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I. GENERELLE KENNZEICHNUNG
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Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtung zur erdlosen Aufzucht
und Kultivierung von Pflanzen, vorzugsweise im Freien, auf schiefen Ebenen, welche
durch befestigern und Versiegeln der Bodenoberfläche entstehen und uei den, den
Wurzeln der Pflanzen in einen. fließenden wtasserstrom gelöste Nährstoffe zugeführt
werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die
Pflanzflächen, das Wasserrücklaufsystem samt Wasserbecken sowie die Maschinenfahrstreifen
wasserdicht vorgeformt werden können, Das Verfahren trägt den Namen Desert Plantation
System, abgekürzt DPS.
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Da es in den heißen Trockenzonen der Erde keine oder nur ungenügende
Niederschläge gibt, werden anderwärtig verfügbare Wasservorräte hinzugezogen und
auf Trockenböden verteilt.
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Fast durchwegs wird hochgepumptes Grundwasser verwendet, welches einen
vielfach höheren Salzgehalt aufweist als Regenwasser.
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Da die meisten Pflanzen aber nur relativ wenig Salz aufnehmen können,
führt die erdgebundene künstliche 3ewässerung mit salinem Wasser nahezu zwangsläufig
zur Versalzung aes Bodens, und zwar umso schneller, je salzhältiger des verwendete
Wasserist.
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Die bisherige Praxis besteht darin, das man nach einiger Zeit, wenn
der boden zu stark versalzen woraen ist, den Standort
wechselt.
Auf die Dauer gesehen, führt diese Praxis zur Salzwüste, wie dei bisherigen Erfahrungen
lehren.
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Aufgabe dieser Erfindung ist es, die bekannten Nachteile der bisher
praktizierten Bodennutzung und Pflanzenaufzuchtverfahren - insbesondere die Bodenversalzung
- zu verhindern und eine höchstmögliche Wachstumskapazität zu erreichen.
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Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahmen besteht darin,
daß unabhängig von der Qualität des Bodens und von der Qualität des verfügbaren
Wassers der Pflanze ideale Bewasserungs- und Ernährungsbedingungen geboten werden.
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Auf diese Weise ist es möglich, in dem Wüstengürtel der Erde -ca 35
Grad nördlich und südlich des Äquators - brach liegende Flächen und Sonnenenergie
für die Erzeugung pflanzlicher Biomassen zu nutzen, und zwar dergestalt, daß die
Aufgaben aeL fruchtbaren Erde so ersetzt werden, daß ein dauerhaftes Feuchtbiotop
entsteht, welches in heißen, ariden Zonen auch mit saliner Bewässerung funktionsfähig
ist.
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WO es die topografischen Verhältnisse erlauben, können im freien Gelände
befestigte, schiefe Ebenen hergestellt, mit einem hydraulischen Bindemittel - vornehmlich
bestehend aus einem Zementgemisch mit Oo- oder terpolymeren Dispersionen -versiegelt
oder mit einer Folie, aber auch mit einer Spritzmasse aus Bitumen, wasserdicht abgedeckt
und zur Aufnahme einem Pflanzenträgerschicht aus organischen oder anorganischen
Material benutzt werden, z.B. Kies, Kapillarmatten oder Sägespäne.
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Diese iiflanzenträgerschicht dient der Kultivierung von Pflanzen
alier
Art. Sie wird durch Ober- oder Unterflurbewässerung mit Wasser, mit Nährlösung,
d.h. im Wasser gelöster Dünger, und - falls erforderlich - mit Pflanzenschutzmitteln
versorgt.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahmen besteht darin,
daß die auf die oben beschriebene Weise geschaffene Pflanzenträgerschicht vier Grundfunktionen
zu erfüllen vermag.
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1. Pflanzenträger 2. Pflanzenernäherungsbasis 3. Luftspeicher 4.
Wasserspeicher Das Anlegen und Errichten von schiefen Ebenen und deren dauerhafte
wasserundurchlässige Abdichtung gegeüber dem Erdreich wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst aaß die Vorrichtung aus einem uem Boden aufsetzbaren holz- oder Kunststoffgerüst
besteht. Dieses wird aus Einzelteilen zusammengesteckt, die in zueinander aufstrebenden
schiefen bienen angeordnet sina.
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Das Gerüst weist in der Querrichtung auf beiden Seiten eine Neigung
von etwa 7 bis 12% auf.
