JP2023026781A - 植物の栽培装置 - Google Patents

Abstract

【課題】植物の栽培を効率化することができる植物の栽培装置を提供する。【解決手段】水平に置かれたガター２内に複数の植物１００を一定間隔で定植し、養液循環槽６に溜められた液肥４をガター２内の植物１００に給液する植物の栽培装置であって、養液循環槽６には、第１の原料液（Ａ液）、第２の原料液（Ｂ液）、及び、水から生成された前記液肥が溜められるとともに、ガター２内にて余剰となった液肥４が返送されるようにする。【選択図】図１

Description

本発明は、トマト、メロン等の果菜類を栽培する、植物の栽培装置に関するものである。

トマトの栽培方法には、温床に苗を仕立ててこれを露地に植え付ける土耕から、植物工場的な生産が 可能な水耕まであり、例えば水耕として養液栽培方法が提案されている。

この養液栽培方法として、特許文献１には、水平断面形状が略Ｄ字形に形成される溝を長手方向に２列に配列してなる栽培用トレイの前記各溝に、２５０ｍｌ前後の培地（土、ヤシガラ、ロックウール他）を入れ、トマトの苗を植付けた各培地に潅水チューブから潅水養液を供給する技術が開示されている。

特許文献１に記載の技術において、従来の培地（土、ヤシガラ、ロックウール他）は、比較的保水性がよいため、潅水養液を植物が必要な潅水量より１０～２０％多めに潅水して、余剰液は雑菌が繁殖しやすいので廃液として処分するのが一般的であった。また弱酸性土壌の方が植物の生育にはよいとされているため潅水養液は弱酸性のＰＨ調整を行っていた。

また、特許文献１に記載の技術では、栽培トレイ（栽培ベッド）を傾斜させて、潅水余剰液を排水受けシート（シートにより形成される底部溝）より排液させていた。

特開２００７－３０６８４９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、潅水チューブの孔にゴミ等が詰まった場合、培地が一部乾燥状態になり、その部分の栽培に影響がでて、均一な栽培が出来なくなっていた。また、栽培ベッドが長い場合、傾斜勾配が少ないと排液に時間がかかっていた。さらに、栽培ベッドに勾配を付ける必要があるため、施工に時間がかかっていた。

上述の課題に鑑み、本発明では、植物の栽培を効率化することができる植物の栽培装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の観点における植物の栽培装置によれば、
水平に置かれたガター内に複数の植物を一定間隔で定植し、養液循環槽に溜められた液肥を前記ガター内の前記植物に給液する植物の栽培装置であって、
前記養液循環槽には、第１の原料液、第２の原料液、及び、水から生成された前記液肥が溜められるとともに、前記ガター内にて余剰となった前記液肥が返送される
ことを特徴とする。

より好ましくは、
前記ガター内に敷き詰められ、前記植物が定植される培地と、
養液潅水ポンプが設けられ、上流側端部が前記養液循環槽に接続される潅水パイプと、
前記ガターの上方に配設され、前記潅水パイプの下流側端部に接続し、前記ガター内を向くようにして形成された複数のノズルを有する潅水チューブとを備え、
前記養液潅水ポンプが作動することで、前記潅水パイプ及び前記潅水チューブを介して、前記養液循環槽に溜められた前記液肥を前記ガター内の前記植物に給液する
ことを特徴とする。

より好ましくは、
前記ガター内に敷き詰められ、前記植物が定植される培地と、
養液潅水ポンプが設けられ、上流側端部が前記養液循環槽に接続され、下流側端部が前記ガターの上方において前記ガター内に向けて開放するようにして配設される潅水パイプとを備え、
前記養液潅水ポンプが作動することで、前記潅水パイプを介して、前記養液循環槽に溜められた前記液肥を、前記培地からオーバーフローするようにして前記ガター内に給液する
ことを特徴とする。

より好ましくは、
上部が開口し、側面及び底面は前記液肥及び根が透過可能かつ培地の砂礫が透過不可の容器であり、前記ガター内に前記植物に対応する数が配設されるポットと、
各前記ポット内に敷き詰められ、それぞれに対し前記植物が定植される培地と、
養液潅水ポンプが設けられ、上流側端部が前記養液循環槽に接続され、下流側端部が前記ガターの上方において、前記ガター内を向くようにして配設される潅水パイプとを備え、
前記養液潅水ポンプが作動することで、前記潅水パイプを介して、前記養液循環槽に溜められた前記液肥を前記ガター内に給液する
ことを特徴とする。

