JP2002000097A - 作物栽培方法及び生育対応肥料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容易かつ的確に前記栽培環境の最適化を実現
可能な作物栽培方法、及びこの作物栽培方法を提供する 【解決手段】 養液によって作物に養分と水分とを供給
する作物栽培方法であって、前記作物の夫々の生育段階
において、前記作物による養分吸収特性を測定する第１
工程、前記第１工程において測定された先の生育段階に
おける前記養分吸特性に基づいて、当該生育段階におけ
る供給養液特性を決定する第２工程、前記第２工程にお
いて決定された前記供給養液特性に基づく養液を、当該
生育段階で供給する第３工程とからなる作物栽培方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、養液によって作物
に養分と水分とを供給する作物栽培方法、並びに養液に
よって作物に養分と水分とを供給する作物栽培方法に用
いるための生育対応肥料に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、イチゴをはじめとする作物を栽培
する方法として、水分と養分を含んだ養液と接触可能に
前記作物を固定し、前記養液から前記作物に水分と養分
を供給して肥培管理する作物栽培方法が知られていた。
このような作物栽培方法としては、古典的には、前記作
物を収容する栽培部を地面から隔離して設けて前記栽培
部に前記養液を満たし、前記作物の根部を前記養液に浸
漬する水耕栽培法が知られている。また、前記栽培部に
固形培地を充填して、前記作物の根部を前記固形培地で
支持し、この固形培地に前記養液を供給（灌水）する養
液栽培法も知られている。この固形培地は、透水性に優
れた養液栽培用培地（ロックウール、ピートモス、ヤシ
殻、砂、礫など）を用いる場合もあり（狭義の養液栽培
方法）、また、後述する露地栽培法に用いる養分、有機
分、保水性、保肥性に富んだ土壌を用いる場合もある
（土壌培地耕法）。更に、近年、土壌をそのまま露地に
置いた状態で固形培地として用いる露地栽培法において
も、養分を前記養液のかたちで追加供給して肥培管理す
ることが試みられている。上述した何れの栽培方法にお
いても、前記作物に前記養分を供給するための肥培管理
が、作物の生育、収穫物の品質・収量に大きな影響を与
えるため、重要視されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
作物栽培方法における肥培管理は、既に確立された肥培
管理方法を単に追従するものが多く、その肥培管理方法
を確立するための試験栽培環境と前記作物を栽培する実
際の栽培環境との相違が生じることが多かった。そし
て、この相違が原因となって、前記作物の生育状況や収
穫物の品質・収量が予想されるものと合致せず、多くの
場合、生産性の低下が起こっていた。さらに、従来は、
同一の組成の養液を長期間に亘って供給しつづけること
によって、前記作物による養分吸収と、前記養液による
前記培地への養分供給とのバランスが崩れて、前記作物
による吸収率の低い養分が溶液中に蓄積することが知ら
れていた。このような状態に陥ると、前記培地中に存在
する溶液（毛管水）のｐＨが徐々に変化するという問題
点があった。例えば、前記養液中の硝酸態窒素、リン酸
などは前記作物によって比較的吸収され易く、これに比
して、カルシウム、マグネシウムは溶液中に残存して蓄
積し易い。このような場合、前記養液のｐＨは、前記カ
ルシウム、マグネシウムの蓄積に伴って上昇し、前記作
物が溶液中の養分を吸収するのに適したｐＨ域（例え
ば、イチゴであれば、ｐＨ５．５〜６．５）を外れて、
養分吸収不良による栄養障害が起こる虞れがあった。

【０００４】ここで、実際の栽培環境を考慮して更に緻
密な肥培管理をするとすれば、前記確立された肥培管理
方法を改変することになり、高度な判断を求められるこ
とになる。しかし、このような高度な判断は、生産者の
経験や勘といった技能に依るところが大きく、その都度
手探りに近い状態で判断しなければならなかった。従っ
て、定性的・定量的に明確な判断基準が確立されていな
いので熟練を要し、また、手間がかかったり、改善され
ない場合もあるという問題点があった。例えば、栽培し
ている作物の一部をサンプリングして、そのサンプルに
含まれる元素や化合物の存在比や存在濃度から前記作物
の生育状態を客観的に診断する方法も提案されている
が、非破壊的で簡便な方法は未だ確立されていなかっ
た。

