(57)【要約】  本発明は、二色植物栽培装置を開示する。当該装置は、栽培槽と定植プレートを含み、栽培槽と定植プレートは単独で使用されるか、或いは、定植プレートが栽培槽に覆設されるとともに、栽培槽と組み合わされて、養液の充填又は噴霧養液の収容に用いられる空洞を形成する。当該二色植物栽培装置は、植物の根系に暗成長環境を提供し、且つ、養液又は噴霧養液中の藻類に十分な光照射を与えないことで藻類の繁殖及び成長を不可能とする。栽培槽の内側壁、栽培槽の内底面及び定植プレートの下面のうちの少なくとも１つが、全面を被覆する少なくとも１つの遮光層を備え、当該遮光層の製造方法には、塗膜、射出成形、圧着、接着及び吹き付けが含まれる。本発明の栽培装置では、定植プレート下方の光照射強度を最大限低下させることができ、根系の成長と発育のための遮光環境を提供するとともに、藻類の繁殖と成長を防止させられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二色植物栽培装置であって、
栽培槽と定植プレートを含み、定植プレートは栽培槽に覆設されるとともに、栽培槽と組み合わされて、養液の充填又は噴霧養液の収容に用いられる空洞を形成し、
植物の根系に暗成長環境を提供し、且つ、空洞内の養液又は噴霧養液中の藻類に十分な光照射を与えないことで藻類の繁殖及び成長を不可能とし、
栽培槽の内側壁、栽培槽の内底面及び定植プレートの下面のうちの少なくとも１つは、全面を被覆する少なくとも１つの遮光層を備え、当該遮光層の製造方法には、塗膜、射出成形、圧着、接着及び吹き付けが含まれることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記定植プレートの上面、栽培槽の外壁面及び栽培槽の外底面は、植物が十分な光強度を得られ、且つエネルギー消費を減少させられるよう、光反射に有利となる少なくとも１つの淡色層を備え、当該淡色層の色には、白、ライトグレー及び蛍光色が含まれ、当該淡色層の製造方法には、塗膜、射出成形、圧着、接着及び吹き付けが含まれることを特徴とする請求項１に記載の二色植物栽培装置。
【請求項３】
前記遮光層は第１遮光層と第２遮光層を含み、第１遮光層は前記栽培槽の内側壁に設けられており、第２遮光層は前記栽培槽の内底面に設けられており、且つ、第１遮光層と第２遮光層は一体的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の二色植物栽培装置。
【請求項４】
前記遮光層は第３遮光層を含み、第３遮光層は定植プレートの下面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の二色植物栽培装置。
【請求項５】
前記遮光層の色には、黒、青、紫、ダークグレー及び緑が含まれることを特徴とする請求項１に記載の二色植物栽培装置。
【請求項６】
前記定植プレートには複数の定植貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の二色植物栽培装置。
【請求項７】
二色植物栽培装置であって、
栽培槽と定植プレートを含み、定植プレートは栽培槽に覆設されるとともに、栽培槽と組み合わされて、内部の光透過強度が０〜５μｍｏｌ／ｍ２・ｓ−１である養液の充填又は噴霧養液の収容に用いられる空洞を形成し、植物の根系に暗成長環境を提供するとともに、養液又は噴霧養液中の藻類に十分な光照射を与えないことで藻類の繁殖及び成長を不可能とし、
前記栽培槽の内側壁は少なくとも１つの第１遮光層で完全に被覆されており、内底面は少なくとも１つの第２遮光層で完全に被覆されており、
前記定植プレートの上面は、植物が十分な反射光を得られ、且つエネルギー消費を減少させられるよう、少なくとも１つの淡色層で完全に被覆されており、前記定植プレートの下面は少なくとも一層の第３遮光層で被覆されており、
第１遮光層、第２遮光層及び第３遮光層が互いに連携して前記空洞を形成することを特徴とする装置。
【請求項８】
前記第１遮光層と第２遮光層は一体的に接続されていることを特徴とする請求項７に記載の二色植物栽培装置。
【請求項９】
前記第１遮光層、第２遮光層及び第３遮光層の色には、黒、青、紫、ダークグレー及び緑が含まれ、これら遮光層の製造方法には、塗膜、射出成形、圧着、接着及び吹き付けが含まれることを特徴とする請求項７に記載の二色植物栽培装置。
【請求項１０】
前記淡色層の色には、白、ライトグレー及び蛍光色が含まれ、当該淡色層の製造方法には、塗膜、射出成形、圧着、接着及び吹き付けが含まれることを特徴とする請求項７に記載の二色植物栽培装置。
【請求項１１】
前記定植プレートには複数の定植貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の二色植物栽培装置。
【請求項１２】
二色植物栽培装置であって、
栽培槽と定植プレートを含み、前記定植プレートは前記栽培槽に覆設されるとともに、前記栽培槽と組み合わされて空洞を形成し、
前記定植プレートの下面は部分的又は完全に定植プレート遮光層で被覆されていることを特徴とする装置。
【請求項１３】
前記定植プレート遮光層として遮光効果を有する色のプラスチックを用い、前記定植プレートと前記定植プレート遮光層を、射出成形、圧着、接着、押し出し又は熱成形により互いに固定するか、或いは、
前記定植プレート遮光層として遮光効果を有する色の塗膜を用い、前記定植プレートと前記定植プレート遮光層を、塗膜、圧着、接着又は熱転写により互いに固定することを特徴とする請求項１２に記載の二色植物栽培装置。
【請求項１４】
前記定植プレートの上面は、部分的又は完全に定植プレート光反射層で被覆されており、
前記定植プレート光反射層として光反射効果を有する色のプラスチックを用い、前記定植プレート光反射層と前記定植プレートを、射出成形、圧着、接着、押し出し又は熱成形により互いに固定するか、或いは、
前記定植プレートとして光反射効果を有する色の塗膜を用い、前記定植プレート光反射層と前記定植プレートを、塗膜、圧着、接着又は熱転写により互いに固定することを特徴とする請求項１２に記載の二色植物栽培装置。
【請求項１５】
前記栽培槽の内表面は部分的又は完全に栽培槽遮光層で被覆されており、
前記栽培槽遮光層として遮光効果を有する色のプラスチックを用い、前記栽培槽と前記栽培槽遮光層を、射出成形、圧着、接着、押し出し又は熱成形により互いに固定するか、或いは、
前記栽培槽遮光層として遮光効果を有する色の塗膜を用い、前記栽培槽と前記栽培槽遮光層を、塗膜、圧着、接着又は熱転写により互いに固定することを特徴とする請求項１２に記載の二色植物栽培装置。
【請求項１６】
前記栽培槽の外表面は部分的又は完全に栽培槽光反射層で被覆されており、
前記栽培槽光反射層として光反射効果を有する色のプラスチックを用い、前記栽培槽光反射層と前記栽培槽を、射出成形、圧着、接着、押し出し又は熱成形により互いに固定するか、或いは、
