JP2005176808A - 植物地下部環境温度制御方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 植物栽培時における地下部の環境温度を簡易に制御する。
【解決手段】 植物栽培時における地下部に、液体は透過しないが気体は透過する性質を有する多孔質フィルム3,16を用いて空気が流通可能な空気流通空間4,17を形成し、この空気流通空間4,17に空気を流通させて栽培部分の地下環境温度を制御する植物地下部環境温度制御方法。植物栽培区域1,13の地下部に、該植物栽培区域1,13の長さ方向に沿って、液体は透過しないが気体は透過する性質を有する多孔質フィルム3,16を用いてダクト状の空気流通空間4,17を形成し、該空気流通空間4,17の一側端部にファン5,19を接続して空気流通空間4,17への空気流量を調節し、植物栽培区域1,13の地下温度制御を行う植物地下部環境温度制御装置。
【選択図】図1
【解決手段】 植物栽培時における地下部に、液体は透過しないが気体は透過する性質を有する多孔質フィルム3,16を用いて空気が流通可能な空気流通空間4,17を形成し、この空気流通空間4,17に空気を流通させて栽培部分の地下環境温度を制御する植物地下部環境温度制御方法。植物栽培区域1,13の地下部に、該植物栽培区域1,13の長さ方向に沿って、液体は透過しないが気体は透過する性質を有する多孔質フィルム3,16を用いてダクト状の空気流通空間4,17を形成し、該空気流通空間4,17の一側端部にファン5,19を接続して空気流通空間4,17への空気流量を調節し、植物栽培区域1,13の地下温度制御を行う植物地下部環境温度制御装置。
【選択図】図1
Description
本発明は、植物栽培区域の地下部に多孔質フィルムを用いて空気流通空間を形成し、この空気流通空間に空気を流通させて地下環境温度を制御する方法及び装置に関する。
従来の植物を栽培する際の植物体を支持する栽培ベッドの構造としては、プラスチックや発泡スチロール等を使用している(例えば、特許文献1参照)。また、栽培ベッドに付加的な効果を持たせる方法として、液体は透過しないが気体は透過する性質を有する多孔質フィルムを水耕槽として利用することで、水耕液温を低下させる装置が、本出願人及び発明者らによって開発されている(例えば、特許文献2参照)。
上記特許文献1の「水耕栽培ハウスの空調方法とその装置」は、ハウス内に冷房ユニット、吸収ダクト、ポンプ、換気扇などを備えた複雑な構造の栽培ベッドを設けたもので、設備費が高価になるばかりでなく、運転費もコスト高となって、一般農家が利用することは難しい面があった。また、低コストで栽培ベッドの地下部環境温度を制御することは困難であった。一方、特許文献2の「多孔質フィルムを利用した水耕栽培装置」は、水耕栽培の容器に多孔質フィルムを使用することにより、容器として長期間の使用が可能となり、酸素透過量が多くなって作物の生育に好結果をもたらすことができた。しかしながら、栽培ベッドで栽培を行う際に、地下部の冷却量を制御することは困難であった..
そこで本発明は、植物栽培区域の地下部の環境温度を、簡易に調節できるようにすることを目的とする。
そこで本発明は、植物栽培区域の地下部の環境温度を、簡易に調節できるようにすることを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明は以下の手段,構成を有することを特徴としている。
A.植物栽培時における地下部に、液体は透過しないが気体は透過する性質を有する多孔質フィルムを用いて空気が流通可能な空気流通空間を形成し、この空気流通空間に空気を流通させて栽培部分の地下環境温度を制御する植物地下部環境温度制御方法。
B.前記空気流通空間を形成する対象を、水耕栽培槽、または植物栽培用の培土及び培地とした。
A.植物栽培時における地下部に、液体は透過しないが気体は透過する性質を有する多孔質フィルムを用いて空気が流通可能な空気流通空間を形成し、この空気流通空間に空気を流通させて栽培部分の地下環境温度を制御する植物地下部環境温度制御方法。
B.前記空気流通空間を形成する対象を、水耕栽培槽、または植物栽培用の培土及び培地とした。
C.植物栽培区域の地下部に、該植物栽培区域の長さ方向に沿って、液体は透過しないが気体は透過する性質を有する多孔質フィルムを用いてダクト状の空気流通空間を形成し、該空気流通空間の一側端部にファンを接続して空気流通空間への空気流量を調節し、前記植物栽培区域の地下温度制御を行う植物地下部環境温度制御装置。
D.前記空気流通空間の一側端部に、送風ファン、または吸引ファンを接続し、空気流通空間の空気流量を調節して前記植物栽培区域の地下温度制御を行う。
