JPH01215223A - 養液栽培システム装置 - Google Patents
養液栽培システム装置Info
- Publication number
- JPH01215223A JPH01215223A JP63038439A JP3843988A JPH01215223A JP H01215223 A JPH01215223 A JP H01215223A JP 63038439 A JP63038439 A JP 63038439A JP 3843988 A JP3843988 A JP 3843988A JP H01215223 A JPH01215223 A JP H01215223A
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- JP
- Japan
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- nutrient solution
- ions
- tank
- nutrient liquid
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- Pending
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-
- Y02P60/216—
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- Hydroponics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
この発明は、養液（植物を栽培するために無機肥料を水
に溶かしたもの）を供給して植物を栽培する装置に関し
、より詳細には、植物栽培の養液制御において、その制
御の自動化と長期的に安定的に確実な養液管理を行うこ
とができる養液栽培システム装置に関する。
に溶かしたもの）を供給して植物を栽培する装置に関し
、より詳細には、植物栽培の養液制御において、その制
御の自動化と長期的に安定的に確実な養液管理を行うこ
とができる養液栽培システム装置に関する。
（従来の技術）
養液管理は、従来、ｐＨおよび／または導電率とを指標
として、これらを測定して行われている。
として、これらを測定して行われている。
例えば、養液の導電率が低下すれば、高濃度の養液を補
充して目標値まで上昇させ、逆に養液の導導電率が上昇
すれば、水で希釈して目標値まで下′げる様に制御させ
る。ｐＨによる制御でも同様に、酸およびアルカリを使
用して設定された目標値の範囲内に戻して対処している
。
充して目標値まで上昇させ、逆に養液の導導電率が上昇
すれば、水で希釈して目標値まで下′げる様に制御させ
る。ｐＨによる制御でも同様に、酸およびアルカリを使
用して設定された目標値の範囲内に戻して対処している
。
養液中に含まれる植物栽培用の無機イオンの栄養成分に
注目し、これを指標として制御する装置が提案され、こ
の装置では、無機イオン濃度減少により追肥されている
。
注目し、これを指標として制御する装置が提案され、こ
の装置では、無機イオン濃度減少により追肥されている
。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、ｐＨおよび／または導電率とを指標とす
る養液管理の養液栽培システム装置では、栽培すべき植
物に必要な成分の養液を的確に供給することが難しい。
る養液管理の養液栽培システム装置では、栽培すべき植
物に必要な成分の養液を的確に供給することが難しい。
これは、栽培の過程においては根より有機酸、その他の
物質が溶出するために、植物の成長に不必要な成分が蓄
積しているのにも拘らず、ｐＨや導電率に表れず、追肥
や養液の更新が行われずに植物の生育を遅らせたりまた
は枯らしたした。また、ｐＨおよび導電率の情報は、的
確に養液の状態を反映していないので、栽培途中に植物
の異常に気付いたとしてもｐＨと導電率との情報からで
は異常の原因を見つけることができず、従って、養液全
体を更新しなくてはならなず、養液を無駄に使用するこ
とになる。
物質が溶出するために、植物の成長に不必要な成分が蓄
積しているのにも拘らず、ｐＨや導電率に表れず、追肥
や養液の更新が行われずに植物の生育を遅らせたりまた
は枯らしたした。また、ｐＨおよび導電率の情報は、的
確に養液の状態を反映していないので、栽培途中に植物
の異常に気付いたとしてもｐＨと導電率との情報からで
は異常の原因を見つけることができず、従って、養液全
体を更新しなくてはならなず、養液を無駄に使用するこ
とになる。
また、追肥する態様では、供給する養液の量が少量とな
