植物工厂及其生产方法与流程

本发明涉及植物种植；特别是涉及一种植物工厂及其生产方法。

背景技术：

随着经济的发展，国民生活所得逐年提升，在饮食方面，逐渐偏向精致的饮食，因而患有高血压、糖尿病等文明病的人口也随之增加。许多研究表示，最好的药物是均衡的饮食，多摄取蔬菜、水果等食物可以有效增进人体的健康。然而，目前市售的蔬菜、水果的农药污染问题相当严重，为此，便有业界人士推出植物工厂，在室内采用无土的方式种植植物，以避免病虫害，而免去农药污染的问题。

已知的植物工厂根据采分区种植的方式，将植物工厂内划分出不同的种植区域，并先后在不同时期分别在该种植区域种植植物，让每一种植区域的植物先后成长，最后再在不同时期分区采收。然而，已知的植物工厂所占的土地面积大，且人员在不同时期需在不同的种植区进行采收及新种植的作业，将造成作业效率不高。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种植物工厂及其生产方法，可增进作业效率，并提升产能。

为了实现上述目的，本发明提供的植物工厂，用以种植多个植物，该植物分别处于不同的成长阶段，依序为一第一成长阶段、一第二成长阶段与一第三成长阶段；该植物工厂包含有至少一第一水槽、多个第一栽植盘、多个第二水槽、多个第二栽植盘与至少一第三水槽，其中：该第一水槽呈长方形，用以容纳营养液；该第一栽植盘沿该第一水槽的长轴方向依序置于该第一水槽中，且可沿该第一水槽的长轴方向移动；各该第一栽植盘用以种植该第一成长阶段的植物；各该第二水槽呈长方形，用以容纳营养液；该第二水槽为并列设置且与该第一水槽相并列；该第二栽植盘沿各该第二水槽的长轴方向依序置于各该第二水槽中，且可沿各该第二水槽的长轴方向移动；各该第二栽植盘用以种植该第二成长阶段的植物；该第三水槽呈长方形，用以容纳水或稀释的营养液，且邻近各该第二水槽的一端；该第三栽植盘沿该第三水槽的长轴方向置于该第三水槽中，且可沿该第三水槽的长轴方向移动；各该第三栽植盘用以种植该第三成长阶段的植物。

本发明所提供的植物工厂的生产方法，包含有下列步骤：a.提供多个第一栽植盘；b.在一该第一栽植盘上种植一第一成长阶段的植物，且在种植完成后，将该第一栽植盘置于该第一水槽中；c.重复步骤b多次，使该第一栽植盘依序排列于该第一水槽中；d.在该第一栽植盘上的植物之中一部分成长至一第二长成阶段时，将成长至该第二长成阶段的植物移株至多个第二栽植盘中，并将该第二栽植盘置放至该第二水槽中；e.在该第二栽植盘上的植物之中至少一部分成长至一第三长成阶段时，将载有第三成长阶段的植物的第二栽植盘移至该第三水槽中，以形成置于该第三水槽中的多个第三栽植盘；f.在各该第三栽植盘中的植物的根部泡在水或稀释的营养液中并照光达到一预定时间后，将各该第三栽植盘移出第三水槽，以进行采收。

本发明的效果在于，通过本发明的植物工厂的配置及生产方法，整体的作业流程有如流水线的作业，有效增进作业的效率，并且让每单位土地的产能提升。

附图说明

图1为本发明一优选实施例的植物工厂示意图；

图2为上述优选实施例的第一栽植盘的示意图；

图3为上述优选实施例的第一栽植盘与第一水槽的示意图；

图4为上述优选实施例的第一栽植盘的植物成长至第二成长阶段初期的示意图；

图5为上述优选实施例的第二栽植盘的示意图；

图6为上述优选实施例的第二栽植盘置于暂存水槽中的示意图；

图7为上述优选实施例的第二栽植盘置于第二水槽中的示意图；

图8为上述优选实施例的植物在第二水槽成长至第三成长阶段的示意图；

图9为上述优选实施例的第三栽植盘与第三水槽的示意图；

图10为上述优选实施例的植物工厂的生产方法流程图；

图11为多个第一栽植盘及多个第一水槽的配置示意图。

【附图标记说明】

[本发明]

