JPH04370045A - 養液栽培装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、養液栽培装置に関する
。

【０００２】

【従来の技術】植物の養液栽培では、培養液の供給量お
よび供給頻度を、植物の生育状況に合わせて変更するこ
とにより植物の生育を制御することが好ましい。従来用
いられている養液栽培装置としては、例えば、実開昭６
１−５４３４８号公報、実開昭６０−１４９９６２号公
報に開示されている。すなわち、実開昭６１−５４３４
８号公報に開示されている養液栽培装置は、培養液の貯
液部と、栽培植物を該貯溜液部に接触させないように支
持する支持部と、該支持部上に載置され、栽培植物の根
の貫通を阻止しうる透水性部材と前記貯液部に貯溜され
た培養液を吸上げる吸上げ部材とからなるものである。 この養液栽培装置では、植物の根を底面に敷いた吸水部
材の上で湿気中に生育させている。このような底面に敷
いた吸水部材から水を供給する方式、すなわち底面給水
方式の養液栽培装置では、植物の樹勢を抑えることがで
きる。

【０００３】また、実開昭６０−１４９９６２号公報に
開示される養液栽培装置は、培養液をベッド基部材上に
供給し得るように形成した長尺な養液栽培用ベッドにお
いて、ベッドの長手方向に対してほぼ直角の方向に傾斜
面を有し、かつ傾斜方向に沿って複数の凹状溝を上面に
形成したベッド基部材と、該ベッド基部材の高縁付近の
上方に配設した供給手段と、該ベッド基部材の低端縁下
方に配設した集液手段と、該ベッド基部材の上面に敷設
され、根の貫通を許さない透水性部材と、該透水性部材
の上に載置される保水性培地とからなることを特徴とす
るものである。この養液栽培装置では、養液を堪えず植
物の根周辺に供給して植物を生育させている。このよう
な養液を堪えず供給する方式、すなわち堪液循環方式の
養液栽培装置では、植物の樹勢をより旺盛にすることが
できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】植物の生育は、葉、茎
、根といった栄養器官の成長が主として行われる栄養生
長と、開花、結実といった生殖器官の生長が主として行
われる生殖生長に分類できる。植物は、この栄養成長お
よび生殖生長が混在しながら生育して行き、そのバラン
スは生育の時期によって異なる。すなわち、生育初期で
は、栄養生長が主体であり、生育中期では、栄養生長と
生殖生長が略同じ割合で進行し、生育後期では生殖生長
が主体である。養液栽培では、栄養生長には大量の養液
が必要であり、生殖生長にはあまり養液を必要としない
ことが知られている。このため、植物栽培では、養液の
供給量および供給頻度等の栽培条件を、生育段階に応じ
て適宜変更することが望ましい。

【０００５】しかしながら、上記説明した従来の養液栽
培装置では、養液の供給方法が一つに限られている。こ
のため、堪液循環方式の養液栽培装置は、生育初期の樹
勢を旺盛にするような時期には適しているが、生殖生長
が主体となる生育中期から生育後期ではあまり好ましく
ない。これに対して、底面吸水方式の養液栽培装置は、
生育後期には適しているが、生育初期には樹勢を抑制し
てしまう欠点がある。

【０００６】また、栽培する植物の種類によっても、最
適な養液の供給条件が異なる。特に、底面給水方式の養
液栽培装置は、１株あたりの養液吸収量が多い、キュウ
リやメロンなどの栽培では栄養生長に必要な養液を十分
に供給できないため、これらの作物の栽培には適用し得
なかった。

