JP6595505B2

JP6595505B2 - 植物を生産するシステム及び方法

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Publication number: JP6595505B2
Application number: JP2016568110A
Authority: JP
Inventors: ヨハネスベイル，ヤコブ; フランスタコヴィッセル，コルネリス
Original assignee: ヴィヴィベスローテンフェンノートシャップ
Priority date: 2014-02-10
Filing date: 2014-10-15
Publication date: 2019-10-23
Anticipated expiration: 2034-10-15
Also published as: JP2017507666A; US20170020092A1; CA2938160C; US11166416B2; AU2018271306A1; NL2012234C2; KR20160119104A; CN105979769B; CN105979769A; EP3104682B1; WO2015117685A1; CA2938160A1; EP3104682A1; AU2018271306B2; AU2014381769A1

Description

本発明は植物の生産に関し、詳細には、植物を生産するシステム及び植物を生産する方法に関する。

温室内で植物を栽培することができる。温室内では植物の栽培環境が制御される。温室は、ガラス又はプラスチックの屋根、しばしばガラス又はプラスチックである壁などのさまざまなタイプの被覆材料を含む構造建造物である。植物は、被覆材料の下の障害物のない共用空間内で成長する。植物は、土又は支持体（substrate）の中で成長する。制御されることがある因子には、温室の技術的仕様に応じて、温度、光及び遮光のレベル、灌水、施肥ならびに大気中の湿度などがある。

しかしながら、このような温室は、温室内での交差汚染（cross-contamination）を防ぐ十分な能力を提供しない。温室内の植物が感染した場合、近傍の植物に病原体が広がる可能性がある。温室は通常、莫大な数の植物を含むため、交差汚染の危険性は相当に大きい。

鉢は通常、空気用の上面の開口と、（例えば水トレー（water tray）上に配置された）水用の底部の別の開口とを有する。病原体は通常、これらの開口から入り、次いでこれらの開口を通って再び広がる。

鉢の底部開口を閉じる多くの試みは満足のいくものとはなっていない。底部開口を閉じると、植物の根に酸素を供給することがより困難になる。土を使用するのか又は溶液栽培を使用するのかに関わらず、酸素はもはや底部からは到来せず、土／水の上方からしか来ないため、根が得る酸素は減少する。例えば上面に小さなフィルタを有するキャップを鉢に被せることによって上面の開口も閉じられると、この状況は特に悪化する。フィルタを使用して上方からの病原体を遮断すると、空気／蒸気の交換が大きく制限される。その結果、酸素は根にほとんど到達することができず、そのため植物はうまく成長しない。

したがって、目的は、植物間の交差汚染の危険性を低減させることにある。

本発明の第１の態様は、植物を生産するシステムであって、
− 屋内環境と、
− 植物を入れて栽培及び輸送するための複数の植物ホルダ（plant holder）と、
− 屋内環境内の温度及び湿度を少なくとも制御する制御装置と
を備え、植物ホルダが、
− 屋内環境内の植物ホルダの（閉じた）内部空間と外部空間（この外部空間は例えば複数の植物ホルダによって共用される）との間の非平面境界を画定する半透過性ホイル（semi-permeable foil）と、
− 植物に与えるために所定量の液体を内部空間内に閉じ込めるリザーバ（reservoir）と
を備え、
内部空間内で植物が成長できるようにリザーバ及び半透過性ホイルが構成されており、
半透過性ホイルが、水蒸気及び空気を透過させ、病原体を効率的に遮断する、
システムに関する。

このシステムは、（緑色）植物を生産するための（例えば１つ又は複数のキャビン（cabin）を備える屋内空間内に配置された）屋内システムであるべきである。この植物は、レタス、ハーブ又はスプラウト（sprout）とすることができる。液体は、水及び成長培地（growth medium）を含むことが好ましい。

内部空間と外部空間との境界を画定するために半透過性ホイルが使用される。したがって、複数の植物ホルダが複数の内部空間を提供する。内部空間は互いに分離されている。植物ホルダは同じ外部空間を共用することができる。半透過性ホイルは、植物間の良好な分離を提供することができる。したがって、植物ホルダはそれぞれ、個別の温室のように機能して、病原体が入って来ること及び病原体が出て行くことを防ぎ、及び／又は内部空間内の相対湿度を外部空間内の相対湿度よりも高く維持することができる。

半透過性ホイルは非平面境界を形成する。この境界は、植物を包容するための例えば袋（bag）の形態の空洞（hollow）を画定するのに適したようなものとすることができる。半透過性ホイルは、同一平面にない、半透過性の少なくとも２つの表面領域を有することが好ましい。このような半透過性ホイルは、植物ホルダ内の空気循環を改良することができる。したがって、それぞれの植物ホルダ内で、水蒸気の入口及び出口を備える換気を達成することができる。一実施形態では、半透過性ホイルの第１の表面領域が入口を形成し、第１の表面領域と非平面である第２の表面領域が出口を形成する。

半透過性ホイルは、水蒸気及び空気に対して両方向に透過性であることが好ましい。この半透過性は、半透過性ホイル上に孔（perforation）を提供することによって達成することができる。一実施形態では、それぞれの孔が、（例えば１０〜１００μｍの間の直径を有する）０．０００３〜０．０３５ｍｍ^２の間の範囲のふさがれていない領域（以後、開放領域（open area））を有する。

一実施形態では、半透過性ホイルが、均一に分布した孔を備える。それらの孔は、所望の透過能力に応じて、例えば単位時間当たりの量に換算した所望の透過能力に応じて、（平均して）１ｃｍ^２当たり０．０１個から１ｃｍ^２当たり１０００個の量で配置することができる。入口及び出口は、半透過性ホイル上の均一に分布した孔によって形成することができる。孔の第１のグループが入口を形成し、孔の第２のグループが出口を形成する。半透過性ホイルの半透過特性を提供するホイル上の孔以外には開口がないことが好ましい。孔の第１のグループは、内部空間に空気が、例えば非平面境界の側面から入ることができるように構成することができる。孔の第２のグループは、内部空間から外部空間へ水蒸気及び空気が、例えば非平面境界の頂面から出て行くことができるように構成することができる。この側面と頂面は６０〜１３５度の角度で交わることができる。したがって、出口として機能する孔は、屋根の煙突と同様の機能を有し、入口として機能する孔は、壁の窓と同様の機能を有する。入口には乾いた空気が流入し、出口からは湿った空気／蒸気が流出する。このようにすると理想的な循環を達成することができる。

一実施形態では、半透過性ホイルによって、植物ホルダの内部空間と外部空間との間の全境界（complete boundary）が形成される。一実施形態では、植物ホルダの内部空間内にリザーバが受け取られる。このことは、（乾いた空気の）入口及び（湿った空気の）出口を配置するのに十分な面積を非平面境界上に有することを可能にする。他の実施形態では、リザーバが、植物ホルダの境界の部分を形成する。植物ホルダの内部空間と外部空間との間の全境界の少なくとも８０％、より好ましくは少なくとも９０％、より好ましくは少なくとも９５％が半透過性ホイルによって形成されることが好ましい。

リザーバは、所定量の液体を植物ホルダの内部空間内に閉じ込める。植物ホルダは、内部空間内の閉じ込められた水を植物に与えるように構成される。植物ホルダは例えば、外部空間から水が供給されないように構成される。これによって、植物ホルダ内の無菌環境を維持することができる。

内部空間内の空気循環は、たとえ植物の成長空間と液体との間に追加の分離体（separation）（例えば液体を供給するための（小さな）開口を有する膜）が配置されている場合であっても、根が酸素を得ることを助ける。したがって、内部空間内には植物と水の両方が閉じ込められるが、根は依然として十分な酸素を得ることができる。この酸素は、外部空間から持ち込まれたもの、又は光合成過程を通して植物によって生成されたものであることができる。

一実施形態では、半透過性ホイルが、複数の孔をトンネルとして形成できる厚さを有し、孔の面積の平方根と半透過性ホイルの厚さとの比が、０．６５から１．３５の間、好ましくは０．６８から１．３２の間である。半透過性ホイルは厚さを有するため、これらの孔（例えば穴（hole））は複数のトンネルを形成することができる（例えば半透過性ホイルの厚さがトンネルの長さになる）。トンネルの寸法がある範囲内にあるときは、入口及び出口を介した内部空間の空気循環及び／又は換気をかなり改良することができることを本発明の発明者は観察した。これが起こるのは、孔の面積の平方根と半透過性ホイルの厚さとの比が、０．６から１．３５の間、好ましくは０．６６〜１．３の間、より好ましくは０．６７〜１．２の間であるときである。一実施形態では、それぞれの孔の表面積が、０．００２〜０．０３５ｍｍ^２の範囲（好ましくは０．００４〜０．０２ｍｍ^２の間の範囲）にあり、例えば、それぞれの孔の直径が、６０〜２００μｍの範囲、より好ましくは８０〜１６０μｍの範囲にあり、及び／又は半透過性ホイルの厚さが９０〜１１０μｍの範囲にある。孔が、０．０３５ｍｍ^２よりも小さな表面積（例えば１００μｍよりも小さな直径）を有するとき、孔はさらに、病原体を遮断する良好な性能を有する。一般に、孔が小さいほど病原体からの保護は良好になる。上で説明した空気循環と病原体の遮断の両方を考慮すると、好ましい一実施形態では、孔の面積の平方根と半透過性ホイルの厚さとの比が、０．６から０．８の間の範囲に構成される。

一実施形態では、このシステムがさらに、植物ホルダ上／植物ホルダの上、好ましくは半透過性ホイル上／半透過性ホイルの上に空気流を発生させる空気分配装置（air distributor）を備える。この空気分配装置はさらに換気効果を改良する。このシステムは、空気循環をさらに改良する空気分配装置を備えることができる。一実施形態では、このシステムが、非平面境界の少なくとも２つの表面領域上に層流を生み出す空気流発生装置を備える。一実施形態では、この空気流発生装置が、０．２〜２ｍ／秒の速度、より好ましくは０．９〜１．１ｍ／秒の範囲の速度の空気流を生み出すように構成される。

一実施形態では、半透過性ホイル及び制御装置は、内部空間内の液体の量が２４時間当たり１０〜３０ｍｌの速度、好ましくは２４時間当たり１５〜２５ｍｌの速度で減るように、この液体が制御された速度で蒸発できるように構成される。

一実施形態では、内部空間内の水蒸気％を、外部空間内の水蒸気％よりも高いレベルに維持するように、植物ホルダ、好ましくは半透過性ホイルが構成される。

一実施形態では、植物ホルダが、袋、例えばプラスチック又は他の柔軟な材料でできた非剛性容器の形態の袋を形成し、容易に運ぶことができる。一実施形態では、植物ホルダが、運搬用の取っ手を、好ましくは上面に有し、リザーバが、植物ホルダの底面の近くに置かれる。

一実施形態では、所定の温度範囲内で植物を栽培するように制御装置が適合されている。この範囲は実質的に、固定されたある温度とすることができ、又は±１もしくは±１０℃の範囲とすることができ、又はそれよりも大きな範囲とすることもできる。

一実施形態では、所定の温度範囲内で植物を栽培するように制御装置が適合されており、又は屋内環境内の所定の温度範囲を調整及び／もしくは維持するように制御装置が構成されており、及び／又は屋内環境内の所定の湿度範囲を維持するように制御装置が適合されており、及び／又は外部空間内の６５％ＲＨよりも低い相対湿度及び内部空間内の７５％ＲＨよりも高い相対湿度を、例えば半透過性ホイル上の孔の表面積を調整することにより維持するように、制御装置及び半透過性ホイルが構成されている。内部空間内の相対湿度を、外部空間内の相対湿度よりも少なくとも１０％（好ましくは３０％）高く維持するように、制御装置及び半透過性ホイルが構成されていることが好ましい。

相対湿度（φ）は、所与の温度における水蒸気（Ｈ_２Ｏ）の分圧（ｅ_ｗ）と水の飽和蒸気圧（ｅ^＊ _ｗ）の比である。相対湿度は普通、このような比の百分率として表現される。湿った空気は乾いた空気よりも軽いため、湿度のこのような差は、煙突効果（chimney effect）の発現を助けることができる。したがって、乾いた空気と同じ温度の湿った空気は上昇する。湿った空気の密度は乾いた空気の密度よりも小さいためである。一実施形態では、このような効果の結果、植物ホルダの１つの面（例えば「直立した壁」）に乾いた空気の入口ができ、植物ホルダの別の面（上面）に湿った空気の出口ができる。その結果、内部空間と外部空間の間の湿度の差が、植物ホルダ内の空気循環をさらに改良する。このような効果を利用する一実施形態を、後に図９Ａで説明する。

