PL163302B1 - Podloze do bezglebowej uprawy roslin PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Podloze do bezglebowej uprawy roslin, znamienne tym, ze stanowi utw orzony z pólsz- tywnego m aterialu wlóknistego, korzystnie z welny mineralnej lub waty szklanej, równoleg- loscian, którego sciana dolna ma utw orzone z tego samego m aterialu wypuklosci, przy czym pole powierzchni styku tych wypuklosci z powierzchnia nosna, na której spoczywa to p o d lo ze, jest nie wieksze niz 0,1 pola powierzchni dolnej sciany podloza. F IG .2 FIG.3 PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest podłoże do bezglebowej uprawy roślin. Podłoże takie umożliwia uprawę obejmującą kilka kolejnych etapów wzrastania roślin, przy czym w każdym etapie stosuje się podłoże o większej objętości, co pozwala na zadawalający wzrost układu korzeniowego roślin.

Najbardziej rozpowszechniony sposób uprawy bezglebowej w szklarniach obejmuje co najmniej dwa kolejne etapy. Pierwszy etap odpowiada początkowemu wzrastaniu roślin. Mają one małą objętość i wykazują niewielki rozwój układu korzeniowego, toteż korzystnie stosuje się w tym podłoże o małej objętości. Pozwala to na zwiększenie liczby roślin uprawianych na ograniczonym obszarze i umożliwia zmniejszenie objętości roztworu odżywczego, koniecznego dla utrzymywania podłoża w stanie odpowiednim dla rozwoju roślin. W drugim etapie rośliny, które wyrosły na podłożu o małej objętości, umieszcza się wraz z pierwszym podłożem na drugim podłożu o większej objętości, przy czym zazwyczaj rozstawia się je w pewnej odległości od siebie.

Wynalazek dotyczy podłoża mineralnego przeznaczonego do uprawy roślin wymagających jedynie ograniczonej objętości podłoża, np. 1 dm3. W szczególności wynalazek dotyczy podłoża z materiałów włóknistych, takich jak wata szklana lub wełna mineralna.

Podłoże według wynalazku ma kształt równoległościanu. Kształt taki jest z punktu widzenia zarówno producentów, jak i użytkowników, najpraktyczniejszy. Łatwiejszy jet transport takich podłoży, gdyż nie traci się na przewożonej objętości. Ich produkcja jest także bardzo ułatwiona i można ją znacznie zautomatyzować. Korzyści te są bardzo ważne w przypadku produktów, które trzeba oferować po bardzo niskich cenach. Użytkownikowi forma równoległościanu umożliwia wygodne przemieszczenie elementów podłoża na ograniczonej powierzchni w tych stadiach uprawy, gdy rośliny są mało rozwinięte, a więc korzystne jest zminimalizowanie zajmowanej powierzchni.

Dla wygody elementy podłoża będą tu określane jako „kostki, z tym oczywiście, że nie muszą one być rzeczwistymi sześcianami. Przyjęto tu taką nazwę, gdyż odpowiada ona nazwie stosowanej przeważnie przez użytkowników. Dla dobrego zrozmienia problemu, który proponuje się rozwiązać według wynalazku konieczne jet bardziej szczegółowo opisać zazwyczaj stosowany sposób użytkowania tych „kostek.

W intensywnej uprawie „kostki są w pierwszym okresie ustawiane jedna przy drugiej na dużej powierzchni. Przy tym rodzaju rozmieszczenia konieczne jest równoczesne zapewnienie zadowala163 302 jącego nawadniania i odpowiedniego napowietrzania dla zapewnienia najszybszego wzrastania roślin. Nawadnianie można prowadzić bądź przez górną część kostek, bądź przez ich podstawę, to znaczy część spoczywająca na glebie. W praktyce oba te sposoby można stosować łącznie.

Często kostki układa się w zespół tworzący rodzaj pojemnika, w którym kostki są częściowo zanurzone w roztworze nawadniającym. Powierzchnia roztworu znajduje się na takim poziomie w stosunku do wysokości kostek, że zostają one całkowicie nawilżone. W przypadku kostek o wysokości 10 cm poziom roztworu nawadniającego osiąga np. 1/3 wysokości kostki i roztwór podnosi się w podłożu wskutek włoskowatości. Po tak przeprowadzonym nawadnianiu roztwór nawadniający odprowadza się i odzyskuje dla zastosowania w następnej operacji. Ten rodzaj operacji nawadniania powtarza się w rytmie zależnym od danej uprawy i od warunków otoczenia (pora roku, tempratura, odparowywanie). Po osiągniąciu pewnego stadium rozwoju roślin zazwyczaj rozsuwa się kostki, aby zapewnić więcej przestrzeni i światła. Jeszcze w tym stadium nawadnianie realizuje się korzystnie tak jak podano powyżej, to jest prowadzi się nawadnianie oddolne.

