JP2004008049A

JP2004008049A - 植物栽培用施設及び植物栽培方法

Info

Publication number: JP2004008049A
Application number: JP2002164375A
Authority: JP
Inventors: Yuji Tadauchi; 忠内　雄次; Akemasa Sugiyama; 杉山　明正; Eiki Moriya; 守谷　栄樹
Original assignee: Shizuoka Prefecture; Chubu Electric Power Co Inc
Current assignee: Shizuoka Prefecture; Chubu Electric Power Co Inc
Priority date: 2002-06-05
Filing date: 2002-06-05
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】外気を利用して温室などの植物栽培用施設内の栽培植物に対して好ましい生育環境を提供できる植物栽培技術を提供することができる。
【解決手段】植物栽培用施設において、外気を含む気流を前記施設内の栽培植物の栽培域に対して供給して、前記栽培植物及び／またはその近傍においてほぼ一定の気流環境を形成するようにする。
【選択図】図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、植物栽培技術に関し、特に、室内ないし温室での植物栽培用施設及び植物栽培方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
温室などの植物栽培用施設においては、夏期の日中の温度及び相対湿度が外気よりも高くなる傾向があり、栽培する作物によっては品質低下の大きな原因となる。このような暑熱対策としては、遮光手段や自然換気を促進するために天窓や側窓などの窓換気手段の他、天井部の熱気を除去するための送風ファンによる強制換気手段などが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記暑熱対策では、温室内の温湿度を外気と同程度にまで低下させることは困難であり、作物の生理障害の発生を避けられなかった。典型的には、トマトの尻腐れなどが発生していた。
また、窓換気手段によれば、窓から害虫の侵入が盛んになり、このために作物の品質低下が避けられないという問題がある。また、防虫網は、窓における通気性を確保するため、通常、開口サイズ（目合い）が１ｍｍ以上となっているので、ウイルス病を媒介するシルバーリーフコナジラミがなどの小型昆虫の侵入を防ぐことができない。このような小型昆虫の防除には、現時点においては薬剤散布などの手段しかない。特に、トマト栽培においては、この小型昆虫が媒介するトマト黄化葉巻病（ウイルス病）が問題となっている。
なお、一般的な空調手段による冷房、除湿は、コスト的観点から現実的でなく、また、パッドアンドファン冷房や細霧冷房などの方式によっても、外気よりも相対湿度が上昇することは避けられず、雨天や曇天には効果がないという問題点がある。
【０００４】
そこで、本発明では、外気を利用して温室などの植物栽培用施設内の栽培植物に対して好ましい生育環境を提供できる植物栽培技術を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するため、本発明者は、施設内への外気の供給形態及び栽培植物との関係について種々検討したところ、外気を利用した気流を施設内に供給し、かつ、この気流を栽培植物の栽培域に対して供給することにより、栽培植物についての好ましい生育環境（温度及び相対湿度を含む各種生育にかかわる環境）を容易に形成できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明によれば、以下の手段が提供される。
【０００６】
（１）植物栽培用施設であって、
外気を含む気流を前記施設内の栽培植物の栽培域に対して供給して、前記栽培植物の占有域あるいはその近傍を含む領域においてほぼ一定の気流環境を形成する、気流供給手段を備える、施設。
（２）前記気流供給手段は、前記栽培域内の栽培植物の占有域に対して外気を含む気流を供給して、当該占有域においてほぼ一定の気流環境を形成する、（１）記載の施設。
（３）供給しようとする気流の風速分布のベクトル和がほぼ均一となるように調節可能に前記気流供給手段を備える、（１）または（２）に記載の施設。
（４）前記気流供給手段は、ほぼ水平方向に前記栽培域内を移動及び／または通過する気流を供給可能である、（１）〜（３）のいずれかに記載の施設。
（５）植物栽培用施設であって、