一実施形態では、このシステムが、植物に光を供給する光源をさらに備える。

一実施形態では、３００ｍ^３当たり１０，０００個超の植物ホルダを屋内環境が収容するような寸法を、屋内環境及び植物ホルダが有する。一実施形態では、このシステムが、複数の植物ホルダを異なる高さに配置するためのキャビンを備え、植物ホルダは例えば、積み重ねられた棚状のキャビンの異なる高さに配置される。

このようなシステムは、１０，０００を超える個別の温室を、それらの１００００個の有効な温室に対して１００００台の換気機械を配置する必要なしに効果的に生み出すことができる。一実施形態では、このシステムが１００，０００個の植物ホルダを備える。一実施形態では、このシステムが、約８〜１２ｍ×６〜１０ｍ×２〜４ｍ（例えばＬ×Ｗ×Ｈ）の屋内空間内に配置された１〜５台のキャビンを備える。

一実施形態では、内部空間の容積を変化させて、少なくとも
− 第１の段階にある植物を栽培するための第１の容積の内部空間を有する第１の栽培モードと、
− 第２の段階にある植物を栽培するための第２の容積の内部空間を有する第２の栽培モードと
を提供できるように、植物ホルダ（例えば半透過性ホイル）が構成されており、
第１の容積と第２の容積の比が１／２よりも小さい。

内部空間の容積は、半透過性ホイルの表面と植物の葉の間の距離が５ｃｍ未満となるように、例えば、内部空間の容積が、半透過性ホイルが植物に触れないような大きさとなるように、可変であることが好ましい。ホイルが葉に触れた場合には葉が焼ける危険性がある。

一実施形態では、植物ホルダ、及び好ましくは半透過性ホイルが、植物を包容する袋の形態の自立材料（self-supporting material）でできており、そのため、袋の形状を変化させて内部空間の容積を変化させることができる。

あるいは、植物ホルダ、好ましくは半透過性ホイルを、３次元フレーム上で伸びて内部空間を形成する弾性材料で作ることもできる。形状を変化させて（例えばフレームの長さ／幅／高さを変化させて）内部空間の容積を変化させるために、このフレームは調整要素（例えばモータ）を備えることができる。

一実施形態では、半透過性ホイル上に圧力をかけもしくは力を加えることによって内部空間の容積を変化させることを可能にするように、半透過性ホイルが構成されている。

一実施形態では、第１の栽培モードでの内部空間の容積が８００ｃｍ^３であり、第２の栽培モードでの内部空間の容積が１２５，０００ｃｍ^３である。

一実施形態では、リザーバが、
− 底部、及び／又は
− 壁、及び／又は
− 種播き及び植付け用のインジェクタプラグ（injector plug）の先端を受け入れるように構成された、リザーバの底部から延びる１つもしくは複数のプラグスタンド（plug stand）、及び／又は
− リザーバ内の空間の境界を画定する分離体であり、この空間内に液体を包容するための分離体
を備える。

一実施形態では、リザーバが柔軟な材料でできており、この柔軟な材料が、リザーバの底部の面積及び／又はリザーバの壁の高さを変化させることを可能にするように構成されている。

リザーバの形状を変化させて、内部空間（例えばリザーバ）内に閉じ込められた水位を調整することができる。成長する間、水は追加されないため、これによって、幼植物又は種子が水を得るのを助けることができる。したがって、この実施形態では、単純に異なる形状の保持要素上にリザーバを置くことによって水位を調整することができる。したがって、水位を調整するために内部空間を開く必要はなく、そのため、植物を安全な状態に保つことができる。

植物ホルダの一実施形態では、半透過性ホイルが、リザーバに取り付けられた部分を含む。一実施形態では、リザーバが、半透過性ホイルのこの取り付けられた部分の形状に従ってリザーバの形状を変化させることを可能にするように構成された柔軟な材料でできている。

一実施形態では、リザーバが内部空間内に完全に配置されており、半透過性ホイルが例えば、リザーバの形状を画定する底部を備え、リザーバが例えば可変の形状を有し、半透過性ホイル（の底部）が、リザーバに付着してリザーバの形状を画定するように構成されている。この柔軟な材料は、半透過性ホイルの底部の形状に従ってリザーバの形状を変化させることを可能にするように構成することができる。一実施形態では、半透過性ホイル及びリザーバがともに柔軟な袋を形成し、例えば「バッグインアバッグ（bag in a bag）」構成をとる。形状を維持するため、リザーバ袋は自立材料製であるべきである。リザーバ袋は、第１の液体包容モード及び第２の液体包容モードを備えることが好ましく、第１の液体包容モード及び第２の液体包容モードは、同じ量の液体に対して異なる液位を有することが好ましい。植物が成長するための液位及び／又は空間は、半透過性ホイル及びリザーバ袋の第１の形状を画定する第１の保持要素から、（例えばその中に植物及びリザーバ袋を担持している）半透過性ホイルの袋を引き上げ、その半透過性ホイルの袋を、半透過性ホイル及びリザーバ袋の第２の形状を画定する第２の保持要素に置く方法によって容易に達成することができる。

特段の記載がない限り、この第１の態様の任意の実施形態を、本出願に開示された任意の特徴と、任意の組合せで組み合わせることができる。

本発明の第２の態様は、屋内環境内で植物を生産する方法であって、
− 屋内環境内に複数の植物ホルダを提供すること、
− 植物ホルダの内部空間内で植物を栽培すること、
− 植物を栽培する屋内環境内の温度を所定の温度範囲内に調整及び維持すること、
− 成長した植物を植物ホルダの内部空間内に有する植物ホルダを販売場所まで輸送すること
を含み、植物ホルダが、
− 植物ホルダの内部空間と外部空間との非平面境界を画定する半透過性ホイルと、
− 植物に与えるために所定量の液体を内部空間内に閉じ込めるリザーバと
を備え、
半透過性ホイルが、水蒸気を透過させる、
方法に関する。

このようにすると、栽培と販売のための包装とを統合することができる。（例えば袋を形成する）半透過性ホイルを、栽培に対してだけではなく、輸送／販売用の包装にも使用することができる。言い換えると、販売するために植物を包装し直す必要がない。これは、輸送又は販売のために包装し直す際の感染の危険性を回避する。一実施形態では、非平面境界が、内部空間の境界全体の少なくとも９０％を覆う。例えば、内部空間の境界全体が半透過性ホイルでできている。このことは、同じ植物ホルダを輸送用の包装として使用することを特に簡単にする。

したがって、この方法は、植物を移植したり包装し直したりする必要が全くないという利点を有する。そのため、栽培から、輸送、販売過程、最終的に消費者が開封して食べるまで、植物を、病原体の危険性がない状態に保つことができる。

植物の２つ以上の成長段階において、内部空間が外部空間から分離されたままの状態で、内部空間の容積を増大させることができる。

半透過性ホイルによって画定された境界の形状を、内部空間の容積が変更されるように調整することができる。

植物の成長中に、内部空間内のリザーバの深さ及び幅を調整することができる。

非平面境界の形状を調整することによってリザーバの形状を調整することができる。

一実施形態では、半透過性ホイルが、単位面積当たりいくつかの孔を備える。加えて、半透過性ホイルの表面に空気流を提供することができる。さらに、それぞれの孔の面積、単位面積当たりの孔の数、所定の温度範囲、空気流の速度、及び成長から輸送までの期間によって、液体の量を前もって決定することができる。

一実施形態では、それぞれの孔の面積（サイズ）と単位面積（例えば１ｃｍ^２）当たりの孔の数の倍数、温度及び空気流によって、水損失率（water loss rate）を決定することができる。次いで、成長期間を考慮に入れることによって、輸送までにどれくらいの水が必要なのかを前もって決定することができる。次いで必要なのは、輸送中に植物が消費する追加の所定量の水を加えることだけである。このようにすると、隔離された内部空間内で完結する成長段階、輸送段階及びスーパーマーケットでの販売段階の全体を通じて、植物は十分な水を得ることができ、輸送中及びスーパーマーケット内でも成長するこができる。

一実施形態では、植物ホルダを提供することが、
− リザーバに液体を充填すること、
− 植物ホルダを滅菌すること、
− リザーバを閉じること、
− 植物又は植物の種子を含むインジェクタプラグを提供すること、
− インジェクタプラグをリザーバに差し込んで、リザーバから植物に液体を供給するための通路を形成すること、及び
− インジェクタプラグを封入する内部空間を形成するために半透過性ホイルを提供すること
を含む。

特段の記載がない限り、この第２の態様の任意の実施形態を、本出願に開示された任意の特徴と、任意の組合せで組み合わせることができる。

本発明の第３の態様は、本発明の第１の態様又は第２の態様で使用する半透過性ホイルに関する。この半透過性ホイルは水蒸気を透過させ、植物ホルダの内部空間と外部空間との非平面境界を画定する形状を維持する自立材料でできている。

一実施形態では、非平面境界が、頂領域（apex area）及び側領域（lateral area）を備え、頂領域と側領域の比が１／５から１／３の間である。

一実施形態では、半透過性ホイルが、互いに対して鋭角の第１の平面及び第２の平面を備える。

頂領域は、植物ホルダの上部境界上に、三角屋根、Ｎ個の側面を有する角錐又は円錐の形態で配置することができる。一実施形態では、頂領域が、湿った空気がどれくらい出て行くのかに関係し、側領域が、乾いた空気がどれくらい入って来るのかに関係する。したがって、煙突効果を促進するため、頂部の面積と側部の面積は、バランスのとれた比を有することが好ましい。

頂部の最上部（例えば頂点又は頂部線）に、袋を密封するための密封要素を提供することができる。それにより、隔離された内部空間を容易に生み出すことができる。

側領域は、第１の平面を含む１つ又は複数の平面を備えることができる。頂領域は、第２の平面を含む１つ又は複数の平面を備えることができる。第１の平面と第２の平面は、２０〜９０度の範囲、好ましくは３０〜７５度の範囲、より好ましくは３０〜６０度の範囲の角度を画定することができる。

一実施形態では、半透過性ホイルが、頂領域及び側領域の全体にわたって広がる孔を備える。

孔は、１ｃｍ^２当たり１０〜４０個の間の密度で半透過性ホイルの表面全体にわたって広がることが好ましい。

一実施形態では、半透過性ホイルが、透明材料又は半透明材料でできている。透明材料又は半透明材料、例えば白色プラスチックは、光が植物ホルダに入ることができることができ、そのため、植物は、光合成過程を実行することができる。半透明材料は、植物ホルダの内側で光を反射することがあることが観察されており、そのため、植物は、よりいっそう多くの光を得ることができる。

特段の記載がない限り、この第３の態様の任意の実施形態を、本出願に開示された任意の特徴と、任意の組合せで組み合わせることができる。

本発明の第４の態様は、本発明の上記の諸態様に従って生産された野菜に関する。

特段の記載がない限り、この第４の態様の任意の実施形態を、本出願に開示された任意の特徴と、任意の組合せで組み合わせることができる。

本発明の第５の態様は、
− 所定量の液体をその中に有するリザーバと、
− リザーバ内の空間の境界を画定する分離体であり、この空間内に前記液体を包容するための分離体と、
− 植物の種を播き又は植物を植え付けるための少なくとも１つのインジェクタプラグと
を備え、インジェクタプラグが、
− 種子又は植物を担持する空洞と、
− 植物支持体又はウィックストリング（wick string）を収容する空間を画定するハウジングと、
− ハウジングの一部分が前記液体に浸されるように分離体を通してリザーバに挿入する堅い先端と
を備える、植物ホルダに関する。この堅い先端は、引裂き線又は破断線を突き破るように構成することができる。この堅い先端は、８０〜２００μｍの間の厚さを有するホイルを突き破る鋭いコーナを備えることができる。

一実施形態では、リザーバが、リザーバの底部から延びる、インジェクタプラグの先端を受け入れるための１つ又は複数のプラグスタンドを備え、このプラグスタンドが、インジェクタプラグの先端を収容するための凹みを備える。

一実施形態では、分離体とリザーバが袋の形態で一体化されており（例えば一体の部分を形成し）、インジェクタプラグが、リザーバ袋を突き破るように適合されている。

本明細書に開示された任意の特徴を、この第５の態様に基づく植物ホルダと組み合わせることができる。

最終使用者及び／又は消費者は時に、種子を発芽させ、及び／又は他の方法で植物又は野菜や果物を栽培し及び／又は成長させることを望む。個人最終消費者（private end consumer）だけでなく、職業栽培者も、時に、温室や実験室型の施設などの保護された環境の外側で植物を発芽させ、栽培し及び／又は成長させることが必要なことがある。

