JP2015039321A - 植物栽培装置 - Google Patents

Abstract

【課題】栽培する植物に対し適度な水分量を供給し、かつ、植物栽培の知識に乏しいユーザーであっても、簡便に植物を生長させることが可能な植物栽培装置を提供する。
【解決手段】植物栽培装置（１０Ａ）は、栽培植物（１）を栽培する培地体（１３）と、培地体（１３）を支持する筒状体（２０）と、筒状体（２０）を保持するための筒状体用穴部（１２ａ）を有する基板（１２）と、基板（１２）の下に培養液（２）を貯留する貯液容器（１１）とを備える。筒状体（２０）は、培養液（２）上に浮遊可能となっており、かつ栽培植物（１）の生長に伴う重量増加によって基板（１２）の筒状体用穴部（１２ａ）に対して摺動して下方移動可能となっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、植物を水耕栽培する植物栽培装置に関するものである。

水耕栽培方法は省資源、省労力を実現する農業集約化の技術として重要な手段であり、水耕栽培の栽培方法としては種々の方法が提案されている。

例えば、特許文献１には、図１０に示すように、脱着可能な筒状体１０１をパネル１０２の穴１０２ａに挿入し、これにより大型の植物１０３を支持できるようにした構造の植物水耕栽培装置１００が開示されている。

また、水耕栽培の栽培方法としては種々の方法が提案されているが、その中の一つにフロート式水耕栽培方法がある。

例えば、特許文献２に開示された浮き型植物栽培装置２００では、図１１の（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、基盤２０１全体を浮力材２０２により水面２０３から常時浮かせて、土の代わりに吸水材２０４を使って底面給水により植物を育成する方法が開示されている。また、特許文献３には、図１３に示すように、水耕栽培用フロート３０１と植物の育成を促す育成光線３０２とを利用した水耕栽培装置３００が開示されている。

さらに、近年では、新鮮かつ安全な野菜に対するニーズから家庭用の水耕栽培装置も開発されている。

特開２００２-２７２２８９号公報（２００２年９月２４日公開） 特開２００５−２８７４９１号公報（２００５年１０月２０日公開） 特開２００９−１７１９４４号公報（２００９年８月６日公開）

しかしながら、上記従来の植物栽培装置では、いずれも事前に苗箱等で十分な長さに発根させた植物苗を挿入することが前提であり、栽培者が移植（定植）する作業を伴うという問題点を有している。

また、特許文献１に開示された植物水耕栽培装置１００では、植物１０３を植えた発泡ウレタン樹脂小片１０４をパネル１０２に設けた穴１０２ａにそれぞれ脱着自在に嵌合される筒状体１０１の中に収容して水耕栽培を行う。この場合、筒状体１０１はパネル１０２に設けた穴１０２ａに嵌合したときに所定の高さの位置で止まるため、培養液量つまり培養液の水位によって培地の加湿状態が変化する。このことは、植物１０３の安定的な育成が阻害されるという要因になり得る。

さらに、特許文献２に開示された浮き型植物栽培装置２００及び特許文献３に開示された水耕栽培装置３００では、フロート板である基盤２０１及び水耕栽培用フロート３０１を容器２０５・３０３内に浮かべて植物に対する水位をコントロールしている。しかし、フロート板全体が浮かんでいるため、植物個々に応じて培地の加湿状態をコントロールすることができない。

また、近年では、個人向けの家庭用植物栽培装置が提供されており、植物栽培の知識に乏しいユーザーが栽培者となる機会も増加しており、あまり手をかけずに植物を生長させることが求められている。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、栽培する植物に対し適度な水分量を供給し、かつ、植物栽培の知識に乏しいユーザーであっても、簡便に植物を生長させることが可能な植物栽培装置を提供することにある。

本発明の一態様における植物栽培装置は、上記の課題を解決するために、植物を栽培する培地体と、上記培地体を支持する筒状体と、上記筒状体を保持するための穴部を有する基板と、上記基板の下に培養液を貯留する貯液容器とを備えた植物栽培装置であって、上記筒状体は、上記培養液上に浮遊可能となっており、かつ上記植物の生長に伴う重量増加によって該基板の穴部に対して摺動して下方移動可能となっていることを特徴としている。

本発明の一態様によれば、栽培する植物に対し適度な水分量を供給し、かつ、植物栽培の知識に乏しいユーザーであっても、簡便に植物を生長させることが可能な植物栽培装置を提供するという効果を奏する。

