植物漂浮培养平台及为多种目的在不同盐度盐水中生长陆生植物的方法技术

本发明专利技术用以在微盐水或海水中进行陆生植物的种植。一种轻质的漂浮生长基包料（ＦＧＭＰ）或作为选择的一片适合材料可用于维持浮在各种盐度水域上的陆生植物的生长，包括海洋环境下１００％海水的水域。所述ＦＧＭＰ单元能够连接在一起并限制在漂浮的刚性或灵活框架内以形成漂浮的海水种植平台（ＦＳＣＰ）。使用所述方法，植物能在漂浮于１００％海水的ＦＳＣＰ上持续地生长且长得茁壮。含盐基质上生的那些植物（海马齿属的那些）能够在海水中再生其枝和根，因此，所述发明专利技术使我们能够实施海洋农业或者在海上农作。所述ＦＳＣＰ能用于各种目的，从环境保护到作物种植的风景设计。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及植物种植领域，更详细来说涉及海洋种植领域。使用本专利技术的方法，可以于各种盐度的水环境中在漂浮平台内种植天然陆生植物。
技术介绍
食品生产的一个持续挑战是寻找足够的水源和可耕地以供养世界人口。可耕地和淡水的短缺都是最迫切的全球性问题。可耕地是有限的且其可利用度正在降低。地球陆地总表面的43％是干旱或半干旱地区。更严重的是，据估计，每年都会有2500万公顷的农业用地由于土壤盐度的原因而损失。随着世界人口的持续增长，供人类消耗的食品和淡水的需求不断增加，先前用于耕作的农田和淡水供给不断被蚕食。为了给将来对另外的可耕地资源的需求做准备，研究者们已经试图去确定是否可以通过用海水灌溉土壤来生长作物。一种试验涉及通过海水灌溉来研制耐盐性植物(例如海篷子)基于地面的海水种植。然而，挑战在于大多数陆生植物对高盐度是难以忍受的。当用海水灌溉时，土壤中盐的积累最终甚至会将耐盐植物也杀死，这是因为土壤中盐的富集最终超过了它们的耐受极限。有时候，虽然用海水频繁冲洗土壤会降低盐的富集，但是所述方法仍会导致以此法灌溉的植物根部周围土壤的高盐度。例如，冲洗海蓬子根部的水的盐度超过100ppt(千分之几)—约为海洋标准盐度的三倍。用海水长成的作物比常规用淡水长成的作物需要多约35％的灌溉(参见Glenn et at，1998，Sd.Amer.，27956-61，所述文献的全部公开内容在此并入作为参考)。海蓬子的海水农业生产的主要费用是为灌溉从海洋中泵送海水以冲减根区的盐类。由大规模盐生植物海水种植可预期的另外问题将是大量高盐度排水引起的地下水的潜在污染问题，所述排水中也含有未使用的肥料。考虑到形成额外的可耕地和/或制备所需大量淡水的困难以及过高的成本，另一种值得认真考虑的方法是植物的革新基因工程，所述工程将会使植物在目前不能进行作物生长的环境下茁壮成长。这种环境之一是海洋，其包含地球上水的97％。人们所需要的是一种在微盐水或海水中生长基于地面的作物的方法，所述方法将会允许利用许多边缘的盐碱地进行水栽培的海水种植以及利用海水在鱼塘、海湾和近滨环境中进行陆生植物的生长。能够将海水用作农业的主要部分不仅仅会使蔬菜和谷物能在没有耕地和淡水的地区进行种植，而且也会节省出许多必需的耕地和淡水供农业和非农业使用。专利技术概述本专利技术的实施方式包括一种用于在盐水中生长陆生植物的植物培养体系。所述体系包括具有漂浮部分的植物支撑体和至少一种与所述植物支撑体相接触的陆生植物，其中所述植物支撑体漂浮在盐水中，且其中所述植物材料至少一部分与盐水接触。在一些实施方式中，所述的盐水例如可以是海水、微盐水、湖水、地下水、池塘水或在回收、除污或种植系统中的水等等。所述盐水可存在于外海海域、海岸区域、河口、三角洲、池塘、污水池、湖、蓄水池、水回收设施、植物除污地点、海港、海洋种植农场、脱盐设施等等。所述盐水进一步可含有污染物，例如杀虫剂、有机污染物、聚氯联苯(PCB)、碳氢化合物、金属离子、氮、磷和钾。在一些实施方式中，金属离子例如可以是铅、汞、镉、砷酸盐、铜、锌或其它金属离子。在优选实施方式中，所述植物支撑体可以是与所述漂浮部分的边或框相链接的片状材料和/或植物支撑体可以是生长基等。所述生长基至少部分地包含在容纳体中。所述漂浮部分可以是生长基、容纳体或其二者结合。本专利技术的其它实施方式包括用于在盐水中生长陆生植物的漂浮平台，所述漂浮平台具有能悬浮在盐水水体表面或其附近的片层、与所述片层链接的至少一个漂浮支撑物部件，以及与所述片层和海水相接触的至少一种陆生植物、植物材料或种子。