[0001] 所述
专利主张2012年7月11日
申请的第61/670,147号美国临时案的优先权。【技术领域】
[0002] 本
发明涉及水栽领域，特别地，关于创新的用于培育商业价值
植物自动水栽系统及方法。【背景技术】
[0003]
现有技术中，水果与蔬菜已经被培育在
气候允许的地点与时间。最近数十年，大量的农产品被用船运送数千英里，从所述培育的区域到所述消费者集中的地方。导因于运输成本的增加以及培育区域的水源缺乏，
能源及水的价格上涨已经使新鲜的农产品的价格持续攀升。因为这些原因，在其他因素下，一个对于本地农产品逐渐成长的需求。为了满足所述对于本地农产品逐渐成长的需求，保护
农作物科技及技巧以及温室
外壳是被需要的。在室内培育农作物以保护所述农作物免于不适合所述农作物成长的外部状况是非常昂贵的。关于所述
建筑物的所述区域，建筑物的摊还以及维持内部适当状况的运作成本两者是需要花费的。水栽是一优选的室内培育方法，因为其是一花费有效的成长方法。增加自动化至水栽创造了对于每个区域高产量的一最佳的解决方案。
【发明内容】
[0004] 植物的快速成长当培育在依照本发明的方法的本发明的系 统中，结合本发明所提出的降低走道区域，结合本发明所提出的当所述植物成长时的间隔，提供每建造区域最大化的产量因此使所述植物培育的所述建筑物的成本更有效率的。
[0005] 依照本发明所提供的一种用于培育植物的装置，包括(a)一用于
营养液的池；(b)足够数量的实质相同的托盘，所述托盘的至少一部分用于沉浸于所述营养液，所述托盘以复数个排的方式设置在所述池中，进而每一所述排包括至少一所述托盘以及也包括一个与一相邻的所述排之间的间隙，间隙的宽度足以收容单一的所述托盘，每一所述托盘用于抓住至少一植物，进而至少一所述植物的根部至少有一部分沉浸于所述营养液中；(c)针对每一所述排，一机构用于在每一所述排中移动每一所述排的至少一托盘，因此改变在所述排之间相对于所述排的至少一所述托盘的一
位置；(d)一机构用移动每一所述排的至少一所述托盘的其中之一进入一相邻的所述排的所述间隙中。
[0006] 依照本发明所提供的一种用于培育植物的方法，包括步骤：(a)在一池的一营养液中，設置足够数量的实质相同的托盘，所述托盘以三排的方式设置在所述池中，進而每一所述排包括复数个所述托盘以及也包括一個与一相鄰所述排之间的間隙，間隙的寬度足以收容单一的所述托盘，每一所述托盘用于抓住至少一植物，進而至少一所述植物的根部有至少一部分沉浸于所述营养液中；(b)种植至少一所述植物于多個所述排的至少其中一排的每一所述托盘中，留下其他所述排的所述托盘作为空的托盘，进而将至少其中一所述排转变成复数个已种植的托盘；及(c)只在所 述池中，将多个所述排之間的所述托盘交換，進而所述已种植托盘只会位在其他所述排中，邻近一已种植托盘的每一托盘成為所述空托盘。
[0007] 依照本发明所提供的一种托盘用于提供至少一带根部的植物，因此至少一部份沉浸在一营养液中，其包括一实质上的平行六面体
块状物，对每一个植物，具有一从所述托盘的底部延伸到所述托盘的上部的开口，以及在每一个长边上具有至少一凸起用于避免所述托盘黏在一相邻拖盘，当所述托盘以及所述相邻托盘是至少一部份沉浸在所述营养液中。
[0008] 依照本发明所提供的一种用于培育植物的方法，包括步骤：(a)悬浮所述植物，進而所述植物的根部至少一部份沉浸在一具有大约4至20厘米深度的营养液中；及(b)导致所述营养液流过所述根部。
[0009] 依照本发明所提供的一种用于培育植物的方法，包括步骤：(a)悬浮所述植物，進而所述植物的根部有至少一部份沉浸在一营养液中；及(b)利用气提
泵抽导致所述营养液流过所述根部。
[0010] 依照本发明所提供的一种用于培育植物的装置，包括：(a)一用于悬浮所述植物的機構，進而所述植物的根部有至少一部份沉浸在一营养液中；及(b)一用于导致所述营养液流过所述根部的气提泵。
[0011] 依照本发明所提供的一种用于培育植物的装置，包括：(a)悬浮所述植物，進而所述植物的根部有至少一部份沉浸在一营养液中；及(b)维持在所述营养液的溶