本発明の実施形態１における植物栽培装置の構成を示す断面図である。 （ａ）は上記植物栽培装置の構成を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 上記植物栽培装置の構成を分解して示す断面図である。 （ａ）は本発明の実施形態２における植物栽培装置の構成を示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の実施形態３における植物栽培装置の構成を示す断面図である。 筒状体に浮き構造がない場合の筒状体の沈み状況を示す断面図である。 上記植物栽培装置における、植物の生育期と発芽期との筒状体の沈み状況を示す断面図である。 本発明の実施形態４における植物栽培装置の構成を示す断面図である。 植物が生長したときの植物栽培装置の構成を示す断面図である。 従来の植物水耕栽培装置の構成を示す斜視図である。 従来のフロート式水耕栽培方法を用いる浮き型植物栽培装置の構成を示す斜視図である。 従来の他のフロート式水耕栽培方法を用いる水耕栽培装の構成を示す断面図である。

〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１〜図３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。

本実施の形態の植物栽培装置の構成について、図２の（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図２の（ａ）は植物栽培装置の構成を示す斜視図であり、図２の（ｂ）は図２の（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

本実施の形態の植物栽培装置１０Ａは、図２の（ａ）（ｂ）に示すように、貯液容器１１と、この貯液容器１１に蓋をするように設けられた基板１２と、基板１２に穿設された複数の穴部としての筒状体用穴部１２ａに保持される筒状体２０と、この筒状体２０の内部に収容支持される培地体１３とを備えている。尚、本実施の形態では、基板１２の筒状体用穴部１２ａは複数設けられているが、本発明においては必ずしもこれに限らず、筒状体用穴部１２ａは単数でもよい。

上記貯液容器１１は、培養液２を貯留するものであり、例えば、樹脂製品にてなっている。ただし、必ずしも樹脂製品に限らず、例えば金属製品、石製品又は紙製品であってもよい。

基板１２は、例えば発泡スチレンフォーム等の板からなっており、筒状体用穴部１２ａには垂直に垂下する筒状垂下壁１２ｂが形成されている。

筒状体２０は、基板１２の筒状体用穴部１２ａに挿入されるものであり、例えば円筒状等の筒状に形成されている。ただし、必ずしも円筒に限らず、角筒又は楕円筒であってもよい。筒状体２０の外径は、基板１２の筒状体用穴部１２ａの内径に一致しており、これによって、筒状体２０は、基板１２の筒状体用穴部１２ａに対して縦方向に摺動可能となっている。特に、本実施の形態では、上述したように、基板１２に筒状体用穴部１２ａには垂直に垂下する筒状垂下壁１２ｂが形成されているので、筒状体２０が縦方向に筒状体用穴部１２ａの内部を摺動するときに、筒状垂下壁１２ｂの壁面に沿って鉛直に摺動できるようになっている。

また、筒状体２０は、比重が１よりも大きい樹脂材料からなっている。これにより、貯液容器１１の内部に貯留された培養液２に浸かっても、下方に沈むことができるようになっている。ただし、本発明においては、必ずしもこれに限らず、比重が１よりも小さいものであってもよい。栽培植物１が大きくなり重量増加すれば、筒状体２０は培養液２に沈むことができるためである。

上記培地体１３は、栽培植物１の種３を保持するためのものである。この培地体１３は、筒状体２０にて収容支持できるように、筒状体２０の内径と略同じ外径の塊からなっている。また、筒状体２０の下端には、内側に突出する内側突出部２１が形成されているので、培地体１３が筒状体２０から離れて落下することはない。

ここで、培地体１３は、例えばウレタン材等のスポンジ状の材質かを使用する。ただし、培地体１３は、必ずしもスポンジ状に限らず、繊維状又はその他であってもよい。また、培地体１３の下端は、筒状体２０に収容された状態において少しだけ培養液２に浸かっている必要がある。これにより、培地体１３は、毛細管現象により適度に含水可能であり、種３に適度な培養液２を与えることが可能となる。また、種３が生長したときにおいても、培地体１３にて培養液２をさらに吸収して栽培植物１が発芽、育苗及び育成されるようになっている。

上記構成の植物栽培装置１０Ａにおける使用方法について、図３及び図１に基づいて説明する。図３は、植物栽培装置の構成を分解して示す断面図である。図１は、植物栽培装置の構成を示す断面図である。

本実施の形態の植物栽培装置１０Ａを使用するときには、図３に示すように、まず、貯液容器１１に培養液２を注ぐ。注入高さについては、例えば貯液容器１１に目印線を設けておき、常にその目印線まで注入することが好ましい。尚、貯液容器１１に培養液２が自動的に注入されるように、図示しない注入ポンプを設けておくことも可能である。

