溶液栽培方法及其使用的组件技术

一种溶液栽培植物材料的方法和组件。所述组件包括有限容器、有限的灌溉／施肥系统、田地和植物传感器、植物支撑系统以及覆盖结构。这些组件的每一个都可单独使用或彼此结合以增加植物材料的生长和产量，减少栽培的相关花费，并且减少对环境的负面影响。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术主要涉及一种溶液栽培方法及用于该溶液栽培的组件，更特别地涉及一种增加植物产量同时减少相关的时间、劳力、生长空间、肥料、熏蒸、水等的花费并且减少相关的环境影响的方法和组件。
技术介绍
植物和用于消费的植物材料的商业生产遭遇与天然植物学特性和植物生长的环境相关的诸多困难。采取正确的园艺措施来减少这些困难并且使植物生长和产量最大化对于确保商业可行性生产是必需的。商业农场已经发展为有组织地成行种植植物。成行种植有助于简化种植、施肥、修剪、施肥、灌溉、维护以及植物或植物长出的食品的采收。传统的生产实践常常采用漫灌技术以及大面积喷洒熏蒸或施肥的化学物质。漫灌以及大面积喷洒除了浪费水和化学物资之外，还可能破坏土壤表层以及地下水和地表水资源。施加于田地的漫灌水加快了侵蚀作用并且促使流失的肥料和杀虫剂进入水资源。在干旱的环境下漫灌常常导致与表层盐堆积相关的土壤矿化。漫灌还造成土壤内水分含量的巨幅振荡，从而对植物造成胁迫。农田，特别是那些年复一年连续使用的农田，经常被破坏植物根部的有害线虫侵染。抗线虫的植物品种的发展和作物轮作可在一定程度上减轻线虫侵染的问题。通常在种植前用如溴化甲烷这样的物质熏蒸田地以杀死线虫，但收效甚微，因为有害线虫生活在低于地表约12英寸的土地中。溴化甲烷的使用在某些地区也严重受限或完全被禁止，因为其使用对环境造成非常不利的影响。溴化甲烷和其它熏蒸剂也会杀死土壤中许多对植物有益的生物。此外，在传统的漫灌中，浇于田地的水相当一部分通过蒸发至空气或在植物的有效根际下面移动而损失。水的向下流动还导致将肥料、杀虫剂和农药带入地下水的不良后果。这项技术浪费水资源，更先进的喷灌技术也如此，只是程度较轻。因此在土壤中栽培的传统方法非常浪费资源，资源不能集中于植物生产上，并且对环境具有恶劣影响。之前已经有人使用溶液栽培法来栽培不会产生巨大根系的蔬菜、花卉以及其它一年生作物。但是，还未有人使用溶液栽培法来栽培通常产生巨大根系的多年生植物如树木、藤本植物、灌木和灌木丛。之前认为栽培这样的植物需要巨大的栽培容器以利于根系发展，这在花费上是不划算的。
技术实现思路
本专利技术使用多种技术和组件来促进植物生产。根据植物材料、栽培容器、有限灌溉和施肥、栽培容器中和植物上的传感器、保护性株托、植物支撑结构以及植物覆盖结构，使用多种可能的不同组合的栽培方法以增加植物产量。使用这些组件和相关方法的另一个优点在于减少空间的使用、采收的时间、水的使用、肥料的使用、杀虫剂的使用、劳力以及由于天气导致的植物损失。本方法和组件还大大减少了对环境的负面影响。附图说明图1为根据本专利技术栽培的一排幼果树的透视图；图2为根据本专利技术栽培的一棵树的细节图；图3为图1所示的组件的剖视图，包括容器和生长介质的剖视图；以及图4为描述将添加剂混合入灌溉水中的方法的流程图。具体实施例方式如附图所示，本专利技术的一个组件为栽培容器10，为植物根部的生长提供有限的空间。栽培介质可以为任何通常使用的介质，如80％的泥炭苔和20％的珍珠岩盆栽土的混合物。栽培容器10上的开口12使得容器内多余的水分得以排出。栽培容器10也可被隔离不与下面的土壤直接接触。可通过如将容器10置于构造于下部土壤上面的一个底板上、将一片塑料或其它隔离层置于土壤和容器之间或抬高容器这几种方式来实现。优选的方法在附图中已示出，为在底座14上架高容器10。这不仅将容器10从土壤隔离，还有助于更好地排水。通过将容器10隔离避免与地直接接触，土传生物如线虫、病原体、杂草等造成的污染被大大减轻，也减少了施加杀虫剂和除草剂的需要。周期性的根部修剪对于良好的植物健康和生长也是非常必要的。根部在容器10内的过度生长可堵塞排水口12。根部修剪还有助于植物的快速生长并增加容器内供给的肥料、水分和养分的吸收。周期性地去除某些根群造成植物的根/冠比的不均衡，激发一种促进植物生长的激素的释放。但是，植物在有限空间如容器10内的生长制造了一种盆缚条件，导致植物矮化。植物生理生长的受阻导致植物更早地到达生殖成熟期。因此，对于产生水果或坚果的植物，水果或坚果产生得更早，同时植物的高度使得不需要梯子或其它种植就可以采收水果和坚果。植物在容器10内生长还具有其它优点。容器10和其内的生长介质都位于地上，故而更快地被周围环境暖化，提供了延长的和改进的生长期。例如对于柑橘类树木，二月中旬通常是其新梢快速生长期。容器10内更温暖的生长介质在一年中的这个时间促使新梢更高程度地生长。到三月初时，该新梢就开始开花，也是得益于更温暖的生长介质。生长介质从容器10的排出也提供了更干燥的环境。更暖、更干的生长介质使植物更好地生长，从而得到更好的开花和最终果实产量。更干燥的生长介质还使得土壤的充氧作用更高效，并且增加了传至植物根部的氧气，促进了植物的周年生长。在春天，更暖更干的生长介质可提高水果尤其是柑橘类的品质。更暖更干的生长介质使得柑橘类水果的含糖量更高并且含酸量更低，同时引起水果品质的提高。