WO2014131921A1 - Sistema para el cultivo de plantas en planos verticales o inclinados - Google Patents

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WO2014131921A1
WO2014131921A1 PCT/ES2014/000025 ES2014000025W WO2014131921A1 WO 2014131921 A1 WO2014131921 A1 WO 2014131921A1 ES 2014000025 W ES2014000025 W ES 2014000025W WO 2014131921 A1 WO2014131921 A1 WO 2014131921A1
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vertical
inclined planes
plants
planes according
outer layer
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PCT/ES2014/000025
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Inventor
Rafael FERNÁNDEZ CAÑERO
Antonio Franco Salas
Iván GAVIÑO ESCOBAR
Fernando Hidalgo Romero
Luis PÉREZ URRESTARAZU
Original Assignee
Universidad De Sevilla
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/02—Receptacles, e.g. flower-pots or boxes; Glasses for cultivating flowers
    • A01G9/022—Pots for vertical horticulture
    • A01G9/025—Containers and elements for greening walls
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2

Definitions

  • the present invention refers, as its name implies, to a system for growing plants in vertical or inclined planes, which improves their development immediately after transplanting.
  • the system of the invention is formed by a group of modules, each of which comprises a combination of flexible layers of reduced thickness, an exterior responsible for promoting aeration of the root part of the plant and an interior responsible for the homogeneous distribution of water and nutrients.
  • hydroponic type crops such as those shown in WO2010045708, US2011059518, US2011302837 or ES201 00678 of this same holder.
  • said hydroponic systems are formed from at least two layers between which the plants are located at a bare root or in an inert substrate and where the outer layer supports the plant and the interior is responsible for transporting water. and the nutrients to the root,
  • the main drawback is that the plant is subjected to an initial stress in the cultivation or pre-cultivated phase since the organic plant development medium is changed to an inorganic one to which they are incorporated the nutrients
  • said documents are concerned with the feeding of the root structure of the plants through the inner layer, which transports water and nutrients, they do not make the necessary exchange of gases that must occur in said root structure. , that is, of the gas or oxygen exchange that must exist between said root structure and the external environment so that an optimal catabolic process occurs in it.
  • WO2010045708 is limited to describing that the outer layer can be of any material that provides protection to the substrate, for example recycled polypropylene felt. That is, it does not mention at any time the need to optimize gas exchange with the environment. Proof of this is also the fact that a material is used that essentially serves as a good water conductive material.
  • the present invention describes a system for the cultivation of plants in vertical or inclined planes of the hydroponic or semi-hydroponic type that uses a substrate of the same transplanted plant that resolves the aforementioned drawbacks, since it improves its adaptation and development in a short space of time since they are transplanted, both indoors and outdoors.
  • the plant cultivation system of the present invention comprises a plurality of modules where each one comprises at least two layers, an exterior responsible for the aeration of the plant in its buried part and a rear layer responsible for the distribution of Water and nutrients
  • each one comprises at least two layers, an exterior responsible for the aeration of the plant in its buried part and a rear layer responsible for the distribution of Water and nutrients
  • the catabolic process that takes place at the roots is optimized, that is, the mass exchange between the root structure of the plant, the air and the soil is optimized.
  • feed solution facilitating a suitable gaseous exchange in the case of the outer layer and a homogeneous absorption in the case of the back layer.
  • modules of the plant cultivation system of the present invention comprise:
  • said outer layer takes water from the root contour and, through a natural mass exchange process such as evaporation of the liquid, eliminates the water that gives way to the air.
  • the layer has a good permeability to the passage of air, since in addition it must have a certain capacity of water absorption so that said air, when passing through it, is loaded with moisture for an effective mass exchange, or in other words, having a good ability to evaporate water.
  • the fundamental parameters to be taken into account when choosing a correct material for the outer layer are: o Permeability to the passage of air; o Efficiency of air saturation; Y
  • said material has a high efficiency in air saturation at low or very low passage speeds and a medium absorption capacity, since if said absorption is too high said layer will be filled with water and will prevent gas exchange.
  • the material that composes the outer layer must meet other requirements, such as not degrading in contact with light and water.
  • the contact area of the buried part thereof with the outer layer should be the maximum possible, for which in the present invention said outer layer comprises a system of vertical folds that open or unfold, increasing both the contact surface with the plant and the storage capacity, while avoiding the undesirable surface deformations caused by the stresses that would appear in the modules if the outer and inner layers are sew together as a pocket as in traditional systems, where there is hardly any slack between them.
