JPH0213332A - 植物栽培装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は土壌を用いずに植物の生育を可能にする植物栽
培装置に関し、特に、栽培容器の内部を土壌に近駕した
状態に設定するとと５に、植物に対して必要な栄養分や
水分を任意に供給出来るように構成した植物・栽培装置
に関する。

（従来の技術） 土壌を用いずに植物の栽培を行うことが出来るようにす
ることは、一般に水オ）１栽培等と呼ばれるような方法
等により従来より用いられている方法がある。この水Ｍ
１栽培は、土壌の代りに砂礫を用い、その砂礫の間に栄
養成分を含んだ水を循環させるような方式や、容器の中
に循環させる水溶液の内部に、植物の根を張らせるよう
な手段を用いており、その植物の根が常時水溶液中に浸
漬されているような状態で、その植物を成長さゼるよう
になっている。

また、上記したような水耕栽培とは別に、１っまみ菜Ｊ
や「パセリＪ等のような植物を栽１８する方法として、
水溶液中に短時間浸漬した後で、空中に長時間置くよう
にする動作を繰返して行うような方法が用いられる場合
もある。

この方式の場合には、エンドレス状の駆動手段に多数の
バスケット状の植物栽培用の容器を設け、該容器が短時
間だけ溶液中に浸漬されるように循環駆動を行うことで
、前記したような栽培方法を適用出来るように構成して
いる。

ぞして、比較的短い期間で製品として出荷出来るような
、栽培期間の短い植物を大量に栽培することが出来るよ
うにされる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記したような従来の植物栽培方式にお
いては、その植物の栽培のために、非常に大ぎい設備投
資を必要とし、大規模にプラントを構成しないと、十分
に経済的な条件を満たし得ないという問題がある。

また、大量に栄養分を含んだ水溶液を使用することが必
要であり、その水溶液の品質管理等が面倒であるととも
に、栄養成分の品質管理等に熟練を要求されることが多
く、一般的に用いることが出来ない等の欠点を有してい
る。

（発明の目的） 本発明は、上記したような従来より用いられている水耕
栽培の欠点を解消するもので、簡単な構成の容器を用い
て、土壌と同一の状態で植物の根を張らせることができ
るとともに、肥料成分の水溶液や水分の供給を容易に行
い得る装置を提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段および作用）本発明の植
物栽培装置は、栽培容器の上面に孔を設けた蓋部材を設
け、該蓋部材の下部に所定の間隔をおいて複数段にネッ
ト部材を配置し、前記栽培容器の内部に向けてノズルを
設け、該ノズルに対して液槽より水分と栄養分とを供給
出来るように構成するとともに、前記栽培容器の内部で
の湿度等を検知するためのセンサーを設け、前記ネット
部材に根を張った植物の生育状態に応じて、肥料分や水
分等を供給出来るように構成してなる装置であり、前記
栽培容器は、蓋の部分を除いて密閉状態に構成され、植
物が生育する土壌の状態と同一の環境に設定されること
が可能である。

また、本発明の植物栽培装置は、栽培容器の上面に孔を
設けた蓋部材を設け、該蓋部材の下部に所定の間隔をお
いて複数段にネット部材を配置し、前記栽培容器の内部
に向けてノズルを設け、該ノズルに対して液槽より水分
と栄養分とを供給出来るように構成するとともに、萌記
栽培容器の内部での湿度等を検知するためのセンサーを
設け、前記ネット部材に根を張った植物の生育状態に応
じて、肥料分や水分等を供給出来るように構成するとと
もに、前記栽培容器の内部の表面および／またはネット
部材に、セラミックの微粉末を付着させ、該セラミック
微粉末による遠赤外線効果を、植物の生育に利用出来る
ように構成することが可能でちる。

さらに、本発明の植物栽培装置においては、栽培容器の
内部に設けられるネット部材を、細いパイプに網部材を
設けたものとして構成し、該パイプから肥料分、水分等
を供給出来るように構成することが出来る。