前記植物栽培用施設が有する第１の壁体に備えられる１又は２以上の送風手段と、前記第１の壁体に対向状に前記植物栽培用施設が有する第２の壁体に前記送風手段と対向状に備えられる１又は２以上の通気口、とを有し、前記施設内の栽培植物の占有域においてほぼ一定の気流環境を形成可能に外気を含む気流を供給可能である気流供給手段を備える、施設。
（６）前記気流供給手段は、前記栽培域の植物の占有域に応じて気流を供給可能である、（５）記載の施設。
（７）前記気流の風速分布が調節可能となっている、（５）又は（６）に記載の施設。
（８）前記風速分布の調節は、前記２以上の送風手段の選択的稼動可能、及び／又は、前記２以上の送風手段の風量及び／又は風速の制御によって実施する、（７）に記載の施設。
（９）前記通気口は開閉自在に形成されている、（５）〜（８）のいずれかに記載の施設。
（１０）前記通気口には、通気用ファンを備える、（５）〜（９）のいずれかに記載の施設。
（１１）前記施設内には、前記気流の減速防止ファンを備える、（５）〜（１０）のいずれかに記載の施設。
（１２）前記通気口にメッシュ状体を備える、（５）〜（１１）のいずれかに記載の施設。
（１３）前記メッシュ状体の開口サイズが０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である、（１２）に記載の施設。
（１４）トマト栽培用である、（１）〜（１３）のいずれかに記載の施設。
（１５）植物栽培方法であって、
外気を含む気流を前記施設内の栽培植物の栽培域に対して供給して、前記栽培植物の占有域においてほぼ一定の気流環境を形成する栽培工程を備える、方法。
（１６）前記栽培域内の栽培植物の占有域に対して外気を含む気流を供給して、当該占有域においてほぼ一定の気流環境を形成する、（１５）記載の方法。
（１７）風速分布のベクトル和がほぼ均一となるように前記気流を供給する、（１６）又は（１７）に記載の方法。
【０００７】
これらの植物栽培用施設によれば、外気を含む気流が栽培植物の栽培域に供給されて、栽培植物及び／またはその近傍において所定の気流環境が形成される。気流によって栽培環境を形成するため、施設内の植物栽培域の温度や相対湿度を容易に調整することができ、栽培植物に対して好ましい生育環境を提供することができる。また、外気を利用するため簡易かつ低コストである。
この結果、栽培植物の受ける環境ストレスを低減し、生理障害の発生を抑制し、生産性の高い栽培が可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明に係る植物栽培用施設（以下、本施設ともいう。）は、外気を含む気流を前記施設内の栽培植物の栽培域に対して供給して、前記栽培植物の占有域においてほぼ一定の気流環境を形成する、気流供給手段を備えている。
また、本施設は、前記植物栽培用施設が有する第１の壁体に備えられる１又は２以上の送風手段と、前記第１の壁体に対向状に前記植物栽培用施設が有する第２の壁体に前記送風手段と対向状に備えられる１又は２以上の通気口、とを有し、前記施設内の栽培植物の占有域においてほぼ一定の気流環境を形成可能に外気を含む気流を供給可能である気流供給手段を備えている。当該気流供給手段は、前記した本発明の施設に備えられる気流供給手段の好ましい一態様である。
また、本発明の植物栽培方法は、外気を含む気流を前記施設内の栽培植物の栽培域に対して供給して、前記栽培植物の占有域においてほぼ一定の気流環境を形成する栽培工程を備えている。この植物栽培方法の好ましい形態は、本発明の施設内で植物を栽培することによって得ることができる。
なお、ほぼ一定の気流環境とは、風速や風量などの気流の特性がほぼ一定であることを意味する。したがって、本発明の栽培技術により提供しようとするほぼ一定の気流環境とは、少なくとも栽培植物の占有域において、風速や風量などが一定であることを意味している。当該気流環境は、例えば、風速分布のベクトル和がほぼ均一となるような気流を供給することによって得ることができる。そして、このような気流環境とすることにより、栽培植物の占有域における温度及び相対湿度を均一とすることができるとともに安定化することができる。
【０００９】
（植物栽培用施設）
本発明を適用する植物栽培用施設は、植物を栽培する施設であればよく、特に、栽培する植物の種類や施設の形態などを問うものではない。したがって、栽培する植物としては、穀類、豆類、野菜、果実などの各種作物の他、薬用植物、園芸植物、花卉植物などを包含する。また、特に、本発明においては、植物ではないが、作物の一種として、栽培植物にはきのこ類も包含する。
また、施設形態としては、ガラス温室、ビニール温室（ハウス）などの温室の他、植物工場などを包含する。植物工場としては、閉鎖系人工光利用型と自然光利用型の双方（双方を併用する型を含む）などがある。また、本施設は、その規模を問うものではない。したがって、屋外に設置される程度の施設他、比較的小規模の植物育成装置も本発明の植物栽培用施設に包含される。
