JP6749302B2 - 植物栽培装置 - Google Patents

Description

本発明は水耕栽培と土壌栽培を併せ持った植物栽培装置に関する。

植物栽培方法には主として土壌栽培と水耕栽培がある。水耕栽培は栄養分を溶解した水溶液（養液）で植物を栽培する栽培方法であり、養液栽培ともいわれている。

水耕栽培は土を使用しないことから連作障害がない、土を使用しないのでハウス栽培に適する、ハウス栽培にすると気候に左右されにくい、といった利点があるが、土壌栽培に比して設備の導入及び運用に多くの費用が掛かる、根菜類植物は水耕栽培では栽培できないといった問題もある。

土壌栽培では、植物の根が土壌から酸素や水分、肥料を吸収するため、特別な装置や水耕栽培ほどの緻密な管理は必要ではないものの、特に、夏場においては、植物が枯れないように灌水（水やり）を頻繁に行う必要があり、また、連作障害等にも注意を払わなければならないといった問題がある。

前記問題を解消するため、従来、水耕栽培と土壌栽培のメリットを活かした栽培方法として、水耕栽培と土壌栽培とを組み合わせた栽培方法がある（特許文献１〜３）。

特許文献１〜３の発明は水耕栽培と土壌栽培の双方の利点はあるが、植物栽培後の培土の交換が面倒であるとか、構造が複雑であるといった難点があった。

特開２００３−３８０３５号公報 特開２００４−２２２５５２号公報 特許第４９０１８３５号公報

本発明は、水耕栽培と土壌栽培を兼ね備えた植物栽培装置であって、構造簡潔で、使用後の培土の交換、乾燥が容易で、使用済み培土を新規培土と交換が容易であり、植物の生育に必要な養分が植物栽培領域全域に広がり易い植物栽培装置を実現することにある。

本発明の植物栽培装置は、栽培ベッドと、その上に重ねて敷設された防水シートと、その上に重ねて敷設された保水シートと、保水シートの上に配置された支持材と、それら支持材の上に敷設された土受けシートと、その上に敷設された培土と、その上に敷設された蓋を備え、土受けシートは植物の根が通るものであり、培土の敷設厚さは土受けシートごとベッドから取り出すことが可能な量であり、蓋は板状であり、縦横方向に苗を差込み可能な栽培穴が多数列開口されており、重ねて敷設された前記防水シートと保水シートにより養液を流すことのできる養液通路が形成されたものである。培土の敷設厚さは１〜１０ｍｍとすることができる。土受けシートが支持材で支持されて、保水シートと土受けシートの間に空間が確保されるようにしてある。

本発明の植物栽培装置は次の効果がある。
（１）養液通路に養液を流すと、その養液が保水シートで保水され、培土に保水されるため、養液による水耕栽培と培土による土壌栽培を兼ね備えた植物栽培装置となる。
（２）培土に施肥できるため、培土を通しての養分補給と、養液からの養分補給ができるので、植物の栽培に好適な養分補給ができる。
（３）土受けシートが植物の根を通すものであるため、根が土受けシートの下の養液通路にまで張ることができ、培土と養液の双方から栄養吸収ができるため植物の生育が良くなる。
（４）土受けシートがあるため、養液が土受けシート全般に広がり易くなり、栽培中の全ての植物に養分が補給される。
（５）土受けシートの上への培土の敷設量が少ないので、培土を土受けシートごとベッドから取り出すことができ、取り出した培土を土受けシートごと栽培ベッドの下の空間に置いて乾燥させることができ、乾燥した培土を土受けシートごとベッドの下から取り出してベッドに敷設することができるので、培土の交換が容易にできる。
（６）土受けシートの下に支持材があるため、土受けシートが弛んでも支持材に支持されて保水シートに密着することがなく、保水シートとの間に空間が確保され、通気性が確保され、養液の温度上昇を抑制し、養液内の溶存酸素の減少を防止することもできる。ちなみに、水耕栽培の養液通路内を流れる養液は、高温期（例えば夏季）には外気温の影響で高温になり、高温になると養液の溶存酸素が減少し、根腐れが起きるとか生育障害が発生し、葉物野菜の場合は葉が枯れて出荷できなくなることさえあるが、支持材を備えた本発明ではそのような障害を防止することもできる。
（７）支持材が吸水性のあるものの場合は、保水シートの上の養液通路を流れる養液量が少なくても支持材で吸水されて根に養液が供給される。

