CN110139554A

CN110139554A - 具有根屏障的植物种植系统

Info

Publication number: CN110139554A
Application number: CN201780075000.XA
Authority: CN
Inventors: 金·哈丁; 包恩法休斯·约翰纳斯·彼得·黑伦; 扬-维尔姆·斯帕格阿伦
Original assignee: Saint Gobain Cultilene BV
Current assignee: Saint Gobain Cultilene BV
Priority date: 2016-10-21
Filing date: 2017-10-23
Publication date: 2019-08-16
Also published as: NL2017652B1; CA3040833A1; US20190261588A1; EP3528615A1; AU2017346321A1; MX2019004589A; WO2018074931A1

Abstract

本发明提供了一种植物种植系统，包括种植基质(110；206；306)以及植物(P)，其中植物(P)的根(R)在种植基质中生长，多个保持体(100；202；301)，每个保持体具有底部(101；224；324)和至少一个底部间隔件(104,105；9b；309b)，在其上侧的至少一个底部间隔件支撑其上的种植基质，使得在底部和种植基质之间保持一定距离，灌溉装置(331)，用于向植物的根供水，排水装置，具有在底部的排水开口(241；341)以及公共排水口，公共排水口和排水开口中的每个连通用于允许灌溉装置供给植物的水通过排水开口排放到公共排水口，可透水的根屏障(123；205；305)，用于每个保持体，其中至少一个根屏障位于公共排水口的上游的至少一个底部间隔件的上侧的下方，允许水通过根屏障进入公共排水，但防止根穿透公共排水口中的根屏障。

Description

具有根屏障的植物种植系统

技术领域

本发明涉及植物种植系统。本发明进一步涉及用于种植植物，特别是在温室中种植植物的方法，以及具有该系统的温室，和用于根据本发明的系统的保持体和种植基质。

背景技术

已知的植物种植系统用于向植物提供营养液体。这些已知的系统包括多个袋状保持体，每个袋状保持体中具有种植基质。基质通常由石棉、玻璃棉或木纤维形成。为了种植植物，将具有种植基质的袋放置在沟槽上，之后在袋状保持体的上侧切割开口。通过开口，将其中种植有植物的培养基质放置在种植基质上。在将培养基质放置在基质上之前，种植基质通常用水水合几天，以使种植基质在袋状保持体内浸湿。在种植基质被浸湿之后，在袋的外周壁中形成排水孔以限定最大体积。超过最大体积的水将通过排水孔从袋中排放到沟槽中。该已知系统还包括多个滴管，每个滴管向植物提供液体营养液滴。由灌溉装置提供并超过最大体积的任何液体从保持体排放到沟槽。

虽然已知的系统可用于种植植物，但仍有改进的余地。植物的发育在很大程度上取决于其根的条件。这些根取决于许多不同的变量，例如温度、提供给根的氧气量、湿度、施肥程度和分布。由于这些变量的波动，难以确保植物种植系统中植物的根暴露于期望的环境。特别是在包括许多植物的植物种植系统中，难以确保每种植物暴露于类似的环境，使得所有植物得到同等处理。因此，现有技术的问题是难以精确控制植物种植，这导致植物种植不理想。

公开专利US4630394描述了一种的电子箱式(eb)和涌出的种植系统，使用种植管，所述种植管填充有砾石并且具有假底部，在所述假底部上放置有多孔织物条带。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种改进的种植环境，其中植物种植更优化并且可以更好地控制。

本发明的目的是通过权利要求1所公开的系统实现的。在本公开的上下文中，种植基质或植物种植基质是包括基质材料的尺寸稳定的块，在其中植物的根可以生长。这种基质也称为板坯。这种基质可以用塑料薄膜包装，或者可以以未包装的状态提供，在后一种情况下，基质称为裸露的。块状物的尺寸稳定性可以是包装松散的基质材料的袋状包装结果，诸如椰子树皮的编织物，但也可以是基质材料的质地的结果，其允许基质材料由它自己具有稳定性形状。当植物种植系统在使用时，诸如“上”或“下”或“更高”的相对术语应当在本公开的上下文中给出其含义。

在至少一个底部间隔件的上侧的下方提供的根屏障与至少一个底部间隔件的使用相结合提供了以下优点：在种植基质下方产生间隔，这允许种植基质的持续和完全排水，因此，可防止种植基质变得太湿。此外，所述间隔允许空气/氧气存在于种植基质的下侧，在底部和种植基质之间，该特征有利于植物的根的生长，因为它导致根在其内生长的更加干燥的环境。此外，这允许连续灌溉植物而不是间歇灌溉。通过为每个保持体提供可透水的根屏障，其中每个根屏障位于公共排水口的上游，每个保持体中的根的生长受到限制，因为根屏障防止种植基质中生长的根穿过根屏障并生长至公共排水口。种植基质的下侧与至少一个根屏障之间的距离优选为至少5mm，允许在至少一个根屏障和种植基质的下侧之间的空气流动以及允许根的种植基质下方的空间。位于种植基质下方的根屏障可以例如由聚酯或金属织物编织或可以是穿孔材料。根屏障是用于防止或至少限制根通过它的屏障。然而，为了透水，屏障包括开口。开口的孔径太小而不能使植物的根通过。然而，开口足够大，让水通过。根屏障的材料应该能够承受根尖的生长力，其可能增加孔径，在这种情况下根将能够通过根屏障。至少与保持体一起，根屏障基本上限定了根可以自由移动的区域。根屏障的使用产生种植环境，其中植物的根不易受环境影响，例如，在保持体外部的温室，因为根较少暴露于保持体外部的环境。存在于保持体外部并可能对根种植产生负面影响的生物如细菌、真菌、藻类、苍蝇等不太可能到达根。由于根屏障，根也较少暴露于来自保持体外部的温度、湿度和光的波动。这导致根对保持体外部的环境不太敏感，这反过来导致更优化的植物生长。此外，植物的根不暴露于与其他植物接触的水，或者至少不与根在支撑在其他保持体的底部间隔件上种植基质中的生长的植物接触。此外，根屏障的可透水性质允许水流过根屏障。在实践中，通常有利的是，保持体具有多于一个的底部间隔件，以能够适当地支撑其上的种植基质，并且至少一个底部间隔件中的至少一个从底部延伸。每个保持体的根屏障和排水开口的数量可以是一个，但也可以是多于一个，例如两个。

