-
"Anordnung zum Gießen von Kulturen in Gartenbau-
-
betrieben, Gewächshäusern oder dergleichen" Die Erfindung betrifft
eine Anordnung zum Gießen von Kulturen in Gartenbaubetrieben, Gewächshäusern oder
dgl. mit Verteilersystem, welches wenigstens ein Speiserohr oder einen Speiseschlauch
sowie eine Mehrzahl von Wasseraustrittsöffnungen aufweist, die von kleinem Durchmesser
und über den Kulturbereich und über die Länge des Schlauches oder des Rohres verteilt
sind.
-
Es ist bei der Bewässerung von Kulturen in Töpfen oder dgl. bekannt,
zwischen dem Erdreich und einem Wasservorrat ein Filzelement anzuordnen, um so entsprechend
dem Bedarf des Erdbodens für Wasser unter Ausnutzung der Kapillarwirkung Feuchtigkeit
aus dem Wasservorrat anzusaugen.
-
Ferner sind Beregnungs- und Berieselungssysteme ebenso wie Anordnungen
zum Gießen von Kulturen bekannt, die nach der sogenannten Tröpfchenmethode arbeiten.
Bei dieser Tröpfchenmethode sind Speiserohre oder Schläuche vorgesehen, die oberirdisch
auf den Beeten verlegt sind und in die nach Einstechen eines Loches kapillarähnliche
Tröpfchenschläuche
mit einem Ende eingesteckt werden können, deren anderes Ende nahe einer Pflanze
auf den Erdboden gelegt oder in das Erdreich gesteckt wird. Durch diese Tröpfchenbewässerung
erhält man eine bessere Verteilung des Gießwassers, wobei man das Gießwasser gezielt
an die einzelnen Pflanzen und deren Wurzelbereiche heranführen kann. Durch die Tröpfchenmethode
ergibt sich jedoch in der Praxis eine hohe Feuchtigkeit unmittelbar nahe der Austrittsöffnung
des Endes des Tröpfchenschlauches, wobei das austretende Wasser die Tendenz hat,
von der Austrittsstelle auf möglichst kurzem Wege nach oben an die Erdoberfläche
zu gelangen und sich dort auszubreiten, wobei ein großer Anteil des zugeführten
Gießwassers unmittelbar in die Atmosphäre verdampft. Dies gilt sowohl für Freilandkulturen
wie auch für Kulturen in Gewächshäusern oder gewächshausartigen Beeten. Hinzu kommt
die Gefahr, daß die Tröpfchenschläuche, die sehr fein sind, leicht verstopfen, zukleben
oder verkrusten, so daß nur bei ständiger Überwachung eine Gewähr dafür besteht,
daß an allen gewünschten Stellen auch genügend Wasser austritt. Eine gleichmäßige
Durchfeuchtung des Erdbodens würde eine sehr dichte Anordnung und Verteilung der
Tröpfchenschläuche erfordern und würde dabei zugleich zu einer überfeuchtung des
Erdreiches führen.
-
Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß bei Nichtgebrauch eines
Tröpfchenschlauches dieser abgeklemmt werden muß, wodurch Beschädigungen des feinen
Schlauches nicht immer mit Sicherheit vermieden werden können.
-
Es ist Aufgabe der Erfindung hier Abhilfe zu schaffen und eine Anordnung
der eingangs näher bezeichneten Art so weiterzubilden,-daß eine gezielte gleichförmige
Durchfeuchtung des Wurzelbereiches der Kulturen erreicht wird, ohne daß die aufgezeigten
Nachteile zu befürchten sind.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß den in vorbestimmten
Abständen unter der Bodenerdoberfläche angeordneten Wasseraustrittsöffnungen ein
Wasserspeicherelement aus filzartigem Material zugeordnet ist.
-
Geht man davon aus, daß das Wurzelwerk ein filzartiges System von
Kapillaren der Pflanze sind, so wird durch das den Wasseraustrittsöffnungen zugeordnete
Wasserspeicherelement aus filzartigem Material ein äquivalentes Wasserspeichersystem
mit Kapillarwirkung zugeordnet, dem von der Speiseseite her Wasser ständig zugeführt
wird und aus dem das Wasser in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit des umliegenden
Erdreiches bzw. von der Saugkraft des Kapillarsystems des Wurzelwerkes an das umliegende
Erdreich im vorbestimmten Abstand von der Bodenoberfläche und verteilt über einen
größeren Tiefenbereich abgegeben wird. Das Wasser kann nunmehr nicht tropfenweise
oder feinstrahlweise austreten, so daß es auch nicht mehr zu einer örtlich begrenzten
Uberfeuchtung kommen kann. Vor allem wird verhindert, daß aufgrund von Uberfeuchtungen
das Wasser unmittelbar an die Erdoberfläche dringt und dort direkt in die Atmosphäre
verdunstet. Aufgrund dieser Anordnung wird das Gießwasser viel effektiver und gleichförmiger
und in gezielterer Dosierung direkt in den Wurzelbereich der Pflanzen gebracht
und
kann von den Pflanzen wesentlich gleichförmiger und effektiver aufgenommen werden.
