WO2020241418A1 - 水耕栽培装置 - Google Patents

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WO2020241418A1
WO2020241418A1 PCT/JP2020/019975 JP2020019975W WO2020241418A1 WO 2020241418 A1 WO2020241418 A1 WO 2020241418A1 JP 2020019975 W JP2020019975 W JP 2020019975W WO 2020241418 A1 WO2020241418 A1 WO 2020241418A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
plant
light
lid
cultivation tank
underground
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/019975
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
悠希 星原
雄一 稲葉
緒方　賢史
田尾本　昭
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニックＩｐマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Publication of WO2020241418A1 publication Critical patent/WO2020241418A1/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
    • A01G22/00—Cultivation of specific crops or plants not otherwise provided for
    • A01G22/25—Root crops, e.g. potatoes, yams, beet or wasabi
    • 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

  • This disclosure relates to hydroponic cultivation equipment.
  • a hydroponic cultivation device for cultivating plants without using soil has been known (see Patent Documents 1 and 2).
  • the cultivation tank is provided with a partition portion that separates the above-ground space where the above-ground part of the plant grows from the underground space where the underground part of the plant grows. Since the light source is provided in the above-ground space, the light emitted by the light source irradiates the above-ground part of the plant, but is blocked by the partition and does not reach the underground part of the plant.
  • An object of the present disclosure is to provide a hydroponic cultivation device capable of easily accessing the underground part of a plant without injuring the plant body.
  • the hydroponic cultivation device covers a light-shielding cultivation tank configured to accommodate the underground part of the plant and an opening at the upper end of the cultivation tank.
  • a light-shielding partition that separates the underground space where the underground part of the plant grows and the above-ground space where the above-ground part of the plant grows, and a light-shielding lid that can be opened and closed on the side of the cultivation tank.
  • FIG. 1 is a perspective view of a cultivation tank provided in the hydroponic cultivation apparatus according to the comparative example.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of a hydroponic cultivation apparatus according to a comparative example.
  • (A) is an overall view of the hydroponic cultivation apparatus of the comparative example when viewed from the side, (b) is a view showing the opening, and (c) is a view showing the opening in an enlarged manner. is there.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the hydroponic cultivation apparatus according to the comparative example.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the hydroponic cultivation apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a plan view of a partition portion included in the hydroponic cultivation apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a perspective view of a lid portion of the hydroponic cultivation apparatus according to the embodiment.
  • A shows a removable lid made of one plate
  • (b) shows a removable lid made of two plates
  • (c) shows a double-door lid
  • (d) shows a double-folded lid.
  • a foldable lid is shown
  • (e) shows a sliding lid.
  • FIG. 7 is a plan view of a partition portion included in the hydroponic cultivation apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the hydroponic cultivation apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the hydroponic cultivation apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the hydroponic cultivation apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 11 is an explanatory view of the vicinity of the lid hole provided in the hydroponic cultivation device according to the embodiment.
  • (A) shows the case without a frame, and (b) shows the case with a frame.
  • FIG. 12 is an explanatory view of a lid portion included in the hydroponic cultivation device according to the embodiment.
  • (A) shows a case where the lid portion is made of a light-shielding lid material, and (b) shows a case where a light-shielding member is provided at a position in contact with a cultivation tank.
  • FIG. 13 is an exploded plan view of the partition portion of the hydroponic cultivation apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram showing a state in which a part of the partition portion of the hydroponic cultivation device according to the embodiment is installed above the cultivation tank.
  • FIG. 15 is a diagram showing a state in which all the partition portions of the hydroponic cultivation apparatus according to the embodiment are installed above the cultivation tank.
  • FIG. 16 is a perspective view showing the overall configuration of the hydroponic cultivation apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 17 is a schematic view showing a vertical cross section of the hydroponic cultivation apparatus according to the embodiment.
  • potato hydroponics In this embodiment, potato hydroponics is illustrated.
  • a large amount of small seed potatoes are produced and sold to farmers by selling them in pieces through, for example, the Agricultural Cooperative Association (JA) to generate profits.
  • JA Agricultural Cooperative Association
  • a hydroponic cultivation system using a frozen container creates sterile and disease-free seed potatoes under environmental control in a completely closed space, greatly improving the growth rate.
  • the present inventors are making efforts to increase the number of strons in order to increase the number of tubers per plant and produce a large amount of seed potatoes.
  • FIG. 1 is a perspective view of a cultivation tank 210 included in the hydroponic cultivation apparatus 200 of the comparative example.
  • FIG. 2A is an overall view of the hydroponic cultivation apparatus 200 of the comparative example when viewed from the side
  • FIG. 2B is a diagram showing the opening 230
  • FIG. 2C is a diagram showing the opening 230.
  • the opening 230 is enlarged and shown.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the hydroponic cultivation apparatus 200 shown in FIG. 2 (a).
  • tubers are illustrated as the plant 10.
  • tubers include konjac, Jerusalem artichoke, kwai, Chinese artichoke, anemone, and cyclamen.
  • a tuber is a part of a rhizome that stores starch or the like and becomes like a lump.
  • the hydroponic cultivation device 200 of the comparative example includes a cultivation tank 210.
  • a partition (lid) 220 that can be opened and closed by a hinge is attached to the opening at the upper end of the cultivation tank 210.
  • the partition portion 220 partitions the above-ground space where the above-ground portion 11 of the plant 10 grows and the underground space where the underground portion 12 of the plant 10 grows. Since a light source such as an LED (light emission diode) is provided in the ground space, the light emitted by the light source irradiates the above-ground portion 11 of the plant 10, but is blocked by the partition portion 220, and the light emitted from the plant 10 is blocked by the partition portion 220. It does not reach the underground part 12.
  • a light source such as an LED (light emission diode)
  • the nutrient solution 212 is stored inside the cultivation tank 210.
  • the seed tuber (seed potato) 12A of the plant 10 is supported by a mounting plate such as a wire mesh 211, and the tip of the root 13 passes through the wire mesh 211 to reach the nutrient solution 212. Further, the mounting plate such as the wire mesh 211 suppresses the adhesion of the nutrient solution 212 to the underground portion 12 other than the root 13, for example, the new tuber 12B.
  • the underground space in which the underground portion 12 of the plant 10 grows is a relatively dry environment, and can be accessed from the opening 230 at the upper end of the cultivation tank 210.
  • the opening 230 at the upper end of the cultivation tank 210 is narrow, and it is difficult to approach the underground portion 12 of the plant 10 which is important in the experiment. ..
  • the partition portion 220 is of the guillotine type, the plant body is damaged when the partition portion 220 is opened and closed, which may affect the experiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the hydroponic cultivation apparatus 100 according to the embodiment.
  • the hydroponic cultivation device 100 is an device for cultivating a plant 10 such as potato without using soil, and includes a cultivation tank 80, a partition portion 50, and a lid portion 20.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view so that the internal structure of the cultivation tank 80 can be seen, but the appearance and the like will be described in detail later.
  • the cultivation tank 80 is a light-shielding hydroponic cultivation tank configured to accommodate the underground portion 12 of the plant 10.
  • the partition portion 50 is provided so as to cover the opening at the upper end of the cultivation tank 80, and is a light-shielding partition plate that partitions the underground space where the underground portion 12 of the plant 10 grows and the above-ground space where the above-ground portion 11 of the plant 10 grows.
  • the lid portion 20 is a light-shielding lid material installed on the side surface of the cultivation tank 80 so as to be openable and closable.
  • the lid 20 is in the closed state.
  • the underground space can be freely accessed through the lid hole 21.
  • an automatic harvesting device equipped with a camera, an arm, or the like is installed, the arm of the automatic harvesting device can be extended to automatically harvest tubers from the underground space.
