CN103037681B - 具有灌溉功能的种植包系统 - Google Patents

Abstract

本发明描述了具有计量灌溉管的种植包，计量灌溉管插入种植包的内腔中，用于植物营养素在种植包中的可控分配。系统包括顶板和底板，顶板和底板固定于多个侧壁而形成内腔。顶板连接了计量灌溉管(tube)或管(pipe)，计量灌溉管被构建并设置为穿过包的长度，并具有位于内腔外部的第一端和第二端。包的内腔中容纳用于为一种或多种植物的生长提供支持和营养素的植物生长材料。本发明还描述了两个或更多个连接在一起的具有计量灌溉管的种植包的系统，种植包以多种配置来安排，包括以线型方式或非线型方式水平或垂直安排。

Description

具有灌溉功能的种植包系统

发明领域

本发明涉及独立式植物种植包；更具体而言，涉及具有计量灌溉管的独立式植物种植包或互相连接的具有计量灌溉管的植物种植包的系统，所述计量灌溉管用于主动将水分配到独立式植物种植包中的具体区域。

发明背景

目前的园艺工作者使用三种基本园艺系统。第一系统是地面(in-ground)园艺的基本变形。一个实例是“高位栽培床园艺(raisedbedgarden)”。该系统成本很高，并且园艺工作者还会面对很多潜在的杂草/灌溉问题。可用的第二系统是水栽系统。一个实例是“Hydrostacker”。这些系统具有非常高的预付成本，并且必须购买专门的肥料，因为根会与肥料溶液直接接触。这些系统非常复杂，无经验的园艺工作者的失败率较高。第三系统是容器化园艺系统。一个实例是“earthbox”。这些系统成本也很高，且必须购买土壤以放入容器。此外，必须购买单独的灌溉系统，或需要每日浇水。本发明人发明的新的园艺系统克服了这些其它系统所面对的很多问题。部分的贡献在于保水、杂草控制、易于使用、嵌入灌溉系统、为特定作物设计的土壤混合物和在一个灌溉系统中种植各种作物的能力，因为不同的包混合料被连接到一个灌溉源。利用该系统，目前的初学城市园艺工作者能得到成功。

虽然传统园艺方式通常需要较大的土地，新的园艺方法正在确立并且越来越流行。利用预包装的泥土和容器系统的小园艺系统在周末园艺工作者或缺少大量可种植空间的园艺工作者中非常流行。利用这些系统的劣势在于植物不是种植在土地中，使用者必须购买大量预包装的泥土。预包装的泥土通常在难以携带的大容器包中售卖，并且可能会包含多于实际需要的泥土。虽然较小包的预包装的泥土也可以得到，然而，这样的型号通常比较大的对应物更贵。此外，对于一般园艺工作者，通常难以确定确切的泥土需要量，这会导致购买过多或过少的泥土。将未使用的泥土袋退给苗圃或在种植过程中必须停下来去购买更多袋会浪费时间和精力。因为容器化园艺不需要地面种植(植物可在土壤中找到水源)，容器化系统的另一劣势是需要园艺工作者不断供水。如果定期且适度地浇水，这一过程是耗时的。此外，浇水需要大量的劳动，特别是如果使用水桶为大量的种植容器浇水。

因此，本领域需要能连接在一起而产生园艺的种植包系统。种植包应当包括灌溉系统和足够的缓释肥料，从而能种植单棵栽植物。种植包应当能够彼此连接，从而允许使用者获得不同规模的园艺。

现有技术的描述

多种种植型包在现有技术中已有描述。例如，美国专利第4,027,427号公开了一种方法和用于执行该方法的设备，用于在固体或液体基底上产生微生物。该设备可特别用于蘑菇菌丝在谷类基底上的生长。蘑菇菌砖生长在透明的、可热灭菌的塑料包中，塑料包上具有临时的螺口式封口。通过去掉可重复使用的临时封口并封闭塑料包容器的顶部，即可将长好的菌砖投入市场。

美国专利第4,076,147号公开了一种由塑料膜袋形成的改进的容器，塑料膜袋在其一端具有管状部件，所述容器被置于纸盒中并固定于纸盒。通过管状部件中的开口装填袋，管状部件通过纸容器的孔突出。管状部件通过锁定部件和套管部件被固定于容器的表面。套管部件的突出部分是有螺纹的，从而接纳用于密封容器的帽。

美国专利第4,299,056号公开了一种大体上水平设置的囊状包。囊状包由毛细管式毛细片材形成，毛细片材填充有植物生长材料，例如泥炭藓或其它土壤成分。包的下表面形成部分的一部分为至少一个自由的侧边，其从包的一个边缘向下延伸。自由的侧边浸入液体，例如水。液体通过毛细作用不断从侧边向上流并至少沿着包的下表面，从而向填料中提供了连续的扩散，将液体给予穿过包的上表面生长的植物的根。

