[发明专利]用于生长植物的方法和仪器

说明书

在单个生长腔室中生长单株植物，使得该植物可以伴随腔室中的营养培养基的替换而连续收获的方法。所述生长单株植物的方法包括以下步骤：将植物的未成熟部分置于生长荚中。所述方法还包括将生长荚置于帽的孔中，所述帽包括防止光透射穿过帽的材料。所述方法还包括将帽支撑在壳体上，所述壳体包括防止光透射穿过壳体的材料。所述方法还包括将液体营养液置于所述壳体中，使得所述液体营养液的上表面低于生长荚的下表面。

相关申请的交叉引用

本申请根据35 U.S.C. § 119（e）要求于2017年8月2日提交的美国临时申请序列号62/540,243的优先权，所述美国临时申请的整个公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开内容涉及用于水培生长植物的方法和仪器。更具体地，本申请涉及用于在个别微生长腔室中施加使用混合培养基微生长方式的方法的方法和仪器。

背景

水培农业是一种形式的水培法，其中植物或其它生物在水基营养液中生长。在历史方式中，必须仔细监测且控制营养液，以维持用于根结构的氧合和溶液中的营养素密度的最佳安排。一般而言，水培系统需要各种参数的积极管理和控制，所述参数影响水培生长生物的生长速率。这包括灌溉、植物根的喷雾、氧合或需要动力来实现生物饲养的其它方法。

传统的水培方法易受各种挑战的影响，所述挑战包括缺乏用于主动饲养和氧合的动力源以及对仔细控制饲喂给生物的营养素的需要。这些主动控制技术限制了水培生长技术大规模或在偏远地区的适用性。另一方面，水培生长被公认为在相对小的空间内实现快速生长的非常有效的方式。

传统的被动水培系统需要对于短生长周期植物例如莴苣的严密监测，并且限于其的单个生长周期。一旦收获，就从系统中去除植物，并且开始新的生长。

尽管水培的前景在当前环境中尚未实现，但世界范围的人口增长以及因而的人口密度上升正在增加全世界的粮食不安全感的发生率。即使在城市地区，缺乏对健康、天然农产品的获取的问题也通过食物沙漠的存在得到证明，所述食物沙漠是在城市地区中，在没有显著的出行负担的情况下，民众无法容易地获取主食的地点。因此，存在对用于生长可食用生物的简单、相对低成本、相对低维护、无动力的仪器的需要，所述仪器可以在世界各地实施。

发明概述

本公开内容包括一个或多个在所附权利要求中叙述的特征和/或下述特征，所述特征单独或以任何组合可以包括可取得专利的主题。

根据本公开内容的第一个方面，生长营养植物的方法包括将植物的未成熟部分置于生长荚中的步骤。该方法还包括将生长荚置于帽的孔中，所述帽包括防止光透射穿过帽的材料。该方法还包括将帽支撑在壳体上，所述壳体包括防止光透射穿过壳体的材料。该方法进一步包括将液体营养液置于壳体中，使得液体营养液的上表面低于生长荚的下表面。该方法还进一步包括使植物经受光照。该方法再进一步包括监测植物的生长，直到达到足以用于收获的生长。该方法还再进一步包括在间歇的基础上收获植物的部分。该方法还再进一步包括重新施加营养液以提供植物的连续生长，使得植物继续生长并提供多重产率。

在一些实施方案中，该方法可以再进一步包括在将液体营养液置于壳体中之前，将不透液体的衬里加入壳体中，使得壳体支撑衬里并且衬里保持液体营养液。

在一些实施方案中，该方法可以再进一步包括放置液体营养液，使得营养素的浓度在营养液的深度各处变化。

在一些实施方案中，该方法可以再进一步包括植物的根结构的一部分生长成直接浸没在液体营养液中。

在一些实施方案中，该方法可以再进一步包括根结构的一部分生长成在生长荚的底部和营养液的顶表面之间延伸，以暴露于腔室内的空气。

在一些实施方案中，该方法可以再进一步包括使植物的根结构的一部分暴露于腔室内的空气，以从腔室内的空气中获取氧。