KR20150139903A - 식물 재배 시스템과 그것을 이용한 재배 방법 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은, 식물이 생육에 필요로 하는 요소의 공급에 의해 식물의 생육을 촉진시키는 재배 환경을 제공하는 식물 재배용 소재에 효율적으로 식물이 생육에 필요로 하는 요소를 공급하는 식물 재배 시스템과 그것을 이용한 재배 방법 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다. 본 발명에 의해서, 식물이 생육에 필요로 하는 요소의 공급에 의해 식물의 생육을 촉진시키는 재배 환경을 제공하는 식물 재배용 소재와, 물이나 양액, 농약 등의 액체를 장입한 용기와의, 혹은 물이나 양액, 농약 등의 액체를 장입한 급액 탱크와 튜브와의 조합에 의한 식물 재배 시스템이 제공된다.
Description
본 발명은 식물 재배 시스템과 그것을 이용한 재배 방법 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
식물을 재배하는 시스템은, 지금까지 많이 보고되어 있다. 예를 들면, 자동으로 물이나 양액(養液)을 공급할 수 있는 휴간관수(畦間灌水)나 스프링클러, 물이나 양액의 공급량 저감을 가능하게 한 점적관수(点滴灌水) 시스템(특허문헌 1)이나 Developmental Technologies사제의 Eco-Ag(특허문헌 2), 식물 공장 등에서 이용되고 있는 수경 재배 시스템(특허문헌 3)이나 미스트 재배 시스템(특허문헌 4)이 있다.
그러나, 휴간관수나 스프링클러는, 필요 이상으로 다량의 물이나 양액을 환경으로 방출하기 때문에, 수자원의 낭비로 이어짐과 동시에 토양오염에 의해 환경 부하가 증대된다. 또한, 점적관수 시스템이나 Eco-Ag는, 물이나 양액의 공급량을 컨트롤할 수 있기 때문에, 휴간관수나 스프링클러에 비해 물이나 양액의 사용량을 경감할 수 있지만, 아직 불충분하고, 게다가 토양을 통하여 물이나 양액을 공급하기 때문에, 토양오염 등의 환경 부하가 높아질 위험성도 있다.
한편, 식물 공장 등에서 이용되고 있는 수경 재배 시스템은, 물이나 양액을 순환시켜 재이용함으로써, 물이나 양액의 효율적 이용이 실현되고 있지만, 식물의 생육에 필요한 공기의 공급이 불충분하거나, 또한, 미스트 재배 시스템에 관하여는, 여전히, 물이나 양액의 공급이 불충분하여, 식물의 생육에 적합한 재배 환경을 제공하기에는 이르지 않았다.
상기 문제를 해결하기 위해, 세라믹을 이용한 식물 재배 시스템(특허문헌 5, 6)이 발견되었지만, 식물의 생육에 필요한 물이나 양액의 공급 능력이 아직 불충분한 경우가 있고, 식물의 생육에 필요한 요소(要素)를 필요 시에 필요량 공급할 수 있는 재배 환경을 제공하기에는 이르지 않았다.
본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 식물의 생육 촉진을 목적으로 하고, 식물이 생육에 필요로 하는 요소, 즉 식물 생육 요소를 필요 시에 필요량 흡수할 수 있는 식물 재배 환경을 제공하는 식물 재배용 소재(素材)와, 식물의 종자 및/또는 종묘를 일체화한 종자 종묘 일체형 식물 재배용 소재에 효율적으로 본 요소를 공급하는 식물 재배 시스템과 그것을 이용한 재배 방법 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명자 등은 상기 과제에 관하여 예의(銳意) 검토한 결과, 보액성(保液性)과 액이행성(液移行性)을 가지며, 식물에 적합한 호흡 환경의 제공이 가능한 구조를 가지는 식물 재배용 소재에 효율적으로 식물 생육 요소를 공급할 수 있는 식물 재배 시스템을 식물 재배에 이용함으로써, 식물이, 식물의 생육 과정 중에서 본 요소를 필요 시에 필요량 흡수하여, 식물의 생육을 촉진할 수 있는 것을 발견하였다.
상기 과제를 해결하는 본 발명은 이하에 기재된 것이다.
(1) 식물이 생육에 필요로 하는 요소를 필요 시에 필요량 흡수하여, 식물의 생육을 촉진시키는 재배 환경을 제공하는 식물 재배용 소재와, 식물의 종자 및/또는 종묘를 일체화한 종자 종묘 일체형 식물 재배용 소재에 효율적으로 본 요소를 공급하는 식물 재배 시스템.
(2) 보액성과 액이행성을 가지며, 식물이 생육에 필요로 하는 요소를 필요 시에 필요량 흡수하여, 식물의 생육을 촉진시키는 재배 환경을 제공하는 식물 재배용 소재와, 식물 및/또는 종자나 종묘를 일체화한 종자 종묘 일체형 식물 재배용 소재에 효율적으로 본 요소를 공급하는 식물 재배 시스템.
(3) 물, 양액 및 농약 중 적어도 1종을 포함하는 액체를 유지하고, 본 액체를 원활히 이행시키기 위한 빈 구멍(空孔)을 가지며, 식물이 생육에 필요로 하는 요소를 필요 시에 필요량 흡수하여, 식물의 생육을 촉진시키는 재배 환경을 제공하는 식물 재배용 소재와, 식물의 종자 및/또는 종묘를 일체화한 종자 종묘 일체형 식물 재배용 소재에 효율적으로 본 요소를 공급하는 식물 재배 시스템.
(4) 물, 양액 및 농약 중 적어도 1종을 포함하는 액체를 유지하고, 본 액체를 원활히 이행시키기 위한 빈 구멍을 가지며, 뿌리가 나는 방법을 컨트롤 가능한 층상(層狀) 구조를 취하고, 식물이 생육에 필요로 하는 요소를 필요 시에 필요량 흡수하여, 식물의 생육을 촉진시키는 재배 환경을 제공하는 식물 재배용 소재와, 식물의 종자 및/또는 종묘를 일체화한 종자 종묘 일체형 식물 재배용 소재에 효율적으로 본 요소를 공급하는 식물 재배 시스템.
(5) 물, 양액 및 농약 중 적어도 1종을 포함하는 액체를 유지하고, 본 액체를 원활히 이행시키기 위한 빈 구멍을 가지며, 뿌리가 윤택한 공기를 흡수할 수 있도록 뿌리가 나는 방법을 컨트롤 가능한 층상 구조를 취하고, 식물이 생육에 필요로 하는 요소를 필요 시에 필요량 흡수하여, 식물의 생육을 촉진시키는 재배 환경을 제공하는 식물 재배용 소재와, 식물의 종자 및/또는 종묘를 일체화한 종자 종묘 일체형 식물 재배용 소재에 효율적으로 본 요소를 공급하는 식물 재배 시스템.
(6) (1)∼(5) 중 어느 1항에 기재된 식물 재배 시스템을 이용한 식물 재배 방법.
(7) (1)∼(5) 중 어느 1항에 기재된 식물 재배 시스템의 제조 방법.
(8) 식물이 생육에 필요로 하는 요소를 필요 시에 필요량 흡수하여, 식물의 생육을 촉진시키는 재배 환경을 제공하는 식물 재배용 소재와 본 소재에 효율적으로 본 요소를 공급하는 자재(資材) 및/또는 장치 및/또는 설비를 가지는 식물 생육 요소 공급 시스템.
(9) 보액성과 액이행성을 가지며, 식물이 생육에 필요로 하는 요소를 필요 시에 필요량 흡수하여, 식물의 생육을 촉진시키는 재배 환경을 제공하는 식물 재배용 소재와 본 소재에 효율적으로 본 요소를 공급하는 자재 및/또는 장치 및/또는 설비로 이루어지는 식물 생육 요소 공급 시스템.
(10) 물, 양액 및 농약 중 적어도 1종을 포함하는 액체를 유지하고, 본 액체를 원활히 이행시키기 위한 빈 구멍을 가지며, 식물이 생육에 필요로 하는 요소의 공급에 의해, 식물의 생육을 촉진시키는 재배 환경을 제공하는 식물 재배용 소재와 본 소재에 효율적으로 본 요소를 공급하는 자재 및/또는 장치 및/또는 설비로 이루어지는 식물 생육 요소 공급 시스템.
(11) 물, 양액 및 농약 중 적어도 1종을 포함하는 액체를 유지하고, 본 액체를 원활히 이행시키기 위한 빈 구멍을 가지며, 뿌리가 나는 방법을 컨트롤 가능한 층상 구조를 취하고, 식물이 생육에 필요로 하는 요소를 필요 시에 필요량 흡수하여, 식물의 생육을 촉진시키는 재배 환경을 제공하는 식물 재배용 소재와 본 소재에 효율적으로 본 요소를 공급하는 자재 및/또는 장치 및/또는 설비로 이루어지는 식물 생육 요소 공급 시스템.
(12) 물, 양액 및 농약 중 적어도 1종을 포함하는 액체를 유지하고, 본 액체를 원활히 이행시키기 위한 빈 구멍을 가지며, 뿌리가 윤택한 공기를 흡수할 수 있도록 뿌리가 나는 방법을 컨트롤 가능한 층상 구조를 취하고, 식물이 생육에 필요로 하는 요소를 필요 시에 필요량 흡수하여, 식물의 생육을 촉진시키는 재배 환경을 제공하는 식물 재배용 소재와 본 소재에 효율적으로 본 요소를 공급하는 자재 및/또는 장치 및/또는 설비로 이루어지는 식물 생육 요소 공급 시스템.
(13) (8)∼(12) 중 어느 1항에 기재된 식물 생육 요소 공급 시스템을 이용한 식물 재배 방법.
(14) (8)∼(12) 중 어느 1항에 기재된 식물 생육 요소 공급 시스템을 이용한 본 요소 공급 방법.
(15) (8)∼(12) 중 어느 1항에 기재된 식물 생육 요소 공급 시스템의 제조 방법.
본 발명의 식물 재배 시스템과 그것을 이용한 재배 방법 및 그 제조 방법을 이용함으로써, 식물은 생육에 필요한 요소를 필요 시에 필요량을 흡수하는 것이 가능하게 되기 때문에, 식물의 생육이 촉진되어, 식물의 증수(增收) 및 품질 향상을 실현할 수 있다. 또한, 식물의 생육에 필요한 요소의 공급량을 필요 최소한으로 억제할 수 있다.
[도 1] 본 발명에 관련되는 식물 재배용 소재와 용기의 조합에 의한 식물 재배 시스템의 모식도이다.
[도 2] 본 발명에 관련되는 원주상(圓柱狀)으로 가공한 식물 재배용 소재와 튜브의 조합에 의한 식물 재배 시스템의 모식도이다. 도 2(a)는 튜브가 삽입된 상태의 원주상으로 가공한 식물 재배용 소재를 그 장축 방향에 대하여 직교하는 면에서의 단면도로서 나타낸 정면도이고, 도 2(b)는 측면도이며, 도 2(c)는 본 요소의 공급구를 나타내는 측면도이고, 도 2(d)는 설치용 부재를 착탈 자유자재로 한 구조를 나타내는 측면도이며, 도 2(e)는 설치용 부재를 떼어낸 상태를 나타내는 측면도이다.
[도 3] 본 발명에 관련되는 원주상으로 가공한 식물 재배용 소재와 튜브 및 급액 탱크의 조합에 의한 식물 재배 시스템의 모식도이다. 도 3(a)은 튜브가 삽입된 상태의 원주상으로 가공한 식물 재배용 소재를 그 장축 방향에 대하여 직교하는 면에서의 단면도로서 나타낸 정면도이며, 도 3(b)은 측면도이다.
[도 4] 본 발명에 관련되는 시트상(狀)의 식물 재배용 소재와 튜브 및 급액 탱크와의 조합에 의한 식물 재배 시스템의 모식도이다. 도 4(a)는 튜브를 겹친 2매의 시트상의 식물 재배용 소재 사이에 삽입한 상태를 그 시트면에 직교하는 면에서의 단면도로서 나타낸 정면도이며, 도 4(b)는 측면도이다.
[도 5] 본 발명에 관련되는 삼각주상(三角柱狀)으로 가공한 식물 재배용 소재와 튜브 및 급액 탱크의 조합에 의한 식물 재배 시스템의 모식도이다. 도 5(a)는 튜브를 삽입한 삼각주상으로 가공한 식물 재배용 소재를 그 장축 방향에 대하여 직교하는 면에서의 단면도로서 나타낸 정면도이며, 도 5(b)는 측면도이다.
[도 6] 본 발명에 관련되는 직육면체상으로 가공한 식물 재배용 소재와 튜브 및 급액 탱크의 조합에 의한 식물 재배 시스템의 모식도이다. 도 6(a)은 튜브를 삽입한 직육면체상으로 가공한 식물 재배용 소재를 그 장축 방향에 대하여 직교하는 면에서의 단면도로서 나타낸 정면도이며, 도 5(b)는 측면도이다.
[도 7] 본 발명에 관련되는 수도의 수도꼭지에 직결(直結) 가능한 식물 재배용 소재와 튜브의 조합에 의한 식물 재배 시스템의 모식도이다.
[도 8] 본 발명에 관련되는 우물물 및/또는 지하수 펌핑구(汲出口)에 직결 가능한 식물 재배용 소재와 튜브의 조합에 의한 식물 재배 시스템의 모식도이다.
[도 9] 본 발명에 관련되는 급액 탱크에 장입된 물이나 양액, 농약 등의 액체와 수도물을 병용하는 식물 재배용 소재와 튜브의 조합에 의한 식물 재배 시스템의 모식도이다.
[도 10] 본 발명에 관련되는 급액 탱크에 장입된 물이나 양액, 농약 등의 액체와 우물물 및/또는 지하수를 병용하는 식물 재배용 소재와 튜브의 조합에 의한 식물 재배 시스템의 모식도이다.
[도 2] 본 발명에 관련되는 원주상(圓柱狀)으로 가공한 식물 재배용 소재와 튜브의 조합에 의한 식물 재배 시스템의 모식도이다. 도 2(a)는 튜브가 삽입된 상태의 원주상으로 가공한 식물 재배용 소재를 그 장축 방향에 대하여 직교하는 면에서의 단면도로서 나타낸 정면도이고, 도 2(b)는 측면도이며, 도 2(c)는 본 요소의 공급구를 나타내는 측면도이고, 도 2(d)는 설치용 부재를 착탈 자유자재로 한 구조를 나타내는 측면도이며, 도 2(e)는 설치용 부재를 떼어낸 상태를 나타내는 측면도이다.
[도 3] 본 발명에 관련되는 원주상으로 가공한 식물 재배용 소재와 튜브 및 급액 탱크의 조합에 의한 식물 재배 시스템의 모식도이다. 도 3(a)은 튜브가 삽입된 상태의 원주상으로 가공한 식물 재배용 소재를 그 장축 방향에 대하여 직교하는 면에서의 단면도로서 나타낸 정면도이며, 도 3(b)은 측면도이다.
