JP6667842B1 - 養液栽培装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作物を栽培する際の排水の発生を抑制しつつ、高品質な作物を栽培可能な養液栽培装置を提供する。【解決手段】上方への開口が形成された栽培ベッド２と、栽培ベッド２の開口を覆うように配置されるとともに、作物Ｐが挿通される挿通孔３ａを有し、栽培ベッド２との間に内部空間Ｓを画成する定植パネル３と、内部空間Ｓ内に設けられて水分を保持する保水マット６と、作物Ｐを支持するとともに、内部空間Ｓに配置され、底孔８２ａが設けられた複数の栽培容器８と、各々の栽培容器８に収容された培地Ｍと、保水マット６に給水するマット側潅水部７と、各々の栽培容器８内に、複数個の栽培容器８を含む容器ユニット８Ｕ毎で、または、栽培容器８毎で給水する容器側潅水部９と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は作物の養液栽培装置に関する。

従来、作物の栽培方法として土壌で栽培する土耕栽培以外に、養液を用いて栽培する養液栽培が知られている。養液栽培としては、固形培地を用いた固形培地耕や、固形培地を用いず作物の根を養液に浸漬させて栽培する水耕栽培が知られている。特許文献１にはこのような養液栽培装置の一例が記載されている。

特許文献１の装置は、作物の培地中の根（また水中根）、および湿気中根の二種の根を作物から発生させ、各々の根に給水することで作物を栽培する栽培装置である。このような栽培装置では、これらの２種の根の特性を生かして作物の成長を促すことが可能になっている。

特開平５−１７６６４１号公報

しかしながら特許文献１に記載された装置では、送液ポンプを用いて複数の作物が植えられた養液供給体（培地）への一括で給水を行っている。このため各々の作物への潅水量を細かく制御することは難しく、例えば各々の作物の定植時期、定植位置、栽培環境の違いによる水分の蒸散量の差異に応じて、各々の作物に対して必要な量の水分を供給することは困難である。このため余剰水分によって作物の成長に悪影響が生じたり、作物への給水量が過多となることで排水が発生したりする可能性がある。作物を栽培する際の排水量の抑制は、環境保全の観点から全世界的な課題となっている。

また作物への水分の供給量を抑えることで適度な水分ストレスを作物へ与えることで高糖度化、高品質化を期待できることが一般に知られている。しかしながら作物の根の周りの水分量を適切な量に調節できない場合、作物への水分ストレスをコントロールすることも難しい。

本発明はこのような実情に鑑み、排水の発生を抑制しつつ、高品質な作物を栽培可能な養液栽培装置を提供する。

（１）本発明の一態様に係る養液栽培装置は、上方への開口が形成された容器状の装置本体と、前記装置本体の前記開口を覆うように配置されるとともに、作物が挿通される挿通孔を有し、前記装置本体との間に内部空間を画成するカバーと、前記内部空間内に設けられて水分を保持する保水マットと、前記挿通孔に挿通された前記作物を支持するとともに前記内部空間に配置され、前記保水マットの上方でかつ前記カバーの下方で内外を連通させる連通部が設けられた複数の栽培容器と、各々の前記栽培容器に収容された培地または養液と、前記保水マットに給水するマット側潅水部と、各々の前記栽培容器内に、複数個の前記栽培容器を含む容器ユニット毎で、または、前記栽培容器毎で給水する容器側潅水部と、を備え、前記栽培容器は、前記内部空間において前記栽培容器内の容器内エリアと、前記栽培容器外の気中エリアとを仕切る側壁部を有し、前記マット側潅水部は、前記保水マットへ給水する開口を有する気中給水路と、前記気中エリアの湿度を計測する湿度センサと、前記湿度センサの計測値に基づき、前記気中給水路から前記保水マットへの給水量を調節することで前記気中エリアの湿度を制御する気中給水制御部と、を有している。

（２）上記（１）に記載の養液栽培装置では、前記容器側潅水部は、前記栽培容器内の前記培地または前記養液に給水する開口を有する容器給水路と、前記容器内エリアの水量を計測する水センサと、前記水センサの計測値に基づき、前記容器給水路から前記培地または前記養液への給水量を調節することで前記容器内エリアの水量を制御する容器給水制御部と、を有していてもよい。

