JPH09107827A

JPH09107827A - 養液栽培による植物育成方法

Info

Publication number: JPH09107827A
Application number: JP7267567A
Authority: JP
Inventors: Motohiko Maeno; 元彦前野; Naoki Oishi; 直記大石
Original assignee: Shizuoka Prefecture; Chubu Electric Power Co Inc
Current assignee: Shizuoka Prefecture; Chubu Electric Power Co Inc
Priority date: 1995-10-17
Filing date: 1995-10-17
Publication date: 1997-04-28

Abstract

(57)【要約】【目的】適切な水分欠乏状態の水分ストレスを容易に
与えることができ、育成コストを低減させて植物を育成
できる養液栽培による植物育成方法を提供すること。【構成】この育成方法は、植物Ｐを植えた培地１４
に、給液パイプ３内の養液Ｌを供給して植物Ｐを育成す
る養液栽培による植物育成方法である。そして、植物Ｐ
の育成時には、給液パイプ３を培地１４の上方に配置さ
せるとともに、上端１５ａ側を給液パイプ３内の養液Ｌ
に浸して下端１５ｂ側を給液パイプ３の上部から下方へ
垂らすように不織布１５を配設し、毛管現象を利用し
て、不織布１５の下端１５ｂから養液Ｌを培地１４に滴
下して、植物Ｐを養液栽培することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水分欠乏状態とな
る水分ストレスを与えることにより、品質を向上させて
育成させることのできるトマト、メロン、イチゴ等の果
菜類や、ハネギ、ミツバ等の葉菜類の植物を、養液栽培
により育成する植物育成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、トマトの養液栽培では、
水分欠乏状態となる水分ストレスを与えることにより、
外見を良好にしたりすることは勿論のこと、糖度を高く
する等の品質を向上させる育成方法が知られている。

【０００３】そして、その育成方法は、具体的には、ロ
ックウール等からなって容積を６〜７リットル程度とし
た培地に、１株ずつ、トマトを植え、５０ｍ程度の長さ
の給液パイプに所定数のノズルを設け、ポンプを利用し
て、各ノズルから均等量の養液を各培地に滴下して、育
成していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の育成方
法では、養液の乾燥による含有物の析出、養液の化学反
応によって発生する沈殿物、循環する養液中に混入する
細根・水垢・培地の残さ等により、養液を点滴のように
滴下するためのノズルが詰まる場合があり、その場合に
は、養液が培地に供給されず、適度な水分ストレスの範
囲を超え、トマトを枯らしてしまう場合があった。

【０００５】また、従来の育成方法では、使用する養液
点滴システムが各ノズルから均等量の養液を滴下させる
ために、給液パイプ内での養液の流れや圧力、あるい
は、ノズルからの養液吐出方法等の調整が必要となり、
その養液点滴システムが複雑で高価となっており、トマ
ト等の育成コストを上昇させていた。

【０００６】さらに、従来の育成方法では、例えば、ト
マト１株当り、６〜７リットル程度の培地で育成してお
り、その培地に使用するロックウール等がその容積の９
０％以上の水分を保有してしまうことから、水分ストレ
スのための養液量をコントロールし難い場合があり、ま
た、ロックウールが、水の横拡散性に劣ることから、養
液の供給量を少なくすると、部分的に乾燥し、培地内の
養液分布が不均一となって、適確な水分ストレスを与え
難かった。

【０００７】本発明は、上述の課題を解決するもので、
適切な水分欠乏状態の水分ストレスを容易に与えること
ができ、育成コストを低減させて植物を育成できる養液
栽培による植物育成方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る第１番目の
育成方法は、植物を植えた培地に、給液パイプ内の養液
を供給して前記植物を育成する養液栽培による植物育成
方法であって、前記給液パイプを前記培地の上方に配置
させるとともに、上端側を前記給液パイプ内の前記養液
に浸して下端側を前記給液パイプ上部から下方へ垂らす
ように吸水性資材を配設し、該吸水性資材の下端から前
記養液を前記培地に滴下して、前記植物を養液栽培する
ことを特徴とする。

