JPH05292846A - 植物の自動育成制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は稲などの植物を溶液噴射式の空間栽
培により効率よく育成させる植物の自動育成制御装置を
提供することにある。 【構成】 育成室１内に葉や茎の成育状態を目視できる
透光性の上部室３と、これとは隔離された根育成用の非
透光性の下部室４を形成して該下部室４には根の育成条
件を目視するための観察窓１０を設け、前記上部室３に
葉や茎の育成条件に対応する育成環境を創成する環境制
御装置１１を接続するとともに、前記下部室４には根の
育成条件に対応する育成環境を創成する環境制御装置１
４と育成床２より垂下される根に向かって水液肥を間歇
的に噴射する水液肥噴射装置５を設けたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は主に稲を栽培するための
植物の自動育成制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の稲の栽培は春先に種を蒔き、苗代
で育苗した苗を５月から６月ころ水田に田植えをして秋
に収穫するもので、一般的に年一回、温暖地でもせいぜ
い二回しか収穫できないものである。ところが、このよ
うな従来の栽培方式は山間部においては極めて困難で、
一般的には膨大な平地を必要とするものである。しか
も、病虫害の防止に大量の農薬が必要で生産者は農薬に
よる障害を受け、消費者は農薬に汚染された穀物を摂取
するという重大な問題があり、さらに、天候による生産
量の変動が大きいうえに、生産地の気候によって品種の
制限を受けるうえに人手と手間が掛かるという問題があ
る。

【０００３】このような問題を解決するために本発明者
は先に育成室内に多孔性育成床を配列してこれに播種、
育成された稲に栽培養液を間歇的に噴射するようにした
養液噴射式の栽培方式を開発し、特願平２ー４１３５１
０号として出願済である。ところが、この先願の養液噴
射式の栽培方式の実験を継続してみたところ、葉や茎が
ある上部と根がある下部とを完全に区画して葉や茎は採
光した高温とし、下部の根には太陽光が当たらないよう
にした育成環境としたとき極めて良好な結果を得ること
ができた。また、葉や茎は勿論のこと根も生育状態を目
視により観察しながら環境を制御をすると特に良好な結
果を得られることが判明した。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
するところは、前記のような実験結果に基づき開発され
た養液噴射による空間栽培を利用して植物を最適な育成
環境下で効率よく最短の時間で成育させることができる
植物の自動育成制御装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記のような課題を解決
した本発明は、育成室内に葉や茎の成育状態を目視でき
る透光性の上部室とは空間栽培用の育成床により隔離さ
れた根隠蔽用の非透光性の下部室を形成して該下部室に
根の成育状態を目視できる観察窓を設け、前記上部室に
葉や茎の育成条件に対応する育成環境を創成する環境制
御装置を接続するとともに、下部室には根の育成条件に
対応する育成環境を創成する環境制御装置と育成床より
垂下される根に向かって水液肥を間歇的に噴射する水液
肥噴射装置を設けたことを特徴とするものである。

【０００６】

【実施例】以下、本発明を図示の溶液噴射式の空間栽培
用実験設備を実施例として詳細に説明する。１は外部環
境から隔離された植物の育成室であり、該育成室１は根
が底部より垂下される発泡合成樹脂材よりなる空間栽培
用の育成床２により上下に２分割されて透光性の上部室
３と非透光性の下部室４に区画されている。

【０００７】前記育成床２は常に一定の含水率を維持す
る発泡合成樹脂材よりなり、発泡合成樹脂材の含水時に
は通気性はほとんどなくなって上部室３と下部室４とが
葉と茎及び根のそれぞれに適した育成環境とに区画分離
されるものとする外、例えば吸水性のない発泡合成樹脂
材に孔を開けてこれに一定の含水率を維持する発泡合成
樹脂材よりなる栓をし、この栓に稲を播種したものなど
であってもよい。

【０００８】また、前記上部室３は底面を南向き斜面と
して太陽光の入射量が多くがなるようにしてエネルギー
コストを低減させるようにしており、さらに、下部室４
には植物の育成状態に合わせて水、液肥等特定の栽培養
液を育成床２から垂下される根に向けて間歇的に噴射す
る液肥噴射装置５が配置されている。この液肥噴射装置
５は養液タンク６、ポンプ７、フィルター８及び噴射パ
イプ９とからなり、養液タンク６の水液肥はポンプ７に
より吸引されたうえ噴射パイプ９から育成床２の下面全
域即ち育成床２から伸びている根に向かって噴霧される
ものであり、水液肥の種類や濃度、吐出量、吐出圧等は
目視観察による植物の育成状態に応じて最適な条件を設
定している。

【０００９】さらに、液肥噴射装置５の噴射パイプ９を
２本並列させて交互に噴射するようにし、一方の噴射パ
イプ９が破損したり目詰まりを起こしても水液肥の供給
不足によって苗が枯れることがないよう安全対策を施す
とともに、停電等の緊急時に水道水圧によって噴射を行
う予備系統２０を電磁切換弁２１により切換可能として
停電の発生時水道水圧で液肥の噴射を行って苗が枯れる
ないようにしてある。２２、２３は並列された噴射パイ
プ９の噴射を交互に切り換える電磁切換弁である。

【００１０】１０は下部室４の背面側壁に設けられる着
脱自在な観察窓であり、該観察窓１０は必要時に取り外
されて直に根を観察したり、検査試料を採取したりでき
るようになっている。１１は上部室３に設けられる環境
制御装置であり、該環境制御装置１１はエアコン１１ａ
と再加熱ヒーター１１ｂとよりなり、上部室３の温度、
湿度或いは空気の組成を適宜調整して植物の葉、茎等の
成育の最適条件に保たせるものである。１２は上部室３
に取り付けられた有圧扇、１３は上部室３に設けられる
電動シャッターである。

