JPWO2016098414A1 - Cultivation apparatus and cultivation method - Google Patents
Cultivation apparatus and cultivation method Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2016098414A1 JPWO2016098414A1 JP2016564710A JP2016564710A JPWO2016098414A1 JP WO2016098414 A1 JPWO2016098414 A1 JP WO2016098414A1 JP 2016564710 A JP2016564710 A JP 2016564710A JP 2016564710 A JP2016564710 A JP 2016564710A JP WO2016098414 A1 JPWO2016098414 A1 JP WO2016098414A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cultivation
- liquid
- cultivation liquid
- temperature
- medium part
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G27/00—Self-acting watering devices, e.g. for flower-pots
- A01G27/04—Self-acting watering devices, e.g. for flower-pots using wicks or the like
- A01G27/06—Self-acting watering devices, e.g. for flower-pots using wicks or the like having a water reservoir, the main part thereof being located wholly around or directly beside the growth substrate
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Hydroponics (AREA)
- Cultivation Receptacles Or Flower-Pots, Or Pots For Seedlings (AREA)
Abstract
本発明は、低コストで比較的高精度で地温を制御できる栽培装置を提供するものである。本発明の一態様に係る栽培装置は、作物を着生させる培地部と、この培地部に栽培液を供給する栽培液供給機構とを備える栽培装置であって、上記培地部が毛管現象により栽培液が供給される領域を有し、上記培地部に供給する栽培液の温度を調節する温度調節機構をさらに備える。上記栽培液供給機構が、栽培液を貯留する栽培液槽、この栽培液槽から供給される栽培液を一次貯留する貯留槽及びこの貯留槽から培地部に栽培液を流通する送液部を有し、上記温度調節機構が上記栽培液槽又は送液部に付設されているとよい。上記栽培液槽の栽培液を上記培地部の上方から供給する栽培液補助供給機構をさらに備え、上記温度調節機構が上記栽培液槽に付設され、上記栽培液補助供給機構により培地部に供給された栽培液を上記貯留槽を介して栽培液槽に循環するとよい。This invention provides the cultivation apparatus which can control ground temperature with comparatively high precision at low cost. A cultivation apparatus according to an aspect of the present invention is a cultivation apparatus that includes a medium part for growing a crop and a cultivation liquid supply mechanism that supplies a cultivation liquid to the medium part, and the medium part is cultivated by a capillary phenomenon. It has a region to which the liquid is supplied, and further includes a temperature adjustment mechanism that adjusts the temperature of the cultivation liquid supplied to the medium part. The cultivation liquid supply mechanism has a cultivation liquid tank that stores the cultivation liquid, a storage tank that primarily stores the cultivation liquid supplied from the cultivation liquid tank, and a liquid feeding unit that distributes the cultivation liquid from the storage tank to the medium part. And the said temperature control mechanism is good to be attached to the said cultivation liquid tank or the liquid feeding part. It further comprises a cultivation liquid auxiliary supply mechanism for supplying the cultivation liquid in the cultivation liquid tank from above the medium part, and the temperature adjusting mechanism is attached to the cultivation liquid tank and is supplied to the medium part by the cultivation liquid auxiliary supply mechanism. The cultivated liquid may be circulated to the cultivated liquid tank through the storage tank.
Description
本発明は、栽培装置及び栽培方法に関する。 The present invention relates to a cultivation apparatus and a cultivation method.
作物の栽培において、作物にはそれぞれ生育に適した温度があるため、生育に適した温度となるよう温度調節が行われることが多い。特に作物の地上部の生育をよくするためには、根を広く深く張らせる必要があるため、根の生育に適した地温を確保する必要がある。現状の農業では、一般的にこの地温の温度調節をエアコンや温湯管による気温制御により行っている。 In the cultivation of crops, since each crop has a temperature suitable for growth, the temperature is often adjusted to a temperature suitable for growth. In particular, in order to improve the growth of the above-ground part of the crop, it is necessary to stretch the roots widely and deeply, so it is necessary to ensure a ground temperature suitable for the growth of the roots. In the current agriculture, the temperature of the ground temperature is generally controlled by controlling the temperature with an air conditioner or a hot water pipe.
このような気温制御において温室内の冷房及び暖房効率を向上させるために、温室内に上部内屋根と、この上部内屋根のさらに内側に下部内屋根とを備え、上部内屋根と下部内屋根との間に宙空間を形成した冷暖房装置が考案されている(特開2001−211757号公報参照)。この冷暖房装置は、上記宙空間を形成することで宙空間の下方の栽培空間が外気の影響を受け難いようにし、栽培空間に配設した空調機による冷房及び暖房効率を向上させる。 In order to improve the cooling and heating efficiency in the greenhouse in such temperature control, the greenhouse includes an upper inner roof and a lower inner roof further inside the upper inner roof, and the upper inner roof and the lower inner roof A cooling / heating device has been devised in which an air space is formed between them (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-21757). This air conditioning apparatus makes the cultivation space below the space less susceptible to the influence of outside air by forming the air space, and improves the cooling and heating efficiency by the air conditioner disposed in the cultivation space.
しかしながら、上記従来のエアコンや温湯管による気温制御で地温を調節する栽培装置は、設備コストが高く、また気温制御に要する光熱費も嵩むため、作物の栽培コストが増加するという不都合がある。また、従来の気温調節による地温調節では、気温の変化に対する地温の変化に一定のタイムラグがある。さらに、地温を所望の温度とすることも困難である。 However, the conventional cultivation apparatus that adjusts the ground temperature by controlling the temperature with an air conditioner or a hot water pipe has a disadvantage that the cost of cultivation of crops increases because the equipment cost is high and the light and heat costs required for temperature control increase. Moreover, in the conventional temperature control by the temperature control, there is a certain time lag in the change of the ground temperature with respect to the change of the temperature. Furthermore, it is difficult to set the ground temperature to a desired temperature.
本発明は以上のような事情に基づいてなされたものであり、低コストで比較的高精度で地温を制御できる栽培装置及び栽培方法を提供することを目的とする。 This invention is made | formed based on the above situations, and it aims at providing the cultivation apparatus and cultivation method which can control ground temperature with comparatively high precision at low cost.
発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、培地部の地温が温室内の気温よりも栽培液の温度に密接に連動することを見出した。これは、空気よりも液体である栽培液の方が熱伝導率が高いためと考えられる。つまり、発明者らは、従来のエアコン等による温室内の気温調節に連動させる地温調節よりも、培地部へ供給する栽培液の温度調節に連動させる地温調節の方が、培地部の地温を効率よく調節できることを見出した。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the inventors have found that the ground temperature of the culture medium part is more closely linked to the temperature of the cultivation liquid than the temperature in the greenhouse. This is considered because the cultivation liquid which is liquid rather than air has higher thermal conductivity. In other words, the inventors found that the soil temperature adjustment linked to the temperature control of the culture solution supplied to the culture medium portion is more efficient than the conventional soil temperature control linked to the temperature control in the greenhouse using a conventional air conditioner or the like. I found that I can adjust well.
この知見に基づいて考案した本発明の一態様に係る栽培装置は、作物を着生させる培地部と、この培地部に栽培液を供給する栽培液供給機構とを備える栽培装置であって、上記培地部が毛管現象により栽培液が供給される領域を有し、上記培地部に供給する栽培液の温度を調節する温度調節機構をさらに備える栽培装置である。 A cultivation apparatus according to an aspect of the present invention devised based on this knowledge is a cultivation apparatus that includes a medium part for growing a crop, and a cultivation liquid supply mechanism that supplies the cultivation liquid to the medium part. The culture apparatus has a region in which the culture solution is supplied by capillary action, and further includes a temperature adjustment mechanism that adjusts the temperature of the culture solution supplied to the culture solution.
また、本発明の一態様に係る栽培方法は、作物を着生させた培地部に栽培液を供給する栽培方法であって、上記培地部が毛管現象により栽培液が供給される領域を有し、上記培地部に供給する栽培液の温度を調節する栽培方法である。 Further, the cultivation method according to one aspect of the present invention is a cultivation method for supplying a culture solution to a medium part on which a crop is grown, and the medium part has a region to which the culture solution is supplied by capillary action. The cultivation method of adjusting the temperature of the cultivation liquid supplied to the medium part.
当該栽培装置及び栽培方法は、低コストで比較的高精度で地温を制御できる。 The cultivation apparatus and cultivation method can control the ground temperature with low cost and relatively high accuracy.
[本発明の実施形態の説明]
本発明の一実施形態に係る栽培装置は、作物を着生させる培地部と、この培地部に栽培液を供給する栽培液供給機構とを備える栽培装置であって、上記培地部が毛管現象により栽培液が供給される領域を有し、上記培地部に供給する栽培液の温度を調節する温度調節機構をさらに備える栽培装置である。[Description of Embodiment of the Present Invention]
A cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention is a cultivation apparatus that includes a medium part for growing a crop and a cultivation liquid supply mechanism that supplies a cultivation liquid to the medium part, and the medium part is caused by capillary action. It is a cultivation apparatus which has the area | region where a cultivation liquid is supplied and is further equipped with the temperature control mechanism which adjusts the temperature of the cultivation liquid supplied to the said culture medium part.
当該栽培装置は、培地部に供給する栽培液の温度調節機構を備え、温度調節された栽培液を毛管現象により上記領域から培地部へ供給する。培地部の地温は、外気温よりも栽培液の温度により密接に連動して変化するので、当該栽培装置は、このように栽培液の温度調節により培地部温度を比較的高精度に調節することができる。また、当該栽培装置は、空気よりも放熱及び拡散の小さい流体である栽培液を用いて熱を輸送するので、効率よく培地部の温度を調節でき、従来のエアコン等で気温調節する場合に比べて、培地部の温度調節のための設備コスト及びランニングコストを低減できる。 The said cultivation apparatus is provided with the temperature control mechanism of the culture solution supplied to a culture medium part, and supplies the culture solution adjusted in temperature to the culture medium part from the said area | region by capillarity. Since the ground temperature of the medium part changes more closely with the temperature of the cultivation liquid than the outside air temperature, the cultivation apparatus can adjust the medium part temperature with relatively high accuracy by adjusting the temperature of the cultivation liquid in this way. Can do. Moreover, since the said cultivation apparatus transports heat using the cultivation liquid which is a fluid with little heat dissipation and spreading | diffusion than air, it can adjust the temperature of a culture | cultivation part efficiently, compared with the case where temperature control is carried out with the conventional air conditioner etc. Thus, the equipment cost and running cost for adjusting the temperature of the medium part can be reduced.
また、当該栽培装置は、作物を着生させる培地部が、毛管現象により栽培液が供給される領域を有することで、栽培液の過剰な供給が避けられ、作物の根部に安定的に適度な水分ストレスをかけることができる。また、毛管現象により栽培液が供給される上記領域は、気相が液相に比べて大きく、通気性に優れる。これにより、当該栽培装置は、酸素供給構造がなくとも、酸素不足による根腐れを効果的に抑制することができ、設備コスト及び運転コストを削減できる。ここで、「水分ストレス」とは、例えば作物が低湿度の状態に曝されることによる乾燥ストレス、及び作物を取り囲む環境が高濃度の塩分のため高浸透圧となることによる浸透圧ストレスを意味する。 Further, in the cultivation apparatus, the medium part for growing the crop has a region to which the cultivation liquid is supplied by capillary action, so that excessive supply of the cultivation liquid is avoided, and the cultivation root is stably and moderately appropriate. Moisture stress can be applied. Moreover, the said area | region where culture solution is supplied by capillary phenomenon is large compared with a liquid phase, and is excellent in air permeability. Thereby, even if the said cultivation apparatus does not have an oxygen supply structure, it can suppress the root rot by oxygen shortage effectively, and can reduce an installation cost and an operating cost. Here, “moisture stress” means, for example, drought stress caused by exposure of crops to low humidity conditions, and osmotic stress caused by high osmotic pressure due to high concentration of salt in the environment surrounding the crops. To do.
上記栽培液供給機構が、栽培液を貯留する栽培液槽、この栽培液槽から供給される栽培液を一次貯留する貯留槽及びこの貯留槽から培地部に栽培液を流通する送液部を有し、上記温度調節機構が上記栽培液槽又は送液部に付設されているとよい。栽培液供給機構がこのような貯留槽及び送液部を有することで、培地部と貯留槽とを隔離しても培地部内に栽培液を容易かつ確実に供給することが可能となる。また、上記温度調節機構が栽培液槽に付設される場合、例えば栽培液槽から複数の貯留槽へ供給する栽培液を同時に温度調節できる。また、上記温度調節機構が送液部に付設される場合、栽培液が供給される培地部の上記領域と温度調節機構との距離が小さくなり、温度調節後の栽培液が短時間で培地部へ供給されるので、培地部の温度変化のタイムラグを低減できる。 The cultivation liquid supply mechanism has a cultivation liquid tank that stores the cultivation liquid, a storage tank that primarily stores the cultivation liquid supplied from the cultivation liquid tank, and a liquid feeding unit that distributes the cultivation liquid from the storage tank to the medium part. And the said temperature control mechanism is good to be attached to the said cultivation liquid tank or the liquid feeding part. Since the cultivation liquid supply mechanism has such a storage tank and a liquid feeding part, it is possible to easily and reliably supply the cultivation liquid into the medium part even if the medium part and the storage tank are separated. Moreover, when the said temperature control mechanism is attached to a cultivation liquid tank, the temperature of the cultivation liquid supplied to a some storage tank, for example from a cultivation liquid tank can be adjusted simultaneously. Moreover, when the said temperature control mechanism is attached to a liquid feeding part, the distance of the said area | region of the culture medium part to which a culture solution is supplied, and a temperature control mechanism becomes small, and the culture solution after temperature control becomes a culture medium part in a short time. Therefore, the time lag of the temperature change of the culture medium part can be reduced.
