JP2548975Y2

JP2548975Y2 - 種苗用自動灌水装置

Info

Publication number: JP2548975Y2
Application number: JP1992000780U
Authority: JP
Inventors: 公夫村田; 壽彦沖嶋; 輝明橋本; 基次藤原
Original assignee: Gunma Prefecture
Current assignee: Gunma Prefecture
Priority date: 1992-01-13
Filing date: 1992-01-13
Publication date: 1997-09-24
Anticipated expiration: 2007-01-13
Also published as: JPH0555863U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、種苗に自動的に灌水し
て省力的に栽培する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、種苗用自動灌水装置としては
種々のものが提案されている。その一例として図４に示
すものがある。この装置は、植物の栽培エリア１００に
散水機１０１を配置し、この散水機１０１からの散水量
を制御装置１０２で制御するように構成されている。

【０００３】前記制御装置１０２は、水タンク１０３か
らの水を散水機１０１に供給するためのもので、シーケ
ンシャルタイマーを内蔵しており、予めセットされた条
件で散水時間や散水量を制御するように作動する。

【０００４】その他、日射センサを使用したもの、これ
と上述のようなタイマーを組み合わせたもの等も考えら
れる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかし、前記した従来
のものにおいては、予め設定された量の水を常に散布す
るものであるため、温度や湿度の変化、さらには植物に
おける水の消費量の変動等に対応することができず、時
として散布過多になったり、散布不足になったりする虞
れがある。したがって気象条件、土壌条件及び生育段階
による補正がどうしても必要となり、種苗の水分生理に
叶った制御は不可能であった。

【０００６】このような理由から、従来の装置では種苗
の生育が不充分となったり、根腐れを起こす虞れがあっ
た。本考案は前記事項に鑑みてなされたもので、植物の
生育に最も適した条件で灌水することができ、良質、か
つ斉一な種苗の栽培ができる種苗用自動灌水装置を提供
することを技術的課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案は、前記技術的課
題を解決するために以下のような構成とした。即ち、種
苗用の栽培液１を収容するプール２と、このプール２内
に配置され、土壌３と種苗４とを保持する種苗用バット
５と、この種苗用バット５内の土壌３に挿入された水分
センサ６と、前記プール２の水位を検出する水位センサ
７と、これら水分センサ６と水位センサ７とを入力とす
る制御部８とを備え、この制御部８は、水分センサ６と
水位センサ７からの信号に基づき、種苗４への補水が必
要か否かを判断する判断部９と、この判断部９からの信
号に基づき前記プール２の水位を一時的に上昇させるこ
とによって土壌３に補水する灌水部１０及び排水部１１
とを有している。

【０００８】また、土壌と種苗とを保持する種苗用バッ
トと、この種苗用バット内の土壌に挿入された水分セン
サを入力とする制御部とを備え、この前記制御部は、水
分センサからの信号に基づき、種苗への補水が必要か否
かを判断する判断部と、この判断部からの信号に基づ
き、前記種苗の頭上から灌水することによって土壌に補
水する灌水部とを有する構成とすることができる。この
場合は、判断部９からの信号に基づき種苗の頭上から灌
水する。灌水部１０としては、ポンプまたは電磁バルブ
を使用することができる。

【０００９】ここで判断部９は、例えば比較器を用い、
基準電圧と入力電圧との比較により判断をさせることが
できる他、マイクロコンピュータを用いることもでき
る。前記種苗用の栽培液は水のみ、または水に適当な肥
料を混合したものが使用できる。

【００１０】また前記制御部８は、水分センサとタイマ
ーからの信号に基づき、種苗への補水が必要が否かを判
断する判断部９を備えた構成とすることができる。さら
にこの灌水装置では、種苗の発育過程、種類または環
境、その他を考慮し、例えば播種後の一定時期まではｐ
Ｆ値を２．５に設定し、その後はこれを２．３にする
等、水分センサが反応するｐＦ値を適宜選択することに
より、灌水回数を調整することが可能である。

【００１１】

【作用】前記水分センサ６は土壌３の水分量を検出し、
また水位センサ７は栽培液１の水位を検出する。土壌３
の水分量が、設定した植物の要求する水分量を下回ると
制御部８内の判断部９がこれを判断し、プール２の水位
を上昇させて栽培液１を種苗用バット５に浸漬させる。
このとき水位センサ７はプール２内の水位を検知してお
り、これは土壌３に所定の栽培液を供給すべく制御部８
で監視されている。

