ES2311405B1 - Dosificadores de nutrientes e inhibidores del crecimiento radicular para tuberias de riego. - Google Patents
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Abstract
Dosificadores de nutrientes e inhibidores del
crecimiento radicular para tuberías de riego.
Los dosificadores consisten en segmentos
tubulares de escasa longitud, del mismo o de diferente material que
el constitutivo de la tubería de riego, en la que están destinados
a ser introducidos, de manera que tanto dicha tubería como los
emisores pueden ser fabricados de forma estandarizada, sin tener en
cuenta ni la aportación de nutrientes ni de inhibidores del
crecimiento radicular, ya que estos van aparte, concretamente en
los segmentos tubulares que en número variable se introducen a lo
largo de la tubería de riego, preferentemente en el propio proceso
de extrusión de ésta última. Esto permite, en contra de lo que
sucede convencionalmente donde el dosificador es la propia tubería
o sus emisores, que a una determinada tubería con unos determinados
emisores, pueden incorporarse dosificadores con características
diferentes y especificas a cada caso, que incluso pueden combinarse
dentro de una misma tubería.
Description
Dosificadores de nutrientes e inhibidores del
crecimiento radicular para tuberías de riego.
La presente invención se refiere a dosificadores
de nutrientes y/o inhibidores del crecimiento radicular,
utilizables en tuberías de riego provistas de emisores de riego,
los comúnmente denominados "goteros".
El objeto de la invención es conseguir
dosificadores de nutrientes y/o inhibidores del crecimiento
radicular, sin utilizar para ello ni las propias tuberías, ni los
emisores, ni tampoco alguna de las diversas piezas componentes de
éstos últimos, de manera que exista una independencia plena entre
estos elementos y el citado dosificador, lo que permite la
utilización, para la obtención de éste último, de materiales mas
adecuados para la dosificación, entre otra serie de ventajas que
irán resultando evidentes a lo largo de la presente
descripción.
La invención se sitúa pues en el ámbito de la
industria dedicada a la fabricación de instalaciones de riego
agrícola, en especial de instalaciones de riego por goteo.
En el ámbito del riego subterráneo las raíces de
las plantas, en su natural tendencia a buscar el agua y los
nutrientes, penetran en los orificios de salida de agua de las
tuberías de riego, provocando la obstrucción de los mismos.
Tratando de obviar tal problema se conocen
diferentes métodos, entre los que cabe señalar una primera solución
del tipo barrera física, y una segunda solución del tipo barrera
química (herbicida) con control de dosificación de inhibidores del
crecimiento radicular (ICR). Evidentemente ambas soluciones están
pensadas para evitar la invasión de las tuberías y los emisores de
riego por parte de las raíces de las plantas.
Un tratamiento alternativo, menos utilizado por
su limitada eficacia, para evitar la invasión de raíces consiste en
la adición periódica de algún tipo de ácido como el ácido nítrico o
el ácido fosfórico durante la fase de riego.
Un enfoque de especial interés respecto del
segundo problema es el estudio comparado a partir del análisis de
cuatro técnicas distintas utilizadas para preservar los sistemas de
riego subterráneo, de la intrusión de raíces, a saber:
- -
- Barreras mecánicas.
- -
- Dosificación de ICR en el agua durante el proceso de riego.
- -
- Dosificación de ICR al agua de riego mediante la impregnación en los filtros de la instalación.
- -
- Incorporación de ICR en algún elemento interno del emisor de riego.
La primera técnica se basa en la incorporación
de filtros muy finos en los emisores de riego localizado, para
evitar la invasión de raíces dentro de ellos. Este método, en
principio, presenta una elevada eficacia en detener el avance de
las raíces, pero las pequeñas dimensiones en los pasos de agua,
acaban provocando una colmatación de los mismos causada por las
propias impurezas del agua de riego, lo que ocasiona una disminución
progresiva del caudal aportado por los emisores y un descontrolado
funcionamiento de los mismos. También se han desarrollado un tipo
diferente de barreras físicas, como puntos de estrangulación
incorporados en los mismos emisores de riego localizado. La
efectividad de estos mecanismos no es completa, por lo que debe
combinarse con el tratamiento periódico de ácidos o herbicidas.