【０００９】本発明に係る第２番目の育成方法は、植物
を植えた培地に、給液パイプ内の養液を供給して前記植
物を育成する養液栽培による植物育成方法であって、前
記培地を、前記植物の１株当り、２００〜５００mlとす
るとともに、前記植物の複数株の単位を１ユニットとし
て、１ユニット毎の培地を、防根シートにより形成する
育成ポットで区画して育成することを特徴とする。

【００１０】上記第１番目の育成方法と第２番目の育成
方法とは、併用することが望ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。

【００１２】実施形態の育成方法で使用する装置Ｍ１
は、図１・２に示すように、水分欠乏状態の水分ストレ
スを与えてトマトＰを養液栽培するもので、塩化ビニル
製の栽培ベッド１と、栽培ベッド１内に配設されて養液
Ｌを流す給液パイプ３と、充填した培地１４に１ユニッ
トとしての１０株ずつのトマトＰを植えた複数の育成ポ
ット１６と、給液パイプ３から各々の培地１４の上方に
垂れて、各トマトＰの２株毎に対応した数の吸水性資材
としての不織布１５と、を備えて構成されるものであ
る。

【００１３】栽培ベッド１は、断面Ｕ字形として、複数
の支持ブロック２により支持されている。また、栽培ベ
ッド１は、一端に、養液Ｌを養液タンク５に排出する排
出パイプ６を接続させている。

【００１４】なお、養液Ｌは、植物の育成に必要な窒
素、リン、カリウム、カルシウム、マグネシウム等の無
機成分が含有されており、さらに、トマトＰの根が水分
を吸収し難く、水分ストレスを生じ易いように、濃度
を、通常のＥＣ（電気伝導度）２．４mS/cm より高くし
た４〜５mS/cm としている。ちなみに、実施形態の育成
方法は、トマトＰに水分ストレスを与える方法として、
この高濃度の養液Ｌの供給による塩類ストレス（根が水
分を吸い難くなる）の方法と、与える養液量を少なくし
て培地１４内の水分を減少させることによる方法と、を
併用して育成するものである。

【００１５】給液パイプ３は、外径を４０φとし、養液
タンク５の配置されたポンプ４から延びる供給パイプ４
ａに接続されて、養液タンク５から離れた端部側から戻
るように、栽培装置１内で水平方向に配置されて、戻っ
た先端を開口させている。給液パイプ３の保持は、断面
Ｊ字形の複数の固定金具７に給液パイプ３を支持させ
て、クリップ８で固定金具７を栽培ベッド１に取り付け
ることにより、なされている。また、給液パイプ３に
は、上部周面に、パイプ３の軸方向に沿った貫通孔３ａ
が形成されている。

【００１６】なお、ポンプ４は、一日に数回、一定時間
作動するように、図示しない制御装置によって制御され
るように構成されている。

【００１７】栽培ベッド１内には、貫通孔３ａが配置さ
れている給液パイプ３の直下に、スペーサ９が配置され
るとともに、スペーサ９の前方側に、各育成ポット１６
を支持する支持台１０が配設されている。支持台１０の
上面には、根域加温ヒータ１１が配置され、ヒータ１１
の上面には、排水を促進するための厚さ２mm程度の不織
布１２が配置されている。ヒータ１１は、冬期の栽培を
考慮して、トマトＰの根の機能低下や根腐れ萎ちょう症
等が生じないように配置されるもので、ヒータ１１の表
面が１８〜２０℃程度を維持できるように熱電対を利用
した温度コントローラにより制御されている。

【００１８】不織布１２の上部には、複数の育成ポット
１６が配置され、各育成ポット１６は、根を通さない透
水性を有した防根シート１３（商品名「サンモア１４５
０」三井石油化学社製）から、上方を開口させた略直方
体の箱形状（長さ１ｍ、幅７cm程度) に形成されて構成
され、内部には、培地１４が充填されるとともに、１ユ
ニットとしての１０株のトマトＰが植えられている。各
育成ポット１６は、その長手方向を給液パイプ３の軸方
向に沿わせて配列されている。