  • each of the modules that make up the system of the invention will be formed by the set of the two layers, external and internal, which are sewn or joined together so as not to impede the progression of the roots.
  • each of the modules has non-definitive joining means between them so that a continuous surface of variable dimension can be created, adapted to the needs.
  • the fact that the modules join each other in a non-definitive way will facilitate maintenance or replacement of any of them if necessary.
  • the system of the invention composed of several modules, will comprise fasteners of the modules as well as, if necessary, an auxiliary structure through which to attach to the support wall if it is not done directly and even a system of irrigation.
  • Figure 1 Shows a perspective view of a possible assembly of a system for growing plants according to the present invention.
  • Figure 2 Shows a cross-sectional view of the system shown in Figure 1.
  • Figure 3 Shows a front elevational view of the system of the previous figures where the lateral fixations are also appreciated.
  • Figure 5 Shows a sectioned perspective view of a possible embodiment of the invention where a support element and the watering means are incorporated.
  • Figure 6 Shows a side view of the embodiment of Figure 5.
  • the system for growing plants in vertical or inclined planes of the invention comprises a plurality of modules, each of which in turn comprises an outer layer (1) responsible for promoting aeration of the root part and an inner layer (2) for the distribution of water and nutrients, both flexible and with a joint thickness of between 1.0 and 2.5 cm.
  • the materials tested were those that in principle met minimum initial requirements for the three fundamental parameters explained above, that is, air permeability, air saturation efficiency and specific water consumption.
  • said polyamide fiber layer was perforated in order to further improve its air and water permeability.
  • the ideal thickness thereof is established between 6 mm and 15 mm, since for thicknesses of the textile fibers above of these values would be: a lower aeration capacity by increasing the resistance to the passage of air (greater pressure drop);
  • the inner layer (2) of great matrix power and therefore of absorption and distribution of water, according to a preferred embodiment it is composed of polypropylene fibers and other recycled natural fibers such as cotton, wool, etc. Nonwoven and micro perforated to improve its water permeability.
  • the density of this inner layer (2) will be between 250-800 gr / m2, which is what has been considered in tests as more suitable to maintain the level of humidity required by the plant ; less would not have sufficient capacity, and with greater density would incorporate more water than necessary with the risk of waterlogging, in addition to more weight.
  • the union between the outer and inner layers is carried out by sewing with resistant synthetic thread forming grids between 10 and 25 cm and where said sewing is carried out with a separation of between 3 and 4 mm of needle passage for facilitate the passage of roots and not prevent the root development of plants, that is, their expansion to the rest of the surface.
  • the outer layer (1) comprises a vertical fold (6) approximately in the center of the grid that would form the module, fold (6) which forms a pocket in which the corresponding plant or plants will be housed.
  • the outer layer (1) is represented and how from the opening of the fold (6) there is an increase in the perimeter (7a and 7b), which allows both to expand the contact surface with the buried part such as avoiding deformations and tensions in all the layers,
  • FIG 4.2 a preferred embodiment of said fold (6) is shown, which will have a length at its upper horizontal edge, which forms the mouth, which will be equivalent to at least 1.55 times the development or width of the inner layer (2) so that the volume that encloses the development of both will be equivalent to the volume of a pot of diameter ⁇ cm, recommended for planting this type of modules for grid widths of 13 cm, thereby achieving a medium ideal to avoid tensions in the buried part of the plant.
  • the development of the upper and maximum perimeter of the fold (6) will be equal to that of half the circumference of diameter to the width of the grid.
  • a third layer or back layer (3) composed of a flexible PVC waterproofing sheet sewn and thermo-sealed on the perimeter of the back of it.
  • FIG. 2 An example of an embodiment using that PVC waterproofing layer can be seen in Figure 2, where the section of the system of the invention is represented in such a way that the superposition of the outer (1), inner (2) and rear (3) as well as the initial opening of the pockets formed by the folds (6), as well as a possible horizontal irrigation pipe (4) and a clamping profile (8) for the system, where said pipe (4) will be recordable by means of a hitch system such as Velero TM or similar.
  • a hitch system such as Velero TM or similar.
  • said channeling (4) may be perforated or have self-compensating drippers.
  • FIG 3 which represents the elevation of the system of the invention
  • the distribution of the folds (6) in the center of each grid can be observed as well as the position occupied by the lateral fixings (9) of each module, which can be constituted by synthetic zippers, buttons or similar means, which will allow the union of several of said modules forming a single continuous surface, protecting the meetings against moisture by means of overlaps of the PVC sheet not shown.
