JP5603669B2 - 植物栽培用温度制御方法、植物栽培用温度制御装置、植物栽培用ユニット、及び、植物栽培用プラント - Google Patents

Description

本発明は、温室栽培などにおいて、植物に対して、局所的に、かつ、効果的に温度制御を行うことによって、省エネや地球温暖化防止対策を図ることができ、かつ、作業性や使い勝手などに優れた植物栽培用温度制御方法、植物栽培用温度制御装置、植物栽培用ユニット、及び、植物栽培用プラントに関する。

トマト、キュウリ、ほうれん草などの生鮮野菜は、消費者のニーズに応じて年間栽培されており、スーパーなどの売り場に供給されている。すなわち、冬場や高冷地などでは、ガラスやビニール製の温室内に暖房装置を設置し、植物の生育に必要な熱を供給することによって、野菜などの周年栽培が行われている。

上記暖房装置として、通常、Ａ重油を燃料とする温風型加温機が用いられているが、他に、温水を循環させる管、電気式ヒータ又は発熱ランプなどを用いた装置が使用されている。
また、暖房装置の構成や暖房方法によっては、暖房コスト（たとえば、Ａ重油やＬＰＧなどの燃料費、あるいは、電気代）などを削減することができることから、様々な技術が提案されている。

本発明に関連する技術として、たとえば、特許文献１には、温度制御室の構造体や土壌に沿って配置された弾力的な配管を有し、該配管は、管壁を加熱する高温熱媒体を管路内に収容し、該管壁と室内環境との熱交換作用により温度制御室の室内雰囲気温度や土壌温度を制御する熱媒体循環配管を形成することを特徴とする環境制御装置の技術が開示されている。

また、特許文献２、及び、特許文献３には、平面状の袋に千鳥状の流路を形成し、該袋の上方から下方に温水を流すことにより、温室を加温する方法などの技術が開示されている。

また、特許文献４には、液体を収容した液槽に配設された弾力的な配管を有し、該配管は、管壁を調温する熱媒体流体を管路内に収容し、該管壁と液体との熱交換作用により液体の温度を制御する熱媒体循環配管を形成することを特徴とする環境制御装置の技術が開示されている。

また、特許文献５には、縦長の水耕栽培床を設置し、該栽培床下の長手方向に、その一端側にホースの両端開口部を突出させて、他端側でＵ字状に屈曲させた複数本のホースを敷設するとともに、栽培床ごとに各ホースの開口部をヘッダーに接続し、温水源からの温水を、ヘッダーを介して各ホース内を循環させ、温水源に戻すことを特徴とする水耕栽培用温室の技術が開示されている。

また、特許文献６には、植物栽培用の植物支持体を充填可能な栽培容器と、栽培容器を地面より高い位置で昇降可能に保持する吊下保持手段とを備え、栽培容器を吊り下げた状態で昇降させ、さらに、水平方向に移動させることができる栽培装置の技術が開示されている。

また、特許文献７には、苗床容器を支持する支持台を、車輪を介することにより、水平方向に移動可能に固定台に取り付けた超促成栽培システムの技術が開示されている。

また、特許文献８には、温室内に間隔をおいた複数列の栽培槽を吊り下げ索にて吊り下げ支持し、栽培槽に培地を充填して植物を栽培する植物栽培装置において、温室内に栽培槽列に平行に駆動軸を配置し、この駆動軸に栽培槽を上、下動させる吊り下げ索を巻きつけたことを特徴とする植物栽培装置の技術が開示されている。

さらに、非特許文献１には、トマトを用い、低温で障害が発生しやすい花房および茎頂生長点付近のみを局所的に加温し、全体の管理温度を低く保つことで、消費燃料を削減することを目的とする研究が開示されている。

また、非特許文献２には、夏季高温の克服と、冬季の効率的な暖房による周年安定生産に向けた取組みとして、局所加温の研究が開示されている。

特開平９−２６６７３０号公報 特開昭５６−２５６８７号公報 特開昭５６−２５６８８号公報 特開２０００−８３４８９号公報 実開平１−７４７４６号公報 特開２０００−１４２５０号公報 特開２００８−１１３６１３号公報 特開２００４−２７５１７８号公報

園芸学研究ｖｏｌ．７別冊２（２００８年発行）の２４５ページに記載の「冬季のトマト栽培における花房−生長点局所加温の効果」 農業および園芸の第８３巻第３号（２００８年発行）に記載の「日本型トマト多収生産に向けた研究開発のマイルストーン〔３〕」

しかしながら、特許文献１の技術は、温度制御室の構造体や土壌に沿って弾力的な配管（管路集合体などを含む。）を配置した構成としてあり、たとえば、トマトなどの植物に対して、局所的に、かつ、効果的に温度制御を行うことができないといった問題があった。
一般的に、土壌などに対し水平方向に加温用の配管を配置することは、イチゴや苗などの小さな植物や葉菜類など、あるいは、草丈の低い植物にとっては有効である。ただし、トマト、キュウリ及びピーマンなどの地上から１ｍ以上の草丈に生長させる、地這いではなく立ち性で栽培する植物にとっては、熱が植物の必要な個所（後述する植物の特定の部分）に届かないために、特許文献１の技術では、効果的に植物を加温することができない。

すなわち、植物栽培用温度制御方法、植物栽培用温度制御装置、植物栽培用ユニット、及び、植物栽培用プラントにおいては、暖房コストを削減すること（省エネを図ること）ができ、たとえば、原油の高騰にともない、燃料費（たとえば、Ａ重油やＬＰＧ）などの高騰が栽培農家の収益を圧迫するといった事態を回避することのできる実用的な技術が要望されている。
また、地球温暖化防止対策を積極的に行うことは、極めて重要であり、二酸化炭素を極力排出しない、エネルギー効率に優れた暖房技術が要望されている。
さらに、夏場の高温期に高温障害を起こす植物栽培においては、安価な冷房技術を提供することも要望されている。

また、特許文献２、及び、特許文献３の技術は、地下水を有効的に利用する際、大きな放熱面積を得ることができるものの、千鳥状の流路を形成した平面状の袋の構造が複雑であり、実用性などを改善する必要があった。

また、特許文献４〜８の技術は、上記特許文献１の技術とほぼ同様に、トマトなどの植物に対して、局所的に、かつ、効果的に温度制御を行うことができないといった問題があった。

さらに、非特許文献１、及び、非特許文献２の研究は、トマトを用い、低温で障害が発生しやすい花房および茎頂生長点付近のみを局所的に加温し、全体の管理温度を低く保つことで、消費燃料を削減することを目的としている。
ただし、植物に対する局所的加温技術として、たとえば、作業性や使い勝手などを向上させることによって、現実的に使用することのできる技術を確立する必要があった。

本発明は、以上のような問題などを解決するために提案されたものであり、温室栽培などにおいて、植物に対して、局所的に、かつ、効果的に温度制御を行うことによって、省エネや地球温暖化防止対策を図ることができ、かつ、作業性や使い勝手などに優れた植物栽培用温度制御方法、植物栽培用温度制御装置、植物栽培用ユニット、及び、植物栽培用プラントの提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の植物栽培用温度制御方法は、植物の近傍であって、垂直方向の所定範囲内に、複数の管を配設し、複数の管に加温用流体又は冷却用流体を流す方法としてある。

また、本発明の植物栽培用温度制御装置は、植物の近傍であって、垂直方向の所定範囲内に配設され、加温用流体又は冷却用流体の流れる複数の管と、複数の管に、加温用流体又は冷却用流体を供給する流体供給手段と、複数の管を取り付けるための取付け手段とを備えた構成としてある。

また、本発明の植物栽培用ユニットは、一又は二以上の吊り下げ式又は載置式の栽培用ベッドと、上記の植物栽培用温度制御装置とを備えた構成としてある。

また、本発明の植物栽培用プラントは、一又は二以上の吊り下げ式又は載置式の栽培用ベッドと、上記の植物栽培用温度制御装置と、栽培用ベッドを収容する建物とを備えた構成としてある。

本発明の植物栽培用温度制御方法、植物栽培用温度制御装置、植物栽培用ユニット、及び、植物栽培用プラントによれば、温室栽培などにおいて、植物に対して、局所的に、かつ、効果的に温度制御を行うことによって、省エネや地球温暖化防止対策を図ることができ、かつ、作業性や使い勝手などを向上させることができる。

