BE1022306B1 - Werkwijze voor het bewerken van volle grond - Google Patents

Abstract

Een uitvoeringsvorm heeft betrekking op een werkwijze voor het bewerken van een terrein voor het telen van gewassen (122) bevattende het opdelen van grond op het terrein in evenwijdige ruggen (100, 101). De ruggen worden zo gevormd dat deze in een oost-westelijke langsrichting liggen. De ruggen worden verder zo gevormd dat deze een driehoekige dwarsdoorsnede (102) hebben bevattende een eerste (111) en een tweede opstaande zijde (112) die respectievelijk een eerste (115) en tweede oppervlak (116) van de ruggen bepaalt. Verder is een hoek (120) tussen het eerste en/of tweede oppervlak (116) dat tijdens de groeiperiode van het gewas om 12u zonnetijd eens niet naar de zon (140) is gericht en een horizontaal vlak (130) maximaal een kleinste elevatiehoek (119) min 5 graden is. Deze kleinste elevatiehoek komt dan overeen met een kleinste elevatiehoek (119) van de zon om 12u zonnetijd tijdens de groeiperiode van het gewas wanneer de zon niet op het respectievelijk eerste en/of tweede oppervlak (116) is gericht.

Description

WERKWIJZE VOOR HET BEWERKEN VAN VOLLE GROND TECHNISCH DOMEIN VAN DE UITVINDING

[01] De onderhavige uitvinding heeft betrekking tot het telen van gewassen in volle grond en meer bepaald tot het dusdanig bewerken van de volle grond voor de aanplant van de gewassen teneinde een meeropbrengst te bekomen. Deze volle grond kan betrekking hebben op grond in open lucht of in serres.

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

[02] De groeiende wereldbevolking zorgt voor een continue toename in vraag naar voedsel en dus geteelde gewassen zoals aardappelen, sla, courgettes... Aangezien de beschikbare landbouwgrond beperkt is, is een belangrijk deel van het onderzoek naar gewassen en het telen ervan gericht op het vergroten van de opbrengst voor eenzelfde oppervlak aan beschikbare grond.

[03] Meeropbrengst werd bijvoorbeeld reeds gerealiseerd door het ontwikkelen van nieuwe soorten die meer vruchten produceren per plant en dus per oppervlak. Deze ontwikkeling kan gebeuren op een natuurlijke manier door kruising, op een artificiële manier door genetische manipulatie of door een combinatie van beiden.

[04] Een ander voorbeeld om meeropbrengst te verkrijgen is het optimaliseren van de groeiomstandigheden van het gewas. Dit kan gebeuren door het gewas onder gecontroleerde omstandigheden te telen zoals het geval is in hydrocultuur en het telen onder glas in serres.

[05] Veel van de voorgenoemde oplossingen zijn echter duur en kunnen verder een negatieve impact hebben op de omgeving of de mens. Het is daarom een doel van de onderhavige uitvinding om een meeropbrengst te bekomen op een breed toepasbare en financieel interessante manier.

[06] Verder worden ook meer en meer gronden in cultuur gebracht die een slechte ligging hebben voor het telen van bepaalde gewassen. In sommige gebieden is er bijvoorbeeld een teveel aan warmtestraling wat vaak leidt tot een te hoge bladtemperatuur die op zijn beurt weer de fotosynthese afremt en de verdamping van grote hoeveelheden water door de plant noodzakelijk maakt. Dit water is echter dikwijls in onvoldoende mate voorhanden. Een bijkomend effect is dat het teveel aan warmtestraling ook een grote verdamping van water rechtstreeks vanaf het bodemoppervlak tot gevolg heeft.

[07] Naast een teveel aan warmtestraling kan er ook een teveel aan energie in de vorm van fotosynthetisch actieve straling zijn, dikwijls afgekort als PAR vanuit de Engelstalige term Photosynthetically Active Radiation. Vanaf een bepaalde hoeveelheid PAR zal de productie van het gewas beginnen afnemen of zal het gewas zelfs afsterven.

[08] De opbrengst van vele landbouwgronden is als gevolg van bovenstaande fenomenen matig tot slecht. Er is dus nood aan systemen die de nadelige effecten van energie-overschotten in de vorm van warmtestraling of PAR neutraliseren of, beter nog, aanwenden. Het is daarom een verder doel van de onderhavige uitvinding om deze energie-overschotten aan te wenden.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

[09] Bovenstaande doelen worden bereikt volgens een eerste aspect van de uitvinding door een werkwijze voor het bewerken van een terrein voor het telen van gewassen bevattende het opdelen van grond op het terrein in evenwijdige ruggen. De ruggen worden zo gevormd dat deze in een oost-westelijke langsrichting liggen. De ruggen worden verder zo gevormd dat deze een driehoekige dwarsdoorsnede hebben bevattende een eerste en een tweede opstaande zijde die respectievelijk een eerste en tweede oppervlak van de ruggen bepaalt. Verder is een hoek tussen het eerste en/of tweede oppervlak dat tijdens de groeiperiode van het gewas om 12u zonnetijd eens niet naar de zon is gericht en een horizontaal vlak maximaal een kleinste elevatiehoek min 5 graden is. Deze kleinste elevatiehoek komt dan overeen met een kleinste elevatiehoek van de zon om 12u zonnetijd tijdens de groeiperiode van het gewas wanneer de zon niet op het respectievelijk eerste en/of tweede oppervlak is gericht.

