(57)【要約】  より省力化されたシステムで、生産性を向上させ、高収益を実現することが可能な果菜類の養液栽培システムを確立する。  長手方向に傾斜を有する栽培ベッド本体（１）と、栽培ベッドの内面を覆う保水シート（２）と、保水シート（２）上に敷設された透水遮根シート（３）と、果菜の苗（１１）を保持する保持部（４）と、排水溝（５）とを有する栽培ベッド、前記栽培ベッドを含む養液栽培システム、及びこれらを用いる果菜類の栽培方法を提供する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
養液栽培システムに使用するための栽培ベッド（１９）であって、長手方向に傾斜を有する栽培ベッド本体（１）と、栽培ベッドの内面を覆う保水シート（２）と、保水シート（２）上に敷設された透水遮根シート（３）と、果菜の苗（１１）を保持する保持部（４）と、排水溝（５）と、を有する、上記栽培ベッド（１９）。
【請求項２】
上記傾斜が0.5〜1％の勾配を有するものである、請求項１記載の栽培ベッド（１９）。
【請求項３】
定植初期に苗（１１）への水分補給を補助するための吸水マット（７）を更に有する、請求項１又は２記載の栽培ベッド（１９）。
【請求項４】
果菜の苗（１１）を保持する保持部（４）が栽培ベッド（１９）の短手方向の中央付近に位置し、栽培ベッド本体（１）が同方向の両端から中央に向けて下降する第２の傾斜を有する、請求項１〜３のいずれか１項記載の栽培ベッド（１９）。
【請求項５】
5〜10cm間隔で穴のある灌水チューブ（１４）を有する、請求項１〜４のいずれか１項記載の栽培ベッド（１９）。
【請求項６】
定植パネル載置部（１６）の高さが定植パネル（１３）の厚みの1.5倍以上である、請求項１〜５のいずれか１項記載の栽培ベッド（１９）。
【請求項７】
上記第２の傾斜を有する面に凹凸を形成させるためのリブ（９）を有する、請求項１〜６のいずれか１項記載の栽培ベッド（１９）。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項記載の栽培ベッド（１９）と、養液タンク（２０）とを有し、養液タンク（２０）と栽培ベッド（１９）とを養液が循環する構成を有する養液栽培システムであって、養液タンク（２０）部にシステム制御部（２１）を備えた、上記システム。
【請求項９】
システム制御部（２１）が、養液の電気伝導率（EC）制御手段（２２）と、養液中の硝酸態窒素制御手段（２３）と、養液中のpH制御手段（２４）と、養液中の溶存酸素濃度制御手段（２５）と、養液の温度制御手段（２６）と、殺菌手段（２７）とを有する、請求項８記載のシステム。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれか１項記載の栽培ベッド（１９）、または請求項８もしくは９記載の養液栽培システムを用いることを特徴とする、果菜類の栽培方法。
【請求項１１】
果菜類がウリ科またはナス科植物である、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
養液中に光合成細菌および菌根菌を投入することを含む、請求項１０又は１１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、果菜類の養液栽培に使用するための栽培ベッド、及び該栽培ベッドを含む養液栽培システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
施設栽培における果菜類の栽培は土耕又は養液土耕が主流である。このような農作業は連作障害も多く、土作りなどの重労働に加え、その収穫量は天候に左右され、また病害が発生する心配もあった。また、栄養的に安定した作物を収穫するためにも細心の注意が必要とされ、一方で、過剰に使用された肥料が環境的な問題を引き起こすことも指摘されている。【０００３】