  • FIG. 5 is a plan view of the partition portion 50 included in the hydroponic cultivation device 100 of the embodiment.
  • the partition portion 50 has a fixing member 50A whose position with respect to the cultivation tank 80 is fixed.
  • the fixing member 50A has a through hole 50B that surrounds the stem of the plant 10 so as to prevent the underground portion 12 of the plant 10 from being irradiated with light.
  • the hydroponic cultivation device 100 of the embodiment includes the light-shielding cultivation tank 80 and the light-shielding partition portion 50, the underground portion while shining light on the above-ground portion 11 of the plant 10. 12 can be shielded from light.
  • the lid portion 20 is installed on the side surface of the cultivation tank 80 so as to be openable and closable, access to the underground space can be facilitated and the work efficiency can be improved.
  • the present invention is not limited to this. That is, various modifications are possible as long as the lid 20 is installed on the side surface of the cultivation tank 80.
  • the lid portion 20 can be installed on the back side of the cultivation tank 80, or the lid portion 20 can be installed on each of the front side and the back side of the cultivation tank 80.
  • the size of the lid portion 20 may be the same as or larger than that of the lid portion hole 21.
  • Various modifications are possible as long as the lid hole 21 is covered to block light.
  • FIG. 6 is a perspective view of a lid 20 included in the hydroponic cultivation apparatus 100 of the embodiment.
  • the lid portion 20 various types can be adopted as described below.
  • a removable lid portion 20 composed of a single plate may be adopted.
  • a rectangular plate portion 20a long in the left-right direction is illustrated.
  • the size, thickness, shape, etc. of the plate portion 20a are appropriately adjusted according to the type of the cultivation tank 80, the plant 10, and the like.
  • a removable lid portion 20 composed of a plurality of plates may be adopted.
  • the case where it is composed of two plate portions 20b is illustrated.
  • a double-door lid 20 that opens from the center to the left and right with the left and right ends of the two plates as axes may be adopted.
  • the broken line in FIG. 6C shows the state in which the lid portion 20 is closed, and the solid line indicates the state in which the lid portion 20 is opened.
  • a foldable lid portion 20 that expands and contracts in the left-right direction may be adopted.
  • the broken line in FIG. 6D indicates the state in which the lid portion 20 is closed, and the solid line indicates the state in which the lid portion 20 is opened.
  • a handle H in the vertical direction at the central end portion of each plate portion 20d it is desirable to provide a handle H in the vertical direction at the central end portion of each plate portion 20d.
  • Such a foldable lid 20 also has the effect of facilitating opening and closing work.
  • a slide type lid 20 that slides in the left-right direction may be adopted.
  • the case where it is composed of two plate portions 20e is illustrated.
  • Such a slide-type lid 20 also has the effect of facilitating opening and closing work.
  • FIG. 7 is a plan view of the partition portion 50 included in the hydroponic cultivation apparatus 100 of the embodiment.
  • the partition portion 50 may be composed of a plurality of plates.
  • an example is illustrated in the case of being composed of three fixing members 50A. Then, when the respective fixing members 50A are combined, a through hole 50B surrounding the stem of the plant 10 is formed.
  • the partition portion 50 is composed of a plurality of plates in this way, not only the assembly work becomes easier but also the plant body is less likely to be damaged as compared with the case where the partition portion 50 is composed of a single plate.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the hydroponic cultivation apparatus 100 according to the embodiment.
  • the cultivation tank 80 has a structure divided into a nutrient body forming layer 80A and a liquid supply layer 80B.
  • the cambium 80A is an air layer that forms a new tuber 12B or the like.
  • the same reference numeral 12B as the new tuber 12B will be used for the nutrient body.
  • the liquid supply layer 80B is a liquid layer that supplies the nutrient solution 81, which is a liquid containing fertilizer, to the root 13.
  • a mounting plate is provided at the boundary between the nutrient body forming layer 80A and the liquid supply layer 80B.
  • the mounting plate is not limited to the wire mesh 9 as long as the root 13 of the plant 10 can pass through, and various porous bodies can be adopted.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the hydroponic cultivation apparatus 100 according to the embodiment, in which the positions of the lid portion 20 and the lid portion hole 21 are added by broken lines to FIG.
  • the lid 20 is installed at a height position corresponding to the vegetative cambium 80A.
  • the lid hole 21 is also installed at a height position corresponding to the vegetative cambium 80A.
  • the lid 20 is installed at a position higher than the liquid supply layer 80B, so that water leakage from the cultivation tank 80 can be prevented.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the hydroponic cultivation apparatus 100 according to the embodiment, in which the positions of the lid portion 20 and the lid portion hole 21 are added by broken lines to FIG.
  • the position of the lid portion 20 may be the position of the boundary between the nutrient body forming layer 80A and the liquid supply layer 80B.
  • the position just above the boundary is a position slightly above the mounting plate such as the wire mesh 9. In this case, since the lid portion 20 and the lid portion hole 21 come near the center of the cultivation tank 80, the strength of the housing can be further maintained.
  • FIG. 11 is an explanatory view of the vicinity of the lid hole 21 included in the hydroponic cultivation device 100 of the embodiment.
  • the lid portion 20 and the lid portion hole 21 are installed at positions that do not overlap the upper end or the left and right ends of the side surface of the cultivation tank 80.
  • the strength of the housing can be maintained even if the plant body becomes large.
  • the lid portion 20 can be easily formed by cutting off the lid portion from the cultivation tank 80.
  • the length from the upper end of the cultivation tank 80 to the lid 20 (lid hole 21) is 80T
  • the lengths from the left and right ends of the side surface of the cultivation tank 80 to the lid 20 are 80L and 80R, respectively.
  • Such a margin is appropriately adjusted according to the type and size of the plant 10 and the cultivation tank 80.
  • the lid hole 21 may be formed by various frames 20F such as an aluminum frame and a polyvinyl chloride frame. .. As a result, the lid hole 21 can be reinforced, so that the strength of the housing can be maintained even if the lid 20 is enlarged to the maximum.
  • FIG. 12 is an explanatory view of a lid portion 20 included in the hydroponic cultivation device 100 of the embodiment. Here, a state in which the lid portion 20 of the single plate is removed from the lid portion hole 21 is illustrated.
  • the lid portion 20 is made of a light-shielding lid material.
  • the light-shielding lid material is a black polyvinyl chloride plate, an aluminum plate whose surface is black alumite-processed, a mirror surface plate, or the like. Black absorbs light and the mirror surface reflects light. As a result, it is possible to secure and improve the light-shielding property of the plant 10 with respect to the underground portion 12.
  • the lid portion 20 has a light-shielding member 20S at a position in contact with the cultivation tank 80.
  • the light-shielding member 20S is a black rubber sheet, a black sponge, a black curtain, or the like. As a result, it is possible to further secure and improve the light-shielding property of the plant 10 with respect to the underground portion 12.
  • Example 13 to 17 are explanatory views of the hydroponic cultivation apparatus 100 of the example.
  • the hydroponic cultivation device 100 of this embodiment is for more specifically explaining the hydroponic cultivation device 100 shown in FIGS. 4 to 12.
  • Parts to which the same reference numerals are attached to each other in a plurality of drawings shall exhibit the same functions even if there are some differences in the shapes on the drawings, unless otherwise specified.
  • the hydroponic cultivation device 100 of the embodiment includes a light-shielding partition 50.
  • the partition portion 50 is for preventing light from reaching the underground portion 12 of the plant 10.
  • the partition portion 50 includes a fixing member 123.
  • the fixing member 123 is indirectly fixed to the cultivation tank 80 via the support portion 70 as a medium.
  • the fixing member 123 includes a plate-shaped member 1, a plate-shaped member 2 adjacent to the plate-shaped member 1, and a plate-shaped member 3 adjacent to the plate-shaped member 2.