次に、基板１２を貯液容器１１に被せる。このとき、貯液容器１１には、基板１２の端部を係止される係止部が設けられているので、容易に、基板１２を蓋体状態に嵌合させることができる。

次に、例えばスポンジ状の培地体１３を水に浸した後、例えば切り目を開いて種３を挿入する。そして、切り目を閉じた培地体１３を筒状体２０に挿入する。

次いで、培地体１３を収容した筒状体２０を基板１２の筒状体用穴部１２ａに挿入する。このとき、筒状体２０の外径は筒状体用穴部１２ａの内径に略等しくなっているので、筒状体２０を筒状体用穴部１２ａに容易に摺動させて、培地体１３の下端が僅かに培養液２に浸る位置に配置することができる。

この状態で、培養液２を補充しながら放置することにより、やがて、栽培植物１は、発芽期、育苗期及び定植生育期を迎える。その間、本実施の形態の植物栽培装置１０Ａでは、栽培植物１に根が生えて培養液２を吸収するようになると、生長に伴って栽培植物１は大きくなり、重量も増加する。

その結果、図１に示すように、本実施の形態の植物栽培装置１０Ａの筒状体２０では、栽培植物１の生長に伴う重量増加によって基板１２の筒状体用穴部１２ａに対して摺動して下方移動するようになっているので、筒状体２０に収容された培地体１３の位置が下がる。これにより、培地体１３の大部分が培養液２に浸かるので、培地体１３は浸透圧により充分な培養液２を吸収し、その結果、栽培植物１は十分に培養液２を吸収することができる。

尚、本実施の形態の植物栽培装置１０Ａでは、基板１２には複数の筒状体用穴部１２ａが設けられており、各筒状体用穴部１２ａにおいては、筒状体２０が独立して摺動可能になっている。このため、本実施の形態の植物栽培装置１０Ａにおいては、図１に示すように、１つの筒状体２０においては栽培植物１が移植（定植）期となっている一方、他の筒状体２０においては発芽期の栽培植物１であるという栽培方法が可能である。すなわち、同一の基板１２において異なる生長時期の栽培植物１を同時に育成することが可能である。

このように、本実施の形態の植物栽培装置１０Ａでは、栽培植物１を栽培する培地体１３と、培地体１３を支持する筒状体２０と、筒状体２０を保持するための筒状体用穴部１２ａを有する基板１２と、基板１２の下に培養液２を貯留する貯液容器１１とを備えている。そして、筒状体２０は、培養液２上に浮遊可能となっており、かつ栽培植物１の生長に伴う重量増加によって基板１２の筒状体用穴部１２ａに対して摺動して下方移動可能となっている。

すなわち、従来の植物育成装置では、事前に苗箱等で十分な長さに発根させた植物苗を挿入することが前提であり、育成者が移植（定植）する作業を伴う。また、培養液２の水位によって培地体の湿潤状態が変化して植物の安定的な育成を阻害したり、或いは、植物育成装置全体での培地体の湿潤状態を制御できても、植物個々に応じて培地体の湿潤状態をコントロールすることができなかったりした。さらに、近年では個人向けの家庭用植物栽培装置が提供されており、植物栽培の知識に乏しいユーザーが育成者となる機会も増加しており、あまり手をかけずに植物を生長させることが求められている。

そこで、本実施の形態の植物栽培装置１０Ａでは、栽培植物１を栽培する培地体１３は、例えば発泡ウレタン等のスポンジ状の塊にてなっており、その内部に栽培する栽培植物１の種３を播く。この栽培植物１の種３を播いた培地体１３を筒状体２０に一体に収容支持させた後、培地体１３を基板１２の筒状体用穴部１２ａに挿入し、これによって、基板１２にて培地体１３を保持する。この基板１２の筒状体用穴部１２ａは、筒状体２０の水平方向への移動を阻止すると共に、縦方向の移動つまり培養液２の深さ方向への移動に対しては、筒状体２０を摺動させて上下移動可能となっている。

ここで、筒状体２０は培養液２上に浮遊可能となっているので、培地体１３の下端が培地体１３に浸かる状態を維持して、栽培植物１の発芽から育苗を迎えることが可能である。すなわち、栽培植物１の発芽期では、筒状体２０、及び培養液２を含浸させた培地体１３に比べて種３の重量は非常に軽いため、筒状体２０を培養液２面に対し所定の高さで浮遊させることが可能である。そのため、培地体１３は、培養液量によらずつまり培養液面の高さによらず、発芽に適切な水分量を吸収することが可能となる。

