JP6676898B2 - Cultivation apparatus and cultivation method - Google Patents
Cultivation apparatus and cultivation method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6676898B2 JP6676898B2 JP2015164892A JP2015164892A JP6676898B2 JP 6676898 B2 JP6676898 B2 JP 6676898B2 JP 2015164892 A JP2015164892 A JP 2015164892A JP 2015164892 A JP2015164892 A JP 2015164892A JP 6676898 B2 JP6676898 B2 JP 6676898B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cultivation
- hours
- period
- shelf
- tray
- 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.)
- Active
Links
- 238000012364 cultivation method Methods 0.000 title claims description 8
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 52
- 206010021033 Hypomenorrhoea Diseases 0.000 claims description 20
- 230000035784 germination Effects 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 240000008067 Cucumis sativus Species 0.000 claims description 7
- 235000000832 Ayote Nutrition 0.000 claims description 6
- 235000009854 Cucurbita moschata Nutrition 0.000 claims description 6
- 235000009804 Cucurbita pepo subsp pepo Nutrition 0.000 claims description 6
- 235000015136 pumpkin Nutrition 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 5
- 235000010799 Cucumis sativus var sativus Nutrition 0.000 claims description 4
- 240000001980 Cucurbita pepo Species 0.000 claims 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 12
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 12
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 5
- 241000219122 Cucurbita Species 0.000 description 4
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 4
- 208000037824 growth disorder Diseases 0.000 description 4
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 4
- 238000004383 yellowing Methods 0.000 description 4
- 235000009849 Cucumis sativus Nutrition 0.000 description 3
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 3
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 3
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 3
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 2
- 241000219104 Cucurbitaceae Species 0.000 description 2
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 2
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 2
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 240000004244 Cucurbita moschata Species 0.000 description 1
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 1
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 230000027288 circadian rhythm Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 235000021384 green leafy vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 230000011890 leaf development Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 230000008722 morphological abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
Landscapes
- Cultivation Of Plants (AREA)
- Greenhouses (AREA)
Description
本発明は、植物を栽培するための栽培装置及び栽培方法に関する。 The present invention relates to a cultivation apparatus and a cultivation method for cultivating a plant.
従来、果菜類や葉菜類などの栽培方法として、植物工場による栽培が広く普及している(例えば、特開2014−233231号公報)。この植物工場においては、現在、様々な方法で栽培が行なわれている。国際公開WO2005/000005号公報、特開2014−82979号公報には、人工照明を使用し明期と暗期を調整し、その他養液、炭酸ガスなどを調整して高品質で均一な苗を生産する方法が開示されている。 BACKGROUND ART Conventionally, as a method of cultivating fruit vegetables and leaf vegetables, cultivation by a plant factory has been widely spread (for example, JP-A-2014-233231). In this plant factory, cultivation is currently performed by various methods. International Publication WO2005 / 000005 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-82979 disclose that artificial light is used to adjust the light and dark periods, and other nutrient solutions and carbon dioxide gas are adjusted to produce high-quality and uniform seedlings. A method of producing is disclosed.
これら従来技術のように、植物工場における栽培においては、人工照明を用いた栽培においても、光を照射する期間である明期と、光を照射しない期間である暗期を調整して栽培を行う。これは、光合成をはじめ様々な生理現象を明確な概日リズムで栽培することで、品質の良い植物を安定して栽培するためである。 As in these conventional techniques, in cultivation in a plant factory, even in cultivation using artificial lighting, cultivation is performed by adjusting the light period, which is a period of irradiating light, and the dark period, which is a period of not irradiating light. . This is because a variety of physiological phenomena such as photosynthesis are cultivated at a clear circadian rhythm, so that high-quality plants can be stably cultivated.
一方では、栽培期間を短縮し、効率良く栽培するため、光照射する時間、すなわち明期を長くして栽培する方法も行われている。しかし、栽培する植物の暗期が過度に短くなると、葉が黄化したり、草姿に異常が生じるなどの生育障害が発生したりするなど、植物の品質価値が低下するおそれがある。 On the other hand, in order to shorten the cultivation period and cultivate efficiently, there is also a method of cultivating with a longer light irradiation time, that is, a longer light period. However, if the dark period of the plant to be cultivated is too short, the quality value of the plant may be reduced, for example, the leaves may turn yellow, or a growth disorder such as an abnormal appearance of the grass may occur.
また、閉鎖された空間において、明期と暗期の切り替えに伴って閉鎖空間内の温度、湿度が変動する。この変動を抑制して閉鎖空間内の環境を一定に制御するための設備が複雑になり、設備費用が高価となる。即ち、明期と暗期、それぞれの時間帯を最適な温度と湿度に制御するためには、それぞれの時間帯の空調負荷に応じた空調設計が必要であり、明期と暗期を設けることにより、一定の制御をするよりも設備が複雑になり設備費用が高価になる。 Further, in the closed space, the temperature and humidity in the closed space fluctuate with the switching between the light period and the dark period. The equipment for suppressing the fluctuation and controlling the environment in the enclosed space to be constant becomes complicated, and the equipment cost becomes high. In other words, in order to control each time zone to the optimal temperature and humidity during the light period and the dark period, an air conditioning design according to the air conditioning load in each time zone is necessary. Accordingly, the equipment becomes more complicated and the equipment cost becomes higher than when a certain control is performed.