[10] Op deze manier wordt de volle grond en dus het terrein opgedeeld in alternerend georiënteerde vlakken die onder een hoek staan in vergelijking met het terrein vooraleer dit bewerkt werd. Door de oost-westelijke langsrichting van de ruggen, zal gedurende de zonnigste periode van de dag de zon de oppervlakken onder ongeveer dezelfde hoek belichten. Voor een terrein dat boven en dus ten noorden van de Kreeftskeerkring ligt, zal eenzelfde oppervlak gedurende de zonnigste periode van de dag steeds naar de zon zijn gericht, d.i., het oppervlak dat naar het zuiden is gericht. Het ander oppervlak is dan gedurende de zonnigste periode van de dag steeds weg van de zon gericht, d.i., naar het noorden. Voor een terrein dat onder en dus ten zuiden van de Steenbokskeerkring ligt, zal ook eenzelfde oppervalk gedurende de zonnigste periode van de dag steeds naar de zon zijn gericht, maar dit keer het oppervlak dat op het noorden is gericht. Het ander oppervlak dat naar zuiden is gericht is dan altijd weg van de zon gericht gedurende de zonnigste periode van de dag. Tussen de keerkringen staat de zon om 12u zonnetijd bepaalde periodes van het jaar op het zuiden en andere periodes van het jaar op het noorden. Afhankelijk van de groeiperiode van het gewas kan het dus voorkomen dat beide oppervlakken wel eens niet naar de zon zijn gericht gedurende de zonnigste periode van de dag, d.i. zowel het noordelijk als het zuidelijk oppervlak. Doorheen volgende beschrijving wordt naar een oppervlak van de ruggen dat tijdens de groeiperiode van het gewas om 12u zonnetijd eens niet naar de zon is gericht verwezen als een schaduwoppervlak en wordt naar een oppervlak van de ruggen dat tijdens de groeiperiode van het gewas om 12u zonnetijd altijd naar de zon is gericht verwezen als een zonne-oppervlak. Volgens deze definitie is er buiten de keerkringen dus altijd een zonne- en een schaduwoppervlak en is er binnen de keerkringen ofwel een zonne- en een schaduwoppervlak ofwel twee schaduwoppervlakken.

[11] De zonnetijd is de tijdsschaal waarbij de zon pal in het zuiden staat, d.i., op 180° azimut, om 12.00u voor het noordelijk halfrond en pal in het noorden staat, d.i., op 0° azimut om 12.00u voor het zuidelijk halfrond.

[12] Een horizontaal vlak is een fictief oppervlak dat loodrecht op de richting van de zwaartekracht staat en het eerste of tweede oppervlak kruist.

[13] Door dit opdelen in ruggen ontstaan beteelbare oppervlakken gevormd door de eerste en tweede oppervlakken die groter zijn dan het onderliggend oppervlak gevormd door het terrein, d.i., dan het oppervlak gevormd door de basis van de driehoekige dwarsdoorsnede. Er wordt dus een beteelbaar meeroppervlak bekomen.

[14] Door de specifieke keuze van de maximale hoek van het schaduwoppervlak en de oost-west langsrichting krijgt het schaduwoppervlak echter gedurende bijna de ganse dag voldoende direct zonlicht waardoor het gewas nog steeds kan geteeld worden op dit oppervlak. Door de bekomen meeroppervlakte wordt dan ook een meeropbrengst bekomen. Op een bewolkte dag zal er dan weer diffuus zonlicht zijn dat nagenoeg verticaal op beide oppervlakken invalt.

[15] Het is een verder voordeel dat de gewassen op de schaduwoppervlakte minder fotosynthetisch actieve straling en warmtestraling te verwerken krijgen. Hierdoor kunnen op het schaduwoppervlak gewassen geteeld worden die onder normale omstandigheden, d.i., wanneer geteeld in een horizontaal vlak, niet zouden groeien door een teveel aan fotosynthetisch actieve straling of een teveel aan warmtestraling.

[16] De langsrichting volgens oost-westelijke geografische windrichting van de stroken zorgt ervoor dat het schaduwoppervlak toch gedurende de zonnigste periode van de dag directe inval van zonnestralen krijgt. Dit is essentieel om geen negatieve impact in opbrengst van het gewas te krijgen. De afwijking op de oost-westelijke geografische windrichting mag daarom niet meer zijn dan 10 graden, bij voorkeur niet meer dan 5 graden en meer bij voorkeur zelfs niet meer dan 1 graad. De geografische windrichting is gebaseerd op het geografische noorden of het geografische zuiden, de snijpunten van de aardas met het aardoppervlak. Het geografische noorden wijkt met enkele graden af van het magnetische noorden, d.i., de magnetische declinatie.

[17] Bij voorkeur is de hoek tussen het eerste en/of tweede oppervlak dat tijdens de groeiperiode van het gewas om 12u zonnetijd eens niet naar de zon is gericht en een horizontaal vlak meer dan 15 graden. M.a.w. de hoek tussen het schaduwoppervlak en een horizontaal vlak is bij voorkeur meer dan 15 graden. Bij kleinere hoeken wordt de meeropbrengst verwaarloosbaar.

