WO2019051622A1 - Contenedor orgánico para crecimiento vegetal - Google Patents

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WO2019051622A1
WO2019051622A1 PCT/CL2018/050085 CL2018050085W WO2019051622A1 WO 2019051622 A1 WO2019051622 A1 WO 2019051622A1 CL 2018050085 W CL2018050085 W CL 2018050085W WO 2019051622 A1 WO2019051622 A1 WO 2019051622A1
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container
plant growth
containers
strips
organic
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PCT/CL2018/050085
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Inventor
Agustina BELLO
Original Assignee
Ana María Labella Cancela
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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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/02—Layered products comprising a layer of synthetic resin in the form of fibres or filaments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/02—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising animal or vegetable substances, e.g. cork, bamboo, starch

Definitions

  • the invention provides a container and a constructive system for generating containers useful for the growth and development of plants and other vegetables.
  • the object of the present invention is to provide a container containing a material suitable for containing a growing plant and its substrate, which resolves the typical pathologies that appear in the development of the root systems of plants when using traditional clay pots Cooked, ceramic, concrete, plastic or metal.
  • the materials and conformation of the organic containers of the invention also provide favorable conditions for efficient growth by conservation of temperature and humidity conditions adjusted to the requirements of the roots, increase of root respiration and aerial cauterization of the radicular portions that they emerge from the material of the wall of the container towards their exterior forming a root system anchored and distributed homogeneously in the whole of the substrate with efficient absorption of the required nutrients. Furthermore, this invention solves the growing demand for containers built with ecological materials that contribute to the protection of the environment. It also requires containers that promote plant growth efficiently.
  • the particular characteristics of this invention derive from the fact that the set of components have a high content of organic materials that generate thermal insulation and maintain the moisture of the clod or substrate, and that by having a conformation with structural handles, integrity is maintained of the crop.
  • the container of the invention is a device designed to be easily located in spaces of small dimensions. They are alternative products to pots traditional as plastic or ceramic or metal, due to its great benefits as its low weight, malleability and porosity. All these changes favor better productive yields on the crops and resolve stress situations due to drought, flooding or root saturation in the substrate.
  • the low content of synthetic materials complies with the convincedan standard UNIT 1239: 2017 of “Identification and classification of waste”, the Spanish standard UNE-EN-13432 “Requirements for containers and packaging recoverable by composting and biodegradation” equivalent to the German standard DIN V-54900-1 and Canadian standard CAN / BNQ 0017-088 based on the international standard ISO 17088 "Specifications for Compostable Plastics", which converts the container of the invention into a “compostable” assembly, allowing to bury the crop together with the container on the ground or in a larger container with the same characteristics, thus avoiding the trauma of the root system associated with the transplant.
  • the inventors of the present invention have designed a container that meets these characteristics and discloses it in the present document.
  • the inventors declare that their invention does not refer to the individual materials, to the jute vegetable fibers that make up the different layers of the containers of the invention, nor to the methods of production of said materials, all of them are already known in the state Of art.
  • Application CN 102396387 (Jiangsu Redbud Dyeing Tech Co., et al, 2011-11-04) describes the production process of a pot using a material prepared by said method resulting in a nonwoven linen felt. East The fabric goes through a production process of preheating the vegetable fiber to mold it and then successive heating and cooling to form the final containers. From this process arises an excessively pressed material that presents problems of: permeability causing excessive water retention; insufficiency of oxygen and high hardness that works as a rigid wall, very resistant to the penetration of the root terminals causing the roots to hang, accumulate in the bottom and against the walls of the container, decreasing the yield of absorption of nutrients and lower production foliar.
  • the application JPH09322654 (A) ⁇ Combi Co, 1997 -12-16) discloses a material (“mock”) that turns out to be a felt formed by layers, and that significantly improves the water retention capacity while maintaining adequate moisture in the substrate . It is made up of 5 layers: an interior made of woven hemp fabric, an outer one of highly water absorbing polymer, an outer one still of peat powder, another of moss and an outer one of jute. Also, as in CN102396387, heating is used to achieve the molding of the pieces by melting the polyethylene with its adjacent layers, to achieve the reticular structure of the material.
  • This material has the disadvantage of being of complex machining and produces heterogeneous laminates, with which the root system that develops seeks only those parts of the walls of the container with better oxygenation.
  • the layer of moss near humidity also lodges fungi that generate pathologies in root growth.
  • none of the prior art documents listed above combines the elements and features of the container of the invention as a result of the synergy between them: - improve or prevent the occurrence of root diseases such as fungi and other microorganisms that affect efficiency, and - avoid the generation of stress states in the plants that would occur due to the use of materials such as those disclosed by the patents CN102396387, JPH09322654 (A), CN202444852 (U) and CN 102498970 (A), thermally pressed felts.
  • the objective of the container of the invention was to find the best solution, which was sustainable and organic to contain a vegetable.
  • the use of hot-pressed vegetable fiber felt was ruled out because in this case it would have also been necessary to use some binder in order to be able to make these fibers remain consolidated, since the natural plant fibers do not consolidate themselves.
  • Pressed felts have better performance with synthetic fibers than with natural fibers because they take advantage of the thermoplastic properties of these fibers to consolidate. But pressed felt is a more complex solution when modeled with natural plant fibers, in this case it is more advantageous to punch the fibers.
  • pressed felt adds the need to find a suitable binder, which decreases the breathing of the material and also decreases the life cycle of the pressed felt itself because the tensile strength properties deteriorate over time. as the binder degrades.
