JP2020184966A - 栽培システム - Google Patents

Abstract

【課題】効率的に栽培物の品質向上を図ることができる栽培システムを提供する。
【解決手段】温室１０を用いた栽培システム１であって、通気性を有し、前記温室１０の側面に敷設されるネット２０と、前記ネット２０の近傍に設けられ、電解水を噴霧するための噴霧器３０と、を備え、前記噴霧器３０は、前記ネット２０に向けて設けられたノズルを有し、前記ネット２０は、前記温室１０の外部から内部に流れる空気の通過部に設けられることを特徴とする。また、例えば前記温室１０内に設けられ、栽培物及び土壌が配置された土耕栽培用コンテナをさらに備え、温室１０高さ方向から見て、前記噴霧器３０は、前記土耕栽培用コンテナと、前記ネット２０との間に設けられることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、温室を用いた栽培システムに関する。

従来、温室を用いて野菜等の作物を栽培する際、作物の品質向上を図るために、例えば特許文献１に開示された病害処理方法等が提案されている。

特許文献１では、殺菌能を有する電解生成酸性水を栽培途中の植物に散布して、同植物での病害の発生を防止する植物の病害処理方法であり、栽培途中の植物に電解生成酸性水を散布した後に送風して、同植物の葉面に付着する前記電解生成酸性水を早期に蒸発させることを特徴とし、前記電解生成酸性水として、水または無機塩の希薄水溶液を被電解水とする有隔膜電解にて生成される強酸性の電解生成酸性水を採用する技術が開示されている。

特開２００６−４２６１４号公報

ここで、特許文献１に開示された技術では、作物を対象に電解水を噴霧することで、作物の品質向上を図っている。しかしながら、特許文献１の開示技術では、作物毎に電解水を噴霧し、送風により電解水を蒸発させる必要があり、非効率である点が課題として挙げられる。このため、効率的に作物等のような栽培物の品質向上を行えることが望まれている。

そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、効率的に栽培物の品質向上を図ることができる栽培システムを提供することにある。

第１発明に係る栽培システムは、温室を用いた栽培システムであって、通気性を有し、前記温室の側面に敷設されるネットと、前記ネットの近傍に設けられ、電解水を噴霧するための噴霧器と、を備え、前記噴霧器は、前記ネットに向けて設けられたノズルを有し、前記ネットは、前記温室の外部から内部に流れる空気の通過部に設けられることを特徴とする。

第２発明に係る栽培システムは、第１発明において、前記温室内に設けられ、栽培物及び土壌が配置された土耕栽培用コンテナをさらに備え、温室高さ方向から見て、前記噴霧器は、前記土耕栽培用コンテナと、前記ネットとの間に設けられることを特徴とする。

第３発明に係る栽培システムは、第２発明において、前記土壌は、前記温室が設けられた地盤から離間することを特徴とする。

第４発明に係る栽培システムは、第１発明〜第３発明に何れかにおいて、前記噴霧器と接続され、前記電解水を流すための電解水用配管と、前記電解水用配管と接続され、強酸性電解水及び強アルカリ性電解水の少なくとも何れかを前記電解水として、前記電解水用配管を介して前記噴霧器に供給するための電解水供給部と、をさらに備えることを特徴とする。

第５発明に係る栽培システムは、第４発明において、前記電解水供給部は、被電解水を電気分解し、前記電解水を生成する電解水生成装置と、前記電解水生成装置から前記電解水用配管に供給される前記電解水の量を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記強酸性電解水、及び前記強アルカリ性電解水の何れか一方を、前記電解水用配管を介して前記噴霧器に供給するためのものであることを特徴とする。

第６発明に係る栽培システムは、第１発明〜第５発明の何れかにおいて、前記ネットよりも前記温室の外側に敷設され、透光性を有する透光シートをさらに備えることを特徴とする。

第７発明に係る栽培システムは、第１発明〜第６発明の何れかにおいて、前記温室の少なくとも一部を覆い、遮光性を有する遮光シートをさらに備えることを特徴とする。

第８発明に係る栽培システムは、第２発明又は第３発明において、前記土耕栽培用コンテナを用いて前記栽培物を栽培するための栽培装置をさらに備え、前記栽培装置は、前記温室内に設けられ、溶媒を循環させることにより温度制御を行う温度制御ベッドと、前記溶媒を前記温度制御ベッドに循環させる溶媒循環手段と、前記温度制御ベッドの溶媒表面に載置された緩衝材と、前記土耕栽培用コンテナを固定するための係止部と、を有し、前記土耕栽培用コンテナは、前記緩衝材の上方に載置されることを特徴とする。

第１発明〜第８発明によれば、噴霧器は、ネットに向けて設けられたノズルを有する。また、ネットは、温室の外部から内部に流れる空気の通過部に設けられる。即ち、噴霧器から噴霧される電解水は、ネットに向けて噴霧され、ネットを介して温室内に流れる空気は、噴霧された電解水によって清浄化される。このため、電解水をネットに噴霧するだけで、温室内の空気の清浄化を図ることができる。これにより、効率的に栽培物の品質向上を図ることが可能となる。

特に、第２発明によれば、温室高さ方向から見て、噴霧器は、土耕栽培用コンテナと、ネットとの間に設けられる。このため、噴霧器から噴霧された電解水が、土耕栽培用コンテナに配置された栽培物及び土壌に直接噴霧されることを抑制することができる。これにより、電解水が与える栽培物の品質バラつきの低下を抑制することが可能となる。