本発明は、上記の問題を解決し、品質の良い植物を安定して低コストで効率よく生産することができる栽培装置及び栽培方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a cultivation apparatus and a cultivation method capable of stably producing high-quality plants stably at low cost.
本発明の栽培装置は、育成装置、照明装置及び空調装置を備えた閉鎖空間で植物を栽培する栽培装置において、発芽から少なくとも72時間の栽培期間を、24時間明期の条件とし、前記照明装置の照度は、500〜15000lxで栽培することを特徴とするものである。 The cultivation device of the present invention is a cultivation device for cultivating plants in a closed space including a growing device, a lighting device, and an air conditioner, wherein a cultivation period of at least 72 hours from germination is a 24-hour light period condition, Is characterized by being cultivated at 500 to 15000 lx.
本発明では、すべての前記空調装置の合計の冷房能力(Wb)とすべての前記照明装置の合計の消費電力(Wa)との比Wb/Waが1以上5以下であることが好ましい。前記閉鎖空間内の環境温度は、10〜30℃であることが好ましい。 In the present invention, the ratio Wb / Wa of the total cooling capacity (Wb) of all the air conditioners to the total power consumption (Wa) of all the lighting devices is preferably 1 or more and 5 or less. The environmental temperature in the closed space is preferably 10 to 30C.
本発明の栽培方法は、本発明の栽培装置を使用して植物を栽培するものである。 The cultivation method of the present invention cultivates a plant using the cultivation apparatus of the present invention.
本発明の栽培方法は、ウリ科の植物を栽培するのに好適である。 The cultivation method of the present invention is suitable for cultivating Cucurbitaceae plants.
本発明の栽培装置及び栽培方法では、発芽から少なくとも72時間の栽培期間を24時間明期とすることにより、栽培する植物を効率よく育成することができる。なお、この明期の照度を500〜15000lxと低くすることにより、24時間連続照明下における植物の成育障害の発生を抑制することができる。 In the cultivation apparatus and the cultivation method of the present invention, the cultivation period of at least 72 hours after germination is set to the 24-hour light period, so that the plant to be cultivated can be efficiently grown. In addition, by making the illuminance in this light period as low as 500 to 15000 lx, it is possible to suppress the occurrence of plant growth disorders under continuous lighting for 24 hours.
本発明では、発芽から少なくとも72時間の期間、24時間明期栽培とするので、この栽培期間に暗期と明期との切り替えがなく、それに伴う環境変化もより少なくすることができる。また、閉鎖空間内で栽培を行うには、特に暗期の状態における温度や湿度の制御が難しくコストもかかってしまうが、本発明では暗期の状態が必要ないため、閉鎖空間内の温度や湿度の制御を行うための設備費用や、制御するコストを低くすることができる。 In the present invention, since the cultivation is performed in the light period for 24 hours at least for a period of 72 hours from germination, there is no switch between the dark period and the light period during this cultivation period, and the environmental change associated therewith can be further reduced. In addition, cultivation in a closed space makes it difficult to control the temperature and humidity particularly in the dark period, and costs are increased. However, in the present invention, the dark state is not required, and the temperature and humidity in the closed space are not required. Equipment costs for controlling the humidity and costs for controlling the humidity can be reduced.