  • pressed felts are not an attractive and friendly material for the roots, as are the needled felts, due to the better penetrability in the interstices left by the punching. The inventors have achieved a container system apt to solve these disadvantages.
  • the present invention then provides a container and a constructive system for generating containers for plants composed of Warp kn.it + punching felt walls of jute or natural woody fibers, with a non-woven core of polypropylene and columns. or structural support veins of belt tapes or high tensile strength tapes that also serve as handles for transport, support or handle.
  • the constructive method to achieve 3a union between the materials is sewn.
  • Figure 1 Shows an unfolding three-dimensional plane of the exemplified design of a container of the invention.
  • FIG. 2A The construction diagram is shown with the breakdown of the constituent parts
  • FIG. 2B The construction diagram of a container of the invention with its assembled parts is shown.
  • FIG. 2C The final scheme of the typical conformation of the exemplified container wall is shown
  • FIG 3. An expanded schematic of the finished exemplified container is shown.
  • Figure 4. The folded shape of the container exemplified once manufactured is shown.
  • FIG. 5 The unfolded conformation of the manufactured container is shown in its position of use.
  • Figure 5 and 6 Photographs illustrating the use of the exemplified container of the invention are shown.
  • FIG. 7 A and 7B Two illustrative photographs are shown with the detail of the radiculation that passes through the material of the walls (7 A) and of the colonization by the growing vegetable in a piece of the constructive material that acts as the wall and floor of the container.
  • FIG. 8A and 8B Two comparative diagrams are presented as an example of the optimal root development in the container exemplified with respect to that of traditional pots.
  • Figure 9 Cross section of the wall of the containers of the invention to denote the different layers and materials.
  • Figure 10A and 10B It shows the two schemes of four data acquisition stations that were programmed to monitor temperature, humidity and hours of sunlight, from Engineering Uno boards with Ardafruit extensions for data collection and storage on SD memory cards. The stations were programmed to collect rounds of readings from all sensors at 15 minute intervals from the start of the trials. The data obtained is shown in Example 1 below. 10A corresponds to the records of temperature, humidity and hours of sunlight of the Station El del
  • Example 1 where a DHT22 digital sensor and a photoresistor were used.
  • 10B corresponds to the temperature and humidity records in two containers (pots) each, in Stations E2, E3 and E4 of Example 1, in which two Vegetronix VH400 humidity sensors and two THERM200 temperature sensors per station.
  • FIG. HA at 11F The arrangement of the roots in the clod is shown.
  • HA shows the selected cuttings.
  • 11B shows the state of development of the roots at the time of transplantation.
  • 11C shows the detail of the roots developed in the bottom of each type of container.
  • 11D shows the detail of the linear growth on the walls of the plastic container.
  • HE shows a view of the bottom of the container of the present invention.
  • HF shows the ramified root system in a container of the present invention.
  • the container of the invention (Fig. 1) is formed by four side walls (1) and a bottom wall (2) all joined together, with appropriate longitudinal seams following the lines of its edges (3) forming a volume, with the upper face (4) completely open.
  • the shaped volume presents a truncated pyramidal format to ensure an internal volume of substrate that allows the development of a profuse radicularization of the plant, in the lower sector of the container where its volume thickens. Also the geometric shape it lowers the center of gravity of the whole and improves its stability against the inclemency of strong winds.
  • the walls and the bottom (1,2) are formed by a multilayer assembly (Fig. 9) consisting of:
  • an outer layer of synthetic net (5) of high strength such as preferably a fabric of the "Warp Knit” type also known as “tricot” or “warp knit”, or also open fabrics of polyester fibers, polypropylene , nylon or other synthetic fibers of high tensile strength and weather conditions, and
  • an inner punch felt layer consisting of a series of woody natural fiber blankets, a non-woven polypropylene layer, and another series of woven blankets. woody fibers. All these blankets are consolidated as a single felt through the process of punching.
  • Said natural woody fibers can be any fiber chosen from the group consisting of jute fibers, hemp fibers, ramie fibers, flax fibers or the like, or a mixture in any proportion of the mentioned fibers.
  • Said synthetic networks of high resistance in addition the aforementioned "Warp Knit", can be nautical networks, flat fabrics used for garden furniture of high tensile strength and low warp.
  • the substantive characteristics of these networks is that they allow aeration, be synthetic yarns of high tensile strength, and high resistance to weather conditions.
  • the layers are adhered to each other by simple contact with pressure of punching and by the seams on their edges (3), without the addition of any adhesive chemical, to achieve adhesion between them. This is an important advantage because it prevents plants from absorbing potentially toxic substances.
  • the structure of the container is provided, the thickness of the walls, and the molding that was specifically developed for this use. No other post-felted treatment is applied.
  • Figure 7 shows the activity of the roots of the plant sticking out through the multilayer material of the walls. This shows that the roots find these materials friendly, they can colonize, penetrate and finally cross them.
  • Non-woven fabrics are known in art as TNT, an acronym for the term Woven or Non Woven Fabric.
  • TNT an acronym for the term Woven or Non Woven Fabric.
  • the process of cold punching applied to the non-woven fibers hooks the filaments of the layers of vegetable and synthetic fibers that go through and intertwine them, creating small holes in the TNT core of the felt that allows the passage of the roots , Air and water.
  • This characteristic combined with the property of the natural fibers to absorb and release water converts the material of the walls and bottom into a permeable membrane.
  • the use of this perforated TNT brings many benefits to the container of the invention, such as regulating the evaporation of water, and the amount of air entering the lump or substrate.