特に、第３発明によれば、土壌は、温室が設けられた地盤から離間する。このため、地盤の品質や温度変化に関わらず、栽培物を栽培することができる。これにより、地盤が与える栽培物の品質バラつきの低下を抑制することが可能となる。特に、栽培物を栽培する土壌に電解水が浸透すると、土壌の組成バラつきが大きくなる場合がある。このため、電解水の噴霧に伴う土壌の変化によって、栽培物の品質バラつきの低下を抑制することができる。

特に、第４発明によれば、電解水供給部は、強酸性電解水及び強アルカリ性電解水の少なくとも何れかを、電解水として電解水用配管を介して噴霧器に供給する。このため、病原菌等を殺菌して空気を清浄化させる強酸性電解水に加え、ネットを洗浄するための強アルカリ性電解水を噴霧することができる。これにより、効率的な栽培物の品質向上を、継続して実現することが可能となる。

特に、第５発明によれば、制御部は、強酸性電解水、及び強アルカリ性電解水の何れか一方を、電解水用配管を介して噴霧器に供給するためのものである。このため、温室内の空気の清浄度や、ネットの汚れ具合いに応じて、噴霧する電解水を容易に変更することができる。これにより、効率的な栽培物の品質向上を、容易に継続することが可能となる。

特に、第６発明によれば、透光シートは、ネットよりも温室の外側に敷設される。このため、ネットに電解水を噴霧する構成に影響を与えずに、透光シートを利用して温室内に取り込む空気を制御することができる。これにより、栽培物のさらなる品質向上を図ることが可能となる。

特に、第７発明によれば、遮光シートは、温室の少なくとも一部を覆う。このため、ネットに電解水を噴霧する構成に影響を与えずに、遮光シートを利用して温室内に入射する日光を制御することができる。これにより、栽培物のさらなる品質向上を図ることが可能となる。

特に、第８発明によれば、土耕栽培用コンテナは、緩衝材の上方に載置される。このため、土耕栽培用コンテナの温度制御を、容易に実現することができる。これにより、栽培物の品質向上を容易に図ることが可能となる。

図１は、本実施形態における栽培システムの一例を示す模式図である。 図２（ａ）は、本実施形態における栽培システムの一例を示す模式断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の一点鎖線枠部を拡大した模式断面図である。 図３は、本実施形態における栽培システムの一例を示す模式平面図である。 図４（ａ）及び図４（ｂ）は、土耕栽培用コンテナの一例を示す模式図である。 図５は、透光シートの一例を示す模式断面図である。 図６は、遮光シートの一例を示す模式断面図である。 図７は、栽培装置の一例を示す模式図である。 図８（ａ）は、温度制御ベッドの一例を示す模式断面図であり、図８（ｂ）は、仕切り板の一例を示す模式平面図である。 図９（ａ）及び図９（ｂ）は、土耕栽培用コンテナの底面と、緩衝材との間に、空間を形成する例を示す模式図である。

以下、本発明を適用した実施形態における栽培システムの一例について、図面を参照しながら説明する。

（第１実施形態）
図１を参照して、第１実施形態における栽培システム１の一例について説明する。図１は、第１実施形態における栽培システム１の一例を示す模式図である。

栽培システム１は、例えば図１に示すように、温室１０を用いる。栽培システム１は、ネット２０と、噴霧器３０とを備える。

＜温室１０＞
温室１０は、ビニールハウス等のビニール張りの建物を示すほか、例えばガラス張り等の建物を示す。温室１０では、野菜や花卉等の作物を含む栽培物（例えば図７に示す栽培物１２０）が栽培される。栽培システム１では、主に土耕栽培を行うために温室１０が用いられる。

＜ネット２０＞
ネット２０は、温室１０の平側、妻側、及び天井面を含む側面に敷設される。ネット２０は、例えば平側に沿って延在し、複数設けられてもよい。ネット２０は、通気性を有し、例えば網目状に形成される。ネット２０として、害虫や野生動物等の侵入を防ぐための公知のネットが用いられ、例えば防虫ネットが用いられる。

ネット２０は、温室１０の外部から内部に流れる空気の通過部に設けられる。ネット２０は、例えば上部等の一部を温室１０に固定させた状態で、地盤９に向け延在して設けられてもよく、例えば巻き取り可能な機構を有してもよい。この場合ネット２０は、例えば作業者の出入口に設けられてもよい。ネット２０は、例えば上端が温室１０の側面に固定され、下端が地盤９と接して巻き上げ可能な状態で設けられるほか、例えば下端が地盤９に固定されてもよい。

＜噴霧器３０＞
噴霧器３０は、ネット２０の近傍に設けられ、例えば温室１０内に設けられる。噴霧器３０は、ネット２０に向けて電解水を噴霧するためのものである。噴霧器３０は、例えばネット２０の延在する方向（例えば温室１０の平側）に沿って複数設けられる。噴霧器３０として、霧状の電解水を噴霧できる公知の装置が用いられる。

噴霧器３０は、例えば図２に示すように、ノズル３２を有する。ノズル３２は、例えば圧縮空気等を用いて電解水を細粒化して噴霧する。

ノズル３２は、ネット２０に向けて設けられる。即ち、噴霧器３０から噴霧された電解水は、ネット２０に向けて噴霧される。このとき、例えば図２（ａ）に示す矢印のように、ネット２０を介して温室１０内に流れる空気は、噴霧された電解水によって清浄化される。このため、電解水をネット２０に噴霧するだけで、温室１０内の空気の清浄化を図ることができる。これにより、効率的に栽培物１２０の品質向上を図ることが可能となる。