った場合、養液を追加したり、養液成分の１部が特に減
少すれば、その１部を選択的に供給したりすることがで
きるが、長期に自動化して使用すると、植物に不必要な
成分が養液中に残留し蓄積される。
った場合、養液を追加したり、養液成分の１部が特に減
少すれば、その１部を選択的に供給したりすることがで
きるが、長期に自動化して使用すると、植物に不必要な
成分が養液中に残留し蓄積される。
植物が生育段階や日照、気温、養液温度などの外部条件
により特定成分のみが特に多く消費する場合がある。こ
のような場合、導電率やｐＨだけで平均的に養液を管理
していると、個々の養液イオン成分が不足を来すことが
あり、従って、選択的に個々の養液イオン成分を測定す
る必要がある。
により特定成分のみが特に多く消費する場合がある。こ
のような場合、導電率やｐＨだけで平均的に養液を管理
していると、個々の養液イオン成分が不足を来すことが
あり、従って、選択的に個々の養液イオン成分を測定す
る必要がある。
これらのイオン成分を測定するには、炎光光度分析、原
子吸光分析、発色吸光分析、滴定法などによるｎ１定機
器を用いる必要があり、これらの機器は高価であり、ま
た、リアルタイムに測定することができない。
子吸光分析、発色吸光分析、滴定法などによるｎ１定機
器を用いる必要があり、これらの機器は高価であり、ま
た、リアルタイムに測定することができない。
この発明は上述の背景に基づきなされたものであり、こ
の発明の目的とするところは、植物栽培の養液制御にお
いて、その制御の自動化と経済的省力的に養液管理を行
うことができる養液栽培システム装置を提供することで
ある。
の発明の目的とするところは、植物栽培の養液制御にお
いて、その制御の自動化と経済的省力的に養液管理を行
うことができる養液栽培システム装置を提供することで
ある。
（課題を解決するための手段）
この発明者は、上記の課題解決のために種々の研究開発
を進めた結果、多くの植物において養液タンクの養液イ
オン成分の計測を連続的に行うとＫ ＳＣａ”、など
は導電率と同様な濃度変化を示し、ＮＯ３−イオンは、
導電率やＫ”、Ｃａ”などの濃度変化とは異なる動向を
示すとの知見を得、更に検討を加えた結果、Ｎ Ｏａ−
イオンを指標とすれば、養液管理をする上で非常に効果
が高いことが判明し、この発明を完成するに至った。
を進めた結果、多くの植物において養液タンクの養液イ
オン成分の計測を連続的に行うとＫ ＳＣａ”、など
は導電率と同様な濃度変化を示し、ＮＯ３−イオンは、
導電率やＫ”、Ｃａ”などの濃度変化とは異なる動向を
示すとの知見を得、更に検討を加えた結果、Ｎ Ｏａ−
イオンを指標とすれば、養液管理をする上で非常に効果
が高いことが判明し、この発明を完成するに至った。
すなわち、この発明の養液栽培システム装置は、養液を
供給して植物を栽培する装置であって、養液の制御にお
いてＮＯ３−イオン成分を、測定できる分析手段を具備
したことを特徴とするものである。
供給して植物を栽培する装置であって、養液の制御にお
いてＮＯ３−イオン成分を、測定できる分析手段を具備
したことを特徴とするものである。
この発明の好ましい態様において、ＮＯ３−イオンを測
定できる分析手段と共に、養液の制御に導電率計を用い
ることができる。
定できる分析手段と共に、養液の制御に導電率計を用い
ることができる。
この発明の好ましい態様において、ＮＯ３−イオンを測
定できる分析手段として、６動化可能なイオン選択性電
極を用いることができる。
定できる分析手段として、６動化可能なイオン選択性電
極を用いることができる。
この発明の好ましい態様において、ＮＯ３−イオンに加
えて栄養成分イオンを、例えば、Ｃａ２＋イオ／やＫ
イオ／を測定することができる。
えて栄養成分イオンを、例えば、Ｃａ２＋イオ／やＫ
イオ／を測定することができる。
（作 用）
この発明およびその好ましい態様では、上記のように構
成されてるので、次のように作用する。
成されてるので、次のように作用する。
従来の養液管理における１日の導電率の変化と各イオン
成分（Ｋ”、Ｃａ”、ＮＯ３−）の濃度の変化を各々第
２図および第３図に示す。この図から理解されるように
、Ｋ イオンやＣａ２＋イオンの濃度変化のパターンは
導電率の変化パターンと類似し、導電率を測定すればに
＋やＣａ２＋の濃度を十分察知することができる。しか
しながら、ＮＯ３−イオンの変化パターンは導電率の変
化パターンと全く異なる。このように導電率測定で検知
することができないＮＯ３−イオンは、植物のイオン吸
収にとって重要であり、養液中の含有率も高い。
成分（Ｋ”、Ｃａ”、ＮＯ３−）の濃度の変化を各々第
２図および第３図に示す。この図から理解されるように
