JP3415531B2 - 余剰液を出さない養液栽培装置 - Google Patents
余剰液を出さない養液栽培装置Info
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- JP3415531B2 JP3415531B2 JP37683699A JP37683699A JP3415531B2 JP 3415531 B2 JP3415531 B2 JP 3415531B2 JP 37683699 A JP37683699 A JP 37683699A JP 37683699 A JP37683699 A JP 37683699A JP 3415531 B2 JP3415531 B2 JP 3415531B2
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
Landscapes
- Cultivation Of Plants (AREA)
- Protection Of Plants (AREA)
- Greenhouses (AREA)
- Hydroponics (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、養液栽培方式の水
耕に分類される培地なしの「毛管式水耕」と、固形培地
耕に分類される「有機培地耕」の利点を併せ持った、ト
マト等の作物の養液栽培装置に関する。
耕に分類される培地なしの「毛管式水耕」と、固形培地
耕に分類される「有機培地耕」の利点を併せ持った、ト
マト等の作物の養液栽培装置に関する。
【０００２】
【従来の事情】養液栽培は、土耕栽培と比較して生育が
早く多収である（大果になる）、土壌管理が必要なくな
る、作業環境がよいなどの利点がある一方で、設備費用
並びにランニングコストが嵩む、給液管理技術が難し
い、等の課題はもとより施設外に排除される余剰液の処
理対策が充分でない、ロックウ−ル耕では使用済み培地
の処理対策等の環境問題の解決に迫られている（図９参
照）。施設園芸の先進国であるオランダでは、２０００
年までに全ての栽培において地下水汚染を回避するため
培養液（余剰液）、水の１００％回収・リサイクルが義
務付けられている。
早く多収である（大果になる）、土壌管理が必要なくな
る、作業環境がよいなどの利点がある一方で、設備費用
並びにランニングコストが嵩む、給液管理技術が難し
い、等の課題はもとより施設外に排除される余剰液の処
理対策が充分でない、ロックウ−ル耕では使用済み培地
の処理対策等の環境問題の解決に迫られている（図９参
照）。施設園芸の先進国であるオランダでは、２０００
年までに全ての栽培において地下水汚染を回避するため
培養液（余剰液）、水の１００％回収・リサイクルが義
務付けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のかかる実情を踏
まえて、本発明者らは以下の三つの課題を設定した。 １．水耕に分類される湛液型水耕やＮＦＴ、固形培地耕
に分類されるロックウ−ル耕では余剰液や使用済み培養
液の排出が避けられないため、栽培期間を通して余剰液
等のでない手段を研究する。 ２．生産の安定を図るため固形培地耕を基本とするが、
使用後の処理が難しいロックウ−ルに替わって自然循環
が可能で未利用資源や地域（地場）資源の利用、コスト
低減が図れる培地素材を探求する。 ３．上記二課題を同時に解決し、環境に優しく生産性、
栽培性に優れた養液栽培装置を開発する。
まえて、本発明者らは以下の三つの課題を設定した。 １．水耕に分類される湛液型水耕やＮＦＴ、固形培地耕
に分類されるロックウ−ル耕では余剰液や使用済み培養
液の排出が避けられないため、栽培期間を通して余剰液
等のでない手段を研究する。 ２．生産の安定を図るため固形培地耕を基本とするが、
使用後の処理が難しいロックウ−ルに替わって自然循環
が可能で未利用資源や地域（地場）資源の利用、コスト
低減が図れる培地素材を探求する。 ３．上記二課題を同時に解決し、環境に優しく生産性、
栽培性に優れた養液栽培装置を開発する。
【０００４】そして発明者らの鋭意研究の結果、養液栽
培においては水耕栽培より固形培地耕の方が生産安定を
図れることに鑑み、これまでの試験結果からロックウ−
ルに優るとも劣らない成果を得られている有機培地耕を
採用し、養液供給手段としては毛管式水耕の利点を活か
