(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に養液の貯液空間を有した発泡合成樹脂からなる栽培槽と、
前記貯液空間に貯液された養液の液面に浮かぶ定植フロートと、
前記栽培槽の貯液空間の形成壁を内方から被覆し、かつ前記定植フロートを上方から覆うことで該定植フロートを前記貯液空間の幅方向の中間部に位置決めする漏水防止用樹脂フィルムと、
前記定植フロートに載置され、かつ端部が前記養液の液面下に配置される吸水シートと、
ロックウールを含有せず、かつ前記定植フロートの上面に載った前記吸水シートに載置される栽培植物のプラグ苗とを備え、
前記吸水シートは、
端部が前記養液の液面下に配置され、かつ前記プラグ苗が載置される下側部分吸水シートと、
前記プラグ苗を上方から覆う上側部分吸水シートとからなり、
前記下側部分吸水シートおよび前記上側部分吸水シートは、
合成樹脂短繊維を含む第１の表面層と合成樹脂短繊維を含む第２の表面層との間に、パルプ短繊維を含む中間層を、それぞれの短繊維が交絡するように配置した３層構造の不織布からなる水耕栽培装置。
【請求項２】
前記第１の表面層は、ポリエステル短繊維６３〜８７重量％とレーヨン短繊維１３〜３７重量％との混繊維からなる不織布で、
前記第２の表面層は、ポリエステル短繊維６０〜８０重量％とパルプ短繊維２０〜４０重量％との混繊維からなる不織布で、
前記中間層は、粉砕パルプ１００重量％からなる不織布である請求項１に記載の水耕栽培装置。
【請求項３】
前記上側部分吸水シートの幅を、前記定植フロートの幅より短くした請求項１または請求項２に記載の水耕栽培装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は水耕栽培装置、詳しくは湛液型水耕法と毛管型水耕法とを組み合わせて、土を使わずに養液を用いて、例えば植物（トマトなどの果菜類、葉菜類、花木類）を生育させる水耕栽培装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、天候に影響されることなくトマトなどの植物を市場に安定供給するため、水耕栽培装置が開発されている。
従来、この水耕栽培装置の一種として、例えば特許文献１の「養液栽培装置」が知られている。この「養液栽培装置」は、防水シートにより内面が覆われた長尺な矩形容器状の栽培槽を有し、栽培槽の貯液空間に養液を貯めて養液のみで栽培する湛液型水耕法と、養液を吸水シートの毛管力により吸い上げ、この養液を透水防根シートからトマトの根に透水して供給する毛管型水耕法との組み合わせ方式を採用した水耕栽培装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−３７００４４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、特許文献１の「養液栽培装置」にあっては、以下のような問題点があった。
従来、栽培槽の素材として、未発泡の硬質プラスチックが採用されていた。そのため、栽培槽の重量が大きく、現場での装置設置時、作業者に過酷な労働を長時間強いるとともに、装置コストも高くなっていた。
しかも、特許文献１の「養液栽培装置」は、使用後に装置全体を洗浄して乾燥することでピシウム菌、その他の水溶性細菌類を除去してから、トマトの連作を行っていた。しかしながら、例えば有芽胞菌などの耐乾燥性が高い芽胞の細胞構造を有する菌類は、洗浄後も繁殖能力が旺盛で、その菌が栽培槽に付着した場合には、高価な栽培槽を１回使用したのみで廃棄処分しなければならず、ランニングコストおよび設備コストが高騰していた。
また、従来、トマトの苗が植え付けられる保水培地の素材として、ロックウールを採用していた。ロックウールは自然還元が困難な人工鉱物である。そのため、トマトを収穫した後の使用済みロックウールは、産業廃棄物として処分しなければならず、環境保全の観点から問題となっていた。しかも、使用済みロックウールの廃棄処分費用が、トマトの価格上昇の要因の１つとなっていた。
さらに、苗を植えたロックウールは、透水防根シートにより根が養液まで延びないようにブロックした状態で、吸水シートに載置していた。