  • FIG. 5 two practical embodiments are shown in which a support piece (11) for the assembly is included, which also serves as a storage tank and to which the fastening profile will be screwed or fixed ( 8) that supports the modules that make up the system of the invention.
  • Said support (11), according to a possible embodiment, is formed from a strong, metallic or plastic, U-shaped profile that collects the perimeter of the assembly, supporting on its upper part the fastening profile (8) before indicated and at the bottom forming a reservoir (13) for the storage of water and nutrients, water that will be distributed by a pump (14) housed at one of its ends through a vertical pipe (15) to the pipe line (4) located at the top.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Cultivation Receptacles Or Flower-Pots, Or Pots For Seedlings (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)

Abstract

La presente invención se refiere a un sistema para el cultivo de plantas en planos verticales o inclinados especialmente concebido para lograr un óptimo desarrollo de las mismas de forma inmediata tras el trasplantado y que básicamente comprende una pluralidad de módulos, cada uno de los cuales comprende una capa exterior (1) para absorber el agua del sustrato donde se ubica dicha estructura radicular y facilitar el paso de aire a su través de forma que se produzca el intercambio gaseoso entre dicha estructura radicular y el medio exterior para que en ella se produzca el proceso catabólico, una capa interior (2), de un material con capacidad de absorber y distribuir líquido y nutrientes a dicha estructura radicular y una tercera capa posterior (3) opcional impermeabilizante.

Description

Sistema para el cultivo de plantas en planos verticales o inclinados Objeto de la invención
La presente invención se refiere, como su propio nombre indica, a un sistema para el cultivo de plantas en planos verticales o inclinados, el cual mejora su desarrollo de forma inmediata tras el trasplantado.
Más concretamente, el sistema de la invención está formado por una agrupación de módulos, cada uno de los cuales comprende una combinación de capas flexibles de reducido espesor, una exterior encargada de favorecer la aireación de la parte radicular de la planta y una interior responsable de la distribución homogénea de agua y nutrientes.
Antecedentes de la invención
Actualmente existen en el mercado diversos sistemas de cultivo vertical de plantas modulares como por ejemplo los que utilizan cajas o contenedores de sustratos orgánicos como los denominados comercialmente "Modulo Green™", "ETL Easy Green™", etc.
Sin embargo, en dichos sistemas, que utilizan cajas o contenedores de sustratos orgánicos, si bien se consigue una buena aceptación de la planta al medio, a cambio necesitan de un gran volumen de materia orgánica, la cual cuando se satura de agua transmite importantes cargas a la estructura auxiliar sobre la que se ancla, y por ende, al soporte receptor. Además, las cajas o contenedores que los albergan limitan el desarrollo de las raíces de las plantas pues éstas no tienen suficiente intercambio de gases, evitando el correcto desarrollo radicular.
Como alternativa existen los denominados cultivos de tipo hidropónico como los mostrados en WO2010045708, US2011059518, US2011302837 o la ES201 00678 de este mismo titular. Básicamente, dichos sistemas hidroponicos se forman a partir de al menos dos capas entre las que se sitúan las plantas a raíz desnuda o en un sustrato inerte y donde la capa exterior sirve de soporte a la planta y la interior es la responsable de transportar el agua y los nutrientes a la raíz,
No obstante, si bien dichos sistemas han sido ampliamente utilizados cumpliendo con los requisitos para los cuales han sido diseñados y generalmente solucionando el problema del volumen y el peso, los mismos presentan una serie de deficiencias o inconvenientes que son los que la presente invención soluciona. El primero de ellos y más evidente es el que viene derivado por la propia estructura de los mismos, es decir, de la utilización de las capas a modo de bolsillos o receptáculos para las plantas, lo que produce deformaciones en el contorno de los módulos y que a su vez originan tensiones que terminan deteriorando el soporte de cultivo, además de provocar importantes tensiones en la parte radicular de la planta que influyen negativamente en su crecimiento y que se suman al hecho de tener que confinarse en un pequeño espacio.
Además, en los sistemas hidropónicos en general, el mayor inconveniente es que la planta es sometida a un estrés inicial en la fase de cultivo o pre-cultivado ya que se cambia el medio orgánico de desarrollo de la planta por uno inorgánico al que se incorporan los nutrientes.
Relacionado con lo anterior, pero aún más importante, es el hecho de que dichos cultivos hidropónicos, y en particular los descritos en los documentos antes mencionados, no mejoran el desarrollo aéreo de la planta debido a que no están concebidos para mejorar el desarrollo de su parte enterrada, provocando así diferentes grados de asfixia radicular.
