WO2007105667A1 - 植物栽培用器具および植物栽培方法 - Google Patents

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WO2007105667A1
WO2007105667A1 PCT/JP2007/054769 JP2007054769W WO2007105667A1 WO 2007105667 A1 WO2007105667 A1 WO 2007105667A1 JP 2007054769 W JP2007054769 W JP 2007054769W WO 2007105667 A1 WO2007105667 A1 WO 2007105667A1
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WO
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film
water
plant
nutrient solution
reservoir
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Application number
PCT/JP2007/054769
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English (en)
French (fr)
Inventor
Motoji Fuchi
Mitsuhiko Arasaki
Hideo Sakamaki
Akihiro Okamoto
Manabu Fujii
Hiroshi Yoshioka
Yuichi Mori
Original Assignee
Mebiol Inc.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
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Priority claimed from JP2006171866A external-priority patent/JP4425244B2/ja
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Publication of WO2007105667A1 publication Critical patent/WO2007105667A1/ja

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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
    • A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics

Definitions

  • the present invention relates to a plant cultivation instrument and a plant cultivation method. More specifically, the present invention relates to a plant-growing instrument comprising at least a non-porous hydrophilic film to be placed on water or a nutrient solution, an upper force of the film, or means for supplying water or nutrient solution, and the plant The present invention relates to a plant cultivation method using cultivation equipment.
  • a plant body can be cultivated through contact with water or a nutrient solution via a nonporous hydrophilic film, and oxygen supply to the plant body, supply of water and fertilizer components, It is possible to properly separate the functions. Therefore, according to the present invention, for example, many problems caused by direct contact of water or nutrient solution with plant roots that are the basis of nutrient solution cultivation, namely, supply of oxygen to the roots, and precise management of fertilizer components Many problems can be solved, such as contamination of water or nutrient solution from the roots, or pathogen contamination of water or nutrient solution plants.
  • Non-Patent Document 1 “New Manual for Hydroponic Culture” Editor: Japan Facility Horticultural Association, Seifudo Shinkosha Co., Ltd., issued in July 2002
  • An object of the present invention is to provide a plant cultivating apparatus and a plant cultivating method which have solved the above-mentioned drawbacks of the prior art.
  • Another object of the present invention is to easily reduce a specific component of a cultivated plant (for example, a component such as nitrate nitrogen in which excessive intake into the animal body may cause a problem).
  • the object is to provide a plant cultivation device and a cultivation method that are possible.
  • the plant cultivation instrument of the present invention is based on the above knowledge, and more specifically, an instrument having a shape capable of accommodating a plant to be cultivated; the container contains water or nutrient solution And at least means for supplying water or nutrient solution, and a non-porous hydrophilic film to be placed on the water or nutrient solution in the reservoir; At least a part of the film is a nonporous hydrophilic film that can be substantially integrated with the roots of the plant body.
  • a reservoir for containing water or nutrient solution a film to be placed on the water or nutrient solution in the reservoir, and an upward force of the film supply water or nutrient solution.
  • a plant cultivation device wherein at least a part of the film is a nonporous hydrophilic film that can be substantially integrated with the roots of the plant body;
  • a plant cultivation method is provided, wherein the plant body is cultivated while contacting water or nutrient solution through at least the film.
  • the animal of the plant In terms of safety in the case of ingestion by “used to mean including humans”, the content of the “specific component” in the cultivated plant should be limited to a certain level. May be preferred.
  • viewpoints such as limiting the content of nitroso compounds (generally considered to have carcinogenicity) limit the content of nitrate nitrogen in cultivated plants to below a certain level. It is preferable.
  • the nutrient Z-moisture required by the plant can be supplied by "a route different from each other". Feeding can be optimized independently of each other (eg depending on the growth of the plant).
  • water is supplied from the reservoir side (below the film) through the film until the root of the plant body and the film are substantially integrated (to avoid nutrient concentration)
  • nutrients and Z or moisture can be appropriately supplied from above the film. That is, in the present invention, the step of changing the nutrient solution under the film at the end of the cultivation, which is sometimes performed from the viewpoint of reducing nitrate nitrogen of the cultivated plant, can be omitted.
  • a matrix used for soil cultivation is disposed on the film.
  • the root force of the plant in contact with the film Will be.
  • the buffering effect of the matrix against the quantitative fluctuation and concentration change of the nutrient solution supplied from the film is demonstrated, and the control of the amount and concentration of the nutrient solution etc. becomes extremely easy.
  • hydroponics it is possible to significantly reduce the cost of installing facilities (which was necessary to precisely control the amount and concentration of nutrient solutions, etc.).
  • Nitrate nitrogen Since leafy vegetables such as salads and spinach contain petiole in their edible parts, nitrates may be contained in high concentrations. Nitrate reacts with saliva to form nitrite, and it is said to produce a substance called trosamine that has carcinogenicity during digestion. For this reason, the nitric acid content in vegetables is becoming one of the important standards for quality, and its low content is required. In hydroponics, it is generally possible to reduce the nitrate nitrogen content of plants by nutrient solution management, such as stopping the supply of nitrate nitrogen for several days before harvesting.
  • oxalic acid is also known as a causative substance of urinary calculus, which is a component of urine and umami, its low content is required.
  • the oxalic acid content can be reduced by reducing nitrate nitrogen in the nutrient solution (although in this case, there may be some suppression of growth).
  • the film is in direct contact with water or nutrient solution.
  • the float member is made of a heat insulating material (for example, styrofoam), water or nutrient solution is surrounded by the heat insulating material, and the amount of water or nutrient solution is reduced. And heating and Z or cooling can be performed more efficiently.
  • a heat insulating material for example, styrofoam
  • the plant root and water or nutrient solution are nonporous. Plant roots are not in direct contact with water or nutrient solution because they are placed through an aquatic film. In other words, the oxygen supply to the plant body and the supply of water and fertilizer components are suitably separated from each other. For this reason, in the present invention, the plant can effectively use oxygen in the air, and the problem of conventional hydroponics (i.e., many caused by direct contact between plant roots and water or nutrient solution).
  • the reservoir and the float member are made of, for example, a foamed polystyrene board
  • the water or nutrient solution is sealed with the heat insulating material and the film. is there. Therefore, most of the water that is consumed from the reservoir to the atmosphere that evaporates indefinitely into the atmosphere is water that is absorbed by plants through the film and water that evaporates as water vapor through the film.
  • the film is covered with a mulching film or a mulching member (for example, expanded polystyrene board, etc.) that does not allow water vapor to pass, the consumption of water can be further suppressed.
  • the mechanical strength of the non-porous hydrophilic film to be placed on the water or nutrient solution is reinforced by the float member floating in the water or nutrient solution, Therefore, a good balance between the mechanical strength and permeability of the film is achieved. More specifically, even if the nonporous hydrophilic film absorbs and swells and the mechanical strength of the film itself decreases, the mechanical strength is reinforced by a float member floating in water or nutrient solution. Therefore, it is possible to effectively suppress the possibility of unnecessary elongation or breakage of the film.
  • the nonporous hydrophilic film Based on useful properties (eg, moisture in nutrient solution, nutrient permeability), it is possible to select a suitable film material, thickness, size, and other film attributes. In other words, in this aspect, the range of attribute selection of the nonporous hydrophilic film is significantly expanded.
  • the plant root and water or nutrient solution are not in direct contact, and oxygen supply to the plant body and fertilizer formation are performed.
  • the supply of the minute is preferably in a state of functional separation.
  • the plant can effectively use oxygen in the air, which is a problem of conventional hydroponics, such as supply of oxygen to the roots, precise management of water or nutrient solution, Problems such as contamination of water or nutrient solution from the roots, or pathogen contamination of plants from water or nutrient solution can be easily solved.
  • the plant cultivation instrument of the present invention it becomes extremely easy to bring the plant to be cultivated into a moisture-suppressed state, and the plant can be made high quality.
  • the plant rhizosphere can be heated or cooled at an extremely low cost by using the plant cultivation instrument of the present invention.
  • the plant cultivation instrument of the present invention includes a reservoir for containing water or nutrient solution, a nonporous hydrophilic film to be placed on the water or nutrient solution, and the film. And at least means for supplying water or nutrient solution.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a basic embodiment of the plant cultivation instrument of the present invention.
  • the plant cultivation device 1 of this embodiment contains water or a nutrient solution and a plant body.
  • the means for supplying the upward force water or nutrient solution of the film 3 that the plant cultivation instrument of the present invention should have is the same as the irrigation means 11 (such as an infusion tube) shown in FIG.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of the plant cultivation instrument 1 of the present invention.
  • a float member 4 that can float in water or nutrient solution 6 and a pumped sheet 7 are arranged on the float member 4, and a nonporous hydrophilic film is provided thereon. 3 is arranged.
  • a pumping sheet 7 By disposing such a pumping sheet 7, it is possible to obtain an advantage that water or nutrient solution can be effectively supplied to the nonporous hydrophilic film 3 disposed on the float member 4. .
  • the force for disposing the float member 4 in the entire region below the bottom of the accommodating portion 2 In the present invention, it is sufficient that it is disposed at least partially.
  • the ratio of the area of the float member 4 to the total area under the bottom of the housing part 2 can be selected within a range that the float member 4 can follow when the water level of water or nutrient solution rises or falls.
  • the ratio of the total area of the float member 4 to the area of the nonporous hydrophilic film 3 on the float member 4 is 10% or more, further 30% or more, more preferably 50% or more.
  • Float Member It is possible to make one or more holes (or holes) in the float member 4 as necessary.
  • Fig. 22 shows an example of a slit-shaped hole
  • Fig. 23 shows an example of a circular hole.
  • This hole may be a through-hole penetrating the thickness direction of the float member 4 or may be a non-through hole.
  • a through hole on the surface of the float member 4.
  • a non-through hole for example, slit or groove-like non-through hole
  • the non-through hole is extended to the end of the float member 4, and water or It is preferable that the nutrient solution 6 easily penetrates to the vicinity of the center of the float member 4. In this case If necessary, it is more preferable to provide a plurality of slits or groove-like non-through holes along a plurality of directions such as length and width.
  • the shape, size, number, etc. of the holes to be provided in the float member 4 are not particularly limited.
  • the holes may be one or more holes of various shapes such as mesh, lattice, circle, ellipse, polygon, star, for example.
  • FIG. 22 and FIG. 23 show an example of a mode in which a hole is formed in the float member 4.
  • the ratio of the void area opened in the float member 4 to the area of the float member 4 (that is, the total area of the holes on the surface of the float member 4 Z total area of the surface of the float member 4) is equal to the uniform supply of water, etc.
  • the ratio of the voids opened in the float member 4 to the area of the float member 4 is preferably 1% or more, and preferably 3% or more (especially 5% or more).
  • the distance connecting the ends of adjacent gaps is preferably 0.01 to: LOOcm force, and more preferably 0.1 to 50 cm (particularly l to 30 cm).
  • the film 3 may be appropriately divided with another material (for example, the same material as the reservoir 5) from the viewpoint of the strength of the instrument 1, the reinforcement of the film 3, and the like.
  • the float member 4 supports the film 3, so that the cultivation bed follows as the water level of the water or the nutrient solution 6 rises and falls. Is reduced (3 ⁇ 4V, and the load is substantially removed).
  • the material, thickness, etc. of the float member 4 of the instrument 1 are not particularly limited, and are basically materials that can float on water or nutrient solution 6 (that is, from water or nutrient solution 6). Specific gravity force, material, force) can be selected as appropriate.
  • the float member 4 can be formed with one or more holes of slit shape, circle shape, ellipse shape, polygonal shape, star shape or the like. Or, considering the load applied on the film, the float member 4 should have a surface level close to the surface level of the water or nutrient solution 6 while floating in the water or nutrient solution 6. It is also possible to adjust the buoyancy.
  • the material of the float member 4 is a foam of general-purpose plastics such as polystyrene, polypropylene, polychlorinated butyl, polyethylene, etc. from the viewpoint of weight reduction, easy moldability, and low cost.
  • the product can be suitably used.
  • a matrix 8 such as soil, and Z or water vapor-permeable or low-permeability evaporation-suppressing member 9 are provided on the film 3 as necessary.
  • a mulching material to be described later can be disposed.
  • irrigation means 11 for example, an infusion tube for supplying water or nutrient solution intermittently can be disposed on the film 3.
  • irrigation means 11 for example, an infusion tube
  • a temperature control means 10 for example, a pipe for passing water or a medium
  • a temperature control means 10 for example, a pipe for passing water or a medium
  • a temperature control means 10 for heating or cooling the water or the nutrient solution 6
  • fine mist spraying means 12 may be disposed on the upper portion of the storage unit 2 to spray water, nutrient solution or agrochemical diluting solution intermittently.
  • fine mist spraying means 12 for example, a valve
  • “mulching material” can also be preferably used.
  • “mulching material” refers to a material such as a film used for applying to roots and trunks, etc. for the purpose of preventing the cold and drying in order to help the growth of plants.
  • a mulching material it is possible to obtain an advantage that the effective utilization of moisture is increased.
  • the soil surface can be covered with a mulching material in order to prevent the water vapor evaporated in this way from being released into the atmosphere as much as possible.
  • a mulching material By covering with a multi-material, water vapor condenses on the surface of the mulching material on the soil side, and the plant can be used as water.
  • the irrigation means 11 (for example, an infusion tube) can be used to intermittently supply water or nutrient solution to a matrix such as soil little by little. It is intended for cultivation.
  • force drip irrigation which is an infusion tube developed in Israel where water is precious (for example, also called “drip tube”), should be used as a means to supply as little water and fertilizer as necessary to grow the crop. Is possible.
  • the cultivation method to be used in combination with this is not particularly limited. Embodiments of the cultivation method that can be suitably used in the present invention will be described below.
  • integral ⁇ between the root and the film means the peel strength between the root films (regardless of water or nutrient solution in the reservoir). Says that the force is 2g or more.
  • the peel strength is preferably 3 g or more, and more preferably 4 g or more. This peel strength measurement method is performed except that the medium 6 (water or nutrient solution) stored in the reservoir 5 is “water or nutrient solution” used in actual cultivation methods. This is the same as the case of “film material confirmation” described later.
  • the force on the film 3 and moisture Z nutrient may be appropriately given.
  • the film top force also gives Z nutrients.
  • the roots of the present invention When the roots of the present invention are integrated with the film 3, the roots can suck up water or nutrients from the film 3, and obtain the minimum water necessary for the plant to grow. I can do it. In order to further promote growth, when water or nutrients are added from the film 3 as well, it is necessary to maintain the integration of the root and the film 3. That is, if there is always excessive water on film 3, the roots stop sucking water or nutrient solution through film 3 and only ingest the water or nutrient solution supplied on film 3. become.
  • the power of the root to absorb water or nutrient solution from the film 3 is weakened, or the power to absorb at all is lost. That is, the most important aspect of the present invention is that the suppression of moisture by the film 3 is lost, and there is a tendency that high quality is suppressed.
  • the extent to which film 3's superior water or nutrient solution can be obtained depends on the type of plant, the stage of growth, and the cultivation environment, but at least in excess of daytime sun exposure. Or the presence of nutrient solution on film 3 should be avoided.
  • the amount of water supplied on the film 3 should be supplied to the film 3 until it is consumed by the sun and the temperature rises and almost disappears. This is because the water requirement of plants is significantly stronger in the daytime than in the nighttime, and the less water on the film 3 in the daytime, the more the plant tries to ingest water or nutrients through the film3. At the same time, moisture regulation is applied and quality is improved.
  • film 3 is disposed on float member 4 of a heat insulating material typified by foam board, and water or Following the top and bottom of the nutrient solution 6, water or nutrient solution 6 is always supplied to the nonwoven fabric 7.
  • the film 3 and the water or nutrient solution 6 are in contact via the nonwoven fabric 7.
  • hot water or cold water is passed through a pipe 10 in which water or nutrient solution 6 surrounded by a heat insulating material represented by a reservoir 5 and a foam board is disposed on all sides.
  • the water or nutrient solution 6 can be heated or cooled.
  • the heat insulating material typified by the foam board functions as the mulching material 9, and it is possible to prevent the water vapor evaporated from the film 3 from being scattered into the atmosphere.
  • a controlled amount of water or nutrient solution can be supplied to the matrix (soil) 8 by disposing the drip tube 11 on the matrix (soil) 8.
  • water or a solution obtained by adding an agrochemical or nutrient to the nutrient solution can be intermittently atomized through the fine mist spray valve 12 disposed on the top of the plant body.