より好ましくは、
前記液肥が透過可能かつ砂礫が透過不可であり、前記養液循環槽に小部屋を形成する仕切板と、
前記養液循環槽の前記小部屋以外に敷き詰められる前記砂礫と、
養液潅水ポンプが設けられ、上流側端部が前記養液循環槽に接続され、下流側端部が前記ガターの上方において、前記ガター内を向くようにして配設される潅水パイプと、
前記ガター内において前記植物を固定する固定具とを備え、
前記養液潅水ポンプが作動することで、前記潅水パイプを介して、前記養液循環槽に溜められた前記液肥を前記ガター内に給液する
ことを特徴とする。

本発明に係る植物の栽培装置によれば、植物の栽培を効率化することができる。

本発明の実施例１に係る植物の栽培装置の構成を説明する概略図である。 本発明の実施例１における栽培ベッドを示す斜視図である。 本発明の実施例１における施設全体を示す上面図である。 図１のＡ－Ａ断面概略図である。 本発明の実施例２に係る植物の栽培装置の構成を説明する概略図である。 図５のＢ－Ｂ断面概略図である。 本発明の実施例３に係る植物の栽培装置の構成を説明する概略図である。 図７のＣ－Ｃ断面概略図である。 本発明の実施例４に係る植物の栽培装置の構成を説明する概略図である。 図９のＤ－Ｄ断面概略図である。 本発明の実施例４における固定具の構成を説明する上面図である。

本発明に係る植物の栽培装置は、水平に置かれたガター内に複数の植物を一定間隔で定植し、養液循環槽に溜められた液肥をガター内の植物に給液する植物の栽培装置であって、養液循環槽には、第１の原料液、第２の原料液、及び、水から生成された液肥が溜められるとともに、ガター内にて余剰となった液肥が返送されるものである。

以下では、本発明に係る植物の栽培方法及び栽培装置を実施例により図面を用いて説明する。

［実施例１］
本実施例に係る植物の栽培方法は、図１に示す植物の栽培装置１を構成する容器 （ガター２）の内側にサンゴ砂礫、又は、サンゴ砂礫とその他の砂礫（グラスウール、砂等）とを混合した砂礫の培地３を敷き詰め、この培地３に、複数の植物（トマト又は果実類）を定植し、液肥４を培地３の上方側から給液し、培地３に浸した後の液肥４を培地３に再度給液するものである。

さらに詳しく説明すると、本実施例に係る植物の栽培方法は、水平に置かれたガター２に培地３を敷き詰め、培地３に複数の植物を一定間隔で定植し、培地３の上部に潅水チューブ５を配置し、養液循環槽６に溜められた液肥４を、潅水チューブ５を介して培地３に給液（潅水）し、当該給液により余剰となった液肥４の少なくとも一部を、ガター２に内貼りされた濾過布７（透水シート）を通してガター２に形成された通液溝８に流し、当該通液溝８に流れる液肥４ｂを、当該通液溝８に接続する排液管９を介して養液循環槽６に返送するものである。

＜植物の栽培装置＞
図１，４を用いて本実施例に係る植物の栽培装置１について説明する。

液肥調整槽１８は、液肥供給ポンプ１３が設けられた液路１２ａ，１２ｂにより、Ａ液（第１の原料液）が溜められたＡ液槽（第１の原料液槽）１１ａ、及び、Ｂ液（第２の原料液）が溜められたＢ液槽（第２の原料液槽）１１ｂと接続されている。

また液肥調整槽１８は、電磁弁１４が設けられた液路１２ｃにより、水（上水あるいは清水）が溜められた貯水タンク（図示略）と接続されている。

そして、制御盤１０の指示により液肥供給ポンプ１３が作動することで、液路１２ａを介してＡ液槽からＡ液が、液路１２ｂを介してＢ液槽からＢ液が、それぞれ液肥調整槽１８に注入されるとともに、電磁弁１４を開状態とすることで、貯水タンクから水が液肥調整槽１８に注入される。これにより、液肥調整槽１８に液肥４が溜められる。液肥調整槽１８内は、図示しない攪拌ポンプを使用して所定のＥＣ濃度にする。

液肥給液ポンプ１９は、制御盤１０の指示により作動することで、液肥調整槽１８に溜められた液肥４を、液路１２ｄを介して養液循環槽６に給液する。これにより、液肥４が養液循環槽６に溜められるようになっている。

一方、ガター２は、養液循環槽６よりも上方に配置されている。また、ガター２に接続された排液管９にはバルブ１６が設けられている。

排液管９の上流側端部はガター２と接続しており、バルブ１６はその付近に設けられている。また、排液管９の下流側端部は養液循環槽６に接続している。また、ガター２は養液循環槽６よりも鉛直方向において上方に位置している。これらにより、バルブ１６を開状態とすることで、排液管９からの液肥４ｂを養液循環槽６に送出できるようになっている。

養液循環槽６内には養液潅水ポンプ１５が設けられている。養液潅水ポンプ１５は養液循環槽６内において潅水パイプ１７の上流側端部に接続され、潅水パイプ１７の下流側端部は栽培ベッド２１の上方に設けられた潅水チューブ５に接続される。なお、養液循環槽６は曝気槽とするのが好ましい（後述の各実施例における養液循環槽６，６Ｃについても同様である）。

