JPH03187321A - 断熱暗室における植物栽培方法 - 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〕 本発明は断熱暗室における植物栽培方法に係り、詳しく
は、電照可能な暗室内で葉菜類を栽培する際、昼間は消
灯する一方、夜間には点灯し、電照灯や葉菜類の成長熱
による室内昇温を抑制するために、低温の夜間外気を導
入して室温を調整するようにした植物栽培方法に関する
ものである。

〔従来の技術〕

野菜などの植物を育成する場合、温度や湿度などの環境
整備が比較的容易に行われる温室内に苗を配置し、その
良好な環境下で育成する方法がある。また、幼苗の植え
つけられた植林を室内に配置し、調合された液肥に浸る
ようにして、成熟植物とする水耕栽培法も広く採用され
ている。その場合、成熟日数を短縮するために、日照と
電照とを併用したり、暗室内で電照のみに頼る方法も行
われている。

近年、野菜の需要は年間を通して増加する傾向にあり、
季節を問わず栽培される場合が多く、例えば、寒冷期に
収穫されるほうれん草なども、夏場に収穫することが望
まれている。しかし、はうれん草を夏場などに能率よく
成長させるには、雰囲気が２５°Ｃを越えない例えば２
２〜２３°Ｃ，根部周辺が２０°Ｃ以下の適温しておく
ことが要求される。したがって、暗室における水耕栽培
装置でほうれん草を栽培する場合には、昼夜にわたり電
照して成長を促進する一方で、室温を２５°Ｃ以下に維
持するための温度調整装置が必要とされる。

そのために栽培室を断熱密閉式暗室とした状態で電照式
水耕栽培を行うと、電照のために多大の電力が消費され
ることになる。加えて、電照灯や成長熱で昇温した室内
温度を下げるターラなどを稼働させる必要があり、−層
多量の電力が消費される。昼間の外気が３５°Ｃ以上に
上昇する夏場などでは、電力費が著しく増大する問題が
ある。

この問題を少しでも解消しようとした栽培方法が提案さ
れている。その方法では、夜間の安価な電力で製氷装置
を稼働させて多量の氷塊を製造し、昼間に上がる室温を
氷塊の冷気で冷却することにより、栽培室に装備したタ
ーラの稼働率を抑制して、電力費の低減を図る工夫を行
っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、地方気象台のデータによれば、地域によって
多少の差異はあるが、例えば近畿圏における夏場の日没
から夜明けに至る夜間気温が２５°Ｃ以上となる日数は
極めて僅かである。また、その大気の露点が１６〜１７
°Ｃにまで下がる場合の多いことも判明している。一方
、暗室における間歇電照によって、２４時間電照と同等
な成果が得られる方法も開発されており、電照をコンピ
ュータ制御で行うことも周知となっている。

そこで、本発明の目的とするところは、断熱式暗室内で
栽培する場合、外気温の高い昼間の電力消費を極力抑え
るために、夜間に電照する一方で室温の上昇を抑制する
ために外気を導入するようにして、自然界の温度変化を
利用して消費エネルギーの低減を実現し、安価な葉菜類
を供給することができる断熱暗室における槌物栽培方法
を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、暗室内で電照を行い植物を栽培する方法に適
用される。その特徴とするところは、第１図（ａ）およ
び（ｂ）を参照して、暗室ｌを外気が自然流入出しなく
かつ断熱構造としておき、昼間は、消灯して暗室壁３に
設けられたクールシェル装置１８により冷気を発生させ
て暗室ｌ内に供給し、夜間には、電照すると共に外気を
導入させるようにしたことである。なお、クールシェル
装置１８により冷気を発生させて、夜間にも供給するよ
うにしてもよい。

