CN110225700A - 用于植物漂浮栽培的开槽可堆叠板 - Google Patents

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Abstract

用于在水上漂浮栽培植物的板包括在顶侧处的多个平行槽，所述槽在板的纵向方向上延伸，并且适于在其中接收基质和基质中的多个植物或其前体，每个槽均从所述顶侧处的第一平面穿过所述板延伸至与所述第一平面平行且间隔开的第二平面，其中，所述板包括位于下侧的、基本上在所述第二平面下方延伸的多个气室，所述气室中的每个均布置成允许在其中形成植物或其前体的气根，所述植物或其前体支承在所述槽中的一个或更多个的基质中，其中，在所述第二平面处，当在投影到正交于所述纵向方向的平面上观察时，每个槽均与其沉置到的气室的周向侧壁间隔开，所述槽中的每个均包括至少两个侧支承表面，所述至少两个侧支承表面平行于所述槽并且在所述顶侧下方延伸，所述侧支承表面适于基本上完全支承所述槽中的基质。

Description

用于植物漂浮栽培的开槽可堆叠板
技术领域
本发明涉及用于在水上漂浮栽培植物的可堆叠板，所述板包括在所述板的顶侧处的多个平行槽，所述槽在板的纵向方向上延伸，并且适于在其中接收基质，并在基质中接收多个植物或其前体，其中，在所述顶侧，每个槽的长度是槽的宽度的至少10倍，每个槽均从所述顶侧处的第一平面延伸穿过板到达与所述第一平面平行并间隔开的第二平面。本发明还涉及用于利用基质和植物或其前体填充这种板的系统和方法。
背景技术
从日本专利公开JPH10155378A中已知这样的板，其描述了例如由泡沫聚苯乙烯制成的栽培板，其中在板的凹入部分中具有侧部部分，在侧部部分之间设置有网孔状网。当带有幼苗的条形带布置在凹入部分中并支承在网上时，幼苗的根可以生长穿过网孔，穿过空气层并朝向板漂浮的水面生长。许多这样的栽培板可平行插入间隔板的相应插入部分中。在植物从幼苗生长期间，可通过将栽培板转移到另一间隔板来增加栽培板之间的空间，在另一间隔板中插入部分彼此间隔得更远。
这种传统板的缺点在于植物的根缠绕在网中，在收获长成的植物期间和清洁板以便重复使用时需要额外的工作。另外，根会在网孔状网下方依附到栽培板的侧部，从而有效地起到芯子的作用，该芯子将水从水面沿着侧部输送到凹入部分中的条形带。这阻碍了气根的形成，并可能导致植物腐烂。
本发明的目的是提供至少部分地克服这些缺点的板、系统和方法。
发明内容
为此，根据第一方面，本发明提供了一种用于在水上漂浮栽培植物的可堆叠板，所述板包括在所述板的顶侧处的多个平行槽，所述槽在所述板的纵向方向上延伸，并且适于在其中接收基质和所述基质中的多个植物或其前体，其中，在所述顶侧，每个槽的长度是所述槽的宽度的至少10倍，每个槽均从所述顶侧处的第一平面通过所述板延伸至平行于所述第一平面并与所述第一平面间隔开的第二平面，其中，所述板在其下侧包括基本上在所述第二平面下方延伸的多个气室，所述气室中的每个均布置为允许其中形成植物或其前体的气根，所述植物或其前体被支承在所述槽中的一个或更多个的基质中，所述气室中的每个均包括顶板，所述槽中的一个或更多个沉置在所述顶板中，所述顶板合并到周向侧壁，所述周向侧壁将所述气室与其他气室界定开，并且具有周向底边缘，所述周向底边缘布置成当所述板漂浮在水上时延伸到水中，其中，在所述第二平面处，当在投影到正交于所述纵向方向的平面上观察时，每个槽均与其沉置到的气室的周向侧壁间隔开，所述槽中的每个均包括至少两个侧支承表面，所述至少两个侧支承表面平行于所述槽并且在所述顶侧下方延伸，所述侧支承表面适于基本上完全支承所述槽中的基质。所述侧支承表面优选地是封闭表面，并且通常是板的组成部分。植物或其前体的根部不会与侧支承表面纠缠在一起，并且可以从基质直接悬垂到水中。由于每个槽均与其沉置到的气室的周向侧壁间隔开，因而植物或其前体的根不在周向侧壁上生长，而是保持与其间隔开。避免由于毛细管作用而粘附到所述壁的根因与水不断接触而导致腐烂，并且强气根可以从第二平面向下生长到水面。
周向底边缘优选地适于当板漂浮在水上时例如略微延伸进入水中，以便基本上不会阻止水流入和流出气室。因而，可防止每个气室中的水变得停滞。同时，防止空气流过气室的周向侧壁或在气室的周向侧壁下方流动。
在实施方式中，所述侧支承表面为面对的侧支承表面，所述侧支承表面在从所述第一平面朝向所述第二平面的方向上朝向彼此成锥形。尽管侧支承表面可合并到顶侧中，但是优选地，在顶侧与两个侧支承表面之间设置两个相应的壁，所述壁平行于纵向方向并且基本正交于第一平面。
在实施方式中，所述气室中的每个均布置成用于在其中接收来自植物或其前体的气根，所述植物或其前体支承在所述槽中的两个或更多个的基质中。植物或其前体被支承在沉置于同一气室的不同槽中。
在实施方式中，在每个气室内均布置有内周壁，所述内周壁从所述顶板延伸，并与所述气室的所述周向侧壁间隔开。
在实施方式中，所述槽中的每个的宽度均在0.3厘米至3厘米之间。优选地，在顶侧处，槽的宽度在1.5厘米至3厘米之间，以及在它们沉置于其气室的位置处的宽度在0.25到0.5厘米之间。