【００１２】そして、栽培液１の水位が土壌３の位置に
達し、土壌３中に栽培液１が浸透すると、制御部８から
の指令により水位を低下させ土壌３への灌水が停止す
る。土壌３の下面から栽培液１を自然に浸透させて灌水
（底面灌水）する場合は、種苗に与えられる水分が均一
になる。

【００１３】また、種苗の上方に灌水部を設置したとき
は、制御部８からの指令によってこれを作動させて灌水
を行う。水分センサの他に、これとタイマーを組み合せ
れば、これらの相互の指令によって灌水部が制御され
る。

【００１４】本考案は、水分センサ６により、土壌が灌
水が必要な状態であるか否かが正確に検知されるため、
必要なときのみ、また必要な場合を逃さずに灌水がされ
る。したがって、水不足や根腐れが生ずることがなく、
きわめて効率的に種苗の栽培することができる。タイマ
ーを組み合わせた場合には、例えば、指定した時間にお
いてのみ水分センサ６による検出を行うように設定し、
あるいは指定した一定時間内は灌水を休止する等の制御
が可能である。

【００１５】

【実施例】次に、本考案の実施例を図１ないし図３に基
づいて説明する。図１はブロック図である。プール２は
栽培面積に対応した広さを有しており、例えばレタス、
ハクサイ、キャベツ、トマト等の野菜の種苗用の栽培液
１を収容するものである。このプール２は一定の広さの
凹部を形成し、この凹部に合成樹脂のフィルム等を敷き
詰めたものとすることができる。

【００１６】またプール２の上方には、種苗用バット５
を、台材を介して浮かせて配置してある。この種苗用バ
ット５は土壌が盛られる上面と底面との間の通水が自在
となるように、表面に小孔が多数設けられている。この
種苗用バット５には土壌３が載置されており、この土壌
３に種苗４が植設されている。

【００１７】前記土壌３には、水分センサ６が挿入さ
れ、この水分センサ６は土壌のｐＦ値を計測するものが
用いられている。ここでｐＦ値とは、土壌粒子間に存在
する水の表面張力（または表面張力といわれる負の圧
力）を水柱の高さで示し、これの常用対数をとったもの
である。このｐＦ値は植物に対する土壌成分の生理的条
件を示す指数ともなっており、植物の状態をより正確に
把握できるようにしてある。

【００１８】そして、この水分センサ６は直接土壌水分
の負圧を測定するのではなく、土壌の水分の表面張力を
利用したものである。即ち、土壌中の水分の増減は土壌
粒子がつくる隙間の孔径の大小によって順次行われてい
る。例えば、土壌粒子間の隙間が大きい部分は最も早く
水分が失われ、隙間が小さいほど水が残留し易い。した
がってこのような土壌の中に夫々の隙間に対応した複数
種類の隙間（小孔）を有するセラミックスのような小片
材料を挿入すれば、土壌の保水量に応じて個々のセラミ
ックスが保水または排水状態となる。

【００１９】保水状態となっているセラミックスは電気
抵抗が低く、また排水状態となっているセラミックスは
電気抵抗が高いため、個々のセラミックスの電気抵抗を
計測すれば、どの程度の隙間（小孔の径）を有するセラ
ミックスが保水状態にあるかが容易に判断できる。これ
により、保水状態にあるセラミックスの内最大隙間を有
するものを検出すればその土壌ｐＦ値が明らかとなる。

【００２０】本実施例では、ｐＦ１．９、ｐＦ２．１、
ｐＦ２．３、及びｐＦ２．５の４種類に対応したセラミ
ックスセンサ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを用いている。な
お、この水分センサは、同一のｐＦ値を検出するもの
を、前記土壌の数カ所設置しても良い。そして、どれか
の水分センサが所定値に達した場合に、これを検出する
ようにすれば、最も乾燥した場所の状況に応じて灌水が
される。よって土壌の渇きにばらつきが生じても安全な
水管理が可能となる。水分センサの複数設置は、このセ
ンサの直列接続と入力信号の電圧調整により行う。

