-21 2012-11-27 Deere & Company Horticultural knowledge base for managing yards and gardens
US8028470B2 (en) 2009-04-21 2011-10-04 Deere & Company Robotic watering unit
US9538714B2 (en) 2009-04-21 2017-01-10 Deere & Company Managing resource prescriptions of botanical plants
US8437879B2 (en) 2009-04-21 2013-05-07 Deere & Company System and method for providing prescribed resources to plants
US8111076B1 (en) * 2010-01-19 2012-02-07 Gensler William G Method and apparatus for determination of plant canopy rehydration rate and magnitude of plant canopy water storage
DK2568798T3 (en) * 2010-05-11 2015-12-14 Autoagronom Israel Ltd Irrigation System based on oxygen availability
US8321061B2 (en) 2010-06-17 2012-11-27 Deere & Company System and method for irrigation using atmospheric water
US8504234B2 (en) 2010-08-20 2013-08-06 Deere & Company Robotic pesticide application
US9357759B2 (en) 2010-08-20 2016-06-07 Deere & Company Networked chemical dispersion system
US9076105B2 (en) 2010-08-20 2015-07-07 Deere & Company Automated plant problem resolution
IL215501A0 (en) * 2011-10-03 2011-11-30 Gil Shani Irrigating plants with salty water
EP2760275B1 (en) 2011-12-22 2022-02-02 Rockwool International A/S Plant growth system
US10492388B2 (en) 2013-02-08 2019-12-03 Rockwool International A/S Plant growth system
CN105578870B (zh) * 2013-03-14 2018-09-14 农作物壹控股公司 在高生长、高密度、封闭环境系统内的led光源时间安排
CA2915442C (en) 2013-07-05 2022-04-26 Rockwool International A/S Plant growth system
US11244398B2 (en) 2016-09-21 2022-02-08 Iunu, Inc. Plant provenance and data products from computer object recognition driven tracking
US10791037B2 (en) 2016-09-21 2020-09-29 Iunu, Inc. Reliable transfer of numerous geographically distributed large files to a centralized store
US11538099B2 (en) 2016-09-21 2022-12-27 Iunu, Inc. Online data market for automated plant growth input curve scripts
US10635274B2 (en) 2016-09-21 2020-04-28 Iunu, Inc. Horticultural care tracking, validation and verification
US11062516B2 (en) 2018-02-07 2021-07-13 Iunu, Inc. Augmented reality based horticultural care tracking
US11483981B1 (en) 2018-05-14 2022-11-01 Crop One Holdings, Inc. Systems and methods for providing a low energy use farm
US11720980B2 (en) 2020-03-25 2023-08-08 Iunu, Inc. Crowdsourced informatics for horticultural workflow and exchange

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4203389A (en) 1978-10-13 1980-05-20 Rodale Resources, Inc. Dissolved oxygen regulator
DE3331818A1 (de) 1983-09-01 1985-03-21 Rolf 7552 Durmersheim Lobigkeit Verfahren und anlage zur geregelten bewaesserung von pflanzenkulturen
NL8701589A (nl) * 1987-07-06 1989-02-01 Rockwool Lapinus Bv Werkwijze en inrichting voor de minerale-wol-teelt van planten met zuigspanningsregeling.
NL8901881A (nl) * 1989-07-20 1991-02-18 Rockwool Grodan Bv Drainagekoppelelement.
JP2592969B2 (ja) 1989-12-12 1997-03-19 株式会社東芝 養液制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20040231240A1 (en) 2004-11-25
AU2002321221B2 (en) 2006-03-16
DE60207414D1 (de) 2005-12-22
WO2003005807A1 (en) 2003-01-23
EA005544B1 (ru) 2005-04-28
PL367763A1 (en) 2005-03-07
CA2453129A1 (en) 2003-01-23
NO323166B1 (no) 2007-01-08
EP1406481B1 (en) 2005-11-16
NO20040120L (no) 2004-03-11
CA2453129C (en) 2010-01-19
KR20040032853A (ko) 2004-04-17
US7069692B2 (en) 2006-07-04
EA200400178A1 (ru) 2004-06-24
DE60207414T2 (de) 2006-08-03
ES2252495T3 (es) 2006-05-16
PL214861B1 (pl) 2013-09-30
DK1406481T3 (da) 2006-03-27
ATE309697T1 (de) 2005-12-15
EP1406481A1 (en) 2004-04-14
GB0117182D0 (en) 2001-09-05
NZ530476A (en) 2006-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7069692B2 (en) Method and system for growing plants
AU2002321221A1 (en) Method and system for growing plants
US11039584B2 (en) Plant growth control system
KR102032499B1 (ko) 엽온에 따른 수분스트레스가 고려된 관수 제어 방법 및 이를 이용한 관수 제어 시스템
KR20160044716A (ko) 작물의 물스트레스 특성을 이용한 용수 공급시스템
CN102498974A (zh) 一种太阳能自动控制植物栽培装置
KR20190085220A (ko) 스마트 화분
JP2015053882A (ja) 水耕栽培装置
CN2904632Y (zh) 嵌入式植物培育装置
McCauley et al. Reviewing mini-lysimeter controlled irrigation in container crop systems
Capraro et al. Intelligent irrigation in grapevines: a way to obtain different wine characteristics
US20240094047A1 (en) Agricultural management sensor platform for fruit
Rivière et al. Different ways of monitoring the irrigation of container and pot plants
CN106841566A (zh) 一种在线土壤检测装置及方法
Phillips Irrigation systems for undercover cropping
Cornejo et al. Evaluation of soil moisture sensors, and their use to control irrigation systems for containers in the nursery industry
Papadopoulos et al. On-line matric potential sensors for irrigation control in peat-based soilless media
Druzyanova et al. Regulation of the Microclimate in Greenhouses Using a Mini-computer
AU2022231756B1 (en) Grape load cell realtime measurements
JP2001186824A (ja) 養液土耕栽培の灌水施肥制御方法およびその装置
Tantau et al. On-Line Measurement of Plant Growth in the Greenhouse
Draaijer et al. Development and Demonstration of an Optical Oxygen Sensor for Horticulture

Legal Events

Date Code Title Description
FG Grant or registration