図１は、本発明の一実施形態にかかる植物栽培用温度制御装置の要部の概略図であり、（ａ）は正面図を示しており、（ｂ）は側面図を示している。 図２は、本発明の一実施形態にかかる植物栽培用温度制御装置の、第一応用例を説明するための要部の概略図を示している。 図３は、本発明の一実施形態にかかる植物栽培用温度制御装置の、第二応用例を説明するための要部の概略図を示している。 図４は、本発明の一実施形態にかかる植物栽培用ユニットの要部の概略斜視図を示している。 図５は、本発明の一実施形態にかかる植物栽培用ユニットの、支柱を説明するための要部の概略斜視図であり、（ａ）は垂直状態の拡大図を示しており、（ｂ）は傾斜状態の拡大図を示している。 図６は、本発明の一実施形態にかかる植物栽培用プラントの要部の概略図を示している。 図７は、本発明の一実施形態にかかる植物栽培用プラントの、昼間における要部の概略図を示している。 図８は、本発明の実施例１及び比較例１における主幹の生育を説明する表及びグラフであり、（ａ）は主幹の長さの表１を示しており、（ｂ）は主幹の長さのグラフ１を示している。 図９は、本発明の実施例１及び比較例１における主幹の伸長率を説明する表及びグラフであり、（ａ）は主幹の伸長率の表２を示しており、（ｂ）は主幹の伸長率のグラフ２を示している。 図１０は、本発明の実施例１及び比較例１における節数の増加を説明する表及びグラフであり、（ａ）は節数の増加の表３を示しており、（ｂ）は節数の増加のグラフ３を示している。 図１１は、本発明の実施例１及び比較例１における粘着テープに付着した虫数を説明する表４を示している。 図１２は、本発明の実施例１及び比較例１における灰色カビ病の葉数を説明する表であり、（ａ）は生物農薬を使用しない際の灰色カビ病の葉数の表５を示しており、（ｂ）は生物農薬を使用した際の灰色カビ病の葉数の表６を示している。

［植物栽培用温度制御装置の実施形態］
図１は、本発明の一実施形態にかかる植物栽培用温度制御装置の要部の概略図であり、（ａ）は正面図を示しており、（ｂ）は側面図を示している。
図１において、本実施形態の植物栽培用温度制御装置１は、複数のホース２、流体供給手段３、取付け手段４、及び、制御手段５などを備えた構成としてある。この植物栽培用温度制御装置１は、流体供給手段３からホース２に温水が供給されることによって、トマト１０を加温する。

（トマト）
トマト１０は、たとえば、温室内で水耕栽培されており、ベッド（図示せず）から１ｍ以上の草丈に生長する。このため、トマト１０の先端部側は、ベッドとほぼ平行に張られた樹脂製の紐７２１に掛けられ、トマト１０は、紐７２１に沿って生長する。このトマト１０は、下から４段目のホース２の高さ位置まで生長しており、さらに、この数倍の大きさまで生長する。なお、複数のホース２は、下から上に向かって順に、１段目、２段目…と呼称する。
また、図１においては、２本の紐７２１が、垂直方向に所定の間隔をあけて張られているが、トマト１０の生長に応じて、さらに、数本の紐７２１が上方に張られる。
なお、図１においては、理解しやすいように、一本のトマト１０を図示してあるが、通常、複数本のトマト１０が、数十ｃｍの間隔をあけて栽培される。また、トマト１０の栽培方式（たとえば、水耕栽培方式など）は、特に限定されるものではない。さらに、図示してないが、トマト１０は、ほぼ真上方向に生育させてもよい。

（ホース）
ホース２は、トマト１０の近傍であって、垂直方向の所定範囲（図１（ｂ）に示す２本の二点鎖線の間の範囲）内に、水平方向に配設されており、加温用流体としての温水が流れる。
ここで、トマト１０の近傍とは、根、茎、葉などを含むトマト１０全て（なお、養液栽培においては、養液中の根の部分などは、含まない。）の近傍である。また、近傍とは、上方から見て、ホース２からトマト１０までの距離が、約１ｍ以内の領域をいい、通常、数十ｃｍ以内の領域である。なお、この領域には、たとえば、ホース２がトマト１０の葉と接触する位置や、あるいは、葉と葉の間にホース２が位置する場合も含まれる。そして、上記の垂直方向の所定範囲とは、上記領域を垂直方向に拡大した三次元的空間である。
また、上記の垂直方向は、ほぼ垂直方向であってもよく、さらに、上記の水平方向は、ほぼ水平方向であってもよい。

すなわち、本実施形態では、ほぼ水平方向に延びる６本のホース２が、トマト１０の近傍に、ほぼ垂直方向に並設されている。
このようにすると、ホース２からの輻射熱、及び、トマト１０の近傍における熱対流により、トマト１０に対して、局所的に、かつ、効果的に温度制御を行うことができる。これにより、たとえば、温室栽培においては、温室全体を加温する場合と比べると、大幅な省エネや地球温暖化防止対策（二酸化炭素の排出量の削減など）を図ることができる。
なお、各ホース２は、ほぼ直線状としてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、図示してないが、上下方向に蛇行していたり（波形状であったり）、あるいは、トマト１０の周囲に螺旋状に設けられていてもよい。

また、好ましくは、上述したトマト１０の近傍が、トマト１０の特定の部分（花芽１１及び／又は成長点１２）の近傍（通常、数十ｃｍ以内の領域）であるとよい。
一般的に、上記の特定の部分とは、植物の成長や収穫物の数量・品質に影響を及ぼす部分をいい、トマト、キュウリ、ナス、ピーマン及びシシトウなどにおいては、花芽（花房）及び／又は成長点（茎頂成長点）である。このようにすると、収穫物（果実１３）の数量や品質を向上させつつ（あるいは、維持しつつ）、省エネなどを図ることができる。

なお、本実施形態では、上述したように、６本のホース２が、トマト１０の近傍に、ほぼ垂直方向に並設されているが、これに限定されるものではない。たとえば、図示してないが、栽培される植物が、ナス、シシトウやピーマンなどのように、生育過程でＹの字（あるいは、二股）に枝分かれする場合、複数のホース２は、枝分かれの形状に対応するように配設されてもよい。また、栽培される植物が、ニラやホウレンソウなどのように、草丈が低い場合、複数のホース２は、植物の上方を覆うようにほぼ水平方向に並設されてもよい。
これらの場合であっても、複数のホース２が、花芽（花房）及び／又は成長点（茎頂成長点）の近傍に配設されることにより、収穫物の数量や品質を向上させつつ（あるいは、維持しつつ）、省エネなどを図ることができる。
さらに、土耕栽培においては、図示してないが、一部のホース２を土壌上あるいは土壌中に敷設してもよく、また、養液栽培においては、図１（ｂ）の破線で示すホース２のように、根付近や茎の下部付近に敷設してもよい。これにより、植物の上部域と同時に根域も積極的に加温し、植物の成長を促進することも可能である。

本実施形態では、管として６本のホース２を用い、ホース２どうしがジョイント２１及び連結ホース２０を介して接続される。また、ホース２や連結ホース２０は、通常、ビニールホースなどの軽く、かつ、柔軟性に優れた市販のホースが用いられる。さらに、ジョイント２１は、容易に着脱可能なワンタッチ方式のジョイント（クイックジョイントとも呼ばれる。）が用いられる。
このようにすると、後述するように、トマト１０の生長に応じて、温水を流すホース２を自在に選択することができるので、さらに省エネなどを図ることができる。また、たとえば、果実１３を採る際、手を管（金属製の管）にぶつけて痛めるといった不具合を防でき、作業の安全性を向上させることができる。また、設置作業、撤去作業、設置場所の移動作業などを容易に、かつ、安全に行うことができる。さらに、市販されている部材を用いることにより、製造原価のコストダウンを図ることができ、また、容易に入手することができる。

なお、管としてホース２を用いているが、これに限定されるものではない。たとえば、図示してないが、工場栽培などにおいては、塩化ビニールや金属製のパイプ（これらのパイプは、果実１３を採る際、昇降手段により昇降される。）などを用いてもよい。
また、本実施形態では、両端にジョイント２１の取り付けられた連結ホース２０を使用しているが、ホース２の両端にはジョイント２１が取り付けられているので、連結ホース２０を使用せず、ホース２どうしを、ジョイント２１を介して接続してもよい。

さらに、複数のホース２は、一本のホース２を蛇行させるようにして、設置した場合をも含むものとする。すなわち、本実施形態では、６本のホース２及び５本の連結ホース２０を用いているが、この代わりに、一本のホースを５回蛇行させるようにして（かかる場合も、垂直方向の所定範囲内に、６本のホース２が設けられているものとする。）設置してもよい。これにより、部品点数を削減でき、製造原価のコストダウンを図ることができる。
また、ホース２の内径、間隔や本数などは、特に限定されるものではない。したがって、たとえば、トマト１０の状態に応じて、ホース２の内径、間隔や本数などを自在に設定することにより、温度制御の能力や温度制御を行う範囲などを容易に変更することができる。

また、ホース２どうしは、上述したように、ジョイント２１及び連結ホース２０や、ジョイント２１を介して接続されるが、これに限定されるものではない。
たとえば、一本のホース２を蛇行させるようにして、複数のホース２を設置する場合においては、ホース２の折り返し部（半円状の部分）の折れ曲がりを防止する補強部材を用いてもよい。この補強部材として、たとえば、図示してないが、折り返し部が収まるＵ字状の部材や、折り返し部を三点で支持するほぼＴ字状の部材などを用いることができる。この補強部材を使用すると、わざわざホースを切断することなく１本のホースを折り返すことによって、複数のホースを配設することができる。これにより、作業的にも経費的にも効率化が図れる。
また、たとえば、６本のホース（長さＬのホース）２を、２本のホース（長さＬのホース）２、及び、三回蛇行させた１本のホース（長さ４Ｌのホース）２で構成する場合、二つのジョイント２１と三つの補強部材を用いてもよい。

