(57)【要約】      （修正有）【課題】培地の経費を削減して養液培地の物性を改善し、植物をより理想的な状態で生育する養液栽培方法を提供する。【解決手段】植物の養液培地１に、植物を植え付けして生育させた後に新しい培地に入れ替える交換培地１Ａと、交換培地１Ａの下に積層している優れた保水性のベース培地１Ｂとを使用し、交換培地１Ａとベース培地１Ｂとの間には根切りシート３を配置して、交換培地１Ａの植物の根がベース培地１Ｂに侵入するのを阻止し、一定の期間経過した後、ベース培地１Ｂを残して、交換培地１Ａのみを入れ替えて新しい交換培地１Ａに植物を植え付けして栽培する。【選択図】図２
2018023292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
養液培地に植物を植え付けして養液栽培する植物の養液栽培方法であって、
前記養液培地を、植物を植え付けして生育させた後に新しい培地に入れ替える交換培地と、前記交換培地の下面に積層されて、前記交換培地よりも優れた保水性のベース培地とを使用し、
さらに、前記交換培地と前記ベース培地との間には植物の根の透過を阻止する根切りシートを配置して、前記交換培地に植え付けしてなる植物の根が前記ベース培地に侵入するのを阻止し、
所定の期間経過すると、前記ベース培地を残して、前記交換培地を入れ替えて新しい交換培地に植物を植え付けて栽培することを特徴とする植物の養液栽培方法。
【請求項２】
請求項１に記載される植物の養液栽培方法であって、
前記ベース培地と前記交換培地との間に、透水性のある拡散シートを配置することを特徴とする植物の養液栽培方法。
【請求項３】
請求項２に記載される植物の養液栽培方法であって、
前記ベース培地を袋状の前記拡散シートに収納して前記交換培地の下に配置することを特徴とする植物の養液栽培方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載される植物の養液栽培方法であって、
前記ベース培地として繊維屑をマット状に結合して前記交換培地の下に配置することを特徴とする植物の養液栽培方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載される植物の養液栽培方法であって、
前記ベース培地の単位重量に対する保水量を、前記交換培地の単位重量に対する保水量の１．５倍以上とすることを特徴とする植物の養液栽培方法。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれかに記載される植物の養液栽培方法であって、
前記ベース培地の単位重量に対する保水量を、前記交換培地の単位重量に対する保水量の２倍以上とすることを特長とする植物の養液栽培方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載される植物の養液栽培方法であって、
前記ベース培地に、親水性のある繊維屑を使用する植物の養液栽培方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載される植物の養液栽培方法であって、
前記交換培地にヤシガラ繊維を使用する植物の養液栽培方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載される植物の養液栽培方法であって、
前記交換培地を除去した状態で前記ベース培地を殺菌水で殺菌し、その後、前記ベース培地の上に新しい交換培地を供給することを特徴とする状態の養液栽培方法。
【請求項１０】
請求項９に記載される植物の養液栽培方法であって、
前記殺菌水に過酸化水素水を使用する植物の養液栽培方法。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載される養液栽培方法であって、
前記養液培地を栽培台の上に載せて植物を栽培すると共に、
前記栽培台には、内側に養液を充填してなるトレイと、このトレイ内に配置されて上に栽培培地を載せる水平台とを使用し、