[18] Verder wordt de hoek tussen het oppervlak dat tijdens de groeiperiode van het gewas om 12u zonnetijd altijd naar de zon is gericht en een horizontaal vlak zo groot mogelijk gekozen. Het zonne-oppervlak ligt immers gedurende de zonnigste periode van de dag altijd naar de zon gericht. Door de hoek tussen het zonne-oppervlak en een horizontaal vlak zo groot mogelijk te kiezen wordt de grootste meeroppervlakte bekomen. Bij voorkeur is deze hoek zo groot mogelijk, bijvoorbeeld tussen de 30 en de 90 graden. Naargelang de praktische haalbaarheid wordt dan een zo groot mogelijke hoek uit dit interval genomen. In de meeste gevallen zal deze hoek niet groter zijn dan 70 graden.

[19] Wanneer de oppervlakken gevormd zijn, kunnen deze dan aangeplant of ingezaaid worden met de gewassen. Dit kan op beide vlakken gebeuren of enkel op het eerste of tweede vlak. Optioneel kan het zonne-oppervlak voor andere doeleinden worden aangewend. Op het zonne-oppervlak kunnen bijvoorbeeld zonnepanelen geplaats worden. Dit kan gebeuren in het geval er een teveel aan zonnestraling is op het zonne-oppervlak waardoor hierop geen gewenste gewassen kunnen geteeld worden.

[20] Volgens een tweede aspect is de onderhavige uitvinding gerelateerd aan een landbouwwerktuig of landbouwmachine aangepast voor het uitvoeren van de werkwijze volgens en het eerste aspect van de onderhavige uitvinding.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

[21] Figuur 1 illustreert een bewerkt terrein opgedeeld in evenwijdige ruggen volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding; en [22] Figuur 2 illustreert een aanzicht in het vlak van de dwarsdoorsnede van een aangelegde rug volgens de uitvoeringsvorm van Figuur 1 waarbij verschillende zonnestanden tijdens de groeiperiode van het gewas worden getoond; en [23] Figuur 3 illustreert een bewerkt hellend terrein opgedeeld in evenwijdige ruggen volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding; en [24] Figuur 4 illustreert de aanleg van ruggen op een terrein gelegen tussen de keerkringen; en [25] Figuur 5 illustreert de fotosynthetische actieve straling of PAR die gedurende een dag invalt op een gewas aan de evenaar; en [26] Figuur 6 illustreert de relatieve assimilatie aan CO2 in een gewas in functie van de fotosynthetische actieve straling die invalt op het gewas.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN UITVOERINGSVORMEN

[27] De onderhavige uitvinding heeft betrekking op het bewerken van een terrein voor de aanplant of het inzaaien van gewassen met het doel een meeropbrengst te bekomen. In Figuur 1 wordt dit geïllustreerd voor een horizontaal terrein volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding. Dit terrein ligt in het noordelijke halfrond boven de Kreeftskeerkring waar de zon 140, 141 in het zuiden 112 staat. De volle grond op het terrein dient opgedeeld te worden in langs elkaar liggende ruggen 100, 101 met een driehoekige dwarsdoorsnede 102, d.i., de doorsnede loodrecht op de richting van de rug 100, 101.

[28] De ruggen dienen aangelegd te worden volgens de langsrichting bepaald door de oost-westelijke geografische windrichting, d.i., van het oosten 104 naar het westen 105 of omgekeerd.

[29] Ter referentie wordt de basis 110 van de dwarsdoorsnede 102 gedefinieerd als evenwijdig aan het terrein vooraleer het werd bewerkt, d.i., horizontaal in dit geval. Aangezien het om het bewerken van volle grond gaat is de basis 110 geen tastbaar vlak, maar dient enkel ter referentie.

[30] De opstaande zijden 111 en 112 van de driehoekige dwarsdoorsnede bepalen dan verder de vorm van de aangelegde ruggen 100, 101. Een eerste zijde 111 bepaalt dan het oppervlak 115 van de ruggen 100, 101 en de tweede zijde 112 bepaalt dan het oppervlak 116 van de ruggen 100, 101. Aangezien voor een terrein op het noordelijk halfrond, het oppervlak 115 altijd naar de zon is gericht om 12u zonnetijd, is dit oppervlak 115 een zonne-oppervlak. Het oppervlak 116 is daarentegen om 12u zonnetijd altijd weg van de zon gericht en is daarom een schaduwoppervlak. Voor eenzelfde uitvoeringsvorm maar dan op het zuidelijk halfrond beneden de Steenbokskeerkring zou dit andersom zijn en zou dus oppervlak 116 het zonne-oppervlak zijn en oppervlak 115 het schaduwoppervlak.