【０００５】従って、本発明の目的は、上記欠点に鑑
み、容易かつ的確に前記栽培環境の最適化を実現可能な
作物栽培方法、及びこの作物栽培方法に基づく生育対応
肥料を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明の作物栽培方法の第１特徴手段は、請求項１に
記載してあるように、養液によって作物に養分と水分と
を供給する作物栽培方法であって、前記作物の夫々の生
育段階において、前記作物による養分吸収特性を測定す
る第１工程、前記第１工程において測定された先の生育
段階における前記養分吸特性に基づいて、当該生育段階
における供給養液特性を決定する第２工程、前記第２工
程において決定された前記供給養液特性に基づく養液
を、当該生育段階で供給する第３工程とからなる点にあ
る。または、この目的を達成するための本発明の作物栽
培方法の第２特徴手段は、請求項２に記載してあるよう
に、養液によって作物に養分と水分とを供給する作物栽
培方法であって、前記作物の夫々の生育段階において、
前記作物による養分吸収特性を測定する第１工程、前記
第１工程において測定された前記養分吸特性に基づい
て、当該生育段階における供給養液特性を決定する第２
工程、前記第１及び第２工程の実験栽培工程において決
定された各生育段階の供給養液特性に基づく養液を、実
際に対応する生育段階で供給する第３工程とからなる点
にある。前記第２特徴手段において、請求項３に記載し
てあるように、前記第１工程において、少なくとも１以
上の前記作物の生育指標を測定し、この生育指標と前記
養分吸収特性との相関関係を求め、前記第３工程におけ
る各生育段階を、前記生育指標に基づいて特定してもよ
い。この目的を達成するための本発明の生育対応肥料の
特徴構成は、請求項４に記載してあるように、養液によ
って作物に養分と水分とを供給する作物栽培方法に用い
るための生育対応肥料であって、相異なる組成を有する
複数の養液基剤からなり、夫々の養液基剤は、前記作物
の育成過程を複数の生育段階に分割したときの夫々の生
育段階に対応して選択されるものであって、前記作物の
夫々の生育段階における養分吸収特性に基づいて、対応
する養液基剤の組成を決定した点にある。なお、前記
「組成」とは、各養分の存在比、存在濃度をいうものと
する。そして、これらの作用効果は、以下の通りであ
る。

【０００７】本願発明者らは、前記作物の状態を容易か
つ客観的に把握するため、定性的・定量的指標を確立す
べく鋭意研究を行なった結果、一定期間内に前記作物が
吸収したものと推定される養分量（養分吸収推定量）と
相関がみられる前記作物の生育指標が存在することを見
出した。例えば、前記養分吸収推定量（単位重量の土壌
あたりの単位時間における養分吸収量）と作物の生育指
標のひとつである出葉速度（一定期間における新葉の展
開枚数）との関係に着目すると、図２に示すように、前
記養分吸収推定量が高かった生育段階においては前記出
葉速度も高く、また、前記養分吸収推定量が低かった生
育段階においては前記出葉速度も低く、緊密な相関関係
が存在することがわかる。この関係からすると、前記作
物が吸収可能な量以上の養分を供給する必要性が低いよ
うに思われる。そして、発明者らは、かかる新知見に基
づいて本発明に想到した。

【０００８】つまり、請求項１に記載してあるように、
本発明に係る作物栽培方法は、水耕栽培、養液栽培、露
地栽培の何れであっても、養液によって作物に養分と水
分とを供給するものであれば採用可能な作物栽培方法で
ある。前記第１工程において、前記作物の育成過程を、
複数の生育段階に分割するのは、この生育段階毎に前記
養液の養液特性（供給量と養分組成）を見直して、最適
化するためである。ここで、その見直しの指標として、
前記新知見に基づいて前記作物による養分吸収特性を選
択したので、前記作物の生育状況を容易かつ客観的に把
握可能となった。前記第１工程において夫々の生育段階
における前記作物による養分吸収特性を測定した後、前
記第２生育段階において、先の生育段階における前記養
分吸特性に基づいて、前記作物による夫々の養分の利用
率等を算出すれば、欠乏しがちな養分や過剰に投与して
いる養分の種類がわかる。前記欠乏しがちな養分を、次
の生育段階において増量して投与すれば、前記作物の生
育が促進され易くなる。また、過剰に投与している養分
を減量して投与すれば、前記作物の根圏に存在する養液
や土壌溶液のイオンバランスを是正することができ、こ
れによって前記根圏における養分吸収阻害を抑制するこ
とができる。かかる点に考慮して、前記養液の組成を調
整して、当該生育段階において供給する養液の特性（供
給養液特性）を決定し、前記第３工程において、前記供
給養液特性に基づく養液を供給すれば、実際の栽培環境
に最も適した肥培管理を実現することができる。しか
も、本法は、従来法のように、熟練者の技能を要するも
のではない。また、作物そのものをサンプリングするも
のでもないので、非破壊的である。