  • the oxygen supply to the plant is functionally separated from the water or nutrient supply to the plant.
  • oxygen supply to the root which was the biggest problem of conventional hydroponics, is easily performed from the air.
  • water or nutrients are supplied to plants through a film. Therefore, in the present invention, the degree of freedom is greatly increased with respect to the management of the concentration, pH and the like of water or nutrient solution 6 as compared with conventional nutrient solution cultivation. That is, in the present invention, the plant body is physically separated from the water or nutrient solution 6 by the film. Therefore, it becomes possible to manage the water or nutrient solution 6 substantially independently of the plant body. In other words, the exchange of water or nutrient solution 6 itself during cultivation and the management of the concentration or pH of the water or nutrient solution become extremely easy.
  • the film 3 constituting the plant cultivation instrument 1 is characterized in that it can be “substantially integrated with the root of the plant body”. Whether or not “substantially integrated with plant roots” can be determined by, for example, “integration test” described later.
  • the film 3 that can be substantially integrated with the roots of the plant is preferably a film having a balance of water permeability and Z ion permeability as follows. It has been found. According to the knowledge of the present inventors, in such a film having a balance of moisture Z ion permeability, moisture Z nutrient permeability suitable for the growth of plants to be cultivated (particularly, root growth). Since the balance can be easily realized, it is estimated that it is possible to integrate with the root substantially.
  • the plant absorbs fertilizer as ions through the film.
  • the salt (ion) permeability of the film used in this way affects the amount of fertilizer components supplied to the plant.
  • the difference in electric conductivity (EC) of water Z salt water 4 days after the start of measurement shown below is 4.5 dS / m or less.
  • the film which has property can be used suitably. When such a film is used, a suitable amount of moisture and nutrients are supplied to the root, and the integration of the film and the root is promoted.
  • This film must have water impermeability of 10 cm or more as a water pressure resistance. This When such a film is used, it becomes easy to prevent a suitable oxygen supply to the roots and contamination of pathogenic bacteria through the film.
  • Water pressure resistance Water pressure resistance It can be measured by a method according to IS L1092 (Method B).
  • the water pressure resistance of the film of the present invention is 10 cm or more, preferably 20 cm or more, more preferably 30 cm or more.
  • the difference in electrical conductivity (EC) measured at the cultivation temperature of water Z salt water is preferably 4.5 dS / m or less.
  • the difference in electrical conductivity is further preferably 3.5 dS / m or less. In particular, 2. OdS / m or less is preferable.
  • This difference in electrical conductivity is preferably measured as follows.
  • ⁇ Film salt Z water permeation test 10 g of commercially available salt (for example, “Hakuho salt” described later) is dissolved in 2000 ml of water to prepare 0.5% salt water (EC: about 9 dS) / m).
  • the film exhibits a predetermined glucose permeability in view of the point of facilitating absorption of nutrients (organic matter) of plant roots through the film.
  • This darucose permeability can be suitably evaluated by the following water Z-glucose solution permeability test.
  • the film when the film is brought into contact with water and the glucose solution through the film, the film is at the cultivation temperature of the water Z glucose solution on the third day (72 hours) after the start of measurement. It is preferable that it is less than the differential force of the concentration (Brix%) measured in the above.
  • the difference in concentration (Brix%) is further preferably 3 or less, more preferably 2 or less (particularly 1.5 or less).
  • Example 3 (Integration with plant) The test is performed under the conditions of Example 3 (using vermiculite) described later.
  • the foliage is cut at the root of the plant seedling. Cut the film to a width of 5 cm (length: approx. 20 cm) so that the stem of the film with close roots is almost in the center (see Fig. 6).
  • the definition / measurement method of “integration” between the film and the root is, as a rule, used only in the case of film material confirmation (that is, the cultivation described above). In the “integration” of film and root in the method, the measurement method may differ).
  • the film and plant roots integrated are evaluated by the film force with which the roots are in close contact with each other and the magnitude of the load required to peel off the roots. Although this integration can be confirmed by an optical microscope. For example, as shown in FIG. 16, in the optical micrograph of the interface between the root and the film, it is observed that the root and the film are integrated, and the root covers the film surface substantially without gaps. It has been confirmed that the film and plant roots are integrated.
  • the film material that can be used is not particularly limited as long as the above-mentioned property of “substantially integrated with the root” is satisfied, and it is used by appropriately selecting from known materials. Is possible. Such materials can usually be used in the form of films or membranes.
  • PVD polybulal alcohol
  • Hydrophilic materials such as A), cellophane, cenololose acetate, cenololose nitrate, ethenoresenololose, and polyesterol can be used.
  • the film for plant cultivation it is desirable that the film is not corrosive by microorganisms in terms of durability, and is not deteriorated by sunlight or artificial light.
  • the thickness of the film is not particularly limited, but is usually about 300 m or less, and more preferably 200
  • It is preferably about -5 ⁇ m, particularly about 100-20 ⁇ m.
  • the shape and size of the accommodating part 2 of the instrument 1 or the material, thickness, etc. of the reservoir 5 for providing the accommodating part are not particularly limited and should be grown. It can be appropriately selected in consideration of various conditions such as the water consumption of the plant, the internal volume of the container, the air permeability of the plant support (soil etc.), the temperature of the water and the like.
  • general-purpose plastics such as polystyrene, polypropylene, polyvinyl chloride, and polyethylene, or these plastic foam products are preferable from the viewpoint of weight reduction, easy moldability, and cost reduction. It can be used.
  • Example 15 described later shows the results of measuring the moisture content of the film.
  • the film used in this example had a relatively small difference in moisture content depending on the film type and thickness).
  • the permeation of moisture or fertilizer components can be further increased.
  • film modification to further increase the water content can be achieved by, for example, making the film more hydrophilic, such as [Reference: PJ Flory, “Polymer Chemistry I”, August 20, 1965 3rd edition 9th printer Translator Oka Koten, Kanemaru Auction Office Maruzen Co., Ltd.
  • the method for using the plant cultivating apparatus constituting the above is not particularly limited.
  • a plant holding matrix and a plant body are disposed in the container, and at least the film is washed with water. Or just cultivate the plant body in contact with the fertilizer solution.
  • Plant The plant (body) that can be cultivated in the present invention is not particularly limited. In the cultivation method of the present invention, the grown roots of the plant are as described above.
  • the fertilizer component can be absorbed from the liquid in contact with the film after being integrated with the film, it is desirable that the plant is in a state of a seedling that has grown to some extent.
  • the matrix or soil
  • a plant eg, seed
  • a film to germinate and grow without a support.
  • any soil or culture medium that is usually used can be used in the present invention.
  • examples of such soil or culture medium include soil used for soil cultivation and culture medium used for hydroponics.
  • the cultivation tool Z cultivation method of the present invention water or nutrients until the roots of the plant grow to an extent that can be absorbed from the side of the water or nutrient solution in contact with the film is , As referred to here as “minimum moisture, fertilizer and trace elements” can be added above the film (ie plant side) desirable.
  • the nutrient solution (or fertilizer solution) that can be used in the present invention is not particularly limited.
  • liquid components that have been used in conventional hydroponics or hydroponics can be used in the present invention.
  • the main components are: nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca), magnesium ( Mg), sulfur (S), and minor components: iron (Fe), manganese (Mn), boron (B), copper (Cu), zinc (Zn), molybdenum (Mo).
  • silicon (Si), chlorine (C1), aluminum (A1), sodium (Na), etc. as subcomponents.
  • other physiologically active substances can be added as long as the effects of the present invention are not substantially inhibited.
  • sugars such as glucose (glucose), amino acids and the like can be added.
  • the film is controlled by controlling the temperature of a liquid (for example, water or nutrient solution) that comes into contact with the roots of the plant body through the film, if necessary. It is possible to adjust the temperature around the root that should be integrated (or already integrated), that is, the rhizosphere temperature. According to such an aspect, it becomes easier to control the rhizosphere temperature of the plant precisely and energy-saving than the conventional method in which the entire room such as a greenhouse is heated and cooled. .
  • a liquid for example, water or nutrient solution
  • the rhizosphere temperature is particularly easy to control because the roots of the plant are in close contact with or integrated with the film.
  • the amount of water or nutrient solution to be heated and cooled is extremely small, and there is no need to increase the dissolved oxygen in the nutrient solution as in conventional nutrient solution cultivation.
  • the water or nutrient solution in the cultivation bed does not come into direct contact with the outside air and is sealed, so it has excellent heat retention and can be efficiently heated and cooled as a whole. Is expensive.
  • Matrix Non-woven fabric 25S (Meviol Co., Ltd.) was laid on the Hymec film as a matrix.
  • Infusion tube An infusion tube with a 10 cm dripper spacing (B soil output 1.05 L / hr (Netafim)) was placed on the matrix.
  • Rinsing with an infusion tube Feed water from the end of the infusion tube to 4.22 to 4.30, 5.1 to 5.6 nutrient solution, and again from 5.7 to 5.12. Switched to water.
  • irrigation water or nutrient solution
  • Nitrate nitrogen was measured by squeezing Komatsuna leaves (stems) with a garlic squeezer
  • float plate float plate of width 43cm x 180cm x thickness 20mm made of eslen foam (low ⁇ ), polystyrene board: Seisei Kasei Kogyo Co., Ltd. Lined up.
  • the float plate was covered with a non-woven fabric for pumping (Meviol sheet (Meviol Co., Ltd.)), and the non-woven fabric was placed so that the edge was immersed in the nutrient solution.
  • a hydrophilic film Hydrophilic film (Hymec film (thickness 65 ⁇ m); Meviol Co., Ltd.) was laid, and the end was hung outside the aquarium.
  • Plastic Otsuka Chemical Co., Ltd. Otsuka House Nos. 1, 2, and 5 were dissolved and mixed at a rate of 1.5 gZL, lgZL, and 0.05 g / L, respectively.
  • Matrix The following two types of matrix were laid on the Hymec film at a depth of about 1 cm. 1) Pete Moss (with PEAT MO SS (Horticultual Grade 1701 (Canadian Supreme Ltd.)), 2) Pete Moss, Bar Mikiyulite (with Large Grain 501, Toho Co., Ltd.) The mixture was used at a volume ratio of 2: 2: 1.
  • mulching material width 43cm x length 180cm x thickness 20mm Eslen foam (low foamed polystyrene board; Sekisui Plastics Co., Ltd.) at 30cm intervals in the center for seedling planting holes Placed on top.
  • Eslen foam low foamed polystyrene board; Sekisui Plastics Co., Ltd.
  • a black and white multifilm (“Kokage" thickness 0.025 mm: Okura Kogyo Co., Ltd.) with holes at 30 cm intervals was aligned with the holes in the foam board and covered with a water tank.
  • Tomato seedlings Variety Momotaro Fight's cell tray seedling (Southern Plant Co., Ltd.), planting height of about 18cm The endurance of 30mlZ per day of seedlings was infused and fed, and after flowering, it was 60ml / day and stopped after the fruit whiteness period.
  • Judgment ffi Shimajiri-gun, Okinoshima Growing period: 11. 2 to 3.5
  • the lycopene content of tomato is 26.4 mg / 100 g, which is 8 times higher than the lycopene content of commercial tomato (variety: Sataro Taro Fight) 3.3 mg / 100 g.
  • the lycopene content was measured by HPLC (High Performance Liquid Chromatography) method at an external measuring agency (Masis).
  • Brix% ⁇ Measurement of Brix%> Brix% measurement was performed using a sugar meter (refractometer) described later. The measurement solution was sampled with a dropper, dropped onto the prism portion of the saccharimeter, and after measurement, the value on the LCD was read.
  • Vermiculite
  • Hakata salt Hakata salt industry 100g Sodium 37.5g, Magnesium 110mg, Calcium 90mg, Potassium 50mg 15)
  • Bud Sugar Glucose 100 TS NA
  • Example 4 The concentration of the liquid fertilizer used as a nutrient solution was diluted to HYONEX 1000 times, 2000 times, and 3000 times, and the same experiment as in Example 3 was performed except for the items shown in Table 4. 200 g of soil (water 79%, dry weight 40 g) was added to “Zaru” through a film and two seedlings were planted.
  • Example 6 An experiment was performed in the same manner as in Example 3 except that bamyquilite was used as the soil, the film was a hydrophilic polyester with a black nonwoven fabric, and the items shown in Table 6 were used. Effect of hydrophilic polyester liquid fertilizer with Kubami Cullite Z non-woven fabric> In the experiment, 230 g of soil (moisture 76 ° dry weight 55 g) was added to “Zaru” and 2 seedlings were planted. About 200g of water or fertilizer solution was added to the bowl and the "Zaru" was placed. The results obtained by the above experiment are as follows.
  • Example 7 Use rock fiber (use amount: dry weight 10, 20, 30 g) as soil, Table 7
  • Example 10 (Pudose Glucose Permeation Test) ⁇ Dulcose (Glucose) Permeation Test> Glucose permeation tests of various films were carried out according to the following dalcoose (pudosaccharide) permeation test> method. There are five types of films: PVA, popron (biaxially stretched PVA), cellophane, permeated cellophane, and PH-35.
  • Brix% was measured using a saccharimeter (refractometer). Brix% is a unit of weight% when sucrose is dissolved in water. For example, a solution in which 10 g of sucrose is dissolved in lOOg is Br
  • PVA film 40 ⁇ m
  • biaxially stretched PVA boblon
  • cellophane cellophane
  • certain layers using hydrophilic polyester f water pressure was 200 cmH2O or higher
  • the water pressure resistance was 0cmH2O when using ultra-fine fiber nonwoven fabric.
  • Example 12 Pole set (same radius 6.4cm, capacity 130c) as in Example 9 Using m 3 ), a 20 x 20 cm film was placed on the dish, 150 g of pure water was added, 150 g of nutrient solution was added to the ball side, and wrapped in Saran wrap. A total of 7 containers were prepared at sampling times 3, 6, 12, 24, 36, 48, and 72 hrs, and 100 ml each was collected in a sample container after a predetermined time. The main fertilizer components in each sample were analyzed.
  • Moisture permeable film PVA film 25 m (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.), hydrophilic polyester 20 ⁇ m (manufactured by DuPont) 2) Water: Distilled water (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) ), Nutrient solution fertilizer: Otsuka House No. 1 1.5 gZL, No. 2 lgZL (Otsuka Chemical Co., Ltd.)
  • Main components are ammoniacal nitrogen (NH4-N), nitrate nitrogen (N03-N), phosphoric acid (P205), potassium (K20), calcium (CaO), magnesium (MgO) and sulfur (S04).
  • NH4-N ammoniacal nitrogen
  • N03-N nitrate nitrogen
  • P205 potassium
  • K20 potassium
  • CaO calcium
  • MgO magnesium
  • S04 sulfur
  • Nitrate nitrogen Unit p p m
  • Example 13 Hyponex stock solution (N: 5%, P: 10%, K: 5./o) as a nutrient solution in a 30 X 22 X 8 cm trolley box 300-fold diluted aqueous solution (Hyponex Japan, Inc.) (EC: 1.37) 1. 3 L was added, and 40 ⁇ rnPVA film (manufactured by Aicello Chemical Co., Ltd.) 48 ⁇ 40 cm was floated on top.
  • Fig. 16 shows the results of observation with an optical microscope. As shown in FIG. 16, it was observed that the root cells were arranged on the surface of the PVA film without any gaps, and the PVA film and the roots were lined up together.
  • Example 14 In the same manner as in Example 9, use a pestle ball set (peel radius 6.4 cm, capacity 130 cm 3 ), place a 20 x 20 CH1 film on the pestle, add 150 g of tap water, and salt water on the ball side. 1 Weighed 50 g, wrapped in Saran wrap and placed at room temperature. At each sampling time, the nutrient solution on the water side (cold) and salt water side (ball) was stirred well, sampled with a dropper, and the EC value was measured.
  • Moisture permeable film hydrophilic polyester film with different thickness (manufactured by DuPont) and PV
  • a film (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.) was used.
  • both the hydrophilic polyester film and the PVA film increased the EC value on the water side and decreased the EC value on the salt water side, and both values converged to the same value over time. Turned out to go.
  • a hydrophilic polyester film within the film thickness range of 20-75 m, the rate of increase in the water-side EC value and the rate of decrease in the salt-water-side EC value become slower as the thickness increases, that is, 0.5% salt water permeability. Is greatly reduced.
