JP4310785B2

JP4310785B2 - 果菜類の養液栽培方法及びその装置

Info

Publication number: JP4310785B2
Application number: JP2004158793A
Authority: JP
Inventors: 明糠谷; 直己三倉
Original assignee: 明糠谷; 直己三倉; 株式会社大仙
Priority date: 2004-05-28
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2009-08-12
Anticipated expiration: 2024-05-28
Also published as: JP2005333908A

Description

農業用園芸施設においてイチゴ、各種ベリー類やトマト等の果菜類の養液栽培に用いられる閉鎖系の果菜類の養液栽培方法及び養液栽培装置に関するものである。

内底部に液溜部が形成された栽培ベッド内に培地を充填してこれに植付けられた果菜類を栽培ベッドの上方からの培養液供給と灌水とにより栽培するようにした果菜類の養液栽培方法やそのために用いる栽培装置はよく知られているが、養液栽培により発生する廃液は、規定値以下に希釈して外部に排出したり、排出された余剰の廃液をリサイクル装置を介して再生して再利用することが行われている（例えば、特許文献１、特許文献２）。

しかし、前記した従来方法では余剰の廃液を再生する装置が複雑な構造で、高価なものとなるうえにランニングコストが高く、しかも、装置が大型化して設置面積が大きくなり初期投資が大きくなるという問題があった。
特開平６−１４１７１１号公報特開２００１−１２８５７０号公報

本発明は前記のような問題を解決して、構造が簡単で安価なうえ小型で設置面積が小さく、しかも、ランニングコストを低減できる閉鎖系の果菜類の養液栽培方法及び養液栽培装置を提供することを目的とするものである。

前記のような課題を解決した本発明は、内底部に液溜部が形成された栽培ベッド内に培地を充填してこれに植付けられた果菜類を栽培ベッドの上方からの培養液供給と灌水とにより栽培するようにした果菜類の養液栽培方法において、前記した液溜部が一側の余剰培養液受溝と他側の余剰水受溝とに区画されたものとして、培地に対する培養液供給は栽培ベッドの一側上方から一側の余剰培養液受溝に向けて行う一方、灌水を栽培ベッドの他側上方から他側の余剰水受溝に向けて行って、培地を通じ流下した余剰培養液は一側の余剰培養液受溝に回収されて培地に再供給され、一方、培地を通じて流下した余剰水は他側の余剰水受溝に回収されて培地に再供給されることを特徴とする果菜類の養液栽培方法を請求項１の発明とし、内底部がその中間に設けられた堰によって一側の余剰培養液受溝と他側の余剰水受溝とに区画されている栽培ベッドの上方に、前記した一側の余剰培養液受溝に管口が向けられた培養液供給管と、他側の余剰水受溝に管口が向けられた灌水管とを設けるとともに、前記した余剰培養液受溝に回収された余剰培養液を培地に再供給する余剰培養液再利用手段と、余剰水受溝に回収された余剰水を培地に再供給する余剰水再利用手段とを設けたことを特徴とする果菜類の養液栽培装置を請求項２の発明とする。なお、前記した果菜類の養液栽培装置において、一側の余剰培養液受溝と他側の余剰水受溝との各溝口は、ベッドの両内壁から堰の中間に向け下り傾斜状に配置された通液性材よりなる根床板により塞がれているものが好ましく、これを請求項３の発明とし、さらに、前記した請求項２または３に記載の果菜類の養液栽培装置における余剰培養液受溝内に貯留された余剰培養液を吸い上げて培地に再供給する給液手段としては、毛細管現象を有する給液シートが好ましく、これを請求項４の発明とする。

本発明では内底部に液溜部が形成された栽培ベッド内に培地を充填し、この培地に植付けられた果菜類を栽培ベッドの上方からの培養液供給と灌水とにより栽培する点では従来の技術と変わることはないが、本発明では栽培ベッドの内底部の液溜部が一側の余剰培養液受溝と他側の余剰水受溝とに区画されていて、培地に対する培養液供給を栽培ベッドの一側上方から一側の余剰培養液受溝に向けて行う一方、灌水を栽培ベッドの他側上方から他側の余剰水受溝に向けて行うようにしたので、培地を通じ流下した余剰培養液の大部分は一側の余剰培養液受溝に回収されるとともに、培地を介して流下した余剰水の大部分は他側の余剰水受溝に回収される。そして、一側の余剰培養液受溝に回収された余剰培養液は培地に再供給され、他側の余剰水受溝に回収された余剰水も培地に再供給されることとなり、廃液が外部に排出されることがない閉鎖系となるので、環境に悪影響を及ぼすことがなく、また、培養液と水の使用量を２０〜３０％低減できる果菜類の育成コストを大幅に削減できることとなる。