至少一个根屏障可以定位在位于底部的排水开口中或下游。这减少了根屏障的必要表面。

在一个实施例中，保持体的底部朝向根屏障和/或朝向排水开口倾斜。该实施例的优点在于水相对容易地被引导到排水开口并且从保持体中引出。这减少了其营养物已经被根消耗掉的水留在保持体内的机会。

在一个实施方案中，根屏障具有孔径范围在5μm至100μm之间的开口，优选10μm至75μm之间的开口。令人惊讶的是，发明人发现孔径小于100μm会阻止根穿透根屏障，因为开口太小而不能使根的尖端在开口中沉降并且随着根变大而扩大开口。然而，为了使水通过根屏障，孔径必须至少为5μm。优选地，孔径范围为10μm至75μm，因为这样确保了足够的水流并且甚至进一步降低了根在孔中沉降的可能性。最佳孔径也取决于植物的类型。

在一个实施例中，根屏障安装到围绕根屏障的框架。框架加强了根屏障。该实施例的优点在于，根屏障更能抵抗损坏，例如，在内部容积放置植物期间造成的损坏，或者由于根在保持体中施加的力造成的损坏。此外，更容易更换根屏障，因为可以更容易地处理根屏障。

在一个实施例中，具有安装的根屏障的框架可拆卸地连接到保持体，诸如通常连接到其底部。该实施例的优点在于提供了具有集成根屏障的保持体，其中该系统可以容易地组装。该实施例的另一个优点是可以容易地更换根屏障而无需更换完整的相关保持体。

在一个实施例中，框架可以包括另一个底部间隔件，该另一个底部间隔件与至少一个底部间隔件对齐。这样，也可以确保根屏障与根屏障正上方区域中的种植基质的下侧之间的距离/空间。

在一个实施方案中，根屏障至少基本上具有圆形。该实施例的优点是可以相对容易地生产根屏障。

在一个实施方案中，根屏障具有范围在20cm²至500cm²之间的表面，优选范围在25cm²至100cm²之间或范围在200cm²至450cm²之间的表面。该实施例的优点是水容易从保持体中排放。表面的最佳尺寸将取决于系统中根屏障的位置。

在一个实施例中，排水开口具有范围在1cm²至100cm²之间的表面，优选地范围在5cm²和50cm²之间的表面。该实施例的优点在于排水口足够大以使由灌溉装置提供的水容易通过。

在一个实施方案中，根屏障的表面占底部表面的15％至85％之间，优选占底部表面的25％至75％之间。这为除了根屏障之外的其他元件提供了底部空间，例如特别是至少一个底部间隔件。

在一个实施例中，排水装置包括直接位于根屏障下游的贮存器，并且具有另一个底部，在该底部中设置另一个排水开口。贮存器的另一个底部优选地朝向另一个排水开口倾斜。贮存器充当用于引导水的缓冲器。该实施例的优点在于实现了更持续的水流出保持体。随着倾斜的另一个底部，水容易从保持体排放并聚集在下游。

根据另一实施例，该系统还具有从底部延伸的外周壁。外周壁减少了可以进入种植基质下方空间和保持体底部上方的光和灰尘的量。此外，外周壁可以帮助将种植基质正确地定位在至少一个底部间隔件上，以及防止根在保持体外部生长。

从生产的观点来看，外周壁是保持体的整体部分可能是有利的。

在一个实施例中，外周壁的上边缘处于比至少一个底部间隔件的上侧更高的水平。在该种情况下，外周壁的上边缘距离底部的距离大于至少一个底部间隔件的上侧距离底部的距离。特别是在这样的实施例中，可以限制光进入种植基质下方的空间和限制根生长在保持体外部。外周壁的上边缘优选地定位在比至少一个底部间隔件的上侧高至多30mm的位置，在这种情况下，保持体可以具有托盘状设计，这有利于清洁保持体。

利用涉及具有外周壁的系统的上述实施例，每个保持体具有用于容纳其中的种植基质的至少一部分的内部容积，该内部容积至少由底部和外周壁限定。因此，在所述种植基质的至少一部分中生长的植物的根以及在种植基质下方生长的根也可以被认为在保持体的内部体积中生长。

在一个实施例中，保持体包括至少一个壁间隔件，该壁间隔件从外周壁向内延伸，用于保持外周壁与内部容积中的种植基质之间的水平距离。所述至少一个壁间隔件允许具有氧气的空气在位于保持体上(更具体地，在其底部间隔件上的)的种植基质的垂直侧和外周壁之间向下流动。这导致植物(更特别的是植物的根)更适合生长的环境。

在一个实施例中，保持体由塑料材料制成，优选地选自发泡聚苯乙烯(EPS)、聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)或聚乳酸(PLA)。该实施例的优点在于保持体的制造相对便宜。此外，这种材料具有有利的绝缘性能