これに加えて、本発明の植物栽培装置においては、栽培
容器を任意の大きさのものとして構成することが出来、
その栽培容器を必要な数設置して、それぞれの栽培容器
に対して栄養成分の水溶液を供給するパイプを接続する
ことによって、簡素化された栽培装置を構成することが
出来る。

そして、本発明の植物栽培装置においては、各栽培容器
に対して任意の植物を栽培したりすることも可能になり
、その栽培の規模等も、小規模の装置から、大規模の装
置にまで、任意に適用することが出来、設備投資も比較
的安く出来る。

（実施例） 図示された例に従って、本発明の植物栽培装置の構成を
説明する。

第１図および第２図に示される本発明の実施例は、栽培
ＰｒＰ！１の本体２を箱状に構成し、該箱状の本体の上
部に蓋５を設け、そのＭ５に所定の間隔で、孔６・・・
・・・・・・を設けておき、該孔６から植物が伸び出す
ことが出来るように構成している。

また、前記栽培容器１の上部には、複数段にスペーサ８
を設けておき、該スペーサ８を用いてネット部材１０〜
１２を固定配置している。このネット部材１０〜１２は
、同一の網目のもので構成すること、または、１つのネ
ット部材のみを細かい目のもので構成し、その特定のネ
ット部材に対して種を撒くことが出来るようにする等の
任意の網目のものを配置することが出来る。

さらに、前記ネット部材の下部には、植物に対する栄養
分と水分とを供給するためのパイプ２０を設けている。

このパイプ２０は、栽培容器が大型の場合には、所定の
間隔でノズル２１を複数設けている。

そして、栽培容器の外部に設けた液槽２６から、ポンプ
２５、供給管２３を介して、パイプ２ｏに肥料成分の水
溶液を供給し、ノズル２１より噴霧することが出来るよ
うにされる。なお、本発明の装置においては、植物の成
育に良好なものであれば、アルカリイオン水を用いて、
ノズルからそのイオン水を供給するようなことも行い得
るものであり、通常の水の他に、アルカリイオン水を用
いることも当然可能なものとなる。

この肥料成分の水溶液の供給に際しては、該栽培容器１
の内部での湿度等の状態をセンサー３０により検知し、
該センサー３ｏの情報が入力される制御装置３１により
、前記ポンプの動作の制御を行うようにしており、それ
によって、栽培容器１内部での植物の成育に最適な状態
で、該植物に対する水分と栄養成分の供給の動作が行な
われる。

本発明の栽培容ｉ！！ｉ１の内部は、はぼ密閉状態に構
成されているものであり、その箱部分の上部が益５に設
けた小さな孔６・・・・・・を有するのみで、さらに、
蓋の下部に多段に張られたネット部材を設けているので
、外気はネット部材の下部にはほとんど入り込まない状
態となる。

したがって、本発明の栽培容器においては、植物の根が
張る部分では、土壌とほぼ同じ条件に設定することが出
来、その根の部分に水分と栄養成分とを、空気に混合し
た状態で噴霧等の手段を用いて供給することによって、
植物の成育に有害な雑菌の繁殖を押えて、有用微生物の
繁殖を促進し、植物を良好な環境のもとで成育させるこ
とが出来るようになる。

なお、栽培容器１の本体２の底部分には、過剰に供給さ
れた水等を抜き取るための排水部２７が設けられており
、該ドレン水等の除去をバルブ２８を開閉することによ
り行う。この排水部２７としては、底板３に傾斜部分を
設けておき、その底部分にたまったものを随時扱き取る
ことが出来るように構成しても良く、その他にポンプを
用いて内部の過剰な水分を汲み上げるように構成しても
良い。