10第一水槽

102第一起始端104第一末端

12第一栽植盘

122栽植孔124培养盆124a穿孔

14暂存水槽

142起始端144末端

16第二栽植盘

162栽植孔164培养盆164a穿孔

18第二水槽

182第二起始端184第二末端

22第三水槽

222第一槽段224第二槽段226输送带

24第三栽植盘

26层架

l光源

n营养液

p植物

w水

s01～s07步骤

具体实施方式

为能更清楚地说明本发明，现举一优选实施例并配合附图详细说明如后。请参图1所示，为本发明一优选实施例的植物工厂，该植物工厂用以种植多个植物，且该植物分别处于多个不同的成长阶段，依植物由幼苗至成株的成长期依序区分为一第一成长阶段、一第二成长阶段与一第三成长阶段，举例而言，以植物的成长期24天为例，第一至第二成长阶段分别为12天，第三成长阶段即为成株可采收的阶段，前述中每一阶段的天数依不同的植物各不相同，非用以限定本发明。

该植物工厂包含有至少一第一水槽10、多个第一栽植盘12、至少一暂存水槽14、多个第二栽植盘16、多个第二水槽18、至少一第三水槽22与多个第二栽植盘24，其中：

该第一水槽10呈长方形，用以容装营养液n。该第一水槽10的两端分别为一第一起始端102与一第一末端104。

请配合图1及图2、图3，各该第一栽植盘12具有一第一预定数量的栽植孔122，本实施例中为25个栽植孔122，各该栽植孔122中用以置放种有第一成长阶段的植物p的培养盆124，而植物p的根部由培养盆124的穿孔124a穿出，实务上，除了采用培养盆124之外，亦可采用海棉、岩棉等支撑介质。该第一栽植盘12沿该第一水槽10的长轴方向依序置于该第一水槽10中且跨在该第一水槽10的顶部，使植物p的根部浸于营养液n中，且各该第一栽植盘12可受推动而沿该第一水槽10的长轴方向移动。该第一水槽10上方则设置有光源l，以提供植物p成长所需的光线。请配合图4，置于各该第一栽植盘12上的植物，将在该第一水槽上10中逐渐成长至该第二成长阶段，而形成中苗。

实务上，亦可设计成第一栽植盘12宽度小于第一水槽10的槽宽，使各该第一栽植盘12置于第一水槽10中使其漂浮在营养液n上。

请配合图1、图5与图6，该暂存水槽14呈长方形，用以容装营养液n，且供暂时放置部分的第二栽植盘16。该暂存水槽14的两端分别为一起始端142与一末端144，且该暂存水槽14的该起始端142邻近该第一水槽10的第一末端104。本实施例中，该第一水槽10与该暂存水槽14的配置实质上相垂直。

各该第二栽植盘16具有一第二预定数量的栽植孔162，该第二预定数量小于该第一预定数量，本实施例中第二预定数量为9个。各该栽植孔162中用以置放种有第二成长阶段的植物p的培养盆164，而植物p的根部由培养盆164的穿孔164a穿出，实务上，除了采用培养盆164之外，亦可采用海棉、岩棉等支撑介质。其中第二成长阶段的植物p由第一栽植盘12上成长到第二成长阶段初期的植物p移株而得。

该第二栽植盘16沿该暂存水槽14的长轴方向依序跨置于该暂存水槽14的顶部，且各该第二栽植盘16可受推动而沿该暂存水槽14的长轴方向移动。该暂存水槽14只是供暂时放置第二栽植盘16，因此其上方可不设置光源l。实务上，各该第二栽植盘16亦可置于暂存水槽14中使其漂浮在营养液n上。

请配合图1与图7，各该第二水槽18呈长方形，用以容装营养液n。该第二水槽18为并列设置，且亦与该第一水槽10相并列。各该第二水槽18的两端分别为一第二起始端182与一第二末端184，且各该第二水槽18的第二起始端182相较于第二末端184邻近该暂存水槽14。本实施例中，各该第二水槽18与该暂存水槽14的配置实质上相垂直，且该第二水槽18的槽宽与该暂存水槽14的槽宽相同。

