JP2017108678A - 水耕栽培用プレートとそれを用いた水耕栽培装置 - Google Patents

Abstract

【課題】川上側と川下側の水耕栽培用プレートに保持されている植物の根の絡まりを防止し、収穫時に栽培を継続する植物の根を切断するなどのストレスを与えることのない生産性に優れた水耕栽培用プレートを提供する。【解決手段】水耕栽培用水槽２の上部開口を覆うように、該水槽２に載置される水耕栽培用プレート１であって、上記水耕栽培用プレート１の少なくとも川上側又は川下側の一端に、防根用シート１ｂが設けられた構成とする。水耕栽培用プレート１の一端に、防根用シート１ｂが設けられているため、水耕栽培用プレート１に保持された植物３の根３ａが成長し、川上側と川下側で隣接する水耕栽培用プレート１に保持された植物３の根３ａの方向へ伸びていったとしても、その根３ａは防根用シート１ｂに阻まれて、隣接する水耕栽培用プレート１の植物３の根３ａと絡むことがない。【選択図】図２

Description

本発明は、水耕栽培用プレートとそれを用いた水耕栽培装置に関し、更に詳しくは、水耕栽培用プレートに保持された植物の根が、それに隣接する水耕栽培用プレートに保持された植物の根に、直接触れて絡まることのない生産性に優れた水耕栽培用プレートとそれを用いた水耕栽培装置に関するものである。

従来、この種の装置として、容器に貯溜した培養液に、培養液を吸収する挿通孔が形成された栽培浮床を浮かべ、栽培浮床の上面を覆う状態で培養液吸収用シートを垂下すると共に、培養液吸収用シートの上面に防根シートを敷設し、防根シートの上で作物を栽培する毛管水耕栽培装置が知られている（特許文献１）。

また、底面側に防根シートを着脱自在に張設した栽培容器で育苗した植物の苗を、容器毎に栽培槽に設置した植物の栽培装置なども知られている（特許文献２）。

ところで、固形培地を必要としない水耕栽培においては、上部に開口を有する水槽の上端に、植物の苗を保持させたプレートを載置し、養液を川上側から川下側に向けて流水する手法が採られることが多い。このとき、通常、川上側には、未熟な植物の苗を保持させたプレートを載置するようにし、植物の成長に合わせてプレートを川上側から川下側に徐々にスライドさせて、最終的にそのプレートが水槽の最も川下側に位置した際に、プレートを水槽から取外して、成熟した植物を収穫するようにしている。

上記のような水耕栽培においては、隣接するプレート間で植物の葉が重なり合わないよう、一定の距離を保つ配慮がなされている。しかしながら、植物が成長すると、葉だけでなく根も成長する。根の成長スピードは早く、しかも細長くて複雑に入り組んでいるため、プレートに保持されている植物の根が、隣接するプレートに保持された植物の根に絡まると、収穫する際に、絡まった根を解いたり、川上側の植物の根を切断するなどの作業が必要となって、収穫に余計な手間と時間を要するばかりか、栽培を継続する植物に過度のストレスを与えるという問題があった。

実開平０５−００２６６０号公報 特開２００１−２５１９８０号公報

上記の問題点において、特許文献１の毛管水耕栽培装置は、防根シートが敷設されているというものの、川上側と川下側で隣接する植物の根と根の絡まりを防止するという点は特に考慮されていない。
また、特許文献２の栽培装置は、植物の根と根の絡まりを防止できるものではあるが、個別に根を収納する容器が必要となり、それぞれの植物の苗に防根シートを張設する作業を行わなければならないため、手間と時間を要するものであった。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたもので、その解決しようとする課題は、川上側と川下側の水耕栽培用プレートに保持されている植物の根の絡まりを防止し、収穫時に栽培を継続する植物の根を切断するなどのストレスを与えることのない生産性に優れた水耕栽培用プレートとそれを用いた水耕栽培装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る水耕栽培用プレートは、水耕栽培用水槽の上部開口を覆うように、該水槽に載置される水耕栽培用プレートであって、上記水耕栽培用プレートの少なくとも川上側又は川下側の一端に、防根用シートが設けられていることを特徴とするものである。