養液潅水ポンプ１５は、制御盤１０の指示により作動することで、養液循環槽６に溜められた液肥４（排液管９から養液循環槽６に返送された液肥４ｂを含む）を、潅水パイプ１７及び潅水チューブ５を介して培地３（培地に定植した植物）に給液（潅水）する。

潅水チューブ５は、ガター２の上方において、ガター２の長手方向に沿って延伸する管であり、ガター２内（の培地３）に向けられた（すなわち下方に向けられた）スプレーノズルが、延伸方向に並んで複数形成されている。潅水チューブ５は、これらのスプレーノズルからガター２内（の培地３）に向けて液肥４を給液（潅水）することができる。

その際、培地３に液肥４が十分に浸るように、排液側のバルブ１６を一定水位になるように絞って調節する（これにより潅水量より排液量が少なくなるため、栽培ベッド２１内の水位は上昇する）。栽培ベッド２１内において液肥４の水位が上昇し、培地３に十分浸透した時点で養液潅水ポンプ１５を停止する。

＜栽培ベッド＞
以下、図２を用いて、ガター２及び濾過布７を詳細に説明する。
図２において、ガター２、濾過布７、波板２８、及び、ＰＯフィルム２９は、栽培ベッド２１を構成している。

ガター２は、上部が開口した略断面コの字状であり、細長に延伸した容器である。ガター２は発泡スチロールを金型によって形成される。なお、ガター２の下部分には、ガター２の長手方向に延伸する通液溝８が設けられている。

ガター２に内貼りされた濾過布７は、例えば、下から順に、不織布（透水性）２５、ネット２６、不織布（透水性）２７を重ね合わせたものなどである。このうち不織布２５及び不織布２７は、ガター２の上側全体を覆うように形成されている。

ネット２６は、ガター２の内側底面と同じサイズに形成されている。濾過布７の下には、波板２８が設けられている。

波板２８は、ガター２の内側底面より少し小さいサイズに形成されている。ネット２９及び波板２８の下には、ＰＯフィルム（水耕用黒ポリプラスチックシート、防水性）２９が設けられている。

ＰＯフィルム２９は、ガター２の上側全体を覆うように形成されている。ＰＯフィルム２９は、波板２８の下で、ガター２の防水を行う目的のものである。ＰＯフィルム２９には、排液管９につながる開孔が形成されている。

＜栽培施設＞
図３において、トマトの栽培施設（プラント）３０では、前後２列、左右４列に並べられた第１～第８の栽培ゾーン３１～３８を有している。

第１～第８の栽培ゾーン３１～３８は、それぞれ一つの植物の栽培装置１から構成されている。植物の栽培装置１は、一つの養液循環装置４０と、複数のガター２、培地３、潅水チューブ５、濾過布７、及び、排液管９等から構成されている。

植物の栽培装置１は、水平に置かれた栽培ベッド２１（ガター２）に培地３を敷き詰め、培地３に植物を一定間隔で定植し、培地３の上部に潅水チューブ５を配置し、養液循環槽６に溜められた液肥４を、潅水パイプ１７及び潅水チューブ５を介して培地３に給液（潅水）し、当該給液（潅水）により余剰となった液肥４の少なくとも一部を、ガター２に内貼りされた濾過布７及び波板２８を通してガター２に形成された通液溝８に流し、当該通液溝８に流れる液肥４ｂを、当該通液溝８に接続する排液管９を介して養液循環槽６に返送するものである。

また、トマトの栽培施設（プラント）３０では、第２、第４の栽培ゾーン３２，３４と、第５、第７の栽培ゾーン３２，３４の間に出荷調整室４１を設けている。

また、トマトの栽培施設（プラント）３０は、４基の真水タンク４２、ボイラー棟４３、重油タンク４４、管理棟４５、試験棟４６、駐車場４７、及び、ＣＯ２タンク４８が設けられている。

＜植物の栽培装置の詳細な構成＞
栽培ベッド２１には、栽培する植物（トマト１００）の品種に合わせた培地３が敷き詰められている。

植物の栽培装置１は、制御盤１０と、Ａ液が溜められるＡ液槽１１ａと、Ｂ液が溜められるＢ液槽１１ｂと、ガター２と、培地３と、液肥４と、潅水チューブ５と、液肥調整槽１８と、養液循環槽６と、濾過布７と、通液溝８と、排液管９と、液路１２ａ，１２ｂ，１２ｃと、液肥供給ポンプ１３と、電磁弁１４と、養液潅水ポンプ１５と、バルブ１６と、潅水パイプ１７と、液肥給液ポンプ１９と、肥料濃度センサ２０Ａと、レベルセンサ（水位計）２０Ｂ，２０Ｃとを備える。

