NO176541B - Terning for dyrking av stiklinger ved jordfri dyrking - Google Patents

Abstract

Jordfri eller hydrophonisk dyrking gjennomføres ved hjelp av dyrklngselementer kjent som "kuber". Dyrkingskubene (1) l følge oppfinnelsen består av mlneralflbre som er bundet til hverandre og ikke er fordelt l noen spesiell orden uansett betraknings- retlng. Kubene l følge oppfinnelsen forbedrer rotsystem- utviklingen utnyttelse av tilgjengelig kubemateriale.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en terning for dyrking av stiklinger ved jordfri dyrking, bestående av et mineralfibermateriale der fibrene er bundet til hverandre ved hjelp av et bindemiddel, hvis nødvendig på en sideflate dekket av en vanntett film.

Foreliggende oppfinnelse finner anvendelse ved dyrkings-teknikker som gjennomføres uten bruk av jord, mer spesielt angår oppfinnelsen teknikker der kulturene gjenomløper et antall suksessive planteutviklingstrinn, idet hvert trinn fører til bruk av et substrat, som er større enn det foregå-ende substrat, for derved å muliggjøre at rotsystemet i planten utvikles på tilfredsstillende måte.

Ved intensive jordfrie dyrkingsmetoder fører god admini-strering av materiale og tilgjengelig rom til en suksessjon av trinn tilsvarende bruken av spesifikke substrater.

De oftest benyttede metoder, idag ved dyrking med jordfrie kulturer i drivhus omfatter således minst to suksessive trinn. Det første trinn tilsvarer den første stiklingsvekst. Når stiklingene er små og rotsystemet kun er utviklet i begrenset grad, foretrekker profesjonisten bruken av et lite substrat. Dette muliggjør at antallet stiklinger, som dyrkes i et begrenset rom, kan multipliseres.

Det muliggjør også at mengden med næringsoppløsning, som er nødvendig for å holde substratet under betingelser tilfred-stillende for stiklingsutviklingen, holdes på et minimum.

I det andre trinn disponeres stiklingene, som har vokst på disse substrater, sammen med det første substrat, på et andre større substrat, vanligvis i avstand fra hverandre.

Foreliggende oppfinnelse angår mineralsubstrater på hvilke det utvikles stiklinger som kun krever en begrenset mengde rom i størrelsesorden cirka 1 dm^. Mer spesielt angår oppfinnelsen mineralfibersubstrater av typen bestående av glassull eller steinull.

Substratene ifølge oppfinnelsen er generelt parallellepipediske. Dette er den form som i det vesentlige er den mest praktiske utfra produsentens og brukerens synspunkt. Transporten av disse substrater lettes, og alt spill av rom unngås. Produksjonen lettes også sterkt og gir muligheter for avansert automatisering.

Disse fordeler er av stor betydning for produkter som nødvendigvis må selges for meget lave priser. For brukeren muliggjør denne parallellepipediske form at elementene kan grupperes hensiktsmessig på en liten overflate i dyrkings-trinnet der det er fordelaktig å holde overflaten som opptas, på et minimum, da stiklingene kun i en viss grad er utviklet.

For å lette den følgende forklaring vil disse substrat-elementer kalles "terninger", idet det derved dog skal forstås at de ikke nødvendigvis og ikke engang generelt, har form av en virkelig terning. Navnet er allikevel valgt fordi det er det som generelt benyttes av brukerne.

For å forstå de problemer som foreliggenede oppfinnelse tar sikte på å løse, skal det tilveibringes ytterligere detaljer for dyrkingstilstandene for disse terninger.

I de intensive dyrkingsmetoder som representerer de mest betydningsfulle prospekter for denne type "terning"- produkt, anbringes terningene først mot hverandre over et stort areal.

I denne type arrangement må det tilveibringes både tilfredsstillende irrigering og egnet ventilering for å sikre at stiklingene vokser så rikelig og så hurtig som mulig. Irrigering kan tilveibringes enten via den øvre del av terningene eller gjennom bunnen, det vil si den del som hviler på underlaget. Disse typer irrigeringsoperasjoner er foretrukket i henhold til en cyklus avhengig både av den angjeldende kultur og omgivelsesbetingelsene (sesong, temperatur, fordamping og så videre). Når stiklingene har utviklet seg i en viss grad, er det vanlig å separere terningene fre hverandre for å tilveibringe mer lys og rom. På dette trinn blir irrigeringen fordelaktig gjennomført som antydet ovenfor, idet denne metode er kjent som "subirrige-ring".

