CN117156968A - 用于植物容器的种植模块 - Google Patents

Abstract

本文公开了一种种植模块、植物种植系统及其使用方法。种植模块包括多个托盘模块，这些托盘模块包括处于种植托盘上方的光照托盘。光照托盘包括光照阵列和至少一个传感器。种植托盘适于保持多个植物容器。种植模块包括机器可读标识。种植模块构造成以竖直堆叠构造保持多个托盘模块。光照托盘上的光照阵列构造成将光照提供给所述光照托盘正下方的种植模块中的种植托盘上的多个植物容器。

Description

用于植物容器的种植模块

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年10月5日提交的美国临时专利申请第63/252,525号的权益、于2021年10月5日提交的美国临时专利申请第63/252,533号的权益、于2021年8月24日提交的美国临时专利申请第63/236,512号的权益、于2021年1月15日提交的美国临时专利申请第63/138,391号的权益、以及于2021年1月15日提交的美国临时专利申请第63/138,389号的权益，这些申请中的每一个的全文均通过引用并入本文。

背景技术

种植、维护和运输大量个体可食用植物物质的内在困难非常广泛，以至于该领域没有特别强的创新记录。在生长、维护和/或运输的一个或多个过程中的任何时候出现的错误通常会立即导致产品无法使用，无法恢复或再生。简言之，种植、维护和运输大量个体可食用植物物质的方法和设备对精度提出了在大多数其他行业中完全未知的要求。方法和设备的每个单独阶段都有其各自的挑战。

现有的储存、维护和监测植物和种子或幼苗的方法带来了许多挑战。本公开中的“植物”是指以树木、灌木、草本植物、草、蕨类植物和苔藓为例的生物，通常生长在永久性地点，通过其根部吸收水分和无机物质，并通过光合作用在其叶片中合成营养素。本公开中的“种子”是指开花植物的繁殖单位，能够发育成另一此类植物。本公开中的“幼苗”是指未成熟的植物，尤其是从种子而不是从插枝培育而来的植物。用于植物种子或幼苗的储存装置在数量上通常在适应可变的植物生长方面非常有限，例如，随着植物生长得更大，储存装置通常不能基于单个植物或其集合来重新确定其隔板或其他组织设备的尺寸。装置不适应植物生长；更确切地，更大的植物只是进入更大(或间隔更宽广)的装置中。储存装置中的植物维护也经常被忽视，因为所述装置缺乏提供所有植物生长所需的有效光照和循环空气的设备。由于储存装置不容易适应植物生长的整个完整周期，例如，从发芽到成体，在各种条件下监测植物或植物集合以及拍摄所述植物的图像变得困难，因为根据不同标准(例如，尺寸)在储存装置中分类生长的植物可能需要相应不同的监测标准。最后，在植物储存装置与从所述装置抽出的为所述植物施肥的设备之间移动植物的手段通常是劳动密集型的，并且在单个植物的精确施肥需求方面容易出错。本公开中的“施肥系统”是指用于将用于土壤改良剂、水分改良剂和其他水溶性产品的肥料和营养物注入灌溉系统的系统。施肥系统还可以将水和/或营养物注入植物容器中。

现有的施肥系统在试图为大量植物施肥时也会遇到若干挑战，每种植物或每组植物都处于从种子或幼苗到嫩芽再到植物的不同生长阶段，因此需要不同量的水、营养物和空气等。本公开中的“水”是指H₂O。水可以是淡水、灰(即再生)水，或者可以包括溶解的营养物和/或矿物质。本公开中的“营养物”是指对植物健康的营养至关重要的固体(如非液态和非气态)化学元素，包括氮、磷、钙和钾。植物以不同的速度生长，如果它们要充分发挥其生长潜力，就需要结合使用定制的液体、固体和气态营养物的组合。在大集合中生长的植物可能需要在所有生长阶段进行监测，尤其是随着它们成熟调整其施肥需求。单株植物，无论其生长和维护的规模如何，也需要比土壤、水、光照和营养物更多的东西，尽管这四个都很重要。这些组分的位置和将它们输送给生长中的植物的时间安排对植物生长也很重要。

现有的用于大量种植单株植物的容器在成功交付包装可食用产品方面存在一些障碍。这些障碍包括有效地将水和营养物输送到植物，并考虑到植物与生长介质之间的潜在相互作用以及生长介质与小气候内环境的相互作用来控制植物周围的气候条件。其他障碍包括防止分配植物时的严酷处理、蒸发、生长介质的有效浇水等。

因此，需要一种用于控制、储存、供肥(供给)、有效生长、监测和递送单独保护和维护的可食用植物产品的方法和系统。

发明内容

公开了一种包括多个托盘模块的种植模块，这些托盘模块包括处于种植托盘上方的光照托盘。光照托盘包括光照阵列和至少一个传感器。种植托盘适于保持多个植物容器。种植模块包括机器可读标识。种植模块构造成以竖直堆叠构造保持多个托盘模块。光照托盘上的光照阵列构造成将光照提供给所述光照托盘正下方的种植模块中的种植托盘上的多个植物容器。

还公开了一种种植植物、种子或幼苗的方法。施肥系统用于从所公开的种植模块抽出包括植物容器的种植托盘。施肥系统包括托盘运动系统，用于从种植模块抽出种植托盘、以及将种植托盘放置回种植模块中。施肥系统还包括用于降低和升高种植托盘的托盘升降器、与淡水供应和营养物/水混合物中的至少一个流体连通的第一泵、以及与第一泵、淡水供应和营养物/水混合物的至少一个流体连通的喷嘴歧管。喷嘴歧管包括歧管集管和至少一个喷嘴，这些喷嘴与歧管集管流体连通，其中，至少一个喷嘴构造成将由第一泵供应的淡水供应和营养物/水混合物中的至少一种注入到种植托盘上的多个植物容器中。植物容器包括植物、种子或幼苗以及根区中的基质。该方法接下来包括朝向多个喷嘴升高或降低种植托盘。然后，该方法包括将营养物和淡水供应中的至少一种注入植物容器中。该方法最后将种植托盘放置回种植模块中。

公开了一种植物种植系统，其包括多个植物容器，植物容器包括：不可渗透的外容器，其包括根区中的基质；处于不可渗透的外容器上的盖件；与基质接触的可渗透膜；包括营养物的营养室，其中，营养室位于盖件与可渗透膜之间，并且营养物与可渗透膜接触；以及凹穴，其允许种子或幼苗穿过盖件的孔口和可渗透膜到达基质。该植物种植系统还包括前述的种植模块，该种植模块还包括：至少一个风扇和至少一个电源，该种植托盘适于容纳多个植物容器；种植模块基部；光照托盘上的机器可读标识；以及构造成搁置在种植模块基部上的种植搁架，该种植搁架构造成以竖直堆叠构造保持多个托盘模块。植物种植系统还包括先前描述的施肥系统。

最后，本文公开了一种使用上述系统种植植物、种子或幼苗的方法，该方法始于使用施肥系统从种植模块抽出包括植物容器的种植托盘。接下来，朝向多个喷嘴升高或降低种植托盘。营养物和淡水供应中的至少一种被注入营养室而不刺穿盖件。该方法最后将种植托盘放置回种植模块中。

附图说明

为了容易地识别对任何特定元件或动作的讨论，附图标记中的一个或多个最显著数字指的是该元件首次引入的附图标记。

图1A和图1B示出了根据一个实施例的种植模块100。

图2示出了根据一个实施例的示出种植托盘方向的种植模块200。

图3示出了根据一个实施例的种植模块300中的示例性成体植物和发芽植物的空间。

图4A示出了根据一个实施例的光照托盘400的俯视图。

图4B示出了根据一个实施例的光照托盘400的仰视图。

图5A示出了根据一个实施例的固定托盘500的俯视图。

图5B示出了根据一个实施例的固定托盘500的仰视图。

图6示出了根据一个实施例的具有种植托盘的固定托盘600。

图7示出了根据一个实施例的通风系统700。

图8A示出了根据一个实施例的具有堆叠种植搁架800a的种植构造。

图8B示出了根据一个实施例的具有在种植室800b中的种植模块的种植构造。

图9示出了根据一个实施例的种植模块和施肥站900。

图10A示出了根据一个实施例的托盘运动系统1000。

图10B更细节地示出了根据一个实施例的托盘运动系统1000。

图11示出了根据一个实施例的种植托盘和托盘运动系统1100。

图12示出了根据一个实施例的用于施肥的种植托盘运动过程1200。

图13示出了根据一个实施例的施肥系统1300中的至少一个相机。

图14示出了根据一个实施例的以处于喷嘴上方的种植托盘进行的种植托盘施肥1400。

图15示出了根据一个实施例的至少一个喷嘴和喷嘴歧管1500。

图16示出了根据一个实施例的在施肥系统1600中的压缩空气。

图17示出了根据一个实施例的施肥系统700。

图18示出了根据一个实施例的控制系统1800。

图19示出了根据一个实施例的种植托盘和植物容器1900。

图20示出了根据一个实施例的具有托盘插入物和植物容器的种植托盘2000。

图21示出了根据一个实施例的植物容器2100。

图22示出了根据一个实施例的植物容器2200的俯视图。

图23示出了根据一个实施例的具有嫩芽的植物容器2300。

图24A至图24B示出了根据一个实施例的具有植物容器的托盘插入件2400。

图25示出了根据一个实施例的经由AVG运输的种植模块2500。

具体实施方式

本公开涉及一种用于多个充电植物容器的种植模块。

随着时间的推移，已经证明储存和监测包装可食用产品的有效方法是难以找到的。然而，与需要随着植物生长变化而不断重新构造的装置相比，能够提供所述产品的针对单独生长的植物(或种子或幼苗)定制的空间有效储存的储存装置可具有明显优势。从储存装置抽出和更换产品会带来其自身的困难：即使是系统地完成(例如，通过一些自动化过程)，对所抽出的植物进行施肥的手段(无论以何种形式)通常都被认为是单独的过程，也即，植物要么被储存，要么被施肥，但每个过程的需求都是独立考虑的。最后，尽管所有植物都需要某些元素(即光照和空气)来生长，但储存装置缺乏提供所述元素的设备，因为所述装置通常被优化以用于其他目的，例如运输。用于储存可食用产品以供运输的方法通常也不需要在储存装置本身内监测所述产品，至少对任何细节都是如此。

以系统化的方式成功地对包装可食用产品进行施肥也带来了许多挑战。对特定的植物、种子或幼苗进行施肥可能是最佳的，因为它们以不同的速度生长和成熟，并且通常需要个体关注，但对于包装可食用产品系统中通常包含的植物数量来说，这种关注可能是繁重且不切实际的。监测单株植物、甚至是小规模集合的生长，也可能比检查(视觉或其他方式)大群组植物更可取。当小的植物集合扩大到数百或数千株植物时，控制小的集合所需的水、营养物和空气的精确组合实际上失去了定制递送所述元素的能力。

现有的施肥系统对这些挑战采取了“一刀切”的方法。植物是大规模进行施肥的，很少关注单个或少量植物的生长需求。施肥控制遵循这种统一的方法，一些植物收到比它们在特定生长阶段可能使用的更大或更小量的水、营养物和/或空气，仅仅因为附近植物的生长需求不同。生长监测也必须扩大规模，因此对植物成熟度的评估系统地忽略异常值。

施肥系统的已识别问题及其解决方案与可扩展数量的植物的储存、供肥和生长有关。植物可以单独施肥，也可以至少分组施肥。水、营养物、空气和/或其他元素的输送可以定制并直接注入专门设计用于接收所述输送的植物容器中。监测单株植物的生长过程可以利用视觉图像拍摄和处理方面的最新创新。

现有的用于大量种植单株植物的容器在包装可食用产品的成功输送方面存在一些障碍。营养物的位置(例如，施用物质以便为植物供肥，以补充土壤、水和空气)可以有效地与植物本身隔离，因为直接暴露于原始营养物会抑制其生长。水可以小心而精确地供给所述营养物，并具有使水和营养物到达植物根部在其中生长的基质的附加设备。容器可以在形状和构成上有效地标准化，以允许如所述的可预测的输送。最后，整个容器可以是可降解的，因为在其他限制条件下，容器的重复使用可能不可行。

施肥系统中的植物容器的已识别问题及其解决方案与可扩展数量的植物的储存、供肥和生长有关。首先，在植物营养物的沉积物与种子最初种植的区域之间提供可渗透的分离部，允许将精确量的所述营养物输送到一株植物或一组植物。此外，本公开提供了校准可扩展数量的植物所需的水和营养物的量，保持植芽和营养物物理分离，并设置了将水输送到植物营养物的系统，以及种子最初种植的区域，或它们的基于植物类型和施肥需求的一些组合。此外，以下提供构造端到端系统的方案，以为施肥系统提供水和营养物，并为种植模块中可扩展数量的植物控制水和营养物。