本開示に基づく実施形態の発明者が知る限り、これらの個人栽培者又は職業栽培者の要求を満たし、これらの栽培者が、容易にかつ植物の栽培に失敗する危険性がほとんどなしに、植物を発芽させ、栽培し及び／又は成長させることができる実用的な製品はない。多くの場合、これらの個人栽培者又は職業栽培者は、トレー又は鉢；土、土壌、ピート、ココヤシ、ガラス又はストーンウール（stone wool）などのような支持体；及び種子、苗などの初期の植物材料（plant material）を別々に取得する。次いで、これらの個人栽培者又は職業人栽培者は、選択した支持体（１種又は数種）を鉢又はトレーに詰め、それらの鉢又はトレー内の支持体に種子及び／又は苗を植えなければならない。その後、これらの栽培者は、それらの植物を大事に育てて発育及び成長させる必要がある。これはしばしば失敗しがちであり、これは個人栽培者を落胆させ、職業栽培者にとっては潜在的な不利益である。

本発明の実施形態は、少なくとも本開示のいくつかの実施形態において、個人栽培者及び／又は職業栽培者が、植物の発育及び／又は成長をより容易に開始することを可能にし、健康な植物の栽培に失敗する機会を相当に減らす、既製品の形態の植物ホルダを提供することを対象とする。

そのために、本開示のある種の実施形態は、所定量の液体をその中に有する液体リザーバと、リザーバを閉じて、閉じられたリザーバ内に流体を包容するように構成された分離体と、少なくとも植物材料と少なくとも接触し又は少なくとも植物材料を少なくとも含むように設計され、分離体を通してリザーバに挿入されるように適合された、少なくとも１つのインジェクタプラグとを備える植物ホルダを提供する。

本開示の前記実施形態は、個人最終使用者もしくは消費者又は職業最終使用者又は消費者が、種子、苗などの植物材料を少なくとも含むインジェクタプラグを分離体を通してリザーバに挿入して、リザーバ内の流体に植物材料を接触させることを可能にする。前記挿入まで、植物材料には、水又は他の栄養流体が供給されない。セパレータ（separator）を通したリザーバへのインジェクタプラグの前述の挿入によって、植物材料は、流体へのアクセスを得、その後に栄養を受け取る。流体は水とすることができ、及び／又は農薬、除草剤、栄養剤などの添加剤を含むことができる。リザーバ内の流体及び／又は添加剤の量は、特定のタイプの植物材料の必要性に合わせて調整することができる。

したがって、本開示の特定の実施形態では、セパレータを通してインジェクタプラグを挿入することによって植物材料の発育を開始させた後に、植物材料の発育が、所定の過程を高度にたどることができる。その結果、最終使用者、消費者又は職業栽培者は、その植物材料の発育を、単純かつ容易に、またそのタイミングを完全に管理して開始させるだけでなく、成熟に向けて植物材料を育てるのに必要な手入れの多くを軽減することができる。この点に関して、リザーバ内の流体及び／又は水の量を、所定の期間、植物材料に栄養を供給するのに十分なものとすることができる。

ここでは、インジェクタプラグ内又はインジェクタプラグ上に植物材料が含まれる必要は必ずしもないこと、及び、分離体を通して挿入された後のインジェクタプラグは、リザーバから植物材料の実際の位置へ流体を導く例えば毛管作用に基づく流体ガイドを形成することができることに留意されたい。植物材料の実際の位置は、分離体を通してインジェクタプラグが実際に挿入される位置から距離を置いたところにあることがある。そのために、インジェクタプラグは、水及び／又は他の流体を吸収するウィック型の要素を備えることができ、この場合も例えば毛管作用に基づいて、リザーバから植物材料までのそのような距離にわたって水及び／又は他の流体を輸送して、植物材料に水を供給し、水及び／又は他の流体と一緒に植物材料に栄養を与えることができる。このように全般的に説明した本開示の実施形態の枠組みの中で、好ましいいくつかの実施形態が可能であり、それらの実施形態の諸態様は、添付の従属請求項に定義されており、又は本明細書の以下の図の説明に記載されている。

一実施形態では、分離体が、流体、気体、水分、微生物及び他の汚染物を含むグループからの少なくとも１つの影響に対して本質的に不透過性である。他の実施形態では、分離体が、酸素に対しては透過性だが、病原体に対しては不透過性である。同様に、ともに本明細書中で後に論じる、前記少なくとも１つのインジェクタプラグを覆うシート又は閉鎖キャップを、これらの同じ影響に対して少なくとも本質的に不透過性とすることもできる。その結果、本開示のこのような実施形態では、植物ホルダの環境からの脅威から植物材料が効果的に守られるという効果が達成される。

さらに、好ましい別の実施形態では、追加的に又は代替として、前記少なくとも１つのインジェクタプラグを分離体を通して挿入する前に前記少なくとも１つのインジェクタプラグを収容するように設計された少なくとも１つの収容構造（accommodation）を分離体が備えるという特徴が提供される。予め画定された１つ又は複数の収容構造内にインジェクタプラグが配置又は収容されていると、差し込まれていない状態のインジェクタプラグを分離体を通して挿入して差し込まれた状態にすることがより容易になるため、最終使用者、消費者又は職業栽培者による使用が容易になる。差し込まれていない状態の一実施形態では、半透過性ホイルが、内部空間の全境界を形成するように構成され、この内部空間内にリザーバが封入される。リザーバは、液体を閉じ込める第２の内部空間の全境界を画定する。インジェクタプラグは種子又は幼植物を含む。インジェクタプラグは、第２の内部空間に差し込むために第１の内部空間内に置かれる。

少なくとも、このような特徴の結果として、インジェクタプラグの複数が使用されるときには、このような収容構造が、分離体を通して挿入される別々のインジェクタプラグの間の距離を予め画定することができ、それによって、成長中の植物間及び／又は十分に成長した植物間の適当な距離を保証することができる。このような好ましい一実施形態では、収容構造が、分離体内の凹みを構成するという追加の特徴が提供される。このような凹みは、特に、凹みが、インジェクタプラグの形状及び形態に対応した形状及び形態を有する場合に、適当な収容構造を形成することができる。このような凹み、又はより一般的には収容構造は、インジェクタプラグをぴったりと包み込むことはせず、インジェクタプラグが少なくとも１つの向き、好ましくは分離体を通したインジェクタプラグの挿入に対応する向きに移動する余地を残すことが好ましい。追加的に又は代替として、インジェクタプラグを収容する収容構造を有する一実施形態では、この凹みが、リザーバ内へ延びる向きに形成される。このようにして、分離体を通してインジェクタプラグを挿入してその後にリザーバ内へ延ばす、所定の向きが画定される。

本開示に基づく植物ホルダの好ましい一実施形態では、追加的に又は代替として、分離体が、前記少なくとも１つのインジェクタプラグをリザーバに挿入する意図された位置を画定する少なくとも１つの突破（break-through）位置を含むという特徴が提供される。この突破位置は、最終使用者、消費者又は職業栽培者が、不定の位置ではなく所望の位置に、分離体を通してインジェクタプラグを挿入するのを助ける。前記少なくとも１つのインジェクタプラグを分離体を通して挿入する前は、この突破位置が、水密に閉じられていることが好ましい。その結果、リザーバ内の水又は他の液体から植物材料が遠ざけられ、発芽又は他の成長段階を活性化する時点が、最終使用者、消費者又は職業栽培者の管理下に都合よく置かれる。追加的に又は代替として、突破位置を有する実施形態では、この突破位置が、位置標識（position indicator）、分離体の弱化部分（weakening）、引裂き線又は破断線及び他の同種のもののうちの少なくとも１つを備えることが好ましい。それによって、突破位置の選択された位置にインジェクタプラグを挿入することが、他の位置にインジェクタプラグを挿入することに比べて容易になり、したがって、このことは、分離体の他の位置にインジェクタプラグを挿入することを試みるのではなしに、提供された突破位置を実際に効率的に使用することを、最終使用者、消費者又は職業栽培者に促す。

このような突破位置とインジェクタプラグを収容する収容構造とを有する一実施形態では、収容構造が、突破位置を含むように設計されているという追加の特徴又は代替の特徴を実施形態が示す。その結果、収容構造の位置が突破位置と一致するため、収容構造内に包容されたインジェクタプラグを、収容構造の正確な位置において、分離体を通して単純に挿入することができる。突破位置は、ある種の弱化部分などの形態で具体化することができる。

これによって、最終使用者、消費者又は職業栽培者は事実上、収容構造と突破位置とが一致した正確な位置においてインジェクタプラグを分離体を通して挿入する以外の選択肢を持たない。

本開示の全般に基づく植物ホルダの他の好ましい代替の又は追加の実施形態では、前記少なくとも１つのインジェクタプラグが、植物材料に加えて支持体を含むように設計されている。このような支持体は、植物材料の根が発育するための基盤を提供することができる。実際の植物材料が、インジェクタプラグからある距離のところに置かれる場合には、リザーバから水又は他の液体が吸い上げられるときにその水又は他の液体に栄養剤、除草剤、農薬などの添加剤を提供するため、インジェクタプラグ内にさらに支持体を提供することができる。そのような実施形態では、この支持体が、このような添加剤の緩衝材又は貯蔵場の役目を果たすことができる。

本開示の全般に基づく植物ホルダの好ましい他の代替の又は追加の実施形態では、リザーバとは反対側の分離体の上に閉鎖キャップ（例えば蓋（lid））が配置される。閉鎖キャップを有するこのような一実施形態では、閉鎖キャップが、蓋と箱形キャップのうちの少なくとも一方を含む。少なくとも植物材料の発育段階において植物材料の上に配置されるキャップの代替実施形態も、本開示に基づく実施形態の範囲に含まれる。リザーバ及び閉鎖キャップによって画定された空間から昆虫、微生物などのような有害な影響を排除するために、閉鎖キャップは、インジェクタプラグを分離体を通して挿入することによって植物材料の発育を開始させた後に植物材料を保護する追加のバリアを提供することができる。閉鎖キャップを有する追加の又は代替の実施形態では、閉鎖キャップが、前記少なくとも１つのインジェクタプラグを分離体を通して挿入するために圧縮され、その後に広げられるように設計された蛇腹（bellows）形の袋を備える。そのような実施形態では、具体的には蛇腹形の袋が圧縮された状態にあるときに、よりいっそう具体的には、インジェクタプラグが、分離体を通してインジェクタプラグを挿入することが意図された方向に整列したときに、蛇腹形の袋が、分離体を通してインジェクタプラグを挿入するための手段を形成することができる。特に、閉鎖キャップとリザーバ及び／又は分離体とによって画定された空間の内部の保護が予見又は意図されるときには、閉鎖キャップが、リザーバと分離体のうちのどちらか一方とぴったりと係合するように設計されているという特徴を、本開示に基づく植物ホルダの実施形態が示すことができる。さらに、一般的な閉鎖キャップを有する植物ホルダは、閉鎖キャップが、リザーバと分離体のうちのどちらか一方に蝶番式に取り付けられるという追加の又は代替の特徴を示すことができる。このようにすると、キャップとリザーバ又は分離体との間に機械的な接続が提供され、その結果、本開示の実施形態の構成要素及び要素を容易に一緒にすることができ、同時に、植物材料の任意の発育段階における植物材料への容易なアクセスを保証する。

