(57)【要約】海水（Ｗ１）を用いて耐塩植物を水耕栽培するための海水を用いた水耕栽培システム（１）であって、塩濃度、バクテリア量、及び不要物が一定基準以下の海水（Ｗ１）を海（Ｓ）から汲み上げる給水ポンプ（２１）と、給水ポンプ（２１）で汲み上げた海水（Ｗ１）を貯水するとともに、栽培する耐塩植物（Ｐ）が配置される水槽（３０）と、海（Ｓ）から取水した海水（Ｗ１）中のバクテリア及び不要物を除去するフィルタ（２７）と、を備え、フィルタ（２７）でバクテリア及び不要物が除去された海水（Ｗ１）が水槽（３０）に送られる構成となっている。
2017169426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
海水を用いて耐塩植物を水耕栽培するための海水を用いた水耕栽培システムであって、
塩濃度、バクテリア量、及び不要物が一定基準以下の海水を海から汲み上げる給水ポンプと、
該給水ポンプで汲み上げた海水を貯水するとともに、栽培する耐塩植物が配置される水槽と、
海から取水した海水中のバクテリア及び不要物を除去する除去部と、
を備え、
前記除去部で前記バクテリア及び前記不要物が除去された海水が前記水槽に送られることを特徴とする、海水を用いた水耕栽培システム。
【請求項２】
前記除去部では、溶存酸素や重金属による前記耐塩植物の生長を阻害する物質、及び人に危害を及ぼす物質を除去する機能を有することを特徴とする、請求項１に記載の海水を用いた水耕栽培システム。
【請求項３】
前記水槽に供給される前の海水と、前記水槽に供給された後の海水の性状を検出する監視部が設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の海水を用いた水耕栽培システム。
【請求項４】
前記海水の一部又は全てが交換可能に設けられていることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の海水を用いた水耕栽培システム。
【請求項５】
前記水槽に供給される前記海水の温度を調整する海水温度調節部が設けられていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の海水を用いた水耕栽培システム。
【請求項６】
前記水槽に供給される前記海水に溶存酸素を供給する溶存酸素供給部が設けられていることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の海水を用いた水耕栽培システム。
【請求項７】
耐塩苗を耐塩付与剤を用いて育成するための播種育苗用の栽培システムであって、
前記耐塩苗を淡水によって発芽・発根させるための淡水培地領域に設けられる淡水培地部と、
発根した前記耐塩苗の根を塩水に浸けて育成させるための塩水培地領域に設けられる塩水部と、
を備え、
少なくとも前記淡水培地部で発芽・発根させる淡水育成期間において、前記淡水培地部と前記塩水部との間に塩拡散阻害部を有することを特徴とする、播種育苗用の栽培システム。
【請求項８】
前記淡水培地部は、前記塩水部に対して着脱可能な支持体を備え、
前記支持体は、前記塩水部の塩水よりも上方に位置していることを特徴とする、請求項７に記載の播種育苗用の栽培システム。
【請求項９】
前記耐塩付与剤は、前記淡水培地部の淡水及び前記塩水部の塩水の少なくとも一方に付与されていることを特徴とする、請求項７又は８に記載の播種育苗用の栽培システム。
【請求項１０】
前記耐塩付与剤は、微生物であることを特徴とする、請求項７乃至９のいずれか１項に記載の播種育苗用の栽培システム。
【請求項１１】
前記塩拡散阻害部は、前記淡水培地部と前記塩水部の塩水との間に形成されるクリアランスであることを特徴とする、請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の播種育苗用の栽培システム。
【請求項１２】
前記クリアランスは、１ｍｍ以上、又は１０ｃｍ以上３０ｃｍ以下であることを特徴とする、請求項１１に記載の播種育苗用の栽培システム。
【請求項１３】
前記塩拡散阻害部は、前記淡水培地部と前記塩水部の塩水との間に設けられるフィルム状の半透膜であることを特徴とする、請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の播種育苗用の栽培システム。
【請求項１４】
前記淡水培地部は、塩の浸入を阻害する半固形培地を有していることを特徴とする、請求項７乃至１３のいずれか１項に記載の播種育苗用の栽培システム。
【請求項１５】
前記塩水部は、塩拡散を阻害する半固形培地を有していることを特徴とする、請求項７乃至１４のいずれか１項に記載の播種育苗用の栽培システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水を用いて耐塩植物を水耕栽培する水耕栽培システム、及び播種育苗用の栽培システムに関する。
本願は、２０１６年３月３１日に日本に出願された特願２０１６−０７３４３９号、及び２０１６年３月３１日に日本に出願された特願２０１６−０７３４３８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
従来、屋内施設で食用の野菜などの植物を栽培する植物工場が増加している。このような植物工場では、植物の発育に適する温度及び湿度に保たれた環境下で、栽培容器への播種、容器内の培地からの栄養供給及び蛍光灯又はＬＥＤ等の光源からの光照射による芽出し、緑化、育苗、栽培、並びに収穫が各々行なわれる。植物工場で栽培される野菜は、天候に左右されない安定供給が可能であること、最適化された培養材で栽培されることによる栄養価の高さ、虫害がないことによる無農薬栽培が可能であることなどの優れた点を有する。また、苗までを淡水で育成させ、その後、塩水（海水）で栽培する植物の育成方法が知られている。【０００３】
また、塩水（海水）で栽培する植物の栽培方法として、例えば特許文献１に示されるように台木に穂木を接合する植物接ぎ木栽培において、台木にマングローブ等の耐塩性植物を利用することで塩水環境における栽培を可能としたものが知られている。【０００４】
また、耐塩性を植物に付与する方法として、例えば特許文献２に示されるような遺伝子組み換えが行われている。この特許文献１には、耐病性、耐乾性、耐塩性、光合成効率向上、及び分げつ数の増大を同時に付与する遺伝子ついて記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本国特開２００５−２２４１０５号公報
【特許文献２】日本国特開２０１５−１７１３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来では、耐塩植物を栽培するにあたり海水レベルで耐塩性を具現化した大規模なシステムはなく、海水を用いて大量生産が可能な海水水耕栽培を構成するようなものが求められていた。
また、海水を用いて栽培する場合には、バクテリアの量や不要なゴミ、更には重金属など植物の生長や人に危害を与えるものを除去する必要があり、その点で改善の余地があった。【０００７】
また、食糧植物として得られる生育物では、上記特許文献１に示されるような遺伝子組み換えによる方法を用いない方法が求められている。
