JP2000287547A

JP2000287547A - 農作物栽培方法および農作物栽培設備

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Publication number: JP2000287547A
Application number: JP11101334A
Authority: JP
Inventors: Yoshisuke Yanase; 善亮柳瀬
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-04-08
Filing date: 1999-04-08
Publication date: 2000-10-17

Abstract

(57)【要約】【課題】栽培床の形成作業、栽培時の諸作業、および
収穫作業が楽であり、農作物を安定して大量生産するこ
とのできる農作物栽培方法および農作物栽培設備を提供
すること。【解決手段】この農作物栽培設備１は、土の搬入側２
５と搬出側２８の間に横設されて農作物Ｆの栽培床とな
る土Ｓを載置するベルトコンベア１２と、ベルトコンベ
ア１２を走行駆動するための駆動軸１０と連結された駆
動手段と、ベルトコンベア１２の走行駆動または駆動停
止のために駆動手段を制御する制御装置とを備えて栽培
ユニット７が構成されるとともに、複数の栽培ユニット
７，７，・・・が上下複数に段配置されている。かかる
農作物栽培設備１によれば、ベルトコンベア１２上に形
成された栽培床で農作物Ｆを栽培したのち、ベルトコン
ベア１２を走行駆動させて搬出側２８から農作物Ｆと栽
培床の土Ｓを搬出するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、農作物を効率よく
栽培する農作物栽培方法および農作物栽培設備に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】農作物の栽培は、露地の土を耕して栽培
床を形成しこの栽培床に種や苗を植えて生育させるの
が、一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、過度の輪作によ
り土のやせた露地が増えている。そこで、やせた土を肥
えた土に替えたいが、良質の土の入手が困難であり現実
的でない。また、栽培する地域や時期により日照量や土
質などの状態が異なるため、農作物の生長がバラツキや
すい。また、水分や栄養分の適切な供給量管理も難しい
ものである。一方で、土を耕す作業、栽培時の手入れ、
あるいは収穫作業はいずれも手間がかかり重労働であ
る。また、露地植えは敷地の一面分にしか栽培できない
ため、一定面積の敷地を有効に活用して農作物を大量生
産することができなかった。

【０００４】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、栽培床の形成作業、栽培時の諸
作業、および収穫作業が楽であり、農作物を安定して大
量生産することのできる農作物栽培方法および農作物栽
培設備の提供を目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る農作物栽培方法は、土の搬入側と搬出
側の間にベルトコンベアを横設し、ベルトコンベア上に
土を載置して栽培床を形成し、ベルトコンベア上の栽培
床で農作物を栽培したのち、ベルトコンベアを走行駆動
させて前記搬出側から農作物と栽培床を搬出する構成に
してある。

【０００６】また、本発明に係る農作物栽培設備は、少
なくとも、土の搬入側と搬出側の間に横設されて農作物
の栽培床となる土を載置するベルトコンベアと、ベルト
コンベアを走行駆動する駆動手段と、ベルトコンベアの
走行駆動または駆動停止のために前記駆動手段を制御す
る制御装置とを備えているものである。

【０００７】そして、本発明に係る別の農作物栽培設備
は、少なくとも、土の搬入側と搬出側の間に横設されて
農作物の栽培床となる土を載置するベルトコンベアと、
ベルトコンベアを走行駆動する駆動手段と、ベルトコン
ベアの走行駆動または駆動停止のために前記駆動手段を
制御する制御装置とを備えて栽培ユニットが構成される
とともに、前記栽培ユニットは上下複数に段配置されて
いるものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳しく説明する。図１は本発明の一実施形態
に係る農作物栽培設備の内部を側面から見た概略構成
図、図２は農作物栽培設備の内部の平面構成図である。
各図において、符号１はこの実施形態による農作物栽培
設備であり、地盤から立設された主柱３により構造補強
された通気性と採光性を有する箱状の建物ケーシング２
を備えている。建物ケーシング２の天板４は水を通さな
い素材で構成されており、当該下面に平板である天井板
５が添設されている。建物ケーシング２内には、例えば
１段平面毎に７基の栽培ユニット７，７，７，・・・が
上下１１段に段配置（合計７７基）され、主柱３に固定
支持されている。また、建物ケーシング２内は栽培ユニ
ット７，７，７，・・・の搬入側２５に上下連通するリ
フト昇降用空間２６が形成され、搬出側２８にも上下連
通するリフト昇降用空間２９が形成されている。