  • the plate-shaped member 1 has two through holes 1X penetrating in the thickness direction thereof and two semi-circular notches 1A formed on the end face adjacent to the plate-shaped member 2. Screws, which will be described later, are inserted into the two through holes 1X. An arc-shaped elastic member 5 is attached to the notch 1A.
  • the plate-shaped member 2 has two through holes 2X penetrating in the thickness direction thereof. Screws, which will be described later, are inserted into the two through holes 2X.
  • the plate-shaped member 2 has two semi-circular notches 2A formed on the end face adjacent to the plate-shaped member 1 and two semi-circular notches 2B formed on the end face adjacent to the plate-shaped member 3. Have.
  • the semi-circular notch 1A of the plate-shaped member 1 and the semi-circular notch 2A of the plate-shaped member 2 are integrally formed to form one circular through hole.
  • An arc-shaped elastic member 5 is attached to each of the notch 2A and the notch 2B.
  • the plate-shaped member 3 has two through holes 3X penetrating in the thickness direction thereof. Screws, which will be described later, are inserted into the two through holes 3X.
  • the plate-shaped member 3 has two semi-circular notches 3A formed on the end face adjacent to the plate-shaped member 3.
  • the semi-circular notch 2B of the plate-shaped member 2 and the semi-circular notch 3A of the plate-shaped member 3 are integrally formed to form one circular through hole.
  • An arc-shaped elastic member 5 is attached to the notch 3A.
  • the plate-shaped member 1 and the plate-shaped member 2 adjacent thereto have a pair of notches 1A and 2A on a pair of facing surfaces facing each other.
  • the plate-shaped member 2 and the plate-shaped member 3 adjacent thereto have a pair of notches 2B and 3A on a pair of facing surfaces facing each other. These pair of notches together form the aforementioned through hole.
  • the above-mentioned elastic member 5 elastically deforms according to the shape of the stem of the plant 10.
  • the plurality of elastic members 5 are all preferably members having flexibility, and for example, members such as urethane sponge (urethane foam) or rubber sponge are preferable.
  • the elastic member 5 is preferably black, which absorbs light.
  • the two opposing elastic members 5 cooperate with each other to close the gap between each of the notches 1A, 2A, 2B, and 3A and the stem as the above-ground portion 11 while elastically deforming. Therefore, at the same time as installing the partition portion 50, the gap between the opening and the stem can be closed.
  • the partition portion 50 is for suppressing the arrival of light to the underground portion 12, it is desirable that the partition portion 50 has a color that absorbs light such as black. Even if there is a small gap between the plate-shaped members 1, 2, and 3, the black color absorbs light, so that the underground space can be maintained in a dark state.
  • the notches of the plate-shaped members facing each other of the partition portion 50 together form a circular opening through which the stem of the plant 10 penetrates.
  • the notch forming the opening through which the stem of the plant 10 penetrates may be provided only in one plate-shaped member.
  • the shape of the opening does not have to be circular as long as the stem of the plant 10 is not damaged.
  • the diameter of the circular opening formed by the pair of semi-circular notches is about 4 cm, it may be suitable for bundling about four stems.
  • the gap between the circular opening and the stem covers the entire partition 50, but may be covered with a flexible light-shielding sheet having holes through which only a plurality of stems penetrate.
  • the hydroponic cultivation device 100 includes a cultivation tank 80.
  • the cultivation tank 80 includes a support portion 70 for supporting the partition portion 50 described above.
  • the support portion 70 includes four pillar portions 72 extending in the vertical direction from the inside of each of the four corners of the cultivation tank 80.
  • the support portion 70 includes four rectangular frame portions 71. The four corners of the rectangular frame 71 are fixed to the upper ends of the four pillars 72, respectively.
  • the plate-shaped member 1 is placed on the frame portion 71, and then, as shown in FIG. 15, the plate-shaped member 2 and the plate-shaped member 3 Is placed on the support 70.
  • a through hole 71A that penetrates in the thickness direction is formed in the frame portion 71.
  • the underground portion 12 of the plant 10 is positioned on the wire mesh 9 so that the stem of the plant 10 comes into contact with the arc-shaped elastic member 5.
  • a mounting plate other than the wire mesh 9 may be used.
  • the above-ground portion 11 of the plant 10 projects upward from the partition portion 50.
  • a gap is drawn so as to exist between the stem of the plant 10 and the elastic member 5, but there is no gap between the stem of the plant 10 and the elastic member 5. Good.
  • the elastic member 5 and the stem come into contact with each other.
  • the cultivation tank 80 accommodates the underground portion 12 of the plant 10.
  • a wire mesh 9 is provided in the cultivation tank 80.
  • the underground portion 12 of the plant 10 is placed on the wire mesh 9.
  • the wire mesh 9 is fixed to four pillars 72.
  • the root 13 extending from the underground portion 12 of the plant 10 penetrates the mesh of the wire mesh 9 and is immersed in the nutrient solution 81 stored in the bottom of the cultivation tank 80 below the wire mesh 9.
  • the plant 10 absorbs the nutrient solution 81 from the root 13 and grows.
  • the partition portion 50 is provided at a position above the cultivation tank 80 so as to cover the opening at the upper end of the cultivation tank 80.
  • the light-shielding member 51 is fixed to the partition 50.
  • the light-shielding member 51 is also formed with through holes at positions corresponding to the six through holes 1X, 2X, and 3X of the plate-shaped members 1, 2, and 3.
  • the light-shielding member 51 constitutes a frame-shaped member that surrounds the four side surfaces of the cultivation tank 80 in a plan view, and covers the upper portion of the side surface of the cultivation tank 80 in a cross-sectional view. It constitutes a hanging curtain-shaped member.
  • the partition portion 50 and the light-shielding member 51 are fixed to the frame portion 71, respectively, using the six screws 6. According to this, the positions of the plate-shaped members 1, 2 and 3 with respect to the cultivation tank 80 can be fixed. Therefore, damage to the stem of the plant 10 due to the movement of the partition portion 50 can be suppressed.
  • a light-shielding member 7 is provided so as to straddle two adjacent plate-shaped members among the plate-shaped members 1, 2, and 3, and a gap between the plate-shaped members 1, 2, and 3 is provided. Is covering. According to this, it is possible to prevent light from entering the cultivation tank 80 through the gap between the plate-shaped members 1, 2, and 3.
  • the light-shielding member 7 may be attached to the plate-shaped members 1, 2, 3 like an adhesive tape. Further, the light-shielding member 7 may be a light-shielding mulch sheet generally used in agriculture attached with an adhesive. Further, the light-shielding member 7 may be a plastic sheet.
  • the light-shielding member 7 preferably has a black color from the viewpoint of light absorption.
  • the hydroponic cultivation device 100 is provided in a housing 90 provided with a door through which the grower of the plant 10 can enter and exit.
  • An illumination unit (light source) L is provided in the housing 90.
  • the leaf photosynthesizes by the light emitted from the illumination portion L.
  • the root 13 extending from the underground portion 12 of the plant 10 passes through the mesh of the wire mesh 9 and is immersed in the nutrient solution 81. Therefore, the plant 10 can absorb the nutrient solution 81 from the root 13.
  • the light-shielding member 51 surrounds the outer surface of the cultivation tank 80 in a plan view, and the outer circumference of the partition portion 50 so that the air flow path F extends downward along the outer surface of the cultivation tank 80. Hanging from.
  • the partition portion 50 partitions the above-ground space S1 in which the above-ground portion 11 of the plant 10 grows and the underground space S2 in which the underground portion 12 of the plant 10 grows.
  • An air flow path F exists between the partition portion 50 and the cultivation tank 80.