使用这种方法和设备容纳植物的容器使用两个腔室，其分别容纳营养物和基质，以可渗透膜分离，从而允许水从一个腔室转移到另一腔室。该容器包括用于以精确测量的量将水注入其营养室的设备。植物本身可以有效地与原始营养物隔绝。整个容器可以是标准化的形状，以适合于用于种植植物的种植模块托盘，该种植模块托盘保持就位在用于输送水、空气和光照的位置。此外，容器可以是可降解的。

图1A和图1B示出了根据一个实施例的种植模块100。本公开中的“种植模块”是指用于由施肥系统所抽出和插入的多个种植托盘的储存介质。种植模块100可以包括：种植搁架102；种植模块基部104；呈竖直堆叠构造112的托盘模块106，每个托盘模块包括包含植物容器110的种植托盘108，在植物容器110中可以生长处于不同发育阶段的种子、幼苗、植芽和/或植物114，以及布置在每个种植托盘108上方的光照托盘400，以向种植模块100内的种植植物提供光照；以及机器可读标识116。本公开中的“植芽”是指种子发芽后向上生长的新生长，以及叶片将在那里发育。芽也可以指茎，包括其附属物、叶片和侧芽、花茎和花蕾。

种植模块

种植模块100是用于由施肥系统所抽出和插入的多个种植托盘108的储存组件。种植模块100可以由任何金属、塑料或其他具有足够强度的固体材料制成，以保持必要数量的种植托盘108并承受与托盘运动系统的重复相互作用。在一个实施例中，种植模块100包括从其竖直定向侧面的侧面突出的搁板，用于将多个种植托盘108和光照托盘400或固定托盘保持在种植模块100内。在一个实施例中，种植模块100在种植模块100内的预先确定的竖直位置处包含不可移除的固定托盘，每个固定托盘包括光照阵列和用于所述光照和其他电气部件的至少一个电源。本公开中的“电源”是指能够向至少一个传感器和至少一个风扇提供电力的一个或多个电源或其他动力源。

在这种情况下，光照阵列可以由能够产生期望的光谱和强度以促进植物生长的任何合适类型的光源提供，其示例包括发光二极管(LED)和荧光灯，但不限于此。种植模块100还可以通过固定到固定托盘的背面并由固定托盘中的至少一个电源供电的至少一台风扇包括空气源(即，气流)，该空气源用于在种植搁架中生长的种子、幼苗、植芽和/或植物114。在一个实施例中，该至少一个风扇可以固定到种植模块100的背面，并且由种植模块100控制系统和电源或一些其他构造来控制和供电。在一个实施例中，该至少一个风扇的运行可以根据它们的位置而变化，例如，空气可以供应到种植模块100内的种植托盘108中的植物114的子集。在一个实施例中，种植模块100中的种植托盘108的数量也可以根据种植模块100内的种植搁架102和种植托盘108中的各种植物、种子或幼苗和/或植芽的生长阶段而变化。

种植搁架

包围每个种植模块100的设备可以包括种植搁架102，种植搁架102通常被描述为外框架，种植模块100中如上所述的其他部件构造到该外框架中。所述部件可以包括：具有至少一个风扇、至少一个电源和用于光照的光源的光照托盘400或固定托盘，种植模块基部104，和包含多个植物容器110的可变数量的种植托盘108，植物容器110包括处于不同发育阶段的种子、幼苗、植芽和/或植物114。种植搁架102可以由任何具有足够强度的材料(例如，加强的塑料、金属、3D打印材料等)制成，以保持必要数量的种植托盘108、以及保持多个植物容器110、以及保持光照阵列的必要数量的光照托盘400、或者替代地保持光源、至少一个风扇和至少一个电源的固定托盘。种植搁架还可以模制成骨架框架，用于与先前提到的至少一个风扇和光源分别进行空气循环和光间隔。

种植模块基部

本公开中的“种植模块基部”是指用于种植搁架或种植模块的支承件。种植模块基部104可以包括物理支承件，种植模块100或种植搁架102可以搁置到该物理支承件上，或者当从种植模块100的更大集合移除时可以搁置到其上。随着单个种植托盘108从种植模块100中取出并由托盘运动系统移动到施肥系统，种植模块基部104可以部分地起到支承和稳定包括种植托盘108或托盘模块106的种植模块100或种植搁架102的作用。当所述种植模块100包含最高允许数量的托盘模块106(即，包括至少一个风扇、至少一个传感器、至少一个电源和光照阵列的光照托盘400或固定托盘，以及具有容纳植物、种子或幼苗和/或植芽的多个植物容器110的种植托盘108)时，种植模块基部104可以由任何强度足以支承单个种植模块100的非反应性材料(例如，一种或多种模制金属、或塑料)制成。在一些实施例中，种植模块基部104可以结合到种植搁架102中。如果种植模块基部104结合到种植搁架102中，则其可以是可选地可移除的。

机器可读标识

种植模块100可以包括直接附接到其的机器可读标识116，用于允许设施控制系统将种植模块100标识为需要在设施周围运动以用于施肥、清洁、光照托盘调节或其他目的。在一个实施例中，机器可读标识116包括射频识别(RFID)装置或近场通信(NFC)装置。在另一实施例中，机器可读标识116包括印刷的图形符号或符号组，例如，快速响应(QR)码或条形码，也称为可由扫描红色LED、激光或类似扫描装置读取。在一个实施例中，机器可读标识116可以是固附到种植模块100的标签，该标签位于所述机器可读标识116的读取器容易到达的位置(例如，在侧面上)。

图1B更详细地示出了托盘模块106，托盘模块106包括光照托盘400和将植物容器110保持在种植模块100内的种植托盘108。种植托盘108示出为处于从种植模块100移开的过程中，或者在一些实施例中，从种植搁架102移开的过程中。

托盘模块

本公开中的“托盘模块”是指种植模块内的植物种植设备，在一个实施例中包括光照托盘和种植托盘。在另一实施例中，托盘模块可以包括固定托盘和种植托盘。每个种植模块100内的托盘模块106可以同时包括种植托盘108和光照托盘400或固定托盘，形成附接到种植模块100的成对搁板。在一个实施例中，种植模块100可以包括多个托盘模块(如多个种植托盘108和光照托盘400)，并且可以包括在竖直堆叠构造112中的单个种植模块100中。本公开中的“竖直堆叠构造”是指与水平平面基本成直角的部件的任何布置；沿一个方向或对齐成使得顶部直接或大致在底部上方。

在一个实施例中，每个托盘模块包括种植托盘108、以及光照托盘400或固定托盘，种植托盘108具有多个植物容器110，植物容器110容纳植物、种子或幼苗和/或植芽，光照托盘400或固定托盘包括至少一个风扇、至少一个传感器、至少一个电源和光照阵列。光照阵列和至少一个传感器可以定位在光照托盘或固定托盘上，直接处于位于种植托盘108中的植物容器中的植物、种子或幼苗和/或植芽的上方。制成托盘模块的材料可以包括种植托盘108和光照托盘的材料，即，对于前者是组分足够刚性的固体材料(例如回火金属或塑料)以保持多个植物容器110而不弯曲或翘曲，而对于后者是组分足够刚性的固体材料以保持光照托盘400或固定托盘的上述部件、并通过任何手段附接到种植模块100，包括但不限于螺栓连接、焊接等。在一些实施例中，光照托盘400或固定托盘可以从种植搁架移开，以便于维修任何附接的物品，如至少一个风扇、至少一个传感器、至少一个电源、以及光照阵列。

种植托盘

本公开中的“种植托盘”是指组分足够刚性的固体材料(例如回火金属或塑料)的平面，以在不弯曲或翘曲的情况下保持多个植物容器。在一些实施例中，种植托盘的形状是正方形或矩形。种植托盘可以构造有切口，以容纳用于保持植物容器的托盘插入件，或者容纳不需要刚性托盘插入件支承的刚性植物容器。种植托盘108可以包括组分足够刚性的固体材料(例如回火金属或塑料)的正方形或矩形平面，以在不弯曲或翘曲的情况下容纳多个植物容器。示出了矩形托盘，但可以使用任何形状，例如圆形或椭圆形。另外，种植托盘108可以由能够以特定图案模切的材料组成，使得多个植物容器既可以竖直地插入到托盘中，也可以水平地滑动以在精确对齐的行和列中锁定就位，后者对于在施肥系统中的多个喷嘴上方的种植搁架中对齐每个植物容器是有用的。在一个实施例中，种植托盘108还可以包括模切凹口、闩锁或其他物理凹痕，可以通过该模切凹口、闩锁或其他物理凹痕来辅助托盘运动系统将种植托盘108抽出、升高/降低和/或替换到种植模块100，或者从种植模块100抽出、升高/降低和/或替换种植托盘108。

光照托盘400和种植托盘108可以使用附接和支承硬件118可调节地安装在种植模块100内，允许通过任何手段(包括但不限于如本领域所熟知的螺栓连接、焊接等)在种植模块内灵活地间隔元件。在一个实施例中，多个种植托盘108可以包括在每个种植模块100中，种植托盘108的数量根据每个种植托盘108中的植物114的一个或多个生长速率而变化。这可以允许处于不同生长阶段的植物114容纳在单个种植模块100内，并且可以进一步允许处于每个种植托盘108上方的可变高度的光照托盘400提供光照，以便最佳地照亮种植托盘108内的每株植物。

通常，光照托盘400或固定托盘可以保持固附在种植模块100内。它可以根据需要在种植模块100内被移开或移动，以在它所在的种植托盘108上方的适当高度提供光照。当植物容器110包含种子或幼苗时，该高度可以较小，并且该高度可以随着这些种子或幼苗生长成植芽和成熟植物114而增加。在一个实施例中，光照托盘400可以由包括至少一个风扇、至少一个传感器、至少一个电源以及光照阵列的固定托盘代替。在一些实施例中，光照托盘400或固定托盘可从种植模块100移开以用于维护目的，特别是涉及附接到这些托盘的任何物品的维护。在一个实施例中，种植托盘108和光照托盘400可以共同构成托盘模块。

参考图2，示出了显示种植托盘方向的种植模块200。在一个实施例中，种植模块100包括种植模块基部104上的种植搁架102。在所示的实施例中，种植搁架102可以将包含植物容器110的种植托盘108的移除限制为单个水平尺寸，例如，通过使用设计成防止侧向运动并允许托盘运动系统具有单个水平接入点的包封模式。在这种情况下，如上所述，可以由托盘运动系统从种植模块100抽出种植托盘108并将其转移到施肥站。位于种植搁架102内的具有种植托盘的每个固定托盘600可以最佳定向，例如，其固附的光照阵列和如下所述的其他部件，在具有种植托盘的固定托盘600正下方的种植托盘108中的植物容器110上方对齐。

参考图3，示出了种植模块300中的示例性成体植物和发芽植物的空间。如本公开稍早所述，处于不同生长阶段的植物(从发芽302到成体植物304)随着它们各自的2”植物容器306与固附到光照托盘的光照阵列之间生长，需要不同数量的竖直空间供植物自身使用。发芽302时的示例性种子或幼苗没有达到2”植物容器306的孔口的顶部，并且可以在2”空气空间308与从2”生长灯310之间占据示例性2”空气空间308，2”生长灯310从它们所固附的光照托盘竖直向下延伸。一旦植物或幼苗已经通过植物容器的孔口达到顶部，示例性的成体植物304可占据8英寸的竖直空间。考虑到从2”生长灯310所固附的光照托盘竖直向下延伸的2”生长灯310和2”空气空间308，可能需要至少10英寸的竖直空间来考虑示例性植物生长和植物与竖直下降的光照阵列之间的空气空间。在一个实施例中，种植模块内单株植物的竖直空间(例如，每个种植托盘可以位于光照托盘下方多远以适应植物生长)可以由控制系统确定。在一些实施例中，种植搁架可以具有不同高度的导轨，其构造成接收种植托盘，从而允许通过简单地将种植托盘滑动到种植搁架中的光照托盘下方的不同导轨组中来调节竖直间隔。

