JP5934557B2 - 養液栽培システムおよびこれを用いた養液栽培方法、並びに養液栽培用ポット - Google Patents
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Description
(1)一端部から他端部に向けて養液が流れる栽培ベッドと、この栽培ベッド内に配置されるとともに栽培すべき株の苗が植設された複数の栽培ポットと、上記栽培ベッドに上記養液を供給する養液の循環供給システムとを備えてなり、
上記栽培ポットは、底部に開口部が形成され、当該開口部が、上記養液を通し、かつ上記株の根を通さないシート状部材によって塞がれているとともに、
上記養液の循環供給システムは、当該養液が蓄えられた循環タンクと、この循環タンク内の上記養液を上記栽培ベッドの上記一端部へ送る供給ラインと、この供給ラインに介装されて上記養液を上記栽培ベッド内へ常時上記栽培ポットの下部が浸る流量で供給可能なポンプと、上記栽培ベッドの上記他端部から上記養液を上記循環タンクに戻す戻りラインと、上記養液を予め設定された温度範囲内に保持する温度調節手段と、上記循環タンク内の上記養液の濃度を変化させる濃度調整手段とを有してなることを特徴とする養液栽培システム、
(2)上記温度調整手段は、上記循環タンク内の温度を検出する温度センサと、上記循環タンク内の上記養液と熱交換する熱交換器と、この熱交換器に熱媒体を供給する温度調節ラインと、この温度調節ラインに介装されて上記温度センサからの検出信号により上記熱媒体の上記熱交換器への供給量を制御する制御弁とを備えてなることを特徴とする(1)に記載の養液栽培システム、
(3)上記温度調節ラインには、切換弁を介して、冷却媒体を供給する冷却ラインと、加温媒体を供給する加熱ラインが接続されていることを特徴とする(2)に記載の養液栽培システム、
(4)上記濃度調整手段は、互いに濃度の異なる上記養液を貯留する複数の養液タンクと、各々の養液タンク内の上記養液を上記循環タンクへ送る移送ラインと、各移送ラインに介装された開閉弁とを備えてなることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1に記載の養液栽培システム、
(5)上記栽培ベッド上に、上部開口を塞ぐとともに上記栽培ポットが挿入可能な孔部が穿設された天板が載置され、上記栽培ポットは、孔部に挿入されていることを特徴とする(1)〜(4)のいずれか1に記載の養液栽培システム、
(6)(1)〜(5)のいずれか1に記載の養液栽培システムを用いた養液栽培方法であって、
上記栽培ベッドに、上記株の苗を植設した複数の栽培ポットを配置し、上記循環供給システムの上記循環タンクに蓄えられている上記養液を、上記温度調節手段によって予め設定された温度範囲内に保持しつつ、上記ポンプによって、上記栽培ベッド内へ常時上記栽培ポットの下部が浸る流量で循環供給することにより、当該養液を上記栽培ポットの開口部から上記株の根圏に供給するとともに、上記濃度調整手段によって、上記循環タンク内の上記養液の濃度を、上記株の生育段階の前半よりも後半が高くなるように調整することを特徴とするトマトの栽培方法、
(7)底部に開口部を有し、当該開口部が塞がれるようにシート状部材が一体化された構造を有することを特徴とする養液栽培用ポット、
(8)シート状部材が、経糸織密度が80〜120(本/インチ)、且つ緯糸織密度が70〜120(本/インチ)である織物である(7)に記載の養液栽培用ポット、
(9)シート状部材が、タフタ織物である(7)又は(8)に記載の養液栽培用ポット、(10)シート状部材が、熱可塑性繊維からなるタフタ織物である(9)に記載の養液栽培用ポット、
(11)シート状部材が、熱可塑性の繊維からなるフィラメント糸のタフタ織物である(10)に記載の養液栽培用ポット、
(12)シート状部材が固定補強部材を用いてポットに一体化された(7)〜(11)のいずれか1に記載の養液栽培用ポット、
(13)シート状部材が、熱溶着によりポットと一体化された(7)〜(12)のいずれか1に記載の養液栽培用ポット、
に関る。
前記(1)に記載の養液栽培システムにおいて、上記栽培ベッドは樋状であり、一端部から他端部に向けて養液が流れる。該複数の栽培ポットは栽培ベッド内に、その延在方向に向けて配置し、かつ栽培すべき株の苗が該複数の栽培ポットに植設された。
この栽培ベッド1は、発泡成形によって長さ寸法が約20mの水が漏れない四方に壁がある形状(例えば、樋状)に形成されるとともに、その内壁面に防水シートが敷設されたもので、その底面の中央部には、溝部1aが長手方向の全長にわたって形成されている。そして、この栽培ベッド1上に、複数(例えば10〜15鉢)の栽培ポット2が載置されている。
