NL9420014A - Groeisysteem voor planten. - Google Patents

Description

Korte aanduiding : Groei systeem voor planten.

De aanvraag heeft betrekking op een groei systeem voor planten, die worden geplaatst in een kanaal of in trog zonder het gebruik van organisch groeimedium, maar worden gevoed met een voedingsmiddeloplossing, en waar het kanaal of de trog middelen omvat voor afvoer van overmaat voedingsmiddeloplossing en zoals in detail uiteengezet in de kop van conclusie 1.

Gedurende vele jaren is het bekend geweest planten op te kweken in zogenaamde waterculturus of hydrosystemen waar de planten in een anorganisch groeimedium, bijvoorbeeld steenwol of soortgelijk materiaal groeien of waar de planten in het geheel zonder enig groeimedium groeien, daar slechts een houder voor de wortels van de planten wordt gebruikt. In dergelijke watercultuursystemen worden de wortels van de planten continu gevoed met een voedingsmiddeloplossing, dat normaal gerecirculeerd wordt en gebruikelijk geregeld wat betreft het gehalte van voedingsmiddelen en zuurstof en wordt gereinigd van onzuiverheden en wortelafscheidingen, indien aanwezig.

In bekende systemen van het in de kop van conclusie 1 gedefinieerde type wordt het kanaal of de trog opgesteld met een kleine neerwaartse helling en wordt de voedingsmiddeloplossing toegevoerd bij een einde van de trog en afgevoerd bij het andere einde, d.w.z. het ondereinde, vanuit welk einde het wordt teruggevoerd naar een zuiveringsinstallatie waarin het gehalte van voedzame zouten enz. in de voedingsmiddeloplossing wordt geregeld en waarin het gehalte van zuurstof wordt geregeld, waarna de oplossing opnieuw wordt gebruikt. Dergelijke systemen leiden aan het nadeel, dat de bij de inlaat geplaatste planten de beste groei-omstandigheden verkrijgen en de bij de uitlaat geplaatste planten slechte omstandigheden verkrijgen, onder meer omdat het zuurstofgehalte afneemt gedurende de doorgang van de voedingsmiddeloplossing door de trog, en omdat optimale samenstelling van de voedingsmiddeloplossing slechts bij de inlaat aanwezig is. In dergelijke systemen is het bovendien moeilijk te waarborgen, dat alle wortels ondergedompeld zijn in de voedingsmiddeloplossing. In sommige systemen wordt een verstrekking van voedingsmiddelvloeistof langs de lengte van het kanaal of de trog verdeeld. Wortelafscheidingen, zogenaamde wortel-uitzwetingen, van de eerste planten in de stroomrichting zullen worden geleid naar de planten verderop in de stroomrichting. Wortel-uitzweting is een algemene term voor wortel-afscheidingen waaronder vitaminen, mineralen, zouten, hormonen, bijprodukten uit de fotosynthese in de bladen enz. Wortel-uitzwetingen verschaffen groei-omstandigheden voor micro-organismes en patho-genische agens en organismes enz. en daarom moeten deze doorlopend worden verwijderd.

VOORDELEN VAN DE UITVINDING

Met het groei systeem volgens de uitvinding wordt een gelijkmatige groei verkregen indien het systeem is gevormd zoals gedefinieerd in conclusie 1. Met deze vormgeving hebben alle planten gelijke groei-omstandigheden daar zij allen een verse en dientengevolge optimale voedingsmiddeloplossing ontvangen, onafhankelijk van hun positie in het kanaal of trog. Een gelijkmatige verdeling van de oplossing wordt verkregen ten einde de wortels van de plant te voorzien van een gelijke hoeveelheid vocht en zij worden dus op gelijke wijze voorzien van water, zuurstof en voedingsmiddelen om een optimaal gebruik van het groeisysteem te waarborgen. De gelijkmatig verdeelde vloei stofstroom over de wortels bij ieder groeimediumblok, waar de verse voedingsmiddeloplossing, welke water, zuurstof en voedingsmiddelen bevat, wordt gegoten over de wortels, die dus continu bevochtigd worden, waarborgt, dat alle wortel-uitzwetingen snel worden verwijderd en via de afvoergroef door de teruggaande vloeistof worden getransporteerd naar de zuiverings- en regenereerinstallatie en slechts een zeer kleine mate naar de volgende plant worden gevoerd. De vormgeving volgens de uitvinding brengt bovendien met zich mee, dat geen stagnerende vloeistof aanwezig is in de trog of het kanaal, welke stagnerende vloeistof anders planten, die wortels ondergedompeld hebben in stagnerende voedingsmiddelvloeistof, kan vergiftigen.