本開示の全般に基づく植物ホルダの好ましい他の代替又は追加の実施形態では、分離体の上にシートが配置される。シートとキャップを、同じ要素もしくは同様の要素によって形成することができ、又は一方を他方に統合することができる。特に、ここでは、シート又は閉鎖キャップが、インジェクタプラグをセパレータを通して挿入するように構成されたプレス（press）を形成することができることに留意されたい。したがって、このシート又は閉鎖キャップを、分離体を通してインジェクタプラグを挿入するための力（leverage）を発生させる手段、きっかけ又は道具とすることができる。シートは一般に、ちょうど前述の閉鎖キャップのように、外部からの有害な影響に対する追加の保護を提供することができる。このシートについてここで述べるのは、植物材料の初期の発育において又は初期の発育の後に植物材料を保護する閉鎖キャップの機能を、このシートの機能が強化又は増強することができるためである。特に、別個の閉鎖キャップが提供される場合、このシートは、分離体を通してインジェクタプラグが挿入される前のこの段階における主な保護として機能することができ、この機能の実行を閉鎖キャップが引き継いだ後は、このような実施形態だけに特には限定されないが、このシートは、リザーバからの液体がシートに接触したときに、その液体に溶けることができる。一般に、このシートの液体に対する溶解性については、前述のとおり、分離体を通してインジェクタプラグを挿入する前は、このシートが、有害な影響に対する保護の役目を果たすことができることに留意されたい。分離体を通してインジェクタプラグが挿入された後、リザーバから水及び／又は他の液体が解放され、それによってシートは、それらに溶け又は溶解することができ、したがって、より多くの空気へのアクセスを発育中の植物材料に提供することができる。分離体に対するインジェクタプラグの所望の位置決めを保証するため、本開示に基づく植物ホルダの特定の実施形態は、シートが、分離体の上でぴんと張られ、前記少なくとも１つのインジェクタプラグが、前記シートと前記分離体の間に配置されるという特徴を示すことができる。シートと分離体の間にインジェクタプラグを含まない場合であっても、分離体の上にこのシートをぴんと張ることができることに留意されたい。

シート又は閉鎖キャップを備える、本開示の全般に基づく植物ホルダの好ましい他の代替又は追加の実施形態では、シート又は閉鎖キャップが、インジェクタプラグをセパレータを通して挿入するように構成されたプレスを形成するという特徴を植物ホルダが示すことができる。それによって、分離体を通したインジェクタプラグの挿入を容易にすることができる。

一実施形態では、リザーバが、リザーバの底部から延びる、インジェクタプラグの先端を受け入れるための１つ又は複数のプラグスタンドを備える。

一実施形態では、プラグスタンドが、インジェクタプラグの先端を収容するための凹みを備える。

一実施形態では、この凹みが、植物の根を収容するための空間を提供するように適合されている。

一実施形態では、分離体とリザーバがリザーバ袋の形態で一体化されており、インジェクタプラグが、リザーバ袋を突き破るように適合されている。

一実施形態では、リザーバ袋が自立材料でできている。

植物ホルダは、その中で植物を栽培する空間の非平面境界を画定する袋を備えることができる。

本開示の実施形態の上記の包括的な説明に従って、以下では添付図面について説明する。添付図面には、本開示のより詳細な実施形態が示されている。本開示のそれらのより詳細な実施形態は、添付の請求項に定義された保護の範囲を限定するものとして意図されたものではなく、それらの実施形態を、そのようなものとして解釈すべきではない。添付図面中のこれらのより詳細な実施形態の以下の説明は、特定の実施形態の要素、構成要素及び態様に対する参照符号を含み、そのような参照符号は、以下の説明の全体を通じて、別個に特に示された他の実施形態の同種の又は同一の要素、構成要素及び態様にも使用されることがある。本明細書に開示された特徴は、他の特徴と組み合わせることが必要であると特に明示されていない限り、単独で使用することができる。本開示は、明示された全ての特徴及び暗示された任意の特徴を包含する。本明細書に開示された明示の又は暗示の主題の任意の組合せに対して、分割出願又は継続出願を出願することができる。

次に、添付の概略図を参照して実施形態を、単なる例として説明する。図中、一致した参照符号は一致した部品を示す。

屋内環境内で植物を生産するシステムを概略的に示す図である。支持体及び植物材料を含むインジェクタプラグのサブアセンブリを示す図である。本開示に基づく植物ホルダの第１の実施形態の部分破断透視図である。図１の実施形態の詳細を、その図の矢印ＩＩに従って示す図である。異なる操作状態にある、本開示に基づく植物ホルダの第２の実施形態の側断面図である。異なる操作状態にある、本開示に基づく植物ホルダの第２の実施形態の側断面図である。インジェクタプラグの代替サブアセンブリを示す図である。本発明の一態様に基づく実施形態の透視図である。本発明の一態様に基づく実施形態の透視図である。本発明の一態様に基づく実施形態の透視図である。本発明の一態様に基づく実施形態の透視図である。本発明の一態様に基づく実施形態の透視図である。本発明の他の態様に基づく植物ホルダの他の実施形態の側断面図である。本発明の他の態様に基づく植物ホルダの他の実施形態の側断面図である。図９Ａに基づく植物ホルダの透視図である。本発明の一態様に基づく植物ホルダの他の実施形態の断面図である。本発明の一態様に基づく植物ホルダの他の実施形態の断面図である。植物ホルダの初期の準備から植物が十分に成長した段階までの一実施形態の流れ図である。

これらの図は、例示だけを目的としており、請求項によって定められた範囲又は保護を限定する役割を果たすものではない。

図１は、屋内環境内で植物を生産するシステム１００を示す。示された実施形態では、システム１００が、キャビン１０１、複数の植物ホルダ１、制御装置１０５及び光源１０６を備える。キャビンは、屋内環境内、例えば、床、扉を有する壁及び天井を有する室内に配置されるべきである。キャビンは、植物ホルダ（例えば１ｍ^３当たり１６個以上の植物ホルダ）を異なる高さに配置するための複数の層／スタック（stack）を備える。キャビンは車輪を備えることが好ましい。制御装置１０５は、温度制御装置として、及び／又は湿度制御装置として、及び／又は植物ホルダの表面に層流を発生させる空気流発生装置として機能することができる。システム１００は複数のキャビン１０１を備えることができる。一実施形態では、このシステムが、１００，０００個を超える植物ホルダを備える。

植物ホルダ１は、植物３５と、内部空間と外部空間との非平面境界を画定する半透過性ホイルと、植物に与えるために所定量の液体を内部空間内に閉じ込めるリザーバ２とを備える。示された実施形態では半透過性ホイルが袋２１の形に作られている。複数の植物ホルダが同じ外部空間を共用することができる。示された実施形態では、この半透過性ホイルが、内部空間の全境界を画定している。したがってリザーバは内部空間内に配置されている。別の実施形態ではリザーバが内部空間の境界を画定する。半透過性ホイルとリザーバ２はともに、可変の形状（例えば柔軟な自立材料でできた可変の形状）を有することができる。半透過性ホイル及びリザーバの形状を画定するために植物ホルダの下にトレーを配置することができる。異なるトレー上に植物ホルダを置くことによって、リザーバ２の水位を調整することができる。

システム１００は、植物ホルダ１の内部空間内（例えばリザーバ２内）に閉じ込められた所定の量の液体を使用することにより、植物の成長の全体にわたって、例えば栽培から販売に供するまで外部空間から追加の液体を供給することなしに、植物ホルダ１の隔離された内部空間内で植物を栽培するように構成されている。

制御装置１０５は、キャビン１０１によって画定された空間内に、固定された状態で配することができる。制御装置１０５はプレート状とすることができる。キャビン１内の温度の調節を可能にするために、制御装置１０５を暖房／冷房システムに接続することができる。熱媒（heat transfer medium）を流通させるため、一実施形態では温度制御装置１０５が中空である。追加的に又は代替として、電気加熱要素を使用することもでき、この電気加熱要素を電源に接続することができる。同様にキャビン１内の温度の調節を可能にするために、一実施形態では、プレート状の制御装置１０５内又は制御装置１０５上に電気加熱要素が配置される。制御装置１０５は、主に国際公開第００／０８９２２号パンフレット及び／又は国際公開第２００９／０１４４２２号パンフレットから知られているタイプの制御装置とすることができる。前記文献から知られているとおり、このような温度制御装置は、暖房、冷房及び空気分配のために利用することができる。

植物３５を栽培するときには、この温度を、植物を健康に保つ範囲内に設定すべきである。全成長期間の間、温度を最適にし、その温度を正確に維持するため、システム１００は、換気装置、暖房装置、冷房装置（及び／又は空調機など）を備えることができる。この最適化された温度範囲は植物のタイプに依存する。例えば、レタスに対しては、この好ましい温度範囲を、１５℃から２０℃の間の範囲に設定することができる。一般に、この温度は、植物を栽培するために、１５℃から２５℃の間の範囲に設定することができる。湿度制御装置を提供することができる。この湿度制御装置は、温度制御装置１０５と一体化することができ、又は独立型の制御装置とすることができる。

植物は一般に液体を消費し、内部空間内に水蒸気を放出する。例えば、内部空間内の液体の量が２４時間当たり１０〜３０ｍｌの速度で減るように、及び／又は内部空間が、外部空間内の相対湿度よりも１０％ＲＨ超高い相対湿度を有するように、水蒸気が制御された速度で非平面境界を通過することを（例えば屋内環境内の温度、外部空間内の湿度、及び／又は半透過性ホイル２０の水の透過を調整することによって）可能にするように半透過性ホイル２０及び制御装置１０５を構成することができる。一実施形態では、外部空間内の相対湿度が６５％ＲＨよりも低く、内部空間内の相対湿度が７５％ＲＨよりも高い。内部空間内の湿度が９０〜９５％ＲＨの範囲にあり、外部空間内の湿度が５０、５５又は６０％ＲＨよりも低いことが好ましい。一般に、真菌類は、湿度が６５％ＲＨよりも高いときに増殖し始める。外部空間内の湿度を、この値よりも十分に低い値（例えば５５％ＲＨ）に維持することが望まれることがある。システム１００は、外部空間から屋外環境へ水蒸気を放出する換気装置（図示せず）を備えることができる。低い湿度（例えば５５％ＲＨ）を維持するため、換気装置の出力を、より高い湿度（例えば６０％ＲＨ）に維持するときに比べて増大させる必要があることがある。

温度制御装置１０５の両側に照明器具１０６を配置することができる。照明器具１０６は、ＬＥＤ光源をその中に有する異形材（profile）として形成することができる。ＬＥＤ光源を使用するときには通常、光の波長又は周波数を、光合成過程に合わせて正確に選択又は設定することができる。

図２は、例えばシステム１００内及び／又は植物ホルダ１内に植物を植え付け又は植物の種を播くためのインジェクタプラグ１１の一実施形態を示す。示された実施形態では、インジェクタプラグ１１が、種子又は植物を担持する空洞１９と、植物支持体１５又はウィックストリングを収容する空間１８を画定するハウジングと、堅い先端１４とを備える。インジェクタプラグ１１は、インジェクタプラグが表面を通して挿入されたときに止め具（stop）として機能するリング１２を備えることができる。

ハウジングは、先端１４において１点に集まる下向きの複数の脚１３の形態に構成することができる。下向きの複数の脚１３間には、種子１６（又は種子１６から発芽した植物）に液体が供給されることを可能にするように、隙間を配置することができる。例えば支持体１５／ウィックストリングの塊を空間１８内の適当な位置に保持するため、植物支持体１５又はウィックストリングを固定／結合する別のリング１７を、リング１２上に収容し又はリング１２に取り付けることができる。

丸められたウィックストリングがインジェクタプラグ１１内に収容された実施形態では、このようなストリングの端が、ホイル又はプレート４（図示せず）の上で植物材料と接触してもよい。

図３は、植物ホルダ１の一実施形態の破断断面図を示す。植物ホルダ１は、所定量の液体３を閉じ込めるリザーバ２と、植物ホルダ１の内部空間の非平面境界を画定する閉鎖キャップ（例えば逆さにされたボウル（inverted bowl）６）と、インジェクタプラグ１１とを備える。インジェクタプラグ１１は、図２に基づいて上で説明した諸特徴を含むことができる。示された実施形態では、リザーバ内にインジェクタプラグ１１ｃが差し込まれると、種子１６又は種子１６から成長した植物に矢印Ａ２に示されているように液体を供給するために、先端１４が液体に浸される。

リザーバ２は、閉じた液体空間を画定するように配置された分離体（例えばホイル又はプレート４）を備えることができる。このようなホイル又はプレートは、リザーバ２内の液体空間とホイル又はプレート４の上方の空間との間の分離体を形成することができる。ホイル又はプレート４の上方のこの空間は、閉鎖キャップによって囲われる。この閉鎖キャップは半透過性ホイルとすることができ、又は逆さにされたボウル６の形態をとることができる。分離体を形成するホイル又はプレート４は、流体、病原体、他の汚染物、例えば微生物に対して本質的に不透過性であることが好ましい。この分離体は、水蒸気及び／又は酸素に対して透過性とすることができる。

液体３は、場合によっては栄養剤、除草剤及び／又は農薬などのような添加剤を含む、水又は他の適当な液体とすることができる。

ホイル又はプレート４は、インジェクタプラグ１１を収容する収容構造を形成する凹み１０を備えることができる。図３にはそのうちの３つの凹みが示されている。図３に示されているこれらの３つのインジェクタプラグ１１ａ〜ｃはそれぞれ、ホイル又はプレート４の凹み１０の位置でホイル又はプレート４に（ホイル又はプレート４を通して）挿入されている異なる段階にある。