Concretamente, si bien dichos documentos se ocupan de la alimentación de la estructura radicular de las plantas por medio de la capa interior, la cual transporta el agua y los nutrientes, no lo hacen del necesario intercambio de gases que debe de producirse en dicha estructura radicular, es decir, del intercambio gaseoso o de oxígeno que debe de existir entre dicha estructura radicular y el medio exterior para que en ella se produzca un óptimo proceso catabólico.
Más concretamente, y tal y como puede verse en los citados documentos, este problema no sólo no se resuelve sino que ni siquiera se menciona, pues la estructura de las capas que se describen no permite dicho intercambio gaseoso, o al menos no de una forma eficiente.
Así, por ejemplo, el documento WO2010045708 se limita a describir que la capa externa puede ser de cualquier material que proporcione protección al substrato, por ejemplo fieltro de polipropileno reciclado. Es decir, no menciona en ningún momento la necesidad de optimizar el intercambio gaseoso con el medio. Prueba de ello es, además, el hecho de que se utilice un material que sirve, esencialmente, como un material buen conductor de agua.
En los otros documentos citados tampoco se hace referencia en ningún momento a la estructura de la capa exterior, sino que únicamente se incide en el hecho de que ha de llevarse agua a la planta a través de la capa interior o intermedia en su caso, para lo cual sí se dan algunos ejemplos de posibles materiales utilizados, como por ejemplo de la fibra de algodón.
Así, se tiene que en el estado de la técnica ni se habla de la necesidad de proporcionar al sistema una correcta aireación por medio de la capa exterior ni por lo tanto se ofrece solución alguna. Es por ello por lo que los sistemas hidropónicos del estado de la técnica, o no consiguen un buen desarrollo radicular y, por ende, de la planta en sí, o incluso la perjudican debido a un exceso de agua en sus raíces por utilizar materiales muy absorbentes tanto en sus capas exteriores como interiores.
A los anteriores inconvenientes se suma además el hecho de que, si se quiere evitar la asfixia radicular de las plantas o incluso su muerte cuando no se favorece convenientemente la aireación de las plantas con el medio, es necesario controlar el riego de cada tipo de planta instalada, lo que necesita de costosos y complejos sistemas de riego automatizado.
Descripción de la invención
La presente invención describe un sistema para el cultivo de plantas en planos verticales o inclinados del tipo hidropónico o semi - hidropónico que utilice sustrato de la misma planta trasplantada que resuelve los inconvenientes antes señalados, pues mejora su adaptación y desarrollo en un reducido espacio de tiempo desde que son trasplantadas, tanto en interior como en exterior.
Concretamente, el sistema para el cultivo de plantas de la presente invención comprende una pluralidad de módulos donde cada uno de ellos comprende al menos dos capas, una exterior responsable de la aireación de la planta en su parte enterrada y una capa posterior encargada del reparto de agua y nutrientes. Así, mediante la especial estructura de esas dos capas, que se definirá a continuación, se optimiza el proceso catabólico que tiene lugar en las raíces, es decir, se optimiza el intercambio de masas entre la estructura radicular de la planta, el aire y la solución de alimentación, facilitando un intercambio gaseoso adecuado en el caso de la capa exterior y una absorción homogénea en el caso de la capa posterior. Con esto se consigue una reducción del período de estrés por trasplantado de la planta, mejorando el resultado del cultivo que incidirá a su vez en una menor necesidad de reposición en la fase de mantenimiento, así como el inmediato resultado estético de la instalación. Asimismo, el mejor desarrollo de la planta en su parte aérea se debe al mejor desarrollo radicular de la misma, lo cual incide en la capacidad de captar nutrientes y en su capacidad para fijarse al sustrato soporte, haciendo posible que desarrolle una mayor masa en la parte aérea, proporcional al desarrollo radicular.
De forma más concreta, los módulos del sistema para el cultivo de plantas de la presente invención comprenden:
- Una capa interior en contacto con la superficie del sustrato donde se aloja la raíz y responsable de transportar el agua y los nutrientes de forma homogénea por medio del contacto constante de la raíz con una superficie alimentada, para lo que cumple con el requisito de tener un gran potencial matricial, es decir, que tiene una gran capacidad de distribución y retención o absorción de líquido, tanto en dirección vertical como horizontal para así optimizar en lo posible el riego.