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Die Gerüsthohlräume werden vornehmlich mit Sand, aber auch mit Steinen
oder sonstigen verfügbaren Schüttgut ausgefüllt und mit einer netzartigen Plastikmatte
zum Schutz gegen unerwünschte Erdbewegungen stabilisiert.
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Die aufgeschüttete schiefe Ebene wird - sie oben erwähnt - mit einem
hydraulischen Bindemittel dauerhaft und wasserdicht versiegelt oder mit einer Folie
oder aber auch mit einer Spritzmasse aus Bitumen wasserdicht abgedeckt.
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Auf die versiegelte oder wasserdicht abgedeckte schiefe Ebene wird
alsdann die ausspülbare Pflanzenträgerschicht aufgeschüttet bzw. aufgetragen.
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Ein weiteres Erfindungsmerkmal besteht darin, daß die Pflanzenträgerschicht
entlang einer wirksamen Wasserspülvorrichtung anggeordnet ist. Bei jedem Bewässerungsvorgang
wird ein Breitflächen-Wasserstrom erzeugt, der die Trägerschicht durchströmt und
dabei folgende Aufgaben erfüllt: 1. Er bewirkt ein Überflußangebot an Wasser und
Nährstoffen im Wurzelbereich der Pflanzen.
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2. Er sorgt für ständige Belüftung des Wurzelbereiches durch sauerstoffhaltiges
fliessendes Wasser und verhindert auf diese Weise einen Wurzeltod durch Ersticken.
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3. Das Ausspülen von Schadstoffen dient der Reinhaltung und dem Schutz
des Wurzelbereiches und ermöglicht eine Desinfektion durch Biozide.
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4. Der Wasserstrom verhindert eine Versalzung der Pflanzenträgerschicht
auch bei hochgradig saliner Bewässerung.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen maßnahmen ist darin zu
sehen9 daß mit diesem "rwaning water system" hochsalin bewässert werden kanne da
fließendes Salzwasser auch Salzrückstände auszuspülen vermag. Salzwasser, welches
über eine schiefe Ebene rinnt, wird diese nicht versalzen sondern reinigen. Ein
Bewässern durch Gravitation in Form der erfindungsgemäß verwendeteten schiefen Ebenen
macht ein solches Spülsystem zugleich äußerst wirtschaftlich, da es energiesparend
ist.
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Mit einer Kombination dieser Art: erdlose Pflanzenzucht mit hochsaliner
Bewässerungstecknik können Pflanzen in fast allen Klimazonen und auf jedem Standort
dieser Erde mit dem Fruchtbarkeitskomponenten "Wasser und Dünger" so versehen werden,
daß die Wurzeln weder versalzen noch ersticken, auch dann nicht, wenn entsprechend
salzresistente Pflanzen mit Meereswasser bewässert werdel:l O II. DIE DESERT PLANTATION
SYSTEM BEWÄSSERUNGSTECHNIK Ein wesentlicher Verfahrensabschnitt besteht darin, daß
der fließende Wasserstrom durch die Pflanzenwurzeln entweder durch Gravitation oder
durch Druckanwendung geschickt und gegebenenfalls wasserfallartig zugeführt wird.
Im ersten Fall rieselt der Wasserstrom von selbst9 d.h. ohne Fremdenergiezufuhr
spülend durch die Wurzeln und fuhrt diesen die erforderlichen Nährstoffe zu, wogegen
beim zweiten Falle eine intensive Spülung der Wurzeln durch den Wasserstrom erfolgt,
sodaß das an den Wurzeln haftende Salz von diesen weggespült wird
Die
mit den eingangs erwähnten Merkmalen gekennzeichnete erfindungsgemäße Vorrichtung
für die Erzeugung eines Breitflächen-Kurzstrecken-Durchflußstromes kann mit einer
stufenlos dosierbaren Regelsteuerung ergänzt werden..Dadurch entsteht ein Hochleistungsspülsystem,
welches je nach Art der Pflanze, Wasserqualität, Jahreszeit, Standort etc. die bereits
erwähnten Grundaufgaben zu erfüllen vermag.
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1. Aus spülung der Salzablagerungen im Wurzelverband und in der Pflanzenträgerschicht.