  • the use of this TNT punched material allows to reach an appropriate balance of respiration, drainage and biodegradability.
  • the punching process used is any of those known in the art.
  • the non-woven polypropylene added as the felt core provides integrity to the assembly.
  • the needle-punched vegetable TNTs of jute fiber were originally developed at the industrial level as useful materials as filters or insulators, in particular as anti-noise felt for the automotive industry, even its primary use was the acoustic insulation of motors.
  • the needle-punched vegetable TNTs of jute fiber are used for another function (container walls for plant growth), and provide a different solution to the object of their creation. This new use is not obvious.
  • the outer synthetic net (5) used in the embodiment that is exemplified is a "Warp Knit” fabric also known as “knitting” or “warp knitting”, and only fulfills the function of adding strength to the fabric. set. Knitted fabrics such as “Warp Knif no TNT” arise from a knitting process called warp knitting Warp knitting is a family of weaving methods by which the yarn “zigzags" along the length of the fabric forming parallel longitudinal columns and trusses with their adjacent ones, generating a network with large open interstitial spaces, in the tissue that is formed.
  • any open structure material that allows the respiration of felt and clod could also be used, and It is composed of yarns of synthetic fibers of high weather resistance either polyester, polypropylene or nylon.
  • the container of the invention (Fig. 1), also has strips of flat fabric (7) of high strength, such as polyester or similar, which in the embodiment exemplified runs, one piece, the length of two edges diagonally opposite and also the diagonal of the base (7 '), and exceeds a remainder of the strip at each of its ends (7 ".)
  • Two of these excess strips of the same face (7 'and 8') are joined together to form a handle (9).
  • the same happens with the other two surplus strips (7 "and 8") of the parallel face, to form another handle (9 '). All the strips described above are attached to the container by means of respective seams shown in Fig. 2B, and which are also shown in the conformations of Figs. 3
  • the containers were placed randomly inside a small greenhouse of 2.8m x 1.5m, in order to expose the pots to a temperature higher than that outside the greenhouse to favor growth and development.
  • Table 2 shows the average temperature of the whole period recorded by type of pot. The data show that the POTECO pots kept the temperature 1.2 ° C below the plastic pots and the dispersion of the records was lower respectively. Although a priori it was expected to find deferences in the average temperature of greater magnitude, we can see a tendency of POTECO pots to maintain the substrate at a lower temperature than plastic pots.
  • Figure No. 1 shows that the most important differences in the temperature registered in each type of pot occur at the times of the day with the highest temperature, that is, the difference of greatest magnitude between pots occurs at the maximum daily temperatures . This shows that the greatest advantages of POTECO pots occur in environments or high temperature day moments, in which the same They manage to cushion these peaks in the substrate, offering more adequate growth conditions for the roots of the plants.
  • Table No. 3 shows the daily average of the maximum temperatures recorded in each type of container. In the data you can see a trend of POTECO containers to buffer or lower the maximum daily temperature. In this experiment, the difference between both containers was 3.1 ° C on average. It is estimable that in tests carried out in summer these differences are greater.
  • Figure HA is a photograph of the selected Cuttings
  • Figure 11B is a photograph of the state of development of the roots at the time of transplantation.
  • FIGS. 11B are photographs showing in detail the roots developed at the bottom of each container; in the photo on the left in a polyethylene container and in the photo on the right in a POTECO container.
  • FIGs 11C a clear difference in the morphology of the roots developed in the bottom of each container can be seen.
  • an abundant threading of the roots is produced as a result of the impermeable and impenetrable material on the part of the same.
  • the roots in that case develop radially until reaching the walls of the container to then continue their growth towards the bottom without branching and finally they accumulate in the bottom, prematurely aging and taking brownish colorations.
  • Figure 11D shows long sections of roots that grew following the edge of the unbranched container.
  • the root systems developed in the POTECO containers grow until they reach the walls, but instead of continuing towards the bottom, they manage to cross the wall reaching the outside of the container which causes death by dehydration of the root apex when it comes in contact with the air, generating a branch from that point towards the interior.
  • This effect is known as root air cauterization and occurs both on the walls and at the bottom of the container (Figure HE). Said cauterization generates very branched root systems that manage to explore a greater volume of the substrate (figure 11F) and therefore a greater use of it.
  • Figure 11D are two photographs showing in detail linear growth on the walls of the plastic container, while in figure HE has been photographed the bottom of the POTECO container with traces of fine, branched roots and adhered to the natural felt after extracting the plant.
  • the photograph on the left of Figure 11F shows a view of the branched root system in POTECO containers while the one on the right shows the unbranched, long-length root system developed in polyethylene containers.

Landscapes

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

Abstract

La presente invención proporciona un recipiente contenedor de un material apropiado para contener una planta en crecimiento y su sustrato, que resuelva las patologías típicas que aparecen en el desarrollo de los sistemas radiculares de las plantas cuando se usan las macetas tradicionales de barro cocido, cerámica, hormigón, plástico o metal, y un sistema constructivo para generar estos contenedores. Dichos contenedores están compuestos por paredes de Warp knit + Fieltro punzonado de yute o fibras naturales leñosas, con un alma de no tejido de polipropileno y columnas o venas estructurales de sostén de cintas hileras o cintas de alta resistencia a la tracción que ofician también de asas para el transporte, sostén o asidero.