図1〜8を参照して、本発明の好ましい形態を説明する。図1〜7は第1の好ましい形態に係る栽培装置を示すものであり、図1,2の通り、断熱性壁面で囲まれた完全遮光性とされた閉鎖型建物構造物1の部屋内に、箱形の複数個(図示の例では4個)の多段棚式植物育成装置3、4、5、6が設置されている。この実施の形態では、植物育成装置は育苗装置である。
A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIGS. 1 to 7 show a cultivation apparatus according to a first preferred embodiment. As shown in FIGS. 1 and 2, in a room of a closed-type building structure 1 that is completely shaded and surrounded by heat-insulating walls. A plurality of box-shaped (four in the illustrated example) multistage shelf-type
図1では、2個の多段棚式植物育成装置3、4をそれらの開放前面が同方向を向くように配列して1列とし、2個の多段棚式植物育成装置5、6もそれらの開放前面が同方向を向くように配列して1列とし、開放前面が互いに対面するように二つの列を部屋内に配置している。また、これら二つの列の間に、一人または複数の作業者が作業できる程度の作業空間を設けてある。部屋の壁面と各多段棚式植物育成装置3〜6の背面との間に、50〜500mm程度の幅の空間を設けて、多段棚式植物育成装置3〜6を通過した空気の通路を形成する。
In FIG. 1, two multi-stage shelf-type
部屋に出入りするためのドア2の内側にエアーカーテンを設置すると、作業者が出入りする際に外気が入らないようにできるので好ましい。
It is preferable to install an air curtain inside the
部屋の壁面の上部には、部屋内の空気を調温調湿し、設定条件に調温調湿した空気を循
環させる機能を備えた空調装置7〜10が設置されている。
多段棚式植物育成装置3〜6は、図3,4に示すように、それぞれ台座3c、左右の側面パネル3a、背面の背面パネル3b及び天頂部のトップパネル3eを有し、前面は開放した箱形構造体を備えている。この箱形構造体の内部に、複数の育苗棚12が上下方向に一定間隔で多段に配置されている。最下段の育苗棚12は、台座3c上に載置されている。最下段以外の各育苗棚12はそれぞれ支持板11(図7)上に設置されている。各支持板11は、左右の側面パネル3a,3a間に水平に架設されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, each of the multi-shelf-type
各多段棚式植物育成装置3〜6の高さは、作業者が作業できる程度の高さである2000mm程度とし、育苗棚12の左右方向幅は、数十から数百個のセル(小鉢)を格子状に配列させた樹脂製のセルトレイを複数枚並べて載置できるとともに、各育苗棚12の上側のスペースSの温度・湿度を一定に調節できる幅、例えば1000mm〜2000mm程度とし、育苗棚12の奥行き長さは500mm〜1000mmとするのが好ましい。各育苗棚12には複数枚のセルトレイ40(図1,7参照)がほぼ水平に載置されている。セルトレイ1枚の寸法は、一般的には左右幅が300mm、奥行き長さが600mm程度である。
The height of each of the multi-shelf type
台座3cに設けたアジャスター(図示略)によって各育苗棚12の水平度を調整できるよう構成されている。各育苗棚12には、後述する潅水装置30が設けられている。
The level of each
下から2段目以上の各育苗棚12の下側及びトップパネル3eの下面には、人工照明器13が設置され、各人工照明器13の直下の育苗棚12のセルトレイ40で生育する植物に光を照射するよう構成されている。この実施の形態では、最上部の人工照明器13はトップパネル3eに取り付けられている。人工照明器13は、左右の側面パネル3a、3aにフックを設け、該左右のフックに人工照明器13を載せ設置されている。支持板11と人工照明器13との間に間隙があいている。
An
人工照明器13の発光体としては蛍光灯、LED等が好ましいが、この実施の形態では光源として直管状の蛍光灯13cが用いられている。図7の通り、この実施の形態では、各人工照明器13のボックス13aの下面に直管状蛍光灯13cが2本設けられているが、蛍光灯の本数はこれに限定されない。
As a luminous body of the
ボックス13aは、天板13d及び底板13eを有した箱状体であり、底板13eは蛍光灯13cの光を反射する反射板を兼ねている。安定器、インバータ、定電流回路、定電圧回路、電流制限抵抗等の電気回路部材13fを内蔵した電源ユニット13gが天板13dの下面に取付けられている。
The
図4の通り、各育苗棚12同士の間、及び最上段の育苗棚12と天板パネル3eとの間のスペース(育苗スペース)Sの後方の背面パネル3bに通気口15aが設けられ、各通気口15aにそれぞれ空気ファン15が取り付けられている。空気ファン15を稼働させることにより、部屋内に図2の矢印で示したような空気の循環流が生じる。すなわち、空調装置7〜10によって調温調湿された空気は、多段棚式植物育成装置3〜6の開放前面側より育苗棚12各段の育苗スペースS内に吸引され、通気口15aから背面パネル3bの後方へ排出され、背面パネル3bと閉鎖型建物構造物1の壁面との間を通って上昇し、空調装置7〜10に吸い込まれ、調温調湿されたのち、再び多段棚式植物育成装置3〜6の上側を通って開放前面側に吹き出される。
As shown in FIG. 4,
図1,2のように、2列の多段棚式植物育成装置3、4と多段棚式植物育成装置5、6をそれらの間に作業空間が形成されるように配列した場合には、この作業空間が空気の循環路としても機能し、効果的な循環流が形成される。
As shown in FIGS. 1 and 2, when two rows of multi-shelf-type
循環流が多段棚式植物育成装置3〜6の各育苗スペースSを通過する際に、潅水装置、培地、植物などから蒸発した水蒸気や人工照明器13から放出される熱が循環流に同伴され、この循環流を空調装置7〜10によって調温調湿して絶えず循環させることによって、部屋内を植物体生育に最適な温度湿度環境に保つことができる。育苗スペースSを流れる空気の流速は、0.1m/sec以上であることが好ましく、0.2m/sec以上であることがより好ましく、0.3m/sec以上が更に好ましい。気流の速度が速すぎると、植物の育成に問題が生じるおそれがあるため、一般的には2.0m/sec以下であることが好ましい。
When the circulating flow passes through each seedling space S of the multi-stage shelf-type
この実施の形態では、気流を育苗スペースSの前面からファン15を経て多段棚式植物育成装置3〜6の背面側へ流しているが、逆に多段棚式植物育成装置3〜6の背面側から前面側へ流してもよい。ただし、前面側から背面側へ流す方が、育苗スペースSにおける気流が均一になるので好ましい。
