(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
根圏を深さが１０〜３０ｃｍ、水平断面の面積が６０〜１８０ｃｍ2の区画領域に制限して馬鈴薯を栽培することを特徴とする芋の栽培方法であって、
前記馬鈴薯を予め定められた低照度条件を満たす低照度環境で栽培する第１栽培工程と、前記第１栽培工程後の前記馬鈴薯を予め定められた高照度条件を満たす高照度環境で栽培する第２栽培工程とを有し、
前記低照度条件は照度２ｋ〜１０ｋ［ｌｘ］の光を受けることであり、前記高照度条件は照度４０ｋ〜１００ｋ［ｌｘ］の光又は太陽光を受けることである芋の栽培方法。
【請求項２】
前記低照度環境は屋内又は屋外の日陰である請求項１に記載の芋の栽培方法。
【請求項３】
前記第１栽培工程の期間は、栽培環境の平均気温をＴ［℃］としたとき、３〜６週間の範囲に下記（１）式で算出される温度係数Ｃを乗じた第１範囲内である請求項１又は２に記載の芋の栽培方法。
Ｃ＝１．６５−０．０２７×Ｔ    ・・・（１）
【請求項４】
前記第２栽培工程の期間は、５〜８週間の範囲に前記温度係数Ｃを乗じた第２範囲内である請求項３に記載の芋の栽培方法。
【請求項５】
根圏を深さが２０〜４５ｃｍ、水平断面の面積が８０〜２００ｃｍ2の区画領域に制限して甘藷を栽培することを特徴とする芋の栽培方法であって、
前記甘藷を予め定められた低照度条件を満たす低照度環境で栽培する第３栽培工程と、前記第３栽培工程後の前記甘藷を予め定められた高照度条件を満たす高照度環境で栽培する第４栽培工程とを有し、
前記低照度条件は照度２ｋ〜１０ｋ［ｌｘ］の光を受けることであり、前記高照度条件は照度４０ｋ〜１００ｋ［ｌｘ］の光又は太陽光を受けることである芋の栽培方法。
【請求項６】
前記低照度環境は屋内又は屋外の日陰である請求項５に記載の芋の栽培方法。
【請求項７】
前記第３栽培工程の期間は、栽培環境の平均気温をＴ［℃］としたとき、４〜８週間の範囲に下記（２）式で算出される温度係数Ｃを乗じた第３範囲内である請求項５又は６に記載の芋の栽培方法。
Ｃ＝１．６５−０．０２７×Ｔ    ・・・（２）
【請求項８】
前記第４栽培工程の期間は、６〜１０週間の範囲に前記温度係数Ｃを乗じた第４範囲内である請求項７に記載の芋の栽培方法。
【請求項９】
隔壁により仕切られた複数の前記区画領域を有する芋の栽培器具を用いて複数の馬鈴薯又は甘藷を栽培する請求項１〜８のいずれかに記載の芋の栽培方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、馬鈴薯（ジャガイモ）又は甘藷（サツマイモ）を栽培する芋の栽培方法に関し、特に、馬鈴薯又は甘藷を短期間で栽培して年間生産量を増加させるための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
馬鈴薯（ジャガイモ）及び甘藷（サツマイモ）などの芋類は食用又は燃料として用いられる。ここで、馬鈴薯の主な品種には、男爵及びメイクイーンなどがある。また、甘藷の主な品種には、紅あずま及び安納芋などがある。
【０００３】
一般に、馬鈴薯や甘藷は、根圏が制限されない圃場（農地）に芋苗を植えて栽培される。このとき、馬鈴薯や甘藷の栽培過程では、根、茎及び葉が十分に育った後、地中の根又は茎が小芋として成長することになる。一方、例えば特許文献１には、一口大のミニポテトを栽培する際に、ポリポットや育苗箱を用いて根圏を制限することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１２７７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に係る技術は、小さな芋を栽培するために根圏を制限しているに過ぎず、芋を短期間で生産することを目的としていない。そのため、前記特許文献１において、芋を短期間で生産するために適した根圏の深さ及び面積の値についての記載や示唆はなされていない。
【０００６】
具体的に、前記特許文献１において、ポリポットのサイズが１０．５ｃｍ径であることは開示されているが、その深さの制限についての開示はなされていない。また、育苗箱のサイズが５１０×３６５×８２ｍｍであることが開示されているが、これでは根圏の面積が大きすぎ、深さが小さすぎるため、芋を短期間で生産することはできない。
【０００７】
従って、本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、馬鈴薯又は甘藷を短期間で栽培して年間生産量を増加させることのできる芋の栽培方法、芋の栽培器具、及び芋を用いた燃料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［馬鈴薯の栽培方法］
前記目的を達成するために、本発明に係る芋の栽培方法は、根圏を深さが１０〜３０ｃｍ、水平断面の面積が６０〜１８０ｃｍ２の区画領域に制限して馬鈴薯を栽培することを特徴としている。
このように根圏が前記区画領域で制限されると、早い段階で馬鈴薯の根の成長が飽和し、馬鈴薯の小芋の成長が始まる。従って、本発明によれば、根の成長を制限して小芋の早期の成長を促すことにより馬鈴薯を短期間で栽培して年間生産量を増加させることができる。
【０００９】
ところで、一般的に、芋の栽培に要する期間は２０週間前後であり、その間は太陽光を受ける屋外で栽培されるため、芋の大量生産には屋外に大規模な圃場が必要であった。一方、馬鈴薯の栽培期間のうち始めの所定期間は、ある程度低い照度環境でも馬鈴薯の根、茎、及び葉が十分に育つことがわかった。具体的に、照度２ｋ〜１０ｋ［ｌｘ］の光を受ける屋内において葉が２０枚〜５０枚程度に育つまで馬鈴薯を生育することができた。