氧的浓度在至少80％的饱和 度。
[0012] 依照本发明所提供的一种用于培育植物的装置，包括：(a)一用于悬浮所述植物的機構，進而所述植物的根部有至少一部份沉浸在一营养液中；及(b)一用于维持所述营养液的溶氧的浓度在至少大約80％的
饱和度的机构。
[0013] 依照本发明所提供的一种用于培育植物的系统，包括：(a)复数个水栽的单元；及(b)單一用于
采样每个所述单元的个别营养液的多
歧管，進而提供所述个别营养液的一样本；及(c)一
控制器用于：(i)量测每一所述样本的至少一性质；及(ii)響應所述量测，以及通过所述多歧管，调整每一所述样本中的所述个别营养液为一样本。
[0014] 依照本发明所提供的一种用于提供可调整的遮光物的装置，包括：(a)复数个个平行且直线的
支撑构件；(b)实质上封装每一所述支撑构件的一弹性管；及(c)一用于可可反向膨胀每一所述管的膨胀机构。
[0015] 依照本发明所提供的一种用于培育及收成植物的系统，包括：(a)一苖床，用于培育所述植物，包括一机构在所述植物准备好被收成时用于移動所述植物到所述苖床的一邊；及(b)一收成器，適于设置在相邻所述苖床的所述边上，用于收成在所述植物被所述机构被移动到所述苖床的所述边时收成所述植物。
[0016] 依照本发明所提供的一种用于培育及收成植物的方法，包括：(a)放置所述植物在一苖床上，其中所述植物成长到准备被收成；及(b)移動所述苖床中的所述植物到所述苖床的一边，通 过在所述苖床的所述边的一机构收成器去收成所述植物。
[0017] 依照本发明所提供的一种用于培育复数个植物的系统，包括：(a)复数个用于支撐一营养液的實質平行的水槽；(b)一不透明的弹性薄板具有复数个用于支撑所述植物的开口；及(c)一用于反向展开所述弹性薄板的滾筒，使所述弹性薄板平行所述水槽以及与所述水槽相對
定位，以便当所述弹性薄板展开時，所述彈性薄板是实质上
覆盖至少一部份的所述复数个水槽，每一所述开口在一相对的水槽之上以及充分靠近所述水槽，每一所述个开口支撑的所述一植物的根部的至少一部份沉浸于所述营养液中。
[0018] 依照本发明所提供的一种用于培育复数个植物的方法，包括：(a)放置一营样液在复数个的实质上平行的水槽；(b)伸展一包含复数个用于支撑所述植物的开口的弹性不透明薄板，在所述水槽的至少一部份之上因此所述开口是在一相对所述水槽之上；及(c)插入每一所述植物到一个别的所述开口中，进而个别的所述开口支撑其中一所述植物，所述其中一植物的根部的至少一部份沉浸在所述营养液中。
[0019] 本发明的第一个方面是提供用于培育植物的一轉動场地系统。所述第一个方面的一基本的装置包括用于一营养系统的一池，复数个实质相同的托盘的至少一部份沉浸在所述池，及用于在所述池中移动所述托盘的机构。有足够的托盘被安排在所述池的复数个排，因而每一排包括至少一托盘以及也包括一个与一相邻的所述排之间的间隙，间隙的宽度足以收容单一的所述托盘。每一托盘用于抓住至少一植物，進而所述植物的根部有至少一部 份沉浸在所述营养液中。针对每一所述排，一机构用于在每一所述排中移动每一所述排的至少一托盘，進而改变所述間隙在所述排中相对于所述排的至少一所述托盘的一位置。所述装置还包含一机构用于移动每一所述排的其中一所述托盘进入一相邻的所述排的所述间隙中。
[0020] 优选地，所述装置包含足够的托盘，让每一排包含两个或更多托盘。
[0021] 优选地，每一托盘用于浮在所述营养液中(替代地，较不优选地，所述托盘可以由轮子或滚筒所支撑在所述池)。
[0022] 优选地，用于在每一排之间单一方向的移动所述托盘在所述排中。更优选地，这些机构是安排用于在相反方向上移动所述相邻排的所述托盘。
[0023] 优选地，所述托盘被从一排移动进入一相邻排的间隙的是所述排的最后一托盘。
[0024] 优选地，所述装置包含至少三排托盘，如此安排因此至少一排会介于其他两排之中。用于移动托盘在排间间移动是透过去移动至少一排的托盘至所述其他两排其中之一或两者的机构进行操作。
