JP3797555B2 - Plant cultivation equipment - Google Patents
Plant cultivation equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP3797555B2 JP3797555B2 JP2002368288A JP2002368288A JP3797555B2 JP 3797555 B2 JP3797555 B2 JP 3797555B2 JP 2002368288 A JP2002368288 A JP 2002368288A JP 2002368288 A JP2002368288 A JP 2002368288A JP 3797555 B2 JP3797555 B2 JP 3797555B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- plant cultivation
- plant
- heat transfer
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y02P60/216—
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、不可耕作地における植物栽培装置に関し、特に、赤道無風帯等の温暖で穏やかな海水面等において、太陽エネルギーを利用した水蒸気発生機能とそれにより発生した水蒸気を水として回収・保持する機能を有する植物生育用基材を保持した浮力体を有する植物栽培装置に関する。
【従来の技術】
【0002】
従来技術としては、雨水を浮上貯水部に集積して作物栽培に利用する技術(例えば特許文献1参照。)があり、水蒸気透過シートを用いた技術(例えば特許文献2、3及び4参照。)がある。また、砂漠での作物栽培を目的とした技術(例えば特許文献5参照。)などがある。
【0003】
【特許文献1】
特開平6−276870号公報
【特許文献2】
特開平8−154506号公報
【特許文献3】
特開平6−209644号公報
【特許文献4】
特開平8−85号公報
【特許文献5】
特開平4−121120号公報
【0004】
【発明が解決するための課題】
しかしながら、前記の従来の技術では、未だに十分な効果が得られなかった。本発明は、上記従来の技術の欠点を克服し、低コストで海水面における農業を可能にし、さらに従来の耕作地で問題となる過耕作による連作障害を防止することが可能な植物栽培装置を提供しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討の結果、以下の構成を採ることにより上記従来の技術の欠点を克服できることを見出し本発明を成すに至った。
即ち、本発明は以下の通りである。
(1)水面に接触する浮上体で囲まれ、内部に水蒸気透過膜を配し、その上に植物栽培用の基材を配した栽培部を設け、外部に水の蒸発を促進するために太陽熱吸収体を設け、前記浮上体の外部に、前記太陽熱吸収体により吸収された熱を伝導して水の蒸発をさせる伝熱体を設け、該伝熱体下端を覆う断熱体を設け、前記伝熱体、前記断熱体、前記浮上体及び前記膜で外部の水と隔てられた空間を形成し、該伝熱体に外部の水を空間に流入する孔を設けることを特徴とする植物栽培装置。
【0006】
(2)前記植物栽培用の基材が、前記水蒸気透過膜の上に疎水性を有する空隙率の高いビーズ(基材)を層状に敷き詰めた支持体及び栽培する植物体の根の保持と水分・肥料保持を行う表面が親水性のビーズからなる基材及び植物体の根の保持と吸水・表面乾燥防止を兼ねた基材を層状に重ねたものであることを特徴とする前記(1)記載の植物栽培装置。
【0007】
本発明の植物栽培装置によれば、赤道無風帯に代表される温暖で穏やかな海上等において、植物生育用基材底部に配置された水蒸気透過膜を通して海水から蒸発する水分を利用して植物を栽培することができる。また、低コストで海水面における農業を可能にし、さらに従来の耕作地で問題となる過耕作による連作障害を防止が可能となる。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明について、その概略を示した図1および図2を用いて説明する。
図1および図2は、それぞれを本発明の植物栽培装置の概略を示す断面図及び外観の側面図である。
本発明の植物栽培装置1は、海水等の水11の水面に接触する浮上体2で囲まれ、内部に植物栽培用の基材を配した栽培部3を設け、外部に水の蒸発を促進するために太陽熱吸収体4を設け、吸収した熱を前記栽培基材底部に導入するように伝熱体5と水接触部下部に断熱材6を設けることを特徴とする。
【0009】
植物栽培用の基材を配した栽培部3の底部には膜7を配し、植物栽培用の基材としては、該膜7の上に疎水性を有する空隙率の高いビーズ(疎水性基材8)を層状に敷き詰めた支持体及び栽培する植物体12の根の保持と水分・肥料保持を行う表面が親水性のビーズからなる親水性基材9及び植物体12の根の保持と吸水・表面乾燥防止を兼ねた保持・乾燥防止基材10を層状に重ねたものである。
植物栽培部3の底部に配する膜7としては、水蒸気透過膜であることが好ましい。
また、伝熱体5に海水流入用の孔13を設けることが好ましい。
【0010】
植物栽培部3の底部に配する膜7として用いる水蒸気透過膜としては、どのような素材でも使用可能であるが、NF膜やOsmofilm(Atofina社 仏)等の半透膜を用いると効果的である。
蒸発量を上げるために、水蒸気透過膜底部に近接した場所に浮上体2に設置された太陽熱吸収体4により吸収された熱を伝導する伝熱体5を配置することにより、水の蒸発量が増加される。
さらに水接触表面にスクレーパを装備することにより、膜表面への付着物を除去し、水の蒸発量の低下を防止することが可能である。
水蒸気透過膜から得られた蒸発水は空隙率の高い疎水性基材8(緩衝体)を通過することにより塩分の飛散・上昇を防ぎつつ、その上部に保持された親水性表面をもつ植物生育用の親水性基材9に保持される。
植物生育用の親水性基材9には徐放性肥料が一部保持され、栽培植物の生育に必要な水分と肥料を栽培植物の根に供給する。
【0011】
植物生育用の親水性基材9に保持された水の蒸発と上部からの塩類の浸入を防ぐためにその上部に乾燥防止基材10が表面に保持される。