保持体可以通过注塑成型制成，允许大规模生产。

在一个实施例中，该系统包括盖子，该盖子定位在保持体上，优选地在其周壁上，用于覆盖与保持体相关联的内部容积，其中盖子包括用于接收培养基质的开口，其中植物在培养基质中生长。该实施例的优点在于，内部容积以及因此种植基质和根更加偏离外部环境。

盖子可以通过真空模制制成，这不仅允许大规模生产而且还允许相对便宜的生产。

在一个实施例中，盖子包括两个盖子部分，它们一起从所述盖子中的开口处结合。在种植过程中，植物在保持体中的根倾向于在内部体积中膨胀。因此，在保持体中的种植过程结束时，根不能穿过盖子中的开口。通过提供两件式盖子，可以更容易地从盖子上移除植物。尽管有植物的存在，但是具有两个盖子部分的盖子也能够容易地移除盖子。

在另一实施例中，盖子至少包括系统的外周壁的上部。这允许保持体具有有限的高度并且是托盘状的，使得它也可以容易地与传统的种植基质一起使用。

在一个实施例中，公共排水口包括封闭管道。在该实施例中，水受保持体的环境的影响较小，特别是因为光和灰尘不能到达水。因此，苍蝇和藻类不易在公共排水口附近生长，这导致保持体附近的环境更清洁。

在一个实施例中，封闭的管道通过封闭的子管道与每个排水开口连通。该实施例的优点在于从保持体引导水，其中确保很少或甚至不与外部环境接触，特别是不与光和灰尘接触。

在一个实施例中，灌溉装置包括灌溉元件，每个灌溉元件被构造成向单个植物的根供水。这允许非常有效的灌溉。

灌溉装置可以包括灌溉元件，每个灌溉元件被构造成通过种植基质的上侧向植物的根供水，植物的根在种植基质中生长。水从其顶侧进入种植基质，并从其下侧离开种植基质。这允许非常好地控制灌溉。

灌溉元件可包括滴管。这些滴管可以在定位在支撑在种植基质上的培养基质中。

在一个实施例中，灌溉装置包括用于向灌溉元件供水的公共水源。该实施方案的一个优点是可以更均匀地为每个种植基质提供营养物，使得系统中的每个植物更准确地提供营养物。

在一个实施例中，公共排水口和公共水源通过水再循环系统彼此连通。公共排水口排放的水供应给公共水源。

优选地，水再循环系统包括清洁系统，该清洁系统例如包括过滤器，该过滤器适于清洁排放的水。该实施例的优点是溢出的水更少。此外，提供了一种封闭系统，其中供应给植物的水受到更多控制并且降低了传播疾病的风险。

灌溉装置还可以包括水源，例如贮存器和用于将水从贮存器输送到灌溉元件的管道。灌溉装置还可包括泵，用于将水从水源通过管道泵送到灌溉元件。优选地，灌溉装置还包括营养物贮存器和混合单元，用于将营养物与提供给保持体的内部容积的水混合。

在一个实施例中，该系统包括培养基质，每个培养基质具有在其中生长的植物，每个培养基质位于种植基质的顶部。种植基质适合于提供坚固的土壤。在使用中，培养基质中的根可以相对容易地延伸到种植基质。

在根据本发明的第二方面，提供了一种用于种植植物的方法。特别地，但非排他地，该第二方面涉及使用如上所述的根据本发明的植物种植系统在温室中进行的方法。该方法包括以下步骤：

a、提供多个保持体，每个所述保持体具有相关的根屏障，

b、将种植基质定位在所述保持体的所述底部间隔件上，

c、定位培养基质，每个所述培养基质中具有在其中生长的植物，每个所述培养基质在所述种植基质的顶部，允许所述植物的根生长到相关的种植基质中，

d、为每个培养基质提供灌溉元件，以允许通过相关的灌溉元件向所述培养基质供水，

e、使所述排水开口与所述公共排水口相互连通，以允许通过所述灌溉元件供给所述培养基质的水通过所述排水开口排放到公共排水口。

这种方法的一个优点是植物暴露于更优化的生长环境。当阅读以上关于根据本发明的植物种植系统的优点时，这种方法的优点对于技术人员将是清楚的。因此，系统的植物在较小的范围内暴露于保持体外部的环境。因此，系统中的植物对环境不太敏感，这导致植物种植系统中更优化的植物生长。可以提供植物并将其稳定地保持在种植基质顶部的培养基质中。植物具有由种植基质提供的合适的土壤以在其中生长。此外，植物的根可以相对容易地延伸到种植基质中，这导致更稳定的植物。此外，种植基质可包括营养物。通过向植物提供营养物基质，向植物提供基础量的营养物。这使得植物种植受到更多控制。

在一个实施例中，该方法还包括以下步骤：

f、将盖子定位在保持体上以覆盖与所述保持体相关的内部容积，其中所述盖子包括用于接收所述培养基质的开口。该实施方案的一个优点是植物的大部分和植物的根更加偏离内部体积之外的环境。这导致保持体的内部容积内的更可控的环境。

根据第三方面，提供了一种温室，其具有根据本发明的系统。该方面的优点在于提供了相对容易控制的保持体存在的环境。因此可以直接控制保持体外部的环境，其中温度更容易保持稳定。这导致了更好的生长环境。