【００１９】各培地１４は、細粒綿の粒状タイプのロッ
クウールから構成されるとともに、各育成ポット１６の
培地１４の容積は、トマトＰの１株当りの容積を２９０
mlとなるように設定されている。

【００２０】そして、各培地１４の上方には、上端１５
ａ側を貫通孔３ａから給液パイプ３内に挿入させて養液
Ｌに浸し、下端１５ｂ側を各培地１４における各トマト
Ｐの右方側の上方に垂らした吸水性資材としての不織布
１５が配置されている。なお、養液Ｌの水面は、パイプ
３の上部から２２mm下方の位置に設定されている。不織
布１５は、厚さｔを２〜４mm、幅Ｗを３０〜６０mmとし
たものの使用され、パイプ３の上部からの垂らし長さＨ
を３０〜８０mmとして、配置されている（図３・４参
照）。

【００２１】不織布１５は、厚さｔ・幅Ｗ・給液パイプ
３から垂らす長さＨを変えることにより、容易に培地１
４に対する養液Ｌの滴下量を調整することができ、例え
ば、厚さｔを２．０mm、幅Ｗを５０mmとした場合、垂ら
し長さＨを２０mmとすると、１２ml/min、垂らし長さＨ
を３０mmとすると、１６ml/min、垂らし長さＨを４０mm
とすると、２０ml/min、垂らし長さＨを６０mmとする
と、２４ml/min、の養液Ｌを滴下することができた。

【００２２】ちなみに、従来の養液点滴システムでは、
そのノズルから滴下させる量は、１０〜２０ml/minの範
囲であり、不織布１５を利用しても、十分、その範囲内
の滴下量を調整して確保することができる。

【００２３】また、トマトＰの１株当り対して、水分ス
トレスを与えて育成できる養液Ｌの量は、葉から蒸散す
る量が少ない冬期の雨・曇天日では、２００ml/ 日、葉
から蒸散する量の多い夏期の晴天日では、１０００ml/
日であり、一回のポンプ４の一定時間の作動により、時
期や天候に応じて、１株当り５０〜２００mlを与えるよ
うにして、１日に数回、養液Ｌを与え、水分ストレスを
与えつつトマトＰを育成すれば良い。なお、不織布１５
の厚さｔ・幅Ｗ・給液パイプ３から垂らす長さＨを一定
にしておけば、養液Ｌの滴下量の総計は、時間の経過と
ともに比例的に増加するため、一回当りのポンプ４の作
動時間を設定しておけば、一回のポンプ４の作動によ
り、１株当りに滴下させる養液Ｌの量が一定となる。

【００２４】そして、この育成装置Ｍ１でのトマトＰの
栽培では、ポンプ４を制御する時間を設定しておき、一
日に所定回数・所定時間作動させれば、そのポンプ４の
作動時、養液タンク５から養液Ｌがポンプ４・供給パイ
プ４ａ・給液パイプ３・排出パイプ６・養液タンク５を
循環して流れ、上端１５ａ側を給液パイプ３内に挿入し
た各不織布１５が、給液パイプ３内を流れる養液Ｌを、
毛管現象を使用して、下端１５ｂ側から各培地１４内に
滴下することとなる。その後、ポンプ４の作動が停止さ
れれば、給液パイプ３内の養液Ｌが排出パイプ６から養
液タンク５内に排出されることから、各不織布１５から
各培地１４への養液Ｌの滴下が停止され、各培地１４内
のトマトＰが水分ストレスを与えられた状態で育成され
ることとなる。

【００２５】この実施形態の育成方法では、以上のよう
に、従来のような、養液を滴下するノズルを有した養液
点滴システムを使用するのではなく、不織布１５を使用
し、不織布１５の上端１５ａ側を培地１４の上方に配置
させた給液パイプ３内の養液Ｌに浸し、不織布１５の下
端１５ｂ側を給液パイプ３の上部から垂らし、毛管現象
を利用して、不織布１５の下端１５ｂから養液Ｌを培地
１４に滴下して、トマトＰを育成するものであり、不織
布１５が詰まって養液Ｌが点滴不能となる事態を招き難
いことから、適度の水分ストレスを与えるように、確実
に養液Ｌを滴下することができる。

