JPH08289682A - 二槽を用いた水耕栽培方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は貯水式の水耕栽培において、消耗す
る養液を、水辺根のところで給液し、給液による根の腐
敗を防ぎ、培地に施肥した肥料を、上面より行う給液に
よって少量ずつ溶解し、富養物の成分と共に成育に適す
る養液を作り、富養物の放線菌等の作用によって、水性
病害を防止し、培地槽の重ね置きによって、連続出荷を
可能とし、経営を安定させた。 【構成】 液槽の内側に、培地を充填した培地槽をセッ
トして栽培するが、養液の消耗を給液によって下降をゆ
るやかにして、栽培の長期化を図り、培地に種々の肥料
を挿入し、液槽には富養物を沈積して養分を補い、放線
菌等を利用して水性病害を防止し、培地の下方に空間を
設け、根を培地根、空中根、水辺根、水中根という性質
の異なるものとし、水辺根を中心に液面を操作して生育
に適する管理を行い、培地槽を重ね置きすることによっ
て、生産スピードをアップを実現した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、植物などの貯水方式に
よる水耕栽培に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の水耕栽培は土耕栽培の欠点を補っ
て、生産を伸ばし、計画生産を行う目的で開発した技術
であるが、実際の農業の分野での普及は低調であって、
一部の栽培に採用されているに過ぎない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の水耕栽培には、
次のような問題点がある。１．設備費が高額である。
２．操作が平易でなく、失敗が多い。３．ランニングコ
ストが高い。４．適用植物の種類が少ない。５．成育植
物が軟弱となり、発病しやすい。６．通常の水耕栽培
は、根が全面的に水に浸漬した状態にあるので、水分の
摂取が多く、収穫物も水分が多く、味がまずく、日持ち
が悪い。７．養液の調整が複雑で、植物の生理や成長の
変化への適応が困難である。８．従来の貯水式の水耕栽
培では、空中根は水漬すると腐敗するので、養液を補充
する給液は禁止されていた。９．従来の水耕栽培は栄養
の全てを養液から摂取するので、養液の出来不出来が成
育に直接影響し、成長に伴う植物の変化への対応が十分
に行われず、高度な操作と複雑な装備を必要とした。１
０．繁茂して給液がないと、養液の消耗が大きく、栽培
期間は短縮し、少ない給液では溶存酸素が不足し、反対
に給液過剰では根腐れによる枯死を招いた。１１．普及
を阻害するものに、水性病菌の伝染があり、水が移動す
ると致命的な被害を拡大した。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、本発明は不透水性の上面開放の液槽と、培地槽の
二重構造とし、液槽は適当容量の容器で、底面に冨養物
を沈積して養液を貯水し、培地槽との間に空間を設け
た。培地槽は底面を通気通水性の網状、または多孔板で
構成し、内部にスポンジ、砂質、礫質、粘土質、繊維質
等またはそれ等をミックスした培地を入れ、植物を下種
または移植して発生する根を、培地根、空中根、水辺
根、水中根となるように育て上げ、特に水辺根を中心に
給液を操作して、各成長期に適切に対応する肥培を行
い、必要に応じ、培地槽を液槽の側壁に沿って移動する
ために、滑車台やベルトコンベヤーやエスカレーターを
利用した。また、前作の培地槽の上に後作の培地槽を二
重、三重と重積し、場所と場合によっては液面を露出し
て、同時栽培や飼育栽培を実施した。