図３には、インジェクタプラグ１１の使用による種播き又は植付けの実施形態も示されている。右端のインジェクタプラグ１１ｃは、リング１２がホイル又はプレート４に当接する位置まで、ホイル又はプレート４内へ又はホイル又はプレート４を通して完全に押し下げられている。インジェクタプラグ１１のこの挿入運動によって凹み１０の底の材料が破られたときにだけ、リザーバ２内の水又は他の液体は支持体１５に到達することができ、それによって、インジェクタプラグ１１内の種子１６の発芽が開始される。

閉鎖キャップとして堅いボウル６が使用されている場合に、図３の構成のインジェクタプラグ１１のうちの１つのインジェクタプラグ、２つ以上のインジェクタプラグ又は全てのインジェクタプラグをホイル又はプレート４を通して挿入するときには、ボウル６を持ち上げる必要がある。その後に、最終使用者、消費者又は職業栽培者は、水が支持体１５に到達し、それによって水及び支持体１５が、インジェクタプラグ１１ａ内での種子１６の発芽又は植物材料一般の生育を開始させることを可能にするために、インジェクタプラグ１１ａのうちのどの１つのインジェクタプラグもしくはどの２つ以上のインジェクタプラグを、ホイル又はプレート４の凹み１０の底を通して押し込みたいのか、又は全てのインジェクタプラグ１１ａを押し込みたいのかについての選択を行うことができる。

１つのインジェクタプラグ１１をそれぞれが収容する凹み１０はそれぞれ、リザーバ内へ延びるように向きに形成されており、通常は閉じられている。すなわち、リザーバ２内の水３は、凹み１０の中へ入り込むことができず、したがって支持体１５に到達することもできない。これが、図３の左端のインジェクタプラグ１１ａの状況である。左端のインジェクタプラグ１１ａは凹み１０の外に上げられていてもよく、凹み１０の基部の材料上に置かれる。インジェクタプラグ１１ａが凹み１０に押し込まれる（その始まりが真ん中のインジェクタプラグ１１ｂに関して示されている）と、凹み１０自体ととともに突破位置を画定する弱化部分、（例えば図８Ａに示されている）引裂き線又は他の等価の特徴が引っ張られ、ついには、それらの特徴が引き裂かれ又は破れて、ホイル又はプレート４を通してインジェクタプラグ１１ｂを挿入することが可能になる点に達する。これが、図３の右端のインジェクタプラグ１１ｃに関して示されている。これらの凹み、及びより具体的には凹みの中の引裂き線又は破断線は、インジェクタプラグ１１をリザーバ２に挿入する意図された位置を画定する。

具体的には凹み１０を通して一般的にはホイル又はプレート４を通してインジェクタプラグを挿入する前、これらの凹みは、凹みの中に配置又は提供された破断線又は引裂き線を含め、水密性であるべきである。

図４は、ボウル６及びリザーバ２を使用することによって植物ホルダ１を閉鎖する一実施形態を示す。ボウル６及びリザーバ２は、図３に基づいて説明した諸特徴を含むことができる。ボウル６は、円錐台の形状を有する下に曲げられた帯７に沿って、リザーバ２の上縁９よりも下方へ延び、フランジ９上に載る。示されたボウル６の代替として、蓋、箱形キャップなどを使用することもできる。上から見たリザーバの形状に応じて、好ましくは、組み立てられた植物ホルダ１の内部を、微生物、不必要な気体、昆虫などの侵入する有害な影響から保護することを保証するために、閉鎖キャップの形状を変化させることができる。同じ目的で、閉鎖キャップは一般に、リザーバと分離体のうちのどちらか一方とぴったりと係合するように設計される。閉鎖キャップは、リザーバと分離体のうちのどちらか一方に蝶番式に取り付けることもできる。

図５Ａ及び図５Ｂは、図３の植物ホルダ１に代わる植物ホルダ１の代替実施形態を示す。この実施形態では、ボウル６の代わりに、つぶれることができ圧縮可能な蛇腹の形状を有する袋２１が使用される。袋２１は、非平面境界を画定する半透過性ホイル２０で作ることができる。

さらに、図５Ａ及び図５Ｂの実施形態では、任意選択で水溶性とすることができるシート２２が、ホイル又はプレート４上に及び／又はインジェクタプラグ１１を覆って配置される。例えば、最終使用者、消費者又は職業栽培者の手と直接に接触することから、一般に植物材料、特に種子１６を守るため、図３の実施形態でもこのようなシート２２を提供することができる。選択された１つのインジェクタプラグ１１をホイル又はプレート４を通して挿入した後、図３の実施形態に使用されたシート２２が水溶性である場合には、ホイル又はプレート４を通してインジェクタプラグ１１が挿入された後に、シート２２は溶けて、発芽植物材料又は発育植物材料を、リザーバ２及びボウル６によって画定された空間の内部の環境に対して露出させる。

図５Ａ及び／又は図５Ｂの実施形態において最終使用者、消費者又は職業栽培者が、矢印Ａの方向に圧力をかけ又は力を加えると、袋２１はつぶれ又は圧縮され、その圧力は、シート２２に伝えられ、続いて選択された１つのインジェクタプラグ１１にも伝えられて、インジェクタプラグ１１を、凹み１０の底を通して押し込む。矢印Ａの方向のこの圧力の下で凹み１０が破れると、リザーバ２からの水３は、関連した１つのインジェクタプラグ１１の支持体１５に入り込むことができる。シート２２が水溶性である実施形態では、支持体１５内又は支持体１５からの水がシートに作用して、インジェクタプラグ１１の位置のシート２２を溶かす。矢印Ａの方向の圧力が解放されると、蛇腹形の袋２１は、図５Ｂに示された最初の休止状態に戻る。支持体１５中の水又は他の液体の影響下で、関連した１つのインジェクタプラグ１１の位置のシート２２は、その時点で溶解しており、又はその後に溶解して、インジェクタプラグ１１内の発育植物材料２３を、袋２１の内部の環境に対して露出させる。

最終使用者、消費者又は職業栽培者は、選択されたいくつかのインジェクタプラグ１１内の植物材料を活性化するのか、又は全てのインジェクタプラグ１１の植物材料を活性化するのかを選択することができる。選択されたインジェクタプラグ１１内の植物材料のこのような活性化のために必要な唯一の操作は、選択された１つのインジェクタプラグ１１に対応する位置で袋２１を押すことである。したがって袋２１を持ち上げる必要はない。

図３の実施形態においてシート２２を提供することができ、及び／又は、図３の実施形態ではシート２２を分離体の上でぴんと張ることができる。したがって、このようなシート２２とホイル又はプレート４との間にインジェクタプラグ１１が配置される場合、インジェクタプラグは、凹み１０によって形成された収容構造内によりしっかりと保持される。

図５Ａ／図５Ｂの実施形態では、閉鎖キャップの一実施形態を形成する袋２１及びシート２２が、セパレータを通してインジェクタプラグを挿入するように構成されたプレスを形成する。本開示の文脈内のこのようなプレスの代替実施形態も可能である。例えば、蝶番式に取り付けられたプレートを使用し、このようなプレートをインジェクタプラグ１１の上へ下向きに回転させて、全てのインジェクタプラグ１１を分離体４を通して同時に挿入することもできる。このような蝶番式のプレートの回転運動の結果として、インジェクタプラグ１１は、分離体４を通して正確に同時には挿入されず、逐次的に挿入されることは言うまでもない。

図６は、インジェクタプラグ１１に代わるインジェクタプラグ２４を示す。このインジェクタプラグでは、この図では３本ある脚１３がそれぞれ先端２５まで下向きに延びる。凹み１０の底又は底部を通してインジェクタプラグ２４が挿入される前、３つの先端２５は、凹み１０の底又は底部にある。リザーバ２の底部２７上にプラグスタンド２６が提供されている。リザーバ２は、インジェクタプラグの先端２５を受け入れるためにリザーバの底部２７から延びる１つ又は複数のプラグスタンド２６を備えることができる。示された実施形態では、インジェクタプラグ２４が分離体４を通してリザーバに挿入されたときに、インジェクタプラグ２４の先端２５がプラグスタンド２６に押し込まれる。プラグスタンド２６は、インジェクタプラグの先端２５を収容するように構成された凹みを備えることができる。

図７Ａ及び図７Ｂは、インジェクタプラグ１１の先端を受け入れる複数のプラグスタンド２６を備えるリザーバ２の実施形態を示す。プラグスタンド２６は、図６に基づいて説明した特徴を備えることができる。リザーバ２及びインジェクタプラグ１１は、以前のいずれか１つの図で説明した諸特徴を含むことができる。プラグスタンド２６は、インジェクタプラグ１１がプラグスタンド２６上に差し込まれた後にインジェクタプラグ１１の位置を固定するように構成されている。

図７Ａは、根のはえた植物（例えばある期間成長させた植物）を植え付けるためのリザーバ２を示す。プラグスタンド２６は、根が成長するための障害物のない空間を画定するように構成された凹み２８を備える。

このような植物を挿入するとき、凹み２８が、根を収容するためのある空間を提供することは有利である。その結果、プラグスタンド２６の上にインジェクタプラグ１１が差し込まれたときに根が傷つけられない。

図７Ｂは、種播き用のリザーバ２の他の実施形態を示す。この実施形態では、種播きから販売に供するまでの間に植物に与える十分な液体を包容するような寸法をリザーバに与えるように、プラグスタンド２６が構成されている。プラグスタンド２６は、４ｃｍ^３未満の空間を占めることができる。

図８Ａ〜図８Ｃは、分離体４の実施形態を示す。インジェクタプラグ１１をリザーバ２に挿入する意図された位置を画定するために、凹み１０及び／又は引裂き線もしくは破断線などの図３及び図５Ａ〜図５Ｂの要素を含めることもできる。

図８Ａは、１つ又は複数の十字線２９が分離体４上に配置された実施形態を示す。これらの十字線は、インジェクタプラグ１１を挿入する意図された位置を画定することができる。示された実施形態には３つの十字線２９がある。十字線２９の下に凹み１０（図示せず）を配置することができる。インジェクタプラグ１１が挿入されていないときには十字線が実質的に閉じているように、分離体４は弾性材料でできていることが好ましい。この方法は、使用されていないときには閉じられるが、単純に十字線２９を通してインジェクタプラグ１１を差し込むことによって開くことができる分離体４を実現する単純な構成を提供する。

図８Ｂは、意図された部分が、スクリューキャップ３０と開口３２を取り囲む関連するねじ３１とによって画定された実施形態を示す。スクリューキャップ３０は、植物を差し込む直前に取り外すことができる。次いで、開口３２を通して植物を差し込むことができる。インジェクタプラグ１１は、開口３２の形状に対応するサイズ（例えば断面積、半径など）を有するように構成することができる。

図８Ｃは、袋又はバルーンによってリザーバ２が封入された実施形態を示す。一実施形態では、リザーバ２が、袋／バルーンと一体である。この袋／バルーンは、その表面を通してインジェクタプラグ１１を差し込むことによって栽培者がその表面を破ることができる材料で作ることができる。リザーバ袋２は、８０〜２００μｍの間の厚さを有するホイルで作ることができる。

リザーバ袋／バルーンの形状を植物の成長段階に適合させることができるように、リザーバ袋／バルーンは柔軟な材料で作ることができる。初期（例えば種子の発芽／幼植物）には、植物が水を得ることが重要である。したがって、その場合には、より大きな高さならびにより小さな長さ及び幅を有するようにリザーバ袋の形状を構成して、水位が高くなるようにすることができる。根が成長すると、水位を高くすることの重要性が低下することがあり、その一方で、植物が成長するためにより広い空間を提供することの方がより重要になる。その場合には、リザーバ袋の形状をより広く、しかしより低くすることができる。