- Una capa exterior responsable de la oxigenación de la planta, para lo que cumple a la vez con dos requisitos: o Absorber el agua del sustrato donde se ubica la raíz de la planta; y o Facilitar el paso de aire a su través.
Con esta doble función dicha capa exterior toma agua del contorno de la raíz y, mediante un proceso de intercambio de masas natural como es la evaporación del líquido, elimina el agua que deja paso al aire.
No obstante, para llevar a cabo esta función no basta con que la capa presente una buena permeabilidad al paso del aire, pues además de ello ha de contar con cierta capacidad de absorción de agua de forma que dicho aire, al atravesarla, se cargue de humedad para un intercambio efectivo de masas, o en otras palabras, que tenga una buena capacidad de evaporar agua.
Así, se tiene que los parámetros fundamentales a tener en cuenta a la hora de elegir un material correcto para la capa externa son: o Permeabilidad al paso del aire; o Eficiencia de la saturación del aire; y
o Consumo específico de agua.
De forma que dicho material presente una alta eficiencia en saturación del aire a velocidades de paso bajas o muy bajas y una capacidad de absorción media, ya que si dicha absorción es demasiado elevada dicha capa se llenará de agua e impedirá el intercambio gaseoso.
Por último, además de contar con las anteriores propiedades, el material que compone la capa externa debe de cumplir otros requisitos, como son el no degradarse en contacto con la luz y el agua.
De todo lo anterior se deriva que es crítico para el crecimiento de la planta que la zona de contacto de la parte enterrada de la misma con la capa exterior debe ser la máxima posible, para lo que en la presente invención dicha capa externa comprende un sistema de pliegues verticales que se abren o despliegan, aumentando tanto la superficie de contacto con la planta como la capacidad de almacenamiento, a la vez que se evitan las indeseables deformaciones superficiales producidas por las tensiones que aparecerían en los módulos si las capas exterior e interior se cosieran juntas a modo de bolsillo como en los sistemas tradicionales, en donde apenas existe holgura entre ellas.
Así, cada uno de los módulos que conforman el sistema de la invención estará formado por el conjunto de las dos capas, externa e interna, las cuales se encuentran cosidas o unidas entre sí de forma que no impidan la progresión de las raíces. A su vez, cada uno de los módulos cuenta con medios de unión no definitivos entre ellos de tal forma que se pueda crear una superficie continua de dimensión variable, adecuada a las necesidades. Además, el hecho de que los módulos se unan entre sí de forma no definitiva facilitará las tareas de mantenimiento o la reposición de alguno de ellos si fuese necesario.
Del mismo modo, el sistema de la invención, compuesto por varios módulos, comprenderá elementos de sujeción de los módulos así como, si fuese necesario, una estructura auxiliar a través de la cual sujetarse al muro soporte si no se hace directamente e incluso un sistema de riego. Descripción de las figuras
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1 : Muestra una vista en perspectiva de un posible montaje de un sistema para el cultivo de plantas según la presente invención.
La figura 2: Muestra una vista en sección transversal del sistema representado en la figura 1.
La figura 3: Muestra una vista en alzado frontal del sistema de las figuras anteriores en donde además se aprecian las fijaciones laterales.
- Las figuras 4.1 y 4.2: Muestran sendas vistas de los pliegues con los que cuentan cada una de las capas exteriores en diferentes grados de apertura.
La figura 5: Muestra una vista en perspectiva seccionada de una posible realización de la invención en donde se incorpora un elemento de soporte y los medios de regado.
La figura 6: Muestra una vista lateral de la realización de la figura 5. Realización preferente de la invención
Tal como se observa en las figuras y según una posible realización práctica de la invención, el sistema para el cultivo de plantas en planos verticales o inclinados de la invención comprende una pluralidad de módulos, donde cada uno de ellos comprende a su vez una capa exterior (1) encargada de propiciar la aireación de la parte radicular y una capa interior (2) para la distribución de agua y nutrientes, ambas flexibles y con un espesor conjunto de entre 1 ,0 y 2,5 cm.
En cuanto a la cara exterior (1), para determinar su composición se realizaron ensayos con diferentes materiales en un túnel de viento de baja velocidad de circuito abierto y sección circular, donde se hizo pasar a su través un flujo de aire uniforme y estable de entre 0,25 a 0,5 m/s (correspondiente a un paso de aire no forzado) en condiciones controladas de temperatura y humedad y una aplicación regulada del flujo de agua.