して栽培槽の外部に余剰液を出さない構造の養液栽培装
置の完成を見たものである。
培においては水耕栽培より固形培地耕の方が生産安定を
図れることに鑑み、これまでの試験結果からロックウ−
ルに優るとも劣らない成果を得られている有機培地耕を
採用し、養液供給手段としては毛管式水耕の利点を活か
して栽培槽の外部に余剰液を出さない構造の養液栽培装
置の完成を見たものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、栽培槽Ａと培養液供給手段Ｂとから成
る。栽培槽Ａは、下部の毛管給水槽１と上部の培地槽２
とに分れ、毛管給水槽１内には、上部を槽幅一杯の培地
支持部３ａに形成した培地脚台３を安置して余の空間を
培養液貯留部４とし、前記培地支持部３ａの上面に掛け
た毛管給水シ−ト５の両端部を毛管給水槽１の内壁に沿
って培養液貯留部４へ垂下させる。そして培地槽２に
は、底面を前記培地支持部３ａの上面に掛けた毛管給水
シ−ト５に接して不透根シ−ト６を内壁全体に敷き詰
め、その不透根シ−ト６内に有機物培地７を充填してあ
る。
め、本発明は、栽培槽Ａと培養液供給手段Ｂとから成
る。栽培槽Ａは、下部の毛管給水槽１と上部の培地槽２
とに分れ、毛管給水槽１内には、上部を槽幅一杯の培地
支持部３ａに形成した培地脚台３を安置して余の空間を
培養液貯留部４とし、前記培地支持部３ａの上面に掛け
た毛管給水シ−ト５の両端部を毛管給水槽１の内壁に沿
って培養液貯留部４へ垂下させる。そして培地槽２に
は、底面を前記培地支持部３ａの上面に掛けた毛管給水
シ−ト５に接して不透根シ−ト６を内壁全体に敷き詰
め、その不透根シ−ト６内に有機物培地７を充填してあ
る。
【０００６】培養液供給手段Ｂは、原水１０と液肥１１
の給液管理制御装置１２から分岐した二経路の給液チュ
−ブ１３、１４を、一つは水位感知センサ−１５を備え
た前記培養液貯留部４へ流路開閉弁１６を介して臨ま
せ、もう一つは流路開閉弁１７を介して前記有機物培地
７の上面に添設し、前記水位感知センサ−１５と各流路
開閉弁１６、１７を前記給液管理制御装置１２と電気的
に接続してある。
の給液管理制御装置１２から分岐した二経路の給液チュ
−ブ１３、１４を、一つは水位感知センサ−１５を備え
た前記培養液貯留部４へ流路開閉弁１６を介して臨ま
せ、もう一つは流路開閉弁１７を介して前記有機物培地
７の上面に添設し、前記水位感知センサ−１５と各流路
開閉弁１６、１７を前記給液管理制御装置１２と電気的
に接続してある。
【０００７】また上記構成において、有機物培地７の上
面に浸潤助長シ−ト８を敷設し、その上面に給液チュ−
ブ１４を添設して成る余剰液を出さない養液栽培装置で
ある。
面に浸潤助長シ−ト８を敷設し、その上面に給液チュ−
ブ１４を添設して成る余剰液を出さない養液栽培装置で
ある。
【０００８】さらに上記各構成において、栽培槽Ａが発
泡スチロ−ル等の断熱材質で作られる余剰液を出さない
養液栽培装置である。
泡スチロ−ル等の断熱材質で作られる余剰液を出さない
養液栽培装置である。
【０００９】さらにまた上記各構成において、培地温を
調整するための温冷水管１８を有機物培地７の下方の毛
管給水シ−ト５の内側に配した余剰液を出さない養液栽
培装置である。
調整するための温冷水管１８を有機物培地７の下方の毛
管給水シ−ト５の内側に配した余剰液を出さない養液栽
培装置である。
【００１０】そして、有機物培地７が樹皮培地である余
剰液を出さない養液栽培装置である。
剰液を出さない養液栽培装置である。
【００１１】そしてまた、有機物培地７がもみがら又は
もみがら薫炭物などの作物残渣である余剰液を出さない
養液栽培装置である。
もみがら薫炭物などの作物残渣である余剰液を出さない
養液栽培装置である。
【００１２】そしてさらに上記各構成において、作物生
育部を除く栽培槽Ａ全体を遮光熱シ−ト１９で覆って成
る余剰液を出さない養液栽培装置である。
育部を除く栽培槽Ａ全体を遮光熱シ−ト１９で覆って成
る余剰液を出さない養液栽培装置である。
【００１３】そしてさらにまた上記各構成において、栽
培槽Ａの単位長さを短尺ブロック化して、培養液貯留部
４の水位安定と水媒介性の病害回避を図った余剰液を出
さない養液栽培装置である。
培槽Ａの単位長さを短尺ブロック化して、培養液貯留部
４の水位安定と水媒介性の病害回避を図った余剰液を出
さない養液栽培装置である。