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2. Reinigung des Wurzelverbandes von Schadstoffen, Verunreinigung
gungen und Verstopfungen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich ferner dadurch aus, daß
den Pflanzenwurzeln luftangereichertes Wasser zugeführt wird und daß die Wasser-
und Nährstoffzufuhr in Abhängigkeit von für den optimalen Wuchs der Pflanzen erforderlichen
Faktoren geregelt werden kann. Dadurch wird nicht nur für eine hinreichende Belüftung
der Pflanzenwurzeln gesorgt, sondern auch in rationeller Weise, d.h. in kürzestmöglichen
Zeiten der optimale Pflanzenwuchs bis zur Ernte erreicht.
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Von wesentlicher Bedeutung für die Qualität der gezüchteten Pflanzen
ist der weitere erfindungsgemäße Verfahrensabschnitt, daß der fließende Wasserstrom
allen Pflanzenwurzeln fast gleichzeitig und gleichmäßig zugeführt wird, derart,
daß er auf der Breitseite des generell rechteckigen Pflanzenbereiches zugeführt
und nach Durchlaufen einer relativ kurzen geneigten Strecke auf der anderen Breit
seite der Pflanzenträgerschicht abgeführt wird Durch diese
Kurzstreckenbewässerung
erhalten alle Pflanzen eine Nährlösung mit gleicher Konzentration und damit nahezu
gleiche Wachstumsbedingungen Erfindungsgemäß ist es auch möglich, daß durch dosierte
Beimischung der Nährstoffe im zugeführten und abgeführten Wasserstrom die erforderlichen
Werte zur Ergänzung des jeweils umgewälzten Wassers mit Nährstoffen bestimmt und
beeinflußt werden können. Auf diese Weise wird auch eine mehrmalige Umwälzung und
funktionsgerechte Wiederverwendung des Wasserstromes mit den Nährstoffen ermöglicht,
was als weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahmen anzusehen ist.
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Nach Darlegung der erfindungsgemäßen Verfahrensabschnitte der DPS-Bewässerungstechnik
bleibt festzuhalten, daß mit den gekennzeichneten Maßnahmen ein maximales Nährstoffangebot
und eine gleichmäßig-einheitliche Bildung einer Wurzelgemeinschaft erreicht werden
kann, die dadurch einen gleichförmigen Pflanzenbestand auf der gesamten Pflanzenfläche
hervorbringt.
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Überdies ergibt sich durch die erfindungsgemäße Vorrichtung und die
erwähnten Verfahrensabschnitte eine optimale Pflanzendichte, die Mehrfach-Kurzzeiternten
erlaubt und damit maximale Ernteerträge pro Flächeneinheit.
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Die täglich mehrmaligen Durch- und Überflutungen des Wurzelbereiches
erfordern abrufbereitesWassermengen, welche sich - möglichst schnell - gleichzeitig,
d.h. vom Anfang bis zum Ende des Bewässerungsrohres - gleichmäßig pro Flächeneinheit
- mit zunehmenden Druckanstieg
entlang der gesamten Bewässerungsanlage
über die geneigten Pflanz-flächen so zu ergießen haben, daß die Pflanzenkulturen
in einem fließenden, flächendeckenden Nährstrom stehen.
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Dabei ist unabdingbar für jede saline oder nichtsaline Bewässerung,
daß jeder einzelne Bewässerungsvorgang aus zwei Phasen besteht: - Ernährungs- und
Versorgungsphase, in der die Flüssignahrung, angereichert mit Wuchs- und Wirkstoffen,
die Pflanzenträgerschicht und damit die Wurzelbereiche durchfließend befeuchtet
und versorgt; - Reinigungs- und Belüftungsphase, in welcher die Wasserzugabe so
erhöht wird, daß ein reinigender Spülstrom die Trägerschicht durch- und überflutet.
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Das erfindungsgemäße Verfahren erfüllt diese Anforderungen in optimaler
Weise.
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Mit dieser Zweiphasenspülbewässerung wird zusätzlich etwas erreicht,
was in der Natur nur sehr selten vorkommt: ein maximales Nahrungsangebot ohne Uberbewässerung,
die bei stehenden Gewässern die Folge ist. Der Konkurrenzkampf der Wurzeln entfällt;
die volle Wurzelkraft kann für das Wachstum verwendet werden.
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Das erfindungsgemäße Flächenspülsystem arbeitet wie folgt: 1. Ein
Zubringerrohr oder ein Zubringerschlauch, der als Innenrohr fungiert, wird in ein
größerdimensioniertes und waagrecht verlegtes Bewässerungsrohr, das als Außenrohr
dient, eingeführt und mit einer Pumpe im Wasserbecken verbunden.