[0025] 所述第一个方面的一基本的方法，实质相同的托盘被安排在具有一营养液的池中。有足够的托盘被用于分配到所述池的三排中，每排包括两个或多个托盘及也包括一个与一相邻的所述排之间的间隙，间隙的宽度足以收容单一的所述托盘。每一托盘用于抓住至一或多个所述植物因此所述植物的根部有至少一部份沉 浸在所述营养液中。一或多个植物被种植在所述三排的其中一排的每一托盘中，留下其他所述排的所述托盘作为空的托盘(托盘是空的植物)，進而将至少其中一所述排的所述托盘轉變成至已种植的托盘。所述托盘是在所述排之間交换，仅限于所述池中，進而所述已种植托盘是只设置在其他两排，相邻一已种植托盘的每一托盘都成為空托盘。
[0026] 优选地，当所述植物被种植在单一排的托盘中，所述植物是小到足以茁壮尽管被种植在相邻的所述托盘中。所述托盘会被交换当所述植物成长到需要与所述相邻托盘间隔开以使所述植物进续茁壮後。
[0027] 优选地，所述交换托盘是被移动其中一排的所述托盘的其中之一进入一相邻的所述排的所述间隙的步骤产生的。
[0028] 优选地，所述交换产生惟一排被空托盘所占用的。然后，一或多个植物再次被种植在至少其中一所述排的每个托盘中。
[0029] 本发明的所述第一个方面的托盘本身是本发明的第二个方面。一基本托盘用于提供一或多个带根部的植物至少有一部分沉浸于一营养液，包括具有两个长的平行边、两个短的平行边、一个顶部及一底部的一实质上的平行六面体块状物，同
时针对每个植物也有有一从所述托盘的底部延伸到所述托盘的上部的开口。所述块状物的每一个长边有一或多个凸起用于避免所述托盘黏在一相邻拖盘，当所述两个托盘至少一部份沉浸在所述营养液中。
[0030] 优选地，所述块状物是由一种材料制成，例如低
密度聚丙烯， 其密度使所述块状物漂浮在所述营养液中。
[0031] 优选地，所述托盘在每一侧边缘有一个别的切面。(所述侧边缘是所述长边及短边交会的边)。更优选地，所述切面相对于所述托盘的一相邻边有一介于15度至25度的
角度。
[0032] 优选地，所述(一或多个)开口被設置用于通過所述植物，举例来说，通过支撑所述植物的叶子或通过支撐所述植物的根部。
[0033] 本发明的所述第三个方面是提供用一种用于培育植物的方法。依照所述方法，所述植物是悬浮的，進而所述植物的根部至少一部份沉浸在一具有大约4至20厘米深度的营养液中，以及优选地包括所述营养液达到至少80％的溶氧饱和程度。导致所述营养液流过所述根部。
[0034] 优选地，所述营养液的深度介于大约5至6厘米。
[0035] 优选地，气提泵适用于导致所述营养液流过所述根部。更优选地，所述气提泵抽是以一足够高的流速產生以使所述营养液达到至少大約80％的溶氧饱和程度。
[0036] 本发明的所述第四个方面是提供一种用于培育植物的方法。依照所述方法，所述植物是悬浮的，進而所述植物的根部有至少一部份沉浸一营养液中。气提泵抽适用于导致所述营养液流过所述根部。所述装置包括一用于悬浮所述植物的機構，進而所述植物的根部有至少一部份沉浸在一营养液中以及一用于导致所述营养液流过所述根部的一气提泵。
[0037] 本发明的所述第五个方面是提供一种用于培育植物的装置及方法。依照所述方法，所述植物是悬浮的，進而所述植物的根 部有至少一部份沉浸一营养液中。所述营养液达到至少80％的溶氧饱和程度。一用于悬浮所述植物的機構，進而所述植物的根部有至少一部份沉浸在一营养液中及一用于维持所述营养液的溶氧的浓度在至少大約80％的饱和度的机构。
[0038] 本发明的所述第六个方面是提供一种用于培育植物的系统。一基本系统包括复数个水栽的单元、單一用于采样每个所述单元的个别营养液的多歧管，進而提供所述个别营养液的一样本及用于测量至少一性质的一控制器，如每一个所述样本的酸度、导电度以及溶氧浓度以及回应所述量测，以及通过所述歧管，调整每一所述样本的所述个别的营养液为一样本。
[0039] 优选地，所述系统也包括一用于调整每一所述個別营养液的
温度的机构。所述控制器用于测量每一所述样本的温度及响应所述量测，以及通过所述机构，调整每一所述样本中的所述营养液的温度为一样本。