【０００９】また、請求項２に記載してあるように、養
液によって作物に養分と水分とを供給する作物栽培方法
にあって、第１及び第２工程から構成される実験栽培工
程を設けると、前記作物を所定の栽培条件で栽培したと
きの育成過程における養液特性の履歴を予め得ることが
できる。ここでは、第１工程で、前記作物の夫々の生育
段階において、前記作物による養分吸収特性を測定し、
第２工程で、前記第１工程において測定された前記養分
吸特性に基づいて、当該生育段階における供給養液特性
を決定する。この供給養分特性は、夫々の生育段階毎
に、前記作物の生育に最適化されている。そして、第３
工程において、前記第１及び２工程の実験栽培工程にお
いて決定された夫々の生育段階の供給養液特性に基づく
養液を、実際に対応する生育段階で供給すると、前記履
歴を得たときと同様な栽培条件の場合、その養液特性の
履歴にしたがって肥培管理することによって、容易に、
作物の生産性が向上したり、品質が向上したりするもの
と考えられる。なお、前記「同様な栽培条件」とは、例
えば、培地・栽培装置の構成、初発養液の養液特性、栽
培場所、栽培品種などから選ばれる複数の条件が実質的
に同一範囲内にあると、生産者が認識できる条件であ
る。かかる履歴の効率的な利用を図るとすれば、例え
ば、栽培装置、養液、培地等を同一商品で統一するのが
好ましい。

【００１０】また、請求項２に記載の作物栽培方法に基
づいて実際に肥培管理をすると、実質的に同一な生育環
境であると思っていても、栽培環境の微妙な相違から、
前記実験栽培工程における前記作物の生育速度との誤差
が出ることも想定される。これは、前記作物栽培方法の
前記生育段階を期間で機械的に区切っているので、実際
の生育段階とのずれに対応し難いからである。このよう
な事態が生じた場合には、前記生育段階の進行速度を実
際の進行速度に補正することによって、解消することが
できると考えられる。そこで、請求項３に記載してある
ように、請求項２に記載の作物栽培方法に基づいて前記
養分吸収特性の履歴が得る際に、前記第１工程におい
て、前記養分吸収特性とは異なる少なくとも１以上の前
記作物の生育指標を測定して、この生育指標と前記養分
吸収特性との相関関係を求めておけば、この生育指標の
推移から、各生育段階における前記作物の生育の度合い
を推定することができる。そして、前記相関関係から導
き出される前記生育指標の値と前記生育指標の実測値と
を比較すれば、前記作物の生育状態が前記履歴を得たと
きの作物の生育状態からどの程度逸脱しているかを診断
することができる。これに基づいて、前記第３工程にお
ける前記生育段階が、実際にはどの段階にあるかを特定
し、その生育段階に対応する前記供給養液特性に基づい
て灌水することができる。このようにすると、更に、前
記作物の成長に合わせて、前記養液による肥培管理を最
適化することができる。

【００１１】また、前記作物の各生育段階に最適化した
養液を予め調製しておくとすれば、請求項４に記載して
あるように、養液によって作物に養分と水分とを供給す
る作物栽培方法に用いるための生育対応肥料とすること
ができる。この生育対応肥料は、相異なる組成を有する
複数の養液基剤から構成することができ、夫々の養液基
剤は、前記作物の育成過程を複数の生育段階に分割した
ときの夫々の生育段階に最適化した養分バランスで各養
分を含んでいるものであって、対応する生育段階におい
て選択され使用される。ここで、一般的に商業的に大量
に使用される養液は、使用に供する濃度で供給すると運
搬、保存などに不便であるので、所望の養分組成を実現
可能な養分バランスを有する各種養分を混合した濃縮液
や固形物として供給され、これを希釈・溶解することで
所望の養液を調製可能に構成される。従って、本明細書
においては、これを考慮して、前記「養液基剤」という
文言を、前記濃縮液、前記固形物、そのまま使用可能な
組成の溶液を含めたものであると解釈する。そして、前
記夫々の養液基剤の組成は、前記作物の夫々の生育段階
における養分吸収特性に基づいて決定すればよい。例え
ば、前記養分吸収特性は、前記作物の夫々の生育段階に
おいて測定すればよい。または、前記生育指標と前記養
分吸収特性との相関関係を求めておいて、この相関関係
に基づいて、各生育段階における前記生育指標の値から
対応する養分吸収特性を概算してもよい。