、Ｋ イオンやＣａ２＋イオンの濃度変化のパターンは
導電率の変化パターンと類似し、導電率を測定すればに
＋やＣａ２＋の濃度を十分察知することができる。しか
しながら、ＮＯ３−イオンの変化パターンは導電率の変
化パターンと全く異なる。このように導電率測定で検知
することができないＮＯ３−イオンは、植物のイオン吸
収にとって重要であり、養液中の含有率も高い。
従って、導電率を測定せずに、少なくともＮＯ３−イオ
ンを測定することによって、養液中の重要な成分に就い
て的確に状態を把握することができる。更に、従来のよ
うに導電率やｐＨも測定することにより、より確実に養
液管理を行うことができる。
ンを測定することによって、養液中の重要な成分に就い
て的確に状態を把握することができる。更に、従来のよ
うに導電率やｐＨも測定することにより、より確実に養
液管理を行うことができる。
（実施例）
図面を参照しつつ、この発明をより具体的に説明する。
第１図は、この発明による養液栽培のシステム装置の一
態様の概要を示すフロー図である。
態様の概要を示すフロー図である。
この態様では、養液タンク１と、栽培すべき植物を載置
する栽培パネル２と、導管３を介して栽培パネル２に養
液を供給する循環ポンプ４と、養液タンク１中の養液の
ＮＯ３−イオン濃度を検出し信号を送出するＮＯ３−イ
オン検出器５と、養液タンク１中の養液の導電率を検出
し信号を送出する導電率計６と、養液タンク１と導管７
を介して連通して養液タンク１に養液原液を電磁弁８で
制御しながら供給する養液原液タンク９と、養液タンク
１と導管１１を介して連通して養液タンク１に水を電磁
弁１２で制御しながら供給する水タンク１３と、養液タ
ンク１の養液の貯留量を検知するレベル計１４と、レベ
ル計１４とＮＯ３−イオン検出器５と導電率計６とから
の信号を受取りこれらの信号データを処理してこのシス
テム装置の養液管理を制御するコントローラ１５とから
なる。
する栽培パネル２と、導管３を介して栽培パネル２に養
液を供給する循環ポンプ４と、養液タンク１中の養液の
ＮＯ３−イオン濃度を検出し信号を送出するＮＯ３−イ
オン検出器５と、養液タンク１中の養液の導電率を検出
し信号を送出する導電率計６と、養液タンク１と導管７
を介して連通して養液タンク１に養液原液を電磁弁８で
制御しながら供給する養液原液タンク９と、養液タンク
１と導管１１を介して連通して養液タンク１に水を電磁
弁１２で制御しながら供給する水タンク１３と、養液タ
ンク１の養液の貯留量を検知するレベル計１４と、レベ
ル計１４とＮＯ３−イオン検出器５と導電率計６とから
の信号を受取りこれらの信号データを処理してこのシス
テム装置の養液管理を制御するコントローラ１５とから
なる。
このＮＯ３−イオン検出器は、例えば、自動化可能なイ
オン選択性電極を用いる。
オン選択性電極を用いる。
次いで、この態様のシステム装置の操作および機能を説
明する。
明する。
コントローラ１５には、植物を栽培する上で最適の導電
率の範囲およびＮＯ３−イオン濃度の範囲を設定値とし
て設定しておく。通常、最適濃度範囲の幅の方を小さく
設定する。
率の範囲およびＮＯ３−イオン濃度の範囲を設定値とし
て設定しておく。通常、最適濃度範囲の幅の方を小さく
設定する。
栽培途中で養液中の導電率またはＮＯ３−イオン濃度が
設定値の範囲から外れると、その信号がＮＯ３−イオン
検出器５と導電率計６から送出されコントローラ１５に
入り、コントローラ１５は養液原液タンク９内の養液原
液の濃度、レベル計１４からの養液タンク１内の養液水
位値より電磁弁８および１２の開閉を調節して養液タン
ク１内の養液の導電率またはＮＯ３−イオン濃度が設定
値の範囲に入るように制御する。
設定値の範囲から外れると、その信号がＮＯ３−イオン
検出器５と導電率計６から送出されコントローラ１５に
入り、コントローラ１５は養液原液タンク９内の養液原
液の濃度、レベル計１４からの養液タンク１内の養液水
位値より電磁弁８および１２の開閉を調節して養液タン
ク１内の養液の導電率またはＮＯ３−イオン濃度が設定
値の範囲に入るように制御する。
また、養液タンク１内の養液水位が下がったとき、レベ
ル計１４からの信号がコントローラ１５に入り、コント
ローラ１５は養液原液タンク９内の養液原液の濃度、レ
ベル計１４からの養液タンク１内の養液水位値より電磁
弁８および１２の開閉を調節して養液タンク１内の養液
の導電率またはＮＯ３−イオン濃度が設定値の範囲に入
るように、液水位を所定レベルまで到達させる。
ル計１４からの信号がコントローラ１５に入り、コント
ローラ１５は養液原液タンク９内の養液原液の濃度、レ
ベル計１４からの養液タンク１内の養液水位値より電磁