また、塩水を用いて栽培する場合では、海水程度の濃度の培地において発根が困難であることが知られている。つまり、発芽・発根させる工程は、非常に塩濃度に敏感であることから、海水レベルでの耐塩性を植物に付与する海水育苗用の苗床の具体的な構造は実現されていない。そのため、低コストで複雑な構造にならずに、植物を塩水を用いて効果的に栽培できる構造が求められていた。【０００８】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、海水を使用して海水水耕栽培を実現することができ、バクテリアやゴミ等の不要物を除去した水耕栽培が可能となる海水を用いた水耕栽培システムを提供することを目的とする。【０００９】
また、本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、低コストで簡単な構造により、塩水を用いて優れた栽培を実現することができる播種育苗用の栽培システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決して係る目的を達成するために、以下の態様を採用した。
（１）本発明の一態様に係る海水を用いた水耕栽培システムは、海水を用いて耐塩植物を水耕栽培するための海水を用いた水耕栽培システムであって、塩濃度、バクテリア量、及び不要物が一定基準以下の海水を海から汲み上げる給水ポンプと、該給水ポンプで汲み上げた海水を貯水するとともに、栽培する耐塩植物が配置される水槽と、海から取水した海水中のバクテリア及び不要物を除去する除去部と、を備え、前記除去部で前記バクテリア及び前記不要物が除去された海水が前記水槽に送られることを特徴としている。【００１１】
この場合、海から塩濃度、バクテリア量、及び不要物が一定基準以下の海水を給水ポンプで汲み上げ、この海水のバクテリア、及び不要物を除去部で除去した後に水槽に供給して貯水することができ、これにより水槽内で耐塩植物を水耕栽培することができる。このように海から取水した海水を利用した水耕栽培システムとなるので、大規模で生産性の高い海水水耕栽培の場を実現することができる。【００１２】
（２）上記（１）に記載の、海水を用いた水耕栽培システムにおいて、前記除去部では、溶存酸素や重金属による前記耐塩植物の生長を阻害する物質、及び人に危害を及ぼす物質を除去する機能を有することを特徴としてもよい。【００１３】
この場合には、除去部で溶存酸素や重金属による前記耐塩植物の生長を阻害する物質、及び人に危害を及ぼす物質を除去することで、海水による耐塩植物の育成をより確実に行うことができる。【００１４】
（３）上記（１）又は（２）に記載の、海水を用いた水耕栽培システムにおいて、前記水槽に供給される前の海水と、前記水槽に供給された後の海水の性状を検出する監視部が設けられていてもよい。【００１５】
この場合には、監視部により水槽に対する供給前後の海水の塩濃度、肥料、微生物量等の性状を検出して監視することで、水槽中の海水の安定化を図ることができ、栽培にかかる歩留りを向上することができる。さらには、海水の一部又は全てを交換できる構造とすることで耐塩植物の壊死を回避することが可能となり、生産性の向上を図ることができる。【００１６】
（４）上記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の、海水を用いた水耕栽培システムにおいて、前記海水の一部又は全てが交換可能に設けられていてもよい。【００１７】
この場合には、水槽に海水が貯水された後に、バクテリア、不要物、植物阻害物質が混入した場合、或いは塩濃度が高くなった場合でも、水槽内の海水の一部又は全てを入れ替えることができる。
また、水槽内の海水を海に排水する流路を構成することで水槽内の海水の一部又は全ての入れ替えを簡単な構造により行うことができる。【００１８】
（５）上記（１）〜（４）のいずれか１項に記載の、海水を用いた水耕栽培システムにおいて、前記水槽に供給される前記海水の温度を調整する海水温度調節部が設けられていてもよい。【００１９】
この場合には、水槽に供給される海水の温度を海水温度調節部で海水温まで冷却して水槽内に供給することができ、水槽内の海水温度を一定に保つことができる。【００２０】
（６）上記（１）〜（４）のいずれか１項に記載の、海水を用いた水耕栽培システムにおいて、前記水槽に供給される前記海水に溶存酸素を供給する溶存酸素供給部が設けられていてもよい。【００２１】
この場合には、溶存酸素供給部で水槽に供給される海水の溶存酸素濃度を確保して水槽内に供給することができ、水槽内の海水の浄化作用をもたらし、耐塩植物の育成を促進することができる。
（７）本発明の他の態様に係る播種育苗用の栽培システムは、耐塩苗を耐塩付与剤を用いて育成するための播種育苗用の栽培システムであって、前記耐塩苗を淡水によって発芽・発根させるための淡水培地領域に設けられる淡水培地部と、発根した前記耐塩苗の根を塩水に浸けて育成させるための塩水培地領域に設けられる塩水部と、を備え、少なくとも前記淡水培地部で発芽・発根させる淡水育成期間において、前記淡水培地部と前記塩水部との間に塩拡散阻害部を有することを特徴としている。【００２２】
この場合、塩水部と淡水培地部とが塩拡散阻害部によって隔離された状態で、耐塩苗を発芽・発根させることができ、さらに発芽・発根の後に、塩水部において発根した根を塩水に浸けて育成することができる。つまり、塩の付着により悪影響を及ぼす発芽・発根前の播種の段階では、塩水から隔離された淡水のみで耐塩苗を育成することができ、ある程度根が伸びて塩が育成を促進させる段階で、塩水部における塩水により育成することが可能となる。そのため、耐塩苗を枯死させることなく生産性を向上させることができる。
また、本発明では、淡水培地部と塩水部との間に、例えば隙間部を設けるといった簡単な構成からなる塩拡散阻害部とすることが可能となるため、設備にかかるコストを抑えることができる。【００２３】
（８）上記（７）に記載の、播種育苗用の栽培システムにおいて、前記淡水培地部は、前記塩水部に対して着脱可能な支持体を備え、前記支持体は、前記塩水部の塩水よりも上方に位置していてもよい。【００２４】
この場合には、淡水培地部に備えられる支持体が塩水部の上方の位置で着脱自在に設けられているので、支持体を適宜に交換することで次の栽培が可能となることから、生産性を向上させることができる。例えば、耐塩苗毎に支持体が設けられる場合には、それぞれの耐塩苗の育成状態に合わせて塩水部に対して支持体を交換することが可能となる。また、複数の耐塩苗に対して支持体が設けられる場合には、１つの支持体のみを塩水部に対して交換することで複数の耐塩苗を同時に交換することができ、作業の効率化を図ることができる。【００２５】
（９）上記（７）又は（８）に記載の、播種育苗用の栽培システムにおいて、前記耐塩付与剤は、前記淡水培地部の淡水及び前記塩水部の塩水の少なくとも一方に付与されていてもよい。【００２６】
この場合には、淡水培地部に含まれる淡水や塩水部の塩水に耐塩付与剤を付与するといった簡単な構成により、耐塩付与剤を容易に耐塩苗に付着させることができる。【００２７】
（１０）上記（７）〜（９）のいずれか１項に記載の、播種育苗用の栽培システムにおいて、前記耐塩付与剤は、微生物であってもよい。【００２８】
この場合には、耐塩苗の育成中に微生物が付着されるため、耐塩苗を育成させることができる。【００２９】