（取付け手段）
取付け手段４は、ホース２を吊るすためのネット４１、及び、ネット４１を掛けるためのネット用パイプ４１１などを有しており、複数のホース２を取り付けるためのものである。網目状体としてのネット４１は、通常、球技用のネットのように、数ｃｍ間隔で編まれた樹脂製の紐からなるネットが用いられる。また、ネット用パイプ４１１は、通常、金属製のパイプなどが用いられる。このネット用パイプ４１１は、たとえば、地面に立設された枠に係止されたり、温室のフレームに取り付けられるが、特に限定されるものではない。
このようにすると、複数のホース２を容易に取り付けることができ、また、トマト１０の生育に応じて、ホース２の高さを容易に変更することができる。さらに、図示してないが、ネット４１にＳ字フックを掛けることによっても、ホース２の高さ位置を容易に変更することができる。また、ネット用パイプ４１１を枠に係止する構成とすることにより、移設などを容易に行うことができる。すなわち、本実施形態のネット４１によって、使い勝手などを向上させることができる。

なお、ネット４１の代わりに、紐状体（図示せず）を用いてもよい。たとえば、紐状体は、一端がネット用パイプ４１１に結び付けられ、他端がホース２に結び付けられる。このようにしても、ホース２を取り付けることができる。なお、この紐状体としては、通常、樹脂製の紐が用いられる。

ここで、好ましくは、ホース２の近傍に、虫（図示せず）を採取するための粘着テープ４２を設けるとよい。このようにすると、局所的に暖房されるホース２の周囲に、温室内の害虫が集まり、集まった害虫を、粘着テープ４２によって一網打尽に補殺することができる。
また、本実施形態では、たとえば、５段目と６段目のホース２の間において、粘着テープ４２がネット４１に貼り付けられている。このようにすると、粘着テープ４２を容易に取り付けることができ、また、容易に取り外すことができる。

（流体供給手段）
流体供給手段３は、通常、自然冷媒ヒートポンプ給湯機などが用いられ、複数のホース２に、加温用流体を供給する。加温用流体は、通常、温水（たとえば、３０℃〜９５℃）である。ただし、これに限定されるものではなく、たとえば、地熱を利用した蒸気でもよい。
また、夏季においては、ホース２に冷却用流体を流してもよい。冷却用流体は、通常、冷水（たとえば、５℃〜２０℃）である。この冷水は、地下水や、ヒートポンプにより冷却された水などである。これにより、夏季における生鮮野菜などの安定供給に寄与することができ、国内での食糧自給率の向上にも貢献することができる。
なお、流体供給手段３は、ヒートポンプ給湯機及び温水を蓄える蓄熱槽を有する構成としてもよい。このようにすると、ヒートポンプ給湯機が、日中の暖かい外気から効率よく温水を得ることができ、蓄熱槽がその温水を蓄え、夜間に使用することができる。

また、流体供給手段３は、吐出口に供給用ホース３１が接続されており、供給用ホース３１の先端には、ジョイント２１が取り付けられている。この供給用ホース３１は、４段目のホース２と接続されている。さらに、流体供給手段３は、吸込口に排出用ホース３２が接続されており、排出用ホース３２の先端には、ジョイント２１が取り付けられている。この排出用ホース３２は、１段目のホース２と接続されている。
このようにすると、トマト１０の生長に応じて、上述した花芽１１や成長点１２を局所的に加温することができ、さらに効果的に省エネなどを図ることができる。

なお、本実施形態では、温水を上方から下方に流しているが、これに限定されるものではなく、たとえば、温水を下方から上方に流す構成としてもよい。
また、流体供給手段３は、自然冷媒ヒートポンプ給湯機に限定されるものではなく、たとえば、Ａ重油やＬＰＧなどを燃料とする給湯機でもよい。また、温泉、地下水、湧水などを利用できる場合には、これらを直接的に供給してもよい。
さらに、本実施形態では、供給用ホース３１と排出用ホース３２とを、ホース２の左側に設置する構成としてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、供給用ホース３１を、ホース２の左側に設置し、排出用ホース３２を、ホース２の右側に設置する構成としてもよい。

（制御手段）
植物栽培用温度制御装置１は、温度センサ５１及び制御手段５を有しているとよい。
温度センサ５１は、ネット４１（あるいは、紐７２１）に取り付けられ、トマト１０の近傍の温度を測定し、測定信号を制御手段５に出力する。また、制御手段５は、温度センサ５１や流体供給手段３と接続され、温度センサ５１からの測定信号にもとづいて、後述するように流体供給手段３を制御する。このようにすると、外気温度の変化に応じて、自動的に温度制御を行うことができる。
なお、流体供給手段３は、後述するように、温水の温度を所定の温度とし、ＯＮ（供給）−ＯＦＦ（停止）制御する構成としてあるが、制御方式はこれに限定されるものではなく、たとえば、温水の温度や流量などを制御してもよい。

ここで、好ましくは、温度センサ５１が、つや消しの黒色塗装された金属板、この金属板の裏面に取り付けられた温度測定部、及び、この温度測定部を覆うように金属板の裏面に取り付けられた断熱部材を有する温度センサ（黒色板温度センサとも呼ばれる。）であるとよい。本実施形態の黒色板温度センサは、たとえば、黒色銅板として縦×横が２００ｍｍ×２００ｍｍ、厚さが０．３ｍｍの正方形状の黒色銅板を用い、温度測定部として測温抵抗体を用い、断熱部材として発泡スチロール製の正方形状の板を用いている。
この黒色温度センサは、トマト１０の暖めたい部位とほぼ同じ位置に、複数のホース２と対向するように設置され、ホース２からの輻射熱及び熱対流によるトマト１０の暖めたい部位の温度を、精度よく測定することができる。すなわち、黒色温度センサは、ホース２からの輻射熱による被加熱物の温度上昇を反映することから、後述するように、トマト１０が受ける実質的な加熱を精度よく測定することができる。

次に、上記構成の植物栽培用温度制御装置１の動作などについて説明する。
まず、トマト１０が生長し、花芽１１や成長点１２が、１段目〜２段目のホース２の高さになると、供給用ホース３１が２段目のホース２と接続され、排出用ホース３２が１段目のホース２と接続される。また、温度センサ５１は、１段目と２段目のホース２のほぼ中間の高さに取り付けられる。さらに、制御手段５は、あらかじめ設定温度（たとえば、１５℃）が入力されている。

植物栽培用温度制御装置１は、温度センサ５１が温度を測定しており、制御手段５が入力した測定信号が、たとえば、１５℃になると、制御手段５は、ＯＮ信号を流体供給手段３に出力する。
ＯＮ信号を入力した流体供給手段３は、温水（たとえば、５０℃）を供給用ホース３１に供給する。この流量は、通常、毎分数百ｃｃ（たとえば、２００ｃｃ）である。２段目のホース２に供給された温水は、ホース２内を流れ、連結ホース２０を経由して、１段目のホース２内を流れ、排出用ホース３２を経由して流体供給手段３に戻る。戻ってきた温水の温度は、熱を輻射することなどによって、低くなっている（たとえば、２５℃）。
なお、上記流量は、ホース２の長さや内径などに応じて設定され、毎分数百ｃｃに限定されるものではない。

１段目及び２段目のホース２は、上述したように、トマト１０の近傍に、水平方向に延びた状態で、垂直方向に並設されている。これらのホース２は、輻射熱、及び、トマト１０の近傍における熱対流によって、トマト１０の花芽１１や成長点１２を局所的に、かつ、効果的に加温することができる。
また、上記加温によって、制御手段５が、温度センサ５１から測定信号（たとえば、１７℃の測定信号）を入力すると、制御手段５は、ＯＦＦ信号を流体供給手段３に出力する。そして、流体供給手段３は、温水の供給を停止する。このようなＯＮ−ＯＦＦ制御によって、トマト１０は、局所的に、かつ、効果的に加温される。

次に、トマト１０がさらに生長し、花芽１１や成長点１２が、１段目〜４段目のホース２の高さになると、供給用ホース３１が４段目のホース２と接続され、２段目のホース２と３段目のホース２とが、連結ホース２０などによって接続される。なお、排出用ホース３２は、１段目のホース２と接続されている。また、温度センサ５１は、３段目と４段目のホース２のほぼ中間の高さに取り付けられる。なお、制御手段５は、あらかじめ設定温度（たとえば、１５℃）が入力されている。

植物栽培用温度制御装置１は、温度センサ５１が温度を測定しており、制御手段５が入力した測定信号が、たとえば、１５℃になると、制御手段５は、ＯＮ信号を流体供給手段３に出力する。
ＯＮ信号を入力した流体供給手段３は、温水（たとえば、５０℃）を供給用ホース３１に供給する。この流量は、通常、毎分数百ｃｃ（たとえば、４００ｃｃ）である。４段目のホース２に供給された温水は、ホース２内を流れ、連結ホース２０を経由して、３段目のホース２内を流れ、同様にして、２段目及び１段目のホース２を流れ、排出用ホース３２を経由して流体供給手段３に戻る。戻ってきた温水の温度は、熱を輻射することなどによって、低くなっている（たとえば、２５℃）。