近年では、閉鎖環境または半閉鎖環境で光・水・温度を管理した水耕栽培によるいわゆる植物工場というシステムが開発されるようになってきている。例えば特許文献１では、キュウリの栽培ベッドと栽培方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2006-136311号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
植物工場を維持するためには非常に高いコストがかかり、現実的なシステムを確立することは非常に困難である。また、キュウリ等の果菜類において、実際に生産量を高めることに成功した例は知られていない。例えば、キュウリにおいて従来報告されている収量は、せいぜい1000m2当たり20トンであり、これは、露地栽培での収量と比較してそれ程高い効果を有するものではなく、コストを考慮すると現実的なものではなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者等は上記の課題に鑑み、より省力化されたシステムで、生産性を向上させ、高収益を実現することが可能な養液栽培システムを確立するために種々の観点から検討し、栽培ベッドの構造、システム制御等に改良を加え、低コストで驚くべき高収量をもたらすシステムを確立することができた。【０００７】
すなわち、本発明は以下の［１］〜［１０］を提供するものである。
［１］  果菜類の養液栽培システムに使用するための栽培ベッド（１９）であって、長手方向に傾斜を有する栽培ベッド本体（１）と、栽培ベッドの内面を覆う保水シート（２）と、保水シート（２）上に敷設された透水遮根シート（３）と、果菜の苗（１１）を保持する保持部（４）と、排水溝（５）と、を有する、上記栽培ベッド（１９）。
［２］  上記傾斜が0.5〜1％の勾配を有するものである、上記［１］記載の栽培ベッド（１９）。
［３］  定植初期に苗（１１）への水分補給を補助するための吸水マット（７）を更に有する、上記［１］又は［２］記載の栽培ベッド（１９）。
［４］  果菜の苗（１１）を保持する保持部（４）が栽培ベッド（１９）の短手方向の中央付近に位置し、栽培ベッド本体（１）が同方向の両端から中央に向けて下降する第２の傾斜を有する、上記［１］〜［３］のいずれか記載の栽培ベッド（１９）。
［５］5〜10cm間隔で穴のある灌水チューブ（１４）を有する、上記［１］〜［４］のいずれか記載の栽培ベッド（１９）。
［６］定植パネル載置部（１６）の高さが定植パネル（１３）の厚みの1.5倍以上である、上記［１］〜［５］のいずれか記載の栽培ベッド（１９）。
［７］  上記第２の傾斜を有する面に凹凸を形成させるためのリブ（９）を有する、上記［１］〜［６］のいずれか記載の栽培ベッド（１９）。
［８］  上記［１］〜［７］のいずれか記載の栽培ベッド（１９）と、養液タンク（２０）とを有し、養液タンク（２０）と栽培ベッド（１９）とを養液が循環する構成を有する養液栽培システムであって、養液タンク（２０）部にシステム制御部（２１）を備えた、上記システム。
［９］  システム制御部（２１）が、養液の電気伝導率（EC）制御手段（２２）と、養液中の硝酸態窒素制御手段（２３）と、養液中のpH制御手段（２４）と、養液中の溶存酸素濃度制御手段（２５）と、養液の温度制御手段（２６）と、殺菌手段（２７）とを有する、上記［８］記載のシステム。
［１０］  上記［１］〜［７］のいずれか記載の栽培ベッド、または上記［６］もしくは［９］記載の養液栽培システムを用いることを特徴とする、果菜類の栽培方法。
［１１］  果菜類がウリ科またはナス科植物である、上記［１０］記載の方法。