液肥３３の流通路２３ａを形成し、その流通路２３ａに
植物を配置しておき、昼間にその液肥３３を冷却して供
給するようにしてもよい。この場合に、その冷却装置２
８を用いて、昼間に暗室１内を冷却する冷風を発生させ
るようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、断熱暗室に配置された植物が、消灯状
態において光合成を休止している昼間に、電力消費量の
極めて少ないクールシェル装置で冷気を与えて栽培環境
を適温に維持し、光合成休止中の生態環境が損なわれな
いようにすることができる。夜間は安価な電力で電照さ
れ、葉菜類が光合成を営む一方、電照灯や成長熱による
暗室内温度の上昇が、温度の低い夜間外気の導入で抑制
され、育成環境は適温に保持される。夜間外気は昼間外
気よりも多くの炭酸ガスを含んでいることから、炭酸ガ
スを人為的に補給しなくとも自然供給でき、活発な光合
成を促すことができる。したがって、葉菜類を能率よく
成長させると共に、少ない電力消費でもって適温の保持
が実現され、良質で低度な葉菜類を市場に供給すること
ができる。

また、夜間外気が温暖化しているときには、昼間に使用
されるクールシェル装置を稼働させれば冷気の増大が可
能となり、環境調整はより一層容易となる。

暗室内に液肥の流通路が形成され、その流通路に植物を
配置して栽培するような場合には、昼間の温度上昇があ
っても、液肥を冷却して供給することにより葉菜類の根
周辺が適温に冷却され、葉菜類が必要とする温度条件を
保持することができる。なお、昼間の温度上昇が著しい
場合には、液肥を冷却するための冷却装置の余剰能力を
利用して、温度を下げるための冷風を発生させれば、夏
場全体を通じて育成環境を所望の成育状態におくことが
できる。

〔実　施　例〕

以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図（ａ）および（ｂ）は本発明の植物栽培方法が適
用される電照式の水耕栽培装置であり、暗室ｌ内に設置
された配置断面図である。屋根２および暗室壁３は、光
を通さない軽量コンクリートパネルなどの板材４．４で
覆われ、図示しない亜鉛鍍金鋼材などの支柱や梁で二重
構造とされ、下端が地中に埋められて二重空間５の気密
が図られている。暗室壁３のうち後述するシャッタやフ
ァンさらには作業員の出入りする個所には開口が形成さ
れるが、その個所にあっても二重構造とされ、暗室ｌの
断熱性が確保されるように配慮されている。

その二重空間５内にはビニールチューブなどのダクト６
を介してファン７で圧送された室内の空気８が導入され
、室内と外部との間の断熱空気層が形成される。本例で
は、ファン７が室内の上部空間に宙吊りされたダクト６
の端部に配置され、ダクト６の側面に設けられた複数の
孔９，９がら空気が噴出され、室内に微風を循環させる
。その速度は、例えば０．６ｍ／ｓｅｃ程度であり、葉
面からの蒸散を促進して光合成作用が助長される。なお
、噴出されなかった残余の空気は上述の二重空間５に送
出される。ダクト６の下方には、ナトリウムランプやハ
ロゲンランプなどの電照灯ｌＯが設置され、点灯される
と、その電照光で葉菜類の光合成が促されるようになっ
ている。

上述したように暗室１は密閉構造とされているが、夜間
電照による育成の間に、電照灯の発熱と葉菜類の成長熱
とで室温が上昇するので、その際、多量の低温外気を取
り入れる必要がある。そのために、外気を導入する開口
１２が暗室壁３に設けられる。この間口１２からの外気
導入を促すため、室内空気８を排出する開口１３も設け
られ、それぞれにファン１７Ａ、１７Ｂが装着され、か
つ、気密性の高い二重のシャッタ１５．１６が取り付け
られている。ちなみに、夏場の温度は春ものや冬もの野
菜にとって高すぎるが、夏場の夜間外気は昼間より著し
く低く、いずれにしても暗室１に外気を導入する必要が
あるので、その導入外気の低いときを利用し、その間に
活発な光合成を促すようにすれば、夏場でも季節外れの
野菜を栽培する効率を向上させることができる。