（３）上記（１）または（２）に記載の養液栽培装置は、前記気中エリアに空気を供給する給気部をさらに備えてもよい。

（４）上記（１）から（３）のいずれかに記載の養液栽培装置では、各々の前記栽培容器は前記培地を収容するとともに前記挿通孔に挿通されて前記保水マット上に載置されることで前記装置本体に支持されたポットであり、前記連通部として、前記ポットの底部を上下方向に貫通する底孔が設けられていてもよい。

（５）上記（４）に記載の養液栽培装置では、前記保水マット上に載置される前記ポットの上端縁は、前記挿通孔よりも上方に位置してもよい。

（６）上記（１）から（５）のいずれかに記載の養液栽培装置では、前記保水マットは、水分を保持する保水層と、前記保水層の上方に積層されて透湿性および防根性を有する表層と、を有し、前記表層は、ポリエステル繊維を編み込んだ布からなり、前記表層の表面は凹凸状をなしていてもよい。

（７）上記（１）から（６）のいずれかに記載の養液栽培装置は、前記内部空間で、前記保水マットの下方に配置された加熱冷却部をさらに備え、前記加熱冷却部は、前記装置本体の底面と前記保水マットとの間に配置された蓄熱体と、前記蓄熱体との間で熱交換する温度調節された液体が流通する温調流路と、を有していてもよい。

（８）上記（７）に記載の養液栽培装置は、前記保水マットと前記加熱冷却部との間を仕切る防水シートをさらに備えていてもよい。

上記態様に係る養液栽培装置によれば、排水の発生を抑制しつつ、高品質な作物を栽培可能である。

本発明の第一実施形態に係る養液栽培装置の横断面図である。 第一実施形態の養液栽培装置を上方から見た全体上面図であって、図１のＡ矢視図である。 第一実施形態の養液栽培装置の縦断面図であって、図２のＢ−Ｂ断面図である。 第一実施形態の養液栽培装置の保水マットの上面図である。 第一実施形態の養液栽培装置によって作物を栽培した後の根の回収方法を示す斜視図である。 本発明の第一実施形態の変形例に係る養液栽培装置の横断面図である。 本発明の第二実施形態に係る養液栽培装置の横断面図である。 本発明の第一実施形態および第二実施形態の変形例に係る養液栽培装置を上方から見た全体上面図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。図１〜図７は本発明を実施する形態の一例である。
〔第一実施形態〕
（全体構成）
図１に示すように養液栽培装置１は、上方への開口が形成された栽培ベッド（装置本体）２と、栽培ベッド２の開口を覆う定植パネル（カバー）３と、栽培ベッド２内に設けられた加熱冷却部４、防水シート５、および保水マット６と、栽培ベッド２内に給水するマット側潅水部７と、栽培ベッド２に配置された複数の栽培容器８と、各々の栽培容器８に収容された培地Ｍと、栽培容器８内の培地Ｍに給水する容器側潅水部９と、栽培ベッド２内へ空気を供給する給気部１０とを備えている。養液栽培装置１は、例えば不図示のビニールハウス内に設置される。

（栽培ベッド）
図１に示すように、栽培ベッド２の上面が下方に向かって凹んでいることで栽培ベッド２には上方への開口が形成されている。よって栽培ベッド２は断面凹状の容器状をなしている。栽培ベッド２の材質は特に限定されないが、断熱性を有する例えば発泡スチロール等が用いられるとよい。図２に示すように栽培ベッド２は、水平面上で一方向（図１の紙面の上下方向）に延びている。また複数の栽培ベッド２が一方向に交差する横方向に間隔をあけて並んでいる。

（定植パネル）
図１に戻って、定植パネル３は栽培ベッド２の開口を上方から覆うように配置されていることで栽培ベッド２との間に内部空間Ｓを画成している。定植パネル３の材質は特に限定されないが、栽培ベッドと同様に断熱性を有する例えば発泡スチロール等が用いられるとよい。定植パネル３には、上下に貫通する円形の挿通孔３ａが設けられている。なお挿通孔３ａは円形でなくともよい。複数の挿通孔３ａが一方向に等間隔に設けられている（図２および図３参照）。

（加熱冷却部）
図１に示すように加熱冷却部４は、栽培ベッド２と定植パネル３との間の内部空間Ｓ内で、栽培ベッド２内の底面２ａ上に設置されている。加熱冷却部４は、栽培ベッド２の底面２ａを覆うように設けられた蓄熱体４１と、蓄熱体４１との間で熱交換する熱媒体が流通する温調流路４２と、熱媒体の温度を調節する温度制御部４３とを有している。

