用于培养至少一种植物的元件和用于制造该元件的方法与流程

本发明涉及一种旨在放置于容器中以用于培养至少一种植物的元件。本发明还涉及一种包括这种元件的用于培养至少一种植物的系统，以及一种制造这种元件的方法。

背景技术：

具有对室内庭院花园的日益增长的需求，这种花园允许在家中全年以简单的方式种植水果、蔬菜和草木香料。

通常，这种庭院花园是植物栽培系统，该系统包括容纳水的箱，以及放置在箱中并设计成能够通过毛细管作用使水上升的容器。每个容器接收元件，元件包括主体以及布置在主体上的至少一粒种子，主体包括基质。

元件由用户购买、使用并且随后在其方便时进行替换的消耗品组成。必要的是，在元件的运输和储存期间，种子被很好地保持在主体上，以使得它们一直存在，当然也使得它们在基质上的定位保持不变。实际上，这种定位通常被预先确定以允许符合要求的种子发芽。因此，已知的是提供一种用于将种子保持在接收区域中的设备。

第一种已知的解决方案在于提供覆盖种子的盖子，盖子具有粘附在元件的主体上的粘合部分，以及与种子相对的非粘合部分。用户在将元件放入容器之前只需取下盖子。因此，该解决方案需要由用户执行额外的操作并产生浪费。

根据第二种已知的解决方案，种子沉积在形成于主体中的凹式的壳体中，并且基质通过填满壳体而沉积在种子上。在此，如前所述，也提供粘合盖子。因此，遇到与上面提到的缺点相同的缺点。

第三种已知的解决方案在于在种子上沉积含有水和食品胶的一滴组合物。因此，种子被粘合在主体上，这确保了保持住它们。但是，该解决方案造成一些问题。特别是，它不能确保保持住大尺寸的种子，并且不允许对种子附近的水分含量进行符合要求的管理。此外，虽然这种胶确保了种子的保持，但在小尺寸的种子的任何情况下，它几乎不能提供免受外部侵害的保护。而且，食品胶的使用可能会产生不自然的外观，这种外观可能会使用户望而却步。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种元件，种子以符合要求的方式被保持在该元件中，并且该元件解决了上面提到的全部或部分问题。

为此目的，并且根据第一方面，本发明涉及一种旨在放置在用于培养至少一种植物的容器中的元件，该元件包括：

-基本为固体的主体，该主体包括适于使所述植物能够发育的基质；

-所述植物的至少一粒种子，该至少一粒种子在至少一个种子接收区域中被布置在主体上；

-用于将种子保持在所述接收区域中的层；

其中保持层包括干燥的矿物粉末，干燥的矿物粉末形成沉积物，沉积物被配置成将种子牢固地固定在主体上。

术语“基本为固体”意味着该元件具有限定的形状，并且当在其正常使用期间(运输、设置在培养系统中)被操纵时，它保持该形状。这并不排除元件的局部变形—例如由用户的指甲创建的凹口。当然，在比针对元件的预期使用施加的力更大的力下，元件的大幅变形仍然是可能的。

此外，要指明的事实是，种子布置在主体上意味着种子没有被压入主体本身中，而是沉积在元件的主体的表面上。这并不排除种子被放置在主体的空腔中，该空腔向主体的外部开口，种子随后保持可见并且可从主体的外部接近。

本发明提供了保持层包含干燥的矿物粉末，也就是说，最初在水溶液中是湿润的或分散的矿物粉末已经变干。换句话说，已经进行了脱水，例如通过简单的空气干燥和/或通过主体内的吸水，通常在基质中。因此，在即用元件上，保持层是干燥的，也就是说基本上不浸渍液体。

包含干燥的矿物粉末的保持层的存在具有许多优点。

除了制造简单之外，无论种子是由小种子还是大种子组成的，该解决方案都确保了将种子保持在主体内的高可靠性，以及对冲击和振动的显著的抵抗力。

根据本发明的解决方案的有效性体现在运输时，因为干燥的矿物粉末允许将种子牢固地固定在主体上，而且也体现在储存和发芽时。实际上，与食品胶的情况相比，使用矿物粉末允许更快的干燥，这使得种子暴露于水分的时间减少。结果是储存后的发芽率更高，因为种子没有长时间停留在潮湿环境中，而潮湿环境可能对触发发芽过程以及损害种子之后的质量具有影响。此外，在使用该元件时，矿物粉末为植物的发育提供必需的营养素。

