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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Gefäß zum Züchten von Pflanzen und ein
Verfahren zum Züchten von
Pflanzen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Gefäß zum Züchten von
Pflanzen mit einem wasserundurchlässigen und feuchtigkeitsdunst-(oder
wasserdampf-)durchlässigen
Bereich als mindestens einen Bereich des Gefäßes; und ein Verfahren zum
Züchten
von Pflanzen unter Verwendung von solch einem Gefäß.
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Wenn
das Gefäß zum Züchten von
Pflanzen gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, kann eine Pflanze auf eine Weise gezüchtet werden,
durch die die Feuchtigkeitsdunstumgebung in der Stütze (wie beispielsweise
Boden, Boden zum Züchten,
Träger
zum Züchten)
vorteilhaft aufrecht erhalten wird, während die Menge an Bewässerung
oder Stütze
(wie beispielsweise Boden) beträchtlich
reduziert wird, die der Pflanze zur Verfügung gestellt wird. Weiterhin
ist es, wenn das Gefäß zum Züchten von
Pflanzen gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, außerordentlich
leicht die Umgebung in der Rhizosphäre eines Pflanzenkörpers (wie
beispielsweise Feuchte, Temperatur und Sauerstoffkonzentration in
der Rhizosphäre)
präzise
zu kontrollieren.
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Stand der Technik
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In
jüngeren
Jahren ist zusammen mit einem immer mehr verstärkten internationalen Wettbewerb
unter verschiedenen Typen an Industrien (wie beispielsweise Wettbewerb
mit der Bio-Industrie) ein so genanntes Kostenbewusstsein in unter
anderem dem Gebiet der Landwirtschaft erhöht worden. In dem Gebiet der
Landwirtschaft genauso wie in den anderen Industrien ist es außerordentlich
wichtig, hochqualitative Produkte so effizient wie möglich (in
anderen Worten mit den geringsten Kosten) zur Verfügung zu
stellen. Auf der Basis der Eigenheit in Produkten (Farmprodukten)
in der Landwirtschaft und in den in der Landwirtschaft verwendeten
Herstellungsprozessen (insbesondere auf der Basis der Tatsache,
dass solche Produkte „lebend" sind) ist es jedoch
notwendig, spezialisierte Auslegungen oder Vorrichtungen zur Verwendung
in dem Gebiet der Landwirtschaft einzuführen, die von jenen in den
anderen Industrien verschieden sind.
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Aus
alten Zeiten hat es eine wesentliche Technik in der Landwirtschaft
zum Züchten
von Pflanzen (oder Sämlingen)
mit guter Qualität
gegeben. In jüngeren
Jahren hat es jedoch aus verschiedenen Gründen wie beispielsweise Alterung
in der Landwirtschaftsarbeitsbevölkerung,
unausreichender Anzahl an Arbeitern in Farmflächen und Verbesserungen in
Techniken zur Herstellung von Sämlingen
eine Tendenz zur Entwicklung zu einer so genannten Arbeitseinteilung
gegeben, worin professionelle Zulieferer Sämlinge herstellen und allgemeine
Landwirtschaftsarbeiter die Sämlinge
als „kommerziell
erhältliche
Produkte" erwerben.
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Die
Spezialisierung der Sämlingsherstellung
hat notwendigerweise Herstellungsanlagen für einen großen Maßstab zur Herstellung von Sämlingen
von Pflanzen zur Verfügung
gestellt. In solchen Herstellungsanlagen sind natürlich Techniken
zur Herstellung von einer großen
Menge von besserqua litativen Sämlingen
bei geringeren Kosten energisch entwickelt worden.
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Im
Allgemeinen wird das Wachstum von Sämlingen von der Umgebung im
Hinblick auf die Qualität und
Quantität
davon in hohem Maße
beeinflusst, und folglich ist die Umgebungskontrolle ein außerordentlich wichtiger
Faktor in der Sämlingsherstellung.
Beispiele der Umgebungsbedingungen, die während der Sämlingsherstellung, d. h. Züchtung von
Pflanzenkörpern,
kontrolliert werden müssen,
schließen
ein: Beleuchtung, Temperatur, Feuchte, Menge an Bodenfeuchtigkeit
und Gaskonzentration in dem Boden.
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Unter
diesen Umgebungsbedingungen sind sowohl Sonnenlicht als auch künstliches
Licht als eine Lichtquelle in traditionellen Anlagen zur Herstellung
von Sämlingen
verwendet worden. Die Temperatur wird durch Erhitzen oder Kühlen des
Inneren eines Treibhauses reguliert. Zudem wird die Bodenfeuchtigkeit
durch Bewässerung
reguliert, und die gasförmige
Umgebung in dem Boden wird durch Kontrollierung der Bodengasdurchlässigkeit
reguliert.
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In
den verschiedenen vorstehend beschriebenen Kontrolltechniken ist
ein besonders wichtiger Faktor die Regulierung der Bodenfeuchtigkeit.
Als für
den Zweck der Regulierung des Bodenfeuchtigkeitsgehalts eingesetzte
Bewässerungsverfahren
sind gewöhnlich
einfache Sprengverfahren (d. h. Verfahren zum Sprengen von Wasser
auf die oberen Bereiche von Pflanzen mittels Sprengvorrichtungen
wie beispielsweise Gießkannen
und Sprinkler) verwendet worden. Ebenfalls eingesetzt werden das
Tropfbewässerungsverfahren,
das unterirdische Bewässerungs-(Ebbe-
und Flut-)Verfahren usw. Welches dieser Verfahren auch immer verwendet wird,
eine kostspielige Bewässerungsanlage
und korrekte Bewässerungskontrolle
sind jedoch erforderlich. Zudem wird, wenn das am meisten gewöhnliche
oberirdische Sprengverfahren verwendet wird, die Gesamtheit des
Pflanzenkörpers,
einschließlich
von Teilen des Pflanzenkörpers
nahe der Erde und dem Boden in der Nähe der Bodenoberfläche befeuchtet,
wodurch die Gefahr einer Schädigung
aufgrund einer Krankheit dazu neigt, anzusteigen. Im Allgemeinen
werden die meisten Pflanzen unter einer Bodenfeuchtigkeitsbedingung
gezüchtet,
die einem pF-Wert in dem Bereich von 1,5–2,5 entspricht, der ein Zahlenwert
darstellt, der die Bodenfeuchtigkeitsspannung darstellt (in Bezug
auf die Details des „pF-Werts", kann auf das Dokument „Comprehensive Soil
Theories" (DOJOU
TSUURON), geschrieben von Yasuo Takai und Hiroshi Miyoshi, veröffentlicht
von Asakura Shoten, 1977, S. 88–89
verwiesen werden).
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Wenn
das zugeführte
Bewässerungswasser
unausreichend ist, wird ein Wachstum der Pflanze unterdrückt. Andererseits
wird, wenn die Bewässerung überschüssig ist,
die Pflanze aufgeweicht und geschwächt, und führen schnelle Änderungen
in nassen und trockenen Bedingungen zur Wasserbelastung auf dem
Pflanzenkörper,
wobei seine Beständigkeit
gegen Schädigung
durch Krankheit erniedrigt wird. Wie vorstehend beschrieben, ist
es schwierig, eine Bewässerung
zu einem bestimmten Grad geeignet zu kontrollieren, was größer ist
als die Schwierigkeit, die im Allgemeinen erwartet werden würde. Zudem
beeinflusst ein übermäßiger Feuchtigkeitsgehalt
aufgrund von Über-Bewässerung
nachteilig die gasförmige
Umgebung in dem Boden, was zu einem möglichen Mangel der Pflanze
führt,
zu wachsen, und es ist deshalb notwendig, die Bewässerungszeit
und die Menge an Bewässerungswasser
streng einzuschränken
oder zu kontrollieren.
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Weiterhin
in Bezug auf die vorstehend erwähnte
gasförmige
Umgebung in dem Boden ist diese dadurch gekennzeichnet, dass sie
eine niedrigere Sauerstoffkonzentration und eine höhere Kohlendioxidkonzentration
im Vergleich mit jenen in der Atmosphäre aufweist. Dies liegt daran,
dass Sauerstoff absorbiert wird und Kohlendioxid durch die Wurzeln
und Mikroben erzeugt wird, die in dem Boden vorhanden sind. Im Allgemeinen wird,
wenn die Sauerstoffkonzentration in dem Boden abnimmt und die Kohlendioxidkonzentration
relativ ansteigt, das Pflanzenwachstum unterdrückt. Insbesondere neigt die
Kohlendioxidkonzentration in dem Boden dazu, höher zu werden, je größer die
Tiefe von der Bodenoberfläche,
während
umgekehrt die Sauerstoffkonzentration dazu neigt, abzunehmen.
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Der
Diffusionskoeffizient von Gasen in dem Boden wird durch die Hohlraumverteilungscharakteristik dem
Boden beeinflusst. Dementsprechend werden, wenn der Bodenfeuchtigkeitsgehalt
erhöht
wird, Hohlräume
in dem Boden durch den überschüssigen Feuchtigkeitsgehalt
gefüllt
(und die Anzahl an Hohlräumen
in dem Boden nimmt natürlich
ab), nimmt die Sauerstoffkonzentration in dem Boden ab, und steigt
zu der gleichen Zeit die Kohlendioxidkonzentration in dem Boden
plötzlich
an, wobei ein Pflanzenwachstum inhibiert wird. Insbesondere, wenn
Hohlräume
in dem Boden temporar blockiert werden und der Feuchtigkeitsgehalt
darin zu der Bewässerungszeit
stagnierend ist, ist der Sauerstoff in dem Boden verringert, wobei
eine Schädigung
der Wurzeln riskiert wird. Es wird angenommen, dass ein Pflanzenwachstum
ebenfalls durch Kohlendioxid mit hoher Konzentration inhibiert wird,
weil solches Kohlendioxid in der Bodenfeuchtigkeit gelöst wird,
wobei dadurch der pH davon abnimmt. Wie vorstehend beschrieben,
steht die gasförmige
Umgebungsbedingung in dem Boden mit den Bodenfeuchtigkeitsbedingungen
in naher Beziehung.
