WO2016128593A1 - Instalación para cultivo hidropónico - Google Patents

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WO2016128593A1 PCT/ES2016/000019 ES2016000019W WO2016128593A1 WO 2016128593 A1 WO2016128593 A1 WO 2016128593A1 ES 2016000019 W ES2016000019 W ES 2016000019W WO 2016128593 A1 WO2016128593 A1 WO 2016128593A1
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Manuela BELMONTE MULA
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New Growing Systems, S.L.
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    • A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics
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    • Y02P60/21—Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures

Definitions

  • the present invention relates to an installation for hydroponic cultivation, that is to say for the cultivation of plants in the absence of soil, through the use of inert supports for rooting of the plants and supply of nutrients through a closed circuit of fertilizing liquid, to the that periodically incorporate those nutrients that have to replace those absorbed by plants.
  • the object of the invention is to considerably enhance the performance of the installation thanks to the possibility of implanting in the same plants with different growth rates, which reach step by step their optimal growth situation or their fruit production, in order to achieve A continuous production.
  • the invention is therefore situated in the agricultural field, and more specifically in the production of fruit and vegetable products. You can also grow a! fresh air.
  • hydroponic cultivation consists of an artificial method of cultivation without soil, which is carried out on a livelihood.
  • the shallow plant is supported, to which a fertilizing liquid is provided, with a formulation adapted to the requirements of nutrients of the specific type of planting to be cultivated so that with appropriate lighting, which can also be artificial, the adequate concentration and the proportion of nutrients dissolved in water makes the growth conditions of the plants optimal and, consequently, the productivity in the crop is far superior to that of the classical systems.
  • a series of suspended pipes is established on filiform and parallel supports, specifically based on an upper sheet with holes for implantation of respective plants, a bottom sheet without holes that acts as a collector and intermediate sheets that have a series of upper holes, but these are longitudinally offset depending on the crop to be made.
  • the mentioned pipes are assisted by a water supply tube with nutrients and control and of temperature, tube from which the micro-tubes or similar sheet above the level of the upper sheet come out for each irrigation unit, that is to say for each plant, which It is thus fed individually.
  • the liquid cascades down the pipes through staggered holes until it reaches the lower pipe, directing the roots of the plants along the Same route as the nutrient.
  • An installation of this type is suitable for the monoculture of a certain type of pla ⁇ as, that is to say for a plurality of plants identical to each other, but it is not suitable for the development of plants with different levels of growth or different species, as their roots they quickly come into contact and there are interactions that harm some with respect to the others.
  • the installation proposed by the invention solves this problem in a completely satisfactory way, allowing the simultaneous implantation of plains with different levels of growth or different species, without producing negative interactions among them, which allows, as previously stated, to increase substantially the performance of the installation, in addition to continued production or cultivation.
  • the installation that is recommended basically maintains the characteristics of the aforementioned Patent, in terms of the existence in it of a pair of wires, lateral rods or rigid channel, determining the support means of several Constituent sheets of respective overlapping pipes, of indefinite length, forming dihedrals of different anguiation, dihedrals that by their own anguiation configure overlapping channels, of common mouth, where the upper sheet has holes positionally corresponding to the intended location for the respective plants, whose lower sheet is closed, while the intermediate ol sheet is provided with holes also in line with the spacing between plants and offset with respect to those of the upper sheet to achieve a cascading effect, depending on a certain longitudinal inclination that is provided the installation as a whole, specifically the hi, rods or rigid channel of support of the sheets.
  • cascade 55 refers to the trajectory of the fertilizer liquid supplied by a tube that runs longitudinally through the installation and that after bathing the roots of the plants is collected by the bottom sheet or pipe for recycling.