前記調整機構でもって、前記トレイの液面レベルと前記水平台との相対位置を調整して、前記養液を前記ベース培地に供給し、前記ベース培地が前記交換培地に養液を供給して、前記養液培地に植え付けされた植物に養液を供給するようにしてなる植物の養液栽培方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、培地に植え付けされた植物に養液を供給して栽培する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
植物を養液培地に植え付けして養液栽培する方法する装置は開発されている。（特許文献１参照）
この方法に使用される栽培装置を図１に示す。この装置は、ヤシガラ繊維の培地にミョウガを植え付けして栽培する。この栽培装置は、ベース台９７の上に、水平姿勢で縦に並べられる複数のトレイ９６と、このトレイの上に敷いている非透水シート９２と、この非透水シート９２の上に載せている、上面に排水溝のある培地プレート９１と、この培地プレート９１の上面に敷かれて凹凸面を水平面とする保水シート９５と、保水シート９５の上に積層されて根の通過を阻止する根切りシート９３と、根切りシート９３の上に所定の厚さに載せられる養液培地９４とを備える。養液培地９４にはヤシガラ繊維が使用され、保水シート９５には、無機繊維を集合している保水マットや不織布、あるいはロックウール、織布や耐水紙等の１枚のシートが使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３３０２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１に示す栽培装置は、養液培地に使用されるヤシガラ繊維の物性が次第に低下し、さらに細菌の繁殖などで植物の生育が低下するので、ヤシガラ繊維の養液培地と、根切りシートと、保水シートとを定期的に、たとえば毎年交換している。このことは、培地のコストを高くして植物の栽培経費を高くする。また、使用済みのヤシガラ繊維や保水シートが田畑に投棄されることから、田畑や周囲に悪影響を与える弊害も発生する。田畑に投棄されたヤシガラ繊維は田畑の排水を汚染し、また、保水シートに使用される無機繊維は腐蝕しないので、風で飛散して周囲の環境を悪化させる。さらに、養液栽培においては、ヤシガラ繊維が優れた培地として使用されているが、ヤシガラ繊維は培地に要求される全ての物性、たとえば保水性を満足して、理想的な特性を実現するものではない。ヤシガラ繊維の保水性をさらに向上させるためには、ヤシガラをさらに細い繊維に粉砕するなどで保水性を改善できるが、この処理は培地の材料コストを高くする原因となる。
【０００５】
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、その大切な目的は、培地の経費を削減し、さらに、養液培地の物性をより改善して植物をより理想的な状態で生育できる植物の養液栽培方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
本発明は、養液培地１に植物を植え付けして栽培する植物の養液栽培方法であって、養液培地１に、植物を植え付けして生育させた後に新しい培地に入れ替える交換培地１Ａと、この交換培地１Ａの下面に積層して、交換培地１Ａよりも優れた保水性のベース培地１Ｂとを使用し、交換培地１Ａとベース培地１Ｂとの間には植物の根の透過を阻止する根切りシート３を配置して、交換培地１Ａに植え付けしている植物の根がベース培地１Ｂに侵入するのを阻止し、所定の期間経過すると、ベース培地１Ｂを残して、交換培地１Ａを入れ替えて新しい交換培地１Ａに植物を植え付けて栽培する。
【０００７】
以上の養液栽培方法は、培地のランニングコストを低減でき、さらに、植物を植え付けする養液培地の物性を改善して植物をより理想的な状態で生育できる特徴を実現する。それは、以上の養液栽培方法が、養液培地を、植物を植え付けして生育させた後に新しい培地に入れ替える交換培地と、この交換培地の下面に積層して交換培地よりも優れた保水性のベース培地とを使用し、所定の期間経過すると、ベース培地を交換することなく、交換培地のみを新しい培地に交換して、新しい交換培地に植物を植え付けて栽培するからである。すなわち、養液培地の全体を交換することなく、植物を植え付けする交換培地のみを入れ替えるので、交換培地に使用するヤシガラ繊維などの使用量を少なくして、培地のランニングコストを低減できる特徴を実現する。さらに、ベース培地は交換培地と一緒に交換されず、繰り返し使用できるので、高品質で製造コストの高い優れた培地を使用してランニングコストは高くならない。このため、ベース培地には優れた物性の培地を使用できる。したがって、養液培地を、ランニングコストを高くすることなく植物の生育に最適な培地として植物をより理想的な外的環境で生育できる特徴も実現する。さらにまた、養液培地を殺菌するときには、交換培地を除去してベース培地のみを殺菌するので、養液培地の体積が相当に少なく、少量の殺菌剤を使用して、効果的にベース培地を殺菌できる特徴も実現する。
