液直接提供至板1，但是优选将灌溉设备设置在邻近所述块体处、或者设置在块体2的相对排水孔3的远端侧，从而将水和营养物溶液直接提供至板1。
[0115]灌溉设备6可与单独的营养物存贮器(reservoirs)和水存贮器相连，且可受到控制以选取适当比例的营养物和水。或者，可设置营养物和水的单一组合存贮器，使得所述灌溉设备可将含有与上述存贮器中相同比例的水和营养物的液体提供至系统。
[0116]优选利用控制系统来实施对灌溉设备的控制。控制系统可控制灌溉设备以向多个植物生长系统提供营养物和水，其中每个植物生长系统均包括板1，在板1上设有容纳植株的块体2。基于在一个或多个板中所检测到的水和营养物水平从而控制该控制系统。可基于所检测到的一个或多个板中的水含量水平和/或温度来进行其他控制。图5中示出了一个实施方案中用于检测这些水平的检测器7的位置。检测器通常包括与一个或多个、通常三个或六个探针相连的本体部分，这些探针由本体延伸至板。探针通常由不锈钢或其他导电性材料制成，并且用于通过分析基质的温度、电阻和/或电容从而测量基质的水含量和/或电导率(EC)水平。由于EC水平反映了板1中溶液的离子含量，因此可利用EC水平来推断该溶液中的营养物水平。
[0117]优选地，EC水平保持在1.2mS/cm至8.5mS/cm范围内，更优选在2mS/cm至7mS/cm范围内。可根据作物类型来选择优选的EC水平。如果EC过低(例如，小于1.2mS/cm)，则作物的营养物不足。如果EC在2mS/cm至3.5mS/cm范围内，则会使产量最大化。如果EC稍稍更高，则会得到更好的果实质量(例如，EC在3.5mS/cm至5mS/cm范围内)。如果EC过高(例如，对于辣椒和黄瓜而言大于5mS/cm，对于番前而言，大于8.5mS/cm)，这会导致果实质量问题，例如蒂腐病(Blossom End Rot)。高EC意味着在基质中存在高水平的钠和氯，这会导致产量损失，并且需要丢弃温室中的水。
[0118]在现有技术的系统中，将检测器7置于板1的上表面，探针竖直延伸通过板。这种方式旨在提供能够反映板1在竖直范围内的水或营养物总体含量的测量。然而，在实际中，这种探针所通常返回的结果受到了板1的一个或多个区域(如板的顶部)中的条件的不成比例的影响。出现这种不一致的一个原因为:板1中的EC水平不同，这会明显影响电阻和/或电容等所测得的电学性质，而(例如)水含量是由这些电学性质计算得到的。
[0119]现有技术的方法中所出现的其他问题的原因在于通常置于板1上的块体2的个数。通常难以为各块体2在板1上找到功能相当的位置，尤其是考虑到由排水孔3的位置(其位于板1的一端)造成的系统的固有不对称性。
[0120]在本发明的系统中，这些困难得以克服。具体而言，图5示出了检测器7置于板1的一侧(即，检测器7的本体部分置于与板的垂直面相对的位置，并且探针沿水平方向延伸)。由于板1中的水含量分布和EC分布得以改善，因此这种方式是可行的。由于在优选实施方案的板1中，水含量分布和EC分布基本上均匀，因此这些沿水平方向延伸的探针能够提供准确的读数。
[0121]事实上，尽管图5中的板1示出了多个检测器7，但是并非在所有优选实施方案中都是如此。图5中示出的检测器7的排布能够测量水含量分布和EC分布，并且被用于分析板1的特性，从而提供如下面所详细描述的结果等。然而，在实践中发现每个板可能仅需要一个检测器7，并且检测器可以围绕种植区域内不同的板分布，从而获得该区域内的整体生长条件的示例性表征。该检测器7优选包括水平延伸的探针，该探针位于远离块体朝向排水孔3的位置处。