该第二水槽18上的第二栽植盘16由该暂存水槽14上的第二栽植盘16所移置，且该第二栽植盘16分别置于该第二水槽18中，使植物p的根部浸于营养液n中，各该第二水槽18上的第二栽植盘16沿各该第二水槽18的长轴方向依序跨置于各该第二水槽18的顶部，且各该第二栽植盘16可受推动而沿各该第二水槽18的长轴方向移动。该第二水槽18上方设置有光源l，以提供植物p成长所需的光线。实务上，各该第二栽植盘16亦可置于第二水槽18中使其漂浮在营养液n上。

请配合图8，第二成长阶段的植物p在该第二水槽18上逐渐成长至第三成长阶段(成株可采收)。

请配合图1及图9，该第三水槽22呈长方形，用以容装水w，且邻近各该第二水槽18的第二末端184。本实施例中，该第三水槽22包括一第一槽段222与一第二槽段224，该第一槽段222邻近各该第二水槽18的第二末端184。该第三水槽22的两侧壁的顶部分别设置有至少一输送带226，本实施例为二个输送带226，各该输送带226沿该第三水槽22的长轴方向延伸。该第三水槽22的槽宽与该第二水槽18的槽宽相同。实务上，第三水槽22亦可容装稀释的营养液，且稀释的营养液的浓度低于第一水槽10、暂存水槽14及第二水槽18中的营养液n的浓度。

各该第三栽植盘24与各该第二栽植盘16的结构相同，用以种植该第三成长阶段的植物p，该第三栽植盘24由该第二水槽18上的第二栽植盘16移至第三水槽22而形成。该第三栽植盘24沿该第三水槽22的长轴方向跨置于该第三水槽22的输送带226上，且各该第三栽植盘24受输送带226带动而沿该第三水槽22的长轴方向移动。该第三水槽22上方设置有光源l，以提供植物p充足的光线，增进植物p进行充分的光合作用，减少硝酸盐残留。实务上，亦可不设置输送带226，而将各该第三栽植盘24置于第三水槽22的顶部或置于第三水槽22中使其漂浮在水w上，再以外力推动该第三栽植盘24移动。

通过上述架构，即可进行本实施例的生产方法，包含有图10所示的下列步骤：

步骤s01中，先提供多个空的该第一栽植盘12。

步骤s02中，在一该第一栽植盘12上将多个植有第一成长阶段的植物p的培养盆124置于第一栽植盘12的栽植孔122中。在种植完成后，将该第一栽植盘12置于该第一水槽10中。本实施例中，自该第一起始端102将该第一栽植盘12置于该第一水槽10中。

步骤s03中，重复步骤s02多次，使该第一栽植盘12依序排列于该第一水槽10中。本实施例中，在每次放置第一栽植盘12时，将前次置于该第一水槽10中的第一栽植盘12往该第一末端104的方向移动，以使先置放的第一栽植盘12邻近该第一末端104，后置放的第一栽植盘12邻近该第一起始端102。

前述步骤s02与s03周期性地进行，例如每天，或每两天进行。以每天执行为例，该第一水槽10上便会有当天及昨天以前所种的植物。重复执行步骤s02与s03数天后，第1天所置放的第一栽植盘12的植物即成长达到第二成长阶段的初期(参照图4)。此后，植物p成长所需的空间逐渐增大，则继续进行步骤s04～s05以将成长至该第二长成阶段的植物p移株至多个第二栽植盘16中，并将该第二栽植盘16置放至该第二水槽18中进行第二成长阶段的成长，其中，各该第二栽植盘16上植物p的株数小于各该第一栽植盘12上植物p的株数。