［１２］  養液中に光合成細菌及び菌根菌を投入することを含む、上記［１０］又は［１１］記載の方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の方法によれば、少ない水量で効率的な栽培が可能であり、費用及び労力を少なくすることができる。更に、果菜類の生産性を安定化させ、かつ高収益をもたらすことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の栽培ベッドの断面を模式的に示す。Ａは、栽培ベッド本体（１）、保水シート（２）、透水遮根シート（３）、保持部（４）、及び吸水マット（７）の設置関係を示す。Ｂは、果菜の生育初期の状況を示す。Ｃは、果菜の生育中期以降の状況を示す。尚、図１Ｂおよび１Ｃでは、作図の簡略化のために、図１Ａに記載した保水シート（２）、透水遮根シート（３）および吸水マット（７）の記載を省略する。
【図２】栽培ベッド本体（１）が基体（１８）上に載置された本発明の栽培ベッド（１９）の構成例を模式的に示す。
【図３】本発明の栽培ベッドにおけるリブ（９）の例を示す。
【図４】本発明のシステムを模式的に示す。栽培ベッド（１９）と養液タンク（２０）とを循環する養液の流れを矢印で示す。
【図５】本発明のシステムにおけるシステム制御部（２１）を模式的に示す。ポンプ（Ｐ）を用いた養液タンク（２０）からの養液の出入りも矢印で示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、果菜類の養液栽培システムに使用するための栽培ベッドを提供する。
【００１１】
本明細書において、「果菜」とは、果実を食用とする野菜（果物を含む）をいい、例えば、限定するものではないが、ウリ科植物、例えばキュウリ、ゴーヤ、ズッキーニ、メロン、スイカ；およびナス科植物、例えばトマト、ナス、ピーマン、パプリカ等が挙げられる。
【００１２】
本明細書において、「養液栽培システム」とは、果菜類を土耕ではなく、植物が必要とする栄養分を含有する養液を果菜類の根と接触させて栄養分を補給して栽培するシステムであり、果菜類を栽培する栽培ベッドと、養液を貯留するタンク、栽培ベッドとタンクとをつなぐ養液循環経路、及び適切な栽培のための制御手段を含むシステムを意図するものである。本発明の養液栽培システムは、限定するものではないが、生産原価等の観点から、太陽光利用型ハウス栽培として使用することが好適である。
【００１３】
［栽培ベッド］
本発明の栽培ベッドの構成を、図面を参照しながら説明する。図１Ａに示すように、栽培ベッドは、栽培ベッド本体（１）と、栽培ベッドの内面を覆う保水シート（２）と、保水シート（２）上に敷設される透水遮根シート（根切シート）（３）と、果菜の苗を保持する保持部（４）と、排水溝（５）と、を有する。
【００１４】
栽培ベッド本体（１）の材質は、通常用いられるものであれば良く、例えば発泡スチロール製のものとすることができる。コストを抑えた温度調節を可能とするために、断熱性を有する材質であることが好ましい。
【００１５】
栽培ベッド本体（１）の内面には保水シート（２）を敷設する。これは、栽培ベッド内部からの養液の漏出を防止するために使用する。特に、栽培ベッド本体（１）が複数のユニットを連結して構成される場合には必須である。保水シート（２）の材質は、耐久性（厚み0.07mm以上）、保冷及び保温機能を有し、養液と化学反応しない、液体を透過しないものであれば良く、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリビニルアルコール等の合成樹脂製フィルムを利用することができるが、特に限定するものではない。
【００１６】
本発明者等の実験によれば、保水シート（２）の上に養液を流す構成において、保水シート（２）上で植物の根が生長すると、水流を遮ってしまい、栽培ベッド上面から養液があふれたり、栽培ベッドの下流まで養液の適切な流れができなかったりすることが判明した。従って、本発明の栽培ベッドにおいては、保水シート（２）の上面に透水遮根シート（３）を敷設してある。透水遮根シート（３）は、水分は透過させる一方、根が貫通することを許容しないシートであり、根切シートと呼ぶ場合もある。透水遮根シート（３）は、養液と化学反応せず、養液に溶出しない、水分が透過可能かつ植物の根が入り込まないサイズの細孔を有するものとする。