そこで、前記芋の栽培方法は、前記馬鈴薯を予め定められた低照度条件を満たす低照度環境で栽培する第１栽培工程と、前記第１栽培工程後の前記馬鈴薯を予め定められた高照度条件を満たす高照度環境で栽培する第２栽培工程とを有することが望ましい。このように馬鈴薯の栽培工程を照度環境が異なる前記第１栽培工程及び前記第２栽培工程の二段階にすることにより、前記高照度環境下における栽培期間を短縮することができる。
例えば、前記低照度条件は照度２ｋ〜１０ｋ［ｌｘ］の光を受けることであり、前記高照度条件は照度４０ｋ〜１００ｋ［ｌｘ］の光又は太陽光を受けることである。即ち、前記第１栽培工程では、照度４０ｋ〜１００ｋ［ｌｘ］の光又は太陽光を受ける環境を必要としない。より具体的に、前記低照度環境は屋内又は屋外の日陰、前記高照度環境は屋外の日向であることが考えられる。
この場合、屋外の日向に位置する圃場を使用する前記第２栽培工程の期間を短縮することができるため、その圃場の単位面積あたりの年間生産量を増加させることができる。換言すれば、小さな屋外の圃場により馬鈴薯の大量生産を実現することができる。また、前記第１栽培工程では、前記区画領域を鉛直方向に多段配置した日当たりの悪い状態で行うことも可能であるため、前記第１栽培工程に必要な土地の面積を小さくすることができる。なお、前記高照度環境を実現する人工照明を用いて前記第２栽培工程を行う場合には、その人工照明の使用期間を短縮して消費電力を省減することができる。
【００１０】
また、前記第１栽培工程の期間は、栽培環境の平均気温をＴ［℃］としたとき、３〜６週間の範囲に下記（１）式で算出される温度係数Ｃを乗じた第１範囲内であることが望ましい。
Ｃ＝１．６５−０．０２７×Ｔ    ・・・（１）
【００１１】
このように前記第１範囲を定めることにより、前記第１栽培工程において、葉が２０枚〜５０枚程度に育つまで適度に馬鈴薯を生育することができた。これに対し、前記第１栽培工程の期間が前記第１範囲より短ければ馬鈴薯の葉が十分に育っておらず前記第２栽培工程の期間が無駄に長くなる。一方、前記第１栽培工程の期間が前記第１範囲より長ければ、ある程度の時期を超えた後に馬鈴薯の根、茎、及び葉の成長速度が低下するため芋の生産効率が低下する。
【００１２】
また、前記第２栽培工程の期間は、５〜８週間の範囲に前記温度係数Ｃを乗じた第２範囲内であることが望ましい。このように前記第２範囲を定めることにより、前記第２栽培工程において効率よく馬鈴薯を栽培することができた。具体的には、馬鈴薯の収穫量及び馬鈴薯の生産速度についてバランス良く高い効果を得ることができた。これに対し、前記第２栽培工程の期間が前記第２範囲より短ければ馬鈴薯の小芋が十分に育っておらず収穫量が少なくなる。一方、前記第２栽培工程の期間が前記第２範囲より長ければ、ある程度の時期を超えた後に馬鈴薯の小芋の成長速度が低下するため芋の生産効率が低下する。
【００１３】
また、隔壁により仕切られた複数の前記区画領域を有する芋の栽培器具を用いて複数の馬鈴薯を栽培することが考えられる。これにより、多量の馬鈴薯を一つの栽培器具を用いて栽培することができ、栽培中の管理や栽培後の収穫、栽培場所の移動などを容易に行うことができる。
【００１４】
［甘藷の栽培方法］
また、前記目的を達成するために、本発明に係る芋の栽培方法は、根圏を深さが２０〜４５ｃｍ、水平断面の面積が８０〜２００ｃｍ２の区画領域に制限して甘藷を栽培することを特徴としている。
このように根圏が前記区画領域で制限されると、早い段階で甘藷の根の成長が飽和し、甘藷の小芋の成長が始まる。従って、本発明によれば、根の成長を制限して小芋の早期の成長を促すことにより甘藷を短期間で栽培して年間生産量を増加させることができる。
【００１５】
また、前記芋の栽培方法は、前記甘藷を予め定められた低照度条件を満たす低照度環境で栽培する第３栽培工程と、前記第３栽培工程後の前記甘藷を予め定められた高照度条件を満たす高照度環境で栽培する第４栽培工程とを有することが望ましい。このように甘藷の栽培工程を照度環境が異なる前記第３栽培工程及び前記第４栽培工程の二段階にすることにより、前記高照度環境下における栽培期間を短縮することができる。
例えば、前記低照度条件は照度２ｋ〜１０ｋ［ｌｘ］の光を受けることであり、前記高照度条件は照度４０ｋ〜１００ｋ［ｌｘ］の光又は太陽光を受けることである。即ち、前記第３栽培工程では、照度４０ｋ〜１００ｋ［ｌｘ］の光又は太陽光を受ける環境を必要としない。より具体的に、前記低照度環境は屋内又は屋外の日陰、前記高照度環境は屋外の日向であることが考えられる。
この場合、屋外の日向に位置する圃場を使用する前記第４栽培工程の期間を短縮することができるため、その圃場の単位面積あたりの年間生産量を増加させることができる。換言すれば、小さな屋外の圃場により甘藷の大量生産を実現することができる。また、前記第３栽培工程では、前記区画領域を鉛直方向に多段配置した日当たりの悪い状態で行うことも可能であるため、前記第３栽培工程に必要な土地の面積を小さくすることができる。なお、前記高照度環境を実現する人工照明を用いて前記第４栽培工程を行う場合には、その人工照明の使用期間を短縮して消費電力を省減することができる。
【００１６】
また、前記第３栽培工程の期間は、栽培環境の平均気温をＴ［℃］としたとき、４〜８週間の範囲に下記（２）式で算出される温度係数Ｃを乗じた第３範囲内であることが望ましい。