图4A和图4B示出了根据一个实施例的光照托盘400。在图4A中示出了光照托盘400的顶侧402。光照托盘400包括光照阵列404a-404f。

光照托盘

本公开中的“光照托盘”是指固定到种植搁架并且通常不移开的托盘。光照托盘可以包括至少一个光照阵列，该光照阵列具有连接到电源和控制信号的连接器。在一个实施例中，固定托盘可用于提供光照，该固定托盘包括光照阵列、至少一个风扇、至少一个传感器和至少一个电源。光照托盘400可以包括矩形搁板，该矩形搁板以诸如螺母和螺栓之类的配件可调节地附接到种植搁架。光照托盘400可以由具有足够强度和厚度(例如，1/4-1/2英寸)的非反应性材料(例如，金属或加强塑料)制成，以保持所固附的光照阵列。每个光照阵列可以连接到电源和控制系统，以便选择性地致动连接到不同光照通道的LED图案。光照通道和LED图案的选择性致动可以有助于在植物生长的不同阶段采用灵活的光照策略，使得生长中的植物接收最佳光照，同时使得不入射到植物表面的光上的功率浪费最小化。为了容纳部件的附接并允许空气和其他元件在种植模块内的多个光照托盘与种植托盘之间循环，光照托盘400可以包括内部交叉支承件或呈网状或交叉图案。

机器可读标识

在一个实施例中，光照托盘可以包括直接附接到其的机器可读标识，用于通知控制系统确定光照托盘下方的种植托盘中的植物、种子或幼苗和/或植芽的特定营养和元素需求。在一个实施例中，机器可读标识包括RFID装置或NFC装置。在另一实施例中，机器可读标识包括印刷的图形符号或符号组，例如，QR码或条形码，也称为可由扫描红色LED、激光或类似扫描装置读取。在一个实施例中，机器可读标识可以是固附到光照托盘的标签，该标签位于所述机器可读标识的读取器容易到达的位置(例如，在侧面上)。本公开中的“机器可读标识”是指能够在没有人为交互的情况下进行解释的图形或可见标识符。示例性机器可读标识包括RFID或NFC装置、条形码和快速响应码。

图4B示出了光照托盘400的下侧406。这些光照阵列可以是印刷电路板，其包括在与光照通道相关联的下侧406上的LED图案408，使得每个光照托盘400的LED图案408可以将光向下投射到位于光照托盘400下方的种植托盘上。可以根据为将由光照托盘400照明的植物设计的光照策略而选择性地开启和关闭LED图案408。

参考图5A，示出了固定托盘500。如前所述，固定托盘500是包括为种植模块内的多个托盘模块的种植搁架内的不可移除搁板。托盘模块同时包括固定托盘500和伴随的种植托盘二者，种植托盘保持多个植物容器，植物容器包括从所述固定托盘500接收外部元素的植物、种子或幼苗和/或植芽。如图所示，固定托盘500包括光照阵列502，该光照阵列502校准为向在每个固定托盘500下方的种植托盘中的多个植物容器中生长的植物、种子或幼苗和/或植芽提供适当水平的光照。类似地，在一个实施例中，固定托盘500还包括至少一个风扇504，风扇504根据需要提供空气或其他气体，以在多个植物容器中生长的植物、种子或幼苗和/或植芽周围循环。

在一个实施例中，为了帮助确定种植托盘中的植物、种子或幼苗和/或植芽的营养物和元素需求，可以将机器可读标识506固附到每个固定托盘500。机器可读标识506的图形图案可以包括关于具有所述固附机器可读标识506的固定托盘500下方的种植托盘中的植物、种子或幼苗和/或植芽的特定营养和元素需求的信息。当由诸如扫描红色LED、激光或类似扫描装置的装置读取时，机器可读标识506可以由控制系统处理，以随后确定固定托盘500下方的种植托盘中的植物、种子或幼苗和/或植芽的特定营养和元素需求。

固定托盘

固定托盘500包括矩形搁板，该矩形搁板通过诸如螺母/螺栓、焊接件和/或粘合剂之类的附件附接到种植搁架。固定托盘500可以由具有足够强度和厚度(例如，1/4-1/2英寸)的非反应性材料(例如，金属或加强塑料)制成，以保持若干固附的部件，包括但不限于至少一个风扇、至少一个传感器、光照阵列和至少一个电源，电源具有足够数量的导管以将至少一个电源附接到其他部件。在一个实施例中，至少一个电源可以是自备电池。在另一实施例中，至少一个电源可以连接到固定托盘500所搁置在其中的种植模块外部的电源。为了容纳部件的附接并允许空气和其他元素在种植模块内的多个固定托盘与种植托盘之间循环，固定托盘500可以包括内部交叉支承件或呈网状或交叉图案。

机器可读标识

固定托盘500可以包括直接附接到其的机器可读标识506，用于通知控制系统确定固定托盘500下方的种植托盘中的植物、种子或幼苗和/或植芽的特定营养和元素需求。种植托盘也可以具有附接到其的机器可读标识506，该机器可读标识包含与附接到固定托盘500的机器可读标识506不同或相似的信息，该固定托盘506在所述种植托盘紧挨着的上方。在一个实施例中，机器可读标识506包括射频识别(RFID)装置或近场通信(NFC)装置。在另一实施例中，机器可读标识506包括印刷的图形符号或符号组，例如，快速响应(QR)码或条形码，也称为可由扫描红色LED、激光或类似扫描装置读取。在一个实施例中，机器可读标识506可以是固附到固定托盘500的标签，该标签位于由所述机器可读标识506的读取器容易到达的位置(例如，在侧面上)。

参考图5B，描述了固定托盘500。如图5A所示，光照托盘512包括被包括为种植模块内的多个托盘模块的种植搁架内的不可移除隔板，因为托盘模块同时包括光照托盘512和保持多个植物容器的伴随种植托盘，植物容器包括所述从所述光照托盘512接收外部元素的植物、种子或幼苗和/或植芽。为了促进伴随种植托盘中的植物、种子或幼苗和/或植芽的生长而固附到光照托盘512的部件包括光照阵列514、至少一个风扇510、至少一个传感器和至少一个电源508，以通过伴随导管中的附属布线向先前命名的部件提供电力。部件(光照阵列514、至少一个风扇510、至少一个传感器和至少一个电源508)可以由于实用性的原因(例如，光照阵列514、至少一个风扇510和至少一个传感器需要与光照托盘512正下方的植物、种子或幼苗和/或植芽在空气上接触)和空间效率的原因(例如，将具有至少一个电源508的这些部件放置在光照托盘512上方可能会干扰托盘模块中、在所述光照托盘512上方的种植托盘)而固附到光照托盘512的底部。

光照阵列

本公开中的“光照阵列”是指促进植物生长的照明，包括但不限于LED或包含足够宽的波长范围以模拟阳光的其他光照。固附到种植搁架内的光照托盘512的光照阵列514可以被校准，以促进光照托盘512正下方的特定植物、种子或幼苗和/或植芽的植物生长。所述校准可以包括光谱、强度(例如，每面积流明)和光类型(例如，LED或白炽灯)的范围。示例性光照阵列514的解决方案可以是具有蓝色(冷)和红色(暖)光波长平衡的LED照明，其以每平方英尺400-800流明复制自然太阳光谱。

参考图6，示出了与种植托盘一起的固定托盘600，其从侧视图示出了托盘模块的先前描述的部件。如前所述，托盘模块可以包括固定托盘500，该固定托盘500具有固附的光照阵列502、至少一个传感器602、至少一个风扇504和至少一个电源508，其位于种植搁架或种植模块内并且位于种植托盘108上方，该种植托盘108包括多个植物容器110，植物容器110容纳植物114、种子或幼苗和/或植芽。每个植物容器110可以最佳地定位在光照阵列502下方，靠近或远离至少一个风扇504，并且在至少一个传感器602的范围内，该传感器602测量光照或其他条件，即来自光照阵列502的光照、温度和/或湿度。至少一个传感器602的位置可以根据植物114的受一个或多个传感器测量和监测的光照、温度和/或湿度影响的一个或多个生长阶段而变化。例如，在发芽阶段的用于植物容器中的植物的传感器可以比在成体阶段的多。

至少一个传感器

本公开中的“传感器”是指能够检测光照、温度、湿度和/或其周围环境的其他条件的精确测量的一个或多个感测装置。在一个实施例中，根据种植模块中植物在特定时间的需要，至少一个传感器602可以是光照传感器、温度传感器、湿度传感器或这三者的一些组合。传感器的类型不限于此。可以使用如本文所述的用于检测植物生长环境中的所述条件的所有类型的传感器。至少一个测量光照的传感器602可以是市售的光照传感器，抽取～24V并测量流明强度和光波长，以确保由光照阵列502光照的植物114、种子或幼苗和/或植芽的适当光照。在一个实施例中，至少一个测量光照的传感器可以位于种植模块内的种植搁架上。至少一个测量温度的传感器602可以位于种植模块内的多个位置，并且包括具有引线过渡探针、6英寸插入长度、1/8英寸探针直径、不锈钢护套和6英尺20美国线规(AWG)引线的K型热电偶。至少一个测量湿度的传感器602可以位于种植模块内的多个位置，抽取～5V并包括经由使用湿度计测量全范围(1-99％)空气湿度的能力，例如，比较一对温度计的读数，其中一个温度计具有向空气开放的球泡；另一个温度计的球泡上覆盖着湿布或类似物质。在一个实施例中，测量温度和湿度两者的至少一个传感器602可以共同位于单个装置中。

至少一个风扇

在一个实施例中，至少一个风扇504可以固附到带有种植托盘的固定托盘600，用于使空气或其他气体在种植模块内的托盘模块中的植物容器110中的植物、种子或幼苗和/或植芽之间循环。空气运动允许植物分配水蒸气以用于最佳生长和生产。不管温度和湿度如何，使空气运动以产生气流可促进这种蒸发过程。在一个实施例中，至少一个风扇504可以被校准以针对不同尺寸和生长速率的植物完成该任务。至少一个风扇504可以由非反应性材料(例如，塑料或金属)制成，并且具有在受限空间内提供一个或多个气流的设计，例如，多叶片，由2-8瓦发动机提供动力，并且为了安全起见封装在笼式封壳中。在一个实施例中，至少一个风扇504可以嵌入种植模块的后壁中，例如，与光照托盘分离。

至少一个电源

在一个实施例中，至少一个电源508可以固附到带有种植托盘的固定托盘600，目的是向也固附到带有种植托盘的固定托盘600的附属部件、即光照阵列502、至少一个风扇504和至少一个传感器602提供电力。至少一个电源508及其通过封装导管的附属布线可以由外部电源或内部电源(例如，镍/镉或类似电池)供电。根据各种受电部件的电气需求，尤其是受支承的固定托盘或光照托盘的数量，～100V交流(AC)或～15V直流(DC)电源可能足够。

图7示出了根据一个实施例的通风系统700。用于种植模块100的通风系统700可以在种植模块100的背部上构造有至少一个风扇702。本公开中的“风扇”是指能够以固定或可变速率移动气流的一个或多个装置。构造在种植模块100的背部上的风扇702可以经由风扇布线704连接到为单独的种植模块100构造的控制系统706和电源708。风扇702和电源708可以构造成类似于先前关于图6所描述的那些，或者以其他方式构造成适合对于每个种植模块100或每个种植托盘108的风扇数量和期望空气流710。空气流710可以由先前描述的至少一个传感器602测量，并且可以由控制系统706控制。

参考图8A，示出了具有堆叠种植搁架800a的种植构造。在一个实施例中，每个种植模块100可以包含在竖直堆叠构造112中保持托盘模块106的种植搁架102，该种植搁架102包括由施肥系统以周期性间隔来容纳和施肥的多个植物容器。如前所述，根据具有类似施肥需求的植物、种子或幼苗和/或植芽的数量，特定布置的植物容器可以包括在种植托盘或所述种植托盘的集合中。本公开中的“种植搁架”是指在种植容器中包含多株植物的物理搁板。种植搁架可以包括照明和温度控制设备，以服务于植物的受控培育。

如图所示，可以从具有堆叠种植搁架800a的种植构造的种植模块100的集合中移开每个种植模块100，以用于对种植模块100中的单株植物进行施肥、运输种植模块100中的植物或其他后勤目的。种植模块100可以竖直堆叠，也可以布置成水平阵列。在一个实施例中，包含在这样的布置中的种植模块100的数量取决于具有堆叠种植搁架800a的种植构造的强度和种植模块的相应重量，特别是在所述构造的顶部或顶部附近的那些。每个种植模块100被移除、添加和/或重新布置在竖直构造内的过程可以包括但不限于诸如叉车或搁板和斜坡之类的装置，每个种植模块100可以通过这些装置有效地重新定位以用于上述目的。

图8B示出了根据一个实施例的在种植室中具有种植模块的种植构造800b。具有处于种植室中的种植模块的种植构造800b包括包含一个或多个种植模块100的种植室802。