好ましくは、本発明は、自然光を利用する温室あるいは植物工場に適用する。自然光の利用する場合に暑熱対策として本発明を適用することが効果的であるからである。
【００１０】
また、植物栽培用施設の構造も特に問わないで本発明を適用できる。平面視で方形状の設置領域を有する施設が一般的ではあるが、設置領域は３角形以上の多角形状とすることができる。また、図１に示す施設２のように、楕円や長円などの円形状の設置領域を有していてもよい。さらに、三次元形状としても、ドーム状、傾斜屋根家屋状など適宜選択することができる。
【００１１】
また、施設内形態においても、単独の栽培区画を有する形態の他、２以上の区画された栽培区画を有する施設であってもよい。図２に示すように、施設１２が、２以上の栽培区画１４，１６を備える場合には、適宜区画部材により相互に栽培区画が分離され、それぞれの栽培区画に独立した気流供給手段として送風手段１８と通気口２０を備えていることが好ましい。
なお、栽培施設内あるいは当該施設内の栽培区画内において、栽培植物が栽培されている領域が栽培域である。栽培域という場合には、少なくとも、栽培植物が占有する領域の他、作業用などのために形成される通路域などを含む概念である。なお、栽培域内であっても、栽培植物の到達しうる高さ（占有しうる高さ）を超える領域、あるいは栽培区画の天井近傍は、本発明にいう栽培域に含まれることがあっても、これらの領域のみあるいはこれらの領域を主体とする領域は、本発明における栽培域には包含されないものとする。
【００１２】
（気流供給手段と気流の供給形態）
本施設は、気流供給手段を備えている。気流供給手段によって栽培域に外気を含む気流が供給される。本発明において外気とは、屋外の空気を意味する。したがって、外気を含む気流とは、屋外空気のみからなる場合の他、屋外空気と栽培区画外の空気であって栽培施設内の空気とを含む場合とがある。本発明の気流としては、好ましくは外気のみからなる。
気流供給手段は、外気を含む気流を栽培域に供給することができる。また、取り込んだ外気を含む栽培域内の空気を再び栽培域から排気するように構成されている。
なお、前述のように、外気は、施設内であって栽培区画外の空気を含んでいてもよい。したがって、屋外の空気を取り込む場合のみならず、施設内で循環するあるいは一部外気と連通された状態で循環する空気を含む気流を栽培域内に供給する形態も本発明の栽培技術の一形態である。この場合、かかる循環空気に対して清浄化工程などを実施することで清浄化された状態で栽培を実施できるというメリットがある。また、施設内空気の場合には、屋外空気に比較して温度や相対湿度が安定しているというメリットもある。
【００１３】
気流供給手段は、少なくとも、送風手段を備えている。送風手段としては、外気の強制吸引手段及び施設内空気の強制排出手段（内気強制排出手段）のいずれか、あるいは双方である。好ましくは、いずれかの送風手段と通気口（自然排気あるいは自然取り込み）を備えている。
【００１４】
送風手段として、外気の強制吸引手段を備える場合には、施設内空気（内気）の排出手段として、通気口あるいは内気強制排出手段を備えることができる。
送風手段として、内気の強制吸引手段を備える場合には、外気の吸引手段として、通気口あるいは外気強制吸引手段を備えている。
本発明に適用する気流供給手段としては、図１及び図２に示すように、送風手段４、１８として、内気の強制排出手段を備え、さらに、外気取り込み用の通気口６、２０を備えていることが好ましい。内気強制排出手段によれば、気流の風速分布（気流と直交する面における風速分布）の均一性を実現しやすく、安定した気流環境を形成しやすい。
【００１５】
外気強制吸引手段及び内気強制排出手段としては、各種ファンなどの公知の手段を特に限定することなく採用することができる。例えば、プロペラファンの他、ロータリーファンなどを使用することができる。
【００１６】
本発明の気流供給手段は、外気を含む気流を施設内の栽培植物の栽培域に対して供給できる範囲で、送風手段と通気口とのそれぞれの配置形態を、施設の種類や栽培域の形態、栽培植物などによって適宜設定することができる。すなわち、送風手段の設置形態及び設置数、通気口の設置形態と設置数については、多数の実施態様が存在する。
例えば、図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、送風手段４、１８は、植物栽培用施設の栽培区画を構成する壁体（縦壁）に備えられていることが好ましい。また、当該壁体に対向状に前記栽培区画が有する壁体に通気口６、２０を備えられていることが好ましい。対向状に配置される壁体に送風手段と通気口とが備えられることにより、これらの壁体間を移動（通過）する気流を容易に供給することができる。
