JP6206802B2

JP6206802B2 - 水耕栽培装置

Info

Publication number: JP6206802B2
Application number: JP2013188559A
Authority: JP
Inventors: 晃弘小村
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-09-11
Filing date: 2013-09-11
Publication date: 2017-10-04
Anticipated expiration: 2033-09-11
Also published as: JP2015053888A

Description

本発明は、水耕栽培により植物を育成する水耕栽培装置及び水耕栽培方法に関する。

栄養繁殖を行う植物として、例えばジャガイモが知られている。このような植物を水耕栽培する場合、適切な水分量を種芋（栄養体）に与え、かつ腐敗させないようにすることが重要である。種芋の腐敗の発生を低減してジャガイモを栽培する方法として、根は通すがストロンは通さない仕切り部材を用いて、根に養液を供給する方法が提案されている（特許文献１参照）。

特開平１０−９８９６１号公報

しかしながら、特許文献１の技術は、従来の設備に新たな部材を設置する必要があり、作物収穫後のメンテナンス作業が増加する恐れがある。
本発明は、上記問題点を鑑み、植物の腐敗を低減し、メンテナンスが容易な水耕栽培装置及び水耕栽培方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、養液が供給される栽培槽と、栽培槽の内部に配置される保持部と備える水耕栽培装置であることを要旨し、保持部は、栄養繁殖する植物の栄養体を表面において保持する複数の凸部と、複数の凸部の間に位置し、栽培槽に供給された養液の流路となり、栄養体から延びる根を養液に浸漬させる凹部とを有することを特徴とする。

また、本発明の第２の態様に係る水耕栽培装置は、第１の態様に係る水耕栽培装置において、複数の凸部及び凹部は、養液の流路に沿う方向に延伸することを特徴とする。

また、本発明の第３の態様に係る水耕栽培装置は、第１又は第２の態様に係る水耕栽培装置において、保持部は、栄養体を支持する支持部を備えることを特徴とする。

また、本発明の第４の態様に係る水耕栽培装置は、養液が供給される栽培槽と、栽培槽の内部に配置される保持部とを備え、保持部は、栄養繁殖する植物の栄養体を表面において保持する凸部と、栽培槽に供給された養液の流路となり、栄養体から延びる根を養液に浸漬させる凹部とを有し、養液の水位に対する保持部の高さを調整する調整部を更に備えることを特徴とする。

本発明の第５の態様は、栽培槽と、栽培槽に養液を噴霧により供給する噴霧部と、栽培槽の内部に傾斜して配置される保持部とを備えることを要旨とし、保持部は、栄養繁殖する植物の栄養体を表面において保持する複数の凸部と、複数の凸部の間に位置し、栽培槽に供給された養液の流路となり、栄養体から延びる根を養液に浸漬させる凹部とを有することを特徴とする。

本発明によれば、植物の腐敗を低減し、メンテナンスが容易な水耕栽培装置及び水耕栽培方法を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る水耕栽培装置の基本的な構成を説明する模式的な斜視図である。本発明の第１実施形態に係る水耕栽培装置が備える保持部を説明する拡大断面図である。本発明の第２実施形態に係る水耕栽培装置の基本的な構成を説明する斜視図である。本発明の第２実施形態の変形例に係る水耕栽培装置の基本的な構成を説明する斜視図である。本発明の第３実施形態に係る水耕栽培装置の基本的な構成を説明する模式的な断面図である。本発明の第３実施形態に係る水耕栽培装置の基本的な構成を説明する模式的な斜視図である。本発明の第３実施形態に係る水耕栽培装置の基本的な構成を説明する模式的な斜視図である。本発明の第３実施形態に係る水耕栽培装置の基本的な構成を説明する模式的な斜視図である。本発明の第３実施形態に係る水耕栽培装置の基本的な構成を説明する模式的な斜視図である。本発明の他の実施形態に係る水耕栽培装置の基本的な構成を説明する模式的な斜視図である。

次に、図面を参照して、本発明の第１及び第２実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付し、重複する説明を省略している。但し、但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、図面相互間の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、下記の実施形態に例示した装置や方法に構成を特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る水耕栽培装置は、図１に示すように、栽培槽１０と、栽培槽１０の内部に配置され、植物を保持する保持部２０とを備える。栽培槽１０は、例えば上面の全面を開口する直方体状の容器である。栽培槽１０は、図示を省略した導入口及び排出口を備え、ポンプ等により、養液Ｆが外部を介して内部に循環的に供給される。