上記栽培液槽の栽培液を上記培地部の上方から供給する栽培液補助供給機構をさらに備え、上記温度調節機構が上記栽培液槽に付設され、上記栽培液補助供給機構により培地部に供給された栽培液を上記貯留槽を介して栽培液槽に循環するとよい。このように、温度調節機構が付設された栽培液槽の栽培液を培地部の上方から供給する栽培液補助供給機構を備えることで、培地部を流通する温度調節された栽培液の流速を大きくできるため、培地部の温度調節作用を促進できる。これにより、例えば栽培初期や夜間などの作物の吸水量が小さい場合でも、より確実に培地部の温度を調節できる。また、栽培液補助供給機構により培地部に供給された栽培液を栽培液槽に循環させるので、培地部は栽培液が過剰な状態とならず作物の根部へ適度な水分ストレスがかかる状態を維持させることができる。 It further comprises a cultivation liquid auxiliary supply mechanism for supplying the cultivation liquid in the cultivation liquid tank from above the medium part, and the temperature adjusting mechanism is attached to the cultivation liquid tank and is supplied to the medium part by the cultivation liquid auxiliary supply mechanism. The cultivated liquid may be circulated to the cultivated liquid tank through the storage tank. Thus, the flow rate of the temperature-controlled cultivation liquid which distribute | circulates a culture | cultivation part is enlarged by providing the cultivation-liquid auxiliary | assistant supply mechanism which supplies the cultivation liquid of the cultivation liquid tank attached with the temperature control mechanism from the upper direction of a culture-medium part. Since it can do, the temperature control effect | action of a culture medium part can be accelerated | stimulated. Thereby, for example, even when the amount of water absorption of the crop at the beginning of cultivation or at night is small, the temperature of the medium part can be adjusted more reliably. In addition, since the cultivation liquid supplied to the culture medium part by the cultivation liquid auxiliary supply mechanism is circulated to the cultivation liquid tank, the culture medium part is maintained in a state where the cultivation liquid is not excessive and moderate moisture stress is applied to the root of the crop. Can be made.
上記栽培液供給機構が、栽培液を貯留する栽培液槽及びこの栽培液槽から供給される栽培液を保持する貯留槽を有し、上記温度調節機構が上記栽培液槽に付設されていてもよい。このように、貯留槽へ栽培液を供給する栽培液槽に温度調節機構が付設されていることで、例えば栽培液槽から複数の貯留槽へ栽培液を供給する場合、複数の貯留槽へ供給する栽培液の温度を同時に調節することができると共に、貯留槽毎に温度調節するよりも栽培液の温度調節に要するエネルギーを抑制でき、ランニングコストをより低減できる。 Even if the said cultivation liquid supply mechanism has a storage tank which holds the cultivation liquid tank which stores a cultivation liquid, and the cultivation liquid supplied from this cultivation liquid tank, and the said temperature control mechanism is attached to the said cultivation liquid tank Good. As described above, the temperature adjustment mechanism is attached to the cultivation liquid tank that supplies the cultivation liquid to the storage tank. For example, when the cultivation liquid is supplied from the cultivation liquid tank to the plurality of storage tanks, the supply is performed to the plurality of storage tanks. The temperature of the cultivation liquid to be adjusted can be adjusted at the same time, and the energy required for adjusting the temperature of the cultivation liquid can be suppressed and the running cost can be reduced more than adjusting the temperature for each storage tank.
上記栽培液供給機構が、栽培液槽内の栽培液温度と培地部内の栽培液温度との差が5℃以内になるよう構成されているとよい。このように、栽培液槽内の栽培液温度と培地部内の栽培液温度との差が上記上限以内となるよう栽培液供給機構を構成することで、培地の温度をより精度よく所望の温度に調節できる。 The said cultivation liquid supply mechanism is good to be comprised so that the difference of the cultivation liquid temperature in a cultivation liquid tank and the cultivation liquid temperature in a culture-medium part may be less than 5 degreeC. Thus, by configuring the cultivation liquid supply mechanism so that the difference between the cultivation liquid temperature in the cultivation liquid tank and the cultivation liquid temperature in the medium portion is within the above upper limit, the temperature of the medium is more accurately adjusted to a desired temperature. Can be adjusted.
上記貯留槽における栽培液の水位を検出する機構をさらに備えるとよい。このように、貯留槽内の栽培液の水位を検出する機構を備えることで、検出される水位から作物の根部にかかる水分ストレスを判定できるので、貯留槽内の栽培液の水位の調節により作物の根部に適切な水分ストレスをかけることができる。その結果、収穫する作物の糖度をより高めることができる。 It is good to further provide a mechanism for detecting the water level of the cultivation liquid in the storage tank. In this way, by providing a mechanism for detecting the water level of the cultivation liquid in the storage tank, it is possible to determine the water stress on the root of the crop from the detected water level, so by adjusting the water level of the cultivation liquid in the storage tank Appropriate moisture stress can be applied to the roots of the leaves. As a result, the sugar content of the crop to be harvested can be further increased.
上記温度調節機構が、サーモスタット及びヒーターを有しているとよい。このように、サーモスタット及びヒーターを有する温度調節機構とすることで、設備コストをより低減できると共に、簡易な構成で栽培液の温度調節ができる。 The temperature adjusting mechanism may include a thermostat and a heater. Thus, by setting it as the temperature control mechanism which has a thermostat and a heater, while being able to reduce installation cost more, the temperature control of cultivation liquid can be performed with a simple structure.
上記培地部が、枠体及びこの枠体内に充填される粒子を有するとよい。このように、培地部の枠体に粒子を充填することで、毛管現象により栽培液が供給される上記領域における気相の液相に対する比をより高めることができ、酸素供給能力を効果的に高めることができる。また、上記領域で毛管現象が発現できる量の土壌等の粒子が枠体内に充填されればよいので、従来の土壌栽培に比べて土壌の使用量を大幅に低減でき、培地部を軽量化できる。これにより、樹脂パイプ等の安価な材料で形成した足場の上に農地を設ける構成とでき、足場の調節により農地の高低差を容易に調整できる。 The medium part may have a frame and particles filled in the frame. Thus, by filling particles in the frame of the culture medium part, the ratio of the gas phase to the liquid phase in the region where the cultivation liquid is supplied by capillary action can be further increased, and the oxygen supply capacity is effectively increased. Can be increased. In addition, since it is only necessary to fill the frame with particles of soil or the like in an amount capable of causing capillary action in the above region, the amount of soil used can be greatly reduced compared to conventional soil cultivation, and the medium part can be reduced in weight. . Thereby, it can be set as the structure which provides farmland on the scaffold formed with cheap materials, such as a resin pipe, and the height difference of farmland can be easily adjusted by adjustment of a scaffold.
上記充填される粒子の毛管上昇高さとしては、3cm以上300cm以下が好ましい。このような毛管上昇高さとすることで、装置設計の自由度を高められるほか、農作業の作業性を向上させることができる。 The height of the capillary rise of the particles to be filled is preferably 3 cm or more and 300 cm or less. By setting such a capillary rise height, the degree of freedom in device design can be increased, and the workability of farm work can be improved.
上記粒子は、粒径0.1mm以上1mm以下の単粒を50質量%以上含むことが好ましい。上記粒子をこのような構成とすることで、培地部における毛管現象をより効果的に発揮させることができ、かつ上記領域における気相の液相に対する比をさらに高めることで酸素不足による根腐れをより効果的に抑制することができる。ここで、「粒径」とは、JIS−Z8801−1(2006)に規定される篩を用い、目開きの大きい篩から順に粒子をかけて篩上の粒子数と各篩の目開きとから算出される粒子の平均径である。 The particles preferably contain 50% by mass or more of single particles having a particle size of 0.1 mm to 1 mm. By configuring the particles in this way, it is possible to more effectively exhibit the capillary phenomenon in the medium part, and to further increase the ratio of the gas phase to the liquid phase in the region, thereby reducing root rot due to lack of oxygen. It can suppress more effectively. Here, the “particle size” refers to the number of particles on the sieve and the openings of each sieve by using the sieves defined in JIS-Z8801-1 (2006) and applying the particles in order from the sieve with the largest openings. It is the average particle diameter calculated.
上記粒子のタップ密度としては、1.00g/cm3以上3.00g/cm3以下が好ましい。このように粒子のタップ密度を上記範囲内とすることで、培地部の粒子が毛管現象をより効果的に発揮することができ、かつ上記領域における気相の液相に対する比をより高めることで酸素不足による根腐れをより効果的に抑制することができる。ここで、「タップ密度」とは、粉体の嵩密度を意味し、JIS−Z2512(2012)に準拠して測定される値である。The tap density of the particles is preferably 1.00 g / cm 3 or more and 3.00 g / cm 3 or less. Thus, by making the tap density of the particles within the above range, the particles in the medium part can more effectively exhibit the capillary phenomenon, and further increase the ratio of the gas phase to the liquid phase in the above region. Root decay due to lack of oxygen can be more effectively suppressed. Here, “tap density” means the bulk density of the powder, and is a value measured in accordance with JIS-Z2512 (2012).
また、別の本発明の一態様に係る栽培方法は、作物を着生させた培地部に栽培液を供給する栽培方法であって、上記培地部が毛管現象により栽培液が供給される領域を有し、上記培地部に供給する栽培液の温度を調節する栽培方法である。 Moreover, the cultivation method which concerns on another aspect of this invention is a cultivation method which supplies a culture solution to the culture medium part which made the crop grow, Comprising: The area | region where a culture solution is supplied by the said culture medium part by capillary phenomenon It is the cultivation method which has and adjusts the temperature of the cultivation liquid supplied to the said culture medium part.
当該栽培方法は、培地部に供給する栽培液の温度を調節することにより、温度調節された栽培液を毛管現象により上記領域から培地部へ供給する。培地部の地温は、外気温よりも栽培液の温度により密接に連動して変化するので、当該栽培方法は、このように栽培液の温度調節により培地部温度を比較的高精度に調節することができる。また、当該栽培方法は、空気よりも放熱及び拡散の小さい流体である栽培液を用いて熱を輸送するので、効率よく培地部の温度を調節でき、従来のエアコン等で気温調節する場合に比べて培地部の温度調節のための設備コスト及びランニングコストを低減できる。 In the cultivation method, by adjusting the temperature of the cultivation liquid supplied to the culture medium part, the temperature-controlled cultivation liquid is supplied from the region to the culture medium part by capillary action. Since the ground temperature of the medium part changes more closely with the temperature of the cultivation liquid than the outside air temperature, the cultivation method should adjust the medium part temperature with relatively high accuracy by adjusting the temperature of the cultivation liquid in this way. Can do. In addition, since the cultivation method transports heat using a cultivation liquid that is a fluid with less heat dissipation and diffusion than air, the temperature of the medium part can be adjusted efficiently, compared with the case of adjusting the temperature with a conventional air conditioner or the like. Thus, the equipment cost and the running cost for adjusting the temperature of the medium part can be reduced.
また、当該栽培方法は、作物を着生させる培地部が、毛管現象により栽培液が供給される領域を有することで、栽培液の過剰な供給が避けられ、作物の根部に安定的に適度な水分ストレスをかけることができる。また、毛管現象により栽培液が供給される上記領域は、気相が液相に比べて大きく、通気性に優れる。これにより、当該栽培方法は、酸素供給構造がなくとも、酸素不足による根腐れを効果的に抑制でき、設備コスト及び運転コストを削減できる。 In addition, the cultivation method has an area where the culture solution is fed by a capillary phenomenon so that the cultivation solution is supplied, so that excessive supply of the cultivation solution is avoided, and the cultivation root is stably and moderately Moisture stress can be applied. Moreover, the said area | region where culture solution is supplied by capillary phenomenon is large compared with a liquid phase, and is excellent in air permeability. Thereby, even if the said cultivation method does not have an oxygen supply structure, it can suppress the root rot by oxygen shortage effectively, and can reduce an installation cost and an operating cost.
[本発明の実施形態の詳細]
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態に係る栽培装置及び栽培方法を説明する。[Details of the embodiment of the present invention]
Hereinafter, a cultivation device and a cultivation method concerning an embodiment of the present invention are explained, referring to drawings.