例えば、細孔のサイズは、約500μm以下、好ましくは300μm以下、又は例えば約100〜500μmの範囲のものを使用することが好ましい。透水遮根シート（３）の材質は、多孔質であり、通気性、ろ過性、及び保温性を有するものが好適に使用可能であるが特に限定するものではなく、耐久性のある綿、羊毛、麻、パルプ等の天然繊維又はレーヨン、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン、ビニロン等の再生繊維若しくは合成繊維で製造された布、紙等が利用でき、織物であっても不織布であっても良い。本発明において好適に利用できる透水遮根シート（３）の例としては、例えば前田工繊株式会社製のポリエステルタフタが挙げられるが、特に限定するものではない。
【００１７】
更に、透水遮根シート（３）が吸水性・保水性を有するものである場合には、養液と果菜類の根との接触を補助することができる。
【００１８】
本発明の栽培ベッドは、果菜の苗（１１）を保持する保持部（４）を1以上有する。保持部（４）には、排水用の穴（６）を設けることが好ましい。図１Ｂに示すように、果菜類は固形培地中のセル苗（１１）の形態でそのまま、あるいは鉢等の容器に入れた状態で保持部（４）に載置される。セル苗（１１）の大きさや形状は特に限定するものではないが、1セルあたり1本の苗とし、50〜72セルプラグ苗にすることができる。固形培地は、通常用いられるものであれば良く、土、ロックウール等を好適に使用することができる。保持部（４）は、養液に常に接触しない高さに設けることが好適であり、例えば4〜6cmの高さに設けることが好ましい。
【００１９】
本発明の栽培ベッドはまた、長手方向に排水溝（５）を有する。排水溝（５）は、上記の保水シート（２）で覆われるが、栽培ベッドからタンクに戻る養液の流れを円滑にするために、透水遮根シート（３）の下に空間ができるようにすることが好ましい。例えば、保持部（４）を栽培ベッド本体（１）と別部材として保水性シート（２）の上に設け、透水遮根シート（３）は保持部（４）の上に設けることができる。
【００２０】
排水溝（５）は同時に、果菜類の根（１２）が苗から伸び出ていないか、栽培ベッド中で十分伸びていない場合（図１Ｂ）や、栽培ベッド上を流れる養液量が少ない場合であっても果菜類に養液を適切に供給する目的のためにも、保持部（４）の下部に設けることが好ましい。この場合、排水溝（５）中の養液に吸水性・保水性のある透水遮根シート（３）が接するようにすれば、毛細管現象によって不織布等の透水遮根シート（３）に養液が浸透して、果菜類の根（１２）に養液を供給することができる。
【００２１】
養液栽培においては、果菜類の根が常時養液に浸水した状態が継続すると、養液中に酸素が存在していたとしても、根が酸欠状態となって腐食してしまうことがある。従って、養液は静止せずに流れることが必要であり、かつ必要最小限の量とすることが適切である。そのために、過剰な養液は排水溝（５）に流れ込むようにすることが必要となる。尚、栽培ベッド内で流れる養液の適切な深さは、果菜類の種類や生長段階に応じて変動し得るが、例えば1.5cm以下である。
【００２２】
栽培の初期段階では、根が短く、苗（培地）中から外に出ていない。上記したように、不織布製等の透水遮根シート（３）を利用すれば、毛細管現象によって水分との接触が確保され得るが、より十分な水分補給のために、本発明の栽培ベッドは、透水遮根シート（３）に加えて、この初期段階の水分供給を補助するために吸水マット（７）を設けることができる。吸水マットは、例えば常時養液が流れる排水溝（５）に一方の端部が接し、他方の端部がセル苗（１１）に接触するような帯状のものとすることができる。吸水マット（７）は、例えば綿、レーヨン、ポリエステル等の天然繊維、合成繊維、再生繊維を素材とする織物又は不織布であって、厚み約3mm、幅約45〜50mmの吸水性の高いものを使用することができる。
【００２３】
