JP2008011730A - 超促成栽培システム - Google Patents

Abstract

【課題】夜冷・冷加温・送風などに伴う搬出入・設置という作業性の悪い作業を省き、その他の作業の作業性を向上し、設定温度、設定時間の厳しい許容誤差を実現し、しかもシステム全体をコンパクトにしてエネルギ損失を抑制し、その結果温度管理を作業性よく経済的に行う超促成栽培システムを提供する。
【解決手段】各々、苗が複数本の列に分けて植えられている培養土を収容した複数個の苗床容器と、これを搭載する支持台と、複数本の苗の列の中間部の、培養土の上に近接して又は培養土の中に設置された第１のヒートパイプと、支持台上に設置された第２のヒートパイプとを含み、第１、第２のヒートパイプは各々、実質的に水平に置かれた同軸の内管と外管を備え、外管と内管の間の空間は真空にされた後、作動液が密封されてなり、第２のヒートパイプはさらに、管壁に複数個の開口を有する第３の管に同軸に収容されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、栽培植物の超促成栽培システムに係り、特に、イチゴなどの季節性栽培植物に対して、気温と土温を局所的に制御することにより、年間を通じた多重収穫を効率的に可能にする超促成栽培システムに関するものである。

栽培植物は本来はすべて季節性のものであったが、温室及びビニールハウスの普及により、年間を通じた成長・収穫が可能になった。
しかしながら、一般に温室では温度調節に注ぎ込まれたエネルギの大部分が周囲の空間に散逸しているので多大のエネルギを浪費しており、一方ビニールハウスでは、温度調節が必ずしも十分ではない。

これらの問題に対しては、ヒートパイプがよく使われている。
ヒートパイプを敷設すれば、植物の近傍の気温及び土温を局所的に調節でき、多大のエネルギを散逸浪費しないからである。
ヒートパイプとしては、従来は一本の管の一端から熱媒体（熱水又は冷水）を強制的に循環させ、管壁の周囲の空気又は土壌の温度を熱伝導により調節する単管式が主流であったが、管の長手方向に沿って温度勾配が発生し、気温／土温を均一に調節するのが困難であった。

そこで最近では、内管・外管からなる二重管を備え、内管と外管の間隙に空気を抜いた上で作動液を封入しておき、内管内に熱媒体を強制的に循環させ、作動液の気化／液化により外管の外壁から遠赤外線を発射させて輻射により周囲の気温／土温を調節する複管式が使われ始めている。
複管式は単管式と比べて、管の長手方向に沿って均一に、しかも管の近傍だけを効率的に温度調節することができる。
例えば、特許文献１には、ハウス栽培において、複管式ヒートパイプを苗床容器の培養土中に埋設し、予め高温熱媒体を循環させて培養土の熱殺菌消毒を行った後、栽培期間に土温の調節を行う技術が開示されている。
特開２００３−００００７１号公報

しかしながら、特にイチゴなどの栽培植物の育成に当たっては微妙な温度管理を必要とし、例えば苗の本植に先立って苗を夜気に晒して冷却し（夜冷）、培養土に本植した後、少なくとも苗の「クラウン」と呼ばれる部位を冷加温して花芽の分化を促進し、結実後には糖度の向上などを図るために少なくとも果実に冷風を送風する必要がある。
特に長日性品種又は四季成り性品種の、年間を通じた促成多重栽培の場合には、夜冷・冷加温・送風などに伴う搬出入・設置に膨大な作業性の悪い作業を要し、しかも設定温度、設定時間の許容誤差が厳しいので、温度管理を作業性よく経済的に行うことは困難である。

上記の年間を通じた促成多重栽培のような超促成栽培における諸問題を解決するためになされた本発明の目的は、夜冷・冷加温・送風などに伴う搬出入・設置という膨大な作業性の悪い作業を省くことができ、夜冷・冷加温・送風以外の作業の作業性を向上し、設定温度、設定時間の厳しい許容誤差を実現し、しかもシステム全体をコンパクトにしてエネルギ損失を抑制し、その結果温度管理を作業性よく経済的に行うことができる超促成栽培システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１による超促成栽培システムは、各々、苗が複数本の列に分けて植えられている培養土を収容した複数個の苗床容器と、前記苗床容器を搭載する支持台と、前記複数本の苗の列の中間部に、培養土の上方に近接して又は培養土に接して設置された第１のヒートパイプと、前記支持台上に設置された第２のヒートパイプとを含み、
前記第１、第２のヒートパイプは各々、実質的に水平に置かれた同軸の内管と外管を備え、前記外管と内管の間の空間は真空にされた後、作動液が密封されてなり、前記内管の一端から他端に向かい熱媒体（一定の温度の水）が強制的に送られると赤外線を外管の外面から放射又は吸収し、前記第１のヒートパイプは、前記苗の株元の温度を調節し、前記第２のヒートパイプはさらに、管壁に複数個の開口を有する第３の管に同軸に収容され、前記外管と前記第３の管との間の空間に一端から他端に向かい空気が強制的に送られると、前記赤外線により調温された空気が前記第３の管の管壁の開口から放射されて前記苗の周囲の気温を調節する、ことを特徴とする。