蓄熱体４１は、例えば金属やセラミック等の蓄熱効果を有する材料からなる。蓄熱体４１は、栽培ベッド２の底面２ａの全体を覆うように設けられている。温調流路４２は、蓄熱体４１を貫通して設けられたパイプ等である。

温調流路４２は、蓄熱体４１の内部から栽培ベッド２の外部に向かって延びている。温調流路４２には熱媒体が流通可能となっている。熱媒体としては例えば水が用いられる。

温度制御部４３は、栽培ベッド２の外部に設けられている。温度制御部４３は、熱媒体の加熱および冷却を行う不図示の熱交換器を有している。温度制御部４３は、例えば冬季の低温時には養液栽培装置１が設置されたビニールハウス内が高温になる晴天時に、ビニールハウス内の熱によって熱媒体を加熱して貯留しておいたり、ヒータ（不図示）によって熱媒体を加熱したりするようになっている。また夏季の高温時には温度制御部４３は例えばヒートポンプ等を使用して熱媒体を冷却するようになっている。温度制御部４３は、熱媒体を適温に調節した後に温調流路４２に流通させて蓄熱体４１との間で循環させることで、熱媒体によって蓄熱体４１を加熱し、冷却することが可能となっている。これにより温度制御部４３は内部空間Ｓの温度または相対湿度を制御するようになっている。

（防水シート）
図１に示すように防水シート５は、栽培ベッド２内で蓄熱体４１の上面に重ねて配置されている。防水シート５は蓄熱体４１の上面の全域を覆っている。防水シート５は、例えばビニール等の樹脂材料からなるシートやアルミ蒸着フィルムであり、上方からの液体や蒸気が蓄熱体４１側に侵入してしまうことを回避する機能を有する。

（保水マット）
図１に示すように保水マット６は防水シート５の上面に重ねて配置されていることで栽培ベッド２内に設けられている。保水マット６は、保水層６１と、保水層６１に積層された表層６２とを有している。保水層６１は、防水シート５の上面に接して設けられている。保水層６１としては保水性を有する不織布等が用いられるが、保水層６１の材質は特に限定されない。保水層６１は自重の６倍以上の保水力を有するとよい。表層６２は、保水層６１の上面に張り合わされたシートであって、透湿性（蒸散性）および防根性を有している。

ここで防根性とは、作物Ｐの根の侵入および引っ掛かりを抑制する性質を意味する。なお本実施形態の表層６２は、保水マット６に根が侵入したり、引っ掛かったりすること完全に防止するものでなくともよく、保水層６１に比べて根の侵入や引っ掛かりを抑制する性質が高いものであればよい。図４に示すように表層６２は例えば１０マイクロメートル以上２０マイクロメートル以下、好ましくは１５マイクロメートルの太さのポリエステル繊維を編み込んだ布からなり、表層６２の表面は凹凸状をなしている。また表層６２には親水性処理が施されて表層６２の繊維間からは保水層６１に保持された水分が毛細管現象によって染み出して、表層６２の上面から内部空間Ｓ内に蒸散される。なお、表層６２の材質や構造は特に限定されるものではない。表層６２は、例えば親水性を有する樹脂フィルムに微細孔処理を施した細孔フィルムであってもよい。親水性を有する樹脂フィルムとは、樹脂自体が親水性を有するＰＶＡ（ポリビニルアルコール）等のフィルムだけでなく、疎水性プラスチックフィルムに親水性処理を施したものであってもよい。すなわち表層６２は水分を染み出させるものであればよい。

（栽培容器）
図１に戻って、栽培容器８は定植パネル３の挿通孔３ａに一つずつ挿入されて保水マット６に載置されていることで栽培ベッド２に配置されている。図２および図３に示すように栽培容器８は一方向に間隔をあけて並んでいる。

本実施形態では各々の栽培容器８は上方に開口し、作物Ｐ（の苗）が予め植えられたポットである。ポットの外径は挿通孔３ａの内径よりも若干小さい。ポットの外径と挿通孔３ａの内径とを同程度とすることでポットを挿通孔３ａに嵌合させ、内部空間Ｓを栽培ベッド２の外部から完全に遮断して内部空間Ｓを密閉空間としてもよい。図３に示すように各々の栽培容器８は、円筒状の側壁部８１と、側壁部８１の下端に設けられた底部８２とを有する有底筒状をなしている。