In this embodiment, the airflow flows from the front of the seedling raising space S to the rear side of the multi-stage shelf type
この実施の形態では、潅水装置(底面潅水装置)30は、支持板11上に載置された潅水トレイ31を有する。そして、該潅水トレイ31に載置されたセルトレイ40の底面から潅水を行うよう構成されている。この潅水装置30の構成例を図5〜7を参照して説明する。なお、図5は潅水装置の平面図、図6は斜視図、図7は図5のVII−VII線断面図である。
In this embodiment, the watering device (bottom watering device) 30 has a watering
この潅水トイレ31は、平面形状が四角形の底版31dを有している。底版31dの後辺及び左右両側辺に側壁31a、31b、31cが立設されている。潅水トレイ31の前辺には堰34が設けられている。底版31dの該前辺に沿って、底版31dに連接して排水溝32が設けられており、排水溝32の一端には排水口32a(図5,6)が形成されている。堰34は、排水溝32と底版31dの上面側を仕切るように設けられている。堰34の両端部は側壁31b,31cから離隔しており、両者の間に切欠部34a(図5,6)が形成されている。各切欠部34aから底版31d上の養液が排水溝32に流出するよう構成されている。また、潅水トレイ31の後辺の側壁31aに沿って、養液を潅水トレイ31内に供給する給水管33が設けられており、給水管33に設けた複数の小孔33a(図6)から養液が底版31d上に供給されるようになっている。
The
底版31dの上面に高さ約7mm程度の複数のリブ35が、側壁31a側から排水溝32に向って互いに平行に延設されており、これらのリブ35の上にセルトレイ40が載置されるようになっている。
A plurality of
この潅水装置30は、図4の通り、潅水トレイ31を支持板11上に載置したときに、排水溝32が多段棚式植物育成装置3〜6の開放前面から突出する寸法とされている。排水溝32を多段棚式植物育成装置3〜6の開放前面から突出させることにより、排水溝32の排水口32aから排出される養液を集めて建物構造物1外部へ排出しやすくなる。
As shown in FIG. 4, the watering
潅水装置30の給水管33に設けた小孔33aから養液を連続的に供給すると、養液は堰34によって堰き止められて所定水位まで溜まりプール状態となる。給水管33から養液を供給している間、切欠部34aから養液が少しずつ排水溝32へ流出する。養液供給量と切欠部34aからの流出量を調節することによって、潅水トレイ31内に例えば10〜12mm程度の水位のプール状態が維持されるようにするのが好ましい。リブ35の上に載置されているセルトレイ40の各セル41底面に形成されたセル穴42(図7)からセル41内の培地へ毛管作用により水が吸い上げられ、短時間ですべてのセル41内の培地が水分飽和状態になる。
When the nutrient solution is continuously supplied from the
なお、この潅水装置30では、図7の通り、潅水トレイ31の底版31dの上面を排水溝32の方向へ傾斜させている。これにより、潅水停止時に養液を排水溝32へ短時間で排出させることができる。また、底版31dの上面に傾斜をもたせた場合には、リブ35の高さを変化させてリブの頂部35aが水平となるようにすることにより、リブ35の上に載置したセルトレイ40を水平に保持できる。
In this watering
図8は、本発明で用いる潅水装置の別例を示すものであり、図5〜図7における部材と同じ部材には、同じ符号を付してある。この潅水装置30’においては、潅水トレイ底版31dにセルトレイ40を載置する際に、潅水トレイ底版31dとセルトレイ40との間にアンダートレイ50を介在させる。このアンダートレイ50は各セル41内に培地を入れたセルトレイ40を支持し得る程度の剛性を備えており、その底壁面には複数の小孔51が形成されているとともに、その裏面には複数の突起52が形成されている。これらの突起52は、セルトレイ40をアンダートレイ50とともに潅水トレイ内に収容するときに、潅水トレイ底版31dとセルトレイ40底面との間に間隙を保持する間隙保持手段として機能する。
FIG. 8 shows another example of the watering apparatus used in the present invention, and the same members as those in FIGS. 5 to 7 are denoted by the same reference numerals. In the watering device 30 ', the under
図8の潅水装置30’においても、給水管33から養液を供給して所定水位のプール状態となった場合には、アンダートレイ50の小孔51からアンダートレイ50内に養液が導かれ、セルトレイ40の各セル41底面に形成されたセル穴42からセル内の培地へ毛管作用により水が吸い上げられる。
In the
なお、図8においても、左右の側面パネル3a、3aにフックを設け、該左右のフックに人工照明器13を載せることにより人工照明器13が設置されており、支持板11と人工照明器13との間に間隙があいている。
In FIG. 8 also, hooks are provided on the left and
潅水トレイ31に載置されるセルトレイ40は、前述したように、数十から数百のセル41を格子状に配列させてトレイ形状に一体化したものであり、セルトレイ1枚の寸法は幅が300mm、長さが600mm前後とされているが、これに限定されない。
As described above, the
苗が光合成で消費する炭酸ガスを人為的に供給するために、図1に示すように、閉鎖型建物構造物1の外部に液化炭酸ガスボンベ16を設置し、炭酸ガス濃度計測装置(図示略)により計測した部屋内の炭酸ガス濃度が一定濃度となるように、炭酸ガスボンベ16から炭酸ガスを供給する。
In order to artificially supply the carbon dioxide gas consumed by the seedlings in photosynthesis, as shown in FIG. 1, a liquefied carbon
上記の栽培装置は本発明の一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、部屋の大きさや、多段棚式植物育成装置の設置数は前記以外であってもよい。また、空調装置は天井に設置されてもよい。 The above cultivation apparatus is an example of the present invention, and the present invention is not limited to this. For example, the size of the room and the number of the multi-shelf-type plant growing device may be other than those described above. Further, the air conditioner may be installed on a ceiling.