美国专利第4,679,705号公开了流体供给系统，其具有塑料包贮器，系统的其它部分可包装在贮器中。系统的其它部分包括液流管、用于将管连接到贮器壁的接头和流体供给出口排水阀。接头可以为两个或三个部分，并且可以被设置为在贮器壁刺出洞，当接头的各部分相互接合时，能夹紧壁。每个排水阀都是可调节的，用于改变从贮器供给到种植包的流体的量。

美国专利第5,193,306号公开了用于保存水和降低种植植物的劳动量的装置和方法。所述装置包括贮存容器组件和弓形支持结构。贮存容器组件包括能容纳水的贮存容器，以及置于贮存容器的顶部上、用于容纳植物种植介质的包容器。贮存容器中的水通过吸水介质与包容器中的种植介质连接。包容器的顶面具有至少两个开口。植物通过一个开口生长，蒸发通过第二远处开口发生。在使用中，多个这样的贮存容器组件可以在田地中排成行，并且一系列弓形支持结构被设置在它们之间。由此，从包容器长出并在弓形支持结构上生长的植物被支离地面。

美国专利第5,241,783号公开了用于种植植物(例如，地面上方的苗木)的种植介质容器或包，以及在包中种植植物并随后移植植物的方法。该容器的设计允许在在地面上方有效地种植和保持植物，同时避免了在土壤中、甚至在容器中种植植物的很多缺点。还公开了形成种植介质容器的方法。

美国专利第5,309,673号公开了用于培养植物、幼苗或种子的植物载体。载体具有至少一个层植物生长材料，将植物生长层夹在中间的天然纤维上层和天然纤维下层。载体还包括缝线装置，用于将天然纤维上层和天然纤维下层缝合在一起，缝线结构由天然纤维层装置支持，天然纤维层装置将上纤维层和下纤维层沿其边缘的至少部分结合，从而产生用植物生长材料的植物层填充的软管样覆盖。

美国专利第5,544,447号公开了根控制和容纳系统，其用于在用于控制和容纳垂直和水平的根生长的泥土的腔中保持和种植植物。系统包括具有直立侧壁的容器、在其下方的基底和在其上方的开放顶部。根抑制性碳结合材料与容器保持化学通讯，并且在长时间内贮存和释放根抑制性碳结合材料。根抑制性碳结合材料以分散的图案关系被置于侧壁和基底的内表面上。碳结合材料的受控释放阻止侧根穿过壁生长和垂直根穿过容器基底生长。弓形箍连接于容器的侧壁的上缘，并被置于腔周围的泥土面上方，使得田地工作人员在执行田间任务时能快速鉴别出腔。托架被配置为能合适地容纳在容器内，并可以与侧壁和容器的基底可移除地接合。托架是垂直设置的，并具有以隔开的关系水平设置的多个环。多个吊耳被设置在其上方的环上，用于在需要的时候安全移出植物。

美国专利第5,799,440号公开了具有水纯化效果的漂浮岛，包括漂浮主体和试剂容器。漂浮主体包括泡沫状树脂制成的种植器、种植器中容纳的土壤和土壤中种植的植物。在种植器的底部中提供了多个开口，水通过开口被供给到种植器中的土壤，植物的根生长入水中。试剂容器在其中贮存产氧试剂，其附着于种植器的底部的外部上。

美国专利第6,367,191号公开了基于木屑培养香菇的方法，以及用于该方法的培养水箱。包括培养床(基于木屑的基底)的培养包的顶部被切开以暴露培养床的顶面，水被倒入包和床之间的间隔。培养水箱包括框架、设置于框架中的水箱、设置于水箱中的基于木屑的基底、格状框、洒水装置、吹风机和照明器、与水管连接的泵和排气管。排气管设置在排水管上，因此水不会溢到基于木屑的基底的顶面上，其特征在于，水是流通的，从而抑制蘑菇从基于木屑的基底的侧面和底面出菇和长出，而是仅从基于木屑的基底的顶面长出。

美国专利第6,412,218号公开了用于促进所需植物的生长、发育和结果，同时抑制杂草生长的装置、系统和方法。在示例性的实施方案中，装置是渐细的容器，在装置的上部较宽端部具有开口，在装置的下部较窄端部具有开口。装置在上端和下端之间沿着装置的表面还具有一个或多个开口。在方法的示例性实施方案中，种植介质的包被置于地面上，装置被插入包中，从而下端刺入包的双侧并进入地下。下端处的开口与地保持连通。装置上端处的开口应当位于或高于包的上表面，装置表面上的至少一个或更多个开口应当与包中容纳的种植介质保持连通。因此，杂草生长受到抑制，而装置中生长的植物能接触到包中容纳的和地下的营养素。