図９Ａは、植物を覆う空洞を画定する袋２１の形態の半透過性ホイル２０が配置された植物ホルダ１の他の実施形態を示す。非平面境界は、頂部２０ａ（例えば屋根のような形状）及び側部２０ｂを備える。示された実施形態では、半透過性ホイル２０が、リザーバ２及び複数のインジェクタプラグ１１を封入する、家のような形状を有する内部空間の全境界を形成する。頂部２０ａは、空気及び／又は水蒸気の出口として機能するように構成されており、側部２１ｂは、空気及び／又は水蒸気の入口として機能するように構成されている。したがって、植物ホルダ１は、内部空間内において空気循環を生じさせるように構成されている。これらの半透過性機能及び／又は入口／出口機能は、袋２１上に複数の孔５０を配置することによって達成することができる。輸送のために袋を持ち運ぶため、及び内部空間の容積を調整するために、袋２１は取っ手部分２１ａを備えることができる。半透過性ホイル２０は厚さを有する。図９Ａの実施形態は、以前のいずれか１つの図の要素と同じか又は同種の要素を備えることができ、図１に基づいて説明したシステム内で使用することができる。

図９Ａの実施形態では、袋２１が、非平面境界を画定する半透過性ホイル２０でできている。この半透過性ホイルは、水蒸気、酸素及びＣＯ_２に透過性を有することが好ましい。水蒸気の透過は、植物を栽培するのに適した温度範囲（例えば１５〜２５℃）において、相対湿度が、外部空間では６５％ＲＨよりも低くなり、内部空間では７５％ＲＨよりも高くなるようなものとすることができる。一実施形態では、内部空間内の湿度が９０〜９５％ＲＨの範囲にあり、外部空間では６０％ＲＨよりも低い。

半透過性ホイル２０は、病原体が内部空間に入る危険性及び病原体が内部空間の外へ出て行く危険性を低減させる。したがって、交差感染の危険性が低減する。

示された実施形態では、袋２１が、植物ホルダ１の非平面境界を形成する。袋２１は、互いに同一平面にない複数の面を（頂部２０ａ及び側部２１ｂに）備える。他の実施形態では、単一の面／側面が既に平面ではない。このことは、植物ホルダ１が異なる高さで空気／蒸気を交換することを可能にする。その結果、植物ホルダ１内の空気／蒸気循環を改良するいわゆる煙突効果（chimney effect）生じる可能性がある。

煙突効果（例えばスタック効果）は通常、建物、煙突、煙道ガススタック又は他の容器内及びこれらの容器外への空気の移動である。煙突効果は通常、温度差によって生じる。例えば、夏季の高い建物では、より温かい屋内の空気がその建物の中を上昇し、上昇した空気は、最上部で、開いた窓、換気口又は天井の意図しない穴、例えば天井扇風機、奥まった電灯などを通って外に出る。上昇する温かい空気は、建物の底の圧力を低減させ、開いた扉、窓又は他の開口及び漏れ口を通して冷たい空気を引き入れる。温度差だけでなく湿度の違いによっても空気は上昇又は下降する。湿った空気は乾いた空気よりも軽いためである。したがって、乾いた空気と同じ温度の湿った空気は上昇する。湿った空気の密度は乾いた空気の密度よりも低いためである。

このような空気流は、湿度の差によって引き起こされうる。植物ホルダ１の内側の湿度は植物ホルダ１の外側の（例えばキャビン１０１内の）湿度よりも高いため、煙突効果が生じる。植物は液体を消費し、半透過性ホイル２０の頂部の表面よりも下方で（したがって内部空間の内側で）水蒸気を蒸発させるため、湿度は、その表面よりも上（内部空間の外側）の湿度よりもかなり高くなる。したがって、矢印４２で示されているように、湿った空気は上昇し植物ホルダ１の外に出る。それに従って、植物ホルダの内側の空気及び／又は蒸気が、矢印４０で示されているように上昇する。さらに、矢印４１で示されているように、植物ホルダ１内に乾いた空気が入る。これによって植物ホルダ１内の循環は改良される。図５Ａ／図５Ｂの実施形態でも同様の効果が生じうる。

病原体を効率的に遮断するため、孔５０の半径は１００μｍよりも小さいことが好ましい。それらの孔は、所望の透過能力に応じて、例えば単位時間当たりの量に換算した所望の透過能力に応じて、（平均して）１ｃｍ^２当たり０．０１個から１ｃｍ^２当たり１０００個の量で配置することができる。これらの孔は、ホイル上に均一に分布することが好ましい。その場合には、煙突効果の循環を最適化することができる。

これらの孔を慎重に形成することによって植物の成長を制御することができる。穴のサイズは、酸素、ＣＯ_２及び水蒸気の透過を決定する。さらに、穴のサイズは、真菌類及び細菌を遮断する性能を決定する。

図９Ａに示された実施形態では、袋２１の形状が可変である（例えば圧縮すること及び広げることができる）。完全に広げられたとき、袋２１は、１００〜２５００ｃｍ^２の間、好ましくは２００〜９００ｃｍ^２の間の底領域（base area）を含むことができる。この底領域は、１０〜５０ｃｍ^２の間、好ましくは１５〜２５ｃｍ^２の範囲の長さ及び／又は幅を有する正方形／長方形の形態を有することができる。底（底部）から頂部の最も高い点までの高さは２０〜５０ｃｍとすることができる。リザーバ２は３０〜７０ｃｍの間の深さを有することができる。プラグスタンド２６は３０〜５０ｃｍの高さ、凹み部分で１０〜２０ｃｍの高さを有することができる。プラグスタンド２６間の距離は３０〜５０ｃｍの範囲に構成することができる。

上で説明した煙突効果は、（例えば一定の）空気流を、例えば空気流発生装置を使用することにより提供することによって、増幅／誘起することができる。この空気流発生装置は、システム１００内の温度制御装置１０５と一体化することができる。

図９Ｂは、煙突効果を増幅／最適化することができる実施形態を示す。示された実施形態では、孔の面積の平方根と半透過性ホイル２０の厚さとの比が０．６５から１．３５である。システム１００内で使用されるとき、このシステムは、半透過性ホイル上に層流４３を生み出すための空気流発生装置と、０．００４〜０．０２ｍｍ^２の間の範囲の開放領域、及び／又は直径が３５〜１６０μｍの範囲にある孔を有する半透過性ホイル２０とを好ましくは備える。

示された実施形態では、これらの孔が、複数の３次元トンネルを効果的に形成する。一実施形態では、孔の面積の平方根が厚さの０．７〜１．３倍である。例えば、トンネルの直径と長さはおおよそ同程度である。図９Ｂに示された実施形態では、空気流４３が孔に遭遇したとき、空気流４３は、側境界に沿って、トンネル（孔）の壁の中へ流入し続ける。孔の開放領域の平方根と厚さの好ましい比（０．７〜１．３）では、空気流４３が、内部空間内へわずかに流入し、次いで流出する。入口では、層流４３が孔５０の中へ入るときに、乾いた空気が内部空間に引き込まれ、その結果、空気流４１が生じる。出口では、層流４３が孔５０の外へ出るときに、湿った空気／水蒸気が内部空間から引き出され、その結果、空気流４２が生じる。したがって、これは、換気を改良する理想的な環境を生み出す。一実施形態では、０．９〜１．１ｍ／秒の範囲の速度を有する一定の空気流４３を提供するために、空気分配装置が配置される（この空気分配装置は例えば温度制御装置１０５と一体化することができる）。

一実施形態では、半透過性ホイル２０の厚さが１００±１０μｍであり、それぞれの孔の直径が８０〜１５０μｍの間である。

一般に、孔の面積の平方根と半透過性ホイルの厚さとの比が好ましい範囲から外れると、上で説明した効果は低減する。この比を大きくすることは、半透過性ホイルの厚さを変えずに円形の孔の直径を大きくすることであると考えることができる。一方で、直径を大きくすることによって好ましい範囲から外れると、それぞれの孔の中心付近の空気流がより制御されにくくなり、孔を通した水蒸気の自発的な拡散もより制御されにくくなる。他方、トンネル内の層流４３の流速は一般に、トンネルの直径とともに低下する。直径を小さくすることによって好ましい範囲から外れると、あるしきい値で、層流４３の流速はゼロになる。したがって、孔の面積の平方根と半透過性ホイルの厚さとの比が小さくなりすぎると、図９Ｂに示された効果は消滅する。

いくつかの実施形態では、リザーバ２内のおおよその水輸送率（water transport rate）Ｗ（例えばｍｌ／２４時間）を、下式によって決定することができる。

上式で、Ａは、それぞれの孔の表面積、Ｎは、半透過ホイル２０上の孔の総数、ｈは、半透過ホイル２０の厚さ、比例定数Ｗ_０は、外部空間内の温度、空気流速及び相対湿度の関数である。一般に、このような水輸送率は、内部空間内と外部空間内の湿度レベルの差とともに増大する。例えば、孔が円形である場合、この式では、孔の面積Ａの代わりに円の面積が使用される。

したがって、これらの実施形態では、植物が成熟し、輸送に供されるまでにどれくらいの水が必要になのかを前もって決定することができ、このことは、数週間の成長の後に水が十分でないことが判明する危険性を最小限に抑える。したがって、植物ホルダを開封する必要がなく、汚染の危険性が低減する。次いで必要なのは、輸送中に植物が消費する追加の所定量の水を加えることだけである。このようにすると、隔離された内部空間内で完結する成長段階、輸送段階及びスーパーマーケットでの販売段階の全体を通じて、植物は十分な水を得ることができ、輸送中及びスーパーマーケット内でも成長するこができる。

図１０は、半透過性ホイル２０を備え、半透過性ホイル２０が頂部２０ａ及び側部２０ｂを備える、実施形態を示す。図５Ａ、図５Ｂ及び図９Ａ、図９Ｂに示された要素をこの実施形態に含めることができ、その逆もまた可能である。取っ手部分２１ａは、半透過性ホイル２０の２つ以上の層でできている。このことは、取っ手部分２１ａがその形状を維持することをより容易にし、運搬すること及び内部空間の容積を調整するために取っ手部分２１ａに力を加えることをより容易にする。

頂部と側部２０ｂの表面積の比は１／３よりも小さくすることができる。示された実施形態では、側部２０ｂが４つの側面を有し、頂部２０ａが、三角屋根のような形状を有する。側部２０ｂは、高さ方向に沿って空間を広げる。煙突効果は通常、上昇又は下降する空気に関係するため、この空間は煙突効果を改良する。煙突効果が特に改良されるのは、側部２０ｂの全体にわたって孔が（均一に）広がっているときである。側部２０ｂのこれらの孔は、建物の扉及び窓のように機能し、上方への煙突効果が生じたときには、空気が入り、上方へ移動する。

示された実施形態では、側部２０ｂが、（例えば上から見て）長方形の断面を有する。これによって袋２１が輸送しやすくなることがあり、キャビン１０１内の空間が節約される。

上で説明したいずれかの実施形態に基づく半透過性ホイル２０は、透明材料で作ることができる。光が反射するように、半透過性ホイルを白色材料（例えばプラスチック）で作ることもできる。光が反射することによって成長が促進される。孔は、熱針技法（hot-needle technique）又はレーザによってホイル上に配置することができる。孔の半径をより小さくかつより正確にするためにはレーザ法の方が好ましいことがある。

上で説明したいずれかの実施形態に基づく半透過性ホイル２０は、袋に圧力をかけ又は力を加えることによって内部空間の容積を変化させることができるように形状を維持するために、自立材料製とすることができる。このようにすると、植物が成長したときに内部空間の容積を、好ましくは袋のホイルが植物に触れないような大きさに調整することができる。袋が植物に触れた場合には葉が焼ける危険性がある。

他の実施形態の場合と同様に、インジェクタプラグ１１によって形成された通路内の給水を改良するために、インジェクタプラグ１１を通してウィック（図示せず）が延出してもよい。蒸発だけに基づくのではなしに、このウィックは、発育の初期の植物の根／種子に水をより十分に供給するために、リザーバ２から水を吸い上げる。

図１１Ａ及び図１１Ｂは、図５Ａ／図５Ｂ／図９／図１０に関して説明した袋２１と、図８Ｃに関して説明したリザーバとを含む植物ホルダ１の実施形態を示す。

図９Ａの実施形態は、図８Ｃに基づくリザーバとともに使用すると特に有利である。示された実施形態は、２つの袋、すなわち半透過性ホイル２０と、一体化されたリザーバ２及び分離体４（例えば図８Ｃのリザーバ袋）とを備える。したがって、植物ホルダ１は、「バッグインアナザーバッグ（bag in another bag）」を構成する。

このような実施形態の植物ホルダ１は、植物の全ての成長段階において成長環境を調整することができるという利点を有する。示された実施形態では、リザーバ袋が柔軟な材料でできており、そのため、半透過性ホイル２０の形状とともに、リザーバ袋の形状を、植物の成長段階に適合させることができる。