[0040] 本发明的所述第七个方面是提供一种用于提供可调整的遮光物的装置。一基本的所述装置包括复数个个平行且直线的支撑构件，如图9A及9B下方的支撑管。所述装置也包括针对所述每个支撑构件的实质上封装每一所述支撑构件的一弹性管。所述装置也包括一用于可反向膨胀每一所述管的膨胀机构。
[0041] 优选地，所述管是不透明的。替代地，所述管是透明的，以及所述装置进一步包括，一將一胶状悬浮物的粒子存放在气体(如空气)中的容器，用于调整所述管的光学性质，伴随所述膨胀机构进行操作。所述胶状悬浮物的粒子用于调整所述管的光学性 质。
[0042] 优选地，所述装置也包括对于每一所述管，当所述管尚未膨胀时，一用于保持每一所述管实质上筆直地垂直定位的重量。
[0043] 本发明的所述第八个方面是提供一种用于培育及收成植物的系统及方法。所述植物被放置用于培育在一包括一机构用于在所述苖床的里面移动所述植物在所述植物成长到准备被收成的苖床。当所述植物准备被收成的时候，所述机构所述植物到用于收成所述植物的所述收成器的所述苖床的所述边。所述收成器是“机构的”，此处以及在本发明的第一以及第九方面中，相关依附的
权利要求的范围，不包括一人站在所述苖床的所述边及收成所述植物。
[0044] 本发明的所述第九个方面是提供一营养膜技术系统及一种用于培育复数个植物的系统。第八方面的一基本系统包括实质上平行的用于支撐一营养液的复数个水槽、一不透明的弹性薄板具有复数个用于支撑所述植物的开口、及一用于反向展开所述弹性薄板去平行所述水槽的滚筒。所述滚筒与所述水槽相對定位，以便当所述弹性薄板是展开時，是实质上覆盖至少一部份的所述复数个水槽，每一所述开口位在在一相对的水槽之上以及充分靠近所述水槽，被每一所述个开口支撑的所述一植物的根部的至少一部份沉浸于所述营养液中。
[0045] 优选地，所述复数水槽是一实质上有皱褶的坚硬薄板，如
聚合物涂布的
金属薄板。
[0046] 优选地，所述系统还包括一机构收成器，适于设置在相邻所 述滚筒，用于当所述弹性薄板被卷到所述滚筒上时，收成被所述开口支撑的所述植物。
[0047] 在本发明的第八方面的一基本方法中，一营样液被放置在复数个的实质上平行的水槽。一包含复数个用于支撑所述植物的开口的弹性不透明薄板，在所述水槽的至少一部份之上，進而所述开口是在一相对所述水槽之上。每一所述植物被插入到一个别的所述开口，進而個別的所述開口支撐其中一所述植物，所述植物的根部的至少一部份沉浸在所述营养液中。
[0048] 优选地，为了收成，从所述水槽的上方，在一实质平行于所述水槽的方向上取回所述薄板，同時当每一所述植物抵达所述水槽的末端，从所述个别的开口取回每一植物的至少一部份，其中所述植物的所述根部已经至少有一部分沉浸在所属营养液中。【
附图说明】
[0049] 不同的
实施例在此处被说明，只用范例的方式配合参考伴随的附图说明，其中包括：
[0050] 图1A-1C用两排托盘来绘示本发明的一基本的轉動场地系统。
[0051] 图2A-2L用六排托盘在已种植托盘中需要插入空托盘来绘示托盘如何在一轉動场地系统中选转。
[0052] 图2M用其他两排被作为
苗圃的托盘绘示所述图2A-2L的六排所述托盘是一八苖床水单元的六排。
[0053] 图3A-3D绘示后续图示中优选实施例中的一托盘。
[0054] 图4绘示优选实施例的图3A的一凸起。
[0055] 图5绘示用于图2M的八苖床水单元的一营养液循环系统。
[0056] 图6及图7绘示用于营养液温度调节的
硬件。
[0057] 图8绘示一多单元轉動场地系统的监控及控制系统。
[0058] 图9A及图9B绘示用于遮蔽一轉動场地系统的一苖床的一膨胀管数组。
[0059] 图10绘示用于所述轉動场地系统或所述营养膜技术系统的一收成器。
[0060] 图11及图12绘示本发明的营养膜技术系统。【具体实施方式】
[0061] 本发明的水栽的所述原理及操作伴随图标及伴随的说明可以被更好地被理解。
[0062] 轉動场地系统
[0063] 本发明的所述基本轉動场地系统的动机在于去创造一运送系统及机构去自动化的轉動用于在一培育苖床的承载托盘，为了完成种植、间隔、检查、