〔第一実施形態〕
図1に示す当該栽培装置1は、作物Qを着生させる培地部2と、この培地部2に栽培液Rを供給する栽培液供給機構3と、培地部2に供給する栽培液Rの温度を調節する温度調節機構4とを主に備える。培地部2は、枠体5と、この枠体5内に充填される充填粒子6とを有し、この充填粒子6の毛管現象により栽培液Rが供給される栽培液供給領域7を有する。また、栽培液供給機構3は、栽培液Rを貯留する栽培液槽8と、この栽培液槽8から供給される栽培液Rを一次貯留する貯留槽9と、この貯留槽9から培地部2に栽培液Rを流通する送液部10とを有する。また、温度調節機構4は、サーモスタット11及びヒーター12を有し、これらは栽培液槽8に付設されている。また、当該栽培装置1は、遮根透水シート16、第一防水シート17a及び第二防水シート17bを備える。[First embodiment]
The cultivation apparatus 1 shown in FIG. 1 includes a
<培地部>
培地部2は、枠体5と、この枠体5内に充填される充填粒子6と、この充填粒子6が充填される層に毛管現象により栽培液Rが供給される栽培液供給領域7とを有し、作物Qを着生させる部分である。<Medium part>
The
(枠体)
枠体5は、充填される充填粒子6を保持すると共に、作物Qの根が枠体5外へ貫通することを防止する。(Frame)
The
枠体5は有底筒状体である。枠体5の平面形状としては特に限定されないが、輸送の観点からは重ね合わせ可能な形状が好ましく、円形がより好ましい。また、枠体5の底部は遮根透水シート16で構成される。このように枠体5の少なくとも底部を遮根透水シート16とすることで、培地部2内の作物Qの根部が貯留槽9に浸漬することを防止できる。
The
なお、枠体5の底部だけでなく、側部及び上部も遮根透水シート16とする構成としてもよいが、培地部2の保水性を高める観点からは底面のみを遮根透水シート16とすることが好ましい。
In addition, although not only the bottom part of the
枠体5の平均内径の下限としては、6cmが好ましく、9cmがより好ましい。一方、枠体5の平均内径の上限としては、23cmが好ましく、15cmがより好ましい。枠体5の平均内径が上記下限に満たない場合、作物Qの根部が十分に広がることができず生育不良となるおそれがある。逆に、枠体5の平均内径が上記上限を超える場合、培地部2の質量が大きくなりすぎるおそれがある。なお、「平均内径」とは、枠体5の平面視内面形状と同面積の円の直径(真円換算径)を枠体5の高さ方向で平均した値を意味する。
As a minimum of the average inside diameter of
枠体5の底部(遮根透水シート16)を除く部分を構成する材料としては特に限定されないが、通気性と透水性とを有する紙、シート状の樹脂等が挙げられる。シート状の樹脂は織布でも不織布でもよく、その中でも多孔質樹脂フィルムが好ましく、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂製フィルムを延伸した多孔質樹脂フィルムがより好ましい。
Although it does not specifically limit as a material which comprises the part except the bottom part (root shield water-permeable sheet 16) of the
遮根透水シート16は、枠体5の底面部分のみに配設してもよいが、図1に示すように平面視で枠体5以外の領域にも敷設してもよい。遮根透水シート16は、透水性を有するため、このように敷設することで栽培液の送液を邪魔せずに、防水、遮光等の機能を奏する。なお、枠体5の底部と遮根透水シート16とは接着されていてもよいし、枠体5を遮根透水シート16の上に載置してもよい。
The root water-
遮根透水シート16の素材としては、特に限定されないが、例えば紙、織布等が挙げられる。
Although it does not specifically limit as a raw material of the root
遮根透水シート16の平均厚みの下限としては、0.1mmが好ましく、0.2mmがより好ましい。一方、遮根透水シート16の平均厚みの上限としては、5mmが好ましく、3mmがより好ましい。遮根透水シート16の平均厚みが上記下限に満たない場合、遮根性が損なわれるおそれがある。逆に、遮根透水シート16の平均厚みが上記上限を超える場合、遮根透水シート16のコストが高くなりすぎるおそれがある。
As a minimum of average thickness of root
(充填粒子)
枠体5内に充填される充填粒子6の中層部及び下層部が、毛管現象を発現する栽培液供給領域7に含まれる。充填粒子6としては、充填により毛管現象を発現するものであれば特に限定されないが、例えば土壌、パミスサンド等の微粒軽石、多孔性の火山岩の粉砕粒、粒状のロックウール、コーラルサンド、サンゴ、木炭等が挙げられる。これらは2種以上を混合して用いてもよい。これらの充填粒子6のうち、良好な毛管現象が確保され、また不要になった場合に自然土に返せる観点から、土壌が好ましい。(Filled particles)
The middle layer portion and the lower layer portion of the filler particles 6 filled in the
上記土壌としては、例えば市販の園芸用の培土、バーミキュライト、ベントナイト、ゼオライト、砂、鹿沼土、赤玉土、真砂土等が挙げられる。これらの中でも、砂が好ましい。上記土壌として砂を用いることで、気相の液相に対する比をより高めて、酸素供給能力を効果的に高めることができる。これにより、酸素供給構造がなくとも、酸素不足による根腐れを効果的に抑制することができる。また、砂は一般的な培土に比べて有機物含量が低く微生物生息数も少ないので根病が起こり難い。 Examples of the soil include commercially available horticultural soil, vermiculite, bentonite, zeolite, sand, Kanuma soil, Akadama soil, and true sand soil. Among these, sand is preferable. By using sand as the soil, the ratio of the gas phase to the liquid phase can be further increased, and the oxygen supply capacity can be effectively increased. Thereby, even if there is no oxygen supply structure, root rot due to lack of oxygen can be effectively suppressed. In addition, since sand has a lower organic matter content and a lower microbial population compared to general soil, root disease is unlikely to occur.
充填粒子6の単粒の粒径の下限としては、0.1mmが好ましく、0.15mmがより好ましい。一方、上記粒径の上限としては、1mmが好ましく、0.6mmがより好ましい。上記粒径が上記下限に満たない場合、栽培液供給領域7の空隙部分が少なくなり過ぎて過湿になり雑菌が繁殖し易くなるおそれがある。逆に、上記粒径が上記上限を超える場合、栽培液供給領域7の空隙が大きくなりすぎて毛管現象が弱くなり、所定の量の栽培液Rを根部に給水できなくなるおそれがある。 As a minimum of the particle size of single particle of filling particle 6, 0.1 mm is preferred and 0.15 mm is more preferred. On the other hand, the upper limit of the particle size is preferably 1 mm, more preferably 0.6 mm. When the said particle size is less than the said minimum, there exists a possibility that the space | gap part of the cultivation liquid supply area | region 7 may decrease too much, and it may become overhumid and a germ may propagate easily. On the other hand, when the particle size exceeds the upper limit, the gap in the cultivation liquid supply region 7 becomes too large and the capillary phenomenon becomes weak, and there is a possibility that a predetermined amount of the cultivation liquid R cannot be supplied to the root.
充填粒子6の粒径0.1mm以上1mm以下の単粒の含有割合の下限としては、50質量%が好ましく、80質量%がより好ましい。上記単粒の含有割合が上記下限に満たない場合、栽培液供給領域7が発揮する毛管現象が弱くなり、所定の量の栽培液Rを根部に給水できなくなるおそれがある。 The lower limit of the content ratio of single particles having a particle size of 0.1 mm or more and 1 mm or less of the packed particles 6 is preferably 50% by mass, and more preferably 80% by mass. When the content rate of the said single grain is less than the said minimum, the capillary phenomenon which the cultivation liquid supply area | region 7 exhibits becomes weak, and there exists a possibility that the predetermined amount of cultivation liquid R cannot be supplied to a root part.
充填粒子6を構成する粒子のタップ密度の下限としては、1.00g/cm3が好ましく、1.65g/cm3がより好ましく、1.70g/cm3がさらに好ましい。一方、上記粒子のタップ密度の上限としては、3.00g/cm3が好ましく、1.85g/cm3がより好ましく、1.83g/cm3がさらに好ましい。上記粒子のタップ密度が上記下限に満たない場合、栽培液供給領域7の空隙が大きくなりすぎて毛管現象が弱くなり、所定の量の栽培液Rを根部に給水できなくなるおそれがある。逆に、上記粒子のタップ密度が上記上限を超える場合、栽培液供給領域7の空隙部分が少なくなり過ぎて過湿になり雑菌が繁殖し易くなるおそれがある。The lower limit of the tap density of the particles constituting the filler particles 6 is preferably from 1.00 g / cm 3, more preferably 1.65 g / cm 3, more preferably 1.70 g / cm 3. On the other hand, the upper limit of the tap density of the particles is preferably from 3.00 g / cm 3, more preferably 1.85 g / cm 3, more preferably 1.83 g / cm 3. When the tap density of the particles is less than the lower limit, the gap in the cultivation liquid supply region 7 becomes too large, the capillary phenomenon is weakened, and a predetermined amount of the cultivation liquid R may not be supplied to the root. On the other hand, when the tap density of the particles exceeds the upper limit, there is a possibility that the void portion of the cultivation liquid supply region 7 becomes too small and becomes excessively humid, so that germs can easily propagate.
充填粒子6の毛管上昇高さの下限としては、3cmが好ましく、10cmがより好ましく、20cmがさらに好ましい。一方、充填粒子6の毛管上昇高さの上限としては、300cmが好ましく、200cmがより好ましく、40cmがさらに好ましい。充填粒子6の毛管上昇高さを上記範囲とすることで、装置設計の自由度を高められるほか、農作業の作業性を向上させることができる。充填粒子6の毛管上昇高さが上記下限に満たない場合、作物Qの根部に栽培液Rを給水できず作物Qが生育不良となるおそれがある。逆に、充填粒子6の毛管上昇高さが上記上限を超える場合、根部に水分ストレスを与え難くなるおそれがある。 The lower limit of the capillary height of the filled particles 6 is preferably 3 cm, more preferably 10 cm, and even more preferably 20 cm. On the other hand, the upper limit of the capillary height of the filled particles 6 is preferably 300 cm, more preferably 200 cm, and even more preferably 40 cm. By setting the capillary height of the packed particles 6 within the above range, the degree of freedom in device design can be increased and the workability of farm work can be improved. When the capillary height of the filled particles 6 is less than the lower limit, the cultivation liquid R cannot be supplied to the root of the crop Q, and the crop Q may be poorly grown. On the contrary, when the capillary rising height of the filler particles 6 exceeds the above upper limit, it may be difficult to apply moisture stress to the root.
