DK165274B2 - Substrat til jordloes plantedyrkning - Google Patents

Description

i DK 165274 B2

Den under stadig udvikling værende teknik med jordløs plantedyrkning har ført til brug af diverse substrater, der navnlig kan bestå af vegetabilsk oprindelse, mineralske naturprodukter såsom grus og pouzzolan 5 eller behandlede mineralske produkter såsom ekspanderet perlit eller stenuld.

Valget af substrat afhænger både af dets egenskaber til nemmere dyrkning, nemlig god væskeretentionsevne, god udluftning, geometrisk og kemisk stabilitet, osv., 10 og af prismæssige betragtninger, nemlig prisen for substratet, fornyelseshyppigheden og de fornødne investeringer i afhængighed af den pågældende dyrkningstype, der, som det skal forklares senere, kan være forbundet med den anvendte substrattype.

15 Blandt de behandlede mineralske materialer har stenuld hensigtsmæssige egenskaber. Dette materiale har stor porøsitet på ca. 95% og udviser god vandretentions-evne og god udluftningsevne. På grund af sin lethed, er materialet også nemt at håndtere. Til gengæld fører pri-20 sen for disse substrater af nærliggende økonomiske grunde til flergangs anvendelser. Disse anvendelser kræver desinficering og dermed operationer, der efter gentagen dyrkning efterhånden bliver vanskeligere eftersom materialestrukturen degraderes. Samtidig fører denne struk-25 turforringelse til en forringelse af porøsiteten og til en sammenpresning af materiale, hvorved dyrkningsbetingelserne ændrer sig.

Blandt de hensigtsmæssige egenskaber hos substrater af stenuld er det den tilbageholdte mængde "dispo-30 nibelt" vand, der har særlig interesse.

Denne egenskab bestemmer den sikkerhedsmargen, man råder over for at opretholde en passende fugtighed. Sikkerheden bliver desto større, når der i et givet volumen af materiale tilbageholdes en større vandmængde.

35 Hvis materialet har stor vandretentionsevne, kan tilførs- 2 DK 165274 B2 len af væske til substratet under dyrkningen foretages med større mellemrum. Man kan også sige, at det til dyrkning fornødne substratvolumen kan reduceres, når den disponible vandmængde pr. volumenenhed vokser.

5 Sidstnævnte karakteristik har særlig stor prak tisk betydning. Et nedsat substratvolumen, dvs. en mindre mængde fibermateriale, fører til et billigere materiale. Når denne prisformindskelse er tilstrækkelig, kan den medføre andre fordele, navnlig den fordel, at 10 man under en vis tærskel er i stand til stadig at anvende det samme substrat, således at de mellem successive dyrkningsperioder fornødne operationer til sterilisering af substratet kan afskaffes.

Opfindelsen giver anvisning på nye mineralske, fi-15 brøse substrater til jordløs plantedyrkning. Disse mineralske materialer i henhold til opfindelsen har sådanne egenskaber, at der er en væsentlig forøgelse af vandretentionsevne.

Det arbejde, der ligger til grund for opfindelsen 20 har fremhævet forholdene mellem den disponible vandmængde i fibersubstraterne og disse substraters strukturkarakteristika. Dette arbejde har navnlig givet mulighed for at fastlægge de mest hensigtsmæssige værdier for materialetætheden og fiberfinheden til opnåelse af en 25 god retention af disponibelt vand.

Et substrat til jordløs plantedyrkning bestående af et filt af mineralske fibre, der er bundet til hinanden ved hjælp af et organisk bindemiddel, er ifølge opfindelsen ejendommeligt ved, at filtets fib-30 re har en middeldiameter på mellem 2 og 8 μιη, og at filtet har en vægtfylde på mellem 15 og 40 kg/m3, idet middeldiameteren er den aritmetiske middelværdi af alle i filtet tilstedeværende fibre.

Til sammenligning hermed kan det anføres, at et konventionelt substrat af stenuld typisk har større vægtfylde på op til 70-80 kg/m3 eller mere. Substratet ifølge opfindelsen er således væsentligt lettere end de konventionelle substrater.

Denne lethed har ingen stor indflydelse på porøsi- 3 DK 165274 B2 teten. De konventionelle substrater udviser jo også en høj porøsitet på ca. 95%. Dette betyder med andre ord, ' at fibrene i substratet kun andrager 5% af volumenet, medens resten svarer til det rum, som vandet kan optage.

5 En formindskelse af vægtfylden forøger derfor ikke væsentligt det disponible rum for opløsningen, men formindskelsen af vægtfylden med en ledsagende formindskelse af fibrenes middeldiameter og en tilhørende forøgelse af fiberantallet synes at fremme kapillarvirkningen, 10 hvilket kan forklare substratets forøgede vandretentions-evne.