【０００５】

【作用】上記構成にしたことにより、栽培当初、浸漬し
ていた培地の養液は消費されて液面は降下するが、養液
中に伸長した根は水中根となり、空中に曝された根は空
中根となるが、空中にあっても液面の付近では、水中根
の性質を持った水辺根ができており、さらに、培地には
培地根ができる。この場合、空中根が再び養液に浸漬す
ると腐敗するので、本発明では液面の位置を検認して、
水辺根の範囲に液面を保持しながら水辺根の育成を図
り、他方では培地の緩衝性、保水性、保肥性を利用し、
培地に施用した肥料と給液と養液と富養物の成分をミッ
クスして、植物の複雑に変化する要求に適応する養液を
提供し、吸収は植物の選択的摂取にまかせた。また、検
量口は適正な養液の量と質を管理し、培地上面からの給
液は培地に挿入した肥料を少量宛溶解して、培地根、空
中根、水辺根を潤し、その間に空気中の酸素を取り込
み、養液の循環を不要とした。また、富養物は多種、多
量の成分を含むだけでなく、放線菌や嫌気性菌や各微量
要素等を含み、水性病害を防止し、健全な生育を促すも
のである。特に、給液や培地や養液では高濃度のもの
は、根を害するので使用できないが、富養物は相当高濃
度のものも使用できるという利点がある。また、培地槽
の移動は省力と作業性を高め、培地槽の重ね置きは、基
礎になる下方の培地槽の容量、重量を軽減し、用途の適
応を広げ、乾燥培地を得るだけでなく、終了した前作の
培地に次作を重ね置きして、栽培の回転を早めた。ま
た、同時栽培及び飼育栽培の実現は、ビタミンと蛋白あ
るいは繊維質やカロリーの提供とか草花や魚類、水禽の
飼育といった情操面にも及び、単なる経済性の追求か
ら、ゆとりの分野の開拓に連なるものということができ
る。

【０００６】

【実施例１】図１に示すごとく、上面開放の箱状の不透
水性の液槽２の上縁部３２に、培地３を詰め込んだ網状
の底面５をした培地槽４を、上耳３１のところで載置
し、液槽２の底面６に富養物１１を沈積し、富養物１１
の上に養液７を貯水し、培地３には肥料１３を挿入して
植物８を植え付け、栽培当初の養液７は培地３を適当に
浸漬し、栽培中は根１０が養液７内に伸長するに従っ
て、液面９を下げて、培地槽４と液面９の間に空間２３
を設け、液槽２と培地槽４の間に、養液７の検量と給排
水を兼ねた検量口１６を備える二槽を用いた水耕栽培の
装置である。

【０００７】

【実施例２】図２に示すごとく、上面開放の不通水性の
箱型容器の液槽２の底面６に、コンクリートブロック２
６と横桟１９や支桿２７などで作った支持台２８を置
き、その上に穴開き板２９を置き、全面に網状シート３
４を被覆して、、通水通根性の培地槽４を作り、この培
地槽４に培地５を詰め込み、液槽２の底面６には富養物
１１を沈積し、富養物１１の上に養液７を貯水し、栽培
当初は培地３が浸漬するように養液７を満たし、栽培中
は液面９を降下させて培地槽４の下に空間２３を設け、
培地根２０、空中根２１、水辺根２２、水中根１５と性
質の異なる根１０を育て、水辺根２２の部分を中心に液
面９を上下に操作して、幼苗期、成苗期、発育期、完熟
期の各期に適合する管理を行い、液槽２と培地槽４の間
に養液７の検量と、給排水を兼ねた検量口１６を備える
ことを特徴とする、二槽を用いた水耕栽培方法及びその
装置。

【０００８】

【実施例３】図３に示すごとく、側壁に段差３５を設け
た上面開放のＵ状の溝枠４０を縦方向に長状に配置し、
これに止水シート１を被覆して、漏水を防止した液槽２
を作り、段差３５の所に穴開き板２９等の敷板４１を渡
し、液槽２の両上縁部３２から敷板４１にかけて、通水
通根性の網状シート３４を披覆した培地槽４に培地３を
充填し、更にこの培地槽４の上面に、深型の培地槽３３
等の別の培地槽４を重ね置きし、液槽２には富養物１１
を沈積し、富養物１１の上に養液７を貯水し、培地槽４
に検量口１６を設けた二槽を用いた水耕栽培の装置。

【０００９】

【実施例４】図４に示すごとく、縦長の液槽２において
左右の上縁部３２の上を平行して移動する滑車３８の付
いた滑車台３９の上に、上耳３１を乗せた網状の底面５
をした培地槽４に培地３を充填し、液槽２に富養物１１
を沈積し、富養物１１の上に養液７を貯水し、栽培時の
培地槽４の移動を可能とした、二槽を用いた水耕栽培の
装置。

