(57)【要約】連続的に自動化された植物成長のための方法およびシステムは、複数の成長部を含む生産ラインを用い、各成長部は、複数の水平移送レベルを含み、各レベルの各部分は、光源、液体栄養素、植物成長トレイを有し、植物成長トレイは、水平方向において各移送レベル内部に、それに沿って、それから移動することで各後続の成長部は、先行部分よりも長さが長くなるため、より多数の成長トレイが受容され、植物の成長と共に成長トレイ毎の植物数が低減するが、成長部毎の植物数は一定となる。よって、更なる作物の成長サイクルの同時開始により、１つの植物群が成長部を通じて発芽から収穫まで進むにつれ、この植物群を従来より多数のトレイ内へ分配する。
2015508636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の成長部および後続成長部を含む生産ラインを用いた連続的に自動化された植物成長のための方法であって、各成長部は、複数の水平移送レベルを含み、各水平移送レベルの各部分は、制御された光源および液体栄養素と、複数の成長トレイとを有し、前記複数の成長トレイは、水平方向において前記水平移送レベルのそれぞれ内部、前記水平移送レベルのそれぞれに沿って、かつ前記水平移送レベルのそれぞれから移動するように適合され、これにより、各後続の成長部は、先行部分よりも長さが長くなるため、前記先行部分よりもより多数の成長トレイが受容されて、前記成長トレイ内における植物の成長と共に前記成長トレイ毎の植物数が低減するが、成長部毎の植物数は概して一定となり、前記方法は、
（ｉ）第１の群の前記成長トレイに種子を植え付けることであって、各トレイ内に植え付けられた種子数は、前記植物の種類、前記トレイのサイズおよび前記成長部の相対的数および長さに従って選択されることと、
（ｉｉ）前記第１の群の植え付けられたトレイを前記第１の成長部内に導入することと、
（ｉｉｉ）十分な発芽期間の後、前記第１の群の植物を第１の群のトレイから前記次の後続の成長部内に受容され得るより多数のトレイ内へと移植することと、
（ｉｖ）前記第１の群の植物を含む前記トレイを前記第１の後続の成長部内に導入することと、
（ｖ）第２の群の植え付けられたトレイを前記第１の成長部内に導入することと、
（ｖｉ）前記第１の群の植物を前記第１の後続の部分内において十分な期間にわたって成長させた後、前記次の後続の成長部内に受容され得るより多数のトレイ内に前記第１の群の植物を再度移動させることと、
（ｖｉｉ）前記第１の群の植物を含む前記トレイを前記次の後続の成長部内に導入することと、
（ｖｉｉｉ）前記第２の群の植物を前記第２の群のトレイから前記次の後続の成長部内に受容され得るより多数のトレイ内に移植することと、
（ｉｘ）前記第２の群の植物を含む前記トレイを前記次の後続の成長部内に導入することと、
（ｘ）前記第１の群、第２の群および後続の群の植え付けられたトレイからの前記第１の群、第２の群および後続の群の植物について、ステップ（ｉ）〜（ｉｘ）を変更すべきところは変更して繰り返すことと、
（ｘｉ）前記群のトレイ内の植物が最終の後続の成長部内へ移動し、収穫可能となった後、前記群のトレイを前記最終の成長部から除去し、前記植物を収穫すること
を含む、方法。
【請求項２】
植物の成長プロセスにおける長さが等しい複数の段階に対応するように成長部数が選択され、これにより、１つの植物の作物が前記後続の部分の最後尾から収穫可能となった場合、後続の作物をそれぞれ次の成長段階へ進めることが可能になる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
各植物は、前記先行成長部を占有している前記植物と同じ水平レベルにおいて、成長部から前記後続の成長部へ移動する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記植物を含む前記トレイを収穫およびパッケージング部分へ移動させることにより前記植物を収穫し、前記収穫およびパッケージング部分において、前記植物を前記トレイから取り出してパッケージングする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
その後前記トレイを清浄化し、播種部分へ返送し、前記播種部分において、前記トレイに再度種子を充填する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
各生産ラインは、発芽部分と、１つ以上の第２の段階成長部と、最終段階成長部とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
各成長部は、１つ以上の多レベル成長ユニットを含み、各レベルの各ユニットは、各レベル上の前記成長トレイのうち１つを受容するようなサイズにされる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