W tych etapach konieczne jest zapewnienie nie tyko właściwego nawadniania, ale także dobrego napowietrzania korzeni między kolejnymi nawadnieniami, gdyż napowietrzanie jest koniecznym warunkiem dobrego rozwoju korzeni. Używane zazwyczaj kostki mają płaską podstawę spoczywającą całkowicie na glebie lub na dnie pojemnika lub na powłoce, którą najczęściej jest nieprzepuszczalna folia, pokrywająca glebę i izolująca od niej kostki.

We wszystkich tych zastosowaniach istnieje pewna trudność, a mianowicie dolna ściana kostek w zetknięciu z podporą, na której kostka spoczywa, ma tendencję do zatrzymywania ciekłej warstewki po zaprzestaniu nawadniania.

Inaczej mówiąc, po usunięciu roztworu nawadniającego, niezależnie od tego czy został on doprowadzony przez nawadnianie oddolne, czy też poprzez nawadnianie przez górną stronę kostek, utrzymuje się styczność pomiędzy kostką i jej podporą wskutek tego, co można nazwać efektem powierzchniowym, to znaczy poprzez ciągłą warstwę ciekłą, która uniemożliwia normalne odwodnienie kostki pod działaniem siły ciężkości. W takich warunkach retencja wody zostaje znacznie przedłużona, co utrudnia w istotny sposób uzyskanie najkorzystniejszego stosunku powietrza/woda.

Dla szybkiego odprowadzania roztworu nawadniającego po każdej operacji nawadniania użytkownicy stosowali rozkładanie pod kostkami materiału porowatego lub kratownic, które przerywały styczność między kostkami i ich podporą, eliminując efekt powierzchniowy. Elementy takie utrudniają jednak utrzymywanie upraw w dobrym stanie, gdyż trzeba je specjalnie sterylizować pomiędzy kolejnymi uprawami. Inne zastosowane rozwiązanie polegało na wykonaniu rowków na dolnej stronie kostek. Rowki te, mające głębokość i szerokość 1-2 cm, rozdzielają warstewkę w sposób, który polepsza odwadnianie i w następstwie tego napowietrzanie kostek. Rowki takie pozwalają na zmniejszenie powierzchni zetknięcia o około 1/3 i powrót do odpowiedniej równowagi powietrze/woda po każdym nawadnianiu w czasie znacznie skróconym. Jednak na dolnej ścianie kostki zostaje jeszcze nader znaczna powierzchnia stykająca się z podporą i znajdująca się spodem ciekła warstewka, chociaż zmniejszona, istnieje nadal w tych miejscach zetknięcia. Problem ten został rozwiązany dzięki podłożu według wynalazku, którego cechą jest to, że stanowi utworzony z półsztywnego materiału włóknistego, korzystnie z wełny mineralnej lub waty szklanej, równoległościan, którego ściana dolna ma utworzone z tego samego materiału wypukłości, przy czym pole powierzchni styku tych wypukłości z powierzchnią nośną, na której spoczywa to podłoże, jest nie większe niż 0,1 pola powierzchni dolnej ściany podłoża.

Przy użytkowaniu takich kostek powierzchnia zetknięcia się równoległościanu z powierzchnią nośną, na której on spoczywa, jest zmniejszona do niezbędnego minimum, zapewniającego stabilność. Włókna szklane lub włókna mineralne na kostki dobiera się tak, by kostki były dostatecznie „sztywne i nie odkształcały się zbytnio pod wpływem swego własnego ciężaru, nawet gdy zostaną nasączone roztworem nawadniającym. Uzyskano to zastosowawszy pilśnie o wystarczającej gęstości i strukturze wzmacniającej sztywność.

W szczególności można tak dobrać przeważającą orientację włókien, by polepszała wytrzymałość na zgniatanie. Możliwe jest także uczynienie tych pilśni wytrzymalszymi poprzez jednorodne

163 302 sfilcowanie włókien. Można wreszcie do pewnego stopnia dobierać wymiary włókien (średnica, długość), według zasad znanych w przypadku określania parametrów mechanicznych w zastosowaniach izolacyjnych tego rodzaju pilśni.

Zgodnie z wynalazkiem kostki mają na ścianie dolnej wypukłości, na których kostki spoczywaj podczas ich użytkowania.

Powierzchnia zetknięcia wypukłości z powierzchnią nośną, na której kostki spoczywają, wynosi poniżej 0,1 całkowitej powierzchni podstawy kostki, a korzystnie poniżej 0,05. Kształt tych wypukłości dobiera się tak, by łatwo było kostki wytworzyć.

