NL8801299A - Kunststofsubstraat. - Google Patents

Description

* 865154/vdKl/HH Runststofsubstraat.

De uitvinding heeft betrekking op een kunststof-substraat voor het bewortelen en/of kweken van planten.

Om diverse redenen wordt voor het in cultuur brengen van planten gebruik gemaakt van een speciaal 5 bewortelingsmedium ter vervanging van de natuurlijke bodem. Hoofdzakelijk worden hiertoe materialen gebruikt zoals turf, steenwol of schuimprodukten van synthetisch organische herkomst. De praktijk spreekt hierbij van substraatteelt. Deze wijze van kweken geeft bij gebruik 10 van steenwol en schuimprodukten grote hoeveelheden afval verontreinigd met belangrijke hoeveelheden planten-voedingsstoffen. Verwerking van dit afval brengt hoge kosten met zich mee.

Daarnaast zijn werkwijzen bekend waarbij 15 de cultuurplanten evenmin op de natuurlijke bodem groeien doch uitsluitend bewortelen in waterbevattende houders of op, soms goot-vormige, oppervlakken waarover een constante waterfilm stroomt. Deze waterteelten of waterfilmteelten kunnen door hun nauwkeurige bestuurbaar-20 heid maximaal hoge produktie-opbrengsten geven.

Een nadeel van dit bekende systeem is echter dat uitgebreide technische voorzieningen nodig zijn om de nauwkeurigheid ten aanzien van de groeicondities ook na verloop van tijd te kunnen handhaven. Hierdoor 25 is deze teeltwijze kostbaar.

Een ander nadeel van deze teeltwijze is voorts dat geen of slechts zeer weinig hechtplaatsen voor de wortels beschikbaar zijn. De te kweken planten dienen daardoor reeds vanaf de aanvang van de groeiperiode 30 te worden ondersteund. Hiervoor zijn uiteraard technische voorzieningen vereist.

Via de subtraatteelt tracht men enerzijds het opbrengstniveau van de water- of waterfilmteelt te bereiken of te benaderen, doch anderzijds de nood-35 zaak tot een zo zorgvuldige regeling van de groeicondities als daarbij gebruikelijk is te verminderen, en aan de planten een bewortelingsmedium te verschaffen waar- .8801299 * Μ -2- door deze zich tenminste gedurende een langere periode na de aanvang van de groei zonder ondersteuning kunnen ontwikkelen.

Zowel bij de water-, waterfilmteelt als 5 bij de substraatteelt kan de plant alleen via het toegevoegde water van voedingsstoffen worden voorzien.

Hiertoe worden de benodigde chemische stoffen aan het water toegevoegd. Het water is dus tegelijk een voedingsvloeistof.Een extra reden waarom een goede 10 en gelijkmatige voedingsvloeistofvoorziening belangrijk is. In de praktijk heeft men met de substraatteelt goede ervaringen opgedaan en wordt deze op grote schaal toegepast. De topopbrengsten van water-, waterfilmteelt heeft men echter niet algemeen weten te bereiken.

15 De oorzaak hiervan dient vooral gezocht te worden in een aantal nadelen die zijn verbonden met de bufferfunctie van de substraatmassa.

Het substraatmateriaal verkrijgt de bufferfunctie door de eigenschap dat het water vasthoudt 20 op een wijze zoals bekend van een spons. Dit betekent dat, als gevolg van de op het water werkende wetten van de zwaartekracht, het onderste gedeelte van het substraat meer water bevat dan de hoger liggende delen (naar de toplaag toe steeds verder afnemend qua hoeveelheid). 25 Dat betekent bijvoorbeeld dat bij een uit de praktijk bekende substraatdikte van 7 cm, in de onderste 3,5 cm van het substraat + 80% van de totaal aanwezige hoeveelheid water aanwezig is. Ideale groeicondities voor de wortels van een plant in een substraat zijn echter 30 die, waarin de water/lucht verhouding 1 op 1 is. In genoemde substraten wordt derhalve in een zeer klein, tamelijk hooggelegen gedeelte van het substraat aan deze verhouding voldaan, waarvan de zonediepte en plaats overigens nog varieert door het ladingsgewijze 35 toevoegen van verse voedingsvloeistof. Doordat de vereiste toe te voegen hoeveelheid vloeistof gelijk is aan het verbruik van de planten plus de verdampte hoeveelheid, zal er in de substraatmassa sprake zijn ,9801299 -3- van een constante voorraad van de voedingsvloeistof.Deze vloeistof is echter aan veroudering onderhevig, d.w.z. dat het zuurstofgehalte en vanzelfsprekend eveneens de concentratie van de voedingsstoffen in de vloeistoffase 5 dalen.

