JP7148090B2 - 栽培装置 - Google Patents

Description

本発明は、塩分を含む水または養液を用いて植物を栽培する栽培装置に関する。

例えば海沿いの地域においては、海水が沿岸の土壌や河川、井戸に侵入し、塩害で土壌中の塩分濃度が上昇し、野菜や花等の植物の栽培が困難な場所が存在する。特に近年、異常気象の影響等によって海面の水位も上昇しつつあり、塩害の影響を受ける地域も広がってきている。そして現在、このような地域において植物栽培を可能にする技術が求められている。

また地球上の水の９７％以上は海水である以上、農業において海水を活用するメリットは大きい。しかし海水は植物に必要な元素を多く含んでいる一方で、植物に塩害をもたらす塩化ナトリウム等の塩分を高濃度に含むため、海水の直接的な農業利用が困難であるといった問題がある。

そこで従来、海水淡水化装置を用いて海水から塩分を除去し、農業用水としての使用を可能とする技術が存在する。しかしながら海水の淡水化には莫大なコストが掛かり、エネルギー消費も激しいため、あまり実用的ではない。

また海水を加温したりエアレーションをしたりして海水を蒸発させ、その結露水を栽培用の培地へ供給する技術も知られている。しかしこの技術では水の供給量が十分に確保できず、ベビーリーフ等の小さな葉野菜には適用可能であるものの、ある程度の大きさの野菜やトマトなどの果菜類の栽培に対しては水の供給量が不足する。除湿器を用いて空気中の水分を分離する技術も知られているが、同様の理由で果菜類の栽培においては給水量が不足する。

ここで特許文献１には、塩分を含む養液中を用いて植物を栽培する装置が記載されている。この装置では、下部の根（水中根）を養液中に浸漬し、上部の根（気中根）を飽和水蒸気の存在する空間に配置している。そして水中根による養分吸収、および気中根による水分吸収を併用することで、塩分を含む養液をそのまま利用して植物の栽培を可能としている。

特許第４３４４８２８号公報

しかしながら特許文献１に記載された装置では、根の大部分は常に養液に浸漬された状態となるため、これらの根は養液中の塩分に常に直接的にさらされることになる。このため養液中の塩分が高濃度である場合には、高耐塩性を有する植物でなければ栽培は難しいものと考えられる。

そこで本発明は、簡易な構造で、塩分を含む水や養液を使用して植物の栽培が可能となる栽培装置を提供する。

（１）本発明の一態様に係る栽培装置は、上方への開口が形成された容器状の栽培ベッドと、前記栽培ベッドの内側の空間を、塩分を含む水または養液が貯留される下部領域、および該下部領域の上方の上部領域に仕切るとともに、植物の根が通過可能な通根孔が形成された仕切部材と、前記上部領域の上方で前記開口を覆うように配置されるとともに、前記植物が配置されるカバー貫通孔が形成されたカバーと、前記栽培ベッド内で前記植物を支持し、透水性を有する材料からなる第一層と、前記栽培ベッド内で前記第一層の上部に積層されて前記植物を支持し、透水性を有するとともに前記第一層よりも保水力が小さい材料からなり、かつ少なくとも一部が前記上部領域内に配置された第二層と、を備えている。

（２）上記（１）に記載の栽培装置は、前記栽培ベッド内で、前記第一層の下方に積層され、透水性を有するとともに前記第一層よりも毛細管現象による吸水力が小さい材料からなる第三層をさらに備えていてもよい。

（３）上記（１）または（２）に記載の栽培装置は、前記下部領域と前記上部領域とにわたって配置され、内側に前記第一層および前記第二層を収容する栽培容器部をさらに備え、前記栽培容器部には、前記下部領域および前記上部領域のそれぞれで内外を連通する容器連通路が形成されていてもよい。

（４）上記（１）に記載の栽培装置は、前記栽培ベッド内で、前記第一層の下方に積層され、透水性を有するとともに前記第一層よりも毛細管現象による吸水力が小さい材料からなる第三層と、前記下部領域と前記上部領域とにわたって配置され、内側に前記第一層、前記第二層、および前記第三層を収容する栽培容器部と、をさらに備え、前記栽培容器部には、前記下部領域および前記上部領域のそれぞれで内外を連通する容器連通路が形成されていてもよい。