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Wie
ebenfalls vorstehend beschrieben, sind, um die Umgebungsbedingungen
zur Vereinfachung eines guten Wachstums von Pflanzen oder Sämlingen
in herkömmlichen
Herstellungsanlagen zur Herstellung von nützlichen Pflanzen und Saaten
zu kontrollieren, kostspielige Anlagen und Ausrüstung erforderlich, was zu
hohen laufenden Kosten führt.
Weiterhin ist, wenn herkömmliche
Techniken verwendet werden, bewiesen worden, dass es schwierig ist,
eine optimale gasförmige
Umgebung und optimale Feuchtigkeitsumgebung in dem Boden gleichzeitig
zu erreichen.
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Offenbarung der Erfindung
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Gefäß zum Züchten von Pflanzen und ein
Verfahren zum Züchten
von Pflanzen zur Verfügung
zu stellen, die die vorstehend erwähnten Probleme lösen, denen
im Stand der Technik begegnet wird.
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Eine
andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Gefäß zum Züchten von
Pflanzen und ein Verfahren zum Züchten
von Pflanzen zur Verfügung
zu stellen, die eine „Feuchtigkeitsgehaltskontrolle" erleichtern, die
für die
Kontrolle der gasförmigen
Umgebung und Feuchtigkeitsumgebung in dem Boden besonders wichtig
ist.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Gefäß zum Züchten von
Pflanzen und ein Verfahren zum Züchten
von Pflanzen zur Verfügung
zu stellen, die die gasförmige
Umgebung und Feuchtigkeitsumgebung in dem Boden gleichzeitig kontrollieren
können
(während
diese durch das herkömmliche
Züchten
von Pflanzen oder Sämlingen
im Stand der Technik nicht gleichzeitig gelöst werden konnten), um die
Kosten für
Anlagen und Ausrüstung
zu reduzieren, die zum Züchten
von Pflanzen oder Sämlingen
erforderlich sind.
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Als
ein Resultat einer umfangreichen Untersuchung haben die vorliegenden
Erfinder festgestellt, dass die vorstehenden Aufgaben durch Verleihen
an ein Gefäß einer „gezielten
Durchlässigkeit
für Feuchtigkeitsdunst" außerordentlich
effektiv erreicht werden können,
die einer Feuchte erlaubt, durch das Gefäß hindurchzutreten, ohne Wasser
per se zu erlauben, hindurchzutreten, anstelle der Verwendung eines
herkömmlichen Gefäßes zum
Züchten
von Pflanzen, das Wasser oder Feuchte nicht erlaubt, durch es hindurchzutreten
(oder eines herkömmlichen
Gefäßes zum
Züchten
von Pflanzen, das sowohl Wasser als auch Feuchte erlaubt hindurchzutreten).
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Das
Gefäß zum Züchten von
Pflanzen gemäß der vorliegenden
Erfindung basiert auf der vorstehenden Entdeckung und stellt insbesondere
ein Gefäß zum Züchten von
Pflanzen mit einem Aufnahmebereich zum Aufnehmen eines Pflanzenkörpers dar;
wobei das Gefäß als mindestens
einen Bereich davon einen Bereich zum gezielten Durchlassen von
Feuchtigkeitsdunst aufweist, der verhindert, dass Wasser durch das
Gefäß hindurchtritt,
aber Wasserdampf erlaubt hindurchzutreten, wobei der Bereich zum
gezielten Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst eine nicht-poröse hydrophile
Folie umfasst.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ebenfalls ein Verfahren zum Züchten von
Pflanzen zur Verfügung
umfassend:
Bereitstellen eines Gefäßes zum Züchten von Pflanzen mit einem
Aufnahmebereich zum Aufnehmen eines Pflanzenkörpers; wobei das Gefäß als mindestens
einen Bereich davon einen Bereich zum gezielten Durchlassen von
Feuchtigkeitsdunst aufweist, der Wasser hindert, durch das Gefäß hindurchzutreten,
aber Wasserdampf erlaubt hindurchzutreten;
Anordnen einer Haltestütze für einen
Pflanzenkörper
und eines Pflanzenkörpers
in dem Gefäß; und
Züchten des
Pflanzenkörpers,
während
zumindest der Bereich zum gezielten Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst
in Kontakt mit Wasser gehalten wird, wobei der Bereich zum gezielten
Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst eine nicht-poröse hydrophile
Folie umfasst.
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Mindestens
einem Teil des Gefäßes zum
Züchten
von Pflanzen gemäß der vorliegenden
Erfindung mit der vorstehend erwähnten
Struktur wird „eine
gezielte Durchlässigkeit
für Feuchtigkeitsdunst" verliehen, die Wasser
per se hindert, durch den Bereich zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst
hindurchzutreten, aber Wasserdampf erlaubt hindurchzutreten. Dementsprechend
tritt, wenn solch ein Gefäß in Kontakt
mit Wasser steht, Wasser per se nicht in das Gefäß durch den Bereich zum Durchlassen
von Feuchtigkeitsdunst hindurch, aber Wasserdampf kann in das Gefäß dadurch
hindurchtreten. Als ein Resultat kann die relative Feuchte in dem
Gefäß zu einem
Grad erhöht
werden, der zum Wachstum der Pflanze in dem Gefäß ohne Abnahme der Konzentration
an nützlichem
Gas(en) in dem Boden in dem Gefäß beiträgt.
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In
der vorliegenden Erfindung kann auf der Basis des vorstehend erwähnten gezielten
Durchtritts von Wasserdampf in das Gefäß die Frequenz der Zuführung und/oder
Menge an „Wasser" per se, das einer
Pflanze zuzuführen
ist, durch eine Maßnahme
wie beispielsweise Bewässerung
zumindest beträchtlich
reduziert werden.
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Zudem
wird in der vorliegenden Erfindung der Feuchtigkeitsgehalt, der
zum Züchten
einer Pflanze notwendig ist, in der Form von „Wasserdampf" durch den Bereich
zum gezielten Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst, wie er vorstehend
beschrieben ist, zugeführt,
und es ist deshalb möglich,
Wasser als die Wasserdampfquelle ungeachtet von der Qualität des Wassers
zu verwenden. Es ist in anderen Worten in der vorliegenden Erfindung
möglich,
Wasser, das bis jetzt in herkömmlichen
Zuchtverfahren schwierig zu verwenden war, wie beispielsweise Salzwasser
(Meerwasser usw.), hartes Wasser, weiches Wasser und Abwasser zu
verwenden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Teilansicht, die eine Grundausführungsform
des Gefäßes zum
Züchten von
Pflanzen gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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2 ist
eine schematische Teilansicht, die ein Beispiel einer Ausführungsform
zeigt, worin ein Gefäß zum Züchten von
Pflanzen gemäß der vorliegenden
Erfindung in Wasser getaucht ist.
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3 stellt
ein anderes Beispiel einer Ausführungsform
dar, worin ein Gefäß zum Züchten von
Pflanzen gemäß der vorliegenden
Erfindung in Wasser getaucht ist.
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4 ist
eine schematische Teilansicht, die ein Beispiel einer Ausführungsform
zeigt, worin ein Gefäß zum Züchten von
Pflanzen gemäß der vorliegenden
Erfindung in Wasser getaucht ist.
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5 stellt
ein anderes Beispiel einer Ausführungsform
dar, worin ein Gefäß zum Züchten von
Pflanzen gemäß der vorliegenden
Erfindung in Wasser getaucht ist.
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6 ist
eine schematische Draufsicht, die ein anderes Beispiel der Bodenfläche zeigt,
die das Gefäß zum Züchten von
Pflanzen gemäß der vorliegenden
Erfindung aufbaut.
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7 ist
eine schematische Draufsicht, die ein anderes Beispiel der Seitenfläche zeigt,
die das Gefäß zum Züchten von
Pflanzen gemäß der vorliegenden
Erfindung aufbaut.
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8 ist
eine schematische Teilansicht, die eine andere Ausführungsform
des Gefäßes zum
Züchten von
Pflanzen gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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9 ist
eine grafische Darstellung, die die Sauerstoffkonzentrationen entsprechend
allen 12 Stunden im Kompost zeigt, erhalten in einem Beispiel der
vorliegenden Erfindung.
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10 ist
eine grafische Darstellung, die Änderungen
in der Sauerstoffkonzentration im Kompost mit dem Zeitverlauf in
einem Tag während
einer Testzüchtzeitdauer
zeigt, erhalten in einem Beispiel der vorliegenden Erfindung.
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In
den jeweiligen Zeichnungen, wie sie vorstehend beschrieben sind,
bezeichnen die Bezugszeichen die folgenden Elemente.
- 1 ...
Gefäß zum Züchten von
Pflanzen, 2 ... Pflanzenaufnahmebereich, 3 ...
Wandmaterial, 3a Bodenfläche, 3b ... Seitenfläche, 4 ...
Bereich zum gezielten Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst, 5 ...
Pflanze, 6 ... Stütze, 7 ... Wasser
und 8 ... Beckentisch.
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Beste Weise zur Durchführung der Erfindung
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Hier
nachstehend wird die vorliegende Erfindung detaillierter unter Bezugnahme
auf die begleitenden Zeichnungen, wenn geeignet, beschrieben werden.
In der folgenden Beschreibung stellen "%" und "Teil(e)", die quantitative
Proportionen oder Verhältnisse
darstellen, jene dar, die auf der Masse (oder dem Gewicht) basieren,
sofern es nicht anders spezifisch angegeben ist.
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(Gefäß zum Züchten von
Pflanzen)
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Das
Gefäß zum Züchten von
Pflanzen gemäß der vorliegenden
Erfindung stellt ein Gefäß dar, das
einen Aufnahmebereich zum Aufnehmen eines Pflanzenkörpers aufweist
und als mindestens einen Bereich davon einen Bereich zum Durchlassen
von Feuchtigkeitsdunst mit „gezielter
Durchlässigkeit
für Feuchtigkeitsdunst" aufweist, der wasserundurchlässig ist,
aber feuchtigkeitsdunstdurchlässig
ist (bevorzugt einen mit einer Feuchtigkeitsdunstdurchlässigkeit
von 1 × 103 g/(m2·24 Stunden)
oder mehr).