なお、ネット２０に向けて噴霧された電解水は、ネット２０に付着するほか、例えばネット２０近傍に飛散された状態でもよい。この場合、ネット２０近傍に飛散した電解水が、カーテンを模した霧状に形成される。このため、上記と同様に、ネット２０を介して温室１０内に流れる空気を、ネット２０近傍に飛散した電解水によって清浄化することができる。

また、本実施形態における栽培システム１では、噴霧器３０を設ける数や間隔については、任意に設定することができるが、例えば噴霧器３０から噴霧された電解水がネット２０にくまなく行き渡り、断続的に噴霧されないようにすることが好ましい。

噴霧器３０は、例えばハウジング３４を有してもよい。ハウジング３４は、例えば電解水と圧縮空気との気液混合体を生成する。ハウジング３４によって生成された気液混合体は、ノズル３２を介してネット２０に向けて噴霧される。

＜電解水用配管４６、圧縮空気用配管４８＞
栽培システム１は、例えば電解水用配管４６と、圧縮空気用配管４８とを備えてもよい。電解水用配管４６及び圧縮空気用配管４８は、ハウジング３４に接続される。電解水用配管４６は、電解水を流し、噴霧器３０に電解水を供給するためのものである。圧縮空気用配管４８は、空気を流し、噴霧器３０に空気を供給するためのものである。

電解水用配管４６及び圧縮空気用配管４８は、例えば図１に示すように、温室１０の側面（例えば平側）に沿って延在し、例えばネット２０の近傍に一対設けられる。電解水用配管４６及び圧縮空気用配管４８には、所定間隔に離間した複数の噴霧器３０が接続される。

電解水用配管４６は、例えばネット２０よりも上の位置に設けられ、ネット２０よりも上の位置で噴霧器３０と接続される。この場合、噴霧器３０から噴霧される電解水は、自重により上から下へ流れる。このため、例えばネット２０の上側のみに電解水を噴霧した場合においても、ネット２０の全長に亘って電解水を飛散させることができるほか、例えばネット２０近傍に飛散した電解水を、カーテンを模した霧状に形成することができる。これにより、噴霧する電解水の量を抑えた状態で、温室１０内の空気の清浄化を図ることが可能となる。

＜電解水供給部４０＞
栽培システム１は、例えば図３に示すように、電解水供給部４０をさらに備えてもよい。電解水供給部４０は、電解水用配管４６と接続される。電解水供給部４０は、電解水用配管４６を介して、噴霧器３０に電解水を供給する。電解水供給部４０は、例えば強酸性電解水及び強アルカリ性電解水の少なくとも何れかを電解水として、噴霧器３０に供給する。

電解水供給部４０を備えることで、病原菌等を殺菌して空気を清浄化させる強酸性電解水に加え、ネット２０を洗浄するための強アルカリ性電解水を噴霧することができる。これにより、効率的な栽培物１２０の品質向上を、継続して実現することが可能となる。

電解水供給部４０は、温室１０の外に設けられるほか、例えば温室１０内に設けられてもよい。なお、電解水供給部４０は、例えば複数の温室１０に設けられた噴霧器３０に電解水を供給してもよい。

電解水供給部４０は、電解水生成装置４２と、制御部４５とを有する。電解水生成装置４２は、被電解水を電気分解し、強酸性電解水や強アルカリ性電解水等の電解水を生成する。電解水生成装置４２は、例えばイオン交換膜によって２室に区分けされ、２室の一方には陽極（＋）が設けられ、他方には陽極（−）が設けられる。なお、イオン交換膜は、イオンを透過可能な隔壁として機能する。

制御部４５は、電解水供給部４０から電解水用配管４６に供給される電解水の量を制御する。特に制御部４５は、強酸性電解水、及び強アルカリ電解水の何れか一方を、電解水用配管４６を介して噴霧器３０に供給するために用いられる。制御部４５として、例えばバルブ等を利用したの公知の流路制御機構が用いられる。

電解水供給部４０が制御部４５を有することで、温室１０内の空気の清浄度や、ネット２０の汚れ具合いに応じて、噴霧する電解水を容易に変更することができる。これにより、効率的な栽培物１２０の品質向上を、容易に継続することが可能となる。特に、異なる電解水（強酸性電解水及び強アルカリ電解水）を噴霧する際、共通の電解水用配管４６及び噴霧器３０を用いることで、設備コストの低減を図ることが可能となる。

電解水供給部４０は、例えば軟水機４１と、強酸性水タンク４３と、強アルカリ性水タンク４４と、コンプレッサ４７と、を有してもよい。この場合、例えば軟水機４１は、電解水生成装置４２の上流に接続される。強酸性水タンク４３及び強アルカリ性水タンク４４は、電解水生成装置４２の下流に並列して接続されると共に、制御部４５の上流に並列して接続される。制御部４５の下流には、電解水用配管４６が接続される。コンプレッサ４７は、圧縮空気用配管４８と接続される。

軟水機４１は、例えば図３下側から上に向かう矢印に示すように、外部から水（水道水又は地下水）が供給され、供給された水から被電解水（軟水）を生成する。強酸性水タンク４３及び強アルカリ性水タンク４４は、電解水生成装置４２により生成された強酸性電解水又は強アルカリ性電解水を貯蔵する。