Indien het groeisysteem volgens de uitvinding is gevormd zoals gedefinieerd in het kenmerkende gedeelte van conclusie 2 wordt niet slechts een gelijkmatige verdeling van de voedingsmiddelvloeistof verkregen, maar ook de eigenschap, dat de wortels van de planten op een afstand van de trog of kanaalsteun zijn geplaatst ten einde iedere intrede van koude vanaf een koude ondersteuning te verhinderen.

Door het groei systeem volgens de uitvinding te vormen zoals gedefinieerd in het kenmerkende gedeelte van conclusie 3 wordt een effectieve afvoer verkregen, welke een gelijkmatige werking heeft onafhankelijk van het feit, dat de trog of kanaal niet in een voldoend horizontale stand in de dwarsrichting is geplaatst.

Door het vormen van het groeisysteem volgens de uitvinding zoals gedefinieerd in het kenmerkende gedeelte van conclusie 4 wordt een optimale en gelijkmatige verdeling van de voedingsmiddeloplossing verkregen.

Door het vormen van het groeisysteem volgens de uitvinding zoals gedefinieerd in het kenmerkende gedeelte van conclusie 5 wordt een verdeling van de voedingsmiddeloplossing verkregen in een eenvoudige, echter vrij effectieve wijze zonder de toepassing van andere verdeelmiddel en dan een paar in lengterichting verlopende ribben, welke tegelijkertijd bijdragen aan het waarborgen, dat de planten geschikt in het groeisysteem worden geplaatst.

Het groeisysteem volgens de uitvinding is bij voorkeur ontwikkeld voor gebruik in samenhang met het opgroeien van planten waar iedere plant wordt geplaatst in een onafhankelijk klein blok uit anorganisch groeimedium, bijvoorbeeld een blok uit steenwol of dergelijke, of waar iedere plant is geplaatst in een pot of soortgelijke houder met anorganisch groeimedium. Indien vierkante blokken uit anorganisch groeimedium worden toegepast worden deze opgesteld op de in conclusie 6 of 7 gedefinieerde wijze. De plaatsing hangt onder andere af van de desbetreffende plant. Deze opstelling van het groeisysteem brengt met zich mee, dat een veilige en effectieve afvoer van de voedingsmiddeloplossing en de wortel-uitscheidingen wordt verkregen onafhankelijk van het soort gewas, dat 1n het systeem wordt opgekweekt en activiteit van anaërobe bacterie 1n de wortelzone wordt vermeden. Indien de gedefinieerde vormgeving wordt toegepast is het mogelijk lucht en verse voedingsoplossing te verschaffen bij de onderzijde van het groeimediumblok en dit verschaft de mogelijkheid van vergrote inname van zuurstof en verminderde ongewenste bacteriologische activiteit in de wortelzone.

Door het groei systeem volgens de uitvinding te vormen zoals gedefinieerd in het kenmerkende gedeelte van conclusie 8 wordt een optimale verdeling van de voedingsmiddel oplossing verkregen gedurende de groei van de planten en gedurende het tot stand brengen en ontwikkelen van de wortels.

Conclusies 9 en 10 definiëren verdere gunstige vormgevingen van het groei systeem volgens de uitvinding door welke vormgevingen de verdeling van de voedingsmiddel oplossing verder kan worden verbeterd en gelijkmatiger worden gemaakt en door welke een groeisysteem wordt verkregen, welk systeem op een effectieve wijze kan worden geproduceerd en dus ook in een concurrerende wijze wat betreft prijs zonder de kwaliteit wat betreft de kenmerkende eigenschappen van het systeem nadelig te beïnvloeden.