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Unter
Bezugnahme auf 1, die eine Grundausführungsform
des vorstehenden Gefäßes zeigt,
umfasst das Gefäß 1 dieser
Ausführungsform
ein Wandmaterial 3 zur Bereitstellung (oder Definierung)
eines Aufnahmebereichs 2 zum Aufnehmen eines Pflanzenkörpers und
eines Bereichs 4 zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst,
der in einem Teil des Wandmaterials 3 angeordnet ist. Der
Bereich 4 zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst weist
eine „gezielte
Durchlässigkeit
für Feuchtigkeitsdunst" auf, die Wasser
per se hindert, durch den Bereich 4 zum Durchlassen von
Feuchtigkeitsdunst hindurchzutreten, aber Wasserdampf erlaubt hindurchzutreten.
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Wie
in 1 gezeigt ist, werden die Bereiche 4 zum
Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst in dem Bodenbereich 3a und
der Seitenfläche 3b zur
Verfügung
gestellt, die das Wandmaterial 3 aufbauen. In der vorliegenden
Erfindung ist es jedoch ausreichend, dass mindestens ein Bereich 4 zum
Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst an irgendeinem Teil des Wandmaterials 3 zur
Verfügung
gestellt wird. Zudem kann die Gesamtheit des Wandmaterials 3 den „Bereich
zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst" darstellen, wenn notwendig. Insbesondere
kann die Gesamtheit eines bekannten Zuchtgefäßes unter jenen, die bis jetzt
verwendet worden sind (wie beispielsweise Zuchtgefäße vom Topftyp,
Einsatztyp und Übertopftyp),
ebenfalls in den vorstehend erwähnten
Bereich 4 zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst umgewandelt
werden.
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Es
ist bevorzugt, den Bereich 4 zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst
in der Seitenfläche 3b (eher als
in dem Bodenbereich 3a) im Hinblick auf die Bereitstellung
einer größeren Kontaktfläche des
Bereichs 4 zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst mit Wasser
zur Verfügung
zu stellen.
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(Gefäß, Aufnahmebereich
und Wandmaterial)
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Die
Gestalt, Größe usw.
des Gefäßes 1 sind
nicht besonders eingeschränkt.
Zum Beispiel ist es möglich,
die Gestalt, Größe usw.
von bekannten Zuchtgefäßen unter
jenen als solche zu verwenden, die bis jetzt verwendet worden sind
(wie beispielsweise Zuchtgefäße vom Topftyp,
Einsatztyp und Übertopftyp).
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Zudem
sind die Gestalt, Größe des Aufnahmebereichs 2 des
Gefäßes 1 oder
das Material, die Dicke usw. des Wandmaterials 3 zur Bereitstellung
solch eines Aufnahmebereichs nicht besonders eingeschränkt. Diese
Elemente können
geeignet und unter Berücksichtigung
von verschiedenen Arten von Bedingungen wie beispielsweise Wasserverbrauchmenge
einer Pflanze, die wachsen ge lassen werden soll, das Innenvolumen des
Gefäßes, die
Durchlässigkeit
einer Stütze
für die
Pflanze (wie beispielsweise Boden) und die Wassertemperatur ausgewählt werden.
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Als
das Material für
das Wandmaterial 3 ist es möglich, z. B., Mehrzweck-Kunststoffe
wie beispielsweise Polypropylen, Polyvinylchlorid und Polyethylen
im Hinblick auf die Gewichtsreduktion Formbarkeitsleichtigkeit und
Kostenreduktion geeignet zu verwenden.
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(Bereich zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst)
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Der
vorstehend erwähnte
Bereich 4 zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst ist aus
einem Material mit „gezielter
Durchlässigkeit
für Feuchtigkeitsdunst" aufgebaut, das verhindert,
dass Wasser durch den Bereich 4 hindurchtritt, aber Wasserdampf
erlaubt hindurchzutreten. In der vorliegenden Erfindung ist es möglich, zu
bestätigen,
dass das Material, das den Bereich 4 zum Durchlassen von
Feuchtigkeitsdunst aufbaut, „wasserundurchlässig" ist und dass es
wasserdampfdurchlässig
ist, z. B., durch das folgende Verfahren.
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<Verfahren
zur Bestätigung
der Wasserundurchlässigkeit>
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In
der vorliegenden Erfindung bedeutet die Formulierung „der Bereich
zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst ist wasserundurchlässig", dass die „Wasserdruckbeständigkeit
(oder -dichtheit)" des
Bereichs zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst etwa 30 cm oder
mehr beträgt.
Diese „Wasserdruckbeständigkeit" kann gemäß JIS-L-1092
(Verfahren B) gemessen werden. In der vorliegenden Erfindung kann
die Wasserdruckbeständigkeit
bevorzugt 50 cm oder mehr, bevorzugter 1 m oder mehr (insbesondere
2 m oder mehr) betragen.
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<Verfahren
zum Messen der Feuchtigkeitsdunstdurchlässigkeit>
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Die
vorstehend erwähnte
Feuchtigkeitsdunstdurchlässigkeit
des Bereichs zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst kann gemäß JIS-Z-0208
(Verfahren zum Testen der Feuchtigkeitsdunstdurchlässigkeit
von feuchtigkeitsdunst-dichten Verpackungsmaterialien: „Schalen-Verfahren").
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In
der Messung der Feuchtigkeitsdunstdurchlässigkeit durch das vorstehend
erwähnte
Schalen-Verfahren wird ein Teststück (umfassend das Material,
das einen Bereich zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst aufbaut,
gewöhnlich
in der Form eines Bereichs zum gezielten Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst)
mit einer kreisförmigen
Gestalt, die etwa 10 mm oder noch größer ist als der Innendurchmesser
einer Feuchtigkeitsdunstdurchlässigkeits-Messschale,
wie sie in dem vorstehend erwähnten
JIS-Standard definiert ist, an der Feuchtigkeitsdunstdurchlässigkeits-Messschale
angebracht, die darin ein Feuchtigkeitsabsorptionsmittel (Calciumchlorid)
enthält,
und der Umfang des Teststücks
wird mit einem vorbestimmten Dichtungsmittel abgedichtet. Bei einer
Temperatur von 25°C
(oder 40°C)
durch Verwendung des vorstehend erwähnten Teststücks als eine
Grenzoberfläche
wird der Anstieg in dem Gewicht der vorstehend erwähnten Schale
bei geeigneten Intervallen (bei Intervallen von 24 Stunden, 48 Stunden
oder 96 Stunden) unter Bedingungen gemessen wie beispielsweise,
wobei eine Seite der vorstehend erwähnten Grenzoberfläche veranlasst
wird, eine relative Feuchte von 90% oder mehr aufzuweisen, und die
andere Seite davon veranlasst wird, in einem trockenen Zustand auf
der Basis des vorstehend erwähnten
Feuchtigkeitsabsorptionsmittels vorzuliegen. Diese Messung wird fortgeführt, bis
der Anstieg in dem vorstehend erwähnten Schalengewichts innerhalb
einer Variation von 5% oder weniger konstant wird. Auf der Basis
der Resultate von solch einem Test wird die Feuchtigkeitsdunstdurchlässigkeit
gemäß der folgenden
Formel bestimmt. Solch eine Messung wird mindestens 10 Mal ausgeführt, und
der arithmetische Mittelwert davon wird aus diesen Messungen bestimmt.
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Feuchtigkeitsdunstdurchlässigkeit
(g/m2·24
Stunden) = (240 × m)/(t·s)
- s:
- Fläche zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst
(cm2)
- t:
- Gesamtlange (h (Stunden))
der Intervallzeit für
die letzte Massenmessung, die für
den Test durchgeführt wurde;
und
- m:
- Gesamtheit des Massenanstiegs
(mg) in der Intervallzeit für
die letzte Massenmessung, die für
den Test durchgeführt
wurde.
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Die
vorstehend erwähnte
Feuchtigkeitsdunstdurchlässigkeit
beträgt
gewöhnlich
1 × 103 (g/(m2·24 Stunden)
oder mehr, bevorzugt 2 × 103 (g/(m2·24 Stunden)
oder mehr; insbesondere 5 × 103 (g/(m2·24 Stunden)
oder mehr, bevorzugter 10 × 103 (g/(m2·24 Stunden)
oder mehr, während
die vorstehende Feuchtigkeitsdunstdurchlässigkeit sich in Abhängigkeit
von der Menge an Wasserverbrauch der zu wachsenden Pflanze, des
Innenvolumen des Gefäßes, der
Durchlässigkeit
dem Boden, der Fläche
des Bereich zum gezielten Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst, der
Wassertemperatur usw. etwas ändern
kann.
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(Feuchtigkeitsdunstdurchlässiges Material)
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Das
feuchtigkeitsdunstdurchlässige
Material, das für
das Gefäß gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendbar ist, ist nicht besonders eingeschränkt, solange
es dem vorstehend erwähnten
Erfordernis der gezielten Durchlässigkeit
für Feuchtigkeitsdunst
genügt,
das wasserundurchlässig
ist und Wasserdampf erlaubt, durch das Material hindurchzutreten,
aber es ist möglich,
eines zu verwenden, das aus bekannten Materialien geeignet ausgewählt ist.
Solch ein Material kann gewöhnlich
in der Form einer Folie oder Membran verwendet werden.
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Die
Materialien, die bis jetzt entwickelt worden waren und Wasser in
der Form einer Flüssigkeit
hindern, durch das Material hindurchzutreten, aber Wasserdampf erlauben,
gezielt durch das Material hindurchzutreten, können in zwei Arten, einschließlich poröser Materialien
und nicht-poröser Materialien,
klassifiziert werden. Die vorliegende Erfindung macht Verwendung
von nicht-porösen Materialien.
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Es
ist möglich,
als nicht-poröses
Material zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst z. B. Polyvinylalkohol,
Cellophan, Celluloseacetat, Cellulosenitrat, Ethylcellulose, Silikonkautschuk,
Polyester, Neopren, Polyethylmethacrylat, Polystyrol und Copolymere
zu verwenden, die ein Monomer umfassen, das das vorstehend erwähnte Polymer
usw. als das Material zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst gemäß der vorliegenden
Erfindung aufbaut. Die Feuchtigkeitsdunstdurchlässigkeit einer Folie oder Membran
aus einem hydrophilen Polymer wie beispielsweise dem vorstehend erwähnten Polyvinylalkohol
und verschiedenen Arten von Cellulose kann auf der Basis des Durchdringungs-Bedampfungs-Phänomens von
Wasser gezeigt werden.
