(57)【要約】【課題】ハーブや小型野菜を育て、そのまま食卓上に持ち込みハーブティーや生野菜として供したり、卓上で観葉植物やランを栽培しても衛生上の問題を起こさない小型で簡易な植物栽培装置を提供する。【解決手段】本発明の植物栽培装置は、複数の棒状毛細管吸水性資材を、植物根の発達に適する範囲内で連続した大小の空隙を生じるように、おおむね垂直を保持させつつ互いに不規則に接し合わせ栽培ベッドとしたことを主な特徴としており、該栽培ベッド上部からの潅水により表面に付着したハウスダスト、バクテリア、かび類の胞子、ダニ、ナメクジの卵をまんべんなく洗浄出来る。該棒状毛細管吸水性資材の材質としては使用済みの割り箸、竹の茎を短冊状に裁断したもの、竹の枝、笹の茎、セイタカアワダチソウの茎を裁断したもの以上５種類の炭化物やセラミックスのうちいずれかもしくは組み合わせて使用してもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の棒状毛細管吸水性資材を、植物根の発達に適する範囲内で連続した大小の空隙を生じるように、おおむね垂直を保持させつつ互いに不規則に接し合わせ栽培ベッドとしたことを特徴とする植物栽培装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭の食卓等に置いても衛生上の問題が少なく、小型で扱いやすい植物栽培装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
安全でフレッシュなハーブや野菜を求めて、家屋内の窓際などで植木鉢を育て料理に使用することは通常行われている。また、そのような用途に適するペットボトルや紙容器などで作る簡易な水耕栽培装置や植木鉢程度の大きさの植物栽培装置が各種提案されている。また、マンションなど近年の住宅事情に適した屋内観賞用としてミニ盆栽やコケ玉、ハイドロカルチャーなど小型で清潔感のある栽培方法が広まっている。また、環境面を考慮して栽培容器や充填物に木炭や竹炭、紙類の炭化物や、他には毛細管吸水布や微多孔質焼成体を使用した例もある。
【特許文献１】特開２００２−３０１７０５号公報  ペットボトル水耕栽培
【特許文献２】特開２００３−２５９７３６号公報  多肉植物の栽培法
【特許文献３】特開２００１−２７５４９２号公報  （木炭に植え込む）植物の育成装置
【特許文献４】特開２００１−２５１９６７号公報  竹炭製植木鉢
【特許文献５】特開２００１−３１６１０２号公報  （紙などの）炭化焼成品
【特許文献６】特開２００２−４６１１２号公報    炭を含む成型品、その製造方法及び炭を含む栽培容器
【特許文献７】特開２００７−３２５５８２号公報  ランを栽培するための花瓶
【特許文献８】特開２００４−２０１５２７号公報  （毛細管吸水布を利用した）水耕栽培体及びその水耕栽培装置
【特許文献９】特開平１０−１５０８７１号公報    （微多孔質焼成体を利用した）栽培装置およびその製造方法
【非特許文献１】矢野健介著  「水栽培野菜づくりの愉しみ」グラフィック社  １９９９年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら培養土を使用した植木鉢はナメクジ、ヨトウムシ、ネキリムシやバクテリア、かび類、ダニなどの生息場所となり易く、家屋内での使用は問題視されている。ペットボトルや紙容器などで作る簡易な水耕栽培装置もベッド材として培養土を使用する点では同様の問題が発生する。
【０００４】
栽培容器に発泡煉石や炭片を充填したハイドロカルチャーは一見清潔に見えるが、藻類が発生しているものも数多く見受けられる。この事からも、該栽培容器内に衛生上問題のある有害微生物が繁殖していることが予見できる。この原因は該栽培容器下部の水は停滞しており、充填された該粒状物間の空隙は常に湿度が高い状態で空気の流通が限られ、有害微生物の増殖に適した環境となっている為である。もし、確実に洗浄しようとすれば発泡煉石や炭片から植えられている植物の根をほぐして分離し個別に水洗いしなければならない。
【０００５】
また、室内は日常的にハウスダストが発生し、その中にはダニ、有害菌類等も含まれる。その為に毎日部屋掃除をするのであるが、植物栽培装置においても同様に洗浄が求められるがその為の有効な手段を開示している例は少ない。
【０００６】
