SECTOR DE LA TÉCNICA

El sector de Ia técnica de Ia presente invención es el de dispositivos para riego que incorporan depósitos para automatizar el proceso de riego y aumentar el aporte hídrico. Concretamente sistemas de riego que comprenden una estructura para Ia protección de Ia planta contra agentes externos (animales, climatológicos, etc.) y sistemas con recipiente para recogida de agua de precipitación y riego retardado.

ESTADO DE LA TÉCNICA

Las plantaciones de árboles y las reforestaciones tienen una gran utilidad en nuestra sociedad. Sus beneficios son variados e importantes: obtención de materias primas (madera, celulosa, frutos, etc.), prevención de Ia erosión, mantenimiento de Ia biodiversidad, reducción del efecto invernadero o calentamiento global, etc. Sin embargo, muchas de estas plantaciones al realizarse en medios silvestres y en grandes extensiones, tienen diversas dificultades de índole técnica y económica, que las hacen costosas y poco exitosas, principalmente por Io inviable del uso de medios tradicionales de riego.

Por otra parte, existen numerosos estudios científicos que confirman el efecto beneficioso de algunas especies vegetales propias de Ia dinámica sucesional del ecosistema, para el crecimiento de especies leñosas con mayores exigencias hídricas o ambientales. Las especies leñosas también pueden ser muy frágiles ante los herbívoros en fases juveniles, y pueden beneficiarse de cierta protección al crecer debajo de otras plantas más resistentes a los herbívoros. Este fenómeno conocido en términos biológicos como facilitación, es responsable de Ia dinámica sucesional progresiva del ecosistema, que permite el desarrollo de bosques a partir de condiciones iniciales poco favorables. A las especies que facilitan el desarrollo de otras más exigentes se les denomina plantas nodriza.

En el balance hídrico de una planta intervienen principalmente dos parámetros, por un lado el aporte de agua al suelo disponible para las raíces, y por otro el consumo de agua por parte de Ia planta, por ejemplo para regular su temperatura. Este consumo de agua se debe principalmente a Ia evapotranspiración de Ia planta. Por tanto, el balance hídrico se puede mejorar mucho disminuyendo Ia evapotranspiración. Por ejemplo, si proporcionamos a Ia planta cierta sombra, disminuirá su temperatura y su necesidad de evapotranspiración, mejorando el balance hídrico en épocas de escasez.

Existen en el estado del arte sistemas que incorporan depósitos y que automatizan el riego y aumentan el aporte hídrico, como los recogidos en los documentos P0473840, U9803199, WO202273FR y P8800414. Sin embargo, estos sistemas no hacen frente a otras necesidades de las plántulas, como Ia de una insolación moderada, ni tampoco ofrecen protección frente a animales; de modo que dependiendo de Ia bondad del clima y de Ia fragilidad de las plántulas existen numerosas bajas. Por ejemplo, en ambientes con cierta aridez o en ambientes mediterráneos es frecuente alcanzar tasas de mortalidad en las primeras plantaciones cercanas al 80% o inclusive superiores. Esto supone unas pérdidas importantes, al tener que retirar las plantas muertas y sustituir las bajas por otras nuevas en temporadas sucesivas. Suele ocurrir que las especies más valoradas desde el punto de vista productivo o ambiental son especies más exigentes desde el punto de vista hídrico/climático o más sensibles a los herbívoros, como por ejemplo frondosas (robles, alcornoques, hayas, etc.). Además, en ciertos lugares, debido al riesgo de erosión o a su gran valor ambiental, Ia mortalidad de Ia plantación y Ia consecuente demora en el tiempo de desarrollo de Ia cubierta vegetal supone un grave perjuicio, que con Ia técnica actual es difícil de evitar.

Por otro lado, Ia técnica actual incluye dispositivos de sistemas de riego que combinan una estructura para Ia protección de Ia planta contra agentes climatológicos, con un recipiente para recogida de agua de Ia precipitación y riego posterior; como los descritos en los documentos WO2005034611 y US2008092440. Sin embargo, en estos dispositivos los elementos de protección o bien interfieren con los aportes hídricos naturales o bien recogen agua que Ia plántula podría aprovechar de forma natural, siendo por tanto poco eficientes. Además estos dispositivos de riego y captación no están diseñados para Ia protección frente a animales y pueden ser costosos o complejos, Io cual los hace inviables en diversas circunstancias, como los medios forestales.