また、第３図に示される本発明の実施例においては、ネ
ット部材の内の特定のものに対して散水手段を設けるこ
とが出来るように構成している。

この図示される例においては、上段のネット部材１０を
、細いパイプ１５とネット１６とを組合ばたちので構成
し、該パイプ１５に所定の間隔で小さな孔を設けておき
、その孔から肥料成分の水溶液を噴出させるか、あるい
は肥料成分の水溶液を滲み出させることが出来るように
構成している。

そして、前記パイプ１５をバルブ２２ａを介してポンプ
２５の供給管２３に接続し、ネット部材１０を用いて植
物の根の上部分から、肥料成分の水溶液を供給すること
が出来るように構成する。

また、前記第３図に示される実施例においては、パイプ
２０の端部に肥料成分の水溶液の噴霧用のノズル２１を
１個設けておき、該ノズル２１から肥料成分の水溶液を
霧状にして噴霧することによって、植物の成育に必要な
水分や栄養成分を供給出来るようにする手段を設けるこ
とが可能である。

さらに、本発明の装置においては、栽培容器に水溶液を
噴霧するためのノズル２１の他に、粉体を直接散布する
ことが出来るようなノズル２１ａを、水溶液用とは別体
に設けておくことが可能である。そして、水溶液用のノ
ズルから多糖類等のような比較的粘性の大きい水溶液を
噴霧して、該植物の根に付着させ、その根の表面に向け
て粉体を散布することによって、カルシウム等のような
無機質成分や、活性炭、土壌改良材等の微粉末を付着さ
せることが出来る。

前記したように、ノズルから微粉末等を供給する場合に
は、その栽培容器が発泡スチロール等の場合に、特にそ
の容器にｍｉ用のノズルを装備することなく、必要な場
合に、その容器の外からノズルを刺し込んで、粉末の噴
霧を行うようにすることが出来る。

そして、そのノズルを刺し込んだ後の孔には、テープ等
を貼り付けることによって、容易に修復出来るようにす
ることも可能である。したがって、上記したように粉末
を噴霧するために、特に配管等を行わなくとも、植物に
必要な無ｉ質成分の供給等の作業を容易に行うことが出
来る。

また、栽培容器の底部分には、該容器内の温度を調節す
るために、ヒータを設けておくことが可能である。この
ヒータを設ける場合には、容器の底部分に埋め込んだ状
態で設けること、又は、底部分に敷き込んだ無機質の材
料の中に該ヒータを設けること等の任意の構成を採用す
ることが出来る。しかし、栽培容器を発泡スチロール等
のような断熱性の大きい材料で構成する場合には、該ヒ
ータの熱容ｊは小さいもので十分であり、植物の栽培の
場合には、特に急速に加熱することは必要とされないも
のである。

そして、本発明の栽培容器１に植物を成育させる場合に
は、第４図に示されるように、ネット部材に撒かれた種
子が、該多段に張られたネット部材の目の間から根を下
部に張るとともに、その茎の部分がＭ５の孔６から上部
に突出した状態で成長する。

その場合に、栽培容器１の本体の内部に対しては、セン
サー３０により内部の状態を測定し、必要な水分や栄養
成分をノズル２１から噴出させ、植物３５の根３６に対
して、該ノズル２１からの供給の動作を行うことが出来
るようにする。

また、この第４図に示される実施例においては、本体の
底部分の中央部に孔２９を設け、形孔２９に対して取外
しの可能な栓２９ａを設けておき、内部にたまったドレ
ーンを排出させることが出来るように構成している。

この実施例において、植物３５の根３６は、ネッ１〜部
材に対して絡み付くような状態で広がることと、ネット
部材の下部の空間に繁茂する状態で、自在な方向に根が
広がることになる。

そして、それらの根に対してノズルから肥料成分の水溶
液を噴霧すると、それ等の肥料成分の水溶液が根に付着
されることになり、必要な栄養成分と水分とが植物に良
好な状態で吸収されることが可能になる。