栽培植物から生育に伴い放出される蒸散水や植物生育用の親水性基材9から蒸発する水は屋根構造体(図示せず)を設置することにより一部回収され植物生育用の親水性基材9に再供給することも可能である。
栽培場所は海水の蒸発の激しい地域であるため、局所的に激しい雨が降る場合があるが、その場合は雨水利用のために浮上体付き雨水枡(図示せず)を増設することにより、植物の生育と海水からの水の供給が不足する場合に水を供給する。
【0012】
栽培植物種としては高耐塩性の植物、例えば塩類耐性のイネ等を栽培することが望ましい。
日射量や気象条件の変化に対して栽培植物種に適した栽培環境を維持するために、自走あるいは船による動力(図示せず)により栽培装置を移動可能にすることもできる。
海水面における栽培場所を固定するためのアンカー(図示せず)や水上の存在を知らせるための照明(図示せず)を装備することが望ましい。
海水面において栽培場所を特定し、また栽培管理を容易にするためにGPSとカメラ、温度・温度計、各種水質測定器、データロガー、データ通信機能、太陽電池、バックアップバッテリー(いずれも図示せず)を備え、遠隔から栽培状態の監視を可能とすることもできる。
【0013】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこの実施例により何等制限されるものではない。
1m×1mの、植物栽培用の基材を配した栽培部(栽培面積)をもち、浮上体により囲まれた植物栽培装置を作成した。水蒸気透過膜は市販の半透膜であるOsmofilm(Atofina社製)を用いた。疎水性の基材(ビーズ)にはポリスチレンビーズ(直径5mmのもの)を厚さ10cm程度に充填し、親水性基材にはセルロースビーズ(直径2mmのもの)を厚さ10cm程に充填した。乾燥防止基材にはポリL−乳酸製のシートを親水性基材の上に載せた。親水性基材には稲の種子を50粒まいた。
実験装置を22℃程度の海水に浮かべて24時間放置したところ、装置底部の海水は水温25℃まで上昇するとともに、2460/m2・日の水が親水性の基材部分に保持された。
また、数日間放置した結果、種子の発芽が認められ、その発芽率は76%であり、対照系として井水に浮かべた同様な実験装置の発芽率(78%)と同程度であった。
【0014】
【発明の効果】
本発明の植物栽培装置により、農業不適水から安価に農業用水が得られ、水源の上で植物の栽培が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の植物栽培装置の概略を示す断面図である。
【図2】本発明の植物栽培装置の外観側面図である。
【符号の説明】
1 植物栽培装置
2 浮上体
3 栽培部
4 太陽熱吸収体
5 伝熱体
6 断熱材
7 膜
8 疎水性基材
9 親水性基材
10 保持・乾燥防止基材
11 水
12 植物体
13 海水流入用孔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a plant cultivation apparatus in a non-cultivated land, and particularly, in a warm and calm sea surface such as an equatorial windless zone, collects and holds water vapor generation function using solar energy and water vapor generated thereby as water. The present invention relates to a plant cultivation apparatus having a buoyancy body holding a plant growth base material having a function.
[Prior art]
[0002]
As a conventional technique, there is a technique (see, for example, Patent Document 1) that accumulates rainwater in a floating reservoir and uses it for crop cultivation (for example, see
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-6-276870 [Patent Document 2]
JP-A-8-154506 [Patent Document 3]
JP-A-6-209644 [Patent Document 4]
JP-A-8-85 [Patent Document 5]
Japanese Patent Laid-Open No. 4-121120
[Problem to be Solved by the Invention]
However, the above-described conventional technique has not yet obtained a sufficient effect. The present invention overcomes the drawbacks of the above-described conventional technology, enables plant cultivation on the sea surface at low cost, and further prevents continuous cropping failure caused by overplowing, which is a problem in conventional cultivated land. It is something to be offered.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the drawbacks of the above-described conventional techniques can be overcome by adopting the following configuration, and have achieved the present invention.
