CN104853594A - 水耕栽培装置及水耕栽培方法 - Google Patents

Abstract

一种水耕栽培装置(1)，培育具有主根(101)和侧根(102)的植物体(100)，具有：支撑植物体(100)的支撑部(11)；主根灌溉部(12、13)，通过向主根(101)雾状地喷射液体来进行对主根(101)的灌溉；侧根灌溉部(31、32、33)，通过将侧根(102)浸入液体来进行对侧根(102)的灌溉；以及控制部(3)，对主根灌溉部(12、13)的喷雾间隔或喷雾时间的至少一方进行调整；控制部(3)将对主根(101)的液体喷雾量限制为对该主根(101)而言必需的量。

Description

水耕栽培装置及水耕栽培方法

技术领域

本发明涉及培育植物体的水耕栽培装置及水耕栽培方法。

背景技术

作为根菜类的水耕栽培方法，公知有下述的专利文献1记载的方法。该专利文献1中记载了将主根的顶端部分浸入培养液并且不将主根的顶端以外的部分浸入培养液来进行培养的技术。

但是，根据专利文献1的水耕栽培方法，存在对主根的灌溉过多或过少的问题。

发明内容

因此，本发明是针对上述情况提出的，目的在于提供能够向植物体供给适当量的液体的水耕栽培装置及水耕栽培方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2005-91号公报

发明概要

本发明的第一方式的水耕栽培装置，是培育具有主根和侧根的植物体的水耕栽培装置，其特征在于，具有：支撑部，支撑所述植物体；主根灌溉部，通过向所述主根雾状地喷射液体来进行对所述主根的灌溉；侧根灌溉部，通过将所述侧根浸入液体来进行对所述侧根的灌溉；以及控制部，对所述主根灌溉部的喷雾间隔或喷雾时间的至少一方进行调整；所述控制部将对所述主根的液体喷雾量限制为对该主根而言必需的量。

本发明的第二方式的水耕栽培装置，其特征在于，在第一方式的水耕栽培装置中，所述侧根灌溉部以比通过所述主根灌溉部对所述主根进行灌溉的量多的方式进行对所述侧根的灌溉。

本发明的第三方式的水耕栽培装置，其特征在于，在上述第一或第二方式的水耕栽培装置中，所述侧根灌溉部具有使进行对所述侧根的灌溉的液体面比所述主根的下端更靠下方的水槽，在该水槽中浸泡从所述主根延伸的侧根。

本发明的第四方式的水耕栽培装置，其特征在于，在上述第一至第三的任一方式的水耕栽培装置中，将来自所述主根灌溉部的所述液体仅向所述主根中所希望的部位供给。

本发明的第五方式的水耕栽培装置，其特征在于，在上述第一至第四的任一方式的水耕栽培装置中，所述侧根灌溉部具备使浸泡所述侧根的液体循环的循环部。

本发明的第六方式的水耕栽培装置，其特征在于，在上述第一至第五的任一方式的水耕栽培装置中，所述主根灌溉部向所述主根雾状喷射直径为10μm至100μm的雾滴。

本发明的第七方式的水耕栽培方法，是培育具有主根和侧根的植物体的水耕栽培方法，其特征在于，通过喷射雾状的液体来进行对所述主根的灌溉，并且通过将所述侧根浸入液体来进行对该侧根的灌溉，将对所述主根的液体喷雾量限制为对该主根而言必需的量。

附图说明

图1是表示作为本发明的实施方式而示出的水耕栽培装置的结构的剖视图。

图2是表示作为本发明的实施方式而示出的水耕栽培装置的其它结构的剖视图。

图3是作为本发明的实施方式而示出的水耕栽培装置中的、图2的A-A线剖视图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。

适用本发明的水耕栽培装置1例如如图1、图2及图3所示那样构成。该水耕栽培装置1不使用土来培育植物体100，而是向植物体100的根101、102(地下部)供给液体，来进行栽培植物体100的水耕栽培。