本说明书中使用的种植室可以是包括能够调节温度、湿度和二氧化碳水平的环境调节系统的封围区域。它可以通过下面关于图18描述的控制系统来进行管理。封围区域可以是整个设施或设施的一部分。在一个实施例中，具有特定绝热特性的冷却器壁面板可用于隔离设施的一部分，加热、通风和空调系统(HVAC)系统可用于调节温度和湿度并从HVAC内部的储罐喷射CO₂，并且可控制的卷起式奥尔巴尼(Albany)式门可以用作到该腔室的接口，以允许自动引导车辆(AGV)与种植模块100一起进入和离开。

种植室802可以结合有通风和气候控制器804，其为种植室802提供空气流并控制湿度和温度。在一个实施例中，通风和气候控制器804可以是设施范围的。在一个实施例中，每个种植模块100可以替代地或附加地结合通风系统700，如图7所示。

设施可以具有一个或多个种植室802。可以使用AGV将种植模块100从种植室802移动到施肥站。种植模块100可以结合有安装硬件或其他结构部件，这些安装硬件或结构部件将种植模块100固定在种植室802内的阵列中、将它们固定到用于运输的AGV、并且在设施内靠近施肥站的指定点位，托盘运动系统可以从种植模块100移除托盘和植物以用于施肥。

参考图9，示出了种植模块和施肥站900。在一个实施例中，种植模块100可以包含多个种植托盘，每个托盘保持多个植物容器，植物容器包含处于不同发育阶段的种子、幼苗、植芽和/或植物。种植模块100可包含可变数量的种植托盘，其根据个体植物、种子或幼苗和/或植芽的施肥需求而构造，每个植物容器110包含在种植托盘108内。

如图所示，可以经由托盘运动系统1000从种植模块100中抽出种植托盘108，该托盘运动系统是用于将种植托盘108从种植模块100中滑出以用于施肥目的的自动或手动系统。托盘运动系统1000然后可以将种植托盘108定位在上传送器906上。上传送器906可以将种植托盘108运送到成像站908，如关于图12更详细描述的。上传送器906还可以将种植托盘108传送到托盘升降器910，托盘升降器910可以将托盘降低到下传送器912的水平。

下传送器912可以将种植托盘108定位在施肥站902的喷嘴歧管914上方。喷嘴歧管914可以构造成使得至少一个喷嘴与包含在种植托盘108内的植物容器110对齐。至少一个喷嘴的数量和类型可以构造成与每个种植托盘108中的植物容器构造相对应、以及与由第一泵泵送到喷嘴歧管914的淡水供应和营养物供应的混合物相对应。这可以基于其中包含的单个种子、幼苗、植芽和/或植物的特定施肥需求来进行定制。

托盘升降器

托盘升降器910包括由马达提供动力的驱动系统，该驱动系统用于在上传送器906与下传送器912之间一次一个地升高和降低种植托盘。所述驱动系统可以是任何类型，例如但不限于皮带驱动器、链条驱动器、直接驱动器等。在控制系统的控制下，马达可以为驱动机构提供动力，以将种植托盘108拉到其适当的竖直位置。

托盘运动系统

图10A和图10B示出了根据一个实施例的托盘运动系统1000。

本公开中的“托盘运动系统”是指各种部件，包括但不限于马达、在所述马达控制下的机械臂、种植托盘在其上滑动的轨道以及托盘升降器，所有这些都用于从种植模块抽出种植托盘，并在施肥过程完成时将种植托盘更换在种植模块内的相同位置。本公开中的“轨道”是指施肥系统上的一种结构，种植托盘可以搁置在该结构上和/或在该结构上滑动。本公开中的“托盘升降器”是指由马达提供动力的驱动系统，用于从种植模块单独升高和降低种植托盘。在一个实施例中，托盘升降器可以将种植托盘从上传送器转移到下传送器。在一个实施例中，托盘升降器可以将种植托盘定位到每个用于施肥的喷嘴歧管的至少一个喷嘴上。

托盘运动系统1000包括用于从种植模块100抽出种植托盘108、以及当种植托盘108中的所有植物容器的施肥过程都已经完成时将种植托盘108替换在种植模块100内的相同位置或替代地在不同位置的各种部件。托盘运动系统1000包括本领域技术人员已知的用于在机器驱动或手动动力下沿水平方向移动保持易碎物体的托盘的部件：至少一个轨道1002，一旦从种植模块100移除，种植托盘108就在轨道1002上滑动；臂1004，其从该设备延伸以临时闩锁到种植托盘108上，将其拉到该设备上并在适当位置处将其释放；将种植托盘108连同托盘运动系统1000沿着施肥台架904一起升高或降低到期望竖直位置的构造(未示出)；(在电力或等效动力下)旋转皮带的马达或类似的驱动器，以伸出/缩回臂1004并为升高和降低构造提供动力，全部构造成还反向执行该操作以将种植托盘108返回到其在种植模块100内的位置。在一个实施例中，臂可以包括托盘附接特征1006，如磁性连接件、闩锁或臂端部的工具，以附接到种植托盘108。

在一个实施例中，也可以在抽出种植托盘108之前通过托盘运动系统1000的臂1004将种植托盘108从种植模块100中的搁板稍微抬起(例如，小于一英寸)。在该实施例中，可以不需要种植模块100内的滑动轨道。短支腿可以在种植托盘108下方(例如在四个角部处)延伸。对于不同大小的容盆/植物，所述支腿可以是可拆卸的/可调节的。

图10B更详细地示出了托盘运动系统1000的一个实施例。托盘运动系统1000包括轨道1002、臂1004和托盘附接特征1006。

参考图11，示出了种植托盘和托盘运动系统1100，以示出可以如何操纵种植托盘108中的植物容器110。多个种植托盘108可以保持可变数量的植物容器110，每个植物容器包含植物、种子或幼苗和/或植芽。可以根据生长搁架中的植物容器中的植物、种子或幼苗和/或植芽的集体施肥需求(即有效发芽和生长所需的光照、空气和液体)对它们的数量和类型进行构造。

包含多个植物容器110的每个种植托盘108可以包含在种植模块100内。如前所述，可以根据在单独的植物容器中生长的植物、种子或幼苗和/或植芽的集体需求将它们收集到种植托盘108中。可以由托盘运动系统1000从种植模块100抽出定位在种植模块100内的所述种植托盘108。

如图所示，托盘运动系统1000可以以至少两个水平自由度从种植模块100抽出种植托盘108。一旦包含多个种植搁架的种植托盘108从种植模块100移开，种植搁架可由托盘运动系统1000保持就位，同时包含至少一个喷嘴的喷嘴歧管刺穿种植搁架中的植物容器，以利用诸如图17中所示的施肥系统1700之类的施肥系统中的第一泵从混合罐输送淡水供应和/或水和营养物供应。

参考图12，在一个实施例中示出了用于施肥的种植托盘运动过程1200。该过程可以从位于种植模块100中的种植托盘108开始，其中多个植物容器位于种植托盘108内。如图所示，托盘运动系统1000可以从种植模块100抽出单独的种植托盘108。托盘运动系统1000可以将种植托盘108竖直定位成与上传送器906对齐。然后，托盘运动系统1000可以将种植托盘108水平地滑动到上传送器906上，上传送器可以将种植托盘108传送到成像站908。在成像站908处处理之后，种植托盘108可以由上传送器906传送到托盘升降器910。这一系列动作由箭头1202表示。

托盘升降器910可以将种植托盘108降低到与下传送器912对齐，如箭头1204所示。然后，如前所述，下传送器912可以将种植托盘108运送到喷嘴歧管914上方的施肥站902中的精确位置，将种植托盘108中的植物容器与至少一个喷嘴对齐，以用于施肥过程。一旦施肥过程(即，将种植托盘108降低到喷嘴歧管上，或将喷嘴升高到与植物容器接触，并且种植搁架中的植物和/或植芽正在施肥)完成，种植托盘108、喷嘴歧管914和下传送器912可恢复到其适当的竖直位置，并且种植托盘108可以如箭头1206所示顺着下传送带912继续。

托盘运动系统1000可以沿着施肥台架904行进到正确的竖直高度，以重新接合现在处于下传送器912的水平处的种植托盘108。托盘运动系统1000可以将种植托盘108提升到其原始竖直位置，或者提升到与种植模块100的另一空区域相关联的竖直位置，种植模块100构造成将108支承在其当前构造中。托盘运动系统1000然后可以通过将种植托盘108滑回其在种植模块100中的原始(或替代)位置来替换种植托盘108。对于种植模块100中需要施肥的每个种植托盘108，该过程继续进行。

参考图13，描述了施肥系统1300中的至少一个摄像机。本公开中的“摄像机”是指用于在自动和/或手动控制下拍摄静态或视频图像的一个或多个装置。所拍摄的图像可以是数字文件或由光穿过快门和镜头记录到胶片或类似介质上并进行化学处理的图像。可以监测在施肥系统中施肥的植物的生长过程(或缺乏生长过程)。当植物和/或植芽保留在它们各自的植物容器和种植模块100内的种植搁架中时，特别是当植物已经达到足够的尺寸时的，视觉检查和/或者收集照片证据可能是困难的，例如，在种植模块100的背部附近检查和/或拍摄相当大的植物可能是不可能的。因此，至少一个摄像机1302可以安装在施肥系统周围的选定位置，以在种植托盘108已经由托盘运动系统1000从种植模块100抽出并在每个喷嘴歧管上方对齐时，基于种植托盘108内的种植搁架中的植物容器中的单株植物或植物集合来记录植物生长的视觉证据。

至少一个摄像机1302可以定位在施肥系统的顶部处，固定在附接到施肥系统的竖直支承件的设备上，例如托盘升降器910的非干涉区段。所述设备可以由具有足够张力强度的固体非反应性材料组成，以将摄像机保持在施肥系统中当前抽出的种植托盘108上方竖直且水平居中的位置，并且不受可能影响摄像机操作的振动或其他干扰的影响。摄像机本身可以是能够在所述相机构造参数(例如，快门速度、分辨率等)的控制下拍摄、记录和传输静态和/或视频图像的任何装置。所述摄像机可以构造成根据施肥系统的操作者的判断或按照自动时间表记录图像，自动时间表可以由所述操作者设置在所述摄像机本身上。随着控制系统1304控制托盘运动系统1000、托盘升降器910、第一泵和第二泵的操作，由控制系统1304确定的用于托盘抽出/更换的时间表可以与至少一个摄像机1302的手动和/或自动控制同步。

除了如上所述将至少一个摄像机1302定位在施肥系统的顶部之外，还可以将附加摄像机定位在施肥系统上或附近的其他位置，以捕捉种植托盘108上的已经放置在施肥系统中的种植搁架中的植物容器内的植物的替代视图。如图所示，所述附加摄像机可以固定在第一泵或第二泵上；由于这些在控制系统1304的控制下，施肥系统操作者可以将摄像机操作构造成不与(一个或多个)泵操作重叠。所述附加摄像机的装置规格可以与上述施肥系统的顶部处的至少一个摄像机1302的装置规格相同，或者由植物生长要求确定而在图像拍摄构造(例如快门速度、分辨率等)、图像拍摄时间表、手动或自动控制方面不同。

参考图14，示出了以种植托盘在喷嘴上方进行种植托盘施肥1400，说明了在一个实施例中，种植托盘可以如何相对于施肥系统定位，以便对种植托盘中的植物容器进行施肥。一旦已经从种植模块100抽出种植托盘108，除了水平重新定位由托盘运动系统1000提供的种植托盘108之外，另一运动程度可以将种植托盘108直接定位在施肥系统的至少一个喷嘴1410的正上方和至少一个喷嘴1410上。

如前所述，当通过托盘运动系统1000将种植托盘108从种植模块抽出时，可以通过下传送器912的动作将其对齐在其精确的水平位置(未示出)，例如，在喷嘴歧管914和至少一个喷嘴1410上方。在来自控制系统1402的指令和由马达(未示出)提供动力的情况下，可以调节下传送器912，使得种植托盘竖直地重新定位1406，或者可以调节喷嘴歧管914，使得喷嘴歧管竖直地重新定位1408。可以在完成施肥过程所需的时间内保持这种构造。一旦完成，该过程可以反转，升高种植托盘或降低喷嘴歧管，使得下传送器912可以将种植托盘从喷嘴歧管带走。该运动可以由控制系统1402来控制，该控制系统构造为传送元件或喷嘴歧管914的一部分。