Ｃ＝１．６５−０．０２７×Ｔ    ・・・（２）
【００１７】
このように前記第３範囲を定めることにより、前記第３栽培工程において、葉が２０枚〜５０枚程度に育つまで適度に甘藷を生育することができた。これに対し、前記第３栽培工程の期間が前記第３範囲より短ければ甘藷の葉が十分に育っておらず前記第４栽培工程の期間が無駄に長くなる。一方、前記第３栽培工程の期間が前記第３範囲より長ければ、ある程度の時期を超えた後に甘藷の根、茎、及び葉の成長速度が低下するため芋の生産効率が低下する。
【００１８】
また、前記第４栽培工程の期間は、６〜１０週間の範囲に前記温度係数Ｃを乗じた第４範囲内であることが望ましい。このように前記第４範囲を定めることにより、前記第４栽培工程において効率よく甘藷を栽培することができた。具体的には、甘藷の収穫量及び甘藷の生産速度についてバランス良く高い効果を得ることができた。これに対し、前記第４栽培工程の期間が前記第４範囲より短ければ甘藷の小芋が十分に育っておらず収穫量が少なくなる。一方、前記第４栽培工程の期間が前記第４範囲より長ければ、ある程度の時期を超えた後に甘藷の小芋の成長速度が低下するため芋の生産効率が低下する。
【００１９】
また、隔壁により仕切られた複数の前記区画領域を有する芋の栽培器具を用いて複数の甘藷を栽培することが考えられる。これにより、多量の甘藷を一つの栽培器具を用いて栽培することができ、栽培中の管理や栽培後の収穫、栽培場所の移動などを容易に行うことができる。
【００２０】
［芋を用いた燃料］
また、本発明は、前記芋の栽培方法により栽培された馬鈴薯又は甘藷の根、茎、葉、又は小芋から製造されたことを特徴とする芋を用いた燃料として捉えてもよい。前記芋の栽培方法を用いて生産された芋を用いた燃料は大量生産することが可能であるため、火力発電燃料又はバイオマス液体燃料（エタノール等）などに有効である。
【００２１】
［芋の栽培器具］
さらに、本発明は、前記芋の栽培方法で用いられる芋の栽培器具の発明として捉えてもよい。即ち、馬鈴薯の根圏を深さが１０〜３０ｃｍ、水平断面の面積が６０〜１８０ｃｍ２の区画領域に制限する収容部を備えてなることを特徴とする芋の栽培器具として捉えることができる。また、甘藷の根圏を深さが２０〜４５ｃｍ、水平断面の面積が８０〜２００ｃｍ２の区画領域に制限する収容部を備えてなることを特徴とする芋の栽培器具として捉えることができる。
ここで、前記収容部は、隔壁により仕切られた複数の前記区画領域を有するものであることが考えられる。これにより、多量の馬鈴薯又は甘藷を一つの栽培器具を用いて栽培することができ、栽培中の管理や栽培後の収穫、栽培場所の移動などを容易に行うことができる。
さらに、前記収容部の底面が開閉可能に設けられてなることが望ましい。これにより、前記底面を取り外すことにより複数の前記区画領域内で栽培された多数の馬鈴薯又は甘藷を容易に収穫することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、馬鈴薯又は甘藷を短期間で栽培して年間生産量を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態に係る栽培器具１の概略構成を示す模式図。
【図２】本発明に係る芋の栽培方法により生産された馬鈴薯を示す図。
【図３】本発明に係る芋の栽培方法により生産された馬鈴薯を示す図。
【図４】本発明に係る芋の栽培方法により生産された馬鈴薯及び甘藷を用いた燃料を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００２５】
具体的に、まず馬鈴薯の栽培に用いる芋の栽培器具１及び芋の栽培方法について説明し、その後、甘藷の栽培に用いる芋の栽培器具２及び芋の栽培方法について説明する。
【００２６】
ここに、本発明に係る芋の栽培方法で生産する馬鈴薯は、一般にジャガイモと称されるナス科ナス属の植物であり、学名は「Solanum tuberosum L.」である。例えば、馬鈴薯の品種には、男爵、メイクイーン、キタアカリ、黄爵、アンデスイモ、デシマ、ニシユタカ、ムーンレッド、トヨシロ、ワセシロ、ホカイリコガネ等がある。
【００２７】
また、本発明に係る芋の栽培方法で生産する甘藷は、一般にサツマイモと称されるヒルガオ科サツマイモ属の植物であり、学名は「Ipomoea batatas L.」である。例えば、甘藷の品種には、紅あずま、安納芋（安納紅、安納こがね）、紅隼人、高系１４号、紅赤、小金千貫、紫唐芋、オレンジ芋、しろむらさき、アヤムラサキ等がある。
【００２８】
［馬鈴薯の栽培器具１］
図１は本実施の形態に係る栽培器具１の外観図であって（Ａ）は上面側から見た斜視図、（Ｂ）は底面側から見た斜視図である。図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、前記栽培器具１は、土壌及び馬鈴薯の苗を収容するための収容部１１を備えた容器である。なお、前記栽培器具１は、木材、プラスチック樹脂、アクリル樹脂、又は金属などの各種材料で成型されたものであってよい。
【００２９】
前記収容部１１は、上部が開放された直方体であって、縦隔壁１２及び横隔壁１３により仕切られた複数の区画領域２０を有している。具体的に、前記栽培器具１には、縦４列×横５列の合計２０個の前記区画領域２０が設けられている。これにより、多量の馬鈴薯を一つの栽培器具を用いて栽培することができ、栽培中の管理や栽培後の収穫、栽培場所の移動などを容易に行うことができる。