（１１）上記（７）〜（１０）のいずれか１項に記載の、播種育苗用の栽培システムにおいて、前記塩拡散阻害部は、前記淡水培地部と前記塩水部の塩水との間に形成されるクリアランスであってもよい。
（１２）上記（１１）に記載の、播種育苗用の栽培システムにおいて、前記クリアランスは、１ｍｍ以上、又は１０ｃｍ以上３０ｃｍ以下であってもよい。【００３０】
この場合には、クリアランスによって淡水培地部と塩水とが隔離されるので、淡水培地部や、発芽・発根前の耐塩苗の種に塩水が拡散して付着することを抑制することができる。
また、クリアランスの大きさを変えることで、耐塩苗の根が塩水や耐塩付与剤に付着するタイミングをずらすことができるので、耐塩苗の育成のスピードを調整することができる。【００３１】
（１３）上記（７）〜（１０）のいずれか１項に記載の、播種育苗用の栽培システムにおいて、前記塩拡散阻害部は、前記淡水培地部と前記塩水部の塩水との間に設けられるフィルム状の半透膜であってもよい。【００３２】
この場合には、半透膜によって淡水培地部と塩水とが隔離されるので、淡水培地部や、発芽・発根前の耐塩苗の種に塩水が拡散して付着することを抑制することができる。
また、半透膜の材質や厚さ等を変えることで、耐塩苗の根が塩水や耐塩付与剤に付着するタイミングをずらすことができるので、耐塩苗の育成のスピードを調整することができる。【００３３】
（１４）上記（７）〜（１３）のいずれか１項に記載の、播種育苗用の栽培システムにおいて、前記淡水培地部は、塩の浸入を阻害する半固形培地を有していてもよい。【００３４】
この場合には、塩の浸入を阻害する半固形培地に播種することで、耐塩苗の種に塩が付着することをより確実に防止することができる。【００３５】
（１５）上記（７）〜（１４）のいずれか１項に記載の、播種育苗用の栽培システムにおいて、前記塩水部は、塩拡散を阻害する半固形培地を有していてもよい。【００３６】
この場合には、塩拡散を阻害する半固形培地に塩水を含ませておくことで、周囲への塩の拡散を抑制することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の各態様に係る、海水を用いた水耕栽培システムによれば、海水を使用して海水水耕栽培を実現することができ、バクテリアやゴミ等の不要物を除去した水耕栽培が可能となる。【００３８】
また、本発明の各態様に係る、播種育苗用の栽培システムによれば、低コストで簡単な構造により、塩水を用いて優れた栽培を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は本発明の第１の実施の形態による海水を用いた水耕栽培システムを模式的に示した図である。
【図２】図２は本発明の第２の実施の形態による播種育苗用の栽培システムを模式的に示した斜視図である。
【図３Ａ】図３Ａは図２に示す栽培システムを使用した栽培工程を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは図２に示す栽培システムを使用した栽培工程を示す図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは図２に示す栽培システムを使用した栽培工程を示す図である。
【図４】図４は第３の実施の形態による播種育苗用の栽培システムを模式的に示した側断面図である。
【図５】図５は図４に示す栽培システムにおける淡水培地部のホルダーの斜視図である。
【図６Ａ】図６Ａは図４に示す栽培システムを使用した栽培工程を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは図４に示す栽培システムを使用した栽培工程を示す図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは図４に示す栽培システムを使用した栽培工程を示す図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは図４に示す栽培システムを使用した栽培工程を示す図である。
【図７】図７は第４の実施の形態による播種育苗用の栽培システムを模式的に示した側断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは第５の実施の形態による播種育苗用の栽培システムを使用した栽培工程を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは第４の実施の形態による播種育苗用の栽培システムを使用した栽培工程を示す図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは第４の実施の形態による播種育苗用の栽培システムを使用した栽培工程を示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは第６の実施の形態による播種育苗用の栽培システムを示す側断面図であって、淡水栽培期間の状態を示す図、
【図９Ｂ】図９Ｂは第５の実施の形態による播種育苗用の栽培システムを示す側断面図であって、海水栽培期間の状態を示す図である。
【図１０】図１０は他の実施の形態による播種育苗用の栽培システムを示す側断面図である。
【図１１】図１１は他の実施の形態による播種育苗用の栽培システムを示す模式図である。
【図１２】図１２は他の実施の形態による播種育苗用の栽培システムを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明の実施の形態による海水を用いた水耕栽培システム、及び播種育苗用の栽培システムについて、図面に基づいて説明する。
【００４１】
（第１の実施の形態）
図１に示すように、本実施の形態による水耕栽培システム１は、海Ｓから取水した海水Ｗ１を用いて耐塩植物Ｐを水耕栽培するためのものである。
水耕栽培システム１は、海水Ｗ１を海Ｓから汲み上げる給水ポンプ２１と、給水ポンプ２１で汲み上げた海水Ｗ１を貯水するとともに、栽培する耐塩植物Ｐが配置される水槽３０と、水槽３０内の海水Ｗ１を排水又は後述する循環系統６０を通過させて循環させる循環ポンプ４１と、を備えている。
【００４２】
ここで、本実施の形態では、海Ｓと水槽３０との間で給水ポンプ２１を備えた給水側の系統を送水系統２０といい、水槽３０と海Ｓとの間の排水側の系統を排水系統４０という。
また、本水耕栽培システム１では、複数の水槽３０、３０、…が設けられ、水槽３０毎に栽培系統３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、…）が構成されている。なお、図１では、符号３Ａの１系統のみを詳細に表示し、他の系統（符号３Ｂ、３Ｃ）は破線で示している。
【００４３】
送水系統２０には、一対の前記給水ポンプ２１（２１Ａ、２１Ｂ）と、給水ポンプ２１Ａ、２１Ｂで海Ｓから汲み上げた海水Ｗ１を一時的に溜める海水給水タンク２２と、海水Ｗ１に淡水Ｗ２を混合させることで水質を安定化させるための淡水給水タンク２３と、海水給水タンク２２と水槽３０とを接続する送水配管２５に設けられる送水ポンプ２４と、を備えている。
【００４４】