コンプレッサ４７は、圧縮空気用配管４８を介して、噴霧器３０における電解水の噴霧の際に必要となる空気を供給する。これにより、例えば噴霧器３０のハウジング３４において、電解水と圧縮空気との気液混合体を生成でき、ノズル３２から電解水を噴霧することができる。

＜電解水の生成方法＞
ここで、電解水供給部４０を用いた電解水の生成方法について説明する。電解水の生成方法として公知の技術を用いることができる。電解水の生成方法として、例えば水が軟水機４１に供給され、水から被電解水を生成する。その後、軟水機４１から、電解水生成装置４２に設けられた２室のそれぞれに、被電解水が供給される。なお、電解水生成装置４２に供給される被電解水には、例えば若干量の塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）が添加される。そして、陽極と陰極との間に所定の電圧を印加することで、陽極側には次亜塩素酸（ＨＣｌО）を含んだ強酸性電解水が生成され、陰極側には水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を含む強アルカリ性電解水が生成される。

その後、電解水生成装置４２により生成された強酸性電解水、及び強アルカリ性電解水は、強酸性水タンク４３、及び強アルカリ性水タンク４４の何れかに貯蔵される。その後、制御部４５を作業者等が制御することで、電解水用配管４６を介して、電解水が噴霧器３０に供給される。

＜土耕栽培用コンテナ１１６＞
本実施形態における栽培システム１は、例えば土耕栽培用コンテナ１１６をさらに備える。土耕栽培用コンテナ１１６は、温室１０内に設けられ、栽培物１２０及び土壌が配置される。

土耕栽培用コンテナ１１６は、例えば図４（ａ）に示すような容器を示す。土耕栽培用コンテナ１１６は、例えば図４（ｂ）に示すような底部に適度な大きさの穴（水切り穴）を有し、潅水した後の余分な水が流れ出るようにすることができる。土耕栽培用コンテナ１１６は、例えば外寸５７３×３８９×１０５ｍｍ程度、内寸５３６×３４９×９２ｍｍ程度であり、この場合、例えばラディッシュ、ミニキャロット等の比較的根が短い作物の栽培に適している。また、上記よりも深さのある土耕栽培用コンテナ１１６を用いた場合、ニンジン、ダイコン、ゴボウ等の比較的根を深く張る作物を栽培することができる。

例えば図３に示す温室１０の高さ方向から見て、噴霧器３０は、土耕栽培用コンテナ１１６と、ネット２０との間に設けられる。このため、噴霧器３０から噴霧された電解水が、土耕栽培用コンテナ１１６に配置された栽培物１２０及び土壌に直接噴霧されることを抑制することができる。これにより、電解水が与える栽培物１２０の品質バラつきの低下を抑制することが可能となる。

また、土耕栽培用コンテナ１１６に配置された土壌は、温室１０が設けられた地盤９から離間する。このため、地盤９の品質や温度変化に関わらず、栽培物１２０を栽培することができる。これにより、地盤９が与える栽培物１２０の品質バラつきの低下を抑制することが可能となる。特に、栽培物１２０を栽培する土壌に電解水が浸透すると、土壌の組成バラつきが大きくなる場合がある。このため、電解水の噴霧に伴う土壌の変化によって、栽培物１２０の品質バラつきの低下を抑制することができる。

＜透光シート５１＞
本実施形態における栽培システム１は、例えば図５に示すように、日光に対して透過性（透光性）を有する透光シート５１をさらに備えてもよい。透光シート５１は、ネット２０よりも温室１０の外側に敷設され、例えば温室１０における外側の側面に取り付けられる。このため、ネット２０に電解水を噴霧する構成に影響を与えずに、透光シート５１を利用して温室１０内に取り込む空気（例えば図５の矢印）を制御することができる。これにより、栽培物１２０のさらなる品質向上を図ることが可能となる。

透光シート５１として、日光に対して透過性を有する公知のシートが用いられる。透光シート５１は、例えば上部に巻き取り部５２を有し、巻き取り部５２が温室１０に取り付けられる。巻き取り部５２は、透光シート５１のシート部を巻き取るために用いられる。透光シート５１は、例えばネット２０と同数設けられ、各透光シート５１は、各ネット２０と同程度の大きさ、又は各ネット２０よりも一回り程度大きい形状で用いられる。

透光シート５１は、ネット２０の近傍に設けられ、巻き取り部５２から地盤９に向けて延在し、例えば地盤９に対して一時的に固定できるようにしてもよい。透光シート５１を地盤９に固定することで、温室１０内に取り込まれる空気の遮断効果を向上させることができる。

＜遮光シート６１＞
本実施形態における栽培システム１は、例えば図６に示すように、日光に対して遮光性を有する遮光シート６１をさらに備えてもよい。遮光シート６１は、温室１０の少なくとも一部を覆う。遮光シート６１は、例えば温室１０の天井面から少なくともネット２０の上端が設けられた位置までを覆い、例えば地盤９まで延在して温室１０を覆うように設けてもよい。このため、ネット２０に電解水を噴霧する構成に影響を与えずに、遮光シート６１を利用して温室１０内に入射する日光を制御することができる。これにより、栽培物１２０のさらなる品質向上を図ることが可能となる。

遮光シート６１として、日光に対して遮光性を有する公知のシートが用いられる。遮光シート６１は、例えば上部に巻き取り部６２を有し、巻き取り部６２が温室１０に取り付けられる。巻き取り部６２は、遮光シート６１のシート部を巻き取るために用いられる。遮光シート６１は、例えば天井面から各平側に延在するように一対設けられてもよい。