前記栽培槽として光反射効果を有する色の塗膜を用い、前記栽培槽光反射層と前記栽培槽を、塗膜、圧着、接着又は熱転写により互いに固定することを特徴とする請求項１５に記載の二色植物栽培装置。
【請求項１７】
二色植物栽培装置であって、
栽培槽と定植プレートを含み、前記定植プレートは前記栽培槽に覆設されるとともに、前記栽培槽と組み合わされて空洞を形成し、
前記定植プレートとして遮光効果を有する色のプラスチックを用いることを特徴とする装置。
【請求項１８】
前記定植プレートの上面は、部分的又は完全に定植プレート光反射層で被覆されており、
前記定植プレート光反射層として光反射効果を有する色のプラスチックを用い、前記定植プレート光反射層と前記定植プレートを、射出成形、圧着、接着、押し出し又は熱成形により互いに固定するか、或いは、
前記定植プレートとして光反射効果を有する色の塗膜を用い、
前記栽培槽として遮光効果を有する色のプラスチックを用いることを特徴とする請求項１７に記載の二色植物栽培装置。
【請求項１９】
前記栽培槽の外表面は部分的又は完全に栽培槽光反射層で被覆されており、
前記栽培槽光反射層として光反射効果を有する色のプラスチックを用い、前記栽培槽光反射層と前記栽培槽を、射出成形、圧着、接着、押し出し又は熱成形により互いに固定するか、或いは、
前記栽培槽として光反射効果を有する色の塗膜を用い、前記栽培槽光反射層と前記栽培槽を、塗膜、圧着、接着又は熱転写により互いに固定することを特徴とする請求項１７に記載の二色植物栽培装置。
【請求項２０】
遮光効果を有する色には、黒、青、紫、ダークグレー及び緑が含まれることを特徴とする請求項１３、１５、１７及び１９のいずれかに記載の二色植物栽培装置。
【請求項２１】
光反射効果を有する色には、白、ライトグレー及び蛍光色が含まれることを特徴とする請求項１４、１６、１８及び２０のいずれかに記載の二色植物栽培装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は植物栽培の技術分野に関し、具体的には二色植物栽培装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
中国及び世界的な範囲において、栽培施設や植物工場の面積は拡大の一途をたどっており、水耕栽培や噴霧耕栽培の技術が幅広く応用されている。これらは、作物がバランスよく、全面的且つ迅速に栄養素を吸収するために有利に働き、品質や生産量を向上させている。植物は、長い進化の過程で根系が暗環境に適応してきたため、水耕栽培や噴霧耕栽培にあたっては、真っ暗な根系成長・発育条件を整える必要がある。一方、実際の生産や科学研究の最中には、養液栽培や噴霧耕栽培の場合に、養液や栽培槽、根系の表面に藻類がほぼ不可避に発生してしまう。藻類は湿潤環境において非常に容易に大量繁殖する生物であり、抑制や徹底除去が困難なことから、世界的にも、植物工場や栽培施設での栽培にあたり解決困難な課題とされている。藻類が栽培作物と養分を奪い合う一方で、栽培システムは洗浄や消毒が困難であり、病気に感染しやすいほか、洗浄コストも高額である。このほか、通常、植物工場や栽培施設内には十分な太陽光を取り込めないため、人工的に光を追加するか、完全な人工光とする必要がある。よって、電気エネルギー消費の削減が生産において実現すべき重要な目標の一つとなっている。そこで、光照射を最大限活用し、光利用効率を高め、コストダウンすることが求められている。このことから、一定の光照射条件下において、栽培プレート上で成長する植物が十分な光照射を得られるよう、栽培プレートは十分な光反射効果を有することが好ましい。そのため、根系の成長・発育に適した暗条件であっても藻類の成長を防止しつつ、良好な光反射効果も備える栽培装置を設計することが、植物工場や施設で栽培される作物の生産量と品質を向上させ、コストダウンを図るうえで重要な意味を持つ。
【０００３】
従来の遮光栽培装置の多くでは、ポリスチレンフォーム板或いはプラスチックフィルムを採用している。しかし、ポリスチレンフォーム板材料は、汚損しやすく、洗浄が困難で再利用率が低いため、環境保護には不向きである。特許文献１は、遮光可能な噴霧式栽培槽装置について開示しており、プラスチックフィルムを用いて遮光しているが、破損やズレが生じやすく、取り付けに手間がかかるほか、使用期間が短い。また、特許文献２は、２枚のプレートの接合隙間を減らすことで光の漏れを防止しているが、使用材料が多く、材料及び取り付けコストが嵩む。また、色については改良されていない。更に、これらの遮光装置はいずれも移動が容易でないため、機械作業に向かない。このほか、現在のところ、栽培槽内部への光の進入を阻止しつつ、光反射効果も良好な栽培装置は存在しない。これまで開発されてきた光反射機能を備える栽培装置としては、特許文献３がアルミメッキミラーを用いる光反射式栽培装置を開示している。しかし、当該装置は酸化しやすく、洗浄により傷付きやすい。また、製造工程が複雑でコストも嵩む。特許文献４では、平らな栽培槽の表面をＬ型に改造しているが、平面が必要な場合には適用できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】中国実用新案第２０１７２６７００Ｕ号
【特許文献２】中国実用新案第２０４５６０４９０Ｕ号
【特許文献３】中国特許出願公開第１０６４６５６５２Ａ号
【特許文献４】中国特許出願公開第１０３０３９３４３Ａ号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来技術の瑕疵を解消し、二色植物栽培装置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】
【０００６】
本発明の技術方案は以下である。
【０００７】
二色植物栽培装置であって、栽培槽と定植プレートを含み、定植プレートは栽培槽に覆設されるとともに、栽培槽と組み合わされて、養液の充填又は噴霧養液の収容に用いられる空洞を形成し、これにより、空洞内の養液又は噴霧養液中の藻類に十分な光照射を与えないことで藻類の繁殖及び成長を不可能とし、且つ、植物の根系に暗成長環境を提供し、栽培槽の内側壁、栽培槽の内底面及び定植プレートの下面のうちの少なくとも１つが、全面を被覆する少なくとも１つの遮光層を備え、当該遮光層の製造方法には、射出成形、塗膜、圧着、接着、押し出し、熱転写又は熱成形が含まれる。
【０００８】
本発明の好ましい実施方案において、前記定植プレートの上面、栽培槽の外壁面及び栽培槽の外底面は、植物が十分な光強度を得られ、且つエネルギー消費を減少させられるよう、光反射に有利となる少なくとも１つの淡色層を備え、当該淡色層の色には、白、ライトグレー及び蛍光色が含まれ、当該淡色層の製造方法には、射出成形、塗膜、圧着、接着、押し出し、熱転写又は熱成形が含まれる。
【０００９】