【００１２】尚、図面は単に参酌のみに利用したもので
あって、本発明は図面に限定されるものではない。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。尚、本実施例では、イチゴの栽培
に最適化した高設栽培装置を例に挙げて説明する。本発
明を実施するための高設栽培装置は、図１に示すよう
に、支持台１０の上部に、培地２６を収容して作物を栽
培するための栽培部２２を形成したものである。前記栽
培部２２の形状は、１対の縦フレーム１１を横フレーム
１３で連結して形成される支持ユニット１４の前記横フ
レーム１３の長さと、前記支持ユニット１４を複数並設
して隣接する前記支持ユニット間に亘って配設される一
対の側壁形成部材の長さを任意に設定することによっ
て、所望の形状とする。なお、前記縦フレーム１１は、
フレームベース４を用いて地面に対して固定されてい
る。

【００１４】前記栽培部２２の底面は、底面形成部材と
してのポリプロピレン製ネット構造体２１（降伏点強度
が２４５０〜７８４５Ｎ／ｍであり、目合が３〜１０ｍ
ｍのものが好ましい。例えば、トリカルネットＮ−５９
８（供給元：タキロン株式会社）を、前記横フレーム１
３を連結して底部を補強する連結フレーム１５上に敷設
して形成することで、培地２６を保持可能でありなが
ら、透水性且つ通気性が良好なものとなっている。ま
た、前記栽培部２２の壁面は、前記ネット構造体２１
を、側壁形成部材としてのポリプロピレン製のダンボー
ル様板状体１８を経由して、前記板状体１８の外側方に
延出させて形成してある。前記縦フレーム１１には、側
壁形成部材押さえ部材２４が着脱可能に係合しており、
上方に開口した断面コの字型の係止部に前記板状体１８
の下端部が嵌合して、前記板状体１８の位置を固定す
る。また、前記縦フレーム１１には、取付部１９が略水
平方向に突設されていて、ここに、固定部材２３の連結
部を着脱自在に密に嵌合することができる。この固定部
材２３は、前記栽培部２２の側面を補強するために設け
られていると共に、前記ネット構造体２１に端部の前記
栽培部２２外側方に延出した部分（延出部）２５を作物
の一部を載置可能に湾曲形成したものを、前記固定部材
２３と前記板状体１８との間に挟んで固定する機能も有
する。特に、前記延出部を上に凸のループ状に成形し
て、これを前記固定部材２３で保持して固定すると、イ
チゴの果梗をそのループの曲線に沿って懸架することが
でき、また、前記延出部２５がネットであるので、前記
果実と延出部とが直接接触する面積が小さく、通気性も
良好であるので、前記果実を傷め難い。前記板状体１８
の前記栽培部２２の外側方にあたる面には、反射部とし
てのアルミ箔等の反射シート２０を貼設してあり、この
反射光はネットの間隙を通過して、その上に載置された
イチゴ果実の裏面にまで万遍なく光が届くようにしてあ
る。

【００１５】前記培地２６を構成する無機土壌培土は、
前記土壌培地耕法に用いる培地のように自身が養分に富
むものでもなく、また前記固形肥料を含んでいるもので
もないので、前記作物の生育に必要な養分は外部から養
液として供給する。加えて、前記無機土壌培土は、従来
の養液栽培用培地と比べて土壌間隙の毛管水量が大き
い、即ち、易効性有効水分保持力が高いものである。ま
た、灌水された養液と前記無機土壌培土との間でのイオ
ン交換量が把握できる程度の範囲で保肥性も有してい
る。このような性質を有する培地２６としては、例え
ば、くん炭、バーミキュライト、ボラ、粘度質の山土、
サツマ土、鹿沼土などが該当し、これらを単独、或いは
組み合わせて使用すればよい。また、前記培地２６中に
は、上端が開放した筒状の素焼きのカップ（ポーラスカ
ップ）を、この中に浸入してきた液（土壌溶液）を採取
可能に埋め込むことができる。前記土壌間隙の毛管水の
イオン濃度及びｐＨは、この土壌溶液を分析して求めら
れる（ポーラスカップ法）。