[0122]通过利用(例如)图6中所示的控制系统，从而用检测器7来控制提供至板1的水量和/或营养物的量。控制系统还可改变由灌溉设备6供至板1的溶液中的营养物浓度。从该图中可看出，检测器7观察板1中的数据，并通过网络8将该数据传输至控制单元9。随后控制单元驱动网络8中的灌溉设备(滴头)6，以向板1提供水和营养物。控制单元9经编程具有所需的灌溉方案(如下文所详细描述的那样)，并且控制单元9能够自动地确保进行所述灌溉以控制板1中的营养物水平，并且还可通过该方式控制水含量水平。通过该方式，实现了灌溉过程的自动控制以得到所需结果。
[0123]通常，各控制系统均包括大量的板1。每个板1上均可放置有检测器7，或者可在所选择的板1上放置检测器，以提供代表性的结果。检测器1被固定安装在板1上，以使得它们能够每隔一定时间便向控制单元9提供结果。例如，检测器可每隔1分钟、5分钟或其他合适时长提供结果。这能够持续地或周期性地监测系统内的板1，从而适当地对板进行灌溉。
[0124]可通过应用特定的灌溉方案来控制系统中的灌溉设备6。例如，这种方案可包括多个不同的时期，这些时期被设计为引导植物通过生殖生长和营养生长。如本领域中所理解的，生殖生长是指促进花/果实产生的生长类型，而在植物的营养生长过程中，会产生更高比例的叶子和其他绿色部分。当植物相对缺少水时，会促进生殖生长，而通过提供充分的水，则促进了营养生长。营养生长使得所产生的植物整体生物质大幅增加，而生殖生长增加了有助于产生果实或花的生长的比例。
[0125]已知通过应用灌溉方案来利用这些不同生长类型的优点，其中在所述灌溉方案中，优选的水含量水平发生改变。根据这种灌溉方案，每天对植物生长基质进行浇水，以达到所需的水含量水平。所测得的基质的水含量表示为当基质完全饱和时的基质水含量的百分比。由此，0%表示干燥基质，而100%表示完全饱和的基质。
[0126]通常，这种灌溉方案包括多个不同的阶段。首先，在将块体2置于板1上之前，通常用水使板1饱和或者接近饱和。这有助于确保当初次将块体2置于板1上时，可促使根茎生长至板1中。然而，此时，栽培者急于确保植株5能够尽快长出果实。为了实现该目的，栽培者会给予“生殖刺激”(即，引发生殖生长的刺激)。该刺激在灌溉方案的第一阶段中进行，其通过将所需水含量降至最低水平并随后再次提高水含量。其宗旨在于:水含量的降低将促进植株的生殖生长，因而植物的开花会使得尽快长出果实。
[0127]在实施了生殖刺激之后，栽培者期望使植株返回至营养生长占主导的持续时期，以获得叶子以及可支持正在生长的果实的植株结构。由此在进行至灌溉方案的第一阶段末时，提高所需水含量。提高所需水含量，直至达到可在灌溉方案的第二阶段基本保持恒定的持续的值。
[0128]在第二阶段中，由于基质中的水含量更高，因此更好地促进了营养生长。第二阶段大致对应于夏季，在该阶段中，相对大量的光照使植株以更高的速度蒸腾。因此，必须向植株提供相对高比例的水。应当认识到，尽管与其他阶段相比，在该阶段中生长更多地被引导向营养生长，但是果实仍在持续生长，只不过其生长速度受到了这种引导的控制。随着季节变换至秋季和随后的冬季，蒸腾速度降低。由此，无需在基质中保持相同的水含量。此外，在植株到达周期终点之前，在该阶段需要促进果实的进一步生长。基于这两个原因，灌溉方案可包括降低水含量水平的第三阶段。降低速度相对缓和。
[0129]第三阶段中水含量的降低促进了植株的生殖生长，由此延长了可由植株得到有用果实的季节。
[0130]因此，可利用灌溉方案以期在生殖生长状态和营养生长状态之间引导植株，从而提高由植株获得的果实产量。常规上，通过使基质中的水含量水平达到所需水平来进行该过程。