昇降装置を成長部の上部の間に配置することにより、再植え付けを促進する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
異なる水平レベル間で移動するように昇降装置を設けることにより、各生産ラインの前記端部において完成品を取り出す、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
各成長ユニットを光サイクルおよび供給および灌漑サイクルに合わせて独立的に制御することにより、異なる成長サイクルを有する異なる植物を前記生産ラインの構成を変更することなく成長させる、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
連続的に自動化された植物成長のためのシステムであって、第１の成長部および後続の成長部を含む生産ラインを含み、各成長部は、複数の水平移送レベルを含み、各水平移送レベルの各部分は、光源および液体栄養素と、複数の成長トレイとを有し、前記複数の成長トレイは、水平方向において前記水平移送レベルのそれぞれ内部に、前記水平移送レベルのそれぞれに沿って、かつ前記水平移送レベルのそれぞれから移動するように適合され、これにより、各後続の成長部は、先行部分よりも長さが長くなるため、前記先行部分よりもより多数の成長トレイが受容されて、前記成長トレイ内における植物の成長と共に前記成長トレイ毎の植物数が低減するが、成長部毎の植物数は概して一定となる、
システム。
【請求項１２】
植物の成長プロセスにおける長さが等しい複数の段階に対応するように成長部数が選択され、これにより、１つの植物の作物が前記後続の部分の最後尾から収穫可能となった場合、後続の作物をそれぞれ次の成長段階へ進めることが可能になる、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
複数の生産ラインを含む、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
各成長部は、１つ以上の多レベル成長ユニットを含み、各レベルの各ユニットは、各レベル上の前記成長トレイのうち１つを受容するようなサイズにされる、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
各成長ユニットをコンピュータ制御された光サイクルおよび供給および灌漑サイクルに合わせて独立的に制御することにより、前記生産ラインの構成を全く変更することなく、異なる成長サイクルを有する異なる植物に合わせて前記システムをプログラムすることができる、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記成長トレイは、各前記移送レベル上に設けられたローラー上の水平動きに合わせて特別に設計された底部を含む、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記成長トレイは、ベルサイフォンによって調節される自動充填および排出サイクルを含む、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１８】
前記ベルサイフォンは、可変直径の通路が自立型パイプとベルとの間に設けられたバッフルを含み、これにより、前記充填サイクルおよび排出サイクルの真空レベルおよびタイミングの度合いを変更可能に選択することができる、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
自動化された園芸生産ラインにおいて用いられる植物成長トレイであって、前記植物成長トレイは、側壁と、ローラー上の水平動きに合わせて適合された底部と、開口上部と、前記底部内において前記開口上部の一端に隣接して設けられた排出穴とを含み、前記下部の前記上面に含まれる導管パターンにより、液体栄養素溶液を前記トレイ全体内に均等に分配して、前記排出穴から流動させる、植物成長トレイ。
【請求項２０】
前記成長トレイは、ベルサイフォンによって調節される自動充填サイクルおよび排出サイクルを有する、請求項１９に記載の植物成長トレイ。
【請求項２１】
前記ベルサイフォンは、自立型パイプとベルとの間に設けられた可変直径の通路を有するバッフルを含み、これにより、前記充填サイクルおよび排出サイクルの真空レベルおよびタイミングの度合いを変更可能に選択することができる、請求項１９に記載の植物成長トレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、園芸および農業の分野に関し、詳細には、制御された環境内における自動化された植物の商業目的の成長および生産のための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、商業目的の園芸および農業目的の植物成長が苗床および温室内において行われており、植物は水平方向に固定状態で配置される。より効率的な方法が最近開発されており、そのような方法のうちいくつかは、「垂直農法」と呼ばれている。本発明者は、例えば特許文献１〜５において、回転球の回転型垂直回転式コンベヤーを用いて植物を成長させる方法を開示している。これらの回転球はそれぞれ、中央光源を有する。中央光源の周囲において植物の行が回転することにより、所与の領域における植物成長の生産性が上昇する。しかし、このようなシステムから成熟した植物を収穫することは、複雑かつ時間がかかり得る。