【０００９】それぞれの栽培ユニット７は、農作物Ｆの
栽培床となる土Ｓを載置する無端状のベルトコンベア１
２と、ベルトコンベア１２を走行駆動させる電動機など
の駆動手段６１（図４，５参照）と、駆動手段６１の動
作を制御してベルトコンベア１２を走行駆動または駆動
停止させる制御装置５０（図５参照）とから、主に構成
されている。ベルトコンベア１２は、土の搬入側２５に
おいて建物ケーシング２に枢支されたローラ９と、搬出
側２８で建物ケーシング２に枢支されたローラ１１との
間に架け回しにより横設されている。ローラ１１の駆動
軸１０は前記の駆動手段６１と駆動連結されている。上
記したベルトコンベア１２の材質は、土Ｓを通過させる
ことなく載置保持できるものであれば、特に限定されな
いが、例えば通気性ベルトが好適である。

【００１０】前記のリフト昇降用空間２６には土Ｓや種
苗などを運搬昇降する搬入用エレベータ３４が配備さ
れ、この搬入用エレベータ３４は建物ケーシング２の上
面に設置されたリフトモータ３１の駆動軸３２によりワ
イヤ３３が巻き上げられて昇降するようになっている。
一方、リフト昇降用空間２９にも搬出用エレベータ３８
が配備されている。搬出用エレベータ３８はリフトモー
タ３５の駆動軸３６によりワイヤ３７が巻き上げられて
昇降するようになっている。搬出用エレベータ３８は下
部に土Ｓを収受する土回収部４０を有し、上部に農作物
Ｆを収受する農作物収容部３９が設けられている。すな
わち、ベルトコンベア１２からの農作物Ｆは搬出用エレ
ベータ３８の受部４１上方の開口から農作物収容部３９
へ収容され、ベルトコンベア１２からの土Ｓおよび根Ｒ
は受部４２上方の開口から土回収部４０へ回収されるよ
うになっている。

【００１１】そして、栽培用の土Ｓや種苗などを搬入用
エレベータ３４へ載せるための搬入口２７が、リフト昇
降用空間２６下部の建物ケーシング２に設けられてい
る。リフト昇降用空間２９下部の建物ケーシング２に
は、搬出用エレベータ３８に回収された農作物Ｆや土Ｓ
をケーシング外へ搬出するための搬出口３０が設けられ
ている。

【００１２】各栽培ユニット７の直下位置には、それぞ
れ天井板６が配備され主柱３に支持されている。天井板
６の下面には、例えば天井板６毎に４９基（縦７基×横
７基）の昼光灯８，８，８，・・・が設置されている。
ある階の平面において栽培ユニット７，７間はそれぞれ
作業用通路１５となっている。作業用通路１５の上方を
栽培ユニット７の長手方向に沿って走行する作業用台車
１４が、２基の栽培ユニット７，７に一台の割合で配備
されている。かかる作業用台車１４は自走式でも手押し
式でも構わない。

【００１３】そして、ベルトコンベア１２の直下には、
図３および図４に示すように、ベルトコンベア１２を走
行可能に支持する載置板部２２が設けられている。ま
た、栽培ユニット７の搬入側２５近傍位置以外および搬
出側２８近傍位置以外の部分には、ベルトコンベア１２
の両側面に沿って一対の支持板部１６，１６が載置板部
２２上に立設されている。各支持板部１６，１６の内側
には一対の傾斜板２１，２１が対面配置されている。こ
れらの傾斜板２１，２１は上部になるほど互いに離れる
ように傾斜配置されている。

【００１４】かかる傾斜板２１，２１が存在する部分に
おいて、ベルトコンベア１２は正面視中央部分が載置板
部２２の上面に接し左右縁部が傾斜板２１，２１に接す
ることにより正面視略Ｕ字状に保持されている。このよ
うに略Ｕ字状に保持されたベルトコンベア１２上に土Ｓ
が収容されて栽培床２３が形成されるのである。一方、
搬入側２５近傍位置および搬出側２８近傍位置では傾斜
板２１，２１が存在しないので、ベルトコンベア１２は
平坦な載置板部２２およびローラ９，１１上を平面に展
開された状態で搬送される。因みに、ここで用いられる
ベルトコンベア１２の幅は展開した状態で８０〜９０ｃ
ｍ程度である。

【００１５】また、作業用通路１５をはさんで対峙する
支持板部１６，１６の各上面には、作業用台車１４の脚
下端に枢支された車輪１８，１８を支持して走行させる
レール１７，１７が設けられている。これらのレール１
７，１７も栽培ユニット７の長手方向に沿って配備され
ている。また、栽培床２３へ散水するための散水管２
０，２０がベルトコンベア１２の両側に沿って配置さ
れ、支柱１９，１９を介して支持板部１６，１６に支持
されている。