[도 4] 본 발명에 관련되는 시트상(狀)의 식물 재배용 소재와 튜브 및 급액 탱크와의 조합에 의한 식물 재배 시스템의 모식도이다. 도 4(a)는 튜브를 겹친 2매의 시트상의 식물 재배용 소재 사이에 삽입한 상태를 그 시트면에 직교하는 면에서의 단면도로서 나타낸 정면도이며, 도 4(b)는 측면도이다.
[도 5] 본 발명에 관련되는 삼각주상(三角柱狀)으로 가공한 식물 재배용 소재와 튜브 및 급액 탱크의 조합에 의한 식물 재배 시스템의 모식도이다. 도 5(a)는 튜브를 삽입한 삼각주상으로 가공한 식물 재배용 소재를 그 장축 방향에 대하여 직교하는 면에서의 단면도로서 나타낸 정면도이며, 도 5(b)는 측면도이다.
[도 6] 본 발명에 관련되는 직육면체상으로 가공한 식물 재배용 소재와 튜브 및 급액 탱크의 조합에 의한 식물 재배 시스템의 모식도이다. 도 6(a)은 튜브를 삽입한 직육면체상으로 가공한 식물 재배용 소재를 그 장축 방향에 대하여 직교하는 면에서의 단면도로서 나타낸 정면도이며, 도 5(b)는 측면도이다.
[도 7] 본 발명에 관련되는 수도의 수도꼭지에 직결(直結) 가능한 식물 재배용 소재와 튜브의 조합에 의한 식물 재배 시스템의 모식도이다.
[도 8] 본 발명에 관련되는 우물물 및/또는 지하수 펌핑구(汲出口)에 직결 가능한 식물 재배용 소재와 튜브의 조합에 의한 식물 재배 시스템의 모식도이다.
[도 9] 본 발명에 관련되는 급액 탱크에 장입된 물이나 양액, 농약 등의 액체와 수도물을 병용하는 식물 재배용 소재와 튜브의 조합에 의한 식물 재배 시스템의 모식도이다.
[도 10] 본 발명에 관련되는 급액 탱크에 장입된 물이나 양액, 농약 등의 액체와 우물물 및/또는 지하수를 병용하는 식물 재배용 소재와 튜브의 조합에 의한 식물 재배 시스템의 모식도이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은, 식물의 생육을 촉진시키기 위해, 식물의 생육에 필요한 요소를 필요 시에 필요량 공급할 수 있도록 보액성 및 액이행성을 가지며, 식물에 적합한 호흡 환경의 제공이 가능한 구조를 가지는 식물 재배용 소재에 효율적으로 본 요소를 공급하는 본 식물 재배 시스템과 그것을 이용한 재배 방법 및 그 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서 사용되는 식물 재배용 소재는, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 등으로 제조되는 합성펄프나 천연펄프, 폴리에스터 등이 단독, 혹은 복수가 임의의 비율로 구성되는 소재가 바람직하다. 합성펄프에 관해서는 일본 특허 제3913421호 명세서나 일본 특허공개 2007-077519호 공보 등에 기재되어 있는 것으로, 일본 특허공개 소53-1260호 공보 등에 기재된 방법으로 제조되는 것을 들 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 본 발명 실시형태 중에서 사용하고 있는 용어에 관하여 설명한다.
(식물)
목화 등의 아오이과 식물, 사탕무 등의 아카자과 식물, 유채(油菜)의 씨나 양배추, 무청 등의 유채과 식물, 옥수수나 밀, 벼, 수수 등의 벼과 식물, 오이나 호박 등의 박과 식물, 양상추나 홍화, 우엉 등의 국화과 식물, 당근, 셀러리, 고수풀 등의 미나리과 식물, 피마자나 카사바 등의 대극과 식물, 가지나 토마토, 감자 등의 가지과 식물, 딸기나 사과, 산벚나무 등의 장미과 식물, 대두 등의 콩과 식물, 오렌지나 레몬 등의 귤과 식물, 고구마 등의 메꽃과, 참마, 불장서 등의 마과 식물, 팬지 등의 제비꽃과 식물, 생강 등의 생강과 식물, 물망초 등의 지치과 식물, 개양귀비 등의 양귀비과 식물, 녹나무 등의 녹나무과 식물, 자귀나무 등의 자귀나무과 식물, 적자소(赤紫蘇) 등의 꿀풀과 식물, 패랭이꽃 등의 패랭이꽃과 식물, 흑종초(크로타네소우, 니오이크로타네소우) 등의 미나리아재비과 식물 등 여러 가지의 식물을 들 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
(종자)
종자 식물의 유성 생식에 의해 만들어지는 산포체(散布體)로, 내부에 수정란으로부터 발육된 어린 식물체인 배아(胚)를 포함하고 있는 것을 가리킨다. 또한, 조직 배양 등으로부터 얻어지는 부정배(不定胚)를, 젤라틴이나 수지 등에 포매(包埋)시킨 인공적인 것도 가리킨다.
(종묘)
뿌리, 줄기, 잎을 가지는 식물체나, 그 중 1개 내지 2개가 결여된 상태에서, 양생함으로써 완전한 식물체로 재생하는 것이 가능한 상태의 식물체편과 종자를 가리킨다.
(재배)
식물의 파종으로부터 성숙기까지의 임의의 스테이지에서 식물을 인공적으로 생육시키는 것을 가리킨다. 예를 들면, 파종으로부터 성숙기까지의 전부 또는 일부의 기간에 걸쳐 식물을 인공적으로 생육시키는 것이며, 이하의 각 단계 및 그 2개 이상의 조합에 의한 재배를 들 수 있다.
(1) 파종으로부터 성숙기까지
(2) 모종으로부터 성숙기까지
(3) 종자로부터 모종까지
(4) 모종의 단계를 거쳐 목적으로 하는 성숙기 전까지 다른 장소에서 재배하고, 그 단계로부터 성숙기까지
(5) 모종으로부터 목적으로 하는 성숙기 전의 단계까지(성숙기까지는 다른 장소에서 재배)
성숙기까지의 재배에는, 목적으로 하는 식물체 또는 그 식물체의 과실, 꽃, 잎, 싹, 가지, 줄기, 뿌리, 알뿌리 등의 그 일부 중 적어도 1종이 수확 가능한 상태가 되는 성숙기 혹은 그 식물체로부터 종자나 종묘가 채취 가능한 상태가 될 때까지 생육시키는 것이 포함된다.
(재배 환경)
식물을 생육시키거나, 또는 식물의 생육을 촉진시키기 위한 적합한 환경을 가리킨다.
(발아)
종자나 주아(珠芽), 알뿌리 등의 내부나 표면으로부터, 잎, 줄기 및/또는 뿌리 등이 성장하여 나오는 것을 가리킨다.
(촉진)
선행 기술에 비하여, 생육이 빠르고, 발아율이 높고, 생존율이 높고, 식물체량 혹은 수확량이 많고, 및 품질(당도 등)이 높은 등, 식물이 우위로 생육되는 것을 가리킨다.
(식물이 생육에 필요로 하는 식물 생육 요소)
물이나 비료 및 공기 등 식물의 생육에 필요 불가결한 것이나, 농약 등 식물의 생육 중 장애가 되는 해충이나 병 등의 방제에 필요한 것을 가리키지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
(필요 시에 필요량 흡수한다)
식물의 생육의 과정에 있어서, 식물 생육 요소를 식물이 흡수하고 싶을 때에 흡수하고 싶은 양을 흡수하는 것. 즉, 본 요소의 흡수를 식물에 의존시키는 것을 가리키며, 이것은 본 요소가 과부족 없이 식물에 공급되고 있는 것을 가리킨다.
(보액성)
식물 재배용 소재 내에, 식물 생육 요소를 포함하는 액체를 유지하는 성질을 가리키고, 그 유지율은 액체를 포함하는 본 소재 내의 액체 함유율(중량 기준)이, 30% 이상 95% 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 40% 이상 80% 이하이다.
(액이행성)
식물 재배용 소재 내를, 식물 생육 요소를 포함하는 액체를 용이하게 이행시키는 성질을 가리키며, 그 이행 속도는, 본 소재 1cm3 당 매시 0.01mL 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는, 본 소재 1cm3 당 매시 0.1mL 이상이다.
(비료)
식물의 생육에 필요 불가결한 영양이 되는 것. 비료의 삼요소라고 하는 질소나 인산 및 칼륨 등을 적어도 1 종류 이상 포함하고, 액상 혹은 고형물을 물에 용해하여 액상(유화상(乳化狀), 현탁상(縣濁狀) 등을 포함한다)으로 한 것을 가리킨다(본 명세서에서는 「양액(養液)」이라고 기재.)
양액의 종류로서는, 예를 들면, 황산암모늄(硫安), 염화암모늄(鹽安), 질산 암모늄(窒安), 요소(尿素) 및 석회질소 등의 질소비료, 과인산석회, 중과인산석회 및 용성인비(熔成燐肥) 등의 인산 비료, 염화칼륨이나 황산칼륨 등의 칼륨 비료, 및 단비(單肥)나 화성 비료 및 배합 비료 등의 화학 비료, 생석회나 소석회 및 탄산칼슘 비료 등의 석회질 비료, 광재규산 비료 등의 규산 비료, 황산망간 비료나 광재망간 비료 등의 망간 비료, 붕산염 비료 등의 붕산 비료, 용성(熔成) 미량 요소 복합비료 등의 미량 요소 복합비료 등, 및 이들 혹은 이하에 기재하는 농약 등과의 혼합 비료를 들 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 이들 용액의 성분은 필요에 따라 선택한 1종을, 혹은 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
(농약)
식물의 생육 중 장애가 되는 해충이나 병 등의 방제에 필요한 약제로, 액상 혹은 고형물을 물에 용해하여 액상(유화상, 현탁상 등을 포함한다)으로 한 것을 가리킨다.
농약에는, 살충제, 살진드기제, 살선충제, 살균제, 제초제 및 식물 성장 조절제가 있고, 각각 단제(單劑) 및 혼합제(混合劑)가 있다. 단제란 단일의 유효 성분이 함유되어 있는 농약이고, 혼합제란 하기의 살충제, 살진드기제, 살선충제, 살균제, 제초제 중 유효 성분 2종 이상을 각각 임의로 혼합한 것 및 하기의 살충제와 살균제를 임의로 혼합한 것을 가리키지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
살충제나 살진드기제, 살선충제의 유효 성분으로서는, 아세페이트나 페니트로티온 등의 유기 인계, 메소밀이나 벤푸라카브 등의 카바메이트계, 피프로닐 등의 피라졸계, 이미다크로프리드나 디노테프란 등의 네오니코치노이드계, 미르베메크틴이나 스피노사드의 천연물계, 그 외, 클로란트라닐리프롤이나 시안트라닐리프롤 등의 침투 이행성 혹은 수용성을 가지는 물질을 들 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
살균제의 유효 성분으로서는, 티우람이나 만제브 등의 카바메이트계, 아족시스트로빈이나 크레속심·메틸 등의 스트로빌루린계, 트리푸르미졸이나 테브코나졸, 시메코나졸 등의 아졸계, 카스가마이신이나 스트렙토마이신 등의 천연물계, 그 외, 침투 이행성 혹은 수용성을 가지는 물질을 들 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
제초제나 식물 성장 조절제의 유효 성분으로서는, 글리포세이트나 글루포시네이트 등의 인산계, 티펜설푸론·메틸 등의 설포닐우레아계, 질산암모늄이나 황산암모늄 등의 무기계, 스르코트리온이나 메소트리온 등의 트리케톤계, 피라졸레이트나 피라설포톨 등의 피라졸레이트계, 설펜트라존이나 아미카르바존 등의 트리아조론계, 이속사클로르톨 등의 이속사졸계, 사이트카이닌이나 지베렐린 등의 천연물계, 그 외, 침투 이행성 혹은 수용성을 가지는 물질을 들 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 침투 이행성이란, 식물의 뿌리·줄기·잎으로부터 흡수되어 식물체 내를 이행하는 특성을 가리킨다.
(식물 재배용 소재가 가지는 빈 구멍)
식물 재배용 소재가 다공질인 경우에 있어서의 빈 구멍은, 식물 생육 요소를 포함하는 액체 등이 식물 재배용 소재 내를 이행하기 위한 공간이며, 식물의 종자가 들어가지 않고, 또한, 빈 구멍 내부의 표면장력 및 모세관 현상에 의한 액이행성을 가지는 크기의 것을 가리킨다. 구체적으로는, 10㎛φ 이하의 빈 구멍이 본 소재 중에 존재하는 빈 구멍의 50% 이상(용적 기준)을 차지하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10㎛φ 이하의 빈 구멍이 본 소재 중에 존재하는 빈 구멍의 90% 이상(용적 기준)을 차지하는 것이다.
(뿌리가 나는 방법의 컨트롤)
식물의 뿌리를 본 소재의 내측 및/또는 외측에서 식물의 생육에 적합한 상태로 신장시키고, 식물 생육 요소를 식물이 필요 시에 필요량 흡수할 수 있는 뿌리의 환경을 만들어내는 방법을 말하며, 본 소재가 가지는 층상 구조에 기인한다.
(식물 재배용 소재가 가지는 층상 구조)
식물 재배용 소재가 가지는 층상 구조는, 식물 재배용 소재를 구성하는 물질이, 이차원적으로 연속 및/또는 불연속으로 얽혀서 생긴 평면 구조가, 이 평면 구조의 층 두께 방향(각층으로 이루어지는 평면 구조에 교차하는 방향)으로 겹쳐서 이루어진 삼차원 구조를 말한다. 각 층의 두께는 0.01mm 이상 50mm 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1mm 이상 10mm 이하이다. 층의 수는 2층 이상(복수층)이 바람직하다. 본 소재 전체로서의 두께는, 5,000m 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 500m 이하이다.
(식물 재배 방법)
본 발명에 관련되는 식물 재배 시스템을 사용한 식물 재배 방법에 의하면, 식물이 필요로 하는 요소를 식물에 공급 가능한 상태에 있는 식물 재배용 소재를 이용하여 식물을 파종으로부터 성숙기까지의 임의의 스테이지에 걸쳐 재배할 수 있다. 이 파종으로부터 성숙기까지의 임의의 스테이지에 대하여는 앞서 「재배」의 항(項)에서 설명한 바와 같다.
본 발명에 관련되는 식물 재배용 소재 및 식물 재배 시스템의 형상이나 크기는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 재배 대상인 식물의 성숙기까지에 있어서, 식물체가 양호한 성장 방향이나 뿌리 퍼짐 상태 등을 확보할 수 있도록 식물체의 생육에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들면, 적어도 파종 가능한 표면과, 뿌리가 성장 가능한 부분을 가지도록, 본 소재를 시트상, 매트상, 정육면체 및/또는 직육면체상, 삼각주상 등의 다각주상(多角柱狀), 원주상(圓柱狀) 등, 여러 가지의 형상으로 하여 이용할 수 있다.