【０００５】
さらにまた、養液のロックウールへの吸い上げはロックウールの下面のみから行われていた。そのため、ロックウールの養液吸水面の表面積は小さく、養液をトマトの苗に充分に供給できなかった。
また、吸水シートとして、短尺な合成樹脂繊維のみを接着剤によりスポット的に接着した単層の不織布を採用していた。そのため、トマトの根に対する養液の供給が十分でなく、かつ接着剤に含まれる添加物がトマトの成長を阻害するとともに、添加物に含まれる有害物質が、トマトを食した人間の健康に影響を与えるおそれがあった。
ところで、従来、保水培地を貯液空間上に配置する保水培地載置台として、栽培槽の上部から分離され、かつ水に浮く定植フロート（浮島）を採用したものが知られている。この定植フロートは、保水培地から下方に延びた根を保水培地載置台から左右の貯液空間部分に分配し易くするため、貯液空間の幅方向の中間部に配置した方が望ましい。しかしながら、定植フロートは養液の液面を漂う浮島であることから、新たに位置決め部材（固定紐や固定棒など）を使用しないかぎり、貯液空間の幅方向の中間部に位置決めすることは困難であった。
【０００６】
そこで、発明者は、鋭意研究の結果、栽培槽を発泡合成樹脂から構成し、この素材を採用することで脆弱化した栽培槽の破損時の溶液漏れを防ぐため、栽培槽の貯液空間の形成壁を１枚の合成樹脂フィルムにより内方から被覆し、保水培地としてロックウールを含まないプラグ苗を採用し、かつ透水防根シートを不要とするとともに、吸水シートとして、プラグ苗を下側部分吸水シートと上側部分吸水シートとによって鉛直方向から包み込む方式のものを採用し、さらに吸水シート（下側部分吸水シートと上側部分吸水シート）として、ウォータジェット法により繊維を交絡させた３層構造の不織布を採用するとともに、漏水防止用樹脂フィルムの幅方向の中間部を定植フロートに被せて、定植フロートを栽培槽の貯液空間の幅方向の中間部に位置決めするように構成すれば、上述した問題点は全て解消することを知見し、この発明を完成させた。
【０００７】
この発明は、栽培槽の軽量化が図れて現場への装置設置が容易で、栽培槽の破損時に養液の装置外への漏出を防止でき、かつ設備コストが安価で、使用済みロックウールの産業廃棄物としての処分費用および透水防根シートが不要で、さらに苗への養液供給を充分に行えるとともに、定植フロートを栽培槽の貯液空間の幅方向の中間部に簡単に位置決め可能な、湛液型水耕法と毛管型水耕法とを組み合わせた水耕栽培装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、内部に養液の貯液空間を有した発泡合成樹脂からなる栽培槽と、前記貯液空間に貯液された養液の液面に浮かぶ定植フロートと、前記栽培槽の貯液空間の形成壁を内方から被覆し、かつ前記定植フロートを上方から覆うことで該定植フロートを前記貯液空間の幅方向の中間部に位置決めする漏水防止用樹脂フィルムと、前記定植フロートに載置され、かつ端部が前記養液の液面下に配置される吸水シートと、ロックウールを含有せず、かつ前記定植フロートの上面に載った前記吸水シートに載置される栽培植物のプラグ苗とを備え、前記吸水シートは、端部が前記養液の液面下に配置され、かつ前記プラグ苗が載置される下側部分吸水シートと、前記プラグ苗を上方から覆う上側部分吸水シートとからなり、前記下側部分吸水シートおよび前記上側部分吸水シートは、合成樹脂短繊維を含む第１の表面層と合成樹脂短繊維を含む第２の表面層との間に、パルプ短繊維を含む中間層を、それぞれの短繊維が交絡するように配置した３層構造の不織布からなる水耕栽培装置である。
【０００９】
ここでいう水耕栽培装置とは、湛液型水耕法と毛管型水耕法とを組み合わせた装置である。
栽培植物としては、例えば、トマト、イチゴ、レタス、ねぎ、メロンなどを採用することができる。プラグ苗とは、プラグトレイと呼ばれるプラスチックの多穴の育苗用トレイに種を捲き、移植（定植）できるまで育苗した苗をいう。ここでは、保水培地としてロックウールを含まない。
養液としては、例えば、高濃度溶液ＥＣ１０、食塩混合溶液などを採用することができる。特に、栽培中に大玉系トマトに水分ストレスを与えて、果実への水分流入を抑制するとともに、養液のＥＣ（塩類濃度、電気伝導度）を例えば１．５〜５．０に設定してトマトの根や幹への浸透圧調節を行い、トマト果実への糖の蓄積を促進させ、糖度７〜８とするようにしてもよい。
