(57)【要約】【課題】植物栽培用トレイで植物を良好に育成することができる植物栽培用トレイおよび植物栽培システムを提供する。【解決手段】植物栽培用トレイ２０は内側に炭素シート２２を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側に炭素シートを備えたことを特徴とする植物栽培用トレイ。
【請求項２】
請求項１において、
前記炭素シートは、結晶化された炭素材料を膨張させ加圧してシート状にしたものであることを特徴とする植物栽培用トレイ。
【請求項３】
植物栽培用トレイで植物を栽培する植物栽培システムにおいて、
前記植物栽培用トレイ内には、炭化素材を含む培地と、該培地が乾いた状態になると水分を放出する放水材とを備えていることを特徴とする植物栽培システム。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の植物栽培用トレイ内には、炭化素材を含む培地と、該培地が乾いた状態になると水分を放出する放水性材料とを備えていることを特徴とする植物栽培システム。
【請求項５】
請求項３または４において、
前記炭化素材として、廃棄物を炭化させたバイオ炭、フェノール樹脂を炭化させ結晶化させて形成した球径１８０μｍ〜５００μｍの球状活性炭の少なくともいずれか１つを含むことを特徴とする植物栽培システム。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１項において、
植物を栽培するための養液を貯留する貯留槽と、該養液にマイクロレベル、ナノレベルに微細化した気泡を供給する気泡供給装置とを備えたことを特徴とする植物栽培システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物栽培用トレイおよび植物栽培システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
植物栽培用トレイでの栽培には、トレイ内の温度管理やトレイ内の培地管理（養分補給など）が植物の良好な育成に寄与することが知られている。例えば、トレイ内の温度を一定にするものとしては、断熱性の高い発泡スチロールでトレイを構成したものや、トレイの内面にビニールシート等の断熱シートを介在させたもの（例えば、特許文献１参照）が提案、実施されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１７１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の温度管理手段は簡易な手段であり、小規模な栽培で一時的に利用する分にはたやすい反面、ビニールシート等の材料の劣化は進みやすく、そのため長期間の利用には不向きである。
【０００５】
また、水耕栽培などのハウス栽培においては、温度管理はもちろん必要とされるが、それだけで植物の良好な育成を図るためには不十分であり、培地の日々の十分な管理を必要とされるが、それらを簡易に実施できる植物栽培用トレイや、植物栽培用トレイを用いて植物の栽培を行う植物栽培システムは従来には提案されていない。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮して提案されたもので、その目的は、トレイで長期間にわたり植物を良好に育成することができる植物栽培用トレイおよび植物栽培システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の植物栽培用トレイは、内側に炭素シートを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の植物栽培システムは、植物栽培用トレイ内に、炭化素材を含む培地と、培地が乾いた状態になると水分を放出する放水性材料とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の植物栽培用トレイは上述した構成とされているため、外部の熱を遮断でき、トレイ内の温度管理をしやすくでき、そのため植物を良好に育成することができる。また、その植物栽培用トレイを長期間にわたり利用することができる。
【００１０】
また本発明の植物栽培システムは上述した構成とされているため、トレイ内の培地に保水性を持たせ植物を良好に育成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る植物栽培システムの構造を模式的に示した概略縦断面図である。
【図２】図１におけるＸ部分の拡大図である。
【図３】図１におけるＹ部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態について、添付図面にもとづいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る植物栽培システム１０（以下、たんにシステム１０と言う）の内部構成を概略的に示した模式図である。図２は図１におけるＸ部分の拡大図、図３は図１におけるＹ部分の拡大図であり、いずれも同システム１０で使用される植物栽培用トレイ２０、２０Ａ（以下、たんにトレイと言う）の内部構造を示した部分縦断面図である。
【００１３】