栽培ベッド本体には更に、排水溝（５）の両脇に沿って（断面図における左右に）成長した根を収容する空間を設け、更に端部に養液の流れ溝（８）を設けることができる。上記空間下部の栽培ベッド本体（１）の内底面（支持面）には、後に記載するように、リブ（９）を設けても良い。栽培ベッド本体（１）底部には更に、必要に応じて栽培ベッド設置用溝（１０）を設けることができる。また、保持部（４）には排水用穴（６）を設けると良い。
【００２４】
栽培ベッドは、特に限定するものではないが、複数の株を同時に栽培することを可能とすると共に、効率的な養液栽培に適した構造のものとするために、果菜の苗を一列に栽培可能なものとし、栽培ベッドの最大長が25mの縦長構造のものとするのが良い。この場合、現実的には、例えば約1mの栽培ベッドユニットを連結して配置することが想定される。果菜の苗を保持する保持部（４）は、栽培ベッドの中央部又は端部に配置され、支柱の設置、整枝、誘引、収穫等の作業を容易にするために、１列に配置することが好ましいが、２列以上にすることも可能である。栽培ベッドの幅は、40cm〜50cmの範囲とすることが好ましい。
【００２５】
図１および図２に示すように、本発明の栽培ベッド（１９）はまた、栽培ベッド本体（１）上部を覆う定植パネル（１３）を設けることもできる。定植パネル（１３）は、通常は地中に存在する根が日光に曝されることを防止すると共に、養液の蒸発を抑制する機能も有する。定植パネル（１３）は栽培ベッド（１９）に着脱可能に載置することができ、苗（１１）の保持部（４）に相当する位置に開口部（１７）を設け、苗（１１）の地上部の生育を阻害しないような構成とする。
【００２６】
果菜類の生育初期では、図１Ｂに示すように、根（１２）があまり伸びていないため、定植パネル（１３）は定植パネル載置部（１６）上に安定して載置されている。しかしながら、生育中期以降になると、根（１５）が伸長してマット状になり、場合によっては根圏の増量により定植パネル（１３）が押し上げられ、栽培ベッド本体（１）からずれたり脱落したりすることが起こり得る。従って、定植パネル載置部（１６）の内壁の高さ（h）は、定植パネル（１３）の厚みの約1.5倍程度以上にしておくことが好ましい。
【００２７】
更に、栽培ベッド本体（１）の長手方向に5〜10cm間隔の穴を有する灌水チューブ（１４）を設けて散水することにより、根圏の溶存酸素の増量、生育初期の苗の活着を促進することができる。
【００２８】
本発明の栽培ベッド（１９）はまた、図２に示すように、養液の循環を可能とする傾斜を長手方向に有することを特徴とする。この傾斜は緩やかなものであり、水平面に対して好ましくは1/100〜1/200（0.5〜1％）の勾配を有するものとすることが好ましい。これは、例えば10mあたり約5〜10cmの勾配である。勾配は、栽培ベッド本体（１）自体が勾配を有するように設計しても良いが、栽培ベッド本体（１）を設置する基体（１８）に勾配を設け、その上に栽培ベッド本体（１）を設置することで傾斜を設けることができる。
【００２９】
本発明の栽培ベッドは、果菜の苗（１１）を保持する保持部（４）及び排水溝（５）が栽培ベッドの短手方向の中央付近に位置する構成の場合、必要に応じて、栽培ベッド本体（１）の内底面（支持面）に、同方向の両端から中央に向けて下降する第２の傾斜を設けることができる（図１Ａ〜１Ｃ）。あるいはまた、保持部（４）及び排水溝（５）が栽培ベッドの短手方向の端部に位置する構成として、該端部に向けて支持面が下降するように第２の傾斜を設けることもできる。第２の傾斜の勾配は、2〜3度とするのが好適である。
【００３０】
本発明の栽培ベッド（１９）はまた、図３に示すように、必要に応じて、上記第２の傾斜を有する面に凹凸を形成させるためのリブ（９）を設けることができる。リブ（９）は、伸長した根（１５）が栽培ベッド（１９）内で水に重層化する際に、傾斜を有する支持面に凹凸を設けて表面積を増やすことにより、根（１５）が接触する支持面の表面積を増大させて、湿気中根を増加させることができる。
【００３１】