Frente a esto, Ia invención propuesta plantea un dispositivo de bajo coste que permite simultáneamente el aporte hídrico natural de las plantas, un riego suplementario por aporte hídrico diferido y protección frente a agentes externos. Su uso supondría mejorar el éxito de las plantaciones o acelerar el desarrollo de las plantas.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN El dispositivo planteado se compone de dos componentes. El primer componente es un depósito capaz de almacenar agua, recoger agua procedente de Ia precipitación evitando su pérdida y suministrarla a una planta. El suministro de agua se realiza paulatinamente, mediante un mecanismo retardado tras las precipitaciones, de tal forma que además de aumentar Ia cantidad de agua suministrada a Ia planta, aumenta el periodo de tiempo en el que el agua está disponible para Ia planta, manteniendo el suelo húmedo y aumentando el balance de número de días de lluvia / días secos. Así Ia planta recibe un aporte hídrico no sólo en los días de lluvia, sino también en los días posteriores, procedente del agua recogida en el depósito. El segundo componente es una estructura capaz de suministrar cierta sombra y/o protección mecánica a una planta, y de este modo reducir el exceso de radiación solar y/o Ia acción perjudicial de inclemencias meteorológicas y/o animales herbívoros. Esta estructura está diseñada para no reducir el aporte hídrico natural que recibiría Ia planta. Por ejemplo, podría ser una estructura cilindrica reticulada con una tapadera de malla de sombreado que proporciona protección a Ia plántula, pero permite el paso del agua de lluvia que recibe dicha plántula de forma natural.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar Ia descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de Ia invención, se acompaña a Ia presente memoria descriptiva, como parte integrante de Ia misma, de un juego de planos, en los que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado Io siguiente:

La figura número 1 muestra una vista en sección, según un corte vertical, del depósito (D) con tapadera (T) de forma cóncava, en el que se muestra Ia ubicación de Ia válvula antirretorno (V).

La figura número 2 muestra una visión en sección, según corte vertical, del orificio de Ia tapadera (T) que permite Ia entrada del agua al depósito, mediante Ia apertura de una válvula antirretorno que se acciona mediante muelles (M) que permiten el cambio de posición del elemento obturador (A) en función del peso del agua que se acumula en Ia tapa.

La figura número 3 muestra un esquema de funcionamiento del cierre del dispositivo de descarga retardada que comprende un cuenco o recipiente (C), situado en un extremo de un elemento, que al estar lleno de agua ejerce un peso en un elemento que pivota sobre un punto (O) a modo de palanca, y en cuyo extremo hay una junta de goma (X) que actúa a modo de tapón sobre Ia salida del gotero (G), cerrando el paso de agua.

La figura número 4 muestra un esquema de funcionamiento de Ia apertura del dispositivo de descarga del depósito, en el que cuando el cuenco o recipiente está vacío (C) Ia presión del agua del gotero desplaza Ia junta de goma (X), permitiendo Ia salida de agua.

La figura número 5 muestra una vista en sección, según corte vertical, del dispositivo, según ejemplo de realización, apreciándose las principales partes y elementos que Io integran, así como Ia configuración y disposición de los mismos, distinguiéndose particularmente el depósito (D), el elemento de protección mediante sombreado (S), el elemento de apoyo y de protección frente a herbívoros (P) y Ia planta protegida (Pl).

Descripción detallada de Ia invención

El primer componente, el depósito o tanque para riego, puede ser individual o para un grupo de plantas. Este depósito (Fig. 1) tiene una forma adecuada para recoger el agua de lluvia, por ejemplo dispone de una tapadera (T) o elemento superior con forma cóncava, en forma de embudo o paraguas invertido. De esta forma el agua precipitada es desviada y concentrada hacia Ia propia entrada del depósito. La entrada del depósito está constituida por una pequeña abertura, una rejilla pequeña o bien una válvula antirretorno (V). La función de Ia pequeña abertura, de Ia rejilla o de Ia válvula antirretorno es permitir Ia entrada por gravedad del agua en el depósito, reduciendo Ia salida de Ia misma por evaporación, así como impedir Ia entrada de animales o pequeños objetos al interior del depósito. Por ejemplo (Fig. 2) en un tipo posible de válvula, el peso del agua acumulada sobre Ia tapadera cóncava, vence parcialmente Ia resistencia de los medios elásticos, por ejemplo muelles (M), que sujetan el tapón (A) bajo Ia abertura. El tapón (A) baja y el agua penetra en el depósito por gravedad. Una vez ha entrado el agua, el tapón vuelve a su posición original y por Ia acción de los muelles (M) se mantiene cerrada Ia abertura, impidiendo Ia evaporación y Ia entrada de partículas.

El diseño y las dimensiones del depósito están particularizados para cada tipo de planta y entorno en concreto. Este diseño debe ser el apropiado para optimizar las siguientes variables: • Cuantía de las precipitaciones, precipitación media y su distribución, según Ia climatología existente en Ia zona.

• Tamaño o volumen y distribución tridimensional del sistema radicular de la/s plántula/s a regar.

• Necesidades hídricas de la/s plántula/s a regar. • Coste de fabricación del dispositivo.

• Efecto protector debido a Ia forma del dispositivo.

La cuantificación de las variables mencionadas puede utilizarse para diseñar un depósito dimensionado a Ia planta, a las dosis de riego y al entorno climatológico concreto. El depósito, en su parte baja, dispone de un mecanismo de salida para el vaciado del depósito por gravedad, que está conectado a un medio de riego, como por ejemplo un microtubo para riego por goteo.