ここで、トレイ２０、２０Ａとしては、矩形パン状のもの（図２参照）や、袋状のもの（図３参照）、種々の形状のプランターなどが挙げられる。トレイ本体の素材としては、合成樹脂など種々のものが用いられ、例えば発泡スチロールを用いることもできる。発泡スチロールとしては、断熱性、難燃性がともに高いものを好適に使用することができる。
【００１４】
このシステム１０は、水耕栽培を目的としたもので、キャスター付き移動棚（ワゴン）１１に複数のトレイ２０、２０Ａを中段と上段とに配置し、それらに養液を供給する養液供給システムである。図１のものは、ワゴン１１の下段に循環水供給装置１２を備えている。なお、ワゴンの段数やトレイ２０、２０Ａの配置については、本図例のものに限られないことは言うまでもない。
【００１５】
循環水供給装置１２は、植物３０を栽培するための養液１７を貯留する貯留槽１２ａと、養液１７にマイクロレベル、ナノレベルに微細化した気泡を供給する気泡供給装置１２ｂとを備えている。なお、養液１７としては水や培養液が挙げられる。
【００１６】
養液１７は、循環水供給装置１２からワゴン１１の中段のトレイ２０と上段のトレイ２０Ａとそれぞれへ、個別の供給路１３、１３Ａで供給される。図１において白抜き矢印で示すように、中段のトレイ２０に対しては、養液１７が循環水供給装置１２へ戻ってくるように循環する一方、上段のトレイ２０Ａに対しては、一時貯水部１７を介して養液１７が供給されるだけで、各トレイ２０Ａからは不要の養液１７は排出される。なお、一時貯水部１７で余剰となった養液１７を、循環水供給装置１２へ戻すように循環するシステムであってもよい。
【００１７】
このように、循環水供給装置１２を用いたシステムであるため、トレイ２０、２０Ａ内の保水性が確保される。また、養液１７には微細化した気泡が含まれているため、養液１７中に酸素量が増加されて、水質が向上し、植物３０の生理活性化を促進し、生育効果が向上する。
【００１８】
また、本システム１０は、ワゴン１１を遮光ハウス（不図示）内に配置して行われる遮光栽培システムでもあり、人工的な照明手段１４（例えば、ＬＥＤ）により植物への光照射量を管理できる構成とされている。なお、本システム１０は遮光栽培以外のものにも利用できる。
【００１９】
ついで、ワゴン１１内の中段のトレイ２０および上段のトレイ２０Ａについて詳述する。まず、中段のトレイ２０について説明する。
【００２０】
図例では、中段には１つのトレイ２０が配されており、トレイ２０内で複数株のわさびが栽培されている。図１、図２に示すように、トレイ２０内には培地２３として土壌が盛られ、その土壌の一部は循環する養液１７に浸されている。
【００２１】
培地２３としての土壌には、砂利・土にゼオライト（おがくずでもよい。以下ゼオライト等と言う）、炭化素材を含ませたものを用いることができる。炭化素材２４としては、廃棄物を炭化させたバイオ炭、フェノール樹脂を炭化させ結晶化させて形成した球径１８０μｍ〜５００μｍの球状活性炭が挙げられる。土壌には、これらの炭化素材２４の一方または両方が含まれていればよい。また、抗菌用銀を含ませてもよい。
【００２２】
また、トレイ２０内には、培地２３が乾いた状態になると水分を放出する放水性材料が含まれている。放水性材料としては、多孔質の吸放水性ポリマーが挙げられる。エチゼンクラゲを放水性材料として配してもよい。
【００２３】
このように、中段のトレイ２０では培地２３に炭化素材２４が含有されているため、土壌を改良でき、植物の良好な育成を図ることができる。炭化素材２４としてバイオ炭を用いれば、炭の吸水・脱水性による土壌の保水・排水性の向上、肥料成分の溶脱防止、土壌菌の増加を促進させることができる。
【００２４】
また、放水性材料によれば、培地２３の保水性を向上させ、その結果、循環水量を少なくすることもできる。さらに、放水性材料が含まれていれば、中段の供給路１３は上段のものとは別のものであるため、養液１７の中段のトレイ２０への供給を止めておくこともできる。
【００２５】
このように、炭化素材２４と放水性材料とにより培地２３を改善でき、トレイ２０内の植物３０を良好に育成することができる。また、循環水供給装置１２による循環システムを付加することで、トレイ２０内の培地２３や養液１７を一定した状態に維持することもできる。
【００２６】
また、図２に示すように、このトレイ２０の基材２１の内面には炭素シート２２が貼り付けされている。なお、炭素シート２２の配設は貼り付けには限られず、内底面には敷くだけでもよい。
【００２７】
炭素シート２２としては、結晶化された炭素材料を膨張させ加圧してシート状に形成したものを用いればよい。炭素シート２２は、圧延により薄く形成できるので、薄くすれば厚さ方向の密度は高くなる。よって変形させやすい薄めのものを好適に利用することができるが、圧延を繰り返し行う必要があるため、コスト高になる。また、厚めのものはもろくなるため、トレイ本体への配設がしにくくなるおそれがある。
【００２８】
このような点を考慮すれば、炭素シート２２は、可撓性があり変形容易な、例えば厚さ０．１ｍｍ〜２，３ｍｍのものを好適に用いることができる。もちろんそれ以上の厚めのものや、０．０３ｍｍ〜０．１ｍｍ程度の薄めのものを用いてもよい。熱の逃げにくさ（断熱性）、破損のしにくさ（厚くなるともろくなる）、取り扱いのしやすさ（薄すぎると配設しにくくなる）、コストなどで総合的に判断すれば、厚さが０．１ｍｍ〜１ｍｍのもの、特に０．１２ｍｍ〜０．１４ｍｍ程度のものが好適とされる。なお、炭素材料としては、結晶化されていないものを用いてもよい。