遮光シート６１は、例えば巻き取り部５２から地盤９に向けて延在し、例えば地盤９に対して一時的に固定できるようにしてもよい。遮光シート６１を地盤９に固定することで、温室１０内に取り込まれる日光の遮断効果を向上させることができる。

なお、遮光シート６１に加えて、透光シート５１が設けられる場合、遮光シート６１は、透光シート５１よりも外側に敷設され、透光シート５１は、遮光シート６１と、ネット２０との間に設けられる。これにより、各シート５１、６１におけるそれぞれの機能に影響を与えずに、各シート５１、６１の機能を果たすことができる。

＜栽培装置１０１＞
本実施形態における栽培システム１は、例えば栽培装置１０１をさらに備える。栽培装置１０１は、土耕栽培用コンテナ１１６を用いて栽培物１２０を栽培するために用いられる。栽培装置１０１は、温室１０内に設けられ、例えば一部が温室１０外に設けられてもよい。

栽培装置１０１は、例えば図７及び図８（ａ）に示すように、温度制御ベッド１１０と、溶媒循環手段１１２と、緩衝材１１４と、係止部１１８とを有する。温度制御ベッド１１０は、温室１０内に設けられ、溶媒Ｓを循環させることにより、土耕栽培用コンテナ１１６内における土壌の温度制御を行うためのものである。溶媒循環手段１１２は、溶媒Ｓを温度制御ベッド１１０に循環させるためのものである。緩衝材１１４は、温度制御ベッド１１０の溶媒Ｓ表面に載置される。係止部１１８は、土耕栽培用コンテナ１１６を固定するためのものである。

栽培システム１において栽培装置１０１を備える場合、土耕栽培用コンテナ１１６は、緩衝材１１４の上方に載置される。このため、土耕栽培用コンテナ１１６の温度制御を、容易に実現することができる。これにより、栽培物１２０の品質向上を容易に図ることが可能となる。

温度制御ベッド１１０は、溶媒Ｓを循環させることにより温度制御を行うものである。温度制御ベッド１１０の両端又は任意の場所に、溶媒Ｓが流入する流入口１１０ａと、溶媒Ｓが排出される排出口１１０ｂが設けられる。例えば図７の矢印に示すように、溶媒Ｓが流入口１１０ａから流入し、温度制御ベッド１１０の浴槽内を流れた後、排出口１１０ｂから溶媒Ｓが排出される。温度制御ベッド１１０は、例えば作業者の作業を容易にするための支脚１１０ｃを有してもよい。

温度制御ベッド１１０への溶媒Ｓの流入及び排出は、溶媒循環手段１１２により行われる。溶媒循環手段１１２は、排出口１１０ｂから排出された溶媒Ｓを加熱手段１１２ａ等により温度調整した後、ポンプＰ等により流入口１１０ａに溶媒Ｓを移送する。また、溶媒Ｓの流速は、ポンプＰやバルブ１１２ｃにより制御することができる。なお、ポンプＰやバルブ１２ｃの設置場所や数については、任意である。また、溶媒循環手段１１２は、例えば廃液口１１２ｄを有し、溶媒Ｓの入れ替えや溶媒Ｓの量を調整することに使用されてもよい。

例えば、従来の加熱パイプによる栽培床の加熱では、加温パイプ付近の温度が他の箇所よりも高くなり、その箇所だけ栽培物１２０の生長が早くなる場合がある。この結果、栽培物１２０を均一に栽培することが難しい。これに対し、本実施形態における栽培システム１では、溶媒循環手段１１２が溶媒Ｓを温度制御ベッド１１０に循環させることで、温度制御ベッド１１０の温度が均一に保持され、部分的に栽培物１２０の生長が早くなる傾向を抑制することができる。

本実施形態では、溶媒Ｓは、水又は油であることが好ましい。水や油は温度制御が容易であり、コストも安い。特に、溶媒Ｓとして地下水を用いることで、例えば冬季における外気温に比べて温かく、夏季における外気温に比べて冷たい地下水の特性を最大限に活用することができる。これにより、加熱手段１１２ａ等を用いて溶媒Ｓの温度調整するためのコストを削減することが可能となる。

溶媒Ｓとして地下水を用いる場合、例えば地下水をポンプＰで汲み上げ、取水口１１２ｅから溶媒循環手段１１２の流路に地下水を導入した後、廃液口１１２ｄから流路外に排出してもよい。また、溶媒循環手段１１２の移送パイプ１１２ｂを地中に埋設することで、冬季における溶媒Ｓの熱の放散を抑制することができ、夏季における溶媒Ｓの熱の放散を促進することもできる。

本実施形態では、例えば図８（ｂ）に示すように、温度制御ベッド１１０の浴槽の内側に、溶媒Ｓの流路を変更するための仕切り板１１１が形成されることが好ましい。仕切り板１１は、例えば温度制御ベッド１１０の浴槽中を、溶媒Ｓが全体に満遍なく循環するように仕切り板１１１を設けることで、より確実に土耕栽培用コンテナ１１６の土壌温度を均一化することができる。

本実施形態では、例えば緩衝材１１４は、温度制御ベッド１１０の溶媒表面に、固定することなく載置される。緩衝材１１４を溶媒表面に、固定することなく設置することで、溶媒Ｓの熱を緩やかに土耕栽培用コンテナ１１６の底面から土壌に伝達し、土壌温度を適温に保持することができる。