根据第四方面，提供了一种用于根据本发明的系统的保持体。保持体具有底部和从底部向上延伸的至少一个底部间隔件，所述至少一个底部间隔件被构造成用于在其上支撑种植基质，使得在底部与种植基质之间保持一定距离，保持体进一步包括可透水的根屏障，其中每个根屏障定位在排水开口中或排水开口的下游，以允许水通过根屏障并通过排水开口，但防止根穿透根屏障。该方面的优点是提供了保持体，允许植物的根更加隐蔽。因此，根受到对根产生负面影响的变量的影响较小。这导致更好的植物生长。

根据第五方面，提供了一种用于根据本发明的系统的(植物)种植基质。种植基质包括袋和袋内基质材料，袋内的材料具有表面范围为100μm²至4000μm²的孔径的开口，允许植物根穿透袋内的材料但防止基质材料穿过袋内的材料。该实施方案的一个优点是植物的根可以稳定地沉积在基质材料中。

在一个实施方案中，基质材料是石棉或玻璃棉、有机纤维和/或聚乳酸中的一种或其组合，其中有机纤维诸如为椰壳纤维、泥炭或木纤维。

在一个实施方案中，基质材料是塑料珠粒，优选聚乳酸(PLA)。发明人发现，当暴露于水滴时，珠粒在珠粒的外部形成水膜。这种水膜很容易被植物根吸收。而且，根较少被水窒息，因为氧气更容易到达珠粒之间的根。该实施方案的一个优点是，向根提供更优化的氧-水混合物，这导致根的更好的生长环境。

附图说明

下面将参考以下附图，基于植物种植系统的若干实施方案的描述，进一步阐述本发明，其中：

图1显示了植物种植系统的一个实施方案的等距视图，该植物种植系统不是根据本申请要求保护的本发明；

图2显示了用于根据本发明的植物种植系统的保持体的一个实施方案的等距视图；

图3a和3b示出了根据图2的实施例的两个垂直横截面，其横截面彼此垂直；

图4a、4b和4c分别显示了用于根据图2的植物种植系统的保持体的排水装置的透视分解图、顶视图和侧视图；

图5示出了根据本发明的保持体的实施例的示意性剖视图；

图6示出了根据本发明的保持体的实施例的透视图；

图7示出了根据图6的保持体与种植基质的组合；

图8示出了图6的保持体与种植基质和盖子的组合；

图9示出了图8中所示的保持体的实施例的侧视图；

图10示出了图8或图9中所示的保持体的垂直剖视图；

图11示出了堆叠的一对保持体的横截面视图；

图12以等距视图示出了与如图6所示的保持体组合使用的根屏障。

具体实施方式

图1描绘了不是根据本发明的植物种植系统1的实施方案。然而，其目前的描述被认为对于正确理解和理解图3至图12所涉及的本发明是有用的。

植物种植系统1包括盒子2。盒子包括具有外周壁22和底部24的下部。外周壁22与底部24一起限定盒子2的内部容积21的下部。盒子2还包括盖子23，盖子23具有盖板28和外周壁29，外周壁29从盖板28的外周向下延伸。该外周壁29与外周壁22对齐。在盖板的中心提供方形开口20。保持体2由塑料材料制成，例如发泡聚苯乙烯(EPS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或聚乳酸(PLA)。

在箱体2的底部24附近，在周壁22中设置有排水开口41。排水开口41经由管34连接到体现为管道35的公共排水口。

盒子2还设置有布状根屏障5，其被夹在周壁22和周壁29之间。根屏障5具有网孔，网孔具有诸如50μm或70μm的孔径。这种孔径允许水通过根屏障5但阻止根通过。根屏障5将箱体2的内部容积21分成上部和下部。在上部设置基质材料6，而在下部设置另外的基质材料8。另外的基质材料8支撑种植基质并防止根屏障5在基质材料6的重量的影响下下垂。基质材料6可包括矿物或玻璃棉，但也可包括塑料珠粒，例如由发泡聚苯乙烯(EPS)制成的塑料珠粒。

形状为稳定块的培养基质7位于种植基质6的顶部，更特别是位于盖板28的开口20的位置。植物P在培养基质7中种植。在种植基质6顶部的培养基质7允许植物P的根种植到基质材料6中。

系统1包括灌溉装置3，灌溉装置3包括实现为滴管31的灌溉元件，用于通过培养基质7的上侧和通过基质材料6的上侧向内部容积21中的基质材料内的植物P的根供应可能含有营养物的水。滴管31位于培养基质7中并被构造成在培养基质7中释放水滴。在滴管31上端通过管33连接到体现为管道32公共供水源。

在使用中，盒子2通常放置在具有Ω形垂直横截面的沟槽的升高的平坦中间部分上。管32和35将放置在Ω形的下降的相对部分上，并且是闭合回路的一部分，其防止光和灰尘能够到达回路内的水中。

实际上，来自滴管31的水将向下行进通过内部容积21中的培养基质7和基质材料6。植物P的根可以吸收这种水。此外，当滴管31提供营养物时，根可以吸收这种营养物。培养基质7和/或基质材料6还可以包括通过滴管31供应的添加到水中的营养物。

当滴管31提供的水行进通过基质材料6和另外的基质材料8时，滴管31提供的水将通过根屏障5。当水到达排水开口41时，它通过管34被引导出保持体2。根屏障是可透水的，这意味着根屏障适于允许水通过屏障5。然而，植物P的根不能通过根屏障5。根屏障5位于排水开口41的上游。这样可以防止根长入排水开口41，或者进入管34或公共排水管35。这可能导致水流受阻，并可能干扰植物P的生长过程。