なお、毛管上昇高さ[m]hは、栽培液Rの表面張力[N/m]をT、栽培液Rの接触角[°]をθ、栽培液Rの密度[kg/m3]をρ、重力[m/s2]をg、充填粒子6の質量10%粒子径[m]をrとすると、下記式(1)で求められる。ここで、「質量10%粒子径」とは、JIS−A1204(2009)「土の粒度試験方法」に準拠して、粒径加積曲線から読み取られる通過質量百分率が10%のときの粒径D(10%粒径D10)を意味する。
h=2Tcosθ/ρgr ・・・(1)The height of the capillary rise [m] h is the surface tension [N / m] of the cultivation liquid R, the contact angle [°] of the cultivation liquid R is θ, and the density [kg / m 3 ] of the cultivation liquid R. When ρ, gravity [m / s 2 ] is g, and
h = 2T cos θ / ρgr (1)
1つの枠体5において、栽培液供給領域7の枠体5の底面からの高さが0cmの位置における栽培液Rの平均流速の下限としては、0.2L/hrが好ましく、0.3L/hrがより好ましい。上記栽培液Rの平均流速が上記下限に満たない場合、作物Qが必要な吸水速度に満たないため、水切れにより作物Qが枯れるおそれがある。なお、平均流速とは、枠体5の底面を通過して栽培液供給領域7に至る栽培液Rの通過量[L]を5つ以上の独立した枠体5で測定して得られる数値の平均値である。
In one
栽培液供給領域7における栽培液Rの平均流速が十分に大きい条件では、栽培液供給領域7に作物Qの吸水速度が平均流速以下となる地点が存在するため、作物Qは際限なく吸水する(このときの吸水量を最大吸水日量という)。この状態から後述する貯留槽9の液面の水位を少しずつ下げていくと、徐々に給水速度が低下して吸水に制限が掛かる(このときの吸水量を制限吸水日量という)。当該栽培装置1では作物Qの吸水日量は水消費日量から概算できるため、吸水量を任意の割合に制限できる。栽培液Rの平均流速が制限されても給水は継続するため、給水量を制限する場合と比べて培地部2は乾燥し難く、根部が傷むおそれは小さい。給水速度制限による培地部2の保水量の低下は、培地部2の重量の低下によっても計測できる。そのため、管理者は高価な水分センサーがなくとも水分を管理できる。
Under conditions where the average flow rate of the cultivation liquid R in the cultivation liquid supply region 7 is sufficiently large, the crop Q absorbs water indefinitely because there is a point in the cultivation liquid supply region 7 where the water absorption rate of the crop Q is equal to or less than the average flow rate ( The amount of water absorption at this time is called the maximum water absorption amount). When the water level of the liquid level in the
充填粒子6の充填高さの下限としては、1cmが好ましく、3cmがより好ましく、5cmがさらに好ましい。一方、充填粒子6の充填高さの上限としては、50cmが好ましく、30cmがより好ましく、15cmがさらに好ましい。充填粒子6の充填高さが上記下限に満たない場合、作物Qの根が栽培液供給領域7の毛管構造を破壊することにより、生育不良となるおそれがある。逆に、充填粒子6の充填高さが上記上限を超える場合、培地部2の質量が大きくなりすぎるおそれがある。
The lower limit of the filling height of the packed particles 6 is preferably 1 cm, more preferably 3 cm, and even more preferably 5 cm. On the other hand, the upper limit of the filling height of the packed particles 6 is preferably 50 cm, more preferably 30 cm, and even more preferably 15 cm. When the filling height of the filling particles 6 is less than the lower limit, the roots of the crop Q may break down the capillary structure of the cultivation liquid supply region 7, which may cause poor growth. On the contrary, when the filling height of the filling particles 6 exceeds the above upper limit, the mass of the
栽培液供給領域7の栽培液Rの保水量の下限としては、0.04Lが好ましく、0.05Lがより好ましく、0.10Lがさらに好ましい。一方、栽培液供給領域7の栽培液Rの保水量の上限としては、2Lが好ましく、1.5Lがより好ましく、0.6Lがさらに好ましい。栽培液供給領域7の栽培液Rの保水量が上記下限に満たない場合、当該栽培装置1の故障等で栽培液供給機構3による培地部2への給水が失われた場合に、作物Qが全滅するリスクが高くなる場合がある。逆に、栽培液Rの保水量が上記上限を超える場合、培地部2の質量が大きくなるおそれや、保水量の調節が困難となるおそれがある。なお、保水量とは、保水状態の培地部2の質量から乾燥状態の培地部2の質量を引いた値を体積換算したものをいう。
As a minimum of the amount of water retention of cultivation liquid R of cultivation liquid supply field 7, 0.04L is preferred, 0.05L is more preferred, and 0.10L is still more preferred. On the other hand, the upper limit of the water retention amount of the cultivation liquid R in the cultivation liquid supply region 7 is preferably 2L, more preferably 1.5L, and even more preferably 0.6L. When the water retention amount of the cultivation liquid R in the cultivation liquid supply region 7 is less than the lower limit, the crop Q is lost when the water supply to the
<栽培液供給機構>
栽培液供給機構3は、栽培液Rを貯留する栽培液槽8と、栽培液槽8から供給される栽培液Rを一次貯留する貯留槽9と、貯留槽9から培地部2に栽培液Rを流通する送液部10とを有する。<Culture solution supply mechanism>
The cultivating
(送液部)
送液部10はシート体である。送液部10は、培地部2及び貯留槽9間に、その一部が後述の貯留槽9内に浸漬されるように配設されており、貯留槽9の栽培液Rを毛管現象により揚水し、遮根透水シート16を介して培地部2の底部に供給する。栽培液供給機構3が送液部10を有することで、培地部2と貯留槽9とを隔離しても培地部2内に栽培液Rを容易かつ確実に供給することが可能となる。(Liquid feeding part)
The
送液部10は、毛管現象により栽培液Rを揚水し、培地部2の底部に供給できるものであれば特に制限されないが、例えば不織布、ロックウールシート、フェルトシート、ウレタンシート等が挙げられる。これらのうち、適度な毛管現象の発現及び適切な吸水率を発揮させる観点から、不織布が好ましい。
Although the
送液部10の透水率の下限としては、0.01%が好ましく、1%がより好ましい。一方、送液部10の透水率の上限としては、40%が好ましく、30%がより好ましい。送液部10の透水率が上記下限に満たない場合、培地部2の底部に供給される栽培液Rの量が不十分となるおそれがある。逆に、送液部10の透水率が上記上限を超える場合、送液部10ひいては当該栽培装置1のコストが高くなりすぎるおそれがある。ここで、「透水率」とは、平面状の送液部10の表面から水を散布した際に送液部10の裏面へ通過した水の比率をあらわす。
As a minimum of the water permeability of
送液部10の平均厚みの下限としては、0.5mmが好ましく、0.7mmがより好ましい。一方、送液部10の平均厚みの上限としては、2mmが好ましく、1.5mmがより好ましい。送液部10の平均厚みが上記下限に満たない場合、送液部10の強度が低下し破断するおそれがある。逆に、送液部10の平均厚みが上記上限を超える場合、送液部10のコストが高くなるおそれがある。
As a minimum of average thickness of
送液部10の揚水高さの下限としては、3cmが好ましく、10cmがより好ましく、20cmがさらに好ましい。一方、送液部10の揚水高さの上限としては、300cmが好ましく、200cmがより好ましく、40cmがさらに好ましい。送液部10の揚水高さが上記下限に満たない場合、培地部2の底部に供給される栽培液Rの量が不十分となり水切れが起こるおそれがある。逆に、送液部10の揚水高さが上記上限を超える場合、送液部10のコストが高くなるおそれがある。ここで、揚水高さとは、以下の手法で測定される。まず、送液部10を幅4cm、長さ120cmに切断したシートを平均厚み0.03mmのポリエチレンフィルムで被覆(熱圧着で袋状としたフィルムにシートを挿入して周りを被覆)したものを測定サンプルとし、鉛直に測定サンプルを吊り下げられるようにした架台にセットする。このとき、上部及び下部を5cm開放して液面に接しておくようにする。そして、24時間で液面から揚水した高さを5回測定した値の平均値を揚水高さとする。
As a minimum of the pumping height of the
(貯留槽)
貯留槽9は、培地部2へ供給する栽培液Rを一次貯留する槽であり、非透水性の材質で構成される。貯留槽9は培地部2と離間して配設される。具体的には図2に示すように、貯留槽9は、培地部2の下方かつ平面視で培地部2と重複しない領域に配設されている。このような領域に貯留槽9を配設することで、作物Qの根が貯留槽9に侵入することをより確実に防止できると共に、複数の培地部2で1つの貯留槽9を共有することができる。なお、貯留槽9は、上方が開放され栽培液Rの供給を容易にすると共に、底面及び側面には第二防水シート17bが敷設され栽培液Rの漏出を防止している。第一防水シート17aと第二防水シート17bとは一枚のシートから形成されてもよい。(Reservoir)
The
貯留槽9内には送液部10の一部が浸漬されており、栽培液Rはこの送液部10を介して培地部2の底部に供給される。栽培液Rは貯留槽9から培地部2へ一方向的に送液されるため、水耕栽培に見られる貯留水を介した病害の水平伝播を防止できる。
A part of the
貯留槽9の上部は、遮光材で遮光されていることが好ましい。この遮光材としては、例えば遮根透水シート16、第一防水シート17a等を使用できる。このように貯留槽9が遮光されることで、貯留槽9において藻が繁殖することを抑制することができる。加えて、当該栽培装置1においては、貯留槽9の保持する栽培液Rが作物Qの根に直接接触しない。これらの相乗効果で、貯留槽9は清潔な状態が保たれており、栽培液Rはフィルター処理せずとも雑菌の繁殖が抑制されている。
The upper part of the
<防水シート>
第一防水シート17aは、培地部2設置領域以外の領域の遮根透水シート16及び送液部10の上面側に積層されるシートであり、栽培液Rの蒸発、漏出した栽培液R等が貯留槽9に混入すること等を防止する。また、上述したように、第一防水シート17aは、遮光材としての機能も発揮することができる。<Waterproof sheet>
The 1st
第二防水シート17bは、遮根透水シート16と送液部10又は貯留槽9との下面側に積層されるシートであり、当該栽培装置1を例えば地表と隔離することで、漏出した栽培液Rが地下に浸透することを防止できる。
The 2nd
第一防水シート17a及び第二防水シート17bとしては、水と作物Qの根とを通さないものであれば特に限定されないが、例えばポリオレフィン系フィルム、フッ素樹脂系フィルム、生分解性プラスチックフィルム等を使用することができる。
The first
(栽培液槽)
栽培液槽8は、貯留槽9へ供給する栽培液Rを貯留する槽である。栽培液槽8に貯留される栽培液Rは、制御部13によってポンプ14が制御され、供給管15を介して貯留槽9へ供給される。(Cultivation tank)
The
栽培液槽8で貯留する栽培液Rは、肥料を含むことが好ましい。肥料は、貯留槽9において雑菌が繁殖することを抑制できる観点から、化学肥料を含むことが好ましい。なお、肥料は、栽培液Rだけでなく、培地部2内に直接与えてもよい。
The cultivation liquid R stored in the
<温度調節機構>
温度調節機構4は、サーモスタット11及びヒーター12を有する。サーモスタット11は、栽培液槽8に貯留される栽培液Rの温度を検出する。ヒーター12は、栽培液槽8内又は栽培液槽8の外側に配設され、栽培液槽8に貯留される栽培液Rを加熱する。<Temperature control mechanism>
The
栽培液槽8に貯留される栽培液Rの温度がサーモスタット11で設定される所定の下限温度未満になると、制御部13がヒーター12を制御し、栽培液Rの温度がサーモスタット11で設定される所定の上限温度に達するまで栽培液Rを加熱する。作物Qに適した地温は、例えば昼間と夜間とで異なる場合が多いので、制御部13は、例えば時間に応じてサーモスタット11の設定温度を切り替え、栽培液Rが供給される培地部2の温度が作物Qに適した地温となるよう制御する。
When the temperature of the cultivation liquid R stored in the
なお、栽培液Rの温度を低下させる場合には、制御部13がヒーター12を制御し、栽培液Rの加熱を停止させる。これにより、周囲の温度の影響により栽培液槽8内の栽培液Rの温度が低下する。また、例えば制御部13が低温の栽培液Rを栽培液槽8内に供給するよう制御し、栽培液槽8内の栽培液Rの温度を低下させてもよい。
In addition, when reducing the temperature of the cultivation liquid R, the control part 13 controls the
当該栽培装置1において、栽培液供給機構3は、栽培液槽8内の栽培液Rの温度と培地部2内の栽培液Rの温度との差が5℃以内になるよう構成されていることが好ましく、上記差が3℃以内になるように構成されていることがより好ましい。上記差が上記上限を超える場合、培地部2の温度を精度よく調節できなくなり、十分な品質の作物Qを栽培できないおそれがある。
In the cultivation apparatus 1, the cultivation
図2に、当該栽培装置1の栽培液槽8、貯留槽9及び培地部2の接続構成例を示す。図2の当該栽培装置では、1つの貯留槽91と任意の数(m個)の培地部21、22、…、2mとを送液部10で接続し、1つの貯留槽91から複数の培地部21、22、…、2mへ栽培液Rを送液する。また、1つの栽培液槽8から任意の数(n個)の貯留槽91、92、…、9nへ供給管15を介して栽培液Rを供給する。このような構成とすることにより、低い設置コストで多くの作物Qを栽培できると共に、各作物Qの地温を同時に制御できる。
In FIG. 2, the connection structural example of the
栽培液槽8は、複数の貯留槽91、92、…、9nへ供給する栽培液Rを貯留するので、栽培液槽8の容量は、各貯留槽91、92、…、9nの容量よりも大きくすることが好ましい。栽培液Rを保持する槽の容量が大きいほど、内部に保持される栽培液Rは外部の温度による影響を受け難い。従って、図2のように栽培液槽8が貯留槽9よりも大きい場合、図1のように栽培液槽8内の栽培液Rの温度を調節する構成とすることで、栽培液Rの加熱及び保温に要するエネルギーを低減でき、温度調節に要するランニングコストを低減できる。
Since the
例えば図2の構成において、1株ずつトマト苗を植えた120個の培地部が長さ24mの各貯留槽に略等間隔に配置される。つまり、培地部は1m当たり5個配置される。この場合、各貯留槽のうち、栽培液槽8から最も遠い貯留槽91までの距離は10m程度となる。このとき、各貯留槽に保持される容量の栽培液Rは、1時間以内に各培地部へ供給される。また、この時間内に栽培液槽8から各貯留槽へ供給される栽培液Rの合計量は20L程度である。ここで、栽培液槽8から各貯留槽へ流通する栽培液Rの流速は、送液部10で流通する栽培液Rの流速よりも速いので、各貯留槽への栽培液Rの流通時に外部の温度の影響を受け難く、栽培液槽8で温度調節された栽培液Rの温度は、各貯留槽への流通時に変化し難い。