  • the outer circumference of the frame portion 71 is slightly larger than the outer circumference of the cultivation tank 80 in a plan view. Therefore, in the air flow path F, the air flow path F also extends between the outer surface of the cultivation tank 80 and the portion of the light-shielding member 51 extending in the vertical direction.
  • an air flow is generated along the air flow path F, so that the atmosphere inside the cultivation tank 80 and the atmosphere outside are naturally exchanged. Further, the air flow path F between the partition portion 50 and the cultivation tank 80 is covered with the light-shielding member 51. Therefore, it is suppressed that the underground portion 12 of the plant 10 in the cultivation tank 80 is irradiated with light.
  • the light-shielding member 51 allows the cultivation tank 80 to flow.
  • the ingress of light from the side to the inside of the cultivation tank 80 is suppressed.
  • the grower of the plant 10 can easily open the lid 20 together with the hanging curtain-shaped light-shielding member 51 when visually recognizing the space in the cultivation tank 80.
  • the hanging curtain-shaped light-shielding member 51 completely covers the lid portion 20, but the positional relationship between the light-shielding member 51 and the lid portion 20 is not particularly limited.
  • the support portion 70 has a frame structure, and the gap between the cultivation tank 80 and the frame portion 71 constitutes the air flow path F.
  • the hydroponic cultivation device 100 does not have to have the support portion 70 when the air flow path F is not required or when the cultivation tank 80 is provided with an opening for ventilation.
  • each of the plate-shaped members 1, 2 and 3 may be directly fixed to the upper end of the cultivation tank 80.
  • the hydroponic cultivation device 100 includes a support portion 70, particularly a fixing screw 6 for fixing the frame portion 71 and each of the plate-shaped members 1, 2, and 3.
  • the support portion 70 is fixed to the cultivation tank 80, and the plate-shaped members 1, 2, and 3 are indirectly fixed to the cultivation tank 80 via the support portion 70.
  • the plate-shaped members 1, 2, and 3 may be fixed to the support portion 70 by a nail, an adhesive, a cellophane tape, a hook-and-loop fastener, or the like instead of the screw 6. According to this, the positions of the plate-shaped members 1, 2, and 3 with respect to the cultivation tank 80 can be fixed. Therefore, damage to the stem of the plant 10 due to the movement of the partition portion 50 can be suppressed.
  • the hydroponic cultivation device 100 of the embodiment includes a cultivation tank 80, a partition portion 50, and a lid portion 20.
  • the cultivation tank 80 is a light-shielding cultivation tank configured to accommodate the underground portion 12 of the plant 10.
  • the partition portion 50 is provided so as to cover the opening at the upper end of the cultivation tank 80, and is a light-shielding partition portion that partitions the underground space where the underground portion 12 of the plant 10 grows and the above-ground space where the above-ground portion 11 of the plant 10 grows.
  • the lid portion 20 is a light-shielding lid portion installed on the side surface of the cultivation tank 80 so as to be openable and closable. This facilitates access to the underground space and can improve work efficiency. In addition, it is possible to observe the underground portion 12 without injuring the plant body of the above-ground portion 11.
  • the cultivation tank 80 has a structure divided into a nutrient body forming layer 80A forming the nutrient body 12B and a liquid supply layer 80B for supplying a liquid containing fertilizer (nutrient solution 81) to the root 13, and has a lid.
  • Part 20 is preferably installed in the vegetative cambium 80A.
