Procedimiento de producción de plantas acuáticas para la depuración de aguas contaminadas.

Procedimiento de producción de plantas acuáticas para la depuración de aguas contaminadas.

El procedimiento de la invención está previsto para obtener cantidades industriales de plántulas de Typha spp., utilizada como materia prima para la biodepuración de aguas contaminadas, formando filtros verdes de plantas acuáticas. El proceso incluye las etapas de conservación de semillas destinadas a la producción industrial de plántulas de Typha, en una etapa de germinación de semillas para la producción industrial de plantas de Typha, en una diversificación radicular para las producción industrial de planas de Typha, y en una potenciación del desarrollo foliar en los estadios infantiles de plántulas para la producción industrial de plantas de Typha, todo ello según proceso sencillo, económico de realizar y con total eficacia en la obtención de las plantas.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un procedimiento de producción de plantas acuáticas para la depuración de aguas contaminadas, en donde las plantas acuáticas serán del género Typha spp., como materia prima base aplicable al sector de la biodepuración de aguas, en base a filtros verdes conseguidos mediante la producción de las plantas acuáticas referidas.

El objeto de la invención es solucionar de forma sencilla, eficaz y económica el problema que supone la obtención de cantidades industriales de plantas del genero Typha, como materia prima utilizable en el sector de la biodepuración de aguas contaminadas, pudiéndose llevar a cabo la producción en cualquier época del año y en cualquier parte del mundo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Son numerosas las informaciones bibliográficas en las que se hace alusión a las condiciones óptimas de germinación requeridas por varias especies del genero Typha. Sin embargo es escasa la literatura referente a los procesos de producción de plantas para las especies de Typha spp.

Concretamente, en determinadas referencias de informaciones bibliográficas, se proponen protocolos de siembra directa con sustrato turba, fotoperiodo de 14 horas de luz y 10 horas de oscuridad, y 30e C de temperatura, de manera que en tales condiciones se pierde una cantidad importante de semillas, habiendo numerosos contenedores que no cogen plántulas porque no germinaron las semillas, gastándose mucho sustrato.

Además la germinación se consigue a partir de los ocho días después de la siembra, retrasándose en una semana los procesos de desarrollo de las plántulas.

Por otro lado, la obtención de plántulas se dilata en 3-4 meses, con un desarrollo radicular en el que la proporción raíces-hojas es del 1/5, siendo las plantas que se obtienen deficitarias radicularmente.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El procedimiento que se preconiza permite obtener de forma sencilla y económica plantas Typha spp., basándose en un proceso eficaz y rápido de germinación de semillas, consiguiéndose plantas con un buen desarrollo radicular y desarrollo aéreo, con unas necesidades menores de tiempo y nutrientes, y con un coste menor en la obtención final de las plantas, para poderlo hacer extensible a cualquier especie del genero Typha y poderlo desarrollar en cualquier parte del mundo.

Mas concretamente, el procedimiento de la invención permite obtener con la máxima eficacia plantas acuáticas de elevada calidad y a unos costes mínimos frente a los procedimientos convencionales, comprendiendo una serie de etapas consistentes en:

- Conservación de las semillas destinadas a la producción industrial de plántulas de Typha.

- Germinación de las semillas para la producción industrial de plantas Typha.

- Diversificación radicular para la producción industrial de plantas Typha.

- Potenciación del desarrollo foliar en los estadios infantiles de plántulas para la producción industrial de plantas Typha.

Las condiciones de conservación de las semillas se protocolizan siguiendo las condiciones ambientales normalizadas y básicas para la estabilización y perdurabilidad de semillas durante largos periodos de conservación, que pueden alcanzar mas de 30 años.

En el caso de las semillas de Typha, que se encuentran en un fruto membranoso provisto de un apéndice plumoso denominado "ginoforo", se proyecta la eliminación mecánica de la membrana y del ginoforo con un sistema de tamices angulosos, provistos de piezas metálicas rugosas y baja presión constante y ciclos de rotación a una velocidad media de 45

ciclos por minuto.

Una vez eliminada la semilla del fruto, se procede al proceso de preparación de la semilla para su conservación, procediendo en un primer momento a una desecación previa de las semillas una vez confirmada su madurez y viabilidad con porcentaje de germinación por encima del 80%. La desecación se produce en condiciones controladas de temperatura, entre 20 y 25e C y -2% de humedad, bajo una corriente de aire con una velocidad media de 3-8 m/sg. El proceso de desecación finaliza cuando las semillas alcanzan un valor de humedad por debajo del 6%.

Las semillas desecadas en las condiciones y con las preparaciones comentadas, se introducen en frascos herméticos, opacos, en una cantidad que oscila entre los 500-600 g/frasco, permitiendo disponer de una media de entre 18-25 x 106 semillas/frasco.

Dichos frascos con las semillas desecadas se conservan en una cámara donde se controlan las condiciones ambientales, con una temperatura a 5e C y una humedad constante por debajo del 20%.