美国专利第6,415,548号公开了迷你型园艺包，其适合放置在相对平坦的表面上。园艺包含有合适的植物营养素混合物，按照需要对植物营养素混合物进行合适地加肥和pH调整。园艺包经过预先标记，从而在其顶面具有间隔开的缝，用于接纳种子或幼苗和水，此外在其底面也具有缝，用于排出多余的水。种植者可以按照需要，通过剥去和/或再附加包的暴露面的光亮的或深色的条来修改包表面的吸收/反射性，从而调整太阳光对内部温度的影响，进而使种植者能加强或对抗普遍的气候或气候的一些变化。

美国专利申请第2002/0134462号公开了便携式堤坝系统。该系统包括具有预先选择的几何形状(例如梯形)的包。所述包在一定长度是连续的，所述长度至少等于包的宽度，并且长度优选是宽度的很多倍。包的顶部是开放的，用于接纳富含营养素的泥土。所述包优选具有浸泡软管，浸泡软管延伸通过一端并在包内的多个侧网上延伸。可以在所述包中填充泥土，并在其中种植作物。浸泡软管可以连接于泵和水源，从而为作物提供水。可以将多个包线型排列，从而形成多行作物。

美国专利第7,682,103号公开了观赏性植物景观灌溉分布和贮存产品和方法生态系统，其采用土壤表面上基本连续的板，观赏性植物景观被置于板上或在板上制造观赏性植物景观。所述板具有主要侧向水分布结构，其将水从放水入口分布通过侧面区域，到达板的边缘，水在板的边缘被阻挡住。主要水分布结构被构建为，当填充了水或完全浸没在水中时，由观赏性植物景观使用的材料的间隔和空隙将空气困住。

发明概述

本发明描述了具有计量灌溉管的种植包，计量灌溉管被整体构建到包中，或可选地，被插入种植包的内腔中，用于使其中的水和/或植物营养素被可控地分布。具有计量灌溉管的种植包包括顶面和底面。顶面和底面被固定于多个侧壁，从而形成内腔。具有计量灌溉管的种植包可以由具有某些性质的材料制成，所述性质包括对某些成分的可透过性、半可透过性或不可透过性。在至少一个实施方案中，种植包的一个表面具有由包的一部分以及用于与其它包、软管、计时和/或压力调控装置进行连接的连接配件形成的灌溉管。在可选实施方案中，灌溉管(tube)或管(pipe)连接于包的内表面，并被构建并设置为穿过包的长度，并具有位于种植包内腔的外部的第一端和第二端。第一端可以连接软管夹。第二端可以连接软管接头。包的内腔中容纳用于为一种或多种植物的生长提供支持和营养素的植物生长材料。本发明还描述了连接在一起并以多种配置来设置的两个或更多个具有计量灌溉管的种植包的系统，包括以线型方式或非线型方式水平或垂直配置。灌溉管(tube)或管(pipe)可以包括孔、滴头、微型洒水器、筛网、网格或以上的合适的组合，用于将水或流体从灌溉管输送到包内的生长介质。按此方式，使用者可以根据具体的植物或气候调整灌溉。

因此，本发明的一个目的是提供具有计量灌溉管的种植包。

本发明的另一个目的是提供具有计量灌溉管的种植包，其被构建为能容纳足够的空气间隙，以提供最佳根生长。

本发明的另一个目的是提供具有计量灌溉管的种植包，其含有适于根再发育的土壤结构。

本发明的另一个目的是提供具有计量灌溉管的种植包，其提供保水。

本发明的另一个目的是提供具有计量灌溉管的种植包，被构建并设置为能提供水和植物营养素被可控地释放到种植包的内腔部分。

本发明的另一个目的是提供具有计量灌溉管的种植包，其含有用于一种或多种植物的支持和生长的种植材料。

本发明的另一个目的是提供具有计量灌溉管的种植包，其可以与一个或多个种植包相互连接，从而形成以线型方式垂直或水平设置的种植包的系统。

本发明的另一个目的是提供具有计量灌溉管的种植包，其可以与一个或多个种植包相互连接，从而形成以非线型方式垂直或水平设置的种植包的系统。

本发明的另一个目的是提供具有整体形成的灌溉管的种植包。

本发明的另一个目的是提供具有沿着包缝整体形成的灌溉管的种植包。

本发明的另一个目的是提供配件，其被构建并设置为能与整体形成在种植包中的灌溉管相配合。

本发明的另一个目的是提供挖洞工具，其被构建并设置为能将一定形状的孔刺入种植包。

本发明的另一个目的是提供挖洞工具，其被构建并设置为包括种子袋，用于将种子放置在种植包内的预定深度。

根据下文结合任何附图进行的描述，本发明的其它目的和优势会变得更清楚，在附图中，通过说明和举例的形式展示了本发明的某些实施方案。本文中的任何附图构成本说明书的一部分，包括本发明的示例性实施方案，并说明了各种目的和特征。