Dadurch wird bei geschlossenen Kulturbereichen zugleich erreicht, daß die Luftfeuchtigkeit
in dem geschlossenen Atmosphärenbereich der Kultur weitgehend nur noch durch die
von den Pflanzen selber ausgehende Wasserverdunstung bestimmt wird, da eine direkte
Feuchtigkeitsverdunstung aus dem Erdreich außerordentlich stark eingeschränkt ist
und daher vernachlässigbar klein ist. Damit kann die LuStfeuchtigkeit in dieser
geschlossenen Atmosphäre zugleich zur Messung der Wachstums funktionen der Pflanze
ausgenutzt werden.
-
Das Wasserspeicherelement und seine Zuordnung zu den Wasseraustrittsöffnungen
können auf verschiedene Weise vorgesehen sein.
-
So kann es insb. im Freiland oder bei Großbeetanlagen vorteilhaft
sein, das Speiserohr oder den Speiseschlauch direkt im Abstand unter der Oberfläche
des Erdbodens anzuordnen und selbst mit den Wasseraustrittsöffnungen zu versehen.
In diesem Fall ist es zweckmäßig das Speiserohr oder dgl. entweder mit einer den
inneren Querschnitt ganz ausfüllenden Füllung oder mit einer mantelartigen Auskleidung
aus filzartigem Material vorzusehen. Bei der mantelartigen Auskleidung würde im
Zentrum noch ein freier Durchströmquerschnitt für das Gießwasser verbleiben, was
vorteilhaft bei längeren Rohrleitungen sein kann.
-
Man könnte die Filzlage auch außen auf das Rohr, also zwischen das
Erdreich und die Wasseraustrittsöffnungen verlegen. Hier wäre aber das Wasserspeicherelement
wesentlich stärker
mechanischen Beschädigungen, Verschmutzungen
und dgl. unterworfen, so daß die Anordnung einen höheren Wartungs- und Instandhaltungsaufwand
erfordern würde.
-
Bei Bewässerungssystemen nach Art der Tröpfchenbewässerung wird dagegen
von einem Speiserohr oder Speiseschlauch ausgegangen, in die in bekannter Weise
das eine Ende der Tröpfchenschläuche oder anderer kapillarähnicher Schläuche in
gewünschter Verteilung über den Umfang und die Länge eingesetzt sind. Bei dieser
Anordnung wird für das freie Ende jedes Tröpfchenschlauches ein rohrartiges Steckelement
oder ein hohler Spieß vorgesehen, wobei jedes Steckelement einen Anschluß für das
freie Ende des Tröpfchenschlauches aufweist, bis zu einer vorbestimmten Einstecktiefe
in den Erdboden eingesteckt werden kann und in einem vorbestimmten Abstand vom oberen
Ende die Wasseraustrittsöffnungen aufweist. Diesem Steckelement ist das Wasserspeicherelement
aus filzartigem Material zugeordnet.
-
Auch hier kann das filzartige Material als äußere Hülle über das spießartige
Steckelement geschoben sein, so daß das aus den Austrittsöffnungen des Steckelementes
austretende Wasser in dem filzartigen Mantel gespeichert und aus diesem-unter der
Kapillarwirkung der Pflanzen unmittelbar abgesaugt wird. Vorteilhafterweise ist
jedoch das filzartige Material als Füllung für das rohrartige Steckelement vorgesehen.
Das Steckelement enthält somit ein Wasserspeicherelement, das über den tröpfchenschlauch
aus dem Speiserohr oder dem Speiseschlauch gespeist wird und das über eine Mehrzahl
von über die restliche Länge des Steckelementes verteilte Austrittsöffnungen mit
dem
umliegenden Erdreich in unmittelbarem Kontakt steht. Jedem
Tröpfchenschlauch sind somit eine Mehrzahl von über eine vorbestimmte Erdschichtdicke
und in einem vorbestimmten Abstand unterhalb der Bodenoberfläche verteilte Austrittsöffnungen
vorgesehen. Das Wasserspeicherelement steht daher über einen relativ großen Gesamtaustrittsquerschnitt
mit dem umliegenden Erdreich und dem Wurzelwerk in Austausch. Verstopfungen, Beschädigungen
oder Verkrustungen der Austrittsöffnungen sind dabei praktisch nicht zu befürchten.