(식물 재배용 소재에 효율적으로 식물 생육 요소를 공급하는 자재)
식물 재배용 소재에 효율적으로 식물 생육 요소를 공급하는 자재는, 재배 대상인 식물의 성숙기까지의 생육 스테이지 중에서, 식물이 생육 상황에 따라 본 소재로부터 본 요소를 흡수함으로써 본 소재 중으로부터 감소된 본 요소를 과부족이나 지체 없이 공급할 수 있는 자재(資材)를 가리키며, 자재의 형상이나 크기 및 자재와 본 소재의 접속 방법 등은 특별히 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 자재로서, 본 소재에 본 요소를 공급하기 위한 요소 공급 수단을 구성하는 각 부재를 들 수 있다. 이 부재에는, 예를 들면, 본 소재로의 본 요소의 공급용의 통로, 본 소재를 통과한 본 요소 혹은 본 요소 중 적어도 1부가 소비된 후 배출물을 회수하기 위한 통로, 혹은 본 소재에 본 요소를 순환 공급시키기 위한 통로, 이들의 통로의 접속 혹은 분기를 위한 조인트 부분, 통로의 개폐나 분기된 통로 사이에서의 본 요소의 스위칭을 실시하는 스위칭 기구, 본 요소를 저장하기 위한 용기나 그릇(升), 통로 내를 이동하는 본 요소 내에 혼입되는 쓰레기 등의 고형물이 본 소재 설치 위치에 유입되는 것을 방지하는 필터 기구 등을 들 수 있다. 이들의 통로는, 뚜껑에 의해 폐쇄 또는 뚜껑 없이 해방된 홈 부재, 배관 등으로부터 선택된 부재의 1종 이상을 이용하여 구성할 수 있다. 배관의 접속이나 분기에는 각종 구조의 이음매를 이용할 수 있다.
이와 같은 자재를 이용하여, 식물 생육 요소 공급 시스템 및 식물 재배장치를 구성할 수 있다.
식물 생육 요소 공급 시스템은, 소재 설치용 부재에 설치된 식물 재배용 소재에 식물 생육 요소를 공급하기 위한 요소 공급 수단을 가진다. 식물 생육 요소 공급 시스템은 본 요소를 저장하기 위한 저장 용기와, 저장 용기로부터 소재 설치용 부재에 통로를 통하여 본 요소를 이동시키기 위한 구성을 더 가질 수 있다. 식물 생육 요소 공급 시스템은, 본 요소를 더 포함할 수 있다.
식물 재배장치는, 식물 재배용 소재를 설치하기 위한 소재 설치용 부재와, 소재 설치용 부재에 설치된 본 소재에 식물 생육 요소를 공급하기 위한 요소 공급 수단을 가진다. 이 요소 공급 수단은, 본 요소를 소재 설치용 부재에 설치된 본 소재에 공급하기 위한 통로와, 통로를 통하여 본 소재에 공급하는 본 요소를 저장하는 용기를 더 가질 수 있다. 통로 내에서의 본 요소의 이동에는, 높낮이 차를 이용한 중력에 의한 이동이나 펌프 등의 반송 압력 발생 수단에 의한 압력을 이용한 이동 등을 이용할 수 있다.
예를 들면, 식물 재배장치에는, 식물 생육 요소의 상기 통로 내에서의 반송을 위한 반송 수단, 식물 재배용 소재 설치 위치로의 본 요소의 공급을 위한 공급 수단, 본 소재의 설치 위치로부터의 본 요소의 배출을 위한, 혹은 본 요소의 적어도 일부가 소비된 후의 배출물의 배출을 위한 배출 수단 등을 들 수 있고, 본 요소가 액상인 경우에는, 배관 등의 통로 구성 부재와 조합하여, 통액(通液) 또는 송액(送液)용의 각종 방식의 펌프를 상기의 각 수단의 구성 부재로서 사용할 수 있다.
식물 재배용 소재를 설치하기 위한 설치용 부재는, 통로 내, 식물 생육 요소와 본 소재의 접촉에 의해 본 요소의 본 소재로의 공급을 가능하게 하는 요소 공급부를 가진다. 상기의 통로를 배관에 의해 구성하는 경우는, 배관의 외측면을 본 소재의 설치면으로 하고, 이 설치면에 배관 내부의 중공(中空) 부분으로부터 측면을 관통하는 본 요소의 관통구 1 이상을 설치함으로써 공급부로서의 공급구로 할 수 있다.
식물 재배용 소재의 설치용 부재는, 재배 식물이 부착되어 있는 본 소재를 설치용 부재에 대하여 새로운 본 소재와 교환 가능한 구조를 가질 수 있다. 혹은, 재배 식물이 부착되어 있는 본 소재가 설치된 상태의 설치용 부재마다, 새로운 본 소재가 설치된 설치용 부재와 교환 가능한 구조를 가질 수 있다.
식물 재배 시스템은, 상기의 구성의 식물 재배용 장치와 식물 재배용 소재에 재배해야 할 식물의 종자 및 종묘 중 적어도 1종을 포함 혹은 부착시켜 일체화한 종자 종묘 일체형 식물 재배용 소재와, 식물 생육 요소와의 조합으로부터 구성할 수 있다.
이하, 식물 생육 요소가 적어도 물을 포함하는 식물 생육용 액체인 경우에 대하여, 본 발명에 관련되는 식물 재배용의 자재, 장치 및 시스템, 및, 이들을 사용한 식물 재배 방법의 각종 태양(態樣)을, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 이 식물 생육용 액체는, 물, 양액 및 농약 중 적어도 1종을 포함하는 것이어도 된다.
예를 들면, 도 1에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 식물 생육용 액체를 장입한 용기(1)에 식물 재배용 소재(2) 하부를 부분적으로 침지하여, 공기 중에 노출된 본 소재(2) 상부 표면에 파종 및/또는 종묘 이식함으로써 식물(3)을 생육시킬 수 있다. 용기(1)를 구성하는 재료는, 예를 들면, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀이나 테프론(등록상표), 실리콘 등의 수지제 재료나 스테인레스 등의 금속제 재료, 유리나 도기 등의 소성체 재료, 모르타르나 콘크리트 등을 들 수 있지만, 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 소재(2)의 파종면에는, 이랑 형상(畝狀)의 요철 구조나, 파종용의 구덩이나 구멍 등을 형성할 수도 있다.
도 2［도 2(a):정면도, 도 2(b):측면도, 도 2(c):식물 생육용 액체의 공급구를 나타내는 측면도, 도 2(d):설치용 부재를 착탈 자유자재로 한 구조를 나타내는 측면도, 도 2(e):설치용 부재를 착탈 자유자재로 한 구조를 나타내는 측면도］에 나타내는 바와 같이, 식물 생육용 액체를 식물 재배용 소재(7)에 공급하기 위한 출액(出液)용의 구멍(6)이 열린 튜브(5)의 측면 중 적어도 1부의 표면을 1개 혹은 복수의 본 소재(7)로 덮고, 본 소재(7)로 덮인 튜브(5)를 단독으로, 혹은 복수 연결하여 재배용 튜브를 조제하고, 이 양단(兩端)을 밸브(4)로 폐색한 후, 편단(片端)의 밸브(4)를 열어 본 재배용 튜브에 본 액체를 장입하여, 본 소재(7)의 표면에 파종 및/또는 종묘 이식함으로써 식물(8)을 생육시킬 수 있다. 출액용의 구멍(6)을 형성한 튜브(5)의 부분이 본 소재(7)의 설치용 부재(6a)를 구성하고 있다. 목적으로 하는 식물(8)의 재배가 종료된 시점에서 식물(8)이 붙어 있는 본 소재(7)를 이 설치용 부재(6a)로부터 떼어낼 수 있는 구성을 채용하는 것으로, 도 2(c) 상태로 하고, 새로운 본 소재(7)를 설치용 부재(6a)에 설치하여 다음의 재배를 개시할 수 있다. 혹은, 도 2(d)에 나타내는 바와 같이, 본 소재(7)에 식물(8)이 붙어 있는 상태의 설치용 부재(6a)의 부분을 착탈 자유자재인 구조로 하여 둠으로써, 식물(8)이 붙어 있는 본 소재(7)가 설치된 설치용 부재(6a)마다 떼어내어 도 2(e) 상태로 하고, 새로운 본 소재(7)를 설치한 설치용 부재(6a)와 교환 가능하게 하는 구성으로 할 수도 있다.
또한, 1개의 튜브(5)에 대하여 복수의 설치용 부재(6a)를 직렬로 배열할 수 있고, 또한, 설치용 부재(6a) 1 이상을 설치한 튜브(5)를 병렬하여 배치해도 된다. 또한, 재배 장소로부터 식물(8)을 수확, 혹은 철거하는 경우는, 상술한 바와 같이, 식물(8)이 붙은 본 소재(7)를 떼어내는 구성, 설치용 부재마다 식물(8)이 붙은 본 소재(7)를 떼어내는 방법, 튜브(5) 및 본 소재(7) 전체를 떼어내는 방법 등, 원하는 바에 따라 여러 가지의 떼어내기 방법을 채용할 수 있다.
밸브(4)는 개폐 기능만 있으면 특별히 한정되는 것은 아니다. 튜브(5)는, 예를 들면, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀이나 폴리염화바이닐 등의 수지제 재료, 스테인레스 등의 금속류, 유리나 도기 등의 소성체류, 모르타르나 콘크리트나 고무, 및 이들의 복합재료 등, 출액용의 구멍(6)을 열 수 있는 재질이면, 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한, 처음부터 구멍이 열려 있는 포러스 튜브 등도 사용할 수 있다. 튜브(5)의 지름의 크기는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 0.01mmφ∼1,000mmφ가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1mmφ∼100mmφ이다. 튜브(5)의 길이는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 5cm∼5,000m가 바람직하고, 보다 바람직하게는 50cm∼500m이다. 출액용의 구멍(6)의 형상이나 지름의 크기는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 지름의 크기는 튜브(5)의 내경의 크기의 99% 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 90% 이하이다. 또한, 튜브(5)나 출액용의 구멍(6)에는 본 액체에 불용(不溶)인 불순물을 제거하기 위해, 여과용의 필터 등을 설치할 수도 있다. 본 소재(7)의 파종면에도, 이랑 형상의 요철 구조나, 파종용의 구덩이나 구멍 등을 형성할 수도 있다. 또한, 이 구덩이나 구멍 등에 파종 혹은 종묘 이식한 종자나 종묘가 구덩이나 구멍 등에서 떨어지지 않도록 파종 후에 구덩이나 구멍 등을 수용성이나 생분해성 등을 가지는 필름이나 지상(紙狀) 시트 등으로 덮을 수도 있다.
도 3∼6［각 도의 (a):정면도, 각 도의 (b):측면도］에 나타내는 바와 같이, 식물 생육용 액체를 장입한 급액 탱크(9)와 튜브(11)를, 밸브(10)를 통하여 연결하고, 출액용의 구멍(12)이 열린 튜브(11) 표면을 1개 혹은 복수의 식물 재배용 소재(13)로 덮고, 본 소재(13)로 덮인 튜브(11)를 단독으로, 혹은 복수 연결하여 재배용 튜브를 조제하고, 밸브(10)를 열어 본 재배용 튜브에 급액 탱크(9)로부터 본 액체를 장입한 후, 본 소재(13)의 표면에 파종 및/또는 종묘 이식함으로써 식물(14)을 생육시킬 수 있다. 급액 탱크(9)를 구성하는 재료는, 예를 들면, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀이나 테프론, 실리콘 등의 수지성 재료나 스테인레스 등의 금속제 재료, 유리나 도기 등의 소성체 재료, 모르타르나 콘크리트, 및 이들의 복합재료 등을 들 수 있지만, 특별히 한정되는 것은 아니다. 밸브(10)은 개폐 기능만 있으면 특별히 한정되는 것은 아니다. 급액 탱크(9)로부터 튜브(11)를 통하여 본 요소를 본 소재(13)로 이송하는 방법은, 급액 탱크(9) 상부를 개방하여 대기압을 이용하는 방법이나 가압 펌프를 이용하는 방법이나 계(系) 내를 밀폐계로 하여 부압차를 이용하는 방법 등을 들 수 있지만, 특별히 한정되는 것은 아니다. 튜브(11)는, 예를 들면, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀이나 폴리염화바이닐 등의 수지제 재료, 스테인레스 등의 금속류, 유리나 도기 등의 소성체류, 모르타르나 콘크리트나 고무, 및 이들의 복합재료 등, 출액용의 구멍(12)을 열 수 있는 재질이면, 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한, 처음부터 구멍이 열려 있는 포러스 튜브 등도 사용할 수 있다. 튜브(11)의 지름의 크기는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 0.01mmφ∼1,000mmφ가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1mmφ∼100mmφ이다. 튜브(11)의 길이는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 5cm∼5,000m가 바람직하고, 보다 바람직하게는 50cm∼500m이다. 출액용의 구멍(12)의 형상이나 지름의 크기는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 지름의 크기는 튜브(11)의 내경의 크기의 99% 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 90% 이하이다. 또한, 급액 탱크(9)나 튜브(11)나 출액용의 구멍(12)에는 본 액체에 불용인 불순물을 제거하기 위해, 여과용의 필터 등을 설치할 수도 있다. 본 소재(13)의 파종면에도, 이랑 형상의 요철 구조나, 파종용의 구덩이나 구멍 등을 형성할 수도 있다. 또한, 이 구덩이나 구멍 등에 파종 혹은 종묘 이식한 종자나 종묘가 구덩이나 구멍 등에서 떨어지지 않도록 파종 후에 구덩이나 구멍 등을 수용성이나 생분해성 등을 가지는 필름이나 지상(紙狀) 시트 등으로 덮을 수도 있다.