【０００３】
関連分野および関連する制約についての上記の例は、例示的なものであり、他の例を排除するものではない。本明細書および図面を鑑みれば、関連分野についての他の例が当業者にとって明らかとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７，４１５，７９６号明細書
【特許文献２】米国特許第７，５３３，４９４号明細書
【特許文献３】米国特許第７，５５９，１７３号明細書
【特許文献４】米国特許第７，８１８，９１７号明細書
【特許文献５】米国特許第７，９８４，５８６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は連続的に自動化された植物成長のための方法およびシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下の実施形態およびその態様について、システム、器具および方法に関連して説明および例示する。これらの実施形態は例示的なものであり、範囲は限定されない。多様な実施形態において、上記した問題のうち１つ以上が低減または排除され、他の実施形態は他の向上に関連する。
【０００７】
本発明によれば、連続的に自動化された植物成長のための方法およびシステムに関する。本方法は、１つ以上の生産ラインを用いる。これらの１つ以上の生産ラインはそれぞれ、第１の成長部および後続の成長部を含む。各成長部は、複数の水平移送レベルと、複数の成長トレイとを含む。各レベルの各部分は、光源および液体栄養素を有する。これら複数の成長トレイは、水平方向において移送レベルそれぞれ内部に移送レベルそれぞれに沿って移送レベルそれぞれから移動するように適合される。これにより、各後続の成長部は、先行部分よりも長さが長くなるため、先行部分よりもより多数の成長トレイが受容されて、成長トレイ内における植物の成長と共に成長トレイ毎の植物数が低減するが、成長部毎の植物数は概して一定となる。方法は、以下を含む：
（ｉ）第１の群の成長トレイに種子を植え付けることであって、各トレイ内に植え付けられた種子数は、植物の種類、トレイのサイズおよび成長部の相対的数および長さに従って選択される、ことと、
（ｉｉ）第１の群の植え付けられたトレイを第１の成長部内に導入することと、
（ｉｉｉ）十分な発芽期間の後、第１の群の植物を第１の群のトレイから次の後続の成長部内に受容され得るより多数のトレイ内へと移植することと、
（ｉｖ）第１の群の植物を含むトレイを第１の後続の成長部内に導入することと、
（ｖ）第２の群の植え付けられたトレイを第１の成長部内に導入することと、
（ｖｉ）第１の群の植物を第１の後続の部分内において十分な期間にわたって成長させた後、次の後続の成長部内に受容され得るより多数のトレイ内に第１の群の植物を再度移動させることと、
（ｖｉｉ）第１の群の植物を含むトレイを次の後続の成長部内に導入することと、
（ｖｉｉｉ）第２の群の植物を第２の群のトレイから次の後続の成長部内に受容され得るより多数のトレイ内に移植することと、
（ｉｘ）第２の群の植物を含むトレイを次の後続の成長部内に導入することと、
（ｘ）第１の群、第２の群および後続の群の植え付けられたトレイからの第１の群、第２の群および後続の群の植物について、ステップ（ｉ）〜（ｉｘ）を変更すべきところは変更して繰り返すことと、
（ｘｉ）群のトレイ内の植物が最終の後続の成長部内へ移動し、収穫可能となった後、群のトレイを最終の成長部から除去し、植物を収穫すること。
【０００８】
本発明の一態様によれば、各成長部は、多レベル成長ユニットを含む。多レベル成長ユニットはそれぞれ、光サイクルおよび供給および灌漑サイクルに合わせて独立的に制御され、コンピュータによって作動され得、これにより、システムを異なる成長サイクルを有する異なる植物に合わせてプログラムすることができ、設備構成の変更は一切不要となる。本発明によれば、上記方法を実行するように構成されたシステムと、多レベル成長ユニット内におけるローラー上における水平動きに合わせて詳細に設計された成長トレイとがさらに提供される。成長トレイは、自動充填および排出サイクルを有する。自動充填および排出サイクルは、新規な形態のベルサイフォンによって調節される。ベルサイフォンは、可変直径の通路を有するバッフルを用いる。これらの通路は、自立型パイプとベルとの間に設けられ、これにより、真空レベルを選択することができ、充填および排出サイクルのタイミングを必要に応じて選択することができる。