図１１Ａに示されているように、初期（例えば種子の発芽／幼植物）には、ホルダ支持体５１ａ上に、半透過性ホイル２０及びリザーバ袋（２、４）が配置される。ホルダ支持体５１ａは、半透過性ホイル２０の形状を画定し、半透過性ホイル２０はリザーバ袋の形状を画定する。頂部及び側部の形状はともに可変であることが好ましい。ホルダ支持体５１ａは、リザーバ袋内の水位が高くなるような（狭い）底を有し、そのため、幼植物３５（又は種子）は水を得ることができる。他方、内部空間の容積が植物のサイズに適合するように、この段階の半透過性ホイル２０は、完全には広げられていないように配置することができる。

根が成長すると、図１１Ｂに示されているように、植物が成長するためにより広い空間を提供することの方がより重要になる。その場合には、５１ａよりも広い底を有する別のホルダ支持体５１ｂに植物ホルダ１を移すことができる。このようにすると、成熟した植物３５が成長するのに十分な広さを内部空間が有するように、ホルダ支持体５１ｂが半透過性ホイル２０の形状を画定する。他方で、栽培者は、内部空間の容積を増大させるため、半透過性ホイル２０を引っ張って、半透過性ホイル２０を完全に広げることができる。

したがって、図１１Ａ及び図１１Ｂの実施形態に基づく植物ホルダ１は、温度及び湿度だけでなく、水位及び栽培空間も適正に制御できる。したがって、移植することなしに、また植物ホルダ１を開くことさえなしに、適当な栽培環境を達成することができる。

図１２Ａ〜図１２Ｆは、植物ホルダ１内で植物を栽培する一実施形態の流れ図を示す。後述する要素は、図１〜図１１に基づいて上で説明した実施形態の特徴と同じ特徴を含むことができる。

図１２Ａに示されているように、リザーバ２に流体培地（例えば水又は液体）を充填する。この流体培地を滅菌してもよい。その場合、充填されるときの流体培地は温かい。次いで、この流体培地と一緒にリザーバ２を冷却することができる。流体培地が冷えた後、リザーバ２を閉じる（例えば分離体４で密封する）。リザーバ２と分離体４が一体化されてリザーバ袋になっている場合には、リザーバ袋の開口を閉じる／密封する。このようにすると、所定の量の液体を含む閉じた空間を画定するリザーバ２が提供される。次いで、閉じたリザーバ２を使用するまで（例えば清潔な場所に）保管する。

図１２Ｂに示されているように、種子３５ａ（又は植物３５）を含むインジェクタプラグ１１を提供する。インジェクタプラグ１１は並行して、例えば閉じたリザーバを提供する前／後に、又は閉じたリザーバを提供するのと同時に提供することができる。

図１２Ｃは、差し込まれていない状態の本発明の植物ホルダを示す。示された実施形態では、半透過性ホイル２０が、内部空間の全境界を形成する。リザーバは内部空間内に封入されている。リザーバ自体も閉じられており、その中に液体を包容している。インジェクタプラグ１１は種子３５ａ又は幼植物を含む。差し込まれていない状態では、分離体を通して差し込むために、インジェクタプラグ１１が内部空間内に置かれている。

図１２Ｃに示された実施形態では、８００（±５０）ｃｍ^３の内部空間の容積を画定するように、袋２１を整形することができる。

滅菌は、複数回実施することができ、上で説明した任意の１つのステップにおいて実施することができる。滅菌は、水蒸気を使用することによって、又は加熱などの他の手段を使用することによって実施することができる。さまざまなステップにおいて、植物ホルダ１をさまざまな方法で滅菌することができる。一実施形態では、図１２Ａから図１２Ｃで説明したステップが、滅菌された環境内で、例えばクリーンルーム内で実施される。

図１２Ｄは、差し込まれた状態の植物ホルダの一実施形態を示す。植付け／植種は、図５Ａに示されている方法と同様の方法で半透過性ホイル２０／袋２１に力を加えることによりインジェクタプラグ１１をリザーバに差し込むことによって実施される。この差込みは、滅菌された環境から植物ホルダを取り出し、栽培者の場所まで輸送した後に実施することができる。

分離体が、十字形の破断線２９を備えるとき（例えば図８Ａ）には、十字形の破断線２９を通してインジェクタプラグ１１を差し込むことができる。スクリューキャップの場合（例えば図８Ｂ）には、スクリューキャップを取り外し、次いで開口を通してインジェクタプラグ１１を差し込む。リザーバ袋が使用される場合（例えば図８Ｃ）には、リザーバ袋の表面を通してインジェクタプラグ１１を差し込む。このようにすると、インジェクタプラグ１１上に植物が収容され、インジェクタプラグ１１は、リザーバの分離体を貫通して立つ。

あるいは、半透過性ホイル２０を配置する前にインジェクタプラグ１１をリザーバに差し込むことによって、植付け／植種を実施することもできる。上記の図面の文脈に基づいて説明したステップを使用することができる。分離体が、十字形の破断線２９を備える場合（例えば図８Ａ）には、十字形の破断線２９を通してインジェクタプラグ１１を差し込むことができる。スクリューキャップの場合（例えば図８Ｂ）には、スクリューキャップを取り外し、次いで開口を通してインジェクタプラグ１１を差し込む。リザーバ袋が使用される場合（例えば図８Ｃ）には、リザーバ袋の表面を通してインジェクタプラグ１１を差し込む。このようにすると、インジェクタプラグ１１上に植物が収容され、インジェクタプラグ１１は、リザーバの分離体を貫通して立つ。いくつかの実施形態では、袋２１が、底面に開口を有する。その場合には、インジェクタプラグ１１を差し込む前又は差し込んだ後に、その底面の開口を閉じ／密封することができる。次いで袋を閉じる（例えば、例えば袋２１の上の密封部材５２を閉じる）。このようにして、その中に植物を含む内部空間を形成する。この段階で、８００（±５０）ｃｍ^３の内部空間の容積を画定するように、袋２１を整形することができる。

図１２Ｅに示されているように、種子３５ａが発芽して幼植物３５となるか、又は植物３５が成長する。図１１Ａ〜図１１Ｂに基づいて説明した容積調整機構を使用することができる。この段階では植物３５の根も成長し、リザーバ内の液体中に伸びることができる。

図１２Ｆに示されているように、植物３５は十分に成長している。いくつかの実施形態では、リザーバの形状が、図１１Ｂに従って調整されている。この段階で、袋２１の形状は、図１１Ａ及び図１１Ｂに従って、内部空間の容積が、例えば１２５，０００（±１００）ｃｍ^３の最大値に達するように調整されていることが好ましい。いくつかの実施形態では、この段階でちょうどよい量の水が残っているように、液体の量が前もって決定されている。このような量の水があれば、成熟した／十分に成長した植物３５及びリザーバ２を含む植物ホルダを丸ごと、全体としてスーパーマーケットへ輸送することができる。

以上の説明は、例示的であることが意図されており、限定的であることは意図されていない。以下に記載された請求項に従って定義される本発明の範囲から逸脱せずに本発明の代替実施形態及び等価の実施形態を考案し、実施することができることは、当業者には明白であろう。

条項（clause）
１．
− 所定量の液体をその中に有するリザーバ（２）と、
− リザーバ内の空間の境界を画定する分離体（４）であり、この空間内に前記液体を包容するための分離体（４）と、
− 植物（３５）の種を播き又は植物（３５）を植え付けるための少なくとも１つのインジェクタプラグ（１１）と
を備え、インジェクタプラグ（１１）が、
− 種子又は植物を担持する空洞（１９）と、
− 植物支持体（１５）又はウィックストリングを収容する空間（１８）を画定するハウジングと、
− ハウジングの一部分が前記液体に浸されるように分離体（４）を通してリザーバ（２）に挿入する堅い先端（１４、２５）と
を備える、植物ホルダ（１）。

２．分離体が、流体、気体、水分、微生物及び他の汚染物のうちの少なくとも１つに対して不透過性である、条項１の植物ホルダ。

３．分離体（４）が、前記少なくとも１つのインジェクタプラグを分離体を通して案内する少なくとも１つの収容構造を備える、条項１又は２の植物ホルダ。

４．収容構造が、分離体から延びる凹み（１０）を構成する、条項３の植物ホルダ。

５．この凹みが、リザーバ内へ延びる向きに形成された、条項４の植物ホルダ。

６．分離体が、前記少なくとも１つのインジェクタプラグをリザーバに挿入する意図された位置を画定する少なくとも１つの突破位置を含む、前記条項のいずれかの植物ホルダ。

７．前記少なくとも１つのインジェクタプラグを分離体を通して挿入する前は、突破位置が、水密に閉じられている、条項６の植物ホルダ。

８．突破位置が、位置標識、分離体の弱化部分、引裂き線又は破断線及び他の同種のもののうちの少なくとも１つを備える、条項６又は７の植物ホルダ。

９．収容構造が、突破位置を含むように設計された、条項３及び条項６〜８のいずれかの植物ホルダ。

１０．前記少なくとも１つのインジェクタプラグが、植物材料に加えて支持体を含むように設計された、前記条項のいずれかの植物ホルダ。

１１．リザーバとは反対側の分離体の上に閉鎖キャップが配置された、前記条項のいずれかの植物ホルダ。

１２．閉鎖キャップが、蓋と箱形キャップのうちの少なくとも一方を含む、条項１１の植物ホルダ。

１３．分離体（４）の表面を封入する袋（２１）を備え、袋（２１）が、前記少なくとも１つのインジェクタプラグを分離体を通して挿入するために圧縮され、その後に広げられるように設計された、前記条項のいずれかの植物ホルダ。

１４．閉鎖キャップが、リザーバと分離体のうちのどちらか一方とぴったりと係合するように設計された、条項１１〜１２のいずれかの植物ホルダ。

１５．閉鎖キャップが、リザーバと分離体のうちのどちらか一方に蝶番式に取り付けられた、条項１１〜１４のいずれかの植物ホルダ。

１６．分離体の上にシートが配置された、前記条項のいずれかの植物ホルダ。

１７．リザーバからの液体がこのシートに接触したときに、シートがその液体に溶ける、条項１６の植物ホルダ。

１８．このシートが、分離体の上でぴんと張られた、条項１６又は１７の植物ホルダ。

１９．前記少なくとも１つのインジェクタプラグが、シートと分離体との間に配置された、条項１６〜１８のいずれかの植物ホルダ。

２０．シート又は閉鎖キャップが、インジェクタプラグをセパレータを通して挿入するように構成されたプレスを形成する、前記条項１１〜１５のいずれか又は条項１６〜１９のいずれかの植物ホルダ。

２１．リザーバ（２）が、リザーバの底部（２７）から延びる、インジェクタプラグの先端を受け入れるための１つ又は複数のプラグスタンド（２６）を備える、前記条項のいずれか一項の植物ホルダ。

２２．プラグスタンド（２６）が、インジェクタプラグの先端を収容するための凹み（２８）を備える、条項２１の植物ホルダ。

２３．この凹みが、植物の根を収容する空間を提供するように適合されている、条項２２の植物ホルダ。

２４．分離体とリザーバがリザーバ袋の形態で一体化されており、インジェクタプラグが、リザーバ袋を突き破るように適合されている、前記条項のいずれか一項の植物ホルダ。

２５．リザーバ袋が自立材料でできている、条項２４の植物ホルダ。

２６．その中で植物を栽培する空間の非平面境界を画定する袋（２１）をさらに備える、前記条項のいずれか一項の植物ホルダ。

２７．屋内環境内において植物の種を播き又は植物を植え付けるための、差し込まれていない状態の植物ホルダ（１）であって、
− 第１の閉じた空間の全境界を画定する半透過性ホイル（１００）と、
− 第２の閉じられた空間の全境界を画定するリザーバ（２）であり、第１の内部空間内に配置されたリザーバ（２）と、
− １つもしくは複数の種子又は１つもしくは複数の芽（sprout）を含むインジェクタプラグと
を備え、
リザーバ（２）が、所定量の液体を第２の閉じた空間内に閉じ込め、
第２の内部空間に差し込んで前記種播き又は植付けを終わらせるため、インジェクタプラグが、第１の内部空間内に置かれている、
植物ホルダ（１）。

