CN107846853A - 水培装置 - Google Patents
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Abstract
水培装置(100)具备：栽培室地下部(67)，将供植物(1)的地下部(1A)成长的地下空间包含在内部，以使其与供植物(1)的地上部(1B)成长的地上空间分离；地下温度调整部(2478)，调整地下空间的环境气体的温度；控制部(50)，控制地下温度调整部(2478)；控制部(50)包括：休眠判定部，判定植物(1)的栽培时期是否是地上部(1B)的叶枯萎的休眠期；温度控制部，在由休眠判定部判定为植物(1)的栽培时期是植物(1)的地上部(1B)的叶枯萎的休眠期的情况下，使地下温度调整部(2478)调整地下空间的环境气体的温度以促进植物(1)的萌发。
Description
技术领域
本发明涉及不使用土而将植物的根浸在水中进行栽培的所谓水培装置。
背景技术
一直以来，水培装置的开发正在推进之中。在水培时，进行植物的周边的环境的水温及气温的控制。作为公开了与此关联的技术的现有文献，例如有以下的专利文献1。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010－233481号公报
发明内容
发明要解决的课题
在多年生植物中，存在被称作宿根植物的植物，其具有地上部的叶枯萎的休眠期和新的地上部的叶繁茂的培育期。在休眠期中适合于植物的环境与在培育期中适合于植物的环境是不同的。因此，在人工地对植物进行水培的情况下，需要为了休眠期及培育期各自提供温度不同的2个环境。
但是，包括上述专利文献1所公开的水培装置，以往的水培装置没有为休眠期及培育期分别提供温度环境或光环境不同的2个环境。特别是，以往的水培装置没有给植物提供促进萌发以打破休眠的环境。因此，以往将在别的地方经过休眠期之后的已萌发的植物在水培装置内培育。因而，希望有能够在同一个水培装置内执行处于休眠状态的植物的萌发的促进和此后的植物的培育的两者的技术。
本发明是鉴于这样的以往技术具有的课题而做出的。并且，本发明的目的是提供一种能够执行处于休眠期的植物的萌发的促进和此后的植物的培育的两者的水培装置。
用来解决课题的手段
为了解决上述课题，有关本发明的第1技术方案的水培装置具备：栽培室地下部，将供植物的地下部成长的地下空间包含在内部，以使其与供植物的地上部成长的地上空间分离；地下温度调整部，调整上述地下空间的环境气体的温度；以及控制部，控制上述地下温度调整部；上述控制部包括：休眠判定部，判定上述植物的栽培时期是否是上述地上部的叶枯萎的休眠期；以及温度控制部，在由上述休眠判定部判定为上述栽培时期是上述休眠期的情况下，使上述地下温度调整部调整上述地下空间的环境气体的温度，以促进上述植物的萌发。
有关本发明的第2技术方案的水培装置具备：栽培室地下部，将供上述植物的地下部成长的地下空间包含在内部，以使其与供植物的地上部成长的地上空间分离；光照射部，设在上述地上空间中，向上述地上部照射光；以及控制部，控制上述光照射部；上述控制部包括：休眠判定部，判定上述植物的栽培时期是否是上述地上部的叶枯萎的休眠期；光特性判定部，判定上述植物是在萌发中显示好光性的植物还是在萌发中显示厌光性的植物；以及照明控制部，在由上述休眠判定部判定为上述栽培时期是上述休眠期、并且由上述光特性判定部判定为上述植物是在萌发中显示好光性的植物的情况下，控制上述光照射部以使向上述地上部照射的光的量增加，另一方面，在由上述休眠判定部判定为上述栽培时期是上述休眠期、并且由上述光特性判定部判定为上述植物是在萌发中显示厌光性的植物的情况下，控制上述光照射部以使向上述地上部照射的光的量减少。
发明的效果
根据本发明的水培装置，能够执行处于休眠期的植物的萌发的促进和此后的植物的培育这两者。
附图说明
图1是用来说明本发明的实施方式的水培装置的整体概要的截面示意图。
图2是本发明的实施方式的水培装置的功能框图。
图3是用来说明由本发明的实施方式1的水培装置的控制部执行的温度控制处理的流程图。
图4是用来说明由本发明的实施方式2的水培装置的控制部执行的温度控制处理的流程图。
图5是用来说明由本发明的实施方式3的水培装置的控制部执行的温度控制处理的流程图。
图6是用来说明由本发明的实施方式4的水培装置的控制部执行的照明控制处理的流程图。
图7是用来说明由本发明的实施方式5的水培装置的控制部执行的照明控制处理的流程图。
图8是用来说明由本发明的实施方式6的水培装置的控制部执行的照明控制处理的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图说明实施方式的水培装置100。
(由水培装置栽培的植物)
作为使用实施方式的水培装置100栽培的植物1的例子，可以举出高丽参(高丽人参或朝鲜人参)等的根菜类。但是，能够由实施方式的水培装置100栽培的植物1并不限定于此。
实施方式的水培装置100适合于宿根植物的水培。宿根植物是指多年生植物中在不适合生长的时期(多数情况下为冬季，但有时也有夏季)地上部枯萎，但如果经过了该时期则发芽并再次开始生长的植物。
(实施方式的水培装置的构造)
使用图1及图2说明实施方式1的水培装置100。实施方式1～8的水培装置100都具有图1及图2所示的结构作为共同的结构。
如图1所示，实施方式的水培装置100被设置在集装箱那样的箱体200内。箱体200构成实质上密闭的空间。在箱体200上设有门。栽培员通过将该门开闭，能够进入到箱体200中。箱体200内的空间构成水培装置100的地上空间26。
实施方式的水培装置100具备栽培槽6、光照射部5、地表面部7、地下温度检测部9、地下温度调整部2478、地上温度检测部8、地上温度调整部90、控制部50及操作部300。地下温度调整部2478具有喷雾部20、气温调整部40及液温调整部78。