尽管图1仅示出了一个盒子2，但实际上该系统将包括多个类似的盒子2，每个盒子与公共排水管道35和公共供水管道32连通。

如图1所示并且如上所述的系统1不是根据本发明的，因为它不包括保持体，每个保持体具有从保持体的底部向上延伸的至少一个底部间隔件，并且因为它不包括根屏障，根屏障位于排水开口中或下游。然而，本发明的其他方面体现在系统1中。

图2至图4c涉及保持体202。保持体202可用于根据本发明的植物种植系统中。保持体202由不同的部件制成。底部224与外周壁222连接。底部224和壁222也可以是一个整体部分。底部224和壁222限定内部容积221，内部容积221具有开口的上侧223，盖子可以放置在该上侧223上。在使用中，内部容积221容纳种植基质206。

在顶视图中具有方形外周的根屏障单元204设置在保持体202的底部224中的排水开口241中。为此，在底部224中设置方形凹部，其上侧构成排水开口241。根屏障单元204设置有贮存器44(图3a和图3b)。圆形框架210被形状配合地容纳在根屏障单元203的基本矩形框架中的另一个圆形凹部中。根屏障单元204还包括在贮存器44的另一个底部245中的另一个排水开口49，弯管43通过该排水开口49管43与贮存器44连通。在使用中，弯管43，如与其它保持体202相关联的弯管43，将连通其下游端到公共排水管，如排水管35，形成闭合再循环回路的一部分。根屏障205安装到框架210。框架210连接到根屏障单元204的矩形框架，使得排水开口241对于植物的根被关闭。

保持体202还包括底架225。底架225设置在底部224的下方并用作支撑件。底架225适于将保持体202稳定地保持在适当位置。图3a示出了底部224朝向排水开口241和底部间隔件9b倾斜，底部间隔件9b从底部224向上延伸。在使用中，间隔件9b在种植基质206和底部224之间提供空间。间隔件9b的上表面基本上是平的并且对齐，或者换句话说，彼此对齐，使得种植基质206可以放置在间隔件9b上。

底架225在其下侧包括弧形凹口，如图3b所示。弧形凹口231适于与平坦支撑件接合，诸如具有Ω形垂直横截面的沟槽的升高的中间部分，其宽度小于弧形凹口。在支撑件不是完全水平的情况下，弧形凹口231提供了用于补偿这种情况的装置，使得保持体202根据需要定向。

框架210设置有根屏障205。贮存器44具有矩形横截面。然而，贮存器44也可以是漏斗形的，其中贮存器44的另一个底部245朝向弯管43倾斜。

图4a至4c示出了根屏障单元204的不同视图，包括图4a中具有框架210。根屏障单元204设置在保持体202的底部224中的凹部中。

在使用中，通过滴管经由种植基质206的上侧209灌溉的水向下流过根屏障205，进入贮存器44。水暂时收集在贮存器44中，之后水继续通过贮存器44的底部245中的开口49并进入弯管43并进一步到达公共排水管。根屏障205是扁平的并且是圆形的。而且，框架210包括圆形横截面。在该实施例中，其上安装有根屏障205的框架210可拆卸地连接到保持体202。虽然图中未示出，但是贮存器可以是漏斗形的，另一个底部245朝向另外的排水开口49倾斜，使得水容易被引导到弯管43。

图5示出了植物种植系统301的横截面视图。第一多个侧间隔件309a与保持体301的外周壁322相邻。侧间隔件309a在植物种植基质306和外周壁322之间延伸。保持体301还包括底部间隔件309b，底部间隔件309b从保持体302的底部324向上延伸。间隔件309b在保持体302的内部容积321中延伸，其中内部容积321由底部324和壁322限定。在内部容积321内，容纳种植基质306，同时种植基质306支撑在底部间隔件309b上。侧间隔件309a确定外周壁322和植物种植基质306之间的距离，并且构造成使得空气可以沿着侧间隔件309a在垂直方向上流动到种植基质306的下侧和底部324下方的空间308。由于底部间隔件9b支撑种植基质306并在底部324和植物种植基质306之间产生距离和空间，因此存在该空间308。种植基质306支撑具有植物P的培养基质307。滴管331插入培养基质307中。植物P的根R在培养基质307以及种植基质306中生长。

保持体302包括盖子223。盖子323可以连接到外周壁322，例如使用卡扣连接。盖子323覆盖保持体302的开口上侧。盖子323包括用于接收基质块307的开口，其中植物P在其中生长到植物栽培基质306上。

在底部324设置有排水开口341，排水开口341连接到排水管342。在排水开口341下方的管342内设有根屏障305。在根屏障305的下游，管道342连接到公共排水管，如其他保持体302的其他管道342。

图6至图12涉及具有另一个保持体100的系统。保持体100是托盘状的。保持体100包括底部101和外周壁102，它们一起限定内部容积的一部分。底部101设置有开口131，用于容纳根屏障框架120(图12)，其上安装有根屏障123。托盘状保持体100还包括位于其下侧的底架103。

保持体100在底部101和侧间隔件106上方设置有底部间隔件104,105。底部间隔件104基本上没有外周壁102。底部间隔件105基本上邻近外周壁102延伸。在使用中，间隔件104,105的相应的上侧彼此对齐，支撑种植基质。侧间隔件106连接到底部间隔件105，并且具有与外周壁102相距短距离的垂直定位表面。当种植基质110定位在保持体100上时，底部间隔件104,105支持种植基质110使得在种植基质110的下侧与底部101之间保持垂直距离。侧间隔件106确保在种植基质110的垂直侧与外周壁102之间保持水平距离。外周壁102的上边缘109位于底部间隔件104,105的上侧上方20mm处，从而减少了在使用中进入底部101和种植基质110的下侧之间的空间108的光和灰尘的量。