Concretamente, los materiales ensayados fueron aquellos que en principio cumplían con unos requisitos iniciales mínimos para los tres parámetros fundamentales anteriormente explicados, es decir, la permeabilidad del aire, la eficiencia de saturación de aire y el consumo específico de agua.
De dichos ensayos se derivó que el mejor comportamiento se obtenía utilizando la poliamida, y más concretamente una que comprendiera fibras de poliamida no tejida unidas entre sí por medio de una resina, pegamento o similar.
Además, según una realización preferente, a dicha capa de fibras de poliamida se le realizaron micro perforaciones con el fin de mejorar aún más su permeabilidad al aire y al agua.
Más concretamente, para dicho material y para los valores de velocidad del aire antes indicados, se obtuvieron los siguientes resultados:
- En cuanto a la permeabilidad al paso del aire, se obtuvo una resistencia al paso del mismo entre los 3,57 y 35,49 Pa, rango en el que el contacto del aire que atraviesa la capa propicia una óptima evaporación del agua (agua que absorbe de la parte enterrada, dejando paso al aire y favoreciendo el proceso catabólico en la parte radicular) teniendo en cuenta que, para valores menores de 3 Pa no se produce contacto agua-aire suficiente y, para mayores de 30 no tiene lugar un paso de aire adecuado para facilitar el intercambio gaseoso en la raíz.
- Con los anteriores parámetros, se obtuvo una eficiencia de saturación de aire entre el 45,45% y 35,09% respectivamente, es decir, que se conseguía evaporar entre los 0.43 y 0.62 litros por hora y metro cuadrado de superficie.
- Por último, en cuanto a la capacidad para evaporar agua, lo cual se relaciona directamente con el consumo específico de agua, es decir, la capacidad de absorber agua de la parte enterrada de la plata, y por tanto, evaporarla al contacto con el aire, el consumo se situó entre los 0,66 y los 1 ,60 l/mA2, lo que constituye un rango óptimo ya que a partir de 1,5 l/mA2 se tienen dificultades para propiciar el intercambio de masas (ya que hay excesiva agua entre las fibras), y por tanto, no deja paso al aire necesario para el intercambio gaseoso en la parte radicular, y por debajo de 0,6 l/mA2 se produce el efecto contrario, es decir, que no absorbe suficiente agua de la parte radicular y no cumple con su función evaporadora.
No obstante, a modo de ejemplo, a continuación se indican también los resultados obtenidos para otros dos de los materiales ensayados, en este caso dos tejidos artificiales flexibles y que a priori podían cumplir con los requisitos iniciales antes especificados. a) Uno de esos materiales fue el poliuretano, el cual, para las velocidades del aire tomadas como referencia arrojó los siguientes resultados:
- Resistencia al paso del aire entre 1 ,78 y 5,25 Pa, por lo que el contacto agua - aire no era suficiente.
En cuanto a la eficiencia de saturación del aire, ésta era menor que la de la poliamida, pues se situaba entre el 40,89% y 15,57%, con lo que su capacidad de evaporar agua disminuye; y
- El consumo específico de agua se establecía entre los 0,77 y los 2,05, muy por encima de la poliamida, lo que según se explicó anteriormente da problema de saturación de la capa.
Además de que los valores indicados no son óptimos para los parámetros principales, este material también se descartó por ser excesivamente reactivo frente al contacto con la luz y el agua, deteriorándose rápida y considerablemente con el paso del tiempo. b) Otro de los materiales ensayados fue el compuesto por fibras de poliéster, el cual, para las velocidades del aire tomadas como referencia arrojó los siguientes resultados:
- Resistencia al paso del aire entre 3,10 y los 15,56 Pa, bastante menor que la poliamida;
- Una eficiencia de saturación mucho menor que las de los otros materiales ensayados anteriores de entre -25,18% y 13,40%-, con lo que su capacidad para evaporar agua es claramente insuficiente, no dejando paso al 02 necesario para el correcto proceso catabólico que tiene lugar en la parte enterrada; y - Un consumo específico de agua de 0,34-0,75 lm-2, claramente insuficiente por cuanto supone que no absorbe suficiente agua de la parte radicular.