在栽培槽6中储存有水或营养液60。栽培槽6具备用来将水或营养液60排出的排出配管6C。对于栽培槽6从供给配管6A供给水或营养液60。栽培槽6为水槽那样的构造。但是，在对塑料制的配管开设贯通孔，并向该贯通孔插入水培用的培养基的情况下，在横向上延伸的配管起到与栽培槽6同样的功能。在此情况下，1个配管起到栽培槽6及地表面部7的2个部分的功能。因而，也可以是，栽培槽6及地表面部7具有配管那样的构造，具有在该配管内储存或流动着水或营养液60的构造。
水培装置100具备具有能够插入水培用的培养基30的贯通孔7A的板状的地表面部7。在栽培槽6内，植物1的地下部1A以水培用的培养基30为媒介被地表面部7保持，由此位于水或营养液60的上方。
地表面部7将植物1的地下部1A成长的地下空间16和植物1的地上部1B成长的地上空间26分隔。在本实施方式中，地表面部7是板状的部件，但只要能够保持水培用的培养基30以使植物1位于水或营养液60的上方，地表面部7的形状是怎样的都可以。地表面部7从轻量化的观点，例如优选的是由发泡苯乙烯等的材料构成。
水培装置100的培养基30如图1所示，以将植物1的地下部1A包围的方式配置，由能够保持浸透的水分的海绵等构成。培养基30以圆筒状形成在植物1的周围。植物1被在植物1与海绵之间产生的摩擦力支承。构成培养基30的海绵能够对应于成长的植物1的大小而弹性变形。
栽培槽6和地表面部7构成了将植物1的地下部1A成长的地下空间16包含在内部的作为栽培室地下部67的箱体。栽培室地下部67储存水或营养液60以使植物1的根1C浸泡在其中，将地下空间16包含在内部以使其从地上空间26分离。地表面部7和栽培槽6为了抑制光被照射在地下部1A上而设置为形成实质上密闭的空间。因此，虽然多少有些地下空间16内的环境气体的进出，但地下空间16内的环境气体的实质性的进出被抑制。但是，地表面部7和栽培槽6只要构成为，能够在抑制光被照射在地下部1A上的同时控制地下空间16的环境气体的温度，具有怎样的形态都可以。
在本实施方式的水培装置100中，在地上空间26的植物1的上方设有向植物1的地上部1B照射光的光照射部5。植物1的叶由于从水培用的培养基30突出到上方，所以能够接受来自光照射部5的光而进行光合作用。另一方面，植物1的根1C从地下部1A的下侧部分垂下以浸泡在水或营养液60中。因而，植物1能够从该根1C吸收水或营养液60。
光照射部5被控制为向植物1的地上部1B照射光的亮期的状态、和不向植物1的地上部1B照射光的暗期的状态的某种。光照射部5不仅是自己发光的人工光源，也可以是将太阳光或从自己发光的人工光源引导来的光向植物1照射的导光体。
地下温度检测部9检测地下空间16的环境气体的温度，将地下空间16的环境气体的温度的信息向控制部50发送。地下温度检测部9只要是能够检测地下空间16的温度的位置，设在构成栽培室地下部67的栽培槽6及地表面部7的哪个位置都可以。
地上温度检测部8检测地上空间26的环境气体的温度，将地上空间26的环境气体的温度的信息向控制部50发送。地下温度调整部2478调整地下空间16的环境气体的温度。地上温度调整部90调整地上空间26的环境气体的温度。
地下温度调整部2478包括喷雾部20、气温调整部40及液温调整部78。喷雾部20向地下空间16供给雾状的水或营养液60。气温调整部40向地下空间16供给外部的规定的温度的气体。液温调整部78调整栽培槽6内的水或营养液60的温度。
喷雾部20通过在栽培槽6内向植物1喷出雾状的水或营养液60，调整存在于地下空间16内的环境气体的温度。喷雾部20接受从控制部50发送来的信号，从闭状态向开状态变化。由此，喷雾部20将由泵11送来的罐12内的水或营养液60从吐出口朝向植物1的地下部1A喷雾。在本实施方式中，通过从喷雾部20喷雾的雾状的水或营养液60蒸发时的气化热，地下空间16的环境气体的温度下降。但是，喷雾部20也可以将由加热机构(未图示)或吸热机构(未图示)调节了温度的雾状的水或营养液60向地下空间16喷雾、由此来调整地下空间16的环境气体的温度。
气温调整部40包括调整从栽培槽6的内部向栽培槽6的外部排出的环境气体的温度的机构、和将由该调整的机构调整了温度的环境气体从栽培槽6的外部向栽培槽6的内部导入的机构。更简单地讲，气温调整部40是一边使地下空间16的环境气体循环、一边将其温度维持为规定的温度的空调机。通过气温调整部40，能够将地下空间16的环境气体独立于地上空间26的环境气体地进行调整，所以能够更迅速地使地下空间16的温度接近于目标温度。
液温调整部78通过调整向栽培槽6内供给的水或营养液60的温度，用从水或营养液60向存在于地下空间16内的环境气体传递的温热或冷热来调整存在于地下空间16内的环境气体的温度。具体而言，液温调整部78包括加热器70及制冷器80。液温调整部78根据地下空间16的环境气体的温度，加热器70及制冷器80的某个调整地下空间16的环境气体的温度。由此，能够利用水培所需要的水或营养液60的循环路径来调整地下空间16的温度。因此，在仅将液温调整部78用于地下空间16的温度调整的情况下，能够不另外设置向地下空间16的热传递介质的循环路径而调整地下空间16的环境气体的温度。
在本实施方式中，采用由喷雾部20执行向植物1的浇水的栽培方式。但是，向植物1的浇水也可以由薄膜水培方式、即NFT(Nutrient Film Technique：营养膜技术)执行。此外，向植物1的浇水也可以由深液型水培方式、即DFT(Deep Flow Technique：深流技术)执行。在浇水方法是NFT或DFT的情况下，不需要使地下空间16成为实质性的密闭状态。但是，在本实施的水培装置100中，为了使地下空间16变暗、以及控制地下空间16的温度，使地下空间16为实质上密闭的状态。