１植物ホルダ
２リザーバ
３液体
４ホイル又はプレート、分離体
６ボウル
７下に曲げられた帯
８フランジ
９リザーバの上縁
１０凹み
１１インジェクタプラグ
１１ａインジェクタプラグ
１１ｂインジェクタプラグ
１１ｃインジェクタプラグ
１２リング
１３脚
１４先端
１５植物支持体
１６種子
１７リング
１８空間
１９空洞
２０半透過性ホイル
２０ａ頂部
２０ｂ側部
２１袋
２１ａ取っ手部分
２２シート
２３植物材料
２４インジェクタプラグ
２５先端
２６プラグスタンド
２７リザーバの底部
２８凹み
２９十字線
３０スクリューキャップ
３１ねじ
３２開口
３５植物
３５ａ種子
４０矢印
４１矢印
４２矢印
４３層流、空気流
５０孔
５１ａホルダ支持体
５１ｂホルダ支持体
５２密封部材
１００システム
１０１キャビン
１０５制御装置
１０６光源
Ａ２矢印
ＩＩ矢印

Claims

植物を生産するシステムであって、
屋内環境と、
植物を入れて栽培及び輸送するための複数の植物ホルダと、
前記屋内環境内の温度及び湿度を少なくとも制御する制御装置と
を備え、前記植物ホルダが、
前記植物ホルダの内部空間と外部空間との間の非平面境界を画定する半透過性ホイルと、
前記植物に与えるために所定量の液体を前記内部空間内に閉じ込めるリザーバと
を備え、
前記内部空間内で前記植物が成長できるように前記リザーバ及び前記半透過性ホイルが構成されており、
前記半透過性ホイルが水蒸気及び空気を透過させ、
前記半透過性ホイルが、第１の表面領域と第２の表面領域とを備え、前記第１の表面領域と前記第２の表面領域とは同一平面上にない、
システム。
前記第１の表面領域が前記非平面境界の第１の部分を画定し、
前記第２の表面領域が前記非平面境界の第２の部分を画定し、
前記非平面境界の前記第１の部分が、前記内部空間から水蒸気が出ることができるように構成されており、前記非平面境界の前記第２の部分が、前記外部空間から空気が入ることができるように構成されている、
請求項１に記載のシステム。
前記半透過性ホイルが、
第１の表面領域上に配置された、孔の第１のグループと、
第２の表面領域上に配置された、孔の第２のグループと
を備え、
前記第１の表面領域と前記第２の表面領域が６０°から１３５°の間の角度で交わる、
請求項１又は２に記載のシステム。
前記半透過性ホイルが、前記植物ホルダの内部空間と前記外部空間との間の全境界の少なくとも８０％の表面積を覆うように構成された、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
前記半透過性ホイルが厚さを有し、前記半透過性ホイルが、複数のトンネルを形成する孔を備え、孔の面積の平方根と前記半透過性ホイルの前記厚さとの比が０．６から１．３５の間である、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
前記非平面境界の少なくとも２つの表面領域上に層流を生み出すように構成された空気流発生装置をさらに備える、請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム。
前記半透過性ホイル及び前記制御装置が、前記内部空間内の前記液体の量が２４時間当たり１０〜３０ｍｌの速度で減るように、水蒸気が制御された速度で前記非平面境界を通過できるように構成された、請求項１から６のいずれか一項に記載のシステム。
前記半透過ホイルが、均一に分布した孔を備え、好ましくは、それぞれの孔が、０．００２〜０．０３５ｍｍ^２の間の範囲の開放領域を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載のシステム。
前記システムは、前記外部空間から前記植物に給水する給水装置を持たないように構成されており、及び／又は前記植物ホルダが水の入口を持たず、及び／又は
前記内部空間内の相対湿度を、前記外部空間内の相対湿度よりも少なくとも１０％高く維持するように、前記制御装置及び前記半透過性ホイルが構成されており、及び／又は
３００ｍ^３当たり１０，０００個超の植物ホルダを前記屋内環境が収容するような寸法を、前記屋内環境及び前記植物ホルダが有する、
請求項１から８のいずれか一項に記載のシステム。
前記内部空間の容積を変化させて、少なくとも
第１の段階にある植物を栽培するための第１の容積を前記内部空間が有する第１の栽培モードと、
第２の段階にある前記植物を栽培するための第２の容積を前記内部空間が有する第２の栽培モードと
を提供できるように、前記植物ホルダが構成されており、
好ましくは、前記第１の容積と前記第２の容積の比が１／２よりも小さい、
請求項１から９のいずれか一項に記載のシステム。
前記半透過性ホイル上に圧力をかけもしくは力を加えることによって前記内部空間の容積を変化させることを可能にするように前記ホイルが構成されており、及び／又は
前記内部空間の容積を８００ｃｍ^３と１２５，０００ｃｍ^３の間で連続的に変化させることを可能にするように、前記植物ホルダが構成されており、及び／又は
前記リザーバが、
底部、及び／もしくは
壁、及び／もしくは
植物根を支持する１つもしくは複数の切欠き
を備え、及び／又は
前記リザーバが柔軟な材料でできており、前記リザーバの前記底部の面積及び／もしくは前記リザーバの前記壁の高さを変化させることを可能にするように、前記柔軟な材料が構成されており、及び／又は
前記半透過性ホイルが、前記リザーバに取り付けられた部分を含み、前記リザーバが、前記半透過性ホイルの前記取り付けられた部分の形状に従って前記リザーバの形状を変化させることを可能にするように構成された柔軟な材料でできている、
請求項１から１０のいずれか一項に記載のシステム。
屋内環境内で植物を生産する方法であって、
前記屋内環境内に複数の植物ホルダを提供すること、
前記植物ホルダの内部空間内で植物を栽培すること、
前記植物を栽培する前記屋内環境内の温度を所定の温度範囲内に調整及び／又は維持すること
を含み、前記植物ホルダが、
前記植物ホルダの前記内部空間と外部空間との非平面境界を画定する半透過性ホイルと、
前記植物に与えるために所定量の液体を前記内部空間内に閉じ込めるリザーバと
を備え、
前記半透過性ホイルが、水蒸気及び空気を透過させ、互いに対して非平面である少なくとも２つの表面領域を含む、
方法。
前記方法は、成長した前記植物を前記植物ホルダの前記内部空間内に有する前記植物ホルダを販売場所まで輸送すること
をさらに含み、及び／又は
前記植物を栽培することが２つ以上の段階を含み、前記方法が、
第１の容積を有する前記内部空間内で前記植物が成長する第１の栽培段階、
前記内部空間を第２の容積に拡張すること、及び
前記第２の容積を有する前記内部空間内で前記植物が成長する第２の栽培段階
を含み、及び／又は
前記方法が、少なくとも栽培前段階及び栽培段階を含む２つ以上の段階を含み、及び／又は
閉じた表面によって分離された植物栽培空間と液体貯蔵空間とを画定するように、前記半透過性ホイル及び前記リザーバが構成されており、前記方法が、栽培前段階において、種播き又は植付け用のインジェクタプラグを前記植物栽培空間内に提供することを含み、
前記方法が、前記植物ホルダを差し込んで、差し込まれた段階に移行することをさらに含み、差し込むことが、閉じた表面を開くこと、及び前記インジェクタプラグを前記植物栽培空間から前記液体貯蔵空間内へ延ばすこと、及び前記植物に対する前記液体を、前記液体貯蔵空間から前記植物栽培空間内の前記植物に供給するための通路を形成することを含み、及び／又は
前記方法が、
前記半透過性ホイルによって画定された前記境界の形状を、前記内部空間の容積が変更されるように調整すること
をさらに含み、及び／又は
前記方法が、
前記植物の成長中に、前記内部空間内の前記リザーバの深さ及び幅を調整すること
をさらに含み、及び／又は
前記方法が、
前記非平面境界の形状を調整することによって前記リザーバの形状を調整すること
をさらに含み、及び／又は
前記半透過性ホイルが単位面積当たりいくつかの孔を備え、
前記方法が、
前記半透過性ホイルの表面に空気流を提供すること、及び、
それぞれの孔の表面積、単位面積当たりの孔の数、前記所定の温度範囲、前記空気流の速度、及び成長から前記輸送までの期間に応じて、前記液体の量を前もって決定すること
をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
前記植物ホルダを提供することが、
前記リザーバに前記液体を充填すること、
前記植物ホルダを滅菌すること、
前記リザーバを閉じること、
前記植物又は前記植物の種子を含むインジェクタプラグを提供すること、
前記インジェクタプラグを前記リザーバに差し込んで、前記リザーバから前記植物に前記液体を供給するための通路を形成すること、及び
前記インジェクタプラグを封入する前記内部空間を形成するために前記半透過性ホイルを提供すること
を含む、請求項１２又は１３に記載の方法。
請求項１から１１のいずれか一項に記載のシステム内で使用する半透過性ホイルであって、水蒸気を透過させ、前記植物ホルダの内部空間と外部空間との非平面境界を画定する形状を維持する自立材料でできた、半透過性ホイル。
前記非平面境界が、頂領域及び側領域を備え、前記頂領域と前記側領域の比が１／５から１／３の間であり、及び／又は
前記半透過性ホイルが、互いに対して鋭角の第１の平面及び第２の平面を備え、及び／又は
前記半透過性ホイルが、前記頂領域及び前記側領域の全体にわたって広がる孔を備え、好ましくは、前記孔の密度が１ｃｍ^２当たり１０〜４０個の間である、
請求項１５に記載の半透過性ホイル。
所定量の液体をその中に有するリザーバと、
前記リザーバ内の空間の境界を画定する分離体であり、前記空間内に前記液体を包容するための分離体と、
植物の種を播き又は植物を植え付けるための少なくとも１つのインジェクタプラグと
を備え、前記インジェクタプラグが、
種子又は植物を担持する空洞と、
植物支持体又はウィックストリングを収容する空間を画定するハウジングと、
前記ハウジングの一部分が前記液体に浸されるように前記分離体を通して前記リザーバに挿入する堅い先端と
を備える、植物ホルダ。
植物ホルダであって、
所定量の液体をその中に有するリザーバと、
前記リザーバ内の空間の境界を画定する分離体であり、前記空間内に前記液体を包容するための分離体と、
前記植物ホルダの植物を栽培する内部空間と外部空間との非平面境界を画定する半透過性ホイルと
を備え、前記半透過性ホイルが、水蒸気及び空気に対して透過性であり、病原体を遮断するように構成されており、少なくとも２つの表面領域を有し、前記少なくとも２つの表面領域が互いに対して非平面である、
植物ホルダ。
前記リザーバが、前記リザーバの底部から延びる、インジェクタプラグの先端を受け入れるための１つもしくは複数のプラグスタンドを備え、前記プラグスタンドが、前記インジェクタプラグの先端を収容するための凹みを備え、及び／又は
前記分離体と前記リザーバがリザーバ袋の形態で一体化されており、前記インジェクタプラグが、前記リザーバ袋を突き破るように適合されている、
請求項１７又は１８に記載の植物ホルダ。
前記植物を栽培する屋内環境に輸送する栽培前モード、及び／又は
第１の容積を有する前記内部空間内で前記植物が成長する第１の栽培モード、及び／又は
第２の容積を有する前記内部空間内で前記植物が成長する第２の栽培モード
を含む２つ以上のモードを備え、
前記栽培前モードでは、前記半透過性ホイル及び前記リザーバが、前記分離体によって分離された植物栽培空間と液体貯蔵空間とを画定するように構成されており、前記植物栽培空間が、種子又は芽を含む、前記植物の種を播き又は前記植物を植え付けるためのインジェクタプラグを含み、
前記第１の栽培モード及び／又は前記第２の栽培モードでは、前記植物栽培空間から前記液体貯蔵空間内へインジェクタプラグが延び、前記インジェクタプラグが、前記植物に対する前記液体を、前記液体貯蔵空間から前記植物栽培空間内の前記植物に供給するための通路を形成する、
請求項１７から１９のいずれか一項に記載の植物ホルダ。
前記半透過性ホイルが、
第１の表面領域上に配置された、孔の第１のグループと、
第２の表面領域上に配置された、孔の第２のグループと
を備え、及び／又は
前記第１の表面領域と前記第２の表面領域が６０°から１３５°の間の角度で交わり、及び／又は
前記半透過性ホイルが、前記植物ホルダの内部空間と前記外部空間との間の全境界の少なくとも８０％の表面積を覆うように構成されており、及び／又は
前記半透過性ホイルが厚さを有し、前記半透過性ホイルが、複数のトンネルを形成する孔を備え、孔の面積の平方根と前記半透過性ホイルの前記厚さとの比が０．６から１．３５の間であり、及び／又は
前記半透過ホイルが、均一に分布した孔を備え、好ましくは、それぞれの孔が、０．００２〜０．０３５ｍｍ^２の間の範囲の開放領域を有する、
請求項１７から２０のいずれか一項に記載の植物ホルダ。