【００１６】他方、搬出側２８における各ベルトコンベ
ア１２の直上には、農作物収穫手段となるカッター刃１
３が配備されている。カッター刃１３は、例えば農作物
Ｆと根Ｒの境界部分で切断できる高さ位置に設置されて
いる。カッター刃１３の後端は搬出用エレベータ３８が
所定の回収位置まで昇降してきたときの受部４１の先端
と対面する高さ位置に設定されている。かかる位置関係
によって、カッター刃１３により切断された農作物Ｆは
確実に農作物収容部３９へ回収されるようになってい
る。また、天井板６の後端部６ａは下向きに彎曲してい
て、所定位置にある搬出用エレベータ３８の受部４２の
先端と対面するようになっている。これにより、ベルト
コンベア１２から落下してきた土Ｓや根Ｒを下段の栽培
ユニット７上に散乱させないようになっている。

【００１７】上記した農作物栽培設備１は、図５に示す
制御装置５０により制御される。この制御装置５０はマ
イクロコンピュータなどにより具現化される中央演算装
置ＣＰＵを中心として構成され、その入力側にキーボー
ドやマウスなどの入力装置５１、栽培ユニット７毎の栽
培環境の温度を検出する温度センサ５２，５２，・・
・、前記栽培環境の湿度を検出する湿度センサ５３，５
３，・・・、前記栽培環境の光量を検出する照度計５
４，５４，・・・が入出力ポートＩ／Ｏを介して信号接
続されている。

【００１８】また、中央演算装置ＣＰＵの出力側には、
各昼光灯８，８，・・・、リフトモータ３１、リフトモ
ータ３５、各ベルトコンベア１２用の駆動手段６１，６
１，・・・、各散水管２０用の水路絞り弁６２，６２，
・・・、各階用の投光器６３，６３，・・・、バーナ６
４、各階用の送風機６５，６５，・・・、給水ポンプ５
５が入出力ポートＩ／Ｏを介して作動制御可能に信号接
続されている。また、中央演算装置ＣＰＵは内部タイマ
Ｔを有しており、各種データを記憶する読み書き自在の
メモリＭと信号接続されている。

【００１９】前記の給水ポンプ５５は吸込側が貯水タン
ク５６と配管接続され、吐出側が水路絞り弁６２を介し
て前記の散水管２０と配管接続されている。貯水タンク
５６はその上面に雨水を収受する集水部５７が形成さ
れ、集水部５７で集められた雨水は導水管５８を通って
タンク内に貯留される。貯水タンク５６内にはケナフ
（豪州産の草木）を蒸し焼きにして得た炭５９が収容さ
れている。このケナフ炭５９は入手容易で安価であり、
タンク内に貯留した水６０から有害物質や臭気成分を吸
着除去して建物ケーシング２内での栽培阻害や臭気発生
を未然に防ぐようになっている。

【００２０】前記の水路絞り弁６２は、各栽培ユニット
７のそれぞれの散水管２０の手前に介設された通水量可
変の弁であり、制御装置５０からの指令信号により弁開
度が制御される。また、前記の投光器６３は、各階毎に
建物ケーシング２内の側面近傍、または搬入側２５や搬
出側２８に配備され、昼光灯８，８，・・・では足りな
い光量を補充するために制御装置５０からの指令信号に
より制御される。

【００２１】そして、前記の加熱機６４は、回収した土
Ｓを高温に加熱して土Ｓ内の有機物を焼却したり有害菌
を殺菌するために用いられ、例えば電気ヒータや灯油バ
ーナなどからなっている。加熱機６４の熱量は制御装置
５０からの指令信号により電力量（または灯油量）を調
整して制御される。また、前記の送風機６５は、各栽培
ユニット７毎の栽培環境を自然に近づけるように風を送
るものであり、制御装置５０からの１／ｆゆらぎ（ｆは
インバータ周波数であり可変）の指令信号により風の強
弱を変化させるようになっている。