ここでいう「栽培槽」とは、栽培植物を養液栽培する容器である。栽培槽の形状は任意である。例えば矩形容器状でもよい。
栽培槽の素材である発泡合成樹脂としては、例えば、発泡スチロールを採用することができる。
【００１０】
定植フロートの素材としては、養液より比重が小さい合成樹脂（発泡合成樹脂を含む）、木材などを採用することができる。具体的には、各種の緩衝材、樹脂（ゴム）チューブなどが挙げられる。また、吊下げ紐、吊下げ棒、液中支柱などを使用してメカニカルに定植フロートを液面付近に支持してもよい。
漏水防止用樹脂フィルムとしては、例えば塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂からなる農業用フィルムを採用することができる。
【００１１】
吸水シートは、養液の吸水性および保水性を有するシートで、下側部分吸水シートと上側部分吸水シートとからなる。下側部分吸水シートと上側部分吸水シートとは同一不織布でも、異なる不織布でもよい。好ましい吸水シートとしては、例えばユニチャーム株式会社の「クックアップ  キッチンクロス」を採用することができる。
下側部分吸水シートとしては、長さが定植フロートの長さと略同一で、かつ幅は使用時に定植フロートに載置した際、その幅方向の両端部が養液の液面下に配置される長さを有したものを採用することができる。
上側部分吸水シートは、栽培植物のプラグ苗を上方から覆える大きさ（広さ）を有し、かつ使用時に少なくとも一部が下側部分吸水シートと接触して、下側部分吸水シートから養液の一部をプラグ苗の表面に供給できればよい。
第１の表面層と第２の表面層とは、使用時、どちらが表でどちらが裏でもよい。第１の表面層と第２の表面層とは、同一の合成樹脂短繊維でも、異なる合成樹脂短繊維でもよい。第１の表面層と第２の表面層は、少なくとも１部に合成樹脂短繊維を含んでいればよく、他の短繊維（例えば再生セルロース短繊維など）または長繊維との混繊維層でもよい。
【００１２】
合成樹脂短繊維としては、例えばポリエステル短繊維、ポリオレフィン短繊維などを採用することができる。
中間層のパルプ短繊維は植物繊維の一種で、木材などの植物体を機械的、化学的に処理を行ってほぐし、セルロース繊維を分離してパルプ化した短繊維である。中間層は、少なくともパルプ短繊維を含んでいればよく、例えば他の短繊維（例えば合成樹脂短繊維など）または長繊維との混繊維層でもよい。
短繊維の交絡方法としては、例えばウォータジェット方式、ニードルパンチ方法、スチームジェット方式などを採用することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記第１の表面層は、ポリエステル短繊維６３〜８７重量％とレーヨン短繊維１３〜３７重量％との混繊維からなる不織布で、前記第２の表面層は、ポリエステル短繊維６０〜８０重量％とパルプ短繊維２０〜４０重量％との混繊維からなる不織布で、前記中間層は、粉砕パルプ１００重量％からなる不織布である請求項１に記載の水耕栽培装置である。
粉砕パルプとは、パルプを細かく粉砕して綿状に仕上げたものをいう。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記上側部分吸水シートの幅を、前記定植フロートの幅より短くした請求項１または請求項２に記載の水耕栽培装置である。
「上側部分吸水シート」の幅とは、使用時、下側部分吸水シートを介して定植フロートに上側部分吸水シートを載置した状態において、その長さ方向に直交する方向（幅方向）の長さをいう。