一方、昼間に外気を取り入れると、暗室１内をますます
昇温させるので、取り入れるにしても冷却する必要があ
り、そのために、暗室壁３には大量の外気を冷却しなが
ら取り入れることができるクールシェル装ｙ１１８が設
けられる。これは、広い開口１１に設けたシャッタ１４
の内部側で外気を流過させる細かい孔を有するフィルタ
１９と、フィルタ１９に散水する導管２０ａとよりなり
、ポンプ２０で給水できるようになっている。なお、フ
ィルタ１９から下っている配管２０ｂは、フィルタ１９
の流下水をブール２１へ戻すために設けられている。こ
のクールシェル装置１８は昼間に限らず、夜間に稼働さ
せることもできるのは言うまでもない。

なお、開口１２から取り入れられる夜間外気は、その露
点が低いとき、光合成に必要な炭酸ガスが昼間の外気よ
り一層多く含まれる。この含有量が例えば１，０００ｐ
ｐｍ程度であれば、暗室１内の光合成が最も促進される
。したがって、本例のように、夜間に電照されるが、同
時に適温を維持するための外気が導入されるようになっ
ていると、従来からしばしば設置される炭酸ガス供給装
置を設ける必要がなく、建設費や稼働費用の低減が図ら
れる。

昼間の消灯された暗室ｌ内の植物は活動が停滞している
ので、特に外気を取り入れる必要はないが、室温が上昇
しすぎる場合には上述したクールシェル装置１８を稼働
させればよい。クールシェル装置１８は極めて多量の外
気を導入することができるが、冷房装置によるほどの冷
却効果はない。

したがって、水耕栽培などのように液肥を供給するよう
な栽培法においては、その液肥を冷却して植物を冷やす
ようにしておけば効果的である。この場合、冷却装置が
使用されるが、その冷却装置の能力に余剰があれば、そ
の残余能力で昼間の室内空気の冷却を行うようにするこ
ともできる。

以上述べた温度の調整や通風などの機能を備えた暗室１
には、本例では、以下に説明する水耕栽培装置が設置さ
れている。室内に架台２２が組み立てられ、地上から例
えば６０ｃｍの高さに、液肥の流通路２３ａを形成した
多数のトラフ２３が平行に配列される。そして、第２図
に示すように、トラフ２３の相互の間隔ｌは、葉菜類が
収穫時の大きさまで成長できる程度の広さを確保する例
えば１５０ｍｍに設定される。また、トラフ２３におけ
る長手方向での植鉢２４の間隔りも上記の２と同等とさ
れる。なお、トラフ２３にはそれぞれ液肥が流通するが
、他方端まで到達した液肥はトラフごとに設けられた戻
り用の連結パイプ２５Ｂ〔第１図（ｂ）参照〕を通して
液肥調整タンク２６に戻され、肥料濃度や成分が調整さ
れた後に、汲上ポンプ２７で再度流入用の連結バイブ２
５Ａを経て各トラフ２３の一方端に供給される。例えば
、はうれん草を栽培するとき、室内は２２〜２３℃に保
持される一方、根周辺は２０°Ｃ以下が望ましく、汲上
ポンプ２７で汲み上げられる液肥は冷却装置２８で冷却
される。そして、昼間はもちろんのこと夜間でも、冷却
された液肥をトラフ２３に供給することができるように
なっている。

暗室１は上記したような断熱構造となってはいるが、そ
れでも昼間の室内が異常に昇温すれば、この冷却装置２
８による液肥の冷却のみならず、室内空気８を冷却する
こともできる。すなわち、バルブ２５ａを開きバルブ２
５ｂを閉止すると液肥のみを冷却することができ、バル
ブ２５ｃを開くと室内空気８も冷却される。そのとき、
空気配管２８ａに設けられたバルブ〔図示せず〕も開か
れ、室内空気８の冷却と循環がなされる。

ところで、トラフ２３の上部には長手方向に繰り出し巻
き取り可能な帯状プレート２９が、第３図に示すように
設置される。各トラフ２３の上部左右には帯状プレート
２９の移動を案内するガイド体２３ｂが形成され、葉菜
類が成長可能な上述の間隔１５０ＩｌｌＩ１１おきに植
鉢２４が挿入される。そのために、支持孔２９ａが開口
され、植鉢２４の大部分がその孔に嵌り込んだ恰好で支
持される。帯状プレート２９は例えば厚み２．５＋＋＋
ｍ程度のやや柔軟性のあるプラスチックフィルムであり
、巻取機３０〔第１図（ｂ）参照〕により巻き取られる
。