Así, Una vez determinada la idoneidad de la fibra de poliamida no tejida, y para una realización preferente de la invención, el espesor ideal de la misma se establece entre los 6 mm y los 15 mm, pues para espesores de las fibras textiles por encima de estos valores se tendría: una menor capacidad de aireación al aumentar la resistencia al paso del aire (mayor caída de presión);
- una menor capacidad de saturar el aire y por tanto de evaporación al ser menor el flujo de aire que puede atravesar el tejido;
- un mayor consumo de agua ya que la eficiencia sería menor y quedaría mayor cantidad retenida y posteriormente drenada por el tejido; y por lo tanto
- una mayor retención de agua, que se expresa en un mayor peso por metro cuadrado de tejido provocando mayores cargas en la estructuras soporte de este;
En cuanto a la capa interior (2), de gran poder matricial y por lo tanto de absorción y distribución de agua, según una realización preferente se encuentra compuesta de fibras de polipropileno y otras fibras naturales recicladas tales como algodón, lana, etc. no tejidas y micro perforadas para mejorar su permeabilidad al agua.
Según una posible realización práctica de la invención, la densidad de esta capa interior (2) será de entre 250-800 gr/m2, que es la que se ha considerado en ensayos como más indicada para mantener el nivel de humedad que requiere la planta; menos no tendría capacidad suficiente, y con mayor densidad incorporaría más agua de la necesaria con el riesgo de encharcamiento, además de más peso.
Por otro lado, la unión entre las capas exterior e interior se lleva a cabo mediante cosido con hilo sintético resistente formando cuadrículas de entre 10 y 25 cm y donde dicho cosido se realiza con una separación de entre 3 y 4 mm de paso de aguja para facilitar el paso de las raíces y no impedir el desarrollo radicular de las plantas, es decir, su expansión al resto de la superficie.
Ambas capas, exterior (1) e interior (2), se desarrollan además según dos criterios principales: 1.- Maximizar el contacto de la capa exterior con la parte radicular de la planta, para optimizar el proceso catabólico; y
2 - Adaptar la geometría de las capas a la geometría de la parte enterrada de la plata, para no transmitir tensiones a la raíz ni el sustrato soporte.
Para ello, y según puede verse en las figuras, las cuales muestran una realización preferente de la invención, la capa exterior (1) comprende un pliegue (6) vertical aproximadamente en el centro de la cuadrícula que formaría el módulo, pliegue (6) que forma un bolsillo en el cual se albergará la planta o plantas correspondientes.
Más concretamente, en la figura 4.1 , se representa la capa exterior (1) y cómo desde la apertura del pliegue (6) se da lugar a un aumento del perímetro (7a y 7b), que permite tanto ampliar la superficie de contacto con la parte enterrada como evitar deformaciones y tensiones en el conjunto de las capas,
En la figura 4.2, se representa una realización preferente de dicho pliegue (6), el cual tendrá una longitud en su borde superior horizontal, que forma la embocadura, que equivaldrá como mínimo a 1 ,55 veces el desarrollo o ancho de la capa interior (2) de forma que el volumen que encierra el desarrollo de ambas será equivalente al volumen de una maceta de diámetro Θ cm, recomendada para la plantación de este tipo de módulos para anchos de cuadrícula de 13 cm, con lo que se consigue un medio idóneo para evitar tensiones en la parte enterrada de la planta.
En otras palabras, el desarrollo del perímetro superior y máximo del pliegue (6) será igual al de la mitad de la circunferencia de diámetro al ancho de la cuadrícula.
Por último, y según una posible realización práctica de la invención, de cara a proteger el muro soporte de la humedad del sistema de la invención, se incorpora una tercera capa o capa posterior (3) compuesta por una lámina impermeabilizante de PVC flexible cosida y termo-sellada en el perímetro de la parte posterior del mismo.
Un ejemplo de realización que utiliza esa capa impermeabilizante de PVC puede verse en la figura 2, en donde se representa la sección del sistema de la invención de tal forma que se aprecia la superposición de las capas exterior (1), interior (2) y posterior (3) así como la apertura inicial de los bolsillos formados por los pliegues (6), así como una posible canalización (4) horizontal de riego y un perfil de sujeción (8) para el sistema, en donde dicha canalización (4) será registrable mediante un sistema de enganche tal como Velero™ o similar.
Por otro lado, dicha canalización (4) podrá estar perforada o bien contar con goteros auto compensantes.
Asimismo, en la figura 3, que representa el alzado del sistema de la invención, se puede observar la distribución de los pliegues (6) en el centro de cada cuadrícula así como la posición que ocupan las fijaciones laterales (9) de cada módulo, las cuales pueden estar constituidas por cremalleras sintéticas, botones o medios similares, que permitirán la unión de varios de dichos módulos formando una única superficie continua, protegiendo los encuentros frente a la humedad mediante solapes de la lámina de PVC no representados.