Det skal understreges, at en formindskelse af vægtfylden ikke nødvendigvis ledsages af en formindskelse af diameteren af de nyttige fibre, dvs. de fibre, der 15 bidrager til dannelse af det kapillarnet, der holder vand tilbage. Navnlig for stenuld fører produktionsmetoden til, at der er en ret stor mængde ikke-fibrerede partikler. Herved betegnes de partikler, der har en diameter meget større end fibrenes diameter og som arbi-20 trært sættes på eksempelvis mere end 40.ym. Mængden af ikke-fibrerede partikler kan ofte andrage 30% eller mere af den totale masse af substratet. Som ovenfor nævnt yder disse store partikler kun et, i relation til deres masse, meget beskedent bidrag til dannelse af kapillar-25 nettet og dermed til opnåelse af evnen til at tilbageholde opløsninger. Det er derfor ønskeligt, såvidt muligt, at anvende produkter, der ikke indeholder ikke-fibrerede partikler eller kun indeholder en lille mængde sådanne partikler.

30 I praksis er det muligt under fremstillingen at ændre fibermåtters vægtfylde ved at presse disse måtter mere eller mindre sammen under den varmebehandling, der sædvanligvis bestemmer deres konfiguration. Man opnår således substrater, hvor fibrene har de samme dimensio-35 ner, og hvor substraterne kun afviger fra hinanden ved .. i 4 DK 165274 B2 deres vægtfylde og i mindre omfang ved deres porøsitet .

For de substrater, der dannes med de groveste fibre, dvs. fibre, der har middeldiameter større end 6 μπι, 5 konstaterer man, at den disponible vandmængde er desto større som vægtfylden er større. Dette forklarer, hvorfor der er tendens til at anvende tunge produkter, specielt når der er tale om stenuld, hvor fibrene ved den mest almindelige teknik, navnlig til produktion af sub-10 strater, har en diameter på ca. 6 ym.

Ved de finere fibre, eksempelvis 4,5-3 ym eller mindre, som opfindelsen også tager sigte til, er vægtfyldens indflydelse meget mindre markant. Det er derfor særlig hensigtsmæssigt af de grunde, der nedenfor an-15 gives vedrørende substratets deformation under den belastning, der skyldes opløsningen, at anvende et let filt med fine fibre.

Forskellen i opførslen kan også her formodes at bero på, at der med de fine fibre dannes et meget mere 20 omfattende kapillarnet.

Medens det forekommer hensigtsmæssigt at reducere diameteren af de fibre, der danner substratet, er det af forskellige grunde ofte vanskeligt at komme ned under en vis grænseværdi. Den ene grund er, at produktionen af 25 meget fine fibre med en.diameter på mindre end f.eks.

1 ym kræver en teknik, der for produktionen af dyrke-substrater indebærer uacceptable omkostninger.

En anden grund er f.eks-, at det filt, der fremstilles med meget fine fibre og har meget lille vægtfyl-30 de, udviser svag styrke overfor mekaniske påvirkninger. Eksempelvis vil filtet kunne presses fladt under belastningen fra den absorberede opløsning.

Af disse grunde er det i henhold til opfindelsen hensigtsmæssigt at anvende substrater, hvis fibre har en 35 diameter på mellem 2 og 8 ym, fortrinsvis mellem 2 og 6 ym.

5 DK 165274 B2

Den ovenfor omtalte delvis fladtrykning af det imprægnerede materiale lægger ikke nødvendigvis hindring for brugen. For de letteste materialer kan man acceptere en vis sammenpresning, når materialet gøres fugtigt.

5 I så fald skal man blot sørge for at vælge tykkelsen af substratet i tør tilstand, således at der i våd tilstand består et tilstrækkeligt volumen for opløsningen. Derfor kan meget lette produkter med vægtfylde helt ned til 15 kg/m3 på tilfredsstillende måde anvendes som substrat 10 i overensstemmelse med opfindelsen.

Sådanne produkter, selv om de ved imprægnering med opløsningen reduceres til det halve af deres oprindelige volumen, har stadigvæk meget lille vægtfylde i forhold til de konventionelle substrater.

15 De deformationer, som disse materialer udsættes for, ændrer ikke materialernes sammenhæng og disse deformationer er reversible. Så snart det tryk, der skyldes tilstedeværelsen af opløsningen, reduceres, genvinder substratet sit.volumen.

