WO2014122703A1 - 水耕栽培装置及び水耕栽培方法 - Google Patents

水耕栽培装置及び水耕栽培方法 Download PDF

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    • Y02P60/21—Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures

Definitions

  • the present invention relates to a hydroponic cultivation apparatus and a hydroponic cultivation method for growing a plant body.
  • Patent Document 1 describes culturing without immersing a portion other than the tip of the main root in the culture solution while immersing the tip portion of the main root in the culture solution.
  • the present invention has been proposed in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a hydroponic cultivation apparatus and a hydroponic cultivation method that can supply an appropriate amount of liquid to a plant body.
  • the hydroponic cultivation apparatus is a hydroponic cultivation apparatus that grows a plant body having a main root and a side root, and a supporting portion that supports the plant body, and a mist on the main root.
  • a main root irrigation unit for irrigating the main root by spraying a liquid
  • a side root irrigation unit for irrigating the side root by immersing the side root in the liquid
  • at least a spray interval or a spray time by the main root irrigation unit is a controller for adjusting one of them, wherein the controller limits the amount of liquid sprayed on the main root to an amount necessary for the main root.
  • the hydroponic cultivation apparatus is the hydroponic cultivation apparatus according to the first aspect, wherein the lateral root irrigation unit is more than the amount of irrigation of the main root by the main root irrigation unit. It is characterized by performing irrigation to the lateral root.
  • the hydroponic cultivation apparatus is the hydroponic cultivation apparatus according to the first or second aspect, wherein the lateral root irrigation unit has a liquid surface for irrigating the lateral root as the main root. It has the water tank located below the lower end of this, and the side root extended from the said main root is immersed in the said water tank, It is characterized by the above-mentioned.
  • the hydroponic cultivation apparatus is the hydroponic cultivation apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the liquid from the main root irrigation part is desired from the main root. It is characterized by supplying only to the part.
  • the hydroponic cultivation apparatus is the hydroponic cultivation apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the side root irrigation unit circulates the liquid soaking the side root. It is characterized by comprising a circulating part.
  • the hydroponic cultivation apparatus is the hydroponic cultivation apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the main root irrigation section is configured to supply a mist having a diameter of 10 ⁇ m to 100 ⁇ m. It is characterized by spraying on the main root.
  • the hydroponic cultivation method according to the seventh aspect of the present invention is a hydroponic cultivation method for growing a plant body having a main root and a side root, and irrigating the main root by spraying a mist-like liquid. At the same time, irrigation of the side root is performed by immersing the side root in a liquid, and the amount of liquid sprayed on the main root is limited to an amount necessary for the main root.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a hydroponic cultivation apparatus shown as an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing another configuration of the hydroponic cultivation apparatus shown as the embodiment of the present invention.
  • 3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2 in the hydroponic cultivation apparatus shown as the embodiment of the present invention.
  • the hydroponic cultivation apparatus 1 to which the present invention is applied is configured as shown in FIGS. 1, 2, and 3, for example.
  • This hydroponic cultivation apparatus 1 does not use soil for growing the plant body 100, and supplies a liquid to the roots 101 and 102 (underground part) of the plant body 100, thereby performing hydroponic cultivation for cultivating the plant body 100. Is what you do.
  • the hydroponic cultivation apparatus 1 shown as this embodiment demonstrates what grows a root crop, for example, if it has the main root 101 and the side root 102, the kind of the plant body 100 is arbitrary. Moreover, although this embodiment demonstrates what supplies a liquid to the plant body 100, as the said liquid, the culture solution which added the nutrient to water and water is included.
  • the hydroponic cultivation apparatus 1 shown in FIG. 1 grows a plant body 100 having a main root 101 and a side root 102.
  • the hydroponic cultivation apparatus 1 includes a support unit 11 (11a, 11b), a main root irrigation unit (12, 13), a side root irrigation unit (30, 31, 32, 33), and a control unit 3.
  • Support unit 11 supports plant body 100.
  • the support portion 11 includes a lid portion 11a and a through portion 11b.
  • This support part 11 supports the main root 101 of the plant body 100 from the side part.
  • a columnar sponge having a penetrating portion 11 b at the center position of the lid portion 11 a can be used as the support portion 11.
  • the support part 11 supports the plant body 100 with the frictional force of sponge and the plant body 100.