リブ（９）は、栽培ベッド本体（１）に一体成型し、その上に保水シート（２）を敷設することが好ましいが、栽培ベッド本体（１）とは別部材でリブ（９）を設けることもできる。
【００３２】
［養液栽培システム］
図４に、本発明のシステムの模式図を示す。本発明のシステムは、上記の構成の栽培ベッド（１９）と、養液タンク（２０）とを有し、養液タンク（２０）と栽培ベッド（１９）とを養液が循環する構成を有する養液栽培システムであって、養液タンク（２０）部にシステム制御部（２１）を備えたものである。
【００３３】
本発明において、養液タンク（２０）の大きさは特に限定するものではないが、例えば1,000〜1,500Lの養液を貯留することができるタンクとすることが好適である。本発明においては、この養液タンク（２０）部に以下のシステム制御部（２１）を備える。
【００３４】
図５を用いて、養液タンク（２０）部に備えるシステム制御部（２１）の詳細を説明する。養液栽培システムにおいて、養液の温度、pH、酸素濃度、及び溶液中のイオン濃度を反映する電気伝導率（EC）を制御することは提案されていた。しかしながら、本発明者等は、果菜類の生育段階で養液中の硝酸態窒素が枯渇し、生育が著しく悪化することを見出した。硝酸態窒素の枯渇前に濃度低下を検出し、適切に添加することで、生育を更に促進することができた。従って本発明は、電気伝導率（EC）とは独立して、硝酸態窒素濃度、具体的には硝酸イオン濃度を検出し、適切に制御する手段を設けることを提案する。
【００３５】
従って本発明の養液栽培システムは、養液の電気伝導率（EC）制御手段（２２）と、養液中の硝酸態窒素制御手段（２３）と、養液中のpH制御手段（２４）と、養液中の溶存酸素濃度制御手段（２５）と、養液の温度制御手段（２６）とを有するシステム制御部（２１）を備えることを特徴とする。また、本発明の養液栽培システムは、殺菌手段（２７）を含むことができる。殺菌手段は、オゾンもしくは紫外線（UV）による殺菌とすることが好ましい。
【００３６】
養液中の栄養分の総体的な濃度管理は、電気伝導率（EC）センサー（２８）によるECの測定および測定値に基づく栄養分の補給（２９）を含む電気伝導率（EC）制御手段（２２）によって行われる。測定された値に基づいて、養液中への栄養分の補給を自動的に行うように設計することができる。
【００３７】
硝酸態窒素制御手段は、硝酸イオンセンサー（３０）による硝酸イオンの測定および測定値に基づく硝酸イオン（すなわち硝酸態窒素）の補給（３１）を含む。測定された値に基づいて、養液中への硝酸イオンの補給を自動的に行うように設計することができる。
【００３８】
pH制御手段は、例えばpHセンサー（３２）によるpHの測定および測定値に基づく酸またはアルカリの補給（３３）を含む。測定された値に基づいて、養液のpH調整を自動的に行うように設計することができる。
【００３９】
溶存酸素濃度制御手段は、例えば溶存酸素センサー（３４）による溶存酸素濃度の測定および測定値に基づく酸素の補給（３５）を含む。測定された値に基づいて、養液中への酸素の補給を自動的に行うように設計することができる。酸素の供給が急速であったり供給量が過剰であったりする場合、溶液中に沈殿が生じる場合があるため、酸素の補給（３５）は、例えば養魚のために用いるエアーポンプ等を利用することが適切である。
【００４０】
養液の適温は、例えば約18〜22℃である。温度計等の温度センサー（３６）を用いて養液タンク（２０）中の養液の温度を測定し、設定値と測定値との差に応じて、タンク中の養液を加温又は冷却する。養液温度の制御（３７）により、栄養成長と生殖成長を制御し、安定的な収量を確保することができる。
【００４１】
尚、図５では、各種の制御手段を別個に記載したが、これらの制御を全体的に統括するコントローラを備えた設計とすることも可能である。
【００４２】
本発明の養液栽培システムはまた、従来のハウス栽培又は養液栽培において使用されている栽培環境の調節のための手段を適宜使用することができる。
【００４３】
［栽培方法］
