JP2002125495A

JP2002125495A - 溶液栽培装置

Info

Publication number: JP2002125495A
Application number: JP2000330341A
Authority: JP
Inventors: Eiichi Shibuya; 栄一渋谷
Original assignee: IBARAKIKEN KEIZAI NOGYO KYODO KUMIAI RENGOKAI
Current assignee: IBARAKIKEN KEIZAI NOGYO KYODO KUMIAI RENGOKAI
Priority date: 2000-10-30
Filing date: 2000-10-30
Publication date: 2002-05-08

Abstract

(57)【要約】【課題】植物を栽培する設備を簡単に設置し、手数を
かけずに稼働させ、さらに簡単に撤去する。【解決手段】養液栽培装置は、底に樋状の廃液溝４を
有する長尺な培土容器１と、この培土容器１に充填され
た栽培床２と、この栽培床２に植生された植物６の根の
周囲を透水遮根シートで囲んでなる透水遮根ポット５
と、前記栽培床２に灌水する養液を蓄える養液タンク１
０と、この養液タンク１０から養液を汲み上げるポンプ
１４と、前記栽培床２の上に配管され、前記ポンプ１４
で汲み上げられた養液を前記透水遮根ポット５内の栽培
床２またはその付近の栽培床２に灌水する灌水チューブ
９と、栽培床２から培土容器１の廃液溝４に落ちた養液
を養液タンク１０に戻す廃液パイプ１５とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、植物を栽培床に植
生し、栽培床に養液を灌水し、野菜や花等の植物を栽培
する養液栽培装置に関する。特に、設置と撤去が容易で
あり、そのため、毎年一時期に使用される水稲の育苗用
温室等の不使用期間を利用して養液栽培をするのに好適
な養液栽培装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】稲作農家やその生産者組合等の団体で
は、田植機による田植え用に稲苗を播種、栽培するため
の育苗施設を保有していることが多い。このような育苗
施設は、一部の温暖地域を除き、いわゆるビニールハウ
スやパイプハウス等と呼ばれる温室であり、その中でト
レイ状の苗床の稲の種子を播種し、育苗する。

【０００３】このような稲の育苗施設は、例えば北関東
地方では、３〜５月期に使用され、稲苗の育苗がされる
が、その後翌年の育苗期まで使用されずに遊んでいるこ
とが多い。その理由は、育苗の終了から翌年の育苗期ま
でに育苗施設内で他の作物を栽培することが困難である
ことによる。例えば、育苗の終了から翌年の育苗期まで
に育苗施設内で野菜等の他の作物を栽培すると想定した
場合、その栽培のため育苗施設内の耕地を整備しなけれ
ばならず、また翌年の育苗期までには、その耕地を撤去
し、育苗の用に供することが出来るように、現状に復さ
なければならない。そのため、水稲の育苗と他の作物と
の転換に多大な労力と資材を必要とし、農業経営上全く
採算がとれないからである。

【０００４】耕地を使用しない野菜等の栽培法として、
ロックウール等の無機繊維からなる栽培床を使用し、こ
れに養液を点滴灌水或いは毛細管により汲み上げる底面
灌水を行う、いわゆる水耕栽培や養液栽培と呼ばれる栽
培法がある。従来のこのような水耕栽培や養液栽培は、
或る程度工業的な品質管理が可能な野菜の栽培法として
注目され、普及するに至っている。しかし、何れも大規
模な設備を必要とし、恒久的な設備の設置を前提とした
栽培法であり、通年行われるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとしている課題】農業のみによって
生計をたてない、いわゆる兼業農家が多い実状のなか
で、より手数のかからない農作業が求められている。ま
た一方で、施設の償却費用を回収するため、年間を通じ
て施設を有効利用することも求められている。例えば、
前述した稲の育苗施設の実稼働期間が３ヶ月程度である
ことも稲作農家においては、負の要素となる。