１段目〜４段目のホース２は、上述したように、トマト１０の近傍に、水平方向に延びた状態で、垂直方向に並設されている。これらのホース２は、輻射熱、及び、トマト１０の近傍における熱対流によって、トマト１０の花芽１１や成長点１２を局所的に、かつ、効果的に加温することができる。

また、トマト１０がさらに生長し、花芽１１や成長点１２が、１段目〜６段目のホース２の高さになると、供給用ホース３１が６段目のホース２と接続され、４段目のホース２と５段目のホース２とが、連結ホース２０などによって接続される。なお、排出用ホース３２は、１段目のホース２と接続されている。また、温度センサ５１は、５段目と６段目のホース２のほぼ中間の高さに取り付けられる。なお、制御手段５は、あらかじめ設定温度（たとえば、１５℃）が入力されている。

植物栽培用温度制御装置１は、温度センサ５１が温度を測定しており、制御手段５が入力した測定信号が、たとえば、１５℃になると、制御手段５は、ＯＮ信号を流体供給手段３に出力する。
ＯＮ信号を入力した流体供給手段３は、温水（たとえば、５０℃）を供給用ホース３１に供給する。この流量は、通常、毎分数百ｃｃ（たとえば、６００ｃｃ）である。６段目のホース２に供給された温水は、ホース２内を流れ、連結ホース２０を経由して、５段目のホース２内を流れ、同様にして、４段目、３段目、２段目及び１段目のホース２を流れ、排出用ホース３２を経由して流体供給手段３に戻る。戻ってきた温水の温度は、熱を輻射することなどによって、低くなっている（たとえば、２５℃）。

１段目〜６段目のホース２は、上述したように、トマト１０の近傍に、水平方向に延びた状態で、垂直方向に並設されている。これらのホース２は、輻射熱、及び、トマト１０の近傍における熱対流によって、トマト１０の花芽１１や成長点１２を局所的に、かつ、効果的に加温することができる。

このように、植物栽培用温度制御装置１は、トマト１０が生長する場合であっても、トマト１０の花芽１１や成長点１２を効果的に加温しているので、温室内全体を加温する場合と比べると、大幅な省エネなどを図ることができる。また、温室内全体を加温する場合とほぼ同様に、トマト１０は、生長し、果実１３を収穫することができる。

以上説明したように、本実施形態の植物栽培用温度制御装置１によれば、ホース２からの輻射熱、及び、トマト１０の近傍における熱対流により、トマト１０に対して、局所的に、かつ、効果的に温度制御を行うことができる。これにより、たとえば、温室栽培においては、温室全体を加温する場合と比べると、大幅な省エネや地球温暖化防止対策（二酸化炭素の排出量の削減など）を図ることができる。
また、ホース２、連結ホース２０、ジョイント２１、及び、ネット４１などを用いることにより、作業の安全性、作業性、及び、使い勝手などを大幅に向上させることができる。
また、本実施形態は、様々な応用例を有している。
次に、本実施形態の応用例について、図面を参照して説明する。

＜植物栽培用温度制御装置の第一応用例＞
図２は、本発明の一実施形態にかかる植物栽培用温度制御装置の、第一応用例を説明するための要部の概略図を示している。
図２において、本応用例の植物栽培用温度制御装置１ａは、上述した植物栽培用温度制御装置１と比べると、流路を変更するための供給用ホース３１や連結ホース２０などの代わりに、弁６１〜６７などを設け、複数のホース２に直列的及び／又は並列的に温水を流せる構成とした点などが相違する。また、弁６１〜６７は、手動弁としてあるが、遠隔操作可能な電磁弁でもよい。なお、本応用例の他の構成は、植物栽培用温度制御装置１とほぼ同様としてある。
したがって、図２において、図１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

植物栽培用温度制御装置１ａは、流体供給手段３の吐出口が、２段目、４段目及び６段目のホース２と並列に接続されている。また、吐出口と、２段目、４段目及び６段目のホース２との間には、弁６１、弁６３及び弁６５が設けられている。また、流体供給手段３の吸込口が、１段目、３段目及び５段目のホース２と並列に接続されている。また、吸込口と、３段目及び５段目のホース２との間には、弁６２及び弁６４が設けられている。さらに、２段目と３段目のホース２は、弁６６を介して接続されており、４段目と５段目のホース２は、弁６７を介して接続されている。

三つの温度センサ５１は、１段目と２段目のホース２の間に、３段目と４段目のホース２の間に、及び、５段目と６段目のホース２の間に、ネット４１を利用して取り付けられ、トマト１０の近傍の温度を測定し、測定信号を制御手段５ａに出力する。
また、制御手段５ａは、三つの温度センサ５１や流体供給手段３と接続され、温度センサ５１からの測定信号にもとづいて、後述するように流体供給手段３を制御する。このようにすると、外気温度の変化に応じて、トマト１０の近傍の温度が変化しようとしても、自動的に温度制御を行うことができる。
なお、その他の構成は、上述した植物栽培用温度制御装置１とほぼ同様としてある。

次に、上記構成の植物栽培用温度制御装置１の動作などについて説明する。
植物栽培用温度制御装置１ａは、弁６１〜６７の操作によって、植物栽培用温度制御装置１とほぼ同様に、各ホース２に直列的に温水を流すことができる。さらに、弁６１、弁６６、弁６３及び弁６４を閉じ、弁６２、弁６７及び弁６５を開くと、２段目〜６段目のホース２に温水を流すことができる。

また、たとえば、ホース２が数十ｍの長さを有しているとき、植物栽培用温度制御装置１のように、６段目のホース２から１段目のホース２まで、直列的に温水を流すと、下方のホース２を流れる水温が低くなりすぎ、必要な加温ができない場合がある。かかる場合、弁６１、弁６２、弁６３、弁６４及び弁６５を開き、弁６６及び弁６７を閉じると、１段目と２段目のホース２、３段目と４段目のホース２、及び、５段目と６段目のホース２に並列的に温水を流すことができ、上記の不具合を回避することができる。

さらに、上記の並列的に温水を流す場合において、弁６１〜６７を遠隔操作可能な電磁弁とし、制御手段５ａが、三つの温度センサ５１からの測定信号にもとづいて、弁６１、弁６３及び弁６５をＯＮ−ＯＦＦ制御する構成としてもよい。このようにすると、温度制御の精度を向上させることができ、大きく生長したトマト１０に対しても、ほぼ均一な加温を行うことができる。さらに、制御手段５ａの操作パネルに入力するだけで、弁６１〜６７を遠隔操作することができるので、作業性や使い勝手を向上させることができる。

また、粘着テープ４２が５段目と６段目のホース２の間に設けられている場合、６段目と５段目のホース２にだけ温水を流し、この周囲の温度を虫が好む温度とすることにより、虫をこの近辺に寄せ集めてもよい。このようにすると、粘着テープ４２が効率よく虫を捕獲することができ、植物栽培用温度制御装置１ａに付加価値を向上させることができる。

このように、本応用例の植物栽培用温度制御装置１ａは、上述した実施形態の植物栽培用温度制御装置１とほぼ同様の効果を奏するとともに、温度制御の品質や精度、作業性、使い勝手、及び、付加価値などを向上させることができる。

＜植物栽培用温度制御装置の第二応用例＞
図３は、本発明の一実施形態にかかる植物栽培用温度制御装置の、第二応用例を説明するための要部の概略図を示している。
図３において、本応用例の植物栽培用温度制御装置１ｂは、上述した植物栽培用温度制御装置１と比べると、取付け手段４が、複数のホース２を昇降させる昇降装置４３、及び、複数のホース２を水平移動させる水平移動装置４４を有する点などが相違する。さらに、本応用例では、温度センサ５１は、トマト１０の暖めたい部位とほぼ同じ位置に（たとえば、トマト１０を支持する棒に）取り付けられている。また、粘着テープ４２は、トマト１０の上方に（たとえば、トマト１０を支持する棒の上方端部に）取り付けられている。
なお、本応用例の他の構成は、植物栽培用温度制御装置１とほぼ同様としてある。また、トマト１０の左側にホース２を設けているが、これに限定されるものではなく、たとえば、右側、あるいは、左右両側に、ホース２などを設けてもよい。
したがって、図３において、図１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

本応用例の昇降装置４３は、回転自在に支持されたネット用パイプ４１１を回転させるモータ、チェーン、スプロケットなどを有しており、ネット用パイプ４１１に取り付けられたネット４１を、複数のホース２や温度センサ５１とともに、巻き上げる構成としてある。このようにすると、たとえば、果実１３を採るときに、複数のホース２などを容易に巻き上げることができ、果実１３を採る作業性を向上させることができる。
なお、昇降装置４３の構成は、上記に限定されるものではない。たとえば、図示してないが、ネット用パイプ４１１を昇降させる構成としてもよい。また、モータなどの駆動手段を用いず、滑車などを用いて手動にて昇降させる構成としてもよい。