巻取機３０で一定長さの帯状プレート２９が巻き取られ
ると、巻取機３０の手前の作業空間３１では植鉢２４が
抜き取られ、搬送コンベア３２で出荷場へ搬出され、根
のついた植鉢２４は廃却される。また、逆に、巻取機３
０から帯状プレート２９を繰り出し、支持孔２９ａに植
鉢２４を嵌め込む定植作業をしながら、次々と新しい植
鉢２４をトラフ２３へ送り出すことができる。なお、収
穫時期に帯状プレート２９の後端に新しい帯状プレート
を接続し、トラフ２３の一方端で帯状プレート２９を巻
り取りながら収穫すると共に、他方端で帯状プレートを
繰り出しながら定植すれば、収穫と定植との作業を同時
にでき、短時間で作業を済ませることができ都合がよい
。

ちなみに、各トラフ２３は、その断面が例えば５０Ｉｌ
１１１角であり、植鉢２４の径は３０ｍｍ、高さは３５
ｍｍといったような鍔つきの小さなプラスチック容器で
ある。植鉢２４の底には複数の小孔もしくはスリット２
４ａ〔第４図参照〕が設けられ、そのスリン）２４ａか
ら伸びる根が流通路２３ｂの液肥３３に届くように配慮
されている。植鉢２４の中には例えばひる石粒３４など
が入れられているが、その中は湿潤雰囲気となと同時に
、トラフ２４内の通風３５で呼吸作用を促進させること
ができるようにもなっている。

以上のように構成された装置において、次のようにして
、安価な夜間電力を使用すると共に電力消費量を軽減し
た操業でもって、葉菜類を能率よく栽培することができ
る。

暗室１の屋ｔ１２や暗室壁３のほぼ全面が板材４゜４で
二重張りとされ、ファン７により室内の空気８が常時二
重空間５に吹き込まれ、断熱性が保持される。断熱壁３
はこのような構造に限らないが、空気層を有するものと
しておくと、夏場の強い日差しに対して暗室１内の温度
上昇や冬場の温度低下を抑さえておくことができる。架
台２２上の各トラフ２３には帯状プレート２９が挿通さ
れ、発芽間もない幼苗がひる石粒３４に植えつけられて
いる植鉢２４を支持孔２９ａに挿入し、定値される。液
肥３３がトラフ２３の流通路２３ａに停滞することなく
供給され、植鉢２４の下端のスリット２４ａや根から植
鉢２４内に吸収される。植鉢２４内も湿潤状態となりか
つ空気の流入もあって、呼吸作用も促進される。

本装置は四季を問わず使用されるが、とりわけ、夏場に
は、日没から翌朝までの約１２時間電照灯１０が点灯さ
れ、その電照光で昼間に休止していた葉菜類３６の光合
成が営まれる。その間、シャッタ１４は閉止され、ファ
ン７の回転により室内空気８がダクト６に圧送されると
共に、ダクト６の側面の複数の孔９．９から噴出され、
室内の微風循環が図られ、この微風にそよぐ葉面での蒸
散が促される。なお、残余空気は二重空間５へ送られ、
断熱効果の向上が図られる。電照灯ｌＯや葉菜類の威長
熱により室温が２２〜２３℃以上に昇温すると、シャッ
タ１５が開かれ、外部の冷気が導入されて循環微風に加
えられる。そのとき、シャッタ１６も開かれて一部の室
内空気が排出され、開口１２からの冷気の導入が助長さ
れる。このようにして、ファン１７Ａ、１７Ｂにより、
夜間外気の流通が図られ、室温が２２〜２３°Ｃに調整
される。通常、夏場の夜間外気温は２５°Ｃ以下であり
、また、露点が１６〜Ｉ７°Ｃとなる場合も多く、その
ような冷気が多量に室内へ導入されると、はうれん草の
成長に適した環境となる。なお、室温が２２〜２３°Ｃ
に調整できない熱帯夜などの場合には、クールシェル装
置１８をも稼働させればよい。夜間の外気は、昼間の外
気に比べて炭酸ガス含有量が多く、炭酸ガス供給装置を
備えるまでもなく、所望量を供給でき、光合成を活発化
させることができる。このようにして、夏場は夜間の外
気を利用すれば、季節外れの野菜などでも、その栽培に
適した温度環境に維持しておくことができ、しかも安価
な夜間電力の利用と、その消費電力の少なさによって、
従来に比べて廉価な葉菜類を収穫することができる。