Man har sett hvordan irrigeringen kan gjennomføres i disse dyrkingstrinn på terningene. Det er angitt at det var nødvendig å sikre at røttene ble godt ventilert. Denne ventilasjon er en nødvendig betingelse for god utvikling av røttene. Selv om ventilasjonen av terningene avhenger av irrigeringsbetingelsene, avhenger den imidlertid fremfor alt av terningene selv.

Det har vært foreslått forholdsregler for å forbedre ventilasjonen av terningene ved å virke for eksempel på formen. Med disse tidligere forholdsregler er det prinsipp-ielt tilsiktet å unngå at terningene har et for stort areal via hvilket de er i kontakt med underlaget. Derefter er formålet i det vesentlige å fremme drenering av terningen. Tar man med andre ord et basismateriale for hvilket man kjenner egenskapene med henblikk på vannretensjon, er det et spørsmål om å modifisere de "vanlige" karakteristika for dette spesielle materiale med å endre terningenes form.

En vanskelighet med de tidligere terninger var ikke bare å oppnå et godt vann:luftforhold, men også å sikre at forholdet kunne opprettholdes så lenge som mulig mellom to tilførsler av oppløsning når oppløsningen tilveiebringes diskontinuer-lig.

Videre er det viktig å begrense enhver foreliggende forskjell mellom de forskjellige nivåer i rørhøyden så mye som mulig. Det var for å forhindre dannelse av en del som var helt mettet med vann i bunnen, at det tidligere ble foreslått å benytte terninger der fibrene fortrinnsvis er rettet i det vesentlige vertikale plan. Med den samme filt i basis-materialet ville fordelingen av oppløsningen være vesentlig forskjellig, avhengig av hvorvidt fibrene befant seg i horisontale eller vertikale plan. I tillegg ville bruken av terninger med vertikale fibre gi kuber med bedre mekanisk styrke, spesielt forbedret motstandeenve mot sammenpressing eller knusing. Denne egenskap er en spesielt tilstrebet egenskap når det benyttes filter med relativt lav densitet, noe som tilsvarer finere fibre som derved gir mindre motstandsevne mot deformering i dyrkingssituasjoner.

Erfaring har imidlertid vist at et valg av materialer der fibrene i prinsipp er arrangert i vertikale plan, ikke fullt ut tilfredsstiller blomsterdyrkernes behov og ønsker.

Ved studier av disse materialer har det vist seg at den mekaniske styrke og forholdet luft:vann, også når det er meget stort, ikke tar i betraktning behovene for plantevekst i full grad. Det har også vært mulig å vise at rotfordeling-en i dyrkingsmaterialet er en meget viktig faktor og at denne fordeling krever ytterligere forbedring.

Selv om stiklingsvekst og "vertikale" fiberterninger opp-muntres av forbedret drenering og, som en konsekvens av oppnåelse av et høyere forhold luft:vann, synes det vertikale arrangement av fibrene å begrense fordelingen av røttene i terningen. Sagt på enkel måte vokser røttene i denne type terninger fortrinnsvis fra topp til bunn med begrenset tverrvekst. Grunnene for denne type vekst er ikke helt ut forstått. Det er nedenfor gjort forsøk på å fremme noen hypoteser idet man ser på resultater av sammenligningsforsøk med utførelsesformene ifølge oppfinnelsen.