[31] De vorm van de ruggen 100 en 101 wordt dan verder bepaald door scherpe hoeken 121 en 120. De eerste scherpe hoek 121 komt overeen met de scherpe hoek tussen een horizontaal vlak 130, d.i., een vlak loodrecht op de richting van de zwaartekracht, en het zonne-oppervlak 111. De tweede scherpe hoek 120 komt overeen met de scherpe hoek tussen het horizontaal vlak 130 en het schaduwoppervlak 112. Vooral de keuze van de tweede scherpe hoek 120 is van cruciaal belang omdat het schaduwoppervlak 116 in noordelijke richting ligt. Wanneer de tweede hoek 120 te groot wordt gekozen kan het gebeuren dat tijdens de groeiperiode van een gewas 123 het gewas geen direct zonlicht meer krijgt. Tijdens de groeiperiode zal de elevatiehoek 110, 119 van de zon 140, 141 om 12u zonnetijd immers variëren.

[32] Om voldoende direct zonlicht te garanderen op het schaduwoppervlak 116 dient de tweede scherpe hoek 120 daarom niet groter te zijn dan de kleinste invalshoek of elevatiehoek 119 van de zon om 12 uur zonnetijd tijdens de groeiperiode van het gewas 122 verminderd met 5 graden. Door de hoek 120 zo te selecteren en door de oost-westelijke langsrichting wordt het schaduwoppervlak zo minstens gedurende vier uur met ongeveer dezelfde intensiteit door de zon belicht. De kleinste elevatiehoek wordt dus gemeten op de dag dat de zon om 12 uur zonnetijd het laagst aan de hemel staat tijdens de groeiperiode van het gewas. In de verdere beschrijving wordt de kleinste elevatie hoek gedefinieerd als de kleinste elevatiehoek van de zon tijdens de groeiperiode van het gewas 122 om 12 uur zonnetijd. Aan de andere kant mag de tweede scherpe hoek 120 ook niet te klein gekozen worden omdat anders de bekomen meeroppervlakte verwaarloosbaar wordt. De meeroppervlakte wordt daarbij gedefinieerd als de verhouding tussen de som van de oppervlakken 115 en 116 en het oppervlak gedefinieerd door de basis 110 van de dwarsdoorsnede 102. Daarom is de tweede scherpe hoek 120 bij voorkeur groter of gelijk dan 15 graden.

[33] De zijde 111 en dus het zonne-oppervlak 115 ligt op 12 uur zonnetijd steeds naar de zon gericht. Om de meeroppervlakte te maximaliseren wordt daarom de eerste scherpe hoek 121 zo groot mogelijk gekozen, liefst dus 90 graden. Aangezien de ruggen 100, 101 in volle grond worden aangelegd kan het voorkomen dat de praktische bovengrens van de eerste scherpe hoek op 70 graden ligt. Om de meeroppervlakte zo groot mogelijk te maken ligt de eerste scherpe hoek 121 bij voorkeur wel boven de 30 graden.

[34] Indien de minimale hoek wordt gekozen voor de tweede scherpe hoek 120, d.i., 15 graden, maar de eerste scherpe hoek 121 90 graden, bedraagt de theoretische meeroppervlakte nog altijd 30%. Indien de hoek 121 echter wordt teruggebracht naar 70 graden bedraagt de theoretische meeroppervlakte maar 20% meer. Dit toont aan dat het belangrijk is de hoek 121 zo groot mogelijk te kiezen.

[35] Na het bepalen van de richting van de ruggen 100 en 101 en het bepalen van de eerste en tweede scherpe hoek 121 en 120 dient enkel nog de grootte van de dwarsdoorsnede 102 bepaald te worden. De grootte is redelijk vrij te bepalen en wordt enkel beperkt door praktische overwegingen. Voor de minimale grootte dient er minimaal één rij van het gewas 122 aangeplant of ingezaaid te kunnen worden op het eerste en tweede oppervlak 115, 116. Voor de maximale grootte ligt de beperking in de uitvoerbaarheid. In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt de basis 110 van de dwarsdoorsnede zo gekozen dat deze overeenkomt met de spoorbreedte van het landbouwvoertuig waarmee de ruggen 100, 101 worden aangelegd. In een alternatieve uitvoeringsvorm kan de spoorbreedte ook overeenkomen met een veelvoud van de basis 110.

[36] Wanneer de richting van de ruggen 100, 101, de eerste en tweede scherpe hoek 121, 120 en de grootte van de dwarsdoorsnede zijn bepaald, kunnen de ruggen 100, 101 effectief worden aangelegd. Dit kan gebeuren met een landbouwwerktuig of landbouwmachine die is aangepast om de vooraf bepaalde vorm van de ruggen aan te leggen. Daarna worden de eerste, tweede of beide oppervlakken 115, 116 aangeplant of ingezaaid met het gewas 122.