上記したように構成した本発明の栽培容器において、例
えば、通常の水耕栽培の場合とは異なって、植物の根は
空気中に伸びる状態で成育することになる。そして、根
が大きく繁茂する植物の場合には、その根はネット部材
の下部に向けて繁殖することになり、栽培容器の本体の
下部が植物の根で充満されるような状態で成育する。し
たがって、そのような性質を有する植物に対しては、ネ
ッｌ〜部材の下部に設けたノズルから肥料成分の水溶液
を供給することによって、その成長を促進させることが
出来る。

これに対して、根が大きく張らない植物は、ネット部材
の部分にのみ絡み付くような状態で繁殖することになる
ので、ネット部材をパイプで構成して、そのネット部材
の部分より植物の根の部分に対して、肥料成分の水溶液
を供給するような構成の６のを用いると良いことになる
。

本発明の装置においては、肥料成分の水溶液として通常
の植物の成育に必要な栄養成分の他に、オレゴ糖等のよ
うな粘性を有する多糖体、乳酸菌、根圏微生物等の内、
好気性細菌等を混合して噴霧することが出来る。上記し
たように、肥料成分とともに、粘性を有する栄養成分を
供給する場合には、単に水溶液状に肥料を供給する場合
に比較して、その有効成分が根に付着して保持される度
合が大きいものとなり、植物の根から栄養成分が有効に
吸収されることと、根の部分に有用な微生物が多く繁殖
すること等の多くの効果が期待出来ることにもなる。

また、それ等の微生物の繁殖に必要な栄養成分と、土壌
改良剤として用いられるカルシウム成分や無機質成分等
を混合して供給する場合には、特に効果が増大されるも
のとなる。

さらに、本発明の栽培容器においては、本体の下部の空
間にガラス繊維やゼオライト、活性炭等のような塩基置
換容量の高いものを一定の厚さに敷ぎこむことも可能で
ある。そして、上記したような無機質のものを敷き込む
ことによって、植物の根の活性化を図り、植物を良好な
環境のもとで成育させ得ることになる。

また、本発明の栽培容器は、その本体２を発泡スチロー
ル等のプラスチックで構成すること、または、金属、木
製、その他の材料で構成すること等が可能であり、植物
の成育を阻害しない材料であれば、任意の材料を用いる
ことが可能である。

そして、該本体の内部にセラミックの微粉末等をコーテ
ィングしたり、ネット部材にセラミックを付着させたり
する場合には、該セラミックによる遠赤外線の加熱効果
をも期待することが出来るものとなる。

なお、ノズルから噴霧される肥料成分の水溶液にセラミ
ックの微粉末を混合しておく場合には、植物の根にその
セラミックの微粉末が付着されることになり、根に直接
付着したセラミックによって、前記したような遠赤外線
の利用効果が増大されることにもなる。

なお、上記した構成の本発明の植物栽培装置において、
栽培容器の内部は、前記したように、外気から遮断され
た状態に設定されるものであるから、ネット部材のＦ部
の部分に対しては、好気性の有用な細菌の繁殖を助長す
るために、多くの酸素を供給することが必要となる。

そこで、上記したような空気を補給するための方法とし
ては、例えば、液槽２６からポンプ２５によって肥料成
分の水溶液を供給する際に、該肥料成分の水溶液に多量
の空気を混合して、栽培容器の下部に向けて噴霧するよ
うな手段を用いることが出来る。

また、植物に対して供給される肥料成分の水溶液は、そ
の植物の成育状態に合せて、マイクロコンピュータ等で
プログラムされた栄養成分の供給条件にしたがって、そ
の肥料成分の水溶液の成分を変化させることが必要であ
り、単に水分のみを供給する場合と、栄養成分等の濃淡
の度合は、自動的に設定されることが可能である。

さらに、本発明の植物栽培装置は、栽培容器を犬山に設
けて、それ等の栽培容器に対して同一の条件で植物の栽
培を行うことが可能であり、その場合には、全ての栽培
容器に対して同一の条件で肥料成分の水溶液を供給する
ことが出来、大半に植物の生産を行うことが可能になる
。また、同一の栽培容器を並べておき、それぞれの栽培
容器に責なる種類の植物を栽培することにより、少量多
品種の植物を同時に成育させること等も任意に行うこと
が出来る。