給水ポンプ２１Ａ、２１Ｂは、並列に配置され、それぞれ海Ｓに繋がる給水管２６Ａ，２６Ｂに給水弁２６１、２６２が設けられている。これら給水弁２６１、２６２を適宜開閉することで、海水給水タンク２２内に所望量の海水Ｗ１が貯水される。一対の給水ポンプ２１Ａ、２１Ｂによって給水された海水Ｗ１は、フィルタ２７（除去部）を通過して海水給水タンク２２に送られる。また、一対の給水ポンプ２１Ａ、２１Ｂを並列配置とすることで、メンテナンスや故障時に一方の駆動を停止させて他方を駆動させることができる。
ここで、給水ポンプ２１Ａ、２１Ｂによる取水は、例えば海面から表面を除く、５ｃｍ以上の海水Ｗ１とすることが好ましい。
【００４５】
フィルタ２７では、給水ポンプ２１で取水する海水Ｗ１中のプランクトン等のバクテリア、及びゴミ等の不要物が除去される。なお、フィルタ２７において、溶存酸素や重金属による耐塩植物の生長を阻害する物質、及び人に危害を及ぼす物質を除去する機能を有することが好ましい。そして、前述したようなバクテリア及び不要物がフィルタ２７によって除去された海水Ｗ１が海水給水タンク２２に貯水され、さらに水槽３０へ送水されることになる。
【００４６】
また、本実施の形態による水耕栽培システム１には、水槽３０に供給される前の海水Ｗ１と、水槽３０に供給された後の海水Ｗ１の性状を検出する監視部（後述する水槽監視部７０）が設けられている。
【００４７】
海水給水タンク２２と送水ポンプ２４との間の送水配管２５（２５ａ）には、送水弁２４１が設けられている。この送水弁２４１を適宜開閉することで、海水給水タンク２２に貯水されている海水Ｗ１を水槽３０内に送水することができる。
淡水給水タンク２３に繋がる淡水配管２３１は、送水配管２５（２５ａ）の送水弁２４１と送水ポンプ２４との間に接続されている。淡水配管２３１には、淡水供給ポンプ２３２が設けられている。具体的には、耐塩植物Ｐの栽培に害を及ぼす物質などを監視することで海水Ｗ１の水質を評価したうえで、淡水供給ポンプ２３２を作動させ、送水配管２５内の海水Ｗ１に淡水Ｗ２を混合させることで水質を安定化させることが可能な構成となっている。
【００４８】
送水ポンプ２４と水槽３０との間の送水配管２５（２５ｂ）には、育成促進材供給系統５０が接続されている。育成促進材供給系統５０には、微生物投入部５１と、肥料投入部５２とが設けられている。微生物投入部５１及び肥料投入部５２では、水槽３０内に貯水される海水Ｗの微生物濃度や肥料濃度の検出値、或いは水槽３０内の海水Ｗ１の流速値に基づいて適宜量の微生物や肥料が送水配管２５（２５ｂ）中の海水Ｗ１に投入される。微生物投入部５１及び肥料投入部５２には、それぞれ投入開閉弁５１１、５２１が設けられている。
【００４９】
ここで、海水Ｗ１に投入される微生物としては、例えば、Journal of Plant Interactions, Volume 9, Issue 1, 2014に開示される微生物等を適用することができる。
また、海水Ｗ１に投入される肥料としては、例えば、液体肥料のハイポネックス（ハイポネックスジャパン社製）、固形肥料の味菜野菜の肥料（タキイ種苗社製）、有機肥料の骨粉入り有機肥料（朝日工業社製）等が挙げられる。
【００５０】
水槽３０は、貯水される海水Ｗ１が周囲に漏れ出すことを防止する漏洩防止シート３２上に配置されている。水槽３０には、耐塩植物Ｐが種あるいは発根された苗の状態で配置されるとともに、水槽３０の水槽上縁部に対して着脱可能に配置される半固形培地３１が設けられている。
半固形培地３１は、例えば、プラスチック、セラミック、発泡樹脂、木材等の部材により形成される矩形筒状の支持体中に多孔質状のスポンジ材が嵌合されている。このスポンジ材としては、耐塩植物Ｐを種から発芽・発根するまで支持できる材料からなり、例えばポリウレタン等の合成樹脂を発泡成形させた合成スポンジや、生物の海綿を加工した天然スポンジを使用することができる。
【００５１】
水槽３０には、水槽３０内の海水Ｗ１の性状を検出する水槽監視部７０（監視部）が設けられている。水槽監視部７０は、水位検出部７１、肥料検出部７２、微生物検出部７３、及び塩濃度検出部７４を備えている。
水位検出部７１は、水槽３０内の海水Ｗ１の水位が測定される。水位検出部７１で測定された水位から水槽３０内の水量が管理され、例えば微生物の投入時において水位を下げる制御が行われる。
肥料検出部７２は、水槽３０内の海水Ｗ１の肥料濃度が測定され、或いは海水Ｗ１の流速が測定される。肥料検出部７２によって測定された肥料濃度や流速に基づいて得られる肥料濃度から上述した肥料投入部５２による肥料の投入量が制御される。
【００５２】
微生物検出部７３は、水槽３０内の海水Ｗ１の微生物濃度が測定され、或いは海水Ｗ１の流速が測定される。微生物検出部７３によって測定された微生物濃度や流速に基づいて得られる微生物濃度から上述した微生物投入部５１による微生物の投入量が制御される。
塩濃度検出部７４は、水槽３０内の海水Ｗ１の塩濃度が測定される。塩濃度検出部７４によって測定された塩濃度が例えば所定の水準よりも高い場合には、水槽３０内の海水Ｗ１の一部又は全てを入れ替える制御が行われ、或いは淡水給水タンク２３より淡水Ｗ２を供給することで塩濃度を調整する制御が行われる。
【００５３】
排水系統４０には、水槽３０の下流寄りに配置される前記循環ポンプ４１と、循環ポンプ４１により水槽３０内の海水Ｗ１を一時的に溜めて海Ｓに排水する排水タンク４２と、排水タンク４２内に溜められた海水Ｗ１に対して排水処理を施す排水処理部４３と、を備えている。循環ポンプ４１と排水タンク４２を連結する排水配管４４の中間部には、送水配管２５（２５ｂ）から分岐した中間排水管４５が接続されている。例えば送水ポンプ２４から水槽３０に向けて送水される海水Ｗ１の水質が適正範囲外となる場合には、その適用範囲外の海水Ｗ１が中間排水管４５を通して排水タンク４２に送られるようになっている。
なお、排水タンク４２は、海Ｓの近傍に設けることで、タンク内の海水Ｗ１を自然流下により海Ｓに放水することができる。なお、図示しない排水ポンプを使用して海Ｓに排水するようにしてもよい。
【００５４】
また、上述した循環系統６０は、水槽３０内の海水Ｗ１を循環させる系統であって、循環ポンプ４１よりも下流寄りの位置で分岐して送水ポンプ２４と水槽３０との間の送水配管２５（２５ｂ）に合流する流路となっている。循環系統６０には、循環ポンプ４１により排出された海水Ｗ１に溶存酸素を供給するマイクロナノバブル発生器６１（溶存酸素供給部）と、循環ポンプ４１により排出された海水Ｗ１の温度を海水温まで冷却する冷却装置６２（海水温度調節部）と、を備えている。
【００５５】
マイクロナノバブル発生器６１では、循環ポンプ４１より循環系統６０に流入した海水Ｗ１に対して溶存酸素を確保することで、海水Ｗ１の浄化作用をもたらし、耐塩植物Ｐの育成を促進する機能を有している。
冷却装置６２は、マイクロナノバブル発生器６１よりも下流寄りに設けられ、溶存酸素が確保された海水Ｗ１を海水温まで冷却する機能を有している。
このように、本水耕栽培システム１では、循環系統６０にマイクロナノバブル発生器６１及び冷却装置６２を設けることで、水槽３０内の海水温度と溶存酸素濃度を一定に保つことが可能となる。
【００５６】
次に、上述した水耕栽培システム１を使用した耐塩植物Ｐの水耕栽培方法について、図１用いて説明する。
先ず、給水ポンプ２１Ａ，２１Ｂにより海Ｓから海水Ｗ１を汲み上げ、フィルタ２７を通過させて海水給水タンク２２に貯水される。このとき、海水Ｗ１のバクテリア、及び不要物がフィルタ２７によって除去される。また、淡水給水タンク２３には、図示しない淡水源（川や水道）から淡水Ｗ２が貯水される。