【００１７】
気流供給手段は、ほぼ水平方向に栽培域を移動あるいは通過するように気流を供給できることが好ましい。水平方向に気流を供給できると、栽培植物の高さの全体に応じて供給高さを変えることにより、栽培植物の全体に、容易にしかも無駄なく好ましい気流環境を形成することができる。
このためには、送風手段と通気口とを対向状に設けることができる。例えば、図２（ｂ）に示すように、少なくとも、送風手段１８とほぼ同じ高さ位置に通気口２０を備えていることが好ましい。当該送風手段１８と通気口２０とにより、栽培域をほぼ水平に移動する気流を容易に形成することができる。
【００１８】
また、気流供給手段は、外気を含む気流を栽培域に対して多数本のストリーム状として供給することもできるが、好ましくは、ほぼ水平方向に途切れなく連続して供給される形態、すなわち、気流の進行方向に直交する面が横長状となるように供給できるようになっていることが好ましい。栽培域のおおよそ全体にわたって、このように水平方向に連なる供給形態となっていることが好ましい。
このためには、例えば、図１及び図２の平面図において示すように、送風手段４，１８と通気口６、２０とをそれぞれほぼ水平方向に連続状に配置することができる。また、送風手段の配置形態としては、図３に示すように、送風手段あるいは送風手段の集合体を水平方向に所定間隔で断続的に配置する形態（図３（ａ））や、連続して配置する形態（図３（ｂ））を例示できる。なお、送風手段として、例えば、横長のロータリーファンなどを水平方向に配置することによっても、水平方向に連なるように送風することができる。
また、これに対向配置される通気口の配置形態としては、図４に示すように、通気口あるいは通気口の集合体を水平方向に所定間隔で断続的に（不連続に）配置する形態（図４（ａ））や、連続して配置する形態（図４（ｂ））を例示できる。なお、通気口に関しては、垂直方向に不連続あるいは連続して配置する形態も採用することができる。この場合、このような垂直方向に延びる通気口を水平方向に複数列配列することが好ましい。
気流の均一供給のためには、送風手段及び通気口はそれぞれ連続配置（図３（ｂ）及び図４（ｂ））されていることが好ましいが、なお、図３及び図４に示す形態において、送風手段及び通気口は高さ方向に２段以上形成されていることが好ましい。
【００１９】
図５（ａ）に示すように、通気口２２は、水平方向に連続配置（開口）されていることが好ましい。また、開口幅が水平方向により長くなっていることが好ましい。通気口２２は、異なる高さ位置に複数段以上配置されていてもよく、また、その開口部位を、図５（ｂ）に示すように、適宜、不連続に変更できるように、及び／又は、通気高さを変更できるように調整可能となっていることが好ましい。
また、図５（ｃ）に示すように、栽培域における栽培植物の占有域に併せて選択的な配置に変換できるようになっていることも好ましい。このため、通気口２２に対して、適宜通気遮断手段を設けることが好ましい。
なお、栽培植物の占有域の高さに応じて通気口の開口部位を調節するには、垂直方向に連続して開口する通気口形態として、この開口部を適宜開閉できる通気遮断手段を備えるようにすることが好ましい。
さらに、水平方向にも垂直方向にも大きな通気口を形成し、この通気口の任意の部分を開閉できる通気遮断手段を設けることによれば、必要に応じていかなる態様にも開口部位を変更することができる。
通気遮断手段は、シャッターなどの各種公知の手段を特に限定しないで採用することができる。
【００２０】
送風手段と通気口との植物栽培用施設への設置形態を図６に例示する。この形態では、東西に独立した栽培区画を備える施設３２のそれぞれの区画３４、３６に対応する北面に送風手段３８を設置し、南面に通気口４０が形成されている。この形態では、送風手段３８としての内気強制排出手段を設置しており、通気口４０は外気取り込み用として機能させるようになっている。送風手段３８と通気口４０とは対向状に配置され、送風手段３８と通気口４０との高さ位置は、これらの間を通過する気流がほぼ水平方向になるように設定されている。
【００２１】
送風手段と通気口とは対向状に設けられることが好ましいが、気流と栽培域における栽培植物の配置との関係においては、栽培植物群の列と平行であってもよいし直交を含む交差方向であってもよい。図７（ａ）には、気流が栽培植物群の列に直交状に供給された状態を示し、図７（ｂ）には、気流が栽培植物群の列と平行方向に供給された状態を示している。好ましくは、栽培植物群の列と平行ないし直交するように気流を供給する。また、栽培植物群の列毎に異なる気流供給形態あるいは異なる特性の気流を供給する場合には、気流は栽培植物群の列に沿ってあるいは当該列と平行に供給されることが好ましい。