【０００６】しかしながら、稲の育苗施設の育苗期以外
の利用については前述したように多くの課題があり、そ
の年間を通じての有効利用はなされていないのが現実で
ある。既に述べた理由から、稲の育苗施設を育苗期以外
の期間利用するには、栽培設備の設置と撤去が容易に行
え、なお且つ設備費用が廉価で済み、維持、管理に大き
な手数がかからずに、付加価値の大きい作物を栽培でき
ることが条件となる。現在ではそのような要請を満たす
栽培設備は存在していない。例えば、ロックウール等の
無機繊維からなる栽培床を使用した水耕栽培や養液栽培
では、栽培床が不燃物であるため、使用の後の栽培床を
産業廃棄物として処理しなければならず、廃材処分の問
題でも課題が多い。

【０００７】本発明は、前記従来における稲の育苗施設
に代表される実稼働期間が短い温室設備を有効に利用で
きない課題に鑑み、本来の目的で温室設備を使用する期
間以外でも、その温室設備を他の植物の栽培に簡便に使
用することができるようにすることを目的とする。その
ため、植物を栽培する設備を簡単に設置し、手数をかけ
ずに稼働させ、さらに簡単に撤去することが可能な栽培
設備を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明では、極めて限定した資材だけで養液栽培を
可能とすることで、温室内での設備の設置や撤去を簡易
化すると共に、高価で複雑な設備を必要とせず、簡単に
野菜や花類の養液栽培をすることができるようにした。
これにより、稲の育苗施設の育苗期以外の稼働の促進を
図り、施設の無駄の無い有効利用を可能としたものであ
る。

【０００９】本発明による養液栽培装置は、底に樋状の
廃液溝４を有する長尺な培土容器１と、この培土容器１
に充填された栽培床２と、この栽培床２に植生された植
物６の根の周囲を透水遮根シートで囲んでなる透水遮根
ポット５と、前記栽培床２に灌水する養液を蓄える養液
タンク１０と、この養液タンク１０から養液を汲み上げ
るポンプ１４と、前記栽培床２の上に配管され、前記ポ
ンプ１４で汲み上げられた養液を前記透水遮根ポット５
内の栽培床２またはその付近の栽培床２に灌水する灌水
チューブ９と、栽培床２から培土容器１の廃液溝４に落
ちた養液を養液タンク１０に戻す廃液パイプ１５とを有
するものである。

【００１０】本発明による養液栽培装置は、培土容器
１、養液タンク１０、ポンプ１４、灌水チューブ９及び
廃液パイプ１５という少ない構成部材を使用して養液栽
培ができるので、温室施設等への設置や撤去が容易に行
える。しかも、栽培床２に植生された植物６の根の周囲
を透水遮根シートで囲んでなる透水遮根ポット５を使用
しているため、植物６の根域を適度に制限して植物６を
栽培することができるので、比較的狭いエリアで高密度
な栽培が可能となり、温室施設等でも容易に設置し、使
用することができる。

【００１１】この養液栽培装置において、栽培床２とし
ては、樹皮チップを使用する。樹皮チップは、植物系の
有機材料であるが、組織そのものは風化しているので、
腐りにくく、不使用時に乾燥して保管すれば、何年か繰
り返して使用することができる。また、植物系の有機材
料であるため、処分時には焼却処分も可能であり、廃棄
も簡便である。

【００１２】前記培土容器１は、複数の培土容器ユニッ
ト２３を接続して組み立てられるようにするとよい。こ
うすることにより、設置する温室施設の大きさに合わせ
て適当な規模の養液栽培装置が簡単に組み立てて設置す
ることができる。これにより、様々な規模、サイズの温
室施設に設置し、利用することが可能である。

【００１３】さらに、透水遮根ポット５は、植物６の根
の周囲のみを透水遮根シートで囲み、その底面が開いて
いるようにする。透水遮根ポット５は、植物６の根域を
制限し、植物６の生育や果実の付き具合を改善し、併せ
て栽培面積の拡大化を防止する効果がある。しかし、植
物６の根域を制限しすぎると、植物の倒伏等のトラブル
を起こすこともある。このため、植物６の根の底面を開
き、下方へ植物６の根を伸張させるようにすることによ
り、栽培面積を増やすことなく、最適な根域を形成する
ことが可能である。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態について、具体的且つ詳細に説明する。
図１に本発明の一実施形態による養液栽培装置の全体の
縦断側面図を示しており、図２にその一部の縦断正面図
を示している。