[37] De oost-westelijke langsrichting is essentieel voor de onderhavige uitvinding. Dit wordt geillustreerd in Figuur 2 waar een aanzicht van de rug 101 wordt getoond loodrecht op de langsrichting van de rug. Gedurende de dag en gedurende het groeiseizoen van het gewas 122 zal de stand van de zon 201, 202, 211, 212 voortdurend veranderen. Zo illustreren de zonnestanden 201,202 de stand van de zon vroeg of laat in een groeiseizoen, bijvoorbeeld op een dag in de lente of de herfst. Door de oost-westelijke langsrichting zal de zon gedurende de zonnigste periode van de dag ongeveer bewegen volgens de richting 202. Het verloop van de zon in het afgebeelde vlak volgt dus de richting van de invallende zonnestralen 231. Hierdoor ligt het zonne-oppervlak gedurende de zonnigste periode van de dag altijd in de zon. Een tweede voorbeeld in Figuur 2 toont het verloop van de zon volgens de richting 213 op een dag midden in het groeiseizoen, bijvoorbeeld tijdens de zomermaanden wanneer de zon hoger aan de hemel komt. Zonnestand 212 komt dan overeen met de stand van de zon in de loop van de morgen en de namiddag terwijl zonnestand 211 overeenkomt met de hoogste stand van de zon in de dag, d.i., om 12 uur zonnetijd. Om dit effect te bewerkstelligen is het belangrijk dat de langsrichting van de ruggen precies wordt aangehouden. Simulaties hebben uitgewezen dat de langsrichting daarom niet meer mag afwijken dan 5 tot 10 graden van de geografisch oost-westelijke windrichting afhankelijk van de ligging van het terrein en het schaduwoppervlak. Bij voorkeur wijkt de langsrichting van de ruggen zelfs niet meer af dan 1 graad. Hoe steiler de hoek 120, hoe minder de afwijking op de langsrichting mag bedragen.

[38] De uitvoeringsvorm zoals geïllustreerd in Figuur 1 kan ook toegepast worden op licht hellende terreinen. Dit wordt geïllustreerd in Figuur 3 voor een terrein dat naar het zuiden afhelt. Het verschil met Figuur 1 is dat de basis 110 van de dwarsdoorsnede 102 nu niet langer overeenkomt met het horizontaal vlak 130. Hierdoor zullen dus dezelfde eerste en tweede scherpe hoek 121 en 120 worden bekomen voor eenzelfde gewas op eenzelfde plaats. Door de helling zal het zonne-oppervlak 115 echter groter worden indien een gelijk schaduwoppervlak 116 wordt aangehouden.

[39] De werkwijze zoals toegelicht in bovenstaande uitvoeringsvormen kan mutatis mutandis ook worden toegepast op terreinen beneden de Steenbokskeerkring. In dit geval zal het zonne-oppervlak 115 echter naar het noorden zijn gericht en het schaduwoppervlak 116 naar het zuiden.

[40] Voor het geval het terrein binnen de keerkringen ligt, zijn er verschillende situaties mogelijk. Binnen de keerkringen kan de zon immers tijdens een periode van het jaar op het zuiden staan en tijdens de resterende periode op het noorden. Er dient daarom eerst bepaald te worden of de zon tijden de groeiperiode van het gewas in het noorden, zuiden of zowel in het noorden als het zuiden kan staan.

[41] Indien tijdens de groeiperiode van het gewas de zon om 12u zonnetijd altijd op het zuiden staat, dient het terrein opgedeeld te worden in de ruggen volgens de bovenstaande uitvoeringsvormen geïllustreerd in Figuren 1, 2 en 3. Het schaduwoppervlak ligt dan immers op het noorden en het zonne-vlak op het zuiden.

[42] Indien tijdens de groeiperiode van het gewas de zon om 12u zonnetijd altijd op het noorden staat, dient het terrein tevens opgedeeld te worden in de ruggen volgens de bovenstaande uitvoeringsvormen geïllustreerd in Figuren 1,2 en 3, d.i. door middel van een zonne-vlak en een schaduwvlak 115, 116. De richting van de twee vlakken ligt dan wel omgekeerd, d.i., het zonne-vlak ligt naar het noorden en het schaduwvlak naar het zuiden.

[43] De derde situatie binnen de keerkringen treedt op wanneer de zon tijdens de groeiperiode van het gewas zowel eens op het noorden als op het zuiden staat. In deze situatie zoals geïllustreerd in Figuur 4 zijn er dus twee schaduwoppervlakken 415 en 416 en is er geen zonne-oppervlak. Ook hier worden de ruggen 400 in de oost-westelijke geografische windrichting aangelegd, d.i., van het oosten 404 naar het westen 405 of omgekeerd. Analoog aan Figuur 1 hebben de ruggen 400 een driehoekige dwarsdoorsnede 402 en worden zo twee beteelbare oppervlakken 415 en 416 bekomen.

[44] Het oppervlak 415 vormt een scherpe hoek 420 met het denkbeeldig horizontaal vlak 430. Om de maximale waarde van de hoek 420 te bepalen wordt eerst de laagste elevatiehoek 419 van de zon 441 om 12u zonnetijd tijdens de groeiperiode van het gewas bepaald wanneer het oppervlak 416 niet naar de zon is gericht. De hoek 420 is dan maximaal deze elevatiehoek verminderd met 5 graden. Aangezien er in dit geval twee schaduwkanten zijn en er dus geen zonnekant is waarbij de hoek zo groot mogelijk kan gekozen worden, is de hoek 420 bij voorkeur groter dan 30 graden om zodoende nog een substantiële meeropbrengst te bekomen.

