[发明专利]用于优化水培系统中的营养物输送的装置和方法

说明书

技术领域

本发明的实施例通常涉及农业技术，更特别是涉及优化在水培系统中的输送的方法和装置。

背景技术

多年来，农学家、园艺学家、植物学家和农场主已经知道某些种类的生产食物的植物将在世界的某些区域中生长得更好、更快和更多产。原因有很多，包括在不同区域中的土壤、生长季节、温度和降雨量的差异以及不同植物的基因组成的差异。

在某些区域中种植某些种类的生产食物的植物的这种困难将导致在该区域中的食品商、交易市场和饭店从世界上的其它区域(在该区域中，这种生产食物的植物生长最好)获得由这种生产食物的植物提供的水果和蔬菜。水果和蔬菜通常通过飞机、船、火车、卡车和/或它们的组合来运输至食品商、交易市场和饭店。过去，运输水果和蔬菜的成本相对便宜。不过，随着燃料价格增加的总体趋势，水果和蔬菜的运输成本也将上升，从而使得水果和蔬菜的运输更没有吸引力，并使得这些水果和蔬菜的购买价格更高。

因此，在本行业中需要这样的装置和方法，它们能够在本地地区种植生产食物的植物(由该植物提供的水果和蔬菜在该本地地区来出售和/或消费)，它们使得运输这种水果和蔬菜的成本最低，且它们解决了目前的装置和方法的这些和其它问题、困难和缺点。

发明内容

因此，为了解决上述需要和缺陷，根据示例实施例提供了用于在水培系统中向植物高效输送营养物的方法和装置。

一个实施例提供了一种用于种植植物的方法，它包括以下步骤：将具有根部的多个植物定位在框架中，该框架例如(而并不局限于)聚氯乙烯(PVC)管，基本在水槽上面，且根部悬在框架上；使得液体例如水和营养液流入水槽中，该液体有表面，该表面确定了相对于框架的距离；以及调节在框架和液体表面之间的距离。调节步骤可以包括：使得水槽运动成更接近框架，同时使得框架保持在静止位置；使得框架运动成更接近水槽，同时使得水槽保持在静止位置；驱动与水槽或框架连接的止动器；或者利用计算机装置，该计算机装置设置成在特定时间间隔中驱动止动器，例如(非限定)30分钟。该多个植物的根部可以容纳于篮中，该篮悬在水槽和/或框架内部。该篮可以由允许植物的根部从液体获得营养物的任意材料来构成，例如线篮或网篮。

另一实施例提供了一种装置，它包括：框架，该框架设置成保持多个植物，这些植物有悬在其上的根部；水槽，该水槽定位成基本在所述框架下面，所述水槽有第一端和远离所述第一端的第二端，所述水槽用于使得液体在其中在所述第一端和所述第二端之间流动；以及调节器，用于改变在液体的表面和所述框架之间的距离。框架还包括多个植物接收部分，用于接收多个植物。

调节器包括计算机系统和促动器，其中，所述计算机系统设置成向促动器传递信号，以便使得促动器控制门，例如使得门绕纵向轴线相对于框架旋转。计算机系统可以设置成传递信号，以便使得促动器使门相对于框架旋转30度和90度的角度。

本发明提供了多种方式，其中，调节器能够控制在液体和该多个植物之间的距离。例如，调节器可以与框架连接，并设置成相对于水槽升高和降低框架。调节器可以与水槽连接，并设置成相对于框架升高和降低水槽。也可选择，调节器可以包括挡水装置，该挡水装置定位在水槽的内部，以便控制水通过该挡水装置。

本发明的多个实施例也包括用于调节根部暴露于空气中或浸没在液体中的比率的方法、装置和方式。尽管只打开和关闭在水槽中的液体，但是本发明可以导致100％的根部暴露于空气中，或者100％的根部暴露于营养液(例如水)中。不过，本发明的多个实施例提供了更可调节的营养物输送系统，因为系统的目标可以是使得特定百分数的根部在任意给定时间暴露于空气中或者营养液中。例如，本发明的多个实施例可以设置成使得10％的根部暴露于空气中30分钟，然后90％的根部暴露30分钟。实际上，任何排列都能够在计算机系统中进行编程，以便优化植物的生长。现有技术没有提供用于这种定制输送的方法，因此本发明提供了用于植物生长优化的更优方案。

附图说明

下面将参考附图总体介绍本发明的实施例，附图并不需要按比例画出，且附图中：

图1-2表示了根据本发明实施例的耕种系统。

图3A提供了根据本发明实施例的耕种系统的剖视图，其中根部浸没在营养液中。

图3B是根据本发明另一实施例的耕种系统的剖视图，其中根部暴露于空气中。

图4是根据本发明还一实施例的耕种系统的剖视图。

图5是表示根据本发明实施例的耕种系统的部件的方框图。

图6是表示根据本发明一个实施例的调节器的方框图。