本发明的另一个显著优点是提供具有自然外观的元件，自然外观对这种培养系统的使用者来说通常是重要因素。

根据可能的实施例，保持层覆盖并包围接收区域中的种子。覆盖种子的事实-与像食品胶那样的简单薄膜沉积相反-允许保护种子免受外部侵害，但是在使用元件时在种子周围带来更高的水分含量。

可以提供如下：接收区域包括形成在主体中并且向上开口的凹式的壳体，在元件的使用位置，种子布置在壳体的底部。在这种情况下，保持层可以至少部分地覆盖壳体的内表面，而不仅仅是种子。因此，获得了对种子的更好保护。

矿物粉末可以是天然矿物粉末。它可以例如含有硅酸盐。

根据可能的实施方案，矿物粉末选自包括粘土、滑石、浮石的组。

矿物粉末的粒度可以为5和200μm之间，优选20和100μm之间，更优选30和60μm之间，例如在45μm的范围内。

此外，保持层可包含选自以下的至少一种化合物：杀菌剂、发芽促进剂。

根据第二方面，本发明涉及一种用于培养至少一种植物的系统，该系统包括：

-箱，箱包括底部、周壁和上部开口，所述箱用于容纳水；

-托盘，托盘设置在箱的上部开口的高度处，托盘包括至少一个孔；

-至少一个杆，该至少一个杆支撑至少一个光源；

-如前所述的至少一个元件；

-至少一个容器，该至少一个容器包括底部和周壁，容器接收所述元件并被放置在箱中且被接收在托盘的孔中。

根据第三方面，本发明涉及一种用于制造元件的方法，该元件旨在被放置在用于培养至少一种植物的容器中，该元件包括基本为固体的主体，该主体包括适于能够使所述植物发育的基质，以及所述植物的至少一粒种子，该至少一粒种子在种子接收区域被布置在主体上，该方法包括将保持组合物沉积在先前布置在主体上的种子上，以便将种子保持在所述接收区域中。根据本发明，该方法包括沉积保持组合物，该组合物包括悬浮在水中的矿物粉末。

具体地，包含在主体中或形成主体的基质快速吸收液体，从而在主体的表面上留下粘土沉积物(和可能的添加剂)，该沉积物覆盖并包围种子。然后，基质的干燥使粘土层脱水并将种子牢固地保持在所需位置。在实践中，可以通过自然干燥来进行，自然干燥是通过在最终回湿(conditioning)之前将元件保持在标准室内环境(常规湿度和温度)中进行约12小时的干燥阶段来进行的。

除了在即用型元件上获得的优点之外，如先前所揭示的，根据本发明的方法还具有优点，特别是实施的极大简化。而且，根据本发明的方法允许根据种子容易地调整组合物，特别是根据种子的尺寸调整矿物粉末的量，和/或根据所需的属性(发芽时间、抵御疾病、菌类等)调整可能的添加剂。

矿物粉末可以由天然矿物粉末组成，天然矿物粉末可以例如含有硅酸盐。矿物粉末可选自包括粘土、滑石、浮石的组。

根据一个可能的实施例，保持组合物包括按重量计15％至25％，例如按重量计20％，的矿物粉末。该矿物粉末的粒度可以在5和200μm之间，优选在20和100μm之间，更优选在30至60μm之间，例如在45μm的范围内。它尤其可以由粒度接近45μm的粘土粉末组成。