本発明の好ましい実施方案において、前記遮光層は第１遮光層と第２遮光層を含み、第１遮光層は前記栽培槽の内側壁に設けられており、第２遮光層は前記栽培槽の内底面に設けられており、且つ、第１遮光層と第２遮光層は一体的に接続されている。
【００１０】
本発明の好ましい実施方案において、前記遮光層は第３遮光層を含み、第３遮光層は定植プレートの下面に設けられている。
【００１１】
本発明の好ましい実施方案において、前記遮光層の色には、黒、青、紫、ダークグレー及び緑が含まれる。
【００１２】
本発明の好ましい実施方案において、前記定植プレートには複数の定植貫通孔が形成されている。
【００１３】
本発明は、更に、二色植物栽培装置であって、栽培槽と定植プレートを含み、定植プレートは栽培槽に覆設されるとともに、栽培槽と組み合わされて、養液の充填又は噴霧養液の収容に用いられる空洞を形成し、これにより、養液又は噴霧養液中の藻類に十分な光照射を与えないことで藻類の繁殖及び成長を不可能とし、且つ、植物の根系に暗成長環境を提供し、前記栽培槽の内側壁は少なくとも１つの第１遮光層で完全に被覆されており、内底面は少なくとも１つの第２遮光層で完全に被覆されており、前記定植プレートの上面は、植物が十分な反射光を得られ、且つエネルギー消費を減少させられるよう、少なくとも１つの淡色層で完全に被覆されており、前記定植プレートの下面は少なくとも一層の第３遮光層で被覆されており、第１遮光層、第２遮光層及び第３遮光層が互いに連携して前記空洞を形成する装置を開示する。
【００１４】
本発明の好ましい実施方案において、前記第１遮光層と第２遮光層は一体的に接続されている。
【００１５】
本発明の好ましい実施方案において、前記第１遮光層、第２遮光層及び第３遮光層の色には、黒、青、紫、ダークグレー及び緑が含まれ、これら遮光層の製造方法には、射出成形、塗膜、圧着、接着、押し出し、熱転写又は熱成形が含まれる。
【００１６】
本発明の好ましい実施方案において、前記淡色層の色には、白、ライトグレー及び蛍光色が含まれ、当該淡色層の製造方法には、射出成形、塗膜、圧着、接着、押し出し、熱転写又は熱成形が含まれる。
【００１７】
本発明の好ましい実施方案において、前記定植プレートには複数の定植貫通孔が形成されている。
【００１８】
本発明は、更に、二色植物栽培装置であって、栽培槽と定植プレートを含み、前記定植プレートは前記栽培槽に覆設されるとともに、前記栽培槽と組み合わされて空洞を形成し、前記定植プレートの下面は部分的又は完全に定植プレート遮光層で被覆されている装置を開示する。
【００１９】
本発明の好ましい実施方案において、前記定植プレート遮光層として遮光効果を有する色のプラスチックを用い、前記定植プレートと前記定植プレート遮光層を、射出成形、圧着、接着、押し出し又は熱成形により互いに固定するか、或いは、前記定植プレート遮光層として遮光効果を有する色の塗膜を用い、前記定植プレートと前記定植プレート遮光層を、塗膜、圧着、接着又は熱転写により互いに固定する。
【００２０】
本発明の好ましい実施方案において、前記定植プレートの上面は部分的又は完全に定植プレート光反射層で被覆されており、前記定植プレート光反射層として光反射効果を有する色のプラスチックを用い、前記定植プレート光反射層と前記定植プレートを、射出成形、圧着、接着、押し出し又は熱成形により互いに固定するか、或いは、前記定植プレートとして光反射効果を有する色の塗膜を用い、前記定植プレート光反射層と前記定植プレートを、塗膜、圧着、接着又は熱転写により互いに固定する。
【００２１】
本発明の好ましい実施方案において、前記栽培槽の内表面は部分的又は完全に栽培槽遮光層で被覆されており、前記栽培槽遮光層として遮光効果を有する色のプラスチックを用い、前記栽培槽と前記栽培槽遮光層を、射出成形、圧着、接着、押し出し又は熱成形により互いに固定するか、或いは、前記栽培槽遮光層として遮光効果を有する色の塗膜を用い、前記栽培槽と前記栽培槽遮光層を、塗膜、圧着、接着又は熱転写により互いに固定する。
【００２２】
本発明の好ましい実施方案において、前記栽培槽の外表面は部分的又は完全に栽培槽光反射層で被覆されており、前記栽培槽光反射層として光反射効果を有する色のプラスチックを用い、前記栽培槽光反射層と前記栽培槽を、射出成形、圧着、接着、押し出し又は熱成形により互いに固定するか、或いは、前記栽培槽として光反射効果を有する色の塗膜を用い、前記栽培槽光反射層と前記栽培槽を、塗膜、圧着、接着又は熱転写により互いに固定する。
【００２３】
本発明は、更に、二色植物栽培装置であって、栽培槽と定植プレートを含み、前記定植プレートは前記栽培槽に覆設されるとともに、前記栽培槽と組み合わされて空洞を形成し、前記定植プレートとして遮光効果を有する色のプラスチックを用いる装置を開示する。
【００２４】
本発明の好ましい実施方案において、前記定植プレートの上面は、部分的又は完全に定植プレート光反射層で被覆されており、前記定植プレート光反射層として光反射効果を有する色のプラスチックを用い、前記定植プレート光反射層と前記定植プレートを、射出成形、圧着、接着、押し出し又は熱成形により互いに固定するか、或いは、前記定植プレートとして光反射効果を有する色の塗膜を用い、前記栽培槽として遮光効果を有する色のプラスチックを用いる。
【００２５】
本発明の好ましい実施方案において、前記栽培槽として遮光効果を有する色のプラスチックを用いる。
【００２６】
本発明の好ましい実施方案において、前記栽培槽の外表面は部分的又は完全に栽培槽光反射層で被覆されており、前記栽培槽光反射層として光反射効果を有する色のプラスチックを用い、前記栽培槽光反射層と前記栽培槽を、射出成形、圧着、接着、押し出し又は熱成形により互いに固定するか、或いは、前記栽培槽として光反射効果を有する色の塗膜を用い、前記栽培槽光反射層と前記栽培槽を、塗膜、圧着、接着又は熱転写により互いに固定する。
【００２７】
本発明の好ましい実施方案において、遮光効果を有する色には、黒、青、紫、ダークグレー及び緑が含まれる。
【００２８】
本発明の好ましい実施方案において、光反射効果を有する色には、白、ライトグレー及び蛍光色が含まれる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の二色植物栽培装置は、以下の有益な効果を有する。
【００３０】
１．正常な植物の根系は暗環境で成長することから、本発明における栽培装置の遮光層は、定植プレートと栽培槽で形成される空洞の光照射強度を最大限低下可能としている。これにより、栽培作物の根系成長のために暗環境が整えられるため、根系の成長と発育が促進される。
【００３１】