【００５７】
そして、本実施の形態では、全ての耐塩植物Ｐの根が所定の長さに生長するまでは水槽３０に淡水Ｗ２を貯水しておく方法を採用し、海水Ｗ１が貯水されている海水給水タンク２２から海水Ｗ１を送水せずに、送水ポンプ２４により淡水給水タンク２３から淡水Ｗ２を水槽３０に送水する。そして、水槽３０内の淡水Ｗ２の水面に耐塩植物Ｐの根が到達してから例えば３日〜７日後に海水Ｗ１と入れ換える。
【００５８】
次に、水槽３０の淡水Ｗ２を循環ポンプ４１によって排水タンク４２に送り、その淡水Ｗ２に対して排水処理部４３で排水処理を行ってから海Ｓに排水する。
その後、送水ポンプ２４による送水流路を淡水給水タンク２３から海水Ｗ１が貯水されている海水給水タンク２２に切り替え、その海水Ｗ１を水槽３０に供給して貯水する。このとき、最初の段階では、微生物との接触機会を増やすために海水Ｗ１の水位を定常時よりも低くなるように設定する。なお、水槽３０内の海水Ｗ１の水位を低く保つことで、微生物の投入量を低減できる利点もある。
【００５９】
水耕栽培中は、循環ポンプ４１を作動させて水槽３０内の海水Ｗ１を循環系統６０に流通させることで循環させ、水槽３０内の海水Ｗ１に所定の流速をもたせるようにする。このとき、循環系統６０で循環される海水Ｗ１は、マイクロナノバブル発生器６１及び冷却装置６２を通過するので、水槽３０内の海水温度と溶存酸素濃度を一定に保たれる。
【００６０】
さらに、水槽３０内の海水Ｗ１は、水槽監視部７０によって水位、肥料濃度、微生物濃度、塩濃度が検出され、この検出値に基づいた制御が行われる。例えば海水Ｗ１の肥料濃度、微生物濃度が不足している場合には、育成促進材供給系統５０の微生物投入部５１や肥料投入部５２によって前記検出値に応じた適宜な量の微生物や肥料が投入されることになる。また、塩濃度が高い場合には、適宜量の淡水Ｗ２を水槽３０に混合させたり、或いは水槽３０内の海水Ｗ１の全てを入れ替えることも可能である。
【００６１】
耐塩植物Ｐが生長したら、水槽３０内の海水Ｗ１を入れ替える。このときの水槽３０内の海水Ｗ１は、循環ポンプ４１によって排水タンク４２に送られ、排水処理部４３で排水処理を行った後に海Ｓに排水される。
【００６２】
次に、上述した海水を用いた水耕栽培システム１の作用について、図面を用いて詳細に説明する。
図１に示すように、本実施の形態では、海Ｓから塩濃度、バクテリア量、及び不要物が一定基準以下の海水Ｗ１を給水ポンプ２１で汲み上げ、この海水Ｗ１のバクテリア、及び不要物をフィルタ２７で除去した後に水槽３０に供給して貯水することができ、これにより水槽３０内で耐塩植物Ｐを水耕栽培することができる。
このように海Ｓから取水した海水Ｗ１を利用した水耕栽培システム１となるので、大規模で生産性の高い海水水耕栽培の場を実現することができる。
【００６３】
また、本実施の形態では、フィルタ２７により溶存酸素や重金属による耐塩植物Ｐの生長を阻害する物質、及び人に危害を及ぼす物質を除去することで、海水Ｗ１による耐塩植物Ｐの育成をより確実に行うことができる。
【００６４】
また、本実施の形態では、水槽監視部７０により水槽３０に対する供給前後の海水Ｗ１の塩濃度、肥料、微生物量等の性状を検出して監視することで、水槽３０中の海水Ｗ１の安定化を図ることができ、栽培にかかる歩留りを向上することができる。さらには、海水Ｗ１の一部又は全てを交換できる構造とすることで耐塩植物Ｐの壊死を回避することが可能となり、生産性の向上を図ることができる。
【００６５】
さらに、本実施の形態の水耕栽培システム１では、水槽３０に海水Ｗ１が貯水された後に、バクテリア、不要物、植物阻害物質が混入した場合、或いは塩濃度が高くなった場合でも、水槽３０内の海水Ｗ１の一部又は全てを入れ替えることができる。
さらにまた、水槽３０内の海水Ｗ１を海Ｓに排水する排水系統４０を構成することで、水槽３０内の海水Ｗ１の一部又は全ての入れ替えを簡単な構造により行うことができる。
【００６６】
上述のように本実施の形態による海水を用いた水耕栽培システムでは、海水Ｗ１を使用して海水水耕栽培を実現することができ、バクテリアやゴミ等の不要物を除去した水耕栽培が可能となる。
【００６７】
次に、本発明の水耕栽培システム、及び播種育苗用の栽培システムによる他の実施の形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第１の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第１の実施の形態と異なる構成について説明する。
【００６８】
（第２の実施の形態）
図２及び図３Ａ〜図３Ｃに示すように、本実施の形態による播種育苗用の栽培システム１０１は、耐塩苗１０２を耐塩付与剤を用いて育成するものであって、淡水Ｗ２とともに海水Ｗ１（塩水）を用いて耐塩苗１０２の栽培を行うものである。
栽培システム１０１は、耐塩苗１０２を淡水Ｗ２によって発芽・発根させるための淡水培地領域Ｐ１に設けられる淡水培地部１１０と、発根した耐塩苗１０２の根１０２ａを海水Ｗ１に浸けて育成させるための海水培地領域Ｐ２に設けられる海水部１２０（塩水部）と、を備えている。
【００６９】
ここで、図３Ａに示すような耐塩苗１０２が淡水Ｗ２によって播種から発芽・発根するまでの期間を淡水栽培期間といい、図３Ｂ、図３Ｃに示すような耐塩苗１０２の根１０２ａが海水Ｗ１によって育成する期間を海水栽培期間という。
そして、淡水栽培期間における淡水培地部１１０及び海水部１２０の間には、クリアランス１０３（塩拡散阻害部）が形成されている。
【００７０】
図２及び図３Ａ〜図３Ｃにおいて、淡水培地部１１０には、海水部１２０に対して着脱可能であり、例えば、プラスチック、セラミック、発泡樹脂、木材等の部材により形成される矩形筒状の支持筒１１１（支持体）が設けられている。この支持筒１１１の中空部には、淡水Ｗ２を含ませることが可能な多孔質状のスポンジ材１１２（半固形培地）が嵌入されている。本実施の形態では、支持筒１１１の大きさとして、１本の耐塩苗１０２が所望の大きさまで育成可能な程度の大きさとされる。
スポンジ材１１２は、支持筒１１１内において淡水Ｗ２を含んで耐塩苗１０２を種１０２ｃから発芽・発根するまで支持できる材料からなり、例えばポリウレタン等の合成樹脂を発泡成形させた合成スポンジや、生物の海綿を加工した天然スポンジを使用することができる。
【００７１】
海水部１２０は、海水Ｗ１が図示しない水槽等に貯留されており、複数の淡水培地部１１０の下方に間隔（上記クリアランス１０３）をあけて海水Ｗ１の上面が位置している。このときのクリアランス１０３は、１ｍｍ以上、又は１０ｃｍ以上３０ｃｍ以下に設定されている。つまり、クリアランス１０３が１ｍｍ以上であれば、酸欠防止の効果が得られ、１０ｃｍ以上３０ｃｍ以下に設定することで、さらにこの酸欠防止効果が高まるという利点がある。
【００７２】
ここで、図３Ａは、耐塩苗１０２の種１０２ｃがスポンジ材１１２上に播種された状態、すなわち発芽・発根前の状態を示している。図３Ｂは、耐塩苗１０２が発芽し、スポンジ材１１２内で発根した状態を示している。図３Ｃは、耐塩苗１０２の根１０２ａがスポンジ材１１２の下方に伸びて海水部１２０の海水Ｗ１に浸かった状態を示している。
