ES2238002B1 - Proceso de obtencion de un sustrato organico para uso horticola. - Google Patents

Abstract

Proceso de obtención de un sustrato orgánico para uso hortícola, que se obtiene a partir del desfibrado de madera de especies arbóreas, en combinación con un suministro de agua, en donde la masa de madera desfibrada en mezcla con el agua adquiere unas características de conductividad, relación de carbono y nitrógeno, intercambio catiónico, densidad, porosidad, capacidad de aireación y agua disponible, con unos valores que hacen al producto especialmente adecuado para el cultivo hidropónico.

Description

Proceso de obtención de un sustrato orgánico para uso hortícola.

Sector de la técnica

La presente invención está relacionada con el cultivo de plantas en condiciones especiales, proponiendo un sustrato orgánico de uso particularmente para horticultura, aunque también se puede utilizar para otras aplicaciones, siendo susceptible de emplearse solo o mezclado con otros materiales.

Estado de la técnica

En los cultivos hidropónicos se utilizan mayoritariamente sustratos inorgánicos, tales como la lana de roca o de perlita, los cuales se obtienen por calentamiento a altas temperaturas y manipulación posterior de los elementos minerales correspondientes.

Este tipo de sustratos tiene el inconveniente de que cuando su ciclo de utilización se acaba, los materiales residuales no son reutilizables y resultan de difícil eliminación, ocasionando problemas medioambientales.

Existen sin embargo sustratos orgánicos que no tienen ese inconveniente, ya que son asimilables por la tierra, de la que pasan a formar parte cuando se descomponen, de manera que no ocasionan contaminación permanente.

Este tipo de sustratos se utiliza habitualmente en horticultura y sus realizaciones comerciales tienen en general como base las turbas rubias de "Sphagnum", las cuales tienen unas excelentes propiedades físicas, químicas y biológicas para la aplicación en los mencionados sustratos.

Dichas turbas de "Sphagnum" son procedentes del centro y norte de Europa, lo cual las hace de un coste elevado en países alejados, como España, debido al transporte necesario, de modo que en estos países carentes de dichas turbas resulta fundamental obtener sustratos que ofrezcan unas cualidades semejantes, a partir de materiales autóctonos.

En este sentido, existen soluciones, como la de la patente ES 8700545, en la que se describe un procedimiento para la obtención de un medio de cultivo para plantas, a base de fibras procedentes del desfibrado de virutas de madera de plantas arbóreas, en presencia de vapor de agua a presión. Esta realización, por sus propias características de desarrollo, presenta deficiencias que limitan las características y cualidades del producto resultante.

Objeto de la invención

De acuerdo con la invención se propone un sustrato que se obtiene también a partir de un desfibrado de madera de plantas arbóreas, tales como coníferas o frondosas, llevándose a cabo la elaboración mediante un proceso particular, con el que se logra un producto de especiales características para la función de sustrato de cultivo a la que está destinado.

La elaboración del producto parte de un desfibrado de madera arbórea descortezada, para lo cual se introduce la madera a desfibrar en una máquina desfibradora, en donde la madera es sometida a un proceso mecánico, mediante el cual se desmenuza la madera en fibras de una longitud inferior a diez milímetros y de un grosor comprendido entre una micra y un milímetro.

Durante el desfibrado se introduce en la máquina desfibradora un flujo de agua, mediante el cual se ayuda al desplazamiento del producto desfibrado hacia delante, a la vez que se logra una estabilización térmica del producto.

La operación mecánica del desfibrado de la madera produce un calentamiento del producto desfibrado, con lo cual se obtiene un producto homogéneo y fibroso. El calentamiento es sin embargo progresivo a medida que se produce el desfibrado, de manera que la temperatura va aumentando y si no se controla llegaría a quemar la madera que se procesa.

El flujo de agua que se introduce en la desfibradora hace de refrigerante, evitando que la temperatura sobrepase un límite, de manera que el proceso del desfibrado se estabiliza en un cierto nivel térmico, preferentemente entre 90ºC y 100ºC, con el cual el producto desfibrado adquiere unas particulares características, sin llegar a quemarse.

El agua se introduce en la desfibradora a temperatura ambiente, mezclándose con la madera desfibrada, a la cual estabiliza térmicamente a la vez que la arrastra en ayuda de su transporte hacia delante, produciéndose así en la desfibradora una pasta formada por la madera desfibrada y el agua aportada.

Dicha pasta resultante pasa después de la trituradora a una máquina espesadora, en donde por un prensado u operación semejante se compacta la pasta, separándose así en su mayor parte el agua, que a través de un circuito cerrado retorna a un depósito, desde donde se envía de nuevo a la desfibradora.

De esta forma se desarrolla un proceso continuo, al cual solamente se aporta agua del exterior para mantener el nivel necesario en compensación de las pérdidas del agua utilizada en recirculación entre la desfibradora y la espesadora.

El tiempo que transcurre desde el desfibrado de la madera, hasta que la pasta semilíquida, formada por la madera desfibrada y el agua, llega a la espesadora, está comprendido entre un minuto y treinta minutos, dependiendo dicha duración del tipo de madera utilizada y de la aplicación de uso para la que vaya destinado el producto.