本発明の栽培用ポット2は、開口部が塞がれるようにシート状部材4が一体化された構造を有する。シート状部材は、栽培ベッドに供給される養液を通し、かつ、養液栽培用ポット内に植設された株の根を通さない網目によって形成されている。本発明の栽培用ポットは、このような構造を有することにより、強度及び耐久性に優れ、更に、栽培中に多少傾いてもポット内に水が侵入することがないため取扱性に優れている。
本発明においては、シート状部材をポットの内側底面に固定してもよく、また、シート状部材をポットの外側底面に固定してもよい。
また、本発明においては、接着、熱溶着などの手段によりシート状部材をポットに一体化させるときに、固定補強部材を用いることもでき、この場合、シート状部材は固定補強部材とともにポットに一体化される。例えば、シート状部材とポットが一体化した部分(固定部(接着部、溶着部など))の上に部分的に1乃至複数の固定補強部材を設けることができ、また、該固定部の全体に亘って固定補強部材を設けることもできる。本発明では、好ましくは、シート状部材は開口部の周辺の一部又は全体で固定補強部材を用いてポットに固定されている。固定補強部材を設けることにより、シート状部材と栽培用ポットの固定部に養液が浸透しにくくなるため、接着強度を長期間維持することが可能となる。また、シート状部材が栽培用ポットと熱溶着しにくい場合には、シート状部材の網目を通して固定補強部材をポットと熱溶着することにより良好な溶着強度を得ることができる。これにより、完全な根域制限効果に加えて、ポットを繰り返して使用することが可能になる。
また、良好な溶着強度を維持するには、溶着するための樹脂溶着部(樹脂溜まりで実際に溶かす部分)の数をできるだけ多くするのが好ましく、そのためにはリングの太さをできるだけ大きくするのが好ましい。溶着強度が30kg/cm2程度あるのが特に好ましい。
固定補強部材の材質としては、接着剤で接着する場合は、栽培用ポットの材質と同じであっても異なっていてもよい。また、固定補強部材を用いて熱溶着する場合は、固定補強部材はポットと同じ材質又は栽培用ポットの材質と融点が近い材質であることが好ましい。
接着剤で固定する場合は、シート状部材とポットの間、及びシート状部材と固定補強部材の間に接着剤を塗布して固定する。熱溶着で固定する場合は、例えば、シート状部材を開口部を塞ぐようにポット上に置き、固定補強部材を熱で溶着させて、溶着した部位をシート状部材に押し当てることにより、シート状部材の網目を通して固定補強部材をポットと熱溶着させることができる。
ここで、栽培ベッド1上には、上部開口を塞ぐ発泡スチロールからなる天板6が長手方向のほぼ全長にわたって載置されている。
この栽培ベッド1は、発泡成形によって長さ寸法が約20mの水が漏れない四方に壁がある形状(例えば、樋状)に形成されるとともに、その内壁面に防水シートが敷設されたもので、その底面の中央部には、溝部1aが長手方向の全長にわたって形成されている。そして、この栽培ベッド1上に、複数(例えば10〜15鉢)の栽培用ポット2が載置されている。
この濃度調整手段は、互いに濃度の異なる養液を貯留する2つの養液タンク12a、12bと、各々の養液タンク12a、12b内の養液をポンプ13a、13bによって循環タンク7へ送る移送ライン14a、14bと、これら移送ライン14a、14bに介装された三方切換弁(開閉弁)15とから概略構成されたものであり、三方切換弁15によって切り換えられた移送ライン14a、14bの一方からの養液が循環タンク7へと供給されるようになっている。
この温度調整手段は、循環タンク7内の温度を検出する温度センサ19と、循環タンク7内に配置されて養液wと熱交換する熱交換器20と、この熱交換器20に熱媒体を供給する熱媒体供給ライン(温度調節ライン)21と、この熱媒体供給ライン21に介装されて温度センサ19からの検出信号により上記熱媒体の熱交換器20への供給量を制御する制御弁22とから概略構成されたものである。
先ず、各々の栽培ベッド1に、トマトの苗を植設した複数の栽培ポット2を配置して、循環供給システムの循環タンク7に蓄えられている養液を、温度調節手段によって予め設定された20℃〜22℃の範囲内に保持しつつ、ポンプ9によって、栽培ベッド1の一端部1b側から内部へ供給する。この際に、使用していない栽培ベッド1については、養液が無駄に供給されないように、当該栽培ベッド1への供給ライン8の枝配管に介装された開閉弁11を閉じておく。
そして、実施例、比較例ともに、栽培ベッド1の一端部1b側からEC2dS/mの養液を毎分5リットル程度の流量で流し、すべてのトマト株に養液を連続的に供給した。この際に、供給する養液の温度を約20℃となるように調整した。
そして、上記比較例で栽培したトマトの収量は、1株あたり約900gで、糖度は6.5であった。これに対して、上記実施例で栽培したトマトの収量は、栽培ポット2による根量抑制によって地上部の生育が押さえられた結果、1株あたり約700gと減少したが、糖度は平均8.5と著しく高く、根域制限ストレスを与えることによる糖度アップの効果が実証された。
