[发明专利]植物生长系统

说明书

本发明提供了一种用于监测植物生长条件的系统和相关的方法，其包括多个检测器和中央检测器数据处理装置(1103)；各个检测器(7)被配置为测量表征植物生长基质的温度、水含量和营养物含量的属性；各个检测器(7)还被配置为通过通信线路将所测量的一个或多个属性传输至中央检测器数据处理装置(1103)；所述中央检测器数据处理装置(1103)被配置为存储预定义的灌溉数据，其定义用于所述植物生长基质的温度、水含量、pH值和/或营养物含量的多个值与多个所需的灌溉输出值之间的关系，处理来自各个检测器(7)的多个属性测量值以确定所述基质的属性计算值，以及基于接收自所述检测器(7)的属性测量值和预定义的灌溉数据提供输出，所述输出表明用于所述生长基质的期望的灌溉输入。所述系统可以包括用于传送与所述检测器(7)相关的配置数据的便携式检测器通信设备(1105)。

本申请是申请号为201480038354.3、申请日为2014年7月4日、发明名称为“植物生长系统”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及植物在包含人工基质的水培生长体系中的生长。尤其地但不限于，本发明涉及用于监控植物生长条件的体系和方法，更特别是矿物棉基质用于植物生长时的植物生长条件。

背景技术

本领域已知水培生长体系用于在不含土壤的矿物营养液中种植植物(即无土培养)的目的。水培生长系统中的植物可以在不同类型的基质中生长，例如矿物棉、玻璃棉、椰糠(椰壳纤维)或泥炭板。

已知的是，植物可在矿物棉生长基质中生长。这种生长基质通常以连贯的插塞(plug)、块体(block)、板或垫/毯的形式提供，并且一般包含粘结剂(通常为有机粘结剂)以提供产品结构的整体性。

通常，植物生长过程分为两个阶段来管理：由“播种者(propagator)”管理的第一阶段，在该阶段中，植物由种子开始生长；以及由“栽培者(grower)”管理的第二阶段，在该阶段中，维持植物的生长并进行收割。例如，在番茄种植的情况中，播种者可将每个番茄种子播种于厚度为25-30mm且半径为约20-30mm的圆柱状插塞中。在种子发芽之后，播种者将插塞置于立方块体中，以使根系和植株继续生长。然后培育位于块体中的各植株，直至可将其由播种者移至栽培者的阶段。

尽管通常每个块体中仅放置单个植株，但是也可在每个块体中放置多个植株。在一些实例中，通过在生长的初期将茎劈开而将块体中的单个植株一分为二，从而得到了共用一个根系的两个植株。在另一实例中，可将多个植株嫁接在一起并在一个块体中生长。

播种者使用单独的插塞和块体并非对所有植株而言都是必须的，但是在(例如)欧洲专利申请EP2111746中描述了该做法可提供数个优点。具体而言，插塞的小尺寸使得能够在初始阶段对植物进行更为规律的灌溉，而不会使基质饱和。

在栽培者由播种者获得块体之后，栽培者将数个块体置于一个矿物棉板上，以形成植物生长系统。除了矿物棉板中位于上表面的开口(其用于接收种有植株的块体)以及设于下表面的排水孔以外，矿物棉板的其他部分通常被包在金属箔或其他隔水层内。

在接下来的植株生长过程中，利用滴头(dripper)提供水和营养物，其中滴头将含有水和营养物的液体通过直接输送至块体或者输送至板中的方式到达系统。植株通过根部吸收块体和板中的水和营养物，并由此进行生长。未被植株吸收的水和营养物保存在基质体系中，或者通过排水孔被排出。

希望在生长过程中尽可能有效地利用水和营养物。这是出于成本以及环保的原因。具体而言，营养物的获得价格高，而含有这种营养物的废水因为环境法规而难以处理。随着原料(尤其是磷酸盐等肥料)变得更为稀少，这些压力将会增加。人们期望改善植物生长条件，并由此通过该方式提高由植株获得的果实的产量和质量，这与避免这种浪费的期望是一致的。