  • the lid portion 11a may be provided with a plurality of through portions 11b.
  • the plant body 100 supported by the support part 11 has the upper end of the main root 101 exposed from the lid part 11a. From the upper end of the main root 101, stems and leaves 103 of the plant body 100 extend upward.
  • a light source 2 is provided above the hydroponic cultivation apparatus 1.
  • This light source 2 consists of a plurality of LEDs, for example.
  • the stem and leaf 103 can perform photosynthesis by receiving the light L emitted from the light source 2.
  • the main root irrigation unit sprays a liquid (mist) 13 a in a mist form on the main root 101 toward the space 20 in the water tank 30. Accordingly, the main root irrigation unit performs irrigation to the main root 101.
  • the main root irrigation part has an attachment part 12 and a spray part 13.
  • the mounting portion 12 is provided on the inner wall of the water tank 30.
  • the attachment part 12 is provided so as to oppose the inner wall of the water tank 30, as shown in FIG.
  • FIG. 3 shows a cross section taken along line AA of FIG. 3 shows a configuration in which the liquid 13a is sprayed from the four ends of the water tank 30 toward the center.
  • the mounting portion 12 may be provided at an arbitrary height position in the water tank 30 as long as the spray portion 13 can supply the liquid 13a to the main root 101.
  • One or more spraying parts 13 are attached to the attachment part 12.
  • the attachment part 12 is provided with the function to adjust the height in the height direction of the hydroponic cultivation apparatus 1 so that the liquid surface which performs irrigation to the side root 102 is located below the lower end of the main root 101. May be.
  • the spray unit 13 sprays the mist-like liquid 13a.
  • the spray unit 13 is connected to a liquid supply pipe (not shown).
  • the spray unit 13 mists (mists) the liquid 13a supplied from the liquid supply pipe and sprays it from the nozzle unit.
  • the spray unit 13 preferably sprays the main root 101 with a mist (13a) having a diameter of 10 ⁇ m to 100 ⁇ m. This is because the liquid 13a is uniformly supplied to the surface of the main root 101 and the number of spraying portions 13 is reduced.
  • the spraying method by the spraying part 13 may be arbitrary.
  • the spraying method include a spray type using high-pressure gas, and ultrasonic mist.
  • the spray unit 13 can spray the mist-like liquid 13 a from a plurality of directions with respect to the main root 101. Thereby, the spraying part 13 can supply the liquid 13a only to a desired part in the main root 101.
  • the spraying part 13 restrict
  • irrigation to the main root 101 is suppressed to the minimum necessary without affecting the growth of the plant body 100 from the viewpoint of suppressing the growth of fine roots and preventing root rot.
  • This minimum necessary liquid 13a is included in the preset growth conditions.
  • the growing conditions include a spray interval for spraying mist from the spray unit 13 and a spray time at each spray interval.
  • the spray unit 13 may limit not only the spray amount of the liquid 13a but also the nutrients supplied to the main root 101.
  • the control unit 3 stores data representing the spray interval and spray time of each spray unit 13 in advance in the memory. And the control part 3 determines that it became the spraying interval based on the time measured by the timer which is not illustrated. In response to this, the control unit 3 causes the spraying units 13 to spray over a preset spraying time.
  • control unit 3 can give the liquid 13a to the main root 101 from the desired spray unit 13 over a spray time at a predetermined spray interval.
  • the side root irrigation unit irrigates the side root 102 by immersing the side root 102 in the liquid 110.
  • the side root irrigation unit includes a water tank 30, a liquid introduction channel 31, a liquid discharge channel 32, and a circulation pump 33.
  • the liquid 31 a is introduced into the water tank 30 from the liquid introduction channel 31.
  • the aquarium 30 stores a liquid 110 having a capacity equal to or larger than a capacity for immersing the side root 102 extending from the main root 101.
  • the capacity of the liquid 110 is adjusted so that the liquid surface for irrigating the side root 102 is positioned below the lower end of the main root 101.
  • the liquid introduction flow path 31 is connected with a circulation pump 33 as a circulation section for circulating the liquid 110 immersing the side root 102.
  • the rotation speed of the circulation pump 33 is adjusted according to the control of the control unit 3. By adjusting the rotation speed of the circulation pump 33, the amount of the liquid 31a introduced into the water tank 30 from the liquid introduction passage 31 and the amount of the liquid 32a discharged from the liquid discharge passage 32 can be adjusted.