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2. Das Innenrohr ist mit Löchern gleicher Dimension bei verschiedenen
Abständen oder bei gleichen Abständen mit verschiedenen Lochdimensionen so zu versehen,
daß bei Wasserzufuhr der Wasserspiegel innerhalb des Außenrohres gleichmäßig auf
der gesamten Länge angehoben wird.
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3. Das Außenrohr hat seinerseits an der Unterseite - ca. 60 Grad links
und rechts vom tiefsten Punkt m Wasseraustrittslöcher oder -schlitze.
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4. Da die Wasserzufuhr durch das Innenrohr größer ist als der Wasserabfluß
durch die Bewässerungsschlitze des Außenrohres, steigt der Wasserspiegel innerhalb
des Außenrohres. Der Wasseraustritt erfolgt drucklos durch Gravitation.
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Diesem erfindungsgemäßen Verfahren liegt folgende physikalische Erkenntnis
zugrunde: Wird einem Bewässerungsrohr durch ein Innenrohr mehr Wasser zugeführt
als durch die Ablaufschlitze abrinnen kann, wirkt das Bewässerungsrohr wie ein Wassertank,
der sich auf der Gesamtlänge gleichmäßig und gleichzeitig durch Gravitation entleert.
Ist das Bewässerungsrohr innen soll, wird um den Anteil der bisherigen Tankauffüllung
mehr bewässert. Dergleiche Effekt kann mittels einer Wasserpumpe mit mehreren Geschwindigkeiten
erreicht werden, wobei die Dimensionen des Bewässerungsrohres wesentlich kleiner
gehalten werden können. Letzteres Verfahren ist jedoch mit einem höheren Energieaufwand
verbunden.
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Je länger oder je schneller mehr Wasser zugeführt wird als ablaufen
kann, je stärker baut sich innerhalb des Außenrohres ein Druck auf. Das Wasser rinnt
nicht mehr durch die Schwerkraft aus den Bewässerungsschlitzen, sondern wird durch
Druck zunehmend schneller herausgepresst, was zu dem erwünschten Spülstrom führt.
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Durch vorgewählten Wasserdruck im Innenrohr kann das Zeitverhältnis
von Gravitationsbewässerung zur Druckbewässerung beliebig, auf Dauer und weitgehend
wartungsfrei festgelegt werden.
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Damit entspricht die erfindungsgemäße Vorrichtung für die Wasserzufuhr
und Wasserverteilung den eingangs formulierten Erfordernissen: - rasche, gleichzeitige
und gleichmäßige Flächenbewässerung mit Nachspülung: ein sogenanntes "running water
system" mit einem wasch out effect".
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- Verstopfungsfreie Wasserabgabe durch großdimensionierte Zu- und
Abflußlöcher.
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- Wartungsfreie Zweiphasenbewässerung durch Druckautomatik im Bewässerungsrohr
- Energiegünstig: Niederdrucksystem durch Benützung der Gravitationskraft infolga
erfindungsgemäßer Verwendung eines Bewässerungsrohres oberhalb einer schiefen Ebene.
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- Das Zweirohrbewässerungssystem arbeitet vom Verfahren her der Länge
nach unbegrenzt.
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- hohe Betriebssicherheit durch Wegfall der sonst üblichen beweglichen
Teile, wie Düsen, Ventile, rotierende Sprühvorrichtung, Druckausgleich- und Steuergeräte
etc.
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Diese Bewässerungsvorrichtung ist neu und nicht Stand der Technik.
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Schließlich zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren auch dadurch
aus, daß alle für den optimalen Pflanzenwuchs maßgeblichen Faktoren, wie pH-Wert,
Wasserverdunstung, Luftfeuchtigkeit, Lufttemperatur, Salzkonzentration, Temperatur
aller versorgungstechnischen Anlageteile usw. gemessen und berücksichtigt werden
können, wobei durch eine elektronische mit den Meßdaten beschickte Steuerschaltung
entsprechende zyklische Korrekturen beim Umlauf des Wasserstromes vorgenommen werden.