附图简要描述

图1是本发明的具有计量灌溉管的种植包的右侧立体图；

图2是本发明的具有计量灌溉管的种植包的端视图；

图3是本发明的具有计量灌溉管的种植包的后端视图；

图4是本发明的具有计量灌溉管的种植包的侧视图；

图5是本发明的具有计量灌溉管的种植包的顶视图；

图6是沿图5的线6-6获取的部分立体截面视图，显示了本发明的具有计量灌溉管的种植包的内腔；

图7显示了容纳植株的本发明的具有计量灌溉管的种植包；

图8的示意图描述了本发明的具有计量灌溉管的种植包，其连接于雨水捕获供水系统；

图9显示了多个本发明的具有计量灌溉管的种植包，其互相连接而形成线型排列的植物景观；

图10是本发明的具有计量灌溉管的种植包的侧视图，显示了位于装饰性托盘中的种植包；

图11是本发明的具有计量灌溉管的种植包的可选实施方案的右侧立体图；

图12是图11所示的具有计量灌溉管的种植包的可选实施方案的前端视图；

图13是图11所示的具有计量灌溉管的种植包的可选实施方案的后端视图；

图14是图11所示的具有计量灌溉管的种植包的可选实施方案的左侧视图；

图15是图11所示的具有计量灌溉管的种植包的可选实施方案的顶视图；

图16是沿图15的线16-16获取的具有计量灌溉管的种植包的可选实施方案的部分立体截面图，显示了内腔；

图17是本发明的种植包系统的一个实施方案的立体图；

图18是图17所示的实施方案的顶视图；

图19是沿图18的线19-19获取的截面图；

图20是沿图18的线19-19获取的立体截面图；

图21是本发明的种植包的一个实施方案的顶视图，显示的是未填充的状态；

图22是图21所示的种植包的端视图；

图23是沿图22的线23-23获取的部分视图，显示了沿着种植包的缝形成的整体形成的灌溉管；

图24是夹式连接配件的一个实施方案的前立体图，所述夹式连接配件被构建并设置为用于与整体形成的灌溉管连接；

图25是图24所示的夹式配件的后立体图；

图26是图24所示的夹式配件的后立体图；

图27是图24所示的夹式配件的后视图；

图28是沿图20的线28-28获取的截面图，显示了夹式配件和整体形成的灌溉管之间的配合；

图29是夹式配件的底视图，显示了弹簧片和夹的下部的互锁配合；

图30是夹固配件的侧视图；

图31是本发明的组合挖洞包穿刺工具的立体图；

图32是组合挖洞包穿刺工具的侧视图；

图33是组合挖洞包穿刺工具的后视图；

图34是组合挖洞包穿刺工具的前视图；

图35是沿图32的线35-35获取的部分放大图；

图36是沿图33的线36-36获取的部分放大图。

发明详细描述

尽管本发明允许多种形式的实施方案，但附图以及后文描述了目前优选的、但不应作为此限制的实施方案。应当理解，这些公开内容应当视为本发明的示例性说明，而并非意图将本发明限制到所示的具体实施方案。

整体参考附图，展示了具有灌溉管的种植包，其中在几个视图中，相似的参考字符代表相似的元件。如图1-3所示，展示了具有灌溉管26的种植包10的一个实施方案。种植包10被大体上构建为能容纳预定形状的预定体积的种植介质(泥土等)，从而允许植物根在包内生长，同时植物的其余部分伸出包外。因此，包必须具有足够的深度，从而不会造成根缠绕或导致植物生长不良。在优选的实施方案中，种植包被构建为平行六面体的形状，从而最大化运输和贮存密度。然而，应当注意，可以采用适于包裹充足的植物生长种植介质的其它三维形状，这不脱离本发明的范围。仍然整体参考附图，种植包包括顶板12和底板14。顶板12和底板14被固定于侧板16和18、端板20和22，从而形成内腔24(参见图6、19和20)。在最优选的实施方案中，所有的板由包裹在生长材料周围以及沿着一侧和在端部密封的单片聚合材料制成，正如图21-23所示。种植包的一个板的内表面连接了灌溉管(tube)或管(pipe)26。在最优选的实施方案中，灌溉管被固定于顶板12的内表面13(图2)，从而利用重力作用将液体分布于种植介质。种植包10可以由多种材料制成，包括但不限于柔性材料，塑料，例如热塑塑料，包括聚乙烯，聚丙烯以及聚氯乙烯等。此外，包可以由具有某些性质的材料制成，例如具有对某些成分的可透过、半可透过或不可透过的性质。例如，材料可以对氧是可透过的或半可透过的，并对水是不可透过的。可以将材料选择为具有对于位于包内部的水是可透过的、但对于来自外部环境的水是不可透过的性质，从而允许水从内部排出，同时防止来自外部环境的水进入包。通过提供闭合系统，本发明增强了保水并显著减小肥料漏出或有害物质污染的可能性。