本発明はまた、上記の栽培ベッド、または上記の養液栽培システムを用いることを特徴とする、果菜類の栽培方法を提供する。
【００４４】
本発明の方法において、養液の流量は、養液タンク（２０）から栽培ベッド（１９）に養液を供給する流量をポンプ等によって調節することができる。本発明の栽培ベッド（１９）は傾斜を有しているため、栽培ベッド（１９）内での養液の流れはその勾配に沿って生じる。果菜類の適切な栽培のために、養液の流量速度は、好適には7〜10L/分である。
【００４５】
本発明の方法を用い、本発明者等は、例えばキュウリにおいて、1000m2当たり40〜60トンの概算収量を実現することができた。この収量は、従来の露地栽培及び養液栽培と比較して、約3倍の収量に相当する。
【００４６】
果菜類の収穫後、栽培ベッド中の植物を回収し、栽培ベッド（１９）全体を消毒して、次の栽培に用いることができる。この際に、吸水マット（７）を交換することができる。従って、本発明の方法は、病害が生じる危険性も低く、適切な管理によって季節を問わず、安定した高生産量を得ることができる。
【００４７】
しかしながら、養液栽培の循環系統においては、人工培地の使用や栽培後の消毒により、土耕に比較して微生物数が少ないため、培養液の循環系等に一旦病原菌が侵入すると、病気の蔓延が速く、それに伴う経済的な損失も莫大である。本発明者等は、養液中に光合成細菌と菌根菌を投入することで、感染の可能性のある病原菌、例えばピシウム菌との拮抗作用によって病気の発生を低減することができると共に、根から溶出したり、根の腐敗によって生じたりする有機酸を分解して根圏の生育を促進し、収穫量を増大することができることを見出した。これらの細菌の投入はまた、大腸菌の増殖を抑制し、食中毒の予防にも有効である。
【００４８】
光合成細菌としては、緑色硫黄細菌、紅色硫黄細菌、紅色非硫黄細菌、滑走性糸状緑色硫黄細菌、例えばRhodobacter capsulatus等のロドバクター属菌を挙げることができる。菌根菌は、糸状菌、外生菌根菌、内生菌根菌、アーバスキュラ菌根菌等に分類され、アーバスキュラ菌根菌の内生菌のバチルス属はピシウム菌、フザリウム菌等の病原菌の成長を阻害する作用を果たしている。
【００４９】
嫌気性細菌である光合成細菌は、好気性細菌との共生によって効果を発揮することができる。好気性細菌として、例えばバチルス科バチルス属、クロストリジウム科クロストリジウム属、サーマエロバクター属の細菌を使用することができる。
【実施例】
【００５０】
本発明の栽培ベッドを用い、日本国内の種苗メーカーの品種のキュウリを栽培し、市場規格に沿って収穫した。1月中旬に播種し、2月上旬（播種後21日目）に定植して、3月中旬に収穫を開始した。尚、育苗室の設定温度は28/18℃とし、28℃で発芽させた。【００５１】
栽培は表１に示す条件で行った。【００５２】
【表１】
2017072952.tif 000003
【００５３】
表２及び３に使用した養液の組成を示す。【００５４】
【表２】
2017072952.tif 000004
【００５５】
【表３】
2017072952.tif 000005
【００５６】
表２及び３に示すように、栽培前記・中期・後期で用いられる養液の組成はほぼ同一であるが、生育するに従って硝酸態窒素（NO3-）が枯渇する傾向が観察されたため、栽培中期及び後期で使用する養液中の硝酸態窒素濃度を高めに設定した。【００５７】
上記の条件で栽培した結果、顕著な収量の増大が得られた。品種によって変動は見られるが、例えばフリーダムハウス3号では、平均果実数が株当たり200本を超え、栽植密度を1320株/10aとして概算した収量が6月末で約30t/10a（1000m2）となり、年間ベースで試算すると、従来の方法と比較して収量がおよそ3倍に達することが判明した。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の養液栽培システムを用いれば、栽培に要する労力及びコストを低減することができると共に、1年に2〜3回、果菜類を安定して高収量で収穫することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１  栽培ベッド本体