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Die
Dicke des Bereichs zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst gemäß der vorliegenden
Erfindung beträgt
bevorzugt etwa 1 μm
bis 500 μm,
bevorzugter etwa 10 μm
bis 200 μm
(0,1 mm bis 0,2 mm), während sie
etwas in Abhängigkeit
von der Festigkeit, Wasserdruckbeständigkeit des Materials, das
den Bereich zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst aufbaut, und
von der gewünschten
Feuchtigkeitsdunstdurchlässigkeit
davon variiert werden kann.
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Das
Gefäß gemäß der vorliegenden
Erfindung kann durch Verwendung eines Materials mit der vorstehend
erwähnten
gezielten Durchlässigkeit
für Feuchtigkeitsdunst
ganz aufgebaut sein, aber es ist ebenfalls möglich, einen Teil(e) des Gefäßes durch
Verwendung eines geeigneten Materials mit der vorstehend erwähnten gezielten
Durchlässigkeit
für Feuchtigkeitsdunst
unter Berücksichtigung
der Festigkeit, Formeigenschaft, Kosten usw. aus solch einem Material
aufzubauen. In dem letzteren Fall kann die Oberfläche des
Bereich zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst gewöhnlich 20%
oder mehr, bevorzugter 40% oder mehr, insbesondere 80% oder mehr,
hinsichtlich des Verhältnisses
der Oberfläche
des Bereichs zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst zu der gesamten
Oberfläche
der Außenoberfläche des
Gefäßes (der
Seite des Gefäßes in Kontakt mit
Wasser) betragen, während
die Oberfläche
des Bereichs zum gezielten Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst in
Abhängigkeit
von dem Wasserverbrauch einer zu wachsenden Pflanze, dem Innenvolumen
des Gefäßes, der
Gasdurchlässigkeit
des Bodens und der Wassertemperatur usw. eingestellt werden kann.
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Weiterhin
ist es möglich,
einen Verbund aus dem Bereich zum gezielten Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst
mit einem „anderen
Material", wenn
gewünscht,
zu dem Zweck der Verstärkung
der Festigkeit, Verbesserung der Leichtigkeit in der Handhabung
davon und Verbesserung der formbehaltenden Eigenschaft des Bereichs 4 zum
gezielten Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst gemäß der vorliegenden Erfindung
zu bilden. Beispiele des „anderen
Materials" können z.
B. Vliesstoffe einschließen,
die Polyethylen, Polypropylen, Polyethylenterephthalat, Polyamid
usw. umfassen. Beispiele der Technik zum Bilden solch eines Verbunds
können z.
B. Kleben oder Laminieren und Bildung von doppelwandigen Gefäßen einschließen.
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Weiterhin
kann, wie hierin nachstehend beschrieben, unter Berücksichtigung
der mechanischen Festigkeit des Bereichs 4 zum gezielten
Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst seine Außenseite mit einem anderen Material
bedeckt sein, das eine Wasserdurchlässigkeit aufweist. Es ist möglich, das „andere
Material" in Kontakt
(einschließlich
teilweisem Kontakt) mit dem Bereich 4 zum Durchlassen von
Feuchtigkeitsdunst anzuordnen oder es mit einem Spalt oder Raum
dazwischen anzuordnen, wenn gewünscht.
Beispiele des vorstehenden Materials können relativ harte Materialien
wie beispielsweise Metall, Kunststoff, Keramik und Holz einschließen.
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(Verfahren zum Bilden des Gefäßes)
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Das
Verfahren zum Bilden des Gefäßes zum
Züchten
von Pflanzen gemäß der vorliegenden
Erfindung ist nicht besonders eingeschränkt. Insbesondere kann das
Gefäß zum Beispiel
durch Ersetzen eines Bereichs eines der bekannten Gefäße zum Züchten, die
bis jetzt verwendet worden sind, mit einem Bereich 4 zum
gezielten Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst gebildet werden, wie
er vorstehend beschrieben ist.
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Es
ist ebenfalls möglich,
das Gefäß durch
Anordnen eines Bereichs 4 zum gezielten Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst,
wie er vorstehend beschrieben ist, in dem Innern eines Gefäßes vom
Korb- oder Käfigtyp zu
bilden, das ein Sieb aus Kunststoff oder Metall umfasst. In solch
einer Ausführungsform
ist es leicht, die mechanische Festigkeit des Bereichs 4 zum
gezielten Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst aufzustocken.
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(Zuchtverfahren)
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Das
Verfahren zur Verwendung eines Gefäßes zum Züchten von Pflanzen mit der
vorstehend erwähnten
Struktur ist nicht besonders eingeschränkt. Es ist zum Beispiel möglich, dass
eine Haltestütze
für Pflanzen und
ein Pflanzenkörper
in dem vorstehend erwähnten
Gefäß angeordnet
werden, und der Pflanzenkörper
gezüchtet
wird, während
zumindest der Bereich zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst in
Kontakt mit Wasser steht.
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(Haltestütze für Pflanzen)
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In
der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine aus einem Bereich
an bekannten Stützen
als eine Haltestütze
für Pflanzen
ohne besondere Einschränkung
zu verwenden. Beispiele von solch einer Stütze können z. B. Böden (wie
beispielsweise Kies, Sand und Boden); Carbid, natürliche mineralische
Substanzen (wie beispielsweise Vermiculit, Perlit und Zeolith),
natürliche
Pflanzensubstanzen (wie beispielsweise Torfmoos, Rinde, Bleichmoos
und zerkleinerte Kokosnussschale), wasserrückhaltende Pflanzenwachstumsmittel
und Sämling-(oder
Jungpflanzen-)wachstumspflanzmaterial einschließen, die durch Compoundieren
dieser Materialien erhalten sind.
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(Durchtritt von Wasser in das Gefäß)
-
Wenn
das Gefäß gemäß der vorliegenden
Erfindung in Kontakt mit Wasser steht, kann Wasserdampf in das Gefäß im Wesentlichen
gezielt durch den vorstehend erwähnten
Bereich zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst hindurchtreten, aber
Wasser per se kann nicht in das Gefäß hindurchtreten. Als ein Resultat
wird die relative Feuchte in dem Bodengas erhöht, das in dem Gefäß angeordnet
ist. Im Allgemeinen wird die folgende Beziehung zwischen der relativen
Feuchte vom Bodengas (P/P0) und dem Wasserpotenzial
(Ψ) pro
Einheitsmasse in dem Boden beobachtet: Y = RT/M·ln(P/P0)worin R die Gaskonstante darstellt,
T die absolute Temperatur darstellt und M die Molmasse von Wasser
darstellt.
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Wenn
die relative Feuchte in dem Boden erhöht ist, ist das Wasserpotenzial
in dem Boden (Ψ)
dementsprechend ebenfalls erhöht.
Die folgende Beziehung wird zwischen dem Wasserpotenzial (Ψ) und dem pF-Wert
der Bodenfeuchtigkeit erhalten: pF = log10(–Ψ/[cm H2O]).
-
Wenn
das Wasserpotenzial erhöht
ist, ist der pF-Wert erniedrigt. Im Allgemeinen wird angenommen, dass
der pF-Wert von Wasser, der für
eine Pflanze verfügbar
ist, in dem Bereich von 1,5 bis 2,5 liegt. Es wird gewöhnlich angenommen,
dass, wenn der pF-Wert 3 übersteigt,
solch ein Wert der Menge an Wasser entspricht, die das Wachstum
einer Pflanze inhibiert. Die relative Feuchte des Bodengases, bei
der eine Pflanze wachsen gelassen werden kann (d. h., die relative
Feuchte entsprechend einem pF-Wert von 3 oder weniger) kann gewöhnlich 99%
oder mehr betragen.
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Aus
den vorstehend genannten Gründen
wird befürwortet,
dass, wenn die relative Feuchte vom Bodengas gesteigert wird, um
das Wasserpotenzial aufrecht zu erhalten, das das Wachstum einer
Pflanze ermöglicht,
die Pflanze gezüchtet
werden kann, während
der Bedarf, Wasser in der Form einer Flüssigkeit in den Boden direkt
zuzuführen
(d. h., als die Wasserzufuhr in dem Verfahren zum Züchten von
Pflanzen, das bis jetzt durchgeführt
worden ist) ganz ausgeschlossen wird, oder die Bewässerungsfrequenz
auf einen sehr kleinen Wert und dementsprechend die Menge an Wasser
für die
Bewässerung
reduziert wird. Gemäß dem Verfahren zum
Züchten
von Pflanzen der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die relative Feuchte
vom Bodengas durch Erlauben zu steigern, dass Wasserdampf gezielt
durch die Wand des Gefäßes zum
Züchten
von Pflanzenkörpern
in Kontakt mit Wasser hindurchtritt, während verhindert wird, dass
Wasser in der Form einer Flüssigkeit
hindurchtritt. Deshalb ist es gemäß der vorliegenden Erfindung
möglich,
zumindest die Menge an Wasser in der Form einer Flüssigkeit
und/oder die Frequenz einer direkten Wasserzufuhr in den Boden durch
Bewässerung
usw. beträchtlich
zu reduzieren.
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(Kontrolle der Wassertemperatur)
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In
der vorliegenden Erfindung kann die Temperatur einer Stütze (wie
beispielsweise Boden) für
die Pflanze in dem Gefäß, d. h.
die Temperatur der Rhizosphäre
für die
Pflanze, durch Kontrolle der Wassertemperatur in Kontakt mit dem
Gefäß zum Züchten von
Pflanzen reguliert werden, wenn gewünscht. Gemäß solch einer Ausführungsform
ist es möglich,
die Temperatur der Rhizosphäre
für die
Pflanze in einer präziseren
Weise sowie in einer energiesparenderen Weise im Vergleich mit jenen
in dem herkömmlichen
Verfahren zu kontrollieren, in dem der gesamte Raum eines Treibhauses
erhitzt oder gekühlt
wird.