在实施方式中，所述侧支承表面彼此面对，并且各自从所述第一平面的正下方基本上延伸到所述第二平面。
在实施方式中，所述槽适于直接在其中接收基质和植物或其前体。
在实施方式中，所述槽适于基本上完全由所述基质和所述基质中的多个植物或前体填充。
在实施方式中，所述周向侧壁基本上是气密的，并且合并到所述顶板中，所述顶板包括与所述槽间隔开并且适于在所述顶侧与所述气室之间通过空气的开口。在板的顶侧，开口优选地沉置在两个槽之间。当两个或更多个槽沉置到同一气室时，例如如前所述，开口可从板的顶侧基本正交于第一平面延伸，并延伸进入气室。
在实施方式中，所述板在下侧处设置有支腿，所述支腿各自具有远端，所述远端适于在正交于所述第二平面的方向上在距所述第二平面第一距离处部分地浸没在水中。
在实施方式中，所述周向侧壁具有在正交于所述第二平面的方向上与所述第二平面相距第二距离的周向远侧边缘，其中，所述第二距离小于所述第一距离。
在实施方式中，在所述顶侧处和所述第一平面下方，所述板包括适于在其上支承具有相同结构的另一板的支腿的堆叠表面，其中，所述堆叠表面合并到斜坡中，所述斜坡比所述支承表面进一步朝向所述第一平面突出。优选地，堆叠表面基本上是平坦的，并且平行于第一平面延伸，以及其中，所述斜坡至少在它们合并到堆叠表面中的位置处与堆叠表面成一定角度延伸。通常，板将包括基本上平行于所述槽延伸的第一堆叠表面和第二堆叠表面，以及其中，当在投影到所述第一平面上观察时，所述槽全部布置在第一堆叠表面与第二堆叠表面之间。
在实施方式中，所述槽至少在所述板的所述顶侧处在所述板的整个长度上延伸。
在实施方式中，所述支腿包括开口和/或凹入部分，从而当所述板堆叠在相同结构的另一板上时，允许空气流过所述开口和/或所述凹入部分，而流入和流出堆叠在所述另一板上的所述板的所述气室。
在实施方式中，所述多个槽布置成允许通过沿着所述纵向方向移动单个圆柱形辊跨越所述顶侧而在压紧其中的所述基质。
在实施方式中，板包括：顶部部分，包括所述顶侧和所述槽的所述侧支承表面，其中，所述顶侧和所述侧支承表面以及所述顶部部分的在所述顶侧与所述侧支承表面之间的任何部分基本上不透空气和水；所述板还包括：底部部分，连接至所述顶部部分，并包括所述气室的所述周向侧壁，其中，所述底部部分的密度比所述顶部部分的密度小至少1.5倍。例如，顶部部分可基本上由相对高密度的材料制成，或者包括相对高密度的材料，诸如聚乙烯或聚丙烯，以及底部部分可由较低密度的材料制成，或者包括较低密度的材料，例如发泡泡沫，诸如发泡聚苯乙烯(EPS)、发泡聚丙烯(EPP)、发泡聚烯烃(EPO)、发泡聚乙烯(EPE)泡沫或聚氨酯。顶部部分的气密性和水密性确保湿气不会通过顶部部分到达可能与植物接触的顶侧。由于下部部分不与植物或其前体接触，因而该部分不必是水密的。底部部分较低的密度为板提供了额外的浮力。优选地，顶部部分还包括气室的顶板，以确保顶板基本上不透水。
尽管顶部部分和底部部分可例如通过胶合或焊接永久地彼此固定，但是这不是必需的。在实施方式中，顶部部分和底部部分可拆卸地彼此连接，优选地使得当顶部部分安装在底部部分上时，通过在正交于第一平面的方向上将顶部部分移动远离底部部分，可以将顶部部分从底部部分拆下，并且使得基本上防止顶部部分在平行于第一平面的方向上相对于底部部分移动。例如，底部部分可包括一个或更多个销，所述销在正交于第二平面的方向上从底部部分的顶侧突出，以及顶部部分可包括在顶部部分的底侧中的一个或更多个相应的插座，用于接收一个或多个销，反之亦然。因而，在将板用于栽培植物之后，顶部部分以从待清洁的底部部分拆卸。
在实施方式中，所述顶侧、所述槽的所述侧支承表面、以及所述板的在所述顶侧与所述侧支承表面之间的任何部分完全涂覆有不透空气和水的涂层。因而，防止湿气从顶侧下方穿过涂层到达植物的被支承在顶侧上的部分，诸如叶子，其中湿气可能导致那些植物部分腐烂。
在实施方式中，所述板基本上完全涂覆有不透空气和水的涂层。因而，可以容易地清洁整个板。例如通过将涂层喷涂在板上或者通过将板的待涂覆的表面浸没在含有液体涂层的盆中可将涂层施加至板。
在实施方式中，正交于所述第一平面的平面在每个槽的两个侧支承表面之间延伸，并平行于所述槽延伸，其中，所述侧支承表面中的每个与所述平面之间的内角在60至80度的范围内，优选地在70至75度的范围内。所得到的相对窄的槽有助于确保植物的根的最大部分形成在气室中，而不是槽中的基质中。
在实施方式中，每个气室的顶板至少在槽沉置到气室中的位置附近，基本上在与第二平面成0到20度的角度的平面内延伸。优选的是，顶板基本上平行于第一平面和第二平面延伸，因为这极大地便于制造板。
根据第二方面，本发明提供了用于将植物或其前体放置在根据前述权利要求中任一项所述的板中的系统，该系统包括：
框架；
传送器，附接至所述框架，并适于使板在其纵向方向上相对于所述框架移动；