도 7∼8에 나타내는 바와 같이, 기존의 수도의 수도꼭지(15)나 우물물 및/또는 지하수 펌핑구(16)와 튜브(18)를, 밸브(17)를 통하여 연결하고, 출액용의 구멍(19)이 열린 튜브(18) 표면을 1개 혹은 복수의 식물 재배용 소재(20)로 덮고, 본 소재(20)로 덮인 튜브(18)를 단독으로, 혹은 복수 연결하여 재배용 튜브를 조제하고, 밸브(17)를 열어 본 재배용 튜브에 수도의 수도꼭지(15) 혹은 우물물 및/또는 지하수 펌핑구(16)로부터 물을 장입한 후, 본 소재(20)의 표면에 파종 및/또는 종묘 이식함으로써 식물(21)을 생육시킬 수 있다. 밸브(17)는 개폐 기능만 있으면 특별히 한정되는 것은 아니다. 튜브(18)는, 예를 들면, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀이나 폴리염화바이닐 등의 수지제 재료, 스테인레스 등의 금속류, 유리나 도기 등의 소성체류, 모르타르나 콘크리트나 고무, 및 이들의 복합재료 등, 출액용의 구멍(19)을 열 수 있는 재질이면, 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한, 처음부터 구멍이 열려 있는 포러스 튜브 등도 사용할 수 있다. 튜브(18)의 지름의 크기는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 0.01mmφ∼1,000mmφ가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1mmφ∼100mmφ이다. 튜브(18)의 길이는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 5cm∼5,000m가 바람직하고, 보다 바람직하게는 50cm∼500m이다. 출액용의 구멍(19)의 형상이나 지름의 크기는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 지름의 크기는 튜브(18)의 내경의 크기의 99% 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 90% 이하이다. 또한, 튜브(18)나 출액용의 구멍(19)에는 본 액체에 불용인 불순물을 제거하기 위해, 여과용의 필터 등을 설치할 수도 있다. 본 소재(20)의 파종면에도, 이랑 형상의 요철 구조나, 파종용의 구덩이나 구멍 등을 형성할 수도 있다. 또한, 이 구덩이나 구멍 등에 파종 혹은 종묘 이식한 종자나 종묘가 구덩이나 구멍 등에서 떨어지지 않도록 파종 후에 구덩이나 구멍 등을 수용성이나 생분해성 등을 가지는 필름이나 지상 시트 등으로 덮을 수도 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이 식물 재배용 소재(2)가 층상(層狀) 구조를 가지는 경우에는, 층 두께 방향(각 층으로 이루어지는 평면 구조에 교차하는 방향)으로 식물(3)을 성장시키는 한편, 층상 구조의 층 두께 방향으로 성장하는 뿌리에 더하여, 층 두께 방향과 교차하는 방향(각 층의 평면 구조를 따른 방향)으로 성장하는 뿌리에 관하여도 효과적으로 성장시킴으로써, 식물(3)은 확실한 뿌리 퍼짐 상태를 확보함과 동시에, 생육에 필요한 본 요소를 필요 시에 필요량 흡수할 수 있고, 또한, 식물(3)이 흡수하여 본 소재(2) 중으로부터 감소된 본 액체는 용기(1)로부터 본 소재(2)에 지체 없이 공급되기 때문에, 안정된 재배 환경이 될 수 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 본 소재(7)를 원주상으로 가공하여 이용하는 경우, 원주(圓柱)의 내측에서 외측으로 향하는 층 두께 방향으로 식물(8)을 생육시키는 한편, 층 두께 방향으로 성장하는 뿌리에 더하여, 층 두께 방향과 교차하는 방향(각 층간을 따른 방향)으로 성장하는 뿌리에 관하여도 효과적으로 성장시킴으로써, 식물(8)은 확실한 뿌리 퍼짐 상태를 확보함과 동시에, 생육에 필요한 본 요소를 필요 시에 필요량 흡수할 수 있고, 또한, 식물(8)이 흡수하여 본 소재(7) 중으로부터 감소된 본 액체는, 튜브(5)를 통하여 본 소재(7)에 지체 없이 공급되기 때문에, 안정된 재배 환경이 될 수 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 본 소재(13)를 원주상으로 가공하여 이용하는 경우, 원주의 내측에서 외측으로 향하는 층 두께 방향으로 식물(14)을 생육시키는 한편, 층 두께 방향으로 성장하는 뿌리에 더하여, 층 두께 방향과 교차하는 방향(각 층간을 따른 방향)으로 성장하는 뿌리에 관하여도 효과적으로 성장시킴으로써, 식물(14)은 확실한 뿌리 퍼짐 상태를 확보함과 동시에, 생육에 필요한 본 요소를 필요 시에 필요량 흡수할 수 있고, 또한, 식물(14)이 흡수하여 본 소재(13) 중으로부터 감소된 본 액체는, 급액 탱크(9)로부터 튜브(11)를 통하여 본 소재(13)에 지체 없이 공급되기 때문에, 안정된 재배 환경이 될 수 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 층상 구조를 가지는 시트상의 본 소재(13)로 튜브(11)를 끼워 넣어 이용하는 경우, 시트상의 본 소재(13)에 포함되는 층상 구조의 층 두께 방향으로 식물(14)을 생육시키는 한편, 층 두께 방향으로 성장하는 뿌리에 더하여, 층 두께 방향과 교차하는 방향(각 층간을 따른 방향)으로 성장하는 뿌리에 관하여도 효과적으로 성장시킴으로써, 식물(14)은 확실한 뿌리 퍼짐 상태를 확보함과 동시에, 생육에 필요한 본 요소를 필요 시에 필요량 흡수할 수 있고, 또한, 식물(14)이 흡수하여 본 소재(13) 중으로부터 감소된 본 액체는, 출액용의 구멍(12)과 본 소재(13)를 밀착시킴으로써, 급액 탱크(9)로부터 튜브(11)를 통하여 본 소재(13)에 지체 없이 공급되기 때문에, 안정된 재배 환경이 될 수 있다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 본 소재(13)를 삼각주상으로 가공하여 이용하는 경우, 삼각주를 구성하는 본 소재(13)의 층간을 따른 방향으로 뿌리를 신장시킴으로써, 식물(14)은 확실한 뿌리 퍼짐 상태를 확보함과 동시에, 생육에 필요한 본 요소를 필요 시에 필요량 흡수할 수 있고, 또한, 식물(14)이 흡수하여 본 소재(13) 중으로부터 감소된 본 액체는, 출액용의 구멍(12)과 본 소재(13)를 밀착시킴으로써, 급액 탱크(9)로부터 튜브(11)를 통하여 본 소재(13)에 지체 없이 공급되기 때문에, 안정된 재배 환경이 될 수 있다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 본 소재(13)를 직육면체상으로 가공하여 이용하는 경우, 직육면체를 구성하는 본 소재(13)의 층 두께 방향 혹은 층 두께 방향과 교차하는 방향(각 층간을 따른 방향)으로 식물(14)을 생육시키는 한편, 층 두께 방향과 교차하는 방향 혹은 층 두께 방향으로 뿌리를 신장시킴으로써, 식물(14)은 확실한 뿌리 퍼짐 상태를 확보함과 동시에, 생육에 필요한 본 요소를 필요 시에 필요량 흡수할 수 있고, 또한, 식물(14)이 흡수하여 본 소재(13) 중으로부터 감소된 본 액체는, 출액용의 구멍(12)과 본 소재(13)를 밀착시킴으로써, 급액 탱크(9)로부터 튜브(11)를 통하여 본 소재(13)에 지체 없이 공급되기 때문에, 안정된 재배 환경이 될 수 있다.
도 7∼8에 나타내는 바와 같이, 튜브(18)를 수도의 수도꼭지(15)나 우물물 및/또는 지하수 펌핑구(16)와 직결하는 경우, 수도물이나 우물물 및/또는 지하수를, 튜브(18)를 통하여 본 소재(20)에 지체 없이 공급할 수 있어, 식물(21)은 생육에 필요한 본 요소 중, 물에 관하여 필요 시에 필요량 흡수할 수 있기 때문에, 수도물이나 우물물/지하수를 단독 사용, 혹은 도 9∼10에 나타내는 바와 같이, 본 액체를 장입한 급액 탱크(24)를 병용함으로써, 튜브(26)를 통하여 본 요소는 지체 없이 본 소재(28)에 공급되기 때문에, 안정된 재배 환경이 될 수 있다.
또한, 식물 재배용 소재의 층상 구조에 있어서의 층 두께 방향과 식물의 성장 방향과의 관계는, 도 1∼6에 나타낸 관계에 한정되지 않으며, 목적으로 하는 재배 상태를 얻을 수 있도록 적절히 설정할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 식물의 버팀이나 성장 방향을 지시하는 가이드를 사용하거나, 본 소재(2)를 용기(1) 중에서 고정하기 위한 지지 구조를 사용하거나, 본 소재(7)를 튜브(5)에, 혹은 본 소재(13)를 튜브(11)에 고정하기 위한 장착성을 높이거나, 혹은 접착성 소재를 사용하거나 해도 된다. 또한, 출액용의 구멍(6)과 튜브(5) 혹은 출액용의 구멍(12)과 튜브(11)의 위치 관계는 특별히 한정되지 않으며, 출액용의 구멍(6)과 본 소재(7) 혹은 출액용의 구멍(12)과 본 소재(13)를 밀착시키기만 하면, 목적으로 하는 재배 상태를 얻을 수 있도록 적절히 설정할 수 있다.
본 식물 재배 시스템을 사용하여 식물 재배를 실시하는 장소는, 예를 들면, 노지(露地) 재배 등의 자연 환경 중, 온도 및/또는 습도 등의 재배 조건이 제어 가능한 재배실, 하우스, 재배장치 내 등, 재배 목적에 따라 적절히 선택 가능하다.
실시예
다음으로, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 설명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
5mm 두께의 시트상으로 성형된 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)를 서로가 밀착되도록 겹쳐 쌓아 80mm×100mm×높이 65mm 각(角)의 직육면체로 조제하고, 재배 케이스에 부은 물의 액면에 띄워서 합성펄프의 하부로부터 물이 합성펄프 내에 침투하도록 했다. 합성펄프의 상부 표면에 밀을 파종하고, 기온 21±3℃, 습도 55±15%, 조도 12,000lux, 1일 당 조사 시간 9.5시간의 조건 하에서 밀의 생육을 관찰했다. 생육 결과를 표 1에 나타냈다.
(실시예 2)
5mm 두께의 시트상으로 성형된 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)를 서로가 밀착되도록 겹쳐 쌓아 80mm×100mm×높이 65mm 각(角)의 직육면체로 조제하고, 재배 케이스에 부은 양액(조성을 표 2에 나타냈다)의 액면에 띄워서 합성펄프의 하부로부터 물이 합성펄프 내에 침투하도록 했다. 합성펄프의 상부 표면에 밀을 파종하고, 기온 21±3℃, 습도 55±15%, 조도 12,000lux, 1일 당 조사 시간 9.5시간의 조건 하에서 밀의 생육을 관찰했다. 생육 결과와 양액 소비량을 표 3에 나타냈다.
(실시예 3)
5mm 두께의 시트상으로 성형된 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)를 서로가 밀착되도록 겹쳐 쌓아 300mm×360mm×높이 100mm 각(角)의 직육면체로 조제하고, 재배 케이스에 부은 양액(조성을 표 4에 나타냈다)의 액면에 띄워서 합성펄프의 하부로부터 물이 합성펄프 내에 침투하도록 했다. 합성펄프의 상부 표면에 미니 토마토를 파종하고, 기온 21±3℃, 습도 55±15%, 조도 12,000lux, 1일 당 조사 시간 9.5시간의 조건 하에서 미니 토마토의 생육을 관찰했다. 또한, 이우치하네이도(井內盛榮堂)제, 수지굴절계(手持屈折計) IATC-1E(Brix0∼32%)를 이용하여 결실(結實)된 미니 토마토의 과육의 당도를 측정했다. 생육 결과와 당도 측정 결과를 표 5에 나타냈다.
(실시예 4∼14)
실시예 2와 동일한 방법으로, 잎상추(leaf lettuce), 채종(菜種), 물망초, 개양귀비, 산벚나무, 녹나무, 자귀나무, 흑종초(크로타네소우 Nigella damascena), 고수풀, 대두 및 적자소를 파종하여 각각의 생육을 관찰했다. 생육 결과와 양액 소비량을 표 6∼16에 나타냈다.
(실시예 15)
5mm 두께의 시트상으로 성형된 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)를 서로가 밀착되도록 겹쳐 쌓아 65mm×65mm×높이 95mm 각(角)의 직육면체로 조제하고, 재배 케이스에 부은 양액(조성을 표 2에 나타냈다)의 액면에 띄워서 합성펄프의 하부로부터 물이 합성펄프 내에 침투하도록 했다. 합성펄프의 상부 표면에 패랭이꽃을 파종하고, 기온 21±3℃, 습도 55±15%, 조도 12,000lux, 1일 당 조사 시간 9.5시간의 조건 하에서 패랭이꽃의 생육을 관찰했다. 생육 결과를 표 17에 나타냈다.
(실시예 16)
5mm 두께의 시트상으로 성형된 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)를 서로가 밀착되도록 겹쳐 쌓아 500mm×340mm×높이 150mm 각(角)의 직육면체로 조제하고, 재배 케이스에 부은 양액(조성을 표 18에 나타냈다)의 액면에 띄워서 합성펄프의 하부로부터 물이 합성펄프 내에 침투하도록 했다. 합성펄프의 상부 표면에 종자를 받을 수 있는 크기의 구멍을 뚫어 옥수수를 파종하고, 기온 25℃, 350W 고압 나트륨 램프하, 1일 당 조사 시간 12시간의 조건 하에서 옥수수의 결실까지의 생육을 관찰했다. 생육 결과를 표 19에 나타냈다.
(실시예 17)
5mm 두께의 시트상으로 성형된 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)를 서로가 밀착되도록 겹쳐 쌓아 260mm×110mm×높이 150mm 각(角)의 직육면체로 조제하고, 재배 케이스에 부은 양액(조성을 표 18에 나타냈다)의 액면에 띄워서 합성펄프의 하부로부터 물이 합성펄프 내에 침투하도록 했다. 합성펄프의 상부 표면에 종자를 받을 수 있는 크기의 구멍을 뚫어 벼(닛뽕바레(日本晴))를 파종하고, 기온 25℃, 350W 고압 나트륨 램프하, 1일 당 조사 시간 12시간의 조건 하에서 벼의 성숙기까지의 생육을 관찰했다. 생육 결과를 표 20에 나타냈다.
(실시예 18)
5mm 두께의 시트상으로 성형된 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)를 서로가 밀착되도록 겹쳐 쌓아 500mm×340mm×높이 150mm 각(角)의 직육면체로 조제하고, 재배 케이스에 부은 양액(조성을 표 18에 나타냈다)의 액면에 띄워서 합성펄프의 하부로부터 물이 합성펄프 내에 침투하도록 했다. 합성펄프의 상부 표면에 종자를 받을 수 있는 크기의 구멍을 뚫어 수수를 파종하고, 기온 25℃, 350W 고압 나트륨 램프하, 1일 당 조사 시간 12시간의 조건 하에서 수수의 결실까지의 생육을 관찰했다. 생육 결과를 표 21에 나타냈다.