本応用例の水平移動装置４４は、リニアベアリング、ボールねじ、モータなどを有しており、ネット用パイプ４１１などを支持する棒状部材の立設された往復移動部材を水平方向に移動させる構成としてある。このようにすると、たとえば、トマト１０の生長に応じて、複数のホース２の位置を容易に移動させることができ、トマト１０から離れた状態で、かつ、トマト１０に接近させることができる。これにより、局所的にトマト１０を加温する効果を向上させることができる。
なお、水平移動装置４４の構成は、上記に限定されるものではない。たとえば、ローラを介してレール上を走行する構成としてもよい。また、モータなどの駆動手段を用いず、手動にて移動させる構成としてもよい。
また、水平移動装置４４や昇降装置４３は、地上に設けられているが、これに限定されるものではなく、たとえば、ビニールハウスの天井のフレームに設けられてもよい。

このように、本応用例の植物栽培用温度制御装置１ｂは、上述した実施形態の植物栽培用温度制御装置１とほぼ同様の効果を奏するとともに、作業性や加温効果などをさらに向上させることができる。

［植物栽培用温度制御方法の実施形態］
また、本発明は、植物栽培用温度制御方法の発明としても有効である。
本実施形態の植物栽培用温度制御方法は、上述した植物栽培用温度制御装置１を用いて、トマト１０の近傍であって、垂直方向の所定範囲内に、複数のホース２を水平方向に配設し、複数のホース２に温水を流す方法としてある。
このようにすると、ホース２からの輻射熱、及び、トマト１０の近傍における熱対流により、トマト１０に対して、局所的に、かつ、効果的に温度制御を行うことができる。これにより、たとえば、温室栽培においては、温室全体を加温する場合と比べると、大幅な省エネなどを図ることができる。

また、好ましくは、上述したトマト１０の近傍が、トマト１０の特定の部分（花芽１１及び／又は成長点１２）の近傍（通常、数十ｃｍ以内の領域）であるとよい。
一般的に、上記の特定の部分とは、植物の成長や収穫物の数量・品質に影響を及ぼす部分をいい、トマト、キュウリ、ナス、ピーマン及びシシトウなどにおいては、花芽（花房）及び／又は成長点（茎頂成長点）である。このようにすると、収穫物（果実１３）の数量や品質を向上させつつ（あるいは、維持しつつ）、省エネなどを図ることができる。
なお、本実施形態の植物栽培用温度制御方法は、上述した植物栽培用温度制御装置１、１ａ、１ｂなど（後述する植物栽培用プラント８などをも含む。）の構成（たとえば、ネット４１や供給用ホース３１など）を、植物栽培用温度制御方法の特徴として適用することができる。

以上説明したように、本実施形態の植物栽培用温度制御方法によれば、ホース２からの輻射熱、及び、トマト１０の近傍における熱対流により、トマト１０に対して、局所的に、かつ、効果的に温度制御を行うことができる。これにより、たとえば、温室栽培においては、温室全体を加温する場合と比べると、大幅な省エネや地球温暖化防止対策（二酸化炭素の排出量の削減など）を図ることができる。

［植物栽培用ユニットの実施形態］
また、本発明は、植物栽培用ユニットの発明としても有効である。
図４は、本発明の一実施形態にかかる植物栽培用ユニットの要部の概略斜視図を示している。
図４において、本実施形態の植物栽培用ユニット７は、水耕栽培用ベッド７１、枠７２、支柱７３、位置決め手段７４、及び、上述した植物栽培用温度制御装置１などを備えている。
したがって、図４において、図１に示す植物栽培用温度制御装置１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
なお、植物栽培用ユニット７の構成を理解しやすいように、芽を出したばかりのトマト１０を図示してある。
また、一つの植物栽培用ユニット７を図示してあるが、これに限定されるものではなく、通常、水耕栽培用ベッド７１の長手方向に、複数の水耕栽培用ベッド７１が並べて設置される。この場合、図示したホース２と、図示していない隣のホース２とは、連結ホース２０などにより、容易に接続することができる。

（水耕栽培用ベッド）
水耕栽培用ベッド７１は、細長い矩形箱状であり、内部に養液が入れられており、上部が樹脂製のシートで覆われている。通常、トマト１０は、水耕栽培用ベッド７１の長手方向に二列に並べて植えられており、植物栽培用温度制御装置１の複数のホース２が、並べて植えられたトマト１０の間に（上記二列の間のほぼ中央に）設けられている。
このようにすると、複数のトマト１０に対して、効率よく温度制御を行うことができる。

なお、トマト１０は、通常、水耕栽培用ベッド７１の長手方向に、二列に並べて植えられており、複数のホース２は、二列に並べて植えられたトマト１０の間に設けられる。ただし、これに限定されるものではなく、たとえば、トマト１０が三列以上に並べて植えられている場合、列状に並べて植えられたトマト１０の間に、複数のホース２を設けてもよい。
また、本実施形態では、栽培用ベッドとして、載置式の水耕栽培用ベッド７１を備えた構成としてあるが、これに限定されるものではない。たとえば、図示してないが、噴霧耕栽培用ベッド、培地を用いた固形培地耕栽培用ベッド、培地に土を用いた養液土耕栽培用ベッド、土耕栽培用ベッドなどを用いてもよい。さらに、吊り下げ式の栽培用ベッドを用いてもよい。

（枠）
枠７２（フレームとも呼ばれる。）は、金属製のパイプ、及び、パイプどうしを連結する連結金具などを有している。この枠７２は、ほぼ直方体状に組み立てられ、底部に、水耕栽培用ベッド７１が取り付けられる。この枠７２は、紐７２１（図１参照）が張られ、多数のトマト１０の重量を受けるので、十分な剛性を有している。また、レンガなどを介して地面に設置されるので、枠７２が地面に沈み込むといった不具合を防止することができる。

また、枠７２は、長手方向の両端部に、上パイプ７２２を有しており、一対の上パイプ７２２のほぼ中央部に支柱７３が取り付けられている。一対の支柱７３の上部に、先端が上方に曲がった係止パイプ７３２が取り付けられており、ネット４１が容易に係止される。このように、上述した植物栽培用温度制御装置１の優れた作業性などは、植物栽培用ユニット７においても、十分発揮することができる。

ここで、好ましくは、枠７２の長手方向の両端部に、複数のホース２が水耕栽培用ベッド７１の短手方向に移動することを抑制するための、支柱７３が設けられているとよい。すなわち、支柱７３は、下方に長い形状としてあり、図示してないが、ネット４１の両側の中段部や下部を、紐などで支柱７３に結び付けることができる。このようにすると、複数の水耕栽培用ベッド７１が並べて設置されているときであっても（複数のホース２が水平方向に接続された場合であっても）、数十ｍの長さのホース２が複数の支柱７３と連結されているので、ホース２が短手方向に移動（振動）して、生長したトマト１０にダメージを与えるといった不具合を効果的に防止することができる。

ところで、水耕栽培においては、トマト１０の根が養液に適度に浸かっていることが重要である。このため、水耕栽培用ベッド７１を取り付ける際、水耕栽培用ベッド７１の水平度などが慎重に調整され、また、取り付け後にも、上記水平度がくるわないようにする必要がある。すなわち、温水が流れる複数のホース２は、重くなるので、その重量によって上記水平度に悪影響を与えない構造が要望されている。
また、トマト１０を植え替える際などに、水耕栽培用ベッド７１を枠７２から容易に取り外すことが可能な構造であることも要望されている。
次に、上記要望に応えるための支柱７３などについて、図面を参照して説明する。

図５は、本発明の一実施形態にかかる植物栽培用ユニットの、支柱を説明するための要部の概略斜視図であり、（ａ）は垂直状態の拡大図を示しており、（ｂ）は傾斜状態の拡大図を示している。
図５において、支柱７３は、金属製のパイプであり、上部が、回動式パイプジョイント７３１によって、上パイプ７２２に取り付けられている（吊り下げられている）。すなわち、回動式パイプジョイント７３１は、上部位置決め手段として機能し、位置決めした状態で、支柱７３を上パイプ７２２に吊るすことができる。また、回動式パイプジョイント７３１によって、支柱７３や温水が流れている複数のホース２の重量は、十分な剛性などを有する枠７２が全て受ける。したがって、上記水耕栽培用ベッド７１の水平度がくるうといった不具合を確実に回避することができる。

また、支柱７３の下部は、位置決め手段７４によって、下パイプ７２３に対して位置決めされている。この下部の位置決め手段７４は、固定パイプ７４１及び連結パイプ７４２などを有している。
固定パイプ７４１は、支柱７３と同じ外径を有する（たとえば、長さが十数ｃｍの）金属製のパイプである。この固定パイプ７４１は、支柱７３の下部から離れており（支柱７３の重量を受けない状態で）、かつ、地面から浮いた状態で、下パイプ７２３のほぼ中央部に、垂直に固定されている。また、連結パイプ７４２は、支柱７３の下部及び固定パイプ７４１の上部が挿入される（たとえば、長さが十数ｃｍの）金属製のパイプである。すなわち、図５（ａ）に示すように、位置決め手段７４によって、垂直状態の支柱７３の下部が、該支柱７３などの自重を受けることなく位置決めされる。