Ａ液槽１１ａ及びＢ液槽１１ｂには、内部の液体を破棄するための弁（図示略）が設けられている。また、養液循環槽６には、内部の液体を破棄するための排液ポンプ（図示略）が設けられており、外部に不純物を排出することができる。

養液循環槽６内の液肥４が一定量消費されたら、養液循環槽６内に設けられたレベルセンサ２０Ｂの検出結果に基づく制御盤１０の制御により、液肥調整槽１８の肥液４が液路１２ｄを介して養液循環槽６に流入する。これにより、養液循環槽６内の液肥４が適切な量に保たれる。

また、液肥調整槽１８の水位が低下したら、液肥調整槽１８内に設けられたレベルセンサ２０Ｃの検出結果に基づく制御盤１０による電磁弁１４の制御により、液肥調整槽１８に清水を所定位置まで供給し、液肥調整槽１８の液肥４を適正ＥＣ濃度にするため、肥料濃度センサ２０Ａの検出結果に基づく制御盤１０の制御により、液肥供給ポンプ１３を用いてＡ液（第１の原料液）とＢ液（第２の原料液）を混合して、液肥調整槽１８に蓄えられた液肥４が適正ＥＣ濃度になるまで供給する。

制御盤１０は養液潅水ポンプ１５に指示を行い、養液循環槽６の液肥４を、潅水パイプ１７及び潅水チューブ５を介して栽培ベッド２１の培地３に給液する。そして、ガター２で余剰となった液肥４は排液管９を介して養液循環槽６に返送される。

＜植物の栽培装置の動作＞
以下、植物の栽培装置１の動作を説明する。
トマトの栽培作業を行う場合、まず、栽培ベッド２１に砂礫を敷設し、この培地３にトマト１００を一定間隔で定植する。

次に、制御盤１０を操作して、養液循環槽６に、Ａ液槽１１ａのＡ液と、Ｂ液槽１１ｂのＢ液、及び、貯水タンク（図示略）の水を注入し、これらが混合されることで液肥４が生成され、この液肥４をそのまま養液循環槽６に溜める。

また、制御盤１０は、肥料濃度センサ２０Ａ及びレベルセンサ２１Ｃの検出結果に基づいて、液肥調整槽１８内の液肥４を適正なＥＣ濃度（所定範囲濃度）及び適正な液量（所定範囲液量）にするように、液肥供給ポンプ１３及び電磁弁１４の制御を行う。これにより、液肥調整槽１８内には常時適正ＥＣ濃度及び適正液量の液肥４が溜められる。

さらに制御盤１０は、レベルセンサ２０Ｂの検出結果に基づいて、養液循環槽６内の液肥４を適正な液量（所定範囲液量）にするように、液肥給液ポンプ１９の制御を行う。これにより、養液循環槽６内には常時適正液量の液肥４が溜められる。

養液潅水ポンプ１５は、潅水パイプ１７の上流側端部に設けられ、制御盤１０の指示により作動することで、養液循環槽６に溜められた液肥４（養液循環槽６に返送された液肥４ｂを含む）を、潅水パイプ１７及び潅水チューブ５を介して培地３に給液（潅水）する。

栽培ベッド２１（ガター２）内の液肥４の液量は、培地３が液肥４に十分浸るように、排液側のバルブ１６を（一定水位になるように）絞って調節する（これにより潅水量より排液量が少なくなるため、栽培ベッド２１内の水位は上昇する）。

栽培ベッド２１内の液肥４の水位が上昇し、培地３に液肥４が十分浸透した時点で養液潅水ポンプ１５を停止する。

排液（液肥４ｂ）は、一定時間をかけて徐々に、ガター２に内貼りされた濾過布７及び波板２８を通してガター２に形成された通液溝８に流れ、通液溝８に流れる液肥４ｂは、当該液溝８に接続する排液管９を介して養液循環槽６に返送される。

そして、野菜の生育状況に応じて、肥料濃度（ＥＣ）、潅水回数を適宜変化させて効果的な栽培を行う。
以上により、トマト１００を栽培することが可能になる。

このようなトマト１００の栽培において、制御盤１０は、温度、湿、日射量、及び、培地３の水分状況を管理し、定期的に液肥４による潅水を行う。

本実施例に係る植物の栽培方法及び植物の栽培装置１では、サンゴ砂礫のミネラルを吸収して、糖度の高い果実になる。また、均等に潅水が行われ掛ムラ等がなくなり、安定した生育環境が得られる。さらに、液槽を必要最小限の個数にしているため、装置作製のコストを低減することができる。