治疗及在所述苖床的最后收成，因此降低苖床之间的走道的需求。
[0064] 参考图示，图1A-1C绘示本发明的一基本轉動场地系统10的基本组件。图1A是所述系统10的透视图。图1B及1C是所述系统10沿A-A的剖面图。所述系统10被安排因此托盘12是自动地轉動在一水苖床14(在依附的权利要求中是列举为“池”)当所述托盘12浮在所述苖床14的一营养液16中。如此漂浮的功用使一可靠的、低维护以及成本效益的方案以及降低对于敲打、轴及滑动机构以及其他用于使托盘12产生线性运动的机构 固定物的使用需求。所述苖床14包括一分离栅栏(未图示)使托盘12的两排18、所述栅栏的每一边的一排18。两
气动的
活塞20(Y活塞)推所述托盘12的个别排18往相反的Y方向。早于通过所述排18的Y活塞20的移动，因此所述排18包括一间隙22在一托盘12缺少的地方。这情况绘示于图1B为了说明图1A的所述右边排18。当一排18通过他的Y活塞20推动，所述最后一托盘12，最靠近Y活塞20是通过一
弹簧臂(未图示)维持，避免所述托盘12以及所述排148的其他托盘12往后移动导致所述Y活塞20缩回去，留下相邻所述Y活塞20的一空托盘尺寸大小的间隙24，上述皆绘示于图1C。两其他气动活塞26(X活塞)接着推动在每一排18的所述第一托盘12进入所述空的间隙24，使所述托盘12加入所述托盘12的其他排18。接着，所述两Y活塞20再次在Y方向上推动所述托盘12的所述排
18，一排18在与其他排18的相反的方向。箭头28标示托盘12被轉動在所述苖床14的方式。此程序是通过一控制器(参考图8)影响、控制、定时以及同步的，以及可以通过操作员按压一
开关而开启以及停止。
[0065] 图2A-2L绘示一加强的轉動场地系统30使系统30作为其基本建筑单元。系统30的动机在于自动化的间隔所述植物。植物其早期成长阶段建构其
生物数量只利用到较少的培育面积以及在后期成长阶段需要较多的培育面积。为了更加的使用培育面积，以及增加每平方公尺的产量，植物在其生长周期的阶段中需要不同的间隔。
[0066] 当系统10自动的在所述苖床14中轉動携带所述植物的托盘12，托盘12绝不会离开所述单一苖床14及只在所述苖床14中轉動。在轉動期间，所述间隔只可以被人为操作在苖床14的其中一端。系统30自动地，优选地利用所述同样的气动活塞20，26，在需要时一起在一单一苖床中轉動托盘18，以及于相邻苖床之间移动托盘18，以便通过从一相邻苖床在托盘18之间插入一空托盘以间隔所述植物。
[0067] 图2A-2L表示在一水单元14(在依附的权利要求中也是列举为“池”)中的六个邻接苖床(每个皆有它本身的排18的托盘12)的一培育及收成周期。所述苖床从左上方到右下方被标示为A-F。图2A表示苖床C,D完整的被种植着不成熟的植物的托盘12所占用。苖床A,B,E与F的托盘12是空的。苖床A,B,E与F的托盘12是准备用于从苖床C,D接收托盘12以及用于在后续所述植物的培育时，间隔该些托盘12之用。
[0068] 图2B表示苖床C的植物足够成熟可以被移动至苖床A,B为了后续的培育。
[0069] 图2C表示一已种植托盘12被从苖床C移动至苖床B，当一空托盘12被从苖床B移动至苖床A。
[0070] 在图2C及2D所说明的情形之间，一空托盘12被从苖床B移动至苖床C以及苖床A,B被轉動使两空托盘12处在苖床B的所述已种植托盘12。
[0071] 图2D说明一第二托盘12被从苖床C移动至苖床B，当一空托盘12被从苖床B移动至苖床C。注意在苖床B的所述两空托 盘12介于所述两已种植托盘12。
[0072] 在图2D及2E所说明的情形之间，再次地，一空托盘12被从苖床B移动至苖床C以及苖床A,B被轉動使两空托盘12处在苖床B的所述第二已种植托盘12。
[0073] 图2E表示三种植托盘12已经被移出苖床C之后的情形。所述被移出苖床C的第一托盘12是被从苖床B一至苖床A。所述被移出苖床C的第二及第三托盘12是在苖床B。被从苖床B移出的所有三托盘12在苖床C已经被空托盘12取代。