在图1所示的水培装置100中，通过喷雾部20、气温调整部40及液温调整部78这三者的组合来调整地下空间16的温度。但是，也可以仅由喷雾部20、气温调整部40及液温调整部78的某1个调整地下空间16的温度。此外，也可以由喷雾部20、气温调整部40及液温调整部78中的某2个的组合来调整地下空间16的温度。
水培装置100具备摄像部95。摄像部95是通常使用的摄像机。但是，摄像部95也可以是将植物1通过其温度而从周围的物体中识别出来的红外线照相机。摄像部95取得植物1的地上部1B的图像数据，向控制部50发送。
控制部50控制光照射部5。此外，控制部50基于由地下温度检测部9检测出的地下空间16的环境气体的温度的信息，控制喷雾部20、气温调整部40及液温调整部78。控制部50基于由地上温度检测部8检测出的地上空间26的环境气体的温度的信息，控制地上温度调整部90。
操作部300被植物1的培育者操作，向控制部50发送信息。控制部50能够基于从操作部300发送来的信息控制各设备。
控制部50控制泵11的驱动。由此，储存在罐12中的水或营养液60被向栽培槽6供给。此外，罐12内的水或营养液60被向喷雾部20供给。
(水培装置的功能块)
使用图2说明实施方式的水培装置100的功能。
控制部50控制地下温度调整部2478。控制部50包括休眠判定部51和温度控制部54。休眠判定部51判定植物1的栽培时期是否是地上部1B的叶枯萎的休眠期。温度控制部54在由休眠判定部51判定为植物1的栽培时期是植物1的地上部1B的叶枯萎的休眠期的情况下，使地下温度调整部2478调整地下空间16的环境气体的温度，以促进植物1的萌发。
具体而言，地下温度调整部2478中的喷雾部20、气温调整部40及液温调整部78中的至少某1个使地下空间16的环境气体的温度下降。因此，能够将地上部1B的叶枯萎的植物1的休眠打破。由此，植物1的培育者能够控制水培的植物1的萌发时期。
由温度控制部54进行的地下空间16的环境气体的温度控制只要是能够将植物1的休眠打破的控制，是怎样的控制都可以。例如，由温度控制部54进行的控制也可以是仅使地下空间16的环境气体的温度上升的控制。由温度控制部54进行的控制也可以是仅使地下空间16的环境气体的温度下降的控制。由温度控制部54进行的地下空间16的环境气体的温度控制根据培育的植物1的种类而不同。
在本实施方式中，温度控制部54控制地下温度调整部2478，以使得在使地下空间16的环境气体的温度下降后、当经过了规定期间时使地下空间16的环境气体的温度上升。因此，能够使水培的植物1经历天然栽培的植物1经历的从冬季向春季的气温变化。结果，能够使植物1感到是应将自身的休眠打破而萌发的时期。
但是，在将夏季地上部枯萎的植物水培的情况下，为了由休眠打破带来的萌发促进，需要使植物1经历从夏季向秋季的气温变化。在此情况下，温度控制部54控制地下温度调整部2478，以使得在地下空间16的环境气体的温度上升后、当经过了规定期间时使地下空间16的环境气体的温度下降。
温度控制部54基于从地下温度检测部9及地上温度检测部8分别得到的地下空间16及地上空间26的温度信息，控制地下温度调整部2478及地上温度调整部90。温度控制部54在地下空间16的气温自然下降的情况下，不控制地下温度调整部2478。然后，温度控制部54在地下空间16的气温自然的情况下也不控制地下温度调整部2478。即，由温度控制部54进行的用于植物1的萌发促进的控制，也包括在地下空间16的温度先自然下降然后自然上升的情况下不对地下温度调整部2478进行任何控制的情况。此外，在夏季地上部枯萎的植物的情况下，由温度控制部54进行的用于植物1的萌发促进的控制也包括在地下空间16的温度先自然上升然后自然下降的情况下不对地下温度调整部2478进行任何控制的情况。
有时由休眠判定部51判定为植物1的栽培时期是植物1的地上部1B的叶枯萎的休眠期。在此情况下，控制部50根据植物1是好光性还是厌光性，控制光照射部5以使向植物1的地上部1B照射的光的量增加，或控制光照射部5以使向植物1的地上部1B照射的光的量减少。因此，通过在休眠打破时对植物1提供舒适的环境，能够促进休眠打破。由此，能够促进被水培的植物1的萌发。根据植物1的不同，能够加快萌发时期。
休眠判定部51在计时器T从预先设定的规定的基准时点计时了规定时间的情况下，判定栽培时期是休眠期。由此，能够不使用传感器及摄像部95等的其他装置而判定栽培时期是否是休眠期。
本实施方式的水培装置100的操作部300具备能够输入植物1的栽培时期的栽培时期输入部301。因此，休眠判定部51在由栽培时期输入部301输入了能够确定植物1的栽培时期是休眠期的信息的情况下，能够判定栽培时期是休眠期。由此，由植物1的培育者决定栽培时期是否是休眠期，所以培育者能够有意地调整休眠打破的时期。
休眠判定部51将植物1的栽培时期是否是休眠期的判定结果向温度控制部54及光特性判定部52分别发送。基于该判定结果，温度控制部54控制地下温度调整部2478。此外，光特性判定部52将组合了自身的判定的结果和休眠判定部51的判定的结果的判定结果向照明控制部55发送。照明控制部55基于该组合的判定结果控制光照射部5。这些判定结果的发送的详细情况在后面叙述。
此外，水培装置100具备取得地上部1B的图像数据的摄像部95。控制部50包括对由摄像部95取得的图像数据进行处理，由此提取地上部1B的规定的信息的图像处理部53。控制部50包括存储能够确定栽培时期是休眠期的休眠条件的存储部M。休眠判定部51根据由图像处理部53提取的规定的信息是否包含满足存储在存储部M中的休眠条件的信息，判定栽培时期是否是休眠期。
具体而言，植物1的叶的形状的特征点预先被存储在存储部M中。在由摄像部95取得的地上部1B的图像数据不具有存储在存储部M中的叶的形状的特征点的情况下，由休眠判定部51判定为植物1的栽培时期是休眠期。该特征点是叶的颜色、叶的轮廓的形状、叶的轮廓的曲率、叶脉的形状、叶延伸的方向或叶的温度等的哪种信息都可以。由此，关于栽培时期是否是休眠期能够自动地判定。