２．本発明では、空洞を暗環境に維持することで藻類の成長を防止する。藻類と作物が養分を奪い合う場合には、養液中の栄養素が欠乏したりアンバランスになったりする。特に、１又は複数の栄養素が不足しても迅速には検出不可能なため、作物の栄養素吸収の不足やアンバランスが生じやすく、成長の遅れや栄養素欠乏症が招来される。このほか、藻類が抑制されることで、養液又は噴霧養液の緩衝性能がより強化され、安定し、栄養素の含有量や比率の変動幅が小さくなるとともに、ｐＨ及びＥＣの変動幅も小さくなることから、栽培作物の成長により有利となる。且つ、酸素を消費する藻類も存在しなくなるため、養液中の溶存酸素量がより高まる。結果、栽培作物の根系がより多くの酸素を吸収可能となり、根系の成長及び栄養の吸収に有利となる。
【００３２】
３．本発明における栽培装置の外表面の淡色層／光反射層は高い光反射性を有するため、栽培作物が受ける光強度が向上し、エネルギー消費のロスが低減する。
【００３３】
４．本発明の栽培装置は構造が簡単である。また、製造方法が多岐にわたり、二色定植プレートについてはワンショット成形、栽培槽については、ワンショット成形及び接合成形のいずれであっても完成させられる。且つ、厚みが薄く、変形しにくいほか、使用しやすく、耐久性及び耐洗浄性を有するとともに、耐荷重性に優れ、機械化による量産に適している。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、本発明の実施例１及び２の構造断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施例３における光強度観測点の分布を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施例４における栽培２５日後の単色栽培装置の養液中に成長した大量の藻類の写真である。
【図４】図４は、本発明の実施例４における栽培２５日後の二色植物栽培装置の養液中には藻類が見られなかったことを示す写真である。
【図５】図５は、本発明の実施例４における栽培２５日後の単色栽培装置の養液中の藻類を４０倍に拡大した顕微鏡写真である。
【図６】図６は、本発明の実施例４における栽培２５日後の単色栽培装置の養液中の異なる藻類を４００倍に拡大した顕微鏡写真である。
【図７】図７は、本発明の実施例４における栽培２５日後の二色植物栽培装置の養液を４０倍に拡大した顕微鏡写真である。
【図８】図８は、本発明の実施例４におけるバターヘッドレタスの外側から内側の各葉の長さを示している。
【図９】図９は、本発明の実施例４におけるバターヘッドレタスの外側から内側の各葉の幅を示している。
【図１０】図１０は、本発明の実施例４におけるレタスの成長期の株の比較図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施例４におけるレタスの収穫期の株の比較図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施例４におけるレタスの根系の成長状況の比較図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施例で開示する二色植物栽培装置の断面構造を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施例で開示する二色植物栽培装置の断面構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下に、特定の具体的実施例を挙げて本発明の実施形態につき説明する。ただし、本技術を熟知する者であれば、本明細書に開示の内容から本発明のその他の利点及び効果を容易に理解可能である。
【００３６】
また、図面を参照する場合、本明細書の図面に記載する構造、比率、寸法等は、いずれも明細書に開示の内容と組み合わせることで当業者の理解と閲読に供するものにすぎず、本発明で実施可能な限定条件を規定するものではないため、技術上の実質的意味はない。あらゆる構造の補足、比率関係の変更又は寸法の調整は、本発明により得られる効果及び達成可能な目的に影響しないことを前提に、いずれも本発明で開示する技術内容の範囲に包括される。また、本明細書で引用する「上」、「下」、「左」、「右」、「中央」、「一の」等の用語もまた記述を明瞭化するためのものにすぎず、本発明で実施可能な範囲を限定するものではない。よって、相対関係の変更或いは調整もまた、技術内容を実質的に変更しないことを前提に、本発明で実施可能な範疇とみなされる。
【００３７】
本発明の二色植物栽培装置は、従来の栽培槽をベースに、光に対する色の影響（同一材料で色が異なる場合に、照射した光が反射するか遮断されるかの作用）を十分に活用するものである。当該装置は、栽培施設や植物工場における植物の植栽要求に応じて、栽培槽の外表面に光反射効果が良好な色を採用することで、栽培槽に照射された光を十分に活用するとの効果を実現する。一方、栽培槽の内表面には遮光効果の良好な色を採用することで、栽培槽内部の光強度を藻類が成長不可能なレベルにまで低下させて、藻類の成長を抑制する。これにより、藻類が栽培作物と栄養素や養液中の溶存酸素量を奪い合うとの事態が防止され、養液の緩衝性能が向上するため、作物の成長が促進される。且つ、根系の成長に適した暗環境も整えられる。
【実施例１】
【００３８】
図１に示すように、二色植物栽培装置は、栽培槽１と定植プレート２を含む。定植プレート２には複数の定植貫通孔が形成されている。定植プレート２は栽培槽１に覆設されるとともに、栽培槽１と組み合わされて、養液の充填又は噴霧養液の収容に用いられる空洞１０を形成する。これにより、養液又は噴霧養液中の藻類は十分な光照射を受けられないため繁殖不可能となる一方、植物の根系には暗成長環境が提供される。また、栽培槽１の内側壁、栽培槽１の内底面及び定植プレート２の下面のうちの少なくとも１つは、全面を被覆する少なくとも１つの遮光層を備える。当該遮光層の製造方法には、塗膜、射出成形、圧着、接着及び吹き付けが含まれる。
【００３９】
好ましくは、前記定植プレート２の上面、栽培槽１の外壁面及び栽培槽１の外底面は、植物が十分な光強度を得られ、且つエネルギー消費を減少させられるよう、光反射に有利となる少なくとも１つの淡色層２１を備える。当該淡色層２１の色には、白、ライトグレー及び蛍光色が含まれる。また、当該淡色層２１の製造方法には、塗膜、射出成形、圧着、接着及び吹き付けが含まれる。当該淡色層の光反射率は７５％超であることが好ましい。
【００４０】
好ましくは、前記遮光層は、第１遮光層１１、第２遮光層１２及び第３遮光層２２を含む。第１遮光層１１は前記栽培槽１の内側壁に設けられており、第２遮光層１２は前記栽培槽１の内底面に設けられている。且つ、第１遮光層１１と第２遮光層１２は一体的に接続されている。また、第３遮光層２２は定植プレート２の下面に設けられている。
【００４１】
好ましくは、前記各遮光層の色には、黒、青、紫、ダークグレー及び緑が含まれる。
【００４２】
好ましくは、定植プレート２及び栽培槽１における対応する淡色層及び遮光層以外の材質は一定の透光性を有する材質からなり、より好ましくはプラスチックからなる。
【実施例２】
【００４３】