[45] Op eenzelfde manier vormt oppervlak 416 een scherpe hoek 421 met het denkbeeldig horizontaal vlak 430. Om de maximale waarde van de hoek 421 te bepalen wordt eerst de laagste elevatiehoek 417 van de zon 440 om 12u zonnetijd tijdens de groeiperiode van het gewas bepaald wanneer het oppervlak 416 niet naar de zon is gericht. De hoek 421 is dan wederom maximaal deze elevatiehoek verminderd met 5 graden. Ook hier is deze hoek 421 bij voorkeur groter dan 30 graden om zodoende de substantiële meeropbrengst te bekomen. In het geval de hoeken 420 en 421 30 graden zijn, is de theoretische meeroppervlakte 15,5%. Hoe groter de hoeken, hoe groter de meeroppervlakte.

[46] Bovenstaande werkwijze wordt gebruikt voor het telen van gewassen op het schaduwoppervlak en/of het zonne-oppervlak. De keuze van de gewassen hangt dan af van diverse factoren, zoals voldoende inval van fotosynthetisch actieve straling en/of warmtestraling op de beteelde oppervlakken, d.i., op het schaduwoppervlak en/of het zonne-oppervlak. Het feit dat het beteelde oppervlak onder een hoek staat betekent echter niet dat het gewas een mindere opbrengst zal geven.

[47] Niet alle invallende zonlicht dat het aardoppervlak bereikt is immers door gewassen bruikbaar voor fotosynthese. Enkel een deel van het zichtbare licht komt daarvoor in aanmerking. De intensiteit van deze straling wordt “fotosynthetisch actieve straling” - in het Engels “Photosynthetically Active Radiation” - of kortweg PAR genoemd. Meestal wordt de PAR uitgedrukt in pmol/(m2.s), waarbij pmol het aantal fotonen geeft. Om PAR te kunnen definiëren dient de positie van het referentieoppervlak gespecifieerd te worden. De PAR varieert verder uiteraard met de breedteligging, de dag van het jaar, het uur van de dag en de weersomstandigheden. Voor het bepalen van PAR-waarden kan met theoretische modellen gewerkt worden, maar vaak wordt toch naar experimenteel samengestelde grafieken teruggegrepen.

[48] In Fig. 5 wordt een grafiek voorgesteld van hoe de hoeveelheid beschikbare PAR (Y-as) (uitgedrukt in pmol/(m2.s), voor een horizontaal vlak) ter hoogte van de evenaar (0°) op 21 maart, 21 juni, 21 september en 21 december varieert gedurende de dag, uitgedrukt in uren zonnetijd (X-as), dit tijdens een dag met weinig of geen bewolking.

[49] In Fig. 6 wordt een grafiek voorgesteld van hoe de fotosynthese, uitgedrukt in relatieve C02-assimilatie (Y-as) bij de meeste land- en tuinbouwgewassen in monocultuur evolueert in functie van de hoeveelheid beschikbare PAR (X-as) (uitgedrukt in pmol/(m2.s)). Uit Fig. 2 kan afgeleid worden dat: - bij heel lage stralingsintensiteiten er een productie van C02 is in plaats van assimilatie; - daarna de fotosynthese heel snel toeneemt. - boven een bepaalde grens de fotosynthese nauwelijks nog toeneemt, zelfs niet in de meest gunstige omstandigheden qua bemesting, water, bodem- en bladtemperatuur, luchtvochtigheid, etc. Het gewas moet zich meer en meer tegen een teveel aan energie gaan beschermen. - uiteindelijk de stralingsintensiteit zo hoog wordt dat de fotosynthese afneemt en dat onomkeerbare beschadiging van de gewas kan optreden. Vanaf een bepaalde PAR-waarde, veelal rond de 1500 PAR, neemt de relatieve C02-assimilatie zelfs af.

[50] Er dient opgemerkt te worden dat deze PAR-grafieken in de praktijk experimenteel bepaald worden. De maatstaf voor de fotosynthese is hier de relatieve C02-assimilatie, want de absolute waarden zijn heel sterk afhankelijk van een hele reeks groeiomstandigheden zoals omgevingstemperatuur, bemesting, bodemvochtigheid, luchtvochtigheid, C02-concentratie, enz. Bovendien kunnen de relatieve waarden variëren binnen een bepaalde gewassoort (meerdere variëteiten).

[51] Uit de Figuur 5 en 6 kan afgeleid worden dat de voor de fotosynthese beschikbare zonne-energie heel vaak de hoeveelheid energie die door het gewas benut kan worden overschrijdt. Dit fenomeen neemt toe naarmate men zich dichter bij de evenaar bevindt. Dit is niet alleen inefficiënt, maar kan zelfs leiden tot beschadiging en zelfs tot vernietiging van bepaalde gewassen.

[52] Dit toont aan dat het telen van gewassen op het schaduwoppervlak verder geen nadelige effecten dient te hebben. Het kan zelfs voordelig zijn voor sommige gewassen aangezien het teveel aan PAR met beschadiging of vernietiging tot gevolg hierdoor vermeden kan worden.