图像处理部53将存储在存储部M中的多个种类的植物的地上部的图像数据，分别与由摄像部95摄像的植物1的地上部1B的图像数据比较。图像处理部53执行判定由摄像部95摄像的图像数据是否包含与存储在存储部M中的多个种类的植物的地上部的图像数据中的某个特征点相同的特征点的处理，将其处理的结果向光特性判定部52发送。
此外，图像处理部53对由摄像部95取得的图像数据进行处理，由此提取地上部1B的特定的信息。此外，控制部50包括储存确定植物1是在萌发中显示好光性的植物的条件的好光性条件及确定植物1是在萌发中显示厌光性的植物的条件的厌光性条件的存储部M。光特性判定部52判定由图像处理部53提取的特定的信息包含存储在存储部M中的好光性条件及厌光性条件中的哪个条件的信息。由此，判定植物1是在萌发中显示好光性的植物及在萌发中显示厌光性的植物中的哪种。
具体而言，有预先在由摄像部95取得的图像数据中包含存储在存储部M中的在萌发中显示好光性的植物(或显示厌光性的植物)的特征点的信息的情况。在此情况下，光特性判定部52判定为植物1是在萌发中显示好光性的植物(或显示厌光性的植物)。因而，能够自动地判定植物1是在萌发中显示好光性的植物及在萌发中显示厌光性的植物的哪种。光特性判定部52在休眠判定部51判定植物1的栽培时期是休眠期的情况下，将关于植物1是在萌发中显示好光性的植物及在萌发中显示厌光性的植物的哪种的判定结果向照明控制部55发送。
另外，植物1是在萌发中显示好光性的植物及在萌发中显示厌光性的植物的哪种，也可以使用在叶或茎繁茂时由摄像部95取得的地上部1B的图像数据来判定。此外，植物1是在萌发中显示好光性的植物1及在萌发中显示厌光性的植物1的哪种，也可以使用在地上部1B枯萎时由摄像部95取得的地上部1B的图像数据来判定。
但是，通常预先判明了植物1是在萌发中显示好光性的植物及在萌发中显示厌光性的植物的哪种。因而，判定植物1是在萌发中显示好光性的植物及在萌发中显示厌光性的植物的哪种并非必须的结构。在此情况下，也可以根据植物1是在萌发中显示好光性的植物及在萌发中显示厌光性的植物的哪种，预先决定了如果植物1的栽培时期成为休眠期、是使光照射部5点亮还是使其灭掉。
如上述那样，光特性判定部52将植物1是在萌发中显示好光性的植物、还是在萌发中显示厌光性的植物的判定结果向照明控制部55发送。由此，有由休眠判定部51判定植物1的栽培时期是休眠期、并且由光特性判定部52判定植物1是在萌发中显示好光性的植物1的情况。在此情况下，照明控制部55基于从光特性判定部52发送来的2个判定结果的组合的信息控制光照射部5，以使向植物1的地上部1B照射的光的量增加。另一方面，有由光特性判定部52判定植物1是在萌发中显示厌光性的植物1、并且由休眠判定部51判定植物1的栽培时期是休眠期的情况。在此情况下，照明控制部55基于从光特性判定部52发送来的2个判定结果的组合的信息控制光照射部5，以使向植物1的地上部1B照射的光的量减少。
使向植物1的地上部1B照射的光的量增加，包括使光照射部5从灭掉状态向点亮状态变化、使光照射部5的1日中的点亮时间变长、以及使光照射部5从光量较少的状态向光量较多的状态变化等。使向植物1的地上部1B照射的光的量减少，包括使光照射部5从点亮状态向灭掉状态变化、使光照射部5的1日中的点亮时间变短、以及使光照射部5从光量较多的状态向光量较少的状态变化等。
如果在地上部1B的叶枯萎的植物1的休眠期中使用上述光照射部5的控制，则能够促进植物1的休眠打破。由此，能够促进水培的植物1的萌发。特别是，控制部50在植物1是在萌发中显示好光性的植物1的情况下，优选的是控制光照射部5以在休眠期中以24小时向植物1照射光。此外，在植物1是在萌发中显示厌光性的植物1的情况下，优选的是控制光照射部5以在休眠期中以24小时不向植物1照射光。
本实施方式的水培装置100的操作部300具备用来输入能确定植物1是在萌发中显示好光性的植物1及在萌发中显示厌光性的植物1的哪种的光特性信息的光特性输入部302。因此，光特性判定部52也能够基于由光特性输入部302输入的光特性信息，判定植物1是在萌发中显示好光性的植物1及在萌发中显示厌光性的植物1的哪种。根据该判定，由于植物1的培育者输入光特性信息，所以能通过更简单的结构实现关于植物1是在萌发中显示好光性的植物1及在萌发中显示厌光性的植物1的哪种的判定。
(实施方式1)
使用图3，说明由实施方式1的水培装置100的控制部50执行的温度控制处理。本实施方式的水培装置100的结构是使用图1及图2已经说明的结构。
如图3所示，在控制部50中，在步骤S1中，休眠判定部51取得计时器T所计时的时间的信息。在步骤S2中，判定植物1是否是休眠状态。在本实施方式中，休眠判定部51在计时器T从预先设定的栽培开始后的规定的基准时点起计时了规定时间的情况下，判定栽培时期是休眠期。
上述规定的基准时点由栽培开始时的操作部300的操作决定，此外，上述规定时间由预先实测的从栽培的开始到休眠期的时间的数据确定。
在步骤S2中，休眠判定部51在计时器T的计时时间还没有计时到预测植物1的栽培时期成为休眠期的时间的情况下，重复步骤S1及步骤S2的处理。另一方面，在步骤S2，休眠判定部51在计时器T的计时时间已计时了预测植物1的栽培时期成为休眠期的时间的情况下，控制部50执行步骤S3以后的处理。
在步骤S3中，温度控制部54通过控制地下温度调整部2478，使地下空间16的环境气体的温度下降。在此情况下，温度控制部54将表示正在执行使地下空间16的环境气体的温度下降的控制的信号向照明控制部55发送。由此，在步骤S4中，照明控制部55通过控制光照射部5，使光照射部5的照度增加或减少。由此，能够促进植物1的萌发。