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In den versorgungstechnischen Anlageteilen und auch im Wurzelbereich
befinden sich zur Teniperaturmessung entsprechende Temperaturfuhler. Erfindungsgemäß
ist auch von Bedeutung, daß die Wasserzuführungsrohre unmittelbar zur Ergänzung
und Aufbereitung einem der Nährstoffe im Wasserstrom dienen können indem sie mit/eigenen,
vom Wassertank unabhängigen Nährstoffvorratsbehälter verbunden sind.
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Das erlaubt eine noch gezieltere Dosierung der Nährstoffmenge und
Nährstoffzusammensetzung gegenüber einer diesbezüglichen Beimischung im zentralen
Wassertank.
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Auch diese Bewässerungsvorrichtung ist neu und nicht Stand der Technik.
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Ein weiteres wesentliches Erfindungsmerkmal besteht darin, daß die
Neigung der schiefen Ebene so gewählt werden kann, daß sie in Kombination mit dem
beschriebenen Spülsystem die entscheidende Voraussetzung für eine otimale Salzausspülung
und eine Reinigung des Wurzelverbandes darstellt.
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Ein zusätzlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahmen besteht darin,
daß beim Erfindungsgegenstand ein Niederdruck-Pumpsystem geringen Energiebedarfs
mit einem Wasserverteilungssystem ohne Energiebedarf - infolge Ausnutzung der Gravitation
- so ökonoP misch kombiniert wird, daß sich ein Mehrfachrecycling für die zunehmend
salzhaltigere Nährlösung anbietet.
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Auf diese Weise liegt der Auswertungsgrad des zugeführten Frischwassers
höher als bei allen bisher bekannten Bewässerungsverfahren.
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III. DIE BODENVERSIEGELUNG Ein wesentlicher Unterschied des Erfindungsgegenstandes
zu den erdgebundenen Kultivierungsverfahren ist die Tatsache, daß der Boden als
Pflanzenernährungsbasis und als Pflanzenträger völlig ausgeschaltet ist. Der Boden
dient nur als Auflagefläche, unabhängig von seiner Qualität.
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Statt dessen wird auf dieser gegenüber dem Erdreich wasserdichten
Auflagefläche eine Pflanzenträgerschicht lose aufgelegt die als Pflanzenträger dient
und einen Wasser-, Luft- und Nährstoffspeicher mit Verdunstungsschutz darstellt.
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Damit wird der grenzziehende Störfaktor Erde ausgeschaltet. Die Wurzeln
der Pflanzen können sich mühelos in und unter der auf geschütteten organischen oder
anorganischen Pflanzenträgerschicht ausbreiten, ineinanderwachsen und voll auf die
Aufnahme von Wasser und Nahrung konzentrieren.
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Ein Raterials welches dazu bestimmt ist, weite Bodenflächen, die landwirtschaftlich
genutzt werden sollen, in gemäßigten und heißen Klimazonen gleichmäßig gut abzudecken
und wasserdicht zu versiegeln, muß sich unter anderem durch hohe Druck- und Biegezugsfähigkeit
auszeichnen.
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Eine erfindungsgemäße Sonderherstellung - vornehmlich bestehend aus
einem Zementgemisch mit Co- oder Terpolymeren Dispersionen -wird den Ansprüchen
des hier beschriebenen Bewässerungssystems gerecht, besonders in Gebieten mit extrem
hohen Temperaturen, in denen die eingangs erwähnten Spritzmassen aus Bitumen nur
bedingt eingesetzt werden können.
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Als Name für dieses Spritzmaterial wird die Silbenfolge Biolit verwendet.
Es hat folgende Eigenschaften: - hart - gieß- und sprühbar - weder Spannungsrisse
noch Verwerfungen - belastbar für den Einsatz landwirtschaftlicher Maschinen - wartungsfrei
- in allen Klimazonen einsetzbar - UV-resistent - und in grüner Farbe
Diese
Materialeigenschaften erlauben es, daß die gesamte Bodenfläche einer Desert Plantation
System - Plantage lückenlos flächendeckend so versiegelt wird, daß je zwei Plantagenstraßen
durch einen Rückflußkanal verbunden sind. Alle Kanäle sind so ausgelegt und statisch
geformt, daß sie als Fahrspuren für Landwirtschaftliche Maschinen verwendet werden
können.
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Durch diese Art der Versiegelung wird eine dauerhafte Basis für erdlose
Kulturen geschaffen, wobei Wasserbecken mit gesteuerten Wasserrücklauf, Verlegungsraum
für Verbindungsrohre nach Außen sowohl für den Wasseraußenanschluß als auch für
den Salzauswurf sowie Xaschinenfahrstreifen funktional integriert eingebaut sind.