[53] Los van het bepalen of een bepaald soort gewas al dan niet zal gedijen op het schaduwoppervlak of het zonne-oppervlak aan de hand van de curves in Figuur 5 en 6 kan dit ook eenvoudig bepaald worden door het gewas aan te planten op de ruggen zoals aangelegd volgens bovenstaande uitvoeringsvormen en dan experimenteel te verifiëren of het gewas al dan niet gedijt. Dit heeft als verder voordeel dat zo ook de invloed van andere factoren kan ingeschat worden. Zo is er de bodemgesteldheid en meer bepaald de waterhuishouding die ook een invloed kan hebben op het gewas. Indien bijvoorbeeld de ruggen te hoog worden gemaakt kan het voorkomen dat het grondwaterpeil negatief wordt beïnvloed waardoor de grond op de bovenkant van de ruggen te droog wordt en/of de grond aan de onderkant van de ruggen te nat wordt. Verder kan ook het geotropisme van de plant een rol spelen, d.i., de neiging van de plant om een bepaalde stand aan te nemen ten opzichte van de zwaartekracht. Vooral bij hogere gewassen kan het gebeuren dat de meeropbrengst in oppervlakte teniet wordt gedaan door het geotropisme. In dergelijke gevallen kunnen ook de bekomen hoeken wat kleiner genomen worden om de negatieve effecten teniet te doen.

[54] Gewassen die specifiek in aanmerking komen zijn slasoorten en vele bladgewassen in het algemeen, grassen, aardbeien, aardappelen, klavers, luzerne, linzen, struikbonen, augurken en vetplanten. Met uitzondering van sommige grassoorten zijn dit grotendeels eenjarige gewassen.

[55] Hieronder worden verder enkele specifieke voorbeelden gegeven voor het bepalen van de afmeting van de ruggen in functie van het geteelde gewas.

Voorbeeld 1: Sla - Lactuca sativa [56] Sla, meer bepaald een variëteit van Lactuca sativa, is een gewas van geringe hoogte - maximum 25 cm - dat nauwelijks onderhevig is aan geotropisme. In dit voorbeeld wordt het aangeplant op 50 graden noorderbreedte en loopt de groeiperiode van 15 april tot 15 september, d.i., de eerste planten worden geplant op 15 april en de laatste planten worden geoogst op 15 september. De zon staat in dit geval om 12u zonnetijd altijd op het zuiden en de uitvoeringsvorm uit Figuur 1 is dus van toepassing. De laagste stand van de zon om 12u zonnetijd is op 15 september en bedraagt dan 43 graden, m.a.w. de hoek 119 is 43 graden. Hieruit kan dus afgeleid worden dat de hoek 120 van het schaduwoppervlak maximaal 43 graden is verminderd met 5 graden, d.i., maximaal 38 graden. In dit voorbeeld wordt 35 graden gekozen. De hoek 121 aan de zonnezijde wordt zo groot mogelijk gekozen, in dit geval 60 graden. Voor de breedte van de basis 110 wordt 2,3 meter genomen waaruit verder valt af te leiden dat de zijde 111 van het zonne-oppervlak 115 1,3 meter is en de zijde 112 van het schaduwoppervlak 2 meter is. De theoretische oppervlaktewinst is dus ongeveer 1,43. De praktische verliezen - zo is er door de randen van de oppervlakken altijd wat verlies - worden op 5% geschat zodat de totale opbrengstverhoging uitkomt op 1,36 of dus 36% voor het geval de schaduw- en zonne-zijde met sla worden beplant.

Voorbeeld 2: Aardbeien - Fragaria ananassa [57] Aardbeien, meer bepaald een variëteit van Fragaria ananassa, is ook een gewas van geringe hoogte - maximum 30 cm - waarbij het effect door geotropisme verwaarloosbaar is. In dit voorbeeld wordt het aangeplant op 40 graden zuiderbreedte en loopt de groeiperiode van 1 oktober tot 20 maart. De zon staat in dit geval om 12u zonnetijd altijd op het noorden en een uitvoeringsvorm analoog aan die uit Figuur 1 is dus van toepassing waarbij de aanduiding van noord 118 en zuid 112 van plaats wisselen. De laagste stand van de zon om 12u zonnetijd is op 20 maart en bedraagt dan 51 graden, m.a.w. de hoek 119 is 51 graden. Hieruit kan dus afgeleid worden dat de hoek 120 van het schaduwoppervlak maximaal 51 graden is verminderd met 5 graden, d.i., maximaal 46 graden. In dit voorbeeld wordt 36 graden gekozen. De hoek 121 aan de zonnezijde wordt zo groot mogelijk gekozen, in dit geval 55 graden. Voor de breedte van de basis 110 wordt 2,8 meter genomen waaruit verder valt af te leiden dat de zijde 111 van het zonne-oppervlak 115 1,6 meter is en de zijde 112 van het schaduwoppervlak 2,3 meter is. De theoretische oppervlaktewinst is dus ongeveer 1,39. De praktische verliezen - zo is er door de randen van de oppervlakken altijd wat verlies - worden op 10% geschat zodat de totale opbrengstverhoging uitkomt op 1,25 of dus 25% voor het geval de schaduw- en zonne-zijde met aardbeien worden beplant.