上側部分吸水シートの幅は、定植フロートの幅の５０〜９５％である。５０％未満では、一般的なサイズのプラグ苗を上方から充分に覆えない。また、９５％を超えれば、上側部分吸水シートがわずかに位置ずれしただけで、上側部分吸水シートが幅方向の端縁から垂れさがって、上側部分成長シートと下側部分成長シートとの間から成長する芽の方向が下向きになり、先端が栽培槽の養液に浸って芽を腐らせるおそれがある。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、湛液型水耕法と毛管型水耕法とを組み合わせた水耕栽培装置において、栽培槽を発泡合成樹脂から作製したため、軽量化が図れるとともに現場への装置設置が容易となり、栽培槽の低コスト化が図れる。しかも、このように発泡合成樹脂を採用すれば、未発泡の硬質合成樹脂製のものに比べて栽培槽が脆弱化し、破損し易くなる。そこで、栽培槽の貯液空間の形成壁を内方から漏水防止用樹脂フィルムにより被覆している。これにより、栽培槽の破損時の養液漏れを防止することができる。
また、定植フロートは、栽培槽に貯液された養液の液面の高さに応じて浮き沈みするため、栽培植物の根が養液の水位の変化に自動的に対応することができ、栽培槽における養液の水量の管理が容易となる。
さらに、漏水防止用樹脂フィルムの一部（例えば幅方向の中間部）を定植フロートに被せることで、定植フロートを栽培槽の貯液空間の幅方向の中間部に位置決めするように構成したため、定植フロートを栽培槽の貯液空間の幅方向の中間部に、簡単に位置決めすることができる。
【００１６】
さらに、保水培地としてロックウールを含まないプラグ苗を採用したため、従来装置の場合には必要であった使用済みロックウールの産業廃棄物としての廃棄処分が不要となり、その廃棄費用もかからない。
さらにまた、本発明のような湛液型水耕法と毛管型水耕法とを組み合わせた水耕栽培装置の場合、従来装置にあっては、根が養液まで延びないようにブロックする透水防根シートが必要であった。しかしながら、ここでは給水シートを使い捨てとし、収穫後の栽培植物の連続栽培に使用しない。そのため、透水防根シートが不要となる。また、漏水防止用樹脂フィルムおよび給水シートを使い捨てるようにすれば、従来装置の場合ように、栽培植物を１回栽培するごとに装置全体を消毒および乾燥するといった殺菌処理を行わなくても、装置の再使用が可能となる。仮に栽培槽において細菌が繁殖した場合でも、栽培槽を価格が安価な発泡合成樹脂製としたため、栽培槽を含めて使い捨てとしても硬質プラスチック製の栽培槽を有する従来装置の場合に比べて、再使用にかかる費用を抑えることができる。
【００１７】
さらに、吸水シートとして、部分的に接触する下側部分吸水シートと上側部分吸水シートとによりプラグ苗を上下方向から包み込む２枚重ね方式のものを採用したため、下側部分吸水シートから吸い上げられた養液は上側部分吸水シートまで到達し、植物の苗への養液の供給を充分に行うことができる。
さらにまた、吸水シート（下側部分吸水シートと上側部分吸水シート）として、第１の表面層、第２の表面層および中間層という３つの不織布層を一体化する際、それぞれの短繊維を例えばウォータジェット法などにより交絡させたため、従来の短繊維を接着剤によりスポット的に接着した不織布からなる吸水シートのように、接着剤に含まれる添加物が培養植物の成長を阻害したり、成長した食物（果実など）を食した人間に有害な影響を与えるおそれがない。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、ポリエステル短繊維６３〜８７重量％とレーヨン短繊維１３〜３７重量％との混繊維からなる不織布の第１の表面層と、ポリエステル短繊維６０〜８０重量％とパルプ短繊維２０〜４０重量％との混繊維からなる不織布の第２の表面層と、粉砕パルプ１００重量％からなる不織布の中間層とを積層して吸水シートを作製したため、さらに破れ難くて保形性が高く、吸水性も高い吸水シートが得られる。すなわち、これらの３枚の不織布層、特に粉砕パルプからなる中間層に養液を多量に保水可能で、プラグ苗への養液の供給を充分に行うことができる。しかも、第１の表面層と第２の表面層とがそれぞれ合成樹脂繊維の中でも高硬度のポリエステル短繊維を含むため、吸水シートを養液中に浸してもシートとしての形状を保ち、溶けたり破れたりしにくい。