木炭塊の表面や菊花状空隙内に根を張らせる方法はより衛生的ではあるが高湿度環境下でいったん発生した藻類やコケは該木炭塊表面のザラツキに阻まれブラシでもなかなか取れないのである。また、該木炭塊菊花状空隙は有害生物の巣になり易いが簡単には洗浄出来ない。加えて、根圏域が少なく栽培に適する植物が限られる。
【０００７】
毛細管吸水布に植物の根を張らせる方法は、該吸水布内部にまで該植物の根が侵入するが、再利用時の抜根洗浄作業や新規吸水布へ取替えを家庭内で行うには装置が複雑で無理がある。
【０００８】
セラミックス微多孔質焼成体を板状にして対向させたり、筒状にしたりした内部空間に植物の根を張らせる方法では、内部の汚れや腐った根の除去を家事の合間に行うのは無理があるし、限定された内部空間で大きく育てようとすれば、培養液を的確に調合し、かつ、最初は小さい目の栽培装置で小苗を育て、のち、大きい栽培装置に移し変えるなどの方法を採らなくてはならない。このことから、家庭用としては植え替えを行わずに長期に鑑賞できるミニ観葉植物に向いているが収穫を前提とした野菜やハーブには向いていない。また該微多孔質焼成体の板状基台に複数の棒状突部を一体成型した内部に植物の根を張らせる方法では、一体成型した時点で栽培装置や植物の根が生育する内部空間の形状と大きさが決められてしまう。このことから、植物の種類や生育段階によって根の太さや根量が変わるのに合わせきれないし、固定された複数の棒状突部内を洗浄するのは手間が掛かる。
【０００９】
本発明の目的は、小型で,通常はベランダやテラスまたは窓際などでハーブや小型野菜、草花を育て、ティータイムや食事時にそのまま食卓上に持ち込みフレッシュハーブティーや生野菜として供することや、卓上で観葉植物やランを栽培しても衛生上の問題を起こさず手軽に扱える植物栽培装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
たとえば、レストランに行くとテーブルに花が飾ってあったり、家庭でも庭に咲いている花を花瓶に挿して食卓に飾って愉しんだりするが、誰も不衛生だと顔をしかめる人はいない。これは花瓶の水が時間を経て汚れてきたら水を替えれば良いし、生けた植物の葉や茎が汚れてきたら花瓶から取り出し水で洗い流せばよい。なぜこのような事が可能かといえば、一般に植物の茎は棒状であるので、たとえ何本も花瓶に生けられていても、手で容易につかみ出せ、この花の茎の束を流水に漬ければ、水は容易に一本ずつの植物の茎に行き渡り汚れを洗い流すことが出来る。すなわち、植物栽培装置でも家屋内に置いておくとハウスダストが日常的に発生して積もるし、ベランダやテラスに置けばナメクジ、ヨトウムシ、ネキリムシなど土壌内害虫が不定期に発生する。また、バクテリア、かび類、ダニなども植物栽培装置内部や表面で日々増殖するのであるから、これらを洗浄する方法も、当然、日々簡潔に作業出来なければならない。この問題を解決する手段を花瓶の花は示唆していたのである。
【００１１】
そして、上記目的を達成するために本発明の植物栽培装置は、複数の棒状毛細管吸水性資材を、植物根の発達に適する範囲内で連続した大小の空隙を生じるように、おおむね垂直を保持させつつ互いに不規則に接し合わせ栽培ベッドとしたことを主な特徴としている。
【００１２】
上記の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、ジョウロなどで前記栽培ベッド材上部から潅水すれば、すべての部分に水が流れて行き、該ベッド材を構成する棒状毛細管吸水性資材表面に付着したハウスダスト、バクテリア、かび類の胞子、ダニ、ナメクジの卵や内部の滞留水分をまんべんなく洗浄出来る。また、粒状のベッド材内部では隠れ住めるナメクジ、ヨトウムシ、ネキリムシなども該吸水性資材間は垂直壁面であって住み辛く、かつ、容易に発見駆除できる。ただ、通常ではどのような栽培方法を採っても植物の根圏を無菌化することは出来ないのであるが、洗浄を怠らず好気的な根圏環境を整えれば、根圏微生物が病原性菌の増殖を抑えることが出来る。
【００１３】