また、請求項３のように、一側の余剰培養液受溝と他側の余剰水受溝との各溝口が、ベッドの両内壁から堰の中間に向け下り傾斜状に配置された通液性材よりなる根床板により塞がれているものとすれば、下向きに伸長する根が傾斜する根床板に沿ってストレスを受けることなく横方向に伸長して根床板全面に根を張ることができるうえに、余剰の培養液や余剰水の流下がよくて根腐れや育成不良を防止でき良好な育成状態を維持することができる。

さらに、請求項４のように、給液手段を毛細管現象を有する給液シートとしたものでは、機械的な駆動源を用いることなく給液ができるので、装置が安価となるうえに電力を消費しないのでランニングコストを削減できることとなる。

次に、本発明の好ましい実施の形態を図１に基いて詳細に説明する。
１は発泡スチロール樹脂により成形された略樋状の栽培ベッドであり、この栽培ベッド１の内底面には中央の堰２により区画された一側の余剰培養液受溝４と他側の余剰水受溝３とよりなる液溜部が設けられており、これらの栽培ベッド１の内面は全面的に防水シート１０で被覆されていて、この防水シート１０により発泡スチロ−ルの細隙より水や養液類が滲出するのを防止している。

また、前記した一側の余剰培養液受溝４と他側の余剰水受溝３との各溝口は、栽培ベッド１の両側内壁から堰２の中間の段部に向け下り傾斜状に配置された通液性材よりなる根床板５により塞がれていて、栽培ベッド１の内の上部はこれに充填したロックウール細粒綿などの培地６とされている。なお、前記した根床板５、５は網目状の通気性と通液性を有するもので、上方から流下してくる余剰水や余剰培養液を滞留させることなく余剰水受溝３や余剰培養液受溝４に流出させて余剰水受溝３や余剰培養液受溝４の空気が果菜類の根に十分供給できるように通液性と通気性を有するものとしている。

なお、前記したように根床板５は栽培ベッド１の両側内壁に形成された段部とそれより低い底部中央の堰２の両側の段部に各両端が係止されて中央に向けて傾斜されており、また、堰２の上面には温度調整用配管を敷設するための受け溝２ａが形成されている。なお、温度調整用配管は栽培ベッド１内の温度が果菜類の生育条件から外れないよう温水や冷水を流通させるものである。このようにすることによりどのような地域でも果菜類の栽培を可能とすることができる。

７は防水シート１０が被覆されている栽培ベッド１の内面から根床板５、５の上面にわたって被覆してある通気性と通液性を有する防根シート７で、この防根シート７は根が塊状に張ることがないようにするためのものであり、栽培ベッド１の内部のうち防根シート７が被覆されている部分が主床部とされてこれにロックウール細粒綿などの培地６が充填される。

９は栽培ベッド１の上方の一側に配置される培養液供給管で、この培養液供給管９の管口は下向きとされてその鉛直線上に栽培ベッド１の一側の余剰培養液受溝４が位置するようになっており、一方、８は栽培ベッド１の上方の他側に配置される潅水管で、この潅水管８の管口も下向きとされてその鉛直線上に前記した他側の余剰水受溝３が位置するようになっている。このように栽培ベッド１の上方の一側に培養液供給管９を配置する一方、他側に潅水管８を配置しておくと、両管から供給される培養液や水は培地６のロックウール細粒綿の毛細管現象により培地全体に拡散浸透してゆくこととなるが、培地６内が十分湿潤されると水や培養液は拡散浸透せずに重力に従って沈降するので、培地６を通じて流下した余剰水の大部分は潅水管８の鉛直線上に位置する余剰水受溝３内に回収される一方、培地６を通じて流下した余剰培養液の大部分は養液管９の鉛直線上に位置する余剰培養液受溝４内に回収されることとなり、余剰水と余剰培養液との混ざり合いを抑えることができる。

１１はポンプと余剰水受溝３、貯留槽等で構成される余剰水再利用手段であって、この余剰水再利用手段１１は潅水管８に水道水を供給したり、余剰水受溝３に回収された余剰水や、この余剰水の過剰分を貯留した図示しない貯留槽の水を吸い上げて潅水管８に還流し、培地に再供給する閉鎖循環型のものである。

１２はポンプと余剰培養液受溝４、貯留槽等で構成される余剰培養液再利用手段で、この余剰培養液再利用手段１２は培養液供給管９に培養液を供給したり、余剰培養液受溝４に回収された余剰培養液や、この余剰培養液の過剰分を貯留した図示しない貯留槽の培養液を吸い上げて培養液供給管９に還流し、培地に再供給する閉鎖循環型のものである。

１５、１５は余剰培養液受溝４内や余剰水受溝３内に残留する余剰培養液や余剰水を培地６に再供給する給液手段であって、この給液手段１５、１５として実施例では毛細管現象を有する給液シートとしており、この給液シートは余剰培養液受溝４内の余剰培養液と余剰水受溝３内の余剰水に浸漬されるものとしている。