本発明では、このように構成された栽培装置で、発芽から少なくとも72時間の栽培期間、24時間明期の条件で植物を栽培する。明期栽培期間は、72時間以上、特に96時間以上とすることが好ましく、また216時間以下、特に168時間以下、とりわけ144時間以下とすることが好ましい。 In the present invention, the plant is cultivated in the cultivation apparatus configured as described above under a condition of a cultivation period of at least 72 hours from germination and a light period of 24 hours. The light period cultivation period is preferably 72 hours or more, particularly 96 hours or more, and is preferably 216 hours or less, particularly 168 hours or less, and particularly preferably 144 hours or less.
播種から発芽までの期間は、栽培する植物の品種や、生育温度などの環境により異なるが、多くの植物はおおよそ48時間から72時間程度で発芽する。本発明は、少なくとも発芽から24時間明期とすることが重要であり、播種から発芽までの期間は、明期また暗期の条件を特に限定することはない。 The period from sowing to germination varies depending on the cultivar of the plant to be cultivated and the environment such as growth temperature, but most plants germinate in about 48 to 72 hours. In the present invention, it is important that the light period is at least 24 hours after germination, and the period from sowing to germination does not particularly limit the conditions of the light period and the dark period.
照明装置(この実施の形態では蛍光灯13c)の照度は、500lx以上であることが重要であり、1500lx以上であることが好ましく、3000lx以上であることがより好ましく、4000lx以上であることが更に好ましい。また、照明装置の照度は15000lx以下であることが重要であり、14000lx以下であることが好ましく、12000lx以下であることがより好ましく、9500lx以下であることが更に好ましい。なお、本発明において、照度とは、栽培している植物の栽培面上で、栽培する棚の中心部、端部付近、中心部と端部の中間地点の5箇所を測定した平均値のことをいう。照明装置の照度を上記とすることで、24時間明期で栽培した場合においても、葉の黄化などの生育障害の発生を抑制することができ、栽培する植物の生育条件をより好ましいものとすることができる。前述の通り、照明装置は、蛍光灯に限定されるものではなく、LEDなどの照明装置も利用することができる。
It is important that the illuminance of the lighting device (the
本発明では、閉鎖空間内の炭酸ガス濃度を300〜3000ppmとすることが好ましく、500〜2000ppmとすることがより好ましく、700〜2000ppmとすることが更に好ましく、800〜1500ppmとすることが特に好ましい。炭酸ガス濃度を上記範囲とすることにより、光合成による炭酸ガス固定能の低下を抑制することができ、エネルギー源(糖類)の合成が減少することなく、生育に必要なエネルギーを生成することができる。 In the present invention, the concentration of carbon dioxide in the enclosed space is preferably 300 to 3000 ppm, more preferably 500 to 2000 ppm, further preferably 700 to 2000 ppm, and particularly preferably 800 to 1500 ppm. . By setting the carbon dioxide concentration within the above range, it is possible to suppress a decrease in the ability to fix carbon dioxide due to photosynthesis, and to generate energy required for growth without reducing the synthesis of energy sources (saccharides). .
閉鎖空間の環境温度は10〜30℃であることが好ましく、15〜30℃であることがより好ましく、18〜30℃であることが更に好ましい。 The environmental temperature of the closed space is preferably from 10 to 30C, more preferably from 15 to 30C, and even more preferably from 18 to 30C.
発芽から少なくとも72時間の栽培期間を24時間明期とし、上記条件で栽培することにより、植物を効率よく育成することができ、また、この栽培期間の後、圃場に移して栽培する場合にも、葉の黄化や草姿の形態異常などの生育障害などの問題が発生することを抑制することができる。 A cultivation period of at least 72 hours from germination is a 24-hour light period, and cultivation under the above conditions allows the plant to be efficiently cultivated. In addition, it is possible to suppress the occurrence of problems such as growth disorders such as yellowing of leaves and abnormal morphology of grass.