Description

CONTENEDOR ORGÁNICO PARA CRECIMIENTO VEGETAL
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La invención proporciona un contenedor y un sistema constructivo para generar contenedores útiles para el crecimiento y desarrollo de plantas y otros vegetales.
ENUNCIADO DEL PROBLEMA/SOLUCIÓN
El objeto de la presente invención es proporcionar un recipiente contenedor de un material apropiado para contener una planta en crecimiento y su sustrato, que resuelva las patologías típicas que aparecen en el desarrollo de los sistemas radiculares de las plantas cuando se usan las macetas tradicionales de barro cocido, cerámica, hormigón, plástico o metal.
Los materiales y conformación de los contenedores orgánicos de la invención proporcionan además condiciones favorables para el crecimiento eficiente mediante conservación de temperatura y condiciones de humedad ajustadas a los requerimientos de las raíces, aumento de la respiración de las raíces y cauterización aérea de las porciones radiculares que emergen del material de la pared del contenedor hacia su exterior formando un sistema radicular anclado y distribuido homogéneamente en la totalidad del sustrato con absorción eficiente de los nutrientes requeridos. Además, esta invención resuelve la demanda creciente de contenedores construidos con materiales ecológicos que contribuyan a la protección del medioambiente. Se requiere además contenedores que favorezcan el crecimiento vegetal de forma eficiente.
En suma, las características particulares de esta invención derivan de que el conjunto de componentes poseen un alto contenido de materiales orgánicos que generan aislamiento térmico y mantienen la humedad del terrón o sustrato, y que por poseer una conformación con asas estructurales, se mantiene la integridad del cultivo. El contenedor de la invención es un dispositivo diseñado para ser ubicado con facilidad en espacios de pequeñas dimensiones. Son productos alternativos a las macetas tradicionales como las de plástico o cerámica o metálicas, debido a sus grandes beneficios como su bajo peso, maleabilidad y porosidad. Todos estos cambios favorecen mejores rendimientos productivos sobre los cultivos y resuelven situaciones de estrés por sequía, por anegación o por saturación radicular en el sustrato. El bajo contenido de materiales sintéticos cumple con la norma uruguaya UNIT 1239:2017 de "Identificación y clasificación de Residuos ", la norma española UNE-EN-13432 "Requisitos de los envases y embalajes valorizables mediante compostaje y biodegradación " equivalente de la norma alemana DIN V-54900-1 y la norma canadiense CAN/BNQ 0017-088 basada en la norma internacional ISO 17088 "Specifications for Compostable Plastics", lo que convierte al contendor de la invención en un conjunto "compostable", permitiendo enterrar el cultivo junto con el contenedor en la tierra o en un contenedor mas grande de las mismas características, evitando así el trauma del sistema radicular asociado al transplante.
Teniendo en cuenta las características de los materiales de conformación de los contenedores, ellos le confieren facilidad de transporte y capacidad para soportar los ambientes meteorológicos extremos.
Los inventores de la presente invención han diseñado un contenedor que reúne estas características y lo divulgan en el presente documento. Los inventores declaran que su invención no se refiere a los materiales individuales, a las fibras vegetales de yute que conforman las diferentes capas de los contenedores de la invención, ni a los métodos de producción de dichos materiales, todos ellos ya son conocidos en el estado del arte.
ANTECEDENTES En búsqueda de soluciones de la misma naturaleza, los inventores han encontrado en el arte previo otras soluciones que son citadas y analizadas a continuación.
La solicitud CN 102396387 (Jiangsu Redbud Dyeing Tech Co, et all, 2011-11-04) describe el procedimiento de producción de una maceta que usa un material preparado por dicho método del que resulta un fieltro de lino no tejido. Este tejido pasa por un proceso de producción de precalentamiento de la fibra vegetal para moldearla y luego sucesivos calentamientos y enfriamientos para conformar los recipientes finales. De este proceso surge un material excesivamente prensado que presenta problemas de: permeabilidad provocando retención excesiva de agua; insuficiencia de oxígeno y alta dureza que funciona como pared rígida, muy resistente a la penetración de las terminales radiculares provocando que las raíces se ahorquen, se acumulen en el fondo y contra las paredes del recipiente, disminuyendo el rendimiento de absorción de nutrientes y menor producción foliar.
La solicitud JPH09322654 (A) {Combi Co,1997 -12-16) divulga un material ("moquete ") que resulta ser un fieltro formado por capas, y que mejora significativamente la capacidad de retención de agua manteniendo la humedad adecuada en el sustrato. Está formado por 5 capas: una interior de tela de cáñamo tejido, una más externa de polímero altamente absorbente de agua, una más externa aún de turba en polvo, otra de musgo y una exterior de yute. También, igual que en CN102396387, se utiliza el calentamiento para alcanzar el moldeado de las piezas mediante la fusión del polietileno con sus capas adyacentes, para lograr la estructura reticular del material. Este material presenta la desventaja de ser de complejo maquinado y produce laminados heterogéneos, con lo cual el sistema radicular que se desarrolla busca sólo aquellas partes de las paredes del recipiente con mejor oxigenación. La capa de musgo cercana a la humedad aloja también hongos que generan patologías en el crecimiento radicular.
Las solicitudes CN202444852 (U) (2012-09-26) y CN102498970 (A) (2012-06-20) ambas del solicitante Jiangsu Redbud Dyeing Tech Co, et all, describen materiales que usan fibras vegetales tales como lino y cáñamo respectivamente, combinadas con fibras químicas, pero que para formar el fieltro resultante usan prensado en caliente mostrando las mismas desventajas que la solicitud CN102396387, a pesar de ser mejoras de las mismas.