【００３０】
なお、前記縦隔壁１２及び前記横隔壁１３は着脱可能であることが考えられる。これにより、前記収容部１１内に任意のサイズの水平断面を形成する前記縦隔壁１２及び前記横隔壁１３を設けて、前記区画領域２０各々のサイズを任意に変更することが可能である。
【００３１】
また、前記区画領域２０各々の底部は、前記収容部１１に設けられた１枚の底面１４により構成されている。前記底面１４は、前記収容部１１において対向する側壁１５Ａ、１５Ｂの下端部に設けられた不図示のレール部によってスライド可能に支持されている。従って、前記収容部１１の底部は、前記底面１４を前記レール部に沿ってスライドさせることにより開閉可能である。これにより、前記栽培器具１を用いて馬鈴薯を栽培した後、前記底面１４をスライドさせて前記収容部１１の底部を開放することにより、前記栽培器具１の前記区画領域２０各々で栽培された馬鈴薯を容易に収穫することが可能である。
【００３２】
なお、前記底面１４の開閉手法はスライド方式に限らない。例えば、前記底面１４は、一端を軸とする回動により開閉されるものであってもよく、或いは、スナップフィット等の簡易固定具により開閉可能なものであってもよい。もちろん、前記収容部１１の底面１４が開閉可能ではない構成も他の実施形態として考えられる。
【００３３】
前記区画領域２０各々の内部には土壌及び苗が収容される。前記区画領域２０各々は、水平断面が縦８ｃｍ×横１０ｃｍで面積８０ｃｍ２の長方形（矩形の一例）であり、深さが２０ｃｍである。これにより、前記栽培器具１で栽培される馬鈴薯の根圏は、深さが２０ｃｍ、水平断面の面積が８０ｃｍ２の前記区画領域２０によって制限される。これに対し、一般に馬鈴薯の根は０．３〜１ｍ３程度に広がることが知られている。従って、前記栽培器具１を用いて馬鈴薯を栽培すると、前記馬鈴薯の根の成長が前記区画領域２０で制限されて早期に飽和するため、早い段階で馬鈴薯の小芋の成長が開始することになる。
【００３４】
ここで、前記区画領域２０各々のサイズは一例に過ぎない。具体的に、前記区画領域２０各々は、深さが１０〜３０ｃｍ、且つ水平断面の面積が６０〜１８０ｃｍ２であればよい。また、前記栽培器具１は、一つの前記区画領域２０のみを有する個別の栽培器具であってもよい。さらに、前記区画領域２０各々の水平断面の形状は長方形に限らず、円形、楕円形、三角形、正方形、六角形、その他の多角形であってもよい。但し、前記区画領域２０の水平断面が矩形であれば、限られた面積の中で前記区画領域２０各々を無駄なスペースを設けることなく密集させて配置することができ、前記区画領域２０各々における根圏も極力大きく確保することができる。
【００３５】
［馬鈴薯の栽培方法］
以下、馬鈴薯を栽培するための芋の栽培方法について説明する。当該芋の栽培方法は、馬鈴薯を予め定められた低照度条件を満たす低照度環境で栽培する第１栽培工程と、前記第１栽培工程後の前記馬鈴薯を予め定められた高照度条件を満たす高照度環境で栽培する第２栽培工程とを有する二段階栽培方法である。当該芋の栽培方法では、前記第１栽培工程及び前記第２栽培工程を通して前記栽培器具１が用いられる。即ち、当該芋の栽培方法において、馬鈴薯は収穫されるまで、根圏が深さ１０〜３０ｃｍ、水平断面の面積６０〜１８０ｃｍ２の前記区画領域２０に制限された状態で栽培される。
【００３６】
［第１栽培工程］
前記第１栽培工程は、馬鈴薯を照度２ｋ〜１０ｋ［ｌｘ］の光が１日あたり平均１２時間程度照射される低照度条件を満たす低照度環境で栽培する工程である。例えば、前記低照度環境は屋内や屋外の日陰である。従って、前記第１栽培工程では、例えば鉛直方向のスペースを有効活用して複数の前記栽培器具１を多段配置したような日当たりの悪い低照度環境で多量の馬鈴薯の苗を生育することができる。
【００３７】
前記第１栽培工程が行われる期間は、低照度の光で根、茎、及び葉が成長する期間であり、例えば馬鈴薯の葉の数が２０枚〜５０枚程度になるまでの期間である。
より具体的に、前記第１栽培工程の期間は、栽培環境の平均気温をＴ［℃］としたとき、３〜６週間の範囲に下記（１）式で算出される温度係数Ｃを乗じた第１範囲内である。
Ｃ＝１．６５−０．０２７×Ｔ    ・・・（１）
前記第１範囲は、前記平均気温Ｔが２４℃のときに３〜６週間となるように定めたものである。なお、同様の結果が得られれば他の前記平均気温Ｔを基準として前記平均気温Ｔに応じて前記第１範囲を算定してもよい。
【００３８】
例えば、前記平均気温Ｔが２８℃である場合、前記第１範囲は２．７〜５．４週間である。また、前記平均気温Ｔが２０℃である場合、前記第１範囲は、３．３〜６．７週間である。さらに、前記平均気温Ｔが６℃である場合、前記第１範囲は、４．５〜８．９週間である。
【００３９】
ここに、前記温度係数Ｃは下記表１に示す平均気温と栽培期間との関係に応じて定めたものである。
【表１】
0005892650.tif 000002
具体的に、上記表１は、平均気温が異なる条件で同量の収穫量を得ることができた第１栽培工程及び第２栽培工程の期間を示している。例えば、上記表１は、平均気温が２３．０℃であって、前記第１栽培工程が６週間、前記第２栽培工程が６週間である場合における馬鈴薯の収穫量と、平均気温が１８．８℃であって、前記第１栽培工程が７週間、前記第２栽培工程が７週間である場合における馬鈴薯の収穫量とが同じであったことを示している。
【００４０】
［第２栽培工程］