  • the circulation amount of the liquid 110 in the water tank 30 is adjusted.
  • This amount of circulation is adjusted to be larger than the amount of irrigation of the main root 101 by the main root irrigation unit.
  • the hydroponic cultivation apparatus 1 performs irrigation to the side root 102 with a liquid amount larger than the liquid amount supplied to the main root 101.
  • the side root irrigation unit may be configured such that the liquid surface of the water tank 30 is located immediately below the lower end of the main root 101.
  • the lateral root irrigation unit may perform hydroponic cultivation in which the liquid 110 flows down thinly (by a small amount) on a plane having a gentle slope. This hydroponics is called thin film hydroponics (NFT).
  • NFT thin film hydroponics
  • the hydroponic cultivation apparatus 1 as shown in FIG. 2 has a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • the side roots 102 expand in the horizontal direction.
  • the plant body 100 can be grown more healthy than the side root 102 is hung down from the top as shown in FIG.
  • the vertical growth of the main root 101 is suppressed.
  • the control unit 3 is connected to the spray unit 13 and the circulation pump 33 in the hydroponic cultivation apparatus 1. Further, the control unit 3 is connected to the light source 2.
  • the control unit 3 may be a control device attached to the hydroponic cultivation apparatus 1.
  • the control unit 3 may be a user's personal computer, a portable terminal, or the like.
  • the control unit 3 may be connected not only to the single hydroponic cultivation apparatus 1 and the light source 2 but also to a large number of hydroponic cultivation apparatuses 1 and light sources 2.
  • the control unit 3 adjusts at least one of the spray interval or spray time by the main root irrigation unit (12, 13).
  • the control unit 3 limits the spray amount of the liquid 13 a to the main root 101 to an amount necessary for the main root 101.
  • the spray interval or spray time by the spray unit 13 is set in advance. Furthermore, it is desirable that the control unit 3 switches the spray unit 13 that is driven so that the liquid 13 a is supplied only to a desired portion of the main root 101 among the plurality of spray units 13.
  • control unit 3 increases the amount of liquid that the side root irrigation unit (30, 31, 32, 33) irrigates the side root 102 than the amount of liquid that the main root irrigation unit (12, 13) irrigates the main root 101. Control to do. For this reason, the control unit 3 controls the number of revolutions by the circulation pump 33 to adjust the flow rate of the liquid passing through the water introduction channel 31, the water tank 30, and the liquid discharge channel 32.
  • control unit 3 may control the light irradiation interval and the light irradiation time of the light source 2.
  • irrigation of the main root 101 is performed by spraying the mist-like liquid 13a, and irrigation of the side root 102 is performed by immersing the side root 102 in the liquid 110.
  • the hydroponics method performed by can be realized.
  • the hydroponic cultivation apparatus 1 can limit the spray amount of the liquid 13 a on the main root 101 to an amount necessary for the main root 101. Thereby, the hydroponic cultivation apparatus 1 can supply an appropriate amount of liquid (13a, 110) to the plant body 100.
  • the main root 101 of the plant body 100 such as a so-called root crop is not cultivated in a state of being immersed in a liquid.
  • harvested parts such as the main root 101, adventitious roots, rhizomes and tubers are not sufficiently enlarged without generating a large number of fine roots.
  • the hydroponic cultivation apparatus 1 is configured to immerse the side root 102 in the liquid 110 in order to supply sufficient moisture and nutrients to the side root 102.
  • the hydroponic cultivation apparatus 1 restricts the amount of liquid supplied to the main root 101. Further, the hydroponic cultivation apparatus 1 supplies a larger amount of liquid than the main root 101 to the side root 102. Thereby, the hydroponic cultivation apparatus 1 can perform sufficient irrigation to the side roots while performing the minimum required irrigation to the main root 101.
  • this hydroponic cultivation apparatus since the main root 101 is not immersed in the liquid 110, the structure which raises / lowers the liquid surface of the water tank 30 is not required. Thereby, even if the hydroponics apparatus 1 is a compact and cheap structure, generation
  • the present invention it is possible to limit the amount of liquid sprayed on the main root to an amount necessary for the main root while immersing the side root. Thereby, according to this invention, a suitable quantity of liquid can be supplied to a plant body.