本発明では、すべての空調装置15の合計の冷房能力(Wb)とすべての照明装置(上記実施の形態では蛍光灯13c)の合計の消費電力(Wa)との比Wb/Waが1以上5以下であることが好ましく、1以上4以下であることがより好ましく、1以上3以下であることが更に好ましく、1以上2以下であることが特に好ましい。Wb/Waを上記の範囲とすることで、閉鎖空間内の環境を適正かつ一定に保つことが可能となり、さらに、空調のオンオフによる環境変化もより少なくすることが可能となる。蛍光灯などの照明装置1本当りの消費電力をWsとし、照明装置の本数をnとし、1基の空調装置の冷房能力をWkとし、空調装置の設置台数をmとした場合、Wb/Waは下記式のAで表わされる。
A=Wb/Wa
=(Wk×m)/(Ws×n)
m:空調装置の台数(基)
n:照明装置の本数(本)
In the present invention, the ratio Wb / Wa between the total cooling capacity (Wb) of all the
A = Wb / Wa
= (Wk × m) / (Ws × n)
m: Number of air conditioners (units)
n: Number of lighting devices (number)
上記実施の形態では、潅水装置が設けられているが、省略されてもよい。本発明において、発芽から少なくとも72時間の栽培期間は、養液または真水を与えず栽培しても良く、一定の割合で養液または真水を与えても良い。栽培する植物の種類や時期により、本発明で栽培した幼苗を圃場に移して栽培する栽培条件に応じて、養液や真水の供給を適宜設定することができる。 In the above embodiment, the watering device is provided, but may be omitted. In the present invention, during the cultivation period of at least 72 hours from germination, cultivation may be performed without supplying a nutrient solution or fresh water, or a nutrient solution or fresh water may be supplied at a fixed rate. Depending on the type and timing of the plant to be cultivated, the supply of nutrient solution and fresh water can be appropriately set according to the cultivation conditions for transferring the young seedling cultivated in the present invention to the field and cultivating it.
本発明の栽培装置で栽培する植物は、特に限定されることはないが、本発明はウリ科の植物を栽培するのにより好ましく適する。さらに、接ぎ木苗や穂木の台木用として栽培する方法として好ましく使用することができる。 The plant cultivated by the cultivation apparatus of the present invention is not particularly limited, but the present invention is more preferably suitable for cultivating a Cucurbitaceae plant. Further, it can be preferably used as a method for cultivating grafted seedlings and scion rootstocks.
本発明において、明期とは、照明装置を実質的に24時間(/日)点灯させて栽培することを意味するが、照明装置は24時間にわたって連続して点灯している必要はなく、照明装置を一時的に消灯してもよい。すなわち、本発明の効果を奏する範囲内で照明を一時的に消すことは24時間明期であることに含まれる。 In the present invention, the term “light period” means that the cultivation is performed by lighting the lighting device substantially for 24 hours (/ day). However, the lighting device does not need to be continuously lit for 24 hours. The device may be turned off temporarily. In other words, temporarily turning off the illumination within a range in which the effects of the present invention can be achieved is included in the 24-hour light period.
植物工場においては、設備費用や維持費用を安価にすることは非常に重要であり、本発明は、植物の栽培に悪影響を与えることなく、かつ完全閉鎖型の栽培設備でありながら費用を安価とすることを可能とするものである。 In a plant factory, it is very important to reduce equipment costs and maintenance costs, and the present invention does not adversely affect the cultivation of plants, and it is possible to reduce costs while being a completely closed cultivation equipment. It is possible to do.
以下、実施例及び比較例について説明する。以下の実施例及び比較例では、図1〜7に示す構造を有した栽培装置を用いて作物を栽培し、作物の生育状態を以下の基準で評価し、結果を表1に示した。
○:良
×:生育異常あり(葉の黄変、展葉異常、形態異常等)
Hereinafter, Examples and Comparative Examples will be described. In the following Examples and Comparative Examples, crops were cultivated by using cultivation apparatuses having the structures shown in FIGS. 1 to 7, and the growth states of the crops were evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 1.
○: good ×: abnormal growth (yellowing of leaves, abnormal leaf development, abnormal morphology, etc.)
<実施例1>
閉鎖型建物構造物1内の完全閉鎖された空間内に5段3棚の多段棚式植物育成装置3を2基設置した。蛍光灯は出力45Wのものを各棚に2本ずつ、合計60本設置した。空調装置としては、冷房能力5.0kWのものを1台設置した。A値(Wb/Waの値)は1.8である。
<Example 1>
In a completely closed space in the closed-type building structure 1, two multi-shelf-type
各育苗棚12にセルトレイ40(200孔)を設置し、キュウリを播種した。播種した後72時間は、29℃の暗黒湿潤条件で発芽させた。発芽から120時間の間潅水を1日1回行い、照度8500lx、24時間明期、炭酸ガス濃度1000ppm、環境温度28℃、湿度60〜80%の条件で、キュウリを栽培した。
A cell tray 40 (200 holes) was placed on each
<実施例2>
カボチャを実施例1と同様の条件で栽培した。
<Example 2>
Pumpkins were grown under the same conditions as in Example 1.