（５）上記（３）または（４）に記載の栽培装置では、前記栽培容器部は、前記栽培ベッドの内側の空間において、前記栽培容器部の内側の容器内エリアと、前記栽培容器部の外側の容器外エリアとを仕切る側壁を有し、前記側壁には、前記容器連通路としての連通孔が前記下部領域と前記上部領域とにわたって複数形成されていてもよい。

（６）上記（５）に記載の栽培装置では、前記側壁は前記容器連通孔が形成された網状をなしていてもよい。

（７）上記（５）に記載の栽培装置では、前記側壁は不織布によって形成され、前記連通孔は前記不織布の空隙であってもよい。

（８）上記（５）から（７）のいずれかに記載の栽培装置では、前記栽培容器部は、前記側壁を上方から覆う蓋をさらに有していてもよい。

（９）上記（８）に記載の栽培装置では、前記蓋は、前記第二層に対して間隔を空けて上方に配置されていてもよい。

（１０）上記（３）から（９）のいずれかに記載の栽培装置では、前記仕切部材における前記通根孔は、上方から見て前記カバー貫通孔に重なるように設けられた容器配置孔を含み、前記栽培容器部は、前記容器配置孔および前記カバー貫通孔の内側に配置されることで前記栽培ベッドに設けられる栽培ポットであってもよい。

（１１）上記（１０）に記載の栽培装置では、前記容器配置孔および前記カバー貫通孔は対をなして複数設けられ、前記対は上下方向に交差する前記カバーの面方向に間隔をあけて複数設けられ、前記対の各々には前記栽培ポットが一つずつ挿通されていてもよい。

（１２）上記（１）から（１１）のいずれかに記載の栽培装置は、前記上部領域内で前記仕切部材上に配置されて、水分を保持する保水部材をさらに備えていてもよい。

（１３）上記（１２）に記載の栽培装置では、前記保水部材は、前記植物の根が通過可能となるように通根性を有する材料によって形成され、前記仕切部材における前記通根孔は、前記下部領域と前記上部領域とを連通する複数の上下連通孔を含んでいてもよい。

（１４）上記（１）から（１３）のいずれかに記載の栽培装置は、前記栽培ベッドに設けられて前記下部領域に前記塩分を含む水または養液を供給する供給路と、前記栽培ベッドに設けられて前記下部領域から前記塩分を含む水または養液を排出する排出路と、前記排出路から排出された前記塩分を含む水または養液を圧送して前記供給路へ導入するポンプと、をさらに備えていてもよい。

（１５）上記（１４）に記載の栽培装置は、前記排出路から排出された前記塩分を含む水または養液の温度を調節する温調装置をさらに備えていてもよい。

（１６）上記（１４）または（１５）に記載の栽培装置は、前記排出路から排出された前記塩分を含む水または養液を殺菌する殺菌装置をさらに備えていてもよい。

上記態様に係る栽培装置によれば、簡易な構造で、塩分を含む水や養液を使用して植物の栽培が可能となる。

本発明の実施形態に係る栽培装置の縦断面図である。 上記栽培装置における仕切部材の上面図である。 上記栽培装置における栽培容器部を示す縦断面図である。 上記実施形態の第一変形例に係る養液栽培装置の縦断面図である。 上記実施形態の第二変形例に係る養液栽培装置の縦断面図である。 上記実施形態の第三変形例に係る養液栽培装置の縦断面図である。 上記実施形態の第四変形例に係る養液栽培装置の縦断面図である。

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。
（全体構成）
図１に示すように栽培装置１は植物Ｓを栽培するための装置である。栽培装置１によって栽培される植物Ｓの種類は特に限定されないが、果菜類等の生育に水を多く要する作物に好適であり、栽培装置１によって耐塩性の弱い植物の栽培も可能となる。
栽培装置１は、上方への開口２ａが形成された栽培ベッド２と、栽培ベッド２に設けられた仕切部材３と、仕切部材３上に配置された保水部材４と、栽培ベッド２の開口２ａを覆うカバー５と、栽培ベッド２に設けられて植物Ｓを支持する植物支持層６と、植物支持層６の下方で栽培ベッド２に設けられた緩衝層（第三層）７と、植物支持層６および緩衝層７を収容する栽培容器部８とを備えている。