また請求項２に示すとおり、２個の前記苗床容器が１個の前記支持台上に搭載され、前記支持台がさらに固定台上に移動可能に搭載され、各々複数の前記固定台からなる複数の列が通路に相当する空間を空けて配置され、前記支持台を一方に押して移動させると、通路が形成される、ことを特徴とする。

また請求項３に示すとおり、前記支持台に接して前記苗床容器と前記支持台の間に介挿され、前記支持台の高さで隣接する支持台上に展設して、作業者用の通路を形成する前記支持台間の空間を覆うことができる、端部が折り畳み可能な第１の保温用シートと、複数個の前記苗床容器の全体の上方に離隔して配置された第２の保温シートとが設置され、前記第１、第２の保温シートが前記固定台の複数の列の全体の端部において重畳され内部を密閉している、ことを特徴とする。

また請求項４に示すとおり、前記複数個の苗が植えられる直前に、前記第１のヒートパイプの内管に一定の高温の水を送り、放射される遠赤外線による加熱により培養土を高温殺菌する、ことを特徴とする。

また請求項５に示すとおり、前記複数個の苗がイチゴの苗であり、前記苗の株元がイチゴの苗のクラウン部位であり、
植苗の後で、前記第２のヒートパイプを被覆する第３の管の開口部から放射される調温された空気をイチゴの苗に当てて、夜冷に相当する手順を実行し、
次に育苗中に、前記第１のヒートパイプから放射される遠赤外線が前記イチゴの苗のクラウン部位を冷加温して花芽の分化を促進するように、イチゴの苗が培養土に植えられており、
かつ、次に結実中に、前記第２のヒートパイプを被覆する第３の管の開口部から放射される調温された空気がイチゴの果実に当たって前記果実の糖度を上昇すると共に前記果実の、表皮及び果肉の軟化を抑制する、ことを特徴とする。

本発明の請求項１によれば、第１のヒートパイプが培養土の上方に近接して又は培養土に接して配置され、第２のヒートパイプが前記支持台上に配置され、しかも両パイプは複管式であるので、培養土の土中ないし表面付近の温度管理と、栽培植物の地表部分全体の周囲の温度管理を独立して各々正確にしかも経済的に行い、作業性の悪い苗床容器の搬出入・設置作業などを省いた超促成栽培システムを提供することができる。

また、本発明の請求項２によれば、苗床容器が固定台上に移動可能に設置された支持台上に搭載されているので、必要な通路だけを順次開放して、苗床容器内の栽培植物に関する作業を行うことができ、全体としてコンパクトでしかも作業性の良い超促成栽培システムを提供することができる。

また、本発明の請求項３によれば、第１の保温シートの組と第２の保温シートは全体としてすべての苗床容器を収容する閉空間を形成しているので、温度制御はこの限定された閉空間内で行えばよく、エネルギ損失の少ない超促成栽培システムを提供することができる。
なお支持台ごとに支持台を覆う第１の保温シートは、その端部が折り畳み可能であるので、支持台を移動して通路を形成する際には、通路を覆って隣接する支持台上まで展設された部分を折り畳むだけでよい。

また、本発明の請求項４によれば、培養土の入れ替え及び／又は殺菌剤の散布を要しないで培養土の消毒を行うことができる超促成栽培システムを提供することができる。

また、本発明の請求項５によれば、苗の夜冷、クラウン部位の冷加温、果実部の冷却などの作業を、その都度苗床容器などを運搬移動することなく自動的に行える、イチゴの超促成栽培システムを提供することができる。

以下、本発明に係る実施の形態と効果を、図面を参照して具体的に説明する。
図１は、第１〜第５の実施例に係る超促成栽培システムの説明図である。

２つの苗床容器１、１１には各々培養土２が収容され、苗床容器の培養土２には、栽培植物の苗３、３が２列に分けて植えられている。
苗床容器１、１１の各々には第１のヒートパイプ５、５１が設置されている。
第１のヒートパイプ５、５１は２列の苗３、３の中間にあって、本実施例では説明のため、各々培養土の上方に近接した位置に、及び培養土に接した位置に設置されている場合を示しているが、通常は同じ位置に設置される。
苗床容器１、１１の中間には第２のヒートパイプ６が設置されている。
なお、苗床容器１、１１の底部中央には排水管４が設けられていて、排水管の管壁には適宜細孔が設けられ、培養土中の過剰水分が排出される。