En sustancia, ninguno de los documentos del arte previo más cercano enunciados anteriormente combina los elementos y las características del contenedor de la invención que como consecuencia de la sinergia entre ellos: - mejore o evite la aparición de patologías radiculares tales como hongos y otros microorganismos que afectan la eficiencia, y - evite la generación de estados de estrés en las plantas que se produciría por al uso de materiales tales como los divulgados por las patentes CN102396387, JPH09322654 (A), CN202444852 (U) y CN 102498970 (A), fieltros prensados térmicamente.
El objetivo del contenedor de la invención fue encontrar la mejor solución, que fuera sustentable y orgánica para contener un vegetal. Fue descartado el uso de fieltro de fibras vegetales prensado en caliente porque en tal caso también hubiera sido necesario usar algún medio aglutinante para poder conformar que dichas fibras se mantuvieran consolidadas, dado que las fibras naturales vegetales no se consolidan solas. Los fieltros prensados presentan mejor desempeño con las fibras sintéticas que con las fibras naturales porque aprovechan las propiedades termoplásticas de dichas fibras para consolidarse. Pero el fieltro prensado es una solución más compleja cuando se modela con fibras naturales vegetales, siendo en este caso más ventajoso punzonar las fibras. Como se dijo, el uso de fieltro prensado agrega la necesidad de encontrar un aglutinante adecuado, lo cual disminuye la respiración del material y disminuye también el ciclo de vida del propio fieltro prensado porque las propiedades de resistencia a la tracción se deterioran con el tiempo a medida que se degrada el aglutinante. Adicionalmente, los fieltros prensados tampoco son un material atractivo y amigable para las raíces como lo son los fieltros punzonados, debido a la mejor penetrabilidad en los intersticios que deja el punzonado. Los inventores han logrado un sistema contenedor apto para resolver estas desventajas.
Tal como será explicado más adelante la presente invención proporciona entonces un contenedor y un sistema constructivo para generar contenedores para vegetales compuesto de paredes de Warp kn.it + Fieltro punzonado de yute o fibras naturales leñosas, con un alma de no tejido de polipropileno y columnas o venas estructurales de sostén de cintas hileras o cintas de alta resistencia a la tracción que ofician también de asas para el transporte, sostén o asidero. El método constructivo para lograr 3a unión entre los materiales es cosido. Las ventajas e innovaciones que los contenedores de la invención presentan frente al arte previo son: • amortiguamiento de ios cambios de temperatura del terrón mejor que otros materiales, manteniendo las raíces a temperaturas adecuadas para su nutrición.
• integración de una gran proporción de materiales constructivos orgánicos frente a una ínfima cantidad de sintético,
· mejoramiento de la respiración del terrón por entero
• el alto contenido de materiales estructurales orgánicos posibilita, que los vegetales puedan colonizar y crecer desde el mismo material constructivo.
Esta combinación específica de materiales para generar los contenedores para vegetales descriptos en los párrafos anteriores admite fabricarlos en cualquier configuración morfológica (rectángulo, oval, cantero, pared, colgante, techo, etc) y ei contenedor tipo maceta ejemplificado más adelante es sólo un ejemplo de uso pero no limitante de la invención a esa forma específica.
DESCRIPCION DEL MODELO A TRAVES DE FIGURAS
Con el fin de describir el modelo más fácilmente y que sea claramente entendido, las siguientes figuras ilustran una de las formas de realización particular del modelo novedoso, las que deberán tomarse en conjunto con la descripción que le sigue.
Figura 1. Muestra un plano tridimensional desplegado del diseño ejemplificado de un contenedor de la invención.
Figura 2A. Se muestra el esquema de construcción con el desglose de las piezas constitutivas
Figura 2B. Se muestra el esquema de construcción de un contenedor de la invención con sus piezas ensambladas.
Figura 2C. Se muestra el esquema final de la conformación típica de la pared de contenedor ejemplificado
Figura 3. Se muestra un esquema desplegado del contenedor ejemplificado terminado. Figura 4. Se muestra la conformación replegada del contenedor ejemplificado una vez fabricado.
Figura 5. Se muestra la conformación desplegada del contenedor fabricado, en su posición de uso. Figura 5 y 6. Se muestran fotografías que ilustran el uso del contenedor ejemplificado de la invención.
Figura 7 A y 7B. Se muestran dos fotografías ilustrativas con el detalle de la radiculación que atraviesa el material de las paredes (7 A) y de la colonización por el vegetal en crecimiento en un trozo del material constructivo que oficia de pared y piso del contenedor.
Figura 8A y 8B. Se presentan dos diagramas comparativaos a modo de ejemplo del desarrollo radicular óptimo en el contenedor ejemplificado con respecto al de las macetas tradicionales.
Figura 9. Corte transversal de la pared de los contenedores de la invención para denotar las distintas capas y materiales.
Figura 10A y 10B. Se muestra los dos esquemas de cuatro estaciones de adquisición de datos que fueron programadas para monitoreo de temperatura, humedad y horas de luz solar, a partir de placas Arduino Uno con extensiones Ardafruit para recolección y almacenamiento de datos en tarjetas de memoria tipo SD. Las estaciones se programaron para recolectar rondas de lecturas de todos los sensores a intervalos de 15 minutos a partir del inicio de los ensayos. Los datos obtenidos están expuestos en el Ejemplo 1 más adelante. 10A corresponde a los registros de temperatura, humedad ambiente y horas de luz solar de la Estación El del
Ejemplo 1, donde se utilizó un sensor digital DHT22 y un fotoresistor. 10B corresponde a los registros de temperaturas y humedad en dos contenedores (macetas) cada una, en las Estaciones E2, E3 y E4 del Ejemplo 1, en las que utilizó dos sensores Vegetronix VH400 de humedad y dos sensores THERM200 de temperatura por estación.