La segunda técnica, en la que se dosifica la
inyección del herbicida durante los riegos, requiere controlar
cuidadosamente la dosis de ICR aplicada según la frecuencia de los
riegos. En este proceso, los resultados dependen del tipo de suelo
donde se aplique. Este estudio demuestra que esta técnica no es una
práctica aceptable, pues pueden aparecer efectos secundarios como
puntos de elevada contaminación del producto en el suelo y riesgo
de contaminación de aguas por filtraciones subterráneas, además
tiene como efecto colateral la aparición de riesgos de limitación
en el crecimiento normal de las raíces de plantas. Resultados
similares se alcanzan en otro estudio.
Un tercera técnica analizada es la incorporación
del herbicida en los discos de los filtros de la instalación de
riego. De esta forma, éstos van liberando ICR cada vez que se
realiza un riego. Sin embargo, la efectividad de esta técnica no
dura mas allá de dos años de servicio o 2.400 horas de riego.
La cuarta técnica presenta una forma alternativa
de aplicación de ICR consistente en la liberación de dicha
sustancia, del polímero plástico con que está fabricado el emisor
de riego. El herbicida es liberado muy lentamente, fijándose en el
suelo próximo al emisor, siendo reducida la cantidad de ICR
aportada al terreno y limitándose el efecto de inhibición del
crecimiento de raíces, a las proximidades del emisor de riego. Este
sistema se ha mostrado eficaz y perdurable por, al menos, diez
años.
Actualmente, varios fabricantes de sistemas de
riego - Toro Ag Irrigation, Agrometzer, Netafim - producen y
comercializan emisores localizados para riego subterráneo. Los dos
primeros comercializan dos tipos de emisores (tipo turbulento y
tipo autocompensante) introduciendo sustancias herbicidas ya sea en
el cuerpo del emisor integrado de polietileno, o bien en una
membrana de silicona en el interior del emisor, garantizando su
funcionamiento correcto durante, al menos, diez años.
Estas consideraciones apuntan a esta cuarta
técnica como la más adecuada, por ser menos contaminante, menos
costosa y de efectos más controlados, sin embargo su aplicación
industrial práctica presenta numerosos inconvenientes entre los que
citaremos algunos.
- -
- La composición del material de los emisores o de alguna de sus partes componentes tiene que ser adecuada simultáneamente para su función como emisor y como dosificador (un material puede ser muy bueno para una función y muy malo para la otra y habría que elegir una solución de compromiso para que sea aceptable para ambas funciones).
- -
- Se liga el tamaño forma y volumen del método de dosificación al del emisor diseñado.
- -
- Requiere que la dosificación se realice para cada tipo y composición de cada emisor.
- -
- Variar la dosificación según el cultivo requiere fabricar emisores con diferentes dosificaciones.
- -
- No es posible aumentar la masa del elemento dosificador (y por lo tanto su duración para la misma composición) sin diseñar otro modelo de emisor.
Las diferentes técnicas a las que acaba de
hacerse mención aparecen, entre otros, en los siguientes
documentos:
- -
- Rodney Ruskin; Patent GB2174884 (1986)
- -
- Rodney Ruskin; Patent WO 03039251. PCT/US02/35183 (2003)
- -
- Buron F., Cataldo D., Cline J.F., Skiens W.E.; Patent US5116414 (1992)
- -
- Palma G., Alvear M., Slazar I.; Bol. Soc. Chil. Qim., 47,175-180 (2002)
- -
- Lagaly G.; Patent DE 2742912 (1979)
- -
- Ducol J.P.; Patent WO 2007000527 (2007)
- -
- Spadotto O.; Patent EP1783414 (2007)
- -
- Blott P.L., Greener B., Hartwell E.YI, Lee-Webb J., Nicolini D.; Patent WO 2007031765 (2007)
- -
- Eckstein E., Hui PS, Eckstein G.; Patent US2002104903 (2002)
- -
- Amsellem M.; Patent FR2786363 (2000)
- -
- Dinur E., Gorney M.; Patent EP0241836 (1987)
- -
- Lambert G., Buluschek B.; Patent EP0970602 (2000)
- -
- Brown R.D., Pitchford E.J., Plotkin M., Christen H.D., Dumitrascu O; Patent US4726520 (1988)
- -
- Spencer Lloyd; Patent US4095618 (1978)
El dosificador que la invención propone resuelve
de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente
expuesta, en los diferentes aspectos comentados.