  • the top sheet adopts a multilayer structure, for example structured based on four layers substantially spaced apart from each other, although noticeably less spaced than the different sheets of the installation, counting the upper layer of this sheet with holes conveniently spaced in accordance with the planned separation between plants, while the rest of the layers of this upper sheet have punches or weakening lines facing the holes mentioned, easily torn, so that in At the time of planting using the plant itself as a piercing element, none, one or more of the above mentioned can be torn, so that the root of the plant is located at the level selected for each of them, in a situation of physical independence with The remaining.
  • a multilayer structure for example structured based on four layers substantially spaced apart from each other, although noticeably less spaced than the different sheets of the installation, counting the upper layer of this sheet with holes conveniently spaced in accordance with the planned separation between plants, while the rest of the layers of this upper sheet have punches or weakening lines facing the holes mentioned, easily torn, so that in At the time of planting using
  • said holes of the upper sheet and its complementary die cuts form two marginal alignments in the context of the sheet, which enhances the use of available space.
  • June to each hole and complementary punched out of the upper sheet is a water outlet with multiple outlets, one for each layer, opening at each point adequate to the space provided for the rooting of the corresponding plant.
  • each segment of the upper sheet corresponding to a plant, where it is located at the highest level according to the slope of the installation there is a hole at the opposite end of the segment, that is, at the lowest, which affects so only to the lower layers, that is to say that it does not affect the upper layer, and through which the fall of water occurs towards the second sheet, and cascade until it reaches the lower sheet, this hole being used by the corresponding plant , when their roots reach a predetermined length, so that their roots descend to the lower sheets, analogously as in the aforementioned Patent.
  • Figure 1 Shows a partial perspective view of an installation for hydroponic cultivation carried out in accordance with the purpose of the present invention in ci or n.
  • Figure 2. Shows a cross section of the assembly shown in Figure 1.
  • Figure 3 shows a representation similar to that of Figure L but with the fresh possibilities of implanting the roots of the plant to respective and different nor eles e sine of the multilayer sheet at the time of planting.
  • Figure 4.- It shows, finally, a longitudinal scheme of a segment of the installation.
  • the upper sheet (2) is multilayer, so that four layers (2a, 2b, 2c and 2d) participate in it, these layers being also of different widths so that considerably smaller pipes (7) are defined between them, specifically in height, that the pipes (5) defined between the different plates (2, 3, 4).
  • the upper layer (2a) of the upper turn sheet (2) is provided with two marginal alignments of holes (8), conveniently spaced according to the expected distance between plants (9), and under these holes (8) , affecting the other three layers (2h, 2c and 2d) of the sheet (2), are die cut (8 ') inieially closed, which are easily torn at the time of planting, so that the root of each of the plants are located in any of each of the three levels (7) defined with the aforementioned layers (2b, 2c and 2d), as shown in Figure 4, at the farmer's choice and at a different level than the adjacent plants.
  • the root of the plant itself acts as a punch to break the die cut or the necessary die cuts and access the expected level.
  • a multiple water outlet (1 1) is established, individualized for each floor, with three independent outputs (1 2), each facing each of the spaces or pipes (7) defined by the different layers of the sheet (2).
  • the roots are thus placed at the same level of the muhicapa sheet (2) as the water stream with nutrients and are completely independent of the roots corresponding to the rest of the plants during an initial stage of growth sufficiently wide so that there is no interference between floors, finally and in accordance with the direction of the slope ( ⁇ 3), each of them reach a hole (14), which simultaneously affects the three lower layers (2b, 2c and 2d) of the sheet (2 ), from where water with nutrients and roots descend to the intermediate sheet (3) and from it, with the possibility of another intermediate sheet layer (3 '), to the lower and closed sheet (4) acting as a collector, all of this through holes (15) of said sheets (3, 3 ' ), which determines a cascade circulation for water with nutrients, and a analogous path for roots.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Hydroponics (AREA)