用于植物或其前体的排种器，安装在所述框架上，并布置在所述传送器上方，其中，所述排种器适于在所述板相对于所述框架移动期间，将所述植物或其前体分配在所述板的所述槽中。由于在排种期间，板沿其纵向方向移动，因而将植物或其前体分配到槽中的距离可以以连续的方式变化。
在实施方式中，该系统还包括：基质分配装置，适于从所述板的所述顶侧通过土壤填充所述板的所述槽。基质可包括土壤和/或用于植物的生长介质。
在实施方式中，该系统还包括模板，在填充所述槽期间，所述板将放置在所述模板上，所述模板包括突起，该突起用于在所述填充期间基本上封闭所述槽的底侧，以防止基质穿过所述槽掉落。
在实施方式中，该系统还包括：压实装置，用于在所述槽已经填充有所述基质时向下压在所述槽中的所述基质上。优选地，所述压实装置向下压在基质上，同时板仍然放置在所述模板上，其中突起基本上封闭所述槽的底侧。
在实施方式中，该系统还包括：盖模板，适于在用所述基质填充所述槽期间基本上覆盖所述板的除了所述槽之外的所述顶侧，其中至少在所述填充期间，所述盖模板布置在基质分配装置下方。盖装置可包括基本上平坦的表面，其中在与盖模板将要覆盖的板的槽相对应的位置处设置狭缝，狭缝在槽的整个长度上延伸，并且在板顶侧具有基本上等于槽的宽度的宽度。盖模板优选地与板的顶侧间隔开例如1至8cm的距离，使得一旦槽已经填充有基质，板可容易地从盖模板下方移开。优选地，盖模板布置或固定在基质分配装置下方的位置处，并且盖模板下方设置有滑动件或传输器，以允许板在盖模板下方移动，使得来自基质分配装置的基质可基本上落入板的槽中，而不会落到板的顶侧上。优选地，盖模板的狭缝的长度等于槽的长度，使得在填充期间，可以填充槽而不必相对于盖模板移动板。如果狭缝的长度较小，例如为槽的长度的一半或更少，则通过在填充期间沿其纵向方向相对于盖模板和基质分配装置移动板，槽可沿其整个长度填充有基质。
在实施方式中，所述排种器可配置成以可调节的速率分配植物或其前体，以便以彼此相应的可调节距离将植物或前体分配在板的槽中。该系统允许调整放置在板的槽中的植物或其前体的数量。因而，同一板可用于以彼此不同距离栽培植物。例如，植物或其前体的数量可以在每个槽为4个到24个植物之间进行调节。可以根据槽调节分配的时机和速率。例如，在每个槽内，植物或其前体可以以一定的速率分配，使得在槽内，植物或其前体平行于纵向方向彼此隔开第一距离。可以延迟在两个相邻槽之间分配植物或其前体的时机，以便同样调节相邻槽中植物或其前体之间的最近距离。
在实施方式中，所述板的所述槽被分隔成两组或更多组槽，并且所述排种器的分配速率能够针对每组槽单独进行配置。每组槽均可以包括一个槽或多于一个的槽，优选地，至少两个槽被分隔在同一组中。因而，当板沿着槽的纵向方向在排种器下移动时，将植物或其前体被分配到一组槽的槽中的速率可不同于将植物或其前体分配到一组或更多组其他槽的槽中的速率。在一组槽内，分配速率是相同的。
在实施方式中，所述排种器包括多个分配单元，每个单元均适于将植物或其前体分配在其中一组槽中，其中，单元中的每个的分配速率均能够独立于其他单元的分配速率而设定，所述系统还包括适于单独控制分配单元中的每个的分配速率的控制器。因而，排种器适于改变槽内的植物或前体之间的距离，以及改变相邻槽中的植物或其前体之间的距离。在实施方式中，所述排种器的分配速率可针对每个槽单独配置。
在实施方式中，排种器分配植物或其前体的时间偏移可针对每个槽单独配置。例如，如果所有槽的分配速率均相等，则通过调整每个槽中植物或其前体沉积的时间偏移，可以调整沉积相邻槽中的植物或其前体之间的最近距离。例如，如果在每个槽中，每秒沉积植物或其前体，而板以每秒12厘米的速度移动，则在第一槽中，可以在0、1、2、......、和11秒的时间沉积植物或前体，而在相邻槽中，可以在0.5、1.5、2.5、......、和11.5秒的时间沉积植物或前体。
在实施方式中，控制器还适于为分配单元中的每个设置沿着植物或其前体将被沉积的板的长度的初始位置。因而，一组槽中的植物或其前体可以相对于一组或更多组其他组的槽沿着板的长度异相沉积。这允许相邻槽中的植物或其前体之间的距离设定为可变距离。
在实施方式中，排种器包括分配单元，该分配单元安装到所述框架，以便可围绕垂直于纵向方向并平行于所述第一平面的旋转轴线旋转，其中，所述速率可通过调节所述分配单元的旋转速度来调节。排种器还可包括：马达，用于以可调节的速度驱动分配单元旋转，以便以相应的可调节的速率分配所述种子。优选地，分配单元包括：中空圆筒，适于将所述植物的种子保持在所述圆筒内部，其中圆筒设置有从所述内部到圆筒的外表面的通孔，用于从所述通孔分配一个或更多个种子。
在实施方式中，该系统还包括：土壤分配装置，在板的运动方向上布置在所述排种器的上游，并且适于在所述板在土壤分配装置下方移动时，用土壤连续地填充所述槽。因而，随着板在分配装置下方移动，可有效地将土壤或其他基质沉积在板的槽中。
在实施方式中，该系统还包括：可移除的盖板，适于在填充土壤时覆盖板的堆叠表面和斜坡，所述盖板具有平坦的顶表面，使得当盖板覆盖板的堆叠表面和斜坡时，平坦的顶表面基本上与板的顶表面齐平。在用土壤填充槽期间，盖板基本上防止土壤粘附到堆叠表面和斜坡。在将板放置在水上之前移除盖板。因而，一旦板已经提供有土壤和植物或其前体并漂浮在水上，就不太可能将土壤洒在水中。