次に、栽培植物１が成長して育苗期を経て育成期に達すると、栽培植物１が重くなる。ここで、本実施の形態では、筒状体２０は、栽培植物１の生長に伴う重量増加によって該基板１２の筒状体用穴部１２ａに対して摺動して下方移動可能となっている。すなわち、栽培植物１が生長するに伴ってその重量が増加し、その重みで筒状体２０は筒状体用穴部１２ａを摺動して下方移動し、培養液２に沈み込む。この場合、栽培植物１の栽培において、水分量が最も影響するのは発芽期であり、移植（定植）期の水分量の影響は発芽期の水分量の影響と比べてそれほど大きくない。つまり、栽培植物１の発芽期に種が培養液２に完全に浸漬していると発芽できないので、適度の水分量で足り、過剰な水分量は却って害となる。これに対して、栽培植物１が成長して育苗期を経て育成期に達すると、栽培植物１は多くの水分量を必要とするが、その場合には、本実施の形態では、栽培植物１の自重で筒状体２０は基板１２の筒状体用穴部１２ａに対して摺動して下方移動し、その結果、栽培植物１の根が培養液に十分に浸漬され、一層の生長が促される。

このため、本実施の形態では、栽培植物１の栽培における水分供給の管理を自動的に適切に行うことができ、発芽から育苗、育成を一貫して自動的に行うことができる。

また、本実施の形態では、発芽期から育苗期及び育成期を通して、栽培植物１は筒状体２０に保持されている。このため、栽培植物１の発芽後の苗の移動や間引きを筒状体２０毎に行うことが可能となり、そのときに、手が汚れたり苗を傷つけたりすることがなく、簡便に作業を実施することができる。この結果、植物栽培の知識に乏しいユーザーであっても、栽培が容易である。

したがって、栽培する栽培植物１に対し適度な水分量を供給し、かつ、植物栽培の知識に乏しいユーザーであっても、簡便に植物を生長させることが可能な植物栽培装置１０Ａを提供することができる。

また、本実施の形態における植物栽培装置１０Ａは、基板１２には、筒状体２０を保持するための筒状体用穴部１２ａが複数設けられている。

例えば、従来であれば、筒状体２０を保持するための筒状体用穴部１２ａが基板１２に複数であったとしても、筒状体２０は基板１２に対して上下方向に対して固定されているため、各筒状体２０に保持された栽培植物１のそれぞれに対する培養液２の液面高さが一定となる。この結果、筒状体２０を保持するための複数の筒状体用穴部１２ａが基板１２に存在していたとしても、各栽培植物１の生長時期を揃えなければならないという制約があった。

しかしながら、本実施の形態では、各筒状体２０は、基板１２の筒状体用穴部１２ａに独立して摺動可能となっている。この結果、例えば、同一の基板１２上で生長段階の異なる状態、つまり発芽期、育苗期及び育成期の栽培植物１を同時に栽培することが可能となる。したがって、簡易な構造であるにもかかわらず、省スペースであっても、小ロットを高サイクルで収穫可能な植物栽培装置１０Ａを提供することが可能となる。

〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施の形態の植物栽培装置１０Ｂは、図４の（ａ）（ｂ）に示すように、前記実施の形態１の植物栽培装置１０Ａの構成に加えて、筒状体２０には、下方移動停止部２２が設けられている点が異なっている。

本実施の形態の植物栽培装置１０Ｂの構成について、図４の（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図４の（ａ）は本実施の形態における植物栽培装置１０Ｂの構成を示す斜視図であり、図４の（ｂ）は図４の（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

上記植物栽培装置１０Ｂは、図４の（ａ）（ｂ）に示すように、筒状体２０には、基板１２の筒状体用穴部１２ａに対して摺動して一定量下方移動したときに下方移動を停止させる下方移動停止部２２が設けられている。本実施の形態では、この下方移動停止部２２は、筒状体２０の同一外径部分の上端から上側にコーン状に広がるように延設された拡大外径部からなっている。これにより、筒状体２０が下方移動したときに、拡大外径部からなる下方移動停止部２２の下端にて基板１２の筒状体用穴部１２ａに引っかかるので、それ以上の下方移動が阻止されるものとなっている。