【００１０】

【実施例５】図５に示すごとく、縦長の液槽２におい
て、左右の上縁部３２の上に平行するベルトコンベアー
の両方のベルト２４に、上耳３１を乗せて載置した培地
槽４に培地３を充填し、液槽２に富養物１１を沈積し、
富養物１１の上に養液７を貯水し、栽培時の培地槽４の
移動を可能とした、二槽を用いた水耕栽培の装置。

【００１１】

【実施例６】図６に示すごとく、縦長の液槽２におい
て、液槽２の上面を前方が僅かに高くなるように設置し
た、エスカレーターの枠台２５に、培地槽４の上耳３１
を乗せた培地槽４に培地３を充填し、液槽２に富養物１
１を沈積し、富養物１１の上に養液７を貯水し、栽培時
の培地槽４の移動を可能にした、二槽を用いた水耕栽培
の装置。

【００１２】

【実施例７】図７に示すごとく、圃場１４に長溝を掘
り、底面にアゼ波板４２等を敷いて底板４３とし、側板
１８を置き、上から止水シート１を被覆して、不透水性
の液槽２を作り、液槽２に富養物１１を沈積し、側壁の
段差３５を利用して横桟１９を渡し、横桟１９の上に硬
質の網目板３０を置き、全体に網状シート３４を被覆し
て、長状の培地槽４とし、培地槽４の適所に検量口１６
を設けて、培地３を充填し、さらに培地３の上に培地３
を詰め込んだ培地袋３６等を重ね置きし、培地袋３６に
植物８を植え付け、栽培の発育期以後は、培地袋３６と
液面９との間に空間２３を設けて栽培する、二槽を用い
た水耕栽培の装置。

【００１３】

【実施例８】図８に示すごとく、Ｕ字溝１７を縦方向に
並べ、上から止水シート１を被覆して漏水を防止した液
槽２を作り、液槽２に富養物１１を沈積し、富養物１１
の上に養液７を貯水し、上縁部３２に培地３を詰め込ん
だ培地槽４を、上耳３１において載置し、液槽２の適当
個所の培地槽４の間隔を広げて液面９を出し、露出液面
９を利用して、液槽２で魚類や水草などを栽培または飼
育し、あるいは水飲み場３７として家畜や家禽類を養
い、同時に、培地槽４では植物８を栽培する、二槽を用
いた水耕栽培方法。

【００１４】

【発明の効果】本発明は、貯水式の水耕栽培において給
水を実施し、富養物の栄養と殺菌作用を採用し、培地と
液面との間に空間を設け、培地の重ね置きを利用するこ
とによって、以下の効果を招来した。１．計画生産、年
間連続出荷を実現した。２．生育と出荷のスピード化が
行われ、重ね置きをする場合に、後作に成熟苗を豊富に
準備することで、切れ目のない出荷が可能となった。
３．給液、排水によって栽培の長期化ができた。４．栽
培品種の種類を増し、乾湿への対応幅を広げた。５．連
続生産、連続出荷により、経営が安定した。６．施設及
び操作を簡素化したため、設備費、ランニングコストを
安くした。７．高度な機械やテクニックを排除し、平易
な操作と技術で管理ができた。８．生育の健全化を図
り、特に水性病害を防止した。９．酸素の摂取量が多
く、水切りも容易で、高濃度の富養物の採用でバランス
のとれた成分吸収を実現した。１０．高品質で、美味
で、日持ちの良い生産物がとれ、輸送性を高めた。１
１．特に培地の重ね置きは基礎になる下の培地の容量、
重量を軽減し、植物の種類や栽培の目的に対処し、上の
培地は容器の形状、組成、大小、種類を問題とせず、成
長の鈍い発芽時とか活着時をカットして、成熟苗を多量
に用意することによって、収穫の切れ間をなくし、生育
期間を短縮した。１２．輸入品に対抗して、農家の生産
性を高め、安全で集約性の高い商品の開発に寄与した。
１３．液面を出して、動植物を栽培または飼育し、同時
に培地で栽培することは、冷暖房のダクト等を利用する
ことによって、高温不毛の地や、山頂や極寒地における
ビタミンや蛋白や繊維質の提供だけでなく、水草や草花
や愛玩動植物の飼育といった、ゆとりの分野への進出と
いう新局面を開発するものである。１４．農家や生産者
が持つ連作障害の不安を排外し、耕耘の作業をなくし、
規模拡大の夢を描かしめ、企業的生産は収益を伸ばし、
生活を安定し、再生産の意欲を与えるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の箱型液槽２に培地槽４を載
置したところの断面図である。