【００７３】
また、淡水培地部１１０及び海水部１２０には、それぞれ微生物１０４（耐塩付与剤）が付与されている。具体的に淡水培地部１１０は、スポンジ材１１２に含まれる淡水Ｗ２に微生物１０４が付与されている。海水部１２０は、海水Ｗ１に直接、微生物１０４が投入された状態で付与されている。
ここで、微生物１０４としては、例えば、Journal of Plant Interactions, Volume 9, Issue 1, 2014に開示される微生物等を適用することができる。
【００７４】
次に、上述した播種育苗用の栽培システムの作用について、図面を用いて詳細に説明する。
図２に示すように、本実施の形態では、図３Ａに示すように、淡水培地部１１０のスポンジ材１１２に含ませた淡水Ｗ２に耐塩苗１０２の種１０２ｃを播種する。このときの種１０２ｃは、スポンジ材１１２の上面に載置するだけでも良いし、スポンジ材１１２の表層部分に埋め込むように配置しても良い。これにより、種１０２ｃは、図３Ｂに示すように、スポンジ材１１２に含まれる淡水Ｗ２に接して発芽・発根する。さらに、スポンジ材１１２に対して適宜なタイミングで微生物１０４を付与する。これにより、スポンジ材１１２内で伸びている根１０２ａに微生物１０４が付着することで、芽１０２ｂ及び根１０２ａを育成させることが可能となる。
【００７５】
次に、図３Ｃに示すように、淡水培地部１１０から下方に向けて伸びる根１０２ａは、クリアランス１０３を介して予め微生物１０４が付与されている海水部１２０の海水Ｗ１に浸かることになり、耐塩苗１０２が育成される。しかも、本実施の形態では、海水Ｗ１中に付与された微生物１０４が根１０２ａに付着するため、芽１０２ｂ及び根１０２ａも育成されることになる。
【００７６】
すなわち、本実施の形態では、海水部１２０と淡水培地部１１０とがクリアランス１０３によって隔離された状態で、耐塩苗１０２を発芽・発根させることができ、さらに発芽・発根の後に、海水部１２０において発根した根１０２ａを海水Ｗ１に浸けて育成することができる。例えば、海水部１２０の塩濃度として、１％以下、好ましくは０．１％未満、より好ましくは略０％の培地となるように設定することができ、発芽・発根に好適な条件に設定できるので、発芽・発根を好適に行うことができる。
このように、塩の付着により悪影響を及ぼす発芽・発根前の播種の段階では、海水Ｗ１から隔離された淡水Ｗ２のみで耐塩苗１０２を育成することができ、ある程度根が伸びて塩が育成を促進させる段階で、海水部１２０における海水Ｗ１により育成することが可能となる。そのため、耐塩苗１０２を枯死させることなく生産性を向上させることができる。
また、本実施の形態では、淡水培地部１１０と海水部１２０との間に、クリアランス１０３を設けるといった簡単な構成となるため、設備にかかるコストを抑えることができる。
【００７７】
さらに、淡水培地部１１０に備えられる支持筒１１１が海水部１２０の上方の位置で着脱自在に設けられているので、支持筒１１１を適宜に交換することで次の栽培が可能となることから、生産性を向上させることができる。つまり、本実施の形態のように、スポンジ材１１２毎に支持筒１１１が設けられる場合には、それぞれの耐塩苗１０２の育成状態に合わせて海水部１２０に対して支持筒１１１を交換することが可能となる。
【００７８】
また、本実施の形態では、淡水培地部１１０に含まれる淡水Ｗ２や海水部１２０の海水Ｗ１に微生物１０４を付与するといった簡単な構成により、微生物１０４を容易に耐塩苗１０２に付着させることができる。
また、この場合には、耐塩苗１０２の育成中に微生物１０４が付着されるため、耐塩苗１０２を育成させることができる。
【００７９】
さらに、本実施の形態では、クリアランス１０３によって淡水培地部１１０と海水Ｗ１とが隔離されるので、淡水培地部１１０や、発芽・発根前の耐塩苗１０２の種１０２ｃに海水が拡散して付着することを抑制することができる。
また、クリアランス１０３の大きさ（高さ）を変えることで、耐塩苗１０２の根１０２ａが海水Ｗ１や微生物１０４に付着するタイミングをずらすことができるので、耐塩苗１０２の育成のスピードを調整することができる。
しかも、本実施の形態では、クリアランス１０３を１ｍｍ以上、又は１０ｃｍ以上で３０ｃｍ以下の範囲に設定することで、淡水培地部１１０や種１０２ｃに塩水が拡散することをより確実に抑えることができる。
【００８０】
上述のように本実施の形態による播種育苗用の栽培システムでは、低コストで簡単な構造により、海水Ｗ１を用いて優れた栽培を実現することができる。
【００８１】
（第３の実施の形態）
図４に示す第３の実施の形態による栽培システム１０１Ａは、複数のスポンジ材１１２を配設させたホルダー１１５（支持体）を有する淡水培地部１１０Ａが設けられている。
ホルダー１１５は、図５に示すように、例えば、発泡スチロール、プラスチック、木材、石膏ボード等の軽量で水に浮く素材からなる板状部材をなし、面方向に沿って所定の間隔をあけて厚さ方向に貫通する複数の貫通孔１１５ａが形成されている。複数のスポンジ材１１２には、複数の貫通孔１１５ａのそれぞれに嵌入されている。なお、貫通孔１１５ａは、図４に示すように縦横に一定の間隔をあけて配列されることに制限されず、栽培する耐塩苗１０２の種類等に合わせて適宜に配置することができる。
【００８２】
本実施の形態の淡水培地部１１０Ａには、図６Ａに示すようにホルダー１１５が浸水可能なように淡水Ｗ２が貯留される淡水用水槽１１６が設けられている。
また、図４に示すように、海水部１２０Ａには、上記の淡水用水槽１１６とは別体で設けられ、海水Ｗ１が貯留される海水用水槽１２１が設けられている。海水用水槽１２１には、図６Ｄに示すように、枠材１２２が連設されており、この枠材１２２にホルダー１１５を着脱可能に保持する保持部１２３が設けられている。保持部１２３は、Ｌ字状に形成され、海水用水槽１２１の周方向に沿って全周又は部分的に配置され、ホルダー１１５を下方から支持する構成となっている。なお、保持部１２３の取り付け位置は、海水用水槽１２１内の海水Ｗ１の水面から所定の間隔をあけた上方の位置に設定されている。つまり、保持部１２３に保持されるホルダー１１５の下面１１５ｂと海水Ｗ１との間にはクリアランス１０３が設けられた状態となる。
【００８３】
次に、第３の実施の形態による栽培システム１０１Ａを用いた栽培方法について、図６Ａ〜図６Ｄを用いて説明する。
先ず、図６Ａに示すように、淡水培地領域Ｐ１においてホルダー１１５の複数のスポンジ材１１２のそれぞれに耐塩苗１０２の種１０２ｃを播種した後、ホルダー１１５を淡水用水槽１１６に貯留された淡水Ｗ２内に浸水させる。その後、図６Ｂ、図６Ｃに示すように、耐塩苗１０２が発芽・発根した適宜なタイミングで、スポンジ材１１２に微生物１０４を付与する。続いて、図６Ｄに示すように、耐塩苗１０２の根１０２ａがホルダー１１５の下方に伸び出した状態で、ホルダー１１５を淡水用水槽１１６から取り出して海水用水槽１２１の保持部１２３に保持させる。これにより、ホルダー１１５はクリアランス１０３をもって海水Ｗ１の上方に配置される。
そして、海水Ｗ１には、適宜なタイミングで微生物１０４が付与されている。この微生物１０４の付与するタイミングは、ホルダー１１５を保持部１２３に配置する前、あるいは配置した後のいずれでもかまわない。これにより、海水培地領域Ｐ２において淡水Ｗ２によって所定の長さに育成した耐塩苗１０２の根１０２ａの先端が海水Ｗ１に浸かることになる。