さらに、支柱７３は、図５（ｂ）に示すように、連結パイプ７４２を上方に移動させることにより、固定パイプ７４１との係止が解除されるので、回動式パイプジョイント７３１を支点に回動させることができる。これにより、水耕栽培用ベッド７１を容易に取り出すことができる。
なお、位置決め手段７４は、上記構成に限定されるものではなく、たとえば、下パイプ７２３及び固定パイプ７４１の代わりに、図示してないが、地面に載置される円板状の底板、及び、この底板に突設された固定パイプ７４１を有する構成としてもよい。

以上説明したように、本実施形態の植物栽培用ユニット７によれば、上述した植物栽培用温度制御装置１とほぼ同様に、ホース２からの輻射熱、及び、トマト１０の近傍における熱対流により、水耕栽培されるトマト１０に対して、局所的に、かつ、効果的に温度制御を行うことができる。これにより、たとえば、温室栽培においては、温室全体を加温する場合と比べると、大幅な省エネを図ることができる。また、ホース２、連結ホース２０、ジョイント２１、及び、ネット４１などを用いることにより、作業の安全性、作業性、及び、使い勝手などを大幅に向上させることができる。
さらに、支柱７３や位置決め手段７４を備えることにより、支柱７３や温水が流れる複数のホース２の重量によって地面の傾斜が変化し、これにより、水耕栽培用ベッド７１に悪影響を与えるといった不具合を確実に防止することができる。

［植物栽培用プラントの実施形態］
また、本発明は、植物栽培用プラントの発明としても有効である。
図６は、本発明の一実施形態にかかる植物栽培用プラントの要部の概略図を示している。
図６において、本実施形態の植物栽培用プラント８は、トマト１０が栽培される複数の栽培用ベッド８２、植物栽培用温度制御装置１ｂ´、及び、建物８１などを備えている。また、植物栽培用温度制御装置１ｂ´は、上述した植物栽培用温度制御装置１ｂと比べると、レールやローラなどを有する水平移動装置４４´などを備えている点が相違する。
したがって、図６において、図３に示す植物栽培用温度制御装置１ｂと同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

（建物）
建物８１は、通常、太陽光を透過するガラスや樹脂などからなる建築資材が、壁や天井などに使用されており、たとえば、トマト１０に対して、ビニールハウスのような環境を提供することができる。この建物８１は、複数（通常、数十〜数百）の栽培用ベッド８２を収容する。
なお、建物８１は、植物の栽培に適した構造であればよく、特に限定されるものではない。
また、建物８１は、太陽光の照射量を調整（抑制）するために、半透明の建築資材などを必要に応じて使用することが可能な構造としてもよい。さらに、太陽光の照射量を調整（補填）するために、照光手段（高輝度ＬＥＤなど）を備える構造としてもよい。

（植物栽培用温度制御装置）
植物栽培用温度制御装置１ｂ´は、上述したように、植物栽培用温度制御装置１ｂと比べると、レールやローラなどを有する水平移動装置４４´を備えている点などが相違する。この水平移動装置４４´は、建物８１内に敷設されたレール、走行用のローラ、モータなどを有しており、ネット用パイプ４１１などを支持する棒状部材の立設された往復移動部材を水平方向に移動させる構成としてある。
なお、水平移動装置４４´や昇降装置４３は、建物８１内の床に設けられているが、これに限定されるものではなく、たとえば、建物８１の天井のフレームなどに設けられてもよい。

（栽培用ベッド）
栽培用ベッド８２は、たとえば、細長い矩形箱状としてあり、養液土耕栽培用ベッドや土耕栽培用ベッドである。本実施形態では、トマト１０は、栽培用ベッド８２の長手方向に一列に並べて植えられている。また、栽培用ベッド８２は、通常、両端に棒状部材が立設されており、これらの棒状部材には、トマト１０を這わすために、紐などが張られている。
なお、トマト１０の栽培方式（たとえば、養液土耕栽培方式など）は、特に限定されるものではない。また、栽培用ベッド８２は、載置式としてあるが、これに限定されるものではなく、たとえば、図示してないが、吊り下げ式としてもよい。

また、本実施形態では、栽培用ベッド８２を水平方向に移動させる移動手段８３を備えている。この移動手段８３は、建物８１内に敷設されたレール、走行用のローラ、モータなどを有しており、通常、栽培用ベッド８２の端部が、移動手段８３に載置された状態で、移動手段８３に取り付けられる。
なお、移動手段８３は、建物８１内の床に設けられているが、これに限定されるものではなく、たとえば、建物８１の天井のフレームなどに設けられてもよい。

次に、上記構成の植物栽培用プラント８の動作などについて、図面を参照して説明する。
まず、植物栽培用プラント８は、夜間においては、図６に示すように、移動手段８３が作動し、列状に栽培されているトマト１０どうしを接近させる。また、昇降装置４３及び水平移動装置４４´が作動し、トマト１０と接近した位置（トマト１０どうしの間の位置を含む。）に、複数のホース２が吊り下げられる。このようにすると、トマト１０と複数のホース２が密集した状態となるので、加温効果を向上させることができ、省エネ効果を向上させることができる。

ここで、好ましくは、密集させたトマト１０をビニールカーテンなどで囲ったり覆ってもよい。すなわち、植物栽培用プラント８は、移動手段８３により密集させたトマト１０、及び、植物栽培用温度制御装置１ｂ´を、ほぼ密閉した状態で収容する一又は二以上の温度制御室（図示せず）を有する構成とするとよい。この温度制御室には、通常、ガラスや樹脂などの建築資材（たとえば、断熱性を有する資材）が用いられる。
このようにすると、さらに、省エネ効果を向上させることができる。
また、上記の温度制御室は、ヒートポンプなどの温風（あるいは、冷風）によっても加温（あるいは、冷却）される構成としてもよい。このようにすると、温度制御の性能や信頼性などを向上させることができる。

さらに、上記の温度制御室は、生物農薬などの農薬を散布する農薬散布手段を有する構成としてもよい。この農薬散布手段は、噴出機、ファン及びダクトなどを有している。なお、農薬散布手段は、ダクトだけでもよい。
上記の農薬散布手段によって、通常、生物農薬としてバチルス菌が、温度制御室内に気中散布される。生物農薬としては、出光興産製：ボトキラー（登録商標）水和剤などがあり、灰色カビ病やうどんこ病の防除に有効であり、生育初期から栽培後期・収穫期までいつでも使用・散布が可能である。
このようにすると、密集されたトマト１０に、効率よく生物農薬を散布することができる。

次に、植物栽培用プラント８の昼間の状態について説明する。
図７は、本発明の一実施形態にかかる植物栽培用プラントの、昼間における要部の概略図を示している。
植物栽培用プラント８は、昼間においては、図７に示すように、移動手段８３が作動し、列状に栽培されているトマト１０どうしが離れるようにする。このようにすると、トマト１０が十分日光を受けることができる。
ここで、上記トマト１０どうしの距離は、十分日光を受けることができる距離に限定されるものではなく、たとえば、さらに離れて、果実１３の採取などの作業を容易に行える距離であってもよい。

また、植物栽培用プラント８は、昇降装置４３などが作動し、複数のホース２が吊り上げられる。このようにすると、果実１３の採取などの作業を容易に行うことができる。
さらに、昼間においても、トマト１０を局所的に加温したい場合、図示してないが、昇降装置４３や水平移動装置４４´が作動し、トマト１０と接近した位置に、複数のホース２を吊り下げることができる。このようにすると、トマト１０は、十分日光を受けることができ、かつ、局所的に加温される。

以上説明したように、本実施形態の植物栽培用プラント８によれば、上述した植物栽培用温度制御装置１ｂとほぼ同様に、ホース２からの輻射熱、及び、トマト１０の近傍における熱対流により、水耕栽培されるトマト１０に対して、局所的に、かつ、効果的に温度制御を行うことができる。これにより、たとえば、工場栽培においては、建物８１全体を加温する場合と比べると、大幅な省エネを図ることができる。
また、トマト１０が十分日光を受けることができる状態、果実１３の採取などの作業を容易に行うことができる状態、及び、トマト１０が十分日光を受けることができ、かつ、局所的に加温される状態などを容易に実現することができ、植物栽培用プラント８としての性能や付加価値などを大幅に向上させることができる。

次に、上述した植物栽培用温度制御方法、植物栽培用温度制御装置、植物栽培用ユニット、及び、植物栽培用プラントなどの実施例と比較例について説明する。

本実施例では、４００坪のガラス温室（建物）に、複数のプラスチィック製の水耕栽培用ベッドを連続的に繋げた長さ約２５ｍの水耕栽培用ベッド群を２２列並設し、ミニトマト（品種：リトルジェムダブル）を栽培した。
複数のプラスチィック製の水耕栽培用ベッドは、幅７５ｃｍ長さ３．７５ｍのものを６個と、幅７５ｃｍ長さ１．８７５ｍのものを１個とを使用した。また、一本の水耕栽培用ベッド群には、一方の側に４８株のミニトマトを定植し、他方の側に４９株のミニトマトを定植した。すなわち、４００坪のガラス温室（建物）に、２１３４株のミニトマトを定植した。