Para ello y de forma mas concreta dicho
dosificador se basa en la idea de desligar el elemento dosificador
tanto del emisor como de la tubería, de manera que dicho dosificador
se materialice en una pieza, de material adecuado, portadora de los
repetidamente citados nutrientes y/o inhibidores del crecimiento
radicular, que se introducen en número variable en el seno de la
tubería.
El número de dosificadores a introducir en una
determinada tubería es variable, al igual que su propia geometría y
el material con el que están constituidos, utilizando en cada caso
las soluciones mas idóneas de acuerdo con cada función específica
concreta, introduciéndose en la tubería de riego durante el proceso
de extrusión de la misma.
A su vez dichos dosificadores podrán ser
fabricados por extrusión, inyección o moldeo, en materiales
análogos o diferentes de los constitutivos de la tubería.
Una realización preferente contempla que el
diámetro interior de de la tubería no sufra estrechamientos por
alojar en su interior los segmentos tubulares, para ello en el
proceso de extrusión se introducen segmentos tubulares cuyo
diámetro interior sea el de la tubería, aunque por el grosor de sus
paredes, se genere un abultamiento en la tubería que está siendo
extrusionada (Teniendo en esa zona un diámetro mayor).
De acuerdo con esta realización preferente de la
invención su geometría será la de segmentos tubulares de longitudes
comprendidas entre 0,1 y 10 veces el diámetro de la tubería, de
diámetros comprendidos entre 1,2 y 0,3 veces el de la tubería, y de
espesores comprendidos entre 0,3 y 0,01 veces el diámetro de la
tubería.
Se ha previsto también que dichos soportes estén
constituidos por una o varias capas tubulares y coaxiales de
diferentes materiales, que permiten una mejor dosificación,
pudiendo además tener formas interiores variadas, laberínticas o
no, constituyendo reservorios, huecos, conductos, etc., que
optimicen su función.
El procedimiento de introducción de los soportes
en la tubería de riego podrá ser el mismo que el empleado para la
introducción de emisores durante la extrusión de la tubería y
realizarse simultáneamente, introduciendo alternativamente, o según
secuencias, emisores y segmentos tubulares dosificadores.
Es de señalar también que este carácter
independiente de los dosificadores con respecto a la tubería,
permite introducir en una misma tubería, para utilizar
simultáneamente, dosificadores de nutrientes y/o inhibidores del
crecimiento radicular de características distintas, con
concentraciones de producto diferentes para cada uno de ellos, o en
acción sinérgica de varios ingredientes dosificados
independientemente sobre materiales diferentes.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente
de realización práctica del mismo, se acompaña como parte
integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con
carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo
siguiente:
La figura 1.- Muestra, según una sección axial,
un tramo de tubería provisto en su interior de un segmento tubular
de mayor diámetro, constitutivo del dosificador de nutrientes e
inhibidor del crecimiento radicular que constituye el objeto de la
presente invención.
La figura 2.- Muestra, según una representación
similar a la figura anterior, el modo en el que el segmento tubular
se introduce en el interior de la tubería durante el proceso de
extrusión de ésta última.
Los dosificadores que la invención propone
pueden ser obtenidos de diferentes modos, algunos de los cuales se
describen seguidamente, sin que su realización práctica limite en
absoluto el alcance de la invención, que se hace extensible a otros
modos de realización que permitan obtener los mismos
resultados.
Según un primer modo de realización, se fabrica
una tubería de igual diámetro y espesor (o diámetros y espesores
próximos) que la de riego subterráneo a obtener por extrusión (1),
que además de los componentes que aquélla contenga, se le añaden
como componentes del proceso de extrusión, dosis de ICR o
nutrientes (en forma libre, como absorbatos o como micro-
encapsulados). Una vez fabricada se corta en trozos (2) de 3 a 5 cm
(tamaños del mismo orden de los emisores) y esos elementos se
utilizan para incorporarlos (alternativamente a los emisores de
riego) a la tubería de forma análoga a la que se incorporan estos
emisores de riego durante el proceso de extrusión, tal como muestra
la figura 2, en la que se observa como el segmento tubular (2) se
introduce axialmente en la tubería (1), concretamente en el cono
(1') fundido, que dicha tubería forma durante la extrusión, antes de
que la misma empiece a enfriarse y adopte la definitiva
configuración que muestra la zona derecha de dicha figura 2.