在实施方式中，该系统还包括：辊子，其宽度基本上等于板的槽之间的最大距离，并且适于与由分配装置分配到槽中的土壤滚动接触，以便压实土壤。通常，辊子基本上是圆柱形的。
根据第三方面，本发明提供了使用如本文所述的两个或更多个板栽培植物的方法，所述方法包括以下步骤：
用土壤和植物或其前体填充每个板的空槽；
随后，将所述板布置在水体上，以允许在所述板的气室中从植物或其前体形成气根；以及
在所述气根触及水体之后，将所述板从所述水体中取出，并将其彼此上下堆叠，使得布置在所述两个或更多个板中的一个的槽中的植物或其前体能够发芽，并部分地延伸到所述两个或更多个板的直接堆叠在所述一个板上的另一板的气室中。用植物或其前体填充每个板的槽的步骤优选使用本文所述的排种器中的一个来进行。
在实施方式中，板的槽被分成两组或更多组不相交的槽，以及排种器的分配速率可针对每组槽单独配置，以及其中，用基质和植物或其前体填充每个板的空槽的所述填充步骤包括：
用基质填充所述板的所述槽；以及
当沿着所述板的纵向方向在排种器下方传送所述板时，针对所述两组或更多组槽中的每组槽包括单独分配单元的所述排种器将植物或其前体分配在所述槽中，其中，所述分配单元中的第一分配单元将植物或其前体分配到其相关槽中的分配速率不同于所述分配单元中不同的第二分配单元将植物或其前体分配到其相关槽中的分配速率。以这种方式，可以根据需要改变所述槽中的植物或前体之间的距离。
在实施方式中，在用植物及其前体填充所述槽期间，板沿其纵向方向彼此邻接地布置。
优选地，每个分配单元的速率均例如基于在排种器下传送板的速度单独控制。因而，即使在保持排种器下游的板以防止板沿其纵向方向移动的情况下，每个槽中的植物或前体之间的距离也可保持基本恒定。
根据第四方面，本发明提供了一种用于在水上漂浮栽培植物的板，该板包括在顶侧处的多个平行槽，所述槽在板的纵向方向上延伸，并且适于在其中接收基质和所述基质中的多个植物或其前体，每个槽均从所述顶侧处的第一平面通过所述板延伸至平行于所述第一平面并与所述第一平面间隔开的第二平面，
其中，所述板在下侧包括基本上在所述第二平面下方延伸的多个气室，所述气室中的每个均布置为允许在其中形成植物或其前体的气根，所述植物或其前体被支承在所述槽中的一个或更多个的基质中，其中，在所述第二平面处，当在投影到正交于所述纵向方向的平面上观察时，每个槽均与其沉置到的气室的周向侧壁间隔开，所述槽中的每个均包括至少两个侧支承表面，所述至少两个侧支承表面平行于所述槽并且在所述顶侧下方延伸，所述侧支承表面适于基本上完全支承所述槽中的基质。
附图说明
下面将参照附图来更详细地讨论本发明，在附图中：
图1A示出了彼此上下堆叠的根据本发明的两个板；
图1B示出了图1A的板的局部仰视图；
图2A和图2B分别示出了板1的穿过图1A的平面IIA截取的侧向剖视图及其细节；
板板图2C至图2E示出了根据本发明进一步实施方式的板的侧向剖视图；
图3示出了板的穿过平面P2截取的局部纵向剖视图；
图4示意性地示出了根据本发明的系统；
图5示出了可在本发明的系统中使用的模板；
图6示意性地示出了可在本发明的系统中使用的和/或可为本发明的系统的一部分的基质分配装置；以及
图7A至图7C各自示意性地示出了可在本发明的系统中使用的和/或可为本发明的系统的一部分的相应排种器的俯视图。
具体实施方式
图1A示出了具有相同结构的两个板1和1'，板1堆叠在板1'的顶部。板沿其纵向方向X具有约1200mm的长度l，并且每个板均具有约400mm的宽度w。每个板均基本上由泡沫聚苯乙烯材料制成，但是也可使用或替代使用比水轻并且使板具有漂浮能力的任何其他材料。在板1的顶侧2处，设置有在板的整个长度上延伸的槽10至16。所有槽基本上完全填充有基质S，以用于支持植物或其前体在基质中的生长。如将参照图1B更详细地描述的是，为了在板漂浮在水上时允许空气交换到槽中保持的植物的根，设置有从板的顶侧延伸至底侧的通孔43。
在顶侧2的纵向周边边缘处，板包括平坦堆叠表面30、31、32。堆叠表面30和31以及堆叠表面31和32合并到相应的斜坡33中，斜坡33具有基本平坦的顶表面，该顶表面在槽10至16的顶部边缘下方延伸。在底侧，板1包括支腿4，支腿4在所示的堆叠配置中通过其远端5放置在下板1'的相应堆叠表面上。当板1相对于板1'沿着方向X移动时，板1的支腿4与板1'的斜坡33的滑动接触使得板1被抬起，并远离可能已经在板1'的槽中发芽的植物。因而，基本上避免了由于板1和板1'之间的剪切运动而对这种植物造成的损坏。支腿4设置有凹入部分6，其允许空气从堆外部流入和流出板1的下侧与板1'的上侧之间的空间。当许多这些板以这种方式堆叠在发芽室中时，空气可在发芽期间自由地流动跨过植物或其前体。