1a 溝部
2 養液栽培用ポット
3 開口部
4 シート状部材
5 植物支持体
6 天板
6a 孔部
7 循環タンク
8 供給ライン
9 ポンプ
10 戻りライン
12a、12b 養液タンク
14a、14b 移送ライン
15 三方切換弁(開閉弁)
17 注液ライン
18 ECセンサ
19 温度センサ
20 熱交換器
21 熱媒体供給ライン
22 制御弁
24 冷水タンク
25 温湯ボイラ
26 冷却ライン
27 加熱ライン
33 固定補強部材
t 株
w 養液
Claims (12)
- 一端部から他端部に向けて養液が流れる、漸次下方へと傾斜し、設置した栽培ベッドと、この栽培ベッド内に配置されるとともに栽培すべき株の苗が植設された複数の栽培ポットと、前記栽培ベッドに前記養液を供給する養液の循環供給システムとを備えてなり、
前記栽培ポットは、底部に開口部が形成され、当該開口部が、前記養液を通し、かつ前記株の根を通さないシート状部材によって塞がれているとともに、
前記養液の循環供給システムは、当該養液が蓄えられた循環タンクと、この循環タンク内の前記養液を前記栽培ベッドの前記一端部へ送る供給ラインと、この供給ラインに介装されて前記養液を前記栽培ベッド内へ常時前記栽培ポットの下部が浸る流量で供給可能であり、栽培ポットの下部が浸る流量で養液を供給可能な吐出容量を備えているポンプと、前記栽培ベッドの前記他端部から前記養液を前記循環タンクに戻す戻りラインと、前記養液を予め設定された温度範囲内に保持する温度調節手段と、前記循環タンク内の前記養液の濃度を変化させる濃度調整手段とを有してなることを特徴とする養液栽培システム。 - 前記温度調節手段は、前記循環タンク内の温度を検出する温度センサと、前記循環タンク内の前記養液と熱交換する熱交換器と、この熱交換器に熱媒体を供給する温度調節ラインと、この温度調節ラインに介装されて前記温度センサからの検出信号により前記熱媒体の前記熱交換器への供給量を制御する制御弁とを備えてなることを特徴とする請求項1に記載の養液栽培システム。
- 前記温度調節ラインには、切換弁を介して、冷却媒体を供給する冷却ラインと、加温媒体を供給する加熱ラインが接続されていることを特徴とする請求項2に記載の養液栽培システム。
- 前記濃度調整手段は、互いに濃度の異なる上記養液を貯留する複数の養液タンクと、各々の養液タンク内の前記養液を前記循環タンクへ送る移送ラインと、各移送ラインに介装された開閉弁とを備えてなることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の養液栽培システム。
- 前記栽培ベッド上に、上部開口を塞ぐとともに前記栽培ポットが挿入可能な孔部が穿設された天板が載置され、前記栽培ポットは、孔部に挿入されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の養液栽培システム。
- 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の養液栽培システムを用いた養液栽培方法であって、
前記栽培ベッドに、前記株の苗を植設した複数の栽培ポットを配置し、前記循環供給システムの前記循環タンクに蓄えられている前記養液を、前記温度調節手段によって予め設定された温度範囲内に保持しつつ、前記ポンプによって、前記栽培ベッド内へ常時前記栽培ポットの下部が浸る流量で循環供給することにより、当該養液を前記栽培ポットの開口部から前記株の根圏に供給するとともに、前記濃度調整手段によって、前記循環タンク内の前記養液の濃度を、前記株の生育段階の前半よりも後半が高くなるように調整することを特徴とするトマトの栽培方法。 - 底部に開口部を有し、当該開口部が塞がれるようにシート状部材が一体化された構造を有し、シート状部材が固定補強部材を用いてポットに一体化され、当該シート状部材とポットの固定部が開口部周辺の全体又は一部で固定補強部材により挟み込むようにして固定されていることを特徴とする養液栽培用ポット。
- シート状部材が、経糸織密度が80〜120(本/インチ)、且つ緯糸織密度が70〜120(本/インチ)である織物である請求項7に記載の養液栽培用ポット。
- シート状部材が、タフタ織物である請求項7又は8に記載の養液栽培用ポット。
- シート状部材が、熱可塑性繊維からなるタフタ織物である請求項9に記載の養液栽培用ポット。
- シート状部材が、熱可塑性の繊維からなるフィラメント糸のタフタ織物である請求項10に記載の養液栽培用ポット。
- シート状部材が、熱溶着によりポットと一体化された請求項7乃至11のいずれか1項に記載の養液栽培用ポット。
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