本実施形態では、緩衝材１１４は、押出ポリスチレン（ＥＰＳ）フォーム、発砲ポリスチレン（ＸＰＳ）フォーム、ウレタンフォームからなる群から選択された少なくとも１種であることが好ましい。一般的に、これらの緩衝材は、断熱材として利用されることが多いが、本実施形態によれば、溶媒Ｓの熱が急激に土耕栽培用コンテナ１１６に伝達されると、土壌微生物がダメージを受ける恐れや栽培物１２０の根を痛める恐れがあるため、溶媒Ｓの熱を緩やかに土耕栽培用コンテナ１１６に伝達されるようにし、土壌環境の急激な変化を極力無くすように工夫されている。また、緩衝材１４は、溶媒Ｓの表面に、固定することなく直接設置するため、一定の浮力を有していることが必要である。この点でも、押出ポリスチレン（ＥＰＳ）フォーム、発砲ポリスチレン（ＸＰＳ）フォーム、ウレタンフォームは、本実施形態における緩衝材１１４として用いることに適している。

本実施形態では、土耕栽培用コンテナ１１６は、緩衝材１１４の上方に載置される。なお、図４（ｂ）に示す土耕栽培用コンテナ１１６では、底部に比較的高さの低い支脚が形成されているが、底面がフラットなコンテナ等を土耕栽培用コンテナ１１６として用いてもよい。底面がフラットなコンテナを使用した場合、土耕栽培用コンテナ１１６に配置された土壌に対し、緩衝材１４からの熱をより効率良く伝えることができる。

図９は、土耕栽培用コンテナ１１６の底面と、緩衝材１１４との間に、空間を形成する例を示す模式図である。

土耕栽培用コンテナ１１６は、係止部１１８により、緩衝材１１４の上方に位置決めされているが、図９（ａ）に示す状態では、溶媒Ｓの量が多く、十分な深さ（ｄ１）を有しているため、土耕栽培用コンテナ１１６の底面と緩衝材１１４との間に、空間（ｈ１）は殆ど形成されない。このため、溶媒Ｓの熱が、緩衝材１１４を介して、土耕栽培用コンテナ１１６に伝達され易い状態となっている。

これに対し、図９（ｂ）に示すように、溶媒循環手段１１２が溶媒Ｓの量を調整し、溶媒Ｓの流入量よりも排出量の方が多くなると、溶媒Ｓが浅くなり（ｄ２）、位置決めされている土耕栽培用コンテナ１１６との空間が多く形成される（ｈ２）。

また、緩衝材１１４と、土耕栽培用コンテナ１１６との間に形成された空間に向けて送風するための送風ファン１２２を設置し、形成された空間に向けて送風すれば、空間内に籠っていた熱が解放され、土壌の温度を速やかに下げることができる。これは特に、気温が急上昇等することで土壌温度が適温よりも高くなった場合の対処法として有効である。

＜空気清浄モード及びネットクリーニングモード＞
本実施形態では、例えば上述した図２及び図３に示すように、噴霧器３０から電解水が噴霧されると、ネット２０の表面及びネット２０の近傍の少なくとも何れかに、霧状の電解水が飛散する。このとき、供給する電解水は、制御部４５によって切替可能であり、電解水を強酸性電解水とするか、強アルカリ性電解水とするかによって、「空気清浄モード」、又は「ネットクリーニングモード」の何れかを選択することができる。

空気清浄モードは、電解水を強酸性電解水に選択したときのモードであり、ネット２０を介して温室１０の外部から内部に向けて通気される空気を、強酸性電解水の殺菌力を利用して清浄化するものである。即ち、温室１０の外部から内部に向けて通気される空気が、霧状の強酸性電解水に接触することにより殺菌され、温室１０の室内の空気が清浄化される。

強酸性電解水には、例えば次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が多く含まれ、次亜塩素酸ナトリウム内に多く含まれる次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ^-）に比べ、低い濃度でも高い殺菌力を発揮する。例えば、次亜塩素酸ナトリウム０．１％水溶液、消毒用アルコール７０％と同等以上の殺菌力を示すことが知られている。その殺菌効果は、グラム陰性菌、グラム陽性菌を問わず、細菌やウイルス、細胞壁の構造がより強固な抗酸菌、芽胞菌、また真菌（カビ、酵母）に対しても有効である。そのほか、大腸菌（Escherichaia coil）、サルモネラ菌（Salmonella typhimurium）、緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa）、セレウス菌（Bacillus cereus）、黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus）、腸炎ビブリオ菌（Vibrio parahaemolitica）、赤色酵母（Rhodotorula sp.）、カンジダ菌（Candida albicans）、黒カビ菌（Cladosporium）、水虫菌（Trichophy mentagrophytes）、結核菌（Mycobacterium tuberculosis）、Ｂ型肝炎ウイルス（HBV）エイズウイルス（Human Immunodeficiency Virus）、大腸菌O-157（Escherichia coil (O-157)）等にも殺菌効果を示すことが報告されている。

ネットクリーニングモードは、電解水を強アルカリ性電解水に選択したときのモードであり、ネット２０に付着した昆虫の死骸、枯れ葉、鳥の糞等の有機物その他の夾雑物を、強アルカリ性電解水のタンパク質の溶解や、油脂を乳化させる効果を利用して洗浄するものである。また、前述の強酸性電解水（ｐＨ２．０〜２．７）で殺菌した後の中和処理も行うことができる。

このように、「空気清浄モード」、又は「ネットクリーニングモード」を選択することで、ネット２０を介して温室１０内に送風される空気を、効率良く清浄化することができる。