<実施例3>
各棚に蛍光灯(45W)を1本ずつ設置することにより照度を4500lxとし、A値を2.6としたこと以外は、実施例1と同様の条件でキュウリを栽培した。
<Example 3>
Cucumbers were grown under the same conditions as in Example 1 except that the illuminance was set to 4500 lx and the A value was set to 2.6 by installing one fluorescent lamp (45 W) on each shelf.
<実施例4>
各棚に蛍光灯(45W)を1本ずつ設置することにより照度を4500lxとし、A値を2.6としたこと以外は、実施例1と同様の条件でカボチャを栽培した。
<Example 4>
Pumpkins were cultivated under the same conditions as in Example 1 except that the illuminance was set to 4500 lx and the A value was set to 2.6 by installing one fluorescent lamp (45 W) on each shelf.
<比較例1>
各棚に蛍光灯(45W)を4本ずつ設置することにより照度を17000lxとしたこと以外は、実施例1と同様の条件でキュウリを栽培した。
<Comparative Example 1>
Cucumbers were cultivated under the same conditions as in Example 1 except that the illuminance was set to 17000 lx by installing four fluorescent lamps (45 W) on each shelf.
<比較例2>
各棚に蛍光灯(45W)を4本ずつ設置することにより照度を17000lxとしたこと以外は、実施例1と同様の条件でカボチャを栽培した。
<Comparative Example 2>
Pumpkins were cultivated under the same conditions as in Example 1 except that the illuminance was set to 17000 lx by installing four fluorescent lamps (45 W) on each shelf.
<比較例3>
各棚に蛍光灯(45W)を6本ずつ設置することにより照度を26000lxとし、A値を1.7としたこと以外は、実施例1と同様の条件でキュウリを栽培した。
<Comparative Example 3>
Cucumbers were cultivated under the same conditions as in Example 1 except that the illuminance was 26000 lx and the A value was 1.7 by installing six fluorescent lamps (45 W) on each shelf.
<比較例4>
各棚に蛍光灯(45W)を6本ずつ設置することにより照度を26000lxとし、A値を1.7としたこと以外は、実施例2と同様の条件でカボチャを栽培した。
<Comparative Example 4>
Pumpkins were cultivated under the same conditions as in Example 2 except that illuminance was set to 26000 lx and A value was set to 1.7 by installing six fluorescent lamps (45 W) on each shelf.
<比較例5>
各棚に蛍光灯(45W)を6本ずつ設置することにより照度を26000lxとし、A値を1.7としたこと以外は、実施例1と同様の条件でトマトを栽培した。
<Comparative Example 5>
Tomatoes were cultivated under the same conditions as in Example 1 except that the illuminance was 26000 lx and the A value was 1.7 by installing six fluorescent lamps (45 W) on each shelf.
<比較例6>
各棚に蛍光灯(45W)を6本ずつ設置することにより照度を26000lxとし、A値を1.7とし、播種した後72時間は、29℃の暗黒湿潤条件で発芽させた。発芽から168時間24時間明期にて栽培したこと以外は、実施例1と同様の条件でチンゲンサイを栽培した。
<Comparative Example 6>
By arranging six fluorescent lamps (45 W) on each shelf, the illuminance was set to 26000 lx, the A value was set to 1.7, and the seeds were germinated for 72 hours after seeding at 29 ° C. in the dark and wet. Chingensai was cultivated under the same conditions as in Example 1 except that it was cultivated in the light period of 168 hours and 24 hours after germination.
表1の通り、実施例1〜4によると、十分に生育した作物(キュウリ、カボチャ)を栽培することができる。なお、比較例1,3では、子葉が丸まるという展葉異常が発生した。比較例2,4,6では、葉の黄変が生じた。比較例5では、胚軸が曲がってしまい、真直ぐに伸びないという形態異常が発生した。 As shown in Table 1, according to Examples 1 to 4, a sufficiently grown crop (cucumber, pumpkin) can be cultivated. In Comparative Examples 1 and 3, an unusual leaf expansion in which cotyledons were curled occurred. In Comparative Examples 2, 4, and 6, yellowing of the leaves occurred. In Comparative Example 5, a morphological abnormality occurred in which the hypocotyl was bent and did not extend straight.