(실시예 19)
5mm 두께의 시트상으로 성형된 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)를 서로가 밀착되도록 겹쳐 쌓아 400mm×200mm×높이 5mm 각(角)의 직육면체로 조제하고, 재배 케이스에 부은 양액(조성을 표 18에 나타냈다)의 액면에 띄워서 합성펄프의 하부로부터 물이 합성펄프 내에 침투하도록 했다. 합성펄프의 상부 표면에 켄터키 블루우 그래스를 파종하여 그 생육을 관찰했다. 생육 결과를 표 22에 나타냈다.
(실시예 20)
천연펄프와 합성펄프를 혼합하여 만들어진 합성지(合成紙)를 0.15mm 두께의 시트상으로 성형하고, 서로가 밀착되도록 겹쳐 쌓아 80mm×100mm×높이 65mm 각(角)의 직육면체로 조제하여 재배 케이스에 부은 양액(조성을 표 2에 나타냈다)의 액면에 띄워서 합성지의 하부로부터 물이 합성지 내에 침투하도록 했다. 합성지의 상부 표면에 밀을 파종하고, 기온 21±3℃, 습도 55±15%, 조도 12,000lux, 1일 당 조사 시간 9.5시간의 조건 하에서 밀의 생육을 관찰했다. 생육 결과와 양액 소비량을 표 23에 나타냈다.
(실시예 21)
천연펄프를 가공하여 만들어진 천연펄프지를 0.15mm 두께의 시트상으로 성형하고, 서로가 밀착되도록 겹쳐 쌓아 80mm×100mm×높이 65mm 각(角)의 직육면체로 조제하여 재배 케이스에 부은 양액(조성을 표 2에 나타냈다)의 액면에 띄워서, 합성지의 하부로부터 물이 합성지 내에 침투하도록 했다. 합성지의 상부 표면에 밀을 파종하고, 기온 21±3℃, 습도 55±15%, 조도 12,000lux, 1일 당 조사 시간 9.5시간의 조건 하에서 밀의 생육을 관찰했다. 생육 결과와 양액 소비량을 표 24에 나타냈다.
(실시예 22)
폴리에스터와 천연펄프를 배합하여 만들어진 폴리에스터지를 0.3mm 두께의 시트상으로 성형하고, 서로가 밀착되도록 겹쳐 쌓아 80mm×100mm×높이 65mm 각(角)의 직육면체로 조제하여 재배 케이스에 부은 양액(조성을 표 2에 나타냈다)의 액면에 띄워서, 합성지의 하부로부터 물이 합성지 내에 침투하도록 했다. 합성지의 상부 표면에 밀을 파종하고, 기온 21±3℃, 습도 55±15%, 조도 12,000lux, 1일 당 조사 시간 9.5시간의 조건 하에서 밀의 생육을 관찰했다. 생육 결과와 양액 소비량을 표 25에 나타냈다.
(실시예 23)
내경 15mmφ, 외경 18mmφ인 시판의 폴리에틸렌제 튜브에 출액용의 구멍을 뚫고, 그 구멍에 밀착되도록 100mm 폭, 5mm 두께의 시트상으로 성형된 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)를 감아 이음매를 열착(熱着)했다. 합성펄프가 각각 밀착되도록 합성펄프의 감김·열착 작업을 3회 반복하여, 폴리에틸렌제 튜브 위에 직경 48mmφ(폴리에틸렌제 튜브의 외경을 포함한다), 폭 100mm인 원주상(圓柱狀)의 합성펄프를 조제했다. 합성펄프의 표면에 밀을 파종하고, 양액(조성을 표 2에 나타냈다)을 폴리에틸렌제 튜브 내에 장입했다. 기온 21±3℃, 습도 55±15%, 조도 12,000lux, 1일 당 조사 시간 9.5시간의 조건 하에서, 밀이 생육됨에 따라 소비되는 양액량과 동량의 양액을 폴리에틸렌제 튜브 내에 적절히 추가하여, 밀의 생육을 관찰했다. 생육 결과와 양액 소비량을 표 26에 나타냈다.
(실시예 24)
내경 15mmφ, 외경 18mmφ인 시판의 폴리에틸렌제 튜브에 출액용의 구멍을 뚫고, 그 구멍에 밀착되도록 100mm 폭, 5mm 두께의 시트상으로 성형된 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)를 감아 이음매를 열착했다. 합성펄프가 각각 밀착되도록 합성펄프의 감김·열착 작업을 3회 반복하여, 폴리에틸렌제 튜브 위에 직경 48mmφ(폴리에틸렌제 튜브의 외경을 포함한다), 폭 100mm인 원주상의 합성펄프를 조제했다. 폴리에틸렌제 튜브의 일단을 양액(조성을 표 2에 나타냈다)이 저류된 급액 탱크에 연결하고, 합성펄프의 표면에 산벚나무를 파종하여 합성펄프를 강모래(川砂)로 2cm 두께만큼 복토(覆土)했다. 급액 탱크 내의 양액은 적절히 추가하고, 기온 21±3℃, 습도 55±15%, 조도 12,000lux, 1일 당 조사 시간 9.5시간의 조건 하에서 산벚나무의 생육을 관찰했다. 생육 결과와 양액 소비량을 표 27에 나타냈다.
(실시예 25∼29)
실시예 24와 동일한 방법으로, 잎상추, 셀러리, 흑종초, 개양귀비 및 물망초를 파종하여 각각의 생육을 관찰했다. 생육 결과와 양액 소비량을 표 28∼32에 나타냈다.
(실시예 30)
내경 15mmφ, 외경 18mmφ인 시판의 폴리에틸렌제 튜브에 출액용의 구멍을 뚫고, 그 구멍에 밀착되도록 100mm 폭, 5mm 두께의 시트상으로 성형된 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)를 감아 이음매를 열착했다. 합성펄프가 각각 밀착되도록 합성펄프의 감김·열착 작업을 3회 반복하여, 폴리에틸렌제 튜브 위에 직경 48mmφ(폴리에틸렌제 튜브의 외경을 포함한다), 폭 100mm인 원주상의 합성펄프를 조제했다. 폴리에틸렌제 튜브의 일단을 양액(조성을 표 2에 나타냈다)이 저류된 급액 탱크에 연결하고, 합성펄프의 표면에 직경 2mmφ, 깊이 10mm의 구멍을 2개소 뚫어 그 구멍에 밀을 파종하고, 합성펄프를 강모래로 2cm 두께만큼 복토했다. 급액 탱크 내의 양액은 적절히 추가하고, 기온 21±3℃, 습도 55±15%, 조도 12,000lux, 1일 당 조사 시간 9.5시간의 조건 하에서 밀의 생육을 관찰했다. 생육 결과와 양액 소비량을 표 33에 나타냈다.
(실시예 31)
5mm 두께의 시트상으로 성형된 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)로부터 조제한 50mm×700mm의 시트 3매를 700mm인 가장자리가 서로 밀착되도록 겹쳐 삼각주상으로 성형하고, 그 내측에 내경 15mmφ, 외경 21mmφ의 (주)가쿠다이제의 포러스 튜브를 통하여 합성펄프 시트와 포러스 튜브가 밀착되도록 인슐레이션 로크(insulation lock)로 고정했다. 포러스 튜브의 일단을 양액(조성을 표 18에 나타냈다)이 저류된 급액 탱크와 전자 밸브에 연결하여 양액을 순차적으로 포러스 튜브에 공급함과 동시에, 과잉의 양액은 배수 저장 탱크에 일시적으로 저류한 후, 급액 탱크로 되돌려 재이용할 수 있도록, 포러스 튜브의 또 다른 일단을 배수 저장 탱크에 연결했다. 삼각주상의 합성펄프의 정상(頂上)에 밀을 파종하고, 합성펄프를 두께 2cm의 산모래(山砂)로 복토하여 기온 10∼25℃, 습도 30∼50%의 조건 하, 자연광의 유리 온실 내에서 밀의 생육을 관찰했다. 생육 결과를 표 34에 나타냈다.
(실시예 32∼34)
실시예 31과 동일한 방법으로, 우엉, 당근 및 무청을 파종하여, 각각의 생육을 관찰했다. 생육 결과를 표 35∼37에 나타냈다.
(실시예 35)
5mm 두께의 시트상으로 성형된 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)를 서로가 밀착되도록 겹쳐 쌓아 250mm×500mm×높이 50mm 각(角)의 직육면체로 조제하고 이것에 출액용의 구멍을 뚫은 내경 14mmφ, 외경 19mmφ인 시판의 염화바이닐제 튜브를 수평 방향으로 관통시켜, 합성펄프와 염화바이닐제 튜브가 밀착되도록 인슐레이션 로크로 고정했다. 염화바이닐제 튜브의 일단을 양액(조성을 표 18에 나타냈다)이 저류된 급액 탱크와 전자 밸브에 연결하여 양액을 순차적으로 염화바이닐제 튜브에 공급함과 동시에, 과잉의 양액은 배수 저장 탱크에 일시적으로 저류한 후, 급액 탱크로 되돌려 재이용할 수 있도록, 염화바이닐제 튜브의 또 다른 일단을 배수 저장 탱크에 연결했다. 합성펄프의 상부 표면에 종자를 받을 수 있는 크기의 구멍을 뚫어 목화를 파종하고, 기온 25℃, 350W 고압 나트륨 램프하, 1일 당 조사 시간 12시간의 조건 하에서 목화의 생육을 관찰했다. 생육 결과를 표 38에 나타냈다.
(실시예 36)
실시예 35와 동일한 방법으로, 채종을 파종하여 그 생육을 관찰했다. 생육 결과를 표 39에 나타냈다.
(실시예 37)
5mm 두께의 시트상으로 성형된 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)를 서로가 밀착되도록 겹쳐 쌓아 80mm×700mm×높이 50mm 각(角)의 직육면체로 조제하고 이것에 내경 14mmφ, 외경 21mmφ의 (주)가쿠다이제의 포러스 튜브를 수평 방향으로 관통시켜, 합성펄프와 포러스 튜브가 밀착되도록 인슐레이션 로크로 고정했다. 포러스 튜브의 일단을 양액(조성을 표 18에 나타냈다)이 저류된 급액 탱크와 전자 밸브에 연결하여 양액을 순차적으로 포러스 튜브에 공급함과 동시에, 과잉의 양액은 배수 저장 탱크에 일시적으로 저류한 후, 급액 탱크로 되돌려 재이용할 수 있도록, 포러스 튜브의 또 다른 일단을 배수 저장 탱크에 연결했다. 합성펄프의 상부 표면에 종자를 받을 수 있는 크기의 구멍을 뚫어 옥수수를 파종하고, 합성펄프를 두께 3cm의 산모래로 복토하여 기온 10∼45℃, 습도 30∼50%의 조건 하, 자연광의 유리 온실 내에서 옥수수의 생육을 관찰했다. 생육 결과를 표 40에 나타냈다.
(실시예 38)
실시예 37과 동일한 방법으로, 수수를 파종하여 그 생육을 관찰했다. 생육 결과를 표 41에 나타냈다.
(실시예 39)
5mm 두께의 시트상으로 성형된 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)를 서로가 밀착되도록 겹쳐 쌓아 80mm×700mm×높이 15mm 각(角)의 직육면체를 2개 조제하고, 이 2개의 합성펄프로 내경 14mmφ, 외경 21mmφ의 (주)가쿠다이제의 포러스 튜브를 상하로 끼워 넣어, 합성펄프와 포러스 튜브가 밀착되도록 인슐레이션 로크로 고정했다. 포러스 튜브의 일단을 양액(조성을 표 18에 나타냈다)이 저류된 급액 탱크와 전자 밸브에 연결하여 양액을 순차적으로 포러스 튜브에 공급함과 동시에, 과잉의 양액은 배수 저장 탱크에 일시적으로 저류한 후, 급액 탱크로 되돌려 재이용할 수 있도록, 포러스 튜브의 또 다른 일단을 배수 저장 탱크에 연결했다. 길이 300mm인 고구마의 종묘(種苗) 중 절편(切片)으로부터 150mm까지의 부분을 상측의 합성펄프의 층간(層間)에 이식(移植)하고, 합성펄프를 두께 3cm의 산모래로 복토하여 기온 10∼45℃, 습도 30∼50%의 조건 하, 자연광의 유리 온실 내에서 고구마의 생육을 관찰했다. 생육 결과를 표 42에 나타냈다.
(실시예 40)
내경 15mmφ, 외경 18mmφ인 시판의 폴리에틸렌제 튜브에 출액용의 구멍을 뚫고, 그 구멍에 밀착되도록 100mm 폭, 5mm 두께의 시트상으로 성형된 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)를 감아 이음매를 열착하고, 폴리에틸렌제 튜브 위에 직경 28mmφ(폴리에틸렌제 튜브의 외경을 포함한다), 폭 100mm인 원주상의 합성펄프를 조제했다. 폴리에틸렌제 튜브의 일단을 양액(조성을 표 18에 나타냈다)이 저류된 급액 탱크와 연결 코크를 통하여 연결하고, 폴리에틸렌제 튜브의 또 다른 일단을 막은 후, 합성펄프의 표면에 밀을 파종했다. 급액 탱크를 토양 표면에 설치하고, 합성펄프를 토양 표면으로부터 5cm의 깊이에 설치되도록 폴리에틸렌제 튜브를 매설하고, 연결 코크를 열어 급액 탱크로부터 폴리에틸렌제 튜브에 양액을 공급했다. 급액 탱크 내의 양액은 적절히 추가하고, 기온 20∼30℃, 자연광의 유리 온실의 조건 하에서 밀의 생육을 관찰했다. 생육 결과와 양액 소비량 및 수량(收量)을 표 43에 나타냈다.
(실시예 41∼42)
실시예 40과 동일한 방법으로, 옥수수 및 대두를 파종하고, 각각의 생육을 관찰했다. 생육 결과와 양액 소비량 및 수량을 표 44∼45에 나타냈다.
(실시예 43)
내경 15mmφ, 외경 18mmφ인 시판의 폴리에틸렌제 튜브에 출액용의 구멍을 뚫고, 그 구멍에 밀착되도록 100mm 폭, 5mm 두께의 시트상으로 성형된 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)를 감아 이음매를 열착했다. 합성펄프가 각각 밀착되도록 합성펄프의 감김·열착 작업을 3회 반복하여, 폴리에틸렌제 튜브 위에 직경 48mmφ(폴리에틸렌제 튜브의 외경을 포함한다), 폭 100mm인 원주상의 합성펄프를 조제했다. 폴리에틸렌제 튜브의 일단을 양액(조성을 표 18에 나타냈다)이 저류된 급액 탱크와 연결 코크를 통하여 연결하고, 폴리에틸렌제 튜브의 또 다른 일단을 막은 후, 합성펄프의 표면에 20mm×20mm×깊이 10mm의 구멍을 뚫어 밀을 파종했다. 급액 탱크를 토양 표면에 설치하고, 합성펄프를 토양 표면으로부터 5cm의 깊이에 설치되도록 폴리에틸렌제 튜브를 매설하고, 연결 코크를 열어 급액 탱크로부터 폴리에틸렌제 튜브에 양액을 공급했다. 급액 탱크 내의 양액은 적절히 추가하고, 기온 20∼30℃, 자연광의 유리 온실의 조건 하에서 밀의 생육을 관찰했다. 생육 결과와 양액 소비량 및 수량을 표 46에 나타냈다.