そして、上記構成の水耕栽培用プレートを用いた本発明の水耕栽培装置は、上記水耕栽培用プレートを、水耕栽培用水槽の上部開口を覆うように、該水槽に載置した水耕栽培装置であって、上記水耕栽培用プレートに設けられた防根用シートが、上記水耕栽培用水槽の内部に垂下され、上記水耕栽培用プレートの一端から垂下されている防根用シートの長さが、水耕栽培用プレートから上記水耕栽培用水槽の底面までの距離の１．０１倍以上であることを特徴とする。

本発明の水耕栽培用プレートは、少なくとも川上側又は川下側の一端に、防根用シートが設けられているため、水耕栽培用プレートに保持された植物の根が成長し、川上側と川下側で隣接する水耕栽培用プレートに保持された植物の根の方向へ伸びていったとしても、その根は防根用シートに阻まれて、隣接する水耕栽培用プレートの植物の根と絡むことはなく、収穫時に栽培を継続する植物の根を切断するなどの余計な作業が不要となる。また、この防根用シートは、水耕栽培用プレートに対して設けられるものである。幅方向（水流とは直交する方向）に伸びる一つの水耕栽培用プレートに複数の植物を保持させ、且つ、一つの水槽で育成させる場合には、一連の作業で幅方向に防根用シートを設ける事ができ、そのためそれぞれの植物ごとに防根シートを張設する作業が不要となり、その分の手間と時間を省くことができる。この際、同じ水耕栽培用プレートに保持されている植物の根同士が絡むことはあるが、同じ水耕栽培用プレートに栽培されている植物の根と根が絡んだとしても、プレートごとに収穫するという作業において問題となることはなく、生産性に影響を与えることはない。また、幅方向（水流とは直交する方向）に伸びる一つの水耕栽培用プレートに複数の植物を保持させ、且つ、複数の並列する水槽で育成させる場合であっても、防根用シートを一連の作業で水耕栽培用プレートに固定し、その後、各水槽に対応する形で防根用シートを切り欠く事により、使用することができ、この場合には、防根用シートを水耕栽培用プレートに固定する作業が効率的に行える。
なお、本発明は、この防根用シートを川上側及び川下側の双方に設けることを排除するものではないが、川上側又は川下側のどちらかの一端に設けられていれば、水耕栽培用プレートとそれに隣接する水耕栽培用プレートが確実に仕切られて、隣接する水耕栽培用プレート間で根と根が絡むことを防止することができる。

次に、本発明の水耕栽培装置は、上記のような優れた作用効果を奏する水耕栽培用プレートを、水耕栽培用水槽の上部開口を覆うように、該水槽に載置したものであるため、収穫時に川上側の植物の根を切断するなどのストレスを与えることのない、生産性に優れた装置とすることができる。また、水耕栽培用プレートの一端から垂下されている防根用シートの長さが、水耕栽培用プレートから上記水耕栽培用水槽の底面までの距離の１．０１倍以上であることから、植物の根が水槽の底面を這うように伸びたとしても、隣接する水耕栽培用プレートに保持された植物の根と絡まる心配は皆無に等しい。

本発明の一実施形態に係る水耕栽培用プレートとそれを用いた水耕栽培装置の概略斜視図である。 同装置の分解斜視図である。 同装置の縦断面図である。 同装置により植物を栽培する方法を示す説明図である。

以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を詳述する。

本発明は、天候や害虫の影響を殆ど受けることがなく、効率良く植物３を栽培できることから、近年注目されている水耕栽培用プレート１とそれを用いた水耕栽培装置１０であって、図１、図２に示すように、養液５を溜める水耕栽培用水槽２と、植物３を保持すると共に該水槽２の上部開口を覆う水耕栽培用プレート１とを備える。

上記水耕栽培用プレート１（以下、単にプレート１と言う。）は、図２に示すように、植物３を保持する保持孔１ａが一定の間隔で複数穿孔された長尺の板状体であって、このプレート１が水耕栽培用水槽２（以下、単に水槽２という。）と長手方向が直交するように、水槽２の上端に複数載置されている。