【００１４】
【動作】培養液は、給液管理制御装置１２において原水
１０と液肥１１が作物に適した配合比で混合される。そ
して該制御装置１２から信号が送られて流路開閉弁１６
が開くと、給液チュ−ブ１３を経て培養液貯留部４内に
直接給液され、所定水位に達すると水位感知センサ−１
５が働いて流路開閉弁１６が閉じられる。そして貯留さ
れた培養液は毛管給水シ−ト５から吸い上げられて有機
物培地７の底部に導かれ、不透根シ−ト６を経て有機物
培地７に供給される。
１０と液肥１１が作物に適した配合比で混合される。そ
して該制御装置１２から信号が送られて流路開閉弁１６
が開くと、給液チュ−ブ１３を経て培養液貯留部４内に
直接給液され、所定水位に達すると水位感知センサ−１
５が働いて流路開閉弁１６が閉じられる。そして貯留さ
れた培養液は毛管給水シ−ト５から吸い上げられて有機
物培地７の底部に導かれ、不透根シ−ト６を経て有機物
培地７に供給される。
【００１５】又、同様に信号が送られて流路開閉弁１７
が開くと、有機物培地７の上面に敷設した浸潤助長シ−
ト８に添設した給液チュ−ブ１４を経て有機物培地７上
面から浸潤乃至浸透状態で拡散供給される。
が開くと、有機物培地７の上面に敷設した浸潤助長シ−
ト８に添設した給液チュ−ブ１４を経て有機物培地７上
面から浸潤乃至浸透状態で拡散供給される。
【００１６】このように培養液は、培地の下方から或い
は上方からのいずれでもよく、いずれの場合も、培養液
の濃度及び組成に変化なく、同質の培養液が植物体に供
給される。上下両方から同時に供給することももちろん
可能である。この場合には、給液チュ−ブ１４から供給
される培養液が貯留部４へ滴下しない程度の量にコント
ロ−ルされることが要件となる。
は上方からのいずれでもよく、いずれの場合も、培養液
の濃度及び組成に変化なく、同質の培養液が植物体に供
給される。上下両方から同時に供給することももちろん
可能である。この場合には、給液チュ−ブ１４から供給
される培養液が貯留部４へ滴下しない程度の量にコント
ロ−ルされることが要件となる。
【００１７】大量生産システムにおいては、図７に示す
ように栽培槽Ａの単位長さを短尺ブロック化（例えば１
０ｍに）すれば、各槽における培養液貯留部４の水位安
定を図れるとともに水媒介性の病害を回避することがで
きる。
ように栽培槽Ａの単位長さを短尺ブロック化（例えば１
０ｍに）すれば、各槽における培養液貯留部４の水位安
定を図れるとともに水媒介性の病害を回避することがで
きる。
【００１８】なお、これらの動作をもたらす給液管理制
御装置１２の電気的制御指令に替えて人為的管理も可能
であるが、パソコンによる自動制御が、効率的な大量生
産システムに適っていることは云うまでもない。
御装置１２の電気的制御指令に替えて人為的管理も可能
であるが、パソコンによる自動制御が、効率的な大量生
産システムに適っていることは云うまでもない。
【００１９】
【実験例】今、培養液を、有機物培地７の下方からのみ
の供給（貯留部区）と、上下両方からの同時供給（チュ
−ブ１４＋貯留部区）と、かけ流しによる供給（慣行
区）について対比実験をしたところ、 （イ）作物の生育は、摘心時の茎径については（チュ−
ブ１４＋貯流部区）と（慣行区）とが優れ、葉長からで
は（チュ−ブ１４＋貯留部区）が最も優れていた。 （ロ）収量は、（チュ−ブ１４＋貯留部区）が（慣行
区）より優れ、可販果率や品質が向上しており、なかで
も（慣行区）で気象条件の係わりから問題となっている
尻腐果の発生が殆ど見られなかった。これは本発明にお
いて毛管作用によってもたらされる植物の養水分の要求
に応じた供給によるものと思われる。 （ハ）栽培期間中の一株当りの培養液給液量は、（チュ
−ブ１４＋貯留部区）が１３０．７１、（貯留部区）が
１０７．５１、（慣行区）が１５９．９１で、（チュ−
ブ１４＋貯留部区）は（慣行区）の８１．７％、（貯留
部区）は６７．２％と少なくて済むことが判明した（図
８参照）。 （ニ）栽培期間中、（チュ−ブ１４＋貯留部区）及び
（貯留部区）は系外に培養液や余剰液が出ることがなか
った。因みに（慣行区）では１５〜２０％の余剰液の排
出が見られた。 （ホ）（チュ−ブ１４＋貯留部区）及び（貯留部区）
は、毛管給水シ−ト５、浸潤助長シ−ト８を介して培養
液を供給するので、糖度の向上が期待でき、培地とのス
タンスを変えることにより所望の糖度の果実が計画生産