该方法可包括在将保持组合物沉积在种子上之前将保持组合物进行混合。这种混合旨在防止矿物粉末沉积或均匀化混合保持组合物，优选在将保持组合物沉积在种子上之前立即进行。

保持组合物的沉积可以通过泵系统执行。或者，它可以手动执行，例如用移液管。

此外，保持组合物可包括选自以下的至少一种化合物：杀菌剂、发芽促进剂。

当接收区域包括形成在主体中并且向上开口的凹式的壳体时，在元件的使用位置，种子设置在壳体的底部，该方法可以包括以足够的量来沉积保持组合物从而基本上填满壳体。

附图说明

现在参照附图描述本发明的为非限制性示例的可能实施例：

图1是根据本发明的用于培养至少一种植物的系统的分解立体图；

图2是根据本发明的准备好放置在系统的容器中的元件的立体图；

图3是元件的示意图，其示出种子的沉积和用于将种子保持在元件上的组合物；

图4a至4d示意性地示出了用于将保持组合物沉积在元件上的方法的步骤；

图5是根据本发明的方法的可能实施例的示意图。

具体实施方式

图1表示用于培养至少一种植物的系统100，该系统100特别适于能够在建筑物内进行培养。

系统100包括箱1，箱1包括大体为平面的底部2、周壁3和上部开口4。箱1例如大体上是平行六面体。因此，在箱1内部限定了旨在容纳水或其他适当液体的密封容纳空间，以能够培养植物。

当箱1放置在诸如桌子或工作平面的支撑件上时，定义了垂直于底部2的竖直方向z。还定义了平行于箱1的长边的水平方向x和平行于箱1的短边的水平方向y。在以下描述中，不同的部件或组件将以它们在操作中占据的位置来描述。

根据向上的z，支撑件5从箱1的底部2突出。一个或数个杆6(在所示示例中为两个杆)被安装到支撑件5上或安装到支撑件5中。每个杆6承载多个光源7，例如发光二极管(led)，提供植物生长所必需的光能。

系统100还包括托盘10，托盘10设置在箱的上部开口4的高度处。托盘10例如能够可拆卸地固定至箱1的周壁3的上边缘9。

托盘10包括至少一个孔11，孔11旨在接收容纳植物的容器20，孔11优选具有与容器20的形状互补的形状。在示例性实施例中，托盘10包括四个孔11。此外，孔11大体上是矩形的，其长边平行于y定向，这不是限制性的。托盘10还包括用于使杆6通过的洞12，以及使用户能够在不必移除托盘10的情况下将水倒在箱1的底部处的洞13。

容器20旨在被放置在箱1中，在托盘10的每个孔11中。容器20可以由塑料材料制成，例如通过模制。容器20包括底部22和周壁23，并且具有上部开口24。在该实例中，它大体上是平行六面体，这不是限制性的。

容器20可以设置有从底部22向下延伸的支腿27，以便能够支承在箱1的底部2上并且保持远离箱1的底部2。在安装好的位置，容器20可大体上与托盘10齐平。

此外，容器20包括通管(chimney)31，通管31从底部22大致垂直向下延伸，其高度小于或等于腿27的高度，并且开口通向底部22中。在通管31中布置有毛细管液体传送构件，例如芯。为了使该构件在其下部与箱1中存在的水接触，该构件可以延伸超过通管31的下端，和/或通管31包括位于其下部的孔口34，水可以穿过该孔口34以接触构件。

此外，系统100包括至少一个元件50，该元件50旨在被放置在容器20中，如图2中示意性所示。元件50构成即用型填充物,元件50包括基本为固体的主体52，主体52的尺寸使其能够被插入到容器20中。因此，元件50通常可具有平行六面体形状。例如，其尺寸可以如下：dx＝140mm，dy＝40mm，d＝80mm。

主体52包括适于使植物发育的基质。基质可以例如包括一种或数种以纤维和/或粉末形式的纤维素材料，例如椰子纤维、竹纤维、椰子粉末。主体52还可包括肥料。

元件50还包括至少一粒种子51，并且在实践中包括数粒种子51(参见图3)。种子51在至少一个种子接收区域中被布置在主体52上。例如，如图2和3所示，接收区域包括形成在主体52中并且在元件50的使用位置中向上开口的凹式的壳体53。种子51然后被布置在壳体53的底部，特别如图4a所示。在示例性实施例中，元件50的主体51包括在y方向上对齐且匀称地间隔开的五个壳体53，这不是限制性的。

为了确保在已经被预先确定用来确保有效的发芽和生长的位置中将种子51保持在元件50的主体52上，要制造一种用于将种子保持在种子接收区域51中的层。

接下来，将在由壳体53形成种子接收区域的情况下进行描述。

如图3和图4a所示，将一粒或多粒种子51放置在每个壳体53的底部。然后，使保持组合物60沉积在种子51上。

根据本发明，保持组合物60包含悬浮在水中的矿物粉末。

例如，该矿物粉末可以由粘土组成，粘土优选是相对精细，例如具有30和60μm之间的粒度，在45μm的范围内的粒度。保持组合物60可包含按重量计15％至25％，例如按重量计20％的粘土。可以使用其他矿物粉末，例如滑石或浮石。与食品胶相比，这些选择是有利的，因为它们提供了天然的解决方案。