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Abstract

　主根１０１と側根１０２とを有する植物体１００を育成する水耕栽培装置１であって、植物体１００を支持する支持部１１と、主根１０１に霧状に液体を噴霧することにより主根１０１への潅水を行う主根潅水部１２、１３と、側根１０２を液体に浸すことにより側根１０２への潅水を行う側根潅水部３１、３２、３３と、主根潅水部１２、１３による噴霧間隔又は噴霧時間の少なくとも一方を調整する制御部３とを有し、制御部３は、主根１０１に対する液体の噴霧量を当該主根１０１にとって必要な量に制限する。

Description

水耕栽培装置及び水耕栽培方法
　本発明は、植物体を育成する水耕栽培装置及び水耕栽培方法に関する。
　根菜類の水耕栽培方法としては、下記の特許文献１に記載されたものが知られている。この特許文献１には、主根の先端部分を培養液に浸しつつ、主根の先端以外の部分を培養液に浸さずに培養することが記載されている。
　しかしながら、特許文献１の水耕栽培方法では、主根への潅水が過多又は過小となる恐れがある。
　そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、適切量の液体を植物体に供給できる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。
特開２００５－９１号公報
　本発明の第１の態様に係る水耕栽培装置は、主根と側根とを有する植物体を育成する水耕栽培装置であって、前記植物体を支持する支持部と、前記主根に霧状に液体を噴霧することにより前記主根への潅水を行う主根潅水部と、前記側根を液体に浸すことにより前記側根への潅水を行う側根潅水部と、前記主根潅水部による噴霧間隔又は噴霧時間の少なくとも一方を調整する制御部とを有し、前記制御部は、前記主根に対する液体の噴霧量を当該主根にとって必要な量に制限することを特徴とする。
　本発明の第２の態様に係る水耕栽培装置は、第１の態様の水耕栽培装置であって、前記側根潅水部は、前記主根潅水部によって前記主根に潅水を行う量よりも多くするよう前記側根への潅水を行うことを特徴とする。
　本発明の第３の態様に係る水耕栽培装置は、上記第１又は第２の態様の水耕栽培装置であって、前記側根潅水部は、前記側根への潅水を行う液体面を前記主根の下端よりも下方に位置させる水槽を有し、当該水槽に前記主根から伸びる側根を浸すことを特徴とする。
　本発明の第４の態様に係る水耕栽培装置は、上記第１乃至第３の何れかの態様の水耕栽培装置であって、前記主根潅水部からの前記液体を前記主根のうち所望の部位のみに供給することを特徴とする。
　本発明の第５の態様に係る水耕栽培装置は、上記第１乃至第４の何れかの態様の水耕栽培装置であって、前記側根潅水部は、前記側根を浸している液体を循環させる循環部を備えることを特徴とする。
　本発明の第６の態様に係る水耕栽培装置は、上記第１乃至第５の何れかの態様の水耕栽培装置であって、前記主根潅水部は、直径が１０μｍ乃至１００μｍのミストを前記主根に噴霧することを特徴とする。
　本発明の第７の態様に係る水耕栽培方法は、主根と側根とを有する植物体を育成する水耕栽培方法であって、前記主根への潅水を霧状の液体を噴霧することにより行うと共に、前記側根への潅水を当該側根を液体に浸すことにより行い、前記主根に対する液体の噴霧量を当該主根にとって必要な量に制限することを特徴とする。
図１は、本発明の実施形態として示す水耕栽培装置の構成を示す断面図である。 図２は、本発明の実施形態として示す水耕栽培装置の他の構成を示す断面図である。 図３は、本発明の実施形態として示す水耕栽培装置において、図２のＡ－Ａ線断面図である。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
　本発明を適用した水耕栽培装置１は、例えば図１、図２及び図３に示すように構成されている。この水耕栽培装置１は、植物体１００の育成のために土を使わず、植物体１００の根１０１、１０２（地下部）に液体を供給して、植物体１００を栽培する水耕栽培を行うものである。