Wynalazek został opisany bardziej szczegółowo w odniesieniu do rysunku, na którym fig. 1 przedstawia podłoże w formie tradycyjnej kostki, fig. 2a i 2b przedstawiają kostki według wynalazku w widoku z góry i z dołu, fig. 3a i 3b przedstawiają inny wariant kostki według wynalazku w widoku z góry i z dołu, fig. 4a i 4b przedstawiają zespół kostek w widoku z góry i z dołu, fig. 5 przedstawia schematycznie sposób użytkowania kostek w pierwszych etapach uprawy roślin, a fig. 6 przedstawia użytkowanie kostek na blokach uprawowych.

Przedstawiona „kostka ma formę tradycyjną dla podłoży z waty szklanej lub wełny mineralnej. Orientacyjnie jej wymiary wynoszą np. 120 X 120 mm (postawa) i 75 mm (wysokość).

W górnej ścianie kostka zawiera przeważnie wydrążenie służące do przyjęcia nasion uprzednio wykiełkowanych na podkładach, których kształt odpowiada kształtowi wydrążenia, albo bezpośrednio samych nasion. W największych przedsiębiorstwach zazwyczaj kiełkowanie przeprowadza się odrębnie, co umożliwia lepsze wykorzystanie miejsca i poprawia opłacalność urządzeń przez skrócenie czasu zajmowania danej powierzchni.

Ściany boczne kostki są przeważnie owinięte nieprzepuszczalną folią. Folia ta zmniejsza powierzchnię podłoża wystawioną na otaczające powietrze w ostatnich stadiach uprawy, gdy kostki są od siebie oddalone (dotyczy to również przypadku, gdy są one umieszczone na blokach uprawowych, co omówiono poniżej w odniesieniu do fig. 6). Zmniejszając ekspozycję na otaczające powietrze, ogranicza się odparowywanie i niebezpieczeństwo osuszenia podłoża oraz konieczność przyśpieszenia kolejnego zasilania roztworem.

Figura 2 przedstawia w perspektywie kostkę według wynalazku, której podstawa nie jest płaska, lecz ma kształt wklęsłego walca. Jak wspomniano powyżej, ukształtowanie takie ma zaletę, że kostka spoczywa jedynie na tworzących, odpowiadających dwóm bokom podstawy kostki. Powierzchnia zetknięcia jest więc ekstremalnie ograniczona w stosunku do pola powierzchni nośnej. W praktyce, nawet jeśli materiał jest dość sztywny, zachodzi pewne osiadanie tych boków nośnych. Jednakże z doświadczeń wynika, że szerokość pasma styku z powierzchnią nośną nie przekracza przeważnie 3-5 mm z każdej stsrony fprzy całkowitej długości rzędu 120 mm, będź styczności wynoszącej poniżej 0,1 pola powierzchni nośnej.

W wariancie wykonania przedstawionym na fig. 2 wysokość h pomiędzy wierzchołkami części walcowej i podstawą wypukłości bocznych jest korzystnie ograniczona. Jak już wspomniano, większa wysokość nie jest konieczna dla uniknięcia tworzenia się ciągłej warstewki ciekłej na podstawie kostki. Do tego celu wystarczy kilka milimetrów między podstawą kostki i powierzchnią nośną, na której kostka spoczywa. Z drugiej strony ograniczenie tej wysokości jest korzystne, bo w ostatniej fazie uprawy (tej którą prowadzi się umieszczając kostki na blokach uprawowych, jak to przedstawiono na fig. 6) zapewnia ono odpowiednie zetknięcie oraz ciągłość podłoża. Gdy kostka znajduje się na bloku, ważne jest aby korzenie przechodziły z jednego elementu do drugiego bez dużej nieciągłości w podkładzie. Jeśli odstęp oddzielający dno kostki od górnej powierzchni bloku stanie się zbyt duży, to utworzona w ten sposób pusta przestrzeń nie będzie sprzyjała przechodzeniu korzeni do tej za bardzo napowietrzonej części. W praktyce kostki i bloki są wykonane z materiału półsztywnego i nałożenie kostki na blok z lekkim naciskiem, gdy wysokość nie jest zbyt duża, pozwala praktycznie na doprowadzenie dwu powierzchni do zetknięcia się ze sobą. Aby uzyskać taki zadowalający efekt wysokość h korzystnie powinna być mniejsza niż około 12 mm.

W razie potrzeby, celem dalszego zmniejszenia odstępu między kostką, a blokiem, można wykonać na powierzchni bloku ożebrowanie, w które wejdą wypukłości dolnej strony kostki.

Kostki przedstawione na fig. 2 można korzystnie wytwarzać z kostek o płaskich ścianach, które np. przepuszcza się przez odpowiednią frezerkę.