参考图15，示出了至少一个喷嘴和喷嘴歧管1500。如图14所示，各个植物容器如何定位在多个喷嘴上方的种植搁架中的种植托盘中，该实施例描述了来自营养物供应的水和营养物如何被输送到在每个植物容器内发芽和/或生长的植物、种子或幼苗和/或植芽。

如上在图13中所述，施肥系统1700内的第一泵将水和营养物的混合物从营养物供应输送到喷嘴歧管914，喷嘴歧管914根据施肥系统中植物、种子或幼苗和/或植芽的需要与第一泵和淡水供应中的至少一个流体连通。

本公开中的“喷嘴”是指管、软管或管道端部处的圆柱形或圆形孔口，用于控制气体或液体的喷射。在施肥系统中，至少一个喷嘴可以构造在喷嘴歧管处，并用于控制/注入水和/或营养物和加压空气到植物容器中。本公开中的“喷嘴歧管”是指能够输送液体和/或气体物质并分流到至少一个喷嘴中的装置或腔室。

喷嘴歧管914包括多个部件，每个部件在将水/营养物混合物从日用罐或淡水供应输送到不可渗透的外容器或托盘插入件1502内的各个植物容器中起作用。喷嘴歧管914包括歧管集管1404，歧管集管包括从第一泵泵送到喷嘴歧管的淡水供应和/或淡水供应和营养物供应的混合物。然后，歧管集管1404将所述淡水供应和/或淡水供应和营养物供应的混合物供应到至少一个喷嘴1410，喷嘴1410构造成将所述液体注入种植托盘上的植物容器的底部。至少一个喷嘴1410可以是从单个喷嘴到可以由歧管集管箱1404容纳的多个喷嘴的可变数量，其构造成对包含在植物容器内的单株植物、种子或幼苗和/或植芽施肥。

在一个实施例中，至少一个喷嘴1410还可以将加压空气注入植物容器内的营养室或基质中，这取决于单株植物和/或植芽的氧气或其他气体需求。本公开中的“加压空气”是指处于比在一般环境中的空气更大压力下的气体或气体组合。加压空气可以包括含有在大气中发现的元素的典型混合物的空气，以及高浓度的氧、臭氧或氮，或者这些元素的一些特定组合，其具有不同于大气空气的期望浓度。

歧管集管

本公开中的“歧管集管”是指将歧管室与相关联的多个开口分离并保护歧管室的固体不可渗透壳体。在施肥系统中。歧管集管1404包括将喷嘴歧管914与至少一个喷嘴1410分离开的固体不可渗透壳体，其原因是保护下面的歧管机械(例如，储罐馈送件、阀等)不受任何残余材料(例如，水、基质)的影响，这些残余材料可能从保持就位在歧管机械上方的种植托盘中的植物容器中掉落。歧管集管1404可以由任何非反应性材料制成，例如，1/8-1/4英寸的塑料，具有被钻孔的能力，至少一个喷嘴1410可以适配该钻孔。

参考图16，示出了利用施肥系统1600中的加压空气。喷嘴歧管914可以构造成将加压空气1604从加压空气系统1602输送到至少一个喷嘴1410，喷嘴1410刺穿从种植模块抽出并定位在施肥系统中的所述喷嘴上方的种植托盘中的植物容器110。加压空气可以是输送到植物容器的营养室和基质中的一个或两个的重要元素，特别是在所述植物需要氧气、氮气和其他气态元素的生长条件下，植物所需要的氧气、氮气或其他气态元素能够经由从歧管集管1404发出的所述至少一个喷嘴1410输送。

施肥系统1600中加压空气的输送可能需要用于所述加压空气1604到喷嘴歧管914的单独的通入设备，以用于分配到至少一个喷嘴1410。根据所述喷嘴歧管914的构造(例如，所述喷嘴歧管是否可以容纳用于液体和气体的单独喷嘴)，可以使用单独的喷歧管914来输送加压空气1604，或者可以经由输送水、营养物或两者的一些组合的同一喷嘴歧管914来输送所述加压空气1604。将用于植物生长的气体元素接入和供应到喷嘴歧管914的设备可以类似于将水和/或营养物输送到喷嘴歧管912的设备。元素供应(在这种情况下是气态的(例如，氧气、氮气等))可以通过位于施肥系统内的储罐来显现，并通过能够在加压空气系统1602中输送加压空气1604的空气泵转移到喷嘴歧管914。所述储罐、空气泵和到喷嘴歧管914的管连接件可以是本领域技术人员已知的用于将加压空气从储罐输送到歧管的装置和构造。

在一个实施例中，如上所述的输送加压空气的构造可以在控制系统的控制下，以与所述控制系统一致的方式控制水和/或营养物经由第一泵从日用罐到喷嘴歧管的输送和/或经由第二泵从混合罐到日用罐的输送。

参考图17，示出了施肥系统1700。该系统的实施例包括淡水供应罐1702，该淡水供应罐已从水源1704抽取水，并保持淡水供应。所述淡水供应1706可以馈送给混合罐1710，或者淡水供应1706可以通过第一泵1714直接馈送给喷嘴歧管914。混合罐1710接收来自淡水供应罐1702的淡水供应1706和来自营养物供应1708的营养物1720。在混合罐1710中混合的淡水与营养物的混合物、以及营养物的类型和量取决于被供应淡水的植物、种子或幼苗和/或植芽的一个或多个类型以及施肥系统1700中的营养物供应1708。来自混合罐1710的营养物/水混合物1718可以通过第二泵1716馈送到日用罐1712。第一泵1714可以将混合罐1710中的营养物/水混合物1718引导至喷嘴歧管914。第一泵1714可以提供压力以通过喷嘴歧管914的至少一个喷嘴1410将淡水供应1706或营养物/水混合物1718注入植物容器中以用于施肥。

淡水供应罐

本公开中的“淡水供应”是指植物可以使用的非盐水来源。淡水供应罐1702包括本领域技术人员熟知的容纳部，用于保持用于施肥系统的淡水供应。它的尺寸可以是可变的，从小到8加仑(30升)到这个容量的许多倍，这取决于特定的系统需求，特别是作为混合罐1710和馈送到喷嘴歧管914直供水的来源。储罐通常可以由绝热钢或耐温塑料制成，并且包括到混合罐1710和/或喷嘴歧管914和第一泵1714的连接管道。

混合罐

本公开中的“混合罐”是指设计成结合至少两种物质的容纳部，所述物质中的一种通常是液体。在施肥系统中，混合罐可以以精确计算的量将淡水供应和营养物供应结合在一起，该精确计算的量用于植物施肥。混合罐1710包括容纳部，该容纳部设计成以精确计算的量将淡水供应和营养物供应结合起来，该精确计算的量设计用于系统中的植物、种子或幼苗和/或植芽的最终施肥。与淡水供应罐1702一样，混合罐1710可以根据系统需要而具有不同的尺寸，并且还包括诸如半透明性的特征，以确保除了供应测量之外的适当混合。混合罐的来源可以包括来自淡水供应罐1702的淡水供应和来自营养物供应1708的营养物，每个都由输入阀和截止阀测量和控制。可根据需要包括排放阀，以用于排空储罐。混合罐还可以包括用于接收非液体添加剂1722(如粉末形式的肥料或营养物)的开口。

营养物供应

本公开中的“营养物供应”是指肥料、营养物添加剂、矿物质补充剂、有益共生微生物等，以在与水混合时优化植物的生长条件。包括营养物的营养物供应1708可以包括肥料、营养物添加剂、矿物质补充剂、有益共生微生物等，以便一旦与水混合并泵送到喷嘴歧管914，就优化植物、种子或幼苗和/或植芽的生长条件。此外，如果需要的话，营养物供应1708还可以包括有效量的杀虫剂、选择性除草剂、杀菌剂或其他化学物质，以去除、减少或防止寄生虫、杂草、病原体或任何其他有害生物的生长。用于营养物供应1708的营养配方的制剂可以根据所生产和运输的植物的品种进行适当的调整。

一旦获得由来自淡水供应罐1702的水和来自营养物供应1708中的营养物的营养物或其它制剂产生的合适的营养物/水混合物1718，营养物/水混合物1718就由第二泵1716泵送到日用罐1712。日用罐1712保持营养物/水混合物，并且根据其名称，每天将混合物馈送给喷嘴歧管914。通过利用第一泵1714将日用罐1712中的水/营养物混合物泵送到喷嘴歧管914，因此第一泵被称为施肥系统1700中的第一泵。

第一泵

本公开中的“第一泵”是指使用吸力或压力来升高或移动液体的机械装置。第一泵1714可以是本领域技术人员已知的标准流体泵，其使用压力在施肥系统1700中的储罐之间或从一个储罐向出口源(如喷嘴歧管914或其他容纳部)转移液体。第一泵1714可以是电动的或使用替代能源(例如天然气或丙烷)来产生所需的压力。第一泵1714还可以具有合适的压力(磅/平方英寸，PSI)变化范围，例如，从5到90PSI，以及流量范围，例如，从10到2000升/小时，以适应日用罐1712与喷嘴歧管914之间的流量。在一些实施例中，第一泵是蠕动泵。

第二泵

本公开中的“第二泵”是指使用吸力或压力来升高或移动液体的机械装置。第二泵1716可以是本领域技术人员已知的标准流体泵，其使用压力在施肥系统1700中的储罐之间或从一个储罐向出口源(如喷嘴或其他容纳部)转移液体。第二泵1716可以是电动的或使用替代能源(例如天然气或丙烷)来产生所需的压力。第二泵1716还可以具有合适的压力(磅/平方英寸，PSI)变化范围，例如，从5到90PSI，以及流量范围，例如，从10到2000升/小时，以适应混合罐1710与日用罐1712之间的流量。在一些实施例中，第二泵是蠕动泵。

日用罐

本公开中的“日用罐”是指用于储存定期(例如每天)使用的流体的非反应性容纳部。对于施肥系统，日用罐可能含有预先在混合罐中混合的有时间限制的水和/或营养物供应。日用罐1712，如其名称所示，包含用于施肥系统1700的有时间限制的流体供应。由于其流体供应的变化性质，以及将其输送到植物、种子或幼苗和/或植芽的定制性质，施肥系统1700可能不会将其水和营养物供应1708的混合物储存超过一天左右。切断来自混合罐1710的供应的设备可以是与第二泵1716同步使用的输入阀。混合罐1710中的排放阀可以在特定条件下去除日用罐1712不需要的过量液体。与上述淡水供应罐1702一样，日用罐1712通常可以由绝热钢或耐温塑料制成，但是与混合罐1710一样，在一个实施例中它可以是半透明的，以确保适当的混合、以及测量供应的视觉设备。它可以像淡水供应罐1702和混合罐1710一样，根据系统需要而具有不同的尺寸。

喷嘴歧管

本公开中的“喷嘴歧管”是指能够输送液体和/或气体物质并分流到至少一个喷嘴的装置或腔室。喷嘴歧管914包括用于将液体或空气转移到从该部件延伸的至少一个喷嘴的管或管道。在一个实施例中，喷嘴歧管914可以是圆柱形，其中至少一个喷嘴从顶部圆形表面延伸穿过歧管集管。在另一实施例中，喷嘴歧管914可以是细长管的形式，其中至少一个喷嘴从所述细长管的侧面(例如，弯曲部分)延伸。利用至少一个喷嘴的喷嘴歧管914可以具有各种形状、构造和尺寸，适于刺穿位于从种植模块100抽出并放置在施肥系统1700中的种植搁架中的植物容器。喷嘴用淡水和营养物对单株植物、种子或幼苗和/或植芽进行施肥的方法将在本公开的后文详细讨论。

施肥站

施肥站902可以是植物通过上述部件的作用经受施肥的位置。在一个实施例中，施肥站902可以包括日用罐1712、第一泵1714、第二泵1716和喷嘴歧管914。种植模块100可以被带到施肥站902，并且它们的种植托盘108被移开，使得种植托盘108中的植物可以被施肥。这一过程将在后续章节中进行更详细的描述。

参考图18，示出了示例性控制系统1800。为了提供至少控制电的、气动的、动力的以及以其它方式致动和提供动力的施肥系统部件的设备，公开了控制系统1800。控制系统1800可以包括具有配线和开关的面板，该面板通常包含在用于罩护电线、开关和用于将电力传递到诸如驱动机构、泵等的其他部件的类似部件的固定金属封壳或其他容纳部内，例如可以包括在独立机柜中，如控制系统1802所示。在一个实施例中，控制系统1800可以包括在多个位置具有配线和开关的面板，这些位置包括但不限于：如控制系统1804所示的种植模块100，如控制系统1806所示的施肥台架904，如控制系统1808所示的喷嘴歧管、上传送器906和下传送器912，如控制系统1810所示的成像站908，如控制系统1812所示的托盘升降器910，以及整个植物种植设施的用于种植模块100(例如，用于如前所述的光照、风扇等)与施肥站的专用电力使用之间的电负载的效率和平衡的其他部件。控制系统1800另外可以由操作者手动构造，或者在能够向控制系统1800发送命令和从控制系统1800接收命令的软件的控制下通过自动或手动设备进行构造。任何设备都可以用于将所述命令传递到当前描述的电气控制系统1800(例如，包含电源、电线和开关)/从电气控制系统1800传递所述命令。