【０００８】
本発明の植物の養液栽培方法は、ベース培地１Ｂと交換培地１Ａとの間に、透水性のある拡散シート３Ａを配置することができる。この栽培方法は、交換培地を除去する状態で、殺菌水を散水してベース培地をむらなく均一に殺菌できる特徴がある。それは、殺菌水が拡散シートで拡散されてベース培地に供給されるからである。
【０００９】
本発明の植物の養液栽培方法は、ベース培地１Ｂを袋状の拡散シート３Ａに収納して交換培地１Ａの下に配置することができる。この栽培方法は、ベース培地に粒状に分散する繊維屑や活性炭などを使用でき、また、袋状の拡散シートに充填する繊維屑量を変更して、ベース培地を植物の種類に最適な厚さに調整できる特徴がある。また、ベース培地を交換するときは、全体を簡単に交換できる特徴がある。
【００１０】
本発明の植物の養液栽培方法は、ベース培地１Ｂとして繊維屑をマット状に結合して交換培地１Ａの下に配置することができる。この栽培方法は、繊維屑のベース培地を簡単に敷くことができ、また交換も簡単にできる。
【００１１】
本発明の植物の栽培方法は、ベース培地１Ｂの単位重量に対する保水量を、交換培地１Ａの単位重量に対する保水量の１．５倍以上し、さらに２倍以上とすることができる。
【００１２】
本発明の植物の栽培方法は、ベース培地１Ｂに親水性のある繊維屑を使用して、交換培地１Ａにヤシガラ繊維を使用することができる。
【００１３】
本発明の植物の栽培方法は、交換培地１Ａを除去した状態でベース培地１Ｂを殺菌水で殺菌し、その後、ベース培地１Ｂの上に新しい交換培地１Ａを供給することができる。この栽培方法は、交換培地を除いてベース培地にのみを殺菌水で殺菌できるので、殺菌する培地量が少なく、ベース培地を少量の殺菌水で確実に殺菌できる特徴がある。この方法は、殺菌水に過酸化水素水を使用することができる。過酸化水素水は分解して酸素を発生するので、ベース培地を殺菌しながら酸素を補給できる。ベース培地に補給された酸素は、養液と共に交換培地に供給させて植物の生育環境をより理想的な状態とする。
【００１４】
本発明の植物の栽培方法は、養液培地１を栽培台３０の上に載せて植物を栽培すると共に、栽培台３０には、内側に養液２０を充填してなるトレイ３１と、このトレイ３１内に配置されて上に養液培地１を載せる水平台４とを使用し、調整機構３３でもって、トレイ３１の液面レベルと水平台４との相対位置を調整して、養液２０をベース培地１Ｂに供給し、ベース培地１Ｂが交換培地１Ａに養液２０を供給して、養液培地１に植え付けされた植物に養液２０を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来の養液栽培装置の構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明の一実施例にかかる養液栽培方法に使用する養液栽培装置の概略断面図である。
【図３】養液栽培装置の他の一例を示す概略断面図である。
【図４】トレイがドレン孔から廃水を排水する状態を示す拡大断面図である。
【図５】トレイの平面図である。
【図６】図５に示すトレイの底面図である。
【図７】図５に示すトレイの正面図である。
【図８】図５に示すトレイのＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】図５に示すトレイのＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】図５に示すトレイのＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】図５に示すトレイのＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【図１２】区画トレイの連結構造を示す断面図である。