また、第１の表面層および第２の表面層に、吸水シートの保形性を高めるポリエステル短繊維を含んでいるため、下側部分吸水シートのうち、定植フロートの幅方向の両側縁部との当接部分で、下側部分吸水シートにヘタリが発生し難い。その結果、下側部分吸水シートのその当接部分より上方へも養液をスムーズに吸い上げることができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、上側部分吸水シートの幅を定植フロートの幅より短くした。上側部分吸水シートはプラグ苗に被せているため、発芽して成長する芽は上側部分吸水シートの幅方向の端と下側部分吸水シートとの隙間から外方へ延びて行く。その際、仮に上側部分吸水シートが定植フロートの幅より長ければ、上側部分吸水シートが定植フロートの幅方向の端縁から垂れさがり、成長した芽は下方の養液に向かって成長し、芽が養液に漬かって腐れ易くなる。そこで、ここでは上側部分吸水シートの幅を定植フロートの幅より短くした。これにより、培養植物の芽が上側部分吸水シートの幅方向の端と、定植フロートの幅方向の端部付近との隙間から外方に伸びる際、定植フロートの端部が、下方に向かって芽を伸ばさないガイドとなる。その結果、成長した芽が養液に漬かって腐れるおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の実施例１に係る水耕栽培装置の要部拡大縦断面図である。
【図２】この発明の実施例１に係る水耕栽培装置の全体側面図である。
【図３】この発明の実施例１に係る水耕栽培装置の一部断面図を含む要部拡大斜視図である。
【図４】この発明の実施例１に係る水耕栽培装置の一部を構成する定植フロートの漏水防止用樹脂フィルムによる位置決め作業を示す要部拡大縦断面図である。
【図５】この発明の実施例１に係る水耕栽培装置における下側部分吸水シートおよび上側部分吸水シートによるプラグ苗の包み込み作業を示す一部断面図を含む要部拡大斜視図である。
【図６】この発明の実施例１に係る水耕栽培装置に使用される吸水シートの要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明の実施例を具体的に説明する。
【実施例】
【００２２】
図１〜図３において、１０はこの発明の実施例１に係る湛液型水耕法と毛管型水耕法とを組み合わせた水耕栽培装置で、この水耕栽培装置１０は、内部空間が養液ａの貯液空間１１となった発泡スチロール（発泡合成樹脂）からなる栽培槽１２と、貯液空間１１に貯液された養液ａの液面に浮かぶ定植フロート１３と、栽培槽１２の貯液空間１１の形成壁を内方から被覆し、かつ定植フロート１３を上方から覆うことで定植フロート１３を貯液空間１１の幅方向の中間部に位置決めする漏水防止用樹脂フィルム１４と、定植フロート１３に載置され、かつ端部が養液ａの液面下に配置される吸水シート１５と、ロックウールを含有せず、かつ定植フロート１３の上面に載った吸水シート１５に載置される複数個のトマト（栽培植物）のプラグ苗１６とを備え、吸水シート１５は、端部が養液ａの液面下に配置され、かつプラグ苗１６が載置される下側部分吸水シート１５Ａと、プラグ苗１６を上方から覆う上側部分吸水シート１５Ｂとからなるものである。
【００２３】
以下、これらの構成体を具体的に説明する。
栽培槽１２は横長な矩形容器で、その底板の幅方向の中間部にその全長にわたって、同じく発泡スチロール製の横長な１本の支柱１７により支持されている。栽培槽１２は、その上向きの開口を覆う発泡スチロールからなる薄肉な蓋板１８を有している。この蓋板１８は、養液層の保温および苗の保護（直射日光の遮断を含む）のために設けられ、定植した後に、栽培槽１２の開口を覆う。
栽培槽１２の底壁および両側壁は、貯液空間１１の全長にわたって、内側から漏水防止用樹脂フィルム１４により覆われている。漏水防止用樹脂フィルム１４は、塩化ビニル樹脂からなる農業用フィルムで、その幅方向の端部が折り返され、栽培槽１２の両側壁の表面も覆っている。
【００２４】
図２に示すように、栽培槽１２の貯液空間１１には、液循環手段１９により２６０リットル／分で、養液ａが循環している。養液ａとしては、装置専用養液を採用している。また、糖度７以上のトマトを栽培するため、養液ａのＥＣ（塩類濃度）を２．５に設定している。
液循環手段１９は、貯液槽２０に貯液された養液ａを栽培槽１２の一端部内に供給する養液供給部２１と、栽培槽１２の他端部から養液ａを排液槽２２に排出する養液排出部２３と、排液槽２２に貯まった養液ａを貯液槽２０に戻す養液循環部２４とを有している。