前記第２栽培工程は、前記第１栽培工程後の馬鈴薯を太陽光（照度４０ｋ〜１００ｋ［ｌｘ］程度）が１日あたり平均１２時間程度照射される高照度条件を満たす高照度環境で栽培する工程である。例えば、前記高照度環境は屋外の日向である。なお、前記高照度環境は、照度４０ｋ〜１００ｋ［ｌｘ］の光が人工照明によって照射される環境であってもよい。
【００４１】
前記第２栽培工程が行われる期間は、前記第１栽培工程で葉の数が２０枚〜５０枚程度にまで増えた後の馬鈴薯が生育する期間であるため、その葉によって十分な光合成が行われる。このとき、馬鈴薯の根圏は前記栽培器具１の区画領域２０によって制限されることになるため、馬鈴薯の根の成長は通常よりも狭い範囲で飽和し、その後は馬鈴薯の小芋の成長が開始される。従って、当該芋の栽培方法によれば、馬鈴薯の根の成長を制限して早い段階で小芋の成長を開始させることができ、その小芋を短期間で収穫することができる。
【００４２】
より具体的に、前記第２栽培工程の期間は、５〜８週間の範囲に前記温度係数Ｃを乗じた第２範囲内である。前記第２範囲は、前記平均気温Ｔが２４℃のときに５〜８週間となるように定めたものである。なお、同様の結果が得られれば他の前記平均気温Ｔを基準として前記平均気温Ｔに応じて前記第２範囲を算定してもよい。
例えば、前記平均気温Ｔが２８℃である場合、前記第２範囲は４．５〜７．２週間である。また、前記平均気温Ｔが２０である場合、前記第２範囲は、５．６〜８．９週間である。さらに、前記平均気温Ｔが６℃である場合、前記第２範囲は、７．４〜１１．９週間である。
【００４３】
以上説明したように、前記栽培器具１を用いて根圏を前記区画領域２０に制限して馬鈴薯を栽培すれば、早い段階で馬鈴薯の根の成長が飽和して小芋の成長が開始するため、馬鈴薯を短期間で栽培することができ、馬鈴薯の年間生産量を従来比で増加させることができる。
【００４４】
ここに、図２は、本発明に係る芋の栽培方法により前記栽培器具１の前記区画領域２０で栽培された馬鈴薯（図２の左側、実施品という）と、一般的な馬鈴薯（図２の右側、従来品）とを示している。図２に示すように、前記実施品は外径２ｃｍ〜５ｃｍ程度の比較的小型の馬鈴薯であって、前記従来品に比べて１／５〜半分程度のサイズである。
【００４５】
また、図３は、本発明に係る芋の栽培方法により前記栽培器具１の前記区画領域２０で栽培された馬鈴薯（図３の上側、実施品という）と、前記区画領域２０のサイズが深さ４０ｃｍ、水平断面の面積８０ｃｍ２である場合に栽培された馬鈴薯（図３の下側、比較品という）とを示している。図３に示すように、前記実施品では、前記第１範囲及び前記第２範囲の栽培期間において、馬鈴薯の根の成長が前記区画領域２０で制限されたことにより馬鈴薯の小芋が早期に成長した。これに対し、前記比較品では、前記第１範囲及び前記第２範囲の栽培期間において、馬鈴薯の根の成長が前記区画領域２０で制限されなかったため根が育ちすぎて小芋が十分に成長しなかった。このように、前記実施品と前記比較品とでは小芋の成長速度に明らかな差異が認められた。
【００４６】
また、当該芋の栽培方法によれば、屋内又は屋外の日陰を使用する前記第１栽培工程を行うことにより、屋外の日向を使用する前記第２栽培工程の期間を短縮することができ、屋外の圃場の単位面積あたりの年間生産量を増加させることができる。換言すれば、小さな圃場により馬鈴薯の大量生産を実現することができる。
特に、前記第１栽培工程の期間を前記第１範囲内にすることにより、前記第１栽培工程において、葉が２０枚〜５０枚程度に育つまで適度に馬鈴薯を生育することができる。これに対し、前記第１栽培工程の期間が前記第１範囲より短ければ馬鈴薯の葉が十分に育っておらず前記第２栽培工程の期間が無駄に長くなる。一方、前記第１栽培工程の期間が前記第１範囲より長ければ、ある程度の時期を超えた後に馬鈴薯の根、茎、及び葉の成長速度が低下するため芋の生産効率が低下する。
また、前記第２栽培工程の期間を前記第２範囲内にすることにより、馬鈴薯の収穫量及び馬鈴薯の生産速度についてバランス良く高い効果を得ることができる。これに対し、前記第２栽培工程の期間が前記第２範囲より短ければ馬鈴薯の小芋が十分に育っておらず収穫量が少なくなる。一方、前記第２栽培工程の期間が前記第２範囲より長ければ、ある程度の時期を超えた後に馬鈴薯の小芋の成長速度が低下するため芋の生産効率が低下する。
【００４７】
ところで、当該芋の栽培方法によって栽培された馬鈴薯は、食用に利用することはもちろん、火力発電の燃料として利用することができる。具体的には、本発明に係る芋の栽培方法によって栽培された馬鈴薯の根、茎、葉、又は小芋を乾燥させることにより燃料（バイオマス固形燃料）を製造することが可能である。ここに、図４（Ａ）は、本発明に係る芋の栽培方法によって栽培された小型の馬鈴薯の小芋を乾燥して細かく切断した燃料を示している。このようにして製造される燃料は、本発明に係る芋の栽培方法によって大量生産可能な馬鈴薯を原料としているため年間に十分な量を製造することができ、化石燃料などに代えて十分有効に用いることができる。
また、当該芋の栽培方法によって栽培された馬鈴薯から製造されたバイオマス液体燃料（バイオエタノール等）も本発明の一例である。なお、バイオマス液体燃料は、例えばトウモロコシを原料とした周知のバイオマスエタノールと同様の手法によって製造すればよいため、ここではその製造方法の説明を省略する。
【００４８】
［甘藷の栽培器具２］