盖子115可以定位在保持体100上，更具体地，定位在保持体102的周壁102上。盖子115包括底板117和从所述底板117向下延伸的外周壁116。在保持体100和盖子115之间可以使用形状配合连接。盖子115的外周壁116与保持体100的周壁102一起限定保持体100的内部容积。

盖子115包括基质117中的两个开口118。在这些开口118中，培养基质(不可见)可以定位在种植基质110的顶部上。

根屏障框架或单元120定位在保持体100的底部101中的圆形排水开口111中。根屏障框架120包括圆形外壁121，其通过肋124连接到圆形外壁121的圆周内的根障屏障底部间隔件122内。根屏障123安装到根屏障框架120，位于根屏障底部间隔件122和外壁121之间。根屏障底部间隔件122的上侧与底部间隔件104的上部对齐。在使用中，由于基质110的使用，基质110趋于松弛一些刚度。根屏障间隔件122在根屏障123上方支撑基质110，以防止基质110朝向根屏障123下沉。

外壁121设计成提供与底部101中的排水开口配合的防水连接形状。在外壁121处设置接合部分125。当根屏障框架120与保持体100组装在一起时，接合部分125从底部101向上延伸，其中接合部分125没有底部101，使得接合部分125可被人抓住以从保持体100的底部101移除根屏障框架120。

托盘状保持体100是可堆叠的。这在图11中更详细地示出。每个保持体100包括位于保持体100下侧的中空底部结构130。因为每个托盘状保持体100具有类似的中空底部结构，所以托盘可以是堆叠在一起。

以下条款定义了本发明的若干方面和实施例：

1、植物种植系统包括：

-多个保持体，每个保持体具有底部和从底部延伸的外周壁，以及用于至少容纳至少一个植物的根的内部容积，内部容积至少部分由底部和外周壁限定，

-灌溉装置，其用于向植物供水，植物的至少根容纳在相应的保持体的内部容积中，

-排水装置，其具有排水开口以及公共排水口，排水开口在每个保持体的底部或外周壁，公共排水口与每个排水开口连通，用于允许由灌溉装置供给植物的水通过排水开口从保持体的内部容积排到公共排水口，

其特征在于，

系统还包括可透水的根屏障，其用于每个保持体，其中每个根屏障位于公共排水口的上游，以允许水通过根屏障并通过排水开口，但防止相关保持体的内部容积中的根从公共排水口中的根屏障穿透。

2、根据权利要求1所述的植物种植系统，其中根屏障定位在相应的相关保持体的内部容积中。

3、根据权利要求1所述的植物种植系统，其中根屏障定位在相应的相关保持体的排水开口中。

4、根据权利要求1所述的植物种植系统，其中根屏障定位在相应的相关保持体的排水开口的下游。

5、根据前述条款中任一项的植物种植系统，其中根屏障具有孔径范围在5μm至100μm之间的开口，优选10μm至75μm之间的开口。

6、根据前述条款中任一项的植物种植系统，其中根屏障安装到围绕根屏障的框架。

7、根据权利要求6所述的植物种植系统，其中带有安装的根屏障的框架与保持体可拆卸地连接或与保持体一体化，优选地与保持体的底部可拆卸连接或者与保持体的底部一体化。

8、根据前述条款中任一项的植物种植系统，其中根屏障具有至少基本上圆形的形状。

9、根据前述条款中任一项的植物种植系统，其中根屏障具有范围在20cm²至500cm²之间的表面，优选25cm²至100cm²之间或200cm²至450cm²之间的表面。

10、根据前述条款中任一项所述的植物种植系统，其中排水开口具有范围在1cm²至100cm²之间的表面，优选范围在5cm²至50cm²之间的表面。

11、根据前述条款中任一项的植物种植系统，其中根屏障设置在保持体的底部

12、根据条款11所述的植物种植系统，其中根屏障的表面占底部表面的25％至75％的之间。

13、根据条款11或12所述的植物种植系统，其中保持体的底部朝向根屏障和/或朝向排水开口倾斜。

14、根据前述条款中任一项所述的植物种植系统，其中排水装置包括直接位于根屏障下游并且具有底部的贮存器，排放开口设置在底部中，贮存器的底部优选地朝向排水开口倾斜。

15、根据前述条款中任一项所述的植物种植系统，其中保持体包括至少一个从外周壁向内延伸的壁间隔件，用于保持外周壁与内部容积中的种植基质之间的距离。

16、根据前述条款中任一项所述的植物种植系统，其中保持体包括至少一个从底部向上延伸的底部间隔件，用于保持底部与内部容积中的种植基质之间的距离。

17、根据前述条款中任一项所述的植物种植系统，其中保持体的外周壁由刚性材料形成。

18、根据前述条款中任一项所述的植物种植系统，其中保持体由塑料材料制成，优选地选自以下组：发泡聚苯乙烯(EPS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或聚乳酸(PLA)。

19、根据前述条款中任一项所述的植物种植系统，其中保持体包括盖子，盖子定位在外周壁上以覆盖保持体的内部容积，其中盖子包括用于接收培养基质的开口，其中植物在培养基质中生长。

20、根据条款19所述的植物种植系统，其中盖子包括两个盖子部分，盖子部分一起从所述盖子中的开口处结合。

21、根据前述条款中任一项所述的植物种植系统，其中公共排水口包括封闭管道。

22、根据条款21所述的植物种植系统，其中封闭管道通过封闭的子管道与每个排水开口连通。

23、根据前述条款中任一项所述的植物种植系统，其中灌溉装置包括用于向多个灌溉元件供水的公共水源，其中每个灌溉元件适于向植物供水，植物的至少根容纳在相应的保持体的内部容积中。