Para disponer de una conservación eficaz y válida, se procede de forma continuada a un seguimiento anual de las semillas conservadas, procediendo cada año al rescate de una muestra de unas 100 semillas para evaluar su germinación y viabilidad, a fin de asegurar la conservación de semillas viables en todo momento.

La etapa de germinación de semillas incluye en primer lugar el rescate de las semillas almacenadas en los frascos de conservación, obteniéndose semillas en número de 1,5 veces las necesidades previstas, atendiendo a que el peso medio de las semillas se encuentra alrededor de 0,02 mg.

Las semillas extraídas se pasan por una cámara de flujo laminar para proceder a su irradiación, con el fin de evitar la presencia de gérmenes molestos que impidan la germinación o contaminen los materiales.

Seguidamente las semillas se atemperan a las condiciones ambientales reinantes, que en ningún caso pueden encontrarse fuera de un 35% a 60% de humedad, de 15e a 25e C de

temperatura, y una luminosidad entre 1.000 y 2.500 lux. En estas condiciones las semillas se sumergen durante 24 horas para humectarlas y pasar al proceso de germinación, desarrollándose la humectación en agua ligeramente salina, con una concentración de hasta el 1% de sodio, obtenida añadiendo cloruro sódico (sal) al agua y con pH comprendido entre 6,5-7,5.

Una vez humedecidas las semillas, se procede a forzar la germinación de éstas en condiciones controladas, para poder disponer de entre 70-90% de las semillas germinadas (con radículas de mas de 2 mm), en al menos dos días.

El protocolo de germinación se establece en una cámara con control ambiental donde la temperatura será de 30eC, la humedad del 80% y el ciclo de luz de 12 horas de luz mas 12 horas de noche, con 5.000 lux de irradiación.

Además, las semillas se sumergen en una solución activadora de la germinación, cuya solución será preferentemente amónica y fosfatada, con pH 6,5-7.

Las semillas germinadas se pasan a un contenedor con caldo nutritivo correspondiente a una solución de nitrógeno, fósforo y potasio, con un 7% de fósforo y potasio y un 10% de nitrógeno, a una temperatura inferior a los 20e C, debiendo permanecer unas horas en esas condiciones hasta su siembra, en contenedores destinados a la diversificación de raíces para acelerar el desarrollo de las plántulas.

La etapa de diversificación radicular comprende en primer lugar el trasvase de las semillas germinadas a un contenedor con sustrato especial destinado a la diversificación de las raíces de las plántulas, con el fin de obtener plantas con elevado número de raíces secundarias que permitan un mejor agarre y desarrollo posterior en las zonas de lagunaje a las que se destinan.

Ese substrato especial contendrá un 25% de turba negra, un 10% de turba rubia, un 25% de arena fina, un 20% de arena gruesa y un 20% de lodos naturales, con la particularidad de que los contenedores sobre los que se colocará el sustrato y las plántulas serán de un volumen que oscila entre los 50 y 100 cm3, con unas dimensiones que en ningún caso sobrepasarán los 4 cm de altura.

Dichos contenedores tendrán su fondo perforado para que se consiga la nutrición de las plántulas de agua y de los nutrientes que se adicionen, a fin de estimular el desarrollo y especialmente la diversificación radicular.

Las sustancias que servirán para estimular el desarrollo radicular se encontrarán en solución con otras sustancias y se ofertarán de forma diferida con una frecuencia de una dosis cada semana de 4-8 veces, de manera que la solución que estimula la diversificación radicular estará compuesta por ácido húmico en una cantidad de 150 mg/l, ácido lndol-3- butírico (IBA) en una cantidad de 80 mg/l, amonio en una cantidad de 300 mg/l, potasio en una cantidad de 100 mg/l y sodio en una cantidad de 150 mg/l.

Durante 4-8 semanas estarán las plántulas activadas en el desarrollo y diversificación radicular, de manera que pasado ese tiempo se procederá a su evaluación, habiéndose estimado como valores óptimos... [Seguir leyendo]

1.- Procedimiento de producción de plantas acuáticas para la depuración de aguas contaminadas, previsto para obtener de forma industrial plantas del género Typha spp., utilizables como base en la biodepuración de aguas contaminadas, caracterizado porque comprende las etapas de:

- Conservación de las semillas de las especies de Typha, destinadas a la producción industrial de plantas Typha-,

- Germinación de dichas semillas para acelerar el proceso de obtención de las plantas Typha;

- Diversificación radicular de las referidas semillas germinadas para obtener plantas con elevado número de raíces secundarias;

- Potenciación del desarrollo foliar de las plantas resultantes, tras la germinación y diversificación radicular de las mismas.

