[发明专利]种植系统和方法

说明书

种植系统可包括适于以堆叠布置配置的多个模块化种植腔室，其中每个种植腔室围绕植株的对应部分。在植株生长期间可选择性地添加或移除种植腔室，使得可使用气栽、水栽或其他种植技术来不同地影响生长的植株的不同区段。种植腔室堆叠可以是便携式的并且设置有集成的或独立的升降装置以帮助操作者从堆叠添加或移除腔室。使用这样的系统可促进三个生长过程。这些包括用于从单个植株生产各种产品以便同时收获的过程，用于从单个植株产生所需尺寸产品的延长收获的过程，以及用于延长植株的生产寿命并提供多次连续永久收获的过程。

优先权要求和相关申请的引用

本专利申请根据所有适用的法律、条约和法规要求于2015年10月8日提交的标题为“AEROPONIC GROWING SYSTEMS AND METHODS”的美国临时申请No.62/238,733的优先权，其主题通过引用整体并入。

版权声明

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技术领域

本公开涉及用于种植植物的系统和方法，其包括用于在气栽和水栽环境中水栽培种植植物的固定和/或便携式系统。

背景技术

术语“气栽(aeroponics)”是指在不使用土壤或另一种聚集的培养基的情况下在空气或薄雾环境中种植植株。气栽种植的基本原理是将植株悬挂在植株支撑结构上，并且通过用富含营养物的水溶液喷淋植株的悬垂根和下部茎而在封闭或半封闭环境中种植悬挂的植株。通常被称为冠层(canopy)的植株的叶和冠延伸到植株支撑结构上方并且植株的根部延伸到植株支撑结构下方。理想的是，环境被保持免受害虫和疾病的侵害，使得植株可以比在培养基中种植的植株更健康且更快速地生长。

各种气栽和水栽种植系统和方法在现有技术中是已知的。关于气栽系统，美国专利第8,533,992号和第8,782,948号描述了例示现有技术的气栽系统。术语“水栽(hydroponic)”是指使用矿物营养液的植株种植，通常在水中，没有土壤。植株可以在其根部直接暴露于矿物溶液或者暴露于与惰性培养基(诸如珍珠岩、石棉或砾石、火山岩等)结合的溶液中的情况下生长。

在精心控制的实验室环境中，例如在与植株生理学研究相关的环境中，已经证明了气栽和水栽技术非常成功。然而，由于本领域的挑战，对于农作物的主流生产或广泛的商业规模适用，气栽和水栽技术尚未被认为是可行的。此外，这种系统不提供对单个植株的不同区段的控制和管理，这种控制和管理进而提供对与单个植株以及因此整体农作物相关的产出和生长效率的更有效控制。此外，这种现有技术系统通常是固定不动的，并且不适于便携性和源自便携性的优点，包括用于种植、分配和销售给定农作物或植株产品的新市场模型。

相关领域中的挑战包括提供可扩展的种植系统，其可以容易地适应不同植株的要求并且可以提供对单个植株的增加的控制和管理，由此增加生产(产量)，改进可从植株获得的产品配搭，并且增加植株的有用的生产寿命。

相关领域中的其他挑战包括提供高效和多产的种植系统，使得与操作相关的能量成本通过所产生的输出来证明合理。

本领域中的另一个挑战是提供系统，该系统提供对植株生长的多样性和高度特制的控制，并且制造、安装、操作和维护容易且相对便宜。

发明内容

根据一个方面，一种种植系统包括多个模块化种植腔室，每个种植腔室适于彼此互连以形成种植腔室堆叠。当种植腔室被定位在种植腔室堆叠中时，每个种植腔室还适于至少部分地围闭植株的相应区段并且为植株的相应区段提供受控的生长环境，并且每个种植腔室适于允许从种植腔室堆叠中选择性地移除。如本文所使用的，术语“适于”意指部件包括使该部件能够实现所述功能的结构，诸如与另一个部件互连。