側壁部８１は栽培容器８が挿通孔３ａに挿入されている状態で定植パネル３よりも上方まで延び、側壁部８１の上端縁が挿通孔３ａの上方に位置している。これにより栽培容器８は、内部空間Ｓを栽培容器８内の容器内エリアＳＰと、一方向に並ぶ栽培容器８同士の間に形成された栽培容器８外の気中エリアＳＡとに仕切っている。容器内エリアＳＰは後述する培地Ｍが設けられる空間であり、気中エリアＳＡは後述する作物Ｐの湿気中根（毛細根）Ｒ２が伸びる空間となっている。

図３に示すように、底部８２は保水マット６の表層６２に対向している。底部８２の中央部には、上下に貫通する底孔８２ａが設けられている。底孔８２ａは、栽培容器８内の容器内エリアＳＰと、栽培容器８外の気中エリアＳＡとを連通する連通部である。すなわち底孔８２ａは、保水マット６の上方で、かつ定植パネル３の下方で栽培容器８の内外を連通している。底孔８２ａを通じて作物Ｐの湿気中根Ｒ２が容器内エリアＳＰから気中エリアＳＡへ延びている。

（培地）
図１に戻って、培地Ｍは各々の栽培容器８内の容器内エリアＳＰに配置されて作物Ｐを支持している。ここで本実施形態の「培地Ｍ」には固形培地だけでなく土壌も含まれる。培地Ｍ中には作物の根（以下、培地Ｍの中の根を培地中根Ｒ１と定義する）が伸びている。例えば各栽培容器８内の培地Ｍの量は３リットル未満であり、１リットル未満であるとさらによい。

（マット側潅水部）
図１に示すようにマット側潅水部７は、気中給水路７１と、給水源７２と、湿度センサ７３と、気中給水制御部７４とを有している。気中給水路７１は例えば内側に流路が形成されたチューブであって、保水マット６の表層６２の上方に配置されて気中エリアＳＡ内への開口７１ａ（図３参照）を有している。給水源７２は、栽培ベッド２の外部に設置されて気中給水路７１に接続されている。給水源４２からは養分を含む液体の水（養液）が、気中給水路７１を通じて保水マット６に供給される。

湿度センサ７３は栽培ベッド２に設置されている。湿度センサ７３は気中エリアＳＡの湿度を計測する。気中給水制御部７４は栽培ベッド２の外部に設けられている。気中給水制御部７４は、湿度センサ７３の計測値に基づき給水源７２から気中給水路７１への給水量を調節することで気中エリアＳＡの湿度が適切な値となるように制御する。また気中給水制御部７４は、保水マット６が保水可能な量、すなわち気中エリアＳＡに液体の水が存在しない程度の量の養液を気中エリアＳＡ内に供給する。

（容器側潅水部）
図１に示すように容器側潅水部９は、容器給水路９１と、給水源９２と、水センサ９３と、容器給水制御部９４とを有している。容器給水路９１は例えば内側に流路が形成されたチューブであって、各々の栽培容器８内の培地Ｍの上方に配置されて、培地Ｍに給水するための開口９１ａ（図３参照）を有している。

図３に示すように容器給水路９１には栽培容器８に対応して電磁弁９５が設けられている。電磁弁９５は、すべての栽培容器８のうちの複数の栽培容器８を含む容器ユニット８Ｕ毎に、一つずつ設けられている。各容器ユニット８Ｕに含まれる栽培容器８の数量や位置は特に限定されないが、作物Ｐの定植時期や、ビニールハウス内での栽培容器８の位置の違いに応じて、すなわち栽培容器８毎での水分の蒸散量の違いに対応して適宜選択が可能である。なお図示はしないが、栽培容器８一つに対して一つずつ個別に電磁弁９５が設けられていてもよい。電磁弁９５は容器給水路９１を開閉し、栽培容器８毎に給水することを可能としている。給水源９２は栽培ベッド２の外部に設置されて容器給水路９１に接続されている。給水源９２からは養分を含む液体の水（養液）が、容器給水路９１を通じて各栽培容器８の培地Ｍに供給される。

