JP2004329005A

JP2004329005A - 養液栽培装置

Info

Publication number: JP2004329005A
Application number: JP2003124845A
Authority: JP
Inventors: Toshiki Asao; 俊樹浅尾; Koji Hara; 幸治原
Original assignee: IZUKA KK; Shimane University
Current assignee: IZUKA KK; Shimane University
Priority date: 2003-04-30
Filing date: 2003-04-30
Publication date: 2004-11-25

Abstract

【課題】アレロパシー物質の影響を簡易に除去して植物の生育性を高めることができる養液栽培装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る養液栽培装置１は、養液Ｌを貯え苗Ｓが栽培される栽培槽２と、苗Ｓから養液Ｌに溶出したアレロパシー物質を吸収するゼオライト９とを有する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、果樹、野菜等の植物を養液栽培するために用いられる養液栽培装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、植物を養液栽培する装置として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。この養液栽培装置では、植物に供給される養液（培養液）を活性炭により殺菌しながら循環させることにより、病原菌の繁殖等を抑制している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−３１３０５５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、養液を単に循環させながらイチゴやトマト、キュウリ等の果樹や野菜が実る植物を養液栽培すると、時間の経過とともに果樹や野菜の生長、収量が低下するが、これは植物の生育を抑制・阻害するアレロパシー物質（フェノール物質）が植物の根から養液の中に溶出し、循環養液中に蓄積されるためと考えられる。
【０００５】
そこで、アレロパシー物質が多量に蓄積される前に循環養液を交換することが考えられるが、養液の交換には労力を要する上、使用済みの養液をそのまま排水溝に流しては周囲の環境に影響を与えるおそれがある。また、養液の交換を回避するために、植物に供給されても吸収されなかった養液については循環させずに放出することも考えられるが、それを排水溝に流す限りは上記同様の問題がある。
【０００６】
一方、上記特許文献１に記載のように養液中の成分を活性炭により吸着したのでは、活性炭が植物の生育に必要な有機物（鉄分）もよく吸着してしまうので、養分が不足するか、それを頻繁に補わなければならなくなる。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、アレロパシー物質の影響を簡易に除去して植物の生育性を高めることができる養液栽培装置を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、養液を貯え植物が栽培される栽培槽と、前記植物から前記栽培槽中の養液に溶出したアレロパシー物質を吸収するゼオライトとを有する養液栽培装置を特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の養液栽培装置において、前記ゼオライトに酸化チタンがコーティングされていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の養液栽培装置において、前記ゼオライトが酸化チタンと混在していることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項２又は請求項３に記載の養液栽培装置において、前記酸化チタンに紫外線を照射する光源を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の養液栽培装置において、前記栽培槽からの養液が流入するとともに前記栽培槽に向けて養液を流出させる貯液槽を有し、該貯液槽の養液中に前記ゼオライトを有することを特徴とする。
【００１３】
請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の養液栽培装置において、前記ゼオライトが粒状又は板状であることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、植物から養液中に溶出したアレロパシー物質がゼオライトに吸収される一方、このゼオライトには植物の生育に重要な養液中の鉄分等が活性炭を用いた場合のように吸収されないので、アレロパシー物質の影響を簡易に除去して植物の自害を防止し、その生育性を高めることができる。
【００１５】
とりわけ請求項２、請求項３に係る発明によれば、ゼオライトに吸収されたアレロパシー物質を酸化チタンにより分解してアレロパシー物質の回収及び除去を一連に行うことができるので、養液の長期間にわたる使用が容易となる。また、請求項４に係る発明によれば、光源により酸化チタンに紫外線を照射することができるので、日照時間が短い場合等でも酸化チタンによるアレロパシー物質の分解能力を十分に発揮させることができる。
【００１６】
そして、このようにゼオライト又はゼオライトと酸化チタンとが機能することにより、請求項５に係る発明のように養液を循環させたときに、養液を再利用し続けることが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、本実施の形態に係る養液栽培装置を示す。この養液栽培装置１は図示を略すビニールハウス内に設置され、イチゴ（供試品種：とよのか）の苗Ｓの水耕栽培に用いられる。
【００１９】
養液栽培装置１は、栽培槽２と、調整槽３と、補助光源４とを有し、栽培槽２及び調整槽３には養液Ｌが満たされている。栽培槽２及び調整槽３には同一のコンテナ（縦×横×高さ：５４ｃｍ×３４ｃｍ×１９ｃｍ）が用いられるとともに、養液Ｌには表１の組成を有する園試処方７５％標準液（ＥＣ２．０ｄＳ／ｍ：以下、この標準液を「基準液」という。）が用いられ、栽培槽２は３０×１０^−３ｍ^３（３０リットル）の養液Ｌを収容する。
【００２０】
【表１】