Figuras HA a 11F. Se muestra la disposición de las raíces en el terrón. HA muestra los esquejes seleccionados. 11B muestra el estado de desarrollo de las raíces al momento del trasplante. 11C muestra el detalle de las raíces desarrolladas en el fondo de cada tipo de contenedor. 11D muestra el detalle del crecimiento lineal sobre las paredes del contendor de plástico. HE muestra una vista del fondo del contenedor de la presente invención. HF muestra el sistema radicular ramificado en un contenedor de la presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DEL CONTENEDOR DE LA INVENCIÓN
El contenedor de la invención (Fig. 1) está conformado por cuatro paredes laterales (1) y una pared inferior (2) todas unidas entre sí, con costuras longitudinales apropiadas siguiendo las líneas de sus aristas (3) conformando un volumen, con la cara superior (4) completamente abierta.
En una de las realizaciones del modelo, el volumen conformado presenta un formato piramidal truncado para asegurar un volumen interior de sustrato que permita el desarrollo de una profusa radicularización de la planta, en el sector inferior del contendor donde su volumen se engrosa También la forma geométrica hace descender al centro de gravedad del conjunto y mejora su estabilidad frente a la inclemencia de fuertes vientos.
Las paredes y el fondo (1,2) está conformadas por un conjunto multicapa (Fig. 9) consistente de:
(a) una capa exterior de red sintética (5) de alta resistencia, tal como preferentemente un tejido del tipo "Warp Knit" también conocido como "tricot" o "tejido de urdimbre", o también tejidos abiertos de fibras de polyester, polipropileno, nylon u otras fibras sintéticas de alta resistencia a la tracción y a las condiciones de intemperie, y
(b) una capa interior de fieltro punzonado consistente de una serie de mantas de fibras naturales leñosas, una capa de no tejido de polipropileno, y otra serie de mantas de fibras leñosas. Todas estas mantas se consolidan como un fieltro único a través del proceso de punzonado.
Dichas fibras naturales leñosas puede ser cualquier fibra elegida del grupo consistente de fibras de yute, fibras de cáñamo, fibras de ramio, fibras de lino o similares, o una mezcla en cualquier proporción de entre las fibras mencionadas.
Dichas redes sintéticas de alta resistencia, además el citado "Warp Knit", pueden ser redes náuticas, tejidos planos utilizados para muebles de jardín de alta resistencia a la tracción y baja urdimbre. Las características sustantivas de estas redes es que permitan la aireación, sean hilados sintéticos de alta resistencia a la tracción, y alta resistencia a las condiciones de intemperie.
Las capas están adheridas entre sí por contacto simple a presión de punzonado y por las costuras en sus aristas (3), sin agregado de ningún producto químico adhesivo, para lograr la adherencia entre ellas. Esto es una importante ventaja porque evita que las plantas absorban sustancias potencialmente tóxicas.
La estructura del contenedor se la proporciona, el espesor de las paredes, y el moldeado que fue específicamente desarrollado para este uso. No se aplica ningún otro tratamiento post afieltrado.
La figura 7 muestra la actividad de las raíces de la planta asomando a través del material multicapa de las paredes. Esto demuestra que las raíces encuentran estos materiales amigables, los pueden colonizar, penetrar y finalmente atravesarlos.
Los tejidos no tejidos se los conoce en el arte como TNT, acrónimo de la expresión Tejido o Tela No Tejida. El proceso de punzonado en frío aplicado sobre las fibras no tejidas engancha los filamentos de las capas de fibras vegetales y sintéticas que va atravesando y las entrelaza una a otras, creando pequeños orificios en el alma de TNT del fieltro que permite el pasaje de las raíces, el aire y el agua. Esta característica combinada con la propiedad de las fibras naturales de absorber y liberar agua convierte al material de las paredes y fondo en una membrana permeable. El uso de este TNT perforado, aporta muchos beneficios al contenedor de la invención, tales como regular la evaporación de agua, y la cantidad de aire que ingresa al terrón o al sustrato. El uso de este material TNT punzonado permite alcanzar un equilibrio apropiado de respiración, drenaje y biodegradabilidad. El proceso de punzonado utilizado es cualquiera de los conocidos en el arte. Además, el polipropileno no tejido agregado como alma del fieltro le proporciona integridad al conjunto.
Significativamente, los TNT vegetales punzonados de fibra de yute fueron originalmente desarrollados a nivel industrial como materiales útiles como filtros o aislantes, en particular como fieltro anti-ruido para la industria automotriz, incluso su uso primario fue la aislación acústica de motores. En esta invención, los TNT vegetales punzonados de fibra de yute son utilizados para otra función (paredes de contenedores para crecimiento vegetal), y proporcionan una solución diferente al objeto de su creación. Este nuevo uso no es obvio.