また、通常の培養土に植物を植え付ける場合には成長につれて植物の根が該培養土を押しのけて太くなっていくが、本発明の植物栽培装置では、前記栽培ベッドを構成する棒状毛細管吸水性資材間の空隙の大きさと形状は固定される。そのため、最初から植物根が十分に発達できるだけの連続した空隙を持たなければならない。これについて、該棒状毛細管吸水性資材の材質としては使用済みの割り箸、竹の茎を短冊状に裁断したもの、竹の枝、笹の茎、セイタカアワダチソウの茎を裁断したもの以上５種類の炭化物やセラミックスのうちいずれかもしくは組み合わせて使用してもよいが、該５種類の炭化物は棒状に成型した段階ですでに凹凸や歪みがあり炭化後にはさらに歪むことにより複数の該５種類の棒状炭化物を互いに接し合わせれば図６のように自然と不規則に傾きながら、連続した大小の空隙が出来る。注意点としては、植物根の太さとあまりにかけ離れた大きな空隙を作るような歪み凹凸のある材料を除外するだけである。セラミックス製の棒状毛細管吸水性資材については、栽培容器に余裕を持って充填することにより図７のように連続した大小の空隙が出来る。前記のような方法により、植え付ける植物の根を生育段階や種類に応じて自由に生育させることが出来る。つまり、太い根は大きい空隙に広がっていき、細根は小さい空隙にも自由に広がっていける。ただ、あまり余裕を持たせすぎると空隙が大きくなりすぎ該植物の根が乾燥してしまう。
【００１４】
該棒状毛細管吸水性資材の材質として、前記５種類の炭化物は簡易炭焼き釜でも製造可能なので安価であるとともに、植物由来の材料なので炭酸ガス排出量に影響しないうえ、炭素固定したことになる。また、炭化物全般に他の吸水体に比べ、比較的毛細管吸水力が低く、前記栽培ベッド材上部が過度に湿潤状態にならずアオコなどの発生やハウスダストの付着を少なくできるとともに、微細小孔が有益微生物の増殖を促し、清潔な環境を維持できる。セラミックス吸水性資材の特質は特許文献９に詳しいが、製造時のエネルギー消費量が高く、すなわち炭酸ガス排出量が大きいうえ、高価格になるが、耐久性があり繰り返し使用できる長所がある。
【００１５】
前記栽培ベッドへの培養液の供給には三つの方法が考えられる。第１の方法は図１のように上部が開放された貯水容器に収納した該栽培ベッド上部から培養液を補給することである。これはもっとも簡便で、かつ吸水量が比較的多い野菜類などに合わせて貯水量を変化させられる利点がある。第２の方法は上部と側面が植え孔と吸水口以外閉じられた栽培容器に該栽培ベッドを収納し下部は有孔板、もしくはネットで閉じその下に水受けを設ける。図８はこれをペットボトルと割り箸の炭化物だけで作った例である。第３は今後増えるであろう宇宙ステーションなどの無重力空間での長期滞在に適した花や野菜の鉢栽培の方法である。これは図９のように炭化物の棒状毛細管吸水性資材を束にして保護ネットで包む。無重力なので培養液はどの面から供給しても毛細管現象で全体に均一に行き渡り貯水層を設ける必要がない。
【発明の効果】
【００１６】
上述したように本発明の植物栽培装置の前記第１方法では、貯水容器の大きさや形状は栽培目的に合わせて選定すればよく、たとえば、切花の種類に合わせて花瓶を取り合わせるように、栽培植物と各種形態の該貯水容器を取り合わせて卓上に置くことも出来る。もし、栽培植物が根詰まりしたら、簡単に大き目の該貯水容器に移し変えることが出来る。また、栽培ベッド内部は連続した大小の空隙が多数存在しており、根の生育に好都合である。そして、もっとも主要な効果は、植物栽培において誰もが当たり前のようにしている潅水作業によって該植物栽培装置表面や内部に溜まったハウスダスト、ダニ、細菌類などを簡単に洗浄できる構造であることである。前記第２方法は上面が閉じられているので外部から汚染されにくく、開放された下部とその下の水受けからの湿気により該栽培ベッド全体が好気的に保たれながらも乾燥しにくく上部まで適度な湿度を保て、植物根の生育を満遍なく行うことが出来る。前記第３方法は実際に無重力空間で実験した訳ではないが、炭化物が軽量かつ無菌であって、毛細管現象で適量の水分を吸着するので水がこぼれる心配も無く宇宙空間で有利な栽培ベッドであると推測できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
一般に市販されている３〜４寸ポット苗と同程度のボリュームのある植物を本発明の植物栽培装置で育てるという目的を、安価でかつ環境負荷の少ない天然素材を中心に使用して実現した。
【実施例】
【００１８】
図１は、本発明にかかる植物栽培装置の斜視図、図２はその断面図である。図３は栽培初期の根の状態図である。図４は栽培中期の根の状態図である。図５は栽培最盛期の根の状態図である。