所述漂浮支撑物部件可形成平台的支撑结构。所述支撑物部件可由任何适合的材料制成，实例诸如天然材料、合成材料、木材、竹材、塑料、聚丙烯、钢、玻璃纤维、泡沫、塑料制品和橡胶。所述片层可以由任何适合的材料制成，实例诸如遮阳布、塑料膜、网状物、纺织品、地膜、筛网、编织物、非编织物、气泡包裹物和发泡苯乙烯。一些实施方式中，陆生植物的生长空间存在于两个漂浮支撑物部件之间的区域。一些实施方式中，所述漂浮平台还可以包括灌溉系统，所述灌溉系统能传送例如可以是蒸发水、雨水、蒸腾水和淡水的液体。所述灌溉系统能进一步传送肥料、养料、矿物质和植物生长调节剂。所述灌溉系统包含有能收集盐度底于所用盐水的灌溉水的系统。所述灌溉系统还可以包含储存所述灌溉水的装置。本专利技术的另外实施方式包含在盐水水体表面生长陆生植物的漂浮平台，所述漂浮平台具有至少一种能悬浮在盐水水体表面的生长基。所述生长基可以含有至少一种陆生植物、植物材料或种子；和至少一个支撑所述生长基的漂浮支撑物部件。所述生长基具有以下的至少一种泥炭土、泥炭沼、人造土壤组分、自然土壤、土壤改良剂、疏水性微粒、有机肥料以及植物生长营养剂或粪肥。一些实施例中，所述生长基包含在容纳体中，所述容纳体例如可以由遮阳布、塑料膜、网状物、纺织品、地膜、筛网、编织物、非编织物、气泡包裹物和发泡苯乙烯制成。一些实施例中，可以在生长基的上表面存在蒸发保护层，以防止所述生长基与空气接触。本专利技术的进一步实施方式提供了在盐水中生长陆生植物的方法，包括提供能够悬浮在盐水水体表面的漂浮生长平台；放置植物材料在平台内以使至少所述植物材料的一部分与所述盐水相接触；当平台漂浮在盐水上时，从所述植物材料上生长至少一种植物。一些实施方式中，所述植物材料例如是种子、插枝、根、整棵植物或者块茎。所述植物材料可通过例如直接接触、毛细作用和灌溉与盐水进行接触。一些实施方式中，所述方法也包括从生长平台收割以下的至少一种整棵植物、植物部分、生殖包、果实、花朵、种子、花粉、叶、根、块茎、分生组织或枝。一些实施方式中，所述方法还包括在产品和加工中使用所述收获的植物材料，实例如食品、榨油、纤维、燃料、香料、草药配方、营养品(nutraceutical)、药物、经济作物、植物盐、生物除污、污染物隔离、饲料、染料、建筑材料或工业原料。一些实施方式中，所述植物例如可以是海蓬子属(salicomia spp.)、大红树(Khizopnora mangle)、白楔(Batis maritime)、蕃杏科海马齿(Sesuvium portulacastrum)、夏威夷苦槛蓝(Myoporum sandwichense)、桐棉(Thespesia populanea)、草海桐(Scaevolataccada)，所述植物可以是培育作物。本专利技术的其它实施方式包括有改善含有不想要的物质的一些盐水水体的方法，包括提供一种能悬浮在含不想要物质的盐水水体表面的漂浮生长平台；在平台内放置植物材料以使至少所述植物材料的一部分与所述水体相接触；在水体存在下生长所述植物材料并通过所述不想要物质在植物材料内的富集除去所述不想要物质。所述不想要的物质例如可以是有机化合物、柴油、汽油、金属、杀虫剂、有机污染物、聚氯联苯(PCB)、金属离子、氮、磷或钾。本专利技术的实施方式还包括对含不想要物质的地区进行生物除污的方法，包括提供在一地区低处的含水污水池，其中所述地区含有不想要的物质；提供一种能悬浮在所述污水池表面的漂浮生长平台；在平台内放置植物材料以使至少所述植物材料的一部分与水体相接触；在水体存在下生长所述植物材料并通过所述不想要的物质在植物材料内的富集除去所述物质。一些本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在盐水中生长陆生植物的植物培养体系，包括：具有漂浮部分的植物支撑体；和至少一种与所述植物支撑体相接触的陆生植物，其中所述植物支撑体漂浮在盐水中，且其中植物材料的至少一部分与所述盐水相接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-4-9 10/821,8061.一种用于在盐水中生长陆生植物的植物培养体系，包括具有漂浮部分的植物支撑体；和至少一种与所述植物支撑体相接触的陆生植物，其中所述植物支撑体漂浮在盐水中，且其中植物材料的至少一部分与所述盐水相接触。