【００２１】他方、前記プール２には、栽培液１の水位
を検出する水位センサ７が設けられている。この水位セ
ンサ７は種々の長さに設定した電極７ａ、７ｂを水面に
向けて設置したものであり、水面が上昇すると電極７
ａ、７ｂが、順次栽培液１と接触するようにしてある。
栽培液１は別の基準電極７ｃに接触させてあり、これら
電極７ａ、７ｂと基準電極間の電気抵抗を計測すること
によって、どの電極が水面に接触したかが検知できる。
これにより、水位を検出できるようになっている。

【００２２】また前記水分センサ６と水位センサ７から
の出力は、制御部８に入力されている。この制御部８
は、水分センサ６と水位センサ７からの信号に基づき、
種苗４への補水が必要か否かを判断する判断部９を有し
ている。この判断基準は種苗４の種類や生育状況によっ
て任意に設定できる。すなわち、生育段階、土壌の種類
等に応じて、ｐＦ値の設定を自由に変えることができ
る。

【００２３】土壌中の水分量は、前記セラミックスセン
サ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄにおいて、どこまでが保水状
態にあるかにより判断するようになっている。前記判断
部９には灌水部１０が接続されている。この灌水部１０
はポンプ、排水部１１はポンプ又は電磁バルブであり、
別に設けたタンク１２から栽培液１をプール２へ供給し
または排出するようになっている。そして、この灌水部
１０、排水部１１は前記判断部９からの信号に基づき、
前記プール２の水位を一時的に上昇及び下降させること
によって土壌３に補水するようになっている。このよう
に本実施例では、底面灌水方式を採用しているので灌水
むらが少なく、種苗の揃いが良好となる。また地下部の
みを灌水するため、地上部の湿害による病気などのおそ
れが少ない前記判断部９は、例えば比較器を用い、基準
電圧と入力電圧との比較により判断をさせることもでき
るのは勿論、マイクロコンピュータを用いることもでき
る。

【００２４】本装置の外観を図２により説明すれば、メ
インユニット５０とサブユニット５１からなり、メイン
ユニット５０はサブユニット５１へ電源を供給するとと
もにサブユニット５１におけるｐＦ値の検出動作を３秒
毎に確認するよう構成されている。メインユニット５０
は、サブユニット５１を３台まで接続できるようになっ
ている。

【００２５】サブユニット５１は、灌水部１０を動作さ
せるための電源コンセント６０、６１を有しており、電
源コンセント６０は給水動作用電源、６１は排水動作用
電源となっている。また、サブユニット５１にはセラミ
ックスセンサ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを切り替えて入力
るためのセンサ切り替えスイッチ６２が設けられてい
る。そして、ここで選択されたセンサは使用センサイン
ジケータ６３、６４、６５、６６にランプの点滅によっ
て表示されるようになっている。サブユニット５１には
さらに動作チェックスイッチ６７が設けられている。こ
の動作チェックスイッチ６７は現在のｐＦ値を見たい場
合にオン状態とし、その状態でセンサ切り替えスイッチ
６２を回して各セラミックスセンサの状態（導通、非導
通）を知ることができるようになっている。なお、接続
端子６９、６８には夫々水分センサ６と水位センサ７が
接続されている。

【００２６】なお、前記水分、水位センサからの信号
は、いずれもディジタル値のため、制御部８は、比較的
簡単な回路や装置により構成することができる。以下、
動作を図３に示すフローチャートにより説明する。

【００２７】まず、ステップ２００において動作が開始
され、次ステップ２０１において灌水部１０を停止(給
排水をしない)状態にセットする。そしてステップ２０
２において水分量が充分か否かが判断され、肯定枝Ｙは
ステップ２０２に還流し、否定枝Ｎはステップ２０３に
移行する。ステップ２０３ではポンプが給水状態とな
り、水位が上昇する。そして、ステップ２０４で水位が
所定の値まで上がったか否かが判断される。ここでは水
位が上昇して水位センサの上位極に接触したら灌水を停
止する。

【００２８】また否定枝Ｎはステップ２０３に還流し、
肯定枝Ｙはステップ２０５でポンプを排水状態とする。
次ステップ２０６では、水位が所定の値まで下がったか
否かが判断される。否定枝Ｎはステップ２０５に還流
し、肯定枝Ｙはポンプの排水状態を停止する。すなわち
水位が下降して下位極から離れたらポンプを停止して、
排水を止めることになる。

【００２９】なお、本実施例では底面灌水方式による例
を掲げたが、これを種苗の上方から灌水する方式を採用
することもでき、この場合は、植物の栽培エリアに適当
な散水機を配置して、この散水機の作動を制御部８によ
り制御すれば良く、散水機等の灌水部が種苗バットの上
方に設置されるので、栽培液を溜めるプールを設ける必
要もなくなる。

【００３０】さらに、本実施例ではタンク１２を設置し
て栽培液１を収納し、これを循環させる構成としたが、
タンク１２を設けずに、灌水部１０を電磁バルブとし、
これを水道口等の給水口に接続して灌水を行い、プール
２内の栽培液１は排水部１１から排出される構成とする
ことも可能である。

【００３１】以上のように、本考案は制御装置が簡易な
ため、取扱性、栽培用ハウス内への設置性が良好であ
り、広範囲の野菜栽培に応用できる他、野菜以外の花
卉、水稲等の箱育苗作物への応用も可能である。

【００３２】

【考案の効果】本考案の種苗用自動潅水装置によれば、
水分センサ等からのデータに基づいて、土壌中に植物が
必要とする分量の栽培液を供給することができるように
構成したので、生産者が常時監視しなくとも、土壌や気
象条件、種苗の生育段階に応じた管理ができる。その結
果、良質かつ斉一な種苗が安定して生産できる効果があ
る。しかも、本考案の種苗用自動潅水装置では、水分セ
ンサとして種苗用バット内の土壌の粒子間隙に対応した
粒子間隙を有する小片材料における電気抵抗を出力する
ように構成されていることから極めて正確に土壌のｐｆ
値即ち植物に対する土壌成分の生理的条件に叶った給水
管理を行うことができ、従ってこの小片材料をそれぞれ
種苗が植えられている土壌に対応したものを使用するこ
とにより各作物の水分要求度に基づく的確な給水管理を
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すブロック図

【図２】本考案の一実施例を示す全体の構成図

【図３】本考案の一実施例を示すフローチャート図

【図４】従来の装置を示す斜視図

【符号の説明】

１・・栽培液２・・プール３・・土壌４・・種苗５・・種苗用バット６・・水分センサ７・・水位センサ８・・制御部９・・判断部１０・・灌水部１１・・排水部１２・・タンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者藤原基次東京都北区西ヶ原１丁目46番16号株式会社藤原製作所内 (56)参考文献特開昭61−82216（ＪＰ，Ａ) 実開昭50−26030（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】種苗用の栽培液を収容するプールと、こ
のプール内に配置され、土壌と種苗とを保持する種苗用
バットと、この種苗用バット内の土壌に挿入された水分
センサと、前記プールの水位を検出する水位センサと、
これら水分センサと水位センサからの信号が入力される
制御部とを備え、この制御部は、前記水分センサと前記
水位センサの出力に基づき、種苗への補水が必要か否か
を判断する判断部と、この判断部からの信号に基づき、
前記プールの水位を一時的に上昇及び下降させることに
よって土壌に補水する潅水部及び排水部とを有し、前記
水分センサが前記種苗用バット内の前記土壌の粒子間隙
に対応した粒子間隙を有する小片材料における電気抵抗
を出力するように構成されていることを特徴とする種苗
用自動潅水装置。
【請求項２】土壌と種苗とを保持する種苗用バット
と、この種苗用バット内の土壌に挿入された水分センサ
からの信号が入力される制御部とを備え、この制御部
は、前記水分センサからの信号に基づき、種苗への補水
が必要か否かを判断する判断部と、この判断部からの信
号に基づき、前記種苗の頭上から潅水することによって
土壌に補水する潅水部とを有し、前記水分センサが前記
種苗用バット内の前記土壌の粒子間隙に対応した粒子間
隙を有する小片材料における電気抵抗を出力するように
構成されていることを特徴とする種苗用自動潅水装置。
【請求項３】前記制御部は、前記水分センサとタイマ
ーからの信号に基づき、種苗への補水が必要が否かを判
断する判断部を備えている請求項１または請求項２に記
載の種苗自動潅水装置。