Como dijimos anteriormente, la red sintética exterior (5) usada en la realización que se ejemplifica, es un tejido del tipo "Warp Knit" también conocido como "tricot" o "tejido de urdimbre", y sólo cumple la función de adicionar resistencia al conjunto. Los tejidos tipo "Warp Knif no TNT, surgen de un proceso de tejido o entramado regular llamado warp knitting. El warp knitting es una familia de métodos de tejer por el cual la hebra "zigzaguea" a lo largo de la longitud de la tela formando columnas longitudinales paralelas y entramadas con sus adyacentes, generando una red con grandes espacios intersticiales abiertos, en el tejido que se forma. Como anteriormente hicimos notar, podría ser usado también cualquier material de estructura abierta que permita la respiración del fieltro y del terrón, y que esté compuesto por hilados de fibras sintéticas de alta resistencia a la intemperie ya sea polyester, polipropileno o nylon.
Con el objetivo de dotarlo de integridad, así como a su contenido, el contenedor de la invención (Fig. 1), posee también tiras de tela plana (7) de alta resistencia, tales como brin poliéster o similar, que en la realización ejemplificada recorre, una sola pieza, la longitud de dos aristas diagonalmente opuestas y también la diagonal de la base (7'), y excede un resto de la tira en cada uno de sus extremos (7"). Otra tira (8) del mismo material que la primera recorre las otras dos aristas diagonalmente opuestas y la diagonal de la base (8') presentando los mismos excedentes en sus extremos (8"). Dos de estas tiras excedentes de una misma cara (7' y 8') se unen entre si para formar un asa (9). Lo mismo ocurre con las otras dos tiras excedentes (7" y 8") de la cara paralela, para formar otra asa (9'). Todas las tiras descriptas anteriormente están unidas al contenedor mediante sendas costuras muestra la Fig. 2B, y que se muestran también en las conformaciones de las Figs. 3
EJEMPLOS Y ENSAYOS DE LAS PROPIEDADES DE LOS CONTENEDORES DE LA INVENCIÓN
Se condujeron ensayos y experimentos para verificar las propiedades y características sorprendentes divulgadas en la invención. En los siguientes ensayos al contenedor orgánico para crecimiento y desarrollo vegetal de la presente invención se lo designará con el nombre de "POTECO"
Ejemplo 1. EFECTO DEL TIPO DE MACETA SOBRE LA TEMPERATURA DEL
TERRÓN.
Durante el ensayo se registró la evolución en el tiempo de la temperatura y la humedad del sustrato durante 25 días y luego se compararon dichos parámetros para cada tipo de maceta utilizado.
Metodología:
Se rellenaron 3 macetas POTECO de 12L y 3 macetas de polietileno de 12L con turba rubia Jiffy hasta la mitad de su capacidad; posteriormente se colocó un sensor de temperatura y uno de humedad de sustrato en cada maceta tal como se describieron el las Figuras 10A y 10B. Finalmente se completó la capacidad de las macetas con el resto de la turba y se procedió a regar cada una con 1L de agua.
Se colocaron los contenedores (macetas) aleatoriamente dentro de un invernadero pequeño de 2.8m x 1.5m, de manera de exponer las macetas a una temperatura mayor que la externa al invernadero para favorecer el crecimiento y desarrollo.
Luego de 30 minutos se dio inicio al registro de los sensores y los datos fueron tomados cada 15 minutos por un período de 25 días. Además, se colocó un sensor de temperatura de aire y uno de humedad relativa para registrar las condiciones ambientales del invernadero. Resultados:
Tabla N° 1. Temperatura media del aire y humedad relativa dentro del invernadero
Figure imgf000013_0002
Tabla N°2. Temperatura media y desvío estándar según tipo de maceta
Figure imgf000013_0003
En la tabla N°2 se presenta la temperatura promedio de todo el período registrado por tipo de maceta. Los datos muestran que las macetas POTECO mantuvieron la temperatura 1.2°C por debajo de las macetas plásticas y la dispersión de los registros fue menor respectivamente. Si bien a priori se esperaba encontrar deferencias en la temperatura media de mayor magnitud, se puede constatar una tendencia de las macetas POTECO a mantener el sustrato a menor temperatura que las macetas de plástico.
Gráfico N° l . Evolución temporal de la temperatura media del sustrato por tipo de maceta
Figure imgf000013_0001
En el gráfico N° l se observa que las diferencias más importantes en la temperatura registrada en cada tipo de maceta se dan en los momentos del día de mayor temperatura, es decir, la diferencia de mayor magnitud entre macetas se da en las temperaturas máximas diarias. Esto demuestra que las mayores ventajas de las macetas POTECO se dan en ambientes o momentos del día de alta temperatura, en los cuales las mismas logran amortiguar estos picos en el sustrato, ofreciendo condiciones de crecimiento más adecuadas para las raíces de las plantas.
Tabla N°3. Temperatura máxima diaria promedio según tipo de maceta
Figure imgf000014_0001
La tabla N°3 muestra el promedio diario de las temperaturas máximas registradas en cada tipo de contenedor. En los datos se puede observar una tendencia de los contenedores POTECO a amortiguar o disminuir la temperatura máxima diaria. En este experimento la diferencia entre ambos contenedores fue de 3.1°C en promedio. Es estimable que en ensayos llevados a cabo en verano estas diferencias sean mayores.
Ejemplo 2. EFECTO DEL TIPO DE MACETA SOBRE LA MORFOLOGÍA Y
DISPOSICIÓN ESPACIAL DE RAÍCES EN EL SUSTRATO
Durante el ensayo se realizó un registro fotográfico de los distintos sistemas radiculares desarrollados en cada tipo de contenedor evaluado, durante un crecimiento de 72 días. Metodología:
Se tomaron 4 esquejes de Cannabis sativa L. enraizados un mes antes de la fecha de inicio del ensayo (un mes de crecimiento), procurando seleccionar los de mayor homogeneidad en altura y diámetro de tallo (figura HA). Los mismos fueron trasplantados a 2 contenedores POTECO y 2 de polietileno con sustrato compuesto por 50% turba, 40% compost y 10% perlita y fueron colocados dentro del mismo invernadero utilizado para las evaluaciones del Ejemplo 1.