  • 0.5% salt water permeability is almost the same even when the film thickness is in the range of 25-65 ⁇ m.
  • Hydrophilic polyester Unit cf S / m Time K06-20 K06-20 K06-40 06-40 C P06-75 C P06-75 hrs No water / salt water / water No salt water / water / salt water
  • PVA film
  • Optimum temperature box Model ERV740 (capacity 9L, power consumption 75W) (Matsushita Electric Works) (Result)
  • HIS shows a graph of moisture content by temperature. As shown in this graph, PVA shows a tendency for the moisture content to rise as the temperature rises. Contrary to PVA, the water content of hydrophilic polyester decreases with increasing temperature. PVA film thickness difference or poly
  • the difference in moisture content by the mer species should be about 20-28%, including the temperature change, which is not so large.
  • the films used were cellophane film (PL # 500, thickness: 35 ⁇ ⁇ ; Nimura Chemical Co., Ltd.) and polybutal alcohol (PVA) film (# 40, thickness: 40 m; Aisero Chemical ( Ltd.))). The results are shown in Table 20.
  • ⁇ 12 (Weather resistance of the film) Since the film used in the present invention is always exposed to sunlight or human light, a weather resistance test of the film was performed. As a test method, a film size of 20 ⁇ 25 cm was placed on a window in the room (9.12 to 12.17), and changes in appearance were observed.
  • the films used were polyvinyl alcohol (PVA) film (# 2500 thickness: 25 ⁇ m), hydrophilic polyester film (K06-20 thickness: 20 m) and cellophane film (PL # 500 thickness: 30). m).
  • ⁇ 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a basic embodiment of the plant cultivation instrument of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing another example of the plant cultivation instrument of the present invention.
  • FIG. 3 ⁇ is a schematic cross-sectional view for explaining the measurement of film characteristics (contact with water and salt water) used in the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view for explaining measurement of film properties (peeling strength) used in the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining measurement of film characteristics (water evaporation) used in the present invention.
  • FIG. 6 Dust is a photograph showing a test piece for measuring the characteristics (peeling strength) of the film used in the present invention.
  • FIG. 7 is a graph showing an example of measurement results of film characteristics (water-salt water contact) used in the present invention.
  • ⁇ 8 is a graph showing an example of measurement results of film characteristics (water-glucose contact) used in the present invention.
  • FIG. 9 S is a graph showing the film permeability of ammoniacal nitrogen.
  • FIG. 10 is a graph showing the film permeability of nitrate nitrogen.
  • FIG. 11 is a graph showing the film permeability of phosphoric acid.
  • FIG. 12 is a graph showing the film permeability of potassium.
  • FIG. 13 is a graph showing the film permeability of calcium.
  • FIG. 14 is a graph showing the film permeability of magnesium.
  • FIG. 15 1 ⁇ is a graph showing the film permeability of sulfur.
  • FIG. 16 ⁇ is an optical micrograph (magnification: 250 times) showing the state in the vicinity of the root cocoon film and the nutrient solution at the end of plant cultivation.
  • FIG. 171 is a graph showing 0.5% salt water permeability of hydrophilic polyester films of various thicknesses.
  • FIG. 18 is a graph showing 0.5% salt water permeability of PVA films of various thicknesses.
  • ⁇ 12 is a graph showing the temperature change of the moisture content of several types of films obtained in Example 15.
  • FIG. 20 Dust is a photograph showing an outline of the experimental system used in Example 2 of the present invention.
  • FIG. 21 is a photograph of the tomato obtained in Example 2 of the present invention.
  • FIG. 22 is a schematic plan view and a schematic cross-sectional view showing a mode in which slit-like holes are provided in the float member.
  • FIG. 23 is a schematic plan view and a schematic cross-sectional view showing a mode in which a circular hole is provided in the float member.

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Abstract

【課題】栽培された植物体の特定成分（例えば、硝酸態窒素）を低減可能な植物栽培用器具、および栽培方法を提供する。【解決手段】栽培すべき植物体を収容可能な形状を有する器具。該器具は、水または養液を該容器が水または養液を収容するためのリザーバと、該リザーバ中の水または養液上に配置すべきフィルムと、該フィルムの上方から水または養液を供給する手段を少なくとも含む。前記フィルムは、植物体の根と実質的に一体化し得る無孔性親水性フィルムである。

Description

明 細 書
植物栽培用器具および植物栽培方法
技術分野
[0001] 本発明は植物栽培用器具および植物栽培方法に関する。より詳しくは、本発明は、 水または養液上に配置すべき無孔性親水性フィルムと、該フィルムの上方力 水また は養液を供給する手段を少なくとも含む植物栽培用器具、および該植物栽培用器具 を用いた植物栽培方法に関する。
[0002] 本発明によれば、無孔性親水性フィルムを介して、植物体を水または養液と接触させ て栽培することができ、植物体に対する酸素供給と、水および肥料成分の供給とを好 適に機能分離することが可能となる。したがって、本発明によれば、例えば、養液栽 培の基本となる植物の根と、水または養液が直接接することにより生ずる多くの問題 、すなわち根に対する酸素の供給、肥料成分の精密な管理、根からの水または養液 の汚染、あるいは水または養液力 の植物への病原菌汚染等の、多くの問題を解消 することができる。
[0003] 更に、本発明の植物栽培用器具を用いることにより、下記のような追加的な利点の一 以上をも容易に得ることができる。 （1)植物栽培に使用する水または養液量を極め て少なくすることが容易であるため、水または養液の加温あるいは冷却を、極めて容 易にかつ低コストで行うことが容易である。 (2)本発明の植物栽培用器具を用いるこ とにより、通常は、水または養液が断熱材料で密封された状態に置かれることとなる ため、加温または冷却の効率を極めて大きくすることが容易である。 (3)通常は、腐 敗性が高く植物栽培時に使用し難い、糖類、アミノ酸類、有機酸などの高価な有用 物質を使用した場合であっても、これらの有用物質を実質的に腐敗させることなく、 該有用物質の少量を水または養液に含有させて用いることが容易である。 （4)本発 明の植物栽培用器具を用いることにより、栽培すべき植物を水分抑制状態として、該 植物を高品質ィ匕することが容易になる。 （5)本発明の植物栽培用器具を用いること により、水または養液からの植物への病原菌汚染を効果的に防止できるために、有 糖培養、すなわち、クローン苗の組織培養を行うことが容易になる。 背景技術
[0004] 養液栽培の種類は、噴霧耕、水耕 (たん液式、 NFT)、固形培地 (砂耕、れき耕、ロッ クウール耕)の 3種類あり、それぞれの方式には利点、欠点を有する（これらの各方式 の詳細、利害得失、等、に関しては、例えば文献「養液栽培の新マニュアル」編者： ( 社）日本施設園芸協会、 28〜135頁、発行所：（株)誠文堂新光社、発行 : 2002年 7 月を参照することができる)。
[0005] 上記した各方式の養液栽培システムに共通する最も重要なポイントないし弱点は、初 期導入コスト、ランニングコスト、および酸素の供給である。更には、養液栽培では、 根と養液が直接接触することから、養液の調整がデリケートであり、その管理範囲が 非常に狭いことが問題となる。特に、養液の組成、濃度、 pHの変化には細心の注意 が必要とされている。中でも、養液栽培で最も問題となる点の 1つは、養液の pHが容 易に変化することである。
[0006] 従来の養液栽培においては、大量の養液を大気中オープンで使用するため、養液 を加温あるいは冷却するには設備費ならびに運転経費が高くなる。また、養液には 植物の根力 吸収させる酸素を常に含有させておく必要があり、腐敗性のある有用 物質、例えばアミノ酸、有機酸あるは糖類を混ぜることが不可能である。
[0007] 力！]えて、従来の養液栽培においては、病原菌の感染防止が極めて重大な問題であ る場合が極めて多い。これを防止するための種々の工夫が試みられている。農薬の 投与が考えられるが、農薬登録上、養液中に農薬を添加することが出来ないので、 農薬によらない殺菌方法力 種々考えられている。例えば、紫外線、オゾンや熱によ る殺菌、ろ過による病原菌の除去、銀等の金属イオンの添カ卩による殺菌、拮抗微生 物の添加等がある。しカゝしながら、いずれも付帯設備の設置や管理によるコストアップ が問題になり、更には、植物体にダメージを与える、あるいは養液中の有効成分を分 解する等の新たな問題を生じ、未だに決定的な感染防止の方策は得られていない。
[0008] (養液栽培のデメリット） 一般的には、養液栽培においては、初期の資本投資額が 大きいとされている。すなわち、養液栽培では温室、ハウスなどの園芸用施設だけで なぐ養液調整装置の設置が不可欠であり、土耕栽培と比較して初期投資額が大き くなる。し力も、養液の給液管理や環境制御等を自動化する場合には、さらに各種コ ントローラーへの投資が必要となる。
[0009] 非特許文献 1：「養液栽培の新マニュアル」編者：（社）日本施設園芸協会、（株)誠文 堂新光社、 2002年 7月発行
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0010] 本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を解消した植物栽培用器具、および植 物栽培方法を提供することにある。
[0011] 本発明の他の目的は、栽培された植物体の特定の成分 (例えば、動物体内への過 剰摂取が問題となる可能性のある、硝酸態窒素等の成分)を容易に低減可能な植物 栽培用器具、および栽培方法を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0012] 本発明者らは鋭意研究の結果、リザーバ中の水または養液上に、植物体の根と実質 的に一体ィ匕し得る無孔性親水性フィルムを配置した系にお 、ては、根への「酸素供 給」と「水分供給」の機能分離に加えて、更に「養分供給」と「純然たる水分供給」を機 能分離することも可能であることを見出した。
[0013] 本発明の植物栽培用器具は上記知見に基づくものであり、より詳しくは、栽培すべき 植物体を収容可能な形状を有する器具であって;該容器が、水または養液を収容す るためのリザーバと、該リザーバ中の水または養液上に配置すべき無孔性親水性フィ ルムと、該フィルムの上方力 水または養液を供給する手段を少なくとも含み；且つ、 前記フィルムの少なくとも一部が、植物体の根と実質的に一体化し得る、無孔性親水 性フィルムであることを特徴とするものである。
[0014] 本発明によれば更に、水または養液を収容するためのリザーバと、該リザーバ中の水 または養液上に配置すべきフィルムと、該フィルムの上方力 水または養液を供給す る手段を少なくとも含み、且つ、前記フィルムの少なくとも一部が、植物体の根と実質 的に一体ィ匕し得る無孔性親水性フィルムである植物栽培用器具を用い;該器具中に 植物体を配置し、水または養液を、少なくとも前記フィルムを介して接触させつつ、前 記植物体を栽培することを特徴とする植物栽培方法が提供される。 [0015] 無孔性親水性フィルムを介して、養液を植物体に供給した場合には、該フィルムを介 することによる「制限的な水分供給」により、濃縮した養分が植物体に供給される場合 がある。栽培された植物体における、該養分中の特定の成分 (例えば、動物体内へ の過剰摂取が問題となる可能性のある、硝酸態窒素等の成分）に関しては、該植物 体の動物 (本発明においては、「ヒトをも含む意味」で用いる）による摂取の場合の安 全性等の観点から、栽培された植物体中の該「特定の成分」の含量を、ある程度以 下に制限することが好ましい場合がある。例えば、ニトロソ化合物（一般的に、発ガン 性を有するとされる）の含有量への制限等の観点力 は、栽培された植物体中の硝 酸態窒素の含量を、ある程度以下に制限することが好ましい。
[0016] フィルムの下（すなわち、リザーバ側）を養液として、該フィルムを介して植物体に養 分を供給する場合には、栽培植物の硝酸態窒素を低減するためには、通常は、栽培 終盤に養液を水に変える必要がある。
[0017] このような場合であっても、上記構成を有する本発明においては、植物が要求する養 分 Z水分を「互いに別ルート」で供給することができるため、これらの養分 Z水分の供 給を、（例えば、植物体の生育状況に応じて)互いに独立に最適化することができる。 本発明においては、例えば、（養分濃縮を避けるために)植物体の根とフィルムとが 実質的に一体ィ匕するまでは、フィルムを介してリザーバ側（フィルムの下方)から水分 を供給し、他方、植物体の根とフィルムとが実質的に一体ィ匕した後には、フィルム上 方から養分および Z又は水分を適宜供給することができる。すなわち、本発明にお いては、栽培植物の硝酸態窒素等を低減する観点カゝら行う場合がある、栽培終盤に おけるフィルム下の養液を水に変える工程を省略できる。
