JP2006246833A - 栽培作物の種類や生育状況に適した溶存濃度を保持する農業潅水製造装置。 - Google Patents

Abstract

【課題】栽培作物の種類や生育状況に適した溶存濃度を保持する農業潅水製造装置の提供。
【解決手段】
密閉タンク内に農業潅水と酸素あるいは空気を送入し、高圧下で液体と気体を急激な衝突で混合させる気体溶解装置を用いて農業潅水中の溶存酸素濃度を高め、栽培作物根部に生育時期に応じた溶存酸素濃度の潅水を製造、貯蔵、供給することにより作物の生育を促進する。散水中は常時タンク内の溶存酸素濃度を測定しながら、気体溶解装置の運転を制御して、タンク内の潅水の酸素濃度を所定の値に維持する。また、予め散水時間を入力しておき、散水時にタンク内の潅水を所要の酸素濃度に維持しておく装置、システム。１は、高濃度酸素水タンク、２は、送水ポンプ、３は、気体溶解装置、４は、酸素発生装置又はコンプレッサー、５は、制御盤、６は、溶存酸素濃度センサ、７は、タイマー。
【選択図】図１

Description

栽培作物の根に作物の種類や生育状況に応じて必要な高濃度酸素水を散水して、根に十分な酸素を供給して効率的に作物を栽培する。

作物の根は呼吸作用で養分吸収や成長のためのエネルギ−を得ている。呼吸作用には基質（糖類）と酸素が必要で、一部の通気組織が発達している作物を除き、根は直接酸素を吸収している。根の成長や働きが不良になると、その影響は速やかに地上部の生育に及ぶので、呼吸活性に影響する根域の酸素供給は植生を決定する重要な要因の一つである、そのため根近辺の土壌が緻密、硬化して酸素の供給が十分に行き届くよう、化学物質や有機物を添加して土壌の団粒化を図ったり、土壌の切り替えしが行なわれている。

植物の根を極めて好ましい環境で生育できる農業用潅水を製造するための装置の特許は申請されているが、これは密閉構造の加圧タンクを用いて高濃度酸素水を製造して、その水を直接農業用潅水とするものであり、本発明の農業潅水の必要時に所定の溶存酸素濃度水が得られるものとは異なる。

特願２０００−２４５１３ 農業用潅水の製造装置

作物の根は呼吸によって得られるエネルギ−を自身の成長や養水分吸収などの生理的機能に役立たせている。根の成長や働きが不良になると、その成長は速やかに地上部の生育に及ぶので、呼吸活性に影響する根域の土壌が緻密になり空気が根に届かなくなると酸素不足になり易い。

特に、根の酸素消費量は高温ほど大きくなるので、液温が高くなる夏季に酸素不足になりやすい。

野菜によっては酸素要求性が高いもの、溶存酸素濃度に敏感な種類がある。溶存酸素の効率的な供給が必要不可欠である。

本発明は、貯蔵タンクとパイプで繋がった気体溶解装置と、その気体溶解装置とパイプで繋がれた酸素発生装置の運転を電気的に制御する電気制御盤、およびタンク中の溶存酸素濃度を測定する溶存酸素計、温度計、タイムスイッチから構成される。

農業潅水用の水道水、地下水と酸素発生装置から発生した酸素又はコンプレッサ−から得られる高圧空気を気体溶解装置に吹き込み、気体溶解装置内で水道水、地下水に空気、又は酸素が激しく衝突、撹乱して溶存酸素濃度の高い農業潅水が得られる、それをタンクに貯蔵しておく。

本発明は、気体溶解装置から得られた溶存酸素濃度の高い農業潅水を直接作物に散水せず、予めタンクに貯めておいて酸素濃度を維持し、必要時に散水して作物の根に十分な酸素を供給する。土壌が緻密になっても、高濃度酸素水は土壌に浸透して根部に酸素を供給することは可能である。

散水時間を予め入力しておき、散水時に適正な濃度の高濃度酸素水が散水することが出来るよう事前に運転することが可能である。

培養液の溶存酸素濃度を水耕栽培液槽に取り付けられた溶存酸素計で常時測定して、該溶存酸素計の測定結果に基づいて培養液の溶存酸素濃度が適正な値に維持するように送水ポンプ、酸素発生器、コンプレッサ−の運転を制御する。

本発明で開示する装置、システムを用いれば、散水中の溶存酸素濃度を栽培作物根部の生育状況に適応したレベルに制御、管理することが可能となり、作物栽培の生産性向上に寄与できる。

気体溶解効率の高い気体溶解装置を用いれば、酸素や酸素富化空気を用いなくても空気のみで必要な高濃度酸素水の確保、管理は可能であり、設備費もランニングコストも安くすることできる。

気体溶解装置は即応性に優れており、短時間で溶存酸素濃度を高めることは可能である、酸素発生装置やコンプレッサ−の運転時間や送付量を調整することにより、一定の濃度の酸素水が確保でき、作物の安定した生産が可能となる。

散水用貯蔵タンクの内側にセットした溶存酸素計、水温計で培養液中の酸素濃度、溶液温度を測定して、気体溶解装置の運転時間、酸素発生装置又はコンプレッサ−の運転時間、送風量をon−off制御、比例制御して、一定の酸素濃度を保持する農業潅水の確保が可能である。

タイマ−をセットすることにより、散水前に気液溶解装置を運転して、農業潅水を所要の酸素濃度に高めておき、適当な溶存酸素濃度に保持された水が散水できる。

一定の溶存酸素濃度に保たれた水と通常の水を用いてネギ（品種夏彦）の生育実験を行なった結果、一定の溶存酸素濃度に保たれた水を潅水として使用すると、種播、定植８０日後のネギの草丈は通常の水を散水するよりも約２倍となった。種播き後の経過日数とネギの草丈の関係を示す。

本発明に係る装置を用いて、水道水又は地下水の溶存酸素濃度を５０ppmに高め、密閉タンクに入れて保存すると、処理後４日後で２０ppm以上を、処理後１週間経過しても、１５ppm以上を維持しているので、その間はタンク内に保存した水を農業潅水として使用は可能である。

一般農家、及び野菜、果実の効率的生産や機能性食品を目指すアグリビジネスでの活用が考えられる。

システムの概念図

符号の説明

１．高濃度酸素水タンク
２．送水ポンプ
３．気体溶解装置
４．酸素発生装置又はコンプレッサ−
５．制御盤
６．溶存酸素濃度センサ
７．タイマ−

Claims (3)

1. 液体と気体を密閉タンク内に送入して高圧状態下で急激に攪拌、衝突させて、液体の中に気体を溶解させる気体溶解装置を用いて、農業潅水の溶存酸素濃度を栽培作物の種類や生育状況に応じた濃度に維持、管理する農業潅水製造装置。
2. 請求項１において、所定の日時に水道水、地下水などの農業潅水と酸素発生装置から得た酸素、またはコンプレッサ−で得られる高圧空気を気体溶解装置に送り込んで、農業潅水の溶存酸素濃度を高めることを特徴とする農業潅水製造装置。
3. 請求項１において、タンク内に予め貯められた農業潅水の溶存酸素濃度を、タンク内に取り付けられた溶存酸素計で計測して、気体溶解装置や酸素発生装置又はコンプレッサ−の運転時間をon-off制御、または比例制御することによって維持、管理することを特徴とする農業潅水製造装置。
   

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