Voorbeeld 3: Gras - Brachiaria decumbens [58] In dit voorbeeld wordt het gras, meer bepaald een variëteit van Brachiaria decumbens, gezaaid op 23,5 graden noorderbreedte, d.i., op de Kreeftskeerkring, en loopt de groeiperiode het ganse jaar door. De zon staat in dit geval om 12u zonnetijd altijd op het zuiden en de uitvoeringsvorm uit Figuur 1 is dus van toepassing. De laagste stand van de zon om 12u zonnetijd is op 21 december en bedraagt dan 43 graden, m.a.w. de hoek 119 is 43 graden. Hieruit kan dus afgeleid worden dat de hoek 120 van het schaduwoppervlak maximaal 43 graden is verminderd met 5 graden, d.i., maximaal 38 graden. In dit voorbeeld wordt effectief de 38 graden gekozen. De hoek 121 aan de zonnezijde wordt zo groot mogelijk gekozen, in dit geval 45 graden. De basis 110 wordt in dit geval groter gekozen zodat de schaduw- en zonne-oppervlakte kan bewerkt worden met een landbouwmachine. Voor de basis 110 wordt 5,6 meter genomen waaruit verder valt af te leiden dat de zijde 111 van het zonne-oppervlak 115 3,5 meter is en de zijde 112 van het schaduwoppervlak 4 meter is. De theoretische oppervlaktewinst is dus ongeveer 1,34. De praktische verliezen worden op 5% geschat zodat de totale opbrengstverhoging uitkomt op 1,27 of dus 27% voor het geval de schaduw- en zonne-zijde met gras worden ingezaaid.

Voorbeeld 4: Klavers - Trifolium rueppellianum

In dit voorbeeld wordt klavers, meer bepaald een variëteit van Trifolium rueppellianum, gezaaid op de evenaar en loopt de groeiperiode het ganse jaar door. De zon staat in dit geval om 12u zonnetijd soms zowel op het zuiden als het noorden en beide oppervlakken van de ruggen zijn dus schaduwoppervlakken. Figuur 4 is hier dus van toepassing. Op 21 december staat de zon om 12u zonnetijd onder zijn laagste hoek in het noorden, de hoek 419 is dan 67 graden. Op 21 juni staat de zon om 12 zonnetijd onder zijn laagste hoek in het zuiden, de hoek 417 is dan tevens 67 graden. De maximale hoek 420 en 421 van beide schaduwoppervlakken is 5 graden minder en dus 62 graden. Door de bodemgesteldheid wordt in dit geval een hoek van 50 graden genomen. Voor de basis van de dwarsdoorsnede wordt dan 2,6 meter genomen waardoor de zijden beiden op 2 meter uitkomen. De theoretische oppervlaktewinst is dan 1,54 graden en na aftrek van een geschat praktisch verlies van 8% wordt een geschatte opbrengstverhoging van 1,4 of dus 40% bekomen.

Claims (7)

1. CONCLUSIES

   1. Werkwijze voor het bewerken van een terrein voor het telen van gewassen (122) bevattende: - het opdelen van grond op het terrein in evenwijdige ruggen (100, 101,400); met het kenmerk dat: - de ruggen zo worden gevormd dat deze in een oost-westelijke langsrichting (104, 105, 404, 405) liggen; en - de ruggen zo worden gevormd dat deze een driehoekige dwarsdoorsnede (102, 402) hebben bevattende een eerste (111) en een tweede (112) opstaande zijde die respectievelijk een eerste (115, 415) en tweede oppervlak (116, 416) van de ruggen bepaalt; waarbij een hoek (120, 420, 421 ) tussen het eerste en/of tweede oppervlak dat tijdens de groeiperiode van het gewas om 12u zonnetijd eens niet naar de zon (140, 201, 440, 441) is gericht en een horizontaal vlak (130, 430) maximaal een kleinste elevatiehoek (119, 419, 417) min 5 graden is; en waarbij de kleinste elevatiehoek (119, 419, 417) overeenkomt met een kleinste elevatiehoek van de zon om 12u zonnetijd tijdens de groeiperiode van het gewas wanneer de zon niet op het respectievelijk eerste en/of tweede oppervlak is gericht.
2. 2 . Werkwijze volgens voorgaande conclusie waarbij een hoek (121) tussen het eerste en/of tweede oppervlak dat tijdens de groeiperiode van het gewas om 12u zonnetijd altijd naar de zon is gericht en een horizontaal vlak (130) meer is dan 30 graden.
3. 3 . Werkwijze volgens voorgaande conclusie waarbij een hoek (121) tussen het eerste en/of tweede oppervlak dat tijdens de groeiperiode van het gewas om 12u zonnetijd altijd naar de zon is gericht en een horizontaal vlak (130) minder is dan 70 graden.
4. 4. Werkwijze volgens één van voorgaande conclusies waarbij de hoek (120, 420, 421) tussen het eerste en/of tweede oppervlak dat tijdens de groeiperiode van het gewas om 12u zonnetijd eens niet naar de zon is gericht en een horizontaal vlak (130, 430) meer is dan 15 graden.
5. 5. Werkwijze volgens één van voorgaande conclusies verder bevattende het aanplanten van één en/of beide oppervlakken met de gewassen (122).
6. 6. Werkwijze volgens een van voorgaande conclusies verder bevattende het installeren van zonnepanelen op een oppervlak dat tijdens de groeiperiode van het gewas om 12u zonnetijd altijd naar de zon is gericht.
7. 7. Landbouwwerktuig aangepast voor het uitvoeren van de werkwijze volgens één van de conclusies 1 tot 5.