本発明の植物栽培装置の一例を示す説明図。 本発明の植物栽培装置の他例を示す部分説明図。

本発明の実施形態の一例を、図１を参照して説明する。図１は本発明の植物栽培装置の一例である。図１の植物栽培装置は栽培ベッド１と、その上に重ねて敷設された防水シート２と、その上に重ねて敷設された保水シート３と、保水シート３の上に間隔をあけて配置された支持材４と、支持材４の上に敷設された土受けシート５と、土受けシート５の上に敷設された培土６と、培土６の上に敷設された蓋７を備えている。

［栽培ベッド］
図１には一枚の栽培ベッド１の横幅方向断面図を示す。一枚の栽培ベッド１は横幅９０ｃｍ程度、長さ数ｍ程度の樋状である。図１には一枚の栽培ベッド１が示されているが、本発明の植物栽培装置は栽培ベッド１が横に数列に配列されている。長さ方向にも任意数配列して数十ｍの長さとしてある。個々の栽培ベッド１はベッド底面８の幅方向両側に当該底面８よりも一段高い側縁９を備えた樋状である。栽培ベッド１は軽量であることが望ましい。その材質は発泡スチロールが適する。

［架台］
栽培ベッド１は架台1０の上に設置してある。架台１０の横幅寸法、縦長寸法、材質、構造、強度等は既存のこの種の台と同じものとすることができる。高さは植物栽培の作業がし易い高さ、例えば、作業者の腰程度の高さにしてある。

［防水シート］
防水シート２は長さ方向に連続配置された栽培ベッド１の上に重ねて敷設されて栽培ベッド１の長手方向の継ぎ目を被覆して、継ぎ目から養液が漏れないようにするため、防水性のあるビニールシートが適する。防水シート２の幅方向両端部２ａは栽培ベッド１の底面８から両側縁９の上まで被せて、防水シート２の内側を養液が流れる養液通路１１としてある。

［保水シート］
保水シート３は養液を含有できる布製シートや不織布等が適する。保水シート３は防水シート２の上に敷設してある。保水シート３はその幅方向両端部３ａを、防水シート２の内側に収めてある。

［支持材］
支持材４は保水シート３の上にあり、土受けシート５を支持できるものである。支持材４には養液を吸水可能なものでも、吸水しないものでも使用できる。例えば、ウレタン、ロックウール、発泡スチロール、砂利、ヤシ殻、その他のものを使用することができる。その形状はブロック状、棒状といった任意形状とすることができる。そのサイズも任意とすることができる。支持材４が砂利、ヤシ殻等の場合は、図２のように、保水シート３の上の全面に敷設することもできる。

［土受けシート］
土受けシート５は培土６を敷設するものであり、植物１２の根が通過でき、培土６がこぼれ落ちない構造のもの、例えば、細かいメッシュ状のシートや不織布等のシート、汎用の根切りシート或いは根切りメッシュが適する。土受けシート５は風呂敷状のものであり、その下に設置してある多数の支持材４の上に被せてある。土受けシート５はその幅方向両端部５ａを防水シート２の幅方向両端部２ａの上まで被せてある。土受けシート５を使用することにより、根が養液通路１１内を流れる養液に接触するまで張ることはできるが、養液通路１１内全域に張らないようにすることができる。ちなみ、養液通路１１内全域に張ると、蓋７からの植物１２の取り出しが面倒であり、養液通路１１内が根で詰まって養液の流れが停滞することもあり、植物栽培環境として好ましくない。土受けシート５が培土６の重さで弛んで垂れ下がっても、土受けシート５が支持材４の上にあるため、土受けシート５と保水シート３の間に空間１５が確保され、養液通路１１内の通気性が確保される。

［培土］
培土６は土壌栽培用の汎用の培土、その他の成分を含む培土である。その敷設量は栽培ベッド１から土受けシート５ごと取り出すことが可能な量であり、栽培ベッド１の大きさにもよるが厚さ１〜１０ｍｍ、好ましくは厚さ３〜５ｍｍ程度である。培土６の上には牡蠣殻粉末、焼き糠、燻炭、その他の有機カルシウムを補助剤として散布することもできる。それら補助剤はいずれか一種類であってもよく、二種類以上であってもよい。これら補助剤は培土６に混合してもよい。

［蓋］
蓋７は水耕栽培用の汎用の蓋であり、発泡スチロール製の板状である。蓋７にはその横幅方向と長さ方向に所定間隔で栽培穴（移植穴）１３が多数列開口されている。栽培穴１３は別途用意された育苗ポットで栽培された苗を根鉢１４ごと差込んで移植するためのものである。