For example, in the configuration of FIG. 2, 120 medium parts planted with tomato seedlings one by one are arranged at approximately equal intervals in each storage tank having a length of 24 m. That is, five medium parts are arranged per 1 m. In this case, among each storage tank, the distance from the
栽培液Rの供給経路を構成する部材は、保温性の部材で構成することが好ましい。具体的には、培地部2、栽培液槽8及び貯留槽9は、例えば断熱シートで包むことにより断熱する。また、送液部10は、例えば断熱シートで挟み、供給管15は、例えば断熱材を巻いて断熱する。これらの部材を断熱することにより、栽培液槽8から培地部2までの供給経路における栽培液Rの温度変化を抑制でき、培地部2の温度調節がし易くなると共に、栽培液Rの温度調節のためのランニングコストを低減できる。なお、上記断熱シート及び断熱材としては、発泡プラスチックが低コストで好ましい。
It is preferable that the member which comprises the supply path | route of the cultivation liquid R is comprised with a heat retention member. Specifically, the
また、栽培液槽8及び貯留槽9は、地中に埋めて配設することが好ましい。これらを地中に埋めることにより、栽培液Rの保温効果が高まり、栽培液Rの温度調節のためのエネルギーを低減できる。また、作物Qの栽培に適した地温は昼間と夜間とで異なり、夜間よりも昼間の地温を高くする方が作物Qの栽培に適している。一方、地中の温度は、自然な状態で夜間よりも昼間の方が高くなるよう変化する。このように、地中の温度の昼夜間の変化の傾向は作物Qの栽培に適した地温の昼夜間の相違の傾向と合っているので、地中の温度は昼夜間を通じて作物Qの栽培に適した地温に近づくように変化する。従って、栽培液槽8及び貯留槽9を地中に埋めて配設することにより、栽培液Rの温度調節幅を小さくでき、エネルギーコストを低減できるという効果も得られる。
Moreover, it is preferable that the
また、栽培液槽8及び貯留槽9を太陽光の当たる地上に設置する場合、栽培液槽8及び貯留槽9の外面を濃い色、例えば黒色に着色することが好ましい。外面を濃い色に着色することで、太陽光が当たる際に栽培液槽8及び貯留槽9内の栽培液Rの加温効果が得られる。
Moreover, when installing the
なお、図1の当該栽培装置1では、温度調節機構4を栽培液槽4に付設しているが、作物Qへ供給する栽培液Rの温度を調節できれば、温度調節機構4を栽培液槽4以外の部位に付設してもよい。例えば図1の栽培装置1において、送液部10に沿って温度調節機構を構成する電熱線などのヒーターを付設してもよい。この場合、栽培液槽4よりも培地部2に近い位置で栽培液の温度を調節するので、より精度よく培地部2内における栽培液Rの温度を調節することができる。また、例えば貯留槽9に温度調節機構を構成するヒーターを付設し、貯留槽内の栽培液Rの温度を調節する構成としてもよい。
In addition, in the said cultivation apparatus 1 of FIG. 1, although the
[栽培方法]
当該栽培方法は、図1の当該栽培液装置1を用いて行える。当該栽培方法は、作物Qを着生させた培地部2に栽培液Rを供給する栽培方法であって、上記培地部2が毛管現象により栽培液Rが供給される栽培液供給領域7を有し、上記培地部2に供給する栽培液Rの温度を調節する栽培方法である。[Cultivation method]
The said cultivation method can be performed using the said cultivation liquid apparatus 1 of FIG. The said cultivation method is a cultivation method which supplies the culture solution R to the
当該栽培方法は、より具体的には、栽培液供給機構3によって培地部2に栽培液を供給する工程(栽培液供給工程)と、温度調節機構4によって培地部2に供給する栽培液Rの温度を調節する工程(温度調節工程)とを備える。
More specifically, the cultivation method includes a step (cultivation solution supply step) of supplying the culture solution to the
<栽培液供給工程>
栽培液供給工程では、送液部10が貯留槽9で一次貯留される栽培液Rを培地部2の底部まで送液する。この栽培液Rは、枠体5内の充填粒子6の毛管現象により培地部2の栽培液供給領域7へ供給される。具体的には、貯留槽9から送液部10の毛管現象により栽培液Rを揚水し、遮根透水シート16を介して培地部2の底部へ供給する。そして、培地部2の底部へ送液された栽培液Rは、充填粒子6の毛管現象によって栽培液供給領域7を介して作物Qの根部へ供給される。<Cultivation liquid supply process>
In the cultivation liquid supply process, the
栽培液供給工程では、培地部2への栽培液Rの供給状態に従って作物Qに適した供給量の栽培液Rを栽培液槽8から貯留槽9に継ぎ足す。具体的には、例えば培地部2内の水分量を検出する水分センサー(図示せず)を付設し、制御部13がこの検出結果に基づいてポンプ14を作動させ、栽培液Rを貯留槽9へ継ぎ足し供給する。これにより、作物Qに連続的に栽培液Rを供給することができる。また、貯留槽9内の栽培液Rの水位を検出する機構を例えば貯留槽9内に備えてもよい。この場合、制御部13が貯留槽9内の水位の変化に基づいて貯留槽9に継ぎ足し供給する栽培液Rの供給量を求め、栽培液Rを貯留槽9へ供給する。
In the cultivation liquid supply step, the supply amount of the cultivation liquid R suitable for the crop Q is added from the
<温度調節工程>
温度調節工程では、貯留槽9へ継ぎ足し供給するための栽培液槽8内の栽培液Rの温度を調節する。具体的には、サーモスタット11により栽培液槽8に貯留される栽培液Rの温度を検出し、制御部13がサーモスタット11の温度検出動作に基づいてヒーター12を制御し、栽培液槽8内の栽培液Rの温度を調節する。このときの栽培液Rの調節設定温度は、培地部2の温度を作物Qに適した地温にさせるような温度に設定される。例えば、栽培液槽8内の栽培液Rの温度が作物Qに適した地温よりもt℃高いときに培地部2の温度を上記作物Qに適した地温にできる場合には、調節設定温度は作物Qに適した地温よりもt℃高い温度に設定される。<Temperature adjustment process>
In the temperature adjustment step, the temperature of the cultivation liquid R in the
<利点>
当該栽培装置は、温度調節機構により温度調節した栽培液を毛管現象により供給される領域から培地部へ供給する。培地部の地温は、外気温よりも栽培液の温度により密接に連動して変化するので、当該栽培装置は、このように栽培液の温度調節により培地部温度を比較的高精度に調節できる。<Advantages>
The said cultivation apparatus supplies the culture solution temperature-controlled with the temperature control mechanism from the area | region supplied by a capillary phenomenon to a culture medium part. Since the ground temperature of the medium part changes more closely in accordance with the temperature of the cultivation liquid than the outside air temperature, the cultivation apparatus can adjust the medium part temperature with relatively high accuracy by adjusting the temperature of the cultivation liquid in this way.
また、当該栽培装置は、空気よりも放熱及び拡散の小さい流体である栽培液を用いて熱を輸送するので、効率よく培地部の温度を調節できる。また、当該栽培装置は、従来のエアコン等で気温調節する場合に比べて、培地部の温度調節のための設備コスト及びランニングコストを低減できる。 Moreover, since the said cultivation apparatus transports heat using the cultivation liquid which is a fluid with little heat dissipation and spreading | diffusion than air, it can adjust the temperature of a culture medium part efficiently. Moreover, the said cultivation apparatus can reduce the installation cost and running cost for temperature control of a culture medium part compared with the case where temperature control is carried out with the conventional air conditioner etc.
また、当該栽培装置は、作物を着生させる培地部が、毛管現象により栽培液が供給される栽培液供給領域を有することで、栽培液の過剰な供給が避けられ、作物の根部に安定的に適度な水分ストレスをかけることができる。また、上記栽培液供給領域は、気相が液相に比べて大きく通気性に優れるので、当該栽培装置は、酸素供給構造がなくとも酸素不足による根腐れを効果的に抑制することができ、設備コスト及び運転コストを削減できる。 Further, the cultivation apparatus has a culture solution supply region in which the culture solution is supplied by capillarity, so that an excessive supply of the cultivation solution is avoided and stable to the root portion of the crop. Moderate moisture stress. In addition, since the cultivation liquid supply region has a large gas phase and excellent air permeability compared to the liquid phase, the cultivation apparatus can effectively suppress root rot due to lack of oxygen even without an oxygen supply structure. Equipment costs and operating costs can be reduced.
また、当該栽培装置は、栽培液供給領域で毛管現象が発現できる量の土壌等の粒子を枠体内に充填すればよく、従来の土壌栽培に比べて土壌の使用量を大幅に低減できるので、培地部を軽量化できる。これにより、当該栽培装置は、樹脂パイプ等の安価な材料で形成した足場の上に農地を設ける構成とすることができ、足場の調節により農地の高低差を容易に調整できる。 In addition, the cultivation device only needs to fill the frame with particles such as soil in an amount that can cause capillary action in the cultivation liquid supply region, and can significantly reduce the amount of soil used compared to conventional soil cultivation. The medium part can be reduced in weight. Thereby, the said cultivation apparatus can be set as the structure which provides farmland on the scaffold formed with cheap materials, such as a resin pipe, and can adjust the height difference of farmland easily by adjustment of a scaffold.
また、当該栽培装置は下方灌水であるため、上方灌水より節水である。これは培地部の上層の保水量が比較的低く蒸発が起こり難いためである。このように蒸発が起こり難いため、温室の湿度管理と灌水管理とが干渉し難い。当該栽培装置は貯留槽が非透水性であるためさらに節水であり、排水のない完全閉鎖的な栽培装置が構築可能である。また、蒸発による水分の流亡が極めて小さいため、栽培液の消費量をほぼ正確に計測でき、吸水量を通じた植物生育の定量化が可能となる。さらに、このように培地部からの蒸発量が小さく、培地部に保たれた水分に塩類が溶出するため、上方灌水や毛管水耕に比べ塩類集積が起こり難いというメリットがある。また、培地部をフラッシングすることも容易である。 Moreover, since the said cultivation apparatus is downward irrigation, it is water saving rather than upper irrigation. This is because the amount of water retained in the upper layer of the medium part is relatively low and evaporation is unlikely to occur. Since evaporation does not easily occur in this way, humidity management and irrigation management of the greenhouse are unlikely to interfere. The cultivation device is further water-saving because the storage tank is non-permeable, and a completely closed cultivation device without drainage can be constructed. Moreover, since the loss of water due to evaporation is extremely small, the consumption of the cultivation liquid can be measured almost accurately, and the plant growth through the water absorption can be quantified. Furthermore, since the amount of evaporation from the medium part is small and the salt is eluted in the water retained in the medium part, there is an advantage that salt accumulation is less likely to occur compared to upward irrigation or capillary hydroponics. Further, it is easy to flush the culture medium part.
また、当該栽培装置は、培地量を最小化することで、培地部に保持される栽培液の消費速度を高めることができ、貯留槽中の栽培液と培地部中の栽培液とがほぼ均質となる。これにより他の培地耕に比べて栽培液の変更の影響も即座に得ることができ、培地部中のpHの調製等が容易となる。 Moreover, the said cultivation apparatus can raise the consumption rate of the cultivation liquid hold | maintained at a culture-medium part by minimizing the amount of culture media, and the cultivation liquid in a storage tank and the cultivation liquid in a culture-medium part are substantially homogeneous. It becomes. Thereby, compared with other culture medium cultivation, the influence of the change of a culture solution can also be obtained immediately and adjustment of pH in a culture medium part etc. become easy.