【００２２】引続き、本実施形態の農作物栽培設備１に
より農作物Ｆを栽培する態様について説明する。ここで
は、農作物Ｆとしてキャベツの栽培例を示す。まず、作
業員が入力装置５１から農作物の品種、生産目標量、使
用する栽培ユニット７の識別番号などの指定データを入
力すると、これらの指定データは制御装置５０の中央演
算装置ＣＰＵに取り込まれる。中央演算装置ＣＰＵは、
指定された栽培ユニット７のベルトコンベア１２を搬出
側２８に向けてゆっくりと走行させる。次に、ゆっくり
と走行するベルトコンベア１２上に建物ケーシング２の
搬入側２５から土Ｓが搬入されて載置され、傾斜板２
１，２１の存在する部分で栽培床２３が形成される。栽
培床２３における土Ｓの最適厚さは農作物の種類により
異なるが、例えばキャベツの場合は２０〜２５ｃｍ程度
が好適である。栽培床２３の形成が終わると、中央演算
装置ＣＰＵはベルトコンベア１２を駆動停止させる。次
に、作業員は作業用台車１４を利用してキャベツの苗を
栽培床２３に植えていく。尚、栽培に際して、蜂を建物
ケーシング２内に放しておくと好都合である。蜂は花粉
の受粉を助ける役割をし、ある種の害虫に対しては有効
な天敵となるからである。このようにして、ベルトコン
ベア１２上の栽培床２３で苗が栽培されて農作物Ｆに育
つのである。このとき、温度センサ５２、湿度センサ５
３、照度計５４により検出した栽培環境の温度、湿度、
光量に係るそれぞれの検出データが自動的に中央演算装
置ＣＰＵに取り込まれる。すると、中央演算装置ＣＰＵ
は上記の指定データと検出データを基づいて、昼光灯
８，８，・・・、リフトモータ３１、リフトモータ３
５、駆動手段６１，６１，・・・、水路絞り弁６２，６
２，・・・、投光器６３，６３，・・・、加熱機６４、
または、送風機６５，６５，・・・などを、必要に応じ
て作動制御する。

【００２３】その後、農作物Ｆが十分に生長して収穫時
期を迎えたとき、制御装置５０からの指令信号によりベ
ルトコンベア１２が搬出側２８に向けて走行駆動する。
すると、農作物Ｆと根Ｒがカッター刃１３により分断さ
れる。分断された農作物Ｆは搬出用エレベータ３８の農
作物収容部３９へ落下し、土Ｓおよび根Ｒは土回収部４
０へ落下する。

【００２４】この場合、ベルトコンベア１２から落下し
た土Ｓは比較的多くの水分を含んでいて粘り気があるた
め、ほこりが立ちにくい。そのうえ、土Ｓは落下時にバ
ラバラとなって空気が隅々まで入るため、良質の土Ｓに
再生され易くなる。尚、回収された土Ｓは劣化が軽度で
あれば、そのまま搬入側２５へ戻して再使用することが
できる。その場合でも、土Ｓ内に残った根Ｒは有用な肥
やしとなって利用される。

【００２５】建物ケーシング２から搬出された土Ｓは加
熱機６４により高温焼成されて、有機物が分解除去され
有害菌が殺菌される。加熱処理された土Ｓはあらためて
必須の有機質養分や無機質養分が添加されたのち、有用
な微生物が繁殖可能な温度に保持される。このように再
生処理された培養土は搬入口２７から搬入用エレベータ
３４へ搬入され各栽培ユニット７に供給されて再使用さ
れる。

【００２６】この農作物栽培設備１に適用される農作物
Ｆとしては、特に限定されないが、例えばキャベツ、レ
タス、白菜、葉ネギ、トマト、豆などが挙げられる。ま
た、農作物栽培設備１では、根の部分が食される例えば
ニンジンなども栽培可能であり、その場合は搬出の際に
土Ｓからニンジンを分別して回収すればよい。

【００２７】従って、この農作物栽培設備１によれば、
栽培床２３の形成のための土入れ作業が、ベルトコンベ
ア１２を送りながら搬入側２５から土Ｓをベルトコンベ
ア１２上に載せるだけで済む。一方、栽培後の収穫にあ
たってはベルトコンベア１２を送るだけで、農作物Ｆお
よび栽培床２３（土Ｓ）を搬出側２８から搬出すること
ができる。これにより、栽培時の諸作業や収穫作業が格
段と楽になる。そのため、少ない人数で栽培作業や収穫
作業をまかなうことができる。また、栽培床２３の土Ｓ
は落下時にバラバラとなるので、十分な空気を送り込め
て土の質を回復することができ、露地植えのような輪作
による土の傷みを生じない。