Det er, for mineralfiberdyrkingsterninger, vist at røttenes vekst i materialet kan forbedres uten å forårsake noen problemer hva angår de mekaniske egenskaper, spesielt med bruk av en filt som ikke har den struktur som finnes i de fleste vanlige typer filt. I denne henseende vet man at fibrøse mineralsubstrater, som har vært benyttet i jordfrie kulturer, egentlig er produkter som var ment for en annen anvendelse, nemlig termisk isolasjon. I praksis begrenset industrimannen seg, som hadde ideen med å benytte disse produkter i blomsterdyrking, til å begynne med modifiseringen av disse basisprodukter til et strikt minimum, det var å gjøre dem fuktbare på punkter der, tradisjonelt, et hydrofobt isolasjonsprodukt var ønsket. Fremgangsmåten for fremstilling av filter til bruk for fremstilling av jordfrie dyrkingssub-strater er av denne grunn den samme som for isolasjonsfilt, spesielt hva angår dannelsen av fibre og de efterfølgende trinn som fører til fremstilling av filten. Det er velkjent at fibrene ved de vanlige produksjonsmetoder samles på en gaspermeabel tranportør og der har en tendens til å lokali-sere seg selv i strata, parallelle med mottakertransportørens plan. Denne foretrukne orientering, som er inherent i produksjonsteknikkene, kommer igjen til syne i sluttproduktet. Når det gjelder såkalte "vertikalfiber"-substrater, forblir basismaterialstrukturen i det vesentlige uendret.

Kun posisjonen av materialet i substratet modifiseres. I stedet for å benytte "horisontal" filt, blir filten benyttet vertikalt ved å dreie materialet i dyrkingselementene. De strata som til å begynne med ble dannet parallelt med mottakertransportørens plan, befinner seg i dette tilfellet snudd i vertikal posisjon.

Det har nå vist seg at en forbedring i stiklingsveksten og en forbedret vekst i terningmaterialet kan oppnås ved å benytte et materiale der fibrene fortrinnsvis ikke er anordent i strataform, men så langt mulig er fordelt tilfeldig i alle retninger.

I henhold til dette angår foreliggende oppfinnelse en terning av den innledningsvis nevnte art, og denne karakteriseres ved at fibrene i materialet er anordnet uten noen foretrukken orientering, uansett betraktningsretning, idet fibrene efter fremstilling samles i form av en lagdelt filt som underkastes en longitudinell kompresjon, slik at densiteten efter kompresjon er mellom 20 og 70 kg/m^.

Mineralfiberbasert isolasjonsmateriale med denne type struktur er kjent for eksempel fra EP-B-0 133 083. Formålet med dette dokument er å oppnå isolasjonsfilt med meget god mekanisk motstandsevne, spesielt mot kompresjon, og som benyttes ved for eksempel foring av bygninger.

Det er vist at filter med en struktur tilsvarende den til isolasjonsfiberprodukter av den ovenfor angitte type, fremmer en fordelaktig fordeling av rotsystemet i stiklings-kulturen.

Metoden for oppnåelse av substrater ifølge oppfinnelsen bestemmer også deres struktur. Denne metode er den metode som er beskrevet i det ovenfor angitte europeiske patent. I henhold til dette blir orienteringen av fibrene rearrangert på basis av et fibersjikt anbrakt på en traportør. Sjiktet, som dannes på transportøren, har strata som antydet ovenfor. Disse rearrangeres ved komprimering av sjiktet i lengde-retning. Denne operasjon, som også kalles krepping, gjennom-føres kontinuerlig på sjiktet før strukturen fikseres ved tverrbinding av bindemidlet.

Kreppingstrinnene, som tilsvarer en longitudinell kompresjon, må ikke forveksles med den kompresjon som utøves på tykkelsen av sjiktet i praktisk talt alle prosesser for fremstilling av isolasjonsfilter.

Hovedformålet med den sistnevnte produksjon er å fastslå tykkelsen til sluttproduktet og dets densitet. Kompresjon, som utøves loddrett på fiberstrataplanet, modifiserer ikke stratifiseringen, bortsett fra at strata gjøres mer kompakt.

Når dette er sagt, er det åpenbart at denne logitudinelle kompresjon, som fører til kreppingen av fibrene, kan kombine-res med kompresjon av fibertykkelsen, idet disse operasjoner skjer samtidig eller efter hverandre.

Longitudinell kompresjon kan nå høye andeler som avhenger av flere faktorer, dimensjonene av fibrene som utgjør sjiktet, tykkelse og densiteten for sjiktene og så videre. For å rearrangere innrettingen av fibrene i vesentlig grad, er det longitudinelle kompresjonsforhold større enn 1,5 og fortrinnsvis større enn 2.