控制系统

本公开中的“控制系统”是指包括处理器、逻辑件、电线、开关和类似部件的装置，用于控制电力并将电力传递给其他部件或装置。这可以容纳在安全的封围容纳部内，通常是金属或塑料的，以用于罩护这些部件。在一个实施例中，控制系统可以同步和优化整个自动种植设施的环境的所有方面。这可以被实现以精确地满足植物需求，以获得最佳的植物体验、生长和收获产量。控制系统可以接收传感器输入，该传感器输入指示种植室或自动种植设施的其他部分中的温度、空气流、湿度、二氧化碳水平和其他周围环境或环境变量。控制系统可以调节HVAC操作，以对抗、维持或增强传感器输入指示的条件。

在一个实施例中，控制系统可以指示种植模块传输装置基于应用于每个种植模块的其机器可读标识来定位特定模块。本公开中的“机器可读标识”是指能够在没有人为交互的情况下进行解释的图形或可见标识符。示例性机器可读标识包括RFID或NFC装置、条形码和快速响应码。控制系统还可以向种植模块运输装置提供种植模块的已知位置、自种植模块中的植物最后一次施肥以来经过的已知时间或其他参数。控制系统因此可以指示种植模块运输装置基于为设施操作确定的算法或协议、并且基于整个设施中的站的已知位置来找到特定的种植模块并且将它们运输到适当的站。

在一个实施例中，控制系统可以基于自种植以来经过的时间、所拍摄的植物图像或其他数据接收关于打算施肥的植物的类型和种植模块内的植物已经达到的生长阶段的信息。基于该数据，营养物输入系统可以将期望水平的期望营养物分配到混合罐中。控制系统可以控制与营养物混合的淡水的量、混合的持续时间以及其他元素的添加。控制系统可以指示泵将营养物/水混合物从混合罐移动到日用罐或储罐中，以便在施肥站立即使用。基于被带到施肥站的种植模块的机器可读标识、以及从种植模块拉出以用于施肥的种植托盘的机器可读标识，控制系统可以控制将营养物/水混合物输送到喷嘴歧管的泵的操作时间、速度和持续时间。

在一个实施例中，控制系统可以控制施肥台架升降机、托盘运动系统、上输送器和下输送器、摄像机隧道或成像站(具有至少一个摄像机)以及施肥站的托盘升降器的操作。以此方式，在一个实施例中，基于重量或位置传感器，随着种植托盘从种植模块移开、放置在传送器上、成像、施肥并返回到种植模块，控制系统可以控制种植托盘的移动。控制系统可以读取种植托盘上设置的机器可读标识，以及由至少一个摄相机拍摄的成像数据，以确定运动、速度、持续时间等，对于这些运动、速度和持续时间，可以在最佳地考虑设置在该种植托盘内的种子、幼苗、植芽或植物的需要的情况下操作每个种植托盘。如植物容器的重量或其他考虑因素所示，控制系统可以指示与注射系统协同操作的容器夹紧系统，使得植物容器被固定，并且在施肥期间不会从其种植托盘内移出或破坏。

在一个实施例中，控制系统可以从种植模块内的传感器接收指示种植模块内温度、湿度、气流或其他条件的输入。基于这些输入，结合自种植以来经过的已知时间、种植模块的种植托盘内的植物的成像数据和/或其他参数，控制系统可以控制种植模块的通风系统、以及为种植模块内的光照托盘的光照阵列中的LED图案供电的光照通道。以此方式并且如前所述，自动种植设施内的种子、幼苗、植芽和植物所经历的条件，如温度、湿度、气流、二氧化碳水平、水、营养物、光强度、波长和暴露等，可以通过自动种植设施的控制系统跨整个设施上控制，并向下控制到逐个托盘或逐株植物的粒度。

参考图19，示出了种植托盘和植物容器1900。

在一个实施例中，多个种植搁架可以保持可变数量的植物容器，每个植物容器1904包含植物、种子或幼苗和/或植芽。生长搁架中的植物容器中的植物、种子或幼苗和/或植芽的数量和类型可以根据它们的集体施肥需求(即有效发芽和生长所需的光照、空气和液体)进行构造。本公开中的“植物容器”是指设计成促进单株植物生长的容纳部。植物容器可以包括外膜、不可渗透的外容器、盖件、基质、营养室、可渗透膜和根区。

包含多个植物容器的每个种植搁架可以包含在种植托盘1902内。如前所述，可以根据在单独的植物容器中生长的植物、种子或幼苗和/或植芽的集体需求将它们收集到种植搁架中。定位到种植托盘1902中的所述种植搁架可以由托盘运动系统从种植模块抽出。

图20示出了根据一个实施例的具有托盘插入物和植物容器2000的种植托盘。该种植托盘2002可以构造成接纳托盘插入件2004，该托盘插入件设计成容纳香肠型植物容器2006。根据其他类型的带有或不带有托盘插入件的容器的构造，可以容纳这些容器。以下描述附加实施例。

参考图21，示出了植物容器2100。不可渗透的外容器2104示出处于其竖直定向的壁2122内的两个分层的层：含有营养物的上营养室2118和含有根区和提供用于种子或幼苗生长的有机材料的基质2114层。本公开中的“营养室”是指不可渗透的外容器内的分层的层，其中含有用于对植物施肥的营养物。营养室可以形成在盖件与可渗透膜之间。可渗透膜2106将这两个分层的层分隔开，这两个分层的层由许多诸如膜材料之类的材料组成，根据正在生长的特定植物类型来计量其渗透性。本公开中的“可渗透膜”是指一种允许材料(通常但不限于液体)通过扩散穿过其的生物或合成膜。不可渗透的外容器2104另外包含基部2102，用于在运输期间或当单个植物容器包含在施肥系统内时保持过量的水或基质。本公开中的“不可渗透外容器”是指包括竖直定向的壁和基部的植物容器。不可渗透的外容器还可以包括盖件和顶缘。“基部”是指物体的最低部分或边缘，通常是物体搁置在其上或受支承的地方。营养室2112的顶部包括顶缘2126和盖件2120，盖件2120在顶缘处形成密封部以确保封围营养物2118。本公开中的“顶缘”是指不可渗透的外容器的上边缘或外边缘，通常为圆形或近似圆形。本公开中的“竖直定向的壁”是指与水平平面基本成直角的物体支承件；沿一个方向或对齐成使得顶部直接或大致在底部上方。

盖件2120包含圆形开口，即种子凹穴2124，种子或幼苗2128穿过孔口2116进入该种子凹穴沉积到基质2114中。本公开中的“凹穴”是指含有沉积物的腔体，沉积物例如种子、幼苗或植芽。注意，所述孔口2116的水平的水平在可渗透膜2106下方，确保沉积的种子或幼苗2128避免与营养室2112中的营养物2118直接接触。营养室2112内的营养物2118与种子凹穴2124隔离，其中，该凹穴的靠近营养室2112的一部分通过盖件2120的密封到可渗透膜2106的一部分与营养室隔离，使得营养物2118不与种子凹穴2124中的种子或幼苗接触。

施肥系统提供水2130，该水被添加到不可渗透的外容器2104中。施肥系统始于通过刺穿不可渗透的外容器2104的基部2102的多个喷嘴来泵送淡水供应。原水喷嘴2108或原水喷嘴2110根据单株植物或成组植物的施肥需要将水2130供应到营养室2112或基质2114。具体地，种子或幼苗2128形式(例如，在早期发育阶段)的植物可能需要基质2114中的水2130，但不需要营养室2112中的水，因为营养室2112中的水在发芽之前可能是不必要的并且可能是潜在有害的。一旦种子或幼苗2128已经发芽并准备好接受稀释的营养物，通过原水喷嘴2108或原水喷嘴2110的水以精确测量的量进入营养室2112，该量根据其种子或幼苗已经发芽的一种或多种植物的类型进行校准。然后，与来自喷嘴的水2130混合的营养物2118穿过可渗透膜2106以进入基质2114分层的层并对发芽的种子或幼苗施肥。可渗透膜2106的可渗透性的量再次根据其种子或幼苗已经发芽的一种或多种植物的类型进行校准。

植物容器

植物容器2100(即容纳部)可以由任何合适的材料制成，以便于储存植物。基本要求包括用相对湿气屏障隔离根部物质和基质2114的能力。还较佳的是，植物容器2100的材料能够承受较小的冲击而不破坏所提供的屏障。最后，最佳地选择材料以避免化学物质浸出到基质2114中。

在一些实施例中，绝热材料较佳地用于植物容器2100。例如，如果已知的运输条件可能使植物暴露于剧烈的温度波动，则绝热植物容器2100材料可以缓冲根部物质并在基质2114中提供更稳定的温度。因此，如果在白天的高温期间可以避免极端的温度升高，但同时基质热量的一部分保留到夜晚的凉爽中，这是期望的。此外，绝热材料可以降低许多植物易受的快速温度波动所带来的冲击。较慢的温度变化有助于保持植物的膨压稳定，并且保持营养吸收和植物的整体健康，而快速的温度变化会破坏这种压力，减缓或暂时阻止植物的吸收，导致发育和健康不良。

用于植物容器2100的示例性非限制性材料包括适当的塑料(例如，聚苯乙烯、聚苯乙烯泡沫或聚丙烯)和纤维素(具有可选的防水屏障)等。植物容器2100的材料可以来源于植物基材料，以由于其生物降解性和可再生性而使得所造成的环境影响最小化。例如，植物容器2100的材料可以来源于黄豆、玉米、土豆、大豆等。

在一些实施例中，单一模块形式的植物容器2100可以具有从约5到约500立方英寸、从约5到约100立方英寸、从约10到约75立方英寸、从约10到约50立方英寸和从约10到约25立方英寸的内部容积。在一些实施例中，单一模块形式的植物容器具有约5、7、10、15、20、25、30、35、40、50、75、100、150或200立方英寸的内部容积。

尽管植物容器2100组件在上文中描述并示出为单个且不同的单元，但是所公开的植物容器2100组件可以重复和/或串联扩展成具有多个连接的植物容器(例如，其中包含植物)的组件，例如一排或多排植物容器的托盘或搁架。

盖件

本公开中的“盖件”是指位于另一物体上、上方或周围的物体，尤其是为了保护或隐藏该另一物体。

如上所述，植物容器2100组件包括基本上密封抵靠植物容器2100的柔韧盖件。通常，盖件2120基本上密封抵靠植物容器2100的顶缘2126。通常在基质2114被放置到植物容器2100的内部空间中之后完成密封。在一些实施例中，在基质2114中没有种子或植物部分的情况下完成密封。种子或植物部分可以稍后通过盖件2120中的孔口2116插入。

术语“基本上密封的”及其语法变体表示盖件2120与植物容器2100之间保持接触，使得其基本上阻碍不可渗透的外容器2104的内部与外部之间的空气或蒸汽连通，以防止非蒸腾水损失。在这方面，较佳的是，来自不可渗透的外容器2104的内部的所有水分损失的大部分是植物蒸腾作用的结果(即，当植物在植物容器2100的外部具有叶片物质时)，而不是来自内部空间与外部之间的蒸发和气流。使用“基本上”表示允许一些蒸发或泄漏，但减缓逃逸以在基质2114内长时间保持足够的水合作用。密封可以根据本领域已知的任何合适的方法来实施，包括使用热密封(将部件结合在一起)、胶合或使用紧固件(如夹具、弹性带等)，以保持基本上密封。

柔韧盖件2120具有至少一个孔口2116，孔口2116足够大以使得环境光穿透到植物容器2100的内部空间中，从而使得从发芽种子延伸的芽可以向上延伸穿过孔口2116。然而，孔口2116可以同时足够小，以允许在生长中植物的茎一旦生长穿过孔口2116就与茎的侧部接触。因此，孔口2116小于正在生产的植物在其生长的成熟阶段时的冠部。茎与孔口2116边缘之间的接触提供了附加密封，以基本上防止湿气逸出，从而保持根部物质的水合作用，同时保持叶片物质的较低湿度。本公开中的“孔口”是指开口、孔或间隙，特别是芽或植芽在生长期间将会穿过的开口、孔或间隙。