【０００７】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、植物の生長時期および植物の種類に応じて養液
の供給条件を容易に変更することができる養液栽培装置
を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、養液を貯溜す
る第１貯液部と、該第１貯液部の一端部に設けられた、
保水培地を前記第１貯液部よりも高い位置に載置するた
めの保水培地載置台と、該保水培地載置台の前記第１貯
液部とは反対側に設けられた第２貯液部と、前記第１貯
液部に前記養液を供給するための養液供給手段と、前記
第２貯液部の前記保水培地載置台とは反対側に設けられ
た第３貯液部と、該第３貯液部に貯溜された前記養液の
水位を調節する水位調節手段と、前記保水培地載置台お
よび前記第２貯液部にわたって敷設されかつその端部が
前記第３貯液部中に差し込まれている吸水シートとを具
備することを特徴とする養液栽培装置を提供する。

【０００９】ここで、吸水シート上面に、第１貯液部、
保水培地載置台、第２貯液部及び第３貯液部にわたって
、透水防根シートを敷置しても良い。また、第３貯液部
内部に貯溜された養液の水位を感知するセンサーと、該
センサーからの出力信号に応じて養液供給手段からの前
記養液の供給を制御する養液供給制御手段を設けること
もできる。

【００１０】

【作用】本発明の養液栽培装置によれば、養液供給手段
から第１貯液部に養液が供給されると、保水培地載置台
を越えて第２貯液部に供給され、さらに過剰量の養液は
第３貯液部に流入する。一方、養液供給手段からの養液
の供給が全くないか、少ないときには、第３貯液部に端
部が差し込まれた吸水シートを介して養液が第２貯液部
に供給される。この際、第３貯液部に貯溜された養液の
水位は、水位調節装置によって制御される。第３貯液部
から第２貯液部に供給される養液の量は、第３貯液部に
貯溜された養液の水位に比例するので、第３貯液部内の
養液の水位を調節することにより、第３貯液部から第２
貯液部へ供給される養液量が調節される。さらに、第１
貯液部に養液を常時貯溜させ、一方、第２貯液部には養
液を貯溜させずに第３貯液部から吸水シートを介して養
液を徐々に供給するようにして、養液を異なる供給方法
により同時に植物に供給することができる。これにより
、植物への養液の供給条件を微調節することができる。

【００１１】また、第３貯液部内部に貯溜された養液の
水位をセンサーにより感知し、センサーの出力信号に応
じて、養液供給制御手段を作動・停止させて、養液供給
手段からの養液供給を開始・停止させることにより、第
２貯液部に貯溜される養液の量を自動的に制御すること
ができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して詳細に説明する。図１は、本発明の養液栽培装置の
一例を示す説明図であり、図２は、同実施例の養液栽培
装置の要部を示す平面図である。

【００１３】図中１１は、第１貯液部１２と、第１貯液
部１２の一端部に設けられた、保水培地１５を第１貯液
部１２よりも高い位置に載置するための保水培地載置台
１３と、保水培地載置台１３の第１貯液部１２と反対側
に設けられた第２貯液部１４とを有するベッドである。 第１貯液部１２の保水培地載置台１３の反対側には、養
液供給用溝１６が形成されている。保水培地載置台１３
の保水培地１５が載置される平面部の第１貯液部１２か
らの高さは、保水培地１５の底面が第１貯液部１２及び
第２貯液部１４に貯溜された養液に直接接触せず、かつ
後述する吸水シート１７により養液を吸い上げることが
できる程度に設定される。一方、第２貯液部１４の保水
培地載置台１３とは反対側端部には、第２貯液部１４よ
りも深い深さを有する第３貯液部１８が連設されている
。養液供給用溝１６よりの外側のベッド１１の外側縁部
には、シート固定用溝１９が設けられている。

【００１４】さらに、第２貯液部１８を中心として対称
的に、第２貯液部２１、保水培地載置台２２、第１貯液
部２３及び養液供給用溝２４を順次有するベッド２０が
配置されている。養液供給用溝２４よりも外側のベッド
２０の外側縁部には、シート固定用溝２５が形成されて
いる。

【００１５】養液供給用溝１６，２４、第１貯液部１２
，２３、保水培地載置台１３，２２および第２貯液部１
４，２１の表面を覆うようにして防水シート２６が敷か
れている。防水シート２６は、例えば、ポリエチレン、
ビニール等からなる。