(실시예 44∼47)
실시예 43과 동일한 방법으로, 옥수수, 대두, 양배추 및 미니 토마토를 파종하고, 각각의 생육을 관찰했다. 생육 결과와 양액 소비량 및 수량을 표 47∼50에 나타냈다.
(실시예 48)
내경 15mmφ, 외경 18mmφ인 시판의 폴리에틸렌제 튜브에 출액용의 구멍을 뚫고, 그 구멍에 밀착되도록 50mm 폭, 5mm 두께의 시트상으로 성형된 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)를 감아 이음매를 열착했다. 합성펄프가 각각 밀착되도록 합성펄프의 감김·열착 작업을 3회 반복하여, 폴리에틸렌제 튜브 위에 직경 48mmφ(폴리에틸렌제 튜브의 외경을 포함한다), 폭 50mm인 원주상의 합성펄프를 조제했다. 폴리에틸렌제 튜브의 일단을 양액(조성을 표 18에 나타냈다)이 저류된 급액 탱크와 연결 코크를 통하여 연결하고, 폴리에틸렌제 튜브의 또 다른 일단을 막은 후, 합성펄프의 표면에 20mm×20mm×깊이 10mm의 구멍을 뚫어 밀을 파종했다. 급액 탱크를 토양 표면에 설치하고, 합성펄프를 토양 표면으로부터 5cm의 깊이에 설치되도록 폴리에틸렌제 튜브를 매설하고, 연결 코크를 열어 급액 탱크로부터 폴리에틸렌제 튜브에 양액을 공급했다. 급액 탱크 내의 양액은 적절히 추가하고, 기온 20∼30℃, 자연광의 유리 온실의 조건 하에서 밀의 생육을 관찰했다. 생육 결과와 양액 소비량 및 수량을 표 51에 나타냈다.
(실시예 49)
실시예 48과 동일한 방법으로, 옥수수를 파종하여 그 생육을 관찰했다. 생육 결과와 양액 소비량을 표 52에 나타냈다.
(실시예 50)
내경 15mmφ, 외경 18mmφ인 시판의 폴리에틸렌제 튜브에 출액용의 구멍을 뚫고, 그 구멍에 밀착되도록 100mm 폭, 5mm 두께의 시트상으로 성형된 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)를 감아 이음매를 열착했다. 합성펄프가 각각 밀착되도록 합성펄프의 감김·열착 작업을 3회 반복하여, 폴리에틸렌제 튜브 위에 직경 48mmφ(폴리에틸렌제 튜브의 외경을 포함한다), 폭 100mm인 원주상의 합성펄프를 조제했다. 폴리에틸렌제 튜브의 일단을 양액(조성을 표 18에 나타냈다)이 저류된 급액 탱크와 연결 코크를 통하여 연결하고, 폴리에틸렌제 튜브의 또 다른 일단을 막은 후, 합성펄프의 표면에 20mm×20mm×깊이 10mm의 구멍을 뚫어 밀을 파종했다. 파종한 구멍을 덮도록 닛뽕플랜트시더제의 홀세론(holceron)용 폴리바이닐알코올 필름(50mm 폭)으로 합성펄프의 외주를 감은 후, 급액 탱크를 토양 표면에 설치하고, 합성펄프를 토양 표면으로부터 5cm의 깊이에 설치되도록 폴리에틸렌제 튜브를 매설하고, 연결 코크를 열어 급액 탱크로부터 폴리에틸렌제 튜브에 양액을 공급했다. 급액 탱크 내의 양액은 적절히 추가하고, 기온 20∼30℃, 자연광의 유리 온실의 조건 하에서 밀의 생육을 관찰했다. 생육 결과와 양액 소비량 및 수량을 표 53에 나타냈다.
(실시예 51)
실시예 50과 동일한 방법으로, 옥수수를 파종하여 그 생육을 관찰했다. 생육 결과와 양액 소비량을 표 54에 나타냈다.
(실시예 52)
내경 15mmφ, 외경 18mmφ인 시판의 폴리에틸렌제 튜브에 출액용의 구멍을 뚫고, 그 구멍에 밀착되도록 100mm 폭, 5mm 두께의 시트상으로 성형된 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)를 감아 이음매를 열착했다. 합성펄프가 각각 밀착되도록 합성펄프의 감김·열착 작업을 3회 반복하여, 폴리에틸렌제 튜브 위에 직경 48mmφ(폴리에틸렌제 튜브의 외경을 포함한다), 폭 100mm인 원주상의 합성펄프를 조제했다. 폴리에틸렌제 튜브의 일단을 양액(조성을 표 18에 나타냈다)이 저류된 급액 탱크와 연결 코크를 통하여 연결하고, 폴리에틸렌제 튜브의 또 다른 일단을 막은 후, 합성펄프의 표면에 20mm×20mm×깊이 10mm의 구멍을 뚫어 딸기의 종묘를 이식했다. 급액 탱크를 토양 표면에 설치하고, 합성펄프를 토양 표면으로부터 5cm의 깊이에 설치되도록 폴리에틸렌제 튜브를 매설하고, 연결 코크를 열어 급액 탱크로부터 폴리에틸렌제 튜브에 양액을 공급했다. 급액 탱크 내의 양액은 적절히 추가하고, 기온 20∼30℃, 자연광의 유리 온실의 조건 하에서 딸기의 생육을 관찰했다. 생육 결과와 양액 소비량을 표 55에 나타냈다.
(실시예 53)
출액용의 구멍을 뚫은 내경 15mmφ, 외경 18mmφ인 시판의 폴리에틸렌제 튜브 표면에 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)의 물 현탁액을 탈수 농축하고 압착하여, 폴리에틸렌제 튜브 위에 직경 60mmφ(폴리에틸렌제 튜브의 외경을 포함한다), 폭 100mm인 원주상의 합성펄프를 조제했다. 폴리에틸렌제 튜브의 일단을 양액(조성을 표 18에 나타냈다)이 저류된 급액 탱크와 연결 코크를 통하여 연결하고, 폴리에틸렌제 튜브의 또 다른 일단을 막은 후, 합성펄프의 표면에 20mm×20mm×깊이 10mm의 구멍을 뚫어 밀을 파종했다. 급액 탱크를 토양 표면에 설치하고, 합성펄프를 토양 표면으로부터 5cm의 깊이에 설치되도록 폴리에틸렌제 튜브를 매설하고, 연결 코크를 열어 급액 탱크로부터 폴리에틸렌제 튜브에 양액을 공급했다. 급액 탱크 내의 양액은 적절히 추가하고, 기온 20∼30℃, 자연광의 유리 온실의 조건 하에서 밀의 생육을 관찰했다. 생육 결과와 양액 소비량 및 수량을 표 56에 나타냈다.
(실시예 54)
5mm 두께의 시트상으로 성형된 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)로부터 조제한 50mm×700mm의 시트 3매를 700mm의 가장자리가 서로 밀착되도록 겹쳐서 삼각주상으로 성형하고, 그 내측에 내경 15mmφ, 외경 21mmφ, 길이 1m의 (주)가쿠다이제의 포러스 튜브를 통하여 합성펄프 시트와 포러스 튜브가 밀착되도록 인슐레이션 로크로 고정하여, 삼각주형(三角柱型) 식물 재배 키트(kit)를 제작했다. 또한, 상기 시트상 합성펄프를 서로가 밀착되도록 겹쳐 쌓아 250mm×500mm×높이 50mm 각(角)의 직육면체로 조제하고, 이에 내경 15mmφ, 외경 21mmφ, 길이 1m의 상기 포러스 튜브를 수평 방향 관통시켜 합성펄프와 포러스 튜브가 밀착되도록 인슐레이션 로크로 고정하여, 사각주형(四角柱型) 식물 재배 키트를 제작했다. 또한, 상기 시트상 합성펄프를 서로가 밀착되도록 겹쳐 쌓아 80mm×700mm×높이 15mm 각(角)의 직육면체를 2개 조제하고, 이 2개의 합성펄프로 내경 15mmφ, 외경 21mmφ, 길이 1m의 상기 포러스 튜브를 상하로 끼워 넣고, 합성펄프와 포러스 튜브가 밀착되도록 인슐레이션 로크로 고정하여, 끼워 넣기형 식물 재배 키트를 제작했다.
양액(조성을 표 18에 나타냈다)이 저류된 급액 탱크와 전자 밸브에 8m의 시판의 염화바이닐제 튜브를 연결한 후, 급액 탱크로부터 8∼24m의 위치에 14개의 삼각주형 식물 재배 키트를 연결하고, 계속하여, 급액 탱크로부터 25∼45m의 위치에 19개의 사각주형 식물 재배 키트를 연결하고, 마지막으로, 급액 탱크로부터 46∼47m의 위치에 1개의 끼워 넣기형 식물 재배 키트를 연결했다. 14개의 삼각주형 식물 재배 키트 중 1개에는 우엉 8알갱이를, 1개에는 당근 10알갱이를, 12개에는 무청 6알갱이를 각각의 키트의 정상(頂上)에 파종하고, 19개의 사각주형 식물 재배 키트 중 17개에는 밀 15알갱이를, 2개에는 옥수수 4알갱이를 각각의 상부 표면에 종자를 받을 수 있는 크기의 구멍을 뚫은 후에 파종하고, 1개의 끼워 넣기형 식물 재배 키트에는 길이 300mm인 고구마의 종묘 중 절편으로부터 150mm까지의 부분을 상측의 합성펄프의 층간에 이식했다.
과잉의 양액은 배수 저장 탱크에 일시적으로 저류한 후, 급액 탱크로 되돌려 재이용할 수 있도록, 포러스 튜브의 또 다른 일단을 배수 저장 탱크에 연결하고, 상기 합성펄프의 모두를 두께 3cm의 산모래로 복토하여 기온 10∼45℃, 습도 30∼50%의 조건 하, 자연광의 유리 온실 내에서 생육을 관찰했다. 생육 결과를 표 57에 나타냈다.
실시예 1, 2, 16, 23, 24, 30, 31, 35, 37, 39, 40, 43, 48, 50, 52, 53 및 54와 동일한 방법에 의해 재배할 수 있는 식물을 표 58에 나타냈지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 55)
5mm 두께의 시트상으로 성형된 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)를 서로가 밀착되도록 겹쳐 쌓아 100mm×100mm×높이 100mm 각(角)의 정육면체로 조제하고, 재배 케이스에 부은 양액(조성을 표 18에 나타냈다)의 액면에 띄워서 합성펄프의 하부로부터 물이 합성펄프 내에 침투하도록 했다. 합성펄프의 상부 표면에 20mm×20mm×깊이 10mm 각(角)의 구멍을 뚫어 잠두(蠶豆)를 파종하고(파종일:2012년 5월 31일), 파종 22일 후, 식물체 길이가 약 200mm로 성장한 시점에서 잠두에 콩진딧물을 방충(防蟲)했다. 방충 7일 후, 10mg의 디노테프란(미쓰이가가쿠아그로(주)제, 네오니코치노이드계 살충제)를 1,000mL의 양액에 용해한 수용액을 조제하여, 시린지로 합성펄프에 주입했다. 수용액 주입 전과 수용액 주입 4일 후의 콩진딧물의 생존 충수(蟲數)를 비교하여, 디노테프란의 콩진딧물에 대한 살충 효과를 확인했다. 결과를 표 59에 나타냈다.
(실시예 56)
5mm 두께의 시트상으로 성형된 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)를 서로가 밀착되도록 겹쳐 쌓아 100mm×100mm×높이 100mm 각(角)의 정육면체로 조제하고, 재배 케이스에 부은 양액(조성을 표 18에 나타냈다)의 액면에 띄워서 합성펄프의 하부로부터 물이 합성펄프 내에 침투하도록 했다. 합성펄프의 상부 표면에 20mm×20mm×깊이 10mm 각(角)의 구멍을 뚫어 잠두를 파종하고(파종일:2012년 5월 31일), 파종 22일 후, 식물체 길이가 약 200mm로 성장한 시점에서 잠두에 콩진딧물을 방충했다. 방충 7일 후, 1.5mg의 디노테프란(미쓰이가가쿠아그로(주)제, 네오니코치노이드계 살충제)를 500mL의 양액에 용해한 수용액을 조제하여, 재배 케이스 내에 잔존하는 양액과 혼합했다. 수용액 혼합 전과 수용액 혼합 4일 후의 콩진딧물의 생존 충수를 비교하여, 디노테프란의 콩진딧물에 대한 살충 효과를 확인했다. 결과를 표 60에 나타냈다.
(실시예 57)
실시예 45와 동일한 방법으로 대두를 파종(파종일:2012년 6월 28일)하고, 파종 20일 후, 대두의 잎의 뒤쪽에 온실가루이의 알(卵)이 확인된 시점에서 5mg의 디노테프란(미쓰이가가쿠아그로(주)제, 네오니코치노이드계 살충제)를 500mL의 양액에 용해한 수용액을 조제하여, 급액 탱크 내에 잔존하는 양액 500mL와 혼합했다. 수용액 혼합 시와 수용액 혼합 30일 후 및 45일 후의 온실가루이의 알 수(卵數)를 비교하여, 디노테프란의 온실가루이의 알에 대한 살란(殺卵) 효과를 확인했다. 결과를 표 61에 나타냈다.
(실시예 58)
내경 15mmφ, 외경 18mmφ인 시판의 폴리에틸렌제 튜브 표면에 접착성 물질을 도포한 후에 출액용의 구멍을 뚫고, 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)의 물 현탁액을 탈수 농축하고 압착하여, 폴리에틸렌제 튜브 위에 직경 58mmφ(폴리에틸렌제 튜브의 외경을 포함한다), 폭 100mm인 원주상의 합성펄프를 조제했다. 폴리에틸렌제 튜브의 일단을 양액(조성을 표 2에 나타냈다)이 저류된 급수 탱크에 연결하고, 합성펄프의 상부 표면에 직경 20mmφ, 깊이 10mm의 구멍을 1개소 뚫어 그 구멍에 팬지를 파종하고, 기온 21±3℃, 습도 55±15%, 조도 12,000lux, 1일 당 조사 시간 9.5시간의 조건 하에서 팬지의 생육을 관찰했다. 생육 결과와 양액 소비량을 표 62에 나타냈다.
