WO2010046958A1 - 植物の水耕栽培方法 - Google Patents

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謙次 江本
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    • A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics
    • A01G31/02—Special apparatus therefor
    • A01G31/06—Hydroponic culture on racks or in stacked containers
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A01G31/02—Special apparatus therefor
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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    • Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
    • Y02P60/21—Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures

Definitions

  • the present invention is a method of supplying a nutrient solution to a plant to be hydroponically cultivated, wherein the nutrient solution of the plant is improved by finely controlling the nutrient solution to be supplied according to the growth state of the plant, and the nutrient solution It relates to what can reduce the total amount of use.
  • each cultivation shelf is arranged in parallel with respect to the nutrient solution supply device, and is collectively from the tank. After supplying the nutrient solution to each cultivation shelf and giving the nutrients to the plants, the waste liquid discharged from each cultivation shelf is collected in a tank, and the components are adjusted as appropriate. It distributes (Patent Document 1). JP-A-2005-21065
  • plants take in nitrogen in the form of nitric acid, but if nitric acid is added more than necessary, nitric acid accumulates in the plant body, and when such nitrate nitrogen is absorbed by the human body, it becomes nitrite nitrogen in the human body. It may be reduced and combined with hemoglobin to form methemoglobin, causing hypoxia (methemoglobinemia).
  • methemoglobinemia hypoxia
  • nitrate nitrogen is easily reduced by microorganisms in the gastrointestinal tract and is susceptible to methemoglobinemia (Maynard et al., 1976).
  • the present invention has been made in view of such problems, and by finely controlling the nutrient solution to be supplied according to the growth state of the plant, the nutritional state of the plant is improved and the total amount of nutrient solution used is reduced.
  • the main objective of the present invention is to provide a hydroponic cultivation method that can disperse the danger at the time of disease occurrence.
  • the hydroponics method according to the present invention is a method of hydroponics by supplying a nutrient solution to a plant, and in the initial stage of cultivation, it is cultivated without supplementing a novel nutrient solution, and the middle stage of cultivation At the stage, the plant is cultivated while supplementing with a new nutrient solution corresponding to the naturally reduced nutrient solution, and at a later stage of cultivation, a new nutrient solution with a larger volume than the naturally reduced nutrient solution is added. It is cultivated while being supplemented, and the amount of nutrient solution supplemented in the latter stage is increased as the number of cultivation days elapses.
  • the process of cultivating plants from seeds to a harvestable state is as follows: (1) Seeds are seeded in a medium (urethane, rock wool, etc.), moistened, and slightly fertilized for about 6 to 14 days. Sowing process, (2) widening the interval between individuals to 5-7 cm, raising seedlings by immersing the roots in the circulating medium, (3) planting seedlings grown to 10-15 cm on the harvest line
  • the planting process consists of 14 to 16 days growing and harvesting.
  • the present invention is applied to the seedling-planting process or the planting process.
  • the present invention has the configuration as described above, it is possible to finely control the nutrient solution to be supplied according to the growth state of the plant, so that the nutrient solution is supplied collectively to a large number of plants having different growth conditions.
  • the nutritional state of the plant is remarkably improved, and the total amount of nutrient solution required from the start of plant cultivation to harvesting can be reduced as compared with the batch supply method.
  • the taste of the plant is greatly improved when the plant is used for food.
  • the nutrient solution is supplied to the plant while being circulated, and a plurality of tanks are provided in the circulation channel of the nutrient solution. It is preferable to discharge the nutrient solution from the tank located upstream and to replenish the tank located most downstream with a new nutrient solution.
  • a new nutrient solution to be replenished to the most downstream tank is provided with the circulation channel. Is preferably configured to be replenished from the nutrient solution preparation device via a different flow path.
  • the present invention makes it possible to finely control the nutrition according to the growth state of the plant, but it is preferable to supply only water to a plant that has grown sufficiently and refrained from harvesting. By doing in this way, the nitrate nitrogen accumulate
  • the leaving period is not particularly limited, but is preferably about 1 day.
  • water and ammonia may be manually supplied to prepare low-concentration aqueous ammonia, and the plant may be cultivated with the low-concentration aqueous ammonia.
  • the nutritional state of the plant is remarkably improved, and the total amount of nutrient solution required from the start of plant cultivation to harvesting can be reduced as compared with the batch supply method.
  • FIG. 1 is an overall flow chart of a nutrient solution supply system according to an embodiment of the present invention.
  • the nutrient solution supply system 1 is a system for supplying a nutrient solution to a plant that is hydroponically cultivated, and as shown in FIG. A flow path 11, a first tank 12 and a second tank 13 provided on the flow path for temporarily storing a nutrient solution, and a nutrient tank 21 for replenishing the second tank 13 with a new nutrient solution are provided. Is.
  • the flow path 11 has an upstream end opened as a nutrient solution outlet 111 on the wall surface of the cultivation shelf 32, and a downstream end opened as a nutrient solution supply port 112 on the wall surface of the cultivation shelf 32. And it is comprised so that a nutrient solution may circulate through the cultivation shelf 32 and the flow path 11.
  • the first tank 12, the second tank 13, and the pump 14 are connected in series in this order in the flow path 11, and from the cultivation shelf 32 through the discharge port 111.
  • the nutrient solution that has flowed out flows into the first tank 12, where it is temporarily stored.
  • the drain 15 is provided in the first tank 12, and when the nutrient solution stored in the first tank 12 is forcibly discharged, the valve 16 is opened and discharged from the drain 15.
  • a second tank 13 is connected to the downstream side of the first tank 12, and when a predetermined amount or more of the nutrient solution is stored in the first tank 12, the nutrient solution in excess of the certain amount is stored in the first tank 12. 2 flows into the tank 13.
  • the second tank 13 is configured such that a new nutrient solution can be replenished from the nutrient solution tank 21, and a nutrient solution that has flowed in from the first tank 12 and a new solution that has been replenished from the nutrient solution tank 21. Is mixed in the second tank 13. This mixed nutrient solution is sucked by the pump 14, flows through the flow path 11, and is supplied again to the cultivation shelf 32 through the supply port 112.
  • the mixed nutrient solution supplied to each cultivation shelf 32 is consumed by the plant and flows out from the discharge port 111 again.
  • the nutrient solution tank 21 is provided with various sensors (not shown), and each sensor concentration, pH, amount, etc. of the nutrient solution are measured by the sensor.
  • the information processing device 22 includes an external storage device such as a CPU, an internal memory, and an HDD, a communication interface such as a modem, an input unit such as a display, a mouse and a keyboard, and the like in a predetermined area such as the internal memory or the external storage device. Data analysis is performed by operating the CPU and its peripheral devices according to the set program.
  • the information processing device 22 may be a general-purpose computer or a dedicated device.
  • the nutrient solution components are adjusted based on the analysis result by the information processing apparatus 22, and a new nutrient solution is prepared in the nutrient solution tank 21.
  • the prepared nutrient solution is sucked by the pump 24 and replenished to the second tank 13 through the supply path 23.
  • a water tank 25 is further connected to the supply path 23, and the nutrient solution tank 21 and the water tank 25 are left to be switched by a valve.
  • the cultivation shelf 32 that circulates the nutrient solution in the present embodiment constitutes a shelf unit 3 including a plurality of stages of cultivation shelves 32, and the shelf unit 3 includes a plurality of support columns 31.
  • the plant has a cultivation shelf 32 for growing plants supported by the support column 31 and a light irradiation device 33 for illuminating the plants growing on the cultivation shelf 32.
  • the cultivation shelf 32 is provided only on one side of the support 31, but the cultivation shelf 32 may be provided on both sides of the support 31.
  • the number of cultivation shelves 32 installed in one shelf unit 3 is not particularly limited, and can be set as appropriate.
  • the cultivation shelf 32 has a substantially box shape with an upper surface opened so that a plurality of cultivation pallets 3P can be placed in a line. And the supply port 112 for taking in nutrient solution is provided in the one end part, and the discharge port 111 for discharging
  • the number of cultivation pallets 3P arranged on the cultivation shelf 32 can be appropriately changed according to the vegetables V to be cultivated.
  • the number of plants V to be cultivated is 6 in each cultivation pallet 3P, this number is not particularly limited.
  • the light irradiation device 33 is provided on the lower surface of each cultivation shelf 32, and uses, for example, a fluorescent light or a light emitting diode that emits white light as a light source. And in this embodiment, it is comprised so that an irradiation period and a duty ratio can be controlled with the main apparatus for growth control which is not shown in figure. Thereby, the plant currently growing on the cultivation shelf 32 of the lower stage can be suitably illuminated by each light irradiation device 33.
  • the nutrient solution circulating in the nutrient solution supply system 1 is not particularly limited.
  • nitrogen, phosphoric acid, potassium, lime, sulfur, iron, boron, manganese, zinc, molybdenum, copper, chlorine, silicon Liquid fertilizer obtained by appropriately mixing each nutrient such as cobalt, vanadium, aluminum, selenium, etc. with water according to the type of plant to be cultivated and the growth state.
  • valve 16 is closed and the pump 24 is also stopped to replenish a certain amount of the nutrient solution halfway. Simply circulate without doing anything.
  • the valve 16 is closed, and a new nutrient solution having a volume corresponding to the nutrient solution that is naturally reduced is sucked up by the pump 24 from the nutrient solution tank 21. To replenish the second tank 13.
  • the nutrient solution accumulated in the first tank 12 is forcibly discharged by opening the valve 16 to reduce the amount of liquid in the first tank 12. Then, a new nutrient solution is sucked up from the nutrient solution tank 21 by the pump 24 and the second tank 13 is replenished with a new nutrient solution having a volume corresponding to the sum of the nutrient solution that has been naturally reduced and the nutrient solution that has been forcibly discharged. To do. And the amount of nutrient solution discharged
  • the valve 16 is closed and the pump 24 is stopped, and the first tank 12 and the second tank 13 are manually or manually
  • the first tank 12 and the second tank 13 are manually or manually
  • cleaning process at the time of a plant harvest can be skipped by supplying only water and growing.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the number of times that the nutrient solution is forcibly discharged from the first tank 12 and the number of times that the new nutrient solution is replenished to the second tank 13 is not particularly limited, and may be once a day, or more frequently. You may adjust the nutrient solution more finely.
  • a filter, a filtration device, a purification device, or the like may be provided on the flow path 11.
  • the 1st tank 12 and the 2nd tank 13 may be integrated, and the inside of one tank is divided into two or more chambers by the partition plate, and functions as the 1st tank 12 and the 2nd tank 13.
  • You may comprise as follows. At this time, while ensuring the movement of the liquid from the first tank 12 to the second tank 13, the liquid is excessively flowed from the first tank 12 to the second tank 13 or a new nutrient supplemented to the second tank 13.
  • the height of the partition plate is slightly lower than the liquid surface or that the partition plate is appropriately perforated.
  • first tank 12 and the second tank 13 may be further separated so that the new nutrient solution replenished to the second tank 13 does not flow back to the first tank 12 and is discharged.
  • One or two or more tanks may be interposed between the two.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be configured by appropriately combining some or all of the various configurations described above without departing from the spirit of the present invention.
  • Example 1 As cruciferous plants, Mizuna, Komatsuna, Arugula, Mibuna, etc. were cultivated as follows. First, in the initial stage of cultivation, the plant is cultivated without replenishing the nutrient solution. Cultivated while cultivated while supplementing with a new nutrient solution of the amount that was naturally reduced by forcibly discharging the nutrient solution at the later stage. The nutrient solution was circulated at a flow rate of 0.87 L / s, and replenishment was performed once a day.
  • EC represents the conductivity of the nutrient solution and correlates with the concentration of the nutrient solution.
  • replenisher amount of 10% means that the amount corresponding to 10% of the circulating nutrient solution in addition to the naturally reduced amount is replaced with a new nutrient solution, and the replenisher amount is 20%. That is, it means that the amount of liquid corresponding to 20% of the circulating nutrient solution in addition to the natural decrease is replaced with a new nutrient solution.
  • Example 2 Lettuce, chrysanthemum, etc. (Asteraceae) were cultivated in addition to Mizuna, Komatsuna, arugula, mibuna, etc. (Brassicaceae) under the same conditions as in Example 1.
  • For plants of the family Asteraceae use nutrient solutions having the composition shown in Table 3 at the start of cultivation, and use nutrient solutions of the same composition as those used for cruciferous plants as supplementary nutrient solutions did.
  • the cultivation process is shown in Table 4.
  • the present invention it is possible to finely adjust the nutritional state according to the growth state of the plant, and when the plant is edible, the taste is remarkably improved. Moreover, compared with the conventional batch supply method, since the total amount of the nutrient solution used from the cultivation start to harvest can also be reduced, it is excellent also from a cost side.

Abstract

　供給する養液を植物の生育状況に応じてきめ細かく制御することにより、植物の栄養状態を改善するとともに、養液の総使用量を減らすことが可能な水耕栽培方法であって、栽培の初期段階においては、新規な養液を補充せずに栽培し、栽培の中期段階においては、自然減少した養液に相当する液量の新規な養液を補充しつつ栽培し、栽培の後期段階においては、自然減少した養液よりも多くの液量の新規な養液を補充しつつ栽培するものであり、前記後期段階において補充する養液の液量は、栽培日数の経過に従い増やされるようにした。

Description

植物の水耕栽培方法
　本発明は、水耕栽培する植物に養液を供給する方法であって、植物の生育状況に応じて、供給する養液をきめ細かく制御することにより、植物の栄養状態を改善するとともに、養液の総使用量を減らすことが可能なものに関する。
　従来、植物工場等の植物栽培施設では、上下方向に多段に積み上げた栽培棚を備える栽培台を複数設置し、各栽培棚の上部に人工照明設備を設け植物に光を照射し、部屋全体の温度・湿度条件を植物の生育に適するものに維持して植物を栽培している。このような多段栽培は限られた部屋内の空間を有効に利用するのに好適である。
　このような植物栽培施設において水耕栽培を行なう場合、多数の栽培棚に効率的に養液を供給するには、養液供給装置に対して各栽培棚を並列に配置して、タンクから一括して各栽培棚に養液を供給し、植物に養分を与えた後、各栽培棚から排出された廃液をタンクに回収し、適宜成分調整を行なった後、再度養液として各栽培棚に配給するようにしている（特許文献１）。
特開２００５－２１０６５
　しかしながら、一括して養液を調製して、それを循環させながら複数の栽培棚に供給するシステムは効率的ではあるものの、異なる生育段階にある植物にも同じ栄養を与えることになり、植物の生育状態に合わせたきめ細かい制御を行なうには適していない。また、病気等が発生した場合、養液を介して植物栽培施設全体に伝染してしまう危険性がある。
　また、植物は硝酸の形で窒素を取り込むが、必要以上に硝酸を与えると植物体内に硝酸が蓄積され、このような硝酸態窒素が人体に吸収されると、人体内で亜硝酸態窒素に還元されてヘモグロビンと結合してメトヘモグロビンを形成し酸素欠乏症（メトヘモグロビン血症）をひきおこすことがある。特に乳幼児の胃腸内は酸性度が弱いため、胃腸内の微生物により硝酸態窒素還元が起きやすく、メトヘモグロビン血症にかかりやすい（Ｍａｙｎａｒｄ　ｅｔ　ａｌ．，　１９７６）。
　このため、植物工場等の植物栽培施設において植物を栽培する場合も、硝酸態窒素の蓄積を防ぐための対策が求められている。
　本発明はかかる問題点に鑑みなされたものであって、供給する養液を植物の生育状況に応じてきめ細かく制御することにより、植物の栄養状態を改善するとともに、養液の総使用量を減らすことが可能であり、かつ、病気発生時の危険を分散することが可能な水耕栽培方法を提供することをその主たる所期課題としたものである。
　すなわち本発明に係る水耕栽培方法は、植物に養液を供給して水耕栽培する方法であって、栽培の初期段階においては、新規な養液を補充せずに栽培し、栽培の中期段階においては、自然減少した養液に相当する液量の新規な養液を補充しつつ栽培し、栽培の後期段階においては、自然減少した養液よりも多くの液量の新規な養液を補充しつつ栽培するものであり、前記後期段階において補充する養液の液量は、栽培日数の経過に従い増やされることを特徴とする。
　一般的に、植物を種子から収穫可能な状態まで栽培する過程は、（１）培地（ウレタン、ロックウール等）に種を播き、湿らせ、少し肥料をやった状態で、６～１４日程度おく播種工程、（２）個体間隔を５～７ｃｍ間隔に広げ、培養液を循環させたところに根を浸して成長させる育苗工程、（３）１０～１５ｃｍ程度に育った苗を収穫ラインに植え、１４～１６日育てて収穫するまでの定植工程からなる。本発明は、これら工程のうち、育苗工程～定植工程、又は、定植工程に適用するものである。
　本発明は上記のような構成を有することにより、植物の生育状況に応じて、供給する養液をきめ細かく制御することができるので、生育状況の異なる多数の植物に一括して養液を供給する従来の方法に比べて、植物の栄養状態が著しく改善されるとともに、植物の栽培開始から収穫までに必要な総養液量を一括供給方法よりも低減することができる。また、植物の栄養状態が改善することにより、当該植物が食用に供するものである場合、その味も格段に向上する。
　前記後期段階において、自然減少した分より多くの新規な養液を補充するには、養液を強制的に排出することにより液量を調節することが好ましい。
　このような養液の液量調節を容易にするために、前記養液を循環させつつ植物に供給するとともに、養液の循環流路に複数のタンクを設け、前記複数のタンクのうち、最も上流に位置するタンクから養液を排出し、最も下流に位置するタンクに新規な養液を補充することが好ましい。
　また、病気発生時に養液を介して病原菌等が植物栽培施設全体に拡散し伝染する事態を防ぐためには、前記最も下流に位置するタンクに補充される新規な養液は、前記循環流路とは異なる流路を介して養液調製装置から補充されるように構成してあることが好ましい。
　本発明により、植物の生育状態に応じたきめ細かい栄養コントロールが可能となるが、更に、充分に生育し収穫を控えた植物に対しては、水のみを供給することが好ましい。このようにすることにより、植物体内に蓄積した硝酸態窒素を消費させてその濃度を低減することができる。また、植物収穫時の洗浄工程を省略することができる。
　そして、このような水のみを供給する工程に次いで、水を排出した後で前記収穫を控えた植物をしばらくの間放置することが好ましい。このようにすると、植物に付着した水分を植物が自ら吸収するので、別途水切りを行なう必要がなく、植物からの水垂れを防ぐことができる。放置期間としては特に限定されないが、１日程度が好ましい。
　本発明を実施するに際しては、栽培の初期段階の前にプレ工程として、例えば手動で水とアンモニアを供給し低濃度アンモニア水を調製して、低濃度アンモニア水により植物を栽培しても良い。このようなプレ工程を設けることにより、植物を養液による栽培へスムーズに移行させることが可能となる。
　このような構成の本発明によれば、植物の栄養状態が著しく改善されるとともに、植物の栽培開始から収穫までに必要な総養液量を一括供給方法よりも低減することが可能となる。
本発明の一実施形態に係る養液供給システムの全体流路図。 同実施形態における棚ユニットの斜視図。 同実施形態における棚ユニットの一部拡大正面図。
符号の説明
１・・・養液供給システム
１１・・・流路
１２・・・第１タンク
１３・・・第２タンク
１５・・・ドレイン
２１・・・養液タンク
　以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
　本実施形態に係る養液供給システム１は、水耕栽培する植物に養液を供給するためのシステムであって、図１に示すように、栽培棚３２に対し養液を循環させつつ供給する流路１１と、その流路上に設けられて養液を一旦溜め置く第１タンク１２及び第２タンク１３と、第２タンク１３に新規な養液を補充する養液タンク２１と、を備えたものである。
　以下に各部を詳述する。流路１１は、その上流端を養液の排出口１１１として栽培棚３２の壁面に開口させたもので、その下流端は養液の供給口１１２として栽培棚３２の壁面に開口している。そして、養液が栽培棚３２及び流路１１を循環するように構成している。
　具体的には、流路１１には、排出口１１１に引き続いて、第１タンク１２、第２タンク１３、ポンプ１４がこの順に直列に接続してあり、栽培棚３２から排出口１１１を介して流出した養液は第１タンク１２に流入し、ここで、一旦溜め置かれる。
　第１タンク１２にはドレイン１５が設けてあり、第１タンク１２に溜め置かれた養液を強制排出する場合はバルブ１６を開けて、当該ドレイン１５から排出する。
　第１タンク１２にはその下流側に第２タンク１３が連結してあり、第１タンク１２に一定量以上の養液が蓄液されると、当該一定量を超えた分の養液が第２タンク１３に流入する。
　第２タンク１３には、養液タンク２１から新規な養液が補充可能なように構成してあり、第１タンク１２から流入した養液と、養液タンク２１から補充された新規な溶液とは、第２タンク１３で混合する。この混合養液はポンプ１４で吸引され、流路１１を流通して、供給口１１２を介して栽培棚３２に再度供給される。
　そして各栽培棚３２に供給された混合養液はその養分が植物により消費され、再び排出口１１１から流出する。
　養液タンク２１には、図示しない各種センサが備わっており、当該センサにより養液の各成分濃度、ｐＨ、液量等が測定される。
　測定された各種データは養液タンク２１に接続された情報処理装置２２により解析される。この情報処理装置２２は、ＣＰＵ、内部メモリ、ＨＤＤ等の外部記憶装置、モデム等の通信インタフェース、ディスプレイ、マウスやキーボードといった入力手段等を有し、前記内部メモリや外部記憶装置等の所定領域に設定したプログラムにしたがってＣＰＵやその周辺機器を作動させることにより、データ解析が行なわれるように構成してある。かかる情報処理装置２２は、汎用のコンピュータであってもよく、専用のものであってもよい。
　そして、情報処理装置２２による解析結果に基づいて養液の成分調整等が行なわれ、養液タンク２１において新規な養液が調製される。調製された養液はポンプ２４により吸引され供給路２３を介して第２タンク１３に補充される。
　供給路２３には養液タンク２１に加えて更に水用タンク２５が接続されており、養液タンク２１と水用タンク２５とはバルブによって切り替え可能に静置してある。
　本実施形態において養液を循環させる栽培棚３２は、例えば、図２に示すように、複数段の栽培棚３２からなる棚ユニット３を構成しており、棚ユニット３は、複数の支柱３１と、この支柱３１に支持させた植物生育用の栽培棚３２と、栽培棚３２で生育する植物を照明するための光照射装置３３とを具備している。なお、図２においては、支柱３１の片側のみに栽培棚３２が設けてあるが、支柱３１を挟んでその両側に栽培棚３２が設けてあってもよい。また、１体の棚ユニット３に設置する栽培棚３２の枚数も特に限定されず、適宜設定することができる。
　栽培棚３２は、複数の栽培用パレット３Ｐを一列に並べた状態で載置し得るように、上面を開口させた略箱体状のものである。そして、一端部に養液を取り入れるための供給口１１２が設けてあり、他端部に内部を流通させた養液を排出するための排出口１１１が設けてある。そして、図３に示すとおり、栽培棚３２に流入した養液の液面が所定の高さＨを超えると、余剰の養液が排出口１１１から排出される。
　栽培棚３２に並べる栽培用パレット３Ｐの枚数は、栽培する野菜Ｖ等に応じて、適宜変更することができる。また、各栽培用パレット３Ｐで、栽培する植物Ｖの個数を６個としているが、この個数も特に限定されない。
　光照射装置３３は、各栽培棚３２の下面にそれぞれ設けたものであって、例えば、光源として蛍光灯や白色の光を発光する発光ダイオード等を用いたものである。そして、本実施形態では、照射周期及びデューティ比を、図示しない生育制御用主装置で制御し得るように構成してある。これにより、それぞれの光照射装置３３によって、１段下の栽培棚３２で生育中の植物を好適に照明することができる。
　本実施形態において、養液供給システム１を流通する養液としては特に限定されないが、例えば、窒素、リン酸、カリウム、石灰、硫黄、鉄、ホウ素、マンガン、亜鉛、モリブデン、銅、塩素、ケイ素、コバルト、バナジウム、アルミニウム、セレン等の各栄養素を、栽培する植物の種類や生育状態に応じて、適宜水に混合して得た液肥が挙げられる。なお、植物の生育状況によっては単なる水を養液供給システム１に流通させてもよい。
　このような養液供給システム１を用いて植物の水耕栽培を行なう場合は、例えば、栽培の初期段階の前のプレ工程として、第１タンク１２及び第２タンクに例えば手動で水とアンモニアを供給し、低濃度アンモニア水を調製して、１～２日程度の間流路１１を循環させる。
　そして、養液を用いた植物の苗の栽培を開始してから０～３日程度の初期段階においては、バルブ１６を閉じ、ポンプ２４も停止して、一定量の養液を途中で補充することなしに、単に循環させる。
　また、栽培開始から３～１０日程度の中期段階においては、バルブ１６は閉じて、自然減少した分の養液に相当する液量の新規な養液を、養液タンク２１からポンプ２４で吸い上げて第２タンク１３に補充する。
　一方、栽培開始から１０日程度経過した後の後期段階においては、バルブ１６を開けて第１タンク１２に溜まった養液を強制的に排出して、第１タンク１２中の液量を減らすとともに、ポンプ２４によって養液タンク２１から新規な養液を吸い上げて、自然減少した分の養液と強制排出した養液との合計に相当する液量の新規な養液を第２タンク１３に補充する。そして、栽培日数の経過に伴い第１タンク１２から排出する養液の液量を増やし、同時に第２タンク１３に補充する新規な養液の液量も増やす。
　更に、収穫を控えた植物の硝酸態窒素含有量を低減させたいときは、バルブ１６を閉じ、かつ、ポンプ２４を停止して、第１タンク１２及び第２タンク１３に例えば手動によるか又は水用タンク２５から水を供給して、流路１１に養液の代わりに水を循環させて数日栽培することにより、植物体内に蓄積した硝酸態窒素が消費されて、その含有量を減少することができる。また、水のみを供給して栽培することにより、植物収穫時の洗浄工程を省略することができる。
　そして、水のみを供給して栽培した後、栽培棚３２から水を排出して１日程度植物を放置することにより、植物に付着した水分を植物が自ら吸収するので、別途水切りを行なうことが不要となる。
　従ってこのようなものであれば、栽培棚３２毎に生育状況に応じて個別にきめ細かい栄養状態の制御が可能となる。
　なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
　第１タンク１２から養液を強制排出する回数や、第２タンク１３へ新規な養液の補充する回数は特に限定されず、１日に１回でもよく、更に頻繁に排出・補充を行って、よりきめ細かい養液の調節を行なってもよい。
　流路１１を循環する養液中から植物由来の分泌物や夾雑物を除去するために、流路１１上に、フィルタやろ過装置や浄化装置等を設けてもよい。
　また、第１タンク１２及び第２タンク１３は一体になっていてもよく、１個のタンクの内部が仕切り板により２室以上に分けられて、第１タンク１２及び第２タンク１３として機能するように構成してあってもよい。この際、第１タンク１２から第２タンク１３への液の移動を確保しつつ、第１タンク１２から第２タンク１３へ過剰に液が流入したり、第２タンク１３に補充した新規な養液が第１タンク１２に逆流したりすることがないように、前記仕切り板の高さが液面よりやや低い程度であるか、又は、仕切り板に適度に孔が開けてあることが好ましい。
　また、第２タンク１３に補充した新規な養液が第１タンク１２に逆流して排出されないように、第１タンク１２と第２タンク１３とがより離れていてもよく、更に両タンクの間に１又は２以上のタンクが介在していてもよい。
　その他、本発明は上記の各実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、前述した種々の構成の一部又は全部を適宜組み合わせて構成してもよい。
　以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
＜実施例１＞
　アブラナ科の植物としてミズナ、コマツナ、ルッコラ、ミブナ等を、次のようにして栽培した。まず、栽培初期段階においては養液を補充せずに栽培し、養液が徐々に減少してきた中期段階においては、自然減少した分の養液に相当する液量の新規な養液を補充しながら栽培し、後期段階においては、強制的に養液を排出して自然減少した分以上の液量の新規な養液を補充しながら栽培した。養液は流速０．８７Ｌ／ｓで循環させ、補充を行なう場合は１日に１回行なった。
　養液としては表１に記載の組成を有するものを使用し、栽培経過は表２に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　なお表２中、「ＥＣ」は養液の導電率を表し養液の濃度に相関する値である。また、補充液量が１０％であるとは、自然減少分に加えて循環する養液の１０％に相当する液量を新規な養液と入れ替えたことを意味し、補充液量が２０％であるとは、自然減少分に加えて循環する養液の２０％に相当する液量を新規な養液と入れ替えたことを意味する。
　表２に示すとおり、１３日間栽培して１４日目に収穫した。収穫された植物は栄養状態が良好であったことに伴い、食味も良好であった。また、従来法に比べて必要な養液量が少なくてすんだ。
＜実施例２＞
　実施例１と同様の条件でミズナ、コマツナ、ルッコラ、ミブナ等（アブラナ科）に加えて、レタス、キクナ等（キク科）を栽培した。キク科の植物に対しては、栽培開始時は表３に記載の組成を有する養液を使用し、補充用養液としては、アブラナ科の植物に使用したものと同じ組成の養液を使用した。栽培経過は表４に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表４に示すとおり、１５日間栽培して１６日目に収穫した。収穫された植物はアブラナ科の植物もキク科の植物のいずれも栄養状態が良好であったことに伴い、食味も良好であった。また、従来法に比べて必要な養液量が少なくてすんだ。
　このように本発明によれば、植物の生育状況に応じてきめ細かく栄養状態を調整することが可能であり、当該植物が食用である場合は味も格段に向上する。また、従来の一括供給方法に比べて、栽培開始から収穫までに使用する養液の総液量を減少することもできるので、コスト面からも優れている。

Claims (6)

  1. 　植物に養液を供給して水耕栽培する方法であって、
    　栽培の初期段階においては、新規な養液を補充せずに栽培し、
    　栽培の中期段階においては、自然減少した養液に相当する液量の新規な養液を補充しつつ栽培し、
    　栽培の後期段階においては、自然減少した養液よりも多くの液量の新規な養液を補充しつつ栽培するものであり、
    　前記後期段階において補充する養液の液量は、栽培日数の経過に従い増やされる水耕栽培方法。
  2. 　前記後期段階において、養液を排出しつつ新規な養液を補充する請求項１記載の水耕栽培方法。
  3. 　前記養液を循環させつつ植物に供給するものであって、前記養液の循環流路に複数のタンクを設け、前記複数のタンクのうち、最も上流に位置するタンクから養液を排出し、最も下流に位置するタンクに新規な養液を補充する請求項２記載の水耕栽培方法。
  4. 　前記最も下流に位置するタンクに補充される新規な養液は、前記循環流路とは異なる流路を介して養液調製装置から補充される請求項３記載の水耕栽培方法。
  5. 　更に、収穫を控えた植物に対し水分のみを供給する工程を有する請求項１記載の水耕栽培方法。
  6. 　前記水分のみを供給する工程に次いで、水を排出した後で前記収穫を控えた植物を放置する工程を有する請求項５記載の水耕栽培方法。
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