JP2016150000A - 水耕栽培システム、及び水耕栽培による植物体の育成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】養液を循環させることで生じる植物体の病気の問題や藻の発生の問題を解決することができる、水耕栽培システムを提供する。【解決手段】植物支持体に支持された育苗後の植物体、該植物体を収納する植物体収納容器、及び該植物体収納容器を載置する載置台、を有する水耕栽培システムであって、前記植物体収納容器は、前記植物支持体と接した状態で被覆肥料を含み、前記載置台上には、前記植物体の根に供給されるように水が供給される、水耕栽培システムにより課題を解決する。【選択図】図２

Description

本発明は水耕栽培システム、及び水耕栽培による植物体の育成方法に関する。

水耕栽培は、手軽に植物体を育成できる手法として、家庭的にも、また工業的にも多く行われている。水耕栽培では養液を植物体の根に供給することで、植物体の育成を行っており、工業的に水耕栽培が行われる場合、養液の濃度を調整しながらポンプ等で循環させることが行われている。特に、一度に多くの植物体を育成する場合には、多段式の植物工場が採用されており、各段に供給された養液は植物工場下部にて集められ、養液の濃度調整がされた後に再度ポンプで供給される（例えば特許文献１参照）。

特開２０１３−１１１０４６

このように通常水耕栽培では、養液を循環させることで養液の濃度等を管理することが行なわれているが、養液を循環させることで、一度養液又は植物体が細菌やウィルスに汚染されると、循環系全体に細菌やウィルスが広がるという問題があった。また、養液を循環させることで藻が発生しやすくなり、清掃等に多大な労力を要することがあった。
本発明は、上記問題点を解決するものであり、養液を循環させることで生じる植物体の病気の問題や藻の発生の問題を解決することができる、水耕栽培システムを提供する。

本発明者らは、上記課題を解決すべく検討した結果、土耕栽培で用いられている被覆肥料を水耕栽培に用いることを検討した。もともと被覆肥料は、土耕栽培においてミキサーなどを用いて培土に混ぜ込んで使用するものであるため、土を用いない水耕栽培に適用することは想起しがたい。一方で本発明者が検討したところ、被覆肥料は、必ずしも培土と混ぜ込まなくても、スポンジなどの植物体支持体と接した状態で配置することのみで、十分に機能することに想到した。そして被覆肥料を用いることで、養液の循環や養液濃度の調整を行う必要がなく、単純に水等を供給できれば足りることを見出した。

すなわち本発明の第一の実施形態は、植物支持体に支持された育苗後の植物体、該植物体を収納する植物体収納容器、及び該植物体収納容器を載置する載置台、を有する水耕栽培システムであって、
前記植物体収納容器は、前記植物支持体と接した状態で被覆肥料を含み、前記載置台上には、前記植物体の根に供給されるように水が供給される、水耕栽培システムである。
また、前記水は、水耕栽培システムにおいて循環されず連続的に、又は断続的に供給される、ことが好ましい。

また、本発明の第二の実施形態は、養液を使用しない水耕栽培による植物体の育成方法であって、
植物支持体に支持された育苗後の植物体及び被覆肥料を、該植物支持体と被覆肥料が接した状態で有する植物体収納容器を準備するステップ、及び前記植物体の根に対し、水を循環することなく連続的に、又は断続的に供給するステップ、を含む、
植物体の育成方法である。

本発明の水耕栽培システムでは、養液を使用せず、養分が実質的に含有されない水のみで水耕栽培が可能となる。そのため、養液を循環させることで生じる植物体の病気の問題や藻の発生の問題を解決することができる。
また、養液を循環させなくてもよいため、養液を循環させるのに必要な循環ポンプを使用する必要がなく、省スペース化及び設置の際のコストダウンが可能となる。
さらに、養液濃度を一定に保つための調整手段が不要である。
加えて養液を循環させないことで、農薬を使用したとしても、栽培系内に農薬が残留し更には農薬を濃縮するという、従来水耕栽培で農薬を使用できなかった原因も解決されることから、農薬を使用することもできる。このことも植物体の病気の問題を解決することに寄与する。