[0074] 在图2E及2F所说明的情形之间，两被用于分开在苖床B中所述前两个已种植托盘12的空托盘12的其中之一已经被移动到苖床C，只留下惟一空托盘12去分开在苖床A中所述前两个已种植托盘12。
[0075] 图2F表示四已种植托盘12已经被移出苖床C之后的情形。所述被移出苖床C的第一托盘12已经被移到苖床A。所述被移出苖床C的第二托盘12已经被从苖床B移动至苖床A。所述被移出苖床C的第三及第四托盘12在苖床B中。被从苖床C移出的所有四托盘12在苖床C已经被空托盘12取代。
[0076] 图2G表示全部八已种植托盘12已经被从苖床C移动至苖床A,B之后的情形。苖床A,B的每一个都有通过单一空托盘12分开的四已种植托盘12。
[0077] 同时，如同图2I所示，类似的操作也表现在苖床D,E,F。在苖床C,D的空托盘12是准备用于接收新植物。图2J表示苖床C,D在重新种植之后的情况。
[0078] 图2K表示在所有六苖床中连续的培育之后的情形。在苖床A,B,E及F的所述植物示准备好收成的。
[0079] 图2L表示在苖床A,B,E及F的所述植物已经被收成后的情形。在苖床C及D的所述植物已经培育到准备好被移动至在苖床A,B,E及F以便后续培育。
[0080] 图2M表示图2A-2L的水单元14实际上包括8苖床，利用两个最左边的苖床被用为苗圃。图2M也表示利用15个如此的水单元14的一温室的预期产量的计算。图2M说明是如何通过改变植物之间的空间到所述植物的尺寸，而非如同传统方式中只利用植物之间所需要的最大空间从每一面积去增加本发明的温室的产量。
[0081] 托盘12是由一低密度聚合物
泡沫塑料如聚乙烯泡沫塑料。托盘12提供以下功能：
[0082] 1.用于提供所述植物支撑
[0084] 3.当需要时，通过活塞20,26使所述植物在所述苖床之中及之上
[0085] 图3A-3D说明一托盘12的优选实施例。图3A是一托盘12的一优选实施例的一透视图。图3B是托盘12的一相似优选实施例的上视图。该些实施例是有开口32的聚乙烯泡沫塑料的实质上的平行六面体块状物，所述开口32是从所述托盘的上部34延伸到所述托盘的底部(未图示)，用于抓住植物。所述块状物的所述长及短侧边缘38,40相交在切面44。
[0086] 图3C及3D是一托盘12的两个其他优选
变形的剖面图，表示从所述托盘的上部34延伸到所述托盘的底部36的开口32的两种种类。图3C的变形的开口32通过所述植物的叶子支撑他们的植物。图3D的变形的开口32通过所述植物的茎支撑他们的植物。
[0087] 托盘12漂浮在以水为
基础的营养液16的苖床，以他们的苖床边38平行彼此。缺少相邻的凸起42的长边38(如图3A所示)，所述水易于产生
吸附膜在托盘12的长边38，会导致托盘12黏在一起，阻碍如同图2A-2L中所述托盘的轉動。凸起42间隔开托盘12，优选地是10厘米用于避免黏住。图示表示一凸起42的一优选实施例：一坚硬的插入物与托盘分别制作，用于插入在长边38的一长孔(图4也表示两开口32被个别的植物48所占有。为了最小化
摩擦力及吸附力，凸起42是平滑的及/或是由一低摩擦的材料如特氟龙TM(Teflon )所制成。轮流地，托盘12是与凸起42一体成形制作。尽管一体成形的凸起42是由与托盘12相同的材料制作，有凸起42的托盘12相较平滑边38有更少的相互的
接触面积，因此可以预测是不会黏在一起的。
[0088] 托盘12在侧边缘38与40交会的边缘是切面，因为活塞20,26的运动可能会脱离准确的直线运动最大达5度。切面44可以帮助保持托盘12黏在一起。所述切面a,b表示在图3B中是介于15度及25度。
[0089] 根据托盘12的开口32是什么形状及大小及所述植物的天性，所述植物可以从托盘的底部或托盘的侧边被支撑。
[0090] 混合水栽
[0091] 本发明的水栽技术是深
水培育(Deep Water Culture)与营养膜技术(Nutrient Film Technique)的混合。