Eine überwässerung von begrenzten Bereichen des Erdreiches kann nicht auftreten.
-
Insbesondere kann keine solche Wasseranhäufung auftreten im Erdreich,
daß das Wasser über die Bodenschicht unmittelbar an die Bodenoberfläche dringt und
dort direkt in die Atmosphäre verdunstet.
-
Die Länge der Steckelemente und die Anordnung und Verteilung der Wasseraustrittsöffnungen
kann in Abhängigkeit von der Kulturart unterschiedlich sein. Auch der Abstand von
der Bodenoberfläche der ersten wirksamen Wasseraustrittsöffnung an dem Steckelement
kann unterschiedlich sein oder auch einstellbar, indem ein die Einstecktiefe begrenzender
Kragen oder Teller an dem Steckelement verstellbar angeordnet wird oder ein die
Wasseraustrittsöffnungen wenigstens teilweise absperrender hülsenförmiger Schieber
auf dem Steckelement verstellbar vorgesehen ist.
-
Die Erfindung wird nachfolgen anhand schematischer Zeichnungen an
mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.
-
Es zeigen: Figur 1 im Schnitt eine Anordnung gemäß der Erfindung in
einer ersten Ausführungsform.
-
Figur 2 schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel der neuen Anordnung.
-
Figur 3 im größeren Maßstabe und im senkrechten Schnitt ein Steckelement,
das bei der Anordnung nach Fig. 2 eingesetzt werden kann.
-
Figur 4 bis 6 im Ausschnitt und im größeren Maßstabe in verschiedenen
Darstellungen ein abgewandeltes Steckelement, das ebenfalls bei der Anordnung nach
Fig. 2 eingesetzt werden kann und Figur 7 im Ausschnitt das obere Ende eines weiter
abgewandelten Steckelementes, das ebenfalls bei der Anordnung nach Fig. 2 einsetzbar
ist.
-
In Figur 1 ist mit 1 das Erdreich bezeichnet, dessen Oberfläche bei
2 angegeben ist. Es kann sich dabei um das Erdreich einer Freilandkultur oder von
Glashauskulturen handeln.
-
Im vorbestimmten Abstand 10 von der Bodenoberfläche 2 ist im Erdreich
1 ein schlauchförmiges Speiserohr 5 für das Gießwasser verlegt. In dem Speiserohr
5 sind in vorbestimmten Abständen in Umfangsrichtung und in Längsrichtung verteilt
Wasseraustrittsöffnungen vorgesehen, die rechteckig, wie
bei 8,
oder kreisförmig, wie bei 9 sein können. Es können auch Schlitzöffnungen vorgesehen
sein. Die Öffnungen sind sehr klein und so bemessen, daß das Wasser bei freiem Innenquerschnitt
des Rohres 5 tröpfchenförmig austreten würde.
-
Im Inneren des Rohres 5 ist ein Wasserspeicherelement in Form einer
mantelartigen Auskleidung 6 vorgesehen, die aus einem filzartigen Material besteht,
das geeignet ist, das Wasser zu speichern und unter der Wirkung von Kapillarkräften
an das umliegende Erdreich über die Austrittsöffnungen 8,9 abzugeben.
-
Durch die Verwendung einer Auskleidung 6 verbleibt im Zentrum des
Rohres ein freier Strömungsraum 7, über den sich das Gießwasser über die Länge des
Rohres verteilen kann. Es könnte auch der ganze Rohrquerschnitt mit einer filzartigen
Füllung ausgefüllt sein. In diesem Fall muß durch Verteilung der Dichte des Filzes
im Querschnitt oder durch entsprechende Auswahl der Filzart dafür gesorgt werden,
daß das Gießwasser über die ganze Länge des Rohres gleichmäßig in dem filzartigen
Füllstoff gespeichert werden kann.
-
Die Verlegungstiefe des Rohres 5 hängt ab von der Art der Kulturen
und der Tiefe des Wurzelwerkes 4 der Pflanzen 3. Die Abgabe des Gießwassers aus
dem Rohr erfolgt in Abhängigkeit von dem Feuchtigkeitsbedarf des Erdreiches und
unter der unmittelbaren Mitwirkung der Kapillarkräfte der Pflanzenwurzeln.
-
Eine zu hohe Abgabe von Gießwasser oder eine örtlich begrenzte zu
hohe Feuchtigkeit werden zuverlässig vermieden.