すなわち、例えば、栽培植物１の生長に伴う重量増加によって筒状体２０が基板１２の筒状体用穴部１２ａに対して摺動して下方移動したときに、筒状体２０が培養液２に埋没してしまう虞がある。

これに対して、本実施の形態では、筒状体２０には下方移動停止部２２が設けられているので、筒状体２０が基板１２の筒状体用穴部１２ａに対して摺動して一定量下方移動したときに、下方移動停止部２２によって、筒状体２０がさらなる下方移動することを停止させることができる。このため、筒状体２０が培養液２中に沈降してしまうことはない。

したがって、筒状体２０、延いては培地体１３が培養液２に浸かり過ぎるのを防止することができる。

〔実施の形態３〕
本発明の他の実施の形態について図５〜図７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１及び実施の形態２と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１及び実施の形態２の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施の形態の植物栽培装置１０Ｃは、前記実施の形態２の植物栽培装置１０Ｂの構成に加えて、図５に示すように、筒状体２０には、浮き構造２３が設けられている点が異なっている。

本実施の形態の植物栽培装置１０Ｃの構成について、図５に基づいて説明する。図５は、本実施の形態における植物栽培装置１０Ｃの構成を示す断面図である。

上記植物栽培装置１０Ｃは、図５に示すように、筒状体２０が培養液２に浸漬されたときに、筒状体２０を浮力で浮かせるための浮き構造２３が形成されている。本実施の形態では、浮き構造２３の具体的構成として、筒状体２０の内側の下側部に二重壁２３ａが形成され、この二重壁２３ａは、下端２３ｂが開口しかつ上端２３ｃが閉塞したものからなっている。尚、本実施の形態では、二重壁２３ａは、筒状体２０の内周の全てに沿って設けられているが、必ずしもこれに限らず、筒状体２０の内周の一部に沿って設けられていてもよい。

これにより、筒状体２０が培養液２に浸漬されたときに、基板１２と筒状体２０との間では、筒状体２０は培養液２の深さ方向に対して基板１２を摺動する構造であるため、筒状体２０は形成された浮き構造２３により培養液２上に浮遊することができる。

具体的には、筒状体２０と二重壁２３ａと培養液２との間に空気層が形成され、その結果、浮力が働き、筒状体２０は培養液２の内部において一定深さ以上には沈まない。すなわち、浮き構造２３は筒状体２０の底面で凹形状になっており、筒状体２０を基板１２に設けられた筒状体用穴部１２ａの上方から挿入するときに、筒状体２０と培養液２との間に空気を包含させることができる。

この結果、筒状体２０は、貯液容器１１に貯留された培養液２上で浮遊することが可能となる。

したがって、培養液２の液量に関わらず、培地体１３は培養液２に僅かに浸る状態を保持できるため、毛細管現象により種３の発芽に適切な水分量を安定的に培地体１３に供給することができる。

例えば、本実施の形態の浮き構造２３が存在しない場合には、図６に示すように、筒状体２０は基板１２の筒状体用穴部１２ａよりも大きくなっている下方移動停止部２２の下端まで沈み込む。このとき、培養液２の液量は、図５の場合と同じでも、培養液２の液面は種３まで到達するため過湿状態となり、発芽を阻害してしまう。したがって、培養液２の液量が同じ場合でも、培地体１３の含水状態が、図５の場合とは大きく異なることが分かる。

ここで、筒状体２０を浮遊させるために、発泡材や比重が培養液よりも小さい部材を筒状体２０に設けることでも可能であるが、新たに部材を追加することにより、製造コストが増加するという欠点が生ずる。

これに対して、本実施の形態では、筒状体２０を浮遊させる浮き構造２３として、筒状体２０の内側に形成された、下端が開口しかつ上端が閉塞した二重壁２３ａからなっている。このため、本実施の形態の浮き構造２３は、筒状体２０を加工して形成したものであり、新たに部材を追加したものではない。この結果、筒状体２０を浮遊させるために、簡易で安価に実現することが可能となる。

また、図７に示すように、本実施の形態では浮き構造２３にて各筒状体２０を確実に浮かせることができるので、基板１２に筒状体２０を保持するための筒状体用穴部１２ａが複数設けられている場合には、それぞれの筒状体２０は、基板１２の筒状体用穴部１２ａに対して独立して摺動可能である。この結果、同一の基板１２上で生長段階の異なる状態、つまり発芽期、育苗期及び育成期の栽培植物１を同時に栽培することが可能となる。したがって、簡易な構造であるにもかかわらず、省スペースであっても、小ロットを高サイクルで収穫可能な植物栽培装置１０Ｃを提供することが可能となる。