【０００９】
上記した例示的な態様および実施形態に加えて、図面および以下の詳細な記載を参照すれば、さらなる態様および実施形態が明らかとなる。
例示的な実施形態を、図面の参照図面中に示す。本明細書中に開示される実施形態および図面は、限定的なものではなく例示的なものであることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の方法を実行するための設備の斜視図である。
【図２】図１に示す設備の単一の生産ラインの斜視図である。
【図３】図２に示す設備の生産ラインの単一のユニットの右上斜視図である。
【図４】図２に示す設備の生産ラインの単一のユニットの左下斜視図である。
【図５】図４に示す斜視図の詳細図である。
【図６】図３に示す斜視図の詳細図である。
【図７】図４に示す斜視図のさらなる詳細図である。
【図８】図１に示す設備のクリーニング領域の斜視図である。
【図９】１６種子をちょうど含む発芽トレイの上面図である。
【図１０】図９に示す発芽トレイの斜視図である。
【図１１】１６５鉢を含む第２の段階のためのトレイの上面図である。
【図１２】図１１に示すトレイの斜視図である。
【図１３】５４鉢を含む第３の段階のためのトレイの上面図である。
【図１４】図１３に示すトレイの斜視図である。
【図１５】外側ハウジングを例示目的のために極細輪郭線で示すとともに、トレイからの排出を調節するために用いられるベルサイフォンを示す斜視図である。
【図１６】外側ハウジングを極細輪郭線で示すとともに、図１５に示すベルサイフォンの変更例を示す分解斜視図である。
【図１７】図１６に示すベルサイフォンの制限器部の斜視図である。
【図１８】図１７に示す制限器を線Ａ−Ａに沿ってとった断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の記載全体において、当業者により深い理解を提供するために、特定の詳細について説明する。しかし、周知の要素については、本開示を不必要に不明瞭にしないために詳細の図示または記載を控える場合がある。よって、記載および図面は制限的なものではなく、例示的なものとしてみなされるべきである。
【００１２】
図１を参照して、植物の自動化された栽培および収穫のための設備を主に参照符号１０によって示す。この設備は、大建築物１２（例えば、倉庫）内に据え付けられる。設備１０は、成長および収穫領域１４と、収穫およびパッケージング領域１６と、冷蔵部１８と、クリーニング領域２０と、播種２１およびタンク保存領域２２とを含む。成長領域は、複数の生産ライン２４を含む。複数の生産ライン２４のうち１つを図２に示す。コンベヤ２６は、生産ライン２４からのトレイ８０を収穫およびパッケージング領域１６を通じてクリーニング領域２０へ搬送する。
【００１３】
図２を参照して、各生産ライン２４は、発芽部分２８と、第２の段階成長部３０と、第３の段階成長部３２とを含む。好適には、各生産ライン２４は、１個の発芽部分ユニット４４と、５個の第２の段階ユニット４４と、１５個の第３の段階ユニット４４とを有する。車輪付きシザーリフト３４および３６が、発芽部分２８と第２の段階部分３０との間と、第２の段階部分３０と第３の段階部分３２との間にそれぞれ設けられる。第３の車輪付きシザーリフト３８が、各生産ライン２４の端部において完成品を取り出すために設けられる。シザーリフト３４、３６および３８は電動式であり、生産ラインに対して垂直方向において経路４０、４２および５０に沿って移動して、これにより、各生産ライン２４に対するシザーリフトの作動が可能になる。
【００１４】
図３〜図７は、生産ライン２４の個々のユニット４４を示す。各ユニットは、複数の移送レベル４８を形成するフレーム４６を含む。図示の実施形態において、移送レベル４８は１１個あるが、所望のサイズの動作に応じて、より多数またはより少数を用いてもよい。各移送レベルは、複数の平行なローラー５２を含む。これらの複数の平行なローラー５２はベアリングであり、横方向に延びるローラー支持部５４内において回転するように取り付けられる。ローラー５２は、植物トレイ８０を支持する。各移送レベルはまた、排出溝部５８を有する。排出溝部５８は、接続管６２を通じて垂直排出パイプ６０内と連通する。
【００１５】
各移送レベル４８の下側と、上レベル６１の下側とには、蛍光灯６６のアレイ６４であり、好適には、１４個の平行な８フットＴ８高出力蛍光灯６６をアレイ６４毎に設ける。好適には、３つのアレイ６４を隣接レベル上において単一のリモート制御型電気スイッチ６８によって制御するとよい。単一のリモート制御型電気スイッチ６８は、導体７０によって接続される。蛍光灯を図示しているが、他の成長促進用光を用いてもよい（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、高圧ナトリウムランプ、メタルハライドランプまたは白熱電球）。電気スイッチ６８は、各成長段階における植物に合わせて協調された光サイクル（光周期）を特定の植物に応じて提供するように、プログラムされる。