图1B示出了板1的局部仰视图。该板包括多个气室，槽10至16沉置在气室中。例如，在右手侧，槽10和11沉置在气室40a中，槽12、13和14沉置在气室40b中，槽15和16沉置在气室40c中。空气开口43在与槽间隔开的位置处从顶侧2延伸至每个气室内，在这里，空气开口43位于两个相邻槽之间的位置。因而，即使当槽填充有基质时，也可在板的顶侧与气室之间交换空气。
在所示的实施方式中，每个槽均沉置到多个气室中，所述多个气室通过加强肋60彼此分开，加强肋60垂直于槽延伸，并增加板的结构强度。然而，取决于板的长度和所使用的材料，这种加强肋60可能不是必需的，在这种情况下，每个凹槽均可沉置到仅单个气室中。
图2A示出了板1的穿过图1A的平面II-A截取的侧向剖视图。板的顶侧2基本上位于第一平面P1中，并且不存在从所述顶侧延伸超过第一平面P1的部分。斜坡33和堆叠表面31二者均布置在平面P1下方。槽10至16从第一平面P1穿过板1的部分延伸至第二平面P2，槽10至16在第二平面处沉置到气室40a、40b、40c中。
图2B示出了图2A中气室40c附近的板的细节，但在槽15、16中未设置基质。槽16设有面对的侧支承表面20、21，侧支承表面20、21平行于槽16延伸，并且在从第一平面P1朝向第二平面P2的方向上朝向彼此成锥形。在其最靠近第一平面P1的边缘处，侧支承表面20、21分别合并到壁22、23中，壁22、23平行于槽的纵向方向并正交于第一平面P1延伸。在它们最远离第一平面P1的下边缘处，槽15、16沉置在气室40c的顶板中。沿着第二平面P2与槽沉置到顶板的位置间隔开例如至少0.3cm或更多的距离，气室40a包括周向侧壁42，顶板41合并到周向侧壁42。周向侧壁42具有相距第二平面P2的距离等于或大于距离d2的远侧边缘44，使得当板漂浮在水上时，周向边缘至少触及水面W。以这种方式，避免了在气室中形成的植物或前体的根在气室内经受通风或其它基本上水平定向的气流，这通常对气根有害。应理解的是，周向边缘延伸到水中的深度取决于由板支承的植物和基质的重量而不同。然而，通常可在有用范围内预测该重量。例如，1200mm×400mm筏的槽可填充有总重约2.5kg的基质和植物或其前体。在植物生长期间，它们将吸收一些基质，从而通过植物重量的增加来补偿基质重量的损失。虽然植物也可从空气中吸收水分和养分，但这不会使得植物重量增加，植物重量增加使得基质与水面W接触。通常，在板漂浮在水上同时的植物生长期间，顶板将保持与水面W间隔开至少2.5cm。支腿4的远端5比边缘44更深地延伸到水中。
在气室40c内设有内周壁50c，该内周壁50c从顶板41延伸，并与周向侧壁42周向间隔开。内周壁50c进一步限制气室内的通风，同时允许从槽15下方的位置到槽16下方的位置交换空气，以及从槽16下方的位置到槽15下方的位置交换空气。另外，由泡沫块51的外表面形成的内周壁改善了板的浮力。
图2C示意性地示出了板91的剖视图，其中相同的附图标记表示与参照图2A和图2B描述的相同的元件。基本上，板91的整个顶侧2、以及槽中的每个的侧支承表面20、21和侧壁22、23均设置有防水涂层81。该涂层允许容易地清洁板的顶侧2和槽的面向上的部分。另外，涂层81形成屏障，该屏障防止水分从板的水侧通过板91渗透到顶侧2，在顶侧，水分可能与植物的叶子接触并导致它们腐烂。因而，板的泡沫块51可以由可透过水分的材料制成，例如，由诸如聚氨酯泡沫的密度相对低的材料制成，而涂层81可以由液密和/或气密材料制成，诸如聚乙烯或聚丙烯，从而基本上防止水分与顶侧2处的植物的叶子接触。涂层81不需要在平面P2下方延伸，在平面P2处，植物或其前体的根可以经受潮湿空气。由于槽15、16的形状，顶板41和气室40c在根部与板在平面P2和水线W之间的任何部分之间的接触被基本上防止。
槽15的侧支承表面20、21各自以相对于平面N约70度的内角α1、α2延伸，平面N在平行于槽15并正交于平面P1的方向上在侧支承表面20、21之间延伸。尽管在图2C中，将顶板41示出为平行于平面P2，但是它可替代地在平面P2的任一侧上在槽沉置到气室40c的位置附近，以相对于所述平面20度的角度β延伸。
图2D示意性地示出了板92的剖视图，其中，相同的附图标记再次表示与参照图2A和图2B描述的相同的元件。在这里，板92的基本上整个外表面均覆盖有防水涂层82。
图2E示意性地示出了根据本发明另一实施方式的板93的剖视图。板包括可拆卸地支承在其上的底部部分71和顶部部分70。顶部部分由相对致密的材料制成，在示例中示出了密度为约0.95gr/cm3的食品级高密度聚乙烯(HDPE)，其不透水，从而提供易于清洁和/或消毒的顶部部分。底部部分71由与顶部部分70不同的、密度相对低的材料制成，在示例中为膨胀聚乙烯。密度相对低的底部部分改善了板93的浮力，但不需要与顶部部分一样不透水。通常，顶部部分的密度比底部部分密度至少大1.3倍，顶部部分甚至可以具有大于1gr/cm3的密度，而底部部分通常具有小于0.7gr/cm3的密度。
顶部部分通过销和插座连接件连接至底部部分，该销和插座连接件包括底部部分的销76，销76配合在顶部部分70的相应插座74中。销-插座连接允许顶部部分在正交于平面P1的方向上从底部部分71上抬起，同时防止两个部分之间在平行于平面P1的方向上的相对移动。因而，顶部部分可以容易地与底部部分分开清洁。