20 Ud over fordelene ved produktionsprisen og vandre tentionsevnen giver de lette substrater også bedre betingelser for emballering og opbevaring. På grund af deres vægtfylde er de konventionelle substrater relativt stive produkter. De kan navnlig ikke trykkes sammen, 2 5 foldes eller rulles sammen. Derimod er det velkendt, at et let filt kan presses sammen og kan genvinde sin tykkelse, når kompressionen ophører. Med andre ord kan lette substrater i henhold til opfindelsen presses sammen og rulles til nedsat volumen med henblik på nemmere 30 transport og opbevaring. Denne evne er desto bedre, som vægtfylden er lavere.

Som tidligere nævnt har den i substratet tilbageholdte vandmængde stor betydning for dyrkning. Herom skal det bemærkes, at medens muligheden for tilførsel 35 af luft til rødderne også er en vigtig faktor, indebærer denne udluftning i praksis ikke, at luften skal op- 6 DK 165274 B2 tage en væsentlig andel af substratets volumen, idet udluftningen også foregår gennem det oxygen, der er opløst i den nærende opløsning, og denne udluftning bliver desto bedre, jo oftere opløsningen i kontakt med 5 rødderne fornyes. Af denne grund, og selv om substratet spiller en rolle i udluftningen, er det vandingshensynet, der er den primære faktor.

Den disponible vandmængde har større betydning end den vandmængde, der tilbageholdes i substratet, idet det 10 vand, der imprægnerer substratet, holdes mere eller mindre tilbage af substratet. Hvis vandet bindes for meget til substratet, vil det ikke kunne udnyttes af planten.

Omvendt må substratet udvise en vis retentionsevne, idet den til vanding anvendte opløsning ellers vil umiddel-15 bart drænes.

For at karakterisere retentionen i substratet bestemmer man vandindholdet i prøver, ved at udsætte disse prøver for sugevirkning. For et undertryk, udtrykt som funktion af logaritmen til højden i cm af vandsøj-20 le - såkaldt pF-faktor - definerer man således den procentdel af substratets volumen som den vandige fase optager. Til vurdering af substratet er der to særlig signifikante pF-værdier. En lav pF-værdi svarer praktisk taget til betingelserne for maksimal retention, og den 25 vælges arbitrært til at være lig med 1 svarende til 10 cm vandsøjle, medens en pF-værdi lig med 2 praktisk taget svarer til den maksimale sugevirkning, der eksempelvis udøves af grøntsager, og repræsenterer derfor den nedre fugtighedsgrænse ovenover hvilken substratet 30 permanent skal holdes.

Substratet er desto bedre, jo højere forskellen imellem den ved disse to pF-værdier udvundne vandmængde, dvs. den disponible vandmængde, er.

Der er foreslået diverse metoder til bestemmelse 35 af vandretentionen, hvilke metoder kan føre til lidt forskellige resultater. Den metode man anvender i rela- 7 DK 165274 B2 tion til nærværende opfindelse, omtales detaljeret un-! der henvisning til eksempler på udøvelse.

Til sammenligning med de andre typer af naturlige eller kunstige substrater konstaterer man forsøgsvis for 5 alle substrater af mineralske fibre, at retentionen er høj ved pFl og meget lille ved pF2. Der kan dog forekomme forskelle mellem disse mineralske fibersubstrater, navnlig ved værdierne ved pFl.

Substratet ifølge opfindelsen udviser stor reten-10 tion ved pFl og dermed stor mængde disponiblet vand. Denne disponible vandmængde er ikke lavere end 40%, og den er oftest på mere end 50%.

For substrater, der består af meget fine fibre og som har meget lille vægtfylde, bestemmes retentionsevnen 15 ud fra det våde substrat for herved at tage hensyn til substratets tilbøjelighed til at deformere sig under belastningen fra den væske, der imprægnerer substratet.

Navnlig på grund af den store disponible vandmængde kan substrater i henhold til opfindelsen, dvs. sub-20 strater med meget fine fibre, anvendes med lavere tykkelse end den, der konventionelt benyttes til substrater på basis af stenuld.

I praksis har substrater af stenuld til jordløs plantedyrkning en relativt stor tykkelse, der normalt 25 er større end 70 mm, eftersom det af hensyn til holdbarheden og prisen og formentlig også til den måde, hvorpå dyrkningen er blevet udført, forekom hensigtsmæssigt at anvende ret tykke substrater.

Det arbejde, der ligger til grund for opfindelsen, 30 har vist, at der hensigtsmæssigt kan foretages jordløs plantedyrkning på væsentligt tyndere substrater af mineralsk uld. Disse substrater er fra starten af billigere, hvilket giver mulighed for at forbedre betingelserne for udøvelse, navnlig til brug ved dyrkning af et begrænset 35 antal plantearter, fortrinsvis en enkelt planteart. For 8 DK 165274 B2 øvrigt kan hver type dyrkning foregå under mere regelmæssige betingelser.