Forholdet mellom lengdene før og efter kompresjon kalles "kompresjonsforholdet".

For sjikt som til å begynne med har meget lav densitet og, tatt i betraktning de densiteter som benyttes i jordfrie dyrkningsmaterialer, kan kompresjonsforholdet være så høyt som 10 eller mer. Vanligvis overskrider forholdet ikke 6.

Terningene ifølge oppfinnelsen har en densitet mellom 20 og 70 kg/km<3>, fortrinnsvis mellom 30 og 60 kg/km<3>.

Økonomiske grunner fremtvinger produkter med lett vekt. Gevinster kan oppnås både med henblikk på material-omkostninger og transport. I tillegg er produkter med lett vekt også hyppig slike der fibrene er finere og av denne grunn gir den høyeste vannretensjonen i forhold til fibervek-ten. Ikke desto mindre bør den lave vekt ikke gi kompromis-ser når det gjelder terningens oppførsel i bruk. Selv når den er passende kreppet for å modifisere fiberfordelingen og dermed forbedre den mekaniske styrke, bør terningen fortrinnsvis ikke være på mer enn 20 kg/km<3>. Innen dette området er glassfiberterningen med fibre med lange og fine

dimensjoner, blandt de produkter der densiteten kan være så lav som mulig.

En ytterligere grunn er at en minimal densitet er ønskelig. Således er det ønskelig hvis terningene har en viss grad av stabilitet når de er i bruk. De blir generelt ganske enkelt plassert på bæreren eller underlaget. Muligheten for at en plante, som vokser på terningen skal bringe den til å velte, må unngås. Spesielt bør terningene ikke undergå noen deformasjon i stor grad ved komprimering, og spesielt må det være mulig at de kan plukkes opp, selv når de er fylt med næringsoppløsning, uten at de deformeres for mye. Således er det viktig når terningene behandles, for eksempel når de tynnes ut eller arrangeres i grupper, at dette ikke forårsak-er at de blir udekket. En viss densitet er derfor å fore-trekke .

Dimensjonene for fibrene er også en faktor som påvirker produktets kvalitet. Ved fremstilling av mineralsubstrater var tendensen tidligere å benytte fibre valgt blandt de fineste fibre som kunne fremstilles. Formålet var å fremme kapillaritet i produktene ved å øke forholdet fiberoyerflate: fibermasse. Dyrkingserfaring viser nok en gang at for å fremme veksten av rotsystemet på enhetlig måte og for de foretrukne densiteter som angitt ovenfor, er det fordelaktig å velge fibre der den midtre diameter ligger mellom 2 og 9 jjm, fortrinnsvis med en diameter mellom 4 og 7 pm. Den siktede "Micronaire" eller "finhetsindeks" for fibrene i pm ligger mellom 1 og 7 ved 5 gram.

Målingen av fibrenes "Micronaire", også kalt "finhetsindeks" tar hensyn til den spesifikke overflate ved hjelp av måling av det aerodynamiske trykktap når en gitt mengde fibre fra en ikke limt masse underkastes trykk, lagt på ved hjelp av en gass, generelt luft eller nitrogen. Denne måling er vanlig i anlegg for fremstilling av mineralfibre og er standardisert i henhold til DIN 53941 eller ASTM D 1448. Ved målingen benyttes vanligvis et apparatur som i fagverdenen heter "Micronaire-apparat". Ved målingen blir fibrene veiet, vanligvis 5 g ± 0,01 g, og lagt på bunnen av et sylindrisk kammer med vertikal akse med gassinnløp i den nedre del. Fibrene holdes på plass ved hjelp av en kalibrert propp som tillater gjennomslipp av gass. En preliminær prøve tillater å justere luftmengden til en gitt verdi, alltid den samme før man påbegynner prøven på fibermassen. Målingen av fibrenes "Micronaire" eller "finhetsindeks" består i å fastslå indikasjonen på det normaliserte strømningsmeter når fibrene holdes på plass. For å arbeide innen det samme trykktaps-området er det nødvendig å tilpasse mengden av fibre som prøves ved å redusere massen når diameteren reduseres. Det er således nødvendig å nevne dette samtidig som man angir mengderesultatet. Forøvrig henvises det til de ovenfor angitte standard-normer.