步骤s04中，请配合图1、图5与图6，将第一水槽10上成长至该第二长成阶段初期的植物p移株至第二栽植盘16，并将完成移株的第二栽植盘16置于该暂存水槽14中，待该暂存水槽14上累积多个完成移株的第二栽植盘16后，再往下进行步骤s05。本实施例中，将至少一个空的第二栽植盘16置于该暂存水槽14的起始端142，再由该第一水槽10的该第一末端104往该第一起始端102的顺序，由该第一末端104开始将该第一水槽10的第一栽植盘12上的植物p(即达到第二成长阶段的植物p)移株至培养盆164，再将培养盆164置于第二栽植盘16的栽植孔162，待置于该起始端142的第二栽植盘16的栽植孔162皆置入植物p后即得到完成移株的第二栽植盘16。在该起始端142的第二栽植盘16完成移株后将其往该末端144的方向推移，再将另外至少一个空的第二栽植盘16置于该暂存水槽14的起始端142继续完成移株，并往该末端144的方向推移。如此重复至少一次后，即在该暂存水槽14上累积形成多个完成移株的第二栽植盘16。

而移株后的第一栽植盘12则自该第一水槽10上移除，若移株后的第一栽植盘12的数量为一预定数量，则在等同于该预定数量的第一栽植盘12上新种植该第一成长阶段的植物p，并将新种植有该第一成长阶段的植物p的第一栽植盘12自该第一起始端102置于该第一水槽10。由此，补足该第一水槽10上空缺的位置。

步骤s05中，将该暂存水槽14上完成移株的第二栽植盘16移至该第二水槽18中，且自各该第二起始端182将各该第二栽植盘16置于各该第二水槽18中。让该第二栽植盘16上的植物p在该第二水槽18进行第二长成阶段的成长(参照图7)，直至成长至该第三长成阶段(参照图8)。

前述步骤s01～s05重复经过数个周期后，各该第二水槽18上即会有不同批置放的第二栽植盘16，且先放置的第二栽植盘16会被逐渐移往该第二末端184。

步骤s06中，在该第二栽植盘16上的植物p之中至少一部分成长至第三长成阶段时(参照图8)，将载有第三成长阶段的植物p的第二栽植盘16移至该第三水槽22中，以形成置于该第三水槽22中的多个该第三栽植盘24(参照图9)。本实施例中，自各该第二水槽18的第二末端184将载有第三成长阶段的植物p的第二栽植盘16移至该第三水槽22的第一槽段222，以形成该第三栽植盘24。

步骤s07中，在各该第三栽植盘24中的植物p的根部泡在水w中并照光达到一预定时间后，将各该第三栽植盘24移出第三水槽22，即可进行采收。此步骤的目的是为了让植物p的根部吸收水w，同时通过光合作用使植物p将硝酸盐转换成氨基酸与蛋白质，以降低硝酸盐含量。本实施例中，通过输送带226将第一槽段222上的第三栽植盘24逐渐移往该第二槽段224，且控制该二输送带226的一输送速度，使该第一槽段222上的第三栽植盘24移往该第二槽段224的时间等于该预定时间。如此一来，第三栽植盘24相对第三水槽22中的水w移动，让第三水槽22中的水w形成有如流动的水流一般清洗植物p的根部，增进降低硝酸盐的效果。第三水槽22中容装稀释的营养液同样可以达到降低硝酸盐的效果。

上述中的第一水槽10、第二水槽18上方的光源l亦可省略而采用阳光作为光源。此外，暂存水槽14亦可省略，而直接将第一水槽10上第二长成阶段的植物p移株至第二栽植盘16后，直接将该第二栽植盘16置放至该第二水槽18中。此外，前述以一个第一水槽10为例说明，实务上，亦可如图11所示为多个第一水槽10的配置，该第一水槽10设置在一层架26上，而光源l亦设置在第一水槽10上方。而暂存水槽14、第三水槽22的数量亦可为多个，且暂存水槽14、第二水槽18、第三水槽22亦可如图11以层架26分隔的摆设方式，在此不再赘述。

据上所述，通过本发明的植物工厂的配置及生产方法，整体的作业流程为在第一水槽10的第一起始端102旁补充种有第一成长阶段的植物p的第一栽植盘12、在该第一水槽10的第一末端104将第一栽植盘12分株至暂存水槽14上的第二栽植盘16、将暂存水槽14上完成分株的第二栽植盘16移至第二水槽18上，及将第二水槽18上载有可采收阶段的第二栽植盘16移至第三水槽22以进行去硝酸盐步骤。整个生产方法的步骤有如流水线的作业，有效增进作业的效率，并且让每单位土地的产能提升。

以上所述仅为本发明优选可行实施例而已，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何等效修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。