保持部２０は、概略として平板状であり、栽培槽１０の底面に沿うように配置される。保持部２０は、栽培槽１０の底面として形成されてもよい。保持部２０は、例えば、栽培槽１０の長手方向に延伸するそれぞれリブ状の複数の凸部２１と、凸部２１のそれぞれの間に位置し、それぞれ凸部の頂部より高さが低い凹部２２とを有する。凸部２１は、例えば、頂部が丸みを有して形成される。凸部２１は、互いに平行に、所定の間隔を有するように、それぞれ延伸方向に対して垂直方向に配列される。凸部２１は、栽培槽１０の長手方向に延伸するそれぞれ溝状の複数の凹部２２の間に、凹部２２の残余部として形成されるようにしてもよい。

保持部２０は、図２に示すように、表面に栄養繁殖する植物の栄養体Ｐが載置される。栄養体Ｐは、例えば、ジャガイモの塊茎である種芋である。栄養体Ｐは、根Ｑが延びるように予め育苗しておき、凹部２２を流れる養液Ｆに根Ｑが浸漬される。

複数の凸部２１は、栄養体Ｐを表面において保持する。凸部２１に配置された栄養体Ｐは、養液Ｆに直接浸漬されることなく、腐敗の発生が低減される。複数の凹部２２は、栽培槽１０に供給された養液Ｆの流路となり、栄養体Ｐから延びる根Ｑを養液Ｆに浸漬させる。栄養体Ｐは、養液Ｆから根Ｑを介して必要な養分を摂取することができるため、枯死せずに生育することができる。

凸部２１の配列ピッチｙは、栄養体Ｐが凹部２２を流れる養液Ｆに浸漬されないように、栄養体Ｐの最小直径ｘ以下であればよい。また、水耕栽培の場合、露地栽培の場合と異なり、細根が長く成長し続けるため、凸部２１の高さ（凸部２１の頂部から凹部２２の基底部までの鉛直方向の距離）Ｈを超えないように、養液Ｆの水位ｈを決定すればよい。養液Ｆは、例えば、保持部２０が傾きを有して配置されることにより、凹部２２の延伸方向に凹部２２を流れる。

第１実施形態に係る水耕栽培装置によれば、保持部２０が凸部２１及び凹部２２を有することにより、栄養体Ｐの腐敗を低減することができ、容易に植物を育成することができる。また、第１実施形態に係る水耕栽培装置によれば、装置の構成が単純であり、作物収穫後のメンテナンス等が容易である。

また、第１実施形態に係る水耕栽培装置によれば、凹部２２を養液Ｆの流路とするため、従来の薄膜型水耕（ＮＦＴ）と比較して、必要な養液の量を削減でき、運用コストを削減できる。また、栄養体Ｐがジャガイモである場合、水分過多による塊茎の皮目肥大を低減することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る水耕栽培装置は、栄養体Ｐを支持する構成を備える点において第１実施形態と異なる。第２実施形態において説明しない他の構成、作用及び効果は、第１実施形態と実質的に同様であるので重複する説明を省略する。

第２実施形態に係る水耕栽培装置が備える保持部２０は、図３に示すように、凸部２１に形成された固定部２３と、固定部２３に固定された支持部２４とを有する。固定部２３は、例えば、凸部２１の延伸方向に、所定間隔で凸部２１の頂部に形成されたスリットである。支持部２４は、例えば、平板状であり、固定部２３に差し込まれることにより固定部２３に固定される。支持部２４は、凹部２２の表面に載置された栄養体Ｐを支持する。

第２実施形態に係る水耕栽培装置によれば、保持部２０が支持部２４を備えることにより、簡単な構成で、植物の生育につれて栄養体Ｐが、保持部２０の載置箇所からずれにくくすることができる。

或いは、保持部２０は、図４に示すように、凸部２１に形成された穴状の固定部２５と、固定部２５に固定された棒状の支持部２６とを有するようにしてもよい。固定部２５は、例えば、凸部２１の延伸方向に、所定間隔で凸部２１の頂部に形成された穴である。支持部２６は、固定部２５に差し込まれることにより固定部２５に固定される。支持部２６が、凹部２２の表面に載置された栄養体Ｐを支持することにより、簡単な構成で、植物の生育につれて栄養体Ｐが、保持部２０の載置箇所からずれにくくすることができる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態に係る水耕栽培装置は、保持部２０が上下に移動可能である点で第１及び第２実施形態と異なる。第３実施形態において説明しない他の構成、作用及び効果は、第１及び第２実施形態と実質的に同様であるので重複する説明を省略する。

第３実施形態に係る水耕栽培装置は、図５に示すように、保持部２０が、栽培槽１０と別個に形成され、ケーブルを介して滑車１３に吊り下げられる。保持部２０は、図示を省略したアクチュエータによりケーブルが引かれることにより、上下に移動することができる。このように、滑車１３、ケーブル及びアクチュエータは、養液Ｆの水位に対する保持部２０の高さを調整する調整部として機能する。