本発明の一実施形態に係る水耕栽培システムを示す上面模式図である。 図１のＡ−Ａ´破線における断面を示す模式図である。

以下、図を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。
また、説明に用いる図面は、いずれも本発明による水耕栽培用具を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、又は省略等を行っており、各構成部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。更に、図面を用いた説明に用いる様々な数値は、いずれも一例を示すものであり、必要に応じて様々に変更することができる。

本発明の水耕栽培システムは、植物支持体に支持された育苗後の植物体、該植物体を収納する植物体収納容器、及び該植物体収納容器を載置する載置台、を有する水耕栽培システムであって、養液を循環させて植物体に供給する必要がない、従来の水耕栽培とは大きくことなる水耕栽培システムである。従来の水耕栽培は、養液の養分濃度等を調整しながら循環させ、植物体に供給することが行われてきた。本発明により、従来当然の前提とされてきた養分の循環を行うことなく水耕栽培が可能となり、本発明により、大幅な省スペースやコストダウンが達成される。

図１に本発明の具体的な実施形態に係る水耕栽培システムの上面模式図を示し、図１中のＡ−Ａ´破線における断面を示す模式図を図２に示す。図に示す水耕栽培システム１０は、載置台として用いられるトレー１１、該載置台上に載置された植物体収納容器である鉢１２を複数個有する。鉢１２は、植物支持体であるウレタンスポンジ１４に支持された育苗後の植物体１３及び被覆肥料１５を含む。トレーの下部には、水道水などの水が一定の流量で流れている。
該載置台は、植物体収納容器を載置可能であり、植物体の根に水を供給可能であれば特段その形状は限定されない。例えば図１に示すように、水の流路を有するトレー１１を用いてもよく、従来型の栽培層及び水耕パネルを用いてもよく、水のチャネルを有するボードを用いてもよい。

トレー１１は、その幅手方向長さを鉢１２と略同じとし、長手方向に一定間隔で鉢１２を配置する。トレー１１は図示しないが一端から水を供給し、多端から供給された水を排出する。その際、長手方向に緩く傾斜を付して配置することで、スムーズに排水が可能となる。本発明の実施形態に係る水耕栽培システムでは、養液を循環させる形態ではなく、
養分を実質的に含まない水を一端から連続的に又は断続的に供給し、多端から排水することで、一度養液又は植物体が細菌やウィルスに汚染されると循環系全体に細菌やウィルスが広がるという問題を解決できる。また、藻の発生を抑制することができ、清掃が容易となる。

なお、「実質的」とは、養液と水道水などの水とを区別するための用語である。すなわち、水に多少の養分を加えて供給するような実施形態は、一般的に水耕栽培で用いられる養液と比較して極めて低濃度の養分を含むものであり、このような実施形態は「養分を実質的に含まない」ものとする。したがって、植物体に供給されるのは多くの場合水そのものであるが、上記説明したように、多少の養分を加えて供給するような実施形態は本発明の技術的範囲に属する。
また、「連続的に供給」とは、水耕栽培システム系内にて養液が循環することなく、水耕栽培システム系外、例えば水道蛇口から絶えず水が供給されることを意味する。
また、「断続的に供給」とは、一時的に供給が休止されることもあるが、供給が続くことを意味する。例えば、１日数回、１回に１０〜３０分程度、水を供給する場合などがあげられる。このような方法により植物体の成長が促進する場合がある。

植物体収納容器は、植物支持体に支持された育苗後の植物体、及び被覆肥料を含む。図２に、本発明の一実施形態に係る植物体収納容器を示す。
植物体収納容器である鉢１２は、通常土器、陶器、ガラス、プラスチックの鉢が用いられる。しかしながら、植物体を支持することが可能であり、下部に穴が開いているなど、根に水溶液を供給できるものであれば鉢に限定されるものではない。

育苗後の植物体１３は植物支持体であるウレタンスポンジ１４に支持されている。水耕栽培に用いる植物体は、育苗の際にはウレタンスポンジの他、発泡フェノール、ロックウール等の固形の植物支持体、または培土などの粒状支持体（セルトレーともいう）に支持されて育苗される。そして育苗後の植物体は、育苗時と同様植物支持体に支持された状態で、被覆肥料１５と共に植物体収納容器である鉢１２に収納される。