【００１６】前記高設栽培装置は、更に、灌水制御手段
５を備えており、図１に示すように、前記栽培部２２に
培地２６を収容した状態で、この培地２６表面に点滴型
等の給液チューブ５５を敷設してある。前記灌水制御手
段５の制御に基づいて、前記給液チューブ５５を通じ
て、前記培地２６に前記養液を供給することができる。
詳しくは、前記灌水制御手段５は、灌水制御に必要な情
報を入力するための入力部５１を設けてある。前記入力
部５１から得られた情報は前記養液特性を決定する演算
部５２に出力され、ここで、既に蓄積された情報を格納
する入出力可能な記憶部５３にから得られる情報との対
応関係に基づいて、次の生育段階における前記養液の組
成と供給量を決定する。前記演算部５２の決定は灌水装
置５４に出力され、この決定に基づいて、前記灌水装置
５４は、前記養液の組成を調製し、 決定された供給量で
前記給液チューブ５５に供給する。また、このように前
記入力部５１に入力された情報は、必要に応じて前記記
憶部５３に蓄積され、これ以降の前記養液特性の決定に
際して随時利用される。

【００１７】また、前記栽培部２２を通過した余剰な前
記養液は、前記栽培部２２の下方に、排水回収部３を設
けて回収する。この排水回収部３は、可撓性を有する板
状の樋部材３６を、可撓性を有するＵ字型の樋部材支持
台３３によって支持して、幅を可変に形成した排水露３
７を形成してある。このように構成してあるので、前記
縦フレーム１１の幅に合わせて前記排水露３７の幅を変
更することができる。回収された余剰な養液は、その量
と含有養分濃度を測定して廃棄する。

【００１８】前記「灌水制御に必要な情報」は、前記養
液の組成・灌水量、培地の容量（重量）・容水量、前記
土壌溶液の養分組成、前記余剰な養液の回収量と含有養
分濃度等から適宜必要な項目を選択する。これらの情報
は、サンプリングして分析した結果を生産者が前記入力
部５１に入力すればよい。または、自動的に測定する計
量計・分析計を、前記ポーラスカップ６、前記余剰な養
液の回収先に設置し、この計量計・分析計による測定の
結果を前記入力部５１に転送する転送手段を設けて、自
動的にサンプリングしてもよい。

【００１９】ここで、培地として、保水性と保肥性のあ
る前記培地２６を採用してあれば、前記培地２６の土壌
間隙に前記高設栽培用養液が大量に滞留し、水分や養分
が長期に亘り保蔵されることから、この養分や水分の保
蔵分を考慮して、前記高設栽培用養液の濃度と添加量で
肥培管理ができ、例えば、前記培地２６の圃場容水量を
維持するように養液を供給すれば、余剰な養液が発生し
ないような肥培管理も可能になる。このように肥培管理
をするとすれば、前記余剰な養液に関する情報は考慮し
なくてよい。

【００２０】以下、かかる装置構成と情報に基づく、本
発明に係る作物栽培方法を実施する際の手順について説
明する。前記生産者は、上述したように前記高設栽培装
置のセッティングを行ない、さらに、前記培地２６の容
量（重量）、最大容水量、前記作物の育成過程において
前記養液特性の見直しを行なう期日（各生育段階の境
界）の情報、初発養液特性等を前記入力部５１に入力す
る。前記情報は前記演算部５２に出力され、前記演算部
５２は、以後、前記作物の育成過程を、前記養液特性の
見直しを行なう期日を境に複数の生育段階に分割して管
理する。なお、前記生育段階は、前記作物の生育状況な
どを考慮して、途中で変更しても構わない。

【００２１】先ず、はじめの生育段階（第１の生育段
階）において、前記演算部５２が、前記初発養液特性に
基づいて、前記灌水装置５４に対して、定められ養分組
成の養液を定められた量で前記培地２６に供給するよう
に指示する。これを受けた前記灌水装置５４は、各種養
分と水を定められた比率で混合して、定められた量を、
定められた期間毎に前記給液チューブ５５へと供給す
る。