【００１６】防水シート２６が敷かれた養液供給用溝１
６，２４内には、周囲に多数の小孔が開けられた養液供
給用チューブ２８，２９が夫々配置されている。養液供
給用チューブ２８，２９は、供給用ポンプ４２を介して
養液タンク４１に接続されている。

【００１７】保水培地載置台１３，２２及び第２貯液部
１４，２１の表面領域の防水シート２６上には、吸水シ
ート１７が敷かれている。吸水シート１７の第３貯液部
１８側の端部は、第３貯液部１８の内部に、貯溜された
養液２７に浸漬されるように差し込まれている。吸水シ
ート１７は、例えば毛細管作用により養液を吸い上げる
ことができるものであり、例えば、不織布、ロックウー
ルシート、フエルト、ウレタンである。

【００１８】さらに、一方のシート固定用溝１９、第１
貯液部１２，保水培地載置台１３、第２貯液部１４、第
３貯液部１８、反対側の第２貯液部２１、保水培地載置
台２２、第１貯液部２３及びシート固定用溝２５を覆う
ようにして、透水防根シート３０が敷かれている。透水
防根シート３０は、少なくとも第１貯液部１２，２３、
保水培地載置台１３，２２および第２貯液部１４，２１
の上では吸水シート１７或いは防水シート２６と密着す
るように敷かれている。透水防根シート３０は、植物の
根３１が吸水シート１７に達するのを防止でき、かつ吸
水性を有するものであり、例えば、ルートン（商品名：
誠和化学社製）、防根透水シート（商品名：東洋紡績社
製）等である。

【００１９】このようなベッド１１，２０の上方を覆う
ようにして、保水培地支持板３２が設けられている。保
水培地支持板３２には、図２に示す如く、保水培地載置
台１３，２２の上に載置された保水培地１５を保持する
ための保持孔５１…が、保水培地載置台１３，２２に対
応した箇所に、互いに所定の間隔をおいて設けられてい
る。また、保水培地支持板３２の両側端部には、凸部３
３，３４が設けられている。凸部３３，３４は、防水シ
ート２６のシート固定用溝１９，２５側の端部および透
水防根シート３０の両端部を挟み込むようにして、シー
ト固定用溝１９，２５に嵌合されている。

【００２０】一方、第３貯液部１８は、底部に接続され
たパイプ３５を介して水位調節槽３６に連通している。 水位調節槽３６の内部は、高さの異なる複数個の排液孔
３７…を有する仕切板３８により、パイプ３５が接続さ
れた第３貯液部側と、排水パイプ３９を介して養液タン
ク４１に連通する排液側とに仕切られている。仕切板３
８の排液孔３７…には、水位調節槽３６の第２貯液部側
に貯溜させる養液４０の水位に応じて栓４３…が嵌めら
れている。また、水位調節槽３６の第３貯液部側には、
養液４０の水位を検知するためのセンサー４４が挿設さ
れている。センサー４４の最下端は、最下段の排水孔３
７の下縁の高さより、所定の距離（例えば、１〜１０ｍ
ｍ）下げた位置に定められている。センサー４４は、養
液供給制御手段４５の入力側に電気的に接続されている
。養液供給制御手段４５の出力側には、供給用ポンプ４
２が電気的に接続されている。