Door een "overgift" aan verse vloeistof tracht men deze verouderde watermassa enigszins te verdringen. Indien men deze verdrongen verouderde vloeistof niet opvangt en conditioneert voor hergebruik, 10 hetgeen in verband met de daaraan verbonden kosten veelal niet plaatsvindt, kan deze vloeistof slechts als waardeloos materiaal in het oppervlaktewater worden geloosd en draagt, door het hoge gehalte aan voedingsstoffen, zouten en reactieprodukten bij aan de vervuiling 15 van het oppervlaktewater.

De uitvinding beoogt de nadelen van de bekende kunststofsubstraten voor het bewortelen en/of kweken van planten te ondervangen.

Het kunststofsubstraat volgens de uitvinding 20 wordt hierdoor gekenmerkt dat het substraat bestaat uit tenminste twee lagen kunststoffoelie met luchtdichte samenkleving van tegenoverelkaar liggende foelielagen verhinderende afstandhouders waarbij tenminste een der lagen geperforeerd is.

25 De voor het bewortelen en/of kweken van planten vereiste dikte van het substraat kan door het op elkaar plaatsen van meerdere lagen worden aangepast tot een voor de plantenwortels gewenst volume.

Bij voorkeur bestaan de afstandhouders uit 30 in tenminste één foelie aanwezige uitstulpingen. De onderlinge afstand tussen de uitstulpingen dient uiteraard zodanig te zijn dat geen luchtafsluitende, aan elkaar klevende folielagen kunnen ontstaan.

Het is doelmatig gebleken wanneer de hoogte 35 van de afstandhouders 0,3-10 mm bedraagt, bij voorkeur bedraagt deze hoogte 1-3 mm.

De op deze folie-massa aangebrachte vloeistof zal zich via de openingen als een dunne vloeistoffilm gelijkmatig over de samenstellende lagen van de massa I8801299 -4- ¥ ·* verdelen, waardoor het substraat grotendeels de gunstige water/lucht verhouding van 1:1.verkrijgt. Omdat de foliën-massa in vergelijking met de bekende substraten slechts een zeer beperkte vloeistofopslagcapaciteit 5 bezit, zal de hoeveelheid verouderende vloeistof eveneens gering zijn. Ook indien een overdosering wordt toegepast zullen de doorspoelrestanten hoofdzakelijk uit verse vloeistof bestaan en dus beter geschikt zijn voor hergebruik. Door de geringe opslagcapaciteit van de IQ vloeistof kan bovendien toediening van verse vloeistof zonder bezwaar gedurende 24 uur per dag plaatsvinden zonder dat er gevaar bestaat tot oververzadiging van de substraatmassa. De wortels kunnen zich hierdoor, evenals bij de waterfilmteelt, gedurende de gehele 15 dag in een constante stroming van verse vloeistof bevinden bij een maximaal gunstige water/lucht verhouding zonder niveauschommelingen van de water/lucht zone.

Het kunststofsubstraat volgens de uitvinding maakt de toepassing van een goedkoper en minder gevoelig 20 meet·· en regelsysteem mogelijk bij het toepassen van dit type substraat als voedingsbodem voor planten.

Tevens hebben de wortels vooral bij gebruik van meerdere lagen een groot oppervlak ter beschikking, waarop de wortels voldoende greep krijgen, zodat de plant, .

25 vanaf de aanvang van de groei langere tijd zonder ondersteuning zal kunnen groeien.

De perforaties dienen voldoende groot te zijn voor een beklemmingsvrije doorgang van de volwassen wortels, en op een onderlinge afstand te liggen die 3q voor een goede verspreiding van de wortels van de te telen planten noodzakelijk zijn.

Het kunststofsubstraat volgens de uitvinding biedt het voordeel dat het substraat, doordat het is samengesteld uit foliën, door gebruik ongewijzigd 35 blijft en weinig of geen voedingsstoffen resp. zouten in het substraat achterblijven. Het substraat kan derhalve, eventueel na reinigingscycli, voor hergebruik worden toegepast. Dit vormt een extra voordeel ten opzichte van de tot nu toe toegepaste materialen zoals . 880 1299 » -5- steenwol dat na gebruik meestal moet worden weggeworpen, omdat de regeneratiekosten daarvan ongeveer gelijk zijn aan de produktiekosten, terwijl voorts het geregenereerde steenwol aan kwaliteit verloren heeft. Het 5 wegwerpen van dit gebruikte materiaal vormt echter een grote belasting van het milieu door het uitlogen van nog aanwezige voedingsvloeistofresten resp. zouten naar het grondwater.

In het kunststofsubstraat volgens de uitvinding ^0 zijn de uitstulpingen en perforaties bij voorkeur aangebracht volgens een bepaald patroon, dat bij voorkeur symmetrisch is.