【図２】実施例２の幼苗期の液面９を示し、支持台２８
上にセットした網状シート３４の培地槽４を使用した時
の断面図。

【図３】実施例３の成苗期の液面９を示し、段差３５に
穴開き板２９を置き、網状シート３４の培地槽４を使用
した時の断面図。

【図４】実施例４の発育期の液面９を示し、縦長の液槽
２の上縁部３２を移動する滑車台３９に乗せた培地槽の
斜視図である。

【図５】実施例５の完熟期の液面９を示し、ベルトコン
ベアーのベルト２４で移動する培地槽４の斜視図。

【図６】実施例６のエスカレーターの枠台に乗せて移動
する培地槽４の横面説明図。

【図７】実施例７の圃場１４に設けた長状の液槽２にセ
ットした網状シート３４の培地槽４の上面に、別の培地
槽４である培地袋３６を重ね置きして栽培するところの
断面図。

【図８】実施例８のＵ字溝１７に止水シート１を被覆し
た液槽２の適所に液面９を露出し、家畜の水飲み場３７
を用意したところの斜視図。

【図９】実施例１の箱状の液槽２に培地槽４を載置した
ところの斜視図。

【図１０】実施例２の支持台２８の上に乗せた網状シー
ト３４の培地槽４の使用を示す斜視図である。

【符号の説明】

１−止水シート ２−液槽 ３−培地 ４−培地槽 ５−培地槽の底面 ６−液槽の
底面 ７−養液 ８−植物 ９−液面 １０−根 １１−富養物 １２−給液 １３−肥料 １４−圃場 １５−水中
根 １６−検量口 １７−Ｕ字溝 １８−側板 １９−横桟 ２０−培地根 ２１−空中
根 ２２−水辺根 ２３−空間 ２４−ベル
トコンベアーのベルト ２５−枠台 ２６−コンクリートブロック ２７−支桿 ２８−支持台 ２９−穴開
き板 ３０−網目板 ３１−上耳 ３２−上縁
部 ３３−深型の培地槽 ３４−網状のシート ３５−段差 ３６−培地袋 ３７−水飲み場 ３８−滑車 ３９−滑車台 ４０−溝枠 ４１−敷板 ４２−アゼ波板 ４３−底板