養液供給部２１の貯液槽２０は、１８００リットルの養液ａを貯液する大型の水槽である。貯液槽２０の槽底部と栽培槽１２の一端部の貯液空間１１とは、貯液槽２０側の端部に第１の水中ポンプ２５が取り付けられた供給管２６により連通されている。養液排出部２３の排液槽２２は、１２０リットルの養液ａを貯液する小型の水槽である。この排液槽２２の上部空間と、栽培槽１２の他端部の底板に形成された排液口２７とは、排液管２８により連通されている。養液循環部２４は、排液槽２２の槽底部に一端部が配置され、他端部が貯液槽２０の上部空間に配置された戻し管２９と、戻し管２９の排液槽２２側の端部に設けられた第２の水中ポンプ３０とを有している。第１の水中ポンプ２５を作動することで、貯液槽２０の養液ａが供給管２６を通して栽培槽１２の一端部から貯液空間１１に供給される。その後、養液ａは貯液空間１１を流れてその他端部の排液口２７から排液管２８を通して排液槽２２に流れ込む。その後、第２の水中ポンプ３０の作動により、戻し管２９を通して排液槽２２の養液ａが貯液槽２０に戻される。こうして、養液ａは貯液槽２０と栽培槽１２と排液槽２２との間を４３リットル／分で循環する。貯液空間１１での養液ａの高さは、貯液空間１１の約半分の高さである。
【００２５】
栽培槽１２の貯液空間１１に溜まった養液ａの液面には、栽培槽１２の長さより若干短く、幅が栽培槽１２の幅の約半分の長さを有する定植フロート１３が浮遊している。定植フロート１３は発泡スチロールからなる。定植フロート１３は、前記漏水防止用樹脂フィルム１４により上方から覆われることで、貯液空間１１の幅方向の中間部に位置決めされる。
図４に示すように、定植フロート１３の位置決め方法は、まず栽培槽１２の直上で漏水防止用樹脂フィルム１４の幅方向の中間部を定植フロート１３に被せる（図４の実線）。次に、定植フロート１３の直下部分の漏水防止用樹脂フィルム１４を絞り、漏水防止用樹脂フィルム１４により定植フロート１３の全体を包む（図４の一点鎖線）。その後、定植フロート１３を真下へ移動し、これを栽培槽１２の貯液空間１１の幅方向の中間部に配置する。このとき、貯液空間１１が漏水防止用樹脂フィルム１４により左右（その幅方向）に２分割される（図４の二点鎖線）。その後、栽培槽１２に養液ａを流すことで、左右に２分割された貯液空間１１にそれぞれ略同量の養液ａが流れ込む。その際、水圧により定植フロート１３の直下での漏水防止用樹脂フィルム１４の絞り込みがさらに大きくなる。その結果、貯液空間１１を流れる養液ａの圧力によって、漏水防止用樹脂フィルム１４を介して定植フロート１３が、養液ａの液面上で、貯液空間１１の幅方向の中間部に位置決めされる。
【００２６】
図１、図３および図５に示すように、定植フロート１３の上面には、長さが定植フロート１３の長さと略同一で、かつ幅が定植フロート１３の幅の約２倍の長さを有した下側部分吸水シート１５Ａと、長さが定植フロート１３の長さと略同一で、かつ幅が定植フロート１３の幅の１７３％の下側部分吸水シート１５Ａとからなる２分割式の吸水シート１５が載置されている。
ここで、下側部分吸水シート１５Ａと上側部分吸水シート１５Ｂとしては、ユニチャーム株式会社の「クックアップ  キッチンクロス」が採用されている。「クックアップ  キッチンクロス」は、合成樹脂短繊維を含む第１の表面層３１と合成樹脂短繊維を含む第２の表面層３２との間に、パルプ短繊維を含む中間層３３を、それぞれの短繊維がウォータジェット法により交絡するように配置した３層構造の不織布からなる（図６）。第１の表面層３１は、ポリエステル短繊維６３〜８７重量％とレーヨン短繊維１３〜３７重量％との混繊維からなる不織布である。第２の表面層３２は、ポリエステル短繊維６０〜８０重量％とパルプ短繊維２０〜４０重量％との混繊維からなる不織布である。また、中間層３３は、粉砕パルプ１００重量％からなる不織布である。この給水シート１５を採用すれば、ストレスコントロールによるトマトの高糖度化、収穫量のコントロールを図ることができる。なお、下側部分吸水シート１５Ａは、シートの乾燥防止のため、夏季および冬季には複数枚積層したものを採用してもよい。