图3示意性地示出了板的通过平行于第二平面P2并且恰好在第二平面P2下方的平面的截面。气室40c在外侧由周向侧壁42c界定，以及在内侧由泡沫块51的内周壁50c界定。虽然图3中未示出，但是槽16和15沉置到气室40c中。槽12、13和14所沉置到的气室40b包括周向侧壁42b以及两个内周侧壁50b1、50b2，两个内周侧壁50b1、50b2都与侧壁42b周向间隔开，并且彼此间隔开。气室40包括周向侧壁42a，在周向侧壁42a内，单个内周壁50a布置在与周向侧壁42a相距一定距离处。
图4示意性地示出了根据本发明的系统100，系统100包括传送器104，在传送器上放置如本文所述的板101，板101的槽已经填充有基质。附接到框架102的传送器适于使板101在排种器103下方沿着板的纵向方向L移动，排种器103可旋转地附接到框架102，并适于将植物或其前体沉积在每个槽的基质中。一旦沉积了植物或其前体，板就进一步移动，直到其与辊105或压实装置接触，辊105或压实装置压紧槽中的基质。
图5示出了模板，其可以在用基质填充槽期间和/或当将植物或其前体放置在槽中时使用。模板200包括突起201，突起201布置成在槽沉置到其相应的气室中的位置处基本上完全阻挡槽，同时使槽在板的顶侧敞开。
图6示意性地示出了可以在根据本发明的系统中使用的基质分配装置300，根据本发明的系统例如为图4中的系统。基质填充装置300适于填充根据本发明的板301的槽310。板301支承在传送器304上，传送器304设置成用于在填充有基质S的料斗309下方传送板。料斗可操作为在盖模板306上沉积基质，以便用基质填充板的槽。盖模板布置在板与料斗之间，用于基本上防止基质沉积在板的平坦顶侧上，同时允许基质穿过纵向开口307而进入板的槽310。以这种方式，当基质从料斗沉积到盖模板上时，基质可进入槽，而板301的顶侧的剩余部分基本上保持没有基质，并且提供清洁的表面，板中生长的植物的叶子可能会搁置在该表面上。
纵向开口具有与相应槽基本相同的宽度，并且与槽对齐。这里示出的部分剖开的模板306布置在板上方，并相对于板的距离不超过2cm，甚至可以支承在板301上。在所示的优选实施方式中，盖板中的纵向开口的长度基本上等于板的长度，使得可沿着槽分配基质，同时板和料斗彼此静止。然而，在替代实施方式中，纵向开口的长度可明显小于板的长度，在这种情况下，如果板沿着其纵向方向相对于料斗移动，则槽可沿其整个长度填充基质。
图7A至图7B示意性地示出了可在根据本发明的系统中使用的排种器的俯视图。
图7A示出了排种器600，其包括沿着包括槽410至415的板401的宽度延伸的单个滚筒式播种机403。作为根据本发明的板的板401在这里示意性地示出，并且仅沿其长度的一部分示出，其中，板401例如为图1A所示的板。应理解的是，该板4011的长度是槽宽度的至少10倍。滚筒式播种机403以基本恒定的角速度w1旋转，并且滚筒式播种机403设置有多个孔419，该多个孔对应于板中的槽的数量，以用于将种子425、426、427沉积在槽中。控制模块408控制滚筒式播种机旋转的角速度以及传送器404在滚筒式播种机403下方传送板401的线性传输速度V。角速度和线速度的组合确定连续的种子425、426、427沉积在同一槽410至412中的距离a1、a2。例如，如果角速度是50rpm以及速度V是10米/分钟，那么连续的植物或其前体在同一槽内彼此相距0.2米进行沉积。相邻槽410和411、411和412等中的两个植物或其前体426、427之间的距离a0取决于相邻槽之间的距离。
图7B示意性地示出了可在根据本发明的系统中使用的排种器的另一实施方式的俯视图，其中，板401仅沿其长度的部分示出。排种器700包括两个平行的滚筒式播种机503a、503b，滚筒式播种机503a、503b沿着板401的纵向方向彼此间隔开地放置。控制模块508控制滚筒式播种机503a、503b以各自基本恒定但不同的角速度w1、w2进行旋转。每个滚筒式播种机503a、503均包括用于每个槽的单个孔519a、519b，从孔中将种子525、526、527沉积在相应的槽510至515中。控制模块508还控制线性传输速度V，传送器504利用该线性传输速度V在滚筒式播种机下方传输板401。因为滚筒式播种机503a、503b彼此间隔开并以不同的速度旋转，因而该组奇数编号的槽411、413、413中的种子在同一槽内以与该组偶数编号的槽410、412、414中的种子不同的距离间隔开。除了改变两组槽中的种子之间的距离之外，该实施方式还允许改变相邻槽中的种子之间的距离a0。