また、排液は、アルカリ性（ＰＨ８～８．５）のサンゴ砂礫を含む培地３を通過することにより、雑菌が繁殖しないため再循環使用が可能になる。

そして、栽培ベッド２１の通液溝８に流れる液肥４を、通液溝８に接続する排液管９を介して養液循環槽６に返送するので、容器（栽培ベッド２１）に勾配を付ける必要がなく、排液や施工の時間を縮小できる。

さらに、培地３がアルカリ性であるため、根に雑菌が繁殖しないため根からの病気が無く、良好な生育環境が得られ、着果が多くなる。

以上のようにして、本実施例に係る植物の栽培方法及び植物の栽培装置は、植物の栽培を効率化することができる。

なお、栽培ベッド２１は、図２に示した不織布（透水性）２７を、ネット２６と波板２８の間に入れず、波板２８の下（波板２８とＰＯフィルム２９の間）に入れるようにしてもよい。

あるいは、図２に示した不織布（透水性）２７を、ネット２６と波板２８の間に入れるとともに、波板２８の下（波板２８とＰＯフィルム２９の間）に入れるようにしてもよい。

さらには、波板２８の代わりにパンチングメッシュを用いるようにしてもよい。

なお、本実施例における、構造、システム、プログラム、材料、各部材の連結、科学物質等は、本発明の要旨を変更しない範囲で様々に変更可能である。材質も、金属、プラスチック、ＦＲＰ、木材、コンクリート等を自由に選択することが可能である。例えば、２つ以上の部材を１つにすることも可能であるし、逆に、１つの部材を２つ以上の別の部材から構成して接続することも可能である。

また、培地３には、サンゴ砂礫ではなく、ホタテ貝の貝殻を砕いたもの、カキの貝殻を砕いたもの、石灰岩を砕いた礫等、各種適用可能である。

さらに、本発明における栽培する植物としては、トマト及び果実類以外にも、ナス、キュウリ、イチゴ等、各種適用可能である。また、トマトの品種として、ミニトマト以外にも、フルーツルビー、シシリアンルージュ、桃太郎等、各種適用可能である。

［実施例２］
図５，６は、本実施例に係る植物の栽培装置１Ａの構成を説明する概略図である。
以下では、実施例１と異なる部分を中心に説明し、同一の部分については極力省略する。

本実施例に係る植物の栽培装置１Ａは、制御盤１０と、Ａ液が溜められるＡ液槽１１ａと、Ｂ液が溜められるＢ液槽１１ｂと、ガター２と、培地３と、液肥４と、液肥調整槽１８と、養液循環槽６と、濾過布７と、通液溝８と、排液管９と、液路１２ａ，１２ｂ，１２ｃと、液肥供給ポンプ１３と、電磁弁１４と、養液潅水ポンプ１５と、バルブ１６と、潅水パイプ１７Ａと、液肥給液ポンプ１９と、肥料濃度センサ２０Ａと、レベルセンサ２０Ｂ，２０Ｃと、オーバーフロー管５１とを備える。

潅水パイプ１７Ａは、上流側端部が養液循環槽６に接続され、下流側端部がガター２の上方の任意の位置において、ガター２内（の培地３）に向けて（すなわち下方に向けて）開放されるようにして配設される。

養液潅水ポンプ１５は、潅水パイプ１７Ａに設けられ、制御盤１０の指示により作動することで、養液循環槽６に溜められた液肥４（排液管９から養液循環槽６に返送された液肥４ｂを含む）を、潅水パイプ１７Ａを介してガター２内（の培地３）に給液（潅水）する。

なお、鉛直方向において、培地３はガター２の上端よりも下方に敷き詰められている。そして、養液潅水ポンプ１５は、液肥４が培地３からオーバーフローしても給液を続けるように作動する。

オーバーフロー管５１の上流側端部は、ガター２内における培地３よりも鉛直方向上方（好ましくはガター２内の上端の開口部分における任意の位置）に設けられ、オーバーフロー管５１の下流側端部は、排液管９のバルブ１６よりも下流側に対して接続している。

これにより、培地３からオーバーフローした液肥４は、栽培ベッド２１（ガター２）からはオーバーフローすることなくオーバーフロー管５１に流入し、排液管９を介して養液循環槽６に返送される。

以下、植物の栽培装置１Ａの動作を説明する。
トマトの栽培作業を行う場合、まず、栽培ベッド２１に砂礫を敷設し、この培地３にトマト１００を一定間隔で定植する。

次に、制御盤１０を操作して、養液循環槽６に、Ａ液槽１１ａのＡ液と、Ｂ液槽１１ｂのＢ液、及び、貯水タンク（図示略）の水を注入し、これらが混合されることで液肥４が生成され、この液肥４をそのまま養液循環槽６に溜める。