【００１６】
液体供給パイプ７２は、液体栄養素溶液を各レベル上のトレイへ出口７４を通じて供給する。各出口は、電磁弁７６によって制御される。電磁弁７６は、無線コントローラ７８によって電気的に制御される。無線コントローラ７８には、電磁弁７６が導体７７によって接続される。液体栄養素は、段階３２、３０および２８それぞれについて、供給タンク７３、７５および７７から液体供給パイプ７２へ送達される。液体栄養素溶液は、段階２８、３０および３２それぞれについて、バッチタンク６３、６５および６７中において混合される。
【００１７】
植物トレイ８０は好適には、成形プラスチックトレイであり、幅４フィート（１．２２ｍ）、長さ８フィート（２．４４ｍ）であり、高さ６インチ（１５．２４ｃｍ）の側壁８２を備える。斜面８３を用いて、液体がトレイ底部へ流れるときの飛びはねを回避することができる。トレイ８０の上側内面中の導管８４および８６のパターンに起因して、栄養素溶液がトレイ全体中において均等に分配される。その後、この溶液は、出口７４の反対側のトレイ８０の端部にある排出穴８８から流出する。
【００１８】
トレイ中の液体を適切なレベルで維持し、氾濫を回避し、トレイ８０から定期的に排出するために、好適には図１５〜図１８に示すようにベルサイフォン８９を排出穴８８内において用いるとよい。ベルサイフォン８９は、自立型パイプ１００を含む。自立型パイプ１００は、ねじ式端部１０２および１０４と、Ｏリング１０６、円筒型筺体１０８、ベル１１０、穴部１１３および保持リングを有する環状カラー１１２とを有する。Ｏリング１０６は、溝部１０７内に設けられる。自立型パイプ１００は、ねじ式端部１０２によって排出穴８８中にねじ留めされて、これによって、Ｏリング１０６は自立型パイプ１００とトレイ８０との間に圧縮される。排出穴８８は、排出溝部５８へと接続される。排出溝部５８は、接続管６２を通じて垂直排出パイプ６０中へと流入する。自立型パイプ１００は、下側中央円筒型通路１１４と、上側円筒型通路１１６とを有する。上側円筒型通路１１６は、下側部分よりも直径が大きく、肩部１１５によって接合される。肩部１１５は、傾斜角度Ｍを有する。カラー１１２は、自立型パイプ１００のねじ式端部１０４上にねじ留めされ、肩部１２０を支持する。肩部１２０は、ベル１１０の下側部分１２２と、直径がより小さい上側部分１２４との間に形成される。ベルサイフォン８９は、通常の様態で動作して、自立型パイプ１００の高さよりも高い高さまでトレイの充填を回避し、サイフォン作用によってトレイを定期的に排出および再充填する。
【００１９】
ベル１１０のサイズは、トレイ８０からの液体がベル１１０の下側縁部の下側からベル１１０と自立型パイプ１００との間の空間中へ流れることが可能なようなサイズにされる。トレイが充填されると、液体は穴部１１３を通じて自立型パイプ１００中へ流入して、排出穴８８を通じて出ていく。よって、カラー１１２は、バッフルとして機能して液体流れを制限し、カラー１１２中の穴部１１３の数を変更することにより、トレイの充填時間長さと、サイフォンが破壊されるまでのトレイからの排出時間の長さとを変化させることができる。例えば、図示の穴部が８個あるカラーの代わりに、そのカラーと同径を有し、かつ穴部が６個あるカラーを用いることにより、トレイの充填および排出をより高速に行うことができる。
【００２０】
図９および図１０は、第１の発芽段階２８内に配置されるように植え付けられた発芽パック８３の薄箱８１が装填されたトレイ８０を示す。図１１および図１２は、第１の発芽段階から植え付けられた発芽パックの薄箱８１が第２の成長段階３０内への配置のために鉢８５中へと分配されたトレイ８０の様子を示す。図１３および図１４は、第２の成長段階３０からの鉢８５が第３の成長段階３２のために間引かれた後のトレイ８０を示す。
【００２１】
動作時において、播種２１中の種子がトレイ８０に植栽される。各トレイ中に植栽される種子数は植物の種類によって異なり、その目的は、植物が第３の成長段階に入った後、成長した植物を各トレイ８０内に十分に充填することである。以下の例において、例えば、トレイ毎に完成作物である５５個のレタス球に到達するために、第３の成長段階３２の後、発芽段階において各トレイ８０は、レタス種子が植え付けられた約１６８０個の発芽パックを含む。植え付けられたパックの薄箱をトレイ８０に装填した後、トレイ８０は、シザーリフト上に載せられて発芽部分２８へと移送される。
【００２２】