また、各水耕栽培用ベッドの周囲には、ほぼ図４に示すように、枠７２、支柱７３、取付け手段４、及び、ホース２などが設けられた。
なお、本実施例では、一本の水耕栽培用ベッド群の長さが約２５ｍであることから、ホース２として、長さ２５ｍに切断された市販の防藻タイプの黒色不透明のビニールホースを６本使用し、各ホース２は、ジョイント２１を介して接続した。

また、各ホース２は、ネット４１（本実施例では、防鳥ネット（幅８０ｃｍ×長さ２５ｍ、網目１０ｃｍ×１０ｃｍ）を使用した。）に、一定の間隔で網目に通し取り付けた。これにより、各ホース２は、４８株のミニトマトと４９株のミニトマトとの間であって、ミニトマトの特定の部分（花芽及び／又は成長点）の近傍に配設された。
さらに、各ホース２を上昇させる際、ネット４１を係止パイプ７３２に引っ掛けることによって、容易に各ホース２を上昇させることができた。

また、本実施例では、各ホース２を支える支柱７３は、図５に示すように、上部が、回動式パイプジョイント７３１によって、上パイプ７２２に取り付けられ（吊り下げられ）、下部を、位置決め手段７４によって、柱７３などの自重を受けることなく位置決めした。したがって、各水耕栽培用ベッド７１の水平度がくるうといった不具合を確実に回避することができた。

流体供給手段３として、自然冷媒ヒートポンプ給湯機及び温水を蓄える蓄熱槽を用いた。自然冷媒ヒートポンプ給湯機は、日中の暖かい外気から効率よく温水を得ることができ、蓄熱槽がその温水を蓄え、夜間に使用した。
なお、夜間の熱供給量が不足する場合には、電気によるヒートポンプを稼動させ加温することが可能な構成とした。

温度センサ５１は、温度測定部（本実施例では、測温抵抗体）が大気中に露出する温度センサ（黒色板温度センサと区別するために、露出型温度センサと呼称する。）と、上述した黒色板温度センサとを用いた。すなわち、各５個の露出型温度センサ及び黒色板温度センサを、２１３４株のミニトマトの栽培エリアの中央及び四隅付近の５箇所であって、ミニトマトの暖めたい部位とほぼ同じ位置に配設した。
なお、制御手段５は、５個の露出型温度センサの平均値、あるいは、５個の黒色板温度センサの平均値にもとづいて、流体供給手段３を制御した。

ここで、ホース２の輻射熱による加熱について説明する。
＜輻射熱による加温試験１＞
ホース２の本数を６本とし、給湯温度を３８℃とし、ホース２から３００ｍｍ離れた位置に設置した露出型温度センサ及び黒色板温度センサの測定値を比較した。
露出型温度センサは、１４．１℃であり、黒色板温度センサは、１５．１℃であった。すなわち、ミニトマトは、ホース２の輻射熱によって、露出型温度センサの温度より、効果的に（１．０℃高い温度に）加熱されることが確認できた。

＜輻射熱による加温試験２＞
ホース２の本数を１２本とし、給湯温度を４６℃とし、ホース２から４５０ｍｍ離れた位置に設置した露出型温度センサ及び黒色板温度センサの測定値を比較した。
露出型温度センサは、９．８℃であり、黒色板温度センサは、１２．１℃であった。すなわち、ミニトマトは、ホース２の輻射熱によって、露出型温度センサの温度より、効果的に（２．２℃高い温度に）加熱されることが確認できた。
また、上記の加温試験によって、ホース２を用いた局所加熱においては、温度センサ５１として、黒色板温度センサを用いることが有効である（すなわち、ミニトマトが受ける実質的な加熱を精度よく測定できる）ことを確認できた。

制御手段５は、５個の露出型温度センサの平均値が１４℃より下がると、温水をホース２に供給し、平均値が１５℃より上がると、温水の供給を停止するオンオフ制御を行った。ここで、露出型温度センサを用いることにより、後述する比較例１と同じ条件とした。
また、本実施例の効果は、比較例１と比較して後述する。

＜比較例１＞
本比較例では、４００坪のガラス温室（建物）に、複数のプラスチィック製の水耕栽培用ベッドを連続的に繋げた長さ約２５ｍの水耕栽培用ベッド群を２２列並設し、ミニトマト（品種：リトルジェムダブル）を栽培した。
複数のプラスチィック製の水耕栽培用ベッドは、幅７５ｃｍ長さ３．７５ｍのものを６個と、幅７５ｃｍ長さ１．８７５ｍのものを１個とを使用した。また、一本の水耕栽培用ベッド群には、一方の側に４８株のミニトマトを定植し、他方の側に４９株のミニトマトを定植した。すなわち、４００坪のガラス温室（建物）に、２１３４株のミニトマトを定植した。
すなわち、本比較例は、実施例１とほぼ同様にミニトマトを定植した。また、本比較例のガラス温室は、実施例１のガラス温室とほぼ同じ構造であり、また、ほぼ同じ外気条件であった。

また、本比較例は、実施例１と比べると、加温手段として、Ａ重油による燃焼式ハウス加温機（ネポン社製ＨＫ−３１０ＴＣ）２台を用いている点が相違する。
なお、制御手段は、５個の露出型温度センサの平均値が１４℃より下がると、燃焼式ハウス加温機を燃焼させ、平均値が１５℃より上がると、燃焼を停止するオンオフ制御を行った。
また、その他のミニトマトの栽培管理については、実施例１とほぼ同様な方法で実施した。

＜実施例１と比較例１との効果の比較＞
（省エネ等について）
冬期低温時期となる１月２６日から２月２３日の期間において、実施例１の暖房熱量は、比較例１の暖房熱量の約８０％であった。すなわち、複数のホース２を用いた温水による局所暖房は、従来の温風暖房（たとえば、燃焼式ハウス加温機）と異なり、強い空気の流れを伴わないため、温室の天井や壁付近の空気が動かず、外壁面での熱伝達率が下がることから、屋外への熱の逃げを大幅に抑制でき、上述したように、優れた省エネ効果を発揮することができた。
また、実施例１では、給湯手段にヒートポンプを用いることにより、局所暖房との相乗効果で、使用エネルギー量が比較例１に対して約６割削減でき、さらに、二酸化炭素排出量も半減させることができた。

（ミニトマトの生育について）
冬期低温時期となる１月２６日から２月２３日の期間において、実施例１と比較例１のミニトマトの生育調査を１週間毎に実施した。
生育調査は、生育途中のミニトマト苗の先端の花芽から２つ目の花芽部（上側）に札を付け、そのすぐ上の葉の付け根から上部に向けての節間数、生長点までの距離を測定した。両ハウスの中央付近のミニトマト苗７株と比較的冷えやすいハウスの周囲の内側部の７株について調査し、その平均値を求めた。

図８は、本発明の実施例１及び比較例１における主幹の生育を説明する表及びグラフであり、（ａ）は主幹の長さの表１を示しており、（ｂ）は主幹の長さのグラフ１を示している。
また、図９は、本発明の実施例１及び比較例１における主幹の伸長率を説明する表及びグラフであり、（ａ）は主幹の伸長率の表２を示しており、（ｂ）は主幹の伸長率のグラフ２を示している。
図８及び図９に示すように、実施例１は、比較例１と比べて、明らかに主幹の生育が促進された。

図１０は、本発明の実施例１及び比較例１における節数の増加を説明する表及びグラフであり、（ａ）は節数の増加の表３を示しており、（ｂ）は節数の増加のグラフ３を示している。
図１０に示すように、実施例１は、比較例１と比べて、明らかに節数が増加した。
すなわち、主幹の育成及び節数の増加により、実施例１は、比較例１と比べて、明らかに生育促進改善効果が認められた。
生育促進効果が認められた理由は、実施例１、比較例１とも露出型温度センサの平均値が１４℃より下がると加温手段が作動し、平均値が１５℃より上がると、加温手段が停止する制御を実施しているが、実施例１では、露出型温度センサの温度でわかるように植物体の温度が約１℃高く、効果的に加温されている。しかも、比較例１の燃焼式ハウス加温機だと植物体付近の温度にばらつきが生じやすいが、実施例１の本発明では、ほとんどの植物体が均一に温められるためと思われる。

（粘着テープへの虫吸着について）
また、実施例１及び比較例１において、ミニトマトの上方に、粘着テープ４２（出光興産製スマイルキャッチロールタイプ）を取り付け、害虫からミニトマトを守る対策を講じた。
各粘着テープ４２の所定のエリアをマークし、２ヵ月間放置した後に、各粘着テープ４２の所定のエリアに付着していた虫の数を調べた。
図１１は、本発明の実施例１及び比較例１における粘着テープに付着した虫数を説明する表４を示している。
図１１に示すように、ホース２によって局所的に暖房される実施例１の粘着テープ４２に多くの虫が付着していた。すなわち、実施例１の方が、害虫の物理的な捕捉を効果的に行うことができた。
なお、虫の発生程度は、両温室全体を観察しほぼ同様と推測された。