例えば、ネット２０として用いることができる防虫ネットは、害虫の大きさによって最適なネットの目合いがあり、例えばウイルス病に感染し易いキュウリやキク等であれば、アザミウマ類への効果の高い０．４ｍｍが選ばれる。細かい目合いになるほど防ぐことのできる害虫の種類が増え、防虫効果が高まるものの、防虫ネットの密閉度が高くなると通気性が悪くなるという面がある。そのため、適度な通気性を確保するためには、ある程度目合いの大きい防虫ネットを選択せざるを得ない。この点、本実施形態における栽培システム１では、目合いの大きい防虫ネットをネット２０として用いた場合においても、病原菌を殺菌することが可能である。また、霧状に噴霧された電解水により、害虫が電解水を忌避するため、害虫の侵入も効果的に阻止することができる。

なお、本実施形態における栽培システム１では、電解水を噴霧する量を任意に設定することができる。また、栽培システム１では、噴霧する電解水が、ネット２０の上部から地盤９まで飛散する程度で、効果を得ることができる。これらにより、従来に比べ、電解水を噴霧する量を激減させることができる。なお、ネット２０に電解水が噴霧されたとき、例えばネット２０に水滴が付着し、地盤９に向かって滴下する。このような状態であれば、害虫が通過できる程度の目合いの網目で形成されたネット２０であっても、ネット２０に付着した電解水を害虫が避けるため、ネット２０を介して温室１０内に害虫が侵入する可能性を低減させることが可能となる。

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ ：栽培システム
１０ ：温室
１１ ：仕切り板
１２ｃ ：バルブ
１４ ：緩衝材
２０ ：ネット
３０ ：噴霧器
３２ ：ノズル
３４ ：ハウジング
４０ ：電解水供給部
４１ ：軟水機
４２ ：電解水生成装置
４３ ：強酸性水タンク
４４ ：強アルカリ性水タンク
４５ ：制御部
４６ ：電解水用配管
４７ ：コンプレッサ
４８ ：圧縮空気用配管
５１ ：透光シート
５２ ：巻き取り部
６１ ：遮光シート
６２ ：巻き取り部
９ ：地盤
１０１ ：栽培装置
１１０ ：温度制御ベッド
１１０ａ ：流入口
１１０ｂ ：排出口
１１０ｃ ：支脚
１１１ ：仕切り板
１１２ ：溶媒循環手段
１１２ａ ：加熱手段
１１２ｂ ：移送パイプ
１１２ｃ ：バルブ
１１２ｄ ：廃液口
１１２ｅ ：取水口
１１４ ：緩衝材
１１６ ：土耕栽培用コンテナ
１１８ ：係止部
１２０ ：栽培物
１２２ ：送風ファン
Ｐ ：ポンプ
Ｓ ：溶媒

第１発明に係る栽培システムは、温室を用いた栽培システムであって、通気性を有し、前記温室の側面に敷設されるネットと、前記温室内に設けられ、電解水を噴霧して前記ネットに付着させるための噴霧器と、前記温室内に設けられ、栽培物及び土壌が配置された土耕栽培用コンテナと、を備え、前記噴霧器は、前記ネットに向けて設けられ、前記電解水を噴霧するノズルを有し、前記ネットは、前記温室の外部から内部に流れる空気の通過部に設けられ、温室高さ方向から見て、前記噴霧器は、前記土耕栽培用コンテナと、前記ネットとの間に設けられることを特徴とする。

第２発明に係る栽培システムは、第１発明において、前記土壌は、前記温室が設けられた地盤から離間することを特徴とする。

第３発明に係る栽培システムは、第１発明又は第２発明において、前記噴霧器と接続され、前記電解水を流すための電解水用配管と、前記電解水用配管と接続され、強酸性電解水及び強アルカリ性電解水の少なくとも何れかを前記電解水として、前記電解水用配管を介して前記噴霧器に供給するための電解水供給部と、をさらに備えることを特徴とする。

第４発明に係る栽培システムは、第３発明において、前記電解水供給部は、被電解水を電気分解し、前記電解水を生成する電解水生成装置と、前記電解水生成装置から前記電解水用配管に供給される前記電解水の量を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記強酸性電解水、及び前記強アルカリ性電解水の何れか一方を、前記電解水用配管を介して前記噴霧器に供給するためのものであることを特徴とする。

第５発明に係る栽培システムは、第１発明〜第４発明の何れかにおいて、前記ネットよりも前記温室の外側に敷設され、透光性を有する透光シートをさらに備えることを特徴とする。

第６発明に係る栽培システムは、第１発明〜第５発明の何れかにおいて、前記温室の少なくとも一部を覆い、遮光性を有する遮光シートをさらに備えることを特徴とする。

第７発明に係る栽培システムは、第１発明〜第６発明の何れかにおいて、前記土耕栽培用コンテナを用いて前記栽培物を栽培するための栽培装置をさらに備え、前記栽培装置は、前記温室内に設けられ、溶媒を循環させることにより温度制御を行う温度制御ベッドと、前記溶媒を前記温度制御ベッドに循環させる溶媒循環手段と、前記温度制御ベッドの溶媒表面に載置された緩衝材と、前記土耕栽培用コンテナを固定するための係止部と、を有し、前記土耕栽培用コンテナは、前記緩衝材の上方に載置されることを特徴とする。