そして、いずれの場合でも、各栽培容器に対して、それ
ぞれのセンサーで検知された内部の湿度やその他の条件
に対応させて、必要な水分と栄養成分とを供給すること
が出来る。

また、本発明の栽培容器または内部の構成部材の一部を
、セラミックやテフロン（商品名）で構成することや、
それらの材料でコーティングした場合には、遠赤外線の
加熱効果を利用出来るものとなり、植物の成育に良好な
結果を及ぼすことが出来る。

なお、上記した本発明の栽培容器においては、上記した
ような構成の他に、蓋部材と、ネット部材とを一体に構
成した蓋の複合体を用い、容器本体を固定位置に設置し
ておき、容器本体を植物の育成に使用することが出来る
。そして、このように構成する場合には、容器本体を育
成室または温室に設置し、蓋の複合体に発芽室等の良好
な環境のもとで植物の種を撒いて発芽させ、その後で、
温室で育てるようにすることが出来る。

その後で、収穫を行う場合には、蓋の複合体を植物とと
もに作業場へ搬送し、蓋から植物を切り離してその収穫
の作業を行うことが出来る。上記したような手順で植物
の収穫を行うことは、例えば、はうれんそう等のような
葉物類の場合に特に便利な方法であり、容器本体を常に
植物の成育に使用出来ることで、製画の利用効率を大幅
に向上させることが出来、設備を有効に使用することが
可能になる。

さらに、上記した植物の育成方法は、特に、温室等のよ
うに、設備投資を多く必要とするものにあっては、育成
室を温室で構成し、その温室の中に多くの栽培容器を並
べた状態で、天吊に植物の栽培を行うことが出来るもの
となり、その植物の発芽と収穫の期間は、他に設けた発
芽室や収穫室を用いることが出来るので、該栽培室の利
用効率を向上させることが出来る。

また、植物の栽培中に、栽培容器の内部に有害な雑菌が
繁殖したりした場合には、その栽培容器からネット部材
や蓋等を外し、容器内部を過酸化水素等の希釈溶液を散
布したり、噴霧する等の処理を行って殺菌を施すことも
可能である。

さらに、前記したような殺菌の処理は、植物の成育に支
障が生じない場合には、容器の内部に光ファイバーを挿
入して、紫外線を内部に照射することによって行っても
良いものとなる。なお、栽培容器の内部で、有害菌が繁
殖した場合には、バイオセンサー等の手段を用いて検知
を行うことが出来るものであり、該センサーが糸状菌、
放線菌等の特定の菌類に対する検知精度の高いものであ
ることより、植物の生理活性に障害を及ぼすような有害
菌類の検知を良好に行うことが出来、イの対策を迅速に
取り得るものとなる。

これに加えて、本発明の植物栽培方式は、温室等の特定
の環境においてのみ使用が可能なものではなく、例えば
、栽培容器の周囲を外気と遮断した状態におき、内部の
環境を植物の成育に適したものとして設定する場合には
、任意の環境での植物の育成を行うことが出来る。

そして、そのように外気と遮断した状態で植物の栽培を
行う場合には、外部から有害な雑菌が入込むことを防止
出来ることにもなり、特定の植物に対する成育環境を任
意に設定することが出来るものとなる。

つまり、植物の成育環境が異なるものを同一の温室の中
に栽培する場合には、その特定のものに対して、他の植
物とは異なる環境を形成し、互いに成育に支障が生じな
いようにして、異なる種類の植物を育てることが出来る
。