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Gleichzeitig wird sichergestellt, daß alle wasserführenden Teile der
Vorrichtung gegenüber dem Boden abgedichtet sind und dieser gegen Versalzung geschützt
ist.
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Eine solche Form der Landwirtschaftlichen Bodenvorbereitung ist nicht
Stand der Technik.
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IV. DIE BBFÄSSERUNGSEINHEIT Eine Bewässerungseinheit besteht aus mehreren
Plantagenstraßen, die - wie bereits erwähnt - durch ein System von Wasserrücklaufkanälen
verbunden sind und von einem zentralen Wasserbecken aus bewässert werden.
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Dies erfolgt nach folgendem Schema: - In dem Wasserbecken oder am
oberen Beckenrand befindet sich eine Unterwasserdruckpumpe bzw. Wassersaugpumpe.
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- Die Pumpe ist mit einem Wasserzuleitungsrohr verbunden, welches
im Wasserrücklaufsammelkanal verlegt wird. Von diesem Zuleitungsrohr
führen
Wasseranschlüsse zu den Bewässerungsrohren.
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Jeder dieser Wasseranschlüsse ist mit einem Magnetventil versehen.
Die Motorpumpe und die Magnetventile sind gemeinsam, über eine Zeitschaltuhr, elektrisch
verbunden. In der bewässerungsfreien Zeit sind die Magnetventile geschlossen.
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Bei Beginn der Bewässerung öffnet sich ein Magnetventil und die Wasserpumpe
beginnt zu arbeiten. Nachdem die erste Plantagenstraße bewässert ist öffnet sich
ein anderes Magnetventil und das erste Magnetventil schließt sich. So werden nacheinander
alle Plantagenstraßen bewässsert, jede mehrmals am Tag.
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Der Wasserrücklauf erfolgt über drei Arten von Gefälle: + zuerst
über die geneigten Pflanzflächen, dann in den + Rückflußkanälen und schließlich
im + Rückflußsammelkanal, welcher im Wasserbecken mündet.
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Die Rückflußkanäle der Plantagenstraßen münden direkt im Wasserbecken.
Das zurückgeführte Wasser kann - wie bereits mehrmals erwähnt - mehrmals verwendet
werden.
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Die benötigte Wassermenge wird vom Wasserbecken in das Bewässerungsrohr
gehoben und leicht angestaut; der Rückfluß ist in der Bodenversiegelung dauerhaft
vorgeformt.
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Diese Art der Wasserführung ist nicht Stand der Technik.
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Die Zuleitung von frischem Wasser in das Wasserbecken, z.B.
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als Ersatz für Transpirationsverluste und die Ableitung für Salzauswurf
werden im Rückfluß-Sammelkanal verlegt.
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Die Größe des Wasserbeckens kann den lokalen Erfordernissen und Gegebenheiten
angepaßt werden.
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In erster Linie hängt die relative Größe des Wasserbeckens: das ist
die Wasserkapazität im Verhältnis zur Pflanzfläche, vom Salzgehalt und von der Salzresistenz
der zu bewässernden Pflanzen ab.
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Die Wassereserve muß umso höher sein, je salzhältiger das Wasser ist,
da dieses welliger oft verwendet werden kann, als Wasser mit geringem Salzgehalt.
Je kleiner die relative Größe des Wasserbeckens dimensioniert ist, umso häufiger
muß, - insbesondere bei hochsalinem Wasser - das Wasserbecken ausgepumpt oder/und
mit Neuwasser ergänzt werden.
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Des weiteren sind Klima und Standortfragen zu berücksichtigen.
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Jede Bewässerungseinheit dient gleichzeitig als Regenspeicher.
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Soll Regenwasser, welches bis zu 20 der jährlich benötigten Wassermenge
ausmachen kann, gespeichert werden, muß das Wasserbecken zusätzliche Reserven haben.
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Ist Wasser vnbeschränkt verfügbar, wird nur ein kleines Wasserbecken
benötigt, das in erster Linie einer Regulierung der Wasserzufuhr dient, so z.B.
bei Plantagen in Nahe eines Flusses in den Tropen.
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Jede Bevfässerungseinheit ist an allen vier Seiten durch eine Wasserscheide
begrenzt, deren tiefster Punkt das Wasserbecken ist. Die Wasserscheide dient als
Schutz gegen Seuchen und Vermischung mit andersartiger Nährlösung.