163 302

Figura 3 przedstawia kostkę mającą wypukłości w postaci nóżek rozmieszczonych w czterech rogach dolnej ściany kostki, która jest płaska. I tym razem pole zetknięcia z powierzchnią nośną jest bardzo ograniczone, by odwadnianie zachodziło jak najszybciej. Wypukłości korzystnie wytworzone są w samym materiale podłoża. Nóżki takie otrzymuje się na przykład przez wykrawanie. Dla tego wariantu podłoża aktalne są powyższe rozważania odnośnie wysokości h nóżek. W przypadku obu wariantów, jak też w warianów analogicznych, fakt uzyskania dobrego odwadniania między każdą operacją nawadniania sprzyja zadowalającemu rozwojowi korzeni. W praktyce korzenie, które korzystnie dążą do osiągnięcia podstawy kostki, zostają zatrzymane w swym postępie przez styczność z powietrzem. Tworzą się wtedy boczne odgałęzienia, sprzyjające bardziej kompletnemu wypełnieniu masy kostki i jej lepszemu wykorzystaniu.

Dla wygody, kostki sprzedaje się zazwyczaj w rzędach utworzonych z kilku kostek złączonych tak jak to przedstawiono na fig. 4. Wtedy kostki łączy się przeważnie za pomocą bocznych taśm przylepnych, które później można zdjąć bądź przeciąć, aby rozdzielić poszczególne kostki. W tym przypadku taśmy przylepne nakłada się na nieprzepuszczalną folię, otaczającą boczne ściany kostki.

Figura 5 przedstawia w przekroju pojemnik do uprawy roślin. Są tam pokazane dwa kolejne stadia uprawy. W pierwszym stadium przedstawionym w części lewej, rzędy kostek, takich jak na fig. 4, umieszczone są na dnie pojemnika nawadniającego w taki sposób, że stykają się ze sobą. W drugim stadium przedstawionym z prawej kostki nie stykają się ze sobą i są szeroko rozstawione. W tym drugim stadium uprawy nawadnianie oddolne tradycyjnych kostek może doprowadzić do ich przesunięcia. Jeśli spód niejest doskonale poziomy, cojest korzystne dla polepszenia odwadniania, kostki mogą ślizgać się na ciekłej warstewce. Brak tej warstewki dzięki zastosowaniu podłoża według wynalazku usuwa wszelkie niebezpieczeństwo przesunięcia się, a więc i konieczność ręcznego przywracania kostek do początkowego ułożenia.

Figura 6 przedstawia ostatnie stadium uprawy. Kostki są ułożone na blokach o większej objętości. Bloki są zazwyczaj również osłonięte nieprzepuszczalną folią, zmniejszającą straty wskutek odparowywania. W górnej części w folii sporządza się otwory odpowiadające rozmieszczeniu kostek. Jak wykazano powyżej, ważne jest zapewnienie dobrej styczności między kostką a blokiem. Uzyskuje się ją automatycznie gdy podstawa kostek jest doskonale płaska. Styczność ta nie może być zupełna w przypadku kostek mających rowki. Użycie kostek według wynalazku, bądź poprzez lekkie odkształcenia wskutek zwyczajnego nacisku, bądź przez zrobienie rowków na bloku, zapewnia wystarczające zbliżenie dwóch podłoży do uprawy, przy czym w pierwszym przypadku należy zachować ustalone uprzednio parametry wypukłości.

FIG-1 _z o

L.

FIG, 2 ΓΙΘ.3

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Podłoże do bezglebowej uprawy roślin, znamienne tym, że stanowi utworzony z półsztywnego materiału włóknistego, korzystnie z wełny mineralnej lub waty szklanej, równoległościan, którego ściana dolna ma utworzone z tego samego materiału wypukłości, przy czym pole powierzchni styku tych wypukłości z powierzchnią nośną, na której spoczywa to podłoże, jest nie większe niż 0,1 pola powierzchni dolnej ściany podłoża.
2. 2. Podłoże według zastrz. 1, znamienne tym, że wypukłości utworzone są przez tworzące dolnej ściany o powierzchni wklęsłej walcowej.
3. 3. Podłoże według zastrz. 1, znamienne tym, że wypukłości znajdują się w czterech rogach dolnej ściany podłoża.
4. 4. Podłoże według zastrz. 1, znamienne tym, że pole powierzchni styku tych wypukłości z powierzchnią nośną, na której spoczywa to podłoże jest nie większe niż 0,05 pola powierzchni dolnej ściany podłoża.
5. 5. Podłoże według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienne tym, że wysokość wypukłości w stosunku do najbardziej oddalonej części dolnej ściany nie przewyższa 12 mm.