-
Insb. kann kein Gießwasser direkt nach oben an die Oberfläche 2
dringen
und dort unmittelbar verdunsten.
-
Man kann vorteilhafterweise auch von den üblichen Anordnungen ausgehen,
wie sie bei der Tröpfchenbewässerung bekannt sind.
-
Diese Anordnungen umfassen oberirdisch verlegte Schläuche oder Rohre
13, die als Speiserohre oder Schläuche für das Gießwasser dienen. In diese Schläuche
wird-an entsprechenden Stellen und in entsprechenden Abständen die Enden von Tröpfchenschläuchen
14 oder anderen kapillarartigen Feinschläuchen eingesetzt, durch die das Wasser
gezielt an bestimmte Stellen des umliegenden Erdbodens 11 geführt werden kann. Bei
der Tröpfchenmethode wird das freie Ende des Schlauches zumeist in die Nähe eines
Pflanzstockes gelegt oder dort in das Erdreich gesteckt, mit der Gefahr, däß das
freie Ende verklebt oder verkrustet und daher das Wasser nicht mehr in ausreichender
Menge oder gar nicht mehr austreten läßt oder mit der Gefahr, daß das Wasser sich
in örtlich begrenzten Bereichen des Erdreiches 11 so stark-ansammelt, daß es nach
oben auf die Bodenoberfläche 12 gelangt und dort direkt verdunstet.
-
Hier wird Abhilfe dadurch geschaffen, daß das freie Ende des Tröpchenschläuche
14 mit einem Steckelement 15 verbunden wird, das seinerseits in den Erdboden eingesteckt
wird und selber Verteilteröffnungen im Abstand von- der Erdoberfläche 12 aufweist,
denen ein Wasserspeicherelement aus filzartigem Material zugeordnet ist..
-
In Fig. 3 ist im senkrechten Schnitt ein erstes Ausführungsbeispiel
eines solchen Steckelementes oder Erdspießes wiedergegeben, Das Steckelement kann
aus Metall oder Kunststoff bestehen und ist als hohler Spieß ausgebildet, der in
das Erdreich 11 eingesteckt wird. Das Steckelement weist einen rohrartigen Mantel
16 auf, Dieser weist ein oben offenes Ende 19 auf, in den ein Abschlußstopfen 21
eingesteckt ist. An dem sich oben erweiternden offenen Ende ist ein Teller oder
Kragen 17 angeordnet, der sich beim Einstecken auf die Bodenoberfläche 12 auflegt
und so die Einstecktiefe des Spießes oder Steckelementes begrenzt. An dem Kragen
oder Teller 17 kann ein Griffelement 18 zur Erleichterung der Handhabung vorgesehen
sein. Der Stopfen 21 weist eine feine Durchgangsbohrung 22 als Einlaßbuchse auf,
in die das freie Ende des Tröpfchenschlauches 14 eingesteckt werden kann. Um eine
saubere Verschließung des Tröpfchenschlauches bei Nichtgebrauch sicherzustellen,
weist der Stopfen 21 eine weitere Sackbohrung oder Buchse 23 auf, in die das Tröpfchenende
14 eingesteckt wird, wenn ein Wasseraustritt nicht erwünscht wird.
-
Das untere Ende des rohrförmigen Mantels .16 ist bei 28 geschlossen
und zugespitzt, um das Einstecken zu erleichtern.
-
Im vorbestimmten Abstand 24 von dem Kragen 17 beginnt eine Lochreihe
oder Fensterreihe, welche die Austrittsöffnungen 26 für das Gießwasser enthält und
welche sowohl in Umfangsrichtung als über die restliche Länge 31 des Steckelementes
verteilt sind.
-
Die Länge 31 des Steckelementes bestimmt also.die Bodenschichtdicke,
die über das Steckelement unmittelbar mit Gießwasser
versorgt werden
kann.
-
Zwischen dem geschlossenen Ende 28 und dem Stopfen 21 ist das Steckelement
mit einer Füllung 27 aus filzartigem Material und damit mit einem Wasserspeicher
versehen. Dieser wird über die Bohrung 22 aus dem Tröpfchenschlauch 14 mit Wasser
versorgt und speichert dieses Wasser und läßt das Wasser unter der Kapillarwirkung
des umliegenden Erdreiches und des Wurzelwerkes der Pflanzen gezielt in das umliegende
Erdreich 11 einsickern, und zwar so, daß eine überfeuchtung nicht stattfinden kann.