図１に戻って、水センサ９３は各々の容器ユニット８Ｕに対して一つずつ設けられている。すなわち水センサ９３は、容器ユニット８Ｕのいずれか一つの栽培容器８に設けられている。なお、栽培容器８一つに対して一つずつ個別に電磁弁９５が設けられている場合には、水センサ９３は各々の栽培容器８に一つずつ設けられる。水センサ９３は培地Ｍに差し込まれ、培地Ｍに含まれる水分量を計測する。容器給水制御部９４は各々の水センサ９３の計測値に基づき、容器ユニット８Ｕ毎（栽培容器８毎）に適切な量の水を各々の栽培容器８の培地Ｍに供給するように各々の電磁弁９５の開度を調節する。これにより容器給水制御部９４は容器内エリアＳＰの水量を制御する。なお、容器側潅水部９およびマット側潅水部７によって、培地Ｍ中の湿度と気中エリアＳＡ内の湿度とが同程度となるように制御されるとよい。

（作用効果）
以上説明した本実施形態の養液栽培装置１では、容器側潅水部９によって容器ユニット８Ｕ毎、または栽培容器８毎に、各栽培容器８内の培地Ｍへの給水量を調節することができる。このため、作物Ｐの培地中根Ｒ１への給水量が過多となることを回避でき、排水の発生を抑制できる。さらに容器側潅水部９によって培地中根Ｒ１への給水量を適切に調節できることで、水分ストレスを作物Ｐに与えることができ、作物Ｐの高糖度化、高品質化が可能となる。また培地Ｍが過湿状態に置かれることがなくなり、菌や害虫が発生してしまう可能性を低減できる。

さらに、栽培ベッド２内に隔壁を別途で設置することなく、栽培容器８の側壁部８１によって栽培ベッド２と定植パネル３との間の内部空間Ｓを、気中エリアＳＡと容器内エリアＳＰとに区画することができる。よって気中エリアＳＡには湿気中根Ｒ２を張り巡らせることができる。

この結果、培地Ｍの量を低減することで培地中根Ｒ１の量が少なくなってしまっても、湿気中根Ｒ２を気中エリアＳＡ内に張り巡らせることで湿気中根Ｒ２の量を多くでき、作物Ｐに必要な水分量を確保することができる。よって培地Ｍの量を少なくできることでコストを削減しつつ作物Ｐの栽培が可能となる。

また栽培容器８によって内部空間Ｓを気中エリアＳＡと容器内エリアＳＰとに区画することで、気中エリアＳＡ外まで湿気中根Ｒ２が伸びてしまうことを回避できる。よってマット側潅水部７によって気中エリアＳＡ内の湿度を管理することで湿気中根Ｒ２への水分供給量を適切に管理することができる。

また栽培容器８はポットであり、栽培容器８を定植パネル３の挿通孔３ａに挿入して設置するのみで作物Ｐの定植が可能である。すなわち、事前に作物Ｐの苗を植え付けた栽培容器（ポット）８をそのまま挿通孔３ａに挿入して保水マット６上に載置するのみで、定植作業を完了することができるため、作業が非常に容易である。

そして栽培容器８を保水マット６に載置するのみで作物Ｐを定植するため、栽培容器８の底孔８２ａから栽培容器８の外に向かって湿気中根Ｒ２を容易に成長させることができる。ポットには通常底孔８２ａが設けられているため、湿気中根Ｒ２が栽培容器８を通過するための連通部をわざわざ形成しなくとも、ポットの底孔８２ａをそのまま連通部として機能させることができ、コストを削減できる。

さらに、保水マット６を設置しているため、保水マット６から湿気中根Ｒ２に水分を水蒸気で供給することができ、気中エリアＳＡ内には液体の水が存在しない。よって排水の発生を抑えることができる。さらに保水マット６が表層６２を有しているため、保水マット６の保水層６１から気中エリアＳＡへの水分の蒸散を可能としつつ、湿気中根Ｒ２が保水層６１まで到達して絡みついてしまうことを回避することができる。この結果、図５に示すように作物Ｐの収穫後には、湿気中根Ｒ２だけを巻き取って回収することができ、何度でも保水マット６を再利用できる。このためコストを低減することができる。

また、加熱冷却部４を内部空間Ｓに設けたことで、作物Ｐの根Ｒ１、Ｒ２の温度を適切に保つことができ、特に夏季の高温期や厳冬期などであっても作物Ｐの成長を促進することができる。本実施形態では加熱冷却部４が蓄熱体４１により間接的に内部空間Ｓの加熱、冷却を行っているため、内部空間Ｓの全体の温度分布を均一にすることができる。よって作物Ｐの成長により好適である。