De acuerdo con una segunda realización, una
tubería de riego de igual diámetro de la que se pretenda fabricar
se corta en trozos de 3 a 5 cm (tamaños del mismo orden de los
emisores), a continuación esos elementos se someten a un proceso en
el que mediante absorción se incorporan los aditivos requeridos y
finalmente se utilizan para incorporarlos (alternativamente a los
emisores de riego) a la tubería de forma análoga a la que se
incorporan estos emisores de riego durante el proceso de
extrusión.
En un tercer modo de realización, se fabrican
mediante inyección elementos de dimensiones análogas a los emisores
de riego que contienen los aditivos a dosificar y se utilizan para
incorporarlos alternativamente a los emisores de riego durante el
proceso de extrusión.
Para clarificar la obtención de los soportes con
los productos de los diferentes ejemplos de realización práctica de
la invención, se describe a continuación los procedimientos
generales empleados con los inhibidores de crecimiento
radicular.
En frascos de 250 ml. se sitúan elementos de
tubería de riego de 1,5 cm de diámetro y 5 cm de longitud con un
peso aproximado por elemento de 3 g y se añade sobre ellos una
disolución en disolvente aromático
(CAS0064742-94-5) al 45% de forma
que queden sumergidos en dicha disolución. Se mantienen en la
disolución a temperatura ambiente durante 5 días y posteriormente
se secan y lavan con agua corriente durante 5 minutos y finamente
se secan con corriente de aire a temperatura ambiente.
En una línea de fabricación de tubos por
extrusión se adiciona a las cargas (carbón, etc) la cantidad
apropiada de micro-cápsulas que contienen la
dosificación adecuada de ingrediente
micro-encapsulado y se fabrica una tubería de
longitud 1/20 en metros del número de elementos requeridos a
fabricar. Una vez fabricada la tubería, ésta se trocea segmentos de
5 cm de longitud.
\vskip1.000000\baselineskip
Aplicación: Incorporación a tuberías de riego
subterráneo para prevenir la intrusión de raíces en los
emisores.
Dosificadores obtenidos como se describe en la
preparación de absorbatos empleando treflán (trifluralina al 45% en
disolvente aromático) se introducen en una tubería de riego
siguiendo la misma secuencia que los emisores de forma que tras
cada emisor se incluya un dosificador (alternativamente puede
variarse el número de dosificadores).
Las tuberías de riego subterráneo obtenidas
garantizan una velocidad de dosificación y un contenido en
trifluralina estable a lo largo de la línea de riego. Entre sus
aplicaciones, cabe destacar que permite diseñar líneas de riego con
diferentes cargas de ICR según el cultivo a que estén destinado y
en función de caudales y horas de riego con solo variar el número de
elementos dosificadores a introducir por metro de tubería (0,2;
0,5, 1, 2, etc.).
\vskip1.000000\baselineskip
Aplicación: Incorporación a tuberías de riego
subterráneo para prevenir la intrusión de raíces en los
emisores.
Análoga construcción y aplicaciones que en el
ejemplo 1, pueden emplearse en combinación sinérgica con el ejemplo
1.
\vskip1.000000\baselineskip
Aplicación: Tuberías de riego subterráneo de
grandes caudales y tiempos de utilización.
Trifluralina micro-encapsulada
en benzoato de goma arábiga del 10% de grado de esterificación, se
añade (en diferentes dosis) por ejemplo al 10% en peso de la carga
de carbón para la fabricación de tuberías como se indica en la
preparación de dosificadores con
micro-encapsulados.
Los dosificadores así obtenidos pueden contener
cargas de trifluralina muy superiores a los de los absorbatos.