(실시예 59)
5mm 두께의 시트상으로 성형된 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)로부터 조정한 50mm×500mm의 시트 3매를 500mm의 가장자리가 서로 밀착되도록 겹쳐서 삼각주상으로 성형하고, 그 내측에 내경 15mmφ, 외경 21mmφ의 (주)가쿠다이제의 포러스 튜브를 통하여 합성펄프 시트와 포러스 튜브가 밀착되도록 인슐레이션 로크로 고정했다. 포러스 튜브의 일단을 양액(조성은 표 18에 나타냈다)이 저류된 급액 탱크와 전자 밸브에 연결하여 양액을 순차적으로 포러스 튜브에 공급함과 동시에, 과잉의 양액은 배수 저장 탱크에 일시적으로 저류한 후, 급액 탱크로 되돌려 재이용할 수 있도록, 포러스 튜브의 또 다른 일단을 배수 저장 탱크에 연결했다. 삼각주상의 합성펄프의 정상에 참마의 종우(種芋)를 정치(靜置)하고, 합성펄프를 두께 2cm의 산모래로 복토하여 기온 10∼25℃, 습도 30∼50%의 조건 하, 자연광의 유리 온실 내에서 참마의 생육을 관찰했다. 생육 결과를 표 63에 나타냈다.
(실시예 60∼64)
실시예 59와 동일한 방법으로, 감자, 토란, 고구마, 불장서(佛掌薯) 및 생강의 종우(種芋)를 정치하여, 각각의 생육을 관찰했다. 생육 결과를 표 64∼68에 나타냈다.
(실시예 65)
내경 15mmφ, 외경 18mmφ인 시판의 폴리에틸렌제 튜브에 출액용의 구멍을 뚫고, 그 구멍에 밀착되도록 100mm 폭, 20mm 두께의 시트상으로 성형된 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)를 감아 이음매를 열착하고, 폴리에틸렌제 튜브 위에 직경 58mmφ(폴리에틸렌제 튜브의 외경을 포함한다), 폭 100mm인 원주상의 합성펄프를 조제했다. 폴리에틸렌제 튜브의 일단을 양액(조성을 표 18에 나타냈다)이 저류된 급액 탱크와 전자 밸브에 연결하여 양액을 순차적으로 폴리에틸렌제 튜브에 공급함과 동시에, 과잉의 양액은 배수 저장 탱크에 일시적으로 저류한 후, 급액 탱크로 되돌려 재이용할 수 있도록, 폴리에틸렌제 튜브의 또 다른 일단을 배수 저장 탱크에 연결했다. 합성펄프의 상부 표면에 직경 20mmφ, 깊이 10mm의 구멍을 1개소 뚫어 그 구멍에 무청을 파종하고, 합성펄프를 두께 2cm의 산모래로 복토하여 기온 10∼25℃, 습도 30∼50%의 조건 하, 자연광의 유리 온실 내에서 무청의 생육을 관찰했다. 생육 결과를 표 69에 나타냈다.
(실시예 66)
실시예 65와 동일한 방법으로, 무우의 종자를 파종하고, 생육을 관찰했다. 생육 결과를 표 70에 나타냈다.
(실시예 67)
40cm 간격으로 출액용의 구멍을 뚫고, 동일 간격으로 출액용의 구멍 위에 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)의 물 현탁액을 탈수 농축하여 직경 60mmφ(염화바이닐제 튜브의 외경을 포함한다), 폭 100mm인 원주상의 합성펄프 40개를 압착한 내경 15mmφ, 외경 18mmφ의 염화바이닐제 튜브(양단 각각 2m에는 합성펄프의 압착 없음)를 준비하고, 내부에 급액용 펌프((주)사타코제 마이뉴트10)를 짜 넣고, 2개의 급액/흡액용 노즐이 붙은 급액 탱크와 연결 코크를 통하여 연결했다.
합성펄프의 상부 표면에 직경 20mmφ×깊이 10mm의 구멍을 뚫어 옥수수의 종자를 파종하고, 급액 탱크를 토양 표면에 설치하여 합성펄프를 토양 표면으로부터 5cm의 깊이에 설치되도록, 염화바이닐제 튜브를 매설했다.
연결 코크를 열고, 급액용 펌프의 급액 속도를 50∼100mL/분으로 설정한 후에 급액용 펌프를 가동시켜, 급액 탱크와 염화바이닐제 튜브 사이에 양액(조성을 표 18에 나타냈다)을 순환시켰다.
기온 20∼30℃, 자연광의 지붕이 달린 포장(圃場)의 조건 하에서 옥수수의 생육을 관찰했다(파종일:2013년 5월 21일). 생육 결과와 양액 소비량 및 수확 후의 수량 및 당도를 표 71에 나타냈다.
또한, 급액 탱크 내의 양액은 10배 농축액을 급액 탱크 내에서 물로 10배로 희석하여, 동일한 조제 방법으로 적절히 추가했다. 또한, 당도는 이우치하네이도제, 수지굴절계 IATC-1E(Brix0∼32%)를 이용하여 측정했다.
(실시예 68)
40cm 간격으로 출액용의 구멍을 뚫고, 동일 간격으로 출액용의 구멍 위에 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)의 물 현탁액을 탈수 농축하여 자연 건조시킨 후, 140℃로 가열한 건조기 중에 5분간 방치한 직경 60mmφ(염화바이닐제 튜브의 외경을 포함한다), 폭 100mm인 원주상의 합성펄프 40개를 압착한 내경 15mmφ, 외경 18mmφ의 염화바이닐제 튜브(양단 각각 2m에는 합성펄프의 압착 없음)를 준비하고, 내부에 급액용 펌프((주)사타코제 마이뉴트10)를 짜 넣고, 2개의 급액/흡액용 노즐이 붙은 급액 탱크와 연결 코크를 통하여 연결했다.
합성펄프의 상부 표면에 직경 20mmφ×깊이 10mm의 구멍을 뚫어 옥수수의 종자를 파종하고, 합성펄프의 표면을 덮도록 PVA 필름을 감은 후, 급액 탱크를 토양 표면에 설치하여 합성펄프를 토양 표면으로부터 5cm의 깊이에 설치되도록, 염화바이닐제 튜브를 매설했다.
연결 코크를 열어, 급액용 펌프의 급액 속도를 50∼100mL/분으로 설정한 후에 급액용 펌프를 가동시켜, 급액 탱크와 염화바이닐제 튜브 사이에 양액(조성을 표 18에 나타냈다)을 순환시켰다.
기온 20∼30℃, 자연광의 지붕이 달린 포장의 조건 하에서 옥수수의 생육을 관찰했다(파종일:2013년 5월 21일). 생육 결과와 양액 소비량 및 수확 후의 수량 및 당도를 표 72에 나타냈다.
또한, 급액 탱크 내의 양액은 10배 농축액을 급액 탱크 내에서 물로 10배로 희석하여, 동일한 조제 방법으로 적절히 추가했다. 또한, 당도는 이우치하네이도제, 수지굴절계 IATC-1E(Brix0∼32%)를 이용하여 측정했다.
(실시예 69)
40cm 간격으로 출액용의 구멍을 뚫고, 동일 간격으로 출액용의 구멍 위에 천연펄프(토카이 펄프(주)제 LBKP(활엽수 표백 크라프트 펄프))의 물 현탁액을 탈수 농축하여 직경 60mmφ(염화바이닐제 튜브의 외경을 포함한다), 폭 100mm인 원주상의 천연펄프 40개를 압착한 내경 15mmφ, 외경 18mmφ의 염화바이닐제 튜브(양단 각각 2m에는 천연펄프의 압착 없음)를 준비하고, 내부에 급액용 펌프((주)사타코제 마이뉴트10)와 압력 조정 장치((주)아사히엔타프라이즈제 압력 조정 장치)를 짜 넣고, 2개의 급액/흡액용 노즐이 붙은 급액 탱크와 연결 코크를 통하여 연결했다.
천연펄프의 상부 표면에 직경 20mmφ×깊이 10mm의 구멍을 뚫어 옥수수의 종자를 파종하고, 급액 탱크를 토양 표면에 설치하여 천연펄프를 토양 표면으로부터 5cm의 깊이에 설치되도록, 염화바이닐제 튜브를 매설했다.
연결 코크를 열어, 급액용 펌프의 급액 속도를 50∼100mL/분으로 설정하고, 염화바이닐제 튜브 내의 압력을 0.0∼9.9mmH2O로 조정할 수 있도록 설정한 후에 급액용 펌프를 가동시켜, 급액 탱크와 염화바이닐제 튜브 사이에 양액(조성을 표 18에 나타냈다)을 순환시켰다.
기온 20∼30℃, 자연광의 지붕이 달린 포장의 조건 하에서 옥수수의 생육을 관찰했다(파종일:2013년 5월 21일). 생육 결과와 양액 소비량 및 수확 후의 수량 및 당도를 표 73에 나타냈다.
또한, 급액 탱크 내의 양액은 10배 농축액을 급액 탱크 내에서 물로 10배로 희석하여, 동일한 조제 방법으로 적절히 추가했다. 또한, 당도는 이우치하네이도제, 수지굴절계 IATC-1E(Brix0∼32%)를 이용하여 측정했다.
(실시예 70)
40cm 간격으로 출액용의 구멍을 뚫고, 동일 간격으로 출액용의 구멍 위에 천연펄프(토카이펄프(주)제 LBKP(활엽수 표백 크라프트 펄프))와 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)의 혼합물(혼합 비율:천연펄프/합성펄프=90:10)의 물 현탁액을 탈수 농축하여 자연 건조시킨 후, 140℃로 가열한 건조기 중에 5분간 방치한 직경 60mmφ(염화바이닐제 튜브의 외경을 포함한다), 폭 100mm인 원주상의 천연펄프와 합성펄프의 혼합물 20개를 압착한 내경 15mmφ, 외경 18mmφ의 염화바이닐제 튜브(양단 각각 2m에는 천연펄프와 합성펄프의 혼합물의 압착 없음)를 2개 준비하고, 2개의 염화바이닐제 튜브 사이에 급액용 펌프((주)사타코제 마이뉴트10)를 연결하고, 염화바이닐제 튜브의 각각 또 한쪽의 끝을 2개의 급액/흡액용 노즐이 붙은 급액 탱크와 연결 코크를 통하여 연결했다.
천연펄프와 합성펄프의 혼합물의 상부 표면에 직경 20mmφ×깊이 10mm의 구멍을 뚫어 옥수수의 종자를 파종하고, 천연펄프와 합성펄프의 혼합물의 표면을 덮도록 PVA 필름을 감은 후, 급액 탱크와 급액용 펌프를 토양 표면에 설치하여 천연펄프와 합성펄프의 혼합물을 토양 표면으로부터 5cm의 깊이에 설치되도록, 염화바이닐제 튜브를 매설했다.
연결 코크를 열어, 급액용 펌프의 급액 속도를 50∼100mL/분으로 설정한 후에 급액용 펌프를 가동시켜, 급액 탱크와 염화바이닐제 튜브 사이에 양액(조성을 표 18에 나타냈다)을 순환시켰다.
기온 20∼30℃, 자연광의 지붕이 달린 포장의 조건 하에서 옥수수의 생육을 관찰했다(파종일:2013년 5월 21일). 생육 결과와 양액 소비량 및 수확 후의 수량 및 당도를 표 74에 나타냈다.
또한, 급액 탱크 내의 양액은 10배 농축액을 급액 탱크 내에서 물로 10배로 희석하여, 동일한 조제 방법으로 적절히 추가했다. 또한, 당도는 이우치하네이도제, 수지굴절계 IATC-1E(Brix0∼32%)를 이용하여 측정했다.
(실시예 71)
40cm 간격으로 출액용의 구멍을 뚫고, 동일 간격으로 출액용의 구멍 위에 천연펄프(토카이 펄프(주)제 LBKP(활엽수 표백 크라프트 펄프))와 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)의 혼합물(혼합 비율:천연펄프/합성펄프=95:5)의 물 현탁액을 탈수 농축하여 직경 60mmφ(염화바이닐제 튜브의 외경을 포함한다), 폭 100mm인 원주상의 천연펄프와 합성펄프의 혼합물 40개를 압착한 내경 15mmφ, 외경 18mmφ의 염화바이닐제 튜브(양단 각각 2m에는 천연펄프와 합성펄프의 혼합물의 압착 없음)를 준비하고, 내부에 급액용 펌프((주)사타코제 마이뉴트10)와 압력 조정 장치((주)아사히엔타프라이즈제 압력 조정 장치)를 짜 넣고, 2개의 급액/흡액용 노즐이 붙은 급액 탱크와 연결 코크를 통하여 연결했다.
천연펄프와 합성펄프의 혼합물의 상부 표면에 직경 20mmφ×깊이 10mm의 구멍을 뚫어 옥수수의 종자를 파종하고, 천연펄프와 합성펄프의 혼합물의 표면을 덮도록 PVA 필름을 감은 후, 급액 탱크를 토양 표면에 설치하여 천연펄프와 합성펄프의 혼합물을 토양 표면으로부터 5cm의 깊이에 설치되도록, 염화바이닐제 튜브를 매설했다.
연결 코크를 열어, 급액용 펌프의 급액 속도를 50∼100mL/분으로 설정하고, 염화바이닐제 튜브 내의 압력을 0.0∼9.9mmH2O로 조정할 수 있도록 설정한 후에 급액용 펌프를 가동시켜, 급액 탱크와 염화바이닐제 튜브 사이에 양액(조성을 표 18에 나타냈다)을 순환시켰다.
기온 20∼30℃, 자연광의 지붕이 달린 포장의 조건 하에서 옥수수의 생육을 관찰했다(파종일:2013년 5월 21일). 생육 결과와 양액 소비량 및 수확 후의 수량 및 당도를 표 75에 나타냈다.
또한, 급액 탱크 내의 양액은 미리 실용 농도로 조정한 것을 급액 탱크에 장입 하여, 동일한 방법으로 동일 농도로 조제한 것을 적절히 추가했다. 또한, 당도는 이우치하네이도제, 수지굴절계 IATC-1E(Brix0∼32%)를 이용하여 측정했다.
(실시예 72)
40cm 간격으로 출액용의 구멍을 뚫고, 동일 간격으로 출액용의 구멍 위에 천연펄프(토카이 펄프(주)제 LBKP(활엽수 표백 크라프트 펄프))와 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)의 혼합물의 물 현탁액을 탈수 농축하여 직경 60mmφ(염화바이닐제 튜브의 외경을 포함한다), 폭 100mm인 원주상의 천연펄프와 합성펄프의 혼합물 40개를 압착한 내경 15mmφ, 외경 18mmφ의 염화바이닐제 튜브(양단 각각 2m에는 합성펄프의 압착 없음)를 준비하고, 급액용 펌프(프로미넨트(주)제 베타4b)와 압력 조정 밸브((주)도케미제 탈 압력 밸브)를 설치하고, 2개의 급액/흡액용 노즐이 붙은 급액 탱크와 연결 코크를 통하여 연결했다.