また保水マット６と蓄熱体４１との間には防水シート５が介在され、防水シート５によって保水マット６と蓄熱体４１との間を仕切っている。このため保水マット６からの水分が蓄熱体４１側に侵入してしまうことを回避できる。この結果、蓄熱体４１が蓄熱体４１に侵入した水によって温められたり、冷やされたりしてしまうことがなくなり、加熱冷却部４によって内部空間Ｓの温度調節を正確に行うことができる。

また、マット側潅水部７によって内部空間Ｓの気中エリアＳＡの湿度を計測し、湿度を適切な値に維持することができるので、作物Ｐへ水分ストレスを与えることが可能となる。この結果、作物Ｐを高糖度化、高品質化できる。

さらに、気中エリアＳＡには給気部１０によって空気を供給することができるため、酸素の吸収能力の高い湿気中根Ｒ２を通じて作物Ｐが酸素を吸収することが可能となり、作物Ｐの成長を促進することができる。

ここで本実施形態では図６に示すように、保水マット６の表層６２の上面に培地Ｍ１（土壌や固形培地）を設けてもよい。これにより湿気中根Ｒ２が培地Ｍ１に引っ掛かり、湿気中根Ｒ２の成長を促進することができる。

また本実施形態では栽培容器８の底孔８２ａを気中エリアＳＡと容器内エリアＳＰとを連通する連通部として用いたが、栽培容器８の側壁部８１に連通部を設けて湿気中根Ｒ２を容器内エリアＳＰから気中エリアＳＡに伸びるようにしてもよい。

〔第二実施形態〕
次に、本発明の第二実施形態に係る養液栽培装置１Ａについて説明する。第二実施形態では、第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。栽培容器８Ａに培地Ｍに代えて養液Ｎを収容（貯留）する点で、本実施形態の養液栽培装置１Ａは第一実施形態の養液栽培装置１と異なっている。

図７に示すように、栽培容器８Ａは、作物Ｐの茎（幹）を固定する天面部８１Ａと、天面部８１Ａによって上部を覆われた有底筒状の本体部８２Ａとを有している。よって本体部８２Ａは側壁部８３Ａと底部８４Ａとを有している、側壁部８３Ａには、気中エリアＳＡと容器内エリアＳＰとを連通するように貫通する連通部８５Ａが設けられている。湿気中根Ｒ２がこの連通部８５Ａを通じて容器内エリアＳＰから気中エリアＳＡへと伸びるようになっている。この連通部８５Ａの下方で本体部８２Ａには養液Ｎが貯留されている。養液Ｎ中に水中根Ｒ３が伸びている。

容器側潅水部９Ａの水センサ９３Ａは本体部８２Ａ内の養液Ｎの水量（水位）を計測する水位計である。水センサ９３は天面部８１Ａを貫通して本体部８２Ａ内に挿入されている。

（作用効果）
以上説明した本実施形態の養液栽培装置１Ａでは、第一実施形態と同様に容器側潅水部９Ａによって容器ユニット毎、または栽培容器８Ａ毎に、各栽培容器８Ａ内への給水量を調節することができる。よって、養液Ｎが栽培容器８Ａから溢れ出すことがなくなり、排水の発生を抑制できる。さらに養液Ｎの貯留量を調整して水分ストレスを作物Ｐに与えることができ、作物Ｐの高糖度化、高品質化が可能となる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、上記実施形態おける各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。

例えば、保水マットは表層６２を有さず、保水層６１のみから構成されていてもよい。また加熱冷却部として例えばヒータを内部空間Ｓ内に設置してもよい。また防水シート５は必ずしも設けなくともよい。

また給気部１０は必ずしも設けなくともよい。特に栽培容器８（８Ａ）と挿通孔３ａとの間に隙間があれば、この隙間から空気が気中エリアＳＡに侵入するため、給気部１０はなくともよい。

また栽培容器８（８Ａ）は定植パネル３と一体となっていてもよい。この場合、培地Ｍや養液Ｎは、定植パネル３の挿通孔３ａに直接収容される。さらにこの場合、図８に示すように栽培容器８の側壁部８１（８３Ａ）は、内部空間Ｓの横方向の全域にわたって設けられ、内部空間Ｓを一方向に複数の空間に仕切るように設けられてもよい。