〔第二実施形態〕
図3に示す当該栽培装置31は、作物Qを着生させる培地部32と、この培地部32に栽培液Rを供給する栽培液供給機構33と、培地部32に供給する栽培液Rの温度を調節する温度調節機構34とを主に備える。培地部32は、枠体35と、この枠体35内に充填される充填粒子36とを有し、この充填粒子36の毛管現象により栽培液Rが供給される栽培液供給領域37を有する。また、栽培液供給機構33は、栽培液Rを貯留する栽培液槽38と、この栽培液槽38から供給される栽培液Rを保持する貯留槽39とを有する。また、温度調節機構34は、サーモスタット41及びヒーター42を有し、これらは栽培液槽38に付設されている。また、当該栽培装置31は、貯留槽39内の栽培液Rの水位を検出する水位検出機構を備える。[Second Embodiment]
The
第一実施形態の栽培装置1は、貯留槽9と培地部2とが隔離されていたのに対し、当該栽培装置31は、貯留槽39と培地部32とを隔離せず、栽培液供給機構33が送液部を有していない点が第一実施形態の栽培装置1と異なる。また、当該栽培装置31は、水位検出機構を備える点が第一実施形態の栽培装置1と異なる。なお、当該栽培装置31は、送液部を有していないので、栽培装置1が備える遮根透水シート16、第一防水シート17a及び第二防水シート17bなどは備えない。以下、第一実施形態の栽培装置1と異なる点について説明する。
In the cultivation apparatus 1 of the first embodiment, the
<培地部>
培地部32は、枠体35と、この枠体35内に充填される充填粒子36と、この充填粒子36が充填される層に毛管現象により栽培液Rが供給される栽培液供給領域37とを有し、作物Qを着生させる部分である。<Medium part>
The
枠体35は、栽培液Rが通過し充填粒子36は通過しない複数の微小な貫通孔が底部に形成されており、貯留槽39の底に配設された複数の台40の上に載置されている。この枠体35は、底部が栽培液Rに浸漬しており、充填粒子36の浸漬部分は栽培液Rが侵入した栽培液浸潤層となり、充填粒子36の栽培液浸潤層の上方が全て栽培液供給領域37となる。当該栽培装置31は、栽培液浸潤層において酸素が不足しがちであるため、作物Qの根は栽培液浸潤層に伸長し難い。
The
なお、枠体35を構成する材料としては、特に限定されないが、第一実施形態の枠体5と同様のものを用いることができる。すなわち、通気性と透水性とを有する紙、シート状の樹脂等が挙げられる。シート状の樹脂は織布でも不織布でもよく、その中でも多孔質樹脂フィルムが好ましく、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂製フィルムを延伸した多孔質樹脂フィルムがより好ましい。
In addition, although it does not specifically limit as a material which comprises the
<栽培液供給機構>
栽培液供給機構33は、栽培液Rを貯留する栽培液槽38と、この栽培液槽38から供給される栽培液Rを保持する貯留槽39とを有する。<Culture solution supply mechanism>
The cultivation
貯留槽39は、底に複数の台40が配設され、これらの台40の上に培地部32が載置される。貯留槽39には、所定の水位の栽培液Rが保持され、枠体35の底部がこの栽培液Rに浸漬するように培地部32が貯留槽39内に載置される。なお、1つの貯留槽39内に複数の培地部32が載置されることが好ましい。1つの貯留槽39内に複数の培地部32を載置することで、これらの複数の培地部32に対する乾燥ストレスを同時かつ同等に調節できる。
The
<水位検出機構>
水位検出機構は、貯留槽39内に付設された水位計45で構成される。制御部43によって、水位計45で検出される水位に基づいて貯留槽39への栽培液Rの供給量が調節される。<Water level detection mechanism>
The water level detection mechanism includes a
水位計45は、貯留槽39内の栽培液Rの水位を検出し、その検出結果を制御部43へ通知する。
The
制御部43は、水位計45で検出された水位に基づいて貯留槽39へ補充すべき栽培液Rの供給量を求め、ポンプ44を作動させて栽培液Rを供給管46を介して貯留槽39へ供給する。例えば、貯留槽39内の水位が常に一定になるように制御部43が栽培液Rの供給量を制御することで、栽培液Rを自動供給でき、管理者の水やりの手間の省力化を図ることができる。
The
また、制御部43による貯留槽39への栽培液Rの供給量の制御により、乾燥ストレスをかけるように貯留槽39の水位を調節してもよい。貯留槽39内の栽培液Rの水位を上下させることで毛管上昇後の培地部32内の液面高さを調節できるので、貯留槽39への栽培液Rの供給量を制御することで、作物Qに対して適切な乾燥ストレスをかけることができる。
Moreover, you may adjust the water level of the
また、制御部43により、貯留槽39へ供給する栽培液Rに添加する塩分の量を調節してもよい。制御部43は、水位計45で検出された水位から貯留槽39内に保持される栽培液Rの量を検出できるので、この栽培液量から作物Qに適した浸透圧ストレスがかかるような塩分の添加量を求めることができる。これにより、作物Qの根部に対する栽培液Rの浸透圧を調節でき、作物Qに対して適切な浸透圧ストレスをかけることができる。
Moreover, you may adjust the quantity of the salt added to the cultivation liquid R supplied to the
<温度調節機構>
温度調節機構34は、サーモスタット41及びヒーター42を有する。サーモスタット41は、栽培液槽38に貯留される栽培液Rの温度を検出する。ヒーター42は、栽培液槽38内又は栽培液槽38の外側に配設され、栽培液槽38に貯留される栽培液Rを加熱する。<Temperature control mechanism>
The temperature adjustment mechanism 34 includes a thermostat 41 and a heater 42. The thermostat 41 detects the temperature of the cultivation liquid R stored in the
温度調節機構34は、第一実施形態の温度調節機構4と同様に、制御部43が、サーモスタット41で検出される温度に基づいてヒーター42を制御し、栽培液槽38に貯留される栽培液Rの温度を調節する。
As with the
<利点>
当該栽培装置は、栽培液供給機構として送液部を有していないので、簡易な構成とでき、設備コストをより低減できる。また、当該栽培装置は、水位検出機構を備えるので、貯留槽内の栽培液の水位を上下させることにより作物Qの根部にかかる乾燥ストレスを調節できる。<Advantages>
Since the said cultivation apparatus does not have a liquid feeding part as a cultivation liquid supply mechanism, it can be set as a simple structure and can reduce installation cost more. Moreover, since the said cultivation apparatus is equipped with a water level detection mechanism, the drought stress concerning the root part of the crop Q can be adjusted by raising / lowering the water level of the cultivation liquid in a storage tank.
〔第三実施形態〕
図4に示す当該栽培装置51は、作物Qを着生させる培地部52と、この培地部52に栽培液Rを供給する栽培液供給機構53と、培地部52に供給する栽培液Rの温度を調節する温度調節機構54と、栽培液Rを培地部52の上方から供給する栽培液補助供給機構66とを主に備える。培地部52は、凹状に形成された透水シート55と、この透水シート55の内部に充填される充填粒子56とを有し、この充填粒子56の毛管現象により栽培液Rが供給される栽培液供給領域を有する。また、栽培液供給機構53は、栽培液Rを貯留する栽培液槽58と、この栽培液槽58から供給される栽培液Rを一次貯留する貯留槽59と、この貯留槽59から培地部52に栽培液Rを流通する送液部60とを有する。また、温度調節機構54は、サーモスタット61及びヒーター62を有し、これらは栽培液槽58に付設されている。また、当該栽培装置51は、培地部52及び貯留槽59を設置する基台69と、これらの部材を覆う農業用ビニール70とを備える。以下、第一実施形態の栽培装置1と異なる点について説明する。[Third embodiment]
The
<培地部>
培地部52は、曲折により凹状に形成された透水シート55と、この透水シート55の内部に充填される充填粒子56と、この充填粒子56の毛管現象により栽培液Rが供給される栽培液供給領域とを有し、作物Qを着生させる部分である。<Medium part>
The
(透水シート)
透水シート55は、透水性及び防根性を有する帯状のシートである。この透水シート55の両側縁部が、後述する基台69が有する平行な一対の固定棒72に弛みを持たせて架け渡されると共に、曲折により凹状に形成されている。(Water-permeable sheet)
The water
透水シート55の素材としては、特に限定されないが、例えば紙、織布、不織布等が挙げられる。
Although it does not specifically limit as a raw material of the water-
透水シート55の平均厚さの下限としては、0.1mmが好ましく、0.2mmがより好ましい。一方、透水シート55の平均厚さの上限としては、5mmが好ましく、3mmがより好ましい。透水シート55の平均厚さが上記下限に満たないと、防根性が損なわれるおそれがある。逆に、透水シート55の平均厚さが上記上限を超えると、透水シート55のコストが高くなりすぎるおそれがある。
As a minimum of average thickness of water-
(充填粒子)
充填粒子56は、凹状に形成された透水シート55の内部に充填される。充填粒子56としては、充填により毛管現象を発現するものであればよく、第一実施形態で用いる充填粒子6と同種のものを用いることができる。(Filled particles)
The filling
<栽培液供給機構>
栽培液供給機構53は、栽培液Rを貯留する栽培液槽58と、栽培液槽58から供給される栽培液Rを一次貯留する貯留槽59と、貯留槽59から培地部52に栽培液Rを流通する送液部60とを有する。また、栽培液供給機構53は、第1ポンプ64及び給排水管65を有する。<Culture solution supply mechanism>
The cultivation
(栽培液槽)
栽培液槽58は、貯留槽59及び培地部52に栽培液Rを貯留する槽である。制御部63によって第1ポンプ64が制御されることにより、栽培液槽58に貯留される栽培液Rは給排水管65を介して貯留槽59へ供給される。また、制御部63によって第2ポンプ67が制御されることにより、栽培液槽58に貯留される栽培液Rは、供給管68を介して培地部52へ上方から供給される。なお、第1ポンプ64は双方向ポンプであり、後述するように栽培液補助供給機構66により培地部52の上方から栽培液Rを供給する際には、給排水管65を介して貯留槽59内の栽培液Rを栽培液槽58へ移送する。なお、給排水管65は、図4に示すように貯留槽59の下部に接続されるとよい。このように給排水管65を貯留槽59の下部に接続することにより、貯留槽59内の栽培液Rをより効率よく栽培液槽58へ移送することができる。(Cultivation tank)
The
(貯留槽)
貯留槽59は、樋状に形成されており、後述する基台69が有する支持棒71により支持される。貯留槽59は、培地部52から透水シート55を透過して流出する栽培液Rが内部に入る位置に配設される。すなわち、貯留槽59は、図4に示すように培地部52の鉛直下方に配設される。(Reservoir)
The
貯留槽59の形状は、透水シート55を透過して滴下する栽培液Rが入る開口を有していれば特に限定されないが、図4に示すように、帯状の開口を有する上部と、この上部の下方に位置し、上部より内部平均幅が小さい下部とを有する形状が好ましい。下部の内部平均幅が小さい形状とすることにより、作物Qの吸水量に対して貯留槽59の貯水量を小さくし易く、これにより古い栽培液Rが貯留槽59内に残留し難いので、新鮮な栽培液Rを作物Qに供給し易くなる。また、上部より下部の内部平均幅が小さい形状とすることにより、上記下部において貯水量の変化に対する水位の変化量が大きくなるので貯留槽59内の貯水量を精度よく検出でき、作物Qへの栽培液Rの供給量が調節し易くなる。ここで「内部平均幅」とは、横断面において左右方向に対向する側壁間の水平方向の距離の平均を意味する。
The shape of the
(送液部)
送液部60は、帯状のシート体である。送液部60は、上記透水シート55の外面に当接されると共に、一端側の縁部が貯留槽59の下部に浸漬されるように配設されており、貯留槽59に貯留される栽培液Rを毛管現象により揚水し、透水シート55を介して培地部52内に供給する。なお、送液部60は、図4に示すように、透水シート55と貯留槽59を支持する支持棒71に固定される一対の固定棒72との間に挟むことで、透水シート55に下方から当接される。(Liquid feeding part)
The
送液部60は、毛管現象により栽培液Rを揚水し、透水シート55を介して培地部52内に供給できるものであれば特に制限されないが、例えば不織布、ロックウールシート、フェルトシート、ウレタンシート等が挙げられる。これらのうち、適度な毛管現象の発現及び適切な吸水率を発揮させる観点から、不織布が好ましい。
The
送液部60の透水率の下限としては、0.01%が好ましく、1%がより好ましい。一方、送液部60の透水率の上限としては、40%が好ましく、30%がより好ましい。送液部60の透水率が上記下限に満たないと、培地部52の底部に供給される栽培液Rの量が不十分となるおそれがある。逆に、送液部60の透水率が上記上限を超えると、送液部60のコストが高くなりすぎるおそれがある。
As a minimum of the water permeability of
送液部60の平均厚さの下限としては、0.5mmが好ましく、0.7mmがより好ましい。一方、送液部60の平均厚さの上限としては、2mmが好ましく、1.5mmがより好ましい。送液部60の平均厚さが上記下限に満たないと、送液部60の強度が低下し破断するおそれがある。逆に、送液部60の平均厚さが上記上限を超えると、送液部60のコストが高くなるおそれがある。
As a minimum of average thickness of
送液部60の揚水高さの下限としては、3cmが好ましく、10cmがより好ましく、20cmがさらに好ましい。一方、送液部60の揚水高さの上限としては、300cmが好ましく、200cmがより好ましく、40cmがさらに好ましい。送液部60の揚水高さが上記下限に満たないと、培地部52の底部に供給される栽培液Rの量が不十分となり水切れが起こるおそれがある。逆に、送液部60の揚水高さが上記上限を超えると、送液部60のコストが高くなるおそれがある。ここで、揚水高さとは、以下の手法で測定される。まず、送液部60を幅4cm、長さ120cmに切断したシートを平均厚さ0.03mmのポリエチレンフィルムで被覆(熱圧着で袋状としたフィルムにシートを挿入して周りを被覆)したものを測定サンプルとし、鉛直に測定サンプルを吊り下げられるようにした架台にセットする。このとき、下部を5cm開放して液面に接しておくようにする。そして、24時間で液面から揚水した高さを5回測定した値の平均値を揚水高さとする。
As a minimum of the pumping height of the
送液部60が当接する透水シート55の底面と貯留槽59に貯留される栽培液Rの水面との距離の下限としては、60mmが好ましく、90mmがより好ましい。一方、上記距離の上限としては、160mmが好ましく、130mmがより好ましい。上記距離が上記下限に満たないと、水位の調節による送液部60の給水量の調節ができなくなり、適切な水分ストレスをかけられないおそれがある。逆に、上記距離が上記上限を超えると、十分な量の栽培液Rを培地部52に供給できないおそれがある。貯留槽59に貯留される栽培液Rの水位の変化幅を考慮して、透水シート55の底面と栽培液Rの水面との距離が上記範囲となるよう、透水シート55及び貯留槽59を設置する。
The lower limit of the distance between the bottom surface of the water-
なお、帯状の送液部60は、透水シート55の外面に当接されると共に、両端側の縁部が貯留槽59の下部に浸漬されるように配設されてもよい。送液部60の両端側の縁部を送液部60の下部に浸漬させることで、一端側の縁部のみを送液部60の下部に浸漬させる場合に比べて送液部60による揚水効率を向上できる。
The belt-shaped
<栽培液補助供給機構>
栽培液補助供給機構66は、第2ポンプ67及び供給管68を有する。栽培液補助供給機構66は、制御部63によって第2ポンプ67が制御され、栽培液槽58に貯留される栽培液Rを供給管68を介して培地部52の上方から供給する。<Culture solution auxiliary supply mechanism>
The cultivation liquid
栽培液補助供給機構66により上方から供給された栽培液Rが培地部52内を下方へ向かって流通することで、栽培液Rの温度により培地部52の温度が調節される。栽培液補助供給機構66により培地部52に供給された栽培液Rは、透水シート55を透過して培地部52外へ流出する。このようにして培地部52外へ流出した栽培液Rは、重力により送液部60を介して培地部52の鉛直下方に配設される貯留槽59内に入る。