図１に示すように、二色植物栽培装置は、栽培槽１と定植プレート２を含む。
【００４４】
栽培槽１は、内側壁に第１遮光層１１が被覆されており、内底面に第２遮光層１２が被覆されている。
【００４５】
定植プレート２の上面には、光反射に有利となって植物が十分な光強度を得られ、且つエネルギー消費を減少させられるよう、光反射率が７５％超の淡色層２１が被覆されている。また、定植プレートの下面には第３遮光層２２が被覆されている。好ましくは、当該定植プレート２には複数の定植貫通孔が形成されており、当該定植貫通孔が、円形、矩形又は楕円形である。
【００４６】
定植プレート２は栽培槽１に組み合わされるよう覆設されており、第１遮光層１１、第２遮光層１２及び第３遮光層２２が互いに連携することで、内部の光透過強度が０〜５μｍｏｌ／ｍ２・ｓ−１である養液の充填又は噴霧養液の収容に用いられる空洞１０が形成されている。これにより、養液又は噴霧養液中の藻類は十分な光照射を受けられず、繁殖不可能となる一方、植物の根系には暗成長環境が提供される。
【００４７】
好ましくは、前記第１遮光層１１、第２遮光層１２及び第３遮光層２２の色は黒である。また、淡色層２１の色には、白、ライトグレー及び蛍光色が含まれる。第１遮光層１１、第２遮光層１２、第３遮光層２２及び淡色層２１は、塗膜、射出成形、圧着、接着又は吹き付けにより製造してもよい。より好ましくは、前記第１遮光層１１と第２遮光層１２は一体的に接続されており、且つ、完全に前記栽培槽１の内側壁と内底面を被覆している。
【００４８】
また、本発明の淡色層２１の色は、白、ライトグレー及び蛍光色に限らない。第１、第２及び３遮光層の色もまた、黒、青、紫、ダークグレー及び緑に限らず、光透過強度が０〜５μｍｏｌ／ｍ２・ｓ−１の色であればいずれも本発明の範囲に含まれる。また、遮光層及び淡色層の製造工程には、塗膜、射出成形、圧着、接着又は吹き付けが含まれるが、その他の方式による同様の効果を取得可能な製造方法もまた本発明の範囲に含まれる。
【００４９】
好ましくは、定植プレート２及び栽培槽１における対応する淡色層及び遮光層以外の材質は一定の透光性を有する材質からなり、より好ましくはプラスチックからなる。
【実施例３】
【００５０】
実験設定：本発明の実施例１における二色植物栽培装置（定植貫通孔なし、ポリプロピレンｐｐ材質）。
【００５１】
測定指標：本発明の実施例１における二色植物栽培装置の定植プレートの隅及び中央から９つの点（Ａ〜Ｉ）を選択して光強度を検出した（図２）。光強度は、上面から２ｃｍ箇所と、栽培装置内部のうち栽培プレートの上部から２ｃｍ箇所について測定した。本発明の実施例１における二色植物栽培装置の定植プレート表面の光強度を表１に示す。ただし、対応する点の内部の光強度は検出されなかった。
【００５２】
【表１】
2019536475.tif 000003
【００５３】
即ち、本発明の二色植物栽培装置では、一方の面の淡色により光を反射して、植物がより多くの光照射を吸収可能なよう保証しつつ、他方の面の濃色により光を遮断して、藻類の成長を防止可能であった。これによれば、光エネルギーの十分な活用と藻類の効果的な抑制が実現されるため、株は十分に養分を吸収し、良好且つ迅速に成長可能となる。結果、効率が向上し、コストが削減される。
【実施例４】
【００５４】
実施例１の二色植物栽培装置と従来の単色（白色）植物栽培装置を用いて同種のレタスを栽培し、栽培試験を実施して効果を比較した。
【００５５】
（１）養液中の藻類含有量：栽培２５日後に、単色（白色）植物栽培装置の養液中には大量の藻類が繁殖していた（図３、表２）。光学顕微鏡で４０倍に拡大して観察したところ、大量の藻類（図５）が確認され、且つ、藻類は異なる形態（線形及び楕円形）の種類から構成されていた（図６）。また、根系の表面は緑色となり、藻類が付着していた（図１２）。一方、単色（白色）植物栽培装置と比較して、二色植物栽培装置の養液には一貫して藻類は確認されなかった（図４、表２）。光学顕微鏡で４０倍に拡大して観察しても藻類は確認されず、図中の黒点は養液中の不純物であった（図７）。また、根系は健康的な白色を示していた（図１２）。
【００５６】
【表２】
2019536475.tif 000004
【００５７】
（２）養液のＥＣ及びｐＨ値：表３に示すように、単色（白色）植物栽培装置の場合には、養液のＥＣ及びｐＨ値の変動速度が速く、変動幅も激しかったため、ＥＣ及びｐＨ値を度々調整する必要があった。１日目から７日目にかけて、ＥＣ及びｐＨはそれぞれ１．５及び６．５から１．２及び７．２に変動したため、８日目にＥＣ及びｐＨをそれぞれ１．５及び６．５に戻すよう調整した。ＥＣ及びｐＨ値が度々変動することから、植物に対し安定した成長環境を提供できないだけでなく、無駄な手間や調節剤が必要であった。一方、二色植物栽培装置の場合には、藻類による栄養吸収が回避され、養液中のＥＣ及びｐＨの変動が明らかに減少したことから、１０日間の検出期間中に調整は必要なかった。そのため、根系の成長環境を安定的な範囲に制御可能となり、根系は環境の変動に絶えず適応する必要がなかった。よって、迅速且つ良好な成長が可能となり、栄養の良好な吸収が保証された結果、根系の成長に有利となり、丈夫な苗が育成された。
【００５８】
【表３】
2019536475.tif 000005
（３）レタスの成長指標：
【００５９】
バターヘッドレタスとフリルレタスの成長期及び収穫期における成長指標について表４に示す。二色植物栽培装置で植栽した２種類のレタスの平均重量、単株最高新鮮重量（新鮮な一株当たり最大の重量）は単色（白色）植物栽培装置よりも明らかに高く、収穫期間も短縮された。また、二色植物栽培装置におけるバターヘッドレタスの外側から内側の各葉の長さ及び幅は、いずれも単色植物栽培装置の場合に比べて大きかった（図８、図９）。且つ、単色植物栽培装置で成長させたレタスは葉数が少なく、葉番号は３５番までしか数えられなかったが、二色植物栽培装置によるレタスは葉数が多く、葉番号は４６番まで数えられた。図１０、図１１及び表５に示すように、成長期であるか収穫期であるかに関わらず、本発明の二色植物栽培装置によるレタスの地上部及び根系は、いずれも単色植物栽培装置によるレタスの株よりも明らかに大きかった。
【００６０】
【表４】
2019536475.tif 000006
【００６１】
【表５】
2019536475.tif 000007
【実施例５】
【００６２】
図１３に示すように、本実施例は、栽培槽３０と定植プレート４０を含む二色植物栽培装置を開示する。定植プレート４０には植物の植栽位置を固定するための複数の定植貫通孔（図示しない）が形成されている。定植貫通孔の形状には、円形、矩形又は楕円形が含まれるがこれらに限らない。定植プレート４０は栽培槽３０に覆設されるとともに、栽培槽３０と組み合わされて、養液の充填又は噴霧養液の収容に用いられる空洞を形成している。また、定植プレート４０が栽培槽３０に覆設されており、養液又は噴霧養液と外部環境との隔離がある程度実現されることから、養液又は噴霧養液に対する外部環境の影響が低減する。好ましくは、栽培槽３０と定植プレート４０として、一定の透光効果を有するプラスチックを用いる。なお、プラスチックにはＰＶＣやＰＰ等が含まれるがこれらに限らない。