Substratet til jordløs plantedyrkning i henhold til opfindelsen kan hensigtsmæssigt bestå af et filt af 5 mineralsk uld i en tykkelse, der ikke er på mere end 40 mm, fortrinsvis ikke på mere end 30 mm. Forsøgene viser, at en sådan tykkelse, som er meget mindre end, hvad man tidligere har anvendt, er fuldstændig kompatibel med opnåelse af et godt dyrkeudbytte, uden forringelse af op-10 vækst. Det viser sig, at det substratvolumen, som planterne har til rådighed, uden ændring af antallet af planter pr. arealenhed, er tilstrækkeligt til tilfredsstillende rodvækst. Dette volumen er også tilstrækkeligt til at opretholde en god tilførsel af nærende væske til plan-15 terne.

Denne reducerede tykkelse af substratet i forhold til de tidligere kendte substrater af samme art giver også mulighed for bedre at holde styr på den nærende væske, som substratet imprægneres med, idet forbruget af 20 opløsningen praktisk taget er konstant, hvad enten man opererer på et tykt substrat eller et tyndt substrat.

Den mængde væske, der holdes tilbage i det tynde substrat, er mindre og tilførslen af ny opløsning i relation til væskemængden er større, således at den tilbage-25 holdte opløsnings beskaffenhed vedvarende ligger tættere op ad den oprindelige opløsnings beskaffenhed.

Medens det økonomisk set forekommer hensigtsmæssigt af operere med tynde substrater, må disse af hensyn til retention af opløsningen og udvikling af rødder-30 ne dog udvise et vist volumen. Der findes metoder, hvor dyrkningen foregår uden substrat, idet rødderne direkte vokser i det indre af en beholder, hvori der er permanent cirkulation af nærende opløsning. Denne dyrkningsmetode indebærer en speciel installation og store an-35 skaffelsesudgifter og derfor er der mange brugere, der 9 DK 165274 B2 foretrækker de metoder, hvori dyrkningen foregår på substrat.

Til opretholdelse af en tilstrækkelig mængde opløsning og for at give rødderne tilstrækkelig volumen 5 til vækst - uden ændringer af antallet af planter pr. arealenhed - kan substratet ifølge opfindelsen hensigtsmæssigt have en tykkelse, der ikke er mindre end 10 mm.

Til de mest almindelige kulturer kan et substrat af mineraluld i henhold til opfindelsen have en tyk-10 kelse af størrelsesorden 15 til 35 mm. Ud over substratets vandretentionsevne vælges tykkelsen i afhængighed af planterne, af deres antal pr. arealenhed og af den anvendte overrislingshyppighed. Hvis substratet bruges til mere end en kultur, kan dette betinge valget af en 15 anden tykkelse, men i så fald opnår man ikke alle de ovenfor nævnte fordele, idet det kan være nødvendigt, hver gang at foretage sterilisering.

De fibre, der indgår i filtet, kan produceres ud fra diverse materialer og på forskellige måder.

20 Indtil nu har man til substrater til jordløs dyrk ning kun anvendt mineraluld, dvs. stenuld, fordi det kan produceres ud fra billige materialer såsom basaltsten og højovnsslagge.

Disse materialer behandles sædvanligvis ved tek-25 nikker, der fører til filt med en stor proportion af ikke-fibrerede partikler. Ved brugen af sådanne substrater til dyrkning har tilstedeværelsen af sådanne ikke-fibrerede partikler ingen betydning, men som sagt gør de substratet tungere uden at forbedre substratets egenska-30 ber. Det vigtigste ved denne produktionsmetode er, at den er relativ billig, hvilket i kombination med råmaterialernes lave pris giver mulighed for at fremstille substrater til priser, der kan sammenlignes med prisen for substrater af anden art.

35 Sådanne substrater er også generelt set kemisk interte.

DK 165274 B2

LO

I henhold til opfindelsen kan der også anvendes filt af glasuld. I modsætning til de ovenfor nævnte filtarter har filt af glasuld sædvanligvis stor ensartethed, som skyldes den måde, hvorpå det fremstilles. Det be-5 står i hovedsagen af fibre, som dannes ved, at det smeltede materiale føres gennem et centrifugelegeme. Det forhold, at der ikke er ikke-fibrerede partikler, fører sædvanligvis til et filt, der har de samme mekaniske egenskaber, men er meget lettere. Med andre ord har fil-10 tet meget lavere vægtfylde, hvilket i det mindste delvis opvejer det forhold, at filtets produktion sædvanligvis koster lidt mere end produktionen af stenuld.