また、単に、温室等で植物を栽培することの伯に、全く
植物の成育に適していない場所でも、本発明の装置を用
いて、必要な植物を育てることが出来る。さらに、本発
明の栽培容器を他の環境から隔離した状態におく場合に
は、例えば、簡便な方法としてビニールシートの筒状の
ものでカバーするような方式を用いることが出来るが、
そのようにカバ一部材を構成した場合には、取り出し白
部分等を密封が可能なファスナー状の開閉手段等を設け
て、密閉構造に構成すること等の構成を用いると、該筒
状部材の密閉状態を常に保持出来ることになる。

また、比較的大規模な密閉構造を用いる場合には、その
出入り目部分を二重構造の扉装置等で構成することが出
来、内部の空気等が外部に漏れ出さないような構造物と
することによって、該カバーの内部に雑菌等が入り込ん
だりすることを防止することが出来る。

すなわち、外気と遮断した状態で植物を育成することが
出来ることより、空気のない環境でも、密封状態の環境
のもとて栽培容器を設けておき、必要な栄養成分と水分
とを与えることによって、任意の植物の栽培を行うこと
が出来ることになる。

そして、該栽培容器の置かれる環境を、人工太陽やその
他の光を照射出来るもので調整することによって、宇宙
や地下の任意の場所で使用することが可能である。

（発明の効果） 本発明の植物栽培装置は、上記したような構成を有する
ものであるから、植物を土壌中よりも良好に環境の元で
成育させることが可能になり、十分に根を大きく張った
状態で、必要な水分と栄養成分とを供給することが出来
る。

また、本発明の植物栽培５Ａ置は、比較的簡単な装置と
して構成されるものであるから、大規模な温室に適用す
ることから、非常に小規模な栽培装置として構成するこ
と等、任意の規模で装置を構成することが出来、植物の
栽培条件に容易に適応させることが出来るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の植物栽培装置を適用可能な栽培容器の
断面図、第２図はその平面図、第３図は本発明の栽培容
器の他の実施例の断面図であり、第４図は植物の繁殖状
態の説明図である。 図中の符号 １・・・・・・栽培容器、５・・・・・・蓋、１０〜１
２・・・・・・ネット部材、２０・・・・・・パイプ、
２１・・・・・・ノズル、２５・・・・・・ポンプ、３
０・・・・・・センサー。 こヲユ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）栽培容器の上面に孔を設けた蓋部材を設け、該蓋
   部材の下部に所定の間隔をおいて複数段にネット部材を
   配置し、 前記栽培容器の内部に向けてノズルを設け、該ノズルに
   対して液槽より水分と栄養分とを霧状にして供給出来る
   ように構成するとともに、前記栽培容器の内部での湿度
   等を検知するためのセンサーを設け、 前記ネット部材に根を張つた植物の生育状態に応じて、
   肥料分や水分等を制御しながら供給出来るように構成し
   たことを特徴とする植物栽培装置。
2. （２）前記栽培容器は、蓋の部分を除いて密閉状態に構
   成され、植物が生育する土壌の状態と同一の環境に設定
   されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の植
   物栽培装置。
3. （３）栽培容器の上面に孔を設けた蓋部材を設け、該蓋
   部材の下部に所定の間隔をおいて複数段にネット部材を
   配置し、前記栽培容器の内部に向けてノズルを設け、該
   ノズルに対して液槽より水分と栄養分とを供給出来るよ
   うに構成するとともに、前記栽培容器の内部での湿度等
   を検知するためのセンサーを設け、前記ネット部材に根
   を張つた植物の生育状態に応じて、肥料分や水分等を供
   給出来るように構成するとともに、 前記栽培容器の内部の表面および／またはネット部材に
   、セラミックの微粉末を付着させ、該セラミック微粉末
   による遠赤外線効果を、植物の生育に利用出来るように
   構成したことを特徴とする植物栽培装置。
4. （４）栽培容器の内部に設けられるネット部材は、細い
   パイプに網部材を設けたものとして構成され、該パイプ
   から肥料分、水分等を供給出来るように構成したことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項または第３項のいずれ
   かに記載の植物栽培装置。