Luego de 72 días de crecimiento se cortaron las macetas para realizar registros fotográficos de los sistemas radiculares generados.
La figura HA es una fotografía de los Esquejes seleccionados, y la figura 11B es una fotografía del estado de desarrollo de las raíces al momento del trasplante.
Resultado:
Si bien los 4 esquejes fueron trasplantados cuando sus raíces habían alcanzado el fondo del contenedor comenzando a enroscarse, se trataba de raíces recientemente desarrolladas y por lo tanto muy jóvenes (figura 11B) las cuales luego de trasplantadas retomaron su normal crecimiento permitiendo observar desarrollos diferentes en los distintos contenedores. Las figuras 11C son fotografías que muestran en detalle las raíces desarrolladas en el fondo del cada contenedor; en la foto de la izquierda en contenedor de polietileno y en la foto de la derecha en un contenedor POTECO.
En las figuras 11C, se puede ver una clara diferencia en la morfología de las raíces desarrolladas en el fondo de cada contenedor. En el caso de los contenedores de polietileno ocurre un enroscamiento abundante de las raíces producto del material impermeable e impenetrable por parte de las mismas. Las raíces en ese caso se desarrollan radialmente hasta alcanzar las paredes del contenedor para luego continuar su crecimiento hacia el fondo sin ramificarse y finalmente se acumulan en el fondo envejeciendo prematuramente y tomando coloraciones amarronadas. La figura 11D muestra secciones largas de raíces que crecieron siguiendo el borde del contenedor sin ramificar. Por el contrario, los sistemas radiculares desarrollados en los contenedores POTECO crecen hasta alcanzar las paredes, pero en vez de continuar hacia el fondo, estas logran atravesar la pared alcanzando el exterior del contenedor lo cual provoca la muerte por deshidratación del ápice radicular al entrar en contacto con el aire, generando una ramificación desde ese punto hacia el interior. Este efecto es conocido como cauterización aérea de raíces y ocurre tanto en las paredes como en el fondo del contenedor (figura HE). Dicha cauterización genera sistemas radiculares muy ramificados que logran explorar un mayor volumen del sustrato (figura 11F) y por lo tanto un mayor aprovechamiento del mismo.
La figura 11D son dos fotografías que muestran en detalle de crecimiento lineal sobre las paredes del contenedor plástico, mientras que en la figura HE se ha fotografiado el fondo del contenedor POTECO con restos de raíces finas, ramificadas y adheridas al fieltro natural luego de extraer la planta. Como se dijo anteriormente, la fotografía de la izquierda de la figura 11F muestra una vista del sistema radicular ramificado en contenedores POTECO mientras que la de la derecha muestra el sistema radicular sin ramificar y de gran longitud desarrollado en contenderos de polietileno.
Si bien la descripción anterior refiere a la realización más común de la invención que es un formato de maceta, ella sólo constituye un ejemplo no limitativo. Así, el volumen interior definido entre las paredes exteriores podría tener diferentes capacidades y formas geométricas, dando lugar a contenedores de la misma naturaleza que el ejemplificado anteriormente y cuyas diferentes configuraciones produzcan canteros, huertos y macetas colgantes con otras formas geométricas, pero que utilizan el mismo sistema y materiales constructivos. Los expertos en la técnica, sobre la base de las variaciones obvias pueden introducir cambios en diversas otras formas y tamaños. Dado que tales descripciones no pueden ser exhaustivas de todas las realizaciones, los cambios o variaciones obvias se encuentran dentro del alcance de la presente invención.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Un contendor orgánico para crecimiento vegetal conformado por paredes laterales, una pared inferior y una cara superior abierta, que definen un volumen interior donde dichas paredes están unidas entre sí con costuras longitudinales y son de un material multicapa caracterizado porque comprende: (a) una capa exterior de red sintética abierta de alta resistencia, de poliéster, polipropileno, nylon o similar; (b) una capa interior de fieltro vegetal punzonado consistente de una serie de multicapas o mantas superpuestas de fibras naturales leñosas, una capa de no tejido de polipropileno, y otra serie de mantas de fibras leñosas; y dicho contenedor posee tiras de tela plana de alta resistencia, elegidas de entre brin de trabajo, sarga poliéster o similar, donde cada una de dichas tiras formando una sola pieza recorre la longitud de dos aristas diagonalmente opuestas y también la diagonal de la base que une dichas aristas, tal que los extremos excedentes de las tiras se unen entre sí para formar asas de transporte.
2. El contenedor orgánico para crecimiento vegetal de la reivindicación 1 caracterizado porque las capas de tejido (a) y (b) están punzonadas en frió.
3. El contenedor orgánico para crecimiento vegetal de las reivindicaciones 1 y 2 caracterizado porque las capas (a) y (b), están adheridas entre sí por simple contacto y costura, sin agregado de ningún producto químico adhesivo.
4. El contenedor orgánico para crecimiento vegetal en concordancia con las reivindicaciones 1-3 caracterizado porque en la totalidad de material del contenedor, al menos un 82% en peso corresponde a materiales orgánicos biodegradables.
15
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