The cultivation liquid R supplied from above by the cultivation liquid
栽培液補助供給機構66により栽培液Rを培地部52の上方から供給する際には、制御部63によって第2ポンプ67が制御され、給排水管65を介して貯留槽59内の栽培液Rを栽培液槽58へ移送する。これにより、栽培液補助供給機構66により培地部52の上方から供給された栽培液Rは、貯留槽59を介して栽培液槽58に循環する。
When the cultivation liquid R is supplied from above the
なお、ここでは第1ポンプ64として双方向ポンプを用いることとしたが、栽培液Rを栽培液槽58及び貯留槽59間で双方向に流通させる構成であれば、双方向ポンプを用いなくてもよい。例えば栽培液槽58及び貯留槽59間に一方向ポンプを2つ併設する構成としてもよく、一方向ポンプと三方弁などとの組合せにより栽培液Rの移送方向を切り替える構成としてもよい。
Here, a bi-directional pump is used as the
また、給排水管65及び供給管68は、第1ポンプ64及び第2ポンプ67による栽培液Rの移送停止後も流路が繋がりサイフォン現象による水の移動が起こる可能性があるため、この水の移動を防止するために、栽培液Rの移送停止後に流路を遮断する電磁弁を備えることが好ましい。また、給排水管65及び供給管68は、サイフォンブレーカー及び逆止弁を備えることにより、上記水の移動を防止してもよい。また、第1ポンプ64及び第2ポンプ67として、サイフォン現象による水の移動が構造上起こらないチューブポンプやベリスタポンプ(登録商標)を用いてもよい。第1ポンプ64及び第2ポンプ67としてチューブポンプやベリスタポンプを用いることで、電磁弁やサイフォンブレーカー及び逆止弁を設置する場合に比べて設備コストを安価にできる。
In addition, the water supply /
<基台>
基台69は、貯留槽59の長手方向に沿って左右両側に配設される枠壁と、これらの枠壁の間に上記長手方向と垂直な方向で水平に固定される複数の支持棒71とを有する。これらの複数の支持棒71は、上記枠壁の最上位置及び高さ方向中間位置に固定される。また、上記基台69は、枠壁の最上位置に固定された複数の支持棒71に架け渡すように、これらの支持棒71の上に上記長手方向と平行に固定される2本の固定棒72を有する。また、上記基台69は、枠壁の中間位置に固定された複数の支持棒71に架け渡すように、これらの支持棒71の上にも上記長手方向と平行に固定される2本の固定棒72を有する。<Base>
The
上記支持棒71及び固定棒72として、金属製や樹脂製のものを用いることができる。これらの中でも、強度及び耐久性が高い点において金属製のものが好ましく、さらに軽量である点において金属製のパイプが好ましい。また、金属製のパイプとして、入手が容易かつ安価な点において農業パイプが好ましい。
As the support rod 71 and the fixing
[栽培方法]
当該栽培方法は、図4の当該栽培液装置51を用いて行える。当該栽培方法は、作物Qを着生させた培地部52に栽培液Rを供給する栽培方法であって、上記培地部52が毛管現象により栽培液Rが供給される栽培液供給領域を有し、温度を調節した栽培液Rを培地部52の上方から供給する栽培方法である。[Cultivation method]
The said cultivation method can be performed using the said
当該栽培方法は、より具体的には、栽培液供給機構53によって培地部52に栽培液Rを供給する工程(栽培液供給工程)と、温度調節機構54によって培地部52に供給する栽培液Rの温度を栽培液槽58で調節する工程(温度調節工程)と、栽培液補助供給機構66によって栽培液槽58の栽培液Rを培地部52の上方から栽培液Rを補助的に供給する工程(栽培液補助供給工程)とを備える。
More specifically, the cultivation method includes a step of supplying the culture solution R to the
栽培液供給工程及び温度調節工程は、第一実施形態のこれらの工程と同様の処理を行うので説明を省略する。 Since the cultivation liquid supply process and the temperature adjustment process perform the same processes as those of the first embodiment, the description thereof is omitted.
<栽培液補助供給工程>
栽培液補助供給工程では、上記温度調節工程で温度が調節された栽培液槽58の栽培液Rを培地部52の上方から供給する。具体的には、例えば上記栽培液供給工程に加えてさらに培地部52の温度調節が必要な場合に制御部63が第2ポンプ67を作動させ、栽培液槽58の栽培液Rを供給管68内に流通させて供給管68出口より培地部52の上方へ供給する。<Cultivation liquid auxiliary supply process>
In the cultivation liquid auxiliary supply step, the cultivation liquid R in the
ここで、さらに培地部52の温度調節が必要な場合とは、例えば栽培液供給工程での栽培液Rの供給による温度調節作用だけでは、培地部52の温度を十分に調節できない場合又は培地部52の温度調節に長時間を要するような場合である。より具体的には、作物Qの吸水量が小さい栽培初期や夜間、気温が異常に高い又は低いため培地部52の温度調節するための温度差が大きい場合などである。
Here, the case where the temperature of the
また、制御部63は、第1ポンプ64を作動させ、培地部5から流出し貯留槽59内に入った栽培液Rを給排水管65内に流通させて、栽培液槽58へ循環させる。
In addition, the control unit 63 operates the
このように、栽培液補助供給工程により培地部52内での栽培液Rの流量が増加するので、培地部52の温度調節効果が促進される。
Thus, since the flow volume of the cultivation liquid R in the
<利点>
当該栽培装置は、栽培液槽の栽培液を培地部の上方から供給する栽培液補助供給機構を備えるので、培地部を流通する栽培液の流速を大きくできるため、培地部の温度調節作用を促進できる。これにより、当該栽培装置は、例えば栽培初期や夜間などの作物の吸水量が小さい場合でも、より確実に培地の温度を調節できる。従って、当該栽培装置により、苗の生育時期や昼夜を問わず培地部の地温の調節が可能となる。<Advantages>
Since the said cultivation apparatus is equipped with the cultivation liquid auxiliary supply mechanism which supplies the cultivation liquid of a cultivation liquid tank from the upper direction of a culture medium part, since the flow rate of the cultivation liquid which distribute | circulates a culture medium part can be enlarged, the temperature control effect | action of a culture medium part is accelerated | stimulated it can. Thereby, the said cultivation apparatus can adjust the temperature of a culture medium more reliably, for example, even when the amount of water absorption of the crop is small at the beginning of cultivation or at night. Therefore, the cultivation apparatus can adjust the ground temperature of the culture medium part regardless of the growth time of the seedling or day and night.
また、当該栽培装置は、培地部が透水シートを有するので、上方から供給された栽培液が速やかに外部に流出するため、培地部は栽培液が過剰な状態とならず、適度な水分ストレスが作物の根部にかかる状態を維持させることができる。従って、一般に地温調節の目的で大量の水を灌水すると根腐れや裂果など作物への悪影響が生じ易いが、当該栽培装置ではこのような悪影響を抑制できる。 Moreover, since the culture medium part has a water-permeable sheet, the culture solution supplied from above quickly flows out to the outside. The state concerning the root part of a crop can be maintained. Therefore, in general, irrigation with a large amount of water for the purpose of controlling the soil temperature tends to cause adverse effects on crops such as root rot and raspberries, but such adverse effects can be suppressed in the cultivation apparatus.
また、当該栽培装置は、培地部の上方から栽培液を供給するので、塩類を多く含む乾燥地や塩害地域の農業用水を作物栽培に用いた場合に、栽培液の水流による除塩(リーチング)効果により塩類集積を抑制することができる。 In addition, since the cultivation apparatus supplies the cultivation liquid from above the culture medium part, when agricultural water in dry land and salt damage areas containing a lot of salts is used for crop cultivation, salt removal (leaching) by the flow of the cultivation liquid Salt accumulation can be suppressed by the effect.
[その他の実施形態]
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。[Other Embodiments]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is not limited to the configuration of the embodiment described above, but is defined by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims. The
上記実施形態では、温度調節機構としてヒーターを用い栽培液を加熱する構成について説明したが、栽培液の温度を調節できるものであればよく、温度調節機構としてヒーター以外のものを用いてもよい。例えば温度調節機構として熱交換器を用いることにより、冷却により栽培液の温度を迅速に低下させるように調節することができる。ここで、従来の冷房による温度調節は、細霧冷房(ミスト冷却)が用いられ、湿度の変動を伴うため過湿による病害発生が起き易かった。これに対し、当該栽培装置は、湿度の変動を伴わずに培地部の温度を低下させることができるので、培地部の温度を低下させる際の過湿による病害発生が起き難い。このように栽培液の温度を低下させるように調節することで、培地部の温度を低下させることができ、作物に適した地温よりも高い地温を有する土地でもその作物を栽培することができる。 Although the said embodiment demonstrated the structure which heats cultivation liquid using a heater as a temperature control mechanism, what is necessary is just to be able to adjust the temperature of cultivation liquid, and things other than a heater may be used as a temperature control mechanism. For example, by using a heat exchanger as a temperature adjusting mechanism, it is possible to adjust so that the temperature of the cultivation liquid can be quickly lowered by cooling. Here, the conventional temperature control by cooling uses fine fog cooling (mist cooling), and is accompanied by fluctuations in humidity. On the other hand, since the said cultivation apparatus can reduce the temperature of a culture | cultivation part without the fluctuation | variation of humidity, the disease generation | occurrence | production by the excessive humidity at the time of reducing the temperature of a culture | cultivation part does not occur easily. Thus, by adjusting so that the temperature of a cultivation liquid may be lowered | hung, the temperature of a culture medium part can be lowered | hung and the crop can be cultivated also in the land which has a soil temperature higher than the soil temperature suitable for a crop.
上記実施形態では、温度調節機構が貯留槽内に貯留される栽培液の温度に基づいて栽培液の温度を調節する構成について説明したが、温度調節機構が貯留槽内の栽培液の温度以外の温度に基づいて栽培液の温度を調節する構成としてもよい。例えば培地部内の充填粒子の温度を検出する温度計を付設し、温度調節機構が培地部の温度に基づいて栽培液の温度を調節してもよい。このように、培地部の温度に基づいて栽培液の温度を調節することで、より精度よく作物に適した培地部の温度となるように栽培液の温度を調節できる。 In the said embodiment, although the temperature control mechanism demonstrated the structure which adjusts the temperature of the cultivation liquid based on the temperature of the cultivation liquid stored in a storage tank, a temperature adjustment mechanism is other than the temperature of the cultivation liquid in a storage tank. It is good also as a structure which adjusts the temperature of a cultivation liquid based on temperature. For example, a thermometer that detects the temperature of the filled particles in the medium part may be attached, and the temperature adjustment mechanism may adjust the temperature of the cultivation liquid based on the temperature of the medium part. Thus, by adjusting the temperature of the culture solution based on the temperature of the culture medium part, it is possible to adjust the temperature of the culture liquid so as to be more accurately the temperature of the culture medium part suitable for the crop.