[0092] 深水培育(Deep Water Culture)也可以参考如同先前暨技术的“漂浮筏水栽”，利用深水苖床典型的在一英尺深的规则下，包含对于植物培育所有的分解的所需营养物。所述营养液是在循环流过所述植物的赤裸的根部。所述技术有很高的生产成本以及导因于缺乏足够溶氧而产生的根部部
疾病的问题。
[0093] 营养膜技术(Nutrient Film Technique)是使用一薄流的水的一水栽技术，包含对于植物培育所有的分解的所需营养物。在一水槽、水沟或沟渠中重复循环流过所述植物的赤裸的根部，如同先前暨技术的一水道。植物的根部培育在所述系统中有相同的温度与如同室温的温度变化。所述情况对于所述植物是不自然及不健康的(围绕一自然培育的植物的
土壤的温度相较于所述土壤上面的空气的温度是更加稳定的)，且可能依靠室温的变化度而导致较差的表现。
[0094] 本发明的所述水栽系统及技术是一DWC与NFT的混合，其结合DWC与NFT的所有优点同时解决全部的问题。本发明的所述系统使用足够深的水苖床(4到20厘米，优选地5-6厘米)进行温度调节以及营养液16的稳定度，却又不会太深去避免提供足够的溶氧在营养液16中。
[0095] 营养液16是处于单一单元循环的基准上。所述苖床被以南-北方向排列(因此托盘12的长边，图1A的X方向是东-西，图 1A的Y方向是南-北)及营养液16在单数苖床循环单一方向(如北到南)以及在偶数苖床循环另一个方向(南到北)。所述泵系统采用气提泵。气提泵用于一般的水产业然而在此之前未曾被应用于水栽。图5说明所述本发明的气提泵系统。
[0096] 图5表示用于图2M的八苖床水单元的两相邻苖床的一营养液循环系统50。在西边的苖床的南半的基础以及在东边的苖床的北半的基础上是个别的进流桌52。在东边的苖床的南半的基础以及在西边的苖床的北半的基础上是个别的出流桌54。习知的气提泵60将营养液16透过进
流管56推入进流桌52。营养液从出流桌54透过出流管58回流至气提泵60。所述完整的营养液16的循环是在所述两苖床的北半边中从东到西，在所述西边的苖床中从北到南，在所述两苖床的南半边中从西到东，在所述东边的苖床中从南到北。
[0097] 所述气提泵必须用于产生一足够高流速使所述营养液16达到至少80％的氧气饱和程度。仅是气泡的空气流经水并无法达到所述的饱和浓度等级因为所述气泡表面的高表面
张力阻碍在水中所述气体的溶解。在托盘12的基础上，微紊流被相信特别是在开口32的开口处会产生所述气泡的破裂以及氧气的必然有效溶解在营养液16中。所述流动的营养液16的剖面大约1米宽(一托盘12的宽度)乘以5厘米深，流经所述剖面的所述流速大约是每小时6到8立方米。
[0098] 图6及7说明用于调整一苖床的所述营养液的温度的一些硬件。图6表示一苖床14的营养液16通过从一热水入口64接收 热水的一热水
辐射体62加热。图7表示一
冷却塔使用冷的营养液16的一单元。空气被往上吹经过向下喷雾的所述营养液16。因为营养液16是有
腐蚀性的，所述塔的内部与营养液16接触的部分涂布一聚合物如聚乙烯。
[0099] 营养液16的所述溶氧量、所述导电度及酸
碱值(PH)也是被监测及控制的，在单一单元的基准上。图8说明一多单元系统的一监测及控制系统70。一中央控制器及数据日志器72通过一个别的旁通管74采样每个所述单元的个别的营养液16。混合水及营养物及用于调整酸碱值的酸，当需要时被注射到所述单元中。(图8中，“Alfa”及“Beta”是浓缩的营养液，“空气撷取器”是用于监测及控制溶氧量)。控制器72也同步活塞20,26的运动。
[0100] 习知地，每一水栽单元已经被其本身的的控制器所控制。在本发明的多单元系统中，如图8所示，可以通过提供一中央控制器72及一共同的多岐管从个别的旁通管74分支到不同的单元减少对于每一单元的重复的个别
传感器、个别泵及个别控制器。每一旁通管74通过被中央控制器72所控制的泵所提供(图8中，泵P1到P8)。去监测一单元的状态中央控制器72开启与所述单元相关的
阀78去得到所述单元的营养液16的一样本。