また、図８（ａ）には、図６に示す施設３２内において、気流の方向を栽培植物群の列に平行となるように栽培植物を配置した状態を示し、図８（ｂ）には、気流が栽培植物群の株内を通過する状態を示している。
【００２２】
気流供給手段は、外気を含む気流を栽培域に供給するが、特に、栽培域内の栽培植物の占有域に対して供給することが好ましい。
外気を含む気流によって栽培植物の占有域あるいは占有域とその近傍を含む領域に所望の生育環境を形成しようとする場合、栽培植物の占有域に対して気流を供給するのが効率的である。なお、当該占有域を含む領域に気流を供給してもよいし、当該占有域のみに気流を供給してもよい。
【００２３】
栽培植物の占有域は、栽培植物の生長とともに変化する。栽培植物が成長するにつれ、占有域は周囲に拡大しあるいは高さが高くなることにより占有域は拡大するのが一般的である。また、同じ栽培域においても、異なる種の栽培植物が存在する場合や、異なる生長段階の栽培植物が存在する場合がある。これらの場合には、一つの栽培域において異なる占有域を有する栽培植物群が存在することになる。
したがって、栽培植物を栽培する工程においては、占有域の異なる栽培植物に対して、それぞれの占有域に対して前記気流を供給することが好ましい。また、栽培植物の生育に応じてその占有域に気流を供給することが好ましい。
かかる気流の選択的供給のためには、気流供給手段が、栽培植物の占有域（高さや幅）に応じて気流を供給可能に、送風手段の動作や通気口の開口領域を調整できるようになっていることが好ましい。
例えば、図９に示すように、栽培植物の高さに応じて、送風手段４２を選択的に稼動させ、通気口４４の開口部分を調節する。栽培植物が小さい場合（図９（ａ））には、通気口４４の開口部分を下方に設定し、下方の送風手段４２のみを稼動させるようにすることができる。また、栽培植物が大きい場合（図９（ｂ））には、通気口４４の開口部分を下方から上方に至るまでとし、また、送風手段４２もそれに対応して上下の送風手段を稼動させるようにすることができる。
また、気流が栽培植物群の列に沿って供給される場合には、水平方向に連続状に配置された送風手段４２の選択的稼動と通気口４４との開閉選択とによって、異なる高さでの気流の供給を栽培植物群の列毎に行うこともできる。
なお、栽培植物の占有域に対して気流を供給する場合、栽培植物の高さを基準として気流の供給域を設定することが好ましい。また、気流の供給域の高さの変更は、送風手段と通気口との双方によって行うことが好ましいが、気流供給手段の設置形態によっては、通気口の高さ方向における開口部分の調整のみによっても行うことができる。例えば、気流の通過経路が十分に長い場合などには、通気口の開閉制御によって、気流の供給高さを容易に調整することができる。また、内気を強制排出する送風手段と外気取りこみ用通気口との組み合わせで気流供給手段を構成する場合においても、通気口の開閉制御により容易に気流の供給高さを調整することができる。
【００２４】
なお、気流は、少なくとも栽培植物の地上部に供給されるようにすることが好ましい。また、栽培用土などの栽培用材や栽培ポットやベッドにも供給されるようにすることもできる。特に、葉からの吸水や蒸散を促進するためには、葉を多数有する部位に供給することが好ましく、また、果実あるいは収穫される部位に対して供給するようにすることが好ましい。
【００２５】
（気流供給手段と気流の特性）
栽培域に供給しようとする気流は、気流の方向と直交する面における風速分布のベクトル和（合成風速分布）がほぼ均一（ほぼ一定）に調節されていることが好ましい。供給される気流の風速分布が一定であると、このような気流が供給される栽培域内の気流供給域におおよそ均一な生育環境を容易に形成することができる。また、供給域の調整や風量や風速の制御により、所望の生育環境を容易に形成することができる。
図１０（ａ）に、ファンの中心位置と気流と直交する面における風速との関係（風速分布）を示す。図１０（ａ）に示す風速分布は、特に、排出型の送風手段によって形成されやすい分布である。この波形の山の高さ（最大風速）は、送風手段の吸引能力（風量）によって変わる。このような風速分布を有する送風手段を、そのファンなどの大きさや回転数などの送風能力や送風手段の設置あるいは稼動させる送風手段を選択することにより、図１０（ｂ）に示すように、送風手段の配列方向に沿っておおよそ均一な風速を有する風速分布を形成することができる。なお、図１０（ｂ）などの風力分布図に示される点線は、合成された風速分布を示している。
【００２６】
送風手段の選択的稼動や、風速及び／又は風量制御による風速分布の均一化は、栽培植物の占有域や株密度（通気抵抗）などに応じて実施することができる。送風手段の選択的稼動と、風量及び／又は風速の制御とのいずれかあるいはこれらの双方によって、適切な風速分布の気流を供給することができる。図１１（ａ）及び（ｂ）には、送風手段の選択的稼動によって風速分布を調節する例が記載されている。すなわち、栽培植物の種類、生育段階、葉の繁り具合あるいは果実の繁り具合などで、占有域や栽培植物群を通過する場合の通気抵抗が栽培域内で異なり、適切な風速も異なる。したがって、風速分布が調節可能であると、かかる通気抵抗などに応じて栽培植物群に個別に適切な一定風速の風速分布の気流を供給することができる。風速分布の調節は、送風手段の選択的稼動や、風速及び／又は風量制御によって達成可能であるので、一つの栽培域内でも、異なる一定風速を有する異なる風速分布の気流を供給することができ、異なる生育環境を形成できる。
【００２７】
なお、本発明の栽培技術における栽培植物に対する適切な気流は、栽培植物全体がわずかに揺れる程度である。かかる気流であると、栽培植物に対して気流がストレスになることを回避することができる。また、このような気流であると、葉からの蒸散や吸水を妨げにくく、吸水や蒸散を促進することも可能である。このような気流の有する風速は、栽培植物群の株内において約２０ｃｍ／ｓ以上約３０ｃｍ／ｓ以下であることが好ましい。
【００２８】
なお、本施設は、以下の構成を備えることもできる。
図１２に示すように、送風手段５２と通気口５４とを気流供給手段として備える場合、通気口５４における通気（外気の取り込みないし排出）を促進あるいは補助するための手段としての送風手段（通気用ファン）５６を備えることができる。特に、外気取り込み用の通気口５４においてかかる通気用ファン５６を備えることにより、送風手段５２としての内気強制排出手段による気流の風速分布の均一化を容易に実現できるようになる。なお、この場合の通気用ファン５６は、通気口近傍であって施設内あるいは栽培域内に設けることが好ましい。
また、栽培域に供給された気流の減速するのを防止するために、気流の通過位置に減速防止手段５８としてファンなどの送風手段を備えることもできる。
なお、積極的に気流の減速を図るために、メッシュ状体など通気抵抗を有する手段を気流の通過経路の適宜配置可能に形成することができる。さらに、栽培域内での気流の通過ないし移動方向を制御するために、メッシュ状体や衝突部材などの整流手段を備えることもできる。
【００２９】
また、通気口５４は、開放状態とすることもできるが、好ましくは、メッシュ状体６０を備えるようにする。メッシュ状体６０としては、ネット状体、貫通孔を有するプレート体、連泡状の気泡を備える発泡体、多孔質体、三次元網状体など各種公知の材料を採用することができる。
図１３に示すように、外気取り込み用の通気口５４にメッシュ状体６０を備える場合には、風向きや風速が変動する外気の気流を整えて栽培域に供給させることができる。気流を整流する観点からは、好ましくは、約０．３ｍｍ以上約１．０ｍｍ以下の開口サイズ（差し渡し径（発泡体あるいは平均孔径）を備えるネットなどのメッシュ状体を用いることが好ましい。
また、防虫目的のためには、好ましくは、約０．４ｍｍ以下の開口サイズを備えるネットなどのメッシュ状体を用いることが好ましい。表１に示すように、開口サイズが０．４ｍｍを超えると、ウイルスを保毒するシルバーリーフコナジラミに代表される小型昆虫の侵入が顕著に増大するからである。０．４ｍｍ以下であると、ほぼ完全にこれらの侵入を防ぐことができる。好ましくは、０．３ｍｍ程度である。
【表１】

【００３０】
（気流環境）
このような気流供給手段によって、栽培域に外気を含有する気流を供給することにより栽培植物の占有域あるいは当該占有域とその近傍を含む領域において気流環境（気流の状態）が形成される。本栽培技術によって提供しようとする気流環境は、ほぼ一定の、すなわち、安定した気流環境であることが好ましい。前記した各種態様の気流供給手段は、かかる安定した気流環境を形成するのに好適な手段である。
気流環境は、栽培域に気流とともに生育環境を供給する。本栽培技術によって一定の気流環境が形成されると、この気流環境により一定の生育環境が形成される。すなわち、温度や相対湿度が均一であり、また、その変動が抑制され安定した生育環境が形成される。特に、前記気流供給手段による気流の供給形態、気流の特性を適宜採用することにより、所望の生育環境を所望の栽培域に、容易にしかも安定的に形成できる。
【００３１】
本栽培技術によって形成される気流環境の一形態を図１４に示す。
図１４に示す気流環境は、気流を栽培植物群７０の列に沿って供給し、気流を栽培植物の占有域７２のみならずそれ以外の近傍領域（この形態においては通路となっている）７４にも供給することにより形成されている。また、気流は、送風手段７６により内気を強制排出する形態となっている。なお、図示はしないがこの送風手段７６に対向状に通気口（外気取り込み用）が形成されている。また、気流供給手段は、形成される風速分布において風速のベクトル和がほぼ均一となるように設定されている。すなわち、かかる風速分布が得られるような設置間隔やファンなどの送風能力が確保されている。
このような気流が供給されて形成される気流環境においては、栽培植物の占有域７２、すなわち、本形態では栽培植物群７０の列（栽培ベッド）内においては、相対的に遅い風速となり、その両側の通路においては、相対的に速い風速となっている。気流環境としては、植物群内においては、風速が約２０ｃｍ／ｓ以上約３０ｃｍ／ｓ以下となるようにすることが好ましい。また、占有域以外では、約５０ｃｍ／ｓ以上約８０ｃｍ／ｓ以下となるようにすることが好ましい。
このように形成された気流環境では、外気吸入部である通気口近傍以外は、外気の風の影響がほとんど排除されており、栽培域においてはおおよそ安定した状態を維持することができる。
【００３２】
また、本発明を適用した植物栽培用施設の一形態を図１５に示す。
この形態では、施設８０の北面に送風手段８２を形成し、南面に通気口８４を形成している。送風手段８２は、複数個が水平方向に一列に配列されている。また、通気口８４は、高さ方向に複数段（本形態では３段）にわたって、送風手段８２に対向状に形成されている。また、本形態では、気流の通過方向は、栽培植物群８６の列に沿って平行に構成されている。
【００３３】
本発明によれば、気流が主体となって栽培域の植物の生育環境を決定できる。このため、容易に生育環境を好適化することができる。
また、気流主体で生育環境を決定するため、気流の供給域を選択することが容易であり、しかも、供給域毎に異なる生育環境の形成も可能となっている。
【００３４】
また、外気を含む気流を利用するため、装置構造もまたコストの点においても有利となっている。さらに、外気を利用することで、外気の温度や湿度を内部環境に反映させることができる。したがって、季節に応じた栽培植物の栽培を行うことができる。一方、気流によれば、除湿や温度低下も容易であるので、好ましい生育環境を容易に形成することができる。
【００３５】
特に、気流を昼間供給することで、例えば温室内の温度と相対湿度とを外気と同様のレベルにまで容易に低下させることができるとともに、栽培植物の吸水・蒸散も促進できる。一方、気流を夜間に供給することで、温室内の相対湿度を外気と同様のレベルにまで低下させることができ、栽培植物体内の水分状態の変化を緩和することができる。
【００３６】
以上のように、本栽培技術によれば、栽培植物の生育環境を気流の供給により好適化ないし最適化することができる。これにより、例えば、日内の栽培域の温度と相対湿度との変化を抑制すること、施設内の温度あるいは相対湿度の不均一化を抑制すること、これらの環境変化あるいは環境の不均一化による生理障害の発生の抑制などを効果的に実現することができる。これにより、生産性の高い栽培が可能となる。
また、本栽培技術は、栽培作業者にとっても快適な作業環境を提供することができる。
【００３７】
さらに、通気口にメッシュ状体を設けて、各種昆虫他、ウイルス保毒性の小型昆虫の侵入を適切に防止することで、薬剤の使用を抑制しつつ病害虫の防除を効果的に実現できる。したがって、環境への負荷、消費する生体への影響も低減させることができる。
【００３８】
特に、本栽培技術によれば、日本の西南暖地における夏期の野菜や花卉の生産に有用である。かかる地域では、夏期には高温のため、高品質の野菜や花卉などの生産が困難となっている。特にトマト栽培では、高温などによる生理障害の典型である尻腐れ果の発生やシルバーリーフコナジラミが媒介するウイルス病（トマト黄化葉巻病）が大きな問題となっている。生産地域によってはウイルス病にとってトマトの生産自体が困難になり、産地全体が大きな打撃を受けている例もある。しかし、この栽培技術によれば、尻腐れ果の発生やウイルス病の発生を予防できる。このため、高品質のトマト（典型的には糖度が８以上）を高効率で生産することができるようになる。
なお、本発明者ら予備的に行った実験において、着果時期が夏期（７月〜９月）となるトマトの作型の栽培に、本栽培技術（外気取り込み用の通気口に０．３ｍｍ以上０．４ｍｍ以下の開口サイズのメッシュ状体を配した施設を利用）を適用したところ、尻腐れ果の発生率が０．５％以下とすることができた。従来、通常の温室栽培では、尻腐れ果の発生率は同時期において３０％〜５０％となっている。尻腐れ果の発生を０．５％以下に防止するための気流環境としては、トマトの植物群（占有域）内で約２０ｃｍ／ｓ以上約３０ｃｍ／ｓ以下の風速となるようにすることが好ましい。また、栽培植物の占有域以外の領域（通路など）において、約５０ｃｍ／ｓ以上約８０ｃｍ／ｓ以下の風速となるようにすることが好ましい。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、外気を利用して温室などの植物栽培用施設内の栽培植物に対して好ましい生育環境を提供できる植物栽培技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の植物栽培用施設の一形態を示す図である。
【図２】本発明の植物栽培用施設の他の形態を示す図（ａ）及び（ｂ）である。
【図３】送風手段の配置形態を示す図（ａ）及び（ｂ）である。
【図４】通気口のの配置形態を示す図（ａ）及び（ｂ）である。
【図５】通気口の配置形態と開口形態を示す図（ａ）〜（ｃ）である。
【図６】植物栽培用施設への送風手段と通気口との設置形態を示す図（ａ）及び（ｂ）である。
【図７】気流の方向と栽培植物群との位置関係を示す図（ａ）及び（ｂ）である。
【図８】気流の方向と栽培植物群との位置関係を示す図（ａ）及び（ｂ）である。
【図９】栽培植物の高さに応じて気流の供給域を変化させる形態とその場合の送風手段と通気口の状態を示す図（ａ）及び（ｂ）である。
【図１０】送風手段によって形成される風速分布を示す図（ａ）と、配列された送風手段によって形成されうる風速分布を示す図（ｂ）とを示す図である。
【図１１】配列された送風手段の選択的稼動によって形成されうる風速分布を示す図（ａ）及び（ｂ）である。
【図１２】通気口に配置可能な送風手段と気流の通過位置に配置可能な送風手段とを示す図である。
【図１３】通気口におけるメッシュ状体による整流効果を示す図である。
【図１４】本発明によって形成される気流環境の一形態を示す図である。
【図１５】植物栽培用施設の一形態を示す図である。
【符号の説明】
２、１２、３２、８０　植物栽培用施設
４、１８、３８、４２、８２　送風手段
６、２０、２２、４０、４４、５４、８４　通気口
１４，１６、３４，３６　栽培区画
５６　外気の取り込み・排出の促進あるいは補助手段
５８　気流の減速防止手段
６０　メッシュ状体
７０、８６　栽培植物群
７２　栽培植物の占有域
７４　占有域以外の領域
７６　送風手段

Claims

植物栽培用施設であって、
外気を含む気流を前記施設内の栽培植物の栽培域に対して供給して、前記栽培植物の占有域においてほぼ一定の気流環境を形成する、気流供給手段を備える、施設。
前記気流供給手段は、前記栽培域内の栽培植物の占有域に対して外気を含む気流を供給して、当該占有域においてほぼ一定の気流環境を形成する、請求項１記載の施設。
供給しようとする気流の風速分布のベクトル和がほぼ均一となるよう調節可能に前記気流供給手段を備える、請求項１または２に記載の施設。
前記気流供給手段は、ほぼ水平方向に前記施設内を移動及び／または通過する気流を供給可能である、請求項１〜３のいずれかに記載の施設。
植物栽培用施設であって、
前記植物栽培用施設が有する第１の壁体に備えられる１又は２以上の送風手段と、前記第１の壁体に対向状に前記植物栽培用施設が有する第２の壁体に前記送風手段と対向状に備えられる１又は２以上の通気口、とを有し、前記施設内の栽培植物の占有域においてほぼ一定の気流環境を形成可能に外気を含む気流を供給可能である気流供給手段を備える、施設。
前記気流供給手段は、前記栽培域の植物の占有域に応じて気流を供給可能である、請求項５記載の施設。
前記気流の風速分布が調節可能となっている、請求項５又は６に記載の施設。
前記風速分布の調節は、前記２以上の送風手段の選択的稼動可能、及び／又は、前記２以上の送風手段の風量及び／又は風速の制御によって実施する、請求項７に記載の施設。
前記通気口は開閉自在に形成されている、請求項５〜８のいずれかに記載の施設。
前記通気口には、通気用ファンを備える、請求項５〜９のいずれかに記載の施設。
前記施設内には、前記気流の減速防止ファンを備える、請求項５〜１０のいずれかに記載の施設。
前記通気口にメッシュ状体を備える、請求項５〜１１のいずれかに記載の施設。
前記メッシュ状体の開口サイズが０．３ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である、請求項１２に記載の施設。
トマト栽培用である、請求項１〜１３のいずれかに記載の施設。
植物栽培方法であって、
外気を含む気流を前記施設内の栽培植物の栽培域に対して供給して、前記栽培植物の占有域においてほぼ一定の気流環境を形成する栽培工程を備える、方法。
前記栽培域内の栽培植物の占有域に対して外気を含む気流を供給して、当該占有域においてほぼ一定の気流環境を形成する、請求項１５記載の方法。
風速分布のベクトル和がほぼ均一となるように前記気流を供給する、請求項１５又は１６に記載の方法。