DE TEKENING

De uitvinding zal hierna worden uiteengezet met verwijzing naar de tekeningen, waarin

Figuur 1 een doorsnede-aanzicht is van het groeisysteem volgens de uitvinding waarbij de afdekking gedeeltelijk is weggebroken om de binnenzijde van het groeisysteem te openbaren,

Figuur 2 een vlak doorsnede-aanzicht is langs de lijn II-II van figuur 1,

Figuur 3 een doorsnede-aanzicht is overeenkomend met dat van figuur 2, echter in samenhang met een andere toepassing van het groeisysteem, en

Figuur 4 een vlak doorsnede-aanzicht is, overeenkomend met dat van figuren 2 en 3, echter in een verbeterd ui tvoeri ngsvoorbeeld.

BESCHRIJVING VAN DE UITVOERINGSVOORBEELPEN

In figuur 1 is een gedeelte weergegeven van een langge-strekte groeitrog of groei kanaal 1 met afdekking 2. Een groeisysteem voor planten omvat een aantal, gebruikelijk een groot aantal, van dergelijke groeitroggen, waarin de planten doorlopend worden voorzien van een voedingsmiddeloplossing en waarin overmaat voedingsmiddel- oplossing doorlopend wordt afgevoerd door middel van de afvoergroeven 3 en de afvoerpijp 12.

De voedingsmiddel oplossing circuleert en wordt op een bekende wijze behandeld in een reinigingsinstallatie, waar de voedingsmiddeloplossing wordt geregenereerd wat betreft het gehalte zuurstof, pH, en de inhoud van voedingsmiddelen, en waar wortel-uitzwetingen worden verwijderd om te waarborgen, dat de groeitroggen altijd worden voorzien van een verse optimale voedingsmiddeloplossing.

De groeitroggen zijn op een zodanige wijze op een steun 13 geplaatst, dat een flauwe neerwaartse helling van de afmeting 0,4 - 2% tot stand is gebracht. De neerwaartse helling wordt aangeduid door de pijl 16 naar de afvoerpijp 12, bijvoorbeeld een neerwaartse helling van 0,4%. De groeitroggen zijn vaak van 6 tot 12 m lang.

Iedere groeitrog 1 is gebruikelijk vervaardigd uit kunststof door gieten of extrusie, zodat de trog 1 wordt geproduceerd in grote lengtes, die, zoals vereist, worden afgesneden en uitgerust worden met geschikte eindstukken. De groeitrog omvat een platform 4, dat enigszins omhoog is bewogen boven de steun 13, zodat alle kou van de steun 13 niet rechtstreeks naar de wortels van de planten kan worden geleid. Door middel van het platform 4 is het mogelijk ver-warmingspijpen of dergelijke te plaatsen in kanalen of gebieden 17 ten einde een thermische verbetering van de groei-omstandigheden te verkrijgen. In het midden van het platform 4 is een pijp 7 aangebracht, bijvoorbeeld in de vorm van een integrale pijp, zoals afge-beeld in de tekening, maar uiteraard kan even goed een onafhankelijke pijp worden aangebracht. De pijp 7 is aangebracht voor de toevoer van voedingsmiddel oplossing. De voedingsmiddeloplossing wordt vanaf de pijp 7 geleid door gaten of toevoerpijpen 8, bijvoorbeeld zoals weergegeven door een bovenste afdekking, zodat de vloeistof geschikt wordt verdeeld gedurende de toevoer. Bij iedere zijde omvat het platform 4 een langsrib 9, zodat bovenop het platform een in lengterichting verlopend gebied verschijnt voor de verdeling van de voedingsmiddeloplossing. De ribben 9 zijn verhoudingsgewijs laag, zodat overmaat voedingsmiddeloplossing in staat is het gebied tussen de ribben te verlaten, hetzij door over de ribben te stromen of door het gebied bij een van de einden te verlaten. Overmaat voedingsmiddel- oplossing zal worden geleid naar de afvoerpijp 12 via de afvoergroeven 3 aan iedere zijkant. De toevoerpijpen zijn zo hoog als mogelijk met betrekking tot de afdekking 2, zodat de verse voedingsmiddeloplossing altijd wordt gesproeid of geleid op de wortels, zelfs indien een verhoudingsgewijs compacte wortelmat tot stand is gebracht. Iedere plant 10, d.w.z. toevoerpijp 8 wordt voorzien van vloeistof in de orde van 4-10 liter per uur.