Produktionen af glasfibre har ydermere den fordel, at der opnås både meget fine og meget ensartede fibre, 15 hvilket ikke kan opnås for stenuld.

Det er således muligt at producere substrater af glasuld, hvor fibrene som tidligere nævnt har en diameter på i gennemsnittet mindre end 3 ym og endog lig med eller mindre end 1 ym.

20 I tilfældet af tynde substrater i henhold til op findelsen skal strukturegenskaberne sikres endnu bedre og filt af glasuld har generelt hensigtsmæssige egenskaber i så henseende, såvel på grund af fiberfinheden som på grund af deres ensartethed.

25 Reduktionen af substratets volumen i henhold til opfindelsen har i øvrigt tendens til at begrænse fibrenes relative prisandel i slutprisen for produktet, således at forskellene i så henseende mellem stenuld og glasuld gøres mindre.

30 Forud for opfindelsen blev muligheden for at bru ge glasuld som dyrkningssubstrat kritiseret, navnlig hvad angår substratets påståede mangel på kemisk inerti.

Man frygtede, at glasfibrene i kontakt med den nærende opløsning ville give en stor mængde natriumioner. Dyrk-35 ningsforsøg med glasuldsubstrater i henhold til opfin- 11 DK 165274 B2 delsen har vist, at disse substrater fører til resultater, der absolut kan sammenlignes med de resultater, man opnår ved dyrkning på stenuld. Faktisk konstaterer man generelt et lidt højere indhold af natriumioner ved den 5 første overrisling, men dette acceptable indhold aftager derefter hurtigt ned til værdier af samme størrelsesorden som dem, man opnår med stenuld. Disse resultater er desto mere interessante, som vekselvirkningen med opløsningen er større, fordi man anvender meget fine 10 fibre. Til den tilsigtede anvendelse kan de sædvanlige glasfibres iner.ti derfor anses for at være helt tilfredsstillende .

Det er klart, at de anvendte glasarter ikke må indeholde toksiske elementer for planterne.

15 Omvendt er det muligt at anvende fibre, der ikke er fuldstændig inerte. Fibrene kan eksempelvis danne kilde for mikronæringsstoffer, der langsomt diffunderer i kontakt med den nærende opløsning, eller indeholde phytosanitære forbindelser.

20 Oftest er det dog hensigtsmæssigt at sørge for, at fibersubstratet er helt inert, og at lade den nærende opløsning sørge for at afgive de til dyrkning fornødne elementer.

Filtets mineralske fibre er sædvanligvis bundet 25 til hinanden ved hjælp af et organisk bindemiddel, f.eks. phenolplastharpiks. I den sædvanlige mængde, dvs. 2-3% af substratets vægt, har disse bindemidler sædvanligvis ingen stor indflydelse på kulturen.

Mængden af bindemiddel kan variere i afhængighed 30 af fibrenes art og for meget fine fibre i et filt med lille vægtfylde, kan man anvende bindemidlerne i en lidt større proportion, der sædvanligvis ikke overskrider 10 vægtprocent.

Det skal bemærkes, da substrater af mineralske 35 fibre sædvanligvis udledes fra produkter, der bruges til isolation, ar bindemidlernes beskaffenhed kan være væsentlig forskellig. Det sker ofte, at harpiksen tilsæt- 12 DK 165274 B2 tes forbindelser, som skal ændre filtets egenskaber. Eksempelvis kan bindemidlerne tilsættes stoffer, der øger isolationsfiltets fugtbestandighed. Det kan eksempelvis dreje sig om produkter på basis af silicone. Ved 5 fremstilling af substrater i henhold til opfindelsen anvender man bindemidler, der ikke indeholder sådanne hydrophobe produkter.

Selv om man anvender ikke-hydrophobe bindemidler, konstaterer man, at de konventionelle substrater af 10 stenuld er meget vanskelige at fugte, hvis ikke de imprægneres med en vis mængde af et tensio-aktivt middel.

Tilførslen af det tensio-aktive middel kan eksempelvis udføres som beskrevet i fransk patentskrift nr.

2 589 917.

15 Det tensio-aktive middel vælges, således at det ikke skader planterne. Det kan navnlig dreje sig om ikke-ioniske midler af f.eks. den art, der i handelen kendes under betegnelsen "Dobanol 91-6".

Brugen af meget fine fibre i henhold til opfindel-20 sen ændrer substratets kapillaritet, og kan overflødiggøre brugen af tensio-aktivt middel. Dette konstateres navnlig hos substrater af glasuld, hvor fibrenes middeldiameter er på 4,5 ym eller mindre, men fibrenes hydro-phile egenskaber varierer progressivt. I den udstræk-25 ning, hvor fibrene er hydrophile, er der mulighed for at finde frem til den maksimale diameter for fibrene.