[0101] 自然周遭的光(日光)被用于培育所述植物。所述系统是如同一温室或一网室被一透明或半透明的建筑物所覆盖。在图9A及9B中的透视图及剖面图所示在苖床14上的每一单元是东西向排列的弹性膨胀管82的一数组80。图9A表示管82是完全地膨胀。图9B表示管82是没有膨胀的。支撑管84悬挂管82在苖床14 之上。负重管86垂直地拉平没有膨胀的管82，如同图9B所示。管82是透过空气膨胀到特定程度用于温度屏蔽(如夜晚)及照明控制。有色粒子是用于控制照射在所述植物的光的
频谱。举例而言，绿光是不适合用于光合作用即可能导致所述温室的过度加热，需要被过滤。
[0102] 替换地，倾斜
百叶窗的一系统被使用。所述百叶窗在夜晚关闭在白天开启时以在太阳照射的角度内改变的一倾斜角度。
[0103] 种植及收成可被人工地或自动地完成。一自动种植及收成的方法是机构的，如同美国专利号US 6,508,033,所述专利是整合参考所有先前在此提到的目的。另一自动收成的方法如下：
[0104] 图10表示一收成机构90可用于所述轉動场系统及方法如前所述或根部一自动的NFT苖床系统如同下说述去自动地收成多叶的蔬菜及用于大批
包装的其他植物。机构90有一组刀具92及一组传送机构延伸在一横向结构上。所述结构是安装或靠近所述轉動场系统单元或靠近所述自动的NFT苖床系统。所述轉動场系统或所述自动的NFT苖床系统是用于带所述收成的农产品去收成用。刀具92是通过一电动
马达操作。一电动气体吹
风机96及一传送带可以是用于移动被剪掉的叶子或植物进入一收集容器94的所述传送机构。
[0105] 收成机构90是可移动或靠近一水栽培育苖床14。收成机构90包括一结构，有工作机构及用于支撑所述工作机构的一机构。所述结构进一步有一组底座及一组定位校正机构延伸至少大约平行所述培育苖床的平面，允许所述结构的垂直方向的修正，一 组刀具92通过电动马达提供动力用于切割农作物，两个间隔开的第一轮延伸当考虑后面的加工工具允许所述第一轮相对本体的垂直位置的关系的调整，所述第一轮与地面或所述苖床的侧面或设置在地面上的一轨道或者连接所述苖床，为了在工作时支撑主体在工作期间。
[0106] 被种在本发明的所述系统的植物包括：莴苣、萝蔓莴苣、
冰山莴苣、红毛菜、
牛油莴苣、莴苣(卷曲叶种)、中国叶(中国甘蓝菜)、韭菜、芝麻菜、火箭、叶状洋葱、白菜、薄荷叶、莳萝、芫荽、甜罗勒、蛋白石罗勒、迷迭香、鼠尾草、龙蒿、香菜(卷)、香菜(平)、柠檬草和菠菜。
[0107] 增强的NFT苖床系统
[0108] 大部分习知的NFT苖床系统使用个别组装的水槽或沟渠，通常是从射出塑料成型的，以及倾斜3度到5度让所述营养液流经所述种植在所述水槽内的一培育介质如泥
煤苔的植物。
[0109] 目前发明的所述NFT系统采用一有皱褶金属板在一更为经济效益的方式下去创造有沟槽形状的水槽。所述板是涂布一聚合物的材料避免被所述营养液的腐蚀。
[0110] 图11表示本发明的一NFT系统：一轻微的倾斜(3度到5度)聚合物涂布的具有皱褶的金属板102在转出的具有开口108的一不透明的塑料板106之上。所述板106是不透明的用于避免光线照射在所述板106的水槽102中的所述水营养膜及促进藻类的生长。植物110是被种植在/穿过开口108。
[0111] 图12表示所述板106从一滚筒112被转出来。用于收成时， 板106被转回所述滚筒112及所述植物110被收成当其接近滚筒112。接着，板106被转开及再种植。
[0112] 转开板106用于种植及转回板106用于收成允许工作人员站在所述滚筒的前或后去做种植及收成。不需要用于工作人员沿着所述板106行走的走道，本发明的所述NFT系统同时节省劳力成本与不动产的成本。
[0113] 图12表示板106从滚筒112的底部展开。在另一个配置下，板106从滚筒112的顶部展开。在所述另一配置下，收成机构90可以被移动到相对板102的滚轮112的侧边的上方，去收成植物110当植物110进入滚轮112的上方时。
[0114] 虽然本发明已经描述了相对于一个有限数量的实施例，应该理解的是，许多变化，
修改和本发明的其它应用中可以被完成。因此，如所
请求的发明如同叙述于权利要求中所要求保护的发明不限于本文所描述的实施例。