In het gebied tussen de ribben 9 zijn groeimediumblokken 5 geplaatst, bijvoorbeeld blokken uit minerale wol, een blok voor iedere plant 10.

In figuur 2, welke een doorsnede-aanzicht van figuur 1 is, is afgebeeld hoe een groeimediumblok 5, bijvoorbeeld een rechthoekig groei blok, wordt geplaatst en opgesteld onder een opening 6 in de afdekking voor ieder groeimediumblok. In figuur 2 is weergegeven hoe het groeimediumblok 5 wordt geplaatst tussen de ribben 9. De figuur toont dat het blok een weinig kleiner is dan de afstand tussen de ribben, zodat de voedingsmiddeloplossing gemakkelijk kan bewegen en gelijkmatig wordt verdeeld. Er is niets om te verhinderen, dat het blok 5 zich vult in het gebied tussen de ribben. Na een korte groeiperiode groeien de wortels 14 door het blok 5, zoals in de tekening weergegeven.

In figuur 3 is een doorsnede-aanzicht weergegeven, overeenkomend met dat van figuur 2, echter is in figuur 3 het groei blok ongeveer 90° verdraaid ten opzichte van zijn stand in figuur 2, waarbij het groeiblok op de ribben 9 rust. Een gebied of ruimte verschijnt onder het groeimediumblok, hetgeen bijdraagt tot het vergroten van de mogelijkheid van de toevoer van zuurstof en lucht aan de wortelzone van de plant 10. Wortel-uitzwetingen vanuit wortels 15 onder het groeiblok 5* kunnen nu ook worden verwijderd. Het groeiblok wordt naar positie 5’ gedraaid indien de wortelmat buiten het blok zijn vorming begint.

Ofschoon waterverdelingsribben 9 zijn aangebracht in figuren 2 en 3 om het groeiblok boven het oppervlak van het platform 4’ omhoog te bewegen is het uiteraard mogelijk andere soorten afstandsorganen te gebruiken, bijvoorbeeld kunststof voorwerpen, die onder de blokken worden geplaatst en op zodanige wijze zijn gevormd, dat de stroom van de voedingsmiddelvloei stof nog steeds ongestoord is en ruimte voor de wortels 15 is verschaft.

Ofschoon de uitvinding is uiteengezet in samenhang met planten, die in een groeimediumblok 5 groeien, is er niets om de toepassing van andere soorten planthouders, potten of dergelijke te verhinderen.

Figuur 4 toont een vlak doorsnede-aanzicht, overeenkomend met dat van figuren 2 en 3, echter in een verbeterde uitvoeringsvorm, waar twee stellen in lengterichting verlopende ribben 9 en 9’ zijn aangebracht. Het binnenste stel ribben 9 is hoger dan het buitenste stel ribben 9’ overeenkomstig figuur 4. Dit verschaft de mogelijkheid van een nog nauwkeurigere en gelijkmatigere verdeling van water. Het is bijvoorbeeld mogelijk de afstand tussen de ribben en de hoogtes van de ribben op zodanige wijze af te stellen, dat het in lengterichting verlopende vat, dat tot stand wordt gebracht tussen het binnenste paar ribben 9 dezelfde vloeistof kan bevatten als de twee in lengterichting verlopende vaten aan iedere zijde tussen de ribben 9 en 9* samen kunnen bevatten. Indien behalve dit de aftapgroeven 3 bij iedere zijde in zodanige mate zijn bemeten, dat zij voldoende ruimte hebben om de voedingsmiddel vloeistof af te voeren, ook indien de wortelmat goed ontwikkeld is, is het mogelijk een optimale verdeling van water en een snelle wijziging van water te verkrijgen, zelfs met een kleine neerwaartse helling van de trog of kanaal.