弁８および１２の開閉を調節して養液タンク１内の養液
の導電率またはＮＯ３−イオン濃度が設定値の範囲に入
るように、液水位を所定レベルまで到達させる。
この発明は上記の態様だけに限定させず、この発明の範
囲内で種々の変形態様が可能である。
囲内で種々の変形態様が可能である。
例えば、複数の栽培パネルを設けて多量の栽培を制御す
ることができる。
ることができる。
更に、導電率計６に替えて、またはそれと共に、栄養成
分イオンを、例えば、Ｃａ２＋イオンやに＋イオンを測
定する分析手段を使用することができる。この様なイオ
ン測定により、導電率計やｐＨ計を使用せずに養液を制
御することもできる。
分イオンを、例えば、Ｃａ２＋イオンやに＋イオンを測
定する分析手段を使用することができる。この様なイオ
ン測定により、導電率計やｐＨ計を使用せずに養液を制
御することもできる。
その他２種以上のイオンを組合わせて制御することもで
きる。
きる。
また、上記の態様のＮＦＴ （Ｎｕｔｒｌｅｎｔ Ｆｉ
ｌｍＴｃｃｈｎｌｃ ）方式以外に、循環式ロックウー
ル栽培やたん水力式にも適用できる。
ｌｍＴｃｃｈｎｌｃ ）方式以外に、循環式ロックウー
ル栽培やたん水力式にも適用できる。
上記の例では、濃度の高い養液原液を用いたが、既に好
ましい濃度に設定された養液を用いてもよい。
ましい濃度に設定された養液を用いてもよい。
−この発明の養液栽培システム装置により次の効果を奏
する。
する。
請求項１による装置においては、ＮＯ３−イオン成分を
、測定できる分析手段を具備し、養液の状態を的確に表
す成分を指標とす−るので、全ての養液成分イオンを分
析することもなく、正確に養液管理をすることができる
。
、測定できる分析手段を具備し、養液の状態を的確に表
す成分を指標とす−るので、全ての養液成分イオンを分
析することもなく、正確に養液管理をすることができる
。
また、このような正確な養液管理によって、制御を自動
化し長期的に安定的に行うことができる。
化し長期的に安定的に行うことができる。
請求項２の装置においては、ＮＯ３−イオンを測定でき
る分析手段に加え、導電率計で制御し、この導電率を測
定すればＫ やＣａ２＋の濃度を十分察知することがで
きるので、この態様により、養液の各イオン成分を制御
したと同様の効果を得ることができる。最少の設備・労
力で確実な養液管理をすることができる。
る分析手段に加え、導電率計で制御し、この導電率を測
定すればＫ やＣａ２＋の濃度を十分察知することがで
きるので、この態様により、養液の各イオン成分を制御
したと同様の効果を得ることができる。最少の設備・労
力で確実な養液管理をすることができる。
請求項３の装置においては、ＮＯ３−イオンを測定でき
る分析手段として、自動化可能なイオン選択性電極を用
いる。イオン選択性電極は、リアルタイムにかつ手軽に
測定でき、安価であるために、この態様では、経済的か
つ簡単に養液管理をすることができる。
る分析手段として、自動化可能なイオン選択性電極を用
いる。イオン選択性電極は、リアルタイムにかつ手軽に
測定でき、安価であるために、この態様では、経済的か
つ簡単に養液管理をすることができる。
請求項４．５または６の装置においては、ＮＯ３−イオ
ンに加えて栄養成分イオンを、例えば、Ｃａ２＋イオン
やに＋イオンを測定するので、より正確な養液管理をす
ることができる。
ンに加えて栄養成分イオンを、例えば、Ｃａ２＋イオン
やに＋イオンを測定するので、より正確な養液管理をす
ることができる。
第１図はこの発明により装置の一態様を示す概略図であ
り、第２図は１日の導電率の変化を示すグラフ、第３図
はに＋、Ｃａ２＋、ＮＯ３−の濃度の変化を示すグラフ
である。 １・・・養液タンクミ２・・・栽培パネル、３・・・導
管、４・・・ポンプ、５・・・ＮＯ３−イオン検出器、
６・・・導電率計、７・・・導管、８・・・電磁弁、９
・・・養液原液タンク、１１・・・導管、１２・・・電
磁弁、１３・・・水タンク、１４・・・レベル３１−１
１５−・・コントローラ出願人代理人 佐 藤
−雄 第３図
り、第２図は１日の導電率の変化を示すグラフ、第３図
はに＋、Ｃａ２＋、ＮＯ３−の濃度の変化を示すグラフ
である。 １・・・養液タンクミ２・・・栽培パネル、３・・・導
管、４・・・ポンプ、５・・・ＮＯ３−イオン検出器、
６・・・導電率計、７・・・導管、８・・・電磁弁、９
・・・養液原液タンク、１１・・・導管、１２・・・電
磁弁、１３・・・水タンク、１４・・・レベル３１−１
１５−・・コントローラ出願人代理人 佐 藤
−雄 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、養液を供給して植物を栽培する装置であつて、養液
の制御においてＮＯ＿３＾−イオンを測定できる分析手
段を具備したことを特徴とする、養液栽培システム装置
。 ２、ＮＯ＿３＾−イオンを測定できる分析手段と共に、
養液の制御において導電率計を具備した、請求項１記載
の養液栽培システム装置。 ３、ＮＯ＿３＾−イオンを測定できる分析手段として、
自動化可能なイオン選択性電極を用いる、請求項１また
は２記載の養液栽培システム装置。 ４、ＮＯ＿３＾−イオンに加えて栄養成分イオンを測定
する、請求項１、２または３記載の養液栽培システム装
置。 ５、測定する栄養成分イオンが、Ｃａ＾２＾＋イオンで
ある、請求項４記載の養液栽培システム装置。 ６、測定する栄養成分イオンが、Ｋ＾＋イオンである、
請求項４記載の養液栽培システム装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63038439A JPH01215223A (ja) | 1988-02-20 | 1988-02-20 | 養液栽培システム装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63038439A JPH01215223A (ja) | 1988-02-20 | 1988-02-20 | 養液栽培システム装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01215223A true JPH01215223A (ja) | 1989-08-29 |
Family
ID=12525338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63038439A Pending JPH01215223A (ja) | 1988-02-20 | 1988-02-20 | 養液栽培システム装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01215223A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0353824A (ja) * | 1989-07-21 | 1991-03-07 | Toshiba Corp | 養液制御装置 |
| JPH03183422A (ja) * | 1989-12-12 | 1991-08-09 | Toshiba Corp | 養液制御装置 |
| CN110771488A (zh) * | 2019-10-16 | 2020-02-11 | 中国航天员科研训练中心 | 一种新型气雾培植物栽培系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60137216A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-20 | 村井 邦彦 | 化学的濃度測定器付水耕装置 |
| JPS62226A (ja) * | 1985-06-25 | 1987-01-06 | 横河電機株式会社 | 養液栽培制御システム |
-
1988
- 1988-02-20 JP JP63038439A patent/JPH01215223A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60137216A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-20 | 村井 邦彦 | 化学的濃度測定器付水耕装置 |
| JPS62226A (ja) * | 1985-06-25 | 1987-01-06 | 横河電機株式会社 | 養液栽培制御システム |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0353824A (ja) * | 1989-07-21 | 1991-03-07 | Toshiba Corp | 養液制御装置 |
| JPH03183422A (ja) * | 1989-12-12 | 1991-08-09 | Toshiba Corp | 養液制御装置 |
| CN110771488A (zh) * | 2019-10-16 | 2020-02-11 | 中国航天员科研训练中心 | 一种新型气雾培植物栽培系统 |
| CN110771488B (zh) * | 2019-10-16 | 2021-11-09 | 中国航天员科研训练中心 | 一种新型气雾培植物栽培系统 |
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