栽培槽１０は、導入口１１から養液Ｆが導入され、内部に養液Ｆが溜められる。栽培槽１０に所定量以上溜められた養液Ｆは、導入口１１の反対側に位置する排出口１２から養液Ｆが排出される。通常、保持部２０は、養液Ｆの水位が凸部２１の頂部を上回らないように、高さａが調整されている。

一般に、ジャガイモをＮＦＴにより育成する場合、予め、種芋から根を伸張させた状態で栽培装置に定植する必要がある。第３実施形態に係る水耕栽培装置は、図６に示すように、種芋である栄養体Ｐの根の伸張を促進するために、適切な水分量を適切な水分量で与える。例えば、図９に示すｔ_０〜ｔ_１の期間は、根の伸張を促進するための期間であり、保持部２０が高さ０に移動し、栄養体Ｐを腐敗させない範囲で、適宜栄養体Ｐを養液Ｆに浸漬させる。

根の伸張が保持部２０の凹部２２まで到達したら、図７に示すように、保持部２０は、養液Ｆの水位が凸部２１の頂部を上回らないように、高さａに調整される。保持部２０は、ｔ_１〜ｔ_２の栽培期間中、高さａに固定される。栄養体Ｐは、根Ｑ、葉Ｒを伸ばす。

作物Ｓが十分成長して栽培期間ｔ_１〜ｔ_２が終了すると、図８に示すように、保持部２０は、高さｂに変更される。栽培槽１０の高さはｃであり、ｂ＞ｃである。このように、作物Ｓの収穫時には、保持部２０が栽培槽１０の外部へ引き出されるので、栽培槽１０の側壁、葉Ｒ等に阻害されることなく、作物Ｓの収穫が容易である。

第３実施形態に係る水耕栽培装置によれば、栄養体Ｐ全体に養液Ｆを与えることができる噴霧方式を用いることなく、別工程の後、定植等を行うことなく、育苗工程から作物の育成までを同一の栽培装置で行うことができる。よって、第３実施形態に係る水耕栽培装置は、作業工数を削減することができ、運用コストを削減することができる。
また、第３実施形態に係る水耕栽培装置によれば、保持部２０を栽培槽１０の外部に引き出せるので、収穫時の作業性を向上できる。

（その他の実施形態）
上記のように、本発明を実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、既に述べた第１及び第２実施形態において、水耕栽培装置は、図１０に示すように、栽培槽１０の内部に養液Ｆを噴霧する噴霧部３０を更に備えるようにしてもよい。この場合、噴霧部３０は、保持部２０に保持された栄養体Ｐに養液Ｆを噴霧する。栄養体Ｐに噴霧された養液Ｆは、傾斜を有するように配置された保持部２０の凹部２２を流れた後に栽培槽１０から排出され、再度循環される。栽培槽１０及び保持部２０の傾斜勾配は、例えば１／７０〜１／１００程度とすることができる。水耕栽培装置は、噴霧部３０を備えることにより、栄養体Ｐ全体に養液Ｆを供給することができ、作物の栽培工程を、育苗工程から同一の栽培装置において実施することができる。

上記の他、本発明の実施形態及び変形例を相互に応用した構成等、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

Ｆ養液
Ｐ栄養体
Ｑ根
１０栽培槽
２０保持部
２１凸部
２２凹部
２４，２６支持部
３０噴霧部

Claims

養液が供給される栽培槽と、
前記栽培槽の内部に配置される保持部とを備え、
前記保持部は、栄養繁殖する植物の栄養体を表面において保持する複数の凸部と、前記複数の凸部の間に位置し、前記栽培槽に供給された前記養液の流路となり、前記栄養体から延びる根を前記養液に浸漬させる凹部とを有することを特徴とする水耕栽培装置。
前記複数の凸部及び前記凹部は、前記養液の流路に沿う方向に延伸することを特徴とする請求項１に記載の水耕栽培装置。
前記保持部は、前記栄養体を支持する支持部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の水耕栽培装置。
養液が供給される栽培槽と、
前記栽培槽の内部に配置される保持部とを備え、
前記保持部は、栄養繁殖する植物の栄養体を表面において保持する凸部と、前記栽培槽に供給された前記養液の流路となり、前記栄養体から延びる根を前記養液に浸漬させる凹部とを有し、
前記養液の水位に対する前記保持部の高さを調整する調整部を更に備えることを特徴とする水耕栽培装置。
栽培槽と、
前記栽培槽に養液を噴霧により供給する噴霧部と、
前記栽培槽の内部に傾斜して配置される保持部とを備え、
前記保持部は、栄養繁殖する植物の栄養体を表面において保持する複数の凸部と、前記複数の凸部の間に位置し、前記栽培槽に供給された前記養液の流路となり、前記栄養体から延びる根を前記養液に浸漬させる凹部とを有することを特徴とする水耕栽培装置。