十分な発芽期間の後、各苗トレイは、当該移送レベルにおける第２の段階部分を充填するために必要な数のトレイに分配され、図示の実施形態におけるその数は５である。さらなるトレイ上への分配および次の部分３０内への装填は、シザーリフト３４上において手動で行われる。部分３０が全体的に装填された後、植物を十分な期間にわたって成長させた後、再度より多数のトレイ内（図示の実施形態では１５個）内へ分配する。これは、シザーリフト３６上において手動で行われる。植物を再度を部分３２内に配置して、収穫可能な状態まで放置する。一方、部分２８および３０には新規作物を充填し、成長させる。部分３２内の植物が十分に成熟した後、トレイ８０を各レベルからシザーリフト３８上へ手動で取り出し、コンベヤ２６上へ装填する。その後、これらのトレイを収穫およびパッケージング部分１６へと移送する。収穫およびパッケージング部分１６において、これらの植物の手動の取り出しおよパッケージングが行われ、冷蔵部１８へ保存される。その後、トレイ８０はクリーニング部分２０へ移動し、洗浄機９０および乾燥機９２によって清浄化されて、播種部分へ返送されて、種子が充填される。
【００２３】
例−ロメインレタス
ロメインレタス生産への本発明の適用の一例について、以下に説明する。好適な液体栄養素溶液混合物を以下に示す。
【００２４】
（ｉ）各２０Ｌ濾過水について以下と混合されたバクテリア茶コンポスト。
１．５ポンド（７００ｇ）のバクテリアコンポストまたはバルミコンポスト
大さじ３〜４杯分（４５〜６０ｍｌ）の液体廃糖みつ
大さじ４杯分（２３ｇ）の乾燥可溶性ケルプまたは大さじ２杯分液体ケルプ
大さじ３〜４分（１５〜２０ｍｌ）の魚肥
（ｉｉ）肥料／栄養素溶液として、ＰＵＲＡ ＶＩＤＡ（商標）ＧＲＯＷ（製造元：Ｔｅｃｈｎａｆｌｏｒａ Ｐｌａｎｔ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（Ｍｉｓｓｉｏｎ ＢＣ、Ｃａｎａｄａ））。ＥＤＴＡ Ｉｒｏｎを２０ｐｐｍで最終溶液へ付加する。１ガロン（３．７９リットル）の茶コンポストを各新規バッチ混合物と共に各５０ガロン（１８９．２７リットル）の供給溶液について付加する。
【００２５】
段階１である発芽段階２８において、種子をＪｉｆｆｙ（商標）ピートパック８３（好適にはアイテム＃７００００５９１）内に植え付ける。Ｊｉｆｆｙ（商標）ピートパック８３は、種子開始プラグである。１０５個のピートパックが各発芽薄箱８１に対して用いられる（図９を参照）。植え付けられたパックトレイ８１を、バクテリアによって占有された茶コンポスト溶液中において５．８ｐＨで飽和させる。湿度ドーム（図示せず）を、各発芽薄箱８１の上部に配置する。１６個の発芽薄箱８１を各トレイ８０内に配置（図９を参照）し、その後トレイを発芽部分２８内のユニット４４の各レベル４８上へと装填する。温度を６９°Ｆ（２０．５６℃）で維持し、湿度を７２％で維持する。照明のため、光サイクル（光周期）を１８時間／オン〜６時間／オフで設定する。１〜４日目において、植え付けられた薄箱を湿度カバー下において保持する。５日目において、湿度カバーを取り外す。７日目において、植物をフル強度の茶コンポスト溶液を５．８ｐＨで噴霧する。７〜１５日目において、媒体を１日１回４００ｐｐｍの肥料溶液中に５．８ｐＨで浸漬する。
【００２６】
１５日目において、７５％Ｂｏｔａｎｉｃａｒｅ（商標）Ｃｏｃｏｇｒｏ（登録商標）Ｃｏｉｒ Ｆｉｂｅｒ媒体〜２５％パーライトが充填された成型プラスチック鉢８５中に植物を移植する。ＢｏｔａｎｉｃａｒｅＺＨＯ（商標）根接種剤をラベル指示に従って付加し、播種プロセスにおいて用いられた同一茶コンポスト混合物中において飽和された媒体ガロン毎に大さじ１杯のドロマイト石灰も付加される。植物を成長トレイ８０毎に１６５個の鉢において間隔を空けて配置し（図１１、図１２を参照）、第２の段階部分３０において各レベル４８のユニット４４上に配置する。第２の段階において、温度を６２°Ｆ（１６．６７℃）で維持し、湿度を６８％で維持し、光サイクルを１８時間オンで保持し、６時間オフで維持する。１５〜３０日目において、肥料溶液を５４０ｐｐｍで５．８ｐＨで成長トレイ８０内に氾濫させる。３０日目において、媒体を１ＥＣ（電気伝導度）で飽和させ、上記のように５．８ｐＨで調合されたフル強度茶コンポスト溶液を植物に噴霧する。その後、これらの植物を第３の段階部分３２へ移動させ、トレイ８０毎に５５個の植物（鉢８５）に間引きする。
【００２７】
第３の段階部分３２において、温度を６２°Ｆ（１６．６７℃）で維持し、湿度を６８％で維持し、光サイクルを１８時間オンにし、６時間オフにする。３０〜４５日目において、栄養素溶液を６４０ｐｐｍで５．８ｐＨでトレイ８０に氾濫させる。４５日目において、植物を収穫する。
【００２８】