Substraterne i henhold til opfindelsen adskiller sig også ved den måde, hvorpå de anvendes. Hvis dyrkningsforløbet bibeholdes, medens man anvender et sub-30 strat med reduceret volumen, dvs. et tyndt substrat, kan der være forskellige overrislingsforhold for permanent at opfylde behovet for nærende opløsning.

Generelt anvendes substratet med éngangsoverrisling eller med recirkulation af opløsningen. X det før-35 ste tilfælde fødes substratet ved perkolation eller ne- 13 DK 165274 B2 denfra, således at indholdet af opløsning holdes indenfor acceptable grænseværdier. En diskontinuert tilførsel har til formål at opveje den del af opløsningen, der tappes ved absorbtion i planterne og ved fordampning. I 5 det andet tilfælde fødes substratet permanent og det overskud af opløsningen, der ikke holdes tilbage, recirkuleres efter komplettering og genjustering af væskens forskellige bestanddele.

Da den "reserve" af opløsningen som tynde substra-10 ter indeholder er mindre, når væsketilførslen foregår diskontinuert, må denne væsketilførsel finde sted hyppigere, men med mindre mængder af opløsning. Som tidligere nævnt giver denne forøgede hyppighed mulighed for bedre at justere beskaffenheden af nærende opløs-15 ning i nærheden af rødderne.

Ændringen i hyppigheden af væsketilførsel volder ingen vanskelighed for så vidt denne operation sædvanligvis foregår helt automatisk efter et bestemt program og udføres med et arrangement af apparater til måling, 20 dosering og fordeling, uden operatørindgreb.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til den skematiske tegning, hvor fig. 1 viser en opstilling til dyrkning på substrater i henhold til opfindelsen, 25 fig. 2 i større målestok en anden udførelsesform for substratet ifølge opfindelsen, fig. 3 det udstyr, der anvendes til måling af vandretentionsevnen, og fig. 4 en graf, der viser fordelingen af vand- og 30 luftfaserne i et substrat i henhold til opfindelsen, som funktion af den udøvede sugevirkning.

De planter, der skal dyrkes, forberedes på muldjord eller på et inert substrat, der eventuelt kan være af samme art som det, der anvendes til dyrkning. Plan-35 terne adskilles fra hinanden med en tilhørende klump 1 14 DK 165274 B2 som skal anbringes på dyrkningssubstratet 2.

Til dyrkning placeres substratet på et underlag 3, som er uigennemtrængeligt overfor den nærende opløsning. Dette underlag består sædvanligvis af en mere 5 eller mindre stiv folie af intert polymermateriale, der ved hjælp af pinde (ikke vist på tegningen) holdes formet som en rende eller et kar.

Desuden findes der sædvanligvis også en uigennemtrængelig folie, der dækker substratet - dog ikke der, 10 hvor klumperne placeres - og som har til formål at nedsætte fordampningen af nærende opløsning i substratet ved kontakt med den omgivende luft. Denne folie er ikke vist i fig. 1.

I den viste udførelsesform fordeles den nærende 15 opløsning direkte til klumperne 1 ved perkolation gennem kapillarrør 4, som fødes gennem en fødeledning 5.

Underlaget 3 kan placeres direkte på jorden, eller som det normalt foregår, på en isolerende plade af f.eks. polystyren.

20 Dette arrangement kan også omfatte varmemidler, der placeres direkte under nævnte underlag.

Den nærende opløsning kan fordeles kontinuert, navnlig når der anvendes recirkulation. I så fald planeres jorden, således at væskeoverskuddet fra substra-25 tet kan strømme ud og samles langs den ene side af underlaget eller ved dets ende og derfra føres tilbage til de midler, som anvendes til recirkulation. Væsken kan også uddeles diskontinuert i givne intervaller og i givne mængder, som garanterer en vis fugtighed i substra-30 tet, eller i afhængighed af en permanent måling af fugtighed, hvorved væsketilførslen igangsættes, når fugtigheden falder under en vis tærskelværdi.

Figur 2 viser en udførelsesform for substratet ifølge opfindelsen, hvor det filt af mineralske fibre, 35 der udgør substratet, er dækket med en fleksibel folie 15 DK 165274 B2 6, der beskytter mod fordampning. Substratet ifølge opfindelsen kan produceres, således at det kun er oversiden, der er dækket med folien, men folien kan også omgive hele substratet.