され、食味品質向上に資する。
の供給（貯留部区）と、上下両方からの同時供給（チュ
−ブ１４＋貯留部区）と、かけ流しによる供給（慣行
区）について対比実験をしたところ、 （イ）作物の生育は、摘心時の茎径については（チュ−
ブ１４＋貯流部区）と（慣行区）とが優れ、葉長からで
は（チュ−ブ１４＋貯留部区）が最も優れていた。 （ロ）収量は、（チュ−ブ１４＋貯留部区）が（慣行
区）より優れ、可販果率や品質が向上しており、なかで
も（慣行区）で気象条件の係わりから問題となっている
尻腐果の発生が殆ど見られなかった。これは本発明にお
いて毛管作用によってもたらされる植物の養水分の要求
に応じた供給によるものと思われる。 （ハ）栽培期間中の一株当りの培養液給液量は、（チュ
−ブ１４＋貯留部区）が１３０．７１、（貯留部区）が
１０７．５１、（慣行区）が１５９．９１で、（チュ−
ブ１４＋貯留部区）は（慣行区）の８１．７％、（貯留
部区）は６７．２％と少なくて済むことが判明した（図
８参照）。 （ニ）栽培期間中、（チュ−ブ１４＋貯留部区）及び
（貯留部区）は系外に培養液や余剰液が出ることがなか
った。因みに（慣行区）では１５〜２０％の余剰液の排
出が見られた。 （ホ）（チュ−ブ１４＋貯留部区）及び（貯留部区）
は、毛管給水シ−ト５、浸潤助長シ−ト８を介して培養
液を供給するので、糖度の向上が期待でき、培地とのス
タンスを変えることにより所望の糖度の果実が計画生産
され、食味品質向上に資する。
【００２０】上記実験結果のうち、（イ）、（ロ）、
（ホ）は、以下の表１及び表２に示される。
（ホ）は、以下の表１及び表２に示される。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】
【発明の効果】本発明は以上のようで、これよりは以下
に列挙する諸効果をもたらす。 （ａ）生育、収量、品質を損うことなく、生産現場で課
題とされてきた余剰液の系外排出がない。 （ｂ）有機物培地を用いることにより、生産の安定が図
れるとともに、使用済みの培地は堆肥化などにより圃場
に還元すれば、有効な土づくりの手段となり、また物質
の自然循環が図れる。 （ｃ）作物の養水分要求に応じて培養液が毛管給水シ−
ト、浸潤助長シ−トを介して供給されるので、尻腐れ果
の発生が極めて少なくなり、収量・品質の向上が図ら
れ、生産に大いに寄与する。 （ｄ）設備費用はかならずしも軽減されないが、循環式
と比較した場合には軽装備で済み、又肥料のコストが３
割程低減されるので経済性が高い。 （ｅ）貯留部内の培養液の水位をコントロ−ルすること
で計画的に目的とする糖度の果実が生産できる。 （ｆ）栽培槽Ａの単位長さを短尺ブロック化できるの
で、大量生産シズテムにあっては培養液貯留部４の水位
安定を図れるとともに水媒介性の病害を回避することが
できる。
に列挙する諸効果をもたらす。 （ａ）生育、収量、品質を損うことなく、生産現場で課
題とされてきた余剰液の系外排出がない。 （ｂ）有機物培地を用いることにより、生産の安定が図
れるとともに、使用済みの培地は堆肥化などにより圃場
に還元すれば、有効な土づくりの手段となり、また物質
の自然循環が図れる。 （ｃ）作物の養水分要求に応じて培養液が毛管給水シ−
ト、浸潤助長シ−トを介して供給されるので、尻腐れ果
の発生が極めて少なくなり、収量・品質の向上が図ら
れ、生産に大いに寄与する。 （ｄ）設備費用はかならずしも軽減されないが、循環式
と比較した場合には軽装備で済み、又肥料のコストが３
割程低減されるので経済性が高い。 （ｅ）貯留部内の培養液の水位をコントロ−ルすること
で計画的に目的とする糖度の果実が生産できる。 （ｆ）栽培槽Ａの単位長さを短尺ブロック化できるの
で、大量生産シズテムにあっては培養液貯留部４の水位
安定を図れるとともに水媒介性の病害を回避することが
できる。
【図１】本発明の略図的側面図
【図２】同上Ａ−Ａ拡大縦断正面図
【図３】同上要部である培養液供給手段の部分拡大縦断
側面図
側面図
【図４】同上要部である培養液供給手段の部分拡大平面
図
図
【図５】同上要部である培養液供給手段部分の略図的透
視斜視図
視斜視図
【図６】本発明の使用状態を示す部分外観斜視図
【図７】本発明による大量生産システムの略図的俯瞰図
【図８】給液量の推移比較図
【図９】従来のロックウ−ル耕養液栽培装置の略図的側
面図
面図
Ａ 栽培槽
Ｂ 培養液供給手段
１ 毛管給水槽