Mediante el proceso descrito se obtiene un producto estabilizado, con unas características físicas y químicas muy adecuadas para el cultivo hidropónico y que se mantienen durante todo el proceso agrícola productivo, siendo además un producto orgánico, de manera que en su descomposición se íntegra en la tierra sin crear contaminación permanente.

El producto resulta con una alta relación entre las cantidades de Carbono y Nitrógeno, conteniendo entre un 97,5% y 99,6% de su peso de materia orgánica, ofreciendo en su aspecto químico las características siguientes:

El pH está comprendido entre 5,8 y 7,2, siendo los valores más frecuentes entre 6 y 6,3.

La conductividad en agua a 25ºC, está comprendida entre 25 \muS/cm y 50 \muS/cm.

La relación Carbono/Nitrógeno, que es un índice de la madurez y la estabilidad de la materia orgánica, está comprendida entre 200 y 750, en la proximidad normalmente de la cifra mayor, superando ampliamente los valores de dicha relación entre 20 y 40 que se consideran aceptables para los cultivos en sustrato.

La capacidad de intercambio catiónico, que es la suma de los cationes que pueden ser absorbidos por unidad de peso, quedando retenidos frente al efecto lixiviante del agua, se halla comprendida entre 15 meq/100g y 30 meq/100g.

Las cantidades de Nitrógeno, Fósforo y Potasio extraíbles, en este producto, son extremadamente bajas en comparación con otros sustratos.

Por otra parte, en dicho producto de la invención destacan las características físicas siguientes:

La densidad aparente está comprendida entre 55 g/l y 110 g/l, siendo el valor más frecuente 60 g/l.

La porosidad está comprendida entre el 93% y el 96% del volumen del producto.

La capacidad de aireación está comprendida entre el 52% y el 85% respecto del volumen total del producto, con valores más habituales entre el 65% y el 70% del volumen.

El agua fácilmente disponible está comprendida entre un 11% y un 17% del volumen del producto, con unos valores más frecuentes entre el 13% y el 16% del volumen.

El agua de reserva está comprendida entre un 0,5% y un 6% del volumen del producto, con unos valores más frecuentes entre el 0,5% y el 1,5% del volumen.

El agua difícilmente disponible está comprendida entre un 10% y un 35% del volumen del producto, con unos valores más frecuentes entre el 11% y el 15% del volumen.

El agua fácilmente disponible es la retenida por un sustrato entre succiones de 10 cm y 50 cm. El agua de reserva es la retenida entre succiones de 50 cm y 100 cm. La suma del agua fácilmente disponible y el agua de reserva se considera como agua disponible. El agua retenida a tensiones superiores de 100 cm de succión es el agua difícilmente disponible.

En la aplicación hidropónica el sustrato de la invención se comporta como los sustratos inorgánicos, pero debido a su naturaleza orgánica, al acabar el ciclo de producción el reciclado de este nuevo sustrato es sencillo, ya que se puede compostar fácilmente con la simple adición de una fuente nitrogenada; pudiendo utilizarse el producto obtenido del compostaje, como enmienda orgánica para el suelo, o como componente de mezclas de nuevos sustratos.

Según resultados de ensayos comparativos realizados con cultivos hidropónicos de tomate, pepino, melón y pimiento, el sustrato de la invención ha ofrecido un comportamiento similar, en cuanto a producción y calidad, al de los sustratos de lana de roca, perlita y fibra de coco. Y del mismo modo, en ensayos comparativos realizados para la obtención de planteles hortícolas y forestales, así como en cultivos florales en macetas, el sustrato de la invención mezclado entre un 30% y un 50% con turba, ha ofrecido un resultado semejante al de las turbas comerciales convencionales.

Claims (1)

1. Proceso de obtención de un sustrato orgánico para uso hortícola, del tipo que realiza un desfibrado de madera de especies arbóreas, con aportación de un flujo de agua que ayuda al transporte de la madera desfibrada, al mismo tiempo que la estabiliza térmicamente para limitar el calentamiento por el calor que produce la acción del desfibrado, caracterizado porque en el desfibrado se produce la rotura de las fibras originales de la madera hasta una longitud menor que diez milímetros y un grosor comprendido entre una micra y un milímetro, manteniéndose la madera desfibrada en el agua de transporte y estabilización durante un tiempo entre un minuto y treinta minutos, hasta la separación del agua en una operación final; dando lugar a un producto con una conductividad entre 25 \muS/cm y 50 \muS/cm en agua a 25ºC; con una relación de Carbono y Nitrógeno entre 200 y 750; con una capacidad de intercambio catiónico entre 15 meq/100g y 30 meq/100g; con una densidad aparente entre 55 g/1 y 110 g/l; con una porosidad entre un 90% y un 96,5% del volumen; con una capacidad de aireación entre un 52% y un 85% sobre el volumen; y en el cual el agua fácilmente disponible se halla entre un 11% y un 17% sobre el volumen; el agua de reserva entre un 0,5 y un 6% sobre el volumen; y el agua difícilmente disponible entre un 10% y un 35% sobre el volumen.