  • the lid 20 is installed at a position higher than the liquid supply layer 80B, so that water leakage from the cultivation tank 80 can be prevented.
  • the lid portion 20 is installed at a position where it does not overlap the upper end or the left and right ends of the side surface of the cultivation tank 80. As a result, since the lid portion 20 does not come to the upper end or the left and right ends of the side surface of the cultivation tank 80, the strength of the housing can be maintained even if the plant body becomes large.
  • the lid portion 20 is made of a light-shielding lid material. As a result, it is possible to secure and improve the light-shielding property of the plant 10 with respect to the underground portion 12.
  • the lid portion 20 has a light-shielding member 20S at a position in contact with the cultivation tank 80. As a result, it is possible to further secure and improve the light-shielding property of the plant 10 with respect to the underground portion 12.
  • the partition portion 50 has a fixing member 50A whose position with respect to the cultivation tank 80 is fixed, the fixing member 50A has a through hole 50B surrounding the stem of the plant 10, and light is emitted to the underground portion 12 of the plant 10. It is desirable to maintain a closed state that suppresses irradiation. As a result, the underground portion 12 can be shielded from light while shining light on the above-ground portion 11 of the plant 10.
  • the plant 10 is a potato. Since potatoes are in high demand, it is of great practical value to increase the number of tubers per plant and produce a large amount of seed potatoes.

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Abstract

水耕栽培装置（１００）は、栽培槽（８０）と、仕切部（５０）と、蓋部（２０）とを備える。栽培槽（８０）は、植物（１０）の地下部（１２）を収容するように構成された遮光性の栽培槽である。仕切部（５０）は、栽培槽（８０）の上端の開口を覆うように設けられ、植物（１０）の地下部（１２）が成長する地下空間と植物（１０）の地上部（１１）が成長する地上空間とを仕切る遮光性の仕切部である。蓋部（２０）は、栽培槽（８０）の側面に開閉可能に設置された遮光性の蓋部である。

Description

水耕栽培装置
　本開示は、水耕栽培装置に関する。
　従来より、土を使用せずに植物を栽培する水耕栽培装置が知られている（特許文献１、２参照）。この種の水耕栽培装置においては、栽培槽に、植物の地上部が成長する地上空間と植物の地下部が成長する地下空間とを仕切る仕切部が設けられている。光源は、地上空間に設けられているため、光源が発した光は、植物の地上部には照射されるが、仕切部によって遮られ、植物の地下部には到達しない。
特開平１０－９８９６１号公報 国際公開第２０１７／１３８０５４号
　しかしながら、上記したような従来の水耕栽培装置は、栽培槽の上端の開口部が狭いため、植物の地下部へのアプローチがしづらい。また、開口時に蓋が植物体を圧迫し、傷つけてしまうことが懸念される。
　本開示は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本開示の目的は、植物体に外傷を負わせることなく植物の地下部へのアクセスを容易に行うことができる水耕栽培装置を提供することである。
　上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る水耕栽培装置は、植物の地下部を収容するように構成された遮光性の栽培槽と、栽培槽の上端の開口を覆うように設けられ、植物の地下部が成長する地下空間と植物の地上部が成長する地上空間とを仕切る遮光性の仕切部と、栽培槽の側面に開閉可能に設置された遮光性の蓋部と、を備える。
図１は、比較例に係る水耕栽培装置が備える栽培槽の斜視図である。 図２は、比較例に係る水耕栽培装置の説明図である。（ａ）は比較例の水耕栽培装置を側面から見たときの全体図であり、（ｂ）はその開口部を示す図であり、（ｃ）はその開口部を拡大して示す図である。 図３は、比較例に係る水耕栽培装置の断面図である。 図４は、実施の形態に係る水耕栽培装置の断面図である。 図５は、実施の形態に係る水耕栽培装置が備える仕切部の平面図である。 図６は、実施の形態に係る水耕栽培装置が備える蓋部の斜視図である。（ａ）は１枚板からなる取り外し型の蓋部を示し、（ｂ）は２枚板からなる取り外し型の蓋部を示し、（ｃ）は観音開き型の蓋部を示し、（ｄ）は折り畳み型の蓋部を示し、（ｅ）はスライド型の蓋部を示す。 図７は、実施の形態に係る水耕栽培装置が備える仕切部の平面図である。 図８は、実施の形態に係る水耕栽培装置の断面図である。 図９は、実施の形態に係る水耕栽培装置の断面図である。 図１０は、実施の形態に係る水耕栽培装置の断面図である。 図１１は、実施の形態に係る水耕栽培装置が備える蓋部孔付近の説明図である。（ａ）はフレーム無しの場合を示し、（ｂ）はフレーム有りの場合を示す。 図１２は、実施の形態に係る水耕栽培装置が備える蓋部の説明図である。（ａ）は蓋部が遮光蓋材で構成された場合を示し、（ｂ）は栽培槽と接する箇所に遮光部材を有する場合を示す。 図１３は、実施例に係る水耕栽培装置の仕切部の分解平面図である。 図１４は、実施例に係る水耕栽培装置の仕切部の一部が栽培槽の上方に設置された状態を示す図である。 図１５は、実施例に係る水耕栽培装置の仕切部の全てが栽培槽の上方に設置された状態を示す図である。 図１６は、実施例に係る水耕栽培装置の全体構成を示す斜視図である。 図１７は、実施例に係る水耕栽培装置の縦断面を示す模式図である。
　以下、実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、図面は模式的なものであり、各構成部品の厚みと平面寸法との関係などは現実のものとは異なることに留意すべきである。また、複数の図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
　（ジャガイモ水耕栽培の概要）
　本実施の形態では、ジャガイモ水耕栽培を例示する。一般に、ジャガイモ水耕栽培では、小粒の種イモを大量に作り、例えば農業協同組合（ＪＡ）を通して農家に個数売りで販売し、収益を出す。冷凍コンテナを用いた水耕栽培システムにより、完全閉鎖空間における環境制御で無菌・無病の種イモを作り、増殖率を大幅に向上させる。本発明者らは、株あたりの塊茎数を増やし大量の種イモを作出するため、ストロン数を増やすための取り組みを行っている。
　（現状と課題）
　まず、図１～図３を参照しながら現状と課題について説明する。図１は、比較例の水耕栽培装置２００が備える栽培槽２１０の斜視図である。図２（ａ）は、比較例の水耕栽培装置２００を側面から見たときの全体図であり、図２（ｂ）は、その開口部２３０を示す図であり、図２（ｃ）は、その開口部２３０を拡大して示す図である。図３は、図２（ａ）に示される水耕栽培装置２００の断面図である。
　ここでは、植物１０として塊茎類（ジャガイモ）を例示している。塊茎類には、ジャガイモのほか、コンニャクイモ、キクイモ、クワイ、チョロギ、アネモネ、シクラメンなどが含まれる。塊茎とは、地下茎の一部が澱粉などを貯蔵して、かたまりのようになったものをいう。
　図１～図３に示すように、比較例の水耕栽培装置２００は、栽培槽２１０を備えている。栽培槽２１０の上端の開口には、ヒンジにより開閉可能な仕切部（蓋）２２０が取り付けられている。仕切部２２０は、植物１０の地上部１１が生長する地上空間と、植物１０の地下部１２が生長する地下空間とを仕切っている。ＬＥＤ（light emitting diode）などの光源は、地上空間に設けられているため、光源が発した光は、植物１０の地上部１１には照射されるが、仕切部２２０によって遮られ、植物１０の地下部１２には到達しない。
　栽培槽２１０の内部には、養液２１２を貯留している。植物１０の種塊茎（種イモ）１２Ａは、金網２１１などの載置板によって支持され、根１３の先端部が金網２１１を通過して養液２１２まで至っている。また、この金網２１１などの載置板によって、根１３以外の地下部１２、例えば新たな塊茎１２Ｂに養液２１２が付着することが抑制されている。
　栽培槽２１０の上部は垂れ幕状の遮光部材２２１で覆われているものの、栽培槽２１０と仕切部２２０との間には隙間があり、空気の流入がある程度行われる。植物１０の地下部１２が成長する地下空間は比較的ドライな環境で、栽培槽２１０の上端の開口部２３０からアクセスが可能である。
　しかしながら、このような比較例の水耕栽培装置２００は、図２に示すように、栽培槽２１０の上端の開口部２３０が狭く、実験において重要な植物１０の地下部１２へのアプローチがしづらい。また、図１に示すように、仕切部２２０がギロチン方式であるため、仕切部２２０の開閉時に植物体が傷つき、実験への影響が懸念される。
　（実施の形態）
　以下、実施の形態の水耕栽培装置１００について説明する。比較例の水耕栽培装置２００と同様の構成については繰り返しの説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
　図４は、実施の形態に係る水耕栽培装置１００の断面図である。この水耕栽培装置１００は、土を使用せずにジャガイモなどの植物１０を栽培する装置であり、栽培槽８０と、仕切部５０と、蓋部２０とを備える。図４は、栽培槽８０の内部構造がわかるように断面図としているが、外観などについては後に詳しく説明する。
　図４に示すように、栽培槽８０は、植物１０の地下部１２を収容するように構成された遮光性の水耕栽培槽である。仕切部５０は、栽培槽８０の上端の開口を覆うように設けられ、植物１０の地下部１２が成長する地下空間と植物１０の地上部１１が成長する地上空間とを仕切る遮光性の仕切り板である。蓋部２０は、栽培槽８０の側面に開閉可能に設置された遮光性の蓋材である。
　通常時には、蓋部２０は閉状態となっている。蓋部２０を開けると、蓋部孔２１を通じて地下空間へ自由にアクセスすることができる。例えば、植物１０の地下部１２に触ったり、写真を撮ったり、噴霧処理したり、データ計測したりすることが可能となる。また、カメラやアームなどを備えた自動収穫装置を設置すれば、自動収穫装置のアームが伸びて地下空間から塊茎を自動収穫することも可能となる。
　図５は、実施の形態の水耕栽培装置１００が備える仕切部５０の平面図である。図５に示すように、仕切部５０は、栽培槽８０に対する位置が固定された固定部材５０Ａを有する。固定部材５０Ａは、植物１０の茎を取り囲む貫通孔５０Ｂを有し、植物１０の地下部１２に光が照射されることを抑制するようになっている。
　以上のように、実施の形態の水耕栽培装置１００は、遮光性の栽培槽８０と遮光性の仕切部５０とを備えているため、植物１０の地上部１１に光を当てつつ、地下部１２は遮光することができる。このような水耕栽培装置１００において、栽培槽８０の側面に開閉可能に蓋部２０を設置しているため、地下空間へのアクセスが容易になり、作業効率を上昇させることができる。また、地上部１１の植物体に外傷を負わせることなく、地下部１２を観察することが可能である。
　なお、ここでは、栽培槽８０の正面側に蓋部２０を１つだけ設置した場合を例示したが、これに限定されるものではない。すなわち、栽培槽８０の側面に蓋部２０を設置する構成であれば、様々な変形が可能である。例えば、栽培槽８０の背面側に蓋部２０を設置することも可能であるし、栽培槽８０の正面側と背面側のそれぞれに蓋部２０を設置することも可能である。
　また、蓋部２０と蓋部孔２１の大きさの関係については特に言及しなかったが、蓋部２０の大きさは蓋部孔２１と同程度かそれ以上であればよい。蓋部孔２１に蓋をして遮光できる構成であれば、様々な変形が可能である。
　（蓋部の種類）
　図６は、実施の形態の水耕栽培装置１００が備える蓋部２０の斜視図である。蓋部２０には、以下に説明するように、様々な種類のものを採用することができる。
　例えば、図６（ａ）に示すように、１枚板で構成された取り外し型の蓋部２０を採用してもよい。ここでは、左右方向に長い矩形の板部２０ａを例示している。板部２０ａの大きさ、厚み、形状などは、栽培槽８０や植物１０の種類などに応じて適宜調整する。板部２０ａを手前側に容易に取り外し可能とするため、板部２０ａの左右端において、縦方向に取っ手Ｈを設けるのが望ましい。このような取り外し型の蓋部２０は、空間を圧迫しないため、水耕栽培装置１００を狭い空間に設置した場合に特に効果的である。
　また、図６（ｂ）に示すように、複数板で構成された取り外し型の蓋部２０を採用してもよい。ここでは、２枚の板部２０ｂで構成された場合を例示している。それぞれの板部２０ｂを手前側に容易に取り外し可能とするため、それぞれの板部２０ｂの中央部において、横方向に取っ手Ｈを設けるのが望ましい。このような取り外し型の蓋部２０も、空間を圧迫しないため、水耕栽培装置１００を狭い空間に設置した場合に特に効果的である。
　また、図６（ｃ）に示すように、２枚板の左右の端部を軸にして中央から左右に開く観音開き型の蓋部２０を採用してもよい。図６（ｃ）中の破線は蓋部２０を閉じた状態を示し、実線は蓋部２０を開けた状態を示している。それぞれの板部２０ｃを容易に開くことを可能とするため、それぞれの板部２０ｃの中央側の端部において、縦方向に取っ手Ｈを設けるのが望ましい。このような観音開き型の蓋部２０によれば、より開閉作業が容易になる効果がある。
　また、図６（ｄ）に示すように、左右方向に伸縮する折り畳み型の蓋部２０を採用してもよい。ここでは、２枚の板部２０ｄで構成された場合を例示している。図６（ｄ）中の破線は蓋部２０を閉じた状態を示し、実線は蓋部２０を開けた状態を示している。それぞれの板部２０ｄを容易に折り畳むことを可能とするため、それぞれの板部２０ｄの中央側の端部において、縦方向に取っ手Ｈを設けるのが望ましい。このような折り畳み型の蓋部２０によっても、より開閉作業が容易になる効果がある。
　また、図６（ｅ）に示すように、左右方向にスライドするスライド型の蓋部２０を採用してもよい。ここでは、２枚の板部２０ｅで構成された場合を例示している。それぞれの板部２０ｅを容易にスライドさせることを可能とするため、板部２０ｅの左側の端部と右側の端部において縦方向に取っ手Ｈを設けるのが望ましい。このようなスライド型の蓋部２０によっても、より開閉作業が容易になる効果がある。
　（仕切部の変形例）
　図７は、実施の形態の水耕栽培装置１００が備える仕切部５０の平面図である。図７に示すように、仕切部５０は、複数板で構成されてもよい。ここでは、３枚の固定部材５０Ａで構成された場合を例示している。そして、それぞれの固定部材５０Ａを組み合わせたときに、植物１０の茎を取り囲む貫通孔５０Ｂが形成されるようになっている。このように複数板で仕切部５０を構成した場合は、１枚板で仕切部５０を構成した場合に比べ、組み立て作業が容易になるだけでなく、植物体が傷つきにくい等の効果もある。
　（蓋部の位置）
　図８は、実施の形態に係る水耕栽培装置１００の断面図である。図８に示すように、栽培槽８０は、栄養体形成層８０Ａと、液体供給層８０Ｂとに分かれた構造を有する。栄養体形成層８０Ａは、新たな塊茎１２Ｂなどの栄養体を形成する空気層である。以下では、栄養体にも、新たな塊茎１２Ｂと同一の符号１２Ｂを用いる。液体供給層８０Ｂは、肥料を含んだ液体である養液８１を根１３に供給する液体層である。栄養体形成層８０Ａと液体供給層８０Ｂの境目には、載置板が設けられる。なお、載置板は、植物１０の根１３が通過可能であれば、金網９に限らず、種々の多孔体を採用することができる。このように、栽培槽８０を２層に分ければ、栄養体１２Ｂが直接水に浸かることを防ぎ、栄養体１２Ｂの品質を向上させることができる。
　図９は、実施の形態に係る水耕栽培装置１００の断面図であり、図８に蓋部２０と蓋部孔２１の位置を破線で追加したものである。図９に示すように、蓋部２０は、栄養体形成層８０Ａに対応する高さ位置に設置される。この場合、蓋部孔２１も同様に、栄養体形成層８０Ａに対応する高さ位置に設置されることは言うまでもない。これにより、液体供給層８０Ｂよりも高い位置に蓋部２０が設置されるため、栽培槽８０からの水漏れを防ぐことができる。蓋部２０の位置を栄養体形成層８０Ａの上部にするほど、栽培槽８０からの水漏れを防ぐ効果が高まる。