２ 培地槽
３ 培地脚台
３ａ 培地支持部
４ 培養液貯留部
５ 毛管給水シ−ト
６ 不透根シ−ト
７ 有機物培地
８ 浸潤助長シ−ト
１０ 原水
１１ 液肥
１２ 給液管理制御装置
１３ 給液チュ−ブ
１４ 給液チュ−ブ
１５ 水位感知センサ−
１６ 流路開閉弁
１７ 流路開閉弁
１８ 温冷水管
１９ 遮光熱シ−ト
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−3731（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−62688（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−52184（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−58721（ＪＰ，Ａ)
実開 昭62−181149（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭63−50565（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A01G 31/00
Claims (2)
- 【請求項１】 栽培槽（Ａ）と培養液供給手段（Ｂ）と
から成り、栽培槽（Ａ）は、下部の毛管給水槽（１）と
上部の培地槽（２）とに分れ、毛管給水槽（１）内には
上部を培地支持部（３a）に形成した培地脚台（３）を
安置して余の空間を培養液貯留部（４）とし、前記培地
支持部（３a）の上面に掛けた毛管給水シート（５）の
両端部を毛管給水槽（１）の内壁に沿って培養液貯留部
（４）へ至るまで垂下させ、培地槽（２）には底面を前
記培地支持部（３a）の上面に掛けた毛管給水シート
（５）に接して不透根シート（６）を内壁全体に敷き詰
め、その不透根シート（６）内に有機物培地（７）を充
填し、培養液供給手段（Ｂ）は、原水（１０）と液肥
（１１）の給液管理制御装置（１２）から分岐した二経
路の給液チューブ（１３）、（１４）を、一つは水位感
知センサー（１５）を備えた前記培養液貯留部（４）へ
流路開閉弁（１６）を介して臨ませ、もう一つは流路開
閉弁（１７）を介して給液チューブ（１４）から供給さ
れる培養液が貯留部（４）へ滴下しない程度の量に給液
管理制御装置（１２）でコントロールされるよう前記有
機物培地（７）の上面に添設したことを特徴とする余剰
液を出さない養液栽培装置。 - 【請求項２】 栽培槽Ａの単位長さを短尺ブロック化し
て、培養液貯留部（４）の水位安定と水媒介性の病害回
避を図った請求項１記載の余剰液を出さない養液栽培装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37683699A JP3415531B2 (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 余剰液を出さない養液栽培装置 |
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| JP37683699A JP3415531B2 (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 余剰液を出さない養液栽培装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6928772B2 (en) * | 2003-09-02 | 2005-08-16 | Lena Li Bai | Method and apparatus for growing vine crops in a greenhouse |
-
1999
- 1999-12-20 JP JP37683699A patent/JP3415531B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| US6928772B2 (en) * | 2003-09-02 | 2005-08-16 | Lena Li Bai | Method and apparatus for growing vine crops in a greenhouse |
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