24、根据条款23所述的植物种植系统，其中公共排水口和公共水源通过水再循环系统彼此连通。

25、根据前述条款中任一项的植物种植系统，其中系统包括植物种植基质，植物种植基质容纳在相应保持体的内部容积中。

26、根据前述条款中任一项所述的植物种植系统，其中系统包括培养基质，每个培养基质具有在其中生长的植物，培养基质定位在相应保持体的内部体积的上侧。

27、使用根据前述任一条款的植物种植系统种植植物的方法，特别是但不限于在温室中进行，包括以下步骤：

a、提供多个保持体，每个保持体具有相关的根屏障，

b、定位培养基质，每个培养基质具有在其中生长的植物，每个培养基质在相应的保持体的内部容积的上侧，允许植物的根生长到相关的相应内部容积中，

c、为每个培养基质提供灌溉元件，以允许通过相关的灌溉元件向培养基质供水，

d、使排水开口和公共排水口彼此连通，以允许通过灌溉元件供给培养基质的水通过排水开口从相关的保持体的内部容积排放到公共排水口。

28、根据条款27的植物种植方法，其中该方法还包括以下步骤：

e、在步骤b之前，将种植基质放置在保持体的内部容积中，以及

f、在步骤b中，将培养基质放置在种植基质的顶部。

29、根据条款27或28的植物种植方法，其中该方法还包括以下步骤：

g、提供用于覆盖保持体的内部容积的盖子。

30、提供根据第1至26条中任一条款的系统的温室。

31、根据条款1至26中任一项所述的系统中使用的保持体，具有底部和从底部延伸的外周壁，以及用于至少容纳至少一个植物的根的内部容积，内部容积至少由底部和外周壁限定，排水开口设置在底部或外周壁中，排水开口与排水开口下游的公共排水口连通，保持体还具有一个可透水的根屏障，允许水通过根屏障并通过排水口，但防止相关的保持体的内部容积中的根穿透公共排水口中的根屏障，根屏障位于内部容积或在保持体的排水口中。

32、根据条款1至26中任一项所述的系统中的植物种植基质，其包括袋和袋内的基质材料，袋内的材料具有孔径为100μm²至4000μm²的孔径的开口，允许植物的根穿透袋内的材料，但防止基质材料穿过袋内的材料。

33、根据条款32的植物种植基质，其中基质材料是石棉、玻璃棉、木纤维和/或聚乳酸中的一种或其组合。

34、根据条款32或33的植物种植基质，其中基质材料是塑料珠粒，优选聚乳酸珠粒。

35、根据条款1至26中任一项的植物种植系统的用于种植植物的用途。

Claims

1.一种植物种植系统，包括：

-种植基质以及植物，所述植物的根在所述种植基质中生长，

-多个保持体，每个所述保持体具有底部和至少一个底部间隔件，所述至少一个底部间隔件在其上侧支撑其上的种植基质，使得在所述底部和所述种植基质之间保持一定距离，

-灌溉装置，其用于向所述植物的根供水，

-排水装置，其具有排水开口以及公共排水口，所述排水开口在所述底部，所述公共排水口与所述排水开口中的每一个连通，以允许由所述灌溉装置供给所述植物的水通过所述排水开口排到所述公共排水口，

-可透水的根屏障，其用于每个保持体，其中所述至少一个根屏障位于所述公共排水口上游的所述至少一个底部间隔件的上侧的下方，以允许水通过所述根屏障到达所述公共排水口但防止所述根穿透所述公共排水口中的根屏障。

2.根据权利要求1所述的植物种植系统，其中所述至少一个根屏障位于所述排水开口中或位于所述排水开口的下游。

3.根据权利要求1或2所述的植物种植系统，其中所述保持体的底部朝向所述根屏障和/或朝向所述排水开口倾斜。

4.根据前述权利要求中任一项所述的植物种植系统，其中所述根屏障具有孔径范围在5μm至100μm之间的开口，优选地在10μm至75μm之间的开口。

5.根据前述权利要求中任一项所述的植物种植系统，其中所述根屏障被安装到围绕所述根屏障的框架。

6.根据权利要求5所述的植物种植系统，其中带有所安装的根屏障的所述框架可拆卸地连接到所述保持体。

7.根据权利要求5或6所述的植物种植系统，其中所述框架包括另一个底部间隔件，所述另一个底部间隔件与所述至少一个底部间隔件对齐。

8.根据前述权利要求中任一项所述的植物种植系统，其中所述根屏障具有至少基本上圆形的形状。

9.根据前述权利要求中任一项所述的植物种植系统，其中所述根屏障具有范围在20cm²至500cm²之间的表面，优选地范围在25cm²至100cm²之间的表面或范围在200cm²至450cm²之间的表面。

10.根据前述权利要求中任一项所述的植物种植系统，其中所述排水开口具有范围在1cm²至100cm²之间的表面，优选地范围在5cm²至50cm²之间的表面。

11.根据前述权利要求中任一项所述的植物种植系统，其中所述根屏障的表面占所述底部表面的15％至85％之间，优选占所述底部表面的25％至75％之间。

12.根据前述权利要求中任一项所述的植物种植系统，其中所述排水装置包括直接位于所述根屏障下游的贮存器，并且具有另一个底部，在所述另一个底部中设置有另一个排水开口。