D.前記空気流通空間の一側端部に、送風ファン、または吸引ファンを接続し、空気流通空間の空気流量を調節して前記植物栽培区域の地下温度制御を行う。
本発明は、上記A.(請求項1)、B.(請求項2)の手段、及びC.(請求項3)、D.(請求項4)の構成を有することにより、以下の効果を奏することができる。
イ.植物栽培時における地下部に、液体は透過しないが気体は透過する性質を有する多孔質フィルムを用いて空気が流通可能な空気流通空間を形成し、この空気流通空間に空気を流通させて栽培部分の地下環境温度を制御するので、植物栽培時における地下環境温度の制御を、簡易にかつ低コストで行うことができる。
ロ.空気流通空間を形成する対象を、水耕栽培槽、または植物栽培用の培土及び培地としたので、水耕栽培、または植物栽培用の培土及び培地を用いる栽培の何れの場合においても、地下部の温度制御を簡易にかつ低コストで行うことができる。
イ.植物栽培時における地下部に、液体は透過しないが気体は透過する性質を有する多孔質フィルムを用いて空気が流通可能な空気流通空間を形成し、この空気流通空間に空気を流通させて栽培部分の地下環境温度を制御するので、植物栽培時における地下環境温度の制御を、簡易にかつ低コストで行うことができる。
ロ.空気流通空間を形成する対象を、水耕栽培槽、または植物栽培用の培土及び培地としたので、水耕栽培、または植物栽培用の培土及び培地を用いる栽培の何れの場合においても、地下部の温度制御を簡易にかつ低コストで行うことができる。
ハ.植物栽培区域の地下部に、該植物栽培区域の長さ方向に沿って、液体は透過しないが気体は透過する性質を有する多孔質フィルムを用いてダクト状の空気流通空間を形成し、該空気流通空間の一側端部にファンを接続して空気流通空間への空気流量を調節し、植物栽培区域の地下温度制御を行うので、簡単な構成であり、低コストで製造することができ、植物栽培時における地下温度制御を簡易に行うことができる。
ニ.空気流通空間の一側端部に、送風ファン、または吸引ファンを接続し、空気流通空間の空気流量を調節して植物栽培区域の地下温度制御を行うので、装置は簡単な構成であり、低コストに製造することができる。
ニ.空気流通空間の一側端部に、送風ファン、または吸引ファンを接続し、空気流通空間の空気流量を調節して植物栽培区域の地下温度制御を行うので、装置は簡単な構成であり、低コストに製造することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付の図面を参照しながら具体的に説明する。
図1は、本発明による植物地下部環境温度制御装置を備えた植物栽培ベッドの第1実施例(水耕ベッド)の前方から見た斜視図、図2は、図1の植物栽培ベッドに植物を栽培した状態の横断面図、図3は、本発明の植物地下部環境温度制御装置を備えた水耕ベッドと従来の水耕ベッドにおける水温の変化を示すグラフ、図4は、本発明による植物地下部環境温度制御装置を備えた植物栽培ベッドの第2実施例(培地ベッド)の前方から見た斜視図、図5は、図4の培地ベッドの部分縦断面図である。
図1は、本発明による植物地下部環境温度制御装置を備えた植物栽培ベッドの第1実施例(水耕ベッド)の前方から見た斜視図、図2は、図1の植物栽培ベッドに植物を栽培した状態の横断面図、図3は、本発明の植物地下部環境温度制御装置を備えた水耕ベッドと従来の水耕ベッドにおける水温の変化を示すグラフ、図4は、本発明による植物地下部環境温度制御装置を備えた植物栽培ベッドの第2実施例(培地ベッド)の前方から見た斜視図、図5は、図4の培地ベッドの部分縦断面図である。
図1及び図2に示す本発明の第1実施例において、符号1は植物栽培区域としての水耕ベッドで、この水耕ベッド1は、その底部にポリカーボネイト製の波板2を、該水耕ベッド1の長さ方向に沿って縦方向に敷設している。波板2の各凸部2a上に、両面テープを介して液体は透過しないが気体は透過する性質を有する多孔質フィルム3を貼り付けて、波板2の上側を覆っており、波板2と多孔質フィルム3との間に空気流通空間(通風ダクト)4を形成している。水耕ベッド1の長さ方向一側端部には、波板2上に電動送風ファン5が設けられ、この電動送風ファン5からの送風空気は、送風ダクト6を介して空気流通空間(通風ダクト)4の一端部に供給される。電動送風ファン5にはスイッチ7が設けられ、オン・オフ制御して送風ファン5から送風ダクト6を介して空気流通空間(通風ダクト)4に送られる空気の流量を調節する。