De huidige toepassing toont hoe een toevoerpijp 8 voor de voedingsmiddeloplossing benedenstrooms achter ieder groeimediumblok 5 is opgesteld, welke toevoerpijp de wortels van het desbetreffende blok bewatert evenals deel van de wortelmat van het daaropvolgende blok in de stromingsrichting, daar een aantal proeven hebben bewezen, dat de best mogelijke verdeling van de voedingsmiddeloplossing over de wortelmat op deze wijze wordt bereikt. Behalve dit verbeteren de waterverdeelribben 9, 9’ de verdeling van de voedingsmiddeloplossing. Ten einde het eerst blok van de rij vast te zetten 1s echter een aanvullende toevoerpijp 8 aangebracht 1n de stromingsrichting voor het eerste groeimediumblok, zodat dit blok van beide zijden wordt bewaterd.

Claims (10)

1. Groei systeem voor planten (10) in groeimediumblokken (5, 5*), die zijn geplaatst in lange kanalen of troggen (1) met een kleine neerwaartse helling (16), en die worden voorzien van een voedingsmiddel oplossing en waar het kanaal of de trog middelen (3, 12) omvat voor afvoer van overmaat voedingsmiddeloplossing, welk systeem middelen (7, 8) omvat voor de toevoer en verdeling van verse voedingsmiddeloplossing in een aantal op lengte van het kanaal of de trog verdeelde plaatsen, met het kenmerk, - dat de middelen (7, 8) voor de water-toevoer zijn geplaatst tussen de groeimediumblokken en benedenstrooms, bij voorkeur achter ieder groeimediumblok (5), - dat de middelen voor de water-toevoer in hoofdzaak verticale pijpen omvatten met uitstroming boven of bij de bovenzijde van de wortelmat, die in samenhang met de groei van de plant wordt gevormd, en - dat er middelen (9, 9’) zijn voor gelijkmatige verdeling van de voedingsmiddeloplossing naar de wortels van al de planten in het kanaal of de trog.

2. Groei systeem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de groeimediumblokken (5) zijn geplaatst op een in lengterichting verlopend platform (4) in het kanaal of de trog (1), welk platform ook de middelen (8) voor water-toevoer evenals de middelen (9, 9’) voor verdeling van water omvat.

3. Groei systeem volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat aan iedere zijde van het platform een in lengterichting verlopende groef (3) is aangebracht in samenhang met een afvoerpijp (12), en dat het kanaal of de trog (1) is opgesteld met neerwaartse helling (16) naar de afvoerpijp voor de gebruikte voedingsmiddeloplossing, bij voorkeur een neerwaartse helling van 0,4 - 2%.

4. Groeisysteem volgens ieder van de voorgaande conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het platform (4) een pijp (7) voor voedingsmiddeloplossing omvat evenals een aantal over de lengte van het kanaal of de trog verdeelde toevoerpijpen (8).

5. Groei systeem volgens ieder van de voorgaande conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de middelen voor verdeling van water bestaan uit ten minste een in lengterichting verlopende rib (9, 9’) aan iedere zijde van het platform (4) en op het platform geplaatst.

6. Groei systeem volgens ieder van de voorgaande conclusies 1-5, met het kenmerk, dat het verder middelen omvat om ieder groei-mediumblok (5) een weinig boven het platform (4) in het kanaal of de trog (1) waarin zij zijn geplaatst, omhoog te bewegen.

7. Groeisysteem volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de middelen voor het omhoog bewegen van ieder groeimediumblok (5) worden gevormd door de middelen (9, 9’) voor verdeling van water.

8. Groeisysteem volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de langsribben niet allen van dezelfde hoogte boven het platform (4) zijn.

9. Groeisysteem volgens ieder van de voorgaande conclusies 1-8, met het kenmerk, dat iedere plant is geplaatst in zijn blok groeimedium (5) en dat ieder blok van zodanige afmeting en opstelling is, dat hij op de waterverdeelribben (9) rust.

10. Groeisysteem volgens ieder van de conclusies 1-9, met het kenmerk, dat het platform (4) een in hoofdzaak vlak oppervlak heeft, dat ten minste een langsholte (17) bedekt, bij voorkeur een in lengterichting verlopende holte bij iedere zijde van de pijp (7) voor de toevoer van verse voedingsmiddeloplossing.