本実施の形態に係る栽培器具２は、前記栽培器具２（図１参照）と同様に構成されており、前記区画領域２０のサイズが、水平断面が縦８ｃｍ×横１０ｃｍで面積８０ｃｍ２の長方形（矩形の一例）であり、深さが４５ｃｍである点のみが異なる。これにより、前記栽培器具２で栽培される甘藷の根圏は、深さが４５ｃｍ、水平断面の面積が８０ｃｍ２の前記区画領域２０によって制限される。これに対し、一般に甘藷の根は０．３〜１ｍ３程度に広がることが知られている。従って、前記栽培器具２を用いて甘藷を栽培すると、前記甘藷の根の成長が前記区画領域で制限されて通常よりも狭い範囲で飽和し、早い段階で甘藷の小芋の成長が開始することになる。
【００４９】
ここで、前記区画領域２０各々のサイズは一例に過ぎない。具体的に、前記区画領域２０各々は、深さが２０〜４５ｃｍ、且つ水平断面の面積が８０〜２００ｃｍ２であればよい。また、前記栽培器具２は、一つの前記区画領域２０のみを有する個別の栽培器具であってもよい。さらに、前記区画領域２０各々の水平断面の形状は長方形に限らず、円形、楕円形、三角形、正方形、六角形、その他の多角形であってもよい。但し、前記区画領域２０の水平断面が矩形であれば、限られた面積の中で前記区画領域２０各々を無駄なスペースを設けることなく密集させて配置することができ、前記区画領域２０各々における根圏も極力大きく確保することができる。
【００５０】
［甘藷の栽培方法］
以下、甘藷を栽培するための芋の栽培方法について説明する。当該芋の栽培方法は、甘藷を予め定められた低照度条件を満たす低照度環境で栽培する第３栽培工程と、前記第３栽培工程後の前記甘藷を予め定められた高照度条件を満たす高照度環境で栽培する第４栽培工程とを有する二段階栽培方法である。当該芋の栽培方法では、前記第３栽培工程及び前記第４栽培工程を通して前記栽培器具２が用いられる。即ち、当該芋の栽培方法において、甘藷は収穫されるまで、根圏が深さ２０〜４５ｃｍ、水平断面の面積８０〜２００ｃｍ２の前記区画領域２０に制限された状態で栽培される。
【００５１】
［第３栽培工程］
前記第３栽培工程は、甘藷を照度２ｋ〜１０ｋ［ｌｘ］の光が１日あたり平均１２時間程度照射される低照度条件を満たす低照度環境で栽培する工程である。例えば、前記低照度環境は屋内や屋外の日陰である。従って、前記第３栽培工程では、例えば鉛直方向のスペースを有効活用して複数の前記栽培器具２を多段配置したような日当たりの悪い低照度環境で多量の甘藷の苗を生育することができる。
【００５２】
前記第３栽培工程が行われる期間は、低照度の光で根、茎、及び葉が成長する期間であり、例えば甘藷の葉の数が２０枚〜５０枚程度になるまでの期間である。
より具体的に、前記第３栽培工程の期間は、栽培環境の平均気温をＴ［℃］としたとき、４〜８週間の範囲に下記（２）式で算出される温度係数Ｃを乗じた第３範囲内である。
Ｃ＝１．６５−０．０２７×Ｔ    ・・・（２）
前記第３範囲は、前記平均気温Ｔが２４℃のときに４〜８週間となるように定めたものである。なお、同様の結果が得られれば他の前記平均気温Ｔを基準として前記平均気温Ｔに応じて前記第３範囲を算定してもよい。
【００５３】
例えば、前記平均気温Ｔが２８℃である場合、前記第３範囲は３．６〜７．２週間である。また、前記平均気温Ｔが２０℃である場合、前記第３範囲は、４．４〜８．９週間である。さらに、前記平均気温Ｔが６℃である場合、前記第３範囲は、６．０〜１１．９週間である。
【００５４】
ここに、前記温度係数Ｃは下記表２に示す平均気温と栽培期間との関係に応じて定めたものである。
【表２】
0005892650.tif 000003
具体的に、上記表２は、平均気温が異なる条件で同量の収穫量を得ることができた第３栽培工程及び第４栽培工程の期間を示している。例えば、上記表２は、平均気温が２３．０℃であって、前記第３栽培工程が８週間、前記第４栽培工程が８週間である場合における甘藷の収穫量と、平均気温が１８．８℃であって、前記第３栽培工程が９．５週間、前記第４栽培工程が９．５週間である場合における甘藷の収穫量とが同じであったことを示している。
【００５５】
［第４栽培工程］
前記第４栽培工程は、前記第３栽培工程後の甘藷を太陽光（照度４０ｋ〜１００ｋ［ｌｘ］程度）が１日あたり平均１２時間程度照射される高照度条件を満たす高照度環境で栽培する工程である。例えば、前記高照度環境は屋外の日向である。また、前記高照度環境は、照度４０ｋ〜１００ｋ［ｌｘ］の光が人工照明によって照射される環境であってもよい。
前記第４栽培工程が行われる期間は、前記第３栽培工程で葉の数が２０枚〜５０枚程度にまで増えた後の甘藷が生育する期間であるため、その葉によって十分な光合成が行われる。このとき、甘藷の根圏は前記栽培器具２の区画領域２０によって制限されることになるため、甘藷の根の成長は通常よりも狭い範囲で飽和し、その後は甘藷の小芋の成長が開始される。従って、当該芋の栽培方法によれば、甘藷の根の成長を制限して早い段階で小芋の成長を開始させることができ、その小芋を短期間で収穫することができる。
【００５６】
より具体的に、前記第４栽培工程の期間は、６〜１０週間の範囲に前記温度係数Ｃを乗じた第４範囲内である。前記第３範囲は、前記平均気温Ｔが２４℃のときに６〜１０週間となるように定めたものである。なお、同様の結果が得られれば他の前記平均気温Ｔを基準として前記平均気温Ｔに応じて前記第３範囲を算定してもよい。
例えば、前記平均気温Ｔが２８℃である場合、前記第４範囲は５．４〜８．９週間である。また、前記平均気温Ｔが２０である場合、前記第４範囲は、６．７〜１１．１週間である。さらに、前記平均気温Ｔが６℃である場合、前記第４範囲は、８．９〜１４．９週間以下である。