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Die Bewässerungseinheiten können nahtlos aneinander gereiht werden
und ergeben dadurch eine Gesamtplantage. Das Aneinanderreihen von Bewässerungseinheiten
bedingt eine gleiche Breite der aneinander dergereihten Pflanzstraßen. Für Flächenkulturen
ist eine Plantagenbreite von 6-8m - von einem Rückflußkanal zum anderen gemessenausreichend,
z.B. für Grunfutter und Getreide.
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Für Reihenkulturen, Wein, Spalierobst etc. kann mehr als die doppelte
Breite gewählt werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich ferner durch folgende
Möglichkeit aus: Damit auch die Pflanzen am unteren Ende der schiefen Ebene gleich
gut ernährt werden, können die Pflanzflächen - parallel zum Bewässerungsrohr - weitere
Bewässerungsrohre unterhalb des oberen Bewässerungsrohres mit einem Abstand von
3-4m eingelassen werden. Dieses Verfahren ist dann anzuwenden, wenn größere natürliche
Hanglagen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bewässert werden sollen, z.B. für
Grünanlagen in Wüstenstädten, Hotelgrünflächen, Obstplantagen etc.
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Diese Bewässerungsvorrichtung ist neu und nicht Stand der Technik.
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In sandsturmgefährdeten Gebieten werden die Rückflußkanäle und sammelkanäle
sowie das Wasserbecken mir sickergrubenartigen Sieb- und Reinigungsvorichtungen
versehen, damit die aus der Trägerschicht ausgewaschenen Sandmengen nicht die Wasserpumpen
und deren Filteranlagen verschmutzen. Das Wasserbecken ist zwecks Vermeidung von
Verdunstung und Verschmutzung abzudecken.
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Wird in einem Wasserbecken die Flüssi ahrung zu salzhältig, gibt es
zwei Möglichkeiten entweder - auspumpen und mit frischem, Ersatzwasser neu auffüllen
und wieder neu Nährstoff beigeben oder -- umpumpen in ein danebenliegendes Wasserbecken,
aus welchen eine Bewässerungseinheit mit Pflanzen höherer Salzresistenz bewässert
wird.
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Von der Letzten Wasserverwertungsstufe wird das hochkonzentrierte
Salzwasser zum Endlagerplatz gepumpt. Die dort austrocknenden Halden enthalten wertvolle
Kineralien, vorallem unverbrauchte Nährstoffe.
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Ein industrielles Recycling bietet sich an. Mit dieser Verwertung
wird die DPS-Recyclingkette geschlossen: vom Wassereinsatz bis zur Wiederverwertung
der Wasserfeststoffe mit zwischengeschalteter Gewinnung pflanzlicher Biomassen.
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Diese Art der Wasserführung und Wasserverwertung nach dem Recyclingsystem
ist nicht Stand der Technik.
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V. DER AGROCAR Sinn und Zweck der DPS-Plantagen ist die Produktion
pflanzlicher Biomassen. Ob Grünfutter- oder Getreideanbau, ob Gemüse-, Obst- oder
Baumwollplantagen, alle diese Produktionsarten sind mit Transport verbunden. Wenn
z.B. Grünfutter angebaut wird, sind pro Jahr und Hektar über 300 Tonnen Erntegewicht
zu mähen, aufzuheben und zu transportieren. Nach der DPS-Methode wird diese Transportfrage
bereits bei der Bodenversiegelung Rechnung getragen.
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Durch die Verbindung zweier Pflanzflächen durch einen gemeinsamen
schmalen Kanal - dem Wasserrücklaufkanal - wird eine Felddichte erreicht, welche
aus Platz- und Formgründen - die Verbindung von Kanal und schiefer Ebene - eilen
haschineneinsatz notwendig nacht, zumindest aber eine fahrbare Arbeitsplattform
erfordert, z.3. für den Erntetransport.
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Ein wesentliches Erfindungsmerkmal besteht darin, daß die Seitenwände
der
Abflußkanale statisch so ausgelegt sind, daß sie mit dem Gewicht selbstfahrender
Bearbeitungs- und Transportmaschinen belastet werden können.