图7C示意性地示出了可在根据本发明的系统中使用的排种器的又一实施方式的俯视图，其中板401仅沿其长度的部分示出。排种器600包括多个盘式播种机603a、603b、603c、603d、603e、603f，盘式播种机中的每个均设置有多个孔619a、619b、619c，种子625、626、627将从这些孔中沉积到槽410至415中的一个。板401由位于排种器下方的传送器604以线性传输速度V进行移动。盘式播种机603a、603b、603c等以相应的角速度w1、w2、w3旋转，其中，每个盘式播种机的角速度均有控制模块608单独控制。通过改变角速度w1、w2、w3，可改变相应槽410、411、412内的相邻种子625、626、627之间的距离a1、a2、a3。这允许以取决于种子的植物品种类型的距离将植物或其前体的种子沉积在同一板上，其中植物或其前体的种子为诸如芝麻菜(Eruca sativa)种子和贝贝叶(Lyleuca sativa)种子。
由于盘式播种机中的每个的种子分配速率均可由控制器单独控制，因而种子可以以任何期望图案沉积在槽中。当板401的槽在板的整个长度上延伸时，多个邻接板可串联放置，其中相邻板的槽中的基质形成基本上连续的基质体，其中种子可沉积在基质体中。上面已参照如附图中所示的多个示例性实施方式描述了本发明。一些部分或元件的修改和替代实施方式是可能的，并且包括在所附权利要求中限定的保护范围内。

Claims (30)

1.一种可堆叠板(1)，用于在水上漂浮栽培植物，所述板包括在所述板的顶侧(2)处的多个平行槽(10至16)，所述槽沿所述板的纵向方向(X)延伸，并适于在其中接收基质(S)和所述基质中的多个植物或其前体，其中，在所述顶侧，每个槽的长度(l)是所述槽的宽度的至少10倍，每个槽均从所述顶侧处的第一平面(P1)通过所述板延伸至平行于所述第一平面并与所述第一平面间隔开的第二平面(P2)，
其特征在于，所述板(1)在其下侧(3)处包括多个气室(40a、40b、40c)，所述多个气室(40a、40b、40c)基本上在所述第二平面(P2)下方延伸，所述气室(40a、40b、40c)中的每个均布置为允许在其中形成植物或其前体的气根，所述植物或其前体支承在所述槽中的一个或更多个的基质中，所述气室中的每个均包括顶板(41)，所述槽中的一个或更多个沉置在所述顶板(41)中，所述顶板(41)合并到周向侧壁(42)，所述周向侧壁(42)将所述气室与其他气室界定开，并且具有周向底边缘(43)，所述周向底边缘(43)布置成当所述板漂浮在水上时延伸至水中，
其中，在所述第二平面(P2)处，当在投影到正交于所述纵向方向的平面上观察时，每个槽均与其所沉置到的气室的周向侧壁(42)间隔开，所述槽(10至16)中的每个均包括至少两个侧支承表面(20、21)，所述至少两个侧支承表面平行于所述槽并且在所述顶侧(2)下方延伸，所述侧支承表面适于基本上完全支承所述槽中的基质(S)。
2.根据权利要求1所述的板，其中，所述气室(40a、40b、40c)中的每个均布置成用于在其中接收来自植物或其前体的气根，所述植物或其前体支承在所述槽(10至16)中的两个或更多个的基质中。
3.根据权利要求2所述的板，其中，在每个气室(40a、40b、40c)内均布置有内周壁(50)，所述内周壁(50)从所述顶板(41)延伸，并与所述气室(40)的所述周向侧壁(42)间隔开。
4.根据前述权利要求中任一项所述的板，其中，所述侧支承表面(20、21)为面对的侧支承表面，所述侧支承表面在从所述第一平面(P1)朝向所述第二平面(P2)的方向上朝向彼此成锥形。
5.根据前述权利要求中任一项所述的板，其中，所述侧支承表面彼此面对，并且各自从所述第一平面的正下方大致延伸至所述第二平面。
6.根据前述权利要求中任一项所述的板，所述槽中的每个的宽度均在0.3cm与3cm之间。
7.根据前述权利要求中任一项所述的板，其中，所述槽(10至16)适于基本上完全由所述基质(S)和所述基质中的多个植物或前体填充。
8.根据前述权利要求中任一项所述的板，其中，所述周向侧壁(42)基本上是气密的，并且合并到所述顶板(41)中，所述顶板包括开口(43)，所述开口(43)与所述槽间隔开，并且适于空气在所述顶侧(2)与所述气室(40)之间通过。
9.根据前述权利要求中任一项所述的板，其中，所述板(1、1')在下侧(3)处设置有支腿(4)，所述支腿(4)各自具有远端(5)，所述远端(5)适于在正交于所述第二平面的方向上在距所述第二平面(P2)第一距离(d1)处部分地浸没在水中。
10.根据权利要求9所述的板，其中，所述周向侧壁(42)具有在正交于所述第二平面的方向上与所述第二平面(P2)相距第二距离(d2)的周向远侧边缘(43)，其中，所述第二距离(d2)小于所述第一距离(d1)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的板，其中，在所述顶侧(2)处和所述第一平面(P1)下方，所述板包括适于在其上支承具有相同结构的另一板的支腿的堆叠表面(30、31、32)，其中，所述堆叠表面合并到斜坡(33)中，所述斜坡(33)比所述支承表面进一步朝向所述第一平面突出。
12.根据前述权利要求中任一项所述的板，其中，所述槽(10至16)至少在所述板的所述顶侧(2)处在所述板的整个长度(l)上延伸。