[0018] また、本発明においては、例えば、最初力 フィルムの下（リザーバ側）に水のみを配 置し、例えば、フィルム上の植物の根の上方に配置したマトリックスに養液を少量カロ えることで、水と養分の供給経路を機能分離し、肥料の供給を最小限に抑えることが 出来る。これにより、植物中の硝酸態窒素を低減させることが可能になる。
[0019] 更に、リザーバ中の水または養液と、植物体とがフィルムによって分離されている本 発明においては、例えば、該フィルム上に土耕栽培に使用されているマトリックスを配 置することにより、フィルムと接している植物の根力 同時に該マトリックスに接触して いることとなる。これにより、フィルム上から供給される養液等の量的変動や濃度変化 に対するマトリックスの緩衝効果が発揮され、養液等の量や濃度の制御が極めて容 易となるため、（例えば、従来の養液栽培において、養液等の量や濃度を精密に制 御するために必要であったところの)施設の設置によるコストを著しく軽減することが 可能となる。
[0020] (高品質ィ匕のための養液管理技術 特定成分の低含量化） 養液と植物体がフィル ムによって分離されている本発明においては、上述したように、養液組成、濃度、 pH 等の調整が極めて容易であるため、以下のような特定成分の調整も容易に行うことが できる。
[0021] (1)硝酸態窒素 サラダやホウレン草等の葉菜にはその可食部に葉柄部が含まれて いるため、高い濃度で硝酸塩が含まれていることがある。硝酸塩は唾液と反応して亜 硝酸塩となり、更に消化の過程で発ガン性を持つ-トロソァミンという物質を生成する とされている。このため、野菜に含まれる硝酸含量が品質の重要な基準の 1つになり つつあり、その低含量ィ匕が求められている。養液栽培においては、一般的に、収穫 前の数日間、硝酸態窒素の供給を停止することなどの養液管理によって植物体の硝 酸態窒素含量を低下させることが可能である。
[0022] (2)シユウ酸 葉菜の中でも、ホウレン草は特にシユウ酸含量が高いものとして知られ ている。シユウ酸はァク、えぐ味の成分であるば力りでなぐ尿路結石の原因物質とし ても知られているため、その低含量ィ匕が求められている。養液栽培においては、例え ば、養液中の硝酸態窒素を減らすことでシユウ酸含量を低下させることができる（ただ し、この場合には、若干の生育の抑制も伴う場合がある）。
[0023] (フロート部材の配置） 上記構成を有する本発明の植物栽培用器具においては、水 または養液上に配置すべき無孔性親水性フィルムの力学的強度を補強するために、 必要に応じて、該水または養液に浮かぶフロート部材を用いても良い。このような場 合には、該フィルムの力学的強度と、透過性との良好なバランスが容易に達成される 。より具体的には、このような態様においては、無孔性親水性フィルムが吸水、膨潤し て、該フィルム自体としての力学的強度が低下したとしても、その力学的強度が、水 または養液に浮かぶフロート部材により補強されるため、該フィルムの不必要な伸び や破損の可能性を効果的に抑制することが可能となる。したがって、本発明において は、無孔性親水性フィルム自体の水または養液中における力学的強度を、それ程問 題とすることなぐ該フィルムの有用な特性 (例えば、養液中の水分、養分の透過性） に基づき、好適なフィルム材質、厚さ、サイズその他のフィルム属性を選択することが 可能となる。換言すれば、本発明においては、無孔性親水性フィルムの属性選択の 範囲が著しく拡大することとなる。
[0024] 更に、フロート部材を用いる本発明の態様においては、フィルムが直接水または養液 に接
触している場合、水または養液の水位が下がったとき、植物体およびマトリックスの重 さでフィルムが伸びてフィルム強度が低下することがあったとしても、水または養液の 水位が上下するにつれ、フロート部材が水または養液の水位に追従するため、実質 的にフィルムに過大な荷重が力かることを防止でき、効果的にフィルムの破損を防ぐ ことができる。
[0025] 更には、フロート部材を断熱の材料 (例えば、発泡スチロール)で構成した場合には、 水または養液が断熱材料で囲まれて ヽることとなり、水または養液量を少量にするこ とができ、加温および Z又は冷却をより効率的に行うことができる。
[0026] (酸素供給一水分 Z養分供給の機能分離） 上記構成を有する本発明の植物栽培 用器具においては、植物の根と水または養液 (肥料成分を含む液体)とが、無孔性親 水性フィルムを介して配置されているため、植物の根は水または養液には直接には 接触していない。換言すれば、植物体に対する酸素供給と、水および肥料成分の供 給とが好適に機能分離された状態にある。このため、本発明においては、植物が空 気中の酸素を有効に利用することができ、従来の養液栽培の問題 (すなわち、植物 の根と水または養液が直接に接することにより生ずる多くの問題)であったところの、 根に対する酸素の供給、水または養液の厳密な管理、根からの水または養液の汚染 あるいは水または養液からの植物への病原菌汚染等の問題を容易に解消することが できる。更に、本発明の植物栽培用器具を用いることにより、栽培すべき植物を水分 抑制状態とすることが極めて容易となり、該植物を高品質ィ匕することができる。
[0027] (腐敗防止） 上記構成を有する本発明の植物栽培用器具においては、リザーバ中 の水または養液は実質的に密封された状態にあるため、外部から酸素が供給されず 、水または養液中に溶存酸素が存在しない。したがって、本発明においては、大気 中においては腐敗性のある糖類、アミノ酸類、有機酸等の植物にとって有用な物質 を特に制限されずに水または養液に加えることができ、無孔性親水性フィルムを通し て植物に供給することが可能である。
[0028] 上記構成を有する本発明の植物栽培用器具においては、リザーバおよびフロート部 材を、例えば発泡ポリスチレンボードにより構成した場合には、水または養液は、断 熱材料およびフィルムにより密封状態にある。したがって、リザーバ内から大気中に 不定蒸散する水も殆どなぐ消費される水は、その大部分が、フィルムを通じて植物 が吸収する水とフィルムを通して水蒸気として蒸散する水である。本発明にお 、て、 更に、フィルム上を、水蒸気を通さないマルチングフィルムまたはマルチング部材（例 えば、発泡ポリスチレンボードなど)で被覆する態様においては、水の消費を更に抑 ff¾することができる。
[0029] (加温または冷却） 上記構成を有する本発明の植物栽培用器具において、水また は養液力 断熱された材料で囲まれている態様においては、水または養液中に 1本 以上のパイプを配置し、パイプの中に加温または冷却された水または媒体を通すこと により、フィルムと一体ィ匕した根を効率的に加温あるいは冷却することができる。 発明の効果
[0030] 上述したように本発明によれば、フィルムの下の養液の代わりに水のみを使用した場 合、フィルムの上力 少量の量および時間が制御された養液を灌水することにより、 容易に栽培品中の硝酸態窒素を大幅に低減できる。
[0031] 更には、フロート部材を用いることで、水または養液上に配置すべき無孔性親水性フ イルムの力学的強度力 該水または養液に浮かぶフロート部材で補強されて 、るた め、該フィルムの力学的強度と、透過性の良好なバランスが達成される。より具体的 には、無孔性親水性フィルムが吸水、膨潤して、該フィルム自体としての力学的強度 が低下しても、その力学的強度が、水または養液に浮かぶフロート部材により補強さ れるため、該フィルムの不必要な伸びや破損の可能性を効果的に抑制することが可 能となる。したがって、本発明のこのような態様においては、無孔性親水性フィルムの 有用な特性 (例えば、養液中の水分、養分の透過性）に基づき、好適なフィルム材質 、厚さ、サイズ、その他のフィルム属性を選択することが可能となる。換言すれば、こ の態様にぉ 、ては、無孔性親水性フィルムの属性選択の範囲が著しく拡大することと なる。
[0032] 上記構成を有する本発明の植物栽培用器具においては、植物の根と水または養液（ 肥料成分を含む液体)とが直接には接触せず、植物体に対する酸素供給と、肥料成 分の供給とが好適に機能分離された状態にある。このため、本発明においては、植 物が空気中の酸素を有効に利用することができ、従来の養液栽培の問題であった、 根に対する酸素の供給、水または養液の精密な管理、根からの水または養液の汚染 あるいは水または養液からの植物への病原菌汚染等の問題を容易に解消することが できる。
[0033] 更に、本発明の植物栽培用器具を用いることにより、栽培すべき植物を水分抑制状 態とすることが極めて容易となり、該植物を高品質ィ匕することもできる。
[0034] 更に、本発明の植物栽培用器具を用いることにより、植物が必要とする、水および肥 料成分を極めて少量で栽培することができる。
[0035] 更に、本発明の植物栽培用器具を用いることにより、植物の根圏を極めて低コストで 加温または冷却することができる。
[0036] 更に、本発明の植物栽培用器具を用いることにより、通常は腐敗性があるために、植 物栽培には使用が困難とされて来た物質 (例えば、糖類、アミノ酸類、有機酸類など の植物にとって有用な物質)を植物に供給することが容易となる。
発明を実施するための最良の形態
[0037] 以下、必要に応じて図面を参照しつつ本発明を更に具体的に説明する。以下の記 載において量比を表す「部」および「％」は、特に断らない限り質量基準とする。
[0038] (植物栽培用器具） 本発明の植物栽培用器具は、水または養液を収容するための リザーバと、該水または養液上に配置すべき無孔性親水性フィルムと、該フィルムの 上方力 水または養液を供給する手段とを少なくとも含む。
[0039] 図 1は、本発明の植物栽培用器具の基本的な一態様を示す模式断面図である。図 1 を参照して、この態様の植物栽培用器具 1は、水または養液および植物体を収容す るための収容部 2を与える（画する）ためのリザーバ 5と、リザーバ 5中の水または養液 6上に配置されたフィルム 3とを含む。本発明の植物栽培用器具が具備すべき、フィ ルム 3の上方力 水または養液を供給する手段は、図 2に記載の灌水手段 11 (点滴 チューブなど）と同様である。
[0040] (他の態様） 図 2は、本発明の植物栽培用器具 1の他の態様を示す模式断面図で ある。図 2を参照して、この態様においては、水または養液 6に浮かぶことができるフ ロート部材 4と、該フロート部材 4上に揚水シート 7を配置し、その上に無孔性親水性 フィルム 3が配置されている。このような揚水シート 7を配置することにより、フロート部 材 4上に配置された無孔性親水性フィルム 3に対して、効果的に水または養液を供 給できるというメリットを得ることができる。
[0041] 図 2においては、収容部 2の底部下全域にフロート部材 4を配置している力 本発明 においては、少なくとも一部に、配置されていれば足りる。収容部 2の底部下全体の 面積に対するフロート部材 4の面積の割合は、水または養液の水位が上下するときに 、フロート部材 4が追従できる範囲で選択できる。フロート部材 4に乗る無孔性親水性 フィルム 3の面積に対するフロート部材 4の全面積の割合は、 10%以上、更には 30 %以上、より好ましくは 50%以上である。
[0042] (フロート部材の他の態様） 必要に応じて、フロート部材 4に孔 (ないし穴）を 1個以 上開けることも可能である。図 22にスリット状の孔の例を示し、図 23に円形の孔の例 を示す。この孔は、フロート部材 4の厚さ方向を貫通する貫通孔であってもよぐまた、 非貫通孔であってもよい。このような孔を設けることにより、無孔性親水性フィルム 3に 供給される水または養液量の変動を小さくする効果が得られる。更には、フィルム 3上 に供給される水または養液量の、該フィルム 3面上の分布を、より均一にする効果も 得られる。
[0043] (貫通孔 Z非貫通孔） フィルム 3と、水または養液 6との効率的な接触が容易な点か らは、フロート部材 4表面には貫通孔を設ける方が好ましい。フロート部材 4表面に非 貫通孔 (例えば、スリットないし溝状の非貫通孔)を設ける態様においては、該非貫通 孔をフロート部材 4の端部まで延長して、該端部の切り口から、水または養液 6がフロ 一ト部材 4の中心部付近まで侵入することを容易とすることが好ましい。この場合、必 要に応じて、縦横等の複数方向に沿って、それぞれ複数のスリットないし溝状の非貫 通孔を設けることが、更に好ましい。
[0044] (孔の形状、等） フロート部材 4に設けるべき孔の形状、サイズ、個数等は、特に制 限されない。この孔は、例えば、網目状、格子状あるいは円、楕円、多角形、星型な ど様々な形の、 1個以上の孔であってもよい。図 22および図 23に、フロート部材 4に 孔を開けた態様の例を示す。フロート部材 4の面積に対する、フロート部材 4に開けら れた空隙面積 (すなわち、フロート部材 4表面における孔面積の合計 Zフロート部材 4表面の全面積)の割合は、水等の供給の均一化とフロート部材 4強度とのバランス の点からは、 90%以下であることが好ましぐ 70%以下（特に 50%以下）であることが 好ましい。また、フロート部材 4の面積に対する、フロート部材 4に開けられた空隙の 割合は、 1%以上であること力 好ましぐ 3%以上（特に 5%以上）であることが好まし い。
[0045] (揚水シートの使用） 図 2を参照して、揚水シート 7を使用する態様においては、フロ 一ト部材 4の端からリザーノ 5の水または養液 6中に揚水シート 7を落とし込む (浸漬さ せる）ことにより、揚水シート 7を介して、水または養液 6を、よりスムーズに無孔性親水 性フィルム 3に供給することができる。この場合、フロート部材 4の巾（すなわち、平面） 方向で考えた場合、無孔性親水性フィルム 3上の植物体においては、通常は、フロ 一ト部材 4の端に近い方が養分を先に吸収し、これにより、フロート部材 4の中心近く の植物体への養分供給が、より少なくなる傾向がある。
[0046] 上記したようにフロート部材 4に網目状、格子状、あるいは円、楕円、多角形、星型な ど様々な形の孔を 1個以上開ける態様においては、リザーバ 5中の水または養液 6と 無孔性親水性フィルム 3が直接触れる機会が増大するため、無孔性親水性フィルム 3 に供給される水または養液 6量の変動を小さくする効果がある。また、上記した揚水 シート 7を使用する態様において、上記の孔を設けた場合には、リザーバ 5中の水ま たは養液 6と揚水シート 7が直接触れる機会が増大するため、無孔性親水性フィルム 3に供給される水または養液 6量の変動を小さくする効果がある。
[0047] (孔の好適な配置） フロート部材 4の無孔性親水性フィルム 3に対する強度補強が 損なわれない限り、フロート部材 4に開けた隣接する孔 (空隙)の端同士を結ぶ距離 が短いほどこの効果は大きい。隣接する空隙の端同士を結ぶ距離 (図 22、図 23に 示す間隔 a)は 0. 01〜： LOOcm力好ましく、 0. l〜50cm (特に l〜30cm)であること が好ましい。
[0048] また、必要に応じて、器具 1の強度、フィルム 3の補強等の観点から、他の材料 (例え ば、リザーバ 5と同じ材料)で、フィルム 3を適当に分割してもよい。
[0049] (フロート部材配置の利点） フィルム 3が直接に水または養液 6に接触している場合 、例えば水または養液 6の水位が下がったときに、植物体 (および、場合によってはマ トリックス）の重さでフィルム 3が伸びてフィルム強度が低下する可能性がある。フィル ム 3が直接に水または養液 6に接触している場合には、該フィルム 3は、通常は水分 吸収によって膨潤している場合が多いため、このフィルム 3は、更に伸びやすい（す なわち、力学的強度が低下している)状態にあることが多い。
[0050] これに対し、フロート部材 4を配置する態様においては、該フロート部材 4がフィルム 3 をサポートしているため、水または養液 6の水位が上下するにつれ栽培ベッドが追従 し、フィルム 3にかかる荷重が軽減 (¾V、し荷重が実質的に除去）される。
[0051] (フロート部材） 器具 1のフロート部材 4の材質、厚さ等も、特に制限されず、基本的 には水または養液 6に浮かべることのできる材料 (すなわち、水または養液 6より比重 力 、さ 、材料)力 適宜選択することが可能である。
[0052] 必要に応じて、水または養液 6とフィルムの接触を容易にする手段を採用しても良い 。このような手段としては、例えば、フロート部材 4にはスリット状または円、楕円、多角 形、星形その他の形状の孔を 1個以上開けることができる。または、フィルム上にかか る荷重を考慮して、水または養液 6に浮いている状態でフロート部材 4の表面レベル が水または養液 6の表面レベルに近くなるように、フロート部材 4の浮力を調節するこ と等も可能である。
[0053] 例えば、フロート部材 4の材質としては、軽量化、易成形性および低コストの点からは ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビュル、ポリエチレン等の汎用プラスチックの 発泡体あるはこれらプラスチックの板状の製品が好適に使用可能である。
[0054] (断熱材で囲む態様） 水または養液 6を囲む部材として、断熱性の材料を使用した 本発明の態様においては、該水または養液 6は断熱材で囲まれることになるため、水 または養液 6の量力 従来の水耕栽培よりも少ないことと合わせて、水または養液 6の 加温または冷却を、更に効率的に行うことができる。
[0055] (追加的手段） 図 2の態様においては、必要に応じて、フィルム 3の上に土壌などの マトリックス 8、および Z又は、水蒸気を通さないか、または低透過性の蒸発抑制部材 9 (例えば、後述するマルチング材)を配置することができる。このような蒸発抑制部材 9を配置することにより、フィルムから大気中に蒸散する水蒸気をマルチング材表面あ るいはマトリックス中に凝結させ、水として植物が利用できる。
[0056] 更に、必要に応じて、フィルム 3の上には間歇的に水または養液を供給するための灌 水手段 11 (例えば、点滴チューブ)を配置することができる。このような灌水手段 11を 配置することにより、植物がフィルムを介して摂取する水または肥料成分が不足した 場合に、それを補うことができるというメッリトを得ることができる。