照明控制部55使光照射部5的照度增加还是减少，在温度控制处理的程序中，是根据植物1是好光性的植物还是厌光性的植物而预先设定的。即，如果栽培的植物1是好光性的植物，则为了促进萌发，照明控制部55执行用来使光照射部5的照度增加的光照射部5的控制。另一方面，如果栽培的植物1是厌光性的植物，则为了促进萌发，照明控制部55执行用来使光照射部5的照度减少的光照射部5的控制。
在步骤S5中，温度控制部54在步骤S4的处理被执行后，判定计时器T是否计时了规定时间。在步骤S5中，如果在步骤S4的处理被执行后没有计时规定时间，则重复步骤S5的判定。另一方面，在步骤S5中，如果判定为在步骤S4的处理被执行后经过了规定时间，则温度控制部54看作是为了休眠打破而应使地下空间16的环境气体的温度上升的时期。因此，在步骤S6中，温度控制部54通过控制地下温度调整部2478，使地下空间16的环境气体的温度上升。
借助上述控制部50的控制，通过地下空间16的环境气体的温度的下降和此后的上升，植物1感到与从冬季向春季变化同样的温度变化。因此，能够打破植物1的休眠而促进萌发。
(实施方式2)
使用图4说明实施方式2的水培装置100。本实施方式的水培装置100具有与实施方式1的水培装置100大致同样的结构及功能。不重复进行本实施方式的水培装置100与实施方式1的水培装置100相同的结构及功能的说明。
如图4所示，本实施方式的水培装置100在控制部50的温度控制处理的步骤S1A中，休眠判定部51受理从操作部300发送来的基于操作部300的操作的输入信息。图4所示的本实施方式的水培装置100的控制部50的温度控制处理仅该步骤S1A的处理与图3所示的本实施方式1的水培装置100的控制部50的温度控制处理不同。
如图4所示，在本实施方式的水培装置的温度控制处理中，也是在步骤S2中，控制部50判定植物1的栽培时期是否是休眠期。但是，在本实施方式中，在步骤S2中，休眠判定部51在由栽培时期输入部301输入了能够确定植物1的栽培时期是休眠期的信息的情况下，判定栽培时期是休眠期。能够确定栽培时期是休眠期的信息通过植物1的培育者对操作部300进行处理的操作而向休眠判定部51发送。即，本实施方式的水培装置100和实施方式1的水培装置100仅植物1的栽培时期是否是休眠期的判定方法不同，关于其他的点是同样的。
通过本实施方式的水培装置100的温度控制处理，也能够打破植物1的休眠而促进萌发。
(实施方式3)
使用图5说明实施方式的处理3的水培装置100。本实施方式的水培装置100具有与实施方式1的水培装置100大致同样的结构及功能。不重复本实施方式的水培装置100与实施方式1的水培装置100相同的结构及功能的说明。
如图5所示，本实施方式的水培装置100在控制部50的温度控制处理的步骤S1B中，休眠判定部51取得基于由摄像部95取得的植物1的地上部1B的图像数据的图像处理部53的处理结果。图5所示的本实施方式的水培装置100的控制部50的温度控制处理仅步骤S1B的处理与图3所示的本实施方式1的水培装置100的控制部50的温度控制处理不同。
如图5所示，在本实施方式的水培装置的温度控制处理中，也是在步骤S2中，控制部50判定植物1的栽培时期是否是休眠期。在本实施方式中，在步骤S2中，休眠判定部51基于由摄像部95取得的图像数据，判定栽培时期是休眠期。具体而言，将按照每个植物预先取得的休眠期的地上部的图像数据与实际由摄像部95取得的植物1的地上部1B的图像数据比较。在此情况下，在没有地上部1B的叶的部分的情况下，判定植物1的栽培时期是休眠期。叶的形状由叶的颜色确定。即，本实施方式的水培装置100和实施方式1的水培装置100仅植物1的栽培时期是否是休眠期的判定方法不同，关于其他的点是同样的。
通过本实施方式的水培装置100的温度控制处理，也能够将植物1的休眠打破而促进萌发。
(实施方式4)
使用图6，说明由实施方式4的水培装置100的控制部50执行的照明控制处理。本实施方式的水培装置100的结构是使用图1及图2已经说明的结构。
在本实施方式的水培装置100中，控制部50代替由上述实施方式1～3的水培装置100执行的图3～图5所示的温度控制处理，而执行图6所示的照明控制处理。
如图6所示，在步骤S11中，休眠判定部51取得计时器T计时的时间的信息。在步骤S12中，控制部50判定植物1的栽培时期是否是休眠期。具体而言，休眠判定部51在计时器T从预先设定的栽培开始后的规定的基准时点起计时了规定时间的情况下，判定栽培时期是休眠期。上述规定的基准时点由栽培开始时的操作部300的操作决定，此外，上述规定时间由预先实测的从栽培的开始到休眠期的时间的数据来确定。在步骤S12中没有判定植物1的栽培时期是休眠期的情况下，重复步骤S11及步骤S12的处理。
在步骤S12中判定了栽培时期是休眠期的情况下，在步骤S13中，光特性判定部52判定植物1是好光性的植物还是厌光性的植物。
如果在步骤S13中光特性判定部52判定植物1是好光性的植物，则在步骤S14中，照明控制部55使光照射部5点亮，或使光照射部5发出的光的量增加。另一方面，如果光特性判定部52判定植物1是厌光性的植物，则在步骤S15中，照明控制部55使光照射部5灭掉，或使光照射部5发出的光的量减少。
不论植物1是好光性的植物及厌光性的植物的哪种，在植物1的栽培时期是休眠期的情况下，在步骤S16中，温度控制部54都通过控制地下温度调整部2478而使地下空间16的环境气体的温度下降。
在步骤S17中，温度控制部54判定在步骤S16被执行后计时器T是否计时了规定时间。如果在步骤S17中没有计时规定时间，则重复步骤S17的判定。另一方面，如果在步骤S17中判定为经过了规定时间，则温度控制部54看作是为了休眠打破而应使地下空间16的环境气体的温度上升的时期。由此，在步骤S18中，温度控制部54通过控制地下温度调整部2478，使地下空间16的环境气体的温度上升。由此，与实施方式1同样，植物1感到与从冬季向春季变化同样的温度变化。因此，能够将植物1的休眠打破而促进萌发。
另外，当植物1的栽培时期是休眠期时，在地下空间16的温度自然地下降、然后上升的情况下，控制部50也可以不执行步骤S16～步骤S18的处理。