【００６３】
栽培槽３０は一定の透光効果を有しているため、栽培槽３０内に充填される養液又は収容される噴霧養液中の藻類に十分な光照射を与えないことで藻類の繁殖・成長を不可能とし、且つ、植物の根系に暗成長環境を提供するために、栽培槽３０の内表面は、部分的又は完全に栽培槽遮光層３１により被覆されている。即ち、栽培槽遮光層３１は部分的又は完全に栽培槽３０の内側壁を被覆してもよいし、部分的又は完全に栽培槽３０の内底面を被覆してもよいし、部分的又は完全に栽培槽３０の内側壁及び内底面の双方を被覆してもよい。且つ、本実施例で言及した栽培槽３０の内表面を被覆する栽培槽遮光層３１は一層に限らず、植物の根系の暗成長環境が保証されるよう、栽培槽遮光層３１は複数層設けてもよい。
【００６４】
好ましくは、栽培槽遮光層３１は栽培槽３０の内表面を完全に被覆する。即ち、内側壁と内底面を被覆する。栽培槽遮光層３１としては、遮光効果を有する色のプラスチックを用いてもよいし、遮光効果を有する色の塗膜を用いてもよい。
【００６５】
栽培槽遮光層３１が栽培槽３０の内表面を完全に被覆しており、且つ、栽培槽遮光層３１として遮光効果を有する色のプラスチックを用いる場合、栽培槽遮光層３１と栽培槽３０は、射出成形、圧着、接着、押し出し又は熱成形によって互いに固定される。
【００６６】
栽培槽遮光層３１が栽培槽３０の内表面を完全に被覆しており、且つ、栽培槽遮光層３１として遮光効果を有する色の塗膜を用いる場合、栽培槽３０には一定の透光効果を有するプラスチックを用い、栽培槽遮光層３１と栽培槽３０を、塗膜、圧着、接着又は熱転写によって互いに固定する。
【００６７】
栽培槽３０と同様に、定植プレート４０の下面（栽培槽３０の一方の面を向く）もまた部分的又は完全に少なくとも一層の定植プレート遮光層４１で被覆されている。定植プレート遮光層４１としても同様に、遮光効果を有する色のプラスチックを用いてもよいし、遮光効果を有する色の塗膜を用いてもよい。定植プレート遮光層４１と定植プレート４０との固定技術は、定植プレート遮光層４１と定植プレート４０に用いる材質に関連するが、詳細には栽培槽遮光層３１と栽培槽３０との固定技術と同様のため、ここでは改めて詳述しない。
【００６８】
更に、植物の植栽過程では、植物の根系が暗環境を必要とする一方で、植物の地上部は大量の光照射を必要とする。そのため、本実施例では、定植プレート４０の上面を部分的又は完全に少なくとも一層の定植プレート光反射層４２で被覆する。これにより、定植プレート４０は太陽光を栽培槽３０の外部に遮断可能なだけでなく、植物がより多くの光強度を取得し、且つエネルギー消費が低減するよう、定植プレート４０の上面に照射された太陽光を反射させられる。定植プレート光反射層４２としては、光反射効果を有する色のプラスチックを用いてもよいし、光反射効果を有する色の塗膜を用いてもよい。
【００６９】
定植プレート光反射層４２が定植プレート４０の上面を完全に被覆しており、且つ、定植プレート光反射層４２として光反射効果を有する色のプラスチックを用いる場合、定植プレート光反射層４２と定植プレート４０とは、射出成形、圧着、接着、押し出し又は熱成形によって互いに固定される。
【００７０】
定植プレート光反射層４２が定植プレート４０の上面を完全に被覆しており、且つ、定植プレート光反射層４２として光反射効果を有する色の塗膜を用いる場合、定植プレート４０には一定の透光効果を有するプラスチックを用い、定植プレート光反射層４２と定植プレート４０を、塗膜、圧着、接着又は熱転写によって互いに固定する。
【００７１】
定植プレート４０と同様に、栽培槽３０の外表面もまた部分的又は完全に栽培槽光反射層３２により被覆されている。栽培槽光反射層３２は部分的又は完全に栽培槽３０の外側壁を被覆してもよいし、部分的又は完全に栽培槽３０の外底面を被覆してもよいし、部分的又は完全に栽培槽３０の外側壁及び外底面の双方を被覆してもよい。且つ、本実施例で言及した栽培槽３０の外表面を覆う栽培槽光反射層３２は一層に限らず、複数層設けてもよい。また、栽培槽光反射層３２としても同様に、光反射効果を有する色のプラスチックを用いてもよいし、光反射効果を有する色の塗膜を用いてもよい。栽培槽光反射層３２と栽培槽３０との固定技術は、栽培槽光反射層３２と栽培槽３０に用いる材質に関連するが、詳細には定植プレート光反射層４２と定植プレート４０との固定技術と同様のため、ここでは改めて詳述しない。
【００７２】
更に、栽培槽遮光層３１と定植プレート遮光層４１には、黒、青、紫、ダークグレー、緑等を含む遮光効果を有する色を用いるがこれらに限らない。例えば、パントン社（ｐａｎｔｏｎｅ）の色見本の場合、青としては、色番号２１８８ｃ、２１８９ｃ、３２０５ｃ、２１３６ｃ、７６９３ｃ又は７６９４ｃ等、紫としては、色番号２７３ｃ、２７４ｃ、２７５ｃ又は２６８５ｃ等、緑としては、色番号７７２７ｃ又は７７２８ｃ等、ダークグレーとしては、色番号コールドグレー（ｃｏｌｄ  ｇｒｅｙ）５ｃ〜１０ｃのいずれかを選択する。また、栽培槽光反射層３２と定植プレート光反射層４２には、白、ライトグレー及び蛍光色等を含む光反射効果を有する色を用いるがこれらに限らない。例えば、パントン社（ｐａｎｔｏｎｅ）の色見本の場合、ライトグレーとして選択する色番号はコールドグレー１ｃである。好ましくは、光反射率が７５％超の色を選択する。なお、栽培槽遮光層３１と定植プレート遮光層４１の色は同じとは限らず、栽培槽光反射層３２と定植プレート光反射層４２の色もまた同じとは限らない。栽培槽遮光層３１と定植プレート遮光層４１の色としては遮光効果を有する色を用いればよく、栽培槽光反射層３２と定植プレート光反射層４２の色としては光反射効果を有する色を用いればよい。
【００７３】
本実施例で開示する栽培装置の定植プレート４０は矩形プレートであり、栽培槽３０は立方体構造である。そのため、栽培装置の製造過程では、定植プレート光反射層４２と定植プレート遮光層４１を処理してから定植プレート４０に対し一体的に固定する。また、立方体構造の栽培槽３０については、金型によって栽培槽遮光層３１と栽培槽光反射層３２を栽培槽３０と一体的に固定することで、一体成型された栽培槽遮光層３１と栽培槽光反射層３２を有する栽培槽３０を製造する。
【００７４】
好ましくは、本実施例における立方体構造の栽培槽は、プレート材を接合して形成してもよい。即ち、遮光効果を有する色のプラスチック又は塗膜、光反射効果を有する色のプラスチック又は塗膜を、栽培槽となるプレート材（プラスチック）に対し一体的に固定して、遮光効果と光反射効果を兼ね備えたプレート材を取得する。次に、これらのプレート材を接合することで栽培槽遮光層３１と栽培槽光反射層３２を有する栽培槽３０を形成する。接合により形成した栽培槽３０の各プレート材における遮光層の色は同じであってもよいし、異なっていてもよい。各プレート材の光反射層の色についても同様である。
【００７５】
栽培施設や植物工場の栽培装置は大型化傾向にあり、栽培槽光反射層３２と栽培槽遮光層３１を有する栽培槽３０、及び、定植プレート光反射層４２と定植プレート遮光層４１を有する定植プレート４０の面積もまた大型化しているため、量産は大変困難である。光反射層及び遮光層としてプラスチックを用いる場合には、本実施例における栽培槽光反射層３２と栽培槽遮光層３１を有する栽培槽３０、及び、定植プレート光反射層４２と定植プレート遮光層４１を有する定植プレート４０は、熱成形方法で形成することが好ましい。例えば、定植プレート光反射層４２と定植プレート遮光層４１を有する定植プレート４０を形成する場合、定植プレート遮光層４１を熱成形テーブルに載置してから、定植プレート４０を定植プレート遮光層４１上に載置する。次に、圧延溶接器で定植プレート４０を圧延する。定植プレート４０は圧延されつつ数秒間熱溶融されることで、定植プレート遮光層４１と圧延による圧力の作用で一体的に接着される。最後に、定植プレート光反射層４２を定植プレートに載置し、圧延溶接器を用いて、定植プレート遮光層４１を有する定植プレート４０と一体的に接着する。光反射層及び遮光層として塗膜を用いる場合には、本実施例における栽培槽光反射層３２と栽培槽遮光層３１を有する栽培槽３０、及び、定植プレート光反射層４２と定植プレート遮光層４１を有する定植プレート４０は、熱転写方法で形成することが好ましい。例えば、定植プレート光反射層４２と定植プレート遮光層４１を有する定植プレート４０を形成する場合、定植プレート４０として一定の透光効果を有するプラスチックを熱転写装置に載置する。次に、光反射効果を有する色の熱転写塗膜を送り込み、定植プレート４０のプラスチックに対し位置決めする。そして、プレス及び真空吸引することで、転写塗膜を定植プレート４０のプラスチック上に接着し、熱溶融させる。熱溶融時間は約１分とする。最後にこれを熱転写し、冷却して定着させる。このようにして、定植プレート光反射層４２を有する定植プレート４０を形成する。なお、定植プレート遮光層４１の製造については定植プレート光反射層４２と同様のため、ここでは改めて詳述しない。
【００７６】
更に、当該熱成形方法又は熱転写方法で形成される栽培装置は、製造方法が簡単で低コストであり、量産に向いている。且つ、生産される栽培装置の厚さは０．５〜７ｍｍとなる。定植プレートの厚さは２．５ｍｍとすることが好ましく、栽培槽の厚さは３．５ｍｍとすることが好ましい。本実施例の栽培装置は薄厚であるが耐久性が良好であり、耐荷重性に優れ、高強度である。また、変形しにくく、安定性に優れ、洗浄しやすい。
【００７７】
なお、本実施例で開示する栽培装置の定植プレート及び栽培槽の形状は、図示するような矩形プレートや立方体構造に限らず、その他の形状構造としてもよい。定植プレート４０と栽培槽３０を組み合わせることで養液の充填又は噴霧養液の収容に用いられる空洞が形成されれば、いずれも本発明の保護の範囲に含まれる。
【実施例６】
【００７８】
図１４に示すように、本実施例は二色植物栽培装置を開示する。当該装置の構造は実施例５と類似しており、栽培槽３０と定植プレート４０を含む。定植プレート４０には植物の植栽位置を固定するための複数の定植貫通孔（図示しない）が形成されている。定植貫通孔の形状には、円形、矩形又は楕円形が含まれるがこれらに限らない。定植プレート４０は栽培槽３０に覆設されるとともに、栽培槽３０と組み合わされて、養液の充填又は噴霧養液の収容に用いられる空洞を形成している。
【００７９】
実施例５との違いとして、本実施例では、栽培槽３０内に充填される養液又は収容される噴霧養液中の藻類に十分な光照射を与えないことで藻類の繁殖・成長を不可能とし、且つ、植物の根系に暗成長環境を提供するために、定植プレート４０及び栽培槽３０として遮光効果を有する色のプラスチックをそのまま使用する。なお、プラスチックにはＰＶＣやＰＰ等が含まれるが、これらに限らない。
【００８０】
更に、植物の植栽過程では、植物の根系が暗環境を必要とする一方で、植物の地上部は大量の光照射を必要とする。そのため、本実施例では、定植プレート４０の上面を部分的又は完全に少なくとも一層の定植プレート光反射層４２で被覆する。これにより、定植プレート４０は太陽光を栽培槽３０の外部に遮断可能なだけでなく、植物が十分な光強度を取得し、且つエネルギー消費が低減するよう、定植プレート４０の上面に照射された太陽光を反射させられる。定植プレート光反射層４２としては、光反射効果を有する色のプラスチックを用いてもよいし、光反射効果を有する色の塗膜を用いてもよい。
【００８１】
定植プレート光反射層４２が定植プレート４０の上面を完全に被覆しており、且つ、定植プレート光反射層４２として光反射効果を有する色のプラスチックを用いる場合、定植プレート光反射層４２と定植プレート４０とは、射出成形、圧着、接着、押し出し又は熱成形によって互いに固定される。
【００８２】
定植プレート光反射層４２が定植プレート４０の上面を完全に被覆しており、且つ、定植プレート光反射層４２として光反射効果を有する色の塗膜を用いる場合、定植プレート４０には一定の透光効果を有するプラスチックを用い、定植プレート光反射層４２と定植プレート４０を、塗膜、圧着、接着又は熱転写によって互いに固定する。
【００８３】
定植プレート４０と同様に、栽培槽３０の外表面もまた部分的又は完全に栽培槽光反射層３２により被覆されている。栽培槽光反射層３２は部分的又は完全に栽培槽３０の外側壁を被覆してもよいし、部分的又は完全に栽培槽３０の外底面を被覆してもよいし、部分的又は完全に栽培槽３０の外側壁及び外底面の双方を被覆してもよい。且つ、本実施例で言及した栽培槽３０の外表面を覆う栽培槽光反射層３２は一層に限らず、複数層設けてもよい。また、栽培槽光反射層３２としても同様に、光反射効果を有する色のプラスチックを用いてもよいし、光反射効果を有する色の塗膜を用いてもよい。栽培槽光反射層３２と栽培槽３０との固定技術は、栽培槽光反射層３２と栽培槽３０に用いる材質に関連するが、詳細には定植プレート光反射層４２と定植プレート４０との固定技術と同様のため、ここでは改めて詳述しない。
【００８４】
更に、栽培槽３０と定植プレート４０には、黒、青、紫、ダークグレー、緑等を含む遮光効果を有する色を用いるがこれらに限らない。例えば、パントン社（ｐａｎｔｏｎｅ）の色見本の場合、青としては、色番号２１８８ｃ、２１８９ｃ、３２０５ｃ、２１３６ｃ、７６９３ｃ又は７６９４ｃ等、紫としては、色番号２７３ｃ、２７４ｃ、２７５ｃ又は２６８５ｃ等、緑としては、色番号７７２７ｃ又は７７２８ｃ等、ダークグレーとしては、色番号コールドグレー（ｃｏｌｄ  ｇｒｅｙ）５ｃ〜１０ｃのいずれかを選択する。また、栽培槽光反射層３２と定植プレート光反射層４２には、白、ライトグレー及び蛍光色等を含む光反射効果を有する色を用いるがこれらに限らない。例えば、パントン社（ｐａｎｔｏｎｅ）の色見本の場合、ライトグレーとして選択する色番号はコールドグレー１ｃである。好ましくは、光反射率が７５％超の色を選択する。なお、栽培槽３０と定植プレート４０の色は同じとは限らず、栽培槽光反射層３２と定植プレート光反射層４２の色もまた同じとは限らない。栽培槽３０と定植プレート４０の色としては遮光効果を有する色を用いればよく、栽培槽光反射層３２と定植プレート光反射層４２の色としては光反射効果を有する色を用いればよい。
【００８５】
本実施例で開示する栽培装置の定植プレート４０は矩形プレートであり、栽培槽３０は立方体構造である。そのため、栽培装置の製造過程では、定植プレート光反射層４２と定植プレート４０を一体的に固定する。また、立方体構造の栽培槽３０については、金型によって栽培槽光反射層３２と栽培槽３０とを一体的に固定することで、一体成型された栽培槽光反射層３２を備える栽培槽３０を製造する。
【００８６】
更に、本実施例における立方体構造の栽培槽は、プレート材を接合して形成してもよい。即ち、光反射効果を有する色のプラスチック又は塗膜を、栽培槽となる遮光効果を有する色のプレート材（プラスチック）と一体的に固定することで、遮光効果と光反射効果を兼ね備えたプレート材を取得する。次に、これらのプレート材を接合することで栽培槽光反射層３２を有する栽培槽３０を形成する。接合により形成した栽培槽３０の各プレート材における色は同じであってもよいし、異なっていてもよい。各プレート材の光反射層の色についても同様である。
【００８７】
栽培施設や植物工場の栽培装置は大型化傾向にあり、栽培槽光反射層３２を有する栽培槽３０、及び、定植プレート光反射層４２を有する定植プレート４０の面積もまた大型化しているため、量産は大変困難である。光反射層としてプラスチックを用いる場合には、本実施例における栽培槽光反射層３２を有する栽培槽３０、及び、定植プレート光反射層４２を有する定植プレート４０は、熱成形方法で形成することが好ましい。例えば、定植プレート光反射層４２を有する定植プレート４０を形成する場合、定植プレート４０を熱成形テーブルに載置してから、定植プレート光反射層４２を定植プレート４０上に載置する。次に、圧延溶接器で定植プレート光反射層４２を圧延する。定植プレート光反射層４２は圧延されつつ数秒間熱溶融されることで、定植プレート４０と圧延による圧力の作用で一体的に接着される。光反射層として塗膜を用いる場合には、本実施例における栽培槽光反射層３２を有する栽培槽３０、及び、定植プレート光反射層４２を有する定植プレート４０は、熱転写方法で形成することが好ましい。例えば、定植プレート光反射層４２を有する定植プレート４０を形成する場合、定植プレート４０として一定の透光効果を有するプラスチックを熱転写装置に載置する。次に、光反射効果を有する色の熱転写塗膜を送り込み、定植プレート４０のプラスチックに対し位置決めする。そして、プレス及び真空吸引することで、転写塗膜を定植プレート４０のプラスチック上に接着し、熱溶融させる。熱溶融時間は約１分とする。最後にこれを熱転写し、冷却して定着させる。このようにして、定植プレート光反射層４２を有する定植プレート４０が形成される。
【００８８】
更に、当該熱成形方法又は熱転写方法で形成される栽培装置は、製造方法が簡単で低コストであり、量産に向いている。且つ、生産される栽培装置の厚さは０．５〜７ｍｍとなる。定植プレートの厚さは２．５ｍｍとすることが好ましく、栽培槽の厚さは３．５ｍｍとすることが好ましい。本実施例の栽培装置は薄厚であるが耐久性が良好であり、耐荷重性に優れ、高強度である。また、変形しにくく、安定性に優れ、洗浄しやすい。
【００８９】
また、植物の根系のための暗環境を更に保証すべく、栽培槽３０の内表面を部分的又は完全に一層又は複数層の栽培槽遮光層で重ねて被覆してもよく、定植プレート４０の下面を部分的又は完全に一層又は複数層の定植プレート遮光層で重ねて被覆してもよい。当該構造は実施例５の構造と同様のため、ここでは改めて詳述しない。
【００９０】
なお、本実施例で開示する栽培装置の定植プレート及び栽培槽の形状は、図示するような矩形プレートや立方体構造に限らず、その他の形状構造としてもよい。定植プレート４０と栽培槽３０を組み合わせることで養液の充填又は噴霧養液の収容に用いられる空洞が形成されれば、いずれも本発明の保護の範囲に含まれる。
【００９１】
当業者であれば明らかなように、本発明の定植プレートを単独で使用する場合、本発明の栽培槽を単独で使用する場合、或いは、本発明の定植プレートと栽培槽を合わせて使用する場合は、いずれも本発明の保護の範囲に属する。
【００９２】
上述したように、正常な植物の根系は暗環境で成長することから、本発明における二色植物栽培装置では、定植プレートと栽培槽で形成される空洞の光照射強度を遮光層によって最大限低下可能としている。これにより、栽培作物の根系成長のために暗環境が整えられるため、根系の成長と発育が促進される。また、本発明では空洞が暗環境に維持されるため、養液又は噴霧養液がより安定し、藻類の繁殖が防止される結果、養液又は噴霧養液が藻類の影響を受けることが軽減する。これにより、養液又は噴霧養液の緩衝性能がより強化され、安定し、栄養素の含有量や比率の変動幅が小さくなるとともに、ｐＨ及びＥＣの変動幅も小さくなることから、栽培作物の成長により有利となる。また、養液又は噴霧養液の溶存酸素量がより高まり、且つ、酸素を消費する藻類も存在しなくなるため、栽培作物の根系がより多くの酸素を吸収可能となる結果、根系の成長及び栄養の吸収により有利となる。また、本発明の栽培装置における淡色層／光反射層は高い光反射性を有するため、エネルギー消費のロスを低減可能となり、作物栽培に要する光強度が保証される。また、本発明の栽培装置は構造が簡単である。且つ、製造方法が多岐にわたり、ワンショット成形及び接合成形のいずれであっても完成させられる。更に、使用しやすく、耐久性及び耐洗浄性を有し、機械化による量産に適している。したがって、本発明は従来技術における様々な瑕疵を効果的に解消しており、高度な産業上の利用価値を有する。
【００９３】
なお、上記の実施例は本発明の原理と効果を例示的に説明するものにすぎず、本発明を限定するものではない。本技術を熟知する者であれば、本発明の精神及び範疇を逸脱しないことを前提に、上記の実施例を補足又は変更可能である。よって、当業者が本発明に開示される精神及び技術思想を逸脱することなく実施するあらゆる等価の補足又は変更は、本発明の請求の範囲に包括される。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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