[0057] 更に、必要に応じて、水または養液中には、水または養液 6を加温または冷却する温 度制御手段 10 (例えば、水あるいは媒体を通すためのパイプ）を配置することができ る。このような温度制御手段 10を配置することにより、水または養液温度を制御し、フ イルム上の植物の根圏温度を効率的に調整し、生長を促進するというメリットを得るこ とがでさる。
[0058] 更に、必要に応じて、収容部 2の上部に細霧噴霧用手段 12 (例えば、バルブ)を配 置し、間歇的に水、養液または農薬希釈液を噴霧することができる。このような細霧 噴霧用手段 12を配置することにより、水の間歇的噴霧による特に夏季の冷却、水ま たは養液の噴霧による環境の冷却、葉面散布による肥料成分の供給、あるいは農薬 の配合された水または養液の噴霧による農薬の散布、などが可能となるというメリット を得ることができる。
[0059] 図 2の構成においては、上記した以外の構成は図 1におけると同様である。
[0060] (マルチング材） 本発明においては、いわゆる「マルチング材」も、好適に使用するこ とができる。ここに、「マルチング材」とは、植物の生長を助けるため、防寒'乾燥防止 などを目的として、根元や幹などに施すために使用されるフィルムなどの材料を言う。 このようなマルチング材を用いた場合には、水分の有効利用性が高まるというメリット を得ることができる。 [0061] すなわち、本発明によるシステムでは、水または養液力もフィルム中に移動した水が 、フィルムに密着した植物の根によって直接吸収される以外に、土壌側のフィルム表 面から水蒸気として蒸発する傾向がある。このように蒸発する水蒸気を大気中にでき る限り逃がさないようにするために、土壌表面をマルチング材で覆うことができる。マ ルチング材で覆うことにより、土壌側のマルチング材表面に水蒸気を凝結させ、水と して植物が利用することができる。
[0062] (灌水手段） 灌水手段 11 (例えば、点滴チューブ）は土壌等のマトリックスに、水また は養液を間歇的に少量ずつ供給するために用いることができ、土のもつ緩衝機能を 活力しながら栽培するためのものである。例えば、水が貴重なイスラエルで開発され た点滴チューブ (例えば、「ドリップチューブ」とも称される）である力 点滴灌水で作 物の生育に必要な水および肥料をできるだけ少量供給する手段として用いることが できる。
[0063] (細霧噴霧手段） 施設栽培で夏季における高温対策として行われる遮光や換気だ けでは間に合わず、かといつて冷房をするにはエネルギーコストが上がってしまう場 合がある。そこで、細霧噴霧用手段 12を配置して、細霧噴霧と称される、非常に粒子 の細かい霧状の水を植物に噴霧し、空気中の気化熱を奪い、植物体を冷却すること ができる。冷却の目的以外に、水に肥料および Zまたは農薬を加え噴霧することによ り、葉面力 の肥料の吸収および Zまたは農薬散布の省力化を兼ねて行うこともでき る。
[0064] (栽培方法） 本発明においては、上記した構成を有する栽培器具 1を使用する限り 、これと組み合わせて使用すべき栽培方法は、特に制限されない。本発明において 好適に使用可能な栽培方法の態様を、以下に述べる。
[0065] (栽培方法における一体化） 本発明の栽培方法において、根とフィルムとの「一体ィ匕 」とは、（リザーバ内の水または養液の如何に関わりなく）根 フィルム間の剥離強度 力 2g以上であることを言う。この剥離強度は、更には 3g以上であることが好ましぐ 更には 4g以上であることが好ましい。この剥離強度の測定方法は、リザーバ 5内に収 容される媒体 6 (水または養液)が、実際の栽培方法にお!ヽて使用される「水または養 液」であること以外は、後述する「フィルム材質確認」の場合と同様である。 [0066] (好適な栽培方法— 1) 本発明において、植物体の特定の成分 (たとえば、硝酸態 窒素）を低減することを意図する際には、基本的には、（養分濃縮を避けるため）フィ ルム 3下のリザーバ 5からは水しか供給しないことが好ましい。ただし、必要に応じて、 多少の養分を、フィルム 3の下のリザーバ 5に加えても良い。フィルム 3下に養分を加 えた場合には、（他は同じ条件として)フィルム 3下に養分を加えない場合と比較して 、該フィルム 3と根の「一体化」（すなわち、水のみをリザーバ 5中で用いる場合を考慮 して、後述するフィルム—根の剥離強度が 2g以上）が促進される、即ち、フィルム 3か らの根の剥離強度が増大する傾向がある。
[0067] 根とフィルム 3の「一体化」が促進される前に、フィルム 3上カゝら水分をカ卩ぇ過ぎると、 植物は摂取し易 、フィルム 3上の水分を吸収してしま!/、、フィルム 3を介して水分を摂 取しなくなる（よって、根がフィルム 3と一体ィ匕し難くなる)傾向がある。したがって、根 がフィルム 3と一体ィ匕するまでは、フィルム 3上からは、過度の水分をカ卩えることは好ま しくない。
[0068] 他方、根がフィルム 3と一体化した後であれば、適宜、フィルム 3上力 水分 Z養分を 与えても良い。ただし、このように「フィルム上力も Z養分を与える」場合には、以下の 点に注意することが好ま 、。
[0069] 本発明の、根がフィルム 3と一体ィ匕することにより、根はフィルム 3から水または養分を 吸い上げることができ、植物が生長していくために必要な最小限の水を得ることがで きる。より生長を促進させる目的で、フィルム 3上からも、水または養分を加える場合 には、この根とフィルム 3の一体化が維持されることが必要である。即ち、フィルム 3上 に常時、過剰な水があると、根はフィルム 3を介して、水または養液を吸うことを止め、 フィルム 3上に供給される水または養液だけを摂取するようになる。
[0070] この場合には、根とフィルム 3の一体化が弱くなつて、根がフィルム 3から水または養 液を吸う力が弱くなる、あるいは全く吸う力が無くなってしまう。即ち、本発明の最も重 要な、フィルム 3による水分抑制が力からなくなり、高品質ィ匕が抑制される傾向が生ず る。どの程度、フィルム 3の上力 水または養液をカ卩えることが可能かは、植物の種類 や生育段階、および栽培環境で異なるが、少なくとも、昼間の太陽が当っている時期 に過剰な水または養液がフィルム 3上に存在することは避けるべきである。即ち、夕 方以降にフィルム 3上に供給された水分力 太陽が当って温度上昇が始まるまでに は消費され、フィルム 3上には殆ど無くなる程度の量が供給されるべきである。これは 、植物の水分要求性は昼間が夜間に比較して著しく強ぐ昼間にフィルム 3上の水が 少ない程、植物はフィルム 3を介して水あるいは養分を摂取しょうとするために、一体 化が促進されると同時に、水分規制がかかり、高品質化する。
[0071] 上記した条件の下で、フィルム 3下に水を使用し、フィルム 3上に養液を点滴し、植物 体を生長させ、収穫の数日前力 フィルム 3上の点滴を水に変える事によって、生長 性と品質を落とすことなぐ硝酸態窒素などの含有量を低減することが可能になる。
[0072] (好適な栽培方法— 2) 図 2の模式断面図を参照して、この態様においては、発泡 ボードに代表される断熱材料のフロート部材 4の上にフィルム 3が配置され、水または 養液 6の上下に追従して、常に水または養液 6が不織布 7に供給される。また、この態 様においては、フィルム 3と水または養液 6とが不織布 7を介して接触している。また、 この態様にぉ 、ては、四方をリザーバ 5と発泡ボードに代表される断熱材料で囲まれ た水または養液 6を内部に配置したパイプ 10の中に温水あるいは冷水を通すことに よって、該水または養液 6を加温あるいは冷却することもできる。
[0073] また、この態様においては、発泡ボードに代表される断熱材料がマルチング材 9とし て機能し、フィルム 3から蒸散する水蒸気の大気中への飛散を防ぐことが出来る。ま た、この態様においては、マトリックス（土壌） 8に点滴チューブ 11を配置することで、 制御された量の水または養液をマトリックス（土壌） 8に供給できる。また、この態様に おいては、植物体の上部に配置された細霧噴霧用バルブ 12を通じて、水または養 液に農薬または栄養素を加えた液を間歇的に細霧噴霧することができる。
[0074] (本発明の利点） 上記構成を有する本発明の栽培用器具ないし栽培方法を用いる ことにより、植物に対する酸素供給が、植物に対する水または養分供給から機能分 離されることとなる。すなわち、従来の養液栽培の最大の問題点であった根への酸素 供給が、空気中から容易に行われる。一方、水または養分は、フィルムを介して植物 に供給される。したがって、本発明においては、水または養液 6の濃度、 pH等の管理 に関し、従来の養液栽培におけるよりも遥かに自由度が増大する。すなわち、本発明 においては、植物体がフィルムによって、水または養液 6と物理的に分離されている ため、実質的に、植物体とは無関係に水または養液 6を管理することが可能となる。 換言すれば、栽培途中における水または養液 6自体の交換および水または養液の 濃度、 pH等の管理が極めて容易になる。
[0075] 更に、本発明によれば、水または養液中の有害細菌から、植物体を隔離することが 極めて容易である。カロえて、フィルムを介して接触する水または養液力もの水分供給 力 植物に対しては比較的抑制されるため、糖度等の栄養成分が高くなるという点で 植物の品質の向上も可能となる。
[0076] (各部の構成） 以下、本発明の栽培用容器 1の各部の構成について詳細に説明す る。このような構成 (ないしは機能）に関しては、必要に応じて、本発明者に よる文献 (WO 2004Z064499号)の「発明の詳細な説明」、「実施例」等を参照す ることがでさる。
[0077] (フィルム） 本発明において、植物栽培用器具 1を構成するフィルム 3は、「植物体の 根と実質的に一体化し得る」であることが特徴である。本発明にお ヽて「植物体の根 と実質的に一体化」できるか否かは、例えば、後述する「一体化試験」によって判断 できる。本発明者らの知見によれば、「植物体の根と実質的に一体ィ匕し得る」フィルム 3としては、以下のような水分透過性 Zイオン透過性のバランスを有するフィルムが好 ましいことが見出されている。本発明者らの知見によれば、このような水分 Zイオン透 過性のバランスを有するフィルムにおいては、栽培すべき植物の生長（特に、根の生 長）に好適な水分 Z養分透過性のバランスが容易に実現できるため、根と実質的に 一体ィ匕が可能となると推定される。
[0078] 本発明において、植物はフィルムを通して肥料をイオンとして吸収する力 このように 使用するフィルムの塩類 (イオン)透過性が、植物に供給される肥料成分の量に影響 すると推定される。該フィルムを介して水と塩水を対向して接触させた際に、下記に 示す測定開始 4日後の水 Z塩水の電気伝導度 (EC)の差が 4. 5dS/m以下のィォ ン透過性を有するフィルムを好適に用いることができる。このようなフィルムを用いた 際には、根に対して好適な量の水分および養分が供給され、該フィルムと根の一体 化が促進される。
[0079] このフィルムは、耐水圧として 10cm以上の水不透性を有することが必須である。この ようなフィルムを用いた際には、根に対する好適な酸素供給および該フイルムを介し ての病原菌汚染を防止することが容易となる。
[0080] (耐水圧） 耐水圧 ίお IS L1092 (B法）に準じた方法によって測定することができる。
本発明のフィルムの耐水圧としては 10cm以上、好ましくは 20cm以上、より好ましく は 30cm以上である。
[0081] (水分 Zイオン透過性） 本発明においては、上記フィルム 3は、該フィルムを介して 水と塩水 (0. 5質量％)とを対向して接触させた際に、測定開始 4日後の水 Z塩水の 栽培温度にぉ 、て測定した電気伝導度 (EC)の差が 4. 5dS/m以下であることが好 ましい。この電気伝導度の差は、更には 3. 5dS/m以下であることが好ましい。特に、 2. OdS/m以下であることが好ましい。この電気伝導度の差は、以下のようにして測 定することが好ましい。
[0082] <実験器具等 >なお、本明細書の以降の部分 (実施例も含む）において用いた実験 器具、装置および材料は、（特に指定がない限り）後述する「実施例」の前の部分に 示した通りである。
[0083] <電気伝導度の測定方法 > 肥料は、通常イオンの形で吸収されるため、液中に溶 けて 、る塩類 (あるいはイオン）量を把握することが望ま 、。このイオン濃度を測定 する手段として電気伝導度 (EC、ィーシ一）を用いる。 ECは比導電率ともいい、断面 積 lcm2の電極 2枚を lcmの距離に離したときの電気伝導度の値を使用する。単位 はシーメンス（S)が使われ、 S/cmとなるが肥料養液の ECは小さいので、 1Z1000 の mS/cmを使う（国際単位系では dS/m(dはデシ）と表示する)。
[0084] 実際の測定にお!、ては、上記した電気伝導度の測定部位 (センサー部）にスポイトを 用いて試料 (例えば溶液)を少量乗せ、導電率を測定する。
[0085] <フィルムの塩 Z水の透過試験 > 市販の食塩 (例えば、後述する「伯方の塩」） 10 gを水 2000mlに溶解して、 0. 5%塩水を作製する（EC :約 9dS/m)。
[0086] 図 3を参照して、上記「ざるボウルセット」を使 、、ざる上に試験すべきフィルム（サイズ
: 200〜260 X 200〜260mm)を乗せ、該フィルム上に水 150gを加える。他方、ボ ウル側に上記の塩水 150gを加え、得られた系全体を食品用ラップ (ポリ塩ィ匕ビ -リデ ンフィルム、商品名：サランラップ、旭化成社製)で包んで、水分の蒸発を防ぐ。この 状態で、常温で放置して、 24hrs毎に水側、塩水側の ECを測定する。
[0087] 本発明にお ヽては、フィルムを介する植物の根の養分 (有機物）吸収を容易とする点 力らは、上記フィルムは、所定のグルコース透過性を示すことが好ましい。このダルコ ース透過性は、下記の水 Zグルコース溶液の透過試験により好適に評価できる。本 発明においては、上記フィルムは、該フィルムを介して水とグルコース溶液とを対向し て接触させた際に、測定開始後 3日目（72時間）の水 Zグルコース溶液の栽培温度 にお 、て測定した濃度 (Brix%)の差力 以下であることが好ま 、。この濃度 (Brix %)の差は、更には、 3以下、より好ましくは 2以下 (特に 1. 5以下)であることが好まし い。
[0088] <フィルムの水 Zグルコース溶液透過試験 > 市販のグルコース（ブドウ糖）を用い て 5%グルコース溶液を作製する。上記塩水試験と同様の「ざるボウルセット」を使 ヽ 、ざる上に試験すべきフィルム（サイズ： 200〜260 X 200〜260mm)を乗せ、該フィ ルム上〖こ水 150gを加える。他方、ボウル側に上記のグルコース溶液 150gをカロえ、 得られた系全体を食品用ラップ (ポリ塩ィ匕ビユリデンフィルム、商品名：サランラップ、 旭化成社製)で包んで、水分の蒸発を防ぐ。この状態で、常温で放置して、 24hrs毎 に水側、グルコース溶液側の糖度 (Brix%)を糖度計で測定する。
[0089] (植物との一体化） 後述する実施例 3の条件 (バーミキユライト使用）で、試験を行う。
すなわち、サニーレタス (本葉 1枚強）を 2本用いて、実施例 3の液肥 (原液ハイポネッ タス 1000倍希釈液)条件で、 35日間、植物の生長試験を行う。
[0090] 得られた植物とフィルムの系にお 、て、植物苗の根元で茎葉を切断する。根の密着 したフィルムの茎がほぼ中心になるように、該フィルムを巾 5cm (長さ：約 20cm)に切 断して試験片とする（図 6を参照)。
[0091] 図 4を参照して、ばね式手秤に市販のクリップを付け、上記で得た試験片の一方をク リップで固定して、ばね式手秤の示す重量 (試験片の自重に対応 = Aグラム）を記録 する。次いで試験片の中心にある茎を手で持ち、下方に緩やかに引き下げて、根と フィルムが離れる（または切断される）際の重量 (荷重 =Bグラム）をばね式手秤の目 盛りから読み取る。この値力も初期の重量を差し引き、得られた (B— A)グラムを巾 5c mの引き剥がし荷重とする。 [0092] 本発明にお 、ては、このようにして測定された剥離強度にぉ 、て、前記植物体の根 に対して 5g以上の剥離強度を示すフィルムが好適に使用可能である。この剥離強度 は、更には 10g以上、特に 30g以上であることが好ましい。
[0093] (一体化の意義） 本発明において、このフィルムと根の「一体化」の定義 ·測定方法 は、原則として、フィルム材質確認の場合のみに用いるものとする（すなわち、前述し た栽培方法におけるフィルムと根の「一体化」においては、測定方法が異なる場合が ある)。
[0094] (光学顕微鏡による確認） 上述したように、本発明においては、フィルムと植物の根 の一体ィ匕は、根が密着したフィルム力 根を引き剥すため必要な荷重の大きさで評 価することができるが、この一体ィ匕は、光学顕微鏡によっても確認することができる。 例えば、図 16に示すように、根とフィルムの界面の光学顕微鏡写真において、根とフ イルムが一体ィ匕して、根がフィルム表面を実質的に隙間無く覆っていることが観察さ れ、フィルムと植物の根が一体化して 、ることが確認されて 、る。
[0095] (フィルム材料） 上述した「根と実質的に一体化し得る」性質を満足する限り、本発明 において、使用可能なフィルム材料は、特に制限されず、公知の材料から適宜選択 して使用することが可能である。このような材料は、通常フィルムないし膜の形態で用 いることがでさる。
[0096] より具体的には、このようなフィルム材料としては、例えば、ポリビュルアルコール（PV
A)、セロファン、酢酸セノレロース、硝酸セノレロース、ェチノレセノレロース、ポリエステノレ 等の親水性材料が使用可能である。
[0097] 植物栽培目的のフィルムとしては、耐久性の面で微生物による腐食性が無 、こと、お よび太陽光あるいは人工光により劣化が無 、ことが望ま 、。
[0098] 上記フィルムの厚さも特に制限されないが、通常は、 300 m以下程度、更には 200
〜5 μ m程度、特に 100〜20 μ m程度であることが好ましい。