【００１９】
貯水容器１は、底部に節を持つ筒状の燻し竹をウレタン塗料で内部を防水したもので卓上での鑑賞性も考慮した。貯水容器１は、プラスチック、ガラス、陶器などでも構わないが、内部の側面は垂直ならば棒状毛細管吸水資材２が乱雑にならずに収納出来る。塗料は水性アクリルウレタンもしくは水性シリコンウレタン塗料が環境面と作業性で優れているが、他の防水塗料でも構わない。卓上性と根圏確保の兼ね合いから貯水容器１の外径は１０〜１５ｃｍ、高さは１５ｃｍ前後とした。また、貯水容器１の深さが１０ｃｍ程度となるように節の位置を調整して裁断してある。しかし、竹は天然素材なので大小や歪みがあるのであくまでも目安である。
【００２０】
棒状毛細管吸水資材２は、１ｃｍ前後の幅で短冊状に割った竹をおおむね１２ｃｍに裁断して３５０℃前後で炭化したものである。これは、この温度帯を使用する炭焼き窯は空地さえあれば比較的安価に製作でき、本発明者も自ら製作し、作った炭で栽培実験を行った。また、高温炭化炉では起こりやすい、珪素のガラス化によるミネラル分の不溶化が起こらないので栽培植物の栄養源になるとともに、竹は手に入れやすい上加工が容易で平滑な炭化物であるが、竹の枝やセイタカアワダチソウの茎の炭化物は歪み、割れが少なく、実用的な硬さもあり好適な素材である。使用済みの割り箸はすでに棒状に整形されており、裁断加工が容易であり大量に廃棄されている現状からリサイクル経路が整えられたら、まとめて炭化処理できる利点があり、これらを使用しても構わない。棒状毛細管吸水資材２の高さはおおむね１２ｃｍとしてあるが、これは棒状毛細管吸水資材２の上端での毛細管吸水力を確認できる範囲内であって、かつ卓上でのすわりの良い高さであることを考慮した。また、貯水容器１の深さよりも棒状毛細管吸水資材２が高いので上部が露出する。これは卓上で炭の棒が乱立する風景となって鑑賞性が高められる。もし、貯水容器１の深さを棒状毛細管吸水資材２の高さより深く変更すれば根が乾燥せずに生育できる範囲の割合が大きくなるのでより生育が良くなる。
【００２１】
２枚の吸水布３間の上部に種、挿し芽苗を挟み込み、貯水容器１に貯めた水から水分を吸収して発芽または発根させる。営利で大量に栽培する場合は播種、挿し芽などした吸水布３を別の容器で水に浸して発芽発根させてから栽培容器に収納する。
【００２２】
筒状の竹炭４の下部を綿１０などで塞ぎ内部に長期肥効型のコーティング肥料８を詰めてある。これは家事や仕事をこなしながら水耕栽培用肥料を調合施肥するのは家庭用としては不向きだからである。竹炭はカルシウム分が少なくケイ酸が豊富でありその他のミネラル分も各種含んでおり、微量要素の欠乏症は起こしにくい。このことから、コーティング肥料８は製品名ハイコントロール１６−５−１０、７０日肥効タイプとカキ殻石灰９を混合した物を使用した。潅水時や周囲の湿潤環境により適時養分が溶け出してゆく。木質の割り箸の炭化物を使用する場合はケイ素が不足するのでゼオライトなどを配合する。セイタカアワダチソウの茎の炭化物は竹炭に準ずる。より生育を良好にしたいときは発芽初期、結実期などに応じて各栽培植物別に調合された培養液を併用する。ランを栽培する場合は、長期肥効型の肥料は使用せずラン用の培養液を調合して用いる。
【００２３】
吸水性ポリマー１１は貯水容器１内部の水が無くなった時、栽培植物が急激に萎れるのを防ぐためである。日常栽培管理として、貯水容器１上部からジョウロなどで潅水するが、それと同時にベッド材に付着したハウスダストや雑菌類、ベッド材上部に集積した栄養塩類などは洗い流される。貯水部の水は汚れるので数日から１週間くらいで新鮮なものに入れ換える。オーバーフロー水位設定用の吸水布５は１回の貯水量は四季や置き場所によりかなり差が出るが、２〜３日で水が切れる程度に設定するためである。オーバーフロー水位まで常時満水にしておくと水中根の発生量が多くなり、水分吸収量が増えるので締まった苗にならないし、根の呼吸量の多い植物では溶存酸素の減少から根腐れを起こしてしまう。貯留水が切れても棒状毛細管吸水資材２や吸水性ポリマー１１に蓄えられた水分で急激には萎れないので、乾いたら水をやるという方法が良い。吸水布５は吸水紐でも良い。材質としては、ポリエステル不織布を使用したがレーヨン不織布、紙などでも良い。また、視覚障害、知的障害や肢体障害を持った人が栽培する場合、市販の視認用水位計を使用するより、吸水布５または吸水紐を指先で触れて湿り具合を感じながら潅水時期や貯水量の調節を行う方が容易であって、潅水動作の困難などでやりすぎた水分は自動的に排出してくれるので失敗が少ない。
【００２４】
図３は栽培試験の初期であって２枚の吸水布３に挟み込まれた種が発芽し、近くの棒状毛細管吸水資材２に毛細根を絡みつかせ養水分を吸収しようとしている。これから、該棒状毛細管吸水資材２が植物の根と相性が良いことが分かった。図４では、植え付け植物がより生育しようと、主根や側根が空隙内を自由に伸展し始めている。図５では、主根や側根、毛細根ともに十分に伸び、植物も大きく育っている。すべて元気な白い根であったことから、養分と酸素が十分に行き渡っていることが分かった。
【００２５】
なお、本発明の植物栽培装置では、バッタ、カメムシ、蛾などの飛翔性害虫は防げないが、ベランダ、バルコニーなどで栽培する時はこれらを防ぐため、透光性の良い不織布シートなどで植物及び栽培装置を覆ってしまうと効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
東洋においては古来より竹は花器や茶道具、造園材料や家屋材料として利用されてきたが、西欧型食文化にも対応できる卓上用栽培装置を竹及び竹炭を主な構成要素として形成すれば清潔感と独特な風合いが生きるのである。また、山間部において経営的に採算が取れないので放置された竹林を新たな食文化を起こす素材とすることが出来、また、耕作放棄地、都市部遊休地の主要雑草であるセイタカアワダチソウは刈り取り処分するしかなかったのであるが、簡易に炭化するだけで植物栽培の材料とすることができる。割り箸についてはマイ箸をレストランに置いたりしてその使用量を減らそうとする試みもみられるが、日本の食文化に深く根ざしたものは安易に無くせない。それよりも廃棄された割り箸の新たな使い道を求めるのが良い。そのひとつとして本発明の植物栽培装置がある。また、地球温暖化の観点からは、本来、腐朽時や焼却時に二酸化炭素の発生源になる植物を炭化物にすれば結果的に空気中の二酸化炭素を減らすことになり、その炭化物が新たに植物の栽培に資することにもなるのである。また、図９のようにペットボトルと割り箸の炭化物で栽培すれば児童の環境学習用に使うことが出来る。次に、近年、宇宙空間での長期滞在が話題に上るようになってきたが、ストレスの溜まる仕事の合間に花の一鉢も育てる心の余裕が必要となる。このような時には、炭に植えられたランなどが最良である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明にかかる植物栽培装置をハーブや野菜栽培に使用する場合の斜視図である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】栽培初期の根の状態図である。
【図４】栽培中期の根の状態図である。
【図５】栽培最盛期の根の状態図である。
【図６】炭化物を使用した栽培ベッドの斜視図である。
【図７】セラミックスを使用した栽培ベッドの斜視図である。
【図８】本発明にかかる植物栽培装置の第２形態の分解斜視図である。
【図９】本発明にかかる植物栽培装置の第３形態の斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    貯水容器
２    棒状毛細管吸水資材
３    播種挿し芽用吸水布
４    筒状の竹炭
５    オーバーフロー水位設定用の吸水布
６    竹の節を貯水容器底面としたもの
７    栽培植物
８    コーティング肥料
９    カキ殻石灰
１０    綿
１１    吸水性ポリマー
１２    満水レベル
１３    竹炭の棒状毛細管吸水資材
１４    セラミックスの棒状毛細管吸水資材
１５    ペットボトル
１６    通気口
１７    培養液給液口
１８    割り箸の炭化物
１９    ペットボトルの底部を切り取り鑽孔した受け皿
２０    ペットボトルの側面を切り取り成型した台座
２１    水受け
２２    合成樹脂製のネット
２３    取り付け用ヒモ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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