よって、本発明を用いて、連続的に自動化されかつ制御された植物生産を得ることができる。作物の異なる成長段階および異なる作物に合わせて、異なる照明、温度、湿度および栄養をプログラムすることができる。これは、コンピュータによってリモートに行うことができる。よって、作物需要が変化した場合設備を１つの作物の生産から別の作物の生産へ迅速に変更することができ、価格設定を迅速に変更する。作物生産のための必要な土地空間を大幅に低減でき、成長ユニット４４の高さを増加させることにより、さらに低減させることができる。異なる段階の植物を移動させるためのロボットを用いて、プロセス全体を自動化させることができる。
【００２９】
複数の例示的な態様および実施形態について上述してきたが、当業者であれば、特定の改変、置換、付加およびさらなる組み合わせが可能であることを認識する。よって、このような改変、置換、付加およびさらなる組み合わせの全てが本発明の真の趣旨および範囲内に収まるものとして本発明が解釈されることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年1月3日(2014.1.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の成長部および後続成長部を含む生産ラインを用いた連続的に自動化された植物成長のための方法であって、各成長部は、複数の水平移送レベルを含み、各水平移送レベルは、制御された光源および液体栄養素と、複数の成長トレイとを有し、各成長トレイは、水平方向および長手方向において前記水平移送レベルのそれぞれ内部、前記水平移送レベルのそれぞれに沿って、かつ前記水平移送レベルのそれぞれから移動するように適合され、これにより、各前記後続の成長部は、先行部分よりも長さが長くなるため、前記先行部分よりもより多数の成長トレイが受容されて、前記成長トレイ内における植物の成長と共に前記成長トレイ毎の植物数が低減するが、成長部毎の植物数は概して一定となり、前記方法は、
（ｉ）第１の群の前記成長トレイに種子を植え付けることであって、各成長トレイ内に植え付けられた種子数は、前記植物の種類、前記成長トレイのサイズおよび前記成長部の相対的数および長さに従って選択されることと、
（ｉｉ）前記第１の群の植え付けられた成長トレイを前記第１の成長部内に導入することと、
（ｉｉｉ）十分な発芽期間の後、前記第１の群の植物を第１の群の成長トレイから前記第１の後続の成長部内に受容され得るより多数の成長トレイ内へと移植することと、
（ｉｖ）前記第１の群の植物を含む前記成長トレイを前記第１の後続の成長部内に導入することと、
（ｖ）第２の群の植え付けられた成長トレイを前記第１の成長部内に導入することと、
（ｖｉ）前記第１の群の植物を前記第１の後続の成長部分内において十分な期間にわたって成長させた後、前記次の後続の成長部内に受容され得るより多数の成長トレイ内に前記第１の群の植物を再度移動させることと、
（ｖｉｉ）前記第１の群の植物を含む前記成長トレイを前記次の後続の成長部内に導入することと、
（ｖｉｉｉ）前記第２の群の植物を前記第２の群の成長トレイから前記第１の後続の成長部内に受容され得るより多数の成長トレイ内に移植することと、
（ｉｘ）前記第２の群の植物を含む前記成長トレイを前記第１の後続の成長部内に導入することと、
（ｘ）前記第１の群、第２の群および後続の群の植え付けられた成長トレイからの前記第１の群、第２の群および後続の群の植物について、ステップ（ｉ）〜（ｉｘ）を変更すべきところは変更して繰り返すことと、
（ｘｉ）前記群の成長トレイ内の植物が最終の後続の成長部内へ移動し、収穫可能となった後、前記群の成長トレイを前記最終の後続の成長部から除去し、前記植物を収穫することとを含む方法。
【請求項２】
植物の成長プロセスにおける長さが等しい複数の段階に対応するように成長部数が選択され、これにより、１つの成長トレイ群中の前記植物が前記最終の成長部分から収穫可能となった場合、他の成長部中の成長トレイ群中の植物をそれぞれ次の成長段階へ進めることが可能になる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
各植物は、前記先行成長部を占有している前記植物と同じ水平移送レベルにおいて、成長部から前記後続の成長部へ移動する請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記植物を含む前記成長トレイを収穫およびパッケージング部分へ移動させることにより前記植物を収穫し、前記収穫およびパッケージング部分において、前記植物を前記成長トレイから取り出してパッケージングする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
その後前記成長トレイを清浄化し、播種部分へ返送し、前記播種部分において、前記成長トレイに再度種子を充填する請求項４に記載の方法。
【請求項６】
各生産ラインは、発芽部分と、１つ以上の第２の段階成長部と、最終段階成長部とを含む第１の成長部を含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