【００１５】図１と図２に示すように、底面中央に樋状
の廃液溝４を有する長尺な培土容器１が使用される。例
えば、この培土容器１は、プラスチック等からなり、特
に土壌中で分解可能な材料からなるものがよい。図２に
示すように、図示した培土容器１は、上面が開放された
半円筒形をしており、その底の最も低い部分に樋溝状の
廃液溝４を有する。両側上縁は、外に向いたカギ形にな
っており、この部分を、支持フレーム３の両側の平行な
横杆２１に掛けることで支持フレーム３に支持されてい
る。後述するように、培土容器４の廃液溝４は、廃液パ
イプ１５が接続される一端側が若干低くなるような勾配
を設けて前記支持フレーム３に支持される。

【００１６】図３は、複数の培土容器ユニット２３を連
結して長尺な培土容器１を形成する場合の例を示す。培
土容器ユニット２３は、両端を開いた半円筒形の容器で
あり、培土容器ユニット２３を短い半円筒形のジョイン
ト２４により接続する。接続するに当たっては、図３
（ａ）の状態から図３（ｂ）に示すようにジョイント２
４の両端に培土容器ユニット２３の端部を接合し、アル
ミニウム粘着テープ等の防水テープ２７により接続す
る。さらに、最も端の培土容器ユニット２３の端部に
は、片方の端部が閉じられ、底面の廃液溝４に後述する
廃液パイプ１５を接続するための継手２６を有するエン
ドストッパ２５を接続する。２つある最も端の培土容器
ユニット２３の端部のうち、勾配により高い側のエンド
ストッパ２５の継手２６は閉じておき、勾配により低い
側のエンドストッパ２５の継手２６に、後述するように
して廃液パイプ１５が接続される。

【００１７】前記の培土容器１を支持する支持フレーム
３は、前記培土容器１の幅よりやや広い間隔で並べた支
柱２０に前記横杆２１を架設したもので、支柱２０には
アジャスタ２２が設けられ、前記横杆２１の高さが調整
できるようになっている。栽培する植物６の種類によっ
て適当な高さの支持フレーム３を選択し、アジャスタ２
２により適当な高さに調整する。

【００１８】図２に示すように、培土容器４の底面に
は、滑り止め用のメッシュ１９が張られ、その上に透水
遮根シート１８が張られている。そして、この透水遮根
シート１８に囲まれた内側に、樹皮チップが充填され、
栽培床２が形成されている。この樹皮チップとは、杉や
桧等の樹皮を粉砕し、チップ状にしたもので、「クリプ
トモス培土」と呼ばれれている。クリプトモス培土の保
水性は、ロックウールの半分以下である。

【００１９】図１に示すように、このような培土容器４
の廃液溝４の端部には、廃液パイプ１５が接続されてい
る。培土容器４は、この廃液パイプ１５が接続される側
が若干低くなるような勾配を設けて前記支持フレーム３
に支持される。この培土容器４の廃液パイプ１５が接続
される側には、養液タンク１０が配置される。この養液
タンク１０には植物に灌水される養液が蓄えられてい
る。

【００２０】この養液タンク１０の養液の中には水中ポ
ンプ１４が浸漬され、この水中ポンプ１４には、給液パ
イプ１１が接続され、この給液パイプ１１の途中にはバ
ルブ１２、１３が設けられている。水中ポンプ１４は、
タイマー１６を介して電源に接続され、このタイマー１
６により時間による動作制御が行われる。

【００２１】前記栽培床２の上には、栽培容器１の長手
方向にわたって灌水チューブ９が配管されている。この
灌水チューブ９の一端は、継手８により給液パイプ１１
に接続され、灌水チューブ９の他端は、吸気抜き機能を
有するチューブ止め７に固定されている。図１では特に
灌水チューブ９を支持する構造部材が示されていない
が、灌水チューブ９は、継手８とチューブ止め７を含め
て適当な間隔で支持され、ほぼ水平な状態を保ってい
る。灌水チューブ９の周壁には無数の細かい灌水孔が穿
孔されており、水中ポンプ１４により養液タンク１０か
ら送られてくる養液を栽培床２に点滴灌水する。点滴灌
水する時間は、灌水時間タイマー１６で制御され、単位
時間当たりの灌水量はバルブ１２、１３で調整される。