（栽培ベッド）
栽培ベッド２は容器状をなしている。すなわち底板２１と、底板２１から上方に立ち上がる側板２２とを有している。よって栽培ベッド２の内側には空間Ａが形成されている。側板２２によって栽培ベッド２には上方への開口２ａが形成されている。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。

（仕切部材）
仕切部材３は、栽培ベッド２の内側の空間Ａに配置されている。仕切部材３は板状をなし、栽培ベッド２の側板２２に支持されて栽培ベッド２内の空間Ａを上下に仕切っている。仕切部材３は栽培ベッド２内の空間Ａを下部領域Ａ１と、下部領域Ａ１の上方の上部領域Ａ２とに仕切っている。よって栽培ベッド２は上下２段構造となっている。

また仕切部材３は、上下を貫通して形成された通根孔３ａを有する穴あきパネルとなっている。仕切部材３の材質は特に限定されないが、仕切部材３は耐塩水性を有する材料によって形成されているか、または耐塩水性被膜を表面に有するとよい。仕切部材３は栽培ベッド２に対して着脱可能に設けられるとよい。具体的には例えば、不図示の突起を栽培ベッド２の側板２２に設け、この突起上に仕切部材３を設置してもよい。

図２示すように、通根孔３ａは後述する栽培ポットＰが挿通される円形状の容器配置孔３１と、容器配置孔３１周りに設けられて下部領域Ａ１と上部領域Ａ２とを連通する上下連通孔３２とを含んでいる。本実施形態では容器配置孔３１および上下連通孔３２はそれぞれ複数設けられている。また容器配置孔３１に比べて上下連通孔３２の径寸法は小さい。本実施形態では容器配置孔３１は水平方向に間隔を空けて並んで複数設けられている。

図１に戻って栽培ベッド２には、下部領域Ａ１に開口し、塩分を含む水または養液（以下、塩水とする）Ｗを下部領域Ａ１に供給する供給路１０が設けられている。なお「養液」とは肥料分を含む水である。供給路１０は塩ビ管や金属管によって形成されている。塩水Ｗ中の塩分には、塩化ナトリウムだけでなく塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、塩化カリウム等の塩類も含まれていてもよい。本実施形態では、供給路１０によって供給される塩水Ｗの塩分濃度（体積パーセント濃度）は特に限定されるものではない。また塩水Ｗには海水をそのまま使用したり、海水を希釈して塩水Ｗを生成したりしてもよい。塩水Ｗは例えば海水を４倍以上１５倍以下に希釈したものであればアブラナ科の野菜等に好適である。この場合、海水の塩分濃度（体積パーセント濃度）は３．１％～３．８％程度であるので、塩水Ｗの塩分濃度（体積パーセント濃度）は０．２０％以上０．９５％以下であり、好ましくは０．３０％以上０．５０％以下であるとよく、さらに好ましくは０．４０％であるとよい。

さらに栽培ベッド２には、下部領域Ａ１に開口し、下部領域Ａ１に貯留された塩水Ｗを栽培ベッド２の外部へ排出する排出路１１が設けられている。排出路１１は塩ビ管や金属管によって形成されている。

供給路１０と排出路１１とは配管１２によって接続され、かつ、配管１２には供給路１０と排出路１１との間でポンプ１３、温調装置１４、および殺菌装置１５が設けられていている。殺菌装置１５は例えば紫外線や熱を利用して殺菌を行う装置である。排出路１１から栽培ベッド２外に排出された塩水Ｗが、温調装置１４によって所定の温度に冷却または加温され、殺菌装置１５によって殺菌され、ポンプ１３によって圧送され、再び供給路１０から栽培ベッド２内へ導入される。なお図示はしないが、供給路１０には、外部から新な塩水Ｗが導入される導入路が接続されてもよい。

（保水部材）
保水部材４は、マット状（シート状）をなし、上部領域Ａ２内で仕切部材３を上方から覆うようにして仕切部材３上に載置され、水分を保持する材料（例えば不織布等）によって形成されている。保水部材４は自重の６倍以上の保水力を有するとよい。また保水部材４は植物Ｓの根Ｋが通過可能となるように通根性を有する。保水部材４は上部領域Ａ２において空中湿度を維持する。上部領域Ａ２における空中湿度は８０％程度に保持される。また保水部材４の上面の表面粗さは、保水部材４の上面に比べて粗くなっており、植物Ｓの根Ｋが絡むことで根Ｋの張りを促すようになっている。

（カバー）
カバー５は、栽培ベッド２の上部領域Ａ２の上方に配置されて栽培ベッド２の開口２ａを覆う。またカバー５には植物Ｓが挿通されて配置される円形状のカバー貫通孔５ａが形成されている。各々のカバー貫通孔５ａは、仕切部材３の各々の容器配置孔３１に対して上方から見て重なる位置に形成されている。よってカバー貫通孔５ａおよび容器配置孔３１は対をなして複数設けられ、各対は、上下方向に交差するカバー５の面方向（水平方向）に間隔をあけて並んで配置されている。なお本実施形態ではカバー貫通孔５ａは容器配置孔３１と略同径の寸法に形成されている。またカバー５は栽培ベッド２に対して着脱可能に設けられている。

（栽培容器部）
栽培容器部８は、本実施形態では植物Ｓが植えられた栽培ポットＰである。栽培容器部８は、有底円筒状をなしている。栽培容器部８は、対をなす容器配置孔３１とカバー貫通孔５ａに一つずつ挿通されて栽培ベッド２に設けられている。栽培容器部８の外径は容器配置孔３１およびカバー貫通孔５ａの内径と略同等となっている。そして栽培容器部８が容器配置孔３１およびカバー貫通孔５ａに嵌合することが好ましい。すなわち、栽培ポットＰと容器配置孔３１との間、および栽培ポットＰとカバー貫通孔５ａとの間の隙間はできるだけ小さいことが好ましい。

より具体的には図３に示すように、栽培容器部８は、容器配置孔３１およびカバー貫通孔５ａに挿通された状態で、栽培ベッド２の内側の空間Ａにおいて栽培容器部８の内側の容器内エリアＡｉと栽培容器部８の外側の容器外エリアＡｏとを仕切る円筒状の側壁４１と、側壁４１を上方に立設させる底壁４２と、側壁４１を上方から覆う蓋４３とを有している。

側壁４１は下部領域Ａ１と上部領域Ａ２との間にわたって延びている。側壁４１はカバー貫通孔５ａから上方に突出している。また側壁４１には、容器内エリアＡｉと容器外エリアＡｏとを連通する連通孔（容器連通路）４１ａが、下部領域Ａ１と上部領域Ａ２とにわたって複数形成されている。本実施形態では側壁４１は網状をなす部材によって形成されているか、または不織布によって形成されている。側壁４１が不織布である場合には、不織布の空隙が連通孔４１ａとなる。植物Ｓの根Ｋは、下部領域Ａ１および上部領域Ａ２において、容器内エリアＡｉからこの連通孔４１ａを通じて容器外エリアＡｏに伸びるようになっている。

底壁４２は、下部領域Ａ１内に貯留された塩水Ｗの液面Ｗａよりも下方に配置される（図１参照）。底壁４２は、栽培ベッド２の底板２１に対して上方に離れた位置に配置されてもよいし、底板２１上に載置されてもよい。底壁４２には上下に貫通する底孔（容器連通路）４２ａが設けられている。底壁４２は不織布や網状の部材によって側壁４１と一体に形成されていてもよい。

蓋４３は、側壁４１の上端を覆うように設けられ、容器内エリアＡｉを閉塞する。蓋４３には、植物Ｓが通過可能となるように貫通孔４３ａが設けられている。

（緩衝層）
緩衝層（第三層）７は、下部領域Ａ１に貯留された塩水Ｗと、後述する植物支持層６との間に介在されて、植物支持層６へ給水を行う（図１参照）。本実施形態では緩衝層７は栽培容器部８に収容され、栽培容器部８の容器内エリアＡｉにおいて最も下部に配置されている。緩衝層７は例えば樹脂等であって、透水性を有する一方で、毛細管力（毛細管現象による吸水力）が比較的小さい性質を有することが好ましい。緩衝層７には、塩水Ｗを結合水として保水可能であり、保肥力があり、保水力があり、毛細管力が弱い材料が用いられる。緩衝層７では保肥力によって塩水Ｗ中の金属イオンを結合し、水分が保持される。また毛細管力を弱くするため、緩衝層７の表面は表面張力が生じにくい形状、すなわち凹凸形状となっているとともに緩衝層７の内部の空隙が不均一で、かつ大きいことが好ましい。
すなわち緩衝層７は、植物支持層６への給水量が過多となることを抑制し、少しずつ植物支持層６へ塩水Ｗを供給するための緩衝帯として機能する。本実施形態では、緩衝層７の少なくとも一部は、塩水Ｗの液面Ｗａよりも下方に配置され、連通孔４１ａを通じて塩水Ｗが緩衝層７中に浸入するようになっているが、緩衝層７は液面Ｗａの上方に配置されてもよい。この場合、塩水Ｗは植物Ｓの根Ｋを通じて緩衝層７に給水される。

（植物支持層）
植物支持層６は、塩水Ｗの液面Ｗａよりも上方で栽培ベッド２に設けられて植物Ｓを支持している。図３に示すように植物支持層６は、緩衝層７の上部に積層されて緩衝層７に接して設けられた湿潤層（第一層）６１と、湿潤層６１の上部に積層されて湿潤層６１に接して設けられた乾燥層（第二層）６２とを有している。植物支持層６は本実施形態では栽培容器部８の内側に緩衝層７とともに収容されて設けられている。

湿潤層６１は、粘土質の素材や多孔質の材料を組み合わせた培地やマトリクス（代替培地）であって、透水性を有するとともに、緩衝層７よりも毛細管力が大きい。具体的には例えば、湿潤層６１として、ココピート、パーライト、およびバーミキュライトを混ぜたものを使用可能である。ココピートの比率が多くなれば保水力が大きくなって湿潤度が高くなり、ココピートの比率が少なくなれば保水力が小さくなって湿潤度が低くなる。ここで「保水力が大きい」とは、各層を構成する材料が所定の容器に収容された場合における材料の単位体積を基準として、この単位体積当たりの保水量が大きいことを意味する。

乾燥層６２は、湿潤層６１と同様の粘土質の素材や多孔質の材料を組み合わせた培地やマトリクス（代替培地）であって、透水性を有するとともに、湿潤層６１よりも保水力が小さい。すなわち乾燥層６２として、ココピート、パーライト、およびバーミキュライトを混ぜたものを使用可能である。乾燥層６２ではこれらの混合比率を調整して湿潤層６１よりも保水力を小さくしている。乾燥層６２にもみ殻や有機培土をさらに混合することで、乾燥層６２の保水力を調整してもよい。
また乾燥層６２は少なくとも一部が上部領域Ａ２内に配置されている。そして栽培容器部８の蓋４３は乾燥層６２と間隔を空けて上方に配置されている。

（作用効果）
以上説明した本実施形態の栽培装置１では、植物Ｓの下部の根Ｋは、緩衝層７から栽培容器部８における連通孔４１ａを通じて、下部領域Ａ１の塩水Ｗ中に延びて水中根Ｋ１となる。また、植物Ｓの上部の根Ｋは、湿潤層６１および乾燥層６２の内部では土中根Ｋ２となる。

植物支持層６は湿潤層６１と乾燥層６２とが積層されてなるため、植物Ｓの根Ｋを介してハイドローリックリフトにより湿潤層６１から乾燥層６２へと塩水Ｗ中の水分が供給されるとともに、乾燥層６２の少なくとも一部が上部領域Ａ２内に配置されているため、乾燥層６２から上部領域Ａ２へと水蒸気が供給される。上部領域Ａ２はカバー５によって閉塞されているため、容器外エリアＡｏにおいて上部領域Ａ２は水蒸気、すなわち塩分を含まない気体の水で満たされた状態となる。植物支持層６中の土中根Ｋ２の一部は連通孔４１ａを通じて上部領域Ａ２において容器内エリアＡｉから容器外エリアＡｏへと伸びて気中根（毛細根）Ｋ３となる。

このように本実施形態では植物Ｓの根Ｋを水中根Ｋ１、土中根Ｋ２、および気中根Ｋ３に機能分化させることができる。水中根Ｋ１からは塩水Ｗが直接吸収されるため、塩水Ｗ中の水分だけでなく、塩分（ミネラル分）も同時に吸収することができる。

また、仕切部材３によって栽培ベッド２を２段構造にして上部領域Ａ２を塩水Ｗが貯留された下部領域Ａ１から分離し、湿潤層６１および乾燥層６２の積層によるハイドローリックリフトによって上部領域Ａ２へ塩分を含まない水蒸気を供給できる。このように栽培ベッド２を２段構造した簡易な構成によって、上部領域Ａ２での気中根Ｋ３の発生を促し、気中根Ｋ３による塩分が含まれない純水の吸収量を確保できる。この結果、塩水Ｗを使用して植物Ｓの栽培を行うことができ、作物であれば十分な収量を確保できる。

また本実施形態では、緩衝層７を介して湿潤層６１へ塩水Ｗが供給されるため、湿潤層６１へ短時間で多量の塩水Ｗが供給されることがない。したがって土中根Ｋ２によって、下部領域Ａ１に貯留された塩水Ｗが少しずつ吸収されることになり、塩分による生育への悪影響を抑えることができ、植物Ｓの耐塩性が高くなくとも生育が可能となる。

さらに、栽培容器部８としての栽培ポットＰをカバー貫通孔５ａおよび容器配置孔３１に設置することで、事前に栽培ポットＰで育苗した後に、植物Ｓを容易に栽培ベッド２に定植することができる。特に本実施形態ではカバー貫通孔５ａおよび容器配置孔３１が対をなして複数設けられて、各々の孔５ａ、３１に栽培ポットＰを挿通することで、多くの植物Ｓを容易に栽培ベッド２に定植でき、植物Ｓの栽培ベッドへの定植の手間を省くことができる。

また、栽培容器部８の側壁４１には連通孔４１ａが複数形成されているため、容器内エリアＡｉから容器外エリアＡｏへと多くの根Ｋを伸ばすことが可能となり、水中根Ｋ１や気中根Ｋ３の発生を促進でき、植物Ｓへの吸水量を増大させることが可能となる。

また栽培容器部８には蓋４３が設けられることで、乾燥層６２から上方への水の蒸散を抑制できる。よって、上部領域Ａ２での湿度を維持でき、気中根Ｋ３による水分吸収量を確保できる。さらに蓋４３は乾燥層６２と間隔をあけて配置されているため、蓋４３と乾燥層６２の間の空間にも水蒸気を導入でき、この空間においても気中根Ｋ４（図３参照）の発生を促すことができる。

また仕切部材３上には保水部材４が配置されているため、容器外エリアＡｏにおいて上部領域Ａ２内を所定の湿度に維持し易くなる。さらに保水部材４は、根Ｋが通過可能となるように通根性を有する材料によって形成されている。また、仕切部材３には下部領域Ａ１と上部領域Ａ２とを連通する上下連通孔３２が形成されていることで仕切部材３が孔あきパネルとなっている。したがって植物Ｓの要水量が増加した際には、上部領域Ａ２の気中根Ｋ３が保水部材４および仕切部材３を通過して容器外エリアＡｏにおいて下部領域Ａ１にまで伸び、根Ｋを塩水Ｗ中に到達させることができる。この結果、塩水Ｗの吸収量を増大させることができ、栽培に多くの水分が必要な果菜類等であっても栽培が可能となる。

また塩水Ｗの供給路１０および排出路１１を栽培ベッド２に設け、ポンプ１３によって塩水Ｗを圧送することで塩水Ｗの循環が可能となる。よって空気を塩水Ｗ中に導入でき、植物Ｓの生育をさらに促進することができる。

また温調装置１４によって、植物の生育に最適な温度で塩水Ｗを栽培ベッド２に供給することができ、植物Ｓの生育に好適である。また殺菌装置１５によって、塩水Ｗ中の細菌を減少させ、病気の発生を抑制できる。

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。

例えば植物Ｓが葉物野菜や、果菜類であっても小型野菜であれば、必ずしも緩衝層７は設けなくともよい。より具体的には、例えばアブラナ科の葉物野菜は、トマトやナスやキュウリ等のナス科やウリ科の果菜類に比べて耐塩性が高いため、緩衝層７を設けず、塩水Ｗが多量に湿潤層６１に流入してしまっても生育が可能となる場合がある。

例えば、ハイドローリックリフトによる上部領域Ａ２への給水効果が十分であれば保水部材４は必ずしも設けなくともよい。この場合、より上部領域Ａ２の密閉度を高めることが好ましい。

さらに、必ずしもポンプ１３を用いて塩水Ｗを循環させる必要はなく、常に新しい塩水Ｗを栽培ベッド２へ供給するようにしてもよい。同様に温調装置１４や殺菌装置１５も必須ではない。また、排出路１１の開口は下部領域Ａ１内で供給路１０の開口よりも上方に配置されてオーバーフローした塩水Ｗのみを排出するようになっていてもよい。

また栽培容器部８の蓋４３も必須ではない。また仕切部材３の上下連通孔３２も必須ではない。

また湿潤層６１、乾燥層６２、および緩衝層７は、必ずしも互いに異なる材料からなっていなくともよい。例えばこれらの層６１、６２、７が全く同じ材料からなっていても、栽培ポットＰへの材料の充填率等を変えることで、保水力や毛細管力や透水力を互いに異なるようにすることも可能である。

（第一変形例）
さらに図４に示すように栽培容器部８の側壁４１に容器連通路としての連通孔４１ａを設ける場合に限定されず、容器連通路として底孔４２ａを通じて水中根Ｋ１を伸ばすようにしてもよい。また栽培容器部８の蓋４３（図１参照）を設けず、側壁４１とカバー貫通孔５ａとの隙間を容器連通路として、側壁４１の上端からカバー貫通孔５ａを通じて気中根Ｋ３を伸ばすようにしてもよい。

（第二変形例）
また図５に示すように、栽培装置１では塩水Ｗを循環させず、栽培容器部８の容器内エリアＡｉへ塩水Ｗを潅水する潅水式を採用してもよい。この場合、例えば潅水装置１００を設け、植物支持層６および緩衝層７に直接塩水Ｗを供給し、余剰の塩水Ｗは容器外エリアＡｏにおいて下部領域Ａ１に貯留される。

（第三変形例）
また図６に示すように、栽培容器部８は設けられなくともよく、緩衝層７Ａおよび植物支持層６を例えば仕切部材３上に積層して配置してもよい。この場合、緩衝層７Ａは、仕切部材３の通根孔３ａを通じて上部領域Ａ２から下部領域Ａ１に延びる毛管材（例えば毛細管現象によって水を吸い上げる材料、毛管ヒモ）７１と、上記実施形態の緩衝層７と同様の緩衝層本体７２とを有している。毛管材７１は塩水Ｗに一部が浸されている。なお図示はしないが、緩衝層７Ａは必ずしも設けなくともよい。

（第四変形例）
さらに図７に示すように、栽培容器部８Ａは栽培ポットＰではなく、栽培ベッド２に固定されて栽培ベッド２と一体に設けられていてもよい。具体的には栽培ベッド２の底板２１から上方に立設するように、かつ、カバー貫通孔５ａ、および容器配置孔３１を通過するように、側壁４１Ａを設ける。

本発明の栽培装置によれば、簡易な構造で、塩分を含む水や養液を使用して植物の栽培が可能となる。

１ 栽培装置
２ 栽培ベッド
２ａ 開口
３ 仕切部材
３ａ 通根孔
４ 保水部材
５ カバー
５ａ カバー貫通孔
６ 植物支持層
７、７Ａ 緩衝層（第三層）
８、８Ａ 栽培容器部
１０ 供給路
１１ 排出路
１２ 配管
１３ ポンプ
１４ 温調装置
１５ 殺菌装置
２１ 底板
２２ 側板
３１ 容器配置孔
３２ 上下連通孔
４１、４１Ａ 側壁
４１ａ 連通孔
４２ 底壁
４２ａ 底孔
４３ 蓋
４３ａ 貫通孔
６１ 湿潤層（第一層）
６２ 乾燥層（第二層）
Ａ 空間
Ａ１ 下部領域
Ａ２ 上部領域
Ａｉ 容器内エリア
Ａｏ 容器外エリア
Ｋ 根
Ｐ 栽培ポット
Ｓ 植物
Ｗ 塩水
Ｗａ 液面

Claims (16)

1. 上方への開口が形成された容器状の栽培ベッドと、
   前記栽培ベッドの内側の空間を、塩分を含む水または養液が貯留される下部領域、および該下部領域の上方の上部領域に仕切るとともに、植物の根が通過可能な通根孔が形成された仕切部材と、
   前記上部領域の上方で前記開口を覆うように配置されるとともに、前記植物が配置されるカバー貫通孔が形成されたカバーと、
   前記栽培ベッド内で前記植物を支持し、透水性を有する材料からなる第一層と、
   前記栽培ベッド内で前記第一層の上部に積層されて前記植物を支持し、透水性を有するとともに前記第一層よりも保水力が小さい材料からなり、かつ少なくとも一部が前記上部領域内に配置された第二層と、
   を備える栽培装置。
2. 前記栽培ベッド内で、前記第一層の下方に積層され、透水性を有するとともに前記第一層よりも毛細管現象による吸水力が小さい材料からなる第三層をさらに備える請求項１に記載の栽培装置。
3. 前記下部領域と前記上部領域とにわたって配置され、内側に前記第一層および前記第二層を収容する栽培容器部をさらに備え、
   前記栽培容器部には、前記下部領域および前記上部領域のそれぞれで内外を連通する容器連通路が形成されている請求項１または２に記載の栽培装置。
4. 前記栽培ベッド内で、前記第一層の下方に積層され、透水性を有するとともに前記第一層よりも毛細管現象による吸水力が小さい材料からなる第三層と、
   前記下部領域と前記上部領域とにわたって配置され、内側に前記第一層、前記第二層、および前記第三層を収容する栽培容器部と、
   をさらに備え、
   前記栽培容器部には、前記下部領域および前記上部領域のそれぞれで内外を連通する容器連通路が形成されている請求項１に記載の栽培装置。
5. 前記栽培容器部は、前記栽培ベッドの内側の空間において、前記栽培容器部の内側の容器内エリアと、前記栽培容器部の外側の容器外エリアとを仕切る側壁を有し、
   前記側壁には、前記容器連通路としての連通孔が前記下部領域と前記上部領域とにわたって複数形成されている請求項３または４に記載の栽培装置。。
6. 前記側壁は前記容器連通孔が形成された網状をなしている請求項５に記載の栽培装置。
7. 前記側壁は不織布によって形成され、
   前記連通孔は前記不織布の空隙である請求項５に記載の栽培装置。
8. 前記栽培容器部は、前記側壁を上方から覆う蓋をさらに有する請求項５から７のいずれか一項に記載の栽培装置。
9. 前記蓋は、前記第二層に対して間隔を空けて上方に配置されている請求項８に記載の栽培装置。
10. 前記仕切部材における前記通根孔は、上方から見て前記カバー貫通孔に重なるように設けられた容器配置孔を含み、
    前記栽培容器部は、前記容器配置孔および前記カバー貫通孔の内側に配置されることで前記栽培ベッドに設けられる栽培ポットである請求項３から９のいずれか一項に記載の栽培装置。
11. 前記容器配置孔および前記カバー貫通孔は対をなして複数設けられ、
    前記対は上下方向に交差する前記カバーの面方向に間隔をあけて複数設けられ、
    前記対の各々には前記栽培ポットが一つずつ挿通されている請求項１０に記載の栽培装置。
12. 前記上部領域内で前記仕切部材上に配置されて、水分を保持する保水部材をさらに備える請求項１から１１のいずれか一項に記載の栽培装置。
13. 前記保水部材は、前記植物の根が通過可能となるように通根性を有する材料によって形成され、
    前記仕切部材における前記通根孔は、前記下部領域と前記上部領域とを連通する複数の上下連通孔を含む請求項１２に記載の栽培装置。
14. 前記栽培ベッドに設けられて前記下部領域に前記塩分を含む水または養液を供給する供給路と、
    前記栽培ベッドに設けられて前記下部領域から前記塩分を含む水または養液を排出する排出路と、
    前記排出路から排出された前記塩分を含む水または養液を圧送して前記供給路へ導入するポンプと、
    をさらに備える請求項１から１３のいずれか一項に記載の栽培装置。
15. 前記排出路から排出された前記塩分を含む水または養液の温度を調節する温調装置をさらに備える請求項１４に記載の栽培装置。
16. 前記排出路から排出された前記塩分を含む水または養液を殺菌する殺菌装置をさらに備える請求項１４または１５に記載の栽培装置。

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