El vaciado del depósito se realiza por medio de un dispositivo de descarga retardado, de tal forma que libera agua en momentos posteriores a Ia caída de las precipitaciones. Este dispositivo de descarga retardada puede ser de varios tipos, como por ejemplo una válvula de cierre controlada por un contrapeso de agua de lluvia recogida; de tal forma que cuando llueve el peso del agua cierra Ia válvula y en días posteriores, cuando el agua de lluvia se evapora, Ia válvula se abre permitiendo Ia salida del agua almacenada (Fig. 3 y 4). Otros ejemplos de dispositivo de descarga retardada podrían ser piezas de materiales porosos (fibras, arcillas, etc.) que permiten el riego por capilaridad de forma lenta. También podrían utilizarse una pieza de material dilatable que contiene un microtubo finísimo o una abertura para Ia salida de agua, de forma que cuando Ia pieza está contraída el día de lluvia no descarga (por ejemplo por estar fría y/o empapada), pero en días posteriores cuando Ia pieza dilata (por ejemplo al calentarse con el sol) permite Ia descarga a través de Ia abertura o microtubo. Finalmente podría utilizarse un mecanismo de descarga más sofisticado, tal como una válvula con temporizador, o una válvula con un mecanismo fotosensible que no descargue en días nublados. La invención también puede incorporar conexiones para conectar varios depósitos entre sí o con depósitos auxiliares, para permitir el vaciado consecutivo de varias dosis de riego, o bien permitir suplementos de riego a partir de otras fuentes (como por ejemplo pozos o camiones cisterna). Este mecanismo debería contar al menos con una entrada en Ia base del depósito de igual o menor diámetro que una salida hacia el siguiente depósito, situada en Ia parte superior de dicho depósito. Conectando los depósitos alternativamente de esta forma, se podría regar toda Ia plantación haciendo un aporte desde un único punto más elevado, al aprovechar el llenado y el rebose-vaciado de los depósitos por gravedad. También pueden conectarse uno o varios depósitos a uno o varios mecanismos de descarga de dosis de riego intermitente o consecutivo; como por ejemplo varios depósitos conectados a dispositivos de apertura retardada con diferente retardo para descargar en diferentes momentos sucesivos. Esto podría conseguirse por ejemplo con mecanismos de apertura retardada (Fig. 3 y 4) con cuencos o recipientes de diferentes capacidades, aptos para llenarse rápidamente de agua al llover.

El segundo componente (Fig. 5), Ia estructura de protección frente a agentes externos, aporta al dispositivo un "efecto nodriza", para proteger y facilitar el crecimiento de las plantas. Con el diseño adecuado, proporciona a Ia planta cierta sombra, disminuyendo su temperatura y su necesidad de evapotranspiración, mejorando así el balance hídrico en épocas de escasez.

A Ia vez que se produce sombra, con un diseño apropiado de Ia estructura también es relativamente fácil proteger contra el ataque de ciertos herbívoros y de otras inclemencias meteorológicas (pedrisco, vientos, nieve, exceso de insolación). Un ejemplo (Fig. 5) podría ser un depósito adosado con un protector cilindrico reticulado (P) con malla de sombreado (S) en determinadas zonas.

Ejemplo de modo de realización

Depósito individual para riego de repoblaciones forestales en ambientes mediterráneos. Comprende un depósito con forma similar a un cubo o balde de unos 30 litros de capacidad, hecho con material impermeable, preferentemente biodegradable. El depósito posee una tapadera (T) de forma ligeramente cóncava en forma de embudo. En el centro de Ia tapadera hay una pequeña válvula antirretomo (V) accionada por un muelle suave (M), que permite Ia entrada de agua desde arriba por gravedad, pero mantiene cerrada Ia abertura mediante un elemento que Ia cierra (A) si el agua depositada en Ia tapa no ejerce peso suficiente, disminuyendo Ia evaporación e impidiendo el acceso de animales u objetos al interior.

El depósito está conectado en su base mediante un microtubo a un gotero (G) de apertura retardada. El mecanismo de apertura retardada comprende un recipiente, con forma de pequeño cuenco abierto, o microcuenco, (C y C), capaz de llenarse rápidamente de agua al llover. Este microcuenco cuando está lleno (C), ejerce un peso en un elemento que pivota sobre un punto (O) a modo de palanca, cuyo apoyo es una junta de goma (X) que funciona como un tapón sobre Ia salida del gotero, cerrando el paso cuando el microcuenco está lleno. Cuando el agua del microcuenco se evapora (C) ₁ disminuye su peso y permite el riego gota a gota en días posteriores (Fig. 4).

El depósito tiene una prolongación en Ia parte superior en forma de visera hecha con malla de sombreado (S) o material microperforado biodegradable, y colocada de forma sensiblemente perpendicular al depósito gracias a un elemento protector cilindrico reticulado y de apoyo (P), de manera que proyecta sombra durante las horas de máxima insolación sobre Ia plántula situada en Ia parte inferior. Su situación y diseño protege de otros agentes externos (herbívoros, heladas, etc.) y da sombra a Ia plántula reduciendo Ia evapotranspiración, sin disminuir el acceso de Ia planta al agua de lluvia. A Ia vez que suministra sombra y protección, realiza un riego suplementario retardado a Ia planta inferior más próxima (Fig. 5).