【００２９】
この炭素シート２２は、面方向に結晶が並んでなり、そのため面方向（厚さ方向に直交する方向）の熱伝導率が高い一方、厚さ方向では多層構造であるため熱伝導率は低い。例えば、厚さ方向の熱伝導率が３〜５Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度（面方向の熱伝導率が２５０〜５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度でもよい）の炭素シート２２を用いればよい。
【００３０】
したがって、このような炭素シート２２をトレイ２０（トレイ本体）の内側面や内底面に配すれば、厚さ方向の熱伝導率が小さくなる。そのため、外部からの熱をある程度遮断でき、トレイ２０内の温度（水温）を一定化するなどの温度管理がしやすくなり、その結果、植物を良好に育成することができる。特に、苛酷な温度環境下の地域において、植物の生育をしやすくできる。
【００３１】
また、炭素シート２２はトレイ２０の内側面や内底面に貼り付けしておけばよいため、トレイ２０を長期間にわたり利用することができる。また、トレイ２０の使いまわしもできる。
【００３２】
このように、トレイ２０内の培地２３に含まれる炭化素材２４と放水性材料による作用と、トレイ２０自体が有する炭素シート２４による作用とが相まって、トレイ２０内の植物３０を良好に育成することができる。
【００３３】
また、本例のように長いトレイ２０を用いる場合でも、炭素シート２２による水温一定化作用と、循環水供給装置による養液循環作用とにより、トレイ２０内において養液１７を循環させることができ、汚れやカビ菌の低減化を図ることができる。
【００３４】
つぎに、上段のトレイ２０Ａについて図面を参照しながら説明する。
【００３５】
図例では、上段には不織布よりなる袋状の複数のトレイ２０Ａが配されており、トレイ２０Ａ内でにんじんが栽培されている。トレイ２０Ａには培地２３として土壌が入れられ、その土壌には、循環水供給装置１２から供給される養液１７が、上段の上部に設けた一時貯水部１５を介して、トレイ２０Ａごとに設けた微細管１６を通じて毛細管現象により供給されるようになっている。
【００３６】
培地２３としての土壌は、図２のものと同様のものでもよいし、図例のように、保水力にすぐれた水苔２６を土台として、ゼオライト等および炭化素材を含ませたものを用いてもよい。図例のものは、上部と下部に水苔２６を配し、その間に、ゼオライト等と炭化素材（バイオ炭）とによるミックス層２７が配されている。
【００３７】
このように、上段のトレイ２０Ａにおいても、炭化素材２４により土壌を改良でき、植物３０の良好な育成を図ることができる。また、このトレイ２０Ａは不織布で形成されているため、通水性がよく、循環してくる養液１７は外部に排出しやすく、トレイ２０Ａ内の土壌を常に新しい養液１７に浸すことができる。また、土よりも軽い水苔２６を用いれば持ち運びなど取り扱いがしやすくなる。なお、トレイ２０Ａから排出された養液１７を受ける排水棚を設けてもよい。
【００３８】
さらに、中段のトレイ２０と同様に、培地２３が乾いた状態になると水分を放出する放水性材料を土壌内に含有させてもよい。
【００３９】
また、図３に示すように、このトレイ２０Ａの内側（底部以外）に、中段のトレイ２０に用いたものと同様の炭素シート２２を配して、トレイ２０Ａ内の温度一定化が図れるようにしてもよい。
【００４０】
以上に示したシステム１０は、有機栽培、無機栽培のいずれにも適用することができる。一般的に、有機栽培の場合、培地２３にバイオ炭等の炭化素材２４を含ませて土壌菌を多く発生させることが植物の生育に効果的とされる一方、無機栽培の場合、ナノレベル微細化した気泡を含んだ養液１７と抗菌用銀を含んだ土壌が植物の生育に効果的とされるが、本システム１０では、これを踏まえて、段ごとに有機栽培、無機栽培を分けて植物を育成することもできる。
【００４１】
以上には、炭素シート２２を有したトレイ２０、２０Ａを含むシステム１０を例示したが、炭素シート２２を有さないトレイ２０を用いたシステム１０であってもよい。また、炭素シート２２を有したトレイ２０、２０Ａであれば、システム１０に組み込まなくてもよく、そのようなトレイ２０、２０Ａを単独で利用してもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１０          植物栽培システム（システム）
１１          キャスター付き移動棚（ワゴン）
１２          循環水供給装置
１２ａ        貯留槽
１２ｂ        気泡供給装置
１３、１３Ａ  供給路
１４          照明手段
１５          一時貯水部
１６          微細管
１７          養液
２０、２０Ａ  植物栽培用トレイ（トレイ）
２１          基材
２２          炭素シート
２３          培地
２４          炭化素材
２６          水苔
２７          ミックス層
３０          植物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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