关于作为本实施方式而示出的水耕栽培装置1，对例如培育根类作物的装置进行说明，但只要具有主根101和侧根102则植物体100的种类是任意的。并且，在本实施方式中对向植物体100供给液体的装置进行说明，作为该液体，包含水或在水中添加了营养成分的培养液。

图1所示的水耕栽培装置1培育具有主根101和侧根102的植物体100。水耕栽培装置1具有支撑部11(11a、11b)、主根灌溉部(12、13)、侧根灌溉部(30、31、32、33)、以及控制部3。

支撑部11支撑植物体100。该支撑部11具有盖部11a和贯通部11b。该支撑部11从侧部支撑植物体100的主根101。在图1的水耕栽培装置1中，支撑部11例如能够使用在盖部11a的中心位置具有贯通部11b的圆柱状的海绵。由此支撑部11利用海绵与植物体100的摩擦力支撑植物体100。

另外，只要能够支撑植物体100，则支撑部11的方式没有限定，例如可以将地上部分用绳状物悬挂等。另外，也可以对该盖部11a设置多个贯通部11b。

被支撑部11支撑的植物体100的主根101的上端从盖部11a露出。植物体100的茎及叶103从主根101的上端朝向上方延伸。

在水耕栽培装置1的上方设有光源2。该光源2例如由多个LED构成。茎及叶103能够接受从光源2发出的光L进行光合作用。

主根灌溉部朝向水槽30内的空间20对主根101雾状地喷射液体(雾滴)13a。由此，主根灌溉部进行对主根101的灌溉。主根灌溉部具有安装部12及喷雾部13。

安装部12设于水槽30的内壁。在本实施方式中，如图3所示，安装部12在水槽30的内壁以对置的方式设置。图3示出图2的A-A线剖面。另外，在图3的例子中示出了从水槽30的四方端部向中央喷射液体13a的结构。

只要喷雾部13能够向主根101供给液体13a，则安装部12设于水槽30的任意高度的位置即可。在安装部12安装有一个或多个喷雾部13。另外，安装部12可以具备在水耕栽培装置1的高度方向上调整其高度的功能，以使得进行对侧根102的灌溉的液体面比主根101的下端更靠下方。

喷雾部13喷射雾状的液体13a。喷雾部13与未图示的液体供给配管连接。喷雾部13使从液体供给配管供给的液体13a成为雾状(雾滴状)而从喷嘴部喷射。

喷雾部13优选向主根101雾状喷射直径为10μm至100μm的雾滴(13a)。其理由在于为了向主根101的表面均匀地供给液体13a，并且使喷雾部13的数量减少。

如果雾滴(13a)的直径为100μm以下，则喷雾部13的喷雾方式可以是任意的。作为该喷雾方式，可以举出使用高压气体的喷雾器式、或超声波雾滴等。另外，为了提高雾滴的灌溉效率，优选通过喷雾部13雾状喷射雾滴的空间20接近于密闭状态。

此外，如图3所示，喷雾部13优选从多个方向对主根101喷射雾状的液体13a。由此，喷雾部13能够仅向主根101中所希望的部位供给液体13a。

进而，通过控制部3，对喷雾部13的液体13a的喷雾间隔及喷雾时间的至少一方进行调整。由此，喷雾部13将对主根101的液体13a的喷雾量限制为对该主根101而言必需的量。

即，从细根的生长抑制以及防止根腐的观点出发，向主根101的灌溉抑制为不对植物体100的生长造成影响的必需最低限度。该必需最低限度的液体13a包含于预先设定的培育条件。该培育条件包含从喷雾部13雾状喷射雾滴的喷雾间隔以及各喷雾间隔的喷雾时间。