1 閉鎖型建物構造物
3,4,5,6 多段棚式植物育成装置
3a 側面パネル
3b 背面パネル
3c 台座
3e トップパネル
7〜10 空調装置
11 支持板
12 育苗棚
13 人工照明器
13a ボックス
13b ソケット
13c 蛍光灯
13d 天板
13e 底板
13f 電気回路部材
13g 電源ユニット
15 空気ファン
16 炭酸ガスボンベ
30,30’ 潅水装置
31 潅水トレイ
31d 底版
32 排水溝
32a 排水口
33 給水管
33a 小孔
34 堰
34a 切欠部
35 リブ
40 セルトレイ
41 セル
42 セル穴
50 アンダートレイ
51 小孔
52 突起
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
発芽から少なくとも72時間(ただし216時間以下)の栽培期間を、
24時間明期の条件とし、
前記照明装置の照度を1500〜9500lxとし、
すべての前記空調装置の合計の冷房能力(Wb)とすべての前記照明装置の合計の消費電力(Wa)との比Wb/Waを1以上5以下とすることを特徴とする植物の栽培方法。 In a cultivation method of growing cucumber or pumpkin in a closed space equipped with a growing device, a lighting device and an air conditioner,
A cultivation period of at least 72 hours (but not more than 216 hours) from germination,
24 hours light period,
The illuminance of the lighting device is 1500 to 9500 lx,
A plant cultivation method, wherein a ratio Wb / Wa of a total cooling capacity (Wb) of all the air conditioners to a total power consumption (Wa) of all the lighting devices is 1 or more and 5 or less.
前記閉鎖空間内の環境温度を18〜30℃とし、
前記Wb/Waを1〜2とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の植物の栽培方法。 The illuminance of the lighting device during the cultivation period is 4000 to 9500lx,
The ambient temperature in the enclosed space is 18-30 ° C.,
The method for cultivating a plant according to claim 1, wherein the Wb / Wa is 1 to 2.
該育苗スペースSを流れる空気の流速を0.1m/sec以上とすることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の植物の栽培方法。 The growing device is a multi-shelf-type plant growing device having a seedling space S above each seedling rack,
The method for cultivating a plant according to any one of claims 1 to 3, wherein a flow velocity of the air flowing through the seedling raising space S is 0.1 m / sec or more.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015164892A JP6676898B2 (en) | 2015-08-24 | 2015-08-24 | Cultivation apparatus and cultivation method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015164892A JP6676898B2 (en) | 2015-08-24 | 2015-08-24 | Cultivation apparatus and cultivation method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017042055A JP2017042055A (en) | 2017-03-02 |
JP6676898B2 true JP6676898B2 (en) | 2020-04-08 |
Family
ID=58208905
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015164892A Active JP6676898B2 (en) | 2015-08-24 | 2015-08-24 | Cultivation apparatus and cultivation method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6676898B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017185064A1 (en) | 2016-04-21 | 2017-10-26 | Eden Works, Inc. (Dba Edenworks) | Stacked shallow water culture (sswc) growing systems, apparatus and methods |
WO2018107176A1 (en) | 2016-12-09 | 2018-06-14 | Eden Works, Inc. (Dba Edenworks) | Methods systems and apparatus for cultivating densely seeded crops |
KR102161045B1 (en) * | 2018-11-29 | 2020-09-29 | 민일홍 | Greenhouses cultivation automation system |
JP7212928B2 (en) * | 2018-12-14 | 2023-01-26 | サンパワー株式会社 | plant cultivation equipment |
JP7617545B2 (en) * | 2020-02-10 | 2025-01-20 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Light irradiation method, lighting device, and lighting system for plant growth |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63276424A (en) * | 1987-05-06 | 1988-11-14 | Mitsubishi Electric Corp | Method for growing plants and system therefor |
JPH0714303B2 (en) * | 1988-06-04 | 1995-02-22 | 協和株式会社 | Cultivation method of fruits and vegetables |
JPH0714304B2 (en) * | 1988-06-04 | 1995-02-22 | 協和株式会社 | How to grow leafy vegetables |
JP4858239B2 (en) * | 2007-03-06 | 2012-01-18 | Mkvドリーム株式会社 | Air conditioning method for multi-stage plant cultivation equipment |
US8847514B1 (en) * | 2011-05-24 | 2014-09-30 | Aaron Reynoso | Programmable lighting with multi-day variations of wavelength and intensity, optimized by crowdsourcing using an online social community network |
-
2015
- 2015-08-24 JP JP2015164892A patent/JP6676898B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017042055A (en) | 2017-03-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6760436B2 (en) | Plant cultivation methods and facilities | |
JP7238947B2 (en) | Solanaceae seedling cultivation apparatus and cultivation method | |
JP6123495B2 (en) | Multistage shelf type plant growing device and plant growing system | |
JP6676898B2 (en) | Cultivation apparatus and cultivation method | |
JP7472788B2 (en) | Apparatus and method for cultivating seedlings of solanaceae plants | |
JP6056929B1 (en) | Cultivation apparatus and cultivation method | |
JPWO2004026023A1 (en) | Nursery equipment | |
WO2018163629A1 (en) | Rice seedling cultivation device and rice seedling cultivation method | |
JP4169925B2 (en) | Plant environmental equipment | |
WO2022210552A1 (en) | Method for raising seedlings, system for raising seedlings, and seedlings | |
JP2022159002A (en) | Seedling raising method, seedling raising system and seedling | |
JPH01225422A (en) | Fully controlled plant factory building | |
JPH01225420A (en) | Fully controlled plant factory lighting system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180417 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181107 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181113 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20190110 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190305 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190820 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190911 |
|
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: 20200212 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200225 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6676898 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |