WO2015155915A1 - 水耕栽培装置及び水耕栽培方法 - Google Patents

水耕栽培装置及び水耕栽培方法 Download PDF

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緒方　賢史
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    • Y02P60/21—Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures

Definitions

  • the present invention relates to a hydroponic cultivation apparatus and a hydroponic cultivation method for growing a plant by hydroponic cultivation.
  • hydroponics that grows plants without using soil
  • hydroponics is known in which cultivation is performed by immersing the roots of plants in the nutrient solution (see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 When growing a plant body that produces products such as tubers or tuberous roots by hydroponics, the ground space where the above-ground part grows and the underground space where the underground part grows so that light does not hit the underground part.
  • a partition member for partitioning is used. By controlling the amount of light, temperature, and humidity in the space corresponding to the above-ground part of the plant body, such as the foliage, the plant body can be efficiently grown.
  • an object of the present invention is to provide a hydroponic cultivation apparatus and a hydroponic cultivation method that can reduce dew condensation in the underground portion of a plant body even when a partition member is provided.
  • the hydroponic cultivation apparatus includes a cultivation tank in which a plant body is held and a nutrient solution is introduced in the lower part, and the above-ground part of the plant body is located.
  • a partition portion that partitions the first space to be separated from the second space in which the underground portion of the plant body is located, and the temperature of the first space is adjusted to the first temperature in the first period of the growing process of the plant body
  • the environmental control part which performs control which adjusts to the 2nd temperature lower than the 1st temperature in the 2nd period of the growth process of a plant body, and the growth period of a plant body from the 1st period to the 2nd
  • a humidity control unit that executes control for lowering the humidity of the second space when the period is shifted to the above period.
  • the operation of the environment control unit has shifted from the operation in the first period to the operation in the second period.
  • a humidity control unit that performs control for lowering the humidity of the second space when the detection unit detects a shift from the first period to the second period.
  • the hydroponic cultivation apparatus is the hydroponic cultivation apparatus according to the second aspect, further comprising a light amount measurement unit that measures the light amount of the first space, and the detection unit is a light amount measurement unit. It is detected that the operation of the environment control unit has shifted from the operation in the first period to the operation in the second period based on the change in the amount of light measured by.
  • the hydroponic cultivation apparatus is the hydroponic cultivation apparatus according to the second aspect, further comprising a temperature measurement unit that measures the temperature of the first space, and the detection unit is a temperature measurement unit. It is detected that the operation of the environment control unit has shifted from the operation in the first period to the operation in the second period based on the change in temperature measured by the above.
  • the hydroponic cultivation apparatus is the hydroponic cultivation apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the partition portion opens and closes between the first space and the second space.
  • the humidity control unit executes control for lowering the humidity of the second space by opening the ventilation window.
  • a hydroponic cultivation apparatus is the hydroponic cultivation apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein an outside air introduction unit that introduces air outside the cultivation tank to the second space is provided. Furthermore, a humidity control part performs control for making the outside air introduction part introduce the air outside the cultivation tank into the second space to lower the humidity of the second space.
  • the hydroponic cultivation method includes a cultivation tank in which a plant body is held and a nutrient solution is introduced below, a first space in which the above-ground part of the plant body is located, and the plant body
  • a hydroponic cultivation method for growing a plant body with a hydroponic cultivation apparatus comprising a partition part for partitioning a second space in which the underground part is located, wherein the temperature of the first space
  • the first period is adjusted to the first temperature
  • the second period of the plant growing process is adjusted to the second temperature lower than the first temperature.
  • the plant growing period is from the first to the first period. When the period is shifted to period 2, the humidity of the second space is lowered.
  • a hydroponic cultivation apparatus As shown in FIG. 1, a hydroponic cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention includes a cultivation tank 1, a holding unit 3 that holds a plant body P, a partition unit 4, and an illumination inside the cultivation tank 1. A unit 5, an air conditioning unit 6, a measurement unit 7, a control unit 8, and a storage unit 9 are provided.
  • the plant body P has an above-ground part P1 which is a foliage and an underground part P2 such as a root.
  • the plant body P is a potato which produces the tuber which stores a nutrient in the underground part P2, for example.
  • the underground part P2 has, for example, a tuber (seed pod), a root Q1 extending from the tuber, and a stron Q2.
  • the plant body P is not limited to potato, and may be any plant as long as it can be grown in the hydroponic cultivation apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • the cultivation tank 1 is a rectangular parallelepiped water tank, for example.
  • the cultivation tank 1 is configured such that the nutrient solution F is introduced into the lower part inside.
  • the cultivation tank 1 includes, for example, an introduction port and a discharge port that are not illustrated.
  • the lower part of the cultivation tank 1 constitutes a flow path 2 through which the nutrient solution F circulates via the outside.
  • the cultivation tank 1 may be configured such that the nutrient solution F is stored in the lower part.
  • the holding unit 3 has, for example, a flat plate shape, and is installed horizontally above the nutrient solution F inside the cultivation tank 1.
  • the holding unit 3 includes, for example, a sheet-like holding material 31 having a plurality of through holes, and a flat holding plate 32 fixed to the upper surface of the holding material 31.
  • the holding material 31 is made of, for example, a wire mesh having mesh eyes as a plurality of through holes.
  • the holding plate 32 is made of, for example, a resin material.
  • the holding plate 32 has, for example, a plurality of through holes having a size corresponding to the underground portion P2 of the plant body P.
  • the through hole of the holding plate 32 and the holding material 31 constitute a holding region 30 that holds a part of the underground part P2 (for example, seed potato).
  • the holding region 30 holds, for example, vegetative propagation bodies such as tuberous roots, rhizomes, tubers, bulbs, cuttings and running branches on the upper surface of the holding material 31.
  • the plurality of through holes of the holding material 31 located in the holding region 30 have a size through which the root Q1 of the plant body P is passed, so that the root Q1 can be immersed in the nutrient solution F. Since the holding
  • the holding unit 3 holds products such as tubers generated in the growing process.
  • the stron Q2 extended on the upper surface side of the holding unit 3 generates tubers at the tip.
  • the generated tuber is held on the upper surface of the holding plate 32.
  • maintains so that the tuber of the required plant body P may not be immersed in the nutrient solution F. FIG. Therefore, the malfunction of the plant body P resulting from an excessive moist state, such as bacterial growth and physiological disorders, can be effectively reduced.
  • the partition part 4 is flat shape, for example, and is installed horizontally above the holding part 3 inside the cultivation tank 1.
  • the partition part 4 consists of synthetic resin which has light-shielding property, for example.
  • the partition part 4 partitions the 1st space D1 in which the ground part P1 of the plant body P is located, and the 2nd space D2 in which the underground part P2 of the plant body P is located.
  • the partition part 4 has a some through-hole of the magnitude
  • the partition part 4 keeps the 2nd space D2 in which the underground part P2 is located dark by interrupting
  • the partition unit 4 includes a ventilation window 41 that opens and closes between the first space D1 and the second space D2.
  • the ventilation window 41 opens and closes according to the control of the control unit 8. By opening and closing the ventilation window 41, the temperature and humidity of the second space D2 and the temperature and humidity of the first space D1 can be made close to each other.
  • the illumination unit 5 emits light according to the control of the control unit 8.
  • the illumination part 5 is comprised from an illuminating device provided with a light emitting diode (LED), for example.
  • the air conditioning unit 6 adjusts the temperature and humidity of the first space D ⁇ b> 1 according to the control of the control unit 8.
  • the measurement unit 7 functions as a temperature measurement unit that measures the temperature of the first space D1.
  • the measurement unit 7 may function as a light amount measurement unit that measures the amount of light in the first space D1.
  • the control unit 8 includes an environment control unit 81, a detection unit 82, and a humidity control unit 83.
  • the control part 8 consists of an arithmetic processing apparatus which processes the calculation required for operation
  • the environment control unit 81 controls the environment of the first space D1 by controlling the illumination unit 5, the air conditioning unit 6 and the like according to preset plant growth conditions.
  • the detection unit 82 detects, for example, a change in the environment of the first space D1 according to preset plant growth conditions.
  • the detection unit 82 may detect a change in the environment of the first space D ⁇ b> 1 controlled according to the plant growing condition based on a change in temperature or light amount measured by the measurement unit 7.
  • the humidity control unit 83 controls the humidity of the second space D2 by opening and closing the ventilation window 41, for example.
  • the storage unit 9 includes a storage device that stores plant growth conditions necessary for the operation of the environment control unit 81.
  • the plant growing conditions can be changed by an input device (not shown).
  • storage part 9 memorize
  • step S1 the operation of the environment control unit 81 reads the plant growth conditions from the storage unit 9, and shifts to the operation of the first period.
  • the environment control unit 81 causes the illumination unit 5 to emit light and controls the air conditioning unit 6 in the first period according to the plant growing condition, thereby setting the temperature of the first space D1 to 23 ° C. (first temperature). Adjust.
  • step S2 the environment control unit 81 determines whether 12 hours, which is a set time (first predetermined time) of the first period, has elapsed. The environment control unit 81 continues the process of step S1 when 12 hours have not elapsed, and executes the process of step S3 when 12 hours have elapsed.
  • step S3 the operation of the environment control unit 81 shifts to the operation in the second period.
  • the environment control unit 81 stops the light emission of the illumination unit 5 and controls the air conditioning unit 6 in the second period according to the plant growing condition, thereby controlling the temperature of the first space D1 to 14 ° C. (second temperature). ) To adjust.
  • step S4 the environment control unit 81 determines whether 12 hours, which is the set time (second predetermined time) of the second period, has elapsed.
  • the environment control unit 81 continues the process of step S3 when 12 hours have not elapsed, and executes the process of step S1 again when 12 hours have elapsed.
  • the environment control unit 81 can control the first space D1 to an environment suitable for growing the plant body P in accordance with the plant growing conditions set in the storage unit 9.
  • the detection unit 82 monitors the environment of the first space D1 by monitoring the operation of the environment control unit 81 in accordance with the plant growing conditions.
  • the detection unit 82 may monitor the environment of the first space D1 by detecting a change in temperature or light quantity measured by the measurement unit 7.
  • step S12 the humidity control unit 83 determines whether or not the humidity of the second space D2 needs to be controlled by the detection unit 82 detecting a change in the environment of the first space D1. For example, consider a case where the detection unit 82 detects that the operation of the environment control unit 81 (the growing period of the plant body P) has shifted from the first period to the second period. In this case, the humidity of the second space D2 is high because the nutrient solution F exists in the lower part. At this time, the humidity controller 83 reduces the temperature of the first space D1 from the first temperature to the second temperature lower than the first temperature, so that condensation occurs in the underground portion P2 of the second space D2. It is considered that there is a fear. Thereby, the humidity control unit 83 determines that it is necessary to control the humidity of the second space D2.
  • the detection part 82 is based on that the temperature which the measurement part 7 measured is less than a threshold value, and the operation
  • the humidity control unit 83 needs to control the humidity of the second space D2 when the temperature of the first space D1 is lowered and there is a possibility that dew condensation may occur in the underground portion P2 of the second space D2. Judge that there is. When it is not necessary to control the humidity of the second space D2, the humidity control unit 83 continues the process of step S11. When it is necessary to control the humidity of the second space D2, the humidity control unit 83 executes the process of step S13. To do.
  • step S13 the humidity control unit 83 performs control to open the ventilation window 41, for example. Thereby, the temperature and humidity of the first space D1 and the temperature and humidity of the second space D2 are close to each other. As a result, in the second period, the humidity of the second space D2 is lower than that in the first period.
  • the humidity control unit 83 performs the process of step S11 again after step S13.
  • the hydroponic cultivation apparatus which concerns on embodiment of this invention, based on having detected the change of the environment of 1st space D1, it controls to lower the humidity of 2nd space D2. Thereby, the dew condensation in the underground part P2 of the plant body P can be reduced. Therefore, the hydroponic cultivation apparatus according to the embodiment of the present invention can reduce physiological damages such as bacterial propagation and skin hypertrophy caused by an excessively wet state, and lowers the commercial value of the product. P defects can be reduced.
  • the humidity control unit 83 may perform control for lowering the temperature of the second space when the plant growing period shifts from the first period to the second period. Therefore, the detection unit 82 operates the environment control unit 81 from the operation in the first period to the second period based on the time measured by the timer provided therein measuring the predetermined time. It may be detected that the operation has shifted to the operation. Also in this case, when it is detected that the operation of the environment control unit 81 has shifted from the operation in the first period to the operation in the second period, the humidity control unit 83 lowers the temperature of the second space. Control for.
  • the humidity control unit 83 reads the plant growth conditions from the storage unit 9, and shifts from the first period to the second period or a predetermined time of the shift time (for example, The ventilation window 41 may be opened at the previous time (10 minutes). Further, the humidity control unit 83 may close the ventilation window 41 after a predetermined time (for example, 30 minutes) has elapsed from the time when the second period is shifted to the first period. In these cases, the time for opening the ventilation window 41 is set to such a time that the light from the illumination unit 5 does not affect the underground part P2.
  • the hydroponic cultivation apparatus is provided with the external air introduction part 10 which introduces the air of the exterior of the cultivation tank 1 to the 2nd space D2 of the cultivation tank 1, as shown in FIG. May be.
  • the outside air introduction unit 10 includes, for example, a blower that is driven according to the control of the humidity control unit 83.
  • the humidity control unit 83 can reduce the humidity of the second space D2 by controlling the outside air introduction unit 10 in step S13 described above.
  • the holding unit 3 may include a drying unit 33 disposed on the upper surface of the holding plate 32 as shown in FIG.
  • the drying unit 33 is made of a flat plate containing silica gel, zeolite, or the like, and can further effectively reduce the humidity above the holding unit 3 in the second space D2.

Abstract

　水耕栽培装置は、内部に植物体（Ｐ）が保持され、下部に養液（Ｆ）が導入される栽培槽（１）と、植物体（Ｐ）の地上部（Ｐ１）が位置する第１の空間（Ｄ１）と植物体（Ｐ）の地下部（Ｐ２）が位置する第２の空間（Ｄ２）とを仕切る仕切り部（４）と、第１の空間（Ｄ１）の温度を、第１の期間において第１の温度に調節し、かつ、第２の期間において第１の温度より低い第２の温度に調節する制御を実行する環境制御部（８１）と、植物の育成期間が第１の期間から第２の期間へ移行した場合に、第２の空間の湿度を低くするための制御を実行する湿度制御部（８３）と、を備える。

Description

水耕栽培装置及び水耕栽培方法
　本発明は、水耕栽培により植物を育成する水耕栽培装置及び水耕栽培方法に関する。
　土を使用しないで植物を育成する養液栽培として、植物の根を養液に浸漬させることにより栽培を行う水耕栽培が知られている（特許文献１参照）。塊茎または塊根等の生産物を地下部に生じる植物体を水耕栽培により育成する場合、地下部へ光が当たらないように、地上部が成長する地上空間と地下部が成長する地下空間とを仕切る仕切り部材が用いられる。茎葉等、植物体の地上部に相当する空間の光量、温度、および湿度を制御することで、効率よく植物体を育成することができる。
特開２０１０－０８８４２５号公報
　しかしながら、地上部に相当する空間の温度を下げる際、地下部において結露が生じるおそれがある。塊茎または塊根等が過度に湿潤な状態であると、カビまたは生理障害等の問題が生じる。これらの問題が生じないようにするために、上述の仕切り部材を設けないと、植物体の地下部に光が当たるため、植物体の地下部の成長に不具合が生じる。
　本発明は、上記問題点を鑑み、仕切り部材が設けられていても、植物体の地下部における結露を低減することができる水耕栽培装置及び水耕栽培方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る水耕栽培装置は、内部に植物体が保持され、下部に養液が導入される栽培槽と、植物体の地上部が位置する第１の空間と植物体の地下部が位置する第２の空間とを仕切る仕切り部と、第１の空間の温度を、植物体の育成過程の第１の期間において第１の温度に調整し、かつ、植物体の育成過程の第２の期間において第１の温度より低い第２の温度に調節する制御を実行する環境制御部と、植物体の育成期間が第１の期間から第２の期間へ移行した場合に、第２の空間の湿度を低くするための制御を実行する湿度制御部と、を備えることを特徴とする。
　本発明の第２の態様に係る水耕栽培装置は、第１の態様に係る水耕栽培装置において、環境制御部の動作が第１の期間の動作から第２の期間の動作へ移行したことを検知する検知部を更に備え、湿度制御部が、検知部が第１の期間から第２の期間への移行を検知した場合に、第２の空間の湿度を低くするための制御を実行する。
　本発明の第３の態様に係る水耕栽培装置は、第２の態様に係る水耕栽培装置において、第１の空間の光量を計測する光量計測部を更に備え、検知部が、光量計測部により計測される光量の変化に基づいて、環境制御部の動作が第１の期間の動作から第２の期間の動作へ移行したことを検知する。
　本発明の第４の態様に係る水耕栽培装置は、第２の態様に係る水耕栽培装置において、第１の空間の温度を計測する温度計測部を更に備え、検知部が、温度計測部により計測される温度の変化基づいて、環境制御部の動作が第１の期間の動作から第２の期間の動作へ移行したことを検知する。
　本発明の第５の態様に係る水耕栽培装置は、第１～４のいずれかの態様に係る水耕栽培装置において、仕切り部が、第１の空間と第２の空間との間で開閉する通気窓を備え、湿度制御部が、通気窓を開くことにより第２の空間の湿度を低くするための制御を実行する。
　本発明の第６の態様に係る水耕栽培装置は、第１～４のいずれかの態様に係る水耕栽培装置において、第２の空間に栽培槽の外部の空気を導入する外気導入部を更に備え、湿度制御部が、外気導入部に栽培槽の外部の空気を第２の空間へ導入させることにより第２の空間の湿度を低くするための制御を実行する。
　本発明の第７の態様に係る水耕栽培方法は、内部に植物体が保持され、下部に養液が導入される栽培槽と、植物体の地上部が位置する第１の空間と植物体の地下部が位置する第２の空間とを仕切る仕切り部とを備える水耕栽培装置により植物体を育成する水耕栽培方法であって、第１の空間の温度を、植物体の育成過程の第１の期間において第１の温度に調整し、かつ、植物体の育成過程の第２の期間において第１の温度より低い第２の温度に調節し、植物体の育成期間が第１から第２の期間へ移行した場合に、第２の空間の湿度を低くする。
　本発明によれば、仕切り部材が設けられていても、植物体の地下部における結露を低減する水耕栽培装置及び水耕栽培方法を提供することができる。
本発明の実施の形態に係る水耕栽培装置の基本的な構成を説明するための模式的な斜視図である。 本発明の実施の形態に係る水耕栽培装置が備える環境制御部の動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る水耕栽培装置に用いる植物育成条件の一例である。 本発明の実施の形態に係る水耕栽培装置が備える湿度制御部の動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の他の実施の形態に係る水耕栽培装置の基本的な構成を説明するための模式的な斜視図である。
　次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付し、重複する説明を省略している。
　（水耕栽培装置）
　本発明の実施の形態に係る水耕栽培装置は、図１に示すように、栽培槽１と、栽培槽１の内部において、植物体Ｐを保持する保持部３と、仕切り部４と、照明部５と、空調部６と、計測部７と、制御部８と、記憶部９とを備える。
　植物体Ｐは、茎葉である地上部Ｐ１と、根等の地下部Ｐ２とを有する。植物体Ｐは、例えば、地下部Ｐ２に養分を蓄える塊茎を生じるジャガイモである。地下部Ｐ２は、例えば、塊茎（種芋）と、塊茎から延びる根Ｑ１と、ストロンＱ２とを有する。植物体Ｐは、ジャガイモに限るものでなく、本発明の実施の形態に係る水耕栽培装置において育成可能な植物であれば、いかなるものであってもよい。
　栽培槽１は、例えば直方体状の水槽である。栽培槽１は、内部の下部に養液Ｆが導入されるように構成されている。栽培槽１は、例えば、図示を省略した導入口及び排出口を備えている。栽培槽１の下部は、養液Ｆが外部を経由して循環する流路２を構成する。ただし、栽培槽１は、下部に養液Ｆが溜められるように構成されていてもよい。
　保持部３は、例えば平板状であり、栽培槽１の内部において養液Ｆの上方に水平に設置される。保持部３は、例えば、複数の貫通孔を有するシート状の保持材３１と、保持材３１の上面に固定された平板状の保持板３２とにより構成される。保持材３１は、例えば網の目を複数の貫通孔として有する金網からなる。保持板３２は、例えば樹脂材料からなる。保持板３２は、例えば、植物体Ｐの地下部Ｐ２に応じた大きさの複数の貫通孔を有する。
　保持板３２の貫通孔と保持材３１とは、地下部Ｐ２の一部（例えば種芋）を保持する保持領域３０を構成する。保持領域３０は、例えば、塊根、根茎、塊茎、鱗茎、挿し穂及び走出枝等の栄養繁殖体を保持材３１の上面において保持する。保持領域３０に位置する保持材３１の複数の貫通孔は、植物体Ｐの根Ｑ１を通す大きさを有することにより、根Ｑ１を養液Ｆに浸漬させることができる。保持部３は、根Ｑ１を養液Ｆに浸漬させることができるので、定植の段階より植物体Ｐに養分を供給することができる。
　その他、保持部３は、育成過程で生じた塊茎等の生産物を保持する。保持部３の上面側において延伸したストロンＱ２は、先端部において塊茎を発生させる。発生した塊茎は、保持板３２の上面において保持されることになる。保持部３は、必要な植物体Ｐの塊茎を養液Ｆに浸漬させることがないように保持する。そのため、菌の繁殖や生理障害等、過度な湿潤状態に起因する植物体Ｐの不具合を効果的に低減することができる。
　仕切り部４は、例えば平板状であり、栽培槽１の内部において保持部３の上方に水平に設置される。仕切り部４は、例えば遮光性を有する合成樹脂からなる。仕切り部４は、植物体Ｐの地上部Ｐ１が位置する第１の空間Ｄ１と、植物体Ｐの地下部Ｐ２が位置する第２の空間Ｄ２とを仕切る。仕切り部４は、地上部Ｐ１の茎葉を通すことができる大きさの複数の貫通孔を有する。仕切り部４は、照明部５から発せられた光を遮ることにより、地下部Ｐ２が位置する第２の空間Ｄ２を暗く保つ。
　仕切り部４は、第１の空間Ｄ１と第２の空間Ｄ２との間で開閉する通気窓４１を備える。通気窓４１は、制御部８の制御に応じて開閉する。通気窓４１は開閉することにより、第２の空間Ｄ２の温度及び湿度と、第１の空間Ｄ１の温度及び湿度とを互いに近い値にすることができる。
　照明部５は、制御部８の制御に応じて発光する。照明部５は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）を備える照明装置から構成される。空調部６は、制御部８の制御に応じて、第１の空間Ｄ１の温度及び湿度を調節する。計測部７は、第１の空間Ｄ１の温度を計測する温度計測部として機能する。計測部７は第１の空間Ｄ１の光量を計測する光量計測部として機能するようにしてもよい。
　制御部８は、環境制御部８１と、検知部８２と、湿度制御部８３とを有する。制御部８は、本発明の実施の形態に係る水耕栽培装置の動作に必要な演算を処理する演算処理装置からなる。環境制御部８１は、予め設定された植物育成条件に従って、照明部５、空調部６等を制御することにより、第１の空間Ｄ１の環境を制御する。
　検知部８２は、例えば、予め設定された植物育成条件に応じて、第１の空間Ｄ１の環境の変化を検知する。検知部８２は、植物育成条件に応じて制御される第１の空間Ｄ１の環境の変化を、計測部７により計測された温度または光量の変化に基づいて検知してもよい。
　湿度制御部８３は、例えば、通気窓４１を開閉させることにより、第２の空間Ｄ２の湿度を制御する。
　記憶部９は、環境制御部８１の動作に必要な植物育成条件を記憶する記憶装置からなる。植物育成条件は、図示を省略した入力装置により、内容を変更可能である。その他、記憶部９は、本発明の実施の形態に係る水耕栽培装置が行う処理に必要なプログラム、ファイル等を記憶する。
　－環境制御部の処理－
　図２のフローチャートを用いて、環境制御部８１の動作の一例を説明する。例えば、記憶部９において、図３に示すような植物育成条件が設定されているものとする。図３に示す植物育成条件においては、第１の期間として、照明部５をオン、空調部６の設定温度を２３℃にした状態を１２時間継続する明期と、第２の期間として、照明部５をオフ、空調部６の設定温度を１４℃にした状態を１２時間継続する暗期とが設定されている。
　先ず、ステップＳ１において、環境制御部８１の動作は、記憶部９から植物育成条件を読み出し、第１の期間の動作に移行する。環境制御部８１は、植物育成条件に従って、第１の期間において、照明部５を発光させ、空調部６を制御することにより、第１の空間Ｄ１の温度を２３℃（第１の温度）に調節する。
　ステップＳ２において、環境制御部８１は、第１の期間の設定時間（第１の所定時間）である１２時間が経過した否かを判定する。環境制御部８１は、１２時間経過していない場合、ステップＳ１の処理を継続し、１２時間経過した場合、ステップＳ３の処理を実行する。
　ステップＳ３において、環境制御部８１の動作は、第２の期間の動作に移行する。環境制御部８１は、植物育成条件に従って、第２の期間において、照明部５の発光を停止させ、空調部６を制御することにより、第１の空間Ｄ１の温度を１４℃（第２の温度）に調節する。
　ステップＳ４において、環境制御部８１は、第２の期間の設定時間（第２の所定時間）である１２時間が経過した否かを判定する。環境制御部８１は、１２時間経過していない場合、ステップＳ３の処理を継続し、１２時間経過した場合、ステップＳ１の処理を再び実行する。このように、環境制御部８１は、記憶部９に設定された植物育成条件に従って、第１の空間Ｄ１を、植物体Ｐの育成に適した環境に制御することができる。
　－湿度制御部の処理－
　図４のフローチャートを用いて、湿度制御部８３の動作の一例を説明する。
　先ず、ステップＳ１１において、検知部８２は、植物育成条件に従った環境制御部８１の動作を監視することにより、第１の空間Ｄ１の環境を監視する。検知部８２は、計測部７により計測された温度または光量の変化を検出することにより、第１の空間Ｄ１の環境を監視してもよい。
　ステップＳ１２において、湿度制御部８３は、検知部８２が第１の空間Ｄ１の環境の変化を検知することにより、第２の空間Ｄ２の湿度を制御する必要があるか否かを判定する。例えば、検知部８２が、環境制御部８１の動作（植物体Ｐの育成期間）が第１の期間から第２の期間に移行したことを検知した場合を考える。この場合、第２の空間Ｄ２は、下部に養液Ｆが存在することから湿度が高くなっている。このとき、湿度制御部８３は、第１の空間Ｄ１の温度が、第１の温度から第１の温度より低い第２の温度へ下がるため、第２の空間Ｄ２の地下部Ｐ２において結露が生じるおそれがあるとみなす。それにより、湿度制御部８３は、第２の空間Ｄ２の湿度を制御する必要があると判定する。
　また、検知部８２は、計測部７が計測した温度が閾値を下回ることに基づいて、環境制御部８１の動作（植物体Ｐの育成期間）が第１の期間の動作から第２の期間の動作に移行したことを検知してもよい。或いは、空調部６の設定温度が第１及び第２の期間で一定である場合、第１の空間Ｄ１の温度は光量に応じて変化すると考えられる。よって、検知部８２は、計測部７が計測した光量が閾値を下回ることに基づいて、環境制御部８１の動作（植物体Ｐの育成期間）が第１の期間の動作から第２の期間の動作に移行したことを検知してもよい。
　このように、湿度制御部８３は、第１の空間Ｄ１の温度が下がり、第２の空間Ｄ２の地下部Ｐ２において結露が生じるおそれがある場合、第２の空間Ｄ２の湿度を制御する必要があると判定する。湿度制御部８３は、第２の空間Ｄ２の湿度を制御する必要がない場合、ステップＳ１１の処理を継続し、第２の空間Ｄ２の湿度を制御する必要がある場合、ステップＳ１３の処理を実行する。
　ステップＳ１３において、湿度制御部８３は、例えば通気窓４１を開く制御を実行する。それにより、第１の空間Ｄ１の温度及び湿度と、第２の空間Ｄ２の温度及び湿度とを互いに近い値になる。その結果、第２の期間においては、第１の期間に比較して、第２の空間Ｄ２の湿度が低くなる。湿度制御部８３は、ステップＳ１３の後、ステップＳ１１の処理を再び実行する。
　以上のように、本発明の実施の形態に係る水耕栽培装置によれば、第１の空間Ｄ１の環境の変化を検知したことに基づいて、第２の空間Ｄ２の湿度を低くする制御することにより、植物体Ｐの地下部Ｐ２における結露を低減することができる。よって、本発明の実施の形態に係る水耕栽培装置は、過度な湿潤状態に起因する菌の繁殖や皮目肥大等の生理障害を低減することができ、生産物の商品価値を下げる植物体Ｐの不具合を低減することができる。
　（その他の実施の形態）
　上記のように、本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
　湿度制御部８３は、植物体の育成期間が第１の期間から第２の期間へ移行した場合に、第２の空間の温度を低くするための制御を実行すればよい。そのため、検知部８２は、その内部に設けられたタイマが計時している時間が所定の時間を計時したことに基づいて、環境制御部８１の動作が第１の期間の動作から第２の期間の動作に移行したことを検知してもよい。この場合も、環境制御部８１の動作が第１の期間の動作から第２の期間の動作に移行したことが検知された場合に、湿度制御部８３は、第２の空間の温度を低くするための制御を実行する。また、例えば、既に述べた実施の形態において、湿度制御部８３は、記憶部９から植物育成条件を読み出し、第１の期間から第２の期間に移行する時刻または移行する時刻の所定時間（例えば１０分間）前の時刻に、通気窓４１を開くようにしてもよい。また、湿度制御部８３は、第２の期間から第１の期間に移行する時刻から所定時間（例えば３０分間）経過後に通気窓４１を閉じてもよい。これらの場合、通気窓４１を開く時間は、照明部５の光が地下部Ｐ２に影響を与えない程度の時間とする。
　また、既に述べた実施の形態において、水耕栽培装置は、図５に示すように、栽培槽１の第２の空間Ｄ２に栽培槽１の外部の空気を導入する外気導入部１０を備えていてもよい。外気導入部１０は、例えば、湿度制御部８３の制御に応じて駆動する送風機からなる。この場合、湿度制御部８３は、上述のステップＳ１３において、外気導入部１０を制御することにより第２の空間Ｄ２の湿度を低くすることができる。
　また、既に述べた実施の形態において、保持部３は、図５に示すように、保持板３２の上面に配置された乾燥部３３を備えていてもよい。乾燥部３３は、シリカゲルまたはゼオライト等を含む平板からなり、第２の空間Ｄ２のうち保持部３の上方の湿度を更に効果的に低減させることができる。
　上記の他、本発明の実施の形態及び変形例を相互に応用した構成等、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
　本出願は、２０１４年４月１１日に出願された日本出願の特願２０１４－０８１７４７号に基づく優先権を主張し、当該日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
　Ｄ１　第１の空間
　Ｄ２　第２の空間
　Ｆ　養液
　Ｐ　植物体
　Ｐ１　地上部
　Ｐ２　地下部
　１　栽培槽
　４　仕切り部
　７　計測部（温度計測部、光量計測部）
　１０　外気導入部
　４１　通気窓
　８１　環境制御部
　８２　検知部
　８３　湿度制御部

Claims (7)

  1. 　内部に植物体が保持され、下部に養液が導入される栽培槽と、
    　前記植物体の地上部が位置する第１の空間と前記植物体の地下部が位置する第２の空間とを仕切る仕切り部と、
    　前記第１の空間の温度を、前記植物体の育成期間の第１の期間において第１の温度に調節し、かつ、前記植物体の育成期間の第２の期間において前記第１の温度より低い第２の温度に調節する制御を実行する環境制御部と、
    　前記植物体の育成期間が前記第１の期間から前記第２の期間へ移行した場合に、前記第２の空間の湿度を低くするための制御を実行する湿度制御部と、を備える、水耕栽培装置。
  2. 　前記環境制御部の動作が前記第１の期間の動作から前記第２の期間の動作へ移行したことを検知する検知部を更に備え、
    　前記湿度制御部は、前記検知部が前記第１の期間から前記第２の期間への移行を検知した場合に、前記第２の空間の湿度を低くするための制御を実行する、請求項１記載の水耕栽培装置。
  3. 　前記第１の空間の光量を計測する光量計測部を更に備え、
    　前記検知部は、前記光量計測部により計測される光量の変化に基づいて、前記環境制御部の動作が前記第１の期間の動作から前記第２の期間の動作へ移行したことを検知する、請求項２に記載の水耕栽培装置。
  4. 　前記第１の空間の温度を計測する温度計測部を更に備え、
    　前記検知部は、前記温度計測部により計測される温度の変化に基づいて、前記環境制御部の動作が前記第１の期間の動作から前記第２の期間の動作へ移行したことを検知する、請求項２に記載の水耕栽培装置。
  5. 　前記仕切り部は、前記第１の空間と前記第２の空間との間で開閉する通気窓を備え、
    　前記湿度制御部は、前記通気窓を開くことにより前記第２の空間の湿度を低くするための制御を実行する、請求項１～４のいずれか１項に記載の水耕栽培装置。
  6. 　前記第２の空間に前記栽培槽の外部の空気を導入する外気導入部を更に備え、
    　前記湿度制御部は、前記外気導入部に前記栽培槽の外部の空気を前記第２の空間へ導入させることにより前記第２の空間の湿度を低くするための制御を実行する、請求項１～４のいずれか１項に記載の水耕栽培装置。
  7. 　内部に植物体が保持され、下部に養液が導入される栽培槽と、前記植物体の地上部が位置する第１の空間と前記植物体の地下部が位置する第２の空間とを仕切る仕切り部とを備える水耕栽培装置により植物体を育成する水耕栽培方法であって、
    　前記第１の空間の温度を、前記植物体の育成期間の第１の期間において第１の温度に調節し、かつ、前記植物体の育成期間の第２の期間において前記第１の温度より低い第２の温度に調節する制御を実行し、
    　前記植物体の育成期間が前記第１から前記第２の期間へ移行した場合に、前記第２の空間の湿度を低くする、水耕栽培方法。
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