また、上記第一実施形態において、貯留槽9内の栽培液Rの水位を検出する機構を貯留槽9内に付設し、検出される水位に基づいて作物Qに対する水分ストレスを調節するようにしてもよい。例えば第二実施形態の栽培装置と同様に、制御部が貯留槽9への栽培液Rの供給量を制御することにより貯留槽9内の栽培液Rの水位を上下させることで作物Qの根部にかかる乾燥ストレスを調節できる。また、制御部が、検出される水位から貯留槽9内に保持される栽培液Rの量を検出し、この栽培液量から作物Qに適した浸透圧ストレスがかかるような量の塩分を添加した栽培液を貯留槽9へ供給させることで、作物Qの根部にかかる浸透圧ストレスを調節できる。
Moreover, in said 1st embodiment, it attaches in the
また、上記第一実施形態では送液部10としてシート体を用いたが、貯留槽9内の栽培液を培地部2に供給できれば送液部10はシート体に限定されない。例えば、送液部10として貯留槽9と培地部2とに接続される板状や筒状の供給路を用いてもよい。また、送液部10として、上記充填粒子6として好適に用いられるものを含む構造体を用いてもよい。つまり、例えば土壌、パミスサンド等の微粒軽石、多孔性の火山岩の粉砕粒、粒状のロックウール、コーラルサンド、サンゴ、木炭等の板状や筒状等への成形や、筒状の枠内への充填等により栽培液の通過で崩れない形状の構造体とし、この構造体を介して貯留槽9と培地部2の底部とを接続してもよい。
Moreover, in said 1st embodiment, although the sheet | seat body was used as the
また、上記第一実施形態では、遮根透水シート16、第一防水シート17a及び第二防水シート17bを備える栽培装置1について説明したが、これらを備えない構成の栽培装置も本発明の意図する範囲内である。
Moreover, in said 1st embodiment, although the cultivation apparatus 1 provided with the root-permeable water
また、上記第三実施形態では、温度調節効果を促進するために培地部の上方から栽培液を供給することとしたが、他の方法により温度調節効果を促進させてもよい。例えば図4の栽培装置51の構成において、送液部60と同様の追加マットを一端が培地部52に挿入されるよう配置する。このように配置した追加マットの他端は、通常は貯留槽59の栽培液R内に垂らさずに、温度調節効果を促進する際に、貯留槽59の栽培液R内に垂らすとよい。このように追加マットの他端が貯留槽59の栽培液R内に垂らすことで、追加マットを介して貯留槽59から培地部52への栽培液Rの流入が生じ、培地部52内での栽培液Rの流量が増加するため、培地部52の温度調節効果が促進される。また、他端が貯留槽59の栽培液R内に入らず貯留槽59の水面上方に位置するよう上記追加マットを配置しておき、例えば3時間に1回以上、貯留槽59の栽培液Rの水位を上下させることにより、追加マットの他端が間欠的に栽培液R内に入るよう制御してもよい。これにより、貯留槽59の水位が上昇したとき、追加マットを介した貯留槽59から培地部52への栽培液Rの流入が生じ、培地部52の温度調節効果が促進される。
Moreover, in the said 3rd embodiment, in order to accelerate | stimulate a temperature control effect, it was decided to supply a culture solution from the upper direction of a culture medium part, However, You may promote a temperature control effect by another method. For example, in the configuration of the
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
第一実施形態の栽培装置1を用いて、温室内の気温、培地部2の温度及び貯留槽9内の栽培液Rの温度を測定し、培地部2の温度と温室内の気温及び貯留槽9内の栽培液Rの温度との関係を調査した。栽培装置1を用いてトマト苗を栽培し、収穫直前の5.5日間におけるこれらの温度の経時的変化を図5に示す。
Using the cultivation apparatus 1 of the first embodiment, the temperature in the greenhouse, the temperature of the
図5の結果より、培地部2の温度は、温室内の気温よりも栽培液Rの温度に密接に連動していることがわかった。従って、図1の栽培装置1で培地部2に供給する栽培液Rの温度を調節することで、従来のようなエアコン等による温室内の気温調節よりも、培地部温度を調節し易いといえる。
From the results of FIG. 5, it was found that the temperature of the
また、第一実施形態の栽培装置1を用いて、温室内の気温、培地部2の温度及び貯留槽9内の栽培液Rの温度を測定すると共に、このときの日照量及び作物Qによる吸水量を測定した。具体的には、栽培装置1を用いて、七段摘心のトマトについて6月初旬の9日間、上記温度、日照量及び吸水量を測定した。これらの温度と日照量との関係を図6に示す。また、栽培液Rの温度調節による培地部2の冷却効果と吸水量との関係を図7に示す。なお、図7の「冷却効果」は、培地部2の温度から温室内の気温を減じた温度差を示したものである。
Moreover, while using the cultivation apparatus 1 of 1st embodiment, while measuring the temperature of the greenhouse, the temperature of the
図6の結果より、昼間の日照により気温が急上昇しても、培地部2の温度は貯留槽9内の栽培液Rの温度程度に維持されており、培地部2の地温の上昇が抑制されていることがわかる。
From the result of FIG. 6, even if the temperature suddenly rises due to daylight, the temperature of the
図7より、作物Qによる吸水量は、1株あたり1日に1L程度であった。また、図7の結果より、最大で−8℃程度の冷却効果が得られること、及び冷却効果は作物Qの吸水量に依存していることがわかる。また、図6より、気温と栽培液Rとの温度差が大きいほど、冷却効果が大きいことがわかる。 From FIG. 7, the amount of water absorbed by the crop Q was about 1 L per day per strain. Moreover, it can be seen from the results of FIG. 7 that a cooling effect of about −8 ° C. is obtained at the maximum, and that the cooling effect depends on the water absorption amount of the crop Q. Moreover, it turns out that a cooling effect is so large that the temperature difference of temperature and the cultivation liquid R is large from FIG.
これらの結果より、栽培装置1を用いることで、培地部2に対して大きな温度調節効果が得られることが確認できた。なお、ここでは、培地部2を冷却する場合の温度調節について確認したが、培地部2を加温する場合も、栽培装置1により培地部2の温度調節効果を得ることができる。
From these results, it was confirmed that a large temperature control effect was obtained for the
本発明の栽培装置及び栽培方法により、低コストで比較的高精度で地温を制御できるので、高品質な作物を低コストで栽培することができる。 With the cultivation apparatus and cultivation method of the present invention, the ground temperature can be controlled with relatively high accuracy at low cost, so that high-quality crops can be cultivated at low cost.
1、31、51 栽培装置
2、21、22、2m、52 培地部
3、33、53 栽培液供給機構
4、34、54 温度調節機構
5、35 枠体
6、36、56 充填粒子
7、37 栽培液供給領域
8、38、58 栽培液槽
9、91、92、9n、59 貯留槽
10、60 送液部
11、41、61 サーモスタット
12、42、62 ヒーター
13、43、63 制御部
14、44 ポンプ
15、46、68 供給管
16 遮根透水シート
17a 第一防水シート
17b 第二防水シート
32 培地部
39 貯留槽
40 台
45 水位計
55 透水シート
64 第1ポンプ
65 給排水管
66 栽培液補助供給機構
67 第2ポンプ
69 基台
70 農業用ビニール
71 支持棒
72 固定棒
Q 作物
R 栽培液1, 31, 51
Claims (12)
この培地部に栽培液を供給する栽培液供給機構と
を備える栽培装置であって、
上記培地部が毛管現象により栽培液が供給される領域を有し、
上記培地部に供給する栽培液の温度を調節する温度調節機構をさらに備える栽培装置。A medium section for growing crops;
A cultivation apparatus provided with a cultivation liquid supply mechanism for supplying a cultivation liquid to the medium part,
The medium part has a region where the culture solution is supplied by capillary action,
The cultivation apparatus further provided with the temperature control mechanism which adjusts the temperature of the cultivation liquid supplied to the said culture medium part.
上記温度調節機構が上記栽培液槽又は送液部に付設されている請求項1に記載の栽培装置。The cultivation liquid supply mechanism has a cultivation liquid tank that stores the cultivation liquid, a storage tank that primarily stores the cultivation liquid supplied from the cultivation liquid tank, and a liquid feeding unit that distributes the cultivation liquid from the storage tank to the medium part. And
The cultivation apparatus according to claim 1, wherein the temperature adjustment mechanism is attached to the cultivation liquid tank or the liquid feeding unit.
上記温度調節機構が上記栽培液槽に付設され、
上記栽培液補助供給機構により培地部に供給された栽培液を上記貯留槽を介して栽培液槽に循環する請求項2に記載の栽培装置。A culture solution auxiliary supply mechanism for supplying the culture solution in the culture solution tank from above the medium part;
The temperature control mechanism is attached to the cultivation liquid tank,
The cultivation apparatus of Claim 2 which circulates the cultivation liquid supplied to the culture medium part by the said cultivation liquid auxiliary | assistant supply mechanism to the cultivation liquid tank through the said storage tank.
上記温度調節機構が上記栽培液槽に付設されている請求項1に記載の栽培装置。The cultivation liquid supply mechanism has a cultivation tank for storing the cultivation liquid and a storage tank for holding the cultivation liquid supplied from the cultivation liquid tank,
The cultivation apparatus according to claim 1, wherein the temperature adjusting mechanism is attached to the cultivation liquid tank.
上記培地部が毛管現象により栽培液が供給される領域を有し、
上記培地部に供給する栽培液の温度を調節する栽培方法。A cultivation method for supplying a culture solution to a medium part on which a crop is grown,
The medium part has a region where the culture solution is supplied by capillary action,
The cultivation method which adjusts the temperature of the cultivation liquid supplied to the said culture medium part.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014256313 | 2014-12-18 | ||
JP2014256313 | 2014-12-18 | ||
PCT/JP2015/076997 WO2016098414A1 (en) | 2014-12-18 | 2015-09-24 | Cultivation device and cultivation method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2016098414A1 true JPWO2016098414A1 (en) | 2017-09-28 |
Family
ID=56126316
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016564710A Pending JPWO2016098414A1 (en) | 2014-12-18 | 2015-09-24 | Cultivation apparatus and cultivation method |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPWO2016098414A1 (en) |
CN (1) | CN107105621A (en) |
WO (1) | WO2016098414A1 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018121527A (en) * | 2017-01-23 | 2018-08-09 | ユニテック株式会社 | Hydroponic device for fruits and vegetables |
JP7083465B2 (en) * | 2017-08-14 | 2022-06-13 | ヤンマーグリーンシステム株式会社 | Cultivation equipment and cultivation method |
CN110419364A (en) * | 2019-08-02 | 2019-11-08 | 襄阳金美科林农业开发有限公司 | A kind of strawberry cultivating ground temperature controlling system |
CN111011200A (en) * | 2019-12-11 | 2020-04-17 | 上海孙桥溢佳农业技术股份有限公司 | Bag cultivation device and nutrient solution recycling system |
JP7345017B1 (en) | 2022-06-10 | 2023-09-14 | 博 桜井 | How to water plant products |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5315036Y2 (en) * | 1972-04-06 | 1978-04-20 | ||
DE3733440A1 (en) * | 1987-10-02 | 1989-04-13 | Sick Optik Elektronik Erwin | METHOD AND DEVICE FOR SUPPLEMENTING THE NUTRITIONAL SOLUTION OF HYDROCULTURES |
JPH0430731A (en) * | 1990-05-25 | 1992-02-03 | Japan Tobacco Inc | Device for nutritive solution culture |
JPH0532A (en) * | 1991-06-24 | 1993-01-08 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Equipment for water culture |
JPH053732A (en) * | 1991-06-28 | 1993-01-14 | Kubota Corp | Capillary apparatus for water culture |
JPH05123068A (en) * | 1991-11-06 | 1993-05-21 | Kubota Corp | Capillary hydroponic culture apparatus |
JPH05308864A (en) * | 1992-03-10 | 1993-11-22 | Arefu:Kk | Capillary water culture plant |
JP2546784B2 (en) * | 1993-12-28 | 1996-10-23 | 前田製管株式会社 | Hydroponics method and apparatus |
CN1098629C (en) * | 1997-02-28 | 2003-01-15 | 韩玉娥 | Method for cultivation of crops |
JPH10243746A (en) * | 1997-03-03 | 1998-09-14 | Natl Fedelation Of Agricult Coop Assoc | Production of paddy rice seedling |
JP2001061360A (en) * | 1999-08-30 | 2001-03-13 | M Shiki Suiko Kenkyusho:Kk | Hydroponic arrangement |
CN102771366A (en) * | 2011-05-11 | 2012-11-14 | 太仓市祥和蔬菜专业合作社 | Novel soilless culture device with water level controller |
-
2015
- 2015-09-24 JP JP2016564710A patent/JPWO2016098414A1/en active Pending
- 2015-09-24 WO PCT/JP2015/076997 patent/WO2016098414A1/en active Application Filing
- 2015-09-24 CN CN201580068837.2A patent/CN107105621A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107105621A (en) | 2017-08-29 |
WO2016098414A1 (en) | 2016-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2016098414A1 (en) | Cultivation device and cultivation method | |
JP5133661B2 (en) | Wall planting planting equipment | |
EP2955996B1 (en) | Cultivation floor system and method of use | |
JP4629713B2 (en) | Outdoor greening device and outdoor greening system | |
JP5407056B2 (en) | Plant cultivation equipment | |
US20120111972A1 (en) | Hydro-thermo irrigation mat | |
JP2008253165A (en) | Cultivation container and cultivation device using the same | |
JP6576632B2 (en) | Cultivation apparatus and cultivation method | |
JP2004041182A (en) | Vegetable cultivation apparatus and method for vegetable cultivation | |
JP2010099062A (en) | Subsurface environment controller and subsurface environment control method for plant planted in vessel | |
WO2020010528A1 (en) | Plant growth moisture controller and plant growing system using the controller | |
JP6680514B2 (en) | Cultivation device and cultivation method | |
JP5127589B2 (en) | Stock cooling device and plant cultivation device | |
JP2979209B2 (en) | Hydroponic cultivation method and its structure | |
JP2017221150A (en) | Plant cultivation device and irrigation control method | |
CN105960163A (en) | Method and system for surface and subsurface water retention | |
KR101501093B1 (en) | A Water and Air Supplying Pipe | |
JP2012075356A (en) | Cultivation system | |
JP5020892B2 (en) | Plant cultivation device and fruit cooling sheet | |
JP7000552B2 (en) | Cultivation system and cultivation method | |
JP2004097062A (en) | Medium cover film | |
JP2016171781A (en) | Water tank for capillary hydroponic cultivation, and capillary hydroponic cultivation device | |
JP6667842B1 (en) | Hydroponic cultivation equipment | |
JP6854414B2 (en) | Evaporation potential measuring device | |
JP2886529B1 (en) | Cultivation equipment for solution cultivation of plants |