【００２６】また、従来の高価な養液点滴システムを使
用せずに、安価な不織布１５を利用するだけで、トマト
Ｐに水分ストレスを与えて育成することができることか
ら、育成コストを低減することができる。

【００２７】そして、養液Ｌの滴下量は、不織布１５の
厚さｔ・幅Ｗ・給液パイプ３から垂らす長さＨを変える
ことにより、容易に調整することができる。

【００２８】なお、吸水性資材としては、実施形態の不
織布１５の他、織布、紙、ウレタン等の連泡性のスポン
ジ、ロックウール等が例示できる。

【００２９】ちなみに、１０ａのハウス（株数６，６６
７）に対し、従来の養液点滴システムを採用した場合に
は、資材コストが約１，１６７千円であり、さらにその
システムに栽培ベッド１等の栽培機器を加えた総コスト
は約４，２３６千円となるのに対し、実施形態の不織布
１５の毛管現象を利用した点滴方式では、その資材コス
トが約２５２千円、さらに、栽培ベッド１等の栽培機器
を加えた総コストは約３，３２１千円となって、２２％
のイニシャルコストの低減を図ることができた。

【００３０】さらに、実施形態の育成方法では、トマト
Ｐを植える培地１４を、１株当り、従来の６〜７リット
ルの容積から、数十分の一の２９０mlの容積に減少させ
て、育成するものであり、培地１４の容積を狭めたこと
から、部分的に乾燥する部位を低減できて、各培地１４
内の養液分布を均一化し易く、かつ、トマトＰの根域と
なるロックウール等の培地１４における水分保有量を容
易に制限できることとなって、水分コントロールの調整
が行ない易く、適切な水分ストレスを容易に植物に与え
ることができる。

【００３１】また、培地１４の容積が狭まることから、
培地使用量を少なくでき、１株当りの育成コストを低減
することが可能となる。

【００３２】なお、培地１４としては、実施形態のよう
なロックウールの他、セラミック、ピートモス、砂、れ
き、ウッドファイバー、ポリエステル糸の不織布等が例
示できる。

【００３３】ちなみに、培地１４の容積を変えてトマト
Ｐの品質の一つである糖度として、実施形態のような１
株当りの培地１４の容積を２９０ml、１株当りの培地１
４の容積を６４０ml、１株当りの培地１４の容積を９３
０mlとした場合について、調べた結果をつぎのような表
１に示す。なお、この容積を変えた糖度の試験は、培地
１４の容積を変えた状態で実施形態の育成装置Ｍを利用
し、養液Ｌの滴下量を全て同一にして行なったものであ
る。

【００３４】

【表１】

【００３５】この表からも解るように、トマトＰの育成
では、１株当りの培地１４の容積量が少なくなれば、糖
度が高くなって品質を向上させることができる。そし
て、トマトＰの１株当りの培地１４の容積は、２００〜
５００ml、望ましくは、３００ml程度が望ましい。２０
０ml未満では、強度のしおれによる株の枯死や尻腐れ果
実が多発してしまい、５００mlを超えれば、水分ストレ
スを十分に与えることができず、果実糖度が上昇しない
からである。そして、３００ml程度であれば、適度な水
分ストレスを与えることができ、好ましいからである。

【００３６】さらに、トマトＰの１０株で１ユニットと
して、１ユニット毎の培地１４を、防根シート１３によ
り形成する育成ポット１６で区画するため、１株毎に防
根シート１３からなる育成ポットで区画する場合に比べ
て、ロールに巻かれた帯状の防根シート１３から、上方
を開口させた略箱形状の１ユニット分の育成ポット１６
を形成する方が、１株当りの育成ポット１６の製作効率
や材料費が低減され、さらに、育成ポット１６の栽培ベ
ッド１への運搬効率が良好となり、また、育成ポット１
６への所定量の培地１４の充填作業も容易となる。

【００３７】なお、育成ポット１６の製作は、図５に示
すように、ロールに巻かれた帯状の防根シート１３を切
断し、破線で示す部位を折り曲げた後、接着剤やステー
プラー等を利用して、上方を開口させて略直方体の箱形
状に形成すれば良い。