盖件2120是柔韧盖件。术语“柔韧”用于表示盖件2120是柔性的，并且可以随着压力的施加而移动或弯曲。通常，盖件2120以相对绷紧的构造覆盖在植物容器2100上，并且如上所述密封抵靠植物容器2100的边缘。随着植物芽/茎穿过孔口2116，孔口2116的边缘接触茎以通过茎所施加的压力产生密封。随着茎在直径上生长和扩展，茎在盖件2120中的孔口2116的边缘上施加额外的压力。由于盖件2120的柔韧性，盖件2120屈服于由生长中的茎所施加的增加的压力，并且孔口2116膨胀以适应增加的茎宽度。较佳地，柔韧性使得密封被保持，同时不会显著阻碍茎的生长。

用于盖件2120的材料的性质可以通过考虑在植物容器2100中生产和储存的植物的特定植物品种来确定。膜材料的重量和组成可以足够坚固，以保持附着到植物容器2100，并在植物的储存/运输和生长期间承受这些元件。然而，盖件2120仍然可以是足够柔韧的，以允许植物的冠/茎在成熟时使其拉伸和移位(如上所述)。

示例性的盖件2120的材料包括塑料、箔等的片材。盖件材料的示例性非限制性示例包括：聚苯乙烯、聚丙烯、箔和金属材料、植物基聚合物(例如，来源于玉米、土豆、大豆等)。膜可以是任何程度的不透明性。在一些实施例中，盖件材料能够接收印刷或压花以适应品牌或其他标记。

在一些实施例中，盖件2120基本上是平面的。然而，在一些实施例中，盖件具有构造成即使平面叶片抵靠盖件设置也允许空气在通道中循环的一些构型。例如，能够保持其压花图案的膜材料(如箔)的显著压花可以通过与接触的叶片产生分离来产生气流通道。通道防止在生产和分配过程期间长时间接触膜的叶片腐烂。虽然叶片不需要显著通风，但空气通道防止由于叶片的平坦表面与平坦膜的平坦表面的叠合造成的叶片窒息。该膜的某种质地变化在叶片与膜之间产生了足够的分离，即使只是一种“过程(轨迹)”质地或通道，也可以足以在长时间内防止这种窒息和腐烂。

孔口数量和孔口尺寸可以根据所生产的产品的品种而变化。在一些实施例中，盖件2120中的至少一个孔口2116的范围从约1/16英寸到约3/8英寸，这取决于所生产的品种。

多个孔口的数量和间距也取决于所需的产品和成品的品种。用盖件2120中高达每平方英寸约30-40个孔口的频次可以使微绿色植物、可食用的花和营养草生长得更好。相比之下，用每平方英寸约1-5个孔口(如每平方英寸1-2个孔口)可以使每粒种子的叶片质量较小的植物(如菠菜)生长得更好，以达到所需的叶子密度。除非期望在单个植物容器2100中混合或调和生菜，否则抽穗生菜通常在植物容器2100的中心使用单个孔口。

在一些实施例中，植物容器2100组件包含多种植物类型(例如，生菜)的混合物。例如，在具有多种生菜品种的实施例中，可以围绕膜的近周缘均匀放置约3-5个孔口。不同品种的生菜被放置在这些孔口中，从而形成在单个产品中具有活生菜/绿色蔬菜的混合物的单个植物容器2100。该具体实施例对生产者的好处是，能在更短的时间内生产这种“混合”产品，因为目标是实现3-4个小产品，需要20-30天的生长时间，而单一品种的生菜在系统中需要长达50天才能达到全尺寸。对消费者的好处是，为了实现这种混合，人们可能不得不购买3-4种单独的产品，或者只能购买新鲜度、寿命、外观和营养价值受损的“切割”混合产品。

可渗透膜

可渗透膜2106可以由允许营养物和水流过但允许营养物2118与基质2114分离的任何材料制成。

营养室

营养室2112可以包括对特定品种植物有益的任意种类的营养物2118。示例包括氮、磷、钾和钙，但不限于此。

可以通过在可渗透膜2106与盖件2120之间形成密封来构造营养室2112，所述密封既在盖件的施加于顶缘2126的部分附近的外径处，也围绕盖件的凹穴部分。可以在形成任一密封之前添加营养物2118，从而形成营养室2112。

在另一个实施例中，可以通过从枕头形腔室开始形成营养室2112，该枕头形腔室的一侧由盖件材料构成，另一侧由可渗透膜2106材料构成，营养室2112填充有营养物2118，该枕头形腔室围绕其周边密封、并且尺寸与植物容器2100的顶缘2126大致相同。可渗透膜2106的中心部分被密封到盖件材料的中心部分以形成凹穴(没有孔口2116)。在一个实施例中，作为密封过程的一部分，形成凹穴并且在凹穴内形成孔口2116。

基质

基质2114(即生长介质)的组分由在植物容器2100中培育的一种或多种植物的已知要求来确定。例如，已知不同成分的土壤用于种植各种可食用和观赏植物。

基质2114还可以包括添加肥料、营养添加剂、矿物补充剂、有益共生微生物等，以优化生长条件。此外，如果需要的话，基质2114还可以包括有效量的杀虫剂、选择性除草剂、杀菌剂或其他化学物质，以去除、减少或防止寄生虫、杂草、病原体或任何其他有害生物的生长。用于基质2114的营养配方的制剂可以根据所生产和运输的植物的品种进行适当的调整。在一些实施例中，可以通过增加或甚至减少特定矿物质来调整营养制剂，以优化和调节包装内植物的生长速率，并保持或增强植物的颜色。举例来说，如果罗勒植物突然被长时间放置在黑暗的环境中，植物最初可能会加快其生长速度，试图“接触”并重新获得不再受到的阳光。这种类型的快速生长对包装植物来说是有问题的，因为它耗尽了植物的能量和营养储备。特定的矿物配方可以在储存条件期间减少或减缓这种生长激增，从而保持和促进植物的长期活力。此外，在植物包装和运输过程中，可以定期调整营养制剂，以促进保持颜色和脆度。

因此可以基于正在培育的植物的各种考虑进行最佳选择和组配基质2114。提供了考虑因素的简要讨论。首先，不同品种的植物在植物容器2100内具有不同的根结构。“成熟”根部的尺寸(长度和周长)可以占据植物容器2100内的“有限”空间的大部分。这可能需要在基质内使用吸收性和膨胀性材料，以在发芽期间暂时膨胀并占据植物容器2100内的大部分容积。当处于发芽或生长阶段早期时，植物容器2100的容积较佳地主要填充有基质，以便在膜的顶部和孔口2116附近支承种子或幼嫩植物物质。基质也是理想地稳定的，最大限度地减少空隙或移动，以确保种子/幼苗在其位于孔口2116处或附近的位置中保持稳定足够的时间，以允许茎发芽延伸穿过孔口2116并使根部穿透到基质中。随着根部的数量和大小的增加，它们可能能够“置换”这种最初膨胀的材料，并利用可膨胀材料所占据的区域的容积。这允许根部完全成熟和发育，而不会在植物容器2100内变得根部束缚和压缩得太紧。

其次，氮、磷和钙是有助于许多所关注的植物品种的快速生长周期的营养物。许多植物品种通常在其快速生长周期期间消耗大量。在水溶性种植方法中，这些营养物可能不是“有机”来源的，也不符合国家有机计划(NOP)和美国农业部(USDA)的规定。这意味着作为水培设施的“有机认证”是不可能的。为了克服这一点并促进有机认证，可以在基质2114中包括经计算的量的经批准的“有机”氮、磷和钙营养物。然而，为了避免“营养毒性”问题，即由于浓缩肥料的密集来源而灼烧，在仍提供足够的氮、磷和钙来源的同时，可以在掺入有机源之前对其进行预处理。这种预处理需要在添加它们之前暴露于相关的微生物活性。所需营养物的确切数量是为受试植物的完全生长和表达而计算的。源营养物最初是以压缩、颗粒的形式提供的。将颗粒(小球)引入该基质组合内的一小群有益细菌中。随着微生物活动开始，细菌的菌落很小，因此处理少量的有机营养物。随着这一过程的继续，这种微生物驱动的分解的副产物现在能够被植物的根部吸收。随着时间的推移，细菌群落和微生物活性增加，使得越来越多的营养物可用于植物根部。因为这种微生物群落的繁殖是指数级的，所以营养物的加工和可用性也是指数级的。该过程导致可吸收形式的营养物质的可控时间释放。该过程防止了植物发育初期的营养毒性，并提供了与生长中植物的生长需求相称的可吸收营养物，包括在需求最高时的生长最后三个月。这一过程对于在非常小且密封的植物容器中成功生长完全表达的植物至关重要。

第三，考虑到植物容器2100是密封的，到根系统的额外氧气可以通过引入水以进行水合而进入。氧气包含在水中或水面上，并被输送到植物根部。如果该氧气水平不够，可以向基质中添加有机认可的氧化剂，以促进根区的进一步氧合作用。

在一些实施例中，基质2114进一步包含增稠剂。增稠剂产生的效果类似于植物生命中自然发生的事件。当生长季节即将结束时，植物可能会经历某些环境信号，从而诱导植物产生胶乳。环境信号往往基于资源日益稀少。例如，白天的长度缩短，阳光强度降低，水合作用可能减少，或者植物的食物稀缺。例如，生菜植物中的胶乳比水厚，并且味道非常苦。植物产生这种胶乳是为了减缓循环，从而减缓枯萎过程，并延长其寿命，足以使植物能够迅速播种和开花，以自我保护物种。与天然胶乳一样，增稠剂减缓植物的蒸腾速率，从而在植物容器2100组件中的长时间储存期间减缓植物从基质2114吸收水。此外，新陈代谢和生长相应地减慢，从而保存营养物。这种有效的水“定量配给”在较长的时间内保持基质2114中的水分水平，并防止植物在运输期间耗尽维持生命的资源。这延长了植物在储存期间的复原力，并改善了市场上的成品。

示例性的非限制性增稠剂包括琼脂和明胶基产品。

琼脂是一种素食基明胶，由藻类制成。根据所需的保质期延长期，某些品种的农产品可以使用琼脂。通过将这种明胶以特定的比例混合在水中，可以控制水的粘度(有或没有营养物)。通过增加粘度(将水稍微增稠为温和的明胶状物质)，水在整个植物中的循环会稍微凝结并减慢。这减缓了植物对水分的吸收。它还减缓了植物的蒸腾作用(从叶片表面散发出的水分)。通过这样做，植物容器2100中的水分持续时间更长，因为植物使用它的速度更慢。

虽然并非所有品种都需要使用增稠剂或琼脂，但根据所需的保质期和在分配和随后的展示期间可能经历的预期环境条件，对于大多数植物可能会包括不同浓度的增稠剂或琼脂。为了说明，在6盎司植物容器2100中的单个生菜植物和品种可以包含4-5盎司的水合作用。在该示例中，1-2份琼脂对99-98份水(分别)，有利于保持生菜的长期活力。相对于基质2114的浓度和含水量可以基于植物品种和预期用途进一步优化。

参考图22，植物容器俯视图2200，其示出了如图21所示的植物容器2100的俯视图。如图所示，圆形盖件2202配合在较小但也是圆形的顶缘2204之上，形成密封以将营养物包封在不可渗透的外容器的最上分层的层中。在盖件2202和下面的顶缘2204的中心处，种子凹穴2206在顶缘2204和盖件2202的中心形成圆形切口。在种子凹穴2206的基部处，孔口2208提供开口，生长中的植物穿过该开口形成密封，防止营养室中的营养物伤害穿过种子凹穴2205生长的幼苗或植芽。

参考图23，示出了具有芽的植物容器2300，其显示了植物已经成熟到发出芽并在基质2316内的根区2304中建立根部的程度。本公开中的“基质”是指植物可生长在其中或其上的生物和化学非活性材料。本公开中的“根区”是指植物根部周围的氧气和土壤(基质)区域。

如图所示，不可渗透的外容器或托盘插入件2306保持其组成部件，如先前在图20中所示，即基部2302、盖件2322、顶缘2328、竖直定向的壁2324、种子凹穴2326和孔口2318。在不可渗透的外容器或托盘插入件2306内部，上营养室2314和下基质2316由可渗透膜2308分隔开，并且诸如原水喷嘴2312和原水喷嘴2312之类的多个喷嘴穿透不可渗透的外容器或托盘插入件2306的基部2302，以在施肥过程期间将水馈送给营养室2314、基质2316、或者二者一些组合。