Oppfinnelsen skal forklares i større detalj nedenfor under henvisning til de ledsagende tegninger der: figur 1 viser en konvensjonell terning i perspektiv og delvis i snitt;

figur 2 er et riss tilsvarende det i figur 1 som viser en terning ifølge oppfinnelsen;

figur 3 skjematisk viser den måte på hvilken røttene utvikler seg i en konvensjonell terning; og

figur 4 skjematisk viser den måte røttene utvikler seg på i en terning ifølge oppfinnelsen.

Figur 1 viser en konvensjonell terning. Den består vanligvis av en blokk av mineralull 1 hvis dimensjoner er i størrel-sesorden 10 cm/side.

Konvensjonelt omfatter den øvre flate av terningen en utsparing 2 hvori det er tilpasset en "plugg" 6.

Med dette menes den lille bærer, under noen centimeter i størrelse, og bestående av et materiale på hvilken spiringen skjer ved begynnelsen av dyrkingen. Bruken av pluggen for stiklingsveksten er ikke en nødvendighet. Dette trinn benyttes i blomsterdyrkingen ved meget stor produksjon. I dette tilfellet muliggjøres det at en meget vesentlig mengde plass kan spares under de første dyrkingsdager. Pluggen består av et materiale som kan være av samme type som terningen eller forskjellig fra denne.

Terningstrukturen er slik at strata 3 av fibrøst materiale er anordnet vertikalt. Arrangementet kan vanligvis sees idet det er lette variasjoner i fargingen forbundet med nærværet av et bindemiddel som viser seg som "stripedannelse" på den øvre flate. Denne stripedannelse er også synlig på sideflaten mot hvilke disse strata er loddrette.

Fordelingen av fibrene i "planet" til et stratum synes, på den annen side, å være helt tilfeldig. Dette er vist i skjæreplanene 4.

Det samme vilkårlige arrangement finnes selvfølgelig på de to andre sideflater parallelle med disse to strata som ikke er vist i figur 1.

Terningen er vanligvis dekket av et dekksjikt 5 som er strukket over de fire sideflater. Dette dekksjikt består vanligvis av polyetylen eller en hvilken som helst annen syntetisk film med de samme egenskaper. Dekkfilmen holdes vanligvis på terningen ved varmekrymping. Denne film skal begrense fordamping fra terningen, forhindre at røttene trer ut av sideflatene og forhindre algevekst på terningen. Av den sistnevnte grunn er dekkmaterialet fortrinnsvis opakt for ultrafiolett lys. De samme elementer vises i figur 2 for en terning fremstilt fra et materiale ifølge oppfinnelsen. Forskjellen ved behandling, det vil si den longitudinelle kompresjon av filten eller krepping, avbryter den konvensjonelle "lagdannelse" i fibrene. Når sammenpressingen gjennomføres på tilfredsstillende måte i henhold til de ovenfor angitte indikasjoner, er strukturen praktisk talt identisk i alle retninger.

Dette vises i figur 2 der man ser fibrene uten noen foretrukket orientering uansett hvilket plan det dreier seg om.

En av hovedfordelene ved å benytte terninger ifølge oppfinnelsen i forhold til konvensjonelle terninger, er vist i figurene 3 og 4. I disse figurer, som begge i snitt viser en fjerdedel av terningen, vises skjematisk de typiske vekstfor-løp i hvert av de to materialer.

I det konvensjonelle materialet ifølge figur 3 vokser røttene fortrinnsvis mellom de forskjellige strata. Røttene synes kun å gå fra et stratum til et annet med vanskelighet som om de møter et hinder på sin vei. Veksten i planene parallelt med strata favoriserer en hurtig fremskriden av rotsystemet mot de nedre deler av terningen, eller til sidene. Under disse betingelser er utviklingen av rotsystemet i terningen kun meget partsielt.

Veksten i en terning ifølge oppfinnelsen, som vist i figur 4, viser i motsetning til dette en god fordeling av rotsystemet ut gjennom terningmaterialet i alle retninger.

Man utnytter derfor terningen bedre med henblikk på funksjo-nen av å tilføre planten luft og næringstilførsel. I tillegg vil stiklingene i identiske dyrkingsperioder utvikles bedre på produkter ifølge oppfinnelsen.