灌溉管26通常被构建为穿过种植包主体的长度，并包括第一端28、第二端30和中间部分32。第一端28连接软管夹34。第二端连接软管接头36。尽管示例性的实施方案描述了连接于第一端的夹和连接于第二端的软管接头，但具有计量灌溉管的种植包10可被设计为使第一端和第二端包括软管接头或其它装置，例如计时装置。灌溉管26通过侧壁20的开口38和位于侧壁22上的开口(未示出)被插入具有计量灌溉管的种植包10的主体内。灌溉管26的中间部分32通过本领域技术人员已知的各种固定方式被固定于顶板12的底面13，包括通过化学粘合、加热、摩擦力或缝合的连接。或者，顶板12可以被构建为多层，这样通过将中间部分32插入层间可以固定中间部分32。沿灌溉管26的中间部分32的长度设置了一个或多个不同尺寸的营养素分配孔或缝40。代替缝或者除了缝之外，灌溉管(tube)或管(pipe)可以包括滴头、微型洒水器、筛网、网格或以上的合适的组合，用于将水或流体从灌溉管输送到包内的生长介质。按此方式，使用者可以根据具体的植物或气候调整灌溉。

参照图17-23，显示了种植包的可选实施方案。在该实施方案中，板由单片聚合材料制成，该单片聚合材料包裹在生长材料周围并沿着一侧和端部密封。在一个实施方案中，末端侧面150、152重叠，形成搭接接头154。两个隔开的结合部156基本上延伸了顶板12的长度，从而界定了灌溉管26。可以通过任何本领域已知的用于连接聚合材料的方法来形成结合部。这些方法可以包括，但不应限于，加热、RF、摩擦、化学品、粘合或以上的合适的组合。在至少一个实施方案中，可以将隔离剂158施加于结合部156之间的空间内，从而防止末端侧面在施加隔离剂的区域发生粘附，同时仍允许顶板12与底板14结合，从而通过结合部156封闭种植包的端部。提供释放口159以允许液体被输送到生长介质。滴头、微型洒水器、筛网、网格或以上的合适的组合可以与灌溉管联合使用，用于将水或流体从灌溉管输送到包内的生长介质。按此方式，使用者可以根据具体的植物或气候调整灌溉。还应当注意到，末端侧面可以与相对于顶板垂直延伸的灌溉管并排邻接，这不脱离本发明的范围。在该实施方案中，可以穿过结合部在最接近顶板的位置提供释放口(未示出)，从而允许水流入生长介质。紧邻结合部156设置一对缝160，从而允许夹固件162(图24)能连接于灌溉管26的远端202、204。

参照图24-30，显示了夹固件162。夹固件包括第一端164和第二端166，第一端164被构建并设置为与水源相配合，第二端166被构建并设置为包括用于密封与灌溉管26的所述第一端202的配合的夹固组件168。因此，第一端164优选包括尺寸设定为用于与常规水管182(图20)或软管龙头206(图9)连接的螺纹。夹固组件168通常包括中空或管状杆170和一对枢转部件172。管状杆的尺寸被设定为能插入灌溉管26的内孔，并可以包括一个或多个环形棱174，环形棱174被构建并设置为能在图28中所示的灌溉管中产生密封环。管状杆170被置于枢转部件之间，并包括一对枢轴销176，枢转部件172可绕枢轴销176在第一位置(图24，25)和第二位置(图26-30)之间枢转。第一位置允许管状杆170插入灌溉管26的内孔210(图23)中。第二位置在灌溉管和一对枢转部件(图28)之间产生密封。在至少一个实施方案中，每个枢转部件172包括半圆柱形腔178，其中半圆柱的尺寸被设定为能与灌溉管和管状杆配合。半圆柱腔178中设置了至少一个向内延伸的半环180，当所述枢转部件处于所述第二位置时，半环180的位置邻近至少一个环形棱174。按此方式，灌溉管的壁通过曲折的路径向内和向外弯曲而产生多个密封区，从而防止在使用过程中加压的水从灌溉管漏出。参见图28。可以使用弹簧夹184、紧固件等将枢转部件172保持在其第二位置。