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(Herkömmliche
Temperaturkontrolle)
-
Zu
dem Zweck des Vergleichens mit dem Verfahren zur Temperaturkontrolle
gemäß der vorliegenden Erfindung
wird nun ein herkömmliches
Verfahren zur Temperaturkontrolle beschrieben werden.
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Beispiele
eines herkömmlichen
Heizverfahrens (in einem Treibhaus) schließen das Warmluft-Heizverfahren, Heißwasser-Heizverfahren
und Dampf-Heizverfahren ein. Alle dieser Verfahren involvieren jedoch
ein Heizen des gesamten Raums und sind deshalb in der Effizienz
niedriger und in den Produktionskosten höher als ein teilweises Heizen
der Rhizosphärenregion,
das zur Unterstützung
des Wachstums in der am meisten effektiven Weise notwendig ist.
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Andere
herkömmliche
Kühlverfahren
(in einem Treibhaus) schließen
das Klimaanlagenverfahren mit Luftkühlung, Wasserbedampfungs-Kühl-(Verdampfungs-Kühl-)Verfahren
und Wärmepumpenverfahren
ein. Alle dieser Verfahren weisen jedoch dadurch einen Nachteil
auf, dass sie wesentliche Mengen an Ausrüstung erfordern, die laufenden
Kosten davon im Sommer sogar im Vergleich mit den Heizkosten im
Winter besonders hoch sind.
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(Rhizosphärentemperatur)
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Im
Allgemeinen neigt ein Wachstumsmangel von den meisten nützlichen
Pflanzen dazu, aufzutreten, wenn die Rhizosphärentemperatur unterhalb 15°C beträgt oder
25°C übersteigt.
Dementsprechend ist es besonders bevorzugt, die Rhizosphärentemperatur
zu regulieren, sodass sie in dem Bereich von 15 bis 25°C verbleibt.
Obwohl die Rhizosphärentemperatur
durch die Lufttemperatur zu einem bestimmten Ausmaß beeinflusst
wird, wird angenommen, dass die Breite der Änderung der Rhizosphärentemperatur
in dem Verlauf eines Tages kleiner ist als die der Lufttemperatur,
und der höchste
Wert und der niedrigste Wert in der Rhizosphärentemperatur erscheinen gewöhnlich an
einem Zeitpunkt, der einige Stunden später als jeweils der höchste Wert
und der niedrigste Wert in der Lufttemperatur ist. Es ist berichtet
worden, dass, wenn die Lufttemperatur und die Rhizosphärentemperatur
beide niedrig sind, wie beispielsweise im Winter, der Ertrag an
Tomaten durch gezieltes Erhöhen
der Rhizosphärentemperaturen
davon auf einen bevorzugten Wert bemerkenswert erhöht wird
(Handbook of Environnement Control in Biology (SEIBUTSU KANKYO CHOSETSU
HANDBOOK), herausgegeben von der Japanese Society of Environnement
Control in Biology, veröffentlicht
von Yokendo Co., Ltd., S. 441, 1995). Andererseits ist berichtet
worden, dass, wenn die Lufttemperatur hoch ist, wie beispielsweise
im Sommer, der Ertrag an Tomaten durch gezieltes Kühlen der
Rhizosphärentemperatur
davon in hohem Maße
erhöht
wird (in dem vorstehend erwähnten
Handbook of Environnement Control in Biology, auf der gleichen Seite).
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Als
ein Resultat von Untersuchungen durch die vorliegenden Erfinder
ist festgestellt worden, dass der Einfluss der Rhizosphärentemperatur
auf das Wachstum einer Pflanze größer ist als der Einfluss der
Lufttemperatur. Wie vorstehend beschrieben, wird in herkömmlichen
Pflanzen-(oder Sämling-)Herstellungsanlagen die
Lufttemperatur der Gesamtheit des Treibhauses durch eine Klimaanlagenausrüstung kontrolliert,
und solch ein System weist einen bedeutenden Nachteil dadurch auf,
dass die Kosten der Klimaanlagenausrüstung, die Kosten zum Bauen
eines Treibhauses und laufende Kosten sehr hoch sind.
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Im
Gegensatz dazu wird in einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, bei der die Temperatur von Wasser in Kontakt mit dem
Bereich zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst gezielt kontrolliert
wird, die Temperatur von Wasser in Kontakt mit dem Gefäß zum Züchten von
Pflanzen anstelle von der Regulierung der Lufttemperatur direkt
reguliert, um dadurch die Rhizosphärentemperatur in einem geeigneten
Bereich aufrecht zu erhalten. Solche Kontrolle der Rhizosphärentemperatur
unterstützt
das Wachstum der Wurzeln einer Pflanze. Dementsprechend wird die
Absorption von Nährstoffen
durch die Pflanze sowie das Wachstum des gesamten Pflanzenkörpers unterstützt, wobei
dadurch die Produktivität
verbessert wird. Als ein Resultat können Pflanzen im Wesentlichen
bei viel niedrigeren Kosten aufgrund der Verbesserung in der Produktivität und aufgrund
der Lufttemperaturkontrolle durch ein Temperaturaufrechterhaltungsgerät für einen
Wassertank gezüchtet
werden, das sowohl in seinen Herstellungs- als auch laufenden Kosten
billig ist.
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Zudem
ist Wasser Luft als ein wärmeleitendes
Medium überlegen,
und deshalb kann eine lokale Temperaturkontrolle durch Regulierung
der Temperatur von Wasser direkt in Kontakt mit dem Gefäß eine präzisere Temperaturkontrolle
und einen viel kleineren Wärmeverlust
im Vergleich mit der Regulierung der Rhizosphärentemperatur durch Kontrollieren
der Temperatur eines ganzen Treibhauses zur Verfügung stellen.
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Weiterhin
kann die vorliegende Erfindung ebenfalls einen Vorteil dadurch zur
Verfügung
stellen, dass es möglich
ist, in einem gegebenen Ort eine Vielzahl an Wassertanks jeweils
entsprechend vielen Pflanzenspezien mit verschiedenen geeigneten
Rhizosphärentemperaturen
zusammen zu positionieren, sogar wenn diese vielen Pflanzenspezien
in dem selben Inneren eines Raums platziert werden. Im Gegensatz
dazu ist es in einem Treibhaus unter Verwendung des herkömmlichen
Temperaturkontrollsystems schwierig, die Rhizosphärentemperatur
präzise
zu kontrollieren, und ist es schwierig, verschiedene Pflanzenspezien
mit verschiedenen geeigneten Rhizosphärentemperaturen gleichzeitig
zu züchten,
wie es vorstehend beschrieben ist.
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Sogar,
wenn eine Platte vom Zellentyp oder ein Einsatz vom Zellentyp, hergestellt
aus einem Mehrzweck-Kunststoff (als ein herkömmliches Gefäß zum Züchten von
Pflanzen) verwendet wird, ist es möglich, die Wassertemperatur
kontrollieren, um die Rhizosphärentemperatur
durch direktes Tauchen dieser herkömmlichen Platten oder Einsätze in Wassertanks
zu regulieren. Wie vorstehend beschrieben, weisen diese Gefäße jedoch
eine Öffnung
in der Bodenfläche
der Zellen auf, die das Gefäß aufbauen,
um die Retention von überschüssigem Wasser
aufgrund von Bewässerung
(d. h. Gravitationswasser mit einem pF-Wert von etwa 1,5 oder weniger)
zu verhindern und um eine nachteilige Änderung in der gasförmigen Umgebung
in dem Boden und Wurzelfäulnis
aufgrund von Bakterienverbreitung zu verhindern. Es ist deshalb
im Wesentlichen schwierig, das herkömmliche Gefäß in einen Wassertank für eine lange
Zeit zu tauchen, um die Rhizosphärentemperatur zu
regulieren.
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Im
Gegensatz dazu wird gemäß dem Zuchtverfahren
der vorliegenden Erfindung Feuchtigkeitsdunst zu einem Pflanzenkörper (in
der Form von Wasserdampf) durch den Bereich zum gezielten Durchlassen
von Feuchtigkeitsdunst zugeführt,
der in Kontakt mit Wasser steht, und deshalb kann das Gefäß zum Züchten von Pflanzen
in einen Wassertank für
eine lange Zeit getaucht werden, um die Rhizosphärentemperatur zu regulieren,
während
eine Wurzelfäulnis
aufgrund von Bakterienverbreitung und nachteilige Änderung
in der gasförmigen
Umgebung in dem Boden verhindert wird. Es wird in der vorliegenden
Erfindung angenommen, dass die Bodenfeuchtigkeitsumgebung hauptsächlich durch
Wasserdampf kontrolliert wird, der durch den Bereich zum gezielten
Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst (wie beispielsweise eine Folie
oder Membran) in direkten Kontakt mit Wasser hindurchtritt, und
Wasser in der Form einer Retentionsflüssigkeit, die die Bodenfeuchtigkeitsumgebung nachteilig
beeinflussen kann, wird im Wesentlichen nicht verwendet, um dadurch
eine Rhizosphärenumgebung
zur Verfügung
zu stellen, die nahe an einer idealen Umgebung ist.
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(Wasserzufuhr)
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Wie
vorstehend beschrieben, wird in dem Zuchtverfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung das Meiste der Wasserzufuhr zu einem Pflanzenkörper durch
Verwendung von Wasserdampf durchgeführt, der durch den Bereich
zum gezielten Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst hindurchtritt,
der mit Wasser in Kontakt steht, und es wird ein System verwendet,
das von dem herkömmlichen
Zuchtverfahren äußerst verschieden ist,
dessen Hauptzweck es ist, Wasser in der Form einer Flüssigkeit
zuzuführen.
Deshalb ist es gemäß der vorliegenden
Erfindung möglich,
die Belastung auf einer herkömmlichen
kostspieligen Bewässerungsausrüstung oder
-anlagen beträchtlich
zu reduzieren sowie die Frequenz einer Schädigung aufgrund des Auftretens
von Krankheit beträchtlich
zu reduzieren, die ein Hauptproblem darstellt, das mit dem Sprengverfahren
usw. verbunden ist. Weiterhin wird in dem herkömmlichen Bewässerungsverfahren
eine Bewässerung
künstlich
und periodisch durchgeführt,
und deshalb treten Mangel- und überschüssige Bodenfeuchtigkeitszustände abwechselnd
auf. Solches Auftreten von Wasserbelastung neigt dazu, das normale
Wachstum einer Pflanze und ihre Beständigkeit gegenüber Krankheit
abzuschwächen.