(实施方式5)
使用图7说明实施方式5的水培装置100。本实施方式的水培装置100具有与实施方式4的水培装置100大致同样的结构及功能。不重复本实施方式的水培装置100与实施方式4的水培装置100相同的结构及功能的说明。
如图7所示，本实施方式的水培装置100在由控制部50执行的照明控制处理的步骤S11A中，休眠判定部51受理从操作部300发送来的基于操作部300的操作的输入信息。图7所示的本实施方式的水培装置100的控制部50的照明控制处理仅步骤S11A的处理与图6所示的本实施方式4的水培装置100的控制部50的照明控制处理不同。
如图7所示，在本实施方式的水培装置100的照明控制处理中，也是在步骤S12中，控制部50判定植物1的栽培时期是否是休眠期。但是，在本实施方式中，在步骤S12中，休眠判定部51在由栽培时期输入部301输入了能够确定植物1的栽培时期是休眠期的信息的情况下，判定为栽培时期是休眠期。能够确定栽培时期是休眠期的信息通过植物1的培育者对操作部300进行处理的操作而被向休眠判定部51发送。即，本实施方式的水培装置100和实施方式1的水培装置100仅植物1的栽培时期是否是休眠期的判定方法不同，关于其他的点是同样的。
通过本实施方式的水培装置100的照明控制处理，也能够将植物1的休眠打破而促进萌发。
(实施方式6)
使用图8说明实施方式6的水培装置100。本实施方式的水培装置100具有与实施方式4的水培装置100大致同样的结构及功能。不重复本实施方式的水培装置100与实施方式4的水培装置100相同的结构及功能的说明。
如图8所示，本实施方式的水培装置100在照明控制处理的步骤S11B中，休眠判定部51取得基于由摄像部95取得的植物1的地上部1B的图像数据的图像处理部53的处理结果。图8所示的本实施方式的水培装置100的控制部50的照明控制处理仅步骤S11B的处理与图6所示的本实施方式4的水培装置100的控制部50的照明控制处理不同。
在本实施方式的水培装置的照明控制处理中，也是在步骤S12中，控制部50判定植物1的栽培时期是否是休眠期。但是，在本实施方式中，在步骤S12中，休眠判定部51基于由摄像部95取得的图像数据来判定栽培时期是休眠期。具体而言，将按照每个植物预先取得的休眠期的地上部的图像数据与实际由摄像部95取得的植物1的地上部1B的图像数据比较。更具体地讲，休眠判定部51将由摄像部95取得的图像数据向图像处理部53发送。图像处理部53提取植物1的规定的信息。休眠判定部51将由图像处理部53提取的植物1的规定的信息与预先存储在存储部M中的确定了植物1的栽培时期是休眠期的休眠信息比较，基于其比较结果来判定栽培时期是否是休眠期。在此情况下，在没有地上部1B的叶的部分的情况下，判定植物1的栽培时期是休眠期。叶的形状由叶的颜色确定。即，本实施方式的水培装置100和实施方式4的水培装置100仅植物1的栽培时期是否是休眠期的判定方法不同，关于其他的点是同样的。
通过本实施方式的水培装置100的照明控制处理，也能够将植物1的休眠打破而促进萌发。
(实施方式7)
说明由实施方式7的水培装置100的控制部50执行的温度控制处理及照明控制处理。本实施方式的水培装置100的结构是使用图1及图2已经说明的结构。此外，由本实施方式的水培装置100的控制部50执行的处理基本上与实施方式1～6中每个实施方式基本上是同样的。
在本实施方式中，进行在夏季地上部枯萎而休眠的植物1的休眠打破。因此，在本实施方式中，控制部50控制地下温度调整部2478，以使植物1感到与从夏季向秋季变化同样的温度变化。因而，由本实施方式的控制部50进行的温度控制处理仅图3、图4及图5的步骤S3及S6与由实施方式1～3的各自的水培装置100的控制部50进行的温度控制处理不同。此外，由本实施方式的控制部50进行的温度控制处理仅图6、图7及图8的步骤S16及S18与由实施方式4～6的各自的水培装置100的控制部50进行的温度控制处理不同。
具体而言，控制部50在图3、图4及图5的步骤S3或图6、图7及图8的各自的步骤S16中，控制地下温度调整部2478以使地下空间16的温度先上升。然后，控制部50在图3、图4及图5的步骤S6或图6、图7及图8的各自的步骤S18中，控制地下温度调整部2478以使地下空间16的温度下降。由此，即使是夏季地上部1B枯萎的植物1，也能够将休眠打破而促进萌发。
(实施方式8)
说明由实施方式8的水培装置100的控制部50执行的照明控制处理。本实施方式的水培装置100的结构是使用图1及图2已经说明的结构。此外，由本实施方式的水培装置100的控制部50执行的处理与实施方式4～6中的每个实施方式基本上是同样的。
本实施方式的控制部50不执行由实施方式4～6的水培装置100的控制部50执行的图6、图7及图8的各自的步骤S16～S18的处理。
即，在本实施方式中，不进行图6、图7及图8的各自的步骤S16～S18的控制部50的处理，地下空间16的环境气体的温度对应于周边的环境的温度变化而自然地上升(或下降)。然后，不进行图6、图7及图8的各自的步骤S16～S18的处理，地下空间16的环境气体的温度对应于周边的环境的温度变化而自然地下降(或上升)。但是，控制部50执行与图6的步骤S11～S15、图7的步骤S11A～S15及图8步骤S11B～S15的各自的处理相同的处理。
根据本实施方式的水培装置100，当自然地发生了用于将休眠打破的周边环境的温度变化时，根据在萌发中喜好还是厌恶光的植物1的对于光的特性，能够使光照射部5的光的照射状态不同。因此，如上述各实施方式的水培装置100那样，即使控制部50不通过控制地下温度调整部2478来调整地下空间16的温度变化，也能够促进植物1的萌发。
(实施方式的特征的结构及效果)
以下，记载实施方式的水培装置100的特征结构及由此得到的效果。