5 Figur 3 viser det udstyr, der benyttes til måling af substratets vandretention ved forskellige pF-fakto-rer. Til denne måling har samtlige prøver 7 af sub-stratmateriale kvadratisk form med sidelængde på 10 cm og højde på 7,5 cm.

10 Disse prøver neddyppes fuldstændigt i én time og placeres derefter på et porøst materiale 8 over bunden af et kar 9. Det porøse lag, der f.eks. består af sand, mættes med vand.

En slange 10 forbinder bunden af karret 9 med 15 en beholder 11, hvori der ved overløb holdes et konstant niveau. Beholderen 111s position på en vertikal holder kan justeres efter ønske.

Målingen af undertrykket d foregår systematisk i forhold til den halve højde af prøven. Man anvender 20 successivt de forskellige højdeforskelle, der svarer til de forskellige undersøgte pF-værdier. Målingerne foregår efter, at man har opretholdt prøverne indtil der for hver given højdefors’cel er opnået ligevægt.

Når der er opnået ligevægt, tager man prøven op, 25 og den vejes og tørres og vejes igen efter tørring. Forskellen giver den tilbageholdte vandmængde og dermed proportionen mellem vand og luft for hver given sugevirkning .

De kurver, der angiver retentionen som funktion af 30 pF-værdien for forskellige materialer, giver mulighed for at sammenligne materialernes evne til at sikre en god væsketilførsel til planterne.

For materialer af mineralske fibre har disse kurver det i fig. 4 viste forløb. På abscisseaksen er af-35 sat logaritmen til sugevirkningen udtrykt i cm vand- 16 DK 165274 B2 søjle og på ordinataksen er afsat de procentdele af substratets volumen, som vand, luft og fibrene optager. I det viste eksempel andrager fibrene konstant ca. 5% af det hele. i fig. 4 definerer disse procentdele de for-5 skellige områder, der betegnes ved henholdsvis A, B og C.

Forskellen i procentdel mellem pFl og pF2 for den del, der optages af vandet, bestemmer den disponible vandmængde.

På substrater af mineralske fibre er pF2-værdien 10 altid meget lille og de konstaterede hovedforskelle mellem de forskellige materialer, hvad angår det disponible vand, skyldes derfor pFl. Kurverne I og II illustrerer den type forskelle. De svarer henholdsvis til et konventionelt substrat på basis af stenuld og til et substrat 15 ifølge opfindelsen med meget fine fibre, men med den samme vægtfylde. Den anvendelige reserve R2 er væsentligt større i det andet tilfælde.

De betingelser, under hvilke målingerne foregår (prøve med højde på 7,5 cm), svarer til de konventionel-20 le substrater. Medens disse betingelser giver mulighed for at sammenligne produkterne med hinanden, viser de ikke de fordele, der knytter sig til tynde substrater i henhold til opfindelsen.

En undersøgelse af fordelingen over højden af prø-25 ven viser, at der er meget stor uensartethed, idet den øverste del kun indeholder lidt vand, men megen luft, medens situationen er omvendt for den nederste dels vedkommende .

Der er derfor foretaget systematiske målinger på 30 forskellige produkter i henhold til opfindelsen og sammenligning med andre produkter, der ikke svarer til de valgte karakteristika. Disse målinger dækker over produkter med forskellige værdier for vægtfylde, fiberfin-hed og tykkelse, men som består af den samme glasart og 35 med den samme mængde fugtemiddel på ca. 300 g/m^ filt.

17 DK 165274 B2 Målingerne af retention ved pFl foretaget for forskellige fiberdiametre, to vægtfylder og to tykkelser er som følger: 5 : : 0 micrometer 3 tykkelse : kg/m :------------------------------ (i mm) : : 8 : 6 : 4,5 80-85 : 80 : 61 : 86 : 95 10 80-85 : 40 : 46 : 57 : 81,5 20 : 40 : 25 : 54 : 86 ψ · · «· • · . · · 15

Disse resultater viser i samtlige tilfælde, at en formindskelse i fibrenes middeldiameter ledsages af en forøget væskeretention. Jo lavere vægtfylden og tykkelsen, desto mere markant er forbedringen.

Ved at vælge lille tykkelse og lille vægtfylde 20 kan der opnås stor retention, når fibrene er tilstrækkelig fine.

Målinger foretaget på ét og samme filt i forskellige tykkelser viser, at der er meget stabil retentionsevne hos filt med meget fine fibre.

25

For de forskellige undersøgte tykkelser udviser et filt med fibre med middeldiameter på 4,5 pm og med vægtfylde på 40 kg/m^ følgende værdier for retentionsevnen: -tykkelse (mm) : 20 35-40 55-60 80-85 -retention ved pFl : 86 85 87 81,5 30 I betragtning af usikkerheden i sådanne målinger har de angivne forskelle ingen signifikans.