第１のヒートパイプ５（５１）は各々、実質的に水平に置かれた同軸の内管５ａ（５１ａ）と外管５ｂ（５１ｂ）を備え、前記外管と内管の間の空間は真空にされた後、作動液（図示せず）が密封されており、前記内管の一端から他端に向かい（即ち、図で紙面に垂直な方向に）熱媒体（例えば一定の温度の水）が強制的に送られると作動液が気化して外管の内面に衝突し、その結果、赤外線を外管の外面から放射又は吸収して前記苗３及び苗の近傍の培養土２の温度を調節する。

第２のヒートパイプ６は同様に、実質的に水平に置かれた同軸の内管６ａと外管６ｂを備え、外管６ｂと内管６ａの間の空間は真空にされた後、作動液（図示せず）が密封されており、さらに外管６ｂは、管壁に複数個の開口を有する第３の管６ｃ（この場合、破線は陰線ではなく管壁の開口を表す）に同軸に収容され、外管６ｂと第３の管６ｃとの間の空間に一端から他端に向かい空気が強制的に送られると、上記第１のヒートパイプの場合と同様に、外管６ｂの外面から発せられる赤外線により調温された空気が第３の管６ｃの管壁の開口から放射されて苗３、３の周囲の気温を調節する。

このように温度調節が、栽培植物のうち必要最小限の部分に対して必要最小限の時間だけ局所的に正確に、しかも無駄なエネルギを散逸させることなく効率的に実行できるので、栽培植物の年間を通じた超促成多重栽培が初めて可能になる。

苗床容器１、１１は第２のヒートパイプ６と共に、第１の保温シート８に覆われた支持台９の上に設置されている。
支持台９は車輪１８、１８を介して固定台１９に載置されているので固定台に対して移動可能であり、作業者が固定台１９と、隣接する固定台１９１の間に立って、支持台９を図で横から押すことにより、図で上方に達する作業用の通路を容易に開けることができる。その際、図で左側の、作業中でない通路は閉鎖される。

上記第１の保温シート８は図で両端に錘１７、１７を備えており、保温シート８の端部８ｂは、通常は図で支持台９の右方に破線８ｂで示したように、通路用空間を跨いで隣接する支持台９１の上に展設されて錘１７により抑えられている。
隣接する支持台９１上の第１の保温シート８１の端部８１ｂは、本実施例では自然に垂下させてあるが、保温シート８の端部８ｂに重ねて支持台９上に展設しておいてもよい。

作業者が支持台９を押して通路を形成する際には、保温シート８の端部８ｂは実線８ｃで示すように支持台９上に折り畳んで設置される。
又は、保温シート８１の端部８１ｂと同様に自然垂下させておいてもよい。

このようにして作業用通路が容易に開閉できるので作業性を低下させることなく、支持台、従って苗床容器の配置ピッチを向上し、全体をコンパクトにして熱効率を向上できる

複数個の苗床容器１、１１の全体の上方には、少なくとも作業者が歩行できる程度に離隔して第２の保温シート８９が設置されており、第２の保温シート８９は固定台１９の複数の列の全体を覆い、その端部は最も端の列の固定台に対応する台の保温シート８の端部に重畳され内部を密閉している。
その結果、内部の温度調節に際してエネルギの損失が少ない。

上記実施例１において、苗３が植えられる直前に、第１のヒートパイプ５（５１）を培養土２の内部に埋設した状態で、内管５ａ（５１ａ）に一定の高温の水を圧送して、放射される遠赤外線による加熱により培養土を高温殺菌することができる。
このようにして、殺菌剤などを散布したり、培養土を取り替えることなく、培養土を苗床容器に収容した状態で、培養土を簡便に消毒することができる。

本実施例は、上記実施例１において栽培植物の苗３がイチゴの苗である場合である。
図１において、植苗の後で、第２のヒートパイプ６を被覆する第３の管６ｃの開口部から放射される調温された空気をイチゴの苗に当てて、夜冷に相当する手順を実行し、
次に育苗中に、第１のヒートパイプ５から放射される遠赤外線が、イチゴの苗３のクラウン部位３ａを冷加温するように、即ち、クラウン部位３ａの温度を所定の温度に調節するように、イチゴの苗が培養土に植えられていて花芽の分化を促進し、
かつ、次に結実中に、第２のヒートパイプ６を被覆する第３の管の開口部から放射される調温された空気がイチゴの果実に当たって前記果実の糖度を上昇すると共に前記果実の、表皮及び果肉の軟化を抑制する。
なお図１において苗３は、１本の菓茎と１本の根茎だけで模式的に示してあるが、イチゴの苗３は、詳細には、培養土２に接する１個の「クラウン部位」３ａと、クラウン部位から上方に延びる複数本の花芽、葉茎、ランナーと、クラウン部位から下方に培養土中に延びる複数本の根茎から構成されている。