13.根据前述权利要求中任一项所述的板，其中，所述支腿包括开口和/或凹入部分，以当所述板堆叠在具有相同结构的另一板上时，允许空气流过所述开口和/或所述凹入部分，而流入和流出堆叠在所述另一板上的所述板的所述气室。
14.根据前述权利要求中任一项所述的板，其中，所述多个槽布置成允许通过沿着所述纵向方向移动单个圆柱形辊跨越所述顶侧而压紧其中的所述基质。
15.根据前述权利要求中任一项所述的板，包括：
顶部部分(70)，包括所述顶侧(2)和所述槽的所述侧支承表面(20、21)，其中，所述顶侧和所述侧支承表面以及所述顶部部分在所述顶侧与所述侧支承表面之间的任何部分基本上不透空气和水；
底部部分(72)，连接至所述顶部部分，并包括所述气室的所述周向侧壁，其中，所述底部部分的密度比所述顶部部分的密度小至少1.5倍。
16.根据前述权利要求中任一项所述的板，其中，所述顶侧、所述槽的所述侧支承表面、以及所述板在所述顶侧与所述侧支承表面之间的任何部分完全涂覆有不透空气和水的涂层(81；82)。
17.根据权利要求16所述的板，其中，所述板基本上完全涂覆有不透空气和水的涂层(82)。
18.根据前述权利要求中任一项所述的板，其中，正交于所述第一平面的平面(N)在每个槽的两个侧支承表面(20、21)之间并平行于所述槽延伸，其中，所述侧支承表面中的每个与所述平面(N)之间的内角(α1、α2)在60至80度的范围内，优选地在70至75度的范围内。
19.一个系统(100)，用于将植物或其前体放置在根据前述权利要求中任一项所述的板(101)中，所述系统(100)包括：
框架(102)；
传送器(104)，附接至所述框架，并适于使所述板在其纵向方向上相对于所述框架移动；
用于植物或其前体的排种器(103)，安装在所述框架上，并布置在所述传送器上方，其中，所述排种器适于在所述板相对于所述框架移动期间，将所述植物或其前体分配在所述板的所述槽中。
20.根据权利要求19所述的系统，还包括基质分配装置，所述基质分配装置适于从所述板的所述顶侧用基质填充所述板的所述槽。
21.根据权利要求20所述的系统，还包括模板(200)，在填充所述槽期间，所述板将放置在所述模板上，其中，所述模板包括突起(201)，所述突起(201)用于在所述填充期间基本上封闭所述槽的底侧，以防止基质穿过所述槽掉落。
22.根据前述权利要求中任一项所述的系统，还包括：盖模板(307)，所述盖模板(307)适于在利用基质填充所述槽期间，基本上覆盖所述板的除了所述槽之外的所述顶侧，其中，至少在所述填充期间，所述盖模板布置在所述基质分配装置(309)下方。
23.根据权利要求20、21或22所述的系统，还包括压实装置(105)，所述压实装置(105)用于在所述槽已填充有基质时，向下压在所述槽中的所述基质上。
24.根据权利要求19至23中任一项所述的系统，其中，所述排种器(103)能够配置成以可调节的速率分配植物或其前体，以便以相应的可调节的彼此距离将植物或前体分配在所述板的槽中。
25.根据权利要求19至23中任一项所述的系统，其中，所述板的所述槽分隔成两组槽或更多组槽，以及所述排种器的分配速率能够针对每组槽单独配置。
26.根据权利要求25所述的系统，其中，所述排种器包括多个分配单元，每个单元均适于将植物或其前体分配在其中一组槽中，其中，每个单元的分配速率能够独立于其他单元的分配速率进行设定，所述系统还包括适于单独控制所述分配单元中的每个的分配速率的控制器。
27.根据权利要求16至26中任一项所述的系统，其中，所述排种器的分配速率能够针对每个槽单独配置。
28.使用根据权利要求1至18中任一项所述的两个或更多个板栽培植物的方法，所述方法包括以下步骤：
用基质和植物或其前体填充每个板的空槽；
随后，将所述板布置在水体上，以允许在所述板的气室中从所述植物或其前体形成气根；以及
在所述气根到达所述水体之后，将所述板从所述水体中取出，并将它们彼此上下堆叠，使得布置在所述两个或更多个板中的一个板的槽中的植物或其前体能够发芽，并部分地延伸到所述两个或更多个板的直接堆叠在所述一个板上的另一板的气室中。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，在用植物及其前体填充所述槽期间，所述板沿着其纵向方向彼此邻接地布置。
30.根据权利要求28或29所述的方法，其中，所述板的槽分隔成两组槽或更多组槽，以及所述排种器的分配速率能够针对每组槽单独配置，以及其中，用基质和植物或其前体填充每个板的空槽的所述填充步骤包括：
用基质填充所述板的槽；以及
当沿着所述板的纵向方向在排种器下方传送所述板时，针对所述两组或更多组槽中的每组槽包括单独分配单元的所述排种器将植物或其前体分配在所述槽中，其中，所述分配单元中的第一分配单元将植物或其前体分配到其相关槽中的分配速率不同于所述分配单元中不同的第二分配单元将植物或其前体分配到其相关槽中的分配速率。
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