【００８４】
このように第３の実施の形態では、海水用水槽１２１の保持部１２３に保持されたホルダー１１５がクリアランス１０３をもって海水Ｗ１の上方に配置されているので、ホルダー１１５に海水Ｗ１が付着することを抑制することができる。
さらに、この場合には、淡水用水槽１１６が、海水用水槽１２１とは別体で離れた位置に設けられるので、淡水用水槽１１６内の淡水Ｗ２で発芽・発根の際の耐塩苗２が塩に接することを防ぐことができる。
また、本実施の形態のように複数のスポンジ材１１２（耐塩苗１０２）に対してホルダー１１５が設けられる場合には、１つのホルダー１１５のみを海水部１２０に対して交換することで複数の耐塩苗２を同時に交換することができ、作業の効率化を図ることができる。
【００８５】
（第４の実施の形態）
次に、図７に示す第４の実施の形態による栽培システム１０１Ｂは、上述した第２の実施の形態と同様のホルダー１１５と海水Ｗ１との間の境界部分にフィルム状の半透膜１０５（塩拡散阻害部）を着脱可能に配置した構成となっている。
半透膜１０５は、ホルダー１１５の下面１１５ｂを覆った状態で配設されている。半透膜１０５として、海水Ｗ１の塩が淡水培地部１１０Ｂ寄りのホルダー１１５に向けて透過しない材料のものが用いられる。
【００８６】
この場合には、耐塩苗１０２が発芽・発根するまでの淡水栽培期間を、淡水培地領域Ｐ１においてホルダー１１５のスポンジ材１１２に淡水Ｗ２を加えて発芽・発根させる。このとき、淡水培地部１１０Ｂと海水部１２０Ｂとの間、すなわちホルダー１１５と海水Ｗ１との境界部分に半透膜１０５が配設されて双方が隔離された状態になっているので、淡水培地部１１０Ｂや、発芽・発根前の耐塩苗１０２の種１０２ｃに海水Ｗ１が拡散して付着することを抑制することができ、塩の影響を受けることなく発芽・発根することができる。次に、ホルダー１１５内で根１０２ａが例えば根１０２ａの先端が半透膜１０５に到達する程度に伸びたときに、半透膜１０５をホルダー１１５の下面１１５ｂの位置から取り外す。これにより、ホルダー１１５と海水Ｗ１が接した状態となり、海水培地領域Ｐ２において根１０２ａの先端が海水Ｗ１に浸かることになる。
【００８７】
なお、本第４の実施の形態の場合にも、スポンジ材１１２及び海水Ｗ１に微生物１０４を付与しておくことで、淡水栽培期間および海水栽培期間において耐塩苗１０２を育成させることができる。
また、半透膜１０５の材質や厚さ等を変えることで、耐塩苗１０２の根１０２ａが海水Ｗ１や微生物１０４に付着するタイミングをずらすことができるので、耐塩苗１０２の育成のスピードを調整することができる。
【００８８】
（第５の実施の形態）
次に、図８Ａ〜図８Ｃに示す第５の実施の形態による栽培システム１０１Ｃは、上述した第２の実施の形態のホルダー１１５を用いたものであって、図６Ａ〜図６Ｃに示す淡水用水槽１１６が省略され、淡水・海水用水槽１２４を採用したものである。淡水・海水用水槽１２４は、上下方向の略中間部分に保持部１２３が設けられ、この保持部１２３に保持されるホルダー１１５が浸水される深さとなるように淡水Ｗ２又は海水Ｗ１が貯留されている。つまり、淡水・海水用水槽１２４には、淡水栽培期間において淡水Ｗ２が貯留され、海水栽培期間において海水Ｗ１が貯留される。このときの海水Ｗ１は、淡水Ｗ２に海水Ｗ１を追加したものでも良いし、淡水Ｗ２を海水Ｗ１に入れ替えることによるものでも良い。
【００８９】
第５の実施の形態の場合には、先ず、図８Ａに示すように、淡水培地領域Ｐ１においてホルダー１１５のスポンジ材１１２に耐塩苗１０２の種１０２ｃを播種し、このホルダー１１５を淡水Ｗ２が貯留されている淡水・海水用水槽１２４の保持部１２３に保持させることにより、ホルダー１１５が淡水Ｗ２に浸かった状態となり、耐塩苗１０２が発芽・発根する。続いて、図８Ｂ、図８Ｃに示すように、耐塩苗１０２の根１０２ａがホルダー１１５の下方に伸び出したタイミングで、淡水・海水用水槽１２４内に海水Ｗ１を投入するとともに、微生物１０４が付与される。このとき、淡水・海水用水槽１２４において淡水培地領域Ｐ１から海水培地領域Ｐ２に入れ替わる。なお、微生物１０４は、ホルダー１１５を保持部１２３に配置する前、あるいは配置した後の淡水Ｗ２に付与するようにしてもかまわない。これにより、淡水Ｗ２によって所定の長さに育成した耐塩苗１０２が海水Ｗ１に浸水することになる。
第５の実施の形態では、淡水栽培期間において淡水・海水用水槽１２４には淡水Ｗ２のみが貯留されているので、ホルダー１１５及び耐塩苗１０２が塩に接することはなく、塩の影響を受けることなく発芽・発根することができる。
【００９０】
（第６の実施の形態）
次に、図９Ａ、図９Ｂに示す第６の実施の形態による栽培システム１０１Ｄは、上述した第１の実施の形態の支持筒１１１（支持体）を複数保持することが可能な枠状ホルダー１１７（支持体）が海水用水槽１２１内に設けられている。支持筒１１１は、第１の実施の形態と同様に内寄りにスポンジ材１１２が嵌入されている。
枠状ホルダー１１７は、板状をなし、外周縁１１７ｂが海水用水槽１２１に取り付けられた枠材１２２に固定、又は着脱自在に取り付けられている。枠状ホルダー１１７には、支持筒１１１を上側より嵌合させて保持する保持穴１１７ａが複数形成されている。そして、枠状ホルダー１１７の取り付け位置は、枠状ホルダー１１７に保持された支持筒１１１の下面１１１ａが海水用水槽１２１内の海水Ｗ１の水面から所定の間隔をあけた上方の位置に設定されている。つまり、支持筒１１１の下面１１１ａと海水Ｗ１との間にはクリアランス１０３が設けられた状態となり、枠状ホルダー１１７に保持された支持筒１１１は淡水培地部１１０Ｄを構成している。
【００９１】
第６の実施の形態では、図９Ａに示すように、淡水栽培期間において、淡水培地領域Ｐ１の支持筒１１１のスポンジ材１１２に淡水Ｗ２を含ませて、発芽・発根させる。その後、図９Ｂに示すように、発根した根１０２ａがスポンジ材１１２よりも下方に向けて伸び出したタイミングで、その支持筒１１１を枠状ホルダー１１７の保持穴１１７ａに嵌合させる。これにより、淡水Ｗ２によって所定の長さに成長した耐塩苗１０２の根１０２ａの先端が海水部１２０Ｄにおいて海水Ｗ１に浸かることになる。
なお、海水Ｗ１には、予め微生物１０４を付与しておくことで、海水Ｗ１に浸かった根１０２ａに微生物１０４を付着させることができる。
【００９２】
この場合、淡水栽培期間は支持筒１１１のみを淡水培地領域Ｐ１で塩の影響の無い環境で栽培することができ、さらに枠状ホルダー１１７に対して支持筒１１１を脱着することができるので、各支持筒１１１を耐塩苗１０２の成長に合わせて交換することができる。
【００９３】
以上、本発明による海水を用いた水耕栽培システム、及び播種育苗用の栽培システムの実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００９４】
例えば、本第１の実施の形態に示すような各機器の数量や配置場所に限定されることはなく、また水槽３０や海水給水タンク２２、淡水給水タンク２３、排水タンク４２等の容量についても上述した実施の形態に限定されずに、適宜設定することができる。
【００９５】