［栽培方法］
本発明の植物栽培装置を使用して植物を栽培するには、例えば、次のようにして行うことができる。
栽培ベッド１の上に防水シート２を敷設して形成してある養液通路１１内に、汎用の水耕栽培と同様に養液を供給する。養液は栽培ベッド１の長手方向一端（上流側）から供給して、栽培ベッド１の下り勾配により、栽培ベッド１の長手方向他端（下流側）に自然に流す。養液の量は植物の生育状況に応じて調節することができる。流れる養液は保水シート３で保水されて漏出しない。支持材４が吸水性のあるものの場合は、少ない養液でも支持材４を通して土受けシート５に吸水される。また、土受けシート５は支持材４で支持されて保水シート３に密着しにくくなり、保水シート３との間に空間１５が確保されて通気性が確保され、高温期の養液の温度上昇が抑制され、養液内の溶存酸素の欠乏も防止される。栽培穴１３に移植された苗の根は植物の成長と共に土受けシート５を通過して養液通路１１内に張り出すが、土受けシート５に根切り効果があるため必要以上に張り出して、養液通路１１内の養液の流れが阻害されることはない。また、養液は土受けシート５により吸い上げられて土受けシート５の全般に広がり易くなるため、多数の栽培穴１３に移植された全ての植物に養液が行き渡り、全ての植物の活着がよくなる。養液に含まれる養分だけでなく、培土６に含まれる養分も吸収されるため植物の生育が良くなる。

成長した植物１２は蓋７の栽培穴１３から抜いて収穫する。このとき、植物１２の根が必要以上に繁茂していないため栽培穴１３から抜き易くなり収穫作業が容易になる。

収穫が終わった後は蓋７を外し、土受けシート５を取り外す。このとき、風呂敷状の土受けシート５の周縁部を手で持って培土６を土受けシート５で包んで、培土６ごと取り除くことができる。取り除いた土受けシート５は培土６を包んだまま架台１０の下に置いて乾燥させて再利用に備える。土受けシート５は洗浄して乾燥させてから再利用するのが雑菌処理、塵芥飛散防止、軽量化等の面から望ましい。培土６も乾燥させてから再利用するのが殺菌、害虫駆除、軽量化等の面から望ましい。土受けシート５を取除いた栽培ベッド１内も清掃して次の使用に備える。

清掃後の栽培ベッド１内に、先に架台１０の下で乾燥させた培土を、土受けシート５に包んだまま支持材４の上に敷設し、培土６を略均等厚に均して次の移植に備える。

前記繰り返しにより、植物栽培装置を長期間空けることなく、植物を繰り返し栽培することができる。

本発明の植物栽培装置は、食用植物、例えば、葉物野菜の他に、観葉植物や草花、その他の植物の栽培に使用することもできる。

１ 栽培ベッド
２ 防水シート
２ａ （防水シートの）幅方向両端部
３ 保水シート
３ａ （保水シートの）幅方向両端部
４ 支持材
５ 土受けシート
５ａ （土受けシートの）幅方向両端部
６ 培土
７ 蓋
８ （栽培ベッドの）底面
９ （栽培ベッドの）側縁
１０ 架台
１１ 養液通路
１２ 植物
１３ 栽培穴
１４ 根鉢
１５ 空間

Claims (4)

1. 水耕栽培と土壌栽培を兼ね備えた植物栽培装置において、
   栽培ベッドと、その上に重ねて敷設された防水シートと、その上に重ねて敷設された保水シートと、保水シートの上に配置された支持材と、それら支持材の上に敷設された土受けシートと、その上に敷設された培土と、その上に敷設された蓋を備え、
   土受けシートは植物の根が通るものであり、
   培土の敷設厚さは土受けシートごと栽培ベッドから取り出すことが可能な量であり、
   蓋は板状であり、縦横方向に苗を差込み可能な栽培穴が多数列開口されており、
   前記防水シートの内側に、養液を流す養液通路を備えた、
   ことを特徴する植物栽培装置。
2. 請求項１記載の植物栽培装置において、
   土受けシートが根切りシートである、
   ことを特徴する植物栽培装置。
3. 請求項１又は請求項２記載の植物栽培装置において、
   培土の敷設厚さが１〜１０ｍｍである、
   ことを特徴する植物栽培装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の植物栽培装置において、
   保水シートと土受けシートとの間に通気可能な空間がある、
   ことを特徴する植物栽培装置。

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