【００２１】
栽培槽２には、葉数が８枚でクラウン径約９ｍｍの苗Ｓが３株植えられる培床５と、栽培槽２の内部の養液Ｌにエアーを供給するポンプ６と、栽培槽２の内部の養液Ｌを汲み上げるポンプ７とが設けられている。培床５は栽培槽２を全体的に覆い、この培床５の遮光作用により栽培槽２の養液Ｌにおけるアオミドロの繁殖等が防止されている。ポンプ６はここでは毎分３．８×１０^−３ｍ^３（３．８リットル）のエアーを連続的に供給し、ポンプ７は汲み上げた養液Ｌを排液管８を通じて調整槽３に送出する。
【００２２】
調整槽３には、粒状の天然ゼオライト９が養液Ｌに浸るように設けられている。ゼオライト９は調整槽３の底面１０上に敷設されてもよいが、この実施の形態では微細な網目を有するフィルター１１が底面１０の上方に設けられ、ゼオライト９はそのフィルター１１上に敷設されている。ゼオライト９は、酸化チタン（アナターゼ）との混合剤として酸化チタンと混在するように用意しても、表面を酸化チタンでコーティングしてもよく、後述のように酸化チタンは紫外線を受けてゼオライト９の吸着物質を分解するので、日光による紫外線の照射量が少ない場合には、蛍光灯等からなる補助光源４を調整槽３の上方で点灯させて酸化チタンの分解作用を活性化させてもよい。
【００２３】
排液管８は、調整槽３の側壁１２でフィルター１１よりも上方の部分に接続されている。また、調整槽３の側壁１２に対向する側壁１３には、フィルター１１よりも下方の部分に給液管１４が接続されている。ポンプ７が駆動されると、調整槽３では栽培槽２からの養液Ｌが流入するとともに、栽培槽２に向けて養液Ｌが流出する。換言すれば、栽培槽２には給液管１４を通じて養液Ｌが供給され、この養液Ｌは排液管８を通じて栽培槽２から排出され、調整槽３及び給液管１４を経て再度栽培槽２に供給される。本実施の形態では、養液Ｌは毎分１８０×１０^−６ｍ^３（１８０ミリリットル）の流量で循環し、この養液Ｌの繰返しの利用によりその成分量が基準液から変化した場合には、調整槽３において養液Ｌの成分量を基準液に戻るように調整する。
【００２４】
この実施の形態に係る養液培養装置１では、苗Ｓの根Ｒから養液Ｌ中に溶出したアレロパシー物質が調整槽３においてゼオライト９に吸着される一方、ゼオライト９には苗Ｓの生育に重要な養液Ｌ中の鉄分等が活性炭を用いた場合のように吸着されないので、アレロパシー物質の影響を簡易に除去して苗Ｓの自害を防止し、その生育性を高めることができる。
【００２５】
ここでは特にゼオライト９に吸着されたアレロパシー物質を酸化チタンにより分解し、アレロパシー物質の回収及び除去を一連に行うことができるので、養液Ｌを循環させても長期間にわたり再利用し続けることが可能となる。
【００２６】
また、調整槽３において養液Ｌの流入口（排液管８）と流出口（給液管１４）とがゼオライト９を挟んで上下に位置しているので、調整槽３から栽培槽２に供給される養液Ｌが確実にゼオライト９を通過し、アレロパシー物質の吸着が確実に行われてアレロパシー物質の循環が有効に防止されている。
【００２７】
以下、より具体的な実施例について説明する。
【００２８】
【実施例】
この実施例では調整槽３を処理区と称し、ゼオライト９を酸化チタンと共存させずに処理区に入れた場合を試行Ｎｏ．１、ゼオライト９を酸化チタン混合剤として処理区に入れた場合を試行Ｎｏ．２として、約５ヶ月間に及ぶイチゴの水耕栽培を行った。また、ゼオライト又はゼオライトと酸化チタンとの代わりに石英砂（寒水石）５００ｇを処理区に入れた場合を試行Ｎｏ．３、石英砂５００ｇを処理区に入れた場合を試行Ｎｏ．４として、比較用の栽培を行った。
【００２９】
試行Ｎｏ．１、試行Ｎｏ．２及び試行Ｎｏ．３においては養液交換を行わず、Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅを基準液と同じ濃度になるように調整したが、試行Ｎｏ．４においては養液Ｌを２週毎に全量交換した。また、環境温度は１５℃程度に保ち、日照時間が不足する場合には補助光源４を点灯させて紫外線を補った。受粉は開花時に筆による人工授粉を行った。
【００３０】
各試行について４つのサンプルで実験を行い、１株当たりの果房数、開花数、収穫果実数の平均値を調べたところ、表２に示すような結果を得た。
【００３１】
【表２】