Claims (11)
1. Dosificadores de nutrientes e inhibidores del
crecimiento radicular para tuberías de riego, caracterizados
porque consisten en una pieza o elemento físicamente independiente
tanto de la tubería de riego como de los emisores, destinados a
alojarse en el seno de dicha tubería de riego y materializados en
segmentos tubulares de longitudes comprendidas entre 0,1 y 10 veces
el diámetro de la tubería a la que se destinan, de diámetros
comprendidos entre 1,2 y 0,3 veces el de la tubería, y de espesores
a su vez comprendidos entre 0,3 y 0,01 veces el diámetro de la
tubería, siendo dichos segmentos tubulares de materiales apropiados
para contener y liberar de forma dosificada los nutrientes y/o
inhibidores del crecimiento radicular.
2. Dosificadores de nutrientes e inhibidores del
crecimiento radicular para tuberías de riego, según reivindicación
1ª, caracterizados porque los citados segmentos tubulares,
contenedores en su composición de los ingredientes a dosificar,
están constituidos por una sola capa tubular de un material
fabricado por cualquier técnica (extrusión, inyección o moldeo) y
material.
3. Dosificadores de nutrientes e inhibidores del
crecimiento radicular, para tuberías de riego según la
reivindicación 1ª, caracterizados porque los segmentos
tubulares son segmentos de tuberías de polietileno o polipropileno,
que en su composición contienen los nutrientes o los inhibidores
del crecimiento radicular a dosificar.
4. Dosificadores de nutrientes e inhibidores del
crecimiento radicular para tuberías de riego, según reivindicación
1ª, caracterizados porque cada segmento tubular está
constituido por 2 o más capas tubulares concéntricas de diferentes
materiales.
5. Dosificadores de nutrientes e inhibidores del
crecimiento radicular, según reivindicaciones anteriores,
caracterizados porque los segmentos tubulares contienen
conductos o formas laberínticas interiores que mejoran su
función.
6. Dosificadores de nutrientes e inhibidores del
crecimiento radicular, según reivindicaciones 1ª a 4ª,
caracterizados porque los segmentos tubulares contienen
reservorios huecos que mejoran su función.
7. Dosificadores de nutrientes e inhibidores del
crecimiento radicular para tuberías de riego, según
reivindicaciones anteriores, caracterizados porque los
segmentos tubulares incorporan micro-cápsulas
dispersas en la matriz aglomerante elegida, que en su interior
contienen los ingredientes a dosificar.
8. Dosificadores de nutrientes e inhibidores del
crecimiento radicular para tuberías de riego, según la
reivindicación 1ª, caracterizados porque los segmentos
tubulares son del mismo polímero matriz que el de la tubería donde
van a ser introducidos.
9. Dosificadores de nutrientes e inhibidores del
crecimiento radicular para tuberías de riego, según
reivindicaciones anteriores, caracterizados porque los
segmentos tubulares están recubiertos interior y/o exteriormente
por capas que contienen los ingredientes a dosificar.
10. Dosificadores de nutrientes e inhibidores
del crecimiento radicular para tuberías de riego, según
reivindicaciones anteriores, caracterizados porque los
segmentos tubulares se alojan en la tubería de riego durante el
proceso de extrusión de la misma y mediante métodos análogos a los
de la introducción de los emisores durante el proceso de extrusión
de la tubería.
11. Dosificadores de nutrientes e inhibidores
del crecimiento radicular para tuberías de riego, según
reivindicaciones anteriores, caracterizados porque los
segmentos tubulares se introducen en la tubería de riego según
secuencias prefijadas, alternativamente a los emisores durante el
proceso de extrusión de la tubería.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200701804A ES2311405B1 (es) | 2007-06-27 | 2007-06-27 | Dosificadores de nutrientes e inhibidores del crecimiento radicular para tuberias de riego. |
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| ES200701804A ES2311405B1 (es) | 2007-06-27 | 2007-06-27 | Dosificadores de nutrientes e inhibidores del crecimiento radicular para tuberias de riego. |
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|---|---|
| ES2311405A1 ES2311405A1 (es) | 2009-02-01 |
| ES2311405B1 true ES2311405B1 (es) | 2009-11-11 |
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| ES (1) | ES2311405B1 (es) |
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2007
- 2007-06-27 ES ES200701804A patent/ES2311405B1/es active Active
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| Publication number | Publication date |
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