また、制御盤１０は、肥料濃度センサ２０Ａ及びレベルセンサ２１Ｃの検出結果に基づいて、液肥調整槽１８内の液肥４を適正なＥＣ濃度（所定範囲濃度）及び適正な液量（所定範囲液量）にするように、液肥供給ポンプ１３及び電磁弁１４の制御を行う。これにより、液肥調整槽１８内には常時適正ＥＣ濃度及び適正液量の液肥４が溜められる。

さらに制御盤１０は、レベルセンサ２０Ｂの検出結果に基づいて、養液循環槽６内の液肥４を適正な液量（所定範囲液量）にするように、液肥給液ポンプ１９の制御を行う。これにより、養液循環槽６内には常時適正液量の液肥４が溜められる。

養液潅水ポンプ１５は、制御盤１０の指示により、養液循環槽６に溜められた液肥４（養液循環槽６に返送された液肥４ｂを含む）を、潅水パイプ１７Ａを介して培地３に給液（潅水）する。

栽培ベッド２１に液肥４を満水にし、オーバーフロー管５１で水位を保持する。オーバーフロー管５１からの排液は排液管９を介して養液循環槽６に返送され、再使用される。

バルブ１６を調整し潅水量より排液量を少なくすることで、栽培ベッド２１内の水位は常時満水状態になる。なお、養液潅水ポンプ１５を止めれば、栽培ベッド２１内の液肥４は無くなる。

そして、野菜の生育状況に応じて、肥料濃度（ＥＣ）、潅水回数を適宜変化させて効果的な栽培を行う。
以上により、トマト１００を栽培することが可能になる。

本実施例によれば、実施例１で説明した潅水チューブが不要となるため、例えばチューブ（チューブに設けられたスプレーノズル）の目詰まりにより潅水が十分にできなくなるといった虞がない。

また本実施例では、養液潅水ポンプ１５による給液を、液肥４が培地３からオーバーフローさせるようにして行うため、給液量を一定とすることができ、手間を省くことができる。すなわち、オーバーフローさせない場合には、天候に応じて給液量を調整しないと果実が割れてしまう可能性があるが、オーバーフローさせている状況下においては、そのような調整を行わずとも果実が割れないことが、発明者の鋭意検討の結果分かった。

［実施例３］
図７，８は、本実施例に係る植物の栽培装置１Ｂの構成を説明する概略図である。
以下では、実施例１，２と異なる部分を中心に説明し、同一の部分については極力省略する。

本実施例に係る植物の栽培装置１Ｂは、制御盤１０と、Ａ液が溜められるＡ液槽１１ａと、Ｂ液が溜められるＢ液槽１１ｂと、ガター２Ｂと、培地３と、液肥４と、液肥調整槽１８と、養液循環槽６と、排液管９Ｂと、液路１２ａ，１２ｂと、液肥供給ポンプ１３と、電磁弁１４と、養液潅水ポンプ１５と、バルブ１６と、潅水パイプ１７Ａと、液肥給液ポンプ１９と、肥料濃度センサ２０Ａと、レベルセンサ２０Ｂ，２０Ｃと、オーバーフロー管５１と、ポット５２とを備える。

ガター２Ｂは、実施例１，２で説明したガター２から通液溝８を除外した形状の容器である。そのため本実施例における排液については、通液溝８を介さずに直接排液管９から行うことになる。

また、本実施例においては、実施例１で説明した濾過布７、波板２８、及び、ＰＯフィルム２９も不要である。したがって、ガター２Ｂがそのまま栽培ベッド２１Ｂとなる。

ポット５２は、上部が開口したコップ状の容器であり、図７，８では、その高さがガター２Ｂよりも高くなっているが、ガター２Ｂよりも低くてもよい。またポット５２の側面及び底面は、例えば小径（培地３の砂礫の粒の径未満）の孔が複数形成されるなどして、液肥４及び栽培する植物の根が透過可能となっており、生育した根が容器より伸び出しガター内の溶液を吸収して生育をより促進する。また培地３の砂礫が透過不可になっている。そして、栽培ベッド２１Ｂ（ガター２Ｂ）内には、ガター２Ｂの延伸方向に沿って、複数のポット５２が一定間隔に並べられている。ポットはプラスチック、布、フィルム製のものでも良い。

そして本実施例においては、培地３は、ガター２Ｂではなく各ポット５２内に敷き詰められ、栽培する植物（例えばトマト１００）は、ポット５２内の培地３に定植する。

これにより本実施例では、制御盤１０の制御により養液潅水ポンプ１５が作動することで、潅水パイプ１７Ａを介して、養液循環槽６に溜められた液肥４をガター２内に給液すると、その液肥４がポット５２内に浸入することになり、結果としてポット５２内に定植した植物に給液することができる。なお、ポット５２の側面の孔は培地３の砂礫よりは小径であるため、培地３は保持される。