Met voordeel kunnen uitgestulpte perforatiepa-tronen, waarbij de perforaties doorsneden bezitten 25 van + 100 ^um tot 1500 ^um worden toegepast. De vorm van de perforaties is op geen enkele wijze beperkt en kan rond, vierkant, vijf- of zeshoekig zijn, terwijl de uitstulping in dwarsdoorsnede bijvoorbeeld rechthoekig of konisch kan zijn.

20 De voor het kunststofsubstraat toe te passen kunststoffoelie is met voordeel een thermoplastische kunststoffoelie. Een dergelijke foelie kan namelijk gemakkelijk tot een substraat worden gevormd. De toepassing van een thermoplastische kunststof voor de vervaardiging 25 van een substraat biedt voorts het voordeel dat de diverse lagen van het substraat plaatselijk, bijvoorbeeld aan de randen van de foelielagen,aan elkaar kunnen worden gelast. Aldus wordt voorkomen dat de lagen van het substraat ten opzichte van elkaar kunnen verschui-3Q ven, waardoor de zich ontwikkelende wortels zouden worden afgebroken.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een kunststofsubstraat voor het bewortelen en/of kweken van planten, 35 die wordt gekenmerkt doordat men volgens op zichzelf bekende wijze een substraat vormt, bestaande uit tenminste twee lagen kunststoffoelie met luchtdichte samenkleving van tegenover elkaar liggende foelielagen verhinderende 6801299 ¥ -6- afstandhouders.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze voor het bewortelen en/of kweken van planten onder toepassing van een kunststofsubstraat, 5 die wordt gekenmerkt doordat men een kunststofsubstraat volgens de uitvinding toepast.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van bijgaande tekening en de volgende uitvoerings-voorbeelden.

IQ In fig. 1 is een uitvoeringsvorm van een kunststofsubstraat weergegeven, bestaande uit twee lagen kunststoffoelie (1) resp. (2). Tussen deze lagen bevinden zich afstandhouders in de vorm van verstijvings-ribben (3). Een verbinding tussen de lagen kan op 15 elk tijdstip, voor of na het boven elkaar plaatsen van de foelielagen, plaatsvinden volgens elke geschikte methode. Bij toepassing van een thermoplastische kunststof-foelie kan de verbinding tot stand gebracht worden onder invloed van warmte.

20 Door de aanwezigheid van afstandhouders in de vorm van bijvoorbeeld de in fig. 1 weergegeven verstijvingsribben wordt een substraat verkregen waarin de te kweken planten zich gedurende lange tijd na de aanvang van de groei zonder ondersteuning kunnen 25 ontwikkelen. Bovendien blijft bij toepassing van het onderhavige substraat geen voedingsvloeistof achter die aan veroudering onderhevig is, doordat weinig toegankelijke ruimten volledig ontbreken. In het in fig. 1 weergegeven kunststofsubstraat is de kunststoffoe-30 lielaag 1 voorzien van een perforatie 6. De diameter van de perforatie moet worden gekozen afhankelijk van de te kweken plant, doch bedraagt in het algemeen 100-1500 ^um. De afstand tussen de foelielagen wordt bepaald door de lengte van de afstandhouders die in 35 het algemeen 0,3-10 mm, meer in het bijzonder 1-3 mm bedraagt. Hoewel in fig. 1 een uit twee lagen opgebouwd kunststofsubstraat is weergegeven, kan het in praktijk toegepaste substraat zijn opgebouwd uit een 8801299 t* -7- groter aantal lagen, afhankelijk van de gewenste substraat-dikte.

In fig. 2 is een variante uitvoeringsvorm van een kunststofsubstraat volgens de uitvinding weerge-2 geven. De afstandhouders zijn in deze uitvoeringsvorm aanwezig in de vorm van in tenminste een kunststoffoelie-laag aangebrachte utstulpingen 7. Hoewel slechts 1 perforatie 8 is weergegeven, kunnen uiteraard meerdere perforaties, eventueel volgens een bepaalde patroon, j^g worden aangebracht.

Fig. 3 en 4 tonen doorsneden door een gedeelte van een kunststofsubstraat volgens de uitvinding.

In de in fig. 3 weergegeven uitvoeringsvorm zijn de opeenvolgende lagen met afstandhouders in 22 de vorm van geperforeerde uitstulpingen zodanig boven elkaar geplaatst dat de afstandhouders van éen kunststof-foelielaag zijn gericht naar de bovenzijde van een onderliggende laag.

In de in fig. 4 weergegeven uitvoeringsvorm 2q zijn daarentegen twee lagen van een kunststoffoelie weergegeven, waarbij de lagen met de van perforaties voorziene afstandhouders omgekeerd ten opzichte van elkaar zijn geplaatst. De opbouw bezit het voordeel dat tevens een verankering van de lagen onderling 25 wordt verkregen.