Ud fra de foretagne målinger synes tykkelsen hos filt med stor vægtfylde og med fibre af større middeldiameter at have indflydelse på retentionen, som er væ-35 sentlig lavere, når tykkelsen er større.

18 DK 165274 B2

Det skal desuden bemærkes, at det kun er filt med fine fibre, der kan anvendes uden fugtemiddel.

Under hensyntagen til disse resultater er det yderst hensigtsmæssigt at anvende tyndere substrater 5 med fine fibre.

Følgende eksempler gælder for dyrkning på substrater i henhold til opfindelsen.

Der er anvendt to typer substrat: Det første udgøres af paneler af mineralsk uld fremstillet ud fra høj-10 ovnsslagge medens det andet består af paneler af glasuld.

Beskaffenheden af fibrene i disse substrater er som følger:

Fibre af højovnsslagge Glasfibre 15 Si02 42,8 % Si02 66,9 % A1203 11,9 % Al2°3 3,35 %

CaO 38,7 % Na20 14,7 %

MgO 3,6 % K20 1 %

Fe203 1,2 % CaO 7,95 % 20 MnO, B203 ) o 4 % Mg0 0,30 %

Ti02, P205 ) MnO 0,035% S03 0,3 % Fe2°3 0,49 %

Diverse 1,1 % S03 0,26 % B203 4,9 % 25 De fremstillede substratpaneler bindes med formol- phenolharpiks i en mængde på ca. 2,5% af totalvægten.

Når det drejer sig om stenuld, indeholder substratet desuden ca. 1% tensio-aktivt middel.

Panelerne skæres i prøver på 1000 x 200 mm og har 30 en tykkelse på 50 mm for stenuld og 20 mm for glasfibre. Fibrenes middeldiameter er på 5 μιη for stenuld (de ikke-fibrerede partikler regnes ikke med) og på 4 μπι for glasuld.

Substratet af stenuld har en vægtfylde på 40 kg/ 35 m medens substratet af glasuld kun har en vægtfylde på 25 kg/m3, hvilket svarer til porøsitetsværdier på henholdsvis 95 og 98%.

19 DK 165274 B2

Vandretentionen ved pFl i disse substrater er i begge tilfælde ca. 70%. I begge tilfælde er der således en god ligevægt mellem luft og vand, hvilket fremmer væksten.

5 Dyrkningen af tomater af typen Montfavet foregår i drivhus på følgende måde:

Frøplanterne omplantes i blokke af stenuld af samme art som ovenfor nævnte substrat, i størrelse 75 x 75 x 60 mm. Omplantningen på substratet foregår så snart 10 de første blade kommer frem.

Til sammenligningsformål foretages der dyrkning på et konventionelt substrat af stenuld i tykkelse på 75 mm og med vægtfylde på 70 kg/m^ og med fibre med middeldiameter på 6 ym.

15 For alle tre typer af substrat foregår dyrkningen på samme måde. Planterne placeres i afstand fra hinanden på 30 cm i substratets længderetning, hvilket svarer til 2,5 planter pr. kvadratmeter i drivhus. Vandingsinstallationen er som beskrevet foroven under hen-20 visning til fig. 1.

Til vanding anvendes der en opløsning af typen Coxc-Lesaint med 12,2 milliekvivalenter af nitrat-nitrogen pr. liter, 2,2 milliekvivalenter af ammoniakalsk nitrogen pr. liter og 2,2 milliekvivalenter af fosfat 25 pr. liter. pH-værdien justeres på ca. 6.

Væsketilførslen til planterne foregår diskontinuert afhængigt af en måling af ledningsevnen i den i substratet indeholdte opløsning. Væsketilførslen opretholder en ledningsevne større end den tærskelværdi, der 30 svarer til et indhold, som ikke er på mindre end 12 milliekvivalenter af nitrogen pr. liter.

Der går ca. 24 uger fra omplantningen til høst. I samtlige tilfælde høstes der ca. 6,5 kg pr. plante. Der konstateres ingen markant forskel mellem 35 dyrkning på tynde eller tykke substrater af glasuld.

Claims (1)

1. DK 165274 B2 Der konstateres heller ingen væsentlig forskel i udbyttet mellem tynde substrater af stenuld og tynde substrater af glasuld. Man konstaterer en bedre holdbarhed i strukturen 5 af substrater af glasuld til trods for, at de har en relativt lavere vægtfylde. Dette kan formentlig tilskrives tilstedeværelsen af længere fibre, der øger filtets sammenhæng.