(1)水培装置100具备栽培室地下部67、地下温度调整部2478及控制部50。栽培室地下部67将植物1的地下部1A成长的地下空间16包含在内部，以使其与植物1的地上部1B成长的地上空间26分离。地下温度调整部2478调整地下空间16的环境气体的温度。控制部50控制地下温度调整部2478。控制部50包括休眠判定部51和温度控制部54。休眠判定部51判定植物1的栽培时期是否是地上部1B的叶枯萎的休眠期。温度控制部54在由休眠判定部51判定栽培时期是休眠期的情况下，使地下温度调整部2478调整地下空间16的环境气体的温度，以促进植物1的萌发。
根据上述结构，能够将地上部1B枯萎的植物1的休眠打破。由此，植物1的培育者能够促进水培的植物1的萌发。此外，由于调整地下空间16的仅环境气体的温度，所以能够减少用于温度调整的能量消耗量。
(2)温度控制部54也可以控制地下温度调整部2478，以使得在使地下空间16的环境气体的温度下降后，在经过规定期间时使地下空间16的环境气体的温度上升。
根据上述结构，能够使水培的植物1经历与天然栽培的植物1经历的从冬季向春季的气温变化同样的气温变化。结果，能够使植物1感到是将自身的休眠打破的时期。
(3)地下温度调整部2478也可以包括喷雾部20、气温调整部40及液温调整部78中的至少某1个。喷雾部20向地下空间16供给雾状的水或营养液60。气温调整部40向地下空间16供给外部的规定的温度的气体。液温调整部78调整储存在地下空间16中的水或营养液60的温度。
在气温调整部40的情况下，由于能够直接调整地下空间16的环境气体的温度，所以能够迅速地调整地下空间16的环境气体的温度。在液温调整部78的情况下，如果将根1C浸泡在水或营养液60中，则能够在向根1C供给水或营养液60的同时调整地下空间16的温度。在喷雾部20的情况下，能够在调整地下空间16的湿度的同时也调整地下空间16的温度。
(4)水培装置100优选的是具备向地上部1B照射光的光照射部5。控制部50优选的是，在由休眠判定部51判定栽培时期是休眠期的情况下，控制光照射部5以使向地上部1B照射的光的量增加，或控制光照射部5以使向地上部1B照射的光的量减少。
根据上述结构，通过在休眠打破时向植物1提供舒适的环境，能够促进休眠打破。由此，能够促进水培的植物1的萌发。例如，根据植物1而能够加快萌发时期。
(5)水培装置100具备向植物1的地上部1B照射光的光照射部5、和控制光照射部5的控制部50。控制部50包括休眠判定部51、光特性判定部52及照明控制部55。
休眠判定部51判定植物1的栽培时期是否是地上部1B的叶枯萎的休眠期。光特性判定部52判定植物1是在萌发中显示好光性的植物1、还是在萌发中显示厌光性的植物1。有由休眠判定部51判定为栽培时期是休眠期、并且由光特性判定部52判定植物1是在萌发中显示好光性的植物1的情况。在此情况下，照明控制部55控制光照射部5，以使向地上部1B照射的光的量增加。另一方面，有由休眠判定部51判定为栽培时期是休眠期、并且由光特性判定部52判定植物1是在萌发中显示厌光性的植物1的情况。在此情况下，照明控制部55照明控制部55控制光照射部5，以使向地上部1B照射的光的量减少。
如果在地上部1B枯萎的植物1的休眠期中使用上述控制，则能够促进植物1的休眠打破。由此，能够促进水培的植物1的萌发。
(6)水培装置100优选的是具备用来输入能够确定植物1是在萌发中显示好光性的植物1及在萌发中显示厌光性的植物1中的哪种的光特性信息的光特性输入部302。在此情况下，光特性判定部52基于由光特性输入部302输入的光特性信息，判定植物1是在萌发中显示好光性的植物1及在萌发中显示厌光性的植物1中的哪种。
根据上述结构，由于植物1的培育者输入光特性信息，所以能够由更简单的结构实现关于植物1是在萌发中显示好光性的植物1及在萌发中显示厌光性的植物1的哪种的判定。
(7)水培装置100也可以具备取得地上部1B的图像数据的摄像部95。控制部50也可以包括对由摄像部95取得的图像数据进行处理、由此提取地上部1B的特定的信息的图像处理部53。此外，控制部50也可以包括存储确定植物1是在萌发中显示好光性的植物的条件的好光性条件及植物1是在萌发中显示厌光性的植物的条件的厌光性条件的存储部M。光特性判定部52也可以判定由图像处理部53提取的特定的信息包含满足存储在存储部M中的好光性条件及厌光性条件中的哪个条件的信息。由此，也可以判定植物1是在萌发中显示好光性的植物及在萌发中显示厌光性的植物中的哪种。
根据上述结构，关于植物1是在萌发中显示好光性的植物1及在萌发中显示厌光性的植物1的哪种，能够自动地判定。
(8)水培装置100也可以具备地下温度调整部2478及控制部50。地下温度调整部2478调整地下空间16的环境气体的温度。控制部50也可以控制地下温度调整部2478。温度控制部54也可以在由休眠判定部51判定栽培时期是休眠期的情况下，使地下温度调整部2478调整地下空间16的环境气体的温度以促进植物1的萌发。
根据上述结构，通过积极地控制地下空间16的环境气体的温度，能够在不等待自然的气温变化到情况下，培育者有意地执行植物1的休眠打破。
(9)控制部50也可以包括从植物1的栽培开始后的基准时点开始计时的计时器T。在此情况下，休眠判定部51也可以根据计时器T从植物1的栽培开始后的规定的基准时点起是否计时了规定时间，来判定栽培时期是否是休眠期。由此，能够不使用传感器或摄像部95等的其他装置，而判定栽培时期是否是休眠期。
(10)水培装置100也可以具备能够输入栽培时期的栽培时期输入部301。在此情况下，休眠判定部51也可以根据是否从栽培时期输入部301输入了能够确定植物1的栽培时期是休眠期的信息，来判定栽培时期是否是休眠期。由此，由植物1的培育者判定栽培时期是否是休眠期，所以培育者能够有意地调整休眠打破的时期。