Abstract

Del tipo de las que cuentan con una pareja de varillas laterales (1,1) en funciones de soporte con pendiente para una lámina superior (2) con orificios (8) para implantación de las plañías, una lámina inferior (4) cerrada en funciones de colector, y una o mas láminas intermedias (3), con orificios que determinan una trayectoria en cascada para el agua con los nutrientes, la invención consiste en disponer una lámina superior (2) multicapa en la que participan preferentemente cuatro capas (2a, 2b, 2e y 2d), que definen entre ellas estrechas canalizaciones (7) de uso selectivo, de manera que en el momento de la implantación la raíz de cada planta queda situada en una canalización (7) distinta de la utilizada por las plantas adyacentes. Además se ha previsto que los orificios (8) para implantación de las plantas, formen dos alineaciones marginales y longitudinales. De esta manera se consigue mantener totalmente aisladas las raíces de las plantas adyacentes durante la primera fase de crecimiento de las mismas, evitando interferencias entre el las y permitiendo la ubicación sobre !a instalación de plantas con distintos niveles de crecimiento e incluso plantas de diferente naturaleza, lo que propicia a su vez una producción continuada con un mayor rendimiento de la instalación.

Description

Figure imgf000003_0001
OBJETO. DE.LAI VE O.Ó
La presente invención se refiere a una instalación para cultivo hidropónico, es decir para el cultivo de plantas en ausencia de tierra, mediante la utilización de soportes inertes para enraizamienío de las plantas y aportación de nutrientes a través de un circuito cerrado de líquido fertilizante, al que periódicamente se incorporan aquellos nutrientes que han de reponer a los absorbidos por las plantas. El objeto de la invención es potenciar considerablemente el rendimiento de la instalación merced a la posibilidad de implantar en la misma plantas con diferentes ritmos de crecimiento, que alcancen escalonadamente en el tiempo su situación óptima de crecimiento o su producción de fruto, al objeto de conseguir una producción continuada.
La invención se sitúa pues en el ámbito agrícola, y mas concretamente en la producción de productos hortofruticolas. También se puede hacer cultivo a! aire libre.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Como es sabido, el cultivo hidropónico consiste en un procedimiento artificial de cultivo sin suelo, que se efectúa sobre un sustento donde apoya la planta de poca profundidad, a las que se aporta un líquido fertilizante, con una formulación adecuada a las exigencias de nutrientes del tipo especifico de plañía a cultivar de manera que con una iluminación apropiada, que puede ser también artificial, ía adecuada concentración y proporción de nutrientes disueltos en agua hace que las condiciones de crecimiento de las plantas sean óptimas y que, en consecuencia, la productividad en el cultivo sea muy superior a la de Jos sistemas clásicos.
Paralelamente se consiguen otra serie de ventajas tales como una mayor densidad de plantación, una perfecta protección de Jas raices y de la planta en su conjunto frente a la acción de los agentes patógenos, etc.
El propio solicitante es titular de la Patente de Invención Española con número de publicación ES 2 125 803, en la que se describe un procedimiento de cultivo hidropónico y el complementario dispositivo para su puesta en práctica.
De forma mas concreta, en una instalación según este procedimiento, sobre soportes filiformes y paralelos se establece una sucesión de canalizaciones suspendidas, concretamente a base de una lámina superior con orificios para implantación de respectivas plantas, una lámina inferior sin orificios que actúa como colector y láminas intermedias que cuentan con una serie de orificios superior, pero estos desfasados longitudinalmente dependiendo del cultivo a realizar. Las citadas canalizaciones están asistidas por un tubo de alimentación de agua con nutrientes y control y de temperatura, tubo del que salen por encima del nivel de la lámina superior micro-tubos o similares para cada unidad de riego, es decir para cada planta, que resulta asi alimentada individualmente. El liquido desciende en cascada por las canalizaciones a través de orificios escalonados hasta alcanzar la canalización inferior, dirigiendo a su vez las raíces de las plantas por el mismo recorrido que el nutriente.
Una instalación de este tipo resulta adecuada para el monocultivo de un determinado tipo de plañías, es decir para una pluralidad de plantas idénticas entre si, pero no resulta idónea para el desarrollo de plantas con distintos niveles de crecimiento o distintas especies, por cuanto sus raices entran rápidamente en contacto y se producen interacciones que perjudican a unas con respecto a las otras.
La instalación que la invención propone resuelve de forma plenamente satisfactoria esta problemática, permitiendo la implantación simultanea de plañías con di ferentes niveles de crecimiento o diferentes especies, sin que se produzcan interacciones negativas entre ellas, lo que permite, como anteriormente se ha dicho, incrementar sustancialmente el rendimiento de la instalación, además de una producción o cultivo continuado.
Para ello de forma mas concreta, la instalación que se preconiza mantiene básicamente las características de la Patente anteriormente citada, en cuanto a la existencia en la misma de una pareja de hilos, varillas laterales o canal rígido, determinantes de los medios de sustentación de varias láminas constitutivas de respectivas canalizaciones superpuestas, de longitud indefinida, formando diedros de diferente anguiación, diedros que por su propia anguiación configuran canales superpuestos, de embocadura común, donde la lámina superior cuenta con orificios posicionalmente correspondientes a la ubicación prevista para las respectivas plantas, cuya lámina inferior esté cerrada, mientras que la lámina o l minas intermedias están provistas de orificios acordes también con el distanciamiento entre plantas y desfasadas con respecto a los de la lámina superior para conseguir un efecto cascada, en función de una cierta inclinación longitudinal de que está dotada la instalación en su conjunto, concretamente los hi los, varillas o canal rígido de sustentación de las láminas.