【００５７】
以上説明したように、前記栽培器具２を用いて根圏を前記区画領域２０に制限して甘藷を栽培すれば、早い段階で甘藷の根の成長が飽和して小芋の成長が開始するため、甘藷を短期間で栽培することができ、甘藷の年間生産量を従来比で増加させることができる。
【００５８】
また、当該芋の栽培方法によれば、屋内又は屋外の日陰を使用する前記第３栽培工程を行うことにより、屋外の日向を使用する前記第４栽培工程の期間を短縮することができ、屋外の圃場の単位面積あたりの年間生産量を増加させることができる。換言すれば、小さな圃場により甘藷の大量生産を実現することができる。
特に、前記第３栽培工程の期間を前記第３範囲内にすることにより、前記第３栽培工程において、葉が２０枚〜５０枚程度に育つまで適度に甘藷を生育することができる。これに対し、前記第３栽培工程の期間が前記第３範囲より短ければ甘藷の葉が十分に育っておらず前記第４栽培工程の期間が無駄に長くなる。一方、前記第３栽培工程の期間が前記第３範囲より長ければ、ある程度の時期を超えた後に甘藷の根、茎、及び葉の成長速度が低下するため芋の生産効率が低下する。
また、前記第４栽培工程の期間を前記第４範囲内にすることにより、甘藷の収穫量及び甘藷の生産速度についてバランス良く高い効果を得ることができる。これに対し、前記第４栽培工程の期間が前記第４範囲より短ければ甘藷の小芋が十分に育っておらず収穫量が少なくなる。一方、前記第４栽培工程の期間が前記第４範囲より長ければ、ある程度の時期を超えた後に甘藷の小芋の成長速度が低下するため芋の生産効率が低下する。
【００５９】
ところで、当該芋の栽培方法によって栽培された甘藷は、食用に利用することはもちろん、火力発電の燃料として利用することができる。具体的には、本発明に係る芋の栽培方法によって栽培された甘藷の根、茎、葉、又は小芋を乾燥させることにより燃料（バイオマス固形燃料）を製造することが可能である。ここに、図４（Ｂ）は、本発明に係る芋の栽培方法によって栽培された小型の甘藷の小芋を乾燥して細かく切断した燃料を示している。このようにして製造される燃料は、本発明に係る芋の栽培方法によって大量生産可能な甘藷を原料としているため年間に十分な量を製造することができ、化石燃料などに代えて十分有効に用いることができる。
また、当該芋の栽培方法によって栽培された甘藷から製造されたバイオマス液体燃料（バイオエタノール等）も本発明の一例である。なお、バイオマス液体燃料は、例えばトウモロコシを原料とした周知のバイオマスエタノールと同様の手法によって製造すればよいため、ここではその製造方法の説明を省略する。
【実施例１】
【００６０】
［馬鈴薯の栽培結果］
本実施例１では、本発明に係る芋の栽培方法を用いた馬鈴薯の栽培結果について説明する。なお、ここで用いた馬鈴薯の品種は男爵である。ここに、下記表３は、前記栽培器具１を用いて、前記平均気温Ｔが２４℃、前記第１栽培工程が５週間、前記第２栽培工程が６週間である場合に、前記区画領域２０の深さ及び水平断面の面積をそれぞれ変化させたときの栽培結果を示している。
【表３】
0005892650.tif 000004
【００６１】
上記表３に示すように、前記栽培器具１における土壌体積（即ち根圏）が深さ１０〜３０ｃｍ、面積６０〜１８０ｃｍ２の範囲を外れる比較例１１〜比較例１８では、単位面積あたりの収穫量［ｋｇ／ｍ２］がいずれも１０［ｋｇ／ｍ２］未満である。また、前記比較例１１〜比較例１８では、前記第２範囲の生産速度が１．８［ｋｇ／ｍ２／週］未満であり、全期間の生産速度が１．０［ｋｇ／ｍ２／週］未満である。
【００６２】
これに対し、上記表３に示すように、前記栽培器具１における土壌体積（即ち根圏）が深さ１０〜３０ｃｍ、面積６０〜１８０ｃｍ２の範囲を満たす実施例１１〜実施例１６では、単位面積あたりの収穫量［ｋｇ／ｍ２］がいずれも１０［ｋｇ／ｍ２］以上である。また、前記実施例１１〜実施例１６では、前記第２範囲の生産速度が１．８［ｋｇ／ｍ２／週］以上であり、全期間の生産速度が１．０［ｋｇ／ｍ２／週］以上である。従って、本発明に係る芋の栽培方法によれば、馬鈴薯の単位面積当たりの収穫量、前記第２範囲の生産速度、及び全期間の生産速度の全てについて高い効果を得ることができる。前記区画領域２０の深さ及び水平断面の面積は、単位面積あたりの収穫量［ｋｇ／ｍ２］がいずれも１０［ｋｇ／ｍ２］以上となるように定義した範囲である。
【００６３】
さらに、本発明に係る芋の栽培方法では、屋外の圃場を使用する前記第２範囲が３〜６週間程度でよいため、同じ圃場を用いて年間に少なくとも６回は馬鈴薯の栽培を繰り返すことができる。特に、本発明に係る芋の栽培方法では、前記第１栽培工程は前記低照度環境で行われるため、前記栽培器具１を鉛直方向に多段に重ねて馬鈴薯の苗を栽培することが可能であり、前記第１栽培工程で使用する土地の面積を著しく省減することができる。
具体的に、前記実施例１３の前記区画領域２０のサイズが深さ２０ｃｍ、水平断面の面積６０ｃｍ２であるとき、単位面積あたりの収穫量は１５．８［ｋｇ／ｍ２］である。ここで、前記栽培器具１を鉛直方向に５段に重ねて当該芋の栽培方法を実行すると、１ｍ２の土地あたりの収穫量は７９［ｋｇ／ｍ２］となる。そして、当該芋の栽培方法を年間６回繰り返すと、その合計は４７４［ｋｇ／ｍ２］となる。この芋の生産量は、従来比で約数十倍〜１００倍ほどの生産量に相当するものである。
【実施例２】
【００６４】
［馬鈴薯の栽培結果］