〔実施の形態４〕
本発明の他の実施の形態について図８及び図９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１〜実施の形態３と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１〜実施の形態３の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施の形態の植物栽培装置１０Ｄは、前記実施の形態３の植物栽培装置１０Ｃの構成に加えて、図８に示すように、水位計３０を備えている点が異なっている。

本実施の形態の植物栽培装置１０Ｄの構成について、図８及び図９に基づいて説明する。図８は、本実施の形態における植物栽培装置１０Ｄの構成を示す断面図である。図９は、植物が生長したときの植物栽培装置の構成を示す断面図である。

上記植物栽培装置１０Ｄでは、図８に示すように、基板１２に水位計用穴部１２ｃが設けられており、この水位計用穴部１２ｃには水位計３０が保持されるようになっている。このため、水位計３０によって培養液２の水位を把握することが可能である。

ここで、本実施の形態では、筒状体２０が筒状体用穴部１２ａを摺動するのと同様に、水位計３０についても水位計用穴部１２ｃに対して高さ方向つまり培養液２の深さ方向に摺動するようになっている。

そして、本実施の形態の水位計３０には、目盛り３１が設けられている。したがって、この目盛り３１によって、筒状体２０の沈み込み量を相対的に把握すると共に、ユーザーに苗を間引くタイミングを通知し得るものとなっている。

すなわち、発芽直後の栽培植物１はその重量が軽いので、筒状体２０の沈み込み量は発芽前と比較しても殆ど変化はない。しかし、栽培植物１が生長するに伴ってその重量が増し、筒状体２０は徐々に培養液２に沈み込む。その結果、栽培植物１が移植（定植）時期に移行する程度に生長したときには、図９に示すように、移植（定植）時期の栽培植物１の重量により、筒状体２０が沈み込み、その最上部が水位計３０に設けた目盛り３１の高さに一致する。

これにより、植物栽培の知識に乏しいユーザーに対しても、移植（定植）に移行する時期を簡便に通知することができる。

このように、本実施の形態の植物栽培装置１０Ｄでは、発芽・育苗、及び移植（定植）を同一の基板１２上にて実現できるため、本来、移植（定植）に移行する時期の対応としては、発育の遅れている苗を間引くだけでよい。したがって、筒状体２０の最上部が水位計３０に設けた目盛り３１の高さと一致すれば、ユーザーは発育不良の苗を間引けばよい。この結果、苗の間引く時期をユーザーに簡便に通知することができる。

実験結果では、栽培植物１が例えばサニーレタスのとき、その種３の重量は約０．００１ｇであり、移植（定植）に移行する時期の苗の重量は約４ｇである。また、筒状体２０は約３．２ｇであり、吸水した培地体１３は約２．０ｇであり、その合計の重量は約５．２ｇであった。この場合、発芽前の種３の重量は、筒状体２０の沈み込み量に影響を与えなかった。

一方、移植（定植）時期の苗は約４ｇまで増加し、筒状体２０と吸水した培地体１３と移植（定植）時期の苗との合計の重量は、約９．２ｇとなった。

この結果、移植（定植）時期の合計の重量約９．２ｇは、発芽前の合計の重量約５．２ｇと比較して、約１．８倍にもなる。このため、移植（定植）時期の苗の重量は筒状体２０の沈み込み量に十分な変化を与え、水位計３０に設けた目盛り３１の高さと比較することによって、苗を間引く時期を見極めることが可能となることが確認できた。

尚、上記の効果はサニーレタスに場合に限定されるものではなく、例えばレタス、バジル、カモミール、水菜、サラダ菜、小松菜、みつば、ルッコラ、ミニトマト、等の栽培植物１に対しても同様の効果が得られている。

〔まとめ〕
本発明の態様１における植物栽培装置１０Ａ〜１０Ｄは、植物（栽培植物１）を栽培する培地体１３と、上記培地体１３を支持する筒状体２０と、上記筒状体２０を保持するための穴部（筒状体用穴部１２ａ）を有する基板１２と、上記基板１２の下に培養液２を貯留する貯液容器１１とを備えた植物栽培装置であって、上記筒状体２０は、上記培地体１３上に浮遊可能となっており、かつ上記植物（栽培植物１）の生長に伴う重量増加によって該基板１２の穴部（筒状体用穴部１２ａ）に対して摺動して下方移動可能となっていることを特徴としている。