I de tidligere utførelsesformer har man merket seg at lagdelingen, som hindrer gjennomtrengning av rotsystemet, er større hvis filten består av lange og fine fibre som danner et mer kompakt nettverk. Av denne grunn er det spesielt fordelaktig å velge glassfibre for terningene som tilfredsstiller oppfinnelsens trekk.

Sammenligningsprøver ble utført på tomatstiklinger av Capello-typen.

Kulturene ble dyrket på glassfiberterninger. Glasset er et av de som benyttes for produkter med en forisolasjon, og sammen-setningen er:

Filtene hadde en densitet på 45 kg/m<3> og størrelen i pm er 5 ved 5 g (noe som tilsvarer fibre der den midlere diameter er ca. 6 pm).

I en første serie forsøk ble filten holdt i lag. Det ble ikke gjennomført noen longitudinell sammenpressing ved frem-stillingen.

I en andre serie prøver var filten, som ble benyttet, resul-tatet av en eller et antall longitudinelle kompresjons-prosesser i en grad av 4, efter mottaket på et transportør-belte.

Terningene hadde en størrelse på 100 mm x 100 mm x 65 mm. De forskjellige strata er vertikale i den "laminerte" eller lagdelte terning. Dyrkingen gjennomføres i følgende rekke-følge : såtid = 0 på glassullpluggene;

efter 2 uker, overføring av pluggene til terningene som ligger side ved side;

efter 5 uker, separering av terningene i en mengde av 8/ m<3> på bakken;

efter 6 uker er stiklingene modne for overføring av terningene til kulturkaker.

Dyrkingen stanses på dette trinn. Stiklingene skjæres av ved toppen av terningen, og den friske og tørre luft-vegetabilske masse for de to prøvegrupper måles.

Gjennomsnittet av 12 stiklinger for hver av de to grupper viser:

prøve på lagdannet terning:

prøve på terning i følge oppfinnelsen:

Sammenligningen viser en økning på ca. 10 % av den luft-vegitabilske masse når det gjelder oppfinnelsen. Denne observasjon kompletteres ved observasjonen av rotveksten i terningtverrsnittet.

Disse terningtverrsnitt viser klart en mer komplett utnyttelse av terningen ifølge oppfinnelsen.

I det ovenfor anførte er det vist at glassfiberfilter helt ut er egnet for det tilsiktede bruk. I tillegg til dette kommer de økonomiske grunner som viser at feltene er meget fordelak-tige i visse tilfeller. I denne forbindelse må produktenes opprinnelse påpekes nok en gang. Det er vist at de stammer fra fremstilling av isolasjonsfilt. I lys av den geografiske fordeling av isolasjonsglassfiberproduksjons-enheter er det mulig å fremstille dyrkingsterninger ifølge oppfinnelsen nær bruksområdene og, som en konsekvens derav, å redusere transport- og lagringsomkostningene til et minimum.

Claims (5)

1. Terning for dyrking av stiklinger ved jordfri dyrking, bestående av et mineralfibermateriale der fibrene er bundet til hverandre ved hjelp av et bindemiddel, hvis nødvendig på en sideflate dekket av en vanntett film, karakterisert ved at fibrene i materialet er anordnet uten noen foretrukken orientering, uansett betraktningsreting, idet fibrene efter fremstilling samles i form av en lagdelt filt som underkastes en longitudinell kompresjon, slik at densiteten efter kompresjon er mellom 20 og 70 kg/m<3>.

2. Terning ifølge krav 1,karakterisert ved at det longitudinelle kompresjonsforhold er mellom 1,5 og 10 avhengig av den opprinnelige densitet i materialet.

3. Terning ifølge krav 1,karakterisert ved at den består av glassfibre hvis midlere diameter er mellom 2 og 9 pm.

4. Terning ifølge krav 1,karakterisert ved at den består av glassfibre hvis midlere diameter er mellom 4 og 7 pm.

5. Terning ifølge krav 1,karakterisert ved at den består av glassfibre der finhetsindeksen i henhold til DIN 53941 eller ASTM D 1448 i pm er mellom 1 og 7 ved 5 gram.