このようにして、夜冷、クラウン部位の冷加温、果実の調温送風などのイチゴの促成栽培に不可欠な調温を、目的の部位に限定して、温度的にも時間的にも正確に、しかも作業者による運搬などの作業を伴うことなく行うことができるので、イチゴの年間を通じた超促成多重栽培が本発明により初めて実用化される。

第１〜第５の実施例に係る超促成栽培システムの説明図である。

符号の説明

１、１１ 苗床容器
２ 培養土
３ 栽培植物（イチゴ）の苗
３ａ クラウン部位
４ 排水管
５、５１ 第１のヒートパイプ
５ａ、５１ａ 内管
５ｂ、５１ｂ 外管
６ 第２のヒートパイプ
６ａ 内管
６ｂ 外管
６ｃ 第３の管
８、８１ 第１の保温シート
８ｂ、８１ｂ 第１の保温シートの端部
８ｃ 第１の保温シートの端部（折り畳んだ場合）
９、９１ 支持台
１７ 錘
１８ 車輪
１９、１９１ 固定台
８９ 第２の保温シート

Claims (5)

1. 各々、苗が複数本の列に分けて植えられている培養土を収容した複数個の苗床容器と、
   前記苗床容器を搭載する支持台と、前記複数本の苗の列の中間部に、培養土の上方に近接して又は培養土に接して設置された第１のヒートパイプと、前記支持台上に設置された第２のヒートパイプとを含み、
   前記第１、第２のヒートパイプは各々、実質的に水平に置かれた同軸の内管と外管を備え、前記外管と内管の間の空間は真空にされた後、作動液が密封されてなり、前記内管の一端から他端に向かい熱媒体（一定の温度の水）が強制的に送られると赤外線を外管の外面から放射又は吸収し、前記第１のヒートパイプは、前記苗の株元の温度を調節し、前記第２のヒートパイプはさらに、管壁に複数個の開口を有する第３の管に同軸に収容され、前記外管と前記第３の管との間の空間に一端から他端に向かい空気が強制的に送られると、前記赤外線により調温された空気が前記第３の管の管壁の開口から放射されて前記苗の周囲の気温を調節する、ことを特徴とする超促成栽培システム。
2. ２個の前記苗床容器が１個の前記支持台上に搭載され、前記支持台がさらに固定台上に移動可能に搭載され、各々複数の前記固定台からなる複数の列が通路に相当する空間を空けて配置され、前記支持台を一方に押して移動させると、通路が形成される、ことを特徴とする請求項１に記載の超促成栽培システム。
3. 前記支持台に接して前記苗床容器と前記支持台の間に介挿され、前記支持台の高さで隣接する支持台上に展設して、作業者用の通路を形成する前記支持台間の空間を覆うことができる、端部が折り畳み可能な第１の保温用シートと、複数個の前記苗床容器の全体の上方に離隔して配置された第２の保温シートとが設置され、前記第１、第２の保温シートが前記固定台の複数の列の全体の端部において重畳され内部を密閉している、ことを特徴とする請求項２に記載の超促成栽培システム。
4. 前記複数個の苗が植えられる直前に、前記第１のヒートパイプの内管に一定の高温の水を送り、放射される遠赤外線による加熱により培養土を高温殺菌する、ことを特徴とする請求項１に記載の超促成栽培システム。
5. 前記複数個の苗がイチゴの苗であり、前記苗の株元が、イチゴの苗のクラウン部位であり、
   植苗の後で、前記第２のヒートパイプを被覆する第３の管の開口部から放射される調温された空気をイチゴの苗に当てて、夜冷に相当する手順を実行し、
   次に育苗中に、前記第１のヒートパイプから放射される遠赤外線が前記イチゴの苗のクラウン部位を冷加温して花芽の分化を促進するように、イチゴの苗が培養土に植えられており、
   かつ、次に結実中に、前記第２のヒートパイプを被覆する第３の管の開口部から放射される調温された空気がイチゴの果実に当たって前記果実の糖度を上昇すると共に前記果実の、表皮及び果肉の軟化を抑制する、ことを特徴とする請求項１に記載の超促成栽培システム。

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