　本実施形態として示す水耕栽培装置１は、例えば根物作物を育成するものについて説明するが、主根１０１と側根１０２を有するものであれば植物体１００の種類は任意である。また、本実施形態では植物体１００に液体を供給するものについて説明するが、当該液体としては、水や水に栄養分を加えた培養液を含む。
　図１に示す水耕栽培装置１は、主根１０１と側根１０２とを有する植物体１００を育成する。水耕栽培装置１は、支持部１１（１１ａ，１１ｂ）と、主根潅水部（１２、１３）と、側根潅水部（３０、３１、３２、３３）と、制御部３とを有する。
　支持部１１は、植物体１００を支持する。この支持部１１は、蓋部１１ａと貫通部１１ｂとを有する。この支持部１１は、植物体１００の主根１０１を側部から支持する。図１の水耕栽培装置１において、支持部１１は、例えば蓋部１１ａの中心位置に貫通部１１ｂを持つ円柱状のスポンジが使用可能である。これにより支持部１１は、スポンジと植物体１００の摩擦力で植物体１００を支持する。
　なお、植物体１００を支持できるものであれば、地上部をひも状のもので吊るなど、支持部１１の手段は問わない。なお、この蓋部１１ａには、複数の貫通部１１ｂが設けられていてもよい。
　支持部１１によって支持されている植物体１００は、主根１０１の上端が蓋部１１ａから露出している。主根１０１の上端からは、上方に向けて植物体１００の茎及び葉１０３が延びている。
　水耕栽培装置１の上方には光源２が設けられている。この光源２は、例えば複数のＬＥＤからなる。茎及び葉１０３は、光源２から発せられた光Ｌを受けて光合成を行うことが可能となる。
　主根潅水部は、水槽３０内の空間２０に向けて主根１０１に霧状に液体（ミスト）１３ａを噴霧する。これにより、主根潅水部は、主根１０１への潅水を行う。主根潅水部は、取付部１２、及び、噴霧部１３を有する。
　取付部１２は、水槽３０の内壁に設けられる。本実施形態において、取付部１２は、図３に示すように、水槽３０の内壁に対向するように設けられている。図３は図２のＡ－Ａ線断面を示している。なお、図３の例では、水槽３０の四方端から中央に向けて液体１３ａを噴霧する構成を示している。
　取付部１２は、噴霧部１３が主根１０１に液体１３ａを供給できれば水槽３０における任意の高さ位置に設けられていればよい。取付部１２には、一又は複数の噴霧部１３が取り付けられる。なお、取付部１２は、側根１０２への潅水を行う液体面が主根１０１の下端よりも下方に位置するように、水耕栽培装置１の高さ方向にその高さを調整する機能を備えていてもよい。
　噴霧部１３は、霧状の液体１３ａを噴霧する。噴霧部１３は、図示しない液体供給配管と接続されている。噴霧部１３は液体供給配管から供給された液体１３ａを霧状（ミスト状）にして、ノズル部から噴射する。
　噴霧部１３は、直径が１０μｍ乃至１００μｍのミスト（１３ａ）を主根１０１に噴霧することが望ましい。この理由は、主根１０１の表面に均一に液体１３ａを供給し、且つ噴霧部１３の数を低減させるためである。
　ミスト（１３ａ）の直径が１００μｍ以下であれば、噴霧部１３による噴霧方式は任意でよい。この噴霧方式としては、高圧気体を使用した霧吹きタイプや、超音波ミストなどが挙げられる。なお、ミストによる潅水効率を上げるため、噴霧部１３によりミストを噴霧する空間２０は密閉状態に近いほうが望ましい。
　また、噴霧部１３は、図３に示すように、主根１０１に対して複数の方向から霧状の液体１３ａを噴射できることが望ましい。これにより、噴霧部１３は、液体１３ａを主根１０１のうち所望の部位のみに供給できる。
　さらに、噴霧部１３は、制御部３によって液体１３ａの噴霧間隔及び噴霧時間の少なくとも一方が調整される。これにより、噴霧部１３は、主根１０１に対する液体１３ａの噴霧量を当該主根１０１にとって必要な量に制限する。
　すなわち、主根１０１への潅水は、細根の成長抑制、及び、根腐れ防止の観点から植物体１００の成長に影響のない必要最低限に抑える。この必要最低限の液体１３ａは、予め設定されている育成条件に含まれている。この育成条件は、噴霧部１３からミストを噴霧する噴霧間隔及び各噴霧間隔における噴霧時間が含まれている。
　なお、噴霧部１３は、液体１３ａの噴霧量を制限するのみならず、主根１０１に供給する養分を制限してもよい。
　制御部３は、予めメモリに各噴霧部１３の噴霧間隔及び噴霧時間を表すデータを記憶している。そして制御部３は、図示しないタイマによって計時されている時刻に基づいて噴霧間隔となったことを判定する。これに応じ、制御部３は、予め設定されている噴霧時間に亘って各噴霧部１３から噴霧を行わせる。