前記多孔質フィルム3の上面上には、発泡スチロールからなる水耕ベッド枠体8が接着剤により接着されて固設されている。この水耕ベッド枠体8内には、培養液9が満たされる。該培養液9上には、発泡スチロール板10が浮かべられ、この発泡スチロール板10に所定間隔に植物栽培穴が開けられている。この植物栽培穴に、予めある大きさまで育成された植物体(例えばホウレンソウ)11を植え付け、その根を培養液9中に浸して育成させる。水耕ベッド1全体は、白色ポリエチレンフィルム12により覆われている。この白色ポリエチレンフィルム12は、培養液9の蒸散を防止し、多孔質フイルム3の紫外線による劣化を防ぐと共に、ホウレンソウ11の根への光の透過を防ぐ働きをする。
この第1実施例の植物栽培ベッド1においては、多孔質フィルム3は、液体は透過せず気体は透過する性質を有するため、水耕ベッド枠体8内の多孔質フィルム3上に培養液9を溜めることができる。そして、培養液9上に浮かべた発泡スチロール板10の植物栽培穴に、ある程度の大きさまで育成されたホウレンソウ11を、その根が培養液9中に浸るようにして植え付けて育成する。ホウレンソウ11が育成される間、電動送風ファン5のスイッチ7をオン・オフ制御して、送風ファン5から送風ダクト6を介して通風ダクト4に送られる空気の流量を調節する。スイッチ7のオン・オフ制御を行うことで、多孔質フィルム3を通した空気流通空間(通風ダクト)4への水の蒸発量を制御することが可能であり、気化熱が制御される。スイッチ7をオンしたときには空気流通空間(通風ダクト)4の温度が低下し、培養液9の蒸発による気化潜熱が奪われることで培養液9の液温が低下し、ひいては植物体11の根部の温度を低下させる。
本発明による多孔質フィルム3により通風ダクト4を形成して送風ファン5により送風した区(送風処理区a)と、多孔質フィルム3により通風ダクト4を形成して強制通風しない区(無風区b)と、通風ダクトを使用しない区(ダクト未使用区c)とにおける培養液9の水温(液温)に及ぼす影響についての測定結果を図3に示す。図3におけるdは、送風処理区aにおける送風処理時間である。
図3において、送風処理区aの送風ファン5を駆動して送風を開始すると、培養液9の液温は急速に低下し、送風を停止すると、培養液9の液温は上昇するか、低下率が減少する。無風区bとダクト未使用区cとは、温度差がほとんどない。無風区b及びダクト未使用区cと送風処理区aとは、3〜4度の温度差で推移している。従って、送風処理区aにおいては、送風ファン5により送風ダクト4に送風するだけで、培養液9の液温を3〜4度低下、冷却し、ホウレンソウ11の栽培環境を良好に保持する。
送風処理区と、無風区と、ダクト未使用区とが、ホウレンソウ11の生育及び品質に及ぼす影響について測定した結果を表1に示す。
表1から明らかなように、地上部、地下部、NO3 −、シュウ酸ともに、送風処理区が無風区及びダクト未使用区より優れていた。
図4及び図5に示す本発明の第2実施例において、符号13は植物栽培区域としての培地ベッドで、この培地ベッド13は、その底部に発泡スチロールからなる床板14を敷設し、この床板14上に前記第1実施例の波板2と同様の波板15を敷設し、該波板15の各凸部上に、両面テープを介して液体は透過しないが気体は透過する性質を有する多孔質フィルム16を貼り付けて、波板15の上側を覆っており、波板15と多孔質フィルム16との間に空気流通空間(通風ダクト)17を形成している。
前記多孔質フィルム16上には培地18がほぼ所定高さに盛り上げられ、培地ベッド13を形成している。培地ベッド13の長さ方向一側端部に電動吸引ファン19が設置されている。また、培地ベッド13の長さ方向他側端部には、前記通風ダクト17と下部で連通する流通空気循環室20が設けられている。流通空気循環室20の上部と前記吸引ファン19との間は培地18を貫通する吸引管21により連通しており、吸引ファン19を作動すると、吸引管21−流通空気循環室20を介して通風ダクト17内の空気が吸引されて流動する。培地18の上面は、ポリエチレンフィルムからなるマルチフィルム22により被覆されており、このマルチフィルム22に開けられた栽培孔に植物11が移植されて栽培される。
この第2実施例の培地ベッド13においては、吸引ファン19を作動させると、吸引管21−流通空気循環室20を介して通風ダクト17内及び吸引管21内の空気が吸引され流動し、多孔質フィルム16を通した培地18に含まれる水の蒸発による気化潜熱により通風ダクト17内の温度を低下させ、培地18の温度を低下させて植物11の栽培環境を良好に保持する。なお、吸引管21は気化潜熱により冷却された通風ダクト17からの空気が流通しており、吸引管21そのものも培地18を冷却する働きをする。
本発明は、上記第2実施例の培地ベッド13に限らず、例えば、第2実施例における床板14、波板15、多孔質フィルム16、空気流通空間(通風ダクト)17、流通空気循環室20などを廃し、前記吸引管21に代えて、内側にメッシュパイプ、外側に多孔質フィルムを被覆した吸引管21より太径のダクトパイプを設けて圃場の土壌に直接貫通させ、このダクトパイプに送風ファン、または吸引ファンを接続して、ダクトパイプ内の空気を流動させて土壌を直接冷却するようにしてもよい。