２  保水シート
３  透水遮根シート
４  保持部
５  排水溝
７  吸水マット
９  リブ
１１  苗
１３  定植パネル
１４  灌水チューブ
１６  定植パネル載置部
１８  基体
１９  栽培ベッド
２０  養液タンク
２１  システム制御部
２２  電気伝導率（EC）制御手段
２３  硝酸態窒素制御手段
２４  pH制御手段
２５  溶存酸素濃度制御手段
２６  温度制御手段
２７  殺菌手段【００６０】
本明細書で引用した全ての刊行物、特許及び特許出願はそのまま引用により本明細書に組み入れられるものとする。
【図１】
2017072952.tif 000006
【図２】
2017072952.tif 000007
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年7月4日(2016.7.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
果菜類の養液栽培システムに使用するための栽培ベッド（１９）であって、長手方向に傾斜を有する栽培ベッド本体（１）と、栽培ベッドの内面を覆う保水シート（２）と、保水シート（２）上に敷設された透水遮根シート（３）と、果菜の苗（１１）を保持する保持部（４）と、排水溝（５）と、を有し、更に、排水溝（５）の両脇に沿って成長した根を収容する空間を設けたことを特徴とする、上記栽培ベッド（１９）。
【請求項２】
上記傾斜が０．５〜１％の勾配を有するものである、請求項１記載の栽培ベッド（１９）。
【請求項３】
定植初期に苗（１１）への水分補給を補助するための吸水マット（７）を更に有する、請求項１又は２記載の栽培ベッド（１９）。
【請求項４】
果菜の苗（１１）を保持する保持部（４）が栽培ベッド（１９）の短手方向の中央付近に位置し、栽培ベッド本体（１）が同方向の両端から中央に向けて下降する第２の傾斜を有する、請求項１〜３のいずれか１項記載の栽培ベッド（１９）。
【請求項５】
５〜１０ｃｍ間隔で穴のある灌水チューブ（１４）を有する、請求項１〜４のいずれか１項記載の栽培ベッド（１９）。
【請求項６】
定植パネル載置部（１６）の高さが定植パネル（１３）の厚みの１．５倍以上である、請求項１〜５のいずれか１項記載の栽培ベッド（１９）。
【請求項７】
上記第２の傾斜を有する面に凹凸を形成させるためのリブ（９）を有する、請求項１〜６のいずれか１項記載の栽培ベッド（１９）。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項記載の栽培ベッド（１９）と、養液タンク（２０）とを有し、養液タンク（２０）と栽培ベッド（１９）とを養液が循環する構成を有する養液栽培システムであって、養液タンク（２０）部にシステム制御部（２１）を備えた、上記システム。
【請求項９】
システム制御部（２１）が、養液の電気伝導率（ＥＣ）制御手段（２２）と、養液中の硝酸態窒素制御手段（２３）と、養液中のｐＨ制御手段（２４）と、養液中の溶存酸素濃度制御手段（２５）と、養液の温度制御手段（２６）と、殺菌手段（２７）とを有する、請求項８記載のシステム。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれか１項記載の栽培ベッド（１９）、または請求項８もしくは９記載の養液栽培システムを用いることを特徴とする、果菜類の栽培方法。
【請求項１１】
果菜類がウリ科またはナス科植物である、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
養液中に光合成細菌および菌根菌を投入することを含む、請求項１０又は１１記載の方法。
【国際調査報告】
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