【００３８】ちなみに、実施形態では、１０株で１ユニ
ットを構成する場合を示したが、１ユニットを２株以上
で構成すれば、上記と略同様な効果を得ることができ
る。ただし、１０株を大きく超えるような、例えば、５
０〜数百株で１ユニットを構成するようにすれば、ロー
ル状に巻かれた帯状の防根シート１３から、そのユニッ
ト分の育成ポットの製作に、育成ポットの大きさが大き
くなり過ぎ、手間がかかり、また、栽培ベッドへの育成
ポットの設置も容易に行なえなくなってしまうことか
ら、望ましくは、１ユニットは、２〜２０株で構成する
ことが良い。

【００３９】そして、実施形態のように、培地１４の容
積を小さくし、養液Ｌを滴下する機構に吸水性資材とし
ての不織布１５を利用するようにすれば、一層効果的
に、適切な水分欠乏状態の水分ストレスを容易に与える
ことができ、育成コストを低減させてトマトＰを育成す
ることができる。

【００４０】なお、実施形態では、トマトの育成につい
て説明したが、水分ストレスを与えることにより、品質
を向上させることができる植物であれば、他に、メロ
ン、イチゴ、ナス、ピーマン等の果菜類や、ハネギ、ミ
ツバ、カブ、コマツナ等の葉菜類の植物の育成に本発明
を利用することができる。

【００４１】さらに、吸水性資材を利用する本発明の第
１番目の発明では、養液を培地に供給する場合の家庭菜
園の簡易給液システムや、植物の育苗にも利用すること
ができる。

【００４２】さらにまた、図２に示す育成装置Ｍ１のよ
うに、排出パイプ６を利用して養液Ｌを養液タンク５に
回収できるように構成すれば、養液Ｌを再利用できるた
め、養液Ｌの有効利用を図ることができる。

【００４３】さらに、図６に示すように、育成装置Ｍ２
として、育成装置Ｍ１の排出パイプ６を養液タンク５に
連結せずに、貯液タンク８に接続させるようにして、ト
マトＰの育成時、防根シート１３の育成ポット１６で区
画した培地１４に供給する養液Ｌを、回収せずにかけ流
しとして、育成するようにしても良い。この育成方法で
は、各ユニットが防根シート１３で隔離されており、養
液Ｌも循環利用されないため、ユニット相互の水媒性病
原菌の伝染や蔓延を防止することができる。

【００４４】

【発明の効果】本発明に係る第１番目の育成方法は、従
来のような、養液を滴下するノズルを有した養液点滴シ
ステムを使用するのではなく、吸水性資材を使用し、吸
水性資材の上端側を培地の上方に配置させた給液パイプ
内の養液に浸し、吸水性資材の下端側を給液パイプ上部
から垂らし、毛管現象を利用して、吸水性資材の下端か
ら養液を培地に滴下して、植物を育成するものであり、
吸水性資材が、詰まって養液が点滴不能となる事態を招
き難いことから、適度の水分ストレスを与えるように、
確実に養液を滴下することができる。

【００４５】また、従来の高価な養液点滴システムを使
用せずに、安価な吸水性資材を利用するだけで、植物に
水分ストレスを与えて育成することができることから、
育成コストを低減することができる。

【００４６】そして、養液の滴下量は、吸水性資材の厚
さ・幅・給液パイプから垂らす長さを変えることによ
り、容易に調整することができる。

【００４７】なお、吸水性資材としては、不織布、織
布、紙、ウレタン等の連泡性のスポンジ、ロックウール
等が例示できる。

【００４８】したがって、本発明に係る第１番目の育成
方法では、適切な水分欠乏状態の水分ストレスを容易に
与えることができ、育成コストを低減させて植物を育成
することができる。

【００４９】本発明に係る第２番目の育成方法は、植物
を植える培地を、１株当り、従来の６〜７リットルの容
積から、数十分の一の２００〜５００mlの容積に減少さ
せ、さらに、植物の複数株の単位を１ユニットとして、
１ユニット毎の培地を、防根シートにより形成する育成
ポットで区画して育成するものであり、培地の容積を狭
めたことから、部分的に乾燥する部位を低減できて、培
地内の養液分布を均一化し易く、かつ、植物の根域とな
るロックウール等の培地における水分保有量を容易に制
限できることとなって、水分コントロールの調整が行な
い易く、適切な水分ストレスを容易に植物に与えること
ができる。