2.- Procedimiento de producción de plantas acuáticas para la depuración de aguas contaminadas, según reivindicación 1, caracterizado porque la etapa de conservación de las semillas comprende una primera fase de desecación de las semillas, en condiciones controladas de temperatura y humedad, hasta alcanzar una humedad inferior al 6%.

3.- Procedimiento de producción de plantas acuáticas para la depuración de aguas contaminadas, según reivindicación 2, caracterizado porque la desecación de las semillas se realiza a una temperatura comprendida entre 20 y 25e C, con una humedad inicial de 2% y bajo una corriente de aire a velocidad comprendida entre 3 y 8 m/sg.

4.- Procedimiento de producción de plantas acuáticas para la depuración de aguas contaminadas, según reivindicaciones 2 y 3, caracterizado porque las semillas desecadas se introducen en frascos con cierre hermético, que se conservan en una cámara a 5e C y una humedad constante inferior al 20%.

5.- Procedimiento de producción de plantas acuáticas para la depuración de aguas contaminadas, según reivindicación 1, caracterizado porque la etapa de germinación de las semillas consiste en rescatar inicialmente las semillas desecadas de los respectivos frascos de conservación, haciéndolas pasar a través de una cámara de flujo laminar, en la que son

sometidas a una fase de radicación para desinfección, y a continuación a una fase de atemperado en condiciones ambientales, con unas condiciones de humedad comprendida entre el 35% y el 60%, de temperatura comprendida entre 15e y 25e C, y una luminosidad comprendida entre 1.000 y 2.500 lux; con la particularidad de que las semillas en esas condiciones se sumergen, durante 24 horas, en agua ligeramente salina con una concentración de hasta el 1% de sodio.

6.- Procedimiento de producción de plantas acuáticas para la depuración de aguas contaminadas, según reivindicación 5, caracterizado porque la germinación se realiza en una cámara a temperatura de 30e C y una humedad de 80%, en un ciclo de luz de 12 horas de día y 12 horas de noche, con 5.000 lux de irradiación, siendo las semillas sumergidas en una solución activadora de la germinación, y cuya solución es amónica y fosfatada con un pH comprendido entre 6,5 y 7.

7.- Procedimiento de producción de plantas acuáticas para la depuración de aguas contaminadas, según reivindicación 6, caracterizado porque las semillas germinadas se introducen en un contenedor con un caldo nutritivo, a una temperatura inferior a 20e C, permaneciendo en dicho contenedor con el caldo nutritivo durante varias horas.

8.- Procedimiento de producción de plantas acuáticas para la depuración de aguas contaminadas, según reivindicación 7, caracterizado porque el caldo nutritivo es una solución de nitrógeno, potasio y fósforo, con un porcentaje del 10% de nitrógeno, 7% de fósforo y 7% de potasio.

9.- Procedimiento de producción de plantas acuáticas para la depuración de aguas contaminadas, según reivindicación 1, caracterizado porque la diversificación radicular se realiza por introducción de las semillas germinadas en un contenedor con substrato especial, estando dicho sustrato compuesto por un 25% de turba negra, un 10% de turba rubia, un 25% de arena fina, un 20% de arena gruesa y un 20% de lodos naturales.

10.- Procedimiento de producción de plantas acuáticas para la depuración de aguas contaminadas, según reivindicación 9, caracterizado porque el contenedor con el substrato y las semillas presentan un volumen comprendido entre 50 y 100 cm3, y una altura igual o inferior a 4 cm, presentando dichos contenedores su fondo perforado para nutrición de

aguas y nutrientes.

11.- Procedimiento de producción de plantas acuáticas para la depuración de aguas contaminadas, según reivindicaciones 9 y 10, caracterizado porque se añade una solución

para potenciar el desarrollo radicular, estando dicha solución compuesta por 150 mg/l de ácido húmico, 80 mg/l de ácido lndol-3-butílico, 300 mg/l de amonio, 100 mg/l de potasio y 150 mg/l de sodio.

12.- Procedimiento de producción de plantas acuáticas para la depuración de aguas 10 contaminadas, según reivindicación 1, caracterizado porque la potenciación del desarrollo

foliar se realiza por trasvase de las plantas a un nuevo contenedor con un volumen que oscilará entre los 200 y 350 cm3, cuyo contenedor presentará una altura inferior a 12 cm y su fondo estará perforado.

13.- Procedimiento de producción de plantas acuáticas para la depuración de aguas

contaminadas, según reivindicación 12, caracterizado porque en la potenciación del desarrollo foliar participa un substrato rico en nutrientes y bajo unas condiciones de riego con elevadas concentraciones de sustancias nutritivas, estando el substrato formado por 40% de turba negra, 25% de turba rubia, 20% de lodos y 15% de arena fina, mientras que 20 las sustancias nutritivas que son aplicadas en riego y en una solución, estarán formadas por 1% de urea, 8% de abono líquido a base de nitrógeno, potasio y fósforo, 200 mg/l de ácido lndol-3-butílico y 90% de agua.