【００３２】
表２からわかるように、ゼオライトを使用せず養液交換をしなかった試行Ｎｏ．３では果房数、開花数及び収穫果実数のいずれも少なく、２週間毎に養液交換を行った試行Ｎｏ．４との差異が明確に表れている。一方、本実施の形態に係る試行Ｎｏ．１及び試行Ｎｏ．２では、養液交換をしなかったにもかかわらず果房数、開花数、収穫果実数のいずれも多く、収穫果実数については試行Ｎｏ．４と比べても著しく多くなっている。これは、アレロパシー物質がゼオライトにより常に吸着される状態にあったからと考えられ、特に吸着されたアレロパシー物質が酸化チタンにより逐次分解されていたと思われる試行Ｎｏ．２では、試行Ｎｏ．３に対して収穫果実数が３０％も多かった。
【００３３】
なお、本発明は上述した形態に限られるものではなく、例えば図２に示すようにゼオライト９を平板として層状に配置しても、人工ゼオライトを用いてもよい。また、養液Ｌの調整は必ずしも調整槽３で行う必要はなく、アレロパシー物質を吸収するようにゼオライトを配置することができるのであれば調整槽３自体の設置も必須ではない。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成したので、アレロパシー物質の影響を簡易に除去して植物の生育性を高めることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態に係る養液栽培装置を示す説明図である。
【図２】養液栽培装置の他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１養液栽培装置
２栽培槽
３調整槽（貯液層）
４補助光源（光源）
９ゼオライト
Ｌ養液
Ｓイチゴの苗（植物）

Claims

養液を貯え植物が栽培される栽培槽と、前記植物から前記栽培槽中の養液に溶出したアレロパシー物質を吸収するゼオライトとを有することを特徴とする養液栽培装置。
前記ゼオライトに酸化チタンがコーティングされていることを特徴とする請求項１に記載の養液栽培装置。
前記ゼオライトが酸化チタンと混在していることを特徴とする請求項１に記載の養液栽培装置。
前記酸化チタンに紫外線を照射する光源を有することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の養液栽培装置。
前記栽培槽からの養液が流入するとともに前記栽培槽に向けて養液を流出させる貯液槽を有し、該貯液槽の養液中に前記ゼオライトを有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の養液栽培装置。
前記ゼオライトが粒状又は板状であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の養液栽培装置。