-
In einigen Fällen kann es zweckmäßig sein statt einer inneren Füllung
oder zusätzlich dazu auf das Steckelement einen rohrförmigen Mantel aus Filzmaterial
aufzuschieben, um die Verteiler und Speicherwirkung zu verstärken, bzw. den direkten
Kontakt zum umliegenden Erdreich zu verbessern. Eine außenliegende Filzschicht unterliegt
jedoch eher der Gefahr einer mechanischen Beschädigung bzw. einer die Effektivität
beeinträchtigenden Verschmutzung und Verkrustung.
-
Es kann zweckmäßig sein, das Steckelement dübelartig auszubilden,
wie dies an den Figuren 4 bis 6 schematisch dargestellt ist. Das Steckelement 32
weist in dem betreffenden Lochbereich Wasseraustrittsöffnungen oder Fenster 34.
von z.B. rechteckförmigem Umriß auf, die durch schräge Leitflächen von zwischen
in axialer Richtung aufeinanderfolgenden öffnungen 34 nach außen vorspringenden
Leitabschnitten 35 begrenzt sind. Diese
springen über den zylindrischen
Außenumriß des Steckelementes 32 merklich hervor, wie dies deutlich die Figuren
4 und 6 zeigen. Auch hier ist das Steckelement 32 innen mit einer Filzfüllung 30
versehen.
-
Der Abstand zwischen dem die Einstecktiefe begrenzenden Kragen 17
und der ersten Wasseraustrittsöffnung 26 (Fig. 3) kann von Steckelement zu Steckelement
verschieden sein, und zwar in Abhängigkeit von der Wurzeltiefe und der Kulturart
und auch in Abhängigkeit von der Bodenbeschaffenheit. Bei Änderung der äußeren Umstände
und Verhältnisse können die Steckelemente gegen Steckelemente unterschiedlichem
Abstand 24 ausgetauscht werden.
-
Es ist jedoch auch möglich, das einzelne Steckelement so auszubilden,
daß der betreffende Abstand eingestellt werden kann.
-
Zu diesem Zweck kann auf dem Schaft des Steckelementes ein hülsenförmiger
Schieber schwergängig verschiebbar oder über Gewinde axial verstellbar vorgesehen
sein, mit dem die oberste oder weitere anschließende Wasseraustrittsöffnungen verdeckt
und somit verschlossen werden können. In Fig. 7 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel
gezeigt, bei dem am oberen Ende des Steckelementes 40 ein Gewindeabschnitt 45 unterhalb
eines Griffabschnittes 43 vorgesehen ist. Auf diesem Gewindeabschnitt 45 ist eine
Gewindebuchse 47 schraubbar, die einen Kragen 46 trägt, welcher die Einstecktiefe
des Steckelementes begrenzt. Durch axiale Verstellung des Tellers oder Kragens 46
in Richtung des Doppelpfeiles 48 kann der Abstand 42 zwischen
dem
Kragen und der ersten Wasseraustrittsöffnung 41a verändert werden. Die überigen
Austrittsöffnungen sind mit 41 und das Tröpfchenschläuchchen mit 44 bezeichnet.
-
Der Durchmesser der Steckelemente kann bei einem Ausführungsbeispiel
z.B. 8 bis 12 mm betragen, bei einer Einstecktiefe von etwa 80 mm, die durch einen
Kragen oder Teller von etwa 30 mm bestimmt wird. Die Austrittsöffnungen können in
gegenseitigen Abständen von 2 bis 3 mm aufeinander folgen, In der gleichen Größenordnung
kann auch der Durchmesser oder die Weite der Austrittsöffnungen liegen. Die Wanddicke
kann zwischen 0,6 und 1 mm betragen. Selbstverständlich sind andere Bemessungen
möglich, insb. bei variierender Einstecktiefe und damit Länge des Steckelementes.
Die Steckelemente können als Spritzgußteile z.B. aus PVC hergestellt sein, Auch
bei dem spießartigen Steckelement kann die Füllung aus filzartigem Material als
Innenmaterial ausgebildet sein, so daß über die Länge des Steckelementes ein zentraler
Kanal freibleibt. Dies kann besonders vorteilhaft für die Einleitung von C02 in
Gasform direkt in den Boden sein. Im übrigen kann bei dem neuen System das Erdreich
mit C02 durch Verwendung von mit dem Gas imprägniertem Wasser angereichert werden,
das wie bodenbürtiges Gas allmählich aus dem Boden freigesetzt und von den Pflanzen
aufgenommen wird. Für den Fall, daß durch die Kapillarwirkung ein Teil oder die
gesamte Gasphase von der flüssigen getrennt wird, wird der C02 Anteil ganz oder
teilweise direkt durch den bestimmbaren Vordruck an das Erdreich abgegeben und kann
so wie bodenbürtiges C02 die Stomata der Pflanzen von unten erreichen.