図１、図３および図５に示すように、トマトの各プラグ苗１６には、鉢根に培土が付着したもので、ロックウールを含んでいない。各プラグ苗１６は、定植フロート１３の長さ方向に一定ピッチで、下側部分吸水シート１５Ａと上側部分吸水シート１５Ｂとにサンドイッチ状態で包み込まれている。
【００２７】
次に、図１〜図６を参照して、この発明の実施例１に係る水耕栽培装置１０によるトマトの水耕栽培方法を説明する。
図１、図３および図５に示すように、まず、複数個のプラグ苗１６を、定植フロート１３の長さ方向に一定ピッチで、かつ定植フロート１３の幅方向に千鳥足状に配置して、下側部分吸水シート１５Ａと上側部分吸水シート１５Ｂとの間で包み込む。このとき、下側部分吸水シート１５Ａの幅方向の両端部が、栽培槽１２の貯液空間１１に溜まった養液ａの液面下に配置される。これにより、毛細管現象により下側部分吸水シート１５Ａが養液ａを吸い上げ、各プラグ苗１６の下面、および、上側部分吸水シート１５Ｂを介して各プラグ苗１６の上面に養液ａを供給する。
【００２８】
その際、上側部分吸水シート１５Ｂの幅は定植フロート１３の幅より２０％短くなっている（図５）。具体的には、上側部分吸水シート１５Ｂを定植フロート１３に載置したとき、定植フロート１３の幅方向の両端部において、上側部分吸水シート１５Ｂの幅方向の両端との間に、それぞれ隙間ｄ（数ｃｍ程度）が存在する。このように、下側部分吸水シート１５Ａより短幅な上側部分吸水シート１５Ｂをプラグ苗１６に被せたため、発芽して成長するトマトの芽は上側部分吸水シート１５Ｂの幅方向の端と下側部分吸水シート１５Ａとの隙間から外方へ延びて行く。その際、仮に上側部分吸水シート１５Ｂが定植フロート１３の幅より長ければ、上側部分吸水シート１５Ｂが定植フロート１３の幅方向の端縁から垂れるため、成長した芽は養液ａに漬かり腐れるおそれがある。そこで、実施例１では上側部分吸水シート１５Ｂの幅を定植フロート１３の幅より短くした。これにより、トマトの芽が上側部分吸水シート１５Ｂの幅方向の端と、定植フロート１３の幅方向の端部付近との隙間から外方に伸びる際、定植フロート１３の端部は芽を下向きに伸ばさないためのガイドとなる。その結果、トマトの芽が養液ａに漬かって腐れるおそれがない。定植フロート１３は、栽培槽１２に貯液された養液の液面の高さに応じて浮き沈みするため、プラグ苗１６の根が養液の水位の変化に自動的に対応することができ、栽培槽１２における養液の水量の管理が容易となる。
【００２９】
図２に示すように、次に、液循環手段１９の第１の水中ポンプ２５を作動し、貯液槽２０に溜まった養液ａを供給管２６から栽培槽１２の一端部に供給することで、養液ａは栽培槽１２の貯液空間１１を流れ、栽培槽１２の他端部から排液口２７および排液管２８を通して排液槽２２に排出される。その後、排液槽２２に溜まった養液ａは、第２の水中ポンプ３０により戻し管２９を通して貯液槽２０に戻され、養液ａが貯液槽２０、栽培槽１２および排液槽２２との間で循環する。
図１、図３および図５に示すように、養液ａは、下側部分吸水シート１５Ａの液面下に配置された幅方向の両端部から吸い上げられ、その一部が下側部分吸水シート１５Ａを通って定植フロート１３上の各プラグ苗１６に、それぞれの下面から供給される。一方、下側部分吸水シート１５Ａにより吸い上げられた養液ａの残り部分は、下側部分吸水シート１５Ａと上側部分吸水シート１５Ｂとの接触部分(特に、上側部分吸水シート１５Ｂのプラグ苗１６間の部分)から上側部分吸水シート１５Ｂに移動し、プラグ苗１６の上面に供給される。このように、プラグ苗１６を下側部分吸水シート１５Ａと上側部分吸水シート１５Ｂとにより鉛直方向から包み込むように構成したため、トマトの苗への養液ａの供給を充分に行うことができる。
【００３０】
このように、栽培槽１２を発泡スチロールから製造したため、軽量化が図れるとともに現場への装置設置が容易となり、栽培槽１２の低コスト化が図れる。しかも、栽培槽１２の素材として発泡スチロールを採用すれば、未発泡の硬質合成樹脂製のものに比べて栽培槽１２が脆弱化し、破損し易くなる。そこで、栽培槽１２の貯液空間１１の形成壁を内方から漏水防止用樹脂フィルム１４により被覆している。これにより、栽培槽１２の破損時の養液漏れを防止することができる。