第１発明〜第７発明によれば、噴霧器は、ネットに向けて設けられたノズルを有する。また、ネットは、温室の外部から内部に流れる空気の通過部に設けられる。即ち、噴霧器から噴霧される電解水は、ネットに向けて噴霧され、ネットを介して温室内に流れる空気は、噴霧された電解水によって清浄化される。このため、電解水をネットに噴霧するだけで、温室内の空気の清浄化を図ることができる。これにより、効率的に栽培物の品質向上を図ることが可能となる。

また、第１発明〜第７発明によれば、温室高さ方向から見て、噴霧器は、土耕栽培用コンテナと、ネットとの間に設けられる。このため、噴霧器から噴霧された電解水が、土耕栽培用コンテナに配置された栽培物及び土壌に直接噴霧されることを抑制することができる。これにより、電解水が与える栽培物の品質バラつきの低下を抑制することが可能となる。

特に、第２発明によれば、土壌は、温室が設けられた地盤から離間する。このため、地盤の品質や温度変化に関わらず、栽培物を栽培することができる。これにより、地盤が与える栽培物の品質バラつきの低下を抑制することが可能となる。特に、栽培物を栽培する土壌に電解水が浸透すると、土壌の組成バラつきが大きくなる場合がある。このため、電解水の噴霧に伴う土壌の変化によって、栽培物の品質バラつきの低下を抑制することができる。

特に、第３発明によれば、電解水供給部は、強酸性電解水及び強アルカリ性電解水の少なくとも何れかを、電解水として電解水用配管を介して噴霧器に供給する。このため、病原菌等を殺菌して空気を清浄化させる強酸性電解水に加え、ネットを洗浄するための強アルカリ性電解水を噴霧することができる。これにより、効率的な栽培物の品質向上を、継続して実現することが可能となる。

特に、第４発明によれば、制御部は、強酸性電解水、及び強アルカリ性電解水の何れか一方を、電解水用配管を介して噴霧器に供給するためのものである。このため、温室内の空気の清浄度や、ネットの汚れ具合いに応じて、噴霧する電解水を容易に変更することができる。これにより、効率的な栽培物の品質向上を、容易に継続することが可能となる。

特に、第５発明によれば、透光シートは、ネットよりも温室の外側に敷設される。このため、ネットに電解水を噴霧する構成に影響を与えずに、透光シートを利用して温室内に取り込む空気を制御することができる。これにより、栽培物のさらなる品質向上を図ることが可能となる。

特に、第６発明によれば、遮光シートは、温室の少なくとも一部を覆う。このため、ネットに電解水を噴霧する構成に影響を与えずに、遮光シートを利用して温室内に入射する日光を制御することができる。これにより、栽培物のさらなる品質向上を図ることが可能となる。

特に、第７発明によれば、土耕栽培用コンテナは、緩衝材の上方に載置される。このため、土耕栽培用コンテナの温度制御を、容易に実現することができる。これにより、栽培物の品質向上を容易に図ることが可能となる。

Claims (8)

1. 温室を用いた栽培システムであって、
   通気性を有し、前記温室の側面に敷設されるネットと、
   前記ネットの近傍に設けられ、電解水を噴霧するための噴霧器と、
   を備え、
   前記噴霧器は、前記ネットに向けて設けられたノズルを有し、
   前記ネットは、前記温室の外部から内部に流れる空気の通過部に設けられること
   を特徴とする栽培システム。
2. 前記温室内に設けられ、栽培物及び土壌が配置された土耕栽培用コンテナをさらに備え、
   温室高さ方向から見て、前記噴霧器は、前記土耕栽培用コンテナと、前記ネットとの間に設けられること
   を特徴とする請求項１記載の栽培システム。
3. 前記土壌は、前記温室が設けられた地盤から離間すること
   を特徴とする請求項２記載の栽培システム。
4. 前記噴霧器と接続され、前記電解水を流すための電解水用配管と、
   前記電解水用配管と接続され、強酸性電解水及び強アルカリ性電解水の少なくとも何れかを前記電解水として、前記電解水用配管を介して前記噴霧器に供給するための電解水供給部と、
   をさらに備えること
   を特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の栽培システム。
5. 前記電解水供給部は、
   被電解水を電気分解し、前記電解水を生成する電解水生成装置と、
   前記電解水生成装置から前記電解水用配管に供給される前記電解水の量を制御する制御部と、
   を有し、
   前記制御部は、前記強酸性電解水、及び前記強アルカリ性電解水の何れか一方を、前記電解水用配管を介して前記噴霧器に供給するためのものであること
   を特徴とする請求項４記載の栽培システム。
6. 前記ネットよりも前記温室の外側に敷設され、透光性を有する透光シートをさらに備えること
   を特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載の栽培システム。
7. 前記温室の少なくとも一部を覆い、遮光性を有する遮光シートをさらに備えること
   を特徴とする請求項１〜６の何れか１項記載の栽培システム。
8. 前記土耕栽培用コンテナを用いて前記栽培物を栽培するための栽培装置をさらに備え、
   前記栽培装置は、
   前記温室内に設けられ、溶媒を循環させることにより温度制御を行う温度制御ベッドと、
   前記溶媒を前記温度制御ベッドに循環させる溶媒循環手段と、
   前記温度制御ベッドの溶媒表面に載置された緩衝材と、
   前記土耕栽培用コンテナを固定するための係止部と、
   を有し、
   前記土耕栽培用コンテナは、前記緩衝材の上方に載置されること
   を特徴とする請求項２又は３記載の栽培システム。

Images