また、栽培容器８は一方向に等間隔をあけて配置されている場合には限定されない。例えば、ランダムに複数の栽培容器８が配置されてもよいし、隣り合う栽培容器８同士が密着して配置されていてもよい。また、挿通孔３ａを一方向に延びる長孔とし、複数の栽培容器８を一つの長孔に並べて挿入してもよい。

また、定植パネル３に代えて例えばビニールのフィルムのようなカバーを用いてもよく、内部空間Ｓを画成可能であれば、形状、材質等は限定されない。

本発明の養液栽培装置によれば、栽培時の排水の発生を抑制しつつ、高品質な作物を栽培可能である。

１、１Ａ 養液栽培装置
２ 栽培ベッド（装置本体）
３ 定植パネル（カバー）
３ａ 挿通孔
４ 加熱冷却部
５ 防水シート
６ 保水マット
７ マット側潅水部
８、８Ａ 栽培容器
９ 容器側潅水部
１０ 給気部
４１ 蓄熱体
４２ 温調流路
６１ 保水層
６２ 表層
８１ 側壁部
８２ 底部
Ｍ、Ｍ１ 培地
Ｐ 作物
Ｒ１ 培地中根
Ｒ２ 湿気中根
Ｒ３ 水中根
Ｓ 内部空間
ＳＡ 気中エリア
ＳＰ 容器内エリア

Claims (8)

1. 上方への開口が形成された容器状の装置本体と、
   前記装置本体の前記開口を覆うように配置されるとともに、作物が挿通される挿通孔を有し、前記装置本体との間に内部空間を画成するカバーと、
   前記内部空間内に設けられて水分を保持する保水マットと、
   前記挿通孔に挿通された前記作物を支持するとともに前記内部空間に配置され、前記保水マットの上方でかつ前記カバーの下方で内外を連通させる連通部が設けられた複数の栽培容器と、
   各々の前記栽培容器に収容された培地または養液と、
   前記保水マットに給水するマット側潅水部と、
   各々の前記栽培容器内に、複数個の前記栽培容器を含む容器ユニット毎で、または、前記栽培容器毎で給水する容器側潅水部と、
   を備え、
   前記栽培容器は、前記内部空間において前記栽培容器内の容器内エリアと、前記栽培容器外の気中エリアとを仕切る側壁部を有し、
   前記マット側潅水部は、
   前記保水マットへ給水する開口を有する気中給水路と、
   前記気中エリアの湿度を計測する湿度センサと、
   前記湿度センサの計測値に基づき、前記気中給水路から前記保水マットへの給水量を調節することで前記気中エリアの湿度を制御する気中給水制御部と、
   を有する養液栽培装置。
2. 前記容器側潅水部は、
   前記栽培容器内の前記培地または前記養液に給水する開口を有する容器給水路と、
   前記容器内エリアの水量を計測する水センサと、
   前記水センサの計測値に基づき、前記容器給水路から前記培地または前記養液への給水量を調節することで前記容器内エリアの水量を制御する容器給水制御部と、
   を有する請求項１に記載の養液栽培装置。
3. 前記気中エリアに空気を供給する給気部をさらに備える請求項１または２に記載の養液栽培装置。
4. 各々の前記栽培容器は前記培地を収容するとともに前記挿通孔に挿通されて前記保水マット上に載置されることで前記装置本体に支持されたポットであり、
   前記連通部として、前記ポットの底部を上下方向に貫通する底孔が設けられている請求項１から３のいずれか一項に記載の養液栽培装置。
5. 前記保水マット上に載置される前記ポットの上端縁は、前記挿通孔よりも上方に位置する請求項４に記載の養液栽培装置。
6. 前記保水マットは、
   水分を保持する保水層と、
   前記保水層の上方に積層されて透湿性および防根性を有する表層と、
   を有し、
   前記表層は、ポリエステル繊維を編み込んだ布からなり、前記表層の表面は凹凸状をなしている請求項１から５のいずれか一項に記載の養液栽培装置。
7. 前記内部空間で、前記保水マットの下方に配置された加熱冷却部をさらに備え、
   前記加熱冷却部は、
   前記装置本体の底面と前記保水マットとの間に配置された蓄熱体と、
   前記蓄熱体との間で熱交換する温度調節された液体が流通する温調流路と、
   を有する請求項１から６のいずれか一項に記載の養液栽培装置。
8. 前記保水マットと前記加熱冷却部との間を仕切る防水シートをさらに備える請求項７に記載の養液栽培装置。

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