本発明の植物地下部環境温度制御方法及び装置により、植物栽培時における地下部の温度制御を簡易に、かつ低コストで行うことができ、農家段階での実用化が期待される。
1 水耕ベッド(植物栽培区域)
2,15 波板 2a凸部
3,16 多孔質フィルム
4,17 空気流通空間(通風ダクト)
5 電動送風ファン
6 送風ダクト
7 スイッチ
8 水耕ベッド枠体(発泡スチロール)
9 培養液
10 発泡スチロール板
11 植物体(ホウレンソウ)
12 白色ポリエチレンフィルム
13 培地ベッド(植物栽培区域)
14 床板(発泡スチロール)
18 植物栽培用培地
19 電動吸引ファン
20 流通空気循環室
21 吸引管
22 マルチフィルム(ポリエチレンフィルム)
2,15 波板 2a凸部
3,16 多孔質フィルム
4,17 空気流通空間(通風ダクト)
5 電動送風ファン
6 送風ダクト
7 スイッチ
8 水耕ベッド枠体(発泡スチロール)
9 培養液
10 発泡スチロール板
11 植物体(ホウレンソウ)
12 白色ポリエチレンフィルム
13 培地ベッド(植物栽培区域)
14 床板(発泡スチロール)
18 植物栽培用培地
19 電動吸引ファン
20 流通空気循環室
21 吸引管
22 マルチフィルム(ポリエチレンフィルム)
Claims (4)
- 植物栽培時における地下部に、液体は透過しないが気体は透過する性質を有する多孔質フィルムを用いて空気が流通可能な空気流通空間を形成し、この空気流通空間に空気を流通させて栽培部分の地下環境温度を制御することを特徴とする植物地下部環境温度制御方法。
- 前記空気流通空間を形成する対象を、水耕栽培槽、または植物栽培用の培土及び培地としたことを特徴とする請求項1記載の植物地下部環境温度制御方法。
- 植物栽培区域の地下部に、該植物栽培区域の長さ方向に沿って、液体は透過しないが気体は透過する性質を有する多孔質フィルムを用いてダクト状の空気流通空間を形成し、該空気流通空間の一側端部にファンを接続して空気流通空間への空気流量を調節し、前記植物栽培区域の地下温度制御を行うことを特徴とする植物地下部環境温度制御装置。
- 前記空気流通空間の一側端部に、送風ファン、または吸引ファンを接続し、空気流通空間の空気流量を調節して前記植物栽培区域の地下温度制御を行うことを特徴とする請求項3記載の植物地下部環境温度制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003426563A JP2005176808A (ja) | 2003-12-24 | 2003-12-24 | 植物地下部環境温度制御方法及び装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2003426563A Pending JP2005176808A (ja) | 2003-12-24 | 2003-12-24 | 植物地下部環境温度制御方法及び装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007060981A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Haruo Fujimoto | 大気浄化、害虫捕獲、気温緩和となる緑化装置 |
JP7048143B1 (ja) | 2013-09-06 | 2022-04-05 | 株式会社エム光・エネルギー開発研究所 | 撥水性多孔質膜を備えた植物用栄養分補給装置 |
-
2003
- 2003-12-24 JP JP2003426563A patent/JP2005176808A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007060981A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Haruo Fujimoto | 大気浄化、害虫捕獲、気温緩和となる緑化装置 |
JP7048143B1 (ja) | 2013-09-06 | 2022-04-05 | 株式会社エム光・エネルギー開発研究所 | 撥水性多孔質膜を備えた植物用栄養分補給装置 |
JP2022064991A (ja) * | 2013-09-06 | 2022-04-26 | 株式会社エム光・エネルギー開発研究所 | 撥水性多孔質膜を備えた植物用栄養分補給装置 |
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