本発明のような水耕栽培においては、後述する栄養豊富な養液５を植物３に十分供給することから、アオコなどの藻が発生し易い環境となる。アオコなどの藻は、水質浄化など自然環境においては欠かせない存在であるが、水耕栽培において藻が発生すると、養液５の養分が藻に摂取されて植物３の成長が遅くなり、生育不良の原因ともなって好ましくない。藻が発生する一番の要因は光であると言われており、上記のプレート１によって養液５に光が照射されないように遮光することが好ましい。従って、プレート１は、光の通過を阻止するために、ある程度の厚みを有し、光が通過し難い材質で形成されている必要があることから、その厚みが１〜３０ｍｍ程度の光が通過し難い発泡スチロールやプラスチック板、或いは、プレート１に３０〜１０００μｍ程度の不透過性のアルミフィルム等が貼着されたプレート１が好適に用いられる。そして、光の反射を助長して植物３に光をより多く供給するために白色のものが好ましく、このようなプレート１によって水槽２の上部開口を覆うようことにより、養液５に光が照射されることが阻止されて、アオコなどの藻が発生することなく、植物３は順調に成長する。

上記プレート１の後端部、即ち、プレート１の川下側の端部には、防根用シート１ｂが設けられている。この防根用シート１ｂは、ポリエステル製の織布又は不織布であって、図３に示すように、プレート１を水槽２の上端（耳部２ｃ，２ｃ）に載置すると、防根用シート１ｂは水槽２の内部に垂下されて、その下端が水槽２の底面（底壁２ａ）に達するようになっている。従って、防根用シート１ｂの下端までの長さは、プレート１から水槽２の底面（底壁２ａ）までの距離の１．０倍以上、好ましくは１．０１倍以上の必要がある。通常の養液５の流速では特に問題ないが、養液５の流速を高く設定した場合には、本発明の水耕栽培装置１０は、水槽２の川上側から川下側に向けて養液５を流している関係から、防根用シート１ｂがその材質等によっては養液５の流れになびくことがある。その際の防根用シート１ｂの撓み分を考慮して、防根用シート１ｂの長さは、プレート１から水槽２の底面までの距離の１．２５倍以上であることがより好ましい。

各水槽２の内部に垂下される防根用シート１ｂは、好ましくは水槽２の内側の幅全体に渡って設けられる。水槽２の内壁（底壁２ａ、側壁２ｂ，２ｂ）と防根用シート１ｂとの間に隙間があれば、そこを根３ａがすり抜ける事があり、そのすり抜けた根３ａが隣接するプレート１に設置された植物３の根３ａと絡む可能性があるからである。
なお、防根用シート１ｂをプレート１に設ける方法は種々考えられ、特に限定されるものではないが、熱融着による方法を採ると、極めて簡単に防根用シート１ｂを設けることができる。

上記防根用シート１ｂは、織布又は不織布であることから、養液５は通過するが、植物３の根３ａは通過しない。従って、この防根用シート１ｂをプレート１の川下側の端部に設けると、図３に示すように、植物３の根３ａが、隣接するプレート１に保持された植物３の根３ａの方向に伸びていったとしても、その根３ａは防根用シート１ｂに阻まれて、植物３の根３ａと根３ａが直接絡むことがないため、収穫時に栽培を継続する川上側の植物３の根３ａを切断するなどのストレスを与えることがなく、生産性に優れる。
なお、本実施形態では、上記防根用シート１ｂをプレート１の川下側の端部に設けているが、川上側の端部（前端部）に設けてもよいことは言うまでもなく、川上側と川下側の双方に設けることも排除するものではない。

上記プレート１を載置する水槽２は、住宅に好適に用いられる合成樹脂製の雨樋を有効利用したものであって、図２に示すように、底壁２ａと、底壁２ａの両端から立ち上がる側壁２ｂ，２ｂからなり、両側壁２ｂ，２ｂの上端には、プレート１を載置する耳部２ｃ，２ｃが設けられている。この水槽２には、川上側から川下側に養液５を流す関係から、若干の流れ勾配が設けられている。
なお、水槽２は、本実施形態のように、雨樋に限定されるものではなく、通常の箱型の水槽２を用いてもよい。

また、栽培される植物３は、果物・野菜や鑑賞用植物など多岐に亘り、特に限定されるものではなく、このような植物３がスポンジ状の培地４に囲繞されて、プレート１の保持孔１ａに保持されている。このように植物３がプレート１に保持されると、植物３の根３ａが養液５に浸かり、そこから栄養分を吸収して成長する。
なお、植物３を囲繞する培地４を大型化し、その培地４までが養液５に浸かるようにしてもよい。

上記植物３の栄養分となる養液５は、栽培する植物３ごとに最適成分組成が異なり、また、品種、栽培時期、生育段階、温度、光条件によっても成分組成が変わってくるものではあるが、植物３が根３ａから吸収する必須元素（窒素、リン、カリ、カルシウム、マグネシウム、硫黄、ホウ素、鉄、マンガン、銅、亜鉛、モリブデン、塩素、ニッケル、酸素）が含まれたものを用いる。このような養液５を、川上側から水槽２の内部に流入し、川下側に向けて流している。その際、川下側から再び川上側へ養液５を循環させるようにすることが好ましい。

以上のような部材から構成される本発明の水耕栽培装置１０は、次の手順により設置される。即ち、上記プレート１を水槽２の耳部２ｃ，２ｃに載置し、培地４に囲繞された植物３を保持孔１ａに挿通して保持させる。そして、養液５を川上側から川下側に向けて流す。このとき、図４の（ａ）に示すように、川上側には、未熟な植物３を保持させたプレート１を載置するようにし、図４の（ｂ）に示すように、植物３の成長に合わせてプレート１を川上側から川下側に徐々にスライドさせて、図４の（ｃ）に示すように、最終的にそのプレート１が水槽２の最も川下側に位置した際に、水槽２からプレート１を取外して、成熟した植物３を収穫すると共に、新たな植物３を保持させたプレート１を最も川上側に載置する。

上記説明から明らかなように、本発明の水耕栽培用プレート１とそれを用いた水耕栽培装置１０は、プレート１の川下側の一端に、防根用シート１ｂが設けられているため、プレート１に保持された植物３の根３ａが成長し、川上側と川下側で隣接するプレート１に保持された植物３の根３ａの方向へ伸びていったとしても、その根３ａは防根用シート１ｂに阻まれて、隣接するプレート１の植物３の根３ａと絡むことはなく、収穫時に栽培を継続する植物３の根３ａを切断するなどの余計な作業が不要となる。また、この防根用シート１ｂは、プレート１に対して設けられるものであることから、一つのプレート１に複数の植物３を保持させた場合には、それぞれの植物３ごとに防根シート１ｂを張設するのではなく、一つの防根用シート１ｂを複数の植物３に対応する形で設置することができるため、個別の防根用シート１ｂの設置作業が不要となり、その分の手間と時間を省くことができる。
なお、本実施形態のように、水槽２として、複数の並列した水槽２を用いた場合には、個別の水槽２の幅に適応する形で防根用シート１ｂを適宜切欠きすることにより、使用される。

以上、本発明の代表的な実施形態を詳述してきたが、本発明の水耕栽培用プレート１とそれを用いた水耕栽培装置１０は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の設計変更を許容し得るものである。即ち、本実施形態では４本の水槽２を用いているが、設置スペースが狭い場合は水槽２の本数を減らし、逆に広い場合は、水槽２の本数を増やせばよい。このように、水槽２の本数は設置スペースの大きさに合わせて適宜増減すればよく、その水槽２の幅方向の寸法に合わせてプレート１の長さを変更すればよい。また、防根用シート１ｂは、前述したポリエステル製の織布又は不織布に限られず、例えば、目の細かい開口を有する合成樹脂製ネットなどでもよい。このように、プレート１の少なくとも川上側又は川下側の一端に防根用シート１ｂが設けられていれば、本発明の技術的範囲に含まれる。

１０ 水耕栽培装置
１ 水耕栽培用プレート
１ａ 保持孔
１ｂ 防根用シート
２ 水耕栽培用水槽
２ａ 底壁（底面）
２ｂ 側壁
２ｃ 耳部
３ 植物
３ａ 植物の根
４ 培地
５ 養液

Claims (2)

1. 水耕栽培用水槽の上部開口を覆うように、該水槽に載置される水耕栽培用プレートであって、
   上記水耕栽培用プレートの少なくとも川上側又は川下側の一端に、防根用シートが設けられていることを特徴とする水耕栽培用プレート。
2. 請求項１に記載の水耕栽培用プレートを、水耕栽培用水槽の上部開口を覆うように、該水槽に載置した水耕栽培装置であって、
   上記水耕栽培用プレートに設けられた防根用シートが、上記水耕栽培用水槽の内部に垂下され、
   上記水耕栽培用プレートの一端から垂下されている防根用シートの長さが、水耕栽培用プレートから上記水耕栽培用水槽の底面までの距離の１．０１倍以上であることを特徴とする水耕栽培装置。

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