【００２２】前記生産者は、この生育段階において供給
した養液の総量、余剰養液の総量を記録しておくと共
に、この生育段階の始期と終期（例えば、初日の灌水前
と最終日の灌水後）に前記ポーラスカップから回収され
た前記土壌溶液の養分組成、前記余剰な養液の回収量と
含有養分濃度等を測定し、これらの情報を前記入力部５
１に入力する。前記演算部５２は、前記入力部５１から
出力された前記情報に基づいて、前記作物が養分を吸収
する前の土中養分量、前記作物が養分を吸収した後の土
中養分量を算出し、これらに基づいて、前記作物による
養分吸収推定量を算出する。より正確を期するならば、
この工程を毎日行なってもよい。前記作物が養分を吸収
する前の土中養分量は、前記培地に残存している養分量
（灌水前に存在する土壌溶液の量とその養分濃度から求
める）と培地に供給された養分量（灌水した養液の量と
その養分濃度から求める）との和から、回収された余剰
な溶液に含まれる養分量（回収した余剰養液の量とその
養分濃度から求める）と前記培地が吸着した養分量を差
し引いてえられる。前記作物が養分を吸収した後の土中
養分量は、前記培地に残存している養分量（最後の灌水
後に存在する土壌溶液の量とその養分濃度から求める）
を示す。そして、前記作物が養分を吸収する前の土中養
分量から前記作物が養分を吸収した後の土中養分量を差
し引けば、前記作物による養分吸収推定量が算定され
る。そして、前記演算部５２は、この養分吸収推定量
と、当該生育段階において供給した養分量とを比較し
て、次の生育段階（第２の生育段階）において供給する
養液の組成を決定するにあたって、供給過剰な養分につ
いては供給量を低減し、供給不足の養分については供給
量を増加させる。ここで、この養分供給量の増減は、供
給養液の濃度と供給量との積によって決定されるもので
あるので、前記培地の性質などを考慮して、養分の濃度
と供給量とのバランス（供給養液特性）を決定すること
ができる。例えば、余剰な養液の発生を低減したいとい
う要請がある場合、前記養分の濃度を高めれば、これに
対応するだけの養液の容積を削減することができる。た
だし、前記養液に含まれる養分の濃度は、前記培地中で
飽和して析出しない程度に抑えなければならないことに
留意しなければならない。

【００２３】続いて、前記第２の生育段階の供給養液特
性が定められ、前記供給養液特性に基づいて肥培管理が
行なわれるとき、同時に、前記生産者は、前記第一の生
育段階のときと同様に、この生育段階において供給した
養液の総量、余剰養液の総量、この生育段階の始期と終
期に回収された前記土壌溶液の養分組成、前記余剰な養
液の回収量と含有養分濃度等を測定する。そして、これ
らの情報に基づいて、後続する生育段階（第３の生育段
階）における養分の濃度と供給量とのバランス（供給養
液特性）を決定する。前記第３の生育段階以降の生育段
階における肥培管理も同様にして行なう。このようにす
れば、前記培地に供給した養液に含まれる養分の移動を
簡便に測定可能な客観的な情報として捕らえ、これに基
づいて容易かつ確実に実際の栽培環境に適した肥培管理
を行なうことができ、前記作物から得られる収穫物の量
や品質を向上させることができる。

【００２４】また、このようにして、所定の栽培条件に
おける前記供給養液特性の履歴がえられた後に、同所で
反復して前記作物の栽培を行なう場合や、実質的に前記
履歴が得られた栽培条件と同一であると思われる条件で
前記作物の栽培を行なう場合であれば、前記供給養液特
性の履歴に従って肥培管理することによって、その栽培
環境に適した条件で、前記作物の栽培を行なうことがで
きる。

【００２５】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。 ［試験条件］ くん炭：バーミキュライト：ボラ＝２：４：４の配合比
で配合した無機土壌培土から構成される培地を作成し
た。これらの諸特性を表１に示す。比重、塩基置換量で
表わされる保肥力は、従来の養液培養培地や土壌培地耕
用培地の中間域にあることがわかる。

【００２６】

【表１】

【００２７】この培地に供給するために、養液を最適化
した。先ず、一般的な、所謂「山崎処方」に準拠したイ
チゴ養液栽培用の養分組成（第１養分組成）を有する養
液を用意した（「植物工場ハンドブック（高辻正基 編
集、東海大学出版会、１９９７年発行）」、８７頁参
照。）。この養液５重量部（５０ｇ）に、前記培地を１
重量部（１０ｇ）添加して混合液を作成し、これを３０
〜６０分振とうした。振とう後の混合液から上清を得
て、この上清に含まれる養分を測定した。前記第一養分
組成と測定により得られた養分組成の差が、前記培地の
持つイオン交換能の影響を表わすと考えられる。前記培
地Ａによる吸着が少なかったものは、作物の栽培期間に
前記培地に蓄積して、養液のイオンバランスを崩し、ｐ
Ｈ変動を招くことが予想されるので、含有量を下げた。
このようにして最適化した初発養液の代表的な養分の分
布濃度を、表２に示す。