Por último, en las figuras 5 y 6 se representan sendas realizaciones prácticas en las que se incluye una pieza de soporte (11) para el conjunto, que sirve además de depósito de almacenaje y al cual se atornillará o se fijará el perfil de sujeción (8) que soporta los módulos que conforman el sistema de la invención.
Dicho soporte (11), según una posible realización, se conforma a partir de un perfil resistente, bien metálico o de plástico, en forma de U que recoge el perímetro del conjunto, soportando en su parte superior el perfil de sujeción (8) antes indicado y en la parte inferior formando un depósito (13) para el almacenamiento de agua y nutrientes, agua que será distribuida por una bomba (14) alojada en uno de sus extremos a través de una canalización vertical (15) hasta la línea de canalización (4) situada en la parte superior.

Claims

REIVINDICACIONES
1. - Sistema para el cultivo de plantas en planos verticales o inclinados que comprende una pluralidad de módulos, en donde cada uno de dichos módulos comprende al menos una capa exterior (1) y una capa interior (2), ambas flexibles y unidas entre sí y entre las que se aloja la estructura radicular de dichas plantas, donde la capa interior (2) es de un material con capacidad para absorber y distribuir líquido y nutrientes a dicha estructura radicular y caracterizado por que la capa exterior (1) es de poliamida.
2. - Sistema para el cultivo de plantas en planos verticales o inclinados según reivindicación 1 , caracterizado por que la capa exterior (1) de poliamida comprende fibras de poliamida no tejida.
3. - Sistema para el cultivo de plantas en planos verticales o inclinados según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado por que la capa exterior (1) de poliamida está micro - perforada.
4. - Sistema para el cultivo de plantas en planos verticales o inclinados según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la capa exterior (1) de poliamida tiene un espesor de entre 6 y 15 mm.
5. - Sistema para el cultivo de plantas en planos verticales o inclinados según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la capa exterior (1) comprende un pliegue (6) vertical que forma un bolsillo en el cual se albergará la planta o plantas correspondientes.
6. - Sistema para el cultivo de plantas en planos verticales o inclinados según reivindicación 5, caracterizado por que el pliegue (6) tiene una longitud como mínimo a 1 ,55 veces el ancho de la capa interior (2).
7. - Sistema para el cultivo de plantas en planos verticales o inclinados según reivindicación 1 , caracterizado por que la capa interior (2) está compuesta de fibras de polipropileno y otras fibras naturales recicladas y micro perforadas para mejorar su permeabilidad al agua.
8. - Sistema para el cultivo de plantas en planos verticales o inclinados según reivindicación 7, caracterizado por que la capa interior (2) tiene una densidad de entre 250 y 800 gr/m2.
9. - Sistema para el cultivo de plantas en planos verticales o inclinados según reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la capa exterior (1) y la interior (2) tienen un espesor conjunto de entre 1 ,0 y 2,5 cm
10. - Sistema para el cultivo de plantas en planos verticales o inclinados según reivindicación 1 , caracterizado por que la unión entre las capas exterior (2) e interior (1) se lleva a cabo mediante cosido con hilo con una separación de entre 3 y 4 mm de paso de aguja para facilitar el paso de las raíces.
11. - Sistema para el cultivo de plantas en planos verticales o inclinados según reivindicación 10, caracterizado por que el cosido entre las capas exterior (2) e interior (1) se lleva a cabo mediante hilo sintético resistente formando cuadrículas de entre 10 y 25 cm.
12. - Sistema para el cultivo de plantas en planos verticales o inclinados según reivindicación 1 , caracterizado por que cada uno de los módulos comprende una capa posterior (3) compuesta por una lámina impermeabilizante de PVC flexible.
13. - Sistema para el cultivo de plantas en planos verticales o inclinados según reivindicaciones 1 ó 12, caracterizado por que cada módulo cuenta con fijaciones laterales (9) que permiten la unión de varios de dichos módulos formando una única superficie continua.
14. - Sistema para el cultivo de plantas en planos verticales o inclinados según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende una canalización (4) horizontal de riego y un perfil de sujeción (8).
15. - Sistema para el cultivo de plantas en planos verticales o inclinados según reivindicación 14, caracterizado por que comprende una pieza de soporte (11) para el conjunto y al cual se atornillará o se fijará el perfil de sujeción (8) que soporta los módulos que conforman el sistema de la invención y porque dicho soporte en su parte inferior constituye un depósito de almacenaje (13) del líquido sobrante del riego y comprende una bomba (14) para el envío de dicho líquido a través de una canalización vertical (15) hasta la línea de canalización (4).
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