外気温が上昇する昼間の時間帯には電照灯１０が消灯さ
れ、暗黒とされた暗室１で葉菜類３６の休息が図られる
。シャッタ１４〜１６が閉止され、外気の自然流出入が
行われない状態で、光合成は休止される。葉菜類の根周
辺を２０″Ｃ以下に保持することが望ましい場合には、
冷却袋Ｗ２８〔第１図（ｂ）参照〕が稼働され、汲上ポ
ンプ２７からの液肥が適温に冷却される。液肥の蒸発で
室内は冷やされることになるが、その冷却で不十分な場
合には、冷却装置２８に余剰能力があれば、それを利用
して室内温を下げるようにすることもできる。空気配管
２８ａからの冷気はファン７によって循環風とされ、ま
た、残余風は二重空間５に補給される。場合によっては
、クールシェル装置２８を用いて大量の冷風を導入して
もよい。このような操業によって、電照が行われない昼
間における電力消費量も低減でき、栽培に要する費用の
節減が図られる。

なお、成熟した葉菜類３６を収穫するとき、巻取機３０
で帯状プレート２９が巻き取られ、その支持孔２９ａに
嵌められた植鉢２４が作業空間３■で抜き取られ、搬送
コンベア３２で出荷場へ搬出される。逆に繰り出された
帯状プレート２９に定植すれば、同一空間を利用して定
植と収穫作業ができる。トラフ２３の一方端に帯状プレ
ート２９の繰出装置を、他方端に巻取装置を設置してい
る場合には、収穫と定植とが同時になされ、作業の時間
短縮が図られる。炭酸ガス供給装置などを設置する必要
もなく、暗室１内の作付は面積を大きくとることができ
る。

以上の例は水耕栽培装置とした場合を説明したが、これ
に限らず、暗室で植物を栽培するいずれの方式による設
備においても、本発明を適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）および（ｂ）は水耕栽培装置が設置された
本発明が適用される栽培用暗室の断面図、第２図は第１
図（ｂ）の■−■線矢視でトラフおよび植鉢の平面配列
図、第３図はトラフに定植された葉菜類の斜視図、第４
図は帯状プレートに植林を設置した断面図である。 １−暗室、３−暗室壁、１０−一−−電照灯、１７Ａ。 １７Ｂ−・−ファン、１８−クールシェル装置、２３ａ
　−流通路、２８・−冷却装置、３３−液肥、３６植物
（葉菜類）。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）暗室内で電照して植物を栽培する方法において、 上記暗室を外気が自然流入出しなくかつ断熱構造として
   おき、昼間は、消灯して暗室壁に設けられたクールシェ
   ル装置により冷気を発生させて暗室内に供給し、 夜間には、電照すると共に外気を導入させるようにした
   ことを特徴とする断熱暗室における植物栽培方法。
2. （２）前記クールシェル装置により冷気を発生させて、
   夜間にも供給するようにしたことを特徴とする請求項１
   に記載の断熱暗室における植物栽培方法。
3. （３）液肥の流通路を形成し、その流通路に前記植物を
   配置しておき、昼間には、その液肥を冷却して供給する
   ようにしたことを特徴とする請求項１に記載の断熱暗室
   における植物栽培方法。
4. （４）前記液肥を冷却するための冷却装置を用いて、昼
   間に前記暗室内を冷却する冷風を発生させるようにした
   ことを特徴とする請求項３に記載の断熱暗室における植
   物栽培方法。