(11)水培装置100也可以具备取得地上部1B的图像数据的摄像部95。控制部50也可以包括对由摄像部95取得的图像数据进行处理由此提取地上部1B的规定的信息的图像处理部53、和存储能够确定栽培时期是休眠期的休眠条件的存储部M。在此情况下，休眠判定部51也可以根据由图像处理部53提取的规定的信息是否包含满足存储在存储部M中的休眠条件的信息，来判定栽培时期是否是休眠期。由此，关于栽培时期是否是休眠期，能够自动地判定。
本申请主张基于2015年6月2日提交的日本专利申请特愿2015-112106号的优先权，该日本申请中记载的全部记载内容通过参照援用于此。
标号说明
1 植物
1A 地下部
1B 地上部
5 光照射部
16 地下空间
20 喷雾部
40 气温调整部
50 控制部
51 休眠判定部
52 光特性判定部
53 图像处理部
54 温度控制部
55 照明控制部
60 营养液
67 栽培室地下部
78 液温调整部
95 摄像部
100 水培装置
301 栽培时期输入部
302 光特性输入部
2478 地下温度调整部
M 存储部
T 计时器
Claims (11)
1.一种水培装置，其特征在于，
具备：
栽培室地下部，将供植物的地下部成长的地下空间包含在内部，以使其与供植物的地上部成长的地上空间分离；
地下温度调整部，调整上述地下空间的环境气体的温度；以及
控制部，控制上述地下温度调整部；
上述控制部包括：
休眠判定部，判定上述植物的栽培时期是否是上述地上部的叶枯萎的休眠期；以及
温度控制部，在由上述休眠判定部判定为上述栽培时期是上述休眠期的情况下，使上述地下温度调整部调整上述地下空间的环境气体的温度，以促进上述植物的萌发。
2.如权利要求1所述的水培装置，其特征在于，
上述温度控制部控制上述地下温度调整部，以使得在使上述地下空间的环境气体的温度下降后，当经过了规定期间时使上述地下空间的环境气体的温度上升。
3.如权利要求1或2所述的水培装置，其特征在于，
上述地下温度调整部包括向上述地下空间供给雾状的水或营养液的喷雾部、向上述地下空间供给外部的规定的温度的气体的气温调整部、以及调整储存在上述地下空间中的水或营养液的温度的液温调整部中的至少某1个。
4.如权利要求1～3中任一项所述的水培装置，其特征在于，
具备向上述地上部照射光的光照射部；
上述控制部在由上述休眠判定部判定为上述栽培时期是上述休眠期的情况下，控制上述光照射部以使向上述地上部照射的光的量增加，或者，控制上述光照射部以使向上述地上部照射的光的量减少。
5.一种水培装置，其特征在于，
具备：
栽培室地下部，将供上述植物的地下部成长的地下空间包含在内部，以使其与供植物的地上部成长的地上空间分离；
光照射部，设在上述地上空间中，向上述地上部照射光；以及
控制部，控制上述光照射部；
上述控制部包括：
休眠判定部，判定上述植物的栽培时期是否是上述地上部的叶枯萎的休眠期；
光特性判定部，判定上述植物是在萌发中显示好光性的植物还是在萌发中显示厌光性的植物；以及
照明控制部，在由上述休眠判定部判定为上述栽培时期是上述休眠期、并且由上述光特性判定部判定为上述植物是在萌发中显示好光性的植物的情况下，控制上述光照射部以使向上述地上部照射的光的量增加，另一方面，在由上述休眠判定部判定为上述栽培时期是上述休眠期、并且由上述光特性判定部判定为上述植物是在萌发中显示厌光性的植物的情况下，控制上述光照射部以使向上述地上部照射的光的量减少。
6.如权利要求5所述的水培装置，其特征在于，
具备用来输入光特性信息的光特性输入部，该光特性信息能够确定上述植物是在萌发中显示好光性的植物及在萌发中显示厌光性的植物中的哪种；
上述光特性判定部基于由上述光特性输入部输入的上述光特性信息，判定上述植物是在萌发中显示好光性的植物及在萌发中显示厌光性的植物中的哪种。
7.如权利要求5或6所述的水培装置，其特征在于，
具备取得上述地上部的图像数据的摄像部；
上述控制部包括：
图像处理部，对由上述摄像部取得的上述图像数据进行处理，由此提取上述地上部的特定的信息；以及
存储部，存储确定上述植物是在萌发中显示好光性的植物的条件的好光性条件及确定上述植物是在萌发中显示厌光性的植物的条件的厌光性条件；
上述光特性判定部通过判定由上述图像处理部提取的上述特定的信息包含满足存储在上述存储部中的上述好光性条件及上述厌光性条件中的哪个条件的信息，从而判定上述植物是在萌发中显示好光性的植物及在萌发中显示厌光性的植物中的哪种。
8.如权利要求5～7中任一项所述的水培装置，其特征在于，
具备：
地下温度调整部，调整上述地下空间的环境气体的温度；以及
控制部，控制上述地下温度调整部；
上述控制部包括温度控制部，在由上述休眠判定部判定为上述栽培时期是上述休眠期的情况下，该温度控制部使上述地下温度调整部调整上述地下空间的环境气体的温度以促进上述植物的萌发。
9.如权利要求1～8中任一项所述的水培装置，其特征在于，
上述控制部包括从上述植物的栽培开始后的基准时点起进行计时的计时器；
上述休眠判定部根据上述计时器是否从上述基准时点起计时了规定时间，判定上述栽培时期是否是上述休眠期。
10.如权利要求1～8中任一项所述的水培装置，其特征在于，
具备能够输入上述栽培时期的栽培时期输入部；
上述休眠判定部根据是否从上述栽培时期输入部输入了能够确定上述栽培时期是上述休眠期的信息，判定上述栽培时期是上述休眠期。
11.如权利要求1～6中任一项所述的水培装置，其特征在于，
具备取得上述地上部的图像数据的摄像部；
上述控制部包括：
图像处理部，对由上述摄像部取得的上述图像数据进行处理，由此提取上述地上部的规定的信息；以及
存储部，存储能够确定上述栽培时期是上述休眠期的休眠条件；
上述休眠判定部根据由上述图像处理部提取出的上述规定的信息是否包含满足存储在上述存储部中的上述休眠条件的信息，判定上述栽培时期是否是上述休眠期。
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