【００５０】また、培地の容積が狭まることから、培地
使用量を少なくでき、１株当りの育成コストを低減する
ことが可能となる。

【００５１】なお、培地としては、ロックウール、セラ
ミック、ピートモス、砂、れき、ウッドファイバー、不
織布等が例示できる。また、防根シートは、透水性を有
するが、植物の根は通さない細かい網目のシート材であ
る。

【００５２】そして、植物の複数株を１ユニットとし
て、１ユニット毎の培地を、防根シートにより形成する
育成ポットで区画するため、１株毎に防根シートからな
る育成ポットで区画する場合に比べて、ロールに巻かれ
た帯状の防根シートから、上方を開口させた略箱形状の
１ユニット分の育成ポットを形成する方が、１株当りの
育成ポットの製作効率や材料費が低減され、さらに、育
成ポットの栽培ベッドへの運搬効率が良好となり、ま
た、育成ポットへの所定量の培地の充填作業も容易とな
る。

【００５３】したがって、本発明に第２番目に係る育成
方法でも、育成前段階の育成ポットの作成や培地の準備
等が便利となり、また、育成中には、適切な水分欠乏状
態の水分ストレスを容易に与えることができ、育成コス
トを低減させて植物を育成することができる。

【００５４】そして、本発明の第１番目の育成方法と２
番目の育成方法とを併用すれば、一層効果的に、適切な
水分欠乏状態の水分ストレスを容易に与えることがで
き、育成コストを低減させて植物を育成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に使用する育成装置を示す
断面図であり、図２のＩ−Ｉ部位を示す。

【図２】同実施形態に使用する育成装置の断面図であ
り、図１のII−II部位を示す。

【図３】同実施形態の不織布の配置状態を示す側面図で
ある。

【図４】同実施形態の不織布の配置状態を示す正面図で
ある。

【図５】同実施形態の育成ポットの製作を示す図であ
る。

【図６】他の実施形態に使用する育成装置を示す断面図
である。

【符号の説明】

３…給液パイプ、１３…防根シート、１４…培地、１５…（吸水性資材）不織布、１５ａ…上端、１５ｂ…下端、１６…育成ポット、Ｌ…養液、Ｐ…（植物）トマト。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】植物を植えた培地に、給液パイプ内の養
液を供給して前記植物を育成する養液栽培による植物育
成方法であって、前記給液パイプを前記培地の上方に配置させるととも
に、上端側を前記給液パイプ内の前記養液に浸して下端
側を前記給液パイプ上部から下方へ垂らすように吸水性
資材を配設し、該吸水性資材の下端から前記養液を前記
培地に滴下して、前記植物を養液栽培することを特徴と
する養液栽培による植物育成方法。
【請求項２】植物を植えた培地に、給液パイプ内の養
液を供給して前記植物を育成する養液栽培による植物育
成方法であって、前記培地を、前記植物の１株当り、２００〜５００mlと
するとともに、前記植物の複数株の単位を１ユニットとして、１ユニッ
ト毎の培地を、防根シートにより形成する育成ポットで
区画して育成することを特徴とする養液栽培による植物
育成方法。
【請求項３】植物を植えた培地に、給液パイプ内の養
液を供給して前記植物を育成する養液栽培による植物育
成方法であって、前記培地を、前記植物の１株当り、２００〜５００mlと
し、前記植物の複数株の単位を１ユニットとして、１ユニッ
ト毎の培地を、防根シートにより形成する育成ポットで
区画し、前記給液パイプを区画した前記培地の上方に配置させる
とともに、上端側を前記給液パイプ内の前記養液に浸し
て下端側を前記給液パイプ上部から下方へ垂らすように
吸水性資材を配設し、該吸水性資材の下端から前記養液
を前記培地に滴下して、前記植物を養液栽培することを
特徴とする養液栽培による植物育成方法。