另外，喷雾部13也可以不仅限制液体13a的喷雾量而且还限制向主根101供给的养分。

控制部3预先在存储器中存储有表示各喷雾部13的喷雾间隔及喷雾时间的数据。并且，控制部3基于通过未图示的计时器计时的时刻来判定已达到喷雾间隔这一情况。与之相应地，控制部3使得在预先设定的喷雾时间中从各喷雾部13进行喷雾。

由此，控制部3能够以规定的喷雾间隔在喷雾时间中从所希望的喷雾部13向主根101提供液体13a。

侧根灌溉部通过将侧根102浸入液体110进行对侧根102的灌溉。侧根灌溉部具有水槽30、液体导入流路31、液体排出流路32、以及循环泵33。

液体31a从液体导入流路31被导入到水槽30。水槽30蓄积将从主根101延伸的侧根102浸泡的容量以上的液体110。此外，水槽30的液体110的容量被调整为，进行对侧根102的灌溉的液体面比主根101的下端更靠下方。

由此，抑制由于液体110接触主根101而引起的细根的产生以及主根101的腐烂等。

液体导入流路31连接有使浸泡侧根102的液体110循环的作为循环部的循环泵33。该循环泵33的转速根据控制部3的控制而被调整。通过调整循环泵33的转速，能够调整从液体导入流路31向水槽30导入的液体31a的量以及从液体排出流路32排出的液体32a的量。

由此，水槽30中的液体110的循环量得以调整。该循环量被调整为，比通过主根灌溉部对主根101进行灌溉的量多。由此，水耕栽培装置1通过比向主根101供给的液体量多的液体量进行对侧根102的灌溉。

另外，作为使水槽30的液体110循环的结构，除了循环泵33以外也可以是使水槽30倾斜的机构等。

此外，如图2所示，侧根灌溉部可以构成为使水槽30的液体面位于主根101下端的紧下方。在如图2那样构成的情况下，侧根灌溉部可以进行在具有平缓斜度的平面上使液体110较薄地(每次少量地)流下的水耕栽培。该水耕栽培被称为薄膜水耕(NFT：nutrient film technique)。通过如图2那样构成，能够实现水耕栽培装置1的小型化。

关于图2那样的水耕栽培装置1，图2中的A-A线剖视图成为图3所示那样。通过使水槽30中蓄积的液体110较薄，从而侧根102在水平方向上扩展。由此，与如图1那样使侧根102从上向下垂下相比，能够使植物体100更健康地生长。但是，主根101的垂直方向的培育被抑制。

控制部3与水耕栽培装置1中的喷雾部13及循环泵33连接。并且，控制部3还与光源2连接。控制部3例如也可以是附属于水耕栽培装置1的控制设备。并且，控制部3可以是用户的个人电脑或便携终端等。并且，控制部3可以不仅与单一的水耕栽培装置1及光源2连接，还与多个水耕栽培装置1及光源2连接。

控制部3对主根灌溉部(12、13)的喷雾间隔或喷雾时间的至少一方进行调整。控制部3将对主根101的液体13a的喷雾量限制为对该主根101而言必需的量。为了实现该目的，预先设定喷雾部13的喷雾间隔或喷雾时间。并且，优选的是，控制部3在多个喷雾部13中切换要驱动的喷雾部13，以使得仅向主根101的所希望的部位供给液体13a。

此外，控制部3进行控制，以使得与主根灌溉部(12、13)对主根101进行灌溉的液体量相比，侧根灌溉部(30、31、32、33)对侧根102进行灌溉的液体量更多。因此，控制部3对循环泵33的转速进行控制，对液体通过水导入流路31、水槽30、液体排出流路32的流量进行调整。

进而，控制部3也可以对光源2的光照射间隔及光照射时间进行控制。

如上所述，根据该水耕栽培装置1，能够实现这样的水耕栽培方法，即：通过喷射雾状的液体13a来进行对主根101的灌溉，并且通过将侧根102浸入液体110来进行对该侧根102的灌溉。此时，水耕栽培装置1能够将对主根101的液体13a的喷雾量限制为对该主根101而言必需的量。由此，水耕栽培装置1能够向植物体100供给适当量的液体(13a、110)。

因此，根据该水耕栽培装置1，不存在以将所谓根类作物的植物体100的主根101浸渍在液体中的状态进行栽培的情况。由此，主根101不会产生大量细根，能够避免主根101、不定根、根茎、块茎等收获部位不足够肥壮的问题。

这里，在由主根101和侧根102构成的根类作物中，从侧根102及侧根102上生长的细根进行水分及养分的吸收。因此，为了实现最适宜的植物体100的生长，关于对侧根102的灌溉，优选水分量、养分量均为充足的量。对此，水耕栽培装置1采用将侧根102浸入液体110中以将充足的水分、养分向侧根102供给的结构。

另一方面，如果对主根101也与侧根102同样地进行灌溉，则对主根101而言存在水分过多而腐烂的问题。对此，水耕栽培装置1限制对主根101供给的液体量。此外，水耕栽培装置1向侧根102供给比主根101多的液体量。由此，水耕栽培装置1能够对主根101进行必需最低限度的灌溉，并对侧根进行充足的灌溉。

并且，根据该水耕栽培装置1，由于不将主根101浸于液体110，所以不需要使水槽30的液体面上下那样的结构。由此，水耕栽培装置1即使采用紧凑且廉价的结构，也能够抑制从主根101产生细根并且能够促成收获部位的肥壮。

另外，上述实施方式是本发明的一例。因此，本发明当然不限于上述实施方式，除了该实施方式以外，可以在不脱离本发明技术思想的范围内根据设计等进行各种变更。

这里援用日本特愿2013-021261号(申请日：2013年02月06日)的全部内容。

产业上的利用可能性

根据本发明，能够一边浸泡侧根一边将对主根的液体喷雾量限制为对该主根而言必需的量。由此，根据本发明，能够向植物体供给适当量的液体。

符号说明

1：水耕栽培装置

3：控制部

11：支撑部

13：喷雾部

30：水槽

31：液体导入流路

32：液体排出流路

33：循环泵

100：植物体

101：主根

102：侧根

Claims (7)

1.一种水耕栽培装置，培育具有主根和侧根的植物体，其特征在于，

具有：

支撑部，支撑所述植物体；

主根灌溉部，通过向所述主根雾状地喷射液体来进行对所述主根的灌溉；

侧根灌溉部，通过将所述侧根浸入液体来进行对所述侧根的灌溉；以及

控制部，对所述主根灌溉部的喷雾间隔或喷雾时间的至少一方进行调整；

所述控制部将对所述主根的液体喷雾量限制为对该主根而言必需的量。

2.根据权利要求1所述的水耕栽培装置，其特征在于，

所述侧根灌溉部以比通过所述主根灌溉部对所述主根进行灌溉的量多的方式进行对所述侧根的灌溉。

3.根据权利要求1或2所述的水耕栽培装置，其特征在于，

所述侧根灌溉部具有使进行对所述侧根的灌溉的液体面比所述主根的下端更靠下方的水槽，在该水槽中浸泡从所述主根延伸的侧根。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的水耕栽培装置，其特征在于，

将来自所述主根灌溉部的所述液体仅向所述主根中所希望的部位供给。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的水耕栽培装置，其特征在于，

所述侧根灌溉部具备使浸泡所述侧根的液体循环的循环部。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的水耕栽培装置，其特征在于，

所述主根灌溉部向所述主根雾状喷射直径为10μm至100μm的雾滴。

7.一种水耕栽培方法，培育具有主根和侧根的植物体，其特征在于，

通过喷射雾状的液体来进行对所述主根的灌溉，并且通过将所述侧根浸入液体来进行对该侧根的灌溉，

将对所述主根的液体喷雾量限制为对该主根而言必需的量。