（病害について）
一般的に、冬期のトマト栽培において、低温加湿などの悪条件が重なると灰色カビ病などが発生する。すなわち、灰色かび病は、ミニトマトの花が葉の上に落下し、低温加湿状態になったときに、よく発生することが知られている。このため、通常、生物農薬などが散布される。
そこで、実施例１及び比較例１において、灰色カビ病が発生しやすい冬期低温時期（１月２６日から２月２日の期間）に、まず、生物農薬を使用しない状態で、灰色カビ病が発生した葉の数を調査した。
図１２は、本発明の実施例１及び比較例１における灰色カビ病の葉数を説明する表であり、（ａ）は生物農薬を使用しない際の灰色カビ病の葉数の表５を示している。
図１２（ａ）の表５に示すように、実施例１は、比較例１と比べて、明らかに灰色カビ病の発生が抑制されていた。
この結果は、複数のホース２の局所暖房によって、植物体の近傍全体がほぼ均一に暖められること、及び、輻射熱によって葉面が暖められることにより、夜間の低温になったときによく発生する結露が防げるためと思われる。

次に、実施例１及び比較例１において、灰色カビ病が発生しやすい冬期低温時期（２月９日から２月１５日の期間）に、生物農薬を使用した状態で、灰色カビ病が発生した葉の数を調査した。
すなわち、実施例１及び比較例１において、生物農薬であるボトキラー水和剤（出光興産製）をダクトにて散布した。なお、生物農薬は、２月３日から、毎日１４ｇをほぼ均一に散布した。
図１２は、本発明の実施例１及び比較例１における灰色カビ病の葉数を説明する表であり、（ｂ）は生物農薬を使用した際の灰色カビ病の葉数の表６を示している。
図１２（ｂ）の表６に示すように、実施例１は、比較例１と比べて、明らかに灰色カビ病の発生が抑制されていた。さらに、実施例１は、生物農薬であるボトキラー水和剤をダクト内投入法により散布をすることにより、大幅に灰色カビ病を抑制することができた。すなわち、複数のホース２の局所暖房と、ボトキラー水和剤の散布とを併用することにより、格段に灰色カビ病の発生を抑制することができた。

以上説明したように、実施例１によれば、比較例１と比べて、大幅な省エネ効果を実現することができた。また、実施例１は、比較例１と比べて、明らかに生育促進改善効果が認められ、さらに、格段に灰色カビ病の発生を抑制することができた。

以上、本発明の植物栽培用温度制御方法、植物栽培用温度制御装置、植物栽培用ユニット、及び、植物栽培用プラントについて、好ましい実施形態などを示して説明したが、本発明に係る植物栽培用温度制御方法、植物栽培用温度制御装置、植物栽培用ユニット、及び、植物栽培用プラントは、上述した実施形態などにのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、栽培する植物は、上述したトマトに限定されるものではない。たとえば、キュウリ、ナス、ピーマンやシシトウなどの草丈が１ｍを超えて成長する植物でもよい。

また、図示してないが、植物栽培用ユニット７などは、枠７２をビニールシートで覆う構成としてもよく、このようにすると、ホース２からの熱をさらに有効に利用することができる。
さらに、植物栽培用温度制御装置１などは、ネット４１に様々な用途のホース（たとえば、養液を噴霧（供給）するためのホースや、打ち水の原理を利用して、散水するためのホース）を取り付ける構成としてもよい。このようにすると、植物栽培用温度制御装置１、植物栽培用ユニット７及び植物栽培用プラント８などの付加価値を向上させることができる。

１、１ａ、１ｂ、１ｂ´ 植物栽培用温度制御装置
２ ホース
３ 流体供給手段
４ 取付け手段
５ 制御手段
７ 植物栽培用ユニット
８ 植物栽培用プラント
１０ トマト
１１ 花芽
１２ 成長点
１３ 果実
２０ 連結ホース
２１ ジョイント
２２ バルブ
３１ 供給用ホース
３２ 排出用ホース
４１ ネット
４２ 粘着テープ
４３ 昇降装置
４４、４４´ 水平移動装置
５１ 温度センサ
６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７ 弁
７１ 水耕栽培用ベッド
７２ 枠
７３ 支柱
７４ 位置決め手段
８１ 建物
８２ 栽培用ベッド
８３ 移動手段
４１１ ネット用パイプ
７２１ 紐
７２２ 上パイプ
７２３ 下パイプ
７３１ 回動式パイプジョイント
７４１ 固定パイプ
７４２ 連結パイプ

Claims (14)

1. 植物の近傍であって、垂直方向の所定範囲内に、複数のホースを配設し、前記複数のホースに加温用流体又は冷却用流体を流し、前記ホースからの輻射熱により、温度制御を行う植物栽培用温度制御方法であって、
   前記ホースどうしがジョイントを介して接続されており、
   複数の前記ホースが水平方向に延びており、該複数のホースが垂直方向に並設されており、
   前記複数のホースが、紐状体、又は、網目状体によって吊るされており、
   前記植物の垂直方向の位置と対応する前記ホースに、前記加温用流体又は冷却用流体を流すことを特徴とする植物栽培用温度制御方法。
2. 前記植物の近傍が、前記植物の特定の部分の近傍であることを特徴とする請求項１に記載の植物栽培用温度制御方法。
3. 前記植物の近傍に温度センサが取り付けられており、
   前記温度センサからの測定信号にもとづいて、前記加温用流体又は冷却用流体が制御されることを特徴とする請求項１又は２に記載の植物栽培用温度制御方法。
4. 前記温度センサが、黒色塗装された金属板、この金属板の裏面に取り付けられた温度測定部、及び、この温度測定部を覆うように前記金属板の裏面に取り付けられた断熱部材を有していることを特徴とする請求項３に記載の植物栽培用温度制御方法。
5. 植物の近傍であって、垂直方向の所定範囲内に配設され、加温用流体又は冷却用流体の流れる複数のホースと、
   前記複数のホースに、前記加温用流体又は冷却用流体を供給する流体供給手段と、
   前記複数のホースを取り付けるための取付け手段と
   を備え、
   前記ホースどうしがジョイントを介して接続されており、
   複数の前記ホースが水平方向に延びており、該複数のホースが垂直方向に並設されており、
   前記取付け手段が、前記ホースを吊るすための紐状体、又は、網目状体を有し、
   前記植物の垂直方向の位置と対応する前記ホースに、前記加温用流体又は冷却用流体が流れ、該ホースからの輻射熱により、温度制御が行われることを特徴とする植物栽培用温度制御装置。
6. 前記植物の近傍が、前記植物の特定の部分の近傍であることを特徴とする請求項５に記載の植物栽培用温度制御装置。
7. 前記取付け手段が、前記ホースを昇降させる昇降装置、及び／又は、前記ホースを水平移動させる水平移動装置を有することを特徴とする請求項５又は６に記載の植物栽培用温度制御装置。
8. 前記植物の近傍の温度を測定する温度センサと、この温度センサからの測定信号にもとづいて、前記流体供給手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の植物栽培用温度制御装置。
9. 前記温度センサが、黒色塗装された金属板、この金属板の裏面に取り付けられた温度測定部、及び、この温度測定部を覆うように前記金属板の裏面に取り付けられた断熱部材を有することを特徴とする請求項８に記載の植物栽培用温度制御装置。
10. 前記複数のホースに、前記加温用流体又は冷却用流体を、直列的及び／又は並列的に流すための弁を備えたことを特徴とする請求項５〜９のいずれか一項に記載の植物栽培用温度制御装置。
11. 前記ホースの近傍に、虫を採取するための粘着テープを設けたことを特徴とする請求項５〜１０のいずれか一項に記載の植物栽培用温度制御装置。
12. 一又は二以上の吊り下げ式又は載置式の栽培用ベッドと、
    上記請求項５〜１１のいずれか一項に記載の植物栽培用温度制御装置と、
    を備え、
    前記栽培用ベッドが細長い矩形箱状であり、前記植物が、前記栽培用ベッドの長手方向に並べて植えられており、前記複数のホースが、前記並べて植えられた植物の間に設けられており、
    前記複数のホースが前記栽培用ベッドの短手方向に移動することを抑制するための、支柱が設けられており、
    前記支柱は、該支柱の上部が、上部位置決め手段により位置決めされた状態で、前記栽培用ベッドのフレームに吊るされ、かつ、前記支柱の下部が、下部位置決め手段により該支柱の自重を受けることなく位置決めされていることを特徴とする植物栽培用ユニット。
13. 一又は二以上の吊り下げ式又は載置式の栽培用ベッドと、
    上記請求項５〜１１のいずれか一項に記載の植物栽培用温度制御装置と、
    前記栽培用ベッドを収容する建物と、
    前記栽培用ベッドを水平方向に移動させる移動手段と、
    前記移動手段により密集させた植物を収容する一又は二以上の温度制御室と
    を備えたことを特徴とする植物栽培用プラント。
14. 前記温度制御室が、農薬を散布する農薬散布手段を有することを特徴とする請求項１３に記載の植物栽培用プラント。

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