具有计量灌溉管26的种植包的设计提供了易于使用的园艺装置。该设计允许使用者能种植多种植物和蔬菜，即使在空间受限的情况下。具有计量灌溉管26的种植包的内腔24中设置了植物生长材料42(图6)。植物生长材料42可以是能支持和提供植物生命生长的任何材料，包括土壤，经过处理(即，加热或化学品)来去除杂草生长和能导致疾病的生物体的无菌土壤，覆膜，石头，草炭，覆膜和蛭石的无土混合物，堆肥材料等。此外，所用原材料的合适的百分比会提供根发育的最佳土壤结构。植物生长材料42还可以包括能提供成长的和持续的植物生长的材料，包括肥料、土壤和pH改良剂、土壤和pH平衡剂等。因此，本发明的优势之一在于具有计量灌溉管26的种植包可用于提供单独的容纳装置，生长植物可以被插入其中并允许植物生长。图7显示了具有计量灌溉管26的种植包，植株通过位于顶板12上的孔46种植在种植包中。具有计量灌溉管26的种植包可以被构建为不同尺寸和形状来容纳一种或多种植物的生长，并且其尺寸应被设定为能提供合适的根生长量。例如，种植包可被设计为能具有足够的空间以用于最佳的根生长。尽管包的尺寸可以根据所要种植的植物的量和类型而有所不同，但具有计量灌溉管26的种植包的优选尺寸包括以下范围：30英寸×18英寸×10英寸至18英寸×10英寸×8英寸。此外，包的尺寸可以设定为能容纳所需量的植物材料，例如0.5立方英尺(15夸脱)至2立方英尺(60夸脱)。应当注意，可以使用更小或更大的尺寸，这不脱离本发明的范围.

在使用中，使用者获得具有计量灌溉管26的种植包，并将其置于所需的位置。位于顶板12上的孔46可以用于在具有计量灌溉管26的种植包的内腔24中放置一种或多种植物，参见图6。插入后，植株位于植物生长材料42中，并受到植物生长材料42的支持。孔46可以包括覆盖物，覆盖物能使外部环境(即大气或水)不会接触到无菌环境。孔46可以从顶面去掉，或覆盖物可以由可刺破的材料制成，从而用锐器刺穿覆盖物能提供植株根可以被插入的开口。或者，顶板12可以由锐器简单地切开，从而形成开口或缝。具有计量灌溉管的种植包10容纳植物生长材料42，植物生长材料42特别适合于使用者所要种植的具体植物种类。

通过提供种类特定种植包，使用者能种植多种植物，所述植物如果被直接种入天然土壤可能无法生长和茂盛。为了提供水，使用者将软管接头36连接到水源，例如水龙头。为了防止水从第一端28漏出，可利用软管夹34来密封灌溉管26。当水源被打开时，水通过置于中间部分32中的一个或多个营养素分配孔或缝40进入具有计量灌溉管26的种植包的内腔24。可以利用计时器186、流动控制阀188(图17-19)或本领域技术人员已知的任何其它装置通过改变孔、孔间隔、灌溉管26直径的量和/或尺寸来控制水流。

除了连接于水龙头之外，具有计量灌溉管26的种植包可以连接于自给式环保绿色灌溉系统。图8是这样的系统的示意图，其中具有计量灌溉管26的种植包被显示为连接于雨水捕获系统。来自结构50的顶部48的雨水径流通过管54被收集到贮存罐52中。通过机械机构(例如利用泵56)，水通过水递送管55离开贮存罐52。泵56连接于动力系统，例如可通过控制面板60控制的太阳能板58或12伏系统。具有计量灌溉管26的种植包连接于水递送管55，水递送管55以可控的方式将水提供给植物。通过计量灌溉管26的第二端30与递送管55的分配端62的连接，水被提供给具有计量灌溉管的种植包10。随着水被泵过系统，水通过计量灌溉管，并且被分配在种植包内腔中的所需位置。

本发明的优势之一在于，多个具有计量灌溉管26的单独的种植包可以互相连接而形成植物生长容纳装置的系统。系统可以由两个或更多个种植包10构建成，种植包10以线型或非线型的垂直和/或水平设置来连接。图9和17-20显示了具有计量灌溉管26的多个种植包以线型设置互相连接。与设置在远侧的种植包相联的灌溉管26的远端不连接于种植包，从而允许利用软管夹34a或塞212来密封灌溉管(图19)。与具有计量灌溉管26a的种植包相联的灌溉管26a的第二端30a可以通过连接元件64(例如，公/母螺纹接头214，其构建为能容纳对应的连接于30a和28b的公/母接头)连接于与具有计量灌溉管26b的种植包相联的灌溉管26b的第一端28b。具有计量灌溉管26b的种植包的第二端30b连接于与具有计量灌溉管26c的种植包相联的灌溉管26c的第一端28c。与具有计量灌溉管26c的种植包相联的灌溉管26c的第二端30c可以通过水分配装置66连接于水源。利用所述系统的优势在于，可能需要不同生长材料的多种植物可以在易于使用和保持的系统中设置在一起。使用者可以连接数量不受限制的种植包，并以不受限制的设计配置来安排每个种植包。此外，由于多个具有计量灌溉管26的种植包中的每一个通过单一水源连接在一起，所以整个系统可以得到合适的供水，而无需使用者为多个包中的每一个单独供水。