【００１１】１４は下部室４に接続される環境制御装置
であり、該環境制御装置１４はエアコン１４ａと再加熱
ヒーター１４ｂとからなり、下部室４の温度、湿度或い
は空気の組成を適宜調整して植物の根の育成の最適条件
に保たせるものである。１５は上部室４に取り付けられ
た有圧扇、１６は下部室４に設けられる電動シャッタ
ー、１７は下部室４の底板に設けられる水液肥回収用の
樋、１８は樋１７に集液された水液肥を貯留するタン
ク、１９は制御盤である。

【００１２】

【作用】このように構成されたものは、育成室１の発泡
合成樹脂材よりなる空間栽培用の育成床２に播種、育苗
された苗は、上部室３内に葉と茎があり下部室４に根が
あることとなるが、上部室３と下部室４とは区画分離さ
れ、上部室３はこれに接続された環境制御装置１１によ
り葉と茎の育成あるいは育成状態に必要な温度、湿度、
大気組成に設定されており、また、下部室４はこれに接
続された環境制御装置１４により根の育成あるいは育成
状態に必要な温度、湿度、大気組成に設定されるととも
に、下部室４に別に設けられた水液肥噴射装置５により
間歇的に水液肥が根に向け噴射され稲の成育環境は最適
に確保されることとなる。

【００１３】このため育成床２に植えられた稲は水液肥
を養分としつつ透光性の上部室３に入射される太陽光に
より光合成を行って効率よく成育していくこととなる。
そして苗の葉や茎の育成状態は透光性の上部室３を目視
して観察するとともに苗の根の育成状態は下部室４に設
けられた観察窓１０を通して観察し、葉や茎及び根の育
成状態に応じて上部室３及び下部室４の環境制御装置１
１、１４によって最適育成環境に設定しているから、日
照量の変動による育成状態の変化に的確に対応した環境
を維持することができる。

【００１４】なお、前記実施例は溶液噴射式の空間栽培
用実験設備についてのみ説明したが、先に特願平２ー４
１３５１０号として出願した自動播種されて育苗された
苗が植えられた多孔性育成床の多数個を可動枠に配列収
納してこれを南面斜角の階段状植生を行う育成室の苗の
供給部から作物の収穫部に向けて栽培養液の間歇的な噴
射と育成作物の成長に応じた多孔性育成床の相互間隔調
節とを行いながら進行させることを特徴とする養液噴射
による移動式作物栽培方法に採用するときは、大きな育
成室に苗の供給部から作物の収穫部に進行する間歇移動
自在な可動枠を設けて該可動枠に多数の多孔性の育成床
を相互間隔が調節できるように収納してその下部に育成
室の空間自身である透光性の上部室と隔離されるように
観察窓を有する根隠蔽用の非透光性の下部室を設け、上
部室は葉や茎の育成条件に対応する育成環境を創成する
環境制御装置で成育環境を確保し、また、各下部室には
根の育成条件に対応する育成環境を創成する環境制御装
置との接続口と水肥液噴射源との接続口を壁面に設ける
とともに内部に水肥液噴射用の噴射パイプを配管を施し
ておき、可動枠が所定位置で停止したときに環境制御装
置を環境制御装置との接続口に接続するとともに水肥液
噴射用の噴射パイプを水肥液噴射源に接続させて両室と
も所要の成育環境が保持できるようにすればよい。

【００１５】

【発明の効果】本発明は前記説明によって明らかなよう
に、発泡合成樹脂材よりなる育成床により育成室を葉や
茎の育成条件に適した環境に設定される上部室と根の育
成状態に適した湿度が１００％に近く、且つ酸素が充分
供給される環境に設定される下部室とに区画分離される
空間栽培方式とし、また、上部室を採光がよく且つ目視
観察可能なように透光性とするとともに、下部室は根の
成育上好ましい非採光状態で且つ根の育成状態の観察が
可能なように観察窓を設けたことにより、葉や茎あるい
は根の育成状態を同時に目視観察してその育成状態に応
じて水、液肥等の特定の栽培養液を所定の濃度、吐出
量、吐出圧で根に向かって間歇的に噴射するとともに、
上部室の環境制御装置および下部室の環境制御装置によ
り上部室と下部室の温度、湿度、大気組成を適宜制御す
ることにより植物の最適な成育環境を育成室に創成でき
るため、栽培植物を高効率で収穫できるもので、従来の
問題点を解決した植物の自動育成制御装置として業界の
発展に寄与するところ極めて大なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す側面図である。

【図２】本発明の実施例を示す正面図である。

【符号の説明】

１ 育成室 ２ 育成床 ３ 上部室 ４ 下部室 ５ 水液肥噴射装置 １０ 観察窓 １１ 環境制御装置 １４ 環境制御装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 育成室(1) 内に葉や茎の成育状態を目視
   できる透光性の上部室(3) とは空間栽培用の育成床(2)
   により隔離された根隠蔽用の非透光性の下部室(4) を形
   成して該下部室(4) に根の成育状態を目視できる観察窓
   (10)を設け、前記上部室(3) に葉や茎の育成条件に対応
   する育成環境を創成する環境制御装置(11)を接続すると
   ともに、下部室(4) には根の育成条件に対応する育成環
   境を創成する環境制御装置(14)と育成床(2) より垂下さ
   れる根に向かって水液肥を間歇的に噴射する水液肥噴射
   装置(5) を設けたことを特徴とする植物の自動育成制御
   装置。
2. 【請求項２】 水液肥噴射装置(5) は緊急時に切換可能
   な予備系統(20)を有したものである請求項１に記載の植
   物の自動育成制御装置。