In dem Boden zum Züchten
von Pflanzen, der unter der Bedingung zu verwenden ist, dass nasse
und trockene Zustände
abwechselnd zur Verfügung
gestellt werden, wird die Menge an Sauerstoff in dem Boden in dem
trockenen Zustand erhöht,
und der Boden absorbiert aktiv Pflanzennährstoffe als eine Energiequelle
der Wurzeln. In diesem Zustand werden jedoch Pflanzennährstoffe, die
in ionischer Form vorhanden sind, weniger wahrscheinlich durch die
Pflanze aufgrund einer unausreichenden Bodenfeuchte auf der Basis
des trockenen Zustands davon absorbiert werden. Andererseits werden, wenn
sich die Bodenfeuchtigkeit in einem gesättigten Zustand befindet, Pflanzennährstoffe
wahrscheinlicher durch die Pflanze absorbiert, aber das gesättigte Wasser
in dem Boden fordert einen Sauerstoffmangeizustand des Bodens heraus,
und die Energie, die für
die Aktivität
zur Absorbierung in der Wurzel erforderlich ist, wird erniedrigt
oder wird unausreichend. Damit eine Pflanze die Pflanzennährstoffe
vorteilhaft absorbiert, die in dem Pflanzmaterial vorhanden sind,
ist die Gegenwart von sowohl geeignetem effektiven Bodengas als
auch Bodenfeuchtigkeit wichtig.
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Die
Wasserdampfzufuhr durch den Bereich zum gezielten Durchlassen von
Feuchtigkeitsdunst gemäß der vorliegenden
Erfindung kann automatisch und kontinuierlich in Antwort auf eine
Abnahme in der relativen Feuchte des Bodengases, d. h. Mangel in
dem Bodenfeuchtigkeitsgehalt, durchgeführt werden. Auf solch eine Weise
kann die Menge an Bewässerungswasser
und/oder die Bewässerungsfrequenz,
die die Wasserbelastung zur Verfügung
stellen, beträchtlich
reduziert werden, wodurch die Wassermangel- und die Wasserüberschusszustände, die
ein Pflanzenwachstum inhibieren, drastisch reduziert werden können. Wie
vorstehend beschrieben ist, blockiert der Wasserüberschusszustand, der aus der
Verwendung des herkömmlichen
Bewässerungsverfahrens
entsteht, Hohlräume
in dem Boden, wobei eine schädigende Änderung
der gasförmigen
Umgebung in dem Boden und eine anomale Verbreitung von Bodenmikroben
verursacht wird. Wenn das Gefäß oder Verfahren
gemäß der vorliegenden
Erfindung jedoch verwendet wird, werden diese nachteiligen Einflüsse drastisch
reduziert.
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Zudem
kann in einigen Fällen überschüssige Feuchtigkeit
die Qualität
von Saaten (z. B. Abnahme in dem Zuckergehalt von Früchten) vermindern.
Das Gefäß und das
Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung sind ebenfalls hinsichtlich einer angezeigten Reduktion
in überschüssigem Wasser
nützlich,
und es wird erwartet, dass dieses Gefäß und dieses Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung die Gehalte von Wirkstoffen wie beispielsweise Nährstoffen
von Gemüse
(wie beispielsweise Sacchariden, verschiedenen Mineralien und Vitaminen)
und Wirkstoffen von Kräutern
verbessern kann.
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(Anderes Wasserzuführungsverfahren)
-
In
dem Verfahren zum Züchten
von Pflanzen gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Feuchtigkeitsdunst zu einem Pflanzenkörper durch
Wasserdampf zugeführt,
der durch den vorstehend erwähnten
Bereich zum gezielten Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst hindurchtritt.
Es ist jedoch ebenfalls möglich,
dieses Verfahren in Kombination mit einem herkömmlichen Bewässerungsverfahren
wie beispielsweise dem Bodenoberflächensprengverfahren und dem
Tropfbewässerungsverfahren
zu verwenden, wenn gewünscht,
um die Feuchtigkeitszufuhr im Hinblick auf die Menge davon oder
dem Bestandteil darin (wie beispielsweise Pflanzennährstoffe
und Mineralien) aufzustocken. Sogar in diesem Fall ist es möglich, die
Verwendung von solch einem herkömmlichen
Wasserzuführungsverfahren
in Kombination mit dem vorstehend erwähnten Verfahren (z. B. etwa
ein Auftreten pro Monat) zu minimieren.
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(Andere Ausführungsformen des Zuchtverfahrens)
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In
dem Verfahren zum Züchten
von Pflanzenkörpern
gemäß der vorliegenden
Erfindung kann eine Pflanze gezüchtet
werden, während
der Bereich zum gezielten Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst des
Gefäßes zum
Züchten
von Pflanzen in direktem Kontakt mit Wasser wie beispielsweise Wasser
in einem Wassertank steht.
-
In
dem Zuchtverfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie es vorstehend beschrieben ist, kann die Temperatur
von Wasser in Kontakt mit dem Bereich zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst
kontrolliert werden, wenn gewünscht.
Gemäß solch
einer Ausführungsform
kann ein Pflanzenkörper
vorteilhaft ohne Kontrolle der Temperatur der Gesamtheit der Umgebung
(wie beispielsweise des gesamten Raums eines Treibhauses), die den
Pflanzenkörper
umgibt, wie in dem herkömmlichen
Verfahren wachsen gelassen werden.
-
In
dem Zuchtverfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung ist es ebenfalls möglich,
ein Verfahren zu verwenden, bei dem ein Wassertank veranlasst wird,
eine Abdichtungsstuktur aufzuweisen, um eine Transpiration von Wasser
aus dem Tank zu verhindern, oder die Oberfläche von Wasser wird mit einer
nicht-flüchtigen Substanz
usw. bedeckt. Zudem ist es möglich,
ein Verfahren einzuführen,
bei dem die Wand eines Wassertanks mit einem wärmeisolierenden Beschichtungsmaterial
bedeckt wird, um einen Durchtritt von Wärme aus der Wassertankwand
zu verhindern.
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Weiterhin
ist es möglich,
verschiedene Arten von antibakteriellen Mitteln zu Wasser in einem
Wassertank zuzugeben, um eine Verdorbenheit des ihn ihm enthaltenen
Wassers zu verhindern. Sogar in diesem Fall wird ein zu dem Wasser
zugegebenes antibakterielles Mittel nicht durch den Bereich zum
gezielten Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst gemäß der vorliegenden Erfindung
hindurchtreten, weil er wasserundurchlässig ist und feuchtigkeitsdunstdurchlässig ist,
und deshalb wird das antibakterielle Mittel nicht in das Zuchtgefäß hindurchtreten,
das Wachstum des Pflanzenkörpers
nachteilig beeinflussen.
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Zudem
wird der Feuchtigkeitsdunst, der zum Züchten gemäß der vorliegenden Erfindung
notwendig ist, als Wasserdampf zugeführt, der durch den Bereich
zum gezielten Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst hindurchtritt,
und deshalb ist die Qualität
des Wassers per se als eine Quelle zum Zuführen von Wasserdampf nicht
besonders eingeschränkt.
Es ist in anderen Worten möglich,
irgendeine Art von Wasser (wie beispielsweise Meerwasser, hartes
Wasser, weiches Wasser und verschmutztes Wasser) für das Zuchtverfahren
gemäß der vorliegenden
Erfindung ohne Rücksicht
auf die Qualität
davon zu verwenden.
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(Beispiel eines praktischen Zuchtverfahrens)
-
2 ist
eine schematische Teilansicht, die ein Beispiel des Zuchtverfahrens
gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt, das einen Topf mit einem „einzigen" Pflanzenaufnahmebereich zeigt.
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Unter
Bezugnahme auf 2 ist in einem Gefäß 1 zum
Züchten
von Pflanzen gemäß der vorliegenden Erfindung
eine Stütze 6 zum
Stützen
eines Pflanzenkörpers 5 zur
Verfügung
gestellt. Das Gefäß 1 ist
ganz in Wasser 7 getaucht. Der Bereich 4 zum gezielten
Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst, der das Gefäß 1 aufbaut, hindert
Wasser per se hindurchzutreten, aber erlaubt Wasserdampf, hindurchzutreten,
um Feuchtigkeit zu dem Inneren des Gefäßes 1 durch den Durchtritt
des Wasserdampfes durch den Bereich 4 zum Durchlassen von
Feuchtigkeitsdunst zuzuführen.
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Von
dem Standpunkt des Aufweisen einer so großen Kontaktoberfläche des
Bereichs 4 zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst mit Wasser 7 wie
möglich,
ist es wünschenswert,
dass das Gefäß 1 ausreichend in
Wasser 7 getaucht ist. Von solch einem Standpunkt aus ist
es wünschenswert,
dass das Gewicht der Inhalte des Gefäßes 1 durch Anordnen
eines Gegenstands oder Materials (wie beispielsweise eines Steins)
als ein „Gewicht" in dem Gefäß 1 so
schwer wie möglich
ist.
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Wenn
das Gefäß 1,
wie es in 2 gezeigt ist, zum Beispiel
verwendet wird, ist es möglich,
dass Wasser 7 in eine Halterung 8 (wie beispielsweise
einem so genannten „Beckentisch" oder „Wasserbecken") platziert ist,
die mit einem geeigneten Wassertank ausgerüstet ist, wie es in der schematischen
Teilansicht von 3 gezeigt ist, und dass das
Gefäß 1 in
solch eine Halterung platziert ist.
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4 und 5 sind
schematische Teilansichten, die eine Struktur zeigen, die jeweils
die gleiche ist wie jene in 2 und 3,
mit der Ausnahme, dass cm „Zelleneinsatz" 10 mit
einer Vielzahl von Aufnahmebereichen anstelle des einzigen, in 2 und 3 verwendeten
Topfes 1 verwendet wird.