천연펄프와 합성펄프의 혼합물의 상부 표면에 직경 20mmφ×깊이 10mm의 구멍을 뚫어 옥수수의 종자를 파종하고, 급액 탱크를 토양 표면에 설치하여 천연펄프와 합성펄프의 혼합물을 토양 표면으로부터 5cm의 깊이에 설치되도록, 염화바이닐제 튜브를 매설했다.
연결 코크를 열어, 급액용 펌프의 급액 속도를 50∼100mL/분으로 설정하고, 염화바이닐제 튜브 내의 압력을 0.1∼0.5MPa로 조정할 수 있도록 설정한 후에 급액용 펌프를 가동시켜, 급액 탱크와 염화바이닐제 튜브 사이에 양액(조성을 표 18에 나타냈다)을 순환시켰다.
기온 20∼30℃, 자연광의 지붕이 달린 포장의 조건 하에서 옥수수의 생육을 관찰했다(파종일:2013년 5월 21일). 생육 결과와 양액 소비량 및 수확 후의 수량 및 당도를 표 76에 나타냈다.
또한, 급액 탱크 내의 양액은 미리 실용 농도로 조정한 것을 급액 탱크에 장입 하고, 동일한 방법으로 동일 농도로 조제한 것을 적절히 추가했다. 또한, 당도는 이우치하네이도제, 수지굴절계 IATC-1E(Brix0∼32%)를 이용하여 측정했다.
(실시예 73)
20cm 간격으로 출액용의 구멍을 뚫고, 동일 간격으로 출액용의 구멍 위에 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)의 물 현탁액을 탈수 농축하여 직경 60mmφ(염화바이닐제 튜브의 외경을 포함한다), 폭 100mm인 원주상의 합성펄프 80개를 압착한 내경 15mmφ, 외경 18mmφ의 염화바이닐제 튜브(양단 각각 2m에는 합성펄프의 압착 없음)를 준비하고, 내부에 급액용 펌프((주)사타코제 마이뉴트10)를 짜 넣고, 2개의 급액/흡액용 노즐이 붙은 급액 탱크와 연결 코크를 통하여 연결했다.
합성펄프의 상부 표면에 직경 20mmφ×깊이 10mm의 구멍을 뚫어 대두의 종자를 파종하고, 급액 탱크를 토양 표면에 설치하여 합성펄프를 토양 표면으로부터 5cm의 깊이에 설치되도록, 염화바이닐제 튜브를 매설했다.
연결 코크를 열어, 급액용 펌프의 급액 속도를 50∼100mL/분으로 설정한 후에 급액용 펌프를 가동시켜, 급액 탱크와 염화바이닐제 튜브 사이에 양액(조성을 표 18에 나타냈다)을 순환시켰다.
기온 20∼30℃, 자연광의 지붕이 달린 포장의 조건 하에서 대두의 생육을 관찰했다(파종일:2013년 6월 11일). 생육 결과와 양액 소비량 및 수확 후의 수량을 표 77에 나타냈다.
또한, 급액 탱크 내의 양액은 미리 실용 농도로 조정한 것을 급액 탱크에 장입 하고, 동일한 방법으로 동일 농도로 조제한 것을 적절히 추가했다.
(참고예 1)
기온 21±3℃, 습도 55±15%, 조도 12,000lux, 1일 당 조사 시간 9.5시간의 조건 하에서 하이트컬쳐(주)제 세라믹(내경:20mmφ×외경:28mmφ×높이:80mm의 중공 원주상(中空圓柱狀) 세라믹)을 재배 케이스에 부은 양액(조성을 표 2에 나타냈다)의 액면에 담가 세라믹의 하부로부터 양액이 세라믹 내에 침투하도록 했다. 세라믹의 내부 표면에 밀을 파종하여, 그 생육을 관찰했다(파종일:2012년 1월 6일). 생육 결과와 양액 소비량을 실시예 2의 결과와 대비하여 표 78에 나타냈다.
(참고예 2)
기온 21±3℃, 습도 55±15%, 조도 12,000lux, 1일 당 조사 시간 9.5시간의 조건 하에서, 건조한 모래를 채운 재배 케이스 내에 밀을 파종하고, (주)가쿠다이제 적하(滴下)장치와 CKD Corporation제 전자밸브를 조합하여 제작한 점적관수(点滴灌水) 시스템을 이용하여 양액(조성을 표 2에 나타냈다)을 공급하고 그 생육을 관찰했다(파종일:2012년 8월 27일). 생육 결과와 양액 공급량/소비량을 실시예 2의 결과와 대비하여 표 79에 나타냈다.
(참고예 3)
기온 21±3℃, 습도 55±15%, 조도 12,000lux, 1일 당 조사 시간 9.5시간의 조건 하에서, 발포재에 고정한 우레탄재(직경:30mmφ×높이 15mm)에 밀을 파종하고 이것을 쥬렉스(주)제 에어 펌프에 버블링용 배기 노즐을 설치하여, 매분 2L의 송기(送氣)를 실시한 양액(조성을 표 2에 나타냈다) 위에 띄워서 수경 재배에 의한 밀의 생육을 관찰했다(파종일:2012년 8월 27일). 생육 결과와 양액 소비량을 실시예 2의 결과와 대비하여 표 80에 나타냈다.
(참고예 4)
기온 21±3℃, 습도 55±15%, 조도 12,000lux, 1일 당 조사 시간 9.5시간의 조건 하에서, 쿄토넷한바이샤제 분무식 재배장치(분무식 에어로포닉스 방식을 이용한 재배장치)에 밀을 파종한 우레탄재(직경 55mmφ×높이 15mm)를 설치하고, 근계부(根系部)에 양액(조성을 표 2에 나타냈다)을 분무하고 밀의 미스트 재배를 실시하여, 그 생육을 관찰했다(파종일:2012년 8월 27일, 분무 속도:1 노즐 당 매시 56L, 사용 노즐 수:8개). 생육 결과와 양액 공급량/소비량을 실시예 2의 결과와 대비하여 표 81에 나타냈다.
(참고예 5)
참고예 1과 동일한 방법으로 파종한 미니 토마토와 참고예 3과 동일한 방법으로 파종한 미니 토마토의 결실 후, 이우치하네이도제 수지굴절계 IATC-1E(Brix0∼32%)를 이용하여 미니 토마토 과육의 당도를 측정했다. 당도 측정 결과를 실시예 3의 결과와 대비하여 표 82에 나타냈다.
(참고예 6)
토양 표면으로부터 5cm의 깊이에 밀을 파종하고, 1회 300mL의 물을 1일 2회 공급함과 동시에 적절히 양액(조성을 표 18에 나타냈다)을 공급하고, 해충이나 병 발생 시에는 적당한 농약을 처리했다. 기온 20∼30℃, 자연광의 유리 온실의 조건 하에서 밀의 생육을 관찰했다(파종일:2012년 2월 10일). 생육 결과와 양액 공급량/소비량 및 수량을 실시예 43의 결과와 대비하여 표 83에 나타냈다.
(참고예 7∼10)
참고예 6과 동일한 방법으로, 옥수수(파종일:2012년 3월 28일), 대두(파종일:2012년 6월 28일), 양배추(파종일:2012년 10월 29일) 및 미니 토마토(파종일:2012년 10월 29일)를 파종하고, 각각의 생육을 관찰했다. 생육 결과와 양액 공급량/소비량 및 수량을 각각 실시예 44∼47의 결과와 대비하여 표 84∼87에 나타냈다.
(참고예 11)
5mm 두께의 시트상으로 성형된 합성펄프(미쓰이가가쿠(주)제 SWP(등록상표):E400)를 서로가 밀착되도록 겹쳐 쌓아 100mm×100mm×높이 100mm 각(角)의 정육면체로 조제하고, 재배 케이스에 부은 양액(조성을 표 18에 나타냈다)의 액면에 띄워서 합성펄프의 하부로부터 물이 합성펄프 내에 침투하도록 했다. 합성펄프의 상부 표면에 20mm×20mm×깊이 10mm 각(角)의 구멍을 뚫어 잠두를 파종(파종일:2012년 5월 31일)하고, 파종 22일 후, 식물체 길이가 약 200mm로 성장한 시점에서 잠두에 콩진딧물을 방충하여 콩진딧물의 생존 충수의 추이를 관찰했다. 결과를 실시예 54∼55의 결과와 대비하여 표 88에 나타냈다.
(참고예 12)
참고예 6과 동일한 방법으로 대두를 파종했지만, 온실가루이에 대한 농약 처리는 실시하지 않고, 온실가루이의 알 수의 추이를 관찰했다(파종일:2012년 6월 28일). 결과를 실시예 56의 결과와 대비하여 표 89에 나타냈다.
(참고예 13)
토양 표면으로부터 5cm의 깊이에 옥수수를 파종하고, 옥수수의 생육에 따라 적절히 양액(조성을 표 18에 나타냈다)을 공급하고, 병해나 병 발생 시에는 적당한 농약을 처리했다. 기온 20∼30℃, 자연광의 지붕이 달린 포장의 조건 하에서 옥수수의 생육을 관찰했다(파종일:2013년 5월 21일). 생육 결과와 양액 공급량/소비량 및 수확 후의 수량 및 당도를 실시예 67의 결과와 대비하여 표 90에 나타냈다.
(참고예 14)
토양 표면으로부터 5cm의 깊이에 대두를 파종하고, 대두의 생육에 따라 적절히 양액(조성을 표 18에 나타냈다)을 공급하고, 병해나 병 발생 시에는 적당한 농약을 처리했다. 기온 20∼30℃, 자연광의 지붕이 달린 포장의 조건 하에서 대두의 생육을 관찰했다(파종일:2013년 6월 11일). 생육 결과와 양액 공급량/소비량 및 수확 후의 수량을 실시예 73의 결과와 대비하여 표 91에 나타냈다.
1. 용기
2. 식물 재배용 소재
3. 식물(예)
4. 밸브
5. 튜브
6. 출액용의 구멍
6a. 설치용 부재
7. 식물 재배용 소재
8. 식물(예)
9. 급액 탱크
10. 밸브
11. 튜브
12. 출액용의 구멍
13. 식물 재배용 소재
14. 식물(예)
15. 수도의 수도꼭지
16. 우물물/지하수 펌핑구
17. 밸브
18. 튜브
19. 출액용의 구멍
20. 식물 재배용 소재
21. 식물(예)
22. 수도의 수도꼭지
23. 우물물/지하수 펌핑구
24. 급액 탱크
25. 밸브
26. 튜브
27. 출액용의 구멍
28. 식물 재배용 소재
29. 식물(예)
2. 식물 재배용 소재
3. 식물(예)
4. 밸브
5. 튜브
6. 출액용의 구멍
6a. 설치용 부재
7. 식물 재배용 소재
8. 식물(예)
9. 급액 탱크
10. 밸브
11. 튜브
12. 출액용의 구멍
13. 식물 재배용 소재
14. 식물(예)
15. 수도의 수도꼭지
16. 우물물/지하수 펌핑구
17. 밸브
18. 튜브
19. 출액용의 구멍
20. 식물 재배용 소재
21. 식물(예)
22. 수도의 수도꼭지
23. 우물물/지하수 펌핑구
24. 급액 탱크
25. 밸브
26. 튜브
27. 출액용의 구멍
28. 식물 재배용 소재
29. 식물(예)
Claims (11)
- 식물이 생육에 필요로 하는 요소(要素)를 필요 시에 필요량 흡수하여, 식물의 생육을 촉진시키는 재배 환경을 제공하는 식물 재배용 소재와 식물의 종자 및/또는 종묘를 일체화한 종자 종묘 일체형 식물 재배용 소재에 효율적으로 상기 요소를 공급하는 식물 재배 시스템.
- 보액성(保液性)과 액이행성(液移行性)을 가지며, 식물이 생육에 필요로 하는 요소를 필요 시에 필요량 흡수하여, 식물의 생육을 촉진시키는 재배 환경을 제공하는 식물 재배용 소재와 식물의 종자 및/또는 종묘를 일체화한 종자 종묘 일체형 식물 재배용 소재에 효율적으로 상기 요소를 공급하는 식물 재배 시스템.
- 물, 양액 및 농약 중 적어도 1종을 포함하는 액체를 유지하고, 그 액체를 원활히 이행시키기 위한 빈 구멍을 가지며, 식물이 생육에 필요로 하는 요소를 필요 시에 필요량 흡수하여, 식물의 생육을 촉진시키는 재배 환경을 제공하는 식물 재배용 소재와, 식물의 종자 및/또는 종묘를 일체화한 종자 종묘 일체형 식물 재배용 소재에 효율적으로 상기 요소를 공급하는 식물 재배 시스템.
- 물, 양액 및 농약 중 적어도 1종을 포함하는 액체를 유지하고, 그 액체를 원활히 이행시키기 위한 빈 구멍을 가지며, 뿌리가 나는 방법을 컨트롤 가능한 층상(層狀) 구조를 취하고, 식물이 생육에 필요로 하는 요소를 필요 시에 필요량 흡수하여, 식물의 생육을 촉진시키는 재배 환경을 제공하는 식물 재배용 소재와, 식물의 종자 및/또는 종묘를 일체화한 종자 종묘 일체형 식물 재배용 소재에 효율적으로 상기 요소를 공급하는 식물 재배 시스템.
- 물, 양액 및 농약 중 적어도 1종을 포함하는 액체를 유지하고, 그 액체를 원활히 이행시키기 위한 빈 구멍을 가지며, 뿌리가 윤택한 공기를 흡수할 수 있도록 뿌리가 나는 방법을 컨트롤 가능한 층상 구조를 취하고, 식물이 생육에 필요로 하는 요소를 필요 시에 필요량 흡수하여, 식물의 생육을 촉진시키는 재배 환경을 제공하는 식물 재배용 소재와, 식물의 종자 및/또는 종묘를 일체화한 종자 종묘 일체형 식물 재배용 소재에 효율적으로 상기 요소를 공급하는 식물 재배 시스템.
- 청구항 1∼5 중 어느 한 항에 기재된 식물 재배 시스템을 이용한 식물 재배 방법.
- 청구항 1∼5 중 어느 한 항에 기재된 식물 재배 시스템의 제조 방법.
- 식물이 생육에 필요로 하는 요소를 필요 시에 필요량 흡수하여, 식물의 생육을 촉진시키는 재배 환경을 제공하는 식물 재배용 소재와 그 소재에 효율적으로 상기 요소를 공급하는 자재 및/또는 장치 및/또는 설비를 가지는 식물 생육 요소 공급 시스템.
- 청구항 8에 기재된 식물 생육 요소 공급 시스템을 이용한 식물 재배 방법.
- 청구항 8에 기재된 식물 생육 요소 공급 시스템을 이용한 요소 공급 방법.
- 청구항 8에 기재된 식물 생육 요소 공급 시스템의 제조 방법.
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