【図１３】水平台の一例を示す斜視図である。
【図１４】水平台の他の一例を示す断面斜視図である。
【図１５】水平台の連結構造を示す平面図である。
【図１６】養液栽培装置の他の一例を示す概略断面図である。
【図１７】養液栽培装置の他の一例を示す概略断面図である。
【図１８】養液栽培装置の他の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための養液栽培方法を例示するものであって、本発明は養液栽培方法以下の形状、構造、資材等に特定しない。さらに、この明細書は、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１７】
本発明の養液栽培方法は、栽培する植物を特定するものでないが、たとえば、ミョウガ、イチゴ、トマト、オクラ、ピーマン、ほうれん草、小松菜、チンゲンサイ、キクナなどの植物を養液栽培するのに適している。
【００１８】
図２〜図４は、本発明の養液栽培方法に使用される養液栽培装置を示す。この栽培装置は、栽培台３０の上に養液培地１を載せて、養液培地１でミョウガ等の植物を栽培する。養液培地１は、植物を植え付けして生育させた後に新しい培地に入れ替える交換培地１Ａと、この交換培地１Ａの下面に積層されて、交換培地１Ａよりも優れた保水性のベース培地１Ｂとからなり、交換培地１Ａとベース培地１Ｂとの間には、植物の根の透過を阻止する根切りシート３を配置して、交換培地１Ａに植え付けしている植物の根がベース培地１Ｂに侵入するのを阻止する。交換培地１Ａは、所定の期間経過すると、ベース培地１Ｂを残して、新しい交換培地１Ａに入れ替えて新しい交換培地１Ａに植物を植え付けて栽培する。
【００１９】
養液培地１は、ベース培地１Ｂから交換培地１Ａに養液を供給して、消耗部品のベース培地１Ｂの使用量を少なくして植物の栽培コストを低減する。交換培地１Ａにベース培地１Ｂから継続して養液を供給するために、ベース培地１Ｂには、交換培地１Ａよりも優れた保水性の培地が使用される。ベース培地１Ｂの単位重量に対する保水量は、交換培地１Ａの単位重量に対する保水量の例えば１．５倍以上、好ましくは２倍以上とする。優れた保水性のベース培地１Ｂは、少ない使用量で大きな保水量を実現する。
【００２０】
図２〜図４の養液培地１は、ベース培地１Ｂと交換培地１Ａとの間に、根切りシート３に併用される拡散シート３Ａを挟んで積層している。拡散シート３Ａは、透水性のシートで、微細な貫通孔のあるプラスチックシートや繊維を密に集合している不織布等である。拡散シート３Ａは、交換培地１Ａを除去する状態で、上から散水される殺菌水を均一に拡散してベース培地１Ｂに供給する。したがって、上面に拡散シート３Ａを積層する構造は、殺菌水を均一にベース培地１Ｂに供給して、ベース培地全体をむらなく殺菌できる特徴がある。図の栽培装置は、根切りシート３を拡散シート３Ａに併用するが、根切りシートと拡散シートとを別々のシートとして２枚のシートを積層することもできる。根切りシート３は透水性があり、また、根の透過を阻止する微細な空隙があるので、拡散シート３Ａに併用できる。拡散シート３Ａに併用される根切りシート３は、殺菌水を拡散して透過させることで、殺菌水を均一に拡散してベース培地１Ｂに供給する。
【００２１】
図２〜図４の養液培地１は、拡散シート３Ａに併用される根切りシート３を袋状として内部にベース培地１Ｂを収納している。拡散シート３Ａに併用される根切りシート３は、両側を連結して、栽培台３０の長手方向に伸びる細長い袋状としている。袋状の根切りシート３は、ベース培地１Ｂの上下両面に積層される。このベース培地１Ｂは、根切りシート３を介して簡単に交換できる。また、根切りシート３の内部には、ベース培地１Ｂと共に保水材等も充填できる。ただ、ベース培地は必ずしも袋状の拡散シートや根切りシートに収納する必要はなく、たとえば、繊維をマットに結合している繊維マット等は、袋状の拡散シートに収納することなく交換培地の下に積層できる。さらに、ベース培地は、拡散シートを使用することなく、根切りシートの下に直接に積層することもできる。
【００２２】