【００２１】以上のような構成からなる養液栽培装置１
０によれば、供給用ポンプ４２により養液タンク４１か
ら養液供給用チューブ２８、２９を介して養液供給用溝
１６，２４に養液を供給すると、供給された養液は、第
１貯液部１２，２３に貯溜され、保水培地載置台１３，
２２を越えて第２貯液部１４，２１に流入し貯溜される
。過剰量の養液は第３貯液部１８に流入する。流入した
養液は、パイプ３５を経て水位調節槽３６内部に貯溜さ
れ、第３貯液部１８にも養液２７が貯溜される。このと
き、仕切板３８は、所定の高さの排液孔３７まで栓４３
が嵌め込まれている。このため、栓４３が嵌め込まれて
いない一番低い排液孔３７まで養液４０の水位が上がる
と、その排液孔３７から養液４０が排液側に排出される
ので、水位調節槽３６内部の養液４０の水位は、栓４３
が嵌め込まれていない排液孔３７の下縁の高さに維持さ
れる。第３貯液部１８と水位調節槽３６の底部は相互に
連通しているので、第３貯液部１８に貯溜された養液２
７の水位と、水位調節槽３６内部の養液４０の水位は同
じになる。

【００２２】また、養液が植物に吸収されたり、自然に
蒸発するなどして、第３貯液部１８の養液２７の水位が
下がると、水位調節槽３６の養液４０の水位も下がる。 このとき、養液４０の水位がセンサー４４よりも下がっ
たときには、センサ−４４からの出力信号に応じて養液
供給制御手段４５が制御信号を出力し、供給用ポンプ４
２を作動させて養液の供給を行うことができる。また、
供給用ポンプ４２に２４時間タイマーを接続して、所定
時間だけ養液の供給を行なわせることもできる。

【００２３】また、供給ポンプ４２からの養液の供給を
停止または減少させると、第２貯液部１４，２１に養液
がほとんど貯溜されなくなる。この場合、吸水シート１
７が、第３貯液部１８に貯溜された養液２７を吸い上げ
て、第２貯液部１４，２１に養液を供給する。

【００２４】また、第１貯液部１２，２３には、養液を
常時貯溜させ、第２貯液部１４，２１には養液が長時間
貯溜されないように、第１貯液部１２，２３と第２貯液
部１４，２１とで異なった養液供給条件に設定すること
ができる。

【００２５】防水シート２６によれば、養液がベッド１
１，２０に浸透するのを防止でき、透水防根シート３０
によって、植物の根が吸水シート１７に侵入するのを防
ぐことができる。

【００２６】上記説明したような養液栽培装置１０によ
れば、次のように必要に応じて、養液の供給方法を変更
することができる。すなわち、大量の養液を必要とする
植物の生育初期には、供給用ポンプ４２により養液を絶
えず供給して、第１貯液部１２，２３、第２貯液部１４
，２１及び第３貯液部１８に養液を循環させるか、供給
用ポンプ４２を２４時間タイマーなどにより断続的に作
動させて、第１貯液部１２，２３及び第２貯液部１４，
２１に大量の養液を貯溜させて、所謂、堪液循環方式に
よる養液供給を行うことができる。これにより、生長初
期における植物の栄養生長が促進されて植物の樹勢が旺
盛になる。

【００２７】植物の生育中期には、供給用ポンプ４２に
よる養液の供給を中止する。すると、第３貯液部１８に
貯溜された養液２７が、吸水シート１７により吸い上げ
られ、第２貯液部１４，２１に供給される。吸い上げら
れる養液の量は、第３貯液部１８に貯溜される養液２７
の水位に比例する。すなわち、吸い上げられる養液の量
は、養液２７中に浸漬された吸水シート１７の端部の長
さによって決定される。従って、水位調節槽３６により
、上述のように第３貯液部１８の養液２７の水位を調節
することにより、吸い上げられる養液の量を調節するこ
とができる。

【００２８】一方、養液供給制御手段４５により供給用
ポンプ４２を作動・停止することにより、または、供給
用ポンプ４２を２４時間タイマーにより断続的に作動さ
せることにより、第１貯液部１２，２３に養液を常時若
しくは間欠的に貯溜させることができる。