That is, the present invention is as follows.
(1) Surrounded by a floating body in contact with the water surface, a water vapor permeable membrane is provided inside, a cultivation part is provided on which a substrate for plant cultivation is arranged, and solar heat is used to promote the evaporation of water outside. An absorber is provided, a heat transfer body that conducts heat absorbed by the solar heat absorber to evaporate water is provided outside the levitation body, a heat insulator that covers the lower end of the heat transfer body is provided, and the heat transfer is provided. A plant cultivation apparatus characterized in that a space separated from external water is formed by a heat body, the heat insulator, the floating body, and the membrane, and a hole through which the external water flows into the space is provided in the heat transfer body. .
[0006]
(2) The substrate for plant cultivation is a substrate in which beads having a high porosity (base material) having hydrophobicity are laid in layers on the water vapor permeable membrane, and the root retention and moisture of the plant body to be cultivated The above-mentioned (1), characterized in that the surface on which the fertilizer is held is a base material composed of hydrophilic beads and a base material that is also used for holding the roots of plants and absorbing water and preventing surface drying. The plant cultivation apparatus as described .
[0007]
According to the plant cultivating apparatus of the present invention, on warm and calm seas represented by the equatorial windless zone, etc. Can be cultivated. In addition, it is possible to farm on the sea surface at a low cost, and it is possible to prevent continuous cropping failure due to overplowing, which is a problem in conventional cultivated land.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 showing an outline thereof.
FIG. 1 and FIG. 2 are a cross-sectional view and an external side view, respectively, showing the outline of the plant cultivation apparatus of the present invention.
The
[0009]
A membrane 7 is arranged on the bottom of the
The membrane 7 disposed on the bottom of the
Moreover, it is preferable to provide the
[0010]
Any material can be used as the water vapor permeable membrane used as the membrane 7 disposed on the bottom of the
In order to increase the amount of evaporation, by disposing a
Furthermore, by attaching a scraper to the water contact surface, it is possible to remove deposits on the membrane surface and prevent a decrease in the evaporation amount of water.
Evaporated water obtained from a water vapor permeable membrane passes through a hydrophobic substrate 8 (buffer body) having a high porosity, thereby preventing the salt from scattering and rising, while growing a plant having a hydrophilic surface held on top of it. It is held by the
A part of the sustained-release fertilizer is retained in the
[0011]
In order to prevent evaporation of water held on the
A part of the transpiration water released from the cultivated plant and the water evaporating from the
Since the cultivation place is an area where the evaporation of seawater is intense, heavy rain may occur locally. Water is supplied when there is a shortage of water supply from seawater.
[0012]
As the cultivated plant species, it is desirable to cultivate highly salt-tolerant plants such as salt-tolerant rice.
In order to maintain a cultivation environment suitable for the cultivated plant species against changes in the amount of solar radiation and weather conditions, the cultivation apparatus can be made movable by self-propelled or ship power (not shown).
It is desirable to equip an anchor (not shown) for fixing the cultivation place on the sea surface and an illumination (not shown) for informing the existence on the water.
GPS and camera, temperature / thermometer, various water quality measuring instruments, data logger, data communication function, solar battery, backup battery (all not shown) ) To enable monitoring of the cultivation state from a remote location.
[0013]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not restrict | limited at all by this Example.
A plant cultivation apparatus having a cultivation section (cultivation area) with a 1 m × 1 m plant cultivation base material and surrounded by a floating body was created. As the water vapor permeable membrane, a commercially available semipermeable membrane, Osmofilm (manufactured by Atofina) was used. The hydrophobic substrate (beads) was filled with polystyrene beads (with a diameter of 5 mm) to a thickness of about 10 cm, and the hydrophilic substrates were filled with cellulose beads (with a diameter of 2 mm) to a thickness of about 10 cm. A poly L-lactic acid sheet was placed on the hydrophilic substrate as the drying prevention substrate. 50 seeds of rice were sown in the hydrophilic substrate.
When the experimental apparatus was floated on seawater at about 22 ° C. and allowed to stand for 24 hours, the seawater at the bottom of the apparatus rose to a water temperature of 25 ° C., and 2460 / m 2 · day of water was retained on the hydrophilic substrate portion.
In addition, as a result of being left for several days, seed germination was observed, and the germination rate was 76%, which was similar to the germination rate (78%) of a similar experimental apparatus floated on well water as a control system.