[0099] (器具'収容部'リザーバ） 該器具 1の収容部 2の形状、大きさ、ないしは該収容部を 与えるためのリザーバ 5の材質、厚さ等も、特に制限されず、育成すべき植物の水分 消費量、容器の内容積、植物支持体 (土壌等)の通気性、水の温度等の種々の条件 を考慮して、適宜選択することが可能である。 [0100] 例えば、リザーバ 5の材質としては、軽量化、易成形性および低コスト化の点からはポ リスチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン等の汎用プラスチックあるい はこれらプラスチック発泡製品が好適に使用可能である。
[0101] (フィルムの含水率） 本発明者の知見によれば、無孔性親水性フィルム力 オン透 過する理由は、肥料成分であるイオンが水と共にフィルムの片側から中に浸透し、反 対側のフィルム面に到達するためであると推定される。このメカニズムに従えば、例え ば、フィルムの含水率を大きくすることにより、水分および肥料成分を増大させること ができる。
[0102] 後述する実施例 15には、フィルムの含水率を測定した結果を示す。（この実施例に おいて使用したフィルムは、フィルム種類や厚みによる含水率の差は、比較的に小さ いものであった)。本発明においては、例えば、含水率をより高めたフィルムに改質す ることにより、水分または肥料成分等の透過を、更に大きくすることができる。このよう に、含水率をより高めるためのフィルム改質は、フィルムに親水性をより多く持たせる ことで、例えば、 [文献: P. J.フローリー著「高分子化学 I」昭和 40年 8月 20日第 3版 第 9刷 訳者 岡 小天、金丸 競発行所 丸善株式会社 P38〜47、 P48〜54、 P 168〜221]で参照される方法で、水酸基 (OH)などの親水基を含む分子をより多く 、共重合することで可能となる。また、表面改質方法があり、その詳細は、例えば [文 献：「電気電子用プラスチック材料」発行 2002年 3月 東レリサーチセンター P47 〜77]を参照することができる。
[0103] (フィルムへのイオン基の導入） 一般に、植物は肥料成分を水に溶けた状態のィォ ンとして吸収する。例えば、肥料成分の 1つである窒素は、アンモニア性窒素または 硝酸態窒素として植物に吸収されるが、どちらの成分を吸収し易いかは植物によって 異なる。従来は、供給する肥料としてアンモニア性窒素または硝酸態窒素のバランス を変えることが行われてきた。本発明のシステムにおいては、例えばフィルム中にチ ヤージを持つたイオン基を導入することにより養液中のイオンを透過しにくくしたり、透 過しやすくしたりできる。このような、フィルム組成へのイオン基の導入の詳細に関し ては、例えば、 [文献: P. J.フローリー著「高分子化学 I」昭和 40年 8月 20日第 3版第 9刷 訳者 岡 小天、金丸 競発行所 丸善株式会社 P38〜47、 P48〜54、 P16 8〜221]で参照される方法で、イオン基を導入することで可能となる。また、表面改 質方法があり、その詳細は、例えば [文献：「電気電子用プラスチック材料」発行 20 02年 3月 株式会社東レリサーチセンター P47〜77]を参照することができる。
[0104] (容器の形成方法） 上記を構成する植物栽培用器具の使用方法は特に制限されな いが、例えば、該容器中に植物保持用マトリックスおよび植物体を配置し、少なくとも 前記フィルムを水もしくは肥料溶液に接触させつつ、該植物体を栽培すればょ ヽ。
[0105] (植物体） 本発明において栽培可能な植物 (体）は、特に制限されない。本発明の 栽培方法においては、植物の生長した根が、上記した
フィルムと一体ィ匕した後に、該フィルムを介して接する液体からの肥料成分吸収が可 能となるため、該植物は、ある程度生長した苗の状態であることが望ましい。ただし、 該植物を保持すべきマトリックス (ないし土壌）中に、該植物がフィルムと一体ィ匕するま での根の成長を可能とする程度の養分および水分を含有ないし混入することにより、 種子ないし発芽直後の種子であっても、本発明の栽培方法により栽培することが可 能となる。
[0106] また、本発明にお 、ては、支持体無しで、直接フィルム上に植物体 (例えば、種子）を 蒔いて発芽させ、生育させることも可能である。
[0107] (マトリックス、土壌） 上述したように、通常使用される土壌ないし培地は、本発明に おいて、いずれも使用可能である。このような土壌ないし培地としては、例えば、土耕 栽培に用いられる土壌、および水耕栽培に用いられる培地が挙げられる。
[0108] 例えば、無機系では天然の砂、れき、パミスサンドなど、加工品（高温焼成等)では、 ロックウーノレ、バーミキユライト、パーライト、セラミック、籾殻くん炭など。有機系では天 然のピートモス、ココヤシ繊維、榭皮培地、籾殻、ニータン、ソータンなど、合成品の 粒状フエノール榭脂などがある。また、これらの混合物でもよい。また、合成繊維の布 あるいは不織布も使用可能である。必要最小限の肥料および微量要素を、これらの 土壌ないし培地に加えてもよい。本発明者らの知見によれば、本発明の栽培器具 Z 栽培方法においては、植物の根が、フィルムを介して接触する水または養液側から 吸収可能な程度に伸びるまでの水または養分は、ここに言う「必要最小限の水分、肥 料および微量要素」として、フィルムより上側（すなわち、植物側）に加えておくことが 望ましい。
[0109] (養液） 本発明において使用可能な養液 (ないし肥料溶液）は特に制限されない。
例えば、従来の養液栽培ないし水耕栽培において使用されてきた液状成分は、本発 明にお ヽて 、ずれも使用可能である。
[0110] 一般には、水または養液として植物の生育にとって必要不可欠な無機成分としては、 主要な成分として：窒素 (N)、リン (P)、カリウム (K)、カルシウム (Ca)、マグネシウム（ Mg)、硫黄 (S)、微量成分として：鉄 (Fe)、マンガン (Mn)、ホウ素（B)、銅 (Cu)、亜 鉛 (Zn)、モリブデン (Mo)が挙げられる。さらにこの他に、副成分として、珪素（Si)、 塩素（C1)、アルミニウム (A1)、ナトリウム (Na)等がある。必要に応じて、本発明の効 果を実質的に阻害しない限り、その他の生理活性物質も加えることができる。更に、 グルコース (ブドウ糖)などの糖質、アミノ酸等を添加することも可能である。
[0111] (根圏温度の制御） 本発明においては、必要に応じて、フィルムを介して植物体の 根と接触する液体 (例えば、水または養液)の温度を制御することにより、該フィルムと 一体ィ匕すべき (ないしは、既に一体化した)根周辺の温度、すなわち根圏温度を調節 することができる。このような態様によれば、温室等の室内全体を暖房 Z冷房してい た従来の方式と比べて、植物の根圏温度を精密に、且つ省エネルギー的にコント口 ールすることが容易となる。
[0112] 本発明においては、特に、植物体の根がフィルムと密着ないし一体ィ匕しているため、 根圏温度の制御が特に容易である。
[0113] 力！]えて、本発明によるシステムでは加温、冷却すべき水または養液の量が極めて少 ないこと、従来の養液栽培のように、養液の溶存酸素を増やす操作が不要であること 、あるいは、栽培ベッド中の水または養液が外気と直接に触れず、密閉されているた め保温効果に優れ、全体として加温冷却を効率的に行うことができ、エネルギーコス ト的に極めて優位性が高い。
[0114] 以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。
実施例
[0115] 皇 (無孔性親水性フィルムを用いた小松菜の栽培における硝酸態窒素低減試 験） 1)栽培方法 栽培ベッド：高設架台に 30mm厚みエスレンボード (ビーズ発泡ポ リスチレンボード;積水化成工業 (株)）により作製した、巾 90cmX長さ 28mX深さ 12 cmの箱を設置した。箱を水槽とするためポリフィルム (農業用ポリエチレンフィルム） を内側に敷いた。養液を深さ約 5cmまでカ卩えた。養液の上に無孔性親水性フィルム（ Hymecフィルム (厚さ 40 111)；メピオ ル (株)）を敷き、端は水槽の外側に垂らした。
マトリックス：マトリックスとして、 Hymecフィルムの上に不織布 25S (メビオール (株)） を敷いた。 点滴チューブ：マトリックスの上にドリッパー間隔 10cmの点滴チューブ（B土 出量 1. 05L/hr (ネタフィム社））約 30mを敷レヽた。
[0116] マルチング:巾約 85cm X長さ 180cm X厚み 20mmエスレンフォーム（低発泡ポリス チレンボード;積水化成工業 (株)）に 15cm間隔で、苗植付け用の孔を開け、マトリツ タスの上に乗せ並べた。更に、同様 15cm間隔に孔を開けた白黒マルチフィルム（「こ かげ」厚み 0.025mm:大倉工業 (株)）で発泡ボードの孔と合わせ、水槽ごと被覆した。
!：:小松菜の種をプラグトレーに播種し、作製した苗を使用。 苗の植付け:栽培べ ッドに小松菜 200株を植付けた。
[0117] 点滴チューブによる濯水：点滴チューブの端から 4. 22〜4. 30までは水を、 5. 1〜5 . 6養液を注入供給し、 5. 7〜5. 12には再度水に切り替えた。
[0118] 養液：（1)硝酸態窒素低減を目的とした栽培ではフィルム下に、水道水を使用した。
また、フィルム上方より点滴チューブによる、灌水 (水または養液)をおこなった。 (2) 比較対照実験としては、フィルム下に、大塚ィヒ学 (株)製 大塚ハウス 1号、 2号、 5号 をそれぞれ 1. 5gZL、 lgZL、 0. 05gZLの割合で混合した養液を使用した。フィル ム上方力 の灌水は行わなかった。
[0119] 裁 沖縛県島尻郡 栽培期間： 4. 22〜5. 12
[0120] 2)結果 表 1に結果を示す。
¾眷え爾 ¾復則 [0121] 表 1 小松菜の硝酸態窒素含量 (pPm)測定結果
[表 1]
表 1 小松菜の硝酸態窒素含量 (P )測定結果
Figure imgf000026_0002
[0122] 硝酸態窒素の測定は、小松菜の葉 (茎)を「にんにく搾り器」で搾り、搾り汁を硝酸ィ
Figure imgf000026_0001
オンメーター（コンパクトイオンメーター C 141 ; (株)堀場製作所製）により測定し た。
[0123] 硝酸態窒素低減を目的とした試験区の結果は、 5Z7には小松菜の草丈が 20cmを 超え、硝酸態窒素含有量が 3, OOOppmであった力 フィルム上からの点滴を水に変 えたところ、 5Z12には硝酸態窒素含量を 890ppmまでに下げることができた。 比 較対照区の結果は、 5Z7には小松菜の草丈が同様に 20cmを超え、 5Z12におけ る硝酸態窒素は 6000ppmであった。
[0124] 以上の結果から、フィルムの下に水のみを使用し、生育段階に応じてフィルム上から 養液または水を適宜灌水することで、野菜の硝酸態窒素を大幅に引き下げることが 可能であることがわかった。
[0125] 皇 無孔性親水性フィルムを用いたトマト栽培） 1 )方法栽培ベッド：高設架台に 40mm厚みエスレンボード (ビーズ発泡ポリスチレンボード;積水化成工業 (株））によ り作製した、巾 45cmX長さ 28m X深さ 12cmの箱を設置した。箱の底面には冷却水 を通し、往復させるためのパイプ (積水灌水 PE管 K20；積水化学工業 (株)）を 2本設 置した。箱を水槽とするためポリフィルム (農業用ポリエチレンフィルム）を内側に敷い た。養液を深さ約 7cmまでカ卩え、エスレンフォーム（低 ^],ポリスチレンボード：精水 化成工業 (株)）からなる巾約 43cm X 180cm X厚み 20mmのフロート板 (浮き板)を 水槽に浮かべ並べた。フロート板を揚水用不織布 (メビオールシート (メビオール (株） )で被覆し、不織布は端が養液の中に浸るように設置した。フロート板上の揚水用不 織布の上に無孔性親水性フィルム（Hymecフィルム (厚さ 65 μ m)；メビオール (株）） を敷き、端は水槽の外側に垂らした。 28m長さの栽培ベッドを 2系列用意した。
[0126] 塑 £:大塚化学 (株)製 大塚ハウス 1号、 2号、 5号をそれぞれ 1. 5gZL、 lgZL、 0 . 05g/Lの割合で溶解混合した養液を使用した。 マトリックス:マトリックスとして、下 記 2種類を Hymecフィルムの上に約 lcmの深さで敷いた。 1)ピートモス（PEAT MO SS (Horticultual Grade 1701入り（Canadian Supreme Ltd.) )、 2)ピートモス、バー ミキユライト (大粒 501入り；（株)トーホー)、赤土 (島尻赤土；（有)緑ェ産業)を容積 比 2 : 2 : 1で混合使用した。
[0127] 1^"ユーブ.:マトリックスの上にドリッパー間隔 10cmの点滴チューブ（吐出量 1. 05 L/hr (ネタフィム社)）約 30mを敷いた。
[0128] マルチング材:巾約 43cm X長さ 180cm X厚み 20mmエスレンフォーム（低発泡ポリ スチレンボード;積水化成工業 (株)）の中央に 30cm間隔で、苗植付け用の孔を開け 、マトリックスの上に乗せ並べた。更に、同様 30cm間隔に孔を開けた白黒マルチフィ ルム（「こかげ」厚み 0. 025mm:大倉工業 (株)）で発泡ボードの孔と合わせ、水槽ご と被覆した。
[0129] トマト苗：品種 桃太郎ファイトのセルトレー苗（(株)サザンプラント）、草丈約 18cm 苗の植付け: 2列の栽培ベッドに 87本 /1列の苗を植付け 点滴チューブによる蕹氷: 点滴チューブの端力 苗 1本あたり 30mlZ日の養液を注入供給し、着花後は 60ml /日とし、果実白熟期以降は停止した。
[0130] 裁 ffi:沖縟県島尻郡 栽培期間： 11. 2〜3. 5
[0131] 2)結果 植付後 30日目に第 1花房の開花が始まり、養液灌水量を 60ml/ 0 '本とし た。 65日目に 1〜2段目のみ残し、低段栽培とし、 80日目に点滴灌水を停止した。 90日目には果実が色づき始め、 95日目に収穫を開始した。 · 全体で約 700個の果 実をつけ、尻腐れは全く認められな力つた。 又、トマトの根によるフィルムの破損は 全く認められなかった。 表 2に植付け後 100 S目に収穫したトマトの重量と果実サイ ズを測定した結果を示す。
餐《 え ® [0132] 表 2 トマトの測定結果（100日目）
[表 2]
Figure imgf000029_0001
[0133] 代表的なサンプルの糖度は (Brix%)はサンプル（a)について 9, 3、 9. 5 (n=2で測 定）、サンプノレ (b〉について 8. 4、 8, 3 (n=2で測定）であった。また、トマトのリコピン 含量は 26. 4mg/100gであり、市販品のトマト（品種:祧太郎ファイト）のリコピン含 量 3. 3mg/100gに対し 8倍もの高い値であった。リコピン含量は、外部測定機関（ 株)マシスにおいて HPLC (高速液体クロマトグラフィー）法により実施した。
[0134] 上記した実験系の概略を示す写真を図 20に示す。また、上記で得られたトマトの写
〖鍵细 》 真を図 21に示す。以下で用いた実験方法は、上述したものの他は、以下の通りであ る。
[0135] く水の蒸発量測定〉 Sの模式断面図を参照して、上述した「ざるボウルセット」を 使 ヽ、ざる【こフイノレム（200〜260 X 200〜260mm)を敷!ヽた後【こ土壤をカロえ、植物 の苗（1〜2本)を植え付ける。ボウルに水あるいは所定濃度の肥料希釈液を加え、こ の上にざるを乗せた。定期的に上皿天秤にて重量を測定し、減量から液の蒸発量を 測定した。蒸発により減量した液は随時追加した。
[0136] <成長過程の観察 > 苗の成長過程の観察は、デジタル写真により撮影した (デジ タルカメラ：キャノン社製 IXY Digital 200a)。 <試験終了後の観察ならびに測定 > 試験終了後は、根の乗っているフィルムの裏側をフィルム越しに、あるいはフィル ムを除き、根の部分を中心に写真撮影を行った。成長した苗の重量測定は、根の付 いたまま、あるいは根元で切断し、茎葉部分を秤量した。
[0137] <pHの測定 >pHの測定は後述の pHメーターによって行った。標準液 (pH7. 0)で 校正した pHメーターのセンサー部分を測定すべき溶液につけ、本体を軽く揺らし、 値が安定するのを待ち、 LCD (液晶）表示部に表示される値を読み取った。
[0138] < Brix%の測定 > Brix%測定は後述の糖度計 (屈折計)を用いて行った。測定溶 液をスポイトでサンプリングし、糖度計のプリズム部分に滴下し測定後、 LCDの値を 読み取った。
[0139] く実験器具等〉 1.使用器具および装置 1)ざるボールセット：ざるの半径 6. 4cm
(底面の面積約 130cm2) 2)発泡スチロール製トロ箱：サイズ 55 X 32 X I 5cm等 3 )上皿電子天秤： Max. lKg株式会社タ-タ 4)ばね式天秤： Max. 500g株式会 社鴨下精衡所 5)ポストスケール:ポストマン 100丸善社 6)電気伝導度計: Twin Cond B— 173株式会社堀場製作所 7) pHメーター： pHパノレ TRANS Instrume nts (ダンゼ産業） 8)糖度計 (屈折計）： PR201 (株)ァタゴ社製
[0140] 2.使用材料（十壌) 1)スーパーミックス A :水分約 70%微量肥料入り株式会社サ カタの種 2)ロックファイバー:栽培用粒状綿 66R (細粒） 日東紡成分（％) SiO 43
2
、Ca0 33、A1 0 15、 MgO 6、 Fe O 1以下、 MnO 1以下 3)バーミキユライト：
2 3 2 3
タイプ GSユッタィ株式会社 [0141] (フィルム） 4)ポリビュルアルコール（PVA) :40 /z mアイセロ化学 5)二軸延伸 PV A：ボブロン 日本合成化学工業 6)親水性ポリエステル、同不織布付、生地付： 12 mデュポン社 7)セロファン 8)浸透セロファン:横浜商事 (株） 9)微孔性ポリプ ロピレンフィルム： PH— 35 (約 40 m) トクャマ 10)不織布：シャレリア（超極細繊 維不織布)旭化成社
[0142] (苗用種） 11)サニーレタス：レッドフアイヤータキイ種苗株式会社 12)パンジー： マキシム F— 1株式会社サカタの種
[0143] (肥料） 13)原液ノ、イボネックス：株式会社ノ、イボネックスジャパン 全窒素量 5
. 0%、内アンモニア性窒素 1. 95%、硝酸態窒素 0. 90% 水溶性リン酸 10.