Obviamente este efecto "cascada55 se refiere a la trayectoria del liquido fertilizante suministrado por un tubo que recorre longitudinalmente la instalación y que tras bañar las raices de las plantas es recogido por la lámina o canalización inferior para su recic ado.
Pues bien, a partir de esta configuración básica y de acuerdo ya con la invención, la lámina superior adopta una estructura multicapa, por ejemplo estructurada a base de cuatro capas sensiblemente distanciadas entre sí, aunque notablemente menos distanciadas que las diferentes láminas de la instalación, contando la capa superior de ésta lámina con orificios convenientemente distanciados de acuerdo con la separación prevista entre plantas, mientras que el resto de las capas de esta lámina superior presentan troquelados o líneas de debilitamiento enfrentadas a los orificios citados, fácilmente rasgables, de manera que en el momento de la plantación utilizando la propia planta como elemento perforador, puede desgarrarse ninguno, uno o mas troquelados de los citados, con lo que la raíz de la planta queda situada al nivel seleccionado para cada una de ellas, en situación de independencia física con las restantes.
De acuerdo con otra de las características de la invención, se ha previsto que los citados orificios de la lámina superior y sus complementarios troquelados, formen dos alineaciones marginales en el contexto de la lámina, lo que potencia el aprovechamiento del espacio disponible. Junio a cada orificio y complementarios troquelados de la lámina superior se sitúa una toma de agua con salidas múltiples, una para cada capa, abriéndose en cada punto la adecuada al espacio previsto para eJ enraizamiento de la planta correspondiente.
En cada segmento de la lámina superior correspondiente a una planta, donde ésta se sitúa en el nivel mas alto de acuerdo con la pendiente de la instalación, existe un orificio en el extremo opuesto del segmento, es decir en el mas bajo, que afecta tan solo a las capas inferiores, es decir que no afecta a la capa superior, y a través del que se produce la caída de] agua hacia la segunda lámina, y en cascada hasta alcanzar ¡a lámina inferior, siendo utilizado este orificio por la planta correspondiente, cuando sus raices alcanzan una longitud predeterminada, para que sus raices desciendan hacia las láminas inferiores, de manera análoga como en la Patente anteriormente citada.
DES€RIP fiN.M OS DmUfíS
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 de! 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 parcial en perspectiva de una instalación para cultivo hidropónico realizada de acuerdo con el objeto de la p r e s e n t e i n v en c i ó n . La figura 2.~ Muestra una sección transversal del conjunto representado en la figura 1 .
La figura 3.-- Muestra una representación similar a la de la figura L pero con las fres posibilidades de implantación de las raíces de la planta a respectivos y distintos ni eles e el seno de Ja lámina multicapa en el momento de la plantación.
La figura 4.- Muestra, finalmente, un esquema longitudinal de un segmento de la instalación.
REALIZACION PREFERENTE DE LA INVENCION
A Ja vista de las figuras reselladas y en particular de las figuras i y 2, puede observarse como la instalación que la invención propone está constituida a partir de una pareja de hilos o varillas longitudinales y paralelas ( 1 , Γ ). que constituyen el soporte físico para la canalización múltiple en la que participan una lámina superior (2), multicapa, al menos una lámina intermedia (.3), y una lamina inferior (4), de diferentes anchuras para conseguir respectivas canalizaciones (5) de configuración sensiblemente diédrica, fijadas a las varil las ( 1 , Γ) mediante repliegues marginales (6) representados esquemáticamente en las figuras.
La lámina superior (2) es multicapa, de manera que en la misma participan cuatro capas (2a, 2b, 2c y 2d), siendo también estas capas de diferente anchura de manera que entre ellas se definen canalizaciones (7) considerablemente mas pequeñas, concretamente en altura, que las canalizaciones (5) definidas entre las distintas láminas (2, 3, 4). La capa superior (2a) de la lámina a su vez superior (2), está dotada de dos alineaciones marginales de orificios (8), convenientemente distanciados de acuerdo con el distanciamicnío previsto entre plantas (9), y bajo estos orificios (8), afectando a las otras tres capas (2h, 2c y 2d) de la lámina (2), se sitúan troquelados (8') inieialmente cerrados, que resultan fácilmente rasgables en el momento de la plantación, para que la raíz de cada una de las plantas se sitúe en cualquiera de cada uno de los tres niveles (7) definidos con las citadas capas (2b, 2c y 2d), tal como muestra la figura 4, a elección del agricultor y a distinto nivel que las plantas adyacentes. La propia raíz de la planta actúa como punzonador para romper el troquelado o los troquelados necesarios y acceder al nivel previsto.
Junto a cada, orificio (8) se establece una toma de agua múltiple (1 1 ), individualizada para cada planta, con tres salidas independientes ( 1 2), cada una enfrentada a cada uno de los espacios o canalizaciones (7) definidas por las diferentes capas de la lámina (2).
Las raíces se sitúan así en el mismo nivel de la lámina muhicapa (2) que la corriente de agu con nutrientes y resultan totalmente independientes de las raíces correspondientes al resto de las plantas durante un estadio inicial de crecimiento suficientemente amplio como para que no exista interferencia entre plantas, para finalmente y de acuerdo con el sentido de la pendiente ( ¡ 3), alcanzar cada una de ellas un orificio ( 14), que afecta simultáneamente a las tres capas inferiores (2b, 2c y 2d) de la lámina (2), desde donde agua con nutrientes y raices descienden hacia la lámina intermedia (3) y desde ésta, con posibilidad de existencia de otra capa de láminas intermedias (3 '), a la lámina inferior y cerrada (4) que actúa como colector, todo ello a través de orificios ( 15) de dichas láminas (3, 3 '), que determina una circulación en cascada para el agua con ios nutrientes, y una trayectoria análoga para las raíces.