[0014]
【The invention's effect】
With the plant cultivation apparatus of the present invention, agricultural water can be obtained at low cost from unsuitable water for agriculture, and plants can be grown on the water source.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a plant cultivation apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an external side view of the plant cultivation apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002368288A JP3797555B2 (en) | 2002-12-19 | 2002-12-19 | Plant cultivation equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002368288A JP3797555B2 (en) | 2002-12-19 | 2002-12-19 | Plant cultivation equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004194585A JP2004194585A (en) | 2004-07-15 |
JP3797555B2 true JP3797555B2 (en) | 2006-07-19 |
Family
ID=32764897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002368288A Expired - Fee Related JP3797555B2 (en) | 2002-12-19 | 2002-12-19 | Plant cultivation equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3797555B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104273020A (en) * | 2014-08-18 | 2015-01-14 | 浙江省海洋开发研究院 | Floating aquaculture planting box |
CN105850699A (en) * | 2016-06-17 | 2016-08-17 | 江苏静园环艺建设工程有限公司 | Object-shaped integrated cultivating device |
CN110733610A (en) * | 2019-10-12 | 2020-01-31 | 武汉理工大学 | combined assembled offshore greenhouse platform |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008154505A (en) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | Mebiol Kk | Plant cultivation system and plant cultivation method |
JP5224799B2 (en) * | 2007-12-17 | 2013-07-03 | ユニバーサルエンジニアリング株式会社 | Recycled water use method by remote control of organic wastewater treatment |
WO2012164874A1 (en) * | 2011-06-01 | 2012-12-06 | パナソニック株式会社 | Structure for growing plant, and soil for growing plant |
CN102715066A (en) * | 2012-06-29 | 2012-10-10 | 四川大学 | Floating type vegetable planting platform |
LU92532B1 (en) * | 2014-08-29 | 2016-11-25 | Al-Rubb Khalil Mahmoud Abu | Irrigation device |
CN104472257A (en) * | 2014-12-10 | 2015-04-01 | 罗志琼 | Water-level-adjustable flowerpot |
CN104472256A (en) * | 2014-12-10 | 2015-04-01 | 罗志琼 | Novel flowerpot capable of regulating height by water level |
CN108934567A (en) * | 2018-07-20 | 2018-12-07 | 芜湖碧水谣医疗设备科技有限公司 | A kind of sea crop-planting device |
JP7148090B2 (en) * | 2020-10-19 | 2022-10-05 | アグリ・コア・システム合同会社 | cultivation equipment |
CN114128518A (en) * | 2021-11-11 | 2022-03-04 | 合肥草木皆兵环境科技有限公司 | Self-floating type rural ecological landscape plant planting device |
-
2002
- 2002-12-19 JP JP2002368288A patent/JP3797555B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104273020A (en) * | 2014-08-18 | 2015-01-14 | 浙江省海洋开发研究院 | Floating aquaculture planting box |
CN105850699A (en) * | 2016-06-17 | 2016-08-17 | 江苏静园环艺建设工程有限公司 | Object-shaped integrated cultivating device |
CN110733610A (en) * | 2019-10-12 | 2020-01-31 | 武汉理工大学 | combined assembled offshore greenhouse platform |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004194585A (en) | 2004-07-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3797555B2 (en) | Plant cultivation equipment | |
CN101238254B (en) | Plant aid, water collection sheet and method | |
CN106714548B (en) | Irrigation device | |
US5598661A (en) | Soil irrigation solar still system | |
JP2010207176A (en) | Cultivation device | |
CA2510441C (en) | Capillary carpet and method of manufacturing thereof | |
WO2010008042A1 (en) | Plant cultivation system | |
JP2011067188A (en) | Desert greening system by utilizing collected fog drip | |
JP4164540B1 (en) | Water vapor generator and artificial rain method | |
RU2295854C1 (en) | Method of soil moistening in plant growing | |
JPH1066462A (en) | Irrigation, system therefor, and flowerpot | |
JPH0631887Y2 (en) | Hydroponic beds | |
US20190200552A1 (en) | Greenhouse for underwater cultivation of terrestrial plant species | |
RU2632949C1 (en) | Device for plant cultivation on surface water body | |
JP2004089210A (en) | Plant cultivation unit | |
JP4764002B2 (en) | Rooftop greening structure | |
JP3518750B2 (en) | Plant cultivation equipment that can be used at sea level | |
JP4318284B2 (en) | Sphagnum cultivation method | |
SU1655378A1 (en) | Device for irrigation with mineralized water | |
JP4364927B2 (en) | Roof greening system and roof greening method | |
Starr et al. | Determination of evapotranspiration and drainage in lowbush blueberries (Vaccinium angustifolium) using weighing lysimeters | |
JPH0439295B2 (en) | ||
JP2568689Y2 (en) | Rock wool pot cover | |
JP2011155853A (en) | Greening member and greening method | |
JP2000262161A (en) | Cooling of rooting zone of culture medium, and device therefor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051104 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051109 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051226 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060118 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060314 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060325 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060412 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060413 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090428 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100428 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110428 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |