JP7194948B2 - 栽培設備及び方法 - Google Patents

Description

この発明は、気泡を用いて植物の栽培を行う栽培設備及び方法に関する。

植物の養液栽培等において、気泡を用いることが有用であることが知られている。例えば、特許文献１に示す栽培設備は、液体（同文献では、「養液３」）を貯留する貯留部（同文献では、「貯液槽１」）と、上下方向に向けられた筒状体であって且つ下側部分が前記液体内に浸漬された支持部（同文献では、「中空管２」）と、支持部と同一軸又は略同一軸心となるように該支持筒の内部に位置決め挿入され且つ両端側が開放された内筒（同文献では、「送液管９」）と、内筒の外周面と、支持部の内周面との間に充填された不織布（同文献では、「培地８」）と、気泡を発生させる気泡発生装置（同文献では、「空気ポンプ１０」及び「送気チューブ１１」）とを備え、前記支持部の筒状体の周壁に、内外を貫通する支持孔（同文献では、「植え込み孔５」）が穿設され、前記内筒の下端側には、下方に向かって径が拡大する漏斗状の導入部が一体成形されている。

この栽培設備を用いた植物の栽培にあたっては、植物を、その根が不織布に接触するようにして支持孔に挿通して支持し、気泡発生装置によって発生させた気泡を導入部から内筒の内部に導入する。内筒の内部に導入された気泡は、液体と共に上昇し、該内筒の上端から噴出する。噴出した液体は、不織布に吸収されながら流下していく。不織布に含有された液体は植物に吸収される。

このような栽培設備及び方法によれば、気泡に触れて多くの酸素を含んだ液体を、植物の根に吸収させることが可能になるため、該植物の生長が促進される。

しかし、この栽培設備及び方法では、構造が複雑になってコストが高くなる他、気泡が細長い内筒を介してのみしか植物側に供給されないので、気泡の効果を効率的に利用できない。

特開平１１－４６６０６号公報

本発明は、気泡を用いて植物の栽培を行う栽培設備及び方法であって、構造の簡略化が容易であって且つ気泡の効果を効率的に利用可能な植物の栽培設備及び方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の栽培設備は、気泡を用いて植物の栽培を行う栽培設備であって、界面活性剤が混入された水又は養液である液体を貯留する貯留部と、該貯留部に貯留されている前記液体中にエヤを供給して気泡を生成する気泡発生装置と、栽培対象の植物を支持する支持部とを備え、前記気泡発生装置は、前記液体中に気泡を順次生成することにより、該気泡の集合体を、前記液体から膨出させるように構成され、前記支持部は、前記植物の根又は該植物の培地の少なくとも一部が、直接又は水を通す半透膜を介して、前記集合体に触れるように、該植物を支持する構造を有することを特徴とする。

前記貯留部は、上方が開放された容器であり、前記気泡発生装置は、前記容器内の前記液体中に前記気泡を発生させることにより、前記集合体である気泡層を前記液体の液面上に形成するように構成され、前記支持部は、前記根が前記液面に向く姿勢で該液面の上方に前記植物を支持する構造を有するものとしてもよい。

前記支持部は保持パネルを有し、前記保持パネルには、前記植物が保持される保持部が一又は複数形成されたものとしてもよい。

前記保持パネルの下面と、前記気泡層が生成されていない状態の前記液体の前記液面との間に前記気泡層を形成するスペースが形成されたものとしてもよい。

前記支持部は、内部と外部とを隔てて前記液体又は前記気泡の行き来を規制することが可能な支持容器であり、前記支持容器には、前記植物が挿通されて保持される支持孔が穿設され、前記支持容器の内面又は外面側に前記集合体を位置させるものとしてもよい。

前記半透膜は、水を通し且つ界面活性剤を通さないように構成されたものとしてもよい。

また、本発明を適用した栽培方法は、気泡を用いて植物の栽培を行う栽培方法であって、界面活性剤が混入された水又は養液である液体中にエヤを供給して気泡を順次生成することにより、該気泡の集合体を、前記液体から膨出させ、少なくとも一部の生長期間中、栽培対象の植物の根又は該植物の培地の少なくとも一部が、直接又は水を通す半透膜を介して、前記集合体に触れるように、該植物を支持することを特徴とする。

前記植物の前記根を、前記気泡層に浸漬するものとしてもよい。

前記界面活性剤はサポニンであるものとしてもよい。

界面活性剤を利用して発生させた気泡の集合体は、多量の気泡を含むとともに、培地の代わりに用いることもできるため、構造の簡略化が容易であって且つ気泡の効果を効率的に利用することができる。この他、少量の液体によって、気泡の集合体を発生させることが可能であるため、植物の栽培に必要な液体の量を減少させることが容易になる。

本発明を適用した栽培設備の構造を示す正断面図である。 保持パネルの平面図である。 養液の成分表である。 本発明を適用した栽培方法の処理工程を示すフロー図である。 本発明の適用した栽培設備の別実施形態の構成を示す正断面図である。 本発明の適用した栽培設備の別実施形態の構成を示す正断面図である。 本発明の適用した栽培設備の別実施形態の構成を示す正断面図である。 本発明の適用した栽培設備の別実施形態の構成を示す断面図である。 本発明の適用した栽培設備の別実施形態の構成を示す断面図である。 処理区Ａ～Ｄの２０１８年６月１２日時点での生長状態を示す写真である。 （Ａ）は処理区Ａ，Ｂの２０１８年６月１７日時点での生長状態を示す写真であり、（Ｂ）は処理区Ｃ，Ｄの２０１８年６月１７日時点での生長状態を示す写真である。 （Ａ）は処理区Ａ，Ｂの２０１８年６月１９日時点での生長状態を示す写真であり、（Ｂ）は処理区Ｃ，Ｄの２０１８年６月１９日時点での生長状態を示す写真である。 （Ａ）は処理区Ａ，Ｂの２０１８年６月２０日時点での生長状態を示す写真であり、（Ｂ）は処理区Ｃの２０１８年６月２０日時点での生長状態を示す写真である。 （Ａ）は処理区Ａ，Ｂの２０１８年６月２５日時点での生長状態を示す写真であり、（Ｂ）は処理区Ｃの２０１８年６月２５日時点での生長状態を示す写真である。 処理Ａ，Ｂで２０１８年７月１日まで栽培して採取されたカイワレ大根の生長状態を示す写真である。 処理Ｃで２０１８年７月１日まで栽培して採取された胡瓜の生長状態を示す写真である。 （Ａ）は蔓植物の生長状態を示す写真であり、（Ｂ）は（Ａ）の栽培設備の気泡層の状態を示す写真である。 高麗人参の生長状態を示す写真である。

図１は本発明を適用した栽培設備の構造を示す正断面図であり、図２は保持パネルの平面図である。植物Ｐの栽培を行う栽培設備は、有底筒状に成形された容器（貯留部）１と、容器１の上方開口部分を塞ぐように該容器ケース１の環状の開口縁に位置決め載置された保持パネル（支持部）２と、容器１に貯留され且つ界面活性剤が混入された水又は養液である液体Ｌ中にエヤを供給して気泡Ｂを発生させる気泡発生装置３とを備えている。

上記容器１は、平断面視で方形状に成形され且つ上方が開放されている。容器１の内部が目視可能なように、該容器はガラスや樹脂等の透明な材料から構成されている。この容器１の内部には、前記液体Ｌが貯留される。

上記養液としては、例えば、大塚Ａ処方の標準養液又は大塚Ｂ処方の標準養液であるが、特にこれに限定されるものではない。ちなみに、これらの標準養液の成分は、図３に示す通りである。

この液体Ｌ中には、泡立ちの促進を目的として、前記界面活性剤が混入されている。この界面活性材としては、植物Ｐの生育を妨げない天然のものが用いられる。さらに具体的には、植物由来のサポニンを界面活性剤として用いる。

上記保持パネル２は、下方に窪んだ一又は複数の凹部（保持部）４が形成されている。各凹部４の底部の中央側には挿通孔４ａが穿設されている。凹部４の内部には、フレキシブルに変更可能であって且つ液体Ｌを含有させることも可能な固定体６が充填される。この固定体６は培地として機能する。固体体６は、セルロースを含む材料から構成してもよい。さらには、スポンジを所定サイズに切断して固定体６として用いてもよい他、切断した不織布等を塊にして固定体６とし用いてもよい。

固定体６は、植物Ｐの茎Ｐ１や根Ｐ２を保持する。具体的には、茎Ｐ１を固体体６に挿通させるか、或いは生長過程で固定体６内に根Ｐ２を張り巡らせることにより、該植物Ｐが固定体６に保持される。植物Ｐの茎Ｐ１の上部及び葉Ｐ３が固定体６から上方の伸び、茎Ｐ１の下部や根Ｐ２が固定体６から下方に伸びていく。この根Ｐ２は、挿通孔４ａを介して、保持パネル２の外側下方に突出し、液体Ｌの液面Ｌ１側に臨む。

すなわち、保持パネル２は、植物Ｐを、その根Ｐ２が容器１内に貯留された液体Ｌの液面Ｌ１に向く姿勢で、該液面Ｌ１の上方に支持するように構成されている。

上記気泡発生装置３は、容器１に貯留された液体Ｌに浸漬されるエヤストーン８と、容器１の外側に設置されるエヤポンプ（図示しない）と、エヤポンプとエヤストーン８とを接続するエヤチューブ９とを備えている。

保持パネル２に支持された植物Ｐの葉Ｐ３に光を照射して光合成を促すため、この栽培設備を太陽の下に設置し、自然光によって栽培を行ってもよいが、人工的な光によって植物Ｐを栽培してもよい。この場合には、植物Ｐの葉Ｐ３の直上にＬＥＤ等からなる光源１１を設置する。この光源１１の照射方向は下方に向けられている。

次に、この栽培設備を用いた栽培方法について説明する。

まず、容器１内に液体Ｌを注入する。容器１に注入される液体Ｌの量は、液面Ｌ１が保持パネル２の下端まで達しない高さになるように調整される。言換えると、泡立っていない状態の液体Ｌの液面Ｌ１と、保持パネル２との間には、スペースＳが形成される。

続いて、エヤストーン８を、容器１内の液体Ｌ中に浸漬する。その後、一又は複数の植物Ｐが支持された保持パネル２を、容器１の環状の開口縁に位置決め載置する。通常の養液栽培では、保持パネル２に支持された植物Ｐの根Ｐ２の少なくとも一部が、容器１内の液体Ｌに浸漬されている必要があるが、本例では、この条件は必須ではない。すなわち、保持パネル２に支持された植物Ｐの根Ｐ２が、容器１に注入され且つ泡立っていない状態の液体Ｌの液面Ｌ１に達していなくてもよい。

続いて、エヤポンプはエヤチューブ９によってエヤを圧送する。エヤストーン８に達した圧送されたエヤは、該エヤストーン８から液体Ｌ中に噴出し、無数の気泡Ｂを生成する。随時生成される気泡Ｂは、該液体Ｌ中を上昇して液面Ｌ１から上方に膨出し、該液面Ｌ１上に気泡Ｂの集合体Ｇである気泡層を形成する。

この気泡層Ｇは、上述の構成から、前記スペースＳに形成される。言換えると、このスペースＳは気泡層Ｇを形成する空間として利用される。そして、植物Ｐの少なくともの根Ｐ２の一部を前記気泡層Ｇに接触させる。植物Ｐは、根Ｐ２の少なくとも部分が気泡層Ｇに接触していれば、生長可能であり、液体Ｌに浸漬される必要はない。

図示する例では、気泡層Ｇが保持パネル２の下面よりも上方の位置まで膨出しており、前記支持部に支持された植物Ｐは、根Ｐ２の固定体６から下方に伸びた部分の全体が気泡層Ｇに浸漬された状態になっている。言換えると、前記保持パネル２は、根Ｐ２の部分が前記集合体Ｇに接触するように、植物Ｐを支持するように構成されている。植物Ｐは、気泡層Ｇを介して、液体Ｌ中の養分を効率的に吸収し、生長していく。

図４は本発明を適用した栽培方法の処理工程を示すフロー図である。同図に示す通り、この植物Ｐの栽培方法は、上述の内容によれば、貯留部である容器１の内部に水又は前記養液を貯留するとともに、該水又は該養液中に前記界面活性剤を混入する準備工程と、準備工程の後に前記栽培設備を組立てる組立工程と、組立工程の後に容器１の内部に貯留された液体Ｌの中に気泡Ｂを発生させる発生工程と、液体Ｌの中で発生した気泡Ｂによって液面Ｌ１上に気泡Ｂの集合体Ｇである気泡層を順次生成する生成工程と、気泡Ｂを集合体Ｇの状態で植物Ｐの根Ｐ２に接触させる接触工程と、集合体Ｇを構成する気泡Ｂが弾けて消滅する消滅工程とを含む。

準備工程は、新たに植物Ｐを栽培する際や、容器１に貯留された液体Ｌの交換の度に実施される。この準備工程における容器１の内部への注入作業と、界面活性剤の混入作業とは、どちらが先でもよい。

発生工程、生成工程、接触工程及び消滅工程は、容器１の内部に貯留された液体Ｌが交換されるまでの間、随時、この順番で繰り返される。

なお、栽培設備を、容器１の内部に水、養液又は液体Ｌを注入可能な状態で、予め組立てておけば、組立工程を省略することも可能である。

以上のように構成される栽培設備及び方法によれば、気泡層Ｇが液面Ｌから上方に膨出するため、液面Ｌが植物Ｐの根Ｐ２が浸かる高さになる量まで液体Ｌを容器１に注入する必要がなく、少ない量の液体Ｌで植物１を栽培することが可能になる。例えば、前記集合体Ｇを、液体Ｌの容積の数倍から数十倍に膨張させることが可能である。

また、栽培の使用した後の液体Ｌは、そのまま海や川に破棄した場合、汚染の原因になるが、使用する液体Ｌの量が少なければ、その量も少量になるため、環境保護の側面からもメリットが大きい。

また、気泡層Ｇは無数の気泡Ｂで構成されているため、気泡Ｂの有効な作用をフルに活用して、植物Ｐを栽培することが可能になる。例えば、界面活性剤は、気泡Ｂの発生時には、殺菌作用が奏するものが多く、該殺菌作用によって液体Ｌの腐敗を防止できる。これに加えて、気泡Ｂは、表面でマイナス帯電するケースも多く、植物Ｐが養分となる陽イオンを吸収し易くなり、吸収効率も向上する。

また、この栽培設備及び方法は、水や養液を噴霧して栽培する場合と比べて、養分供給の持続性として点が優れている。

しかも、この栽培設備は、界面活性剤を利用すれば、液体Ｌからの気泡Ｂの集合体Ｇを膨出させることが可能になるため、特別な装置は不要であり、栽培設備の構造をシンプルにすることも容易である。

なお、液体Ｌとして界面活性剤を混入した水を用いる場合、生長に必要な養分を別途、植物Ｐに供給する必要がある。例えば、固定体６の上方から該固定体６に養液を供給し、この固定体６に養液を含ませることにより、植物Ｐに養分を供給してもよい。

次に、図５に基づき、本発明の適用した栽培設備の別実施形態について、上述の形態と異なる部分を説明する。

図５は、本発明の適用した栽培設備の別実施形態の構成を示す正断面図である。上述の形態では、界面活性剤も植物Ｐに吸収されることになるため、植物Ｐの生長の妨げにならない界面活性剤を水又は養液に混ぜる必要があるが、植物Ｐの妨げになる種類のものを界面活性剤として用いることも可能である。

この場合は、根Ｐを液体Ｌ、気泡Ｂ又は集合体Ｇの何れにも接触させないようにすることが必要になる。このため、固定体６の液体Ｌ、気泡Ｂ又は集合体Ｇとの接触する面（図示する例では下面）に、半透膜１０を設ける。この半透膜１０は、液体Ｌ中の水を通過させ且つ液体Ｌ中の水以外の成分を通さない構造を有している。このため、液体Ｌ中の水分のみが、固定体６又は植物Ｐに吸収され、植物Ｐの生長に使用され、液体Ｌ中の水以外の成分は、固定体６及び植物Ｐに吸収されることはなく、容器１の内部に残留する。

ちなみに、この実施形態では、界面活性剤を混入した水を液体Ｌとして用いる場合と同様の手段によって、植物Ｐに養分を供給する。

次に、図６に基づき、本発明の適用した栽培設備の別実施形態について、上述の形態と異なる部分を説明する。

図６は、本発明の適用した栽培設備の別実施形態の構成を示す正断面図である。この実施形態では、保持パネル２が所定の厚みを有しており、この保持パネル２には固定体６を挿入する保持孔（保持部）２ａが穿設されている。保持孔２ａの内周は、下方に向かって次第に小さくなるテーパ状に形成されている。

そして、植物Ｐが定着されている固定体６を、この保持孔２ａに嵌合して挿入することより、該植物Ｐ及びその固定体６が保持パネル２に保持して支持される。この保持孔２ａのテーパ形状によって、保持孔２ａに嵌合されて固定された固定体６が該保持孔２ａから抜け落ちることが防止される。

ちなみに、本実施形態でも、気泡層Ｇは、気泡発生装置３によって、保持パネル２の下面に達する位置まで膨出させる。

次に、図７に基づき、本発明の適用した栽培設備の別実施形態について、上述の形態と異なる部分を説明する。

図７は、本発明の適用した栽培設備の別実施形態の構成を示す正断面図である。この実施形態では、固定体６を支持部として機能させる。具体的には、浮力を利用して気泡層Ｇに固定体６を浮かせる。この固定体６には、植物Ｐの根Ｐ２や茎Ｐ１を保持させる。

本形態の栽培設備によれば、保持パネルが不要になるため、構造がさらにシンプルになり、製造コストがさらに安価になる。

なお、固定体６は気泡層Gの上面側の全体に浮かした状態で敷設させた一又は複数の枯れ木や落ち葉等の浮遊物によって構成してもよい。

次に、図８に基づき、本発明の適用した栽培設備の別実施形態について、上述の形態と異なる部分を説明する。

図８は、本発明の適用した栽培設備の別実施形態の構成を示す断面図である。この実施形態の栽培設備は、内部と外部と隔てて前記液体の行き来を規制する支持容器１２を、支持部として備えている。具体的には、支持容器１２が、内部が空洞となる球状に成形されている。この支持容器１２の球面には、内部と外部とを連通させる複数の支持孔１２ａが穿設されている。

植物Ｐを、その根Ｐ２側が支持容器１２の内部に位置し且つ葉Ｐ３側が支持容器１２の外部位置する状態になるように、前記支持孔１２ａに挿通させることにより、該植物Ｐを支持容器１２に支持している。ちなみに、前記挿通の際には、根Ｐ２や茎Ｐ１の部分を保持した固定体６、或いは植物Ｐの茎Ｐ１自体を、前記支持孔１２ａの内周縁側に嵌合させる。

前記液体を貯留する貯留部１３を支持容器１２の内部に成形してもよいが、支持容器１２の外部に貯留部（図示しない）を設けてもよい。光源は、支持容器１２の外部に位置させる。ちなみに、光源は、太陽であってもよいし、ＬＥＤ等からなる人工照明であってもよい。

支持容器１２の内部に貯留部１３を設ける場合、支持容器１２の内部に形成された貯留部１３に貯留された前記液体Ｌの中に、エヤストーン８に浸漬して設け、該支持容器１２の内部が気泡Ｂの集合体Ｇで充填されるように、エヤストーン８から気泡Ｂを噴出させる。

支持容器１２の外部に貯留部を設ける場合、この貯留部に貯留された前記液体中にエヤストーン８を浸漬して設け、該貯留部に貯留された液体Ｌから気泡Ｂの集合体Ｇが膨出するように、エヤストーン８から気泡Ｂを噴出させ、この集合体Ｇを支持容器１２の内部に供給して充填させる。

光源は太陽光としてもよいが、支持容器１２の外部に設置され且つＬＥＤ等から構成された人工的な光源１１を栽培用の光源として用いてもよい。

このように構成される栽培設備によれば、宇宙空間等の無重力の環境下でも、効率的に植物の栽培を行うことが可能になる。また、支持容器１２の球面全体に満遍なく支持孔１２ａを設けることが可能になるため、より多くの植物Ｐを、１つの支持容器１２で栽培することができる。

次に、図９に基づき、本発明の適用した栽培設備の別実施形態について、上述の形態と異なる部分を説明する。

図９は、本発明の適用した栽培設備の別実施形態の構成を示す断面図である。この実施形態の栽培設備では、植物Ｐを、その根Ｐ２側が支持容器１２の外部に位置し且つ葉Ｐ３側が支持容器１２の外部位置する状態になるように、前記支持孔１２ａに挿通させることにより、該植物Ｐを支持容器１２に支持している。ちなみに、前記挿通の際には、根Ｐ２や茎Ｐ１の部分を保持した固定体６、或いは植物Ｐの茎Ｐ１自体を、前記支持孔１２ａの内周縁側に嵌合させる。

ＬＥＤなどから構成される人口的な光源１１を、支持容器１２の内部の中心側に設けている。図示しない貯留部は支持容器１２の外部に配置し、貯留部に貯留した前記液体Ｌの中にエヤストーン８を浸漬し、該液体Ｌから気泡Ｂの集合体Ｇが膨出するように、該エヤストーン８からエヤを噴出させる。液体Ｌから膨出した集合体Ｇは、支持容器１２の球面状の外面側に供給される。

なお、支持容器１２の内部と外部との水密性が確保可能であれば、複数の植物Ｐを保持した支持容器１２自体を、気泡Ｂの集合体Ｇの中に浸漬してもよい。

次に、本発明を適用した栽培設備及び方法の実験結果について説明する。

図１乃至４に示す形態の栽培設備と、大塚Ａ処方の標準養液を養液として用い、植物Ｐであるカイワレ大根と胡瓜の栽培を、２０１８年６月９日から同年７月１日まで行った。ここで、本発明を適用してカイワレ大根を気泡層Ｇを用いて栽培する栽培設備を、処理区Ａとする。また、処理区Ａとの比較を目的としてカイワレ大根を気泡層Ｇを用いずに栽培する栽培設備を、処理区Ｂとする。一方、本発明を適用して胡瓜を気泡層Ｇを用いて栽培する栽培設備を、処理区Ｃとする。また、処理区Ｃとの比較を目的として胡瓜を気泡層Ｇを用いずに栽培する栽培設備を、処理区Ｄとする。ちなみに、処理区Ｂ，Ｄでは、界面活性剤を混入していない養液を液体とし、この液体に根Ｐ２を浸し、気泡層Ｇが形成されない程度に前記液体に気泡を発生させる。

同年６月９日に、処理区Ａ～Ｄの培地６に種をまいた。

図１０は処理区Ａ～Ｄの２０１８年６月１２日時点での生長状態を示す写真である。同図の左下の栽培設備が処理区Ａであり、右下の栽培設備が処理区Ｂであり、左上の栽培設備が処理区Ｃであり、右上の栽培設備が処理区Ｄである。同図に示す通り、処理区Ａ～Ｃでは発芽が確認される一方で、処理区Ｄでは発芽が確認されなかった。

図１１（Ａ）は処理区Ａ，Ｂの２０１８年６月１７日時点での生長状態を示す写真であり、（Ｂ）は処理区Ｃ，Ｄの２０１８年６月１７日時点での生長状態を示す写真である。同図（Ａ）の左側の栽培設備が処理区Ａであり、右側の栽培設備が処理区Ｂである。２つの処理区Ａ，Ｂでは、順調な生長がそれぞれ観察された。同図（Ｂ）の左側の栽培設備が処理区Ｃであり、右側の栽培設備が処理区Ｄである。処理区Ｃでは順調な生長が観察された一方で、処理区Ｄでは発芽が確認されなかった。

図１２（Ａ）は処理区Ａ，Ｂの２０１８年６月１９日時点での生長状態を示す写真であり、（Ｂ）は処理区Ｃ，Ｄの２０１８年６月１９日時点での生長状態を示す写真である。同図（Ａ）の左側の栽培設備が処理区Ａであり、右側の栽培設備が処理区Ｂである。２つの処理区Ａ，Ｂでは、順調な生長がそれぞれ観察された。同図（Ｂ）の左側の栽培設備が処理区Ｃであり、右側の栽培設備が処理区Ｄである。処理区Ｃでは順調な生長が観察された一方で、処理区Ｄでは発芽が確認されなかった。

図１３（Ａ）は処理区Ａ，Ｂの２０１８年６月２０日時点での生長状態を示す写真であり、（Ｂ）は処理区Ｃの２０１８年６月２０日時点での生長状態を示す写真である。同図（Ａ）の左側の栽培設備が処理区Ａであり、右側の栽培設備が処理区Ｂである。２つの処理区Ａ，Ｂでは、順調な生長がそれぞれ観察された。同図（Ｂ）の栽培設備が処理区Ｃであり、処理区Ｃでは順調な生長が観察された一方で、処理区Ｄでは引続き発芽が確認されなかった。

図１４（Ａ）は処理区Ａ，Ｂの２０１８年６月２５日時点での生長状態を示す写真であり、（Ｂ）は処理区Ｃの２０１８年６月２５日時点での生長状態を示す写真である。同図（Ａ）の左側の栽培設備が処理区Ａであり、右側の栽培設備が処理区Ｂである。２つの処理区Ａ，Ｂでは、順調な生長がそれぞれ観察された。同図（Ｂ）の栽培設備が処理区Ｃであり、処理区Ｃでは順調な生長が観察された一方で、処理区Ｄでは引続き発芽が確認されなかった。

図１５は、処理Ａ，Ｂで２０１８年７月１日まで栽培して採取されたカイワレ大根の生長状態を示す写真である。同図の左側が処理区Ａから採取されたカイワレ大根であり、右側が処理区Ｂから採取されたカイワレ大根である。両方の処理区Ａ，Ｂとも順調な生長が確認された。

図１６は、処理Ｃで２０１８年７月１日まで栽培して採取された胡瓜の生長状態を示す写真である。処理区Ｃでの順調な生長が確認された。一方、処理区Ｄでは、最後まで発芽が確認されなかったが、その原因は不明である。

次に、本発明を適用した栽培設備及び方法の別の実験結果について説明する。

図１乃至４に示す形態の栽培設備と、大塚Ａ処方の標準養液を養液として用い、植物Ｐである蔓植物の栽培を行った。図１７（Ａ）は蔓植物の生長状態を示す写真であり、（Ｂ）は（Ａ）の栽培設備の気泡層の状態を示す写真である。同図に示すように、蔓植物でも順調な生長が観察された。

次に、本発明を適用した栽培設備及び方法の別の実験結果について説明する。

図７に示す形態の栽培設備と、大塚Ａ処方の標準養液を養液として用い、植物Ｐである高麗人参の栽培を行った。図１８は高麗人参の生長状態を示す写真である。同図に示すように、高麗人参でも順調な生長が観察された。

１ 容器（貯留部）
２ 保持パネル（支持部）
２ａ 保持孔（保持部）
３ 気泡発生装置
４ 凹部（保持部）
１１ 支持容器（支持部）
１１ａ 支持孔
１２ 支持容器（支持部）
１３ 貯留部
Ｂ 気泡
Ｇ 気泡層（集合体）
Ｌ 液体
Ｌ１ 液面
Ｐ 植物
Ｐ２ 根
Ｓ スペース

Claims (10)

1. 気泡を用いて植物の栽培を行う栽培設備であって、
   界面活性剤が混入された水又は養液である液体を貯留する貯留部と、
   該貯留部に貯留されている前記液体中にエヤを供給して気泡を生成する気泡発生装置と、
   栽培対象の植物を支持する支持部と、
   を備え、
   前記気泡発生装置は、前記液体中に気泡を順次生成することにより、該気泡の集合体である気泡層を前記液体の液面上に形成するように、前記液体から膨出させ、
   前記支持部は、前記植物の根又は該植物の培地の少なくとも一部が、直接又は水を通す半透膜を介して、前記集合体に触れるように、該植物を支持する構造を有し、
   前記支持部が、前記植物の根を保持する固定体であって、
   前記固定体は、浮力を利用して前記気泡層に浮いている、栽培設備。
2. 前記支持部は、前記植物の根又は該植物の培地の少なくとも一部が、水を通す半透膜を介して、前記集合体に触れるように、該植物を支持する構造を有する、請求項１に記載の栽培設備。
3. 前記固定体が、前記気泡層に浮かした状態で敷設させた一又は複数の枯れ木及び／又は落ち葉によって構成される、請求項１又は２に記載の栽培設備。
4. 前記固定体の上方から該固定体に養液を供給する養液供給手段を有する、請求項１～３いずれか一項に記載の栽培設備。
5. 前記支持部は、内部が空洞となる球状の支持容器であり、
   前記支持容器には、前記植物が挿通されて保持される支持孔が穿設され、
   前記支持容器の内面側に前記集合体が導入され、
   前記植物は、根側が前記支持容器の内部に位置し、葉側が前記支持容器の外部に位置するように前記支持孔に挿通されて保持される、請求項１～４いずれか一項に記載の栽培設備。
6. 前記支持部は保持パネルを有し、
   前記保持パネルには、前記植物が保持される保持部が一又は複数形成され、
   前記保持パネルの下面と、前記気泡層が生成されていない状態の前記液体の前記液面との間に前記気泡層を形成するスペースが形成された、
   請求項１～５いずれか一項に記載の栽培設備。
7. 前記半透膜は、水を通し且つ界面活性剤を通さないように構成された
   請求項１～６いずれか一項に記載の栽培設備。
8. 気泡を用いて植物の栽培を行う栽培方法であって、
   界面活性剤が混入された水又は養液である液体中にエヤを供給して気泡を順次生成することにより、該気泡の集合体である気泡層を、前記液体の液面上に形成するように前記液体から膨出させ、
   少なくとも一部の生長期間中、栽培対象の植物の根又は該植物の培地の少なくとも一部が、直接又は水を通す半透膜を介して、前記集合体に触れるように、該植物を支持し、
   前記植物の根が、前記気泡層に浮いている固定体に支持されることを特徴とする栽培方法。
9. 前記植物が、水を通す半透膜を介して、前記集合体に触れるように支持される、請求項８に記載の栽培方法。
10. 前記界面活性剤はサポニンである請求項８又は９の何れかに記載の栽培方法。

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