このように構成されたものは、栽培ベッド１内に充填した培地６に、例えば、トマトを植え付けておき、予め設定されたプログラムに従い栽培ベッドの上方の一側に前記した内底部一側の余剰培養液受溝４に管口が向けられた培養液供給管９より培養液を培地６に供給するとともに、栽培ベッド１の上方の他側に前記した内底部一側の余剰水受溝３に管口が向けられた潅水管８より培地６に潅水すると、培養液と水はトマトが植え付けられている培地６内を毛細管現象により拡散して培地６を湿潤させてゆく。この毛細管現象による拡散により水と培養液が根に充分供給されることとなる。

このようにして供給された水と培養液が培地６を充分湿潤された後に供給される余剰水と培養液は重力に従って真下に流下し、余剰水は防根シート５を透過して根床板２に達し、網目状の根床板５から染み出して潅水管８の鉛直線上にある余剰水受溝３内に流下して回収されることとなる。このようにして回収された余剰水は貯留槽等に貯留されて次に潅水を行なう際、余剰水再利用手段１１により再び潅水管８から培地６に再供給されることとなる。一方、余剰培養液は防根シート５を透過して根床板５に達し、網目状の根床板５から染み出して培養液供給管９の鉛直線上にある余剰培養液受溝４内に流下して回収されることとなる。そして、貯留槽に貯留された余剰培養液は余剰培養液再利用手段１２により再び培養液供給管９から培地６に再供給されることとなる。また余剰培養液受溝４内と余剰水受溝３内に残留する余剰培養液と余剰水は余剰培養液中と余剰水中に浸漬されている毛細管現象を有する給液シートよりなる給液手段１５、１５により吸い上げられて培地６に再供給されることとなる。

なお、果菜類の根は根床板５が傾斜されているので、ストレスを受けることなく根床板２上を伸長することとなり、しかも、根床板５が傾斜されていることにより余剰培養液や余剰水が隅に残留することなく速やかに流出してゆくので、余剰培養液や余剰水により果菜類の根が伸長を抑制されることがない。

なお、前記好ましい実施の形態では給液手段１５を毛細管現象を有する給液シートとしているが、給液手段１５をポンプとして余剰培養液受溝４内と余剰水受溝３内の余剰培養液と余剰水を吸い上げて施与するものとしてもよいことは勿論である。また、前記好ましい実施の形態では余剰培養液再利用手段１２は循環型としているが、余剰培養液受溝４内に貯留された余剰培養液を給液シートやポンプのような給液手段１５により吸い上げて培地６に再供給する非循環型のものとしてもよいことは勿論である。さらに、前記好ましい実施の形態では余剰水再利用手段１１は循環型としているが、余剰水受溝３内に貯留された余剰水を給液シートやポンプのような給液手段１５により吸い上げて培地６に再供給する非循環型のものとしてもよいことは勿論である。

本発明の実施形態を示す横断断面図である。

符号の説明

１栽培ベッド
２堰
３余剰水受溝
４余剰培養液受溝
５根床板
６培地
８潅水管
９培養液供給管
11 余剰水再利用手段
15 余剰培養液再利用手段

Claims

内底部に液溜部が形成された栽培ベッド内に培地を充填してこれに植付けられた果菜類を栽培ベッドの上方からの培養液供給と灌水とにより栽培するようにした果菜類の養液栽培方法において、前記した液溜部が一側の余剰培養液受溝と他側の余剰水受溝とに区画されたものとして、培地に対する培養液供給は栽培ベッドの一側上方から一側の余剰培養液受溝に向けて行う一方、灌水を栽培ベッドの他側上方から他側の余剰水受溝に向けて行って、培地を通じ流下した余剰培養液は一側の余剰培養液受溝に回収されて培地に再供給され、一方、培地を通じて流下した余剰水は他側の余剰水受溝に回収されて培地に再供給されることを特徴とする果菜類の養液栽培方法。
内底部がその中間に設けられた堰によって一側の余剰培養液受溝と他側の余剰水受溝とに区画されている栽培ベッドの上方に、前記した一側の余剰培養液受溝に管口が向けられた培養液供給管と、他側の余剰水受溝に管口が向けられた灌水管とを設けるとともに、前記した余剰培養液受溝に回収された余剰培養液を培地に再供給する余剰培養液再利用手段と、余剰水受溝に回収された余剰水を培地に再供給する余剰水再利用手段とを設けたことを特徴とする果菜類の養液栽培装置。
一側の余剰培養液受溝と他側の余剰水受溝との各溝口が、ベッドの両内壁から堰の中間に向け下り傾斜状に配置された通液性材よりなる根床板により塞がれている請求項２に記載の果菜類の養液栽培装置。
給液手段が、毛細管現象を有する給液シートである請求項２または３に記載の果菜類の養液栽培装置。