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(Andere
Ausführungsformen
eines Gefäßes zum
Züchten
von Pflanzen) Wie vorstehend beschrieben, ist es ausreichend, dass
das Gefäß 1 zum
Züchten
von Pflanzen gemäß der vorliegenden
Erfindung als mindestens einen Bereich davon einen Bereich 4 zum
geziel ten Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst aufweist, der wasserundurchlässig ist,
aber feuchtigkeitsdunstdurchlässig
ist. Dementsprechend ist es möglich,
wenn gewünscht,
dass das ganze Gefäß 1 den
Bereich 4 zum gezielten Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst
umfasst, der wasserundurchlässig
ist.
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In
dem Gefäß gemäß der vorliegenden
Erfindung kann der Bereich 4 zum gezielten Durchlassen
von Feuchtigkeitsdunst als ein einziger Bereich, als eine Vielzahl
von solchen Bereichen, wenn gewünscht,
zur Verfügung
gestellt werden. Es ist zum Beispiel möglich, zwei oder mehr Bereiche 4 zum
Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst in dem Bodenflächenbereich 3a des
Gefäßes 1,
wie es in der schematischen Draufsicht von 6 gezeigt
ist, oder zwei oder mehr Bereiche 4 zum Durchlassen von
Feuchtigkeitsdunst in dem Seitenflächenbereich 3b des
Gefäßes 1,
wie es in der schematischen Seitenansicht von 7 gezeigt
ist, zur Verfügung
zu stellen. Das Verfahren zum Anordnen der vielen Bereiche 4 zum
Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst ist nicht besonders eingeschränkt. Es
ist zum Beispiel möglich,
die vielen Bereiche 4 zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst
in einer willkürlichen
Weise wie beispielsweise in der Form eines „Go-Brett-" (oder Schachbrett-) Musters, in der
Form eines „Ichimatsu-" (oder Schach-) oder
schachbrettartigen Musters, in der Form eines Musters vom Stufentyp
usw. anzuordnen. Eine Bereitstellung von vielen Bereichen 4 zum
Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst weist dadurch einen Wert auf,
dass es möglich
ist, ein Zuchtverfahren einzuführen,
das für
irgendeine der verschiedenen Spezien von Pflanzen geeignet ist.
-
In
der vorstehend erwähnten
Ausführungsform
von 1 ist ein Bereich des Bodens 3a/der Seitenfläche 3b des
Gefäßes 1 mit
dem Bereich 4 zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst ersetzt,
aber wie es in der schematischen Teilansicht von 8 gezeigt
ist, ist es ebenfalls möglich,
den Bereich 4 zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst getrennt
von dem (durchlöcherten)
Boden 3c (und/oder Seite 3b) anzuordnen. Wenn
der Bereich 4 zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst getrennt
von dem Boden 3a (und/oder der Seite 3b) in der vorstehend
erwähnten
Weise zur Verfügung
gestellt wird, kann eine Schädigung
an dem Bereich 4 zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst
effektiv verhindert werden, sogar, wenn eine Belastung wie beispielsweise
eine äußere Kraft
auf den Boden 3a (und/oder die Seite 3b) angewendet
wird. Gemäß solch
einer Ausführungsform ist
es deshalb möglich,
die Gefahr beträchtlich
zu vermindern, dass der Bereich 4 zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst
beschädigt
oder sogar zerstört
wird (zum Beispiel, wenn sich ein Loch in einem Bereich davon bildet),
wobei dadurch Wasser per se veranlasst wird, in das Gefäß 1 zu
fließen.
-
Beispiele
-
Hierin
nachstehend wird die vorliegende Erfindung spezifischer unter Bezugnahme
auf Beispiele beschrieben werden.
-
Beispiel 1
-
Als
eine Folie zum gezielten Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst (Folie
zum Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst vom Durchdringungs-Bedampfungstyp),
die wasserundurchlässig
war, wurde eine Polyvinylalkohol-(PVA-)Folie mit einer Feuchtigkeitsdunstdurchlässigkeit
von etwa 2.000 g/(m2·24 Stunden) (Foliendicke etwa
40 μ, hergestellt
von Aicello Chemical Co., Ltd.) verwendet. Diese Folie wurde 1,2
Sekunden lang mittels eines 460 W-Abdichters wärmeverklebt, um ein Foliengefäß mit einer
rechteckigen parallelepipeden Gestalt zu bilden, wobei jede Längen- und
Seitengrößen von
etwa 8 cm und eine Tiefe von etwa 5,5 cm aufwies. Wasser wurde in
das so erhaltene Foliengefäß geschüttet, und
es wurde bestätigt,
dass das Foliengefäß keinen Wasseraustritt
daraus zeigte.
-
Etwa
190 g Kompost (Super-Mix A, hergestellt von Sakata Seed Corp.) wurde
in das vorstehend erwähnte
Foliengefäß platziert,
das dann selbst in einen Bottich platziert wurde, der aus rostfreiem
Stahl hergestellt und mit Brunnenwasser gefüllt war, und die Menge an Wasser
in dem Bottich wurde eingestellt, sodass das Foliengefäß in das
Brunnenwasser bis eine Tiefe von etwa 5,5 cm getaucht war. Das Foliengefäß wurde durch
ein Gewicht gesichert, sodass es nicht aus dem Wasser in dem Bottich
trieb.
-
Kleine
Tomatensämlinge
(erhalten aus Sätomatensamen
mit dem Namen „Number-One
in the World" in
Soil-Mix B (hergestellt von Sakata Seed Corp.) als Kompost, der
in einen Steckeinsatz mit 48 Löchern
platziert war, wodurch die Samen bei etwa 7 bis 10 Tagen nach dem
Säen keimten)
wurden in das vorstehend erwähnten
Foliengefäß umgepflanzt
und in einem Treibhaus bei einer Züchttemperatur von 16 bis 28°C gezüchtet.
-
Andererseits
wurden als ein Kontrollexperiment etwa 190 g des vorstehend erwähnten Komposts
in einen „No.
3.5"-Topf (hergestellt
von Kaneya Shoten CO., LTD. Hartkunststofftopf, der wasserundurchlässig und
fuchtigkeitsdunstundurchlässig
war) mit einem nahezu gleichen Volumen zu dem des vorstehend erwähnten Foliengefäßes platziert,
und die vorstehend erwähnten
Tomatensämlinge
wurden darin umgepflanzt und in einem Treibhaus bei einer Züchttemperatur
von 16 bis 28°C
gezüchtet.
-
Wenn
die Tomatensämlinge
ohne das Foliengefäß gezüchtet wurden,
das die gezielte Durchlässigkeit von
Feuchtigkeitsdunst aufwies und das die umgepflanzten Tomatensämlinge enthielt,
die in das Wasser in dem Bottich getaucht waren, verdorrten die
Tomatensämlinge
in etwa 1 Woche. Die kleinen Tomatensämlinge wuchsen jedoch erfolgreich,
wenn das Foliengefäß in Wasser
in dem Bottich aus rostfreiem Stahl in der vorstehend erwähnten Weise
getaucht war.
-
Andererseits
verdorrten die kleinen Tomatensämlinge
in etwa 2 Wochen, wenn sie ohne Zufuhr von Wasser durch Bewässerung
zu den Tomatensämlingen
gezüchtet
wurden, die in den „No.
3.5"-Topf umgepflanzt
worden waren, der wasserdampf- und feuchtigkeitsdunstundurchlässig war.
Zudem wuchsen die kleinen Tomatensämlinge erfolgreich, wenn etwa
57 ml Wasser pro Tag (äquivalent
zu der Menge an Feuchtigkeitsdunst, die in das Innere des Foliengefäßes zum
gezielten Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst pro Tag hindurchtrat)
jeden Tag durch Bewässerung
zu den kleinen Sämlingen
zugeführt
wurde, die in den „No. 3.5"-Topf umgepflanzt
worden waren.
-
Für einen
Zeitraum von 1,5 Monaten wurden die Tomatensämlinge, die in dem Foliengefäß zum gezielten
Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst gezüchtet worden waren, das in
Wasser in dem Bottich aus rostfreiem Stahl in der vorstehend erwähnten Weise
getaucht war, und die Tomatensämlinge
beo bachtet, die in dem wasserundurchlässigen und feuchtigkeitsdunstundurchlässigen Topf
gezüchtet
worden waren, wobei Wasser jeden Tag durch Bewässerung in der vorstehend erwähnten Weise
dazu zugeführt
wurde. Als ein Resultat erhöhte
sich in den Tomatensämlingen,
die in dem wasserundurchlässigen
und feuchtigkeitsdunstundurchlässigen
Topf gezüchtet
worden waren, die Internodiumlänge
der übererdigen
Teile, während
die unteren Blätter
vermutlich aufgrund des Fehlens eines Düngemittels verdorrten. Im Gegensatz
dazu war in den Sämlingen,
die in dem Foliengefäß zum gezielten
Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst gezüchtet worden waren, das in
Wasser in dem Bottich aus rostfreiem Stahl getaucht war, die Internodiumlänge kurz,
und Blätter
wuchsen geradezu dick, ohne dass die unteren Blätter verdorrten. Zudem war
in Bezug auf den Zustand des untererdigen Bereichs (Wurzeln) die
Dichte der Wurzeln der Sämlinge,
die in dem Foliengefäß zum gezielten
Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst gezüchtet worden waren, viel höher als
in den Sämlingen,
die in dem wasserundurchlässigen
und feuchtigkeitsdunstundurchlässigen
Topf gezüchtet
worden waren.
-
Beispiel 2
-
In
den Zuchtexperimenten in Beispiel 1, worin kleine Tomatensämlinge durch
jeweilige Verwendung des Foliengefäßes zum gezielten Durchlassen
von Feuchtigkeitsdunst, das in Wasser eingetaucht war, und des wasserundurchlässigen und
feuchtigkeitsdunstundurchlässigen
Topfes (dem jeden Tag 57 ml Wasser durch Bewässerung zugeführt wurden)
gezüchtet
wurden, wurde der Sensorbereich einer Boden-Sauerstoff-Messvorrichtung
(Katalogname: DIK-5050, hergestellt von Daiki-Rika Kogyo Co., Ltd.)
in den Bodenbereich von jedem Gefäß vergraben, um dadurch die
Boden-Sauerstoffkonzentration
bei Intervallen von 12 Stunden zu messen. Die erhaltenen Resultate
sind in 9 gezeigt.
-
Weiterhin
wurden Änderungen
in der Boden-Sauerstoffkonzentration mit dem Verlauf von Tagen ebenfalls
auf die gleiche Weise bis 40 Tage von dem Beginn der Züchtung gemessen.
Die erhaltenen Resultate sind in 10 gezeigt.
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Wie
aus 9 verstanden werden kann, zeigte die Sauerstoffkonzentration
des Bodens in dem wasserundurchlässigen
und feuchtigkeitsdunstundurchlässigen
Topf eine Variation während
eines Tages, d. h. nach etwa vier Tagen von dem Beginn der Züchtung.
Spezifischer wurde in dieser Messung eine niedrige Sauerstoffkonzentration
nach der Bewässerung
beobachtet, und die Sauerstoffkonzentration in dem Boden nahm graduell
ab, wenn der Zuchtzeitraum anstieg. Im Gegensatz dazu wurde im Wesentlichen
keine Änderung
in der Boden-Sauerstoffkonzentration während eines Tages in dem Fall
des Foliengefäßes zum
gezielten Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst beobachtet, und die
Boden-Sauerstoffkonzentration war immer etwa gleich zu der Sauerstoffkonzentration
in der Luft.
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Weiterhin
nahm, wie aus 10 verstanden werden kann, die
Sauerstoffkonzentration in dem Boden in dem wasserundurchlässigen und
feuchtigkeitsdunstundurchlässigen
Topf beträchtlich
ab, wenn die Züchtzeitdauer
anstieg, und erreichte etwa 40% der Sauerstoffkonzentration in der
Luft nach einer 40-tägigen
Züchtung.
Im Gegensatz dazu wurde in dem Fall des Foliengefäßes zum
gezielten Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst die Sauerstoffkonzentration
in dem Boden etwa bei der gleichen Sauerstoffkonzentration wie in
der Luft aufrecht erhalten. Aus den vorstehenden Experimenten wurde gezeigt,
dass in dem Fall der Züchtung
in dem wasserdurchlässigen
und feuchtigkeitsdunstundurchlässigen
Topf Hohlräume
in dem Boden aufgrund einer Blockierung mit Bewässerungswasser und die Sauerstoffkonzentration
in der Rhizosphäre
in hohem Maße
abnahmen, wodurch eine Züchtung
von Sämlingen
ernsthaft verhindert wurde; aber andererseits wurde Feuchtigkeitsdunst
durch den Wasserdampf in dem Fall des Foliengefäßes zum gezielten Durchlassen
von Feuchtigkeitsdunst zugeführt,
wodurch verhindert wurde, dass die vorstehend erwähnten Probleme
auftraten.
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Beispiel 3
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In
den Zuchtexperimenten in Beispiel 1, worin kleine Tomatensämlinge durch
jeweilige Verwendung des Foliengefäßes zum gezielten Durchlassen
von Feuchtigkeitsdunst, das in Wasser getaucht war, und des wasserundurchlässigen und
feuchtigkeitsdunstundurchlässigen
Topfes (dem jeden Tag 57 ml Wasser durch Bewässerung zugeführt wurden)
gezüchtet
wurden, wurden der Feuchtigkeitsdunstgehalt, EC (elektrische Leitfähigkeit),
pH und der Innengehalt in dem Kompost bei Beginn der Züchtung (Züchtung,
zu Beginn) und nach einer eineinhalb-monatigen Züchtung gemessen. Die erhaltenen
Resultate sind in der folgenden Tabelle 1 gezeigt. In Tabelle 1
bezeichnet in dem Fall der Verwendung einer Folie (experimentelle
Handlung unter Verwendung einer Folie), „nahe einer Wurzel" eine Stelle, die
ein hohe Wurzeldichte zeigt, während „entfernt
von einer Wurzel" eine
Stelle bezeichnet, die eine niedrige Wurzeldichte zeigt. Tabelle 1 (Ionenanalyse durch Verwendung von Wasserextraktion
vom Kompost nach der Züchtung
von kleinen Tomatensämlingen) Feuchtigkeitsgehalt, EC, pH
| Experimentelle
Handlungen | Feuchtigkeitsgehalt
(%) | EC
(mS/cm) | pH |
| Super-Mix
A (Beginn des Experiments) | 74,0 | 0,38 | 6,5 |
| Experimentelle
Handlungen unter Verwendung des Topfes | 80,8 | 0,06 | 7,1 |
| Experimentelle
Handlungen unter Verwendung der Folie (nahe einer Wurzel) | 51,4 | 0,25 | 6,8 |
| Experimentelle
Handlungen unter Verwendung der Folie (entfernt von einer Wurzel) | 35,0 | 0,69 | 6,3 |
Anionen
| Experimentelle
Handlungen | PO4 | NO3 |
| Super-Mix
A (Beginn des Experiments) | 1340 | 1711 |
| Experimentelle
Handlungen unter Verwendung des Topfes | 0 | 0 |
| Experimentelle
Handlungen unter Verwendung der Folie (nahe einer Wurzel) | 293 | 0 |
| Experimentelle
Handlungen unter Verwendung der Folie (entfernt von einer Wurzel) | 747 | 21 |
Kationen
| Experimentelle
Handlungen | Na | NH4 | K | Mg | Ca |
| Super-Mix
A (Beginn des Experiments) | 241 | 86 | 870 | 95 | 737 |
| Experimentelle
Handlungen unter Verwendung des Topfes | 318 | 0 | 0 | 61 | 419 |
| Experimentelle
Handlungen unter Verwendung der Folie (nahe einer Wurzel) | 144 | 7 | 35 | 54 | 425 |
| Experimentelle
Handlungen unter Verwendung der Folie (entfernt von einer Wurzel) | 182 | 110 | 344 | 102 | 626 |
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Der
analytische Wert von Ionen wird durch die Gewichte davon pro 1 kg
an trockenem Boden (mg/kg) dargestellt.
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Wie
aus Tabelle 1 verstanden werden wird, nahm in dem Fall der Verwendung
des wasserundurchlässigen
und feuchtigkeitsundurchlässigen
Topfes (experimentelle Handlung unter Verwendung des Topfes) der Gehalt
an anorganischem Ion basierend auf dem Düngemittel in dem Kompost beträchtlich
nach Vollendung der Züchtung
im Vergleich mit dem in der experimentellen Handlung unter Verwendung
der Folie ab. Solch eine Abnahme deutet an, dass anorganische Ionen
aus dem Topf durch Bewässerung
heraus getragen werden. Andererseits ist in der experimentellen
Handlung unter Verwendung der Folie der Ausfluss von Ionen aufgrund von
Bewässerung
nicht denkbar, und deshalb wird angenommen, dass die Abnahme in
dem Ionengehalt in der Stelle „nahe
der Wurzel" der
Absorption davon durch die Pflanze beizumessen ist.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Wie
vorstehend beschrieben, wird gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Gefäß zum Züchten von Pflanzen
mit einem Aufnahmebereich zum Aufnehmen eines Pflanzenkörpers zur
Verfügung
gestellt; wobei das Gefäß als zumindest
einen Bereich davon einen Bereich zum gezielten Durchlassen von
Feuchtigkeitsdunst aufweist, der verhindert, dass Wasser durch ihn
hindurchtritt, aber Wasserdampf erlaubt hindurchzutreten.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ebenfalls ein Verfahren zum Züchten von
Pflanzen zur Verfü gung,
umfassend:
Bereitstellen eines Gefäßes zum Züchten von Pflanzen mit einem
Aufnahmebereich zum Aufnehmen eines Pflanzenkörpers; wobei das Gefäß als mindestens
einen Bereich davon einen Bereich zum gezielten Durchlassen von
Feuchtigkeitsdunst aufweist, der Wasser hindert, durch ihn hindurchzutreten,
aber Wasserdampf erlaubt hindurchzutreten;
Anordnen einer Haltestütze für einen
Pflanzenkörper
und eines Pflanzenkörpers
im Gefäß; und
Züchten des
Pflanzenkörpers,
während
zumindest der Bereich zum gezielten Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst
in Kontakt mit Wasser gehalten wird.
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Mindestens
einem Teil des Gefäßes zum
Züchten
von Pflanzen gemäß der vorliegenden
Erfindung mit der vorstehend erwähnten
Struktur wird eine „gezielte
Durchlässigkeit
für Feuchtigkeitsdunst" erteilt, d. h. es ist
wasserundurchlässig,
aber wasserdampfdurchlässig.
Dementsprechend kann, wenn solch ein Gefäß in Kontakt mit Wasser platziert
wird, Wasser per se nicht in das Gefäß durch den Bereich zum Durchlassen
von Feuchtigkeitsdunst mit gezielter Feuchtigkeitsdunstdurchlässigkeit
hindurchtreten, aber Wasserdampf kann gezielt in das Gefäß hindurchtreten.
Als ein Resultat kann die relative Feuchte in dem Gefäß zu einem
Grad erhöht
werden, der zu dem Wachstum der Pflanze in dem Gefäß einen
Beitrag leistet.
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In
der vorliegenden Erfindung kann auf der Basis des vorstehend erwähnten gezielten
Durchtritts von Wasserdampf in das Gefäß die Zuführfrequenz und/oder die Menge
an Wasser per se, die einer Pflanze durch eine Maßnahme wie
beispielsweise Bewässerung
zur Verfügung
gestellt wird, zumindest beträchtlich
reduziert werden.
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Zudem
wird in der vorliegenden Erfindung der Feuchtigkeitsgehalt, der
zur Züchtung
einer Pflanze notwendig ist, in der Form von „Wasserdampf" durch den Bereich
zum gezielten Durchlassen von Feuchtigkeitsdunst, wie er vorstehend
beschrieben ist, zugeführt,
und deshalb ist die Qualität
des als die Quelle des Wasserdampfes verwendeten Wassers von geringerer
Bedeutung. In anderen Worten ist es in der vorliegenden Erfindung
möglich,
Wasser, das bis jetzt in einem herkömmlichen Zuchtverfahren schwierig
zu verwenden war, wie beispielsweise Salzwasser (Meerwasser), hartes
Wasser, weiches Wasser und Abwasser zu verwenden.