【００２９】このようにして、第３貯液部１８内の養液
２７の水位を徐々に下げることにより、第２貯液部１４
，２１内の養液量を少なくして、第２貯液部１４，２１
の植物の根３１を湿潤雰囲気中に露出させて、所謂、底
面吸水式の養液供給に容易に切り替えることができる。 また、第１貯液部１２，２３だけに養液を常時若しくは
間欠的に貯溜させ、第２貯液部１４，２１内の養液量を
少なくなるように設定することができる。これにより、
根３１の一方（第１貯液部１２，２３中）を常時養液中
に入れておき、根３１の他方（第２貯液部１４，２１）
を湿気中にさらすようにすることができる。このように
、第１貯液部１２，２３及び第２貯液部１４，２１にお
ける養液の供給条件を同時に異なる条件に設定できるの
で、生育中期における栄養生長及び生殖生長が混在する
生長時期に合わせて、養液の供給条件を容易に微調節す
ることができる。

【００３０】さらに、生殖生長を主体とする生育後期に
は養液をあまり必要としないので、第３貯液部１８内の
養液２７の水位をさらに低くすると共に、供給用ポンプ
４２による養液の供給を停止して、第１貯液部１２，２
３及び第２貯液部１４，２１に長時間養液が溜まらない
ようにして植物を栽培することができる。また、この際
に、供給用ポンプ４２を暫時作動させて、養液を間欠供
給することもできる。以上説明した如く、養液栽培装置
１０によれば、養液の供給方法を容易に変更することが
できると共に、養液の供給量を容易に調節することがで
きる。また、第１貯液部１２，２３と、第２貯液部１４
，２１において同時に異なる供給方法により養液を供給
することができるので、養液の供給条件を容易に微調節
することができる。この結果、植物の生育時期に応じて
最も適した養液の供給条件に容易に設定できる。また、
植物の種類に応じて最も適した養液の供給条件を設定す
ることができるので、養液栽培し得る植物の適用範囲を
拡大することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明した如くに、本発明の養液栽培
装置によれば、養液の供給方法を容易に変更することが
できる。また、植物に異なる供給方法により同時に養液
を供給することができる。この結果、植物の生長時期お
よび植物の種類に応じて養液の供給条件を容易に変更で
きると共に、養液の供給量を容易に調節することができ
る等顕著な効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の養液栽培装置の一例を示す説明図。

【図２】同実施例の養液栽培装置の要部を示す平面図。

【符号の説明】

１０…養液栽培装置、１１，２０…ベッド、１２，２３
…第１貯液部、１３，２２…保水培地載置台、１４，２
１…第２貯液部、１５…保水培地、１６，２４…養液供
給用溝、１７…吸水シート、１８…第３貯液部、２６…
防水シート、２８，２９…養液供給用チューブ、３０…
透水防根シート、３２…保水培地支持板、３５…パイプ
、３６…水位調節槽、４１…養液タンク、４２…供給用
ポンプ、４４…センサー、４５…養液供給制御手段。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　養液を貯溜する第１貯液部と、該第１
   貯液部の一端部に設けられた、保水培地を前記第１貯液
   部よりも高い位置に載置するための保水培地載置台と、
   該保水培地載置台の前記第１貯液部とは反対側に設けら
   れた第２貯液部と、前記第１貯液部に前記養液を供給す
   るための養液供給手段と、前記第２貯液部の前記保水培
   地載置台とは反対側に設けられた第３貯液部と、該第３
   貯液部に貯溜された前記養液の水位を調節する水位調節
   手段と、前記保水培地載置台および前記第２貯液部にわ
   たって敷設されかつその端部が前記第３貯液部中に差し
   込まれている吸水シートとを具備することを特徴とする
   養液栽培装置。
2. 【請求項２】　　吸水シート上面に、第１貯液部、保水
   培地載置台、第２貯液部及び第３貯液部にわたって敷置
   されている透水防根シートを具備することを特徴とする
   請求項１記載の養液栽培装置。
3. 【請求項３】　　第３貯液部内部に貯溜された養液の水
   位を感知するセンサーと、該センサーからの出力信号に
   応じて養液供給手段からの前記養液の供給を制御する養
   液供給制御手段を有することを特徴とする請求項１記載
   の養液栽培装置。