また、保水培地としてロックウールを含まないプラグ苗１６を採用したため、従来装置の場合には必要であった使用済みロックウールの産業廃棄物としての廃棄処分が不要となり、その廃棄費用もかからない。
【００３１】
さらにまた、このような湛液型水耕法と毛管型水耕法とを組み合わせた水耕栽培装置１０の場合、従来装置にあっては、根が養液ａまで延びないようにブロックする透水防根シートが必要であったが、ここでは吸水シート１５を使い捨てて連続使用しないため、透水防根シートが不要になる。また、漏水防止用樹脂フィルム１４と給水シート１５とを使い捨て方式としたため、従来装置の場合ように、栽培植物を１回栽培するごとに装置全体を消毒および乾燥するといった殺菌処理を行わなくても、水耕栽培装置１０の再使用が可能となる。仮に栽培槽１２に細菌が繁殖した場合でも、栽培槽１２を価格が安価な発泡スチロール製としたため、栽培槽１２を含めて使い捨てとしても硬質プラスチック製の栽培槽を有する従来装置の場合に比べて、再使用にかかる費用を抑えることができる。
また、下側部分吸水シート１５Ａと上側部分吸水シート１５Ｂとして、それぞれ合成樹脂短繊維を含む第１の表面層３１と第２の表面層３２との間に、パルプ短繊維を含む中間層３３を介在させた３層構造の不織布を採用したため、これらの３枚の不織布層、特にパルプ短繊維を含む中間層３３の中に貯液空間１１から吸い上げた養液ａを多量に保水可能で、プラグ苗１６への養液ａの供給を充分に行うことができる。しかも、第１の表面層３１と第２の表面層３２とがそれぞれ合成樹脂短繊維を含むため、吸水シート１５を養液ａ中に浸してもシートとしての形状を保ち、溶けたり破れたりしにくい。また、これらの３枚の不織布層を一体化する際、それぞれの短繊維を交絡させるため、従来の短繊維を接着剤によりスポット的に接着した不織布からなる吸水シート１５のように、接着剤に含まれた添加物が培養植物の成長を阻害したり、これを食した人間に有害な影響を与えるおそれがない。
【００３２】
さらに、第１の表面層３１を、ポリエステル短繊維６３〜８７重量％とレーヨン短繊維１３〜３７重量％との混繊維からなる不織布とし、第２の表面層３２をポリエステル短繊維６０〜８０重量％とパルプ短繊維２０〜４０重量％との混繊維からなる不織布とし、中間層３３を粉砕パルプ１００重量％からなる不織布として、これらを積層することで吸水シートを設けたため、さらに破れ難くて高い吸水性を有した吸水シート１５が得られる。すなわち、これらの３枚の不織布層３１〜３３、特に粉砕パルプからなる中間層３３に養液を多量に保水可能で、プラグ苗１６への養液の供給を充分に行うことができる。しかも、第１の表面層３１と第２の表面層３２とがそれぞれ合成樹脂繊維の中でも高硬度のポリエステル短繊維を含むため、吸水シート１５を養液中に浸してもシートとしての形状を保ち、溶けたり破れたりしにくい。
また、第１の表面層３１および第２の表面層３２に、吸水シート１５の保形性を高めるポリエステル短繊維を含んでいるため、下側部分吸水シート１５Ａのうち、定植フロート１３の幅方向の両側縁部との当接部分で、下側部分吸水シート１５Ａにヘタリが発生し難い。その結果、下側部分吸水シート１５Ａのその当接部分より上方へも養液をスムーズに吸い上げることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
この発明は、水耕栽培が可能な例えばトマト、キュウリ、イチゴ、レタス、ねぎ、メロンなどの培養植物を生育させるために有用である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  水耕栽培装置、
１１  貯液空間、
１２  栽培槽、
１３  定植フロート、
１４  漏水防止用樹脂フィルム、
１５  吸水シート、
１５Ａ  下側部分吸水シート、
１５Ｂ  上側部分吸水シート、
１６  プラグ苗、
３１  第１の表面層、
３２  第２の表面層、
３３  中間層、
ａ  養液。
【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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