Vanzelfsprekend kan een substraat worden gevormd waarin zowel de plaatsing van de lagen zoals weergegeven in fig. 3 als die volgens fig. 4 aanwezig is.

2Q De uitvinding wordt voorts toegelicht aan de hand van de volgende uitvoeringsvoorbeelden.

Voorbeeld I

Banen van een thermoplastische kunststoffoeiie met een lengte van enkele meters en een breedte van 35 - 3 meter werden voorzien van uitstulpingen en opgerold tot een pakket ontstond met een breedte van + 7 cm.

Twee van dergelijke pakketten werden naast elkaar geplaatst waardoor een "verwerkt" foelie-oppervlak van + 6 m per strekkende meter substraatmat ontstond.

.8801299 * * -8-

Deze aldus gevormde substraatmat werd voorzien van een voedingsvloeistoftoevoer met behulp van gefixeerde stangen met perforaties ter plaatse van de beoogde ontwikkeling en groei van de plantenwortels. Het substraat 5 was eveneens voorzien van extra perforaties om een wortelgeleidings- en hechtingsbasis te creëren.

Een plantenteeltproef, uitgevoerd over een periode van + 1 jaar, met het aldus gevormde substraat, gaf resultaten die overeenkomen met de eerdergenoemde 10 water- en waterfilmteelt.

Voorbeeld II

Een substraatmat werd gevormd uit foeliemateriaal door afwisselend ongeperforeerde, vlakke banen en banen met utgestulpte perforaties tot de gewenste 15 dikte boven elkaar te plaatsen.

Een dergelijke substraatmat verschafte eveneens bijzonder goede teeltresultaten.

Voorbeeld III

Banen van een thermoplastische kunststoffoelie 20 met een lengte van enkele meters werden voorzien van geperforeerde afstandhouders enopgerold tot een pakket ontstond met een breedte van + 7 cm. Twee van dergelijke pakketten werden naast elkaar geplaatst in een van een vertikale goot voorziene houder, gevormd uit een 25 vloeistof-ondoorlatende kunststoffoelie. De diepte van de goot bedroeg 7-12 cm. Door de gootdiepte kon een snelle afvoer van overtollige voedingsvloeistof worden gewaarborgd, waardoor de plantenwortels zich steeds in verse voedingsvloeistof bevonden.

30 Een dergelijk substraat verschafte bijzonder goede teeltresultaten.

35 .8801299

Claims (11)

1. Kunststofsubstraat voor het bewortelen en/of kweken van planten, met het kenmerk, dat het substraat bestaat uit tenminste twee lagen kunststoffoelie met luchtdichte samenkleving van tegenoverelkaarliggende 5 foelielagen verhinderende afstandhouders waarbij tenminste een der lagen geperforeerd is.

2. Kunststofsubstraat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de afstandhouders bestaan uit tenminste in een foelie aanwezige uitstulpingen.

3. Kunststofsubstraat volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat tenminste een gedeelte van tandhouders is voorzien van perforaties.

4. Kunststofsubstraat volgens conclusie 1-3, met het kenmerk, dat de uitstulpingen en perforatie 25 zijn aangebracht volgens een bepaald, bij voorkeur symmetrisch patroon.

5. Kunststofsubstraat volgens conclusie 1-4, met het kenmerk, dat de perforaties een diameter bezitten van 100-1500 yum. 20

6- Kunststofsubstraat volgens conclusie 1-5, met het kenmerk, dat de hoogte van de afstandhouder 0,3-10 mm bedraagt.

7. Kunststofsubstraat volgens conclusie 6, met het kenmerk dat de hoogte van de afstandhouders 25 1-3 mm bedraagt.

8. Kunststofsubstraat volgens conclusie 1-7, met het kenmerk, dat het substraat is vervaardigd uit een thermoplastische kunststof.

9. Werkwijze voor het vervaardigen van een 30 kunststofsubstraat voor het bewortelen en/of kweken van planten, met het kenmerk, dat men volgens op zichzelf bekende wijze een substraat vormt bestaande uit tenminste twee lagen kunststoffoelie met luchtdichte samenkleving van tegenoverelkaarliggende foelielagen verhinderende 35 afstandhouders.

10. Werkwijze voor het vervaardigen van een kunststofsubstraat volgens conclusie 9, met het ,8801299 * * -10- kenmerk, dat tenminste een der lagen van het substraat geperforeerd is.

11. Werkwijze voor het bewortelen en/of kweken van planten onder toepassing van een kunststof-5 substraat, met het kenmerk, dat men een substraat volgens conclusie 1-8 toepast. i8801299