在发芽和生长后，表现为植物2310的一个或多个芽的植物延伸穿过孔口2318和种子凹穴2326，将根部送过基质2316中的根区2304。为了防止植物2310的芽因与营养物2320直接接触而受损，当植物自身推动通过穿过孔口2318进入种子凹穴2326并进一步将其生长延伸到不可渗透的外容器或托盘插入件2306上方时，在孔口2318处形成密封。

图24A至图24B示出了根据一个实施例的具有植物容器的托盘插入件2400。具有植物容器的托盘插入件2400包括具有已就位的植物容器的托盘插入件2402。植物容器可以是如图所示的香肠型植物容器2404，并且可以放置在托盘插入件2402的容器腔2406内。

此处可以看到压力脊2412在香肠型植物容器2404上施加向内的压力，使得香肠型植物容器2404可以围绕压力脊2411变形，增加了与压力脊2412接触的香肠型植物容器2404的表面积，从而增加了将香肠型植物容器2404保持固定在容器腔2406内所施加的摩擦力。还示出了夹持件压持槽2414，其将允许夹持件2408将香肠型植物容器2404保持就位，如图所示。夹持件2408可以包括如图所示横跨香肠型植物容器2404的顶部跨越容器腔2406的部分，或者在另一个实施例中可以包括从托盘插入件2402的底部向上延伸穿过夹持件压持槽2414并在容器腔2404上方的指状物，或者可以以其它方式构造成使得夹持件2408可以施加向下的反压力以对抗来自施肥针的压力。

图24B示出了具有植物容器的托盘插入件的仰视图2400。香肠型植物容器2404可以通过搁置在容器腔体2406底部的施肥孔2410看到。以此方式，如图15所示，插入施肥孔2410中的施肥针可以接触、刺穿和穿透香肠型植物容器2404的外膜，以便将水和营养物(即，肥料)注入外膜内的基质以及其中包含的种子或植物。

图25示出了根据一个实施例的经由AVG运输的种植模块2500。可以以多种方式围绕自动化种植设施运输种植模块100。在一个实施例中，可以使用自动导引车(AGV)2502来运输种植模块100。

AGV既可以是提升系统，也可以是运输系统。种植系统的所有方面，包括但不限于：AGV、HVAC、施肥站、光照、水平气流、水合作用、营养成分、二氧化碳、臭氧、氧气等都可以被控制。在任何给定的时间，管理这些方面的控制系统可以知道腔室的布局和内容物、该腔室中的模块的数量、腔室中每个模块的位置、每个模块内的托盘的数量、每个托盘上的植物的品种、每个托盘内的每株植物的年龄、以及托盘中每株植物的理想护理指示。在一个实施例中，植物的这种库存(品种、年龄、位置、每日指示等)可以包含在控制系统内，并且可以使用单个托盘级QR码进行索引。通过扫描每个模块和每个托盘的QR码，可以从控制系统中检索最佳护理数据/指令，并由设施/系统执行，包括AGV需要多久一次来拿取模块、施肥(给料和灌溉)、拍照、调整光照竖直度、装载/卸载、包装等。

在移除托盘进行施肥期间，可参考托盘级QR码。模块级QR码可在运输期间参考，并可在不同位置进行扫描，以保持模块的准确库存和位置，即，当提供给施肥站时、当提交给调光站时、在进入或离开腔室时、当收获或填充种子时(装载/卸载站)、当提供给灭菌室时，等等。因此，植物是托盘的一部分，托盘是模块的一部分、模块是腔室的一部分以及腔室是设施的一部分。“植物”在设施的所有区域和阶段的运输可以通过设施/系统的不同层级上的QR码进行跟踪。QR码也可以沿着设施的底板放置，并由AGV扫描，以随着它们运动指示位置数据，从而为其内部引导系统提供位置参考。在一个实施例中，托盘可以具有固附的射频识别(RFID)标签，而不是利用QR码。RFID标签也可以用于种植模块，但不用于托盘。在一个实施例中，存储器数据跟踪可以与RFID跟踪一起用于托盘。

前文基于若干较佳实施例描述本公开中的方法、设备和系统。不同变型的不同方面被认为是相互结合地描述的，使得本领域技术人员基于本文阅读时的所有组合可以被认为是在本发明的概念内阅读的。较佳实施例不限制本文的保护范围。

在详细描述了本申请的发明的实施例并参考其说明性实施例之后，很明显，在不脱离本发明的范围的情况下，修改和变型是可能的。

Claims (20)

1.一种种植模块，包括：

多个托盘模块，所述托盘模块在种植托盘上方包括光照托盘，

所述光照托盘包括：

光照阵列；以及

至少一个传感器；以及

所述种植托盘适于保持多个植物容器；以及

机器可读标识；

其中，所述种植模块构造成以竖直堆叠构造保持所述多个托盘模块；以及

其中，所述光照托盘中的光照阵列构造成将光照提供给所述光照托盘正下方的所述种植模块中的所述种植托盘上的所述多个植物容器。

2.根据权利要求1所述的种植模块，其特征在于，还包括：

附接和支承硬件，所述附接和支承硬件构造成固定和支承在所述种植模块内以竖直堆叠构造的所述多个种植托盘，

其中，所述附接和支承硬件进一步构造成能调节地固定和支承所述多个光照托盘，所述光照托盘布置成使得所述多个种植托盘中的每一个位于所述多个光照托盘中的一个的下方。

3.根据权利要求1所述的种植模块，其特征在于，还包括种植模块基部。

4.根据权利要求1所述的种植模块，其特征在于，所述至少一个传感器测量所述种植模块内的光照、温度或湿度。

5.根据权利要求1所述的种植模块，其特征在于，所述机器可读标识是条形码、快速响应(QR)码、射频识别(RFID)装置或近场通信(NFC)装置。

6.根据权利要求1所述的种植模块，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统用于控制所述多个光照阵列、至少一个风扇和至少一个电源中的至少一个，其中，所述至少一个电源将电力供应到所述多个光照阵列、所述至少一个风扇和所述至少一个传感器。

7.根据权利要求1所述的种植模块，其特征在于，所述多个植物容器包括：

不可渗透的外容器，所述不可渗透的外容器在根区中包括基质；

盖件，所述盖件处于所述不可渗透的外容器上面；

可渗透膜，所述可渗透膜接触所述基质；

营养室，所述营养室包括营养物，其中，所述营养室处于所述盖件与所述可渗透膜之间，并且所述营养物与所述可渗透膜接触；以及

凹穴，所述凹穴允许植物、种子或幼苗穿过所述盖件中的孔口和所述可渗透膜到达所述基质。

8.根据权利要求1所述的种植模块，其特征在于，所述多个光照阵列包括使用来自所述至少一个电源的电力的发光二极管(LED)灯。

9.一种种植植物、种子或幼苗的方法，包括：

使用施肥系统以从种植模块抽出包括多个植物容器的种植托盘；

所述种植模块包括：

多个托盘模块，所述托盘模块在所述种植托盘上面包括光照托盘，

所述光照托盘包括：

光照阵列；以及

至少一个传感器；以及

所述种植托盘适于保持所述多个植物容器；以及

机器可读标识；

其中，所述种植模块构造成以竖直堆叠构造保持所述多个托盘模块；以及

其中，所述光照托盘上的所述光照阵列构造成将光照提供给所述光照托盘正下方的所述种植模块中的所述种植托盘上的所述多个植物容器；

所述施肥系统包括：

托盘运动系统，用于从所述种植模块抽出所述种植托盘、以及将所述种植托盘放置回所述种植模块中；

托盘升降器，用于降低和升高所述种植托盘；

第一泵，所述第一泵与淡水供应和营养物/水混合物中的至少一个流体连通；以及

喷嘴歧管，所述喷嘴歧管与所述第一泵、所述淡水供应和所述营养物/水混合物中的至少一个流体连通，

所述喷嘴歧管包括：

歧管集管；以及

至少一个喷嘴，所述至少一个喷嘴与所述歧管集管流体连通，其中，所述至少一个喷嘴构造成将由所述第一泵供应的所述淡水供应和所述营养

物/水混合物中的至少一种注入到所述种植托盘上的所述多个植物容器中，

所述多个植物容器包括：

植物、种子或幼苗；以及

根区中的基质；

朝向所述多个喷嘴升高或降低所述种植托盘；

将营养物和所述淡水供应中的至少一种注入到所述多个植物容器中；以及

将所述种植托盘放置回所述种植模块中。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述至少一个传感器测量所述种植模块内的光照、温度或湿度。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述机器可读标识是条形码、快速响应(QR)码、射频识别(RFID)装置或近场通信(NFC)装置。

12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统用于控制所述托盘运动系统、所述托盘升降器、所述第一泵、所述光照阵列、所述至少一个风扇、所述至少一个传感器和所述至少一个电源中的至少一个。

13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括使用所述多个喷嘴将加压空气注入所述根区，其中，所述喷嘴歧管与所述加压空气流体连通。

14.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述施肥系统还包括以下的至少一个：

至少一个摄像机，其中，所述至少一个摄像机拍摄至少一个植物容器和生长在所述植物容器中的幼苗和植物的视频或图像；

混合罐，所述混合罐与所述淡水供应流体连通；

营养物供应，所述营养物供应与所述混合罐流体连通；

第二泵，所述第二泵与所述混合罐流体连通；

日用罐，所述日用罐与所述第一泵和所述第二泵流体连通；以及

所述喷嘴歧管与加压空气之间的流体连通。

15.一种植物种植系统，包括：

多个植物容器；

种植模块，所述种植模块包括：

多个托盘模块，所述托盘模块在种植托盘上方包括光照托盘；

所述光照托盘包括：

光照阵列；

至少一个风扇；

至少一个传感器；以及

至少一个电源；

所述种植托盘适于保持所述多个植物容器；

种植模块基部：

处于所述光照托盘上的机器可读标识；以及

种植搁架，所述种植搁架构造成搁置在所述种植模块基部上，所述种植搁架构造成将所述多个托盘模块保持在竖直堆叠构造中；

所述光照托盘上的所述光照阵列将光照提供给所述光照托盘正下方的所述种植搁架中的所述种植托盘上的所述多个植物容器；

施肥系统，所述施肥系统包括：

托盘运动系统，用于从所述种植模块抽出所述种植托盘、以及将所述种植托盘放置回所述种植模块中；

托盘升降器，用于降低和升高所述种植托盘；

第一泵，所述第一泵与淡水供应流体连通；

喷嘴歧管，所述喷嘴歧管与所述第一泵和所述淡水供应中的至少一个流体连通；以及

所述喷嘴歧管包括：

歧管集管；以及

多个喷嘴，所述多个喷嘴与所述歧管集管流体连通，其中，所述多个喷嘴构造成将由所述第一泵供应的营养物和来自所述淡水供应的水中的至少一种注入到所述种植托盘上的所述多个植物容器中，以及

所述多个植物容器包括：

不可渗透的外容器，所述不可渗透的外容器在根区中包括基质；

盖件，所述盖件处于所述不可渗透的外容器上面；

可渗透膜，所述可渗透膜接触所述基质；

营养室，所述营养室包括营养物，其中，所述营养室处于所述盖件与所述可渗透膜之间，并且所述营养物与所述可渗透膜接触；以及

凹穴，所述凹穴允许种子或幼苗穿过所述盖件中的孔口和所述可渗透膜到达所述基质。

16.根据权利要求15所述的植物种植系统，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统用于控制所述托盘运动系统、所述托盘升降器、所述第一泵、所述光照阵列、所述至少一个风扇、所述至少一个传感器和所述至少一个电源中的至少一个。

17.根据权利要求15所述的植物种植系统，其特征在于，所述至少一个传感器构造成测量所述种植模块内的光照、温度或湿度。

18.根据权利要求15所述的植物种植系统，其特征在于，所述施肥系统还包括以下的至少一个：

至少一个摄像机，其中，所述至少一个摄像机拍摄植物、种子或幼苗的视频或图像；

混合罐，所述混合罐与所述淡水供应流体连通；

营养物供应，所述营养物供应与所述混合罐流体连通；

第二泵，所述第二泵与所述混合罐流体连通；

日用罐，所述日用罐与所述第一泵和所述第二泵流体连通；以及

所述喷嘴歧管与加压空气之间的流体连通。

19.根据权利要求15所述的植物种植系统，其特征在于，所述多个喷嘴在不刺穿所述盖件的情况下刺穿所述植物容器的所述不可渗透的外容器和所述可渗透膜。

20.根据权利要求15所述的植物种植系统，其特征在于，所述机器可读标识是条形码、快速响应(QR)码、射频识别(RFID)装置或近场通信(NFC)装置。