上記の発明によれば、植物を栽培する培地体は、例えば発泡ウレタン等のスポンジ状の塊にてなっており、その内部に栽培する植物の種を播く。この植物の種を播いた培地体を筒状体に一体に収容支持させた後、培地体を基板の穴部に挿入し、これによって、基板にて培地体を保持する。この基板の穴部は、筒状体の水平方向への移動を阻止すると共に、縦方向の移動つまり培養液の深さ方向への移動に対しては、該筒状体を摺動させて上下移動可能となっている。

ここで、筒状体は培養液上に浮遊可能となっているので、培地体の下端が培養液に浸かる状態を維持して、植物の発芽から育苗を迎えることが可能である。すなわち、植物の発芽期では、筒状体、及び培養液を含浸させた培地体に比べて種の重量は非常に軽いため、筒状体を培養液面に対し所定の高さで浮遊させることが可能である。そのため、培地体は、培養液量によらずつまり培養液面の高さによらず、発芽に適切な水分量を吸収することが可能となる。

次に、植物が成長して育苗期を経て育成期に達すると、植物が重くなる。ここで、本発明では、筒状体は、植物の生長に伴う重量増加によって該基板の穴部に対して摺動して下方移動可能となっている。すなわち、植物が生長するに伴ってその重量が増加し、その重みで筒状体は穴部を摺動して下方移動し、培養液に沈み込む。この場合、植物の栽培において、水分量が最も影響するのは発芽期であり、移植（定植）期の水分量の影響は発芽期の水分量の影響と比べてそれほど大きくない。つまり、植物の発芽期に種が培養液に完全に浸漬していると発芽できないので、適度の水分量で足り、過剰な水分量は却って害となる。これに対して、植物が成長して育苗期を経て育成期に達すると、植物は多くの水分量を必要とするが、その場合には、本発明では、植物の自重で筒状体は基板の穴部に対して摺動して下方移動し、その結果、植物の根が培養液に十分に浸漬され、一層の生長が促される。

このため、本発明では、植物の栽培における水分供給の管理を自動的に適切に行うことができ、発芽から育苗、育成を一貫して自動的に行うことができる。

また、本発明では、発芽期から育苗期及び育成期を通して、植物は筒状体に保持されている。このため、植物の発芽後の苗の移動や間引きを筒状体毎に行うことが可能となり、そのときに、手が汚れたり苗を傷つけたりすることがなく、簡便に作業を実施することができる。この結果、植物栽培の知識に乏しいユーザーであっても、栽培が容易である。

したがって、栽培する植物に対し適度な水分量を供給し、かつ、植物栽培の知識に乏しいユーザーであっても、簡便に植物を生長させることが可能な植物栽培装置を提供することができる。

本発明の態様２における植物栽培装置１０Ｃ・１０Ｄは、態様１における植物栽培装置において、前記筒状体２０の内側には、下端２３ｂが開口しかつ上端２３ｃが閉塞した二重壁２３ａが形成されていることが好ましい。

これにより、筒状体が培養液に浸漬されたときに、筒状体と二重壁と培養液との間に空気層が形成され、その結果、浮力が働き、筒状体は培養液の内部において一定深さ以上には沈まない。この結果、筒状体は、貯液容器に貯留された培養液上で浮遊することが可能となる。

ここで、筒状体を浮遊させるために、発泡材や比重が培養液よりも小さい部材を筒状体に設けることでも可能であるが、新たに部材を追加することにより、製造コストが増加するという欠点が生ずる。

これに対して、本発明では、筒状体を浮遊させる構造として、筒状体の内側に形成された、下端が開口しかつ上端が閉塞した二重壁からなっている。このため、本発明の浮き構造は、筒状体を加工して形成したものであり、新たに部材を追加したものではない。この結果、筒状体を浮遊させるために、簡易で安価に実現することが可能となる。

本発明の態様３における植物栽培装置１０Ａ〜１０Ｄは、態様１又は２における植物栽培装置において、前記基板１２には、前記筒状体２０を保持するための穴部（筒状体用穴部１２ａ）が複数設けられていることが好ましい。

例えば、従来であれば、筒状体を保持するための穴部が基板に複数であったとしても、筒状体は基板に対して上下方向に固定されているため、各筒状体に保持された植物のそれぞれに対する培養液の液面高さが一定となる。この結果、筒状体を保持するための複数の穴部が基板に存在していたとしても、各植物の生長時期を揃えなければならないという制約があった。