为了实现美的外观，具有计量灌溉管26的种植包的顶面、底面、侧壁或它们的组合可以具有印上的美的覆盖物，包括装饰性标记，例如文字、符号或图形。图7是种植包的顶视图，显示了印在顶面12上的装饰性覆盖物68。如图所示，装饰性覆盖物68是描绘石头70的图形的形式。底板14上也可以包括装饰性覆盖物，并可以包括文字，包括使用说明和包的目录。可以利用本领域技术人员已知的技术实现将装饰性覆盖物印在表面上，包括在不限于激光蚀刻技术或丝印技术。

图11-16显示了具有计量灌溉管126的种植包的可选实施方案。如图11所示，具有计量灌溉管26的种植包包括顶面112和底面114。顶面112和底面114固定于侧壁116、118、120和122，从而形成内腔124。尽管示例性的实施方案在形状上大体上为平行六面体，但本发明不限于具有该形状的主体。种植包连接了灌溉管126。灌溉管126被构建为穿过种植包的长度，并包括第一端128、第二端130和中间部分132。第一端128连接了软管夹134。第二端连接了软管接头136。灌溉管126通过侧壁120的开口138和位于侧壁122的开口(未示出)被插入具有计量灌溉管126的种植包中。灌溉管126的中间部分132通过本领域技术人员已知的各种固定方式(包括通过化学粘合或缝合的连接)被固定于顶面12的底部，并包括具有多个营养素递送元件132a、132b和132c的歧管，营养素递送元件132a、132b和132c沿着顶面12的底部分布从而将植物营养素(例如水)均匀地递送至具有计量灌溉管126的种植包中的各个区域。或者，顶面112可以构建为多层，使得可以通过插入层与层之间来固定中间部分132。沿灌溉管126的中间部分132的长度设置了一个或多个尺寸各样的营养素分配孔或缝140。

参见图16，具有计量灌溉管126的种植包的内腔124中放置了植物生长材料142。植物生长材料可以是能支持和提供植物生命生长的任何材料，包括土壤，经过处理(即，加热或化学品)来去除杂草生长和能导致疾病的生物体的无菌土壤，覆膜，石头，草炭，覆膜和蛭石的无土混合物等。植物生长材料142还可以包括能提供成长的和持续的植物生长的材料，包括肥料、土壤和pH改良剂、土壤和pH平衡剂等。具有计量灌溉管126的种植包可以被构建为不同尺寸和形状来容纳一种或多种植物的生长。包的尺寸优选能提供合适的空间以用于根生长。例如，包的尺寸可设计为具有以下尺寸范围：30英寸×18英寸×10英寸至18英寸×10英寸×8英寸。或者，具有计量灌溉管126的种植包可被构建为能容纳一定量的材料(例如植物生长材料)，范围为0.5立方英尺(15夸脱)至2立方英尺(60夸脱)。

参照图31-36，显示了挖洞工具190，其用于刺破种植包10和将植物的繁育部分置于生长介质中。挖洞工具大体包括手柄部分192、挖洞部分194和穿刺部分196，其中挖洞部分设置在挖洞工具的第一端，穿刺部分设置在挖洞工具的第二端，手柄部分设置在所述挖洞工具的中央部分。挖洞工具190的穿刺部分196被构建并设置为能以预定图案刺穿种植包10的顶板12。在最优选的实施方案中，挖洞工具刺出交叉图案，其允许种植包中的开口能根据植物生长的需要而展开，从而允许植物的部分生长穿过所述包的外部，同时限制昆虫等进入种植包。挖洞部分优选包括杯198，杯198的尺寸被设定为能至少部分容纳植物的繁育部分，例如种子、块状鳞茎等。挖洞部分194还可以提供有标记200，用于为使用者指示植物的繁育部分被置于生长介质中的深度。标记可以包括数字、字母、符号、颜色或以上的合适的组合。挖洞工具优选由诸如塑料的材料制成，但也可以使用金属、橡胶、酚醛树脂或以上的合适的组合，这不脱离本发明的范围.

本说明书中提及的所有专利和出版物表明了本发明所属技术领域的技术人员的水平。通过引用的方式将所有专利和出版物并入本文，其程度等同于每个单独的出版物被特别地和单独地表明通过引用并入。

应当理解，尽管说明了本发明的一些形式，但本发明不限于本文所示和所示的具体形式或配置。对于本领域技术人员显而易见的是，可以在不脱离本发明的范围的情况下进行各种变化，本发明不应视为局限于说明书中所示和所述的内容以及本文包括的任何图/附图。

本领域技术人员应容易地理解，本发明很适合于实现所述的目的并获得所述的结果和优势，以及其固有的结果和优势。本文所述的实施方案、方法、操作和技术目前是优选实施方案的代表，其意图作为举例说明，而并非限制范围。本领域技术人员能考虑到其变化以及其它用途，这包括在本发明的实质之内，并由后附权利要求的范围所界定。尽管已结合具体优选实施方案描述了本发明，但应当理解，请求保护的本发明不应过分地局限于这些具体实施方案。事实上，为了实施本发明在所述模式上进行的各种对本领域技术人员显而易见的改变应包括在后附权利要求的范围内。