【００２２】前述したような樹皮チップからなる栽培床
２は、培土容器４に充填した当初において保水力が弱
く、水になじみにくい。そこでまず、栽培床２に十分な
水を与え、樹皮チップを水に馴染ませ、保水させる。こ
のとき、樹皮チップを手で揉むようにして栽培床２の上
から栽培床２に満遍なく水をかけると、樹皮チップが容
易に保水する。一旦保水した樹皮チップは、以後保水力
を保つようになる。

【００２３】さらに、この栽培床２の中に植物６が植生
される。植物６は直接栽培床２に植生されるのではな
く、前述の栽培床２と同様の樹皮チップを充填した透水
遮根ポット５に埋めたうえで、栽培床２に埋める。従っ
て、植物６の根の部分は、周囲を透水遮根シートで囲ま
れた状態で栽培床２に植生される。透水遮根ポット５
は、底が開いており、植物６の根の部分のみが透水遮根
シートで囲まれている。そのためには、まず、トレイ等
に土壌を充填した苗床において、トマト等の野菜や菊等
の花の苗を育て、その後、底のある容器状の透水遮根ポ
ット５に保水させた樹皮チップを充填し、この樹皮チッ
プに前記の植物の苗を植える。その後、遮根ポット５の
底を切って開き、これを栽培床２に植え込む。

【００２４】図２に示すように、灌水チューブ９を栽培
床２の中心上に配置し、なお且つ植物６を植えた透水遮
根ポット５の上を灌水チューブ９が通ようにして、透水
遮根ポット５の中の栽培床にも点滴灌水できるようにす
る。このため、植物６を植えた透水遮根ポット５は、栽
培床２の中心から片側にオフセットして植生する。これ
により、透水遮根ポット５の中と外の栽培床２の双方に
養液を点滴灌水することができる。

【００２５】灌水チューブ９から栽培床２に点滴灌水す
る養液は、例えば植物６がトマトの場合、ＥＣ値１．５
〜２．０ｍＳ／ｃｍ、ｐＨが６．０〜６．５程度がよ
い。養液タンク１０内の養液について、ＥＣメータとｐ
Ｈメータにより前記のＥＣ値とｐＨを測定しながら管理
する。また、灌水回数と時間は、タイマー１６でセット
し、季節に応じて適宜の養液を栽培床２に点滴灌水す
る。

【００２６】例えば、育苗施設である温室を育苗期以外
に利用し、トマトを栽培する場合、関東地方では、概ね
５月〜１１月が栽培期間となる。植物６の苗を栽培床２
に植生した直後の苗の発育期間は、多めに養液を灌水す
る。その後の日照不足が続く梅雨時は、養液の灌水量を
減らす。さらに、生育が盛んになる夏期には、再び養液
の灌水量を増大させる。収穫期近くの芯止め後は、極端
に養液の灌水量を減らす。

【００２７】前述の樹皮チップからなる栽培床２は、従
来のロックウールを使用した水耕栽培と異なり、栽培床
２そのものが灌水された養液のＥＣ値やｐＨに対する緩
衝作用を有する。例えば、管理されたＥＣやｐＨに対し
て、その変動を少なくする働きがあり、養液のバランス
を容易に保つことができる。従って、養液の調整及び灌
水量をマニュアル化しておけば、栽培を目的とする植物
６の作付けに慣れていない者でも容易に栽培できる。

【００２８】前述のようにして養液タンク１０から水中
ポンプ１４により給液パイプ１１を通して灌水チューブ
９に送られた養液は、灌水チューブ９により、栽培床２
に均一に点滴灌水される。灌水された養液は、栽培床２
を通ってその下方に浸透し、栽培容器１の樋溝状の廃液
溝４に落ちる。この廃液溝４に落ちた養液は、その勾配
に沿って廃液パイプ１５側に流れ、この廃液パイプ１５
を通って養液タンク１０に戻される。従って、養液は、
養液タンク１０から灌水チューブ９を通って栽培床２に
灌水された後、廃液溝４から廃液パイプ１５を通って養
液タンク１０に戻るというように循環する。