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上面開放の液槽（２）の上縁部（３２）
   に、培地（３）をつめこんだ培地槽（４）を上耳（３
   １）のところで載置し、液槽（２）の底面（６）に富養
   物（１１）を沈積し、富養物（１１）の上に養液（７）
   を貯水し、栽培当初の養液（７）は培地（３）を浸漬
   し、栽培中は養液（７）が消費されて液面（９）は降下
   し、培地槽（４）と液面（９）の間に空間（２３）が発
   生する。また、液槽（２）と培地槽（４）の間に養液
   （７）の検量と、給排水を兼ねた検量口（１６）を備え
   ることを特徴とする二槽を用いた水耕栽培の装置。
2. 【請求項２】 上面開放の液槽（２）の中に、コンクリ
   ートブロック（２６）や砂袋や支桿（２７）等で支持台
   （２８）を組み、支持台（２８）の上に底面（５）が多
   孔状の通水通根性の培地槽（４）を置き、培地槽（４）
   に培地（３）を詰め込み、液槽（２）の底面（６）に富
   養物（１１）を沈漬し、富養物（１１）の上に養液
   （７）を貯水する。栽培当初の養液（７）は培地（３）
   を浸漬し、栽培中は液面（９）を下げて、培地槽（４）
   と液面（９）の間に空間（２３）を設け、養液（７）の
   給排水と検量を兼ねた検量口（１６）を、液槽（２）と
   培地槽（４）の間に設けることを特徴とする二槽を用い
   た水耕栽培の装置。
3. 【請求項３】 側壁に段差（３５）を設けた上面開放の
   Ｕ状の溝枠（４０）を縦方向に長状に配置し、これに止
   水シート（１）を被覆して、漏水を防止した液槽（２）
   を作り、段差（３５）の所に穴開き板（２９）または網
   目板（３０）等の敷板（４１）を渡し、液槽（２）の両
   上縁部（３２）から敷板（４１）にかけて、通水通根性
   の網状シート（３４）を被覆した培地槽（４）に培地
   （３）を充填し、更にこの培地槽（４）の上面に、更に
   深型の培地槽（３３）や培地袋（３６）等の別の培地槽
   （４）を重ね置きし、液槽（２）には富養物（１１）を
   沈漬し、富養物（１１）の上に養液（７）を貯水し、培
   地槽（４）に検量口（１６）を設けることを特徴とする
   二槽を用いた水耕栽培の装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の装置における、縦長の液
   槽（２）の左右の上縁部（３２）に平行して移動する滑
   車（３８）の付いた滑車台（３９）、またはベルトコン
   ベアー方式のベルト類（２４）、または前方が高く上昇
   するエスカレーター方式の枠台（２５）等を介して、培
   地槽（４）を液槽（２）に載置し、栽培時の培地槽
   （４）の移動を特徴とする二槽を用いた水耕栽培の装
   置。
5. 【請求項５】 培地（３）に植物（８）を植え付け、上
   面から培地（３）に給液（１２）し、あるいは検量口
   （１６）から液槽（２）に直接給排水し、培地（３）と
   養液（７）と空間（２３）を利用して、伸長する根（１
   ０）を培地根（２０）、空中根（２１）、水辺根（２
   ２）、水中根（１５）と性質の異なる根（１０）に育て
   上げ、水辺根（２２）の部分で液面（９）を操作して管
   理することを特徴とする請求項１、２、３または４の二
   槽を用いた水耕栽培方法。
6. 【請求項６】 植物（８）の成長期によって、幼苗期は
   植物（８）を水耕栽培に馴化させるために、養液（７）
   は培地（３）を適当に浸漬し、液面（９）を保持するた
   めの給液（１２）は、最も希薄な液を使用する。また、
   成苗期には伸長する根（１０）を養液（７）内に誘導す
   るために、培地（３）の底面（５）を適度に浸漬するよ
   うに、液面（９）を降下して保持し、その間の給液（１
   ２）は若干濃度を上げ、窒素の成分を増した養液（７）
   を用いる。次いで、発育期には酸素摂取を旺盛に行う空
   中根（２１）を作るために、培地（３）の底面（５）と
   液面（９）の間に適当な空間（２３）を作るように液面
   （９）を降下させ、給液（１２）は好適な濃度とし、バ
   ランスのとれた成分の養液（７）を採用する。また、完
   熟期には生産物（果実や茎葉等）の品質を向上させるた
   めに、養液（７）を減らし、養液（７）の濃度を高め、
   窒素を減らして他の成分比を高める。この様に、各成育
   期の管理を行うことを特徴とする請求項１、２、３、ま
   たは４の二槽を用いた水耕栽培方法。
7. 【請求項７】 液槽（２）の適当個所の培地槽（４）の
   間隔を開けるなどして、液面（９）を出し、露出した液
   面（９）を利用して、液槽（２）で動植物を飼育する
   か、栽培し、または露出液面を動物の水のみ場（３７）
   として使い、同時に培地槽（４）においては栽培を行う
   ことを特徴とする請求項１、２、３または４の二槽を用
   いた水耕栽培方法。