容器还可防止破坏栽培在地上的植物的根部的动物如囊地鼠和黄鼠对植物的破坏作用。如前所述并且下面将要讨论，容器10还使得可更有效地向容器10内植物根际供给水分和养分。通过使用有限的灌溉系统如滴灌、微喷、毛细灌溉或湿床灌溉系统，其内包含的水分和养分可以最大化植物生长、发育和生产的需要以受控的方式连续地供至容器。有限的吸收根系统的发育的其它优点将会根据下面对本专利技术的讨论更为清楚。使用典型的路肩和漫灌导致不受限的和扩张的吸收根的发育，这就更易于遭受线虫侵染并且不能享有本专利技术的方法和组件带来的诸多优点。本领域技术人员都清楚，该技术既可用于单株植物也可用于附图所示的成行植物的商业生产中。本专利技术的另一个组件为有限灌溉和施肥的使用。有限灌溉和施肥系统的所述实施例包括沿植物行在容器10上方使用标准工业塑料供给管20。但是，供给管20可为任何种类的液体输送管如多种材料制成的导管、管路或软管。如图1所示，滴灌系统包括沿导管20设置的滴式灌溉头22，液体藉此被分配。优选滴式灌溉头22位于植物基部并且滴式灌溉头22位于植物的每一侧。例如，用于果树时，滴式灌溉头22可被置于树木的基部以及容器的每一侧。可选地，几个滴灌溉头22可围绕植物以不同的间隔距离设置在容器10上。滴式灌溉头22可简单地为一个小孔或为导管20内缓慢排出液体的滴式灌溉头。滴式灌溉头22也可为从导管20伸出并进入容器10内的一个小管。可选地，有限灌溉和施肥系统可包括微喷灌溉头24，如图2所示。微喷灌溉头24将喷洒的液体量限定仅在每个容器10的范围内，以限制浪费并控制植物需要的灌溉量。对于需要持续的湿润或具有潮湿耐受力的植物来说，有限灌溉和施肥系统的另一个可选实施例(未示出)可使用毛细或湿床灌溉系统，其中容器10可被置于一个低矮的被供以灌溉水的围壁内。水(具有任何溶解的肥料和养分)通过底部的开口12渗入容器内。精确的灌溉频率和持续时间取决于植物类型、植物年龄、一年中的季节以及蒸发蒸腾率。例如，用于树木时，对于幼树来说可能每隔2-3天灌溉一次，一次灌溉2小时即可。当树木已经具有几年的树龄时，可能1小时内灌溉数次，每次灌溉10分钟。后面将要进一步讨论的田间传感器的使用可用于确定所需的灌溉量。灌溉头22、24的特定性能特性以及它们在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种植物材料的溶液栽培法，包括如下步骤：为植物提供发展根部的容器和生长介质，容器的尺寸限定了植物根部的发展因而阻碍了植物的整个生理生长；以及在容器内提供养分和水分以促进植物生长。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-12-20 11/017,4521.一种植物材料的溶液栽培法，包括如下步骤为植物提供发展根部的容器和生长介质，容器的尺寸限定了植物根部的发展因而阻碍了植物的整个生理生长；以及在容器内提供养分和水分以促进植物生长。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括从下列群体中提供所述植物材料柑橘类树木、落叶果树、坚果树、藤本作物、亚热带果树以及产生浆果的灌木和灌木丛。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括提供在正常的未受限条件下可发育巨大根系统的植物材料的步骤。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在容器内提供养分和水分的步骤还包括提供有限的灌溉和施肥系统。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤提供一个灌溉导管；提供一个液体灌溉头；以及在预定时间通过所述导管提供水，通过所述灌溉头向所述容器提供灌溉水。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述灌溉头位于所述容器上方。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括提供多个容器以成排栽培植物材料的步骤。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在所述容器内提供排出口的步骤。9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括隔离容器使之不与下面的土壤直接接触的步骤。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，通过抬高容器使所述容器与下面的土壤隔离。11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述容器被置于一个底座上。12.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述灌溉头为滴式灌溉头。13.如权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：CL卡普里耶利安，
申请(专利权)人：恩维罗水果世界有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]