保持组合物60还可包含杀真菌剂和/或发芽促进剂。

保持组合物60以适当的量沉积以允许对种子51进行符合要求的保持。具体地，可以使保持组合物60的一个或数个液滴61沉积，例如以基本上填满壳体53，如图4b所示。

沉积可以手动执行。或者，它可以借助于泵40和软管41来通过机械、电气和/或液压系统来执行，如图5所示。

为了确保将被沉积在种子51上的保持组合物60的适当均匀性，该保持组合物60优选在其沉积之前被连续混合，从而保持粘土粉末悬浮。当所使用的粘土是非常精细的粉末形式时，获得均匀的液体特别容易。在图5中，例如，旨在由泵40吸入的保持组合物60放置在磁力搅拌系统43上的容器42中。尽管如此，仍然可以采用其他的解决方案(机械混合等)。

沉积在壳体53中的保持组合物60中含有的水随后将被主体52吸收，通常是由基质吸收，并且也可以被部分蒸发，如图4c所示，然后如图4d所示。

测试已经表明，矿物粉末保持非常湿润的时段约为1分钟(这对应于基质吸收水的时间)。与在于沉积食品胶的解决方案相比，这个时间相对较短，在于沉积食品胶的解决方案中，润湿的时段可以接近10分钟。因此，根据本发明的方法更有利，因为由于种子在使用元件50之前较少暴露于水分，所以它在储存后不会改变并且具有增强的发芽能力。然后是蒸发干燥阶段。

然后将矿物粉末—本文中为干燥粘土—沉积在主体52的表面上以形成保持层62，如图4d所示。保持层62因此包括干燥的矿物粉末，覆盖并包围接收区域中的种子51，其在本文中由壳体53形成。保持层62还可以至少部分地覆盖壳体53的内表面54。

如通过比较图4b和4d所示，保持层62具有比已经沉积在壳体53中的保持组合物液滴小得多的体积。特别地，保持层62因此是干燥的，没有填满整个壳体53。例如，根据保持组合物60中的粘土浓度和沉积的保持组合物60的量，保持层62的厚度可以在0.2和2mm之间。

由此制造的、包含由于保持层62而牢固地固定在主体50上的种子51的元件50可以在对种子51没有风险的情况下运输和储存，直到被消费者使用。

具体地，使用者只需将元件50放置在容器20中。通过毛细管作用，基质将被再水合，并将水分带到保持层62和种子51。与现有技术的解决方案相比，并且特别是与使用食品胶相比，使用矿物粉末是有利的，因为它在运用中允许为种子51形成更潮湿的环境，这有利于其发育。

本发明的另一个显著优点在于，保持组合物60可以容易地适应不同类型的种子51，以确保适当地保持在主体50上并提供符合要求的保护。

因此，在一个方面，保持组合物60可以适应种子51的尺寸。实际上，具有小尺寸的种子，大体上是球形或具有大致圆形的形状，其可以容易地固定。但也有更大的种子，如番茄和辣椒种子(很扁平的盘状)或韭菜种子(有条纹的半月形)，以及很重且通常是球形的具有2到5mm直径的包衣种子。利用现有技术的解决方案，这些较大的种子很难保持在主体上。而相反的是，本发明由于使用干燥的矿物粉末而允许确保有效地保持这些种子。另外，通过增加矿物粉末在保持组合物中的浓度(例如，高达约30％)，获得更厚的干燥粉末沉积，并且该更厚的保持层允许更好地保持大种子。

另一方面，保持组合物60可以适应种子的性质、基质和/或环境条件，特别是通过被选择用于改善发芽时间、防止疾病或真菌等的添加剂的存在。

因此，本发明通过提供可以运输、储存和使用的元件而没有丢失或改变种子的风险，对现有技术带来了决定性的改进。

当然，本发明不限于上文作为示例描述的实施例，而是包括所描述的装置的所有技术等同物和变体以及它们的组合。