【００２８】

【表２】

【００２９】［養液特性の制御］上述した高設栽培装置
に、前記培地を収容し、ここにイチゴを植えて、前記初
発養液をイチゴ１株あたり１００〜２００ｍｌ／日の灌
水量で灌水した。ここで、前記イチゴに与える養液は、
前記初発養液の特性をベースにし、上述した本発明に係
る作物栽培方法に基づいて、２週間を一つの生育段階と
して供給養液特性を改変しながら灌水した。また、前記
各生育段階の最終日に前記イチゴを目視観察し出葉速度
（１週間あたりの新葉の展開枚数）を記録するととも
に、前記ポーラスカップに溜まった前記土壌溶液のｐＨ
も測定した。なお、前記第一養分組成の養液を供給した
ものを従来品として、本発明品と同様にイチゴを栽培し
た。

【００３０】［結果］図２は、本発明に係る作物栽培方
法により前記イチゴを栽培した際の、前記イチゴによる
養分吸収の推移を、窒素（硝酸態窒素）を例にして示し
たものである。図２（ａ）は、各生育段階において供給
した窒素の濃度（ｐｐｍ）、前記土壌溶液中の最終日の
窒素濃度（ｐｐｍ）、養分吸収推定量（μｇ窒素／ｇ培
地・日）を表わす。前記土壌溶液濃度が低い生育段階
は、前記養分の吸収が活発に行なわれているものとし
て、次の生育段階において供給する養分の量を増加させ
てある。前記図２（ｂ）には、各生育段階における前記
養分吸収推定量と前記イチゴの生育指標としての出葉速
度とが示されており、これによれば、前記前記養分吸収
推定量が大きいときには、出葉速度が高水準にある。発
明者らは、図２（ｃ）に示すように、これらに高い相関
関係にあること（相関係数が０．８３３）を明らかに
し、前記土壌溶液濃度が低い生育段階は前記養分の吸収
が活発に行なわれていることを立証した。また、逆に、
この結果から、前記出葉速度を目視測定することによっ
て、その速度から、前記養分吸収推定量を概算できると
いえる。これを利用すれば、前記イチゴの植物体をサン
プリングして成分分析しなくても、前記植物体の栄養状
態を把握して生育診断することができる。

【００３１】さらに、この栽培環境を再現したとき、具
体的には、同じタイプの高設栽培装置に、同じロットの
無機土壌培地からなる培地を収容して、同程度に生育し
たイチゴを植え、同じ供給養液特性の履歴を反復して養
液を与えたとき、前記供給養液特性の履歴を得たときと
同様に、前記イチゴが成育した。従って、一度、本法に
基づいて得た前記供給養液特性の履歴は、実質的に同様
な栽培環境で再現性が得られる。これによれば、一度最
適化した肥培管理情報は、同様な機材構成で再現するこ
とができ、前記供給養液特性の履歴を再現可能な生育対
応肥料を入手すれば、最適化された肥培管理を簡単に遂
行することができる。前記生育対応肥料は、種々の養分
を相異なる組成（養分配合比）で有する複数の養液基剤
からなり、夫々の養液基剤は、前記作物の育成過程を複
数の生育段階に分割したときの夫々の生育段階に対応し
て選択する。前記養液基剤の組成は、それぞれ、前記作
物の夫々の生育段階における養分吸収特性に基づいて決
定される。このとき、前記出葉速度と前記養分吸収特性
との相関関係に基づいて、本来の前記履歴を得たときの
生育段階の進行と実際の出葉速度とを比較して、予定さ
れた生育段階と実際の生育段階がずれている場合には、
その実際の生育段階に対応する前記供給養液特性に基づ
いて灌水を行なうことによって、前記生育段階の進行の
ずれを補正することができる。

【００３２】図３は、前記本発明品と従来品で前記イチ
ゴを栽培したときの、土壌間隙水のイオンバランスの変
化を表わすものである。図３（ａ）はカルシウムイオン
／カリウムイオン比を表わし、図３（ｂ）はマグネシウ
ムイオン／カリウムイオン比を表わす。なお、前記本発
明品に用いた前記養液は、最適化の際に、カルシウムイ
オン、マグネシウムイオン及びカリウムイオンの存在濃
度が、グラフ中の設定バランス濃度になるように設定し
てあり、そのときの土壌間隙水のｐＨは、図３（ｃ）に
示すように、約６になっている。このｐＨ（ｐＨ５．５
〜６．５）は、イチゴが土壌間隙水から養分を吸収する
のに適している範囲にある。