0%、水溶性カリ 5. 0%、水溶性苦土 0. 05% 水溶性マンガン 0. 001%,水 溶性ほう素 0. 005% (その他） 14)伯方の塩:伯方塩業株式会社 100g中ナト リウム 37. 5g、マグネシウム 110mg、カルシウム 90mg、カリウム 50mg 15)ブドゥ 糖:ブドウ糖 100 (株)ィーエス NA
[0144] (液体肥料の効果) ≤の系を用いて、ハイポネックス原液の濃度の効果を 調べた。すなわち、ハイポネックス 100倍希釈液、 1000倍希釈液、および水（水道水
)の効果を比較した。
[0145] 大きさが約 20cm X 20cmのフィルム（PVA)内に土壌として、バーミキユライト、また はロックファイバーを約 300ml配置した。この土壌内に、植物の苗として、サニーレタ ス (本葉 1枚強)を 2本配置した。土壌および溶液毎に 6種類の系を作製し、それぞれ の溶液に浸漬した。この際、溶液は各 300ml使用し、フィルム (PVA)内の土壌が約 2cmの深さで浸力るように配置した。実験はハウス内で行 、、 日照は自然のままのも のとした。実験の際の気温は、約 0〜25°C、湿度は 50〜90%RH程度であった。
[0146] 水分蒸発量および溶液の EC値を、栽培開始後 13日後、および 35日後に測定した 。 35日後には、前述した「引き剥がし試験」も行った。上記実験条件を纏めると、以下 の通りである。
[0147] 1.実験 1)フィルム： ΡνΑ40 /ζ πι (ァイセ口化学） 200 X 200mm 2)苗：サニーレタ ス本葉 1枚強 3)土壌:バーミキユライト（細粒）、ロックファイバー 66R 4)溶液：水、 ハイポネックス原液 100倍希釈水溶液、 1000倍希釈水溶液 5)器具:ざるとボール P T/JP2007/054769
28
のセット 6)置き場所：ハウス（温度湿度制御無し）
[0148] 7)実験方法：ざるにフィルム（200 x 200mm)を介しバーミキユライト 150g (水分 73 %、乾燥重量 40g)、ロックファイバー 200g (水分 79%、乾燥重量 40g)を加え、苗を 2本植え付ける。ボウルに水または養液を 240〜300g加え、ざるを乗せた。 8)期間 : 10. 29〜12. 42.上記実験により得られた結果を、下記表 1に示す。
[0149] (表 3)
[表 3]
Figure imgf000032_0001
[0150] EC:液肥追加前 Z追加後
[0151] 上記した表 3のデータ（例えば、 100倍希釈一 1000倍希釈一水のデータ比較）によ り、植物がフィルムを介して肥料溶液中から成長に必要な肥料成分を得ていることも 、容易に理解できょう。また、水と比較して肥料溶液を使用すると、引剥がし強度が顕 著に増加し、肥料成分が根とフィルムの一体ィ匕を促進することがわかる。
[0152] 実施例 4 養液として用いた液体肥料の濃度を、ハイポネックス 1000倍、 2000倍、 3 000倍希釈とし、表 4に示した項目以外は、実施例 3と同様に実験を行った。 「ざる」 にフィルムを介し土壌 200g (水分 79%、乾燥重量 40g)を加え、苗を 2本植え付けた
笔簦え ^籤 ΦΜ26) 29
。ボウルに水または肥料溶液を 240g加え「ざる」を乗せた。（実施期間： 10. 30 . 4) 上記実験により得られた結果は、以下の通りである。
(表 4)
[表 4]
Figure imgf000033_0001
EC:液肥追加前ノ追加後
[0154] (実験結果に対する記述） 液体肥料の希釈倍率によって、植物生長の程度は実施 例 3と同様に濃度の濃い方が成長しており、フィルムを介して肥料成分を吸収してい ることが理解できる。
[0155] ¾¾ S (バーミキユライト ZPVA液体肥料効果） バーミキユライト/ PVAの系を用 いて、水とハイポネックス 1000倍希釈液の効果を比較した。表 5に示した以外は、実 施例 3と同様に実験を行った。 「ざる」にフィルムを介し土壌 235g (水分 63%)を加 え、苗を 2本植え付けた。ボウルに水または肥科溶液を約 250mlカ卩ぇ「ざる」を乗せ た (実施期間： 10. 22〜： L1. 25)。 上記実験により得られた結果を纏めれば、以下 の通りである。
黎ぇ埒經（親雨 2β》 30
[0156] (表 5)
[表 5]
Figure imgf000034_0001
EC":液肥追加前/追加後
[0157] 弓 1き剥がし試験:ポストスケール使用 （実験結果に対する記述） 肥料溶液の EC値 は、初期 0. 5dS/mに対し、最終 35日目には 0. 22dS/mと低下し、明ら力に月巴料 が消費されていた 分蒸発を考盧すると、液体肥料の消費量は、さらに大きいと思 われる）。
[0158] 実施例 6 土壌としてバ一ミキユライトを用い、フィルムを黒不織布付親水性ポリエステ ルとし、表 6に示した項目とした以外は、実施例 3と同様に実験を行った。 くバ一ミ キュライト Z不織布付親水性ポリエステル液体肥料効果 > 実験は、「ざる」にフィル ムを介し土壌 230g (水分 76°ん乾燥重量 55g)を加え、苗を 2本植え付けた。ボウル に水、または肥料溶液を約 200g加え「ざる」を乗せた。 上記実験により得られた結 果は、以下の通りである。
筚眷ぇ翅紙 (¾Ι32β) [0159] (表 6)
[表 6]
Figure imgf000035_0001
[0160] (実験結果に対する記述) 30日目における根と茎葉の重量を、肥料溶液と水で比較 すると、明らかに肥料溶液の方が大であり、肥料を吸収していることが理解できる。
[0161〕 実施例 7 土壌としてロックファイバー (使用量:乾燥重量 10、 20、 30g)を用レ、、表7
舉 え 搿 ¾ (織爾 26) 31 に示した項目以外は、実施例 3と同様に実験を行った。 <ロックファイバー量の効 果> 「ざる」にフィルムを介し土壌 50〜； 150g (水分 83%、乾燥重量 10、 20、 30g) を加え、苗を 2本植え付けた。ボウルに水、または肥料溶液を 290〜390g加え「ざる Jを乗せた。（期間： 11. 1〜12. 4) 上記実験により得られた結果は、以下の通りで ある。
(表 7)
[表 7]
Figure imgf000036_0001
51き剥がし試験：ばね式秤を使用
[0163] (実験結果に対する記述） 土壌量 10gの場合には 10日目で枯れ、根の成長が進む 前に水分不足により枯れたと思われる。従って、適度な土壌量が極めて好ましいと考 えられる。
[0164] ^M S (各種フィルムの差） 上記した方法で、各種フィルムに関して、水による苗 の成長を観察した。フィルムとしては、 PVA、二軸延伸 PVA (ボブロン）、親水性ポリ エステル 3種の計 5サンプルを用レ、た。 ざるにフィルム（260 X 260mm)を介し土壌 500mlを加え、苗を 2本植え付ける。ボウルに水 250mlを加え「ざる」を乗せた。期間 は 8月 17日〜 9月 14日である。 32
[0165] (表 8)
[表 8]
Figure imgf000037_0001
[0166] (実験結果に対する記述） 不織布付親水性ポリエステルの水分蒸発量が突出して レ、るが、不織布からの蒸発が含まれてレ、るためと考えられる。
[0167] 最終苗の本葉数は、不織布付親水性ポリエステル PVA>親水性ポリエステル≥ ボブロン >生地付親水性ポリエステルの順であった。これは、根の発育状況と同様の 傾向であった。
[0168] 皇 ≥ (塩水透過試験） 前述の <フィルムの塩 Z水透過試験〉方法に従って、各 種フィルムの塩水透過試験を行った。フィルムは PVA、ボブロン（二軸延伸 PVA)、 親水性ポリエステル、セロファン、 PH— 35、超極細繊維不織布（シャレリア）の 6種で ある。 上記実験により得られた結果は、以下の通りである。
33
[0169] (表 9)
[0170] [表 9]
塩水側 E C ( d S/m)
Figure imgf000038_0001
水側 E C ( d S /m)
Figure imgf000038_0002
上記データをグラフ化したものを azに示す。
[0171] (実験結果に対する記述） 6種類のフィルムのうち、 PH— 35は塩水の透過が認めら れなかった。その他のフィルムでは、超極細繊維不織布は氷と共に塩が完全に透過 しているが、 PVA、親水性ポリエステルおよびセロファンも比較的早く塩の透過が進 んでいる。ボブロンは塩の透過速度力 S小さレ、ものの、 4日目には塩水系と水系との E C値の差が 4. 5以内になっている。
[0172] 実施例 10 (プドウ糖透過試験） <ダルコース（ブドウ糖)透過試験〉 下記のくダルコ ース (プドウ糖)透過試験 >方法に従って、各種フィルムのブドウ糖透過試験を行つ た。フィルムは PVA、ポプロン（二軸延伸 PVA)、セロファン、浸透セロファン、 PH— 35の 5種である。
[0173] 前述のざるボウルセットを使用し、ボウルに 5%ブドゥ糖水溶液 (ブドウ糖 50g/水 10 O0ml) 150gを加え、ざるに 200 X 200mmのフィルムを敷き、水 150gを加えて、ボウ ルに乗せた。それぞれの濃度と重量の経時変化を測定した。
[0174] く濃度測定 > 糖度計 (屈折計)を用いて Brix%を測定した。 Brix%はショ糖を水に 溶解したときの重量％の単位で、例えば lOOg中に 10gのショ糖が溶けている液は Br
攀簪 ぇ ® 鈸 «!]26) 34 ixlO%となる。
[0175] 上記実験により得られた結果は、以下の通りである。
[0176] (表 10)
B r i X %の経時変化
Figure imgf000039_0001
[0178] 上記データをグラフ化したものを、 aに示す。 ―
[0179] (実験結果に対する記述） 5種類のフィルムのうち、ボブロン、 PH- 35を除レヽた、 P VA、セロファンおよび浸透セロファンは実験開始から 3日目程度で、ブドウ糖系と水 系との Brix値の差が 1以内になり、ブドウ糖がフィルムを透過していることが判る。
[0180] '実施例 11 (耐水圧試験) JIS L1092 (B法）に準じた試験により、 200cmH2Oの耐 水圧試験を行った。
[0181] その結果、被験フィルムとし
て、 PVAフィルム (40 μ m)、二軸延伸 PVA (ボブロン）、セロファン、あるレヽは親水性 ポリエステルを用いた場合の而； f水圧は 200cmH2O以上であったのに対し、被験フィ ルムとして、超極細繊維不織布を用いた場合の耐水圧は 0cmH2Oであった。
[0182] 実施例 12 実施例 9と同様にしてざるポールセット（ざるの半径 6. 4cm、容量 130c m3)を用い、ざるに 20 X 20cmのフィルムを乗せ純水を 150g加え、ボール側に養液 150gを加えて、サランラップで包んだ。サンプリング時間 3、 6、 12、 24、 36、 48、 72 hrsで計 7個の容器を用意し、所定時間経過後 100mlずつサンプル容器に採取した 。各サンプル中の、主要肥料成分の分析を行った。
[0183] 1)透湿フィルム： PVAフィルム 25 m (日本合成化学工業 (株)製）、親水性ポリエス テル 20 μ m (デュポン社製） 2)水：蒸留水 (和光純薬工業 (株)製)、養液肥料：大 塚ハウス 1号 1. 5gZL、 2号 lgZL (大塚化学 (株)製）
[0184] 3)分析方法 a)アンモ-ゥムイオン、硝酸イオンおよび硫酸イオン:イオンクロマトグ ラフ法により分析 (分析の詳細に関しては：「水の分析」第 4版 日本分析化学会北海 道支部編発行 (株)化学同人 1997年 7月 20日第 3章水の分析に用いられる分析 法 3. 7. 3イオンクロマトグラフィー（P125〜129)を参照することができる）。
[0185] b)りん、カリウム、カルシウムおよびマグネシウム: ICP (発光分光分析)法により分析（ 分析の詳細に関しては：「水の分析」第 4版 日本分析化学会北海道支部編発行 (株 M匕学同人 1997年 7月 20日第 13章微量汚染物質と関連する分析法 13. 10 ICP (P478〜480)を参照することができる）。
[0186] 主要成分のアンモニア性窒素（NH4— N)、硝酸態窒素（N03— N)、りん酸（P205 )、カリウム（K20)、カルシウム（CaO)、マグネシウム（MgO)および硫黄（S04)に ついて、フィルム透過性の経時変化を表 11〜表 17に、またこれらのデータに対応す るグラフを図 S〜図 15に示す。
[0187] 上記した表およびグラフに示すように、肥料のフィルム透過性に関して、肥料成分に よって透過速度の違いはあるものの、主要成分の窒素（N)、リン (P)、カリウム (K)、 カルシウム（Ca)、マグネシウム（Mg)および硫黄（S)はすべて透過する。
[0188] (表 11)アンモニア性窒素 単位: ppm
[表 11] 36
アンモニア性窒素 単位
Figure imgf000041_0001
[0189] (表 12)硝酸態窒素 単位： ppm [0190] [表 12]
硝酸性窒素 単位： p p m
Figure imgf000041_0002
楚替 え 趨 弒 (m 36/1
[0191] (表 13)りん酸 単位: ppm
[表 13]
りん酸 単位： p m
Figure imgf000042_0001
续替 え ^紙（親則 26) 37
[0193] (表 15)カルシウム 単位： ppm
[表 15]
カルシウム 単位： p pm
Figure imgf000043_0001
鎏替え ^籤（規則 26〕 [0195] (表 17)硫黄 単位： ppm [表 17]
単位： p P m
Figure imgf000044_0001
眷え 爾 濯， 38 / 1
[0196] 実施例 13 30 X 22 X 8cmのトロ箱に養液としてハイポネックス原液（N : 5%、 P : 10 %、K: 5。/o) ( (株)ハイポネックスジャパン製) 300倍希釈水溶液 (EC : 1. 37) 1. 3L を加え、 40 μ rnPVAフィルム（アイセロ化学（株）製） 48 X 40cmを上に浮かべた。
[0197] フィルム上に土壌としてスーパ一ミックス A ( (株)サカタの種)を深さ 2cm乗せ、サニー レタス幼苗 (本葉 3枚)を 12本植えつけた。ビュルハウス (温度湿度制御無し）に 11. 12〜1. 11 (60日間）の間生長させた。その後、根と一体化した PVAフィルムを試料 とし、根の界面の光学顕微鏡写真 (倍率： 10〜： 100倍)を撮影した。 [試科の前処 理と観察]
[0198] 1)試料をエタノールで脱水 2)親水性の樹脂「テクノビット」（応研商事 (株)社製)に 包埋 3)ガラスナイフで厚さ 3ミクロンに薄切りしてガラス板の上に載せ乾燥させる 4 ) 0. 1%のトルイジン青にて 15分間染色 5)水洗下の血に 70%エタノール溶液で過 剰な染色部分を脱色させる (分別）
[0199] 6)アルコールで脱水した後にキシレンに入れて、その後にカバーガラスをかけて封 入 7)観察は光学顕微鏡にて、 10倍から 100倍の間で観察 (なお、上記した試料の 前処理および観察方法の詳細に関しては、例えば、応研商事株式会社のホームべ ージ (http/Zww. okenshoji. co. jp/ の「低温重合樹脂テクノビット」の項で 詳細な試験方法を参照することができる。 )