【００２８】また、農作物Ｆの種類に応じて、あるいは
農作物Ｆの生育具合や栽培床２３の状態に基づいて、所
望の給水量と栄養補給量、あるいは光量や照射時間およ
び照射時刻をコントロールすることができる。従って、
天候に左右されず栽培でき、生長度合いも一定に揃える
ことができて、農作物Ｆの安定供給に多大なる貢献をす
る。そして、雨水を貯水タンク５６に貯めて給水に利用
するので、水６０の有効利用が図れる。また、複数の栽
培ユニット７，７，・・・が上下複数に段配置されてい
るので、小さな敷地面積であっても当該敷地を有効に活
用して、単位敷地面積あたりに大量の農作物Ｆを生産す
ることができる。

【００２９】尚、上記の実施形態では、農作物が生育す
るまでベルトコンベア１２を停止させたままとし、収穫
時にベルトコンベア１２を比較的速く走行させて、農作
物Ｆ、根Ｒ、土Ｓを回収するようにしたが、本発明はか
かる態様に限定されない。例えば、搬入側２５から搬出
側２８まで搬送される間に農作物Ｆが十分生長するよう
に、ベルトコンベア１２の走行速度を極端に遅くしても
構わない。

【００３０】また、上記では、複数基の栽培ユニット
７，７，・・・を有する農作物栽培設備１を例示した
が、それに限るものでなく、栽培ユニット相当の構成が
たとえ１基分であっても、本発明の農作物栽培設備は実
現される。

【００３１】そして、土の搬入手段は上述した搬入用エ
レベータ３４に限らず、例えば土移送用の硬質ホースを
ベルトコンベア１２の搬入側近傍まで配設し、土を空気
圧送やスクリュー駆動などにより前記硬質ホースを通し
てベルトコンベア１２上に供給するようにしてもよい。

【００３２】また、上記の例において、制御装置は全て
の栽培ユニット７，７，７，・・・に共用される一台の
制御装置５０（図５参照）を例示したが、各栽培ユニッ
ト７毎に個別の制御装置をそれぞれ用意しても構わな
い。

【００３３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る農作物
栽培方法によれば、栽培床形成のための土入れ作業は走
行するベルトコンベア上に搬入側から土を載せるだけで
済む。そして、栽培床の形成されたベルトコンベア上で
農作物を栽培することができる。収穫時はベルトコンベ
アを走行駆動させるだけで搬出側から農作物と栽培床が
搬出されるので、収穫作業も楽に行えるのである。

【００３４】また、本発明に係る農作物栽培設備によれ
ば、前述した農作物栽培方法による作用・効果を具現化
することができる。

【００３５】そして、本発明に係る別の農作物栽培設備
によれば、少なくとも、ベルトコンベアと、駆動手段
と、制御装置とを備えて成る栽培ユニットが上下複数に
段配置されているので、小さな敷地面積であっても当該
敷地を有効に活用して、単位敷地面積あたりに大量の農
作物を安定して生産することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る農作物栽培設備の内
部を側面から見た概略構成図である。

【図２】農作物栽培設備の内部の平面構成図である。

【図３】農作物栽培設備の内部を正面から見た正断面図
である。

【図４】栽培ユニットの搬出部近傍を側面から見た概略
構成図である。

【図５】農作物栽培設備の制御系統を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１農作物栽培設備７栽培ユニット１０駆動軸１２ベルトコンベア２３栽培床２５搬入側２８搬出側３８搬出用エレベータ５０制御装置６１駆動手段Ｆ農作物Ｓ土

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】土の搬入側と搬出側の間にベルトコンベ
アを横設し、ベルトコンベア上に土を載置して栽培床を
形成し、ベルトコンベア上の栽培床で農作物を栽培した
のち、ベルトコンベアを走行駆動させて前記搬出側から
農作物と栽培床を搬出することを特徴とする農作物栽培
方法。
【請求項２】少なくとも、土の搬入側と搬出側の間に
横設されて農作物の栽培床となる土を載置するベルトコ
ンベアと、ベルトコンベアを走行駆動する駆動手段と、
ベルトコンベアの走行駆動または駆動停止のために前記
駆動手段を制御する制御装置とを備えていることを特徴
とする農作物栽培設備。
【請求項３】少なくとも、土の搬入側と搬出側の間に
横設されて農作物の栽培床となる土を載置するベルトコ
ンベアと、ベルトコンベアを走行駆動する駆動手段と、
ベルトコンベアの走行駆動または駆動停止のために前記
駆動手段を制御する制御装置とを備えて栽培ユニットが
構成されるとともに、前記栽培ユニットは上下複数に段
配置されていることを特徴とする農作物栽培設備。