【００３３】図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、従来の
養液を用いた場合、栽培日数が経過するにつれてカリウ
ムイオンに対するカルシウムイオン、マグネシウムイオ
ンの存在比が上昇しているのがわかる。これは、前記イ
チゴが吸収する養分量と、前記従来の養液により供給さ
れる養分量の違いによって、前記土壌溶液に吸収されに
くい養分が蓄積するからである。この状態では、前記培
地の土壌間隙水のｐＨは７以上になり、前記イチゴの栽
培に適したｐＨ域より高くなっている。一方、本発明品
にあっては、前記生育段階ごとに前記供給養液特性を改
変して最適化しているので、前記設定バランス濃度には
前後するものの、概ねイオンバランスが大きく崩れるこ
とはなく、前記土壌間隙水のｐＨも６前後におさまって
いて、前記イチゴの栽培に適したｐＨ域を保ちつづける
ことができた。

【００３４】〔別実施形態〕以下に別実施形態を説明す
る。本実施例は、前記無機土壌培地を培地として用い、
これに最適化した養液を初発養液としたが、他の養液栽
培用培地を用いることもでき、また用いた培地に適した
養液を初発養液としてもよい。さらに、養液栽培だけで
なく、養液によって肥培管理可能な栽培方法であれば、
水耕栽培、露地栽培にも本発明を適用することができ
る。また、前記供給養液特性は、直前の生育段階におけ
る情報のみを参考にして決定する以外にも、直前のみな
らずそれ以前の生育段階における情報をも参酌してもよ
い。例えば、各養分ごとの履歴特性を得て、対応する前
記養分吸収特性に基づいて前記供給養液特性を決定する
にあたって、夫々の養分の供給量の増減幅を前記履歴特
性を参酌して決定することができる。こうすることによ
って、前記履歴特性の変動幅が大きかった養分について
は供給量の増減を大きく設定し、前記履歴特性の変動幅
が小さかった養分については供給量の増減を小さく設定
するなどして、養分供給の無駄や、過剰供給を抑制する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高設栽培装置を表わす一部破断斜
視図

【図２】イチゴ栽培時における養分の挙動と、イチゴの
生育との相関を表わすグラフ

【図３】培地に含まれる養液のイオン含量推移を表わす
グラフ

【符号の説明】

５ 灌水制御手段 １０ 支持台 ２１ ネット構造体 ２２ 栽培部 ２６ 高設栽培用培地 ５１ 灌液チューブ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 養液によって作物に養分と水分とを供給
   する作物栽培方法であって、 前記作物の夫々の生育段階において、前記作物による養
   分吸収特性を測定する第１工程、 前記第１工程において測定された先の生育段階における
   前記養分吸特性に基づいて、当該生育段階における供給
   養液特性を決定する第２工程、 前記第２工程において決定された前記供給養液特性に基
   づく養液を、当該生育段階で供給する第３工程とからな
   る作物栽培方法。
2. 【請求項２】 養液によって作物に養分と水分とを供給
   する作物栽培方法であって、 前記作物の夫々の生育段階において、前記作物による養
   分吸収特性を測定する第１工程、 前記第１工程において測定された前記養分吸特性に基づ
   いて、当該生育段階における供給養液特性を決定する第
   ２工程、 前記第１及び第２工程の実験栽培工程において決定され
   た各生育段階の供給養液特性に基づく養液を、実際に対
   応する生育段階で供給する第３工程とからなる作物栽培
   方法。
3. 【請求項３】 前記第１工程において、少なくとも１以
   上の前記作物の生育指標を測定し、この生育指標と前記
   養分吸収特性との相関関係を求め、 前記第３工程における各生育段階を、前記生育指標に基
   づいて特定する請求項２に記載の作物栽培方法。
4. 【請求項４】 養液によって作物に養分と水分とを供給
   する作物栽培方法に用いるための生育対応肥料であっ
   て、 相異なる組成を有する複数の養液基剤からなり、夫々の
   養液基剤は、前記作物の育成過程を複数の生育段階に分
   割したときの夫々の生育段階に対応して選択されるもの
   であって、 前記作物の夫々の生育段階における養分吸収特性に基づ
   いて、対応する養液基剤の組成を決定した生育対応肥
   料。