　図１０は、実施の形態に係る水耕栽培装置１００の断面図であり、図８に蓋部２０と蓋部孔２１の位置を破線で追加したものである。図１０に示すように、蓋部２０の位置を栄養体形成層８０Ａと液体供給層８０Ｂの境目ギリギリの位置にしてもよい。境目ギリギリの位置とは、金網９などの載置板よりも僅かに上の位置である。この場合は、蓋部２０及び蓋部孔２１が栽培槽８０の中央付近に来るため、より筐体の強度を保つことができる。
　図１１は、実施の形態の水耕栽培装置１００が備える蓋部孔２１付近の説明図である。図１１に示すように、蓋部２０及び蓋部孔２１は、栽培槽８０の側面の上端または左右端に重ならない位置に設置される。これにより、栽培槽８０の側面の上端や左右端に蓋部２０が来ないため、植物体が大きくなっても、筐体の強度を保つことができる。
　例えば、図１１（ａ）に示すように、蓋部２０は、栽培槽８０から蓋部分を切り取ることにより、簡単に形成することができる。ここでは、栽培槽８０の上端から蓋部２０（蓋部孔２１）までの長さを８０Ｔとし、栽培槽８０の側面の左右端から蓋部２０までの長さをそれぞれ８０Ｌ・８０Ｒとしている。このようなゆとり（長さ８０Ｔ，８０Ｌ，８０Ｒ）は、植物１０や栽培槽８０の種類や大きさなどに応じて適宜調整する。
　また、図１１（ｂ）に示すように、栽培槽８０の側面における上側の約半分を切り取った後、アルミニウムフレームやポリ塩化ビニルフレームなどの各種フレーム２０Ｆで蓋部孔２１を作成してもよい。これにより、蓋部孔２１を補強することができるため、最大限まで蓋部２０を大きくしても、筐体の強度を保つことが可能である。
　（遮光蓋材）
　図１２は、実施の形態の水耕栽培装置１００が備える蓋部２０の説明図である。ここでは、１枚板の蓋部２０を蓋部孔２１から取り外した状態を例示している。
　図１２（ａ）に示すように、蓋部２０は、遮光蓋材で構成されるのが望ましい。この遮光蓋材は、黒のポリ塩化ビニル板、アルミニウム板の表面を黒アルマイト加工したもの、鏡面板などである。黒色は光を吸収し、鏡面は光を反射する。これにより、植物１０の地下部１２に対する遮光性の確保および向上を図ることができる。
　また、図１２（ｂ）に示すように、蓋部２０は、栽培槽８０と接する箇所に遮光部材２０Ｓを有するのが望ましい。この遮光部材２０Ｓは、黒のゴムシート、黒のスポンジ、黒のカーテンなどである。これにより、更に、植物１０の地下部１２に対する遮光性の確保および向上を図ることができる。
　（実施例）
　図１３～図１７は、実施例の水耕栽培装置１００の説明図である。この実施例の水耕栽培装置１００は、図４～図１２に示される水耕栽培装置１００を更に具体的に説明するためのものである。複数の図面の相互間において同一の参照符号が付された部分同士は、図面上における形状に多少の相違があっても、特段の記載がない限り、互いに同一の機能を発揮するものとする。
　図１３に示すように、実施例の水耕栽培装置１００は、遮光性の仕切部５０を備えている。仕切部５０は、植物１０の地下部１２に光が到達しないようにするためのものである。仕切部５０は、固定部材１２３を備えている。そして、図１４に示すように、固定部材１２３は、栽培槽８０に対して、支持部７０を媒介として間接的に固定される。固定部材１２３は、板状部材１と、板状部材１に隣り合う板状部材２と、板状部材２に隣り合う板状部材３とを備えている。
　板状部材１は、その厚さ方向に貫通している２つの貫通孔１Ｘと、板状部材２に隣接する端面に形成された半円形の２つの切欠き１Ａとを有している。２つの貫通孔１Ｘには、後述されるビスが挿入される。切欠き１Ａには、円弧状の弾性部材５が取り付けられている。
　板状部材２は、その厚さ方向に貫通している２つの貫通孔２Ｘを有している。２つの貫通孔２Ｘには、後述されるビスが挿入される。板状部材２は、板状部材１に隣接する端面に形成された２つの半円形の切欠き２Ａと、板状部材３に隣接する端面に形成された２つの半円形の切欠き２Ｂとを有している。板状部材１の半円形の切欠き１Ａと板状部材２の半円形の切欠き２Ａとは、一体となって、１つの円形の貫通孔を形成する。切欠き２Ａおよび切欠き２Ｂには、それぞれ、円弧状の弾性部材５が取り付けられている。
　板状部材３は、その厚さ方向に貫通している２つの貫通孔３Ｘを有している。２つの貫通孔３Ｘには、後述されるビスが挿入される。板状部材３は、板状部材３に隣接する端面に形成された半円形の２つの切欠き３Ａを有している。板状部材２の半円形の切欠き２Ｂと板状部材３の半円形の切欠き３Ａとは、一体となって、１つの円形の貫通孔を形成する。切欠き３Ａには、円弧状の弾性部材５が取り付けられている。
　上記から分かるように、板状部材１とそれに隣接する板状部材２とは、互いに対向する一対の対向面に一対の切欠き１Ａ，２Ａを有している。板状部材２とそれに隣接する板状部材３とは、互いに対向する一対の対向面に一対の切欠き２Ｂ，３Ａを有している。これらの一対の切欠きは、一体となって、前述の貫通孔を形成する。
　前述の弾性部材５は、植物１０の茎の形状に応じて弾性変形する。複数の弾性部材５は、いずれも、柔軟性を有する部材であることが好ましく、たとえば、ウレタンスポンジ（ウレタンフォーム）、または、ゴムスポンジ等の部材であることが好ましい。弾性部材５は、光を吸収する黒色であることが好ましい。この場合、対向する２つの弾性部材５は、弾性変形しながら、互いに協働して切欠き１Ａ，２Ａ，２Ｂ，３Ａのそれぞれと地上部１１としての茎との間の隙間を閉塞する。そのため、仕切部５０を設置するのと同時に、開口と茎との間の隙間を塞ぐことができる。
　仕切部５０は、地下部１２への光の到達を抑制するためのものであるため、黒色等の光を吸収する色を有していることが望ましい。板状部材１，２，３同士の間に小さな隙間が存在していたとしても、黒色は光を吸収するため、地下空間を暗い状態に維持することができる。
　本実施例においては、前述のように、仕切部５０の互いに対向する板状部材の切欠き同士は、一体となって植物１０の茎が突き抜ける円形の開口を形成する。しかしながら、植物１０の茎が突き抜ける開口を構成する切欠きは、一方の板状部材にのみ設けられていてもよい。また、開口の形状は、植物１０の茎が損傷しないのであれば、円形でなくてもよい。さらに、たとえば、一対の半円形の切欠きによって形成された円形の開口の直径が４ｃｍ程度であれば、４本程度の茎を束ねるのに適していることもある。円形の開口と茎との間の隙間は、仕切部５０全体を覆うが、複数の茎のみが突き抜けている孔を有する柔軟性の遮光シートで覆われてもよい。
　図１４に示すように、水耕栽培装置１００は、栽培槽８０を備えている。栽培槽８０は、前述の仕切部５０を支持するための支持部７０を備えている。支持部７０は、栽培槽８０の四隅のそれぞれの内側から上下方向に延びる４つの柱部７２を備えている。支持部７０は、４つの長方形の枠部７１を備えている。長方形の枠部７１は、その４つの角部がそれぞれ４つの柱部７２の上端に固定されている。
　図１４に示すように、水耕栽培装置１００の組み立て時には、まず、板状部材１が枠部７１の上に載せられ、その後、図１５に示すように、板状部材２と板状部材３が支持部７０の上に載せられる。枠部７１には、厚さ方向に貫通する貫通孔７１Ａが形成されている。枠部７１と栽培槽８０との間には、栽培槽８０の内部空間と栽培槽８０の外部空間とを連通させるための空気の流路Ｆとなる隙間が存在している。
　植物１０の地下部１２は、植物１０の茎が円弧状の弾性部材５に接触するように、金網９上で位置付けられる。金網９以外の載置板を用いてもよいことは既に説明した通りである。植物１０の地上部１１は、仕切部５０よりも上方に突出している。図１４および図１５においては、植物１０の茎と弾性部材５との間に隙間が存在するように描かれているが、植物１０の茎と弾性部材５との間に隙間が存在しなくてよい。植物１０の地上部１１が成長することによって太くなると、弾性部材５と茎とが接する。
　栽培槽８０は、植物１０の地下部１２を収容する。栽培槽８０内には、金網９が設けられている。金網９の上には植物１０の地下部１２が置かれている。金網９は、４つの柱部７２に固定されている。植物１０の地下部１２から伸びる根１３が金網９の網目を突き抜け、金網９の下方で栽培槽８０の底部に貯留されている養液８１に浸っている。植物１０は、根１３から養液８１を吸収し、成長する。
　図１６に示すように、仕切部５０は、栽培槽８０の上方の位置で、栽培槽８０の上端の開口を覆うように設けられる。この仕切部５０に対して遮光部材５１が固定される。遮光部材５１にも、板状部材１，２，３の６つの貫通孔１Ｘ，２Ｘ，３Ｘに対応する位置に貫通孔が形成されている。遮光部材５１は、図１６から類推されるように、平面視においては、栽培槽８０の４つの側面を取り囲む枠状の部材を構成し、断面視においては、栽培槽８０の側面の上部を覆う垂れ幕状の部材を構成する。
　図１６に示すように、６本のビス６を用いて、仕切部５０および遮光部材５１が、それぞれ、枠部７１に固定される。これによれば、栽培槽８０に対する板状部材１，２，３同士の位置を固定することができる。そのため、仕切部５０の移動に起因した植物１０の茎の損傷を抑制することができる。
　図１６に示すように、板状部材１，２，３のうちの隣接する２つの板状部材に跨がるように遮光部材７を設け、板状部材１，２，３同士の間の隙間を覆っている。これによれば、板状部材１，２，３同士の間の隙間から栽培槽８０内へ光が進入することを抑制することができる。遮光部材７は、接着テープのように板状部材１，２，３に貼り付けられるものであってもよい。また、遮光部材７は、一般に農業で使用されている遮光性のマルチシートが接着剤によって貼り付けられたものであってもよい。また、遮光部材７は、プラスチックシートであってもよい。遮光部材７は、光の吸収の観点から、黒色を有していることが好ましい。
　図１７に示すように、水耕栽培装置１００は、植物１０の育成者が出入り可能な扉が設けられた筐体９０内に設けられている。筐体９０内には照明部（光源）Ｌが設けられている。葉が植物１０の地上部１１に形成されると、その葉は照明部Ｌから発せられた光によって光合成を行う。前述したように、植物１０の地下部１２から伸びる根１３は金網９の網目を通過し、養液８１に浸っている。そのため、植物１０は、根１３から養液８１を吸収することができる。
　図１７に示すように、遮光部材５１は、平面視において栽培槽８０の外側面を取り囲み、空気の流路Ｆが栽培槽８０の外側面に沿って下方に延びるように、仕切部５０の外周から垂れ下がっている。
　図１７から分かるように、仕切部５０は、植物１０の地上部１１が成長する地上空間Ｓ１と植物１０の地下部１２が成長する地下空間Ｓ２とを仕切っている。仕切部５０と栽培槽８０との間には空気の流路Ｆが存在する。また、図１７から類推できるように、枠部７１の外周は、平面視において、栽培槽８０の外周よりもひとまわり大きい。そのため、空気の流路Ｆは、栽培槽８０の外側面と遮光部材５１の上下方向に延びる部分との間にも空気の流路Ｆが延びている。したがって、たとえば、矢印Ｘで示されているように、空気の流路Ｆに沿って気流が生じることにより、栽培槽８０内の雰囲気と外部の雰囲気とが自然に入れ替わる。また、仕切部５０と栽培槽８０との間の空気の流路Ｆが遮光部材５１によって覆われている。そのため、栽培槽８０内の植物１０の地下部１２に光が照射されることが抑制されている。
　上記の構成によれば、空気の流路Ｆを経由して栽培槽８０の内側空間と栽培槽８０の外側空間との間で空気を自然に流動させても、遮光部材５１によって栽培槽８０の側方から栽培槽８０の内側への光の進入が抑制される。加えて、植物１０の育成者は、栽培槽８０内の空間を視認するときには、垂れ幕状の遮光部材５１とともに蓋部２０を容易に開くことができる。図１６では、垂れ幕状の遮光部材５１が蓋部２０を完全に覆っているが、遮光部材５１と蓋部２０との位置関係は特に限定されない。
　本実施例においては、支持部７０が、枠組構造であり、栽培槽８０と枠部７１との間の隙間が空気の流路Ｆを構成している。しかしながら、水耕栽培装置１００は、空気の流路Ｆを必要としない場合または栽培槽８０に換気用の開口が設けられている場合には、支持部７０を有していなくてもよい。この場合、板状部材１，２，３のそれぞれが栽培槽８０の上端に直接固定されてもよい。
　水耕栽培装置１００は、支持部７０、特に枠部７１と板状部材１，２，３のそれぞれとを固定する固定用のビス６を備えている。支持部７０は、栽培槽８０に固定されており、板状部材１，２，３は、支持部７０を媒介として、栽培槽８０に対して間接的に固定されている。板状部材１，２，３は、ビス６の代わりに、釘、接着剤、セロハンテープ、または面ファスナ等のいなかるものによって支持部７０に固定されてもよい。これによれば、栽培槽８０に対する板状部材１，２，３の位置を固定することができる。そのため、仕切部５０の移動に起因した植物１０の茎の損傷を抑制することができる。
　（特徴的構成およびその効果）
　以上説明したように、実施の形態の水耕栽培装置１００は、栽培槽８０と、仕切部５０と、蓋部２０とを備える。栽培槽８０は、植物１０の地下部１２を収容するように構成された遮光性の栽培槽である。仕切部５０は、栽培槽８０の上端の開口を覆うように設けられ、植物１０の地下部１２が成長する地下空間と植物１０の地上部１１が成長する地上空間とを仕切る遮光性の仕切部である。蓋部２０は、栽培槽８０の側面に開閉可能に設置された遮光性の蓋部である。これにより、地下空間へのアクセスが容易になり、作業効率を上昇させることができる。また、地上部１１の植物体に外傷を負わせることなく、地下部１２を観察することが可能である。
　また、栽培槽８０は、栄養体１２Ｂを形成する栄養体形成層８０Ａと、肥料を含んだ液体（養液８１）を根１３に供給する液体供給層８０Ｂとに分かれた構造を有し、蓋部２０は、栄養体形成層８０Ａに設置されるのが望ましい。これにより、液体供給層８０Ｂよりも高い位置に蓋部２０が設置されるため、栽培槽８０からの水漏れを防ぐことができる。
　また、蓋部２０は、栽培槽８０の側面の上端または左右端に重ならない位置に設置されるのが望ましい。これにより、栽培槽８０の側面の上端や左右端に蓋部２０が来ないため、植物体が大きくなっても、筐体の強度を保つことができる。
　また、蓋部２０は、遮光蓋材で構成されるのが望ましい。これにより、植物１０の地下部１２に対する遮光性の確保および向上を図ることができる。
　また、蓋部２０は、栽培槽８０と接する箇所に遮光部材２０Ｓを有するのが望ましい。これにより、更に、植物１０の地下部１２に対する遮光性の確保および向上を図ることができる。
　また、仕切部５０は、栽培槽８０に対する位置が固定された固定部材５０Ａを有し、固定部材５０Ａは、植物１０の茎を取り囲む貫通孔５０Ｂを有し、植物１０の地下部１２に光が照射されることを抑制する閉状態を維持するのが望ましい。これにより、植物１０の地上部１１に光を当てつつ、地下部１２は遮光することができる。
　また、植物１０は、ジャガイモであるのが望ましい。ジャガイモは需要が高いため、株あたりの塊茎数を増やし大量の種イモを作出することは実用的価値が高い。
　（その他の実施の形態）
　上記のように、いくつかの実施の形態について記載したが、開示の一部をなす論述および図面は例示的なものであり、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、実施例および運用技術が明らかとなろう。本実施の形態は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含む。例えば、ここでは、植物１０がジャガイモなどの塊茎類である場合を例示しているが、地下空間へのアクセスが必要な植物全般に適用できることは言うまでもない。
　特願２０１９－１００１２９号（出願日：２０１９年５月２９日）の全内容は、ここに援用される。
　本開示によれば、植物体に外傷を負わせることなく植物の地下部へのアクセスを容易に行うことができる水耕栽培装置を提供することが可能である。
　１０　植物
　１１　地上部
　１２　地下部
　２０　蓋部
　２０Ｓ　遮光部材
　３０　開口部
　５０　仕切部
　５０Ａ　固定部材
　５０Ｂ　貫通孔
　５１　遮光部材
　８０　栽培槽
　８０Ａ　栄養体形成層
　８０Ｂ　液体供給層
　１００　水耕栽培装置

Claims (7)

  1. 　植物の地下部を収容するように構成された遮光性の栽培槽と、
    　前記栽培槽の上端の開口を覆うように設けられ、前記植物の地下部が成長する地下空間と前記植物の地上部が成長する地上空間とを仕切る遮光性の仕切部と、
    　前記栽培槽の側面に開閉可能に設置された遮光性の蓋部と、
    　を備えた水耕栽培装置。
  2. 　前記栽培槽は、栄養体を形成する栄養体形成層と、液体を根に供給する液体供給層とに分かれた構造を有し、
    　前記蓋部は、前記栄養体形成層に設置される、請求項１に記載の水耕栽培装置。
  3. 　前記蓋部は、前記栽培槽の側面の上端または左右端に重ならない位置に設置される、請求項１または２に記載の水耕栽培装置。
  4. 　前記蓋部は、遮光蓋材で構成される、請求項１から３のいずれか一項に記載の水耕栽培装置。
  5. 　前記蓋部は、前記栽培槽と接する箇所に遮光部材を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の水耕栽培装置。
  6. 　前記仕切部は、前記栽培槽に対する位置が固定された固定部材を有し、
    　前記固定部材は、前記植物の茎を取り囲む貫通孔を有し、前記植物の地下部に光が照射されることを抑制する閉状態を維持する、請求項１から５のいずれか一項に記載の水耕栽培装置。
  7. 　前記植物は、ジャガイモである、請求項１から６のいずれか一項に記載の水耕栽培装置。
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