2.如权利要求1所述的体系，其特征在于，所述盐水包括选自海水、微盐水、湖水、地下水、池塘水、回收系统、除污系统或种植系统中的水。3.如权利要求1-2任一项所述的体系，其特征在于，所述盐水选自如下地点外海、沿岸水域、河口、三角洲、池塘、污水池、湖、蓄水池、水回收设施、植物除污位置、海港、海洋种植农场、脱盐设施。4.如以上任一项权利要求所述的体系，其特征在于，所述盐水进一步含有如下一种或几种污染物杀虫剂、有机污染物、PCB、碳氢化合物、金属离子、氮、磷、钾。5.如以上任一项权利要求所述的体系，其特征在于，所述金属离子选自铅、汞、镉、砷、铜或锌。6.如以上任一项权利要求所述的体系，其特征在于，所述植物支撑体是与所述漂浮部分的边或框相链接的片状材料。7.如以上任一项权利要求所述的体系，其特征在于，所述植物支撑体含有生长基。8.如权利要求7所述的体系，其特征在于，所述生长基至少部分包含在容纳体中。9.如权利要求8所述的体系，其特征在于，所述漂浮部分选自以下一组的至少一种生长基和容纳体。10.一种用于在盐水中生长陆生植物用的漂浮平台，包括能够悬浮在盐水水体表面或其附近的片；与所述片链接的至少一个悬浮支撑物部件；和与所述片接触存在的至少一种陆生植物、植物材料或种子，所述陆生植物、植物材料或种子的至少一部分也能接触所述盐水。11.如权利要求10所述的漂浮平台，其特征在于，所述至少一个漂浮支撑物部件形成对所述平台的支撑结构。12.如权利要求10-11任一项所述的漂浮平台，其特征在于，所述漂浮支撑物部件包括选自以下一组的材料天然材料、合成材料、木材、竹材、塑料、聚丙烯、钢、玻璃纤维、泡沫、塑料和橡胶。13.如权利要求10-12任一项所述的漂浮平台，其特征在于，所述片包括选自以下一组的材料遮阳布、塑料膜、网状物、纺织品、地膜、筛网、编织物，非编织物、气泡包裹物和泡沫聚苯乙烯。14.如权利要求10-13任一项所述的漂浮平台，其特征在于，所述陆生植物的生长空隙存在于两个漂浮支撑物部件之间的区域。15.如权利要求10-14任一项所述的漂浮平台，其特征在于，进一步包括灌溉系统。16.如权利要求15所述的漂浮平台，其特征在于，所述的灌溉系统传送一种液体，所述液体含有以下一组中的至少一种蒸发水、雨水、蒸腾水或淡水。17.如权利要求15-16任一项所述的漂浮平台，其特征在于，所述灌溉系统进一步传送选自以下一组中的至少一种物质肥料、养分或植物生长调节剂。18.如权利要求15-17任一项所述的漂浮平台，其特征在于，所述灌溉系统进一步包括收集灌溉水的装置，其中所述灌溉水具有低于所述盐水的盐度。19.如权利要求15-18任一项所述的漂浮平台，其特征在于，所述灌溉系统进一步包括储存灌溉水的装置。20.一种在盐水水体表面生长陆生植物的漂浮平台，包括至少一种能悬浮在盐水水体表面的生长基，其中所述生长基包括至少一种陆生植物、植物材料或种子；和至少一种支撑所述生长基的支撑物部件。21.如权利要求20所述的漂浮平台，其特征在于，所述的生长基包括至少一种选自以下一组的物质泥炭土、泥炭沼、人造土壤组分、天然土壤、土壤改良剂、疏水性微粒、有机肥料、植物生长营养剂或粪肥。22.如权利要求20或21所述的漂浮平台，其特征在于，所述的生长基包含在容纳体中，所述容纳体包括选自以下一组的材料遮阳布、塑料膜、网状物、纺织品、地膜、筛网、编织物，非编织物、气泡包裹物和泡沫聚苯乙烯。23.如权利要求20-22任一项所述的漂浮平台，其特征在于，在生长基包裹物的上表面提供有蒸发保护层以防止所述生长基与空气接触。24.一种在盐水中生长陆生植物的方法，包括提供能够悬浮在盐水水体表面的漂浮生长平台；在所述平台内放置植物材料以使至少所述植物材料的一部分与盐水相接触；和当平台漂浮在盐水上时，从所述植物材料生长至少一种植物。25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述植物材料选自以下一组种子、插枝、根、整棵植物或块茎。26.如权利要求24或25所述的方法，其特征在于，所述植物材料通过以下一组中的至少一种与盐水相接触直接...

【专利技术属性】
技术研发人员：CS唐，WH孙，
申请(专利权)人：夏威夷大学，
类型：发明
国别省市：US[美国]