【００２９】もちろん一部の養液は蒸発し、大気中に気
化するため、特に夏期等の高温期には相当減少するた
め、養液タンク１０への養液の補給は欠かせない。しか
しながら、循環することにより、相当量の養液が回収さ
れ、再灌水されるので、養液が大幅に節約することがで
きる。樹皮チップからなる栽培床２は、有機質のもので
あるが、細胞膜が既に枯死しているため、有機物成分を
殆ど放出しない。そのため、栽培床２に浸透した養液は
殆ど汚れずに回収することができる。

【００３０】前述のようにして、植物６を栽培する際
に、植物６の根は、その周囲が栽培床２において透水遮
根シートに囲まれているため、植物６の根は、その周囲
の栽培床から養液を容易に吸収することができる。しか
し、根が成長するエリア、すなわち根域が制限され、下
方へと伸びる。さらに、培土容器４の底面にも透水遮根
シート１８が張られているため、植物６の根は、廃液溝
４側には伸びない。このように植物６の根域を制限する
ことにより、例えば栽培する植物がトマトの場合に、ト
マトの果実の生育がよく、果実の糖度の向上が図れる。

【００３１】例えば、育苗施設である温室を利用し、ト
マトを栽培する場合、関東地方では、概ね５月〜１１月
が栽培期間となる。植物から果実等を収穫した後は、植
物６と透水遮根ポット５を栽培床２から取り出し、処分
した後、栽培床２である樹皮チップを回収し、乾燥す
る。その後樹皮チップを袋等に収納して保管する。

【００３２】樹皮チップは養液を含んだ状態で数ヶ月使
用しても、殆ど腐植、分解せず、細菌も付きにくいの
で、使した後乾燥して保管することにより、何年かは繰
り返し使用することができる。その後、栽培容器４を支
持フレーム３から取り外し、支持フレーム３を分解し、
収納し、翌年の使用に備える。これにより、栽培装置が
育苗施設から撤去されるので、育苗施設が空き、翌年の
育苗に使用することができる。このようにして育苗施設
の稼働率を高めることができる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明による養液栽
培装置では、本来の目的で温室設備を使用する期間以外
でも、その温室設備を他の植物の栽培に簡便に使用する
ことができるようになる。このため、植物を栽培する設
備を簡単に設置し、手数をかけずに稼働させ、さらに簡
単に撤去することが可能なであることから、従来は１年
のうち２〜３か月しか使用しなかった育苗施設の年間を
通じての稼働率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による養液栽培装置のシス
テム構成例を示す概略縦断側面図である。

【図２】同実施形態による養液栽培装置の栽培容器とそ
の支持フレームを示す縦断正面図である。

【図３】同実施形態による養液栽培装置における栽培容
器の接続組立手段を示す概略部分側面図である。

【符号の説明】

１培土容器２栽培床４廃液溝５透水遮根ポット６植物９灌水チューブ１０養液タンク１４ポンプ１５廃液パイプ２３培土容器ユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】植物を栽培床（２）に植生し、栽培床
（２）に養液を灌水し、植物を栽培する養液栽培装置に
おいて、底に樋状の廃液溝（４）を有する長尺な培土容
器（１）と、この培土容器（１）に充填された栽培床
（２）と、この栽培床（２）に植生された植物（６）の
根の周囲を透水遮根シートで囲んでなる透水遮根ポット
（５）と、前記栽培床（２）に灌水する養液を蓄える養
液タンク（１０）と、この養液タンク（１０）から養液
を汲み上げるポンプ（１４）と、前記栽培床（２）の上
に配管され、前記ポンプ（１４）で汲み上げられた養液
を前記透水遮根ポット（５）内の栽培床（２）またはそ
の付近の栽培床（２）に灌水する灌水チューブ（９）
と、栽培床（２）から培土容器（１）の廃液溝（４）に
落ちた養液を養液タンク（１０）に戻す廃液パイプ（１
５）とを有することを特徴とする養液栽培装置。
【請求項２】栽培床（２）は、樹皮チップからなるこ
とを特徴とする請求項１に記載の養液栽培装置。
【請求項３】培土容器（１）は、複数の栽培容器ユニ
ット（２３）を接続して組み立てられることを特徴とす
る請求項１または２に記載の養液栽培装置。
【請求項４】透水遮根ポット（５）は、植物（６）の
根の周囲のみを透水遮根シートで囲み、その底面が開い
ていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の
養液栽培装置。