排液管９Ｂは、上流側端部がガター２Ｂの底部に接続されており、その接続部分付近にバルブ１６が設けられている。そして、バルブ１６よりも下流側に、オーバーフロー管５１の下流側端部が接続している。なお、オーバーフロー管５１の上流側端部は、実施例２と同様にガター２Ｂの上端部の任意の位置に設けられる。

本実施例によれば、収穫後にはポット５２を回収し、新規のポット５２を設置することができるので、掃除が容易になる等、植え替え作業が軽減される。

［実施例４］
図９，１０は、本実施例に係る植物の栽培装置１Ｃの構成を説明する概略図である。
以下では、実施例１～３と異なる部分を中心に説明し、同一の部分については極力省略する。

本実施例に係る植物の栽培装置１Ｃは、制御盤１０と、Ａ液が溜められるＡ液槽１１ａと、Ｂ液が溜められるＢ液槽１１ｂと、ガター２Ｃと、培地３と、液肥４と、液肥調整槽１８と、養液循環槽６Ｃと、液路１２ａ，１２ｂ，１２ｃと、液肥供給ポンプ１３と、電磁弁１４と、養液潅水ポンプ１５と、バルブ１６と、潅水パイプ１７Ａと、液肥給液ポンプ１９と、肥料濃度センサ２０Ａと、レベルセンサ２０Ｂ，２０Ｃと、オーバーフロー管５１と、固定具５３と、仕切板５４とを備える。

養液循環槽６Ｃには仕切板５４が設けられている。仕切板５４は、養液循環槽６Ｃの任意の位置に小部屋Ｒが形成されるようにして設けられる。仕切板５４は、例えば小径（砂礫３Ｃの粒の径未満）の孔が複数形成されるなどして、液肥４が透過可能とした板状部材等であり、これにより、液肥４は小部屋Ｒの内側と外側を自由に行き来できるようになっている。

養液循環槽６Ｃには、実施例１～３において培地３として用いられていた砂礫と同様の砂礫３Ｃを敷き詰める。ただし、砂礫３Ｃは仕切板５４の孔を通過することができないため、小部屋Ｒには侵入せず、小部屋Ｒ以外に敷き詰められることになる。なお、砂礫３Ｃに用いるサンゴ砂礫はアルカリ性（ＰＨ８～８．５）であり、数十種類のミネラルを含有している。

ガター２Ｃは、実施例３で説明したガター２Ｂと同様、実施例１の通液溝８を除外した形状の容器であり、直接排液管９から排液を行うものである。また、実施例１で説明した濾過布７、波板２８、及び、ＰＯフィルム２９も不要であり、ガター２Ｃがそのまま栽培ベッド２１Ｃとなる。

栽培ベッド２１Ｃ（ガター２Ｃ）には培地３は敷き詰められず、代わりに固定具５３が設けられている。固定具５３は、ガター２Ｃ内の栽培する植物（例えばトマト１００）を固定するものである。そして栽培する植物は、ガター２Ｃ内に一定間隔で定植する。

固定具５３は、ガター２の長手方向に沿って延伸しており、図９，１０に示すように、ガター２Ｃの側面（内周面）に対して嵌合する板状部材であり、その材質は発泡スチロールとするのが好ましい。また固定具５３は、図１１の上面図に示すように、延伸方向に形成される貫通孔５３ａが長手方向に等間隔に設けられている。図１１中では貫通孔５３ａを正方形として表わしているが、これは円形であっても、その他どのような形状であっても構わない。固定具５３は、この貫通孔５３ａに栽培する植物が挿入されることで、植物を固定することができる。

養液潅水ポンプ１５は、制御盤１０の指示により作動し、養液循環槽６Ｃに溜められた液肥４（オーバーフロー管５１から養液循環槽６Ｃに返送された液肥４ｂを含む）を、潅水パイプ１７Ａを介してガター２Ｃに給液（潅水）する。

また、潅水パイプ１７Ａの上流側端部（養液潅水ポンプ１５接続側）は、小部屋Ｒに接続している。したがって、ガター２Ｃへ給液する液肥４には砂礫３Ｃは混入されないようになっている。

これにより本実施例では、制御盤１０の制御により養液潅水ポンプ１５が作動することで、潅水パイプ１７Ａを介して、養液循環槽６Ｃに溜められた液肥４をガター２内に給液する。ただし、この供給は、ガター２Ｃ内の液肥４が植物の根部分以上の嵩になるように行う。

排液（液肥４ｂ）は、オーバーフロー管５１を介して養液循環槽６Ｃに返送する。オーバーフロー管５１の下流側端部は、養液循環槽６Ｃの上方に位置しており、オーバーフロー管５１から返送された液肥４ｂは、砂礫３Ｃが敷き詰められた領域（小部屋Ｒではない領域）に流入する。

本実施例によれば、栽培ベッド２１Ｃ内をプールのようにして液肥４（４ｂ）を緩やかに循環させることにより、植物の根が活発に繁殖して養分を吸収し、良好な生育を行うことができる。