Claims

R..E I V. IJiJQLlil A 1110.IE_S
Ia.- Instalación para cultivo hidropónico, del tipo de las estructuradas medíanle una pareja de hilos» varillas o canal rígido longitudinales, paralelas y con una cierta pendiente, constituyentes del soporte físico para una lámina superior provista de orificios para implantación de respectivas plantas, una lámina inferior cerrada y una o mas láminas intermedias que forman una serie de canalizaciones diédricas comunicadas en cascada en sentido descendente a través de orificios operativamente establecidos a! efecto, caracterizada porque la lámina superior (2) es una lámina multicapa, en la que participan una pluralidad de capas (2a, 2b, 2c, 2d), ligeramente distanciadas entre si, de manera que definen canalizaciones independientes (7) de escasa altura utiüzables selectivamente para implantación de las raíces de las plantas, a cuyo efecto en situación de enfrentamiento a los orificios (8) para implantación de las plantas, que afectan a la capa superior (2a), las capas restantes (2b, 2c, 2d) incorporan troquelados (8") o lineas de debilitamiento frangibles selectivamente mediante la utilización de la propia raíz de la planta como elemento perforador, para que dicha raíz alcance a criterio del usuario la canalización (7) elegida, distinta de la de las plantas adyacentes.
2a. - instalación para cultivo hidropónico, según reivindicación 1 , caracterizada porque los orificios {§) de implantación de las plantas (9) y sus complementarios troquelados (8"), forman dos alineaciones longitudinales y marginales sobre la lámina superior (2),
3V Instalación para cultivo hidropónico, según reivindicaciones anteriores, caracterizada porque sobre la lámina superior y en correspondencia con cada planta se sitúa una toma de agua múltiple ( 1 1 ), con salidas de apertura selectiva hacia cada una de las canalizaciones (7) constituidas por ías capas (2b, 2c y 2d) de la l mina superior (2).
4a.- instalación para cultivo bidropóníeo, según reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el extremo de las canalizaciones (7) correspondientes a cada planta (9) y en el punto mas bajo de dichas canalizaciones en el sentido ( 13) de la pendiente, se sitúa un orificio ( 14) que afecta a las tres capas superiores (2b, 2c y 2d), y que comunica ías citadas canalizaciones (7) de la lámina superior (2) con las ca alizaciones (5) definidas por las láminas intermedias (3, 3 ') y la lámina inferior cernida (4), para el descenso en cascada del agua con ios nutrientes y paralela determinación de recorrido para las raices de tas plantas.
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