　これにより、制御部３は、所望の噴霧部１３から、所定の噴霧間隔で噴霧時間に亘り、液体１３ａを主根１０１に与えることができる。
　側根潅水部は、側根１０２を液体１１０に浸すことにより側根１０２への潅水を行う。側根潅水部は、水槽３０、液体導入流路３１、液体排出流路３２、及び、循環ポンプ３３を有する。
　水槽３０には、液体導入流路３１から液体３１ａが導入される。水槽３０は、主根１０１から伸びる側根１０２を浸す容量以上の液体１１０を蓄える。また、水槽３０は、側根１０２への潅水を行う液体面が主根１０１の下端よりも下方に位置するよう液体１１０の容量が調整されている。
　これにより液体１１０が主根１０１へ触れてしまうことによる細根の発生及び主根１０１の腐敗などを抑制する。
　液体導入流路３１には、側根１０２を浸している液体１１０を循環させる循環部としての循環ポンプ３３が接続されている。この循環ポンプ３３は、制御部３の制御に応じて回転数が調整される。循環ポンプ３３の回転数を調整することにより、液体導入流路３１から水槽３０に導入される液体３１ａの量及び液体排出流路３２から排出される液体３２ａの量を調整できる。
　これにより、水槽３０における液体１１０の循環量が調整される。この循環量は、主根潅水部によって主根１０１に潅水を行う量よりも多くするよう調整される。これにより、水耕栽培装置１は、主根１０１へ供給する液体量よりも多い液体量によって側根１０２への潅水を行う。
　なお、水槽３０の液体１１０を循環させる構成としては、循環ポンプ３３のみならず、水槽３０を傾ける手段などであってもよい。
　また、側根潅水部は、図２に示すように、主根１０１の下端の直下に水槽３０の液体面が位置するよう構成してもよい。図２のように構成した場合、側根潅水部は、緩やかな傾斜を持つ平面上に、液体１１０を薄く（少量ずつ）流下させる水耕栽培を行ってもよい。この水耕栽培は薄膜水耕　(NFT: nutrient film technique)と称される。図２のように構成することによって、水耕栽培装置１の小型化を実現できる。
　図２のような水耕栽培装置１は、図２中のＡ－Ａ線断面図が図３に示すようになる。水槽３０に蓄えた液体１１０を薄くすることにより、水平方向に側根１０２が拡がる。これにより、図１のように側根１０２を上から下に垂らすよりも植物体１００を健全に成長させることができる。ただし、主根１０１の垂直方向の育成は抑制される。
　制御部３は、水耕栽培装置１における噴霧部１３及び循環ポンプ３３と接続されている。更に制御部３は、光源２と接続されている。制御部３は、例えば、水耕栽培装置１に付属した制御機器であってもよい。また、制御部３は、ユーザのパーソナルコンピュータや携帯端末等であってもよい。更に、制御部３は、単一の水耕栽培装置１及び光源２のみならず、多数の水耕栽培装置１及び光源２と接続されていてもよい。
　制御部３は、主根潅水部（１２、１３）による噴霧間隔又は噴霧時間の少なくとも一方を調整する。制御部３は、主根１０１に対する液体１３ａの噴霧量を当該主根１０１にとって必要な量に制限する。これを実現するために、噴霧部１３による噴霧間隔又は噴霧時間は、予め設定されている。更に、制御部３は、複数の噴霧部１３のうち主根１０１の所望の部位のみに液体１３ａが供給されるよう駆動する噴霧部１３を切り換えることが望ましい。
　また、制御部３は、主根潅水部（１２、１３）が主根１０１に潅水を行う液体量よりも、側根潅水部（３０、３１、３２、３３）が側根１０２に潅水を行う液体量を多くするよう制御する。このため、制御部３は、循環ポンプ３３による回転数を制御して、液体が水導入流路３１、水槽３０、液体排出流路３２を通過する流量を調整する。
　さらに制御部３は、光源２の光照射間隔及び光照射時間を制御してもよい。
　以上のように、この水耕栽培装置１によれば、主根１０１への潅水を霧状の液体１３ａを噴霧することにより行うと共に、側根１０２への潅水を、当該側根１０２を液体１１０に浸すことにより行う水耕栽培方法を実現できる。このとき、水耕栽培装置１は、主根１０１に対する液体１３ａの噴霧量を当該主根１０１にとって必要な量に制限できる。これにより水耕栽培装置１は、適切量の液体（１３ａ、１１０）を植物体１００に供給できる。
