[发明专利]栽培植物的方法和装置

说明书

N.G.布鲁塞托尔

技术领域

本发明涉及在受控设置中用光、水、营养、重力、离心力和温度的精确控制组合来产生理想栽培条件，从而得到最大可能植物生长和收成的方法和装置。

发明内容

本发明提供了一种高效系统，它能在简单、紧凑且自动化的设备中栽培各种商业上有利的作物。在一个优选例中，与传统方法相比，能在给定空间内生长的作物的体积提高了4倍。本发明建立了高度受控的环境，适合在先前由于经济或环境条件限制不可行的地方显著提高植物生长。从环境上说，本发明使用了比传统方法明显少的水，并避免了与营养物溶液和生长培养基处理有关的问题。本发明可用于栽培各种作物，包括多叶蔬菜、绿色蔬菜、香草、药用植物、水果和浆果。

本发明提供了旋转球体，其中装有多列植物，向各球体中央的光源生长。精确营养提供系统促进迅速和有效的植物生长。旋转传送带(carousel)在两个垂直柱中装有多个球体，球体旋转，同时提供与营养供应系统的相互连接。旋转传送带与毗邻的用于种植和收获的传送带并排设置。

在操作中，种子或幼苗在球体上繁殖，并且能通过预定的发芽方案进行管理，该方案包括营养物施用，检查和测试、质量控制和如需要，中间处理(间苗、精选、授粉、害虫控制)。收获成熟作物，收获后维护(例如清洁)、准备球体用于下一个生产周期。

本发明提供了一种栽培植物的方法，包括步骤：

(a)提供种子或幼苗的球体阵列，径向面向球体中央；

(b)提供促生长光源，该光源大致位于球体阵列的中央；

(c)通过使球体阵列绕其水平轴围绕光源旋转，同时一边旋转，一边对所有种子或幼苗同时以预定的间隔、量和速率传送可任选的含有植物营养物质的水，维持生长作物中重量分布大致相等；和

(d)在植物生长和非生长期间调节光源。

优选选择旋转速率和间隔、可任选含有植物营养物质的水的传送速率，以使植物朝光源有最佳生长。

在一个优选例中，阵列包括多根排列在圆周线上的弓形肋条，圆周线通过球体的水平轴，肋条装载有在生长培养基中的间隔的种子或幼苗，在旋转时，将任选含有植物营养物的水传送到肋条内部，使其与每条肋条所装载的生长培养基接触。

在另一个实施方式中，阵列包括生长培养基中的种子或幼苗，它们在多根间隔的多孔针上，针沿着通过球体水平轴的圆周线排列，指向球体阵列中央，一边旋转，一边将任选含有植物营养物的水通过所述多孔针传送给生长培养基。

本发明还提供了栽培植物的装置，包括：

(a)种子或幼苗的球体阵列，径向面向球体阵列的中央，优选沿通过阵列水平轴的圆周线；

(b)促生长光源，大致位于球体阵列的中央，在植物生长或非生长期可操纵；

(c)在水平轴上围绕光源旋转球体阵列的工具；

(d)以预定的间隔、量和速率同时将任选含有植物营养物的水传送给种子或幼苗，以维持向光源生长的旋转植物中大致相等的重量分布的工具。

其它工具优选用于调节旋转速率和间隔，传送任选含有植物营养物的水的量和速率，以实现最佳植物向光源生长。

在一个优选例中，阵列包括多根排列在圆周线上的弓形肋条，圆周线通过球体的水平轴，肋条装载有在生长培养基中的间隔的种子或幼苗，以及一边旋转一边将任选含有植物营养物的水传送到肋条内部，使其与每条肋条装载的生长培养基接触的工具。

在另一个实施方式中，阵列包括生长培养基中的种子或幼苗，它们在多根间隔的多孔针上，针沿着通过球体水平轴的圆周线排列，指向球体阵列中央，以及一边旋转，一边将任选含有植物营养物的水通过所述多孔针传送给生长培养基的工具。

附图说明

下列附图显示了优选例，并不意味着以任何方式限制本发明。本文公开或显示的组件或元件的所有已知的功能等价物也在本发明的范围和精神内。

图1是立体图，显示可旋转球体的旋转传送带排列；

图2是图1所示旋转传送带的从进水侧的侧视图，显示传动位置中的球体；

图2A是沿图2中的线A-A的局部剖视图，显示一个驱动轮和连接装置；

图2B是局部剖视的侧视图，显示电源输入和分布为一组五个电轴承组件；

图3与图2相同，但是从电源输入侧，显示球体转到进料/卸料位置；

图4A是图1所示的一个球体的局部剖视的立体图；

图4B是球体进水侧的轴承组件的横断面图；

图4C是球体电源侧轴承组件的横断面图；