各成長部は、１つ以上の多水平移送レベル成長ユニットを含み、各水平移送レベルの各成長ユニットは、各水平移送レベル上の前記成長トレイのうち１つを受容するようなサイズにされる請求項１に記載の方法。
【請求項８】
昇降装置を成長部間に配置することにより、植物の移送を促進する請求項１に記載の方法。
【請求項９】
異なる水平移送レベル間で移動するように昇降装置を設けることにより、各生産ラインの前記端部において前記成長トレイを取り出す請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
各成長ユニットを光サイクル、供給サイクルおよび灌漑サイクルに合わせて独立的に制御することにより、異なる成長サイクルを有する異なる植物を前記生産ラインの構成を変更することなく成長させる請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
連続的に自動化された植物成長のためのシステムであって、第１の成長部および後続の成長部を含む生産ラインを含み、各成長部は、複数の水平移送レベルを含み、各水平移送レベルは、光源および液体栄養素と、成長中の植物のアレイを受容する複数の成長トレイとを有し、前記成長トレイは、水平方向において前記水平移送レベルのそれぞれ内部、前記水平移送レベルのそれぞれに沿って、かつ前記水平移送レベルのそれぞれから移動するように適合され、これにより、各後続の成長部は、先行部分よりも長さが長くなるため、前記先行部分よりもより多数の成長トレイが受容されて、前記成長トレイ内における植物の成長と共に前記成長トレイ毎の植物数が低減するが、成長部毎の植物数は一定となる
システム。
【請求項１２】
植物の成長プロセスにおける長さが等しい複数の段階に対応するように成長部数が選択され、これにより、植物が前記後続の部分の最後尾から収穫可能となった場合、前記残りの成長部内の植物をそれぞれ次の成長段階へ進めることが可能になる請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
複数の生産ラインを含む請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
各成長部は、１つ以上の多水平移送レベル成長ユニットを含み、各水平移送レベルの各ユニットは、各水平移送レベル上の前記成長トレイのうち１つを受容するようなサイズにされる請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
各成長ユニットをコンピュータ制御された光サイクル、供給サイクルおよび灌漑サイクルに合わせて独立的に制御することにより、前記生産ラインの構成を全く変更することなく、異なる成長サイクルを有する異なる植物に合わせて前記システムをプログラムすることができる請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
各水平移送レベルは水平ローラーを含み、各成長トレイは、各水平移送レベル上に設けられたローラーの水平方向への動きに合わせて構成された底部を含む請求項１１に記載のシステム。
【請求項１７】
各成長トレイは、ベルサイフォンによって調節される自動充填サイクルおよび排出サイクルを有する請求項１１に記載のシステム。
【請求項１８】
前記ベルサイフォンは、可変直径の通路が自立型パイプとベルとの間に設けられたバッフルを含み、前記充填サイクルおよび排出サイクルの真空レベルおよびタイミングの度合いを変更可能に選択することができる請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
昇降装置を成長部間に配置することにより、植物の移送を促進し、異なる水平移送レベルの間に移動させて各生産ラインの終端において前記成長トレイを除去する請求項１１に記載のシステム。
【請求項２０】
自動化された園芸生産ラインにおいて用いられる植物成長トレイであって、同植物成長前記成長トレイは、側壁と、ローラーの水平方向の動きに合わせて形成された底部と、開口上部と、前記下面内において前記開口上部の一端に隣接して設けられた排出穴とを含み、前記底部の前記上面に含まれる導管パターンにより、液体栄養素溶液を前記成長トレイ全体内に均等に分配して、前記排出穴から流動させ、前記成長トレイは、ベルサイフォンによって調節される自動充填サイクルおよび排出サイクルを含む、植物成長トレイ。
【請求項２１】
前記ベルサイフォンは、自立型パイプとベルとの間に設けられた可変直径の通路を有するバッフルを含み、これにより、前記充填サイクルおよび排出サイクルの真空レベルおよびタイミングの度合いを変更可能に選択することができる、請求項２０に記載の植物成長トレイ。
【国際調査報告】
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