本実施例における返送された排液（液肥４ｂ）中に含まれる雑菌は、養液循環槽６Ｃの砂礫３Ｃを通過することにより殺菌される。また、循環使用される液肥４は、砂礫３Ｃを通過することによりミネラル分を含んだ養液になる。

したがって、栽培ベッド２１Ｃ内の植物は、雑菌が少なくミネラル分の含まれた養液で栽培されるため、栽培する植物が果実であれば着果量が多く、糖度の高い果実になる。また、十分に液肥を植物に与えることができ、安定した生育環境が得られる。

さらに、栽培ベッド２１Ｃ内には砂礫が無いので、収穫後の砂礫内の残根除去作業の必要がなくなる。

なお本実施例では、砂礫３Ｃ及び仕切板５４を省略し、薬品を使って液肥をアルカリ性にしても良い。

本発明は、植物の栽培装置として好適である。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 植物の栽培装置
２，２Ｂ，２Ｃ ガター
３ 培地
３Ｃ 砂礫
４ 液肥
４ｂ 液肥（排液）
５ 潅水チューブ
６，６Ｃ 養液循環槽
７ 濾過布
８ 通液溝
９ 排液管
９Ｂ 排液管
１０ 制御盤
１１ａ Ａ液槽
１１ｂ Ｂ液槽
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ 液路
１３ 液肥供給ポンプ
１４ 電磁弁
１５ 養液潅水ポンプ
１６ バルブ
１７，１７Ａ 潅水パイプ
１８ 液肥調整槽
１９ 液肥給液ポンプ
２０Ａ 肥料濃度センサ
２０Ｂ，２０Ｃ レベルセンサ
２１ 栽培ベッド
５１ オーバーフロー管
５２ ポット
５３ 固定具
５３ａ 貫通孔
５４ 仕切板

Claims (5)

1. 水平に置かれたガター内に複数の植物を一定間隔で定植し、養液循環槽に溜められた液肥を前記ガター内の前記植物に給液する植物の栽培装置であって、
   前記養液循環槽には、第１の原料液、第２の原料液、及び、水から生成された前記液肥が溜められるとともに、前記ガター内にて余剰となった前記液肥が返送される
   ことを特徴とする植物の栽培装置。
2. 前記ガター内に敷き詰められ、前記植物が定植される培地と、
   養液潅水ポンプが設けられ、上流側端部が前記養液循環槽に接続される潅水パイプと、
   前記ガターの上方に配設され、前記潅水パイプの下流側端部に接続し、前記ガター内を向くようにして形成された複数のノズルを有する潅水チューブとを備え、
   前記養液潅水ポンプが作動することで、前記潅水パイプ及び前記潅水チューブを介して、前記養液循環槽に溜められた前記液肥を前記ガター内の前記植物に給液する
   ことを特徴とする請求項１に記載の植物の栽培装置。
3. 前記ガター内に敷き詰められ、前記植物が定植される培地と、
   養液潅水ポンプが設けられ、上流側端部が前記養液循環槽に接続され、下流側端部が前記ガターの上方において前記ガター内に向けて開放するようにして配設される潅水パイプとを備え、
   前記養液潅水ポンプが作動することで、前記潅水パイプを介して、前記養液循環槽に溜められた前記液肥を、前記培地からオーバーフローするようにして前記ガター内に給液する
   ことを特徴とする請求項１に記載の植物の栽培装置。
4. 上部が開口し、側面及び底面は前記液肥及び根が透過可能かつ培地の砂礫が透過不可の容器であり、前記ガター内に前記植物に対応する数が配設されるポットと、
   各前記ポット内に敷き詰められ、それぞれに対し前記植物が定植される培地と、
   養液潅水ポンプが設けられ、上流側端部が前記養液循環槽に接続され、下流側端部が前記ガターの上方において、前記ガター内を向くようにして配設される潅水パイプとを備え、
   前記養液潅水ポンプが作動することで、前記潅水パイプを介して、前記養液循環槽に溜められた前記液肥を前記ガター内に給液する
   ことを特徴とする請求項１に記載の植物の栽培装置。
5. 前記液肥が透過可能かつ砂礫が透過不可であり、前記養液循環槽に小部屋を形成する仕切板と、
   前記養液循環槽の前記小部屋以外に敷き詰められる前記砂礫と、
   養液潅水ポンプが設けられ、上流側端部が前記養液循環槽に接続され、下流側端部が前記ガターの上方において、前記ガター内を向くようにして配設される潅水パイプと、
   前記ガター内において前記植物を固定する固定具とを備え、
   前記養液潅水ポンプが作動することで、前記潅水パイプを介して、前記養液循環槽に溜められた前記液肥を前記ガター内に給液する
   ことを特徴とする請求項１に記載の植物の栽培装置。

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