本実施例２では、本発明に係る芋の栽培方法を用いた馬鈴薯の栽培結果について説明する。なお、ここで用いた馬鈴薯の品種は男爵である。ここに、下記表４は、前記栽培器具１を用いて、前記平均気温Ｔが２４℃、前記区画領域２０の深さが２０ｃｍ、水平断面の面積が８０ｃｍ２である場合に、前記第１栽培工程及び前記第２栽培工程を行う期間をそれぞれ変化させたときの栽培結果を示している。
【表４】
0005892650.tif 000005
【００６５】
上記表４に示すように、前記第１栽培工程又は前記第２栽培工程の期間の少なくとも一方が前記第１範囲又は第２範囲を外れる比較例２１〜比較例２８では、全期間の生産速度が１．０［ｋｇ／ｍ２／週］未満である。
【００６６】
これに対し、上記表４に示すように、前記第１栽培工程及び前記第２栽培工程の期間が前記第１範囲及び第２範囲をそれぞれ満たす実施例２１〜実施例２６では、全期間の生産速度が１．０［ｋｇ／ｍ２／週］以上であり、前記比較例２１〜比較例２８に比べて生産効率が高いことがわかる。即ち、前記第１範囲及び前記第２範囲は、前記全期間の生産速度が１．０［ｋｇ／ｍ２／週］以上となるように定義した範囲である。
【実施例３】
【００６７】
［甘藷の栽培結果］
本実施例３では、本発明に係る芋の栽培方法を用いた甘藷の栽培結果について説明する。なお、ここで用いた甘藷の品種は紅アズマである。ここに、下記表５は、前記栽培器具２を用いて、前記平均気温Ｔが２４℃、前記第３栽培工程が６週間、前記第４栽培工程が８週間である場合に、前記区画領域２０の深さ及び水平断面の面積をそれぞれ変化させたときの栽培結果を示している。
【表５】
0005892650.tif 000006
【００６８】
上記表５に示すように、前記栽培器具２における土壌体積（即ち根圏）が深さ２０〜４５ｃｍ、面積８０〜２００ｃｍ２の範囲を外れる比較例３１〜比較例３８では、単位面積あたりの収穫量［ｋｇ／ｍ２］がいずれも１７．０［ｋｇ／ｍ２］未満である。また、前記比較例３１〜比較例３８では、前記第４範囲の生産速度が２．２［ｋｇ／ｍ２／週］未満であり、全期間の生産速度が１．３［ｋｇ／ｍ２／週］未満である。
【００６９】
これに対し、上記表５に示すように、前記栽培器具２における土壌体積（即ち根圏）が深さ２０〜４５ｃｍ、面積８０〜２００ｃｍ２の範囲を満たす実施例３１〜実施例３６では、単位面積あたりの収穫量［ｋｇ／ｍ２］がいずれも１７［ｋｇ／ｍ２］以上である。また、前記実施例１１〜実施例１６では、前記第４範囲の生産速度が２．２［ｋｇ／ｍ２／週］以上であり、全期間の生産速度が１．３［ｋｇ／ｍ２／週］以上である。従って、本発明に係る芋の栽培方法によれば、甘藷の単位面積当たりの収穫量、前記第４範囲の生産速度、及び全期間の生産速度の全てについて高い効果を得ることができる。前記区画領域２０の深さ及び水平断面の面積は、単位面積あたりの収穫量［ｋｇ／ｍ２］がいずれも１７［ｋｇ／ｍ２］以上となるように定義した範囲である。
【００７０】
さらに、本発明に係る芋の栽培方法では、屋外の圃場を使用する前記第４範囲が６〜１０週間程度でよいため、同じ圃場を用いて年間に少なくとも４回は甘藷の栽培を繰り返すことができる。特に、本発明に係る芋の栽培方法では、前記第３栽培工程は前記低照度環境で行われるため、前記栽培器具２を鉛直方向に多段に重ねて甘藷の苗を栽培することが可能であり、前記第３栽培工程で使用する土地の面積を著しく省減することができる。
具体的に、前記実施例３５の前記区画領域２０のサイズが深さ４５ｃｍ、水平断面の面積８０ｃｍ２であるとき、単位面積あたりの収穫量は１９．５［ｋｇ／ｍ２］である。ここで、前記栽培器具２を鉛直方向に５段に重ねて当該芋の栽培方法を実行すると、１ｍ２の土地あたりの収穫量は９７．５［ｋｇ／ｍ２］となる。そして、当該芋の栽培方法を年間４回繰り返すと、その合計は３９０［ｋｇ／ｍ２］となる。この芋の生産量は、従来比で約数十倍〜１００倍ほどの生産量に相当するものである。
【実施例４】
【００７１】
［甘藷の栽培結果］
本実施例４では、本発明に係る芋の栽培方法を用いた甘藷の栽培結果について説明する。なお、ここで用いた甘藷の品種は紅アズマである。ここに、下記表６は、前記栽培器具２を用いて、前記平均気温Ｔが２４℃、前記区画領域２０の深さは３０ｃｍ、水平断面の面積は８０ｃｍ２である場合に、前記第３栽培工程及び前記第４栽培工程を行う期間をそれぞれ変化させたときの栽培結果を示している。
【表６】
0005892650.tif 000007
【００７２】
上記表６に示すように、前記第３栽培工程又は前記第４栽培工程の期間の少なくとも一方が前記第３範囲又は第４範囲を外れる比較例４１〜比較例４８では、全期間の生産速度が１．３［ｋｇ／ｍ２／週］未満である。
【００７３】
これに対し、上記表６に示すように、前記第３栽培工程及び前記第４栽培工程の期間が前記第３範囲及び第４範囲をそれぞれ満たす実施例４１〜実施例４６では、全期間の生産速度が１．３［ｋｇ／ｍ２／週］以上であり、前記比較例４１〜比較例４８に比べて生産効率が高いことがわかる。即ち、前記第３範囲及び前記第４範囲は、前記全期間の生産速度が１．３［ｋｇ／ｍ２／週］以上となるように定義した範囲である。
【符号の説明】
【００７４】
１  ：芋の栽培器具
２  ：芋の栽培器具
１１：収容部
１２：縦隔壁
１３：横隔壁
１４：底面
２０：区画領域
【図１】
0005892650.tif 000008
【図２】
0005892650.tif 000009
【図３】
0005892650.tif 000010
【図４】
0005892650.tif 000011