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Eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung besteht darin, daß ein Fahrzeug,
genannt Agrocar, das aus einer in der Höhe verstellbaren Arbeits- und Kaschinenplattform
besteht, z.B 20m mal 7m, welches mit 4, 6 oder 8 Niederdruckreifen so auf den Rückflußkanälen
rollt, daß die Plantage unterhalb der Plattform in beliebiger Art und Höhe bearbeitbar
ist.
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Da die Oberseiten der Abflußkanäle über die Gesamtplantage hindurch
waagrecht und glatt sind, ist nur geringer Rollwiderstand vorhanden. Ein weiterer
Vorteil dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht deshalb darin, daß ein Agrocar
erforderlichenfalls durch menschliche oder tierische Kraft bewegt werden kann.
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Unerläßlich ist der Agrocar für die industrielle landwirtschaftliche
Hochleistungsproduktion.
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Mit seiner ferngesteuerten Hilfe können in der Landwirtschaft genauso
Roboterstraßen eingeführt werden9 wie sie heute in der Autoindustrie üblich sind.
Eine derart abgestimmte Einheit von Landwirtschaftsfläche und Maschine ist nicht
Stand der Technik.
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VI. RESUMEE 40.000 km lang grenzen Wüsten an Meereswasser. Küstennabe
Brunnen, betrieben durch Wind- oder Solarpumpen, können gefiltertes Meereswasser
mit verminderten Salzgehalt liefern. Diese unerschöpfliche Meereswasserquelle kann,
in Pipelines gefaßt, die Wüste grün machen. Selbst wenn alle verfügbaren Grundwasserreserven
ausgeschöpft
werden, würde mit den bekannten Bewässerungsmethoden nur ein Bruchteil aller ariden
Flächen dieser Erde bewässert werden können.
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Was langfristig verfügbar bleiben wird, ist Fluß- und Regenwasser
in den Tropen und Keereswasser für die würsten. Um diese natürlichen Reserven nutzen
zu können bedarf es künstlicher Böden und einer salinen Bewässerungstechnik. Das
erfindungsgemäße Verfahren - das DESERT PLANTATION SYSTEM - verfügt über beide Erfordernisse.
Die diesbezüglich beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen des Erfindungsgegenstandes
sind nicht Stand der Technik.
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Ergänzungsblatt 1 Beschreibung der einzelnen Figuren 1.
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Fig. 1 zeigt die nach den Ansprüchen 1 und 6 erwähnten schiefen Ebenen,
die durch Befestigen und Versiegeln der Bodenflächen entstanden sind sowie die Wasserabflußkanäle,
die sich am unteren Ende der schiefen Ebene befinden.
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Ferner zeigt Figur 1; daß auf dem oberen Ende der schiefen Ebene
nach Anspruch 15 auf der Gesamtlänge ein Bewässerungsrohr waagrecht verlegt wird
und daß das Bewässerungsrohr mit einem kleiner dimensionierten Innenrohr versehen
ist, wie in Anspruch 16 erwähnt.
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2.
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Fig. 2 zeigt das in Anspruch 16 gekennzeichnete Bewässerungsrohr.
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Die Zeichnung verdeutlicht, daß ein Außenrohr - das erfindungsgemäß
als Bewässerungsrohr dient - mit einem kleiner dimensionierten Innenrohr versehen
ist.
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Ferner zeigt die Fig. 2, daß das Außenrohr links und rechts von der
Senkrechten Wasseraustrittsschlitze besitzt, wie in Anspruch 17 erwähnt.
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Schließlich soll Fig. 2 andeuten, daß das Innenrohr so gelöscht ist,
daß die Wasserverteilung innerhalb des Bewässerungsrohres gleichmäßig und gleichzeitig
erfolgt (gemäß Anspruch 18)
Ergänzungsblatt 2 3.
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Fig. 3 veranschaulicht das Wasserführungssystem. Dieses ist gemäß
Anspruch 22 dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Streifen schiefer Ebenen von einem
zentralen Wasserbecken versorgt werdem, wobei die geneigten Pflanzflächen durch
einen gemeinsamen Wasserrückflußkanal verbunden sind und eine Bewässerungseinheit
bilden.
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Außerdem zeigt Fig. 3, daß - wie in Anspruch 25 erwähnt -die Magnetventile
einer Bewässerungseinheit über eine Zeitschaltuhr mit der Pumpe des Wasserbeckens
verbunden sind, was eine seperate, aufeinanderfolgende Bewässerung pro Bewässerungsstreifen
ermöglicht.