13.根据权利要求12所述的植物种植系统，其中所述另一个底部朝向所述另一个排水口倾斜。

14.根据前述权利要求中任一项所述的植物种植系统，其中所述系统还具有从所述底部延伸的外周壁。

15.根据权利要求14所述的植物种植系统，其中所述外周壁是所述保持体的一体部分。

16.根据权利要求14的15所述的植物种植系统，其中所述外周壁的上边缘处于比所述至少一个底部间隔件的上侧更高的水平。

17.根据权利要求16所述的植物种植系统，其中每个保持体具有内部容积，用于在其中容纳种植基质的至少一部分，所述内部容积至少由所述底部和所述外周壁限定。

18.根据权利要求14、15、16或17所述的植物种植系统，其中所述保持体包括至少一个壁间隔件，所述至少一个壁间隔件从所述外周壁向内延伸，用于保持所述外周壁与所述内部容积中的种植基质之间的距离。

19.根据前述权利要求中任一项所述的植物种植系统，其中所述保持体由塑料材料制成，优选地选自以下组：发泡聚苯乙烯(EPS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或聚乳酸(PLA)。

20.根据前述权利要求中任一项所述的植物种植系统，其中所述保持体通过注塑成型制成。

21.根据前述权利要求中任一项所述的植物种植系统，其中所述系统包括盖子，所述盖子定位在所述保持体上，用于覆盖与所述保持体相关联的内部容积，其中所述盖子包括开口，所述开口用于接收在其中种植植物的培养基质。

22.根据权利要求21所述的植物种植系统，其中所述盖子通过真空模制制成。

23.根据权利要求21或22所述的植物种植系统，其中所述盖子包括两个盖子部分，所述盖子部分一起从所述盖子中的开口处结合。

24.根据权利要求21、22或23所述的植物种植系统，其中所述盖子包括所述系统的外周壁的至少上部。

25.根据前述权利要求中任一项所述的植物种植系统，其中所述公共排水口包括封闭的管道。

26.根据权利要求25所述的植物种植系统，其中所述封闭的管道通过封闭的子管道与每个所述排水口连通。

27.根据前述权利要求中任一项所述的植物种植系统，其中所述灌溉装置包括灌溉元件，每个灌溉元件被构造成向单个植物的根供水。

28.根据前述权利要求中任一项所述的植物种植系统，其中所述灌溉装置包括灌溉元件，每个灌溉元件被构造成经由所述种植基质的上侧向植物的根供水，其中所述植物的根在所述种植基质中生长。

29.根据权利要求27或28所述的植物种植系统，其中所述灌溉装置包括水源和用于将水从所述贮存器输送到所述灌溉元件的管道。

30.根据权利要求29所述的植物种植系统，其中所述灌溉装置包括泵，所述泵用于将水从所述水源通过所述管道泵送到所述灌溉元件。

31.根据权利要求27至30中任一项所述的植物种植系统，所述灌溉装置还包括营养物贮存器和混合单元，用于将营养物与提供给灌溉元件的水混合。

32.根据权利要求27至31中任一项所述的植物种植系统，其中所述灌溉元件包括滴管。

33.根据权利要求27至32中任一项所述的植物种植系统，其中所述灌溉装置包括用于向所述灌溉元件供水的公共水源。

34.根据权利要求33所述的植物种植系统，其中所述公共排水口和所述公共水源通过水再循环系统彼此连通。

35.根据权利要求34所述的植物种植系统，其中所述再循环系统包括用于清洁排放的水的清洁系统。

36.根据前述权利要求中任一项所述的植物种植系统，其中所述系统包括培养基质，每个培养基质具有在其中生长的植物，每个培养基质位于种植基质的顶部。

37.根据前述权利要求中任一项所述的植物种植系统，其中所述系统包括每个保持体六个或更少的植物，优选四个或更少的植物。

38.一种植物种植的方法，特别是但不仅仅在温室中进行，特别是但不限于使用根据前述权利要求中任一项的植物种植系统，所述方法包括以下步骤：

a、提供多个保持体，每个所述保持体具有相关的根屏障，

b、将种植基质定位在所述保持体的所述底部间隔件上，

39.根据权利要求28或29所述的植物种植的方法，其中所述方法还包括以下步骤：

f、将盖子定位在保持体上以覆盖与所述保持体相关的内部容积，其中所述盖子包括用于接收所述培养基质的开口。

40.一种具有根据权利要求1至37中任一项所述的系统的温室。

41.一种用于根据权利要求1至37中任一项所述的系统的保持体，具有底部和从所述底部向上延伸的至少一个底部间隔件，所述至少一个底部间隔件被构造成用于支撑其上的种植基质，使得在所述底部和所述种植基质之间保持一定距离，所述保持体还包括可透水的根屏障，其中每个根屏障位于所述排水开口中或位于所述排水开口的下游，以允许水通过所述根屏障并通过所述排水开口但防止所述根穿透所述根屏障。

42.一种用于根据权利要求1至37中任一项所述的系统的植物种植基质，包括袋及在袋内的基质材料，所述袋内的材料具有表面范围为100μm²至4000μm²的孔径的开口，从而允许植物的根穿透所述袋内的材料，但防止基质材料穿过所述袋内的材料。

43.根据权利要求42的植物种植基质，其中基质材料是石棉、玻璃棉、有机纤维和/或聚乳酸中的一种或其组合，其中所述有机纤维诸如为椰壳纤维、泥炭或木纤维。

44.根据权利要求42或43所述的植物种植基质，其中所述基质材料是塑料珠粒，优选为聚乳酸珠粒。

45.根据权利要求1至37中任一项所述的用于种植植物的植物种植系统的用途。