[0131]然而，目前认识到这种控制不足以提供最佳的生长条件。具体而言，本发明的发明人发现了导致非最佳结果的板中水含量水平改变与营养物水平改变之间的关联。具体而言，水含量水平的降低会造成营养物水平升高，已经发现这会抑制植物生长。因此，在本发明实施方案中，依据营养物水平来控制供给至板的水的水平，从而避免不期望的效果。
[0132]可参见图7A、7B、8、9和10来理解水含量和营养物水平之间的关系，这些附图证明了针对灌溉方案效果的长期研究结果。图7A和7B示出了用于对比的两种植物生长基质。该植物生长基质用于生长番茄植株。从图中可看出，每个系统均包括位于板的一端的单一排水孔。图7A中的第一实施例系统包括置于板的上表面的三个单独的块体，而图7B中的第二实施例系统仅包括单个块体。
[0133]图7A中的第一实施例板的尺寸为1330mm*195mm*75mm(长*宽*高)，而块体尺寸为100mm*100mm*65mm(长*宽*高)。块体在板的方向上与排水孔间的距离为150mm至200mm、650mm至700_、以及1100mm至1150mm(由块体的中心测量)，并且每个块体均设有灌溉设备，从而在块体距排水孔的远端侧向块体输送水和营养物溶液。
[0134]图7B中的第二实施例板的尺寸为450mm* 150mm* 100mm (长*宽*高)，而块体尺寸为100mm*100mm*65mm(长*宽*高)。块体在板的方向上与排水孔间的距离为300mm(由块体的中心测量)，并且设有灌溉设备，从而在块体距排水孔的远端侧向块体输送水和营养物溶液。
[0135]图8示出了在研究过程中，在第一实施例板(虚线)和第二实施例板(实线)中测得的水含量。可看出在第一阶段中，水含量由初始相对较高的点开始降低，随后水含量升高，这符合上述的生殖刺激概念。
[0136]图9示出了在第一实施例基质(虚线)和第二实施例基质(实线)的研究过程中测得的EC水平。可回忆起EC水平代表板中的营养物水平。显而易见的是，在向植株施加生殖刺激的初期阶段，EC水平迅速上升。这种上升达到了 EC水平的峰值，该峰值高于在灌溉方案的后期阶段所通常预期的EC水平。
[0137]图10中示出了 EC水平与有效植物生长之间的关系，其中图10示出了在对第一实施例(虚线)和第二实施例(实线)二者的研究中测得的叶长。在研究中的第五周左右观察到叶长的明显降低。其降低与该阶段中所表现出的EC水平升高有关。因此理解为EC水平会影响植株的生长。由于还表明水含量的改变会使EC水平发生变化，因此需要控制施加至植株的水，从而使EC水平维持在所需范围内。这与现有技术的方法不同，其中现有技术的方法会改变营养物浓度以实现所需的EC水平，但是其并未认识到应通过基质的所需营养物含量来抑制水的总施加量。
[0138]图11示出根据本发明一个实施方案的系统。该系统11包括多个检测器1101 (也称为传感器)、接收器1102、中央检测器数据处理设备1103(在某些实施方案中被称为智能盒(smartbox))、信号转换器1104( “转换器”)、以及便携式检测器通信设备1105(也称为“手持”设备)。该系统还可以连接至气候计算机1106。用户终端，如笔记本电脑、台式电脑、移动通信设备或其他电子接口，可以通过如1107中的物理或无线网络连接至所述系统。由于本发明能够通过上述组件和/或特征的子集得以实现，因此本发明的系统可以包括上述部分或所有元件，本实施方案中对其的描述并不意味着某个或所有元件都是必不可少的。
[0139]系统中的每个检测器或传感器1101被构造成:当检测器被放置在植物生长基质上、