[0200] 光学顕微鏡による観察結果を、図 16に示す。この図 16に示すように、根の細胞が P VAフィルム面に隙間無く配置され、 PVAフィルムと根が一体ィ匕してレヽる様子が観察 された。
[0201] 実施例 14 実施例 9と同様に、ざるボールセット（ざるの半径 6. 4cm、容量 130cm3) を用い、ざるに 20 X 20CH1のフィルムを乗せ水道水を 150g加え、ボール側に塩水 1 50gをカ卩えて、サランラップで包み室温に置いた。サンプリング時間毎に、水側（ざる） および塩水側（ボール)の養液を良く撹拌した後、スポイトでサンプリングし、 EC値を 測定した。
[0202] 1)透湿フィルム：厚みの異なる親水性ポリエステルフィルム（デュポン社製）および PV
Aフィルム（日本合成化学工業 (株)製)を使用した。
[0203] 親水性ポリエステル K06— 20 μ m、 K06— 40 μ m、 CRP06— 75 m (デュポン社 製）、 PVA # 2500 (25 m)、 # 4000 (40 m)、 # 6500 (65 m) (曰本合成ィ匕 学工業 (株)製）
[0204] 2) 0. 5%塩水:水道水に「伯方の塩」（伯方塩業 (株)製)を 0. 5重量％溶解した。伯 方の塩： lOOg中ナトリウム 37. 5g、マグネシウム 110mg、カルシウム 90mg、カリウム 50mg
[0205] 3)実験方法 電気伝導度計: Twin Cond B— 173 ( (株)堀場製作所)を用い、スポ イトでサンプリングした溶液を電気伝導度計の測定部位に少量乗せ、電気伝導度 E C(dsZm)を測定した。
[0206] 実施期間： 8月 26日〜 31日 親水性ポリエステルフィルムの結果を表 18および il に、 PVAフィルムの結果を表 19および厘 1≤に示す。
[0207] 上記の ilおよび厘 ISから、親水性ポリエステルフィルムおよび PVAフィルムとも 水側の EC値は増加し、塩水側の EC値は減少し、両者の値が時間と共に同じ値に収 束して行くことが判明した。親水性ポリエステルフィルムの場合、フィルム厚み 20〜7 5 mの範囲で、水側 EC値の増加速度および塩水側 EC値の低下速度は、厚みが 増すに従って遅くなり、すなわち 0. 5%塩水透過性が大きく低下している。一方、 PV Aフィルムの場合は、フィルム厚み 25〜65 μ mの範囲で、厚みが増しても 0. 5%塩 水透過性は殆ど変わらな 、。
[0208] 親水性ポリエステル 単位： dSZm (表 18)
[表 18] 40
親水性ポリエステル 単位： cf S/m 時間 K06-20 K06-20 K06-40 06-40 C P06-75 C P06-75 h r s ノ水 /塩水 /水 ノ塩水 /水 /塩水
0 0.15 9.1 0.15 9.1 0.15 9.1
3 0.94 8.5 0.7 8.7 0.28 8.9
6 1.64 7.7 1.19 8.1 0.43 8.8
15.5 3 6.4 2.4 7.1 0.82 8.5
24 3.9 5.7 3.1 6.3 1.19 8.1
36 44 5.2 3.9 5.6 1.61 7.7
48 4.6 4.9 4.2 5.2 2 7.3
72 4.8 4.8 4.6 5 2.8 6.7
96 4.8 4.9 4.8 4.9 3.3 6.3
120 4.8 4.9 4.8 4.9 3.7 5.9
[0209] PVA 単位: dSZm (表 19)
[表 19]
P V A 単位： d SZm 時間 #2500 #2500 #4000 #棚 #6500 #6500 h r s ノ水 /塩水 /水 /塩水 /水 Z塩水
0 0.15 9.1 0.15 9.1 0.15 9.1
3 1.69 7.8 1.79 7.7 1.63 7.9
6 3 6.7 2.9 6.6 2.7 6.9
15.5 4.1 5.6 4.1 5.5 4 5.7
24 4.6 5.1 4.5 5.1 4.5 5.2
36 4.7 4.9 4.7 4.9 4.7 4.9
48 4.8 4.8 4.8 4.8 4.8 4.8
72 4.8 4.8 4.8 , 4.8 4.8 4.8
96 4.9 4.9 4.8 4.8 4.9 4.9
120 4.9 4.9 4.9 4.9 4.9 4.9
變 響 え 趨 ¾ a 40/1
[0210] 皇¾!11^ (含水率の測定） ポリプロピレン製蓋つきプラスチック容器（15 XII X4c m)に水 300mlを加え、厚みの異なる 3種類の PVAフィルムと親水性ポリエステル 1 種（10 X 20cm)を浸漬し、適温ボックスに入れ 20時間保持した。所定時間経過後フ イルムを取りだし、表面の水分をティッシュペーパーで速やかにふき取り秤量した (W g)0乾燥時の重量を W gとし、含水率（％) = (W -W )/W X 100を求めた。 丁 0 T O T
[0211] 測定温度は 5、 20、 35°Cの 3点で、各温度 n= 2の試料で測定した。 PVAフィルム:
#2500(25 /im)、 #4000 (40 μ m)、 # 6500 (65 m) (日本合成ィヒ学 (株)製） 親 7i<†生ポジエステノレ： K06 -40 (40 β ) (デュホ°ン社 )
[0212] 適温ボックス：型式 ERV740 (容量 9L、消費電力 75W) (松下電工 (株)製） （結果）
HISに含水率の温度別グラフを示す。このグラフに示すように、 PVAは温度が上 昇するにつれて、含水率が上昇する傾向を示す。親水性ポリエステルは PVAとは逆 に温度が上昇するにつれ含水率が低下する。 PVAのフィルム厚みの差、またはポリ
簪ぇ 銥（観雨 26) 41
マー種による含水率の差はそれほど大きく無ぐ温度変化も含め、 20〜28%程度で める。
[0213] (フィルムの腐食性） 使用するフィルムの天然に存在する微生物に対する 腐食耐性の試験を下記の条件で実施した。 プラスチック製容器 (20 X 12 X 5. 5c in)に水道水 700mlを力 Πえ、 30 X 22cmの各種フィルムを水面上に乗せる。フィルム の上に、土壌スーパーミックス A ( (株）サカタのタネ製） 170gを乗せ、ルツコラ（ォデッ セィ、（株)サカタのタネ)の本葉約 1枚の幼苗 (播種後 17日目）を各 6本植えつけた。 温度 21°C、湿度 60〜70%、人工光による照度 3700〜3800Lxの栽培棚で 4.28か ら 5.30まで栽培し、 39日目に草丈と本葉数を測定した。
[0214] 使用したフィルムは、セロファンフィルム（PL # 500、厚さ： 35 μ πι;二村化学工業（株 ) )およびポリビュールアルコール (PVA)フィルム（ # 40、厚さ： 40 m；アイセロ化学 (株) ) )である。 結果を表 20に示す。
[0215] (表 20)
[表 20] 実験 No, フイルムの種類 39日目の草丈、 本葉数
1 セロファンフィルム Ί週間でフィルムに穴 *
2 P V Aフィルム 7〜10cm 6枚
41/1
[0216] 表 20に示す様に、セロファンフィルムの場合は 1週間でフィルムが腐食し孔が開き、 栽培を続けることができな力 た。この実験は 2回行ったが同様の結果であった。― 方、 PVAフィルムの場合は微生物による腐食が全く認められず、 39日間の栽培の結 果、良好な生長が認められた。この結果から、セロファンフィルムは天然素材であり微 生物によって分解されやすいのに対して、 PVAフィルムの場合は合成材料であり、 微生物に分解されにくいものと考えられる。
[0217] ^ 12(フィルムの耐候性） 本発明に使用するフィルムは常に太陽光あるいは人 ェ光に曝されるので、フィルムの耐候性試験を実施した。試験方法は、フィルムサイ ズ 20 X 25cmを室内の窓辺に置き（9. 12〜12. 17)、外観の変化を観察した。使用 したフィルムは、ポリビエルアルコール (PVA)フィルム（ # 2500 厚さ： 25 ^ m)、親 水性ポリエステルフィルム（K06— 20 厚さ： 20 m)およぴセロファンフィルム（PL # 500 厚さ： 30 m)である。
え ¾緘 CS«) [0218] 試験結果は、親水性ポリエステルフィルムの場合は 1ヶ月で破損が認められたのに対 して、ポリビュルアルコールおよびセロファンフィルムの場合は 3ヶ月後も変化が無か つた。 実施例 16、 17の結果から、微生物に対する耐腐食性、光に対する対候性に 共に優れたポリビュルアルコール（PVA)フィルムが本発明を実施するのに好適であ ることがわかった。
図面の簡単な説明
[0219] [図 1]厘 1は、本発明の植物栽培用器具の基本的な態様の例を示す模式断面図であ る。
[図 2]通 £は、本発明の植物栽培用器具の他の態様例を示す模式断面図である。
[図 3] ≤は、本発明にお 、て用いるフィルム特性 (水一塩水接触)測定を説明するた めの模式断面図である。
[0220] [図 4] 4は、本発明に用いるフィルム特性（引き剥がし強度)測定を説明するための 模式斜視図である。
[図 5] Sは、本発明において用いるフィルム特性 (水蒸発量)測定を説明するための 模式断面図である。
[図 6]塵は、本発明にお 、て用いるフィルムの特性（引き剥がし強度)測定用の試験 片を示す写真である。
[図 7] Iは、本発明にお 、て用いるフィルム特性 (水-塩水接触)測定結果の例を 示すグラフである。
[図 8]厘 8は、本発明にお 、て用いるフィルム特性 (水—ブドウ糖接触)測定結果の例 を示すグラフである。
[0221] [図 9] Sは、アンモニア性窒素のフィルム透過性を表すグラフである。
[図 10] 1Ώは、硝酸態窒素のフィルム透過性を表すグラフである。
[図 11] 11は、りん酸のフィルム透過性を表すグラフである。
[図 12] 12は、カリウムのフィルム透過性を表すグラフである。
[図 13] 12は、カルシウムのフィルム透過性を表すグラフである。
[図 14] 14は、マグネシウムのフィルム透過性を表すグラフである。
[図 15] 1≤は、硫黄のフィルム透過性を表すグラフである。 [0222] [図 16] ΐβは、植物の栽培終了時の、根 Ζフィルム Ζ養液の界面近傍の状態を表 す光学顕微鏡写真 (倍率： 250倍)である。
「図 171図 17は、種々の厚みの親水性ポリエステルフィルムの 0. 5%塩水透過性を示 すグラフである。
[図 18] 1Sは、種々の厚みの PVAフィルムの 0. 5%塩水透過性を示すグラフである
[図 19]厘 12は、実施例 15において得られた、数種のフィルムの含水率の温度変化 示すグラフである。
[図 20]塵は、本発明の実施例 2で用いた実験系の概略を示す写真である。
[図 21] 21は、本発明の実施例 2で得られたトマトの写真である。
[図 22] 22は、フロート部材にスリット状の孔を設けた態様を示す模式平面図および 模式断面図である。
[図 23] 2Sは、フロート部材に円形の孔を設けた態様を示す模式平面図および模 式断面図である。
符号の説明
[0223] 1 植物栽培用器具 2 収容部 3 無孔性親水性フィルム 4 フロート部材
5 リザーバ 6 水または養液 7 揚水シート 8 マトリックス（土壌） 9 マルチング材 10 通水パイプ 11 点滴チューブ 12 細霧噴霧バルブ

Claims

請求の範囲
[1] 養液を収容するためのリザーバーと、前記リザーバー中に収容されるべき前記養液 に浮かぶことができるフロート部材と、該フロート部材上に配置された無孔性親水性 フィルムとを少なくとも含むことを特徴とする植物栽培用器具。
[2] 栽培すべき植物体を収容可能な形状を有する器具であって； 前記器具が、水また は養液を収容するためのリザーバと、該リザーバ中の水または養液上に配置すべき フィルムと、該フィルムの上方力ゝら水または養液を供給する手段を少なくとも含み、且 つ、前記フィルムの少なくとも一部が、植物体の根と実質的に一体化し得る無孔性親 水性フィルムであることを特徴とする植物栽培用器具。
[3] 前記無孔性親水性フィルムが、該フィルムを介して水と塩水とを対向して接触させた 際に、測定開始後 4日目（96時間）の水 Z塩水の電気伝導度 (EC)の差が 4. 5dS/ m以下のフィルムである請求項 1または 2に記載の植物栽培用器具。
[4] 前記無孔性親水性フィルム力 該フィルムを介して水とグルコース溶液とを対向して 接触させた際に、測定開始後 3日目（72時間）の水 Zグルコース溶液の濃度 (Brix %)の差力 以下のフィルムである請求項 1〜3のいずれかに記載の植物栽培用器具
[5] 前記無孔性親水性フィルム力 該フィルムの内側（水に対向する面の反対側）〖こ植物 体を配置して栽培を開始した 35日後に、前記植物体の根に対して 5g以上の剥離強 度を示すフィルムである請求項 1〜4のいずれかに記載の植物栽培用器具。
[6] 前記無孔性親水性フィルム力 耐水圧として 10cm以上の水不透性を有する請求項 1〜5のいずれかに記載の植物栽培用器具。
[7] 前記リザーバと、無孔性親水性フィルムとの間に、該リザーバ中に収容されるべき水 または養液に浮かぶことができるフロート部材が配置された請求項 2〜6のいずれか に記載の植物栽培用器具。
[8] 水または養液を収容するためのリザーバと、該リザーバ中の水または養液上に配置 すべきフィルムと、該フィルムの上方力 水または養液を供給する手段を少なくとも含 み、且つ、前記フィルムの少なくとも一部力 植物体の根と実質的に一体化し得る無 孔性親水性フィルムである植物栽培用器具を用い;該器具中に植物体を配置し、水 または養液を、少なくとも前記フィルムを介して接触させつつ、前記植物体を栽培す ることを特徴とする植物栽培方法。
[9] 前記植物体とフィルムとの間に、植物保持用支持体を配置する請求項 8に記載の植 物栽培方法。
[10] 前記植物体とフィルムとの間に、マルチング材料を配置する請求項 8または 9に記載 の植物栽培方法。
[11] 前記マルチング材料とフィルムの間に空気層を持つ空隙を設ける請求項 8〜： LOのい ずれかに記載の植物栽培方法。
[12] 前記リザーバと、無孔性親水性フィルムとの間に、該リザーバ中に収容されるべき水 または養液に浮かぶことができるフロート部材を配置する請求項 8〜： L 1のいずれか に記載の植物栽培方法。
[13] 前記フィルムと植物体とが実質的に一体ィヒするまでは、前記リザーバから植物体に 養液を供給し、フィルムと植物体とが実質的に一体ィ匕した後は、前記リザーバから植 物体に水分のみを供給する請求項 8〜 12のいずれかに記載の植物栽培方法。
[14] 前記フィルムの上方から植物体に、必要に応じて水または養液を切り替えて、植物体 に供給する請求項 13に記載の植物栽培方法。
[15] 前記フィルムと植物体とが実質的に一体ィヒするまでは、前記リザーバから植物体に 実質的に水分のみを供給し、フィルムと植物体とが実質的に一体ィ匕した後は、前記 フィルムの上方から植物体に、水または養液を必要に応じて植物体に供給する請求 項 8〜 12のいずれかに記載の植物栽培方法。
[16] 前記フィルムの上方から植物体に、必要に応じて水または養液を切り替えて、植物体 に供給する請求項 15に記載の植物栽培方法。
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