しかしながら、本発明では、各筒状体は、基板の穴部に独立して摺動可能となっている。この結果、例えば、同一の基板上で生長段階の異なる状態、つまり発芽期、育苗期及び育成期の植物を同時に栽培することが可能となる。したがって、簡易な構造であるにもかかわらず、省スペースであっても、小ロットを高サイクルで収穫可能な植物栽培装置を提供することが可能となる。

本発明の態様４における植物栽培装置１０Ｂ・１０Ｃは、態様１,２又は３における植物栽培装置において、前記筒状体２０には、前記基板１２の穴部（筒状体用穴部１２ａ）に対して摺動して一定量下方移動したときに下方移動を停止させる下方移動停止部２２が設けられていることが好ましい。

例えば、植物の生長に伴う重量増加によって筒状体が該基板の穴部に対して摺動して下方移動したときに、筒状体が培養液に埋没してしまう虞がある。これに対して、本発明では、筒状体には下方移動停止部が設けられているので、筒状体が基板の穴部に対して摺動して一定量下方移動したときに、下方移動停止部によって、筒状体がさらなる下方移動することを停止させることができる。

したがって、筒状体、延いては培地体が培養液に浸かり過ぎるのを防止することができる。

本発明の態様５における植物栽培装置１０Ｄは、態様１〜４のいずれか１に記載の植物栽培装置において、前記貯液容器１１に貯留された培養液２面に対する該筒状体２０の沈み込み量を相対的に計測するための水位計３０が設けられていることが好ましい。

本発明では、前記貯液容器に貯留された培養液面に対する該筒状体の沈み込み量を相対的に計測するための水位計が設けられている。具体的には、水位計は、例えば、目盛が記載されたフロート方式の水位計である。

このように、水位計の目盛と筒状体の高さとを比較することによって、培養液面に対する筒状体の沈み込み量を把握することができる。

例えば、移植（定植）期への移行時には、発芽率や生長不良の観点から間引く必要があるが、植物栽培の知識に乏しいユーザーにはその時期を見極めるのは難しい。そこで、植物が生長するに伴って増加する重量によって筒状体が培養液に沈み込むことを利用し、筒状体の高さと水位計の目盛とを比較することにより、植物栽培の知識に乏しいユーザーに、苗を間引く時期を簡便に通知することが可能となる。

この場合、本発明では、筒状体毎に間引くことが可能となるため、従来の水耕栽培と比較して簡便に植物を生長させることが可能となる。尚、水位計は、基板に設けられた筒状体の複数の穴部の一つに、植物を栽培しないダミーの筒状体を設置して基準とし、相対的に沈み込み量を比較してもよい。

尚、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、植物を栽培する培地体と、上記培地体を支持する筒状体と、上記筒状体を保持するための穴部を有する基板と、上記基板の下に培養液を貯留する貯液容器とを備えた植物栽培装に適用でき、例えば、家庭菜園に用いられる小規模な植物栽培装置から、植物工場等に使用される植物栽培装置にも適用が可能である。

１ 栽培植物
２ 培養液
１０Ａ 植物栽培装置
１０Ｂ 植物栽培装置
１０Ｃ 植物栽培装置
１０Ｄ 植物栽培装置
１１ 貯液容器
１２ 基板
１２ａ 筒状体用穴部（穴部）
１２ｂ 筒状垂下壁
１２ｃ 水位計用穴部
１３ 培地体
２０ 筒状体
２１ 内側突出部
２２ 下方移動停止部
２３ 浮き構造
２３ａ 二重壁
２３ｂ 下端
２３ｃ 上端
３０ 水位計
３１ 目盛り

Claims (5)

1. 植物を栽培する培地体と、上記培地体を支持する筒状体と、上記筒状体を保持するための穴部を有する基板と、上記基板の下に培養液を貯留する貯液容器とを備えた植物栽培装置であって、
   上記筒状体は、上記培養液上に浮遊可能となっており、かつ上記植物の生長に伴う重量増加によって該基板の穴部に対して摺動して下方移動可能となっていることを特徴とする植物栽培装置。
2. 前記筒状体の内側には、下端が開口しかつ上端が閉塞した二重壁が形成されていることを特徴とする請求項１記載の植物栽培装置。
3. 前記基板には、前記筒状体を保持するための穴部が複数設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の植物栽培装置。
4. 前記筒状体には、前記基板の穴部に対して摺動して一定量下方移動したときに下方移動を停止させる下方移動停止部が設けられていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の植物栽培装置。
5. 前記貯液容器に貯留された培養液面に対する該筒状体の沈み込み量を相対的に計測するための水位計が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の植物栽培装置。

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