Claims (18)

1.独立式种植包系统，包括：

完全封闭的种植包，所述种植包容纳植物生长介质，所述生长介质为一种或多种植物的生长提供支持和营养素，所述种植包具有顶板、底板、一对侧板、一对端板以及灌溉管，所述顶板用于封闭所述生长介质的顶面，并且所述顶板具有内表面，所述底板用于封闭所述生长介质的底面，所述一对侧板用于封闭所述生长介质的侧面，所述一对端板用于封闭所述生长介质的端面，所述灌溉管在所述顶板和所述生长介质之间延伸，所述灌溉管被固定于所述内表面，使得所述灌溉管相对于所述生长介质定位，所述灌溉管具有用于将流体输送到所述种植包内的所述生长介质的至少一个孔，所述灌溉管包括第一端、第二端和中间部分，所述灌溉管的所述第一端包括用于与水源连接的配件，所述灌溉管的所述中间部分的尺寸被设定为以预定速率输送水，所述中间部分包括用于将所述水以预定速率输送至所述生长介质的所述至少一个孔，所述第二端被构建并设置为包括塞部件，用于防止所述水通过所述第二端；

其中所述种植包是独立式单元，适合于在所述生长介质中接受植物的繁育部分，用于使所述植物的一部分在所述种植包中生长，以及所述植物的一部分在所述种植包外部生长。

2.如权利要求1所述的种植包系统，其中所述顶板包括搭接接头，从而所述顶板的第一部分在所述顶板的第二部分的顶面上延伸，所述搭接接头包括一对隔开的结合部，所述结合部基本上延伸所述顶板的长度，从而界定所述灌溉管。

3.如权利要求2所述的种植包系统，其中所述结合部通过加热形成。

4.如权利要求2所述的种植包系统，其中所述结合部之间的空间包含隔离剂，从而避免界定所述灌溉管的所述空间的结合。

5.如权利要求2所述的种植包系统，其中所述结合部通过摩擦形成。

6.如权利要求3所述的种植包系统，其中所述结合部之间的空间包括隔离剂，从而避免界定所述灌溉管所述空间的结合。

7.如权利要求2所述的种植包系统，其中所述结合部通过粘合剂形成。

8.如权利要求1所述的种植包系统，其中所述板由聚合材料制成，所述聚合材料对空气和水基本上不可透过。

9.如权利要求1所述的种植包系统，其中所述板由聚合材料制成，所述聚合材料对空气至少部分地可透过，对水基本上不可透过。

10.如权利要求1所述的种植包系统，其中所述板由聚合材料制成，所述聚合材料对空气至少轻微地可透过，对水至少部分地可透过。

11.如权利要求1所述的种植包系统，还包括灌溉计时器，所述灌溉计时器被构建并设置为以定时的方式控制所述水向所述灌溉管的流动。

12.如权利要求1所述的种植包系统，还包括压力调节器，用于调节进入所述灌溉管的所述水的压力。

13.如权利要求1所述的种植包系统，其中所述灌溉管的所述第二端包括第二配件，所述第二配件被构建并设置为用于与邻近的第二种植包的第一配件连接，从而流过第一种植包灌溉管的一部分水流入所述第二种植包的灌溉管。

14.如权利要求2所述的种植包系统，其中所述灌溉管的所述第一端包括夹固配件，所述夹固配件具有被构建并设置为与所述水源相配合的第一端，夹固配件的第二端被构建并设置为包括夹固组件，用于密封与所述灌溉管的所述第一端的配合。

15.如权利要求14所述的种植包系统，其中所述夹固组件包括管状杆和一对枢转部件，所述管状杆的尺寸被设定为能插入所述灌溉管的内孔，所述管状杆设置于所述枢转部件之间，所述枢转部件可在第一位置和第二位置之间枢转，所述第一位置允许所述管状杆插入所述灌溉管的所述内孔，所述第二位置产生所述灌溉管和所述一对枢转部件之间的密封。

16.如权利要求15所述的种植包系统，其中所述管状杆包括至少一个在所述管状杆环绕延伸的环形棱，所述至少一个环形棱被构建并设置为能在所述灌溉管中产生密封环。

17.如权利要求16所述的种植包系统，其中每个所述枢转部件包括半圆柱形腔，所述半圆柱形腔的尺寸被设定为能与所述灌溉管相配合。

18.如权利要求17所述的种植包系统，其中每个所述半圆柱形腔包括向内延伸的半环，当所述枢转部件位于所述第二位置时，所述半环的位置邻近所述至少一个环形棱。