被覆肥料１５は、肥料が樹脂などで被覆された肥料であり、例えば 特開平８−５９３８２号公報、特開２００８−１５５０号公報、国際公開２０１２／１４７６６８号パンフレットなどに開示されており、当該開示にしたがって準備してもよく、また市販品も存在するため、そちらを購入して使用してもよい。

被覆肥料１５は、ウレタンスポンジ１４と接するように配置される。図２に示すように、ウレタンスポンジ１４には植物体の根が張り巡らされ、ウレタンスポンジ１４と接するように被覆肥料１５を配置すれば、植物体の根から肥料を植物体に供給することができる。被覆肥料１５の量は特段限定されず、育成する植物体の種類に応じて適切な量を選択すればよく、通常植物の育成時に用いられる量を配置すればよい。

本実施形態においては、ウレタンスポンジなどの植物支持体及び被覆肥料を収納できれば、植物体収納容器はどのような大きさであってもよい。屋内で水耕栽培を行う場合には、植物体収納容器である鉢１２がウレタンスポンジ１４と比較して大きいことが好ましい。具体的には、鉢１２が円筒形である場合には、鉢１２の直径が、ウレタンスポンジ１４の最大径の１．５倍以上であることが好ましく、２倍以上であることが好ましい。一方で屋外で水耕栽培を行う場合には、鉢１２とウレタンスポンジ１４の大きさが略同一であってもよく、風などにより、植物体が吹きとばされることを防ぐことができる。
植物体収納容器が、植物支持体と比較して大きい場合には、以下のようなメリットを有する。

即ち水耕栽培は、より大きな植物体を得るために植栽間隔を徐々に広げていくことを行う。そしてその都度、植物支持体及び植物体を移動させるが、植え替えの際には物理的衝撃により葉や根に痛みが発生することがあり、この痛みによって生育が一時的に停止したり、品質に問題が生じることがあった。
本実施形態では、鉢などの植物体収納容器を、植物支持体と比較して十分に大きくしていることから、植え替えの際には鉢ごと移動させることができる。そして、鉢が十分に大きいため、植物体の根が鉢から外に延伸することが少なく、鉢を移動させても根に痛みが発生することがほとんどない。

以上本発明の具体的な実施形態に係る水耕栽培システムを説明したが、本発明の第二の実施形態としては、養液を使用しない水耕栽培による植物体の育成方法であって、
植物支持体に支持された育苗後の植物体及び被覆肥料を、該植物支持体と被覆肥料が接した状態で有する植物体収納容器を準備するステップ、及び前記植物体の根に対し、水を循環させることなく連続的に、又は断続的に供給するステップ、を含む、植物体の育成方法である。

すなわち、本発明に係る植物体の育成方法は、水耕栽培で従来用いられることのなかった被覆肥料を用いることで、養液を循環して用いることなく、水道水などの水を供給するのみで水耕栽培を可能とする。よって、養液を循環させることで生じる植物体の病気の問題や藻の発生の問題を解決することができる。
また、養液を循環させなくてもよいため、養液を循環させるのに必要な循環ポンプを使用する必要がなく、省スペース化及び設置の際のコストダウンが可能となる。
さらに、養液濃度を一定に保つための調整手段が不要である。

１０ 水耕栽培システム
１１ トレー
１２ 鉢
１３ 植物体
１４ ウレタンスポンジ
１５ 被覆肥料

Claims (3)

1. 植物支持体に支持された育苗後の植物体、
   該植物体を収納する植物体収納容器、及び
   該植物体収納容器を載置する載置台、を有する水耕栽培システムであって、
   前記植物体収納容器は、前記植物支持体と接した状態で被覆肥料を含み、
   前記載置台上には、前記植物体の根に供給されるように水が供給される、
   水耕栽培システム。
2. 前記水は、水耕栽培システムにおいて循環されず連続的に、又は断続的に供給される、請求項１に記載の水耕栽培システム。
3. 養液を使用しない水耕栽培による植物体の育成方法であって、
   植物支持体に支持された育苗後の植物体及び被覆肥料を、該植物支持体と被覆肥料が接した状態で有する植物体収納容器を準備するステップ、及び
   前記植物体の根に対し、水を循環させることなく連続的に、又は断続的に供給するステップ、を含む、
   植物体の育成方法。

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