　したがって、この水耕栽培装置１によれば、いわゆる根物作物といった植物体１００の主根１０１を液体に浸漬した状態で栽培することがない。これにより、主根１０１に細根が多数発生することなく、主根１０１、不定根、根茎、塊茎などの収穫部位が充分に肥大しない、という事態を抑制できる。
　ここで、主根１０１と側根１０２からなる根物作物では、水分や養分の吸収を側根１０２及び側根１０２で成長している細根から行う。したがって、最適な植物体１００の成長のためには、側根１０２への潅水は水分量、養分量ともに十分な量が望まれる。これに対し、水耕栽培装置１は、十分な水分、養分を側根１０２に供給するために側根１０２を液体１１０に浸す構成となっている。
　一方で、主根１０１に対して側根１０２と同様に潅水を行うと、主根１０１にとっては水分過多による腐敗が懸念される。これに対し、水耕栽培装置１は、主根１０１に対して供給する液体量を制限している。また、水耕栽培装置１は、主根１０１よりも多い液体量を側根１０２に供給している。これにより、水耕栽培装置１は、主根１０１へは必要最低限の潅水を行いつつ、側根には十分な潅水を行うことができる。
　また、この水耕栽培装置１によれば、主根１０１を液体１１０に浸さないので、水槽３０の液体面を上下させるような構成が必要ない。これにより、水耕栽培装置１は、コンパクトかつ安価な構成であっても、主根１０１からの細根の発生を抑え、収穫部位の肥大を促進させることができる。
　なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
　特願２０１３－０２１２６１号（出願日：２０１３年０２月０６日）の全内容は、ここに援用される。
　本発明によれば、側根を浸しながら、主根に対する液体の噴霧量を当該主根にとって必要な量に制限できる。これにより、本発明によれば、適切量の液体を植物体に供給できる。
　１　水耕栽培装置
　３　制御部
　１１　支持部
　１３　噴霧部
　３０　水槽
　３１　液体導入流路
　３２　液体排出流路
　３３　循環ポンプ
　１００　植物体
　１０１　主根
　１０２　側根

Claims (7)

  1. 　主根と側根とを有する植物体を育成する水耕栽培装置であって、
    　前記植物体を支持する支持部と、
    　前記主根に霧状に液体を噴霧することにより前記主根への潅水を行う主根潅水部と、
    　前記側根を液体に浸すことにより前記側根への潅水を行う側根潅水部と、
    　前記主根潅水部による噴霧間隔又は噴霧時間の少なくとも一方を調整する制御部とを有し、
    　前記制御部は、前記主根に対する液体の噴霧量を当該主根にとって必要な量に制限することを特徴とする水耕栽培装置。
  2. 　前記側根潅水部は、前記主根潅水部によって前記主根に潅水を行う量よりも多くするよう前記側根への潅水を行うことを特徴とする請求項１に記載の水耕栽培装置。
  3. 　前記側根潅水部は、前記側根への潅水を行う液体面を前記主根の下端よりも下方に位置させる水槽を有し、当該水槽に前記主根から伸びる側根を浸すことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の水耕栽培装置。
  4. 　前記主根潅水部からの前記液体を前記主根のうち所望の部位のみに供給することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の水耕栽培装置。
  5. 　前記側根潅水部は、前記側根を浸している液体を循環させる循環部を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の水耕栽培装置。
  6. 　前記主根潅水部は、直径が１０μｍ乃至１００μｍのミストを前記主根に噴霧することを請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の水耕栽培装置。
  7. 　主根と側根とを有する植物体を育成する水耕栽培方法であって、
    　前記主根への潅水を霧状の液体を噴霧することにより行うと共に、前記側根への潅水を、当該側根を液体に浸すことにより行い、
    　前記主根に対する液体の噴霧量を当該主根にとって必要な量に制限すること
    　を特徴とする水耕栽培方法。
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