また、耐塩植物Ｐを保持する半固形培地３１の形状、大きさ、材質等の構成についても本第１の実施の形態に制限されることはなく、耐塩植物Ｐの種類や数量等に応じて適宜変更することができる。
【００９６】
また、本実施の形態では微生物を採用しているが、微生物であることに限定されることはなく、例えばホルモン剤を用いることも可能である。このようなホルモン剤としては、ピロロキノリンキノン（例えば、特許第５０１３３２６号）や植物ホルモンのストリゴラクトン（Proceedings of the National Academy of Science of USA, 111, 851-856, 2014）などを用いることができる。
【００９７】
さらにまた、微生物や肥料の投入箇所に関しても、本第１の実施の形態のように送水系統２０の送水配管２５の位置であることに限定されることはなく、例えば水槽３０に投入される構成であってもかまわない。
【００９８】
また、本第１の実施の形態では、水槽監視部７０として水位検出部７１、肥料検出部７２、微生物検出部７３、及び塩濃度検出部７４としているが、これらに限定されることはなく、海水Ｗ１における他の性状を検出して監視するものであってもかまわない。
【００９９】
また、耐塩付与剤は淡水栽培期間と海水栽培期間との両期間における耐塩苗１０２の育成に付与されるものではなく、いずれか一方の期間のみに付与されるようにしてもよい。
【０１００】
本実施の形態では、半固形培地としてスポンジ材１１２を用いているが、これに限定されることはない。要は、支持体（支持筒１１１、ホルダー１１５）内に淡水Ｗ２を含ませて耐塩苗１０２の種１０２ｃを支持して育成することができる部材であればよく、例えば、スポンジ材１１２に代えてゲル状の物質や逆浸透膜などを設けるようにしてもよい。
【０１０１】
また、本実施の形態では、１箇所のスポンジ材１１２の領域に対して１本の耐塩苗１０２を配置して栽培する構成としているが、これに限定されることはなく、１箇所のスポンジ材１１２の領域に対して複数本の耐塩苗１０２を配置するようにしてもよい。
【０１０２】
さらに、本実施の形態では、支持筒１１１やホルダー１１５の貫通孔１１５ａにおいて穴の開いた底板が設けられていてもよい。つまり、支持筒１１１やホルダー１１５の貫通孔１１５ａの内径よりも小径の穴を形成させた底板を設けることで、貫通孔１１５ａに嵌入されているスポンジ材１１２が支持筒１１１やホルダー１１５から抜け落ちることを防ぐことが可能となる。
【０１０３】
また、図１０に示す栽培システム１０１Ｅように、上述した第３の実施の形態の図４に示すホルダー１１５と海水Ｗ１との間のクリアランス１０３に、図７に示す半透膜１０５を設ける構成とすることも可能である。この場合には、海水Ｗ１の塩が淡水培地部１１０Ａに拡散することをより確実に抑制することができる。
【０１０４】
また、上述した実施の形態の栽培システムを、図１１及び図１２に示すように構成することが可能である。図１１及び図１２に示す栽培システム１３０は、海水Ｗ１を海１３８から汲み上げる一対の給水ポンプ１３１、１３２と、給水ポンプ１３１、１３２で汲み上げた海水Ｗ１を貯水するとともに、栽培する耐塩苗１０２が配置される淡水培地部１１０Ａ及び海水部１２０Ａを有する海水用水槽１２１と、給水ポンプ１３１、１３２で海１３８から汲み上げた海水Ｗ１を一時的に溜める海水タンク１３３と、淡水Ｗ２が溜められている淡水タンク１３６と、海水タンク１３３と海水用水槽１２１とを接続する送水配管に設けられる海水用送水ポンプ１３５と、淡水タンク１３６と海水用水槽１２１とを接続する送水配管に設けられる淡水用送水ポンプ１３７と、を備えている。一対の給水ポンプ１３１、１３２によって給水された海水Ｗ１は、フィルタ１３４を通過して海水タンク１３３に送られる構成となっている。この栽培システム１３０では、海水用水槽１２１内の淡水Ｗ２を海水Ｗ１に入れ替える、或いは淡水Ｗ２に海水Ｗ１を混合する場合の全体概要を示している。
【０１０５】
図１１は、海水タンク１３３からの海水Ｗ１と淡水タンク１３６からの淡水Ｗ２とを切替えることで海水用水槽１２１に送水するシステムを示している。ここで、図１１では、淡水Ｗ２を淡水タンク１３６から海水用水槽１２１内に淡水Ｗ２を貯水した状態を示している。
図１２は、海水タンク１３３からの海水Ｗ１と淡水タンク１３６からの淡水Ｗ２とをそれぞれ別系統で海水用水槽１２１内に送水するシステムを示している。図１２では、海水タンク１３３から海水用水槽１２１内に海水Ｗ１を貯水した状態で、淡水培地部１１０Ａと海水部１２０Ａの海水Ｗ１との間にクリアランス１０３が形成された状態を示している。
【０１０６】
さらに、本実施の形態では、海水培地領域Ｐ２の塩水として海水を適用しているが、必ずしも海水であることに制限されるものではなく、水に塩化ナトリウムを付与した塩水であってもかまわない。
【０１０７】
さらにまた、淡水培地領域Ｐ１の支持体（支持筒１１１、ホルダー１１５、枠状ホルダー１１７）の形状、大きさ、数量、半固形培地（スポンジ材１１２等）の位置・形状などの構成については、上述した実施の形態に限定されるものではなく、例えば栽培する耐塩苗２の種類、数量、設置スペース等の条件に合わせて適宜設定することができる。
また、海水培地領域Ｐ２（塩水培地領域）の構成に関しても、例えば淡水培地領域Ｐ１の構成に合わせて適宜設定することができる。
【０１０８】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
【符号の説明】
【０１０９】
１  水耕栽培システム
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ  栽培系統
２０  送水系統
２１、２１Ａ、２１Ｂ  給水ポンプ
２２  給水タンク
２３  淡水給水タンク
２４  送水ポンプ
２５  送水配管
２７  フィルタ（除去部）
３０  水槽
３１  半固形培地
４０  排水系統
４１  循環ポンプ
４２  排水タンク
４３  排水処理部
５０  育成促進材供給系統
５１  微生物投入部
５２  肥料投入部
６０  循環系統
６１  マイクロナノバブル発生器（溶存酸素供給部）
６２  冷却装置（海水温度調節部）
７０  水槽監視部（監視部）
７１  水位検出部
７２  肥料検出部
７３  微生物検出部
７４  塩濃度検出部
１０１、１０１Ａ〜１０１Ｅ  栽培システム
１０２  耐塩苗
１０２ａ  根
１０３  クリアランス（塩拡散阻害部）
１０４  微生物（耐塩付与剤）
１０５  半透膜（塩拡散阻害部）
１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｄ  淡水培地部
１１１  支持筒（支持体）
１１２  スポンジ材（半固形培地）
１１５  ホルダー（支持体）
１１５ａ  貫通孔
１１６  淡水用水槽
１１７  枠状ホルダー（支持体）
１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｄ  海水部（塩水部）
１２１  海水用水槽
１２３  保持部
Ｐ  耐塩植物
Ｓ  海
Ｗ１  海水（塩水）
Ｗ２  淡水
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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