ベース培地１Ｂとして、親水性を有する繊維屑は優れた特性を示す。繊維屑は、織布の廃棄屑を有効利用して安価に製造できる。縫製工場などで膨大な量の織布の廃棄屑が発生しているのでこれを使用して繊維屑に加工できるからである。織布の廃棄屑を原料とする繊維屑は、低コストに多量生産できることに加えて、安定な供給が可能で、さらに廃棄するのに経費がかかる織布を有効に再利用するために、廃棄するコストを削減して製造コストを相当に低減できる。
【００２３】
繊維屑のベース培地１Ｂは、合成繊維と天然繊維の両方を含むが、合成繊維は腐食しないので耐久性に優れ、天然繊維は腐食して自然に消失する。このため、合成繊維の混合率の高いベース培地１Ｂは、耐久性があって使用期間を長くできる。反対に、天然繊維の混合率の高いベース培地１Ｂは、自然に消失できる特長がある。したがって、耐久性が要求されるベース培地１Ｂは合成繊維の混合率を高くし、使用後に田畑に投棄して自然に消失させるベース培地１Ｂは天然繊維の割合を多くする。一般的に使用する場合においては、合成繊維の混合率を高くし、優れた耐久性のベース培地１Ｂが便利に使用できる。このことから、ベース培地１Ｂは、合成繊維の混合率を好ましくは５０重量％以上とし、さらに好ましくは６０重量％以上とし、最適には７０重量％以上とする。とくに、合成繊維を１００％とするベース培地１Ｂは、極めて優れた耐久性があって、長い年月にわたって優れた特性を失わない。ベース培地１Ｂの合成繊維として、ポリエステル系合成繊維がとくに優れている。ポリエステル系合成繊維は、強靭で耐久性に富み、しかも耐薬品性に優れているので、極めて長い期間、安定して使用することができる。ただし、合成繊維には、ポリアミド系合成繊維やポリアクリル系合成繊維等の合成繊維も使用できる。
【００２４】
ベース培地１Ｂに使用する繊維屑は、織布の廃棄屑を利用して以下の工程で製造される。
（１）廃棄屑の開繊工程
織布の廃棄屑は、合成繊維と天然繊維を含むものであるが、ほとんどの廃棄屑は合成繊維の混合率が高く、耐久性のあるベース培地１Ｂとなる。織布の廃棄屑は、開繊して繊維状の繊維屑に加工される。開繊は、例えば、織布の廃棄屑を表面から無数の針で引っかいて繊維状に加工する。
【００２５】
（２）繊維マットに加工する工程
開繊された繊維屑は立体的に集合する。集合された繊維は、繊維の間に無数の空隙が存在する状態にプレスする。プレス状態で繊維の交点をバインダーで結合してマット状に加工する。繊維屑は、立体的に集合されるとき、繊維の方向が揃わないように方向性なく集合される。繊維は、移動しているベルトの上に落下されて所定の厚さに集合される。集合された繊維屑は、ニードルパンチやウォータージェット等の方法で、繊維を絡ませる。この状態で集合された繊維は、繊維間の空隙が大きすぎる。ベース培地１Ｂは、毛細管現象で繊維の微細な空隙に吸水して保水性を確保するので、繊維の空隙を小さくするために、集合された繊維屑をプレスする。プレス圧が高すぎると、繊維屑の間の空隙率が低下するので、集合された繊維間に無数の空隙が存在する状態にプレスする。繊維屑がプレスされる状態で、繊維はその交点を結合してプレス状態に硬化させる。
【００２６】
繊維を交点で結合するために、繊維屑にバインダーを添加する。バインダーとして、低融点で溶融するバインダー繊維を使用する。バインダーにバインダー繊維を使用すると、繊維屑に均一に混合できる。このため、バインダーを繊維屑の内部に均一に分散して、繊維を交点でしっかりと連結できる。バインダー繊維は、低融点のポリエステル系繊維が使用できる。繊維屑にポリエステル系合成繊維を使用し、バインダー繊維に低融点のポリエステル系繊維を使用すると、全体をポリエステル系合成繊維とするベース培地１Ｂが製作される。このベース培地１Ｂは、繊維屑とバインダー繊維との相性が良く、耐久性があって優れた特性にできる。ただし、バインダー繊維には、ポリエステル系繊維以外の合成繊維であって、低融点で溶融する全ての繊維、たとえば、ポリプロピレン繊維等も使用できる。
【００２７】
バインダー繊維は、集合された繊維屑を加圧する状態で加熱されると、溶融して繊維屑を結合する。加圧状態においては、バインダー繊維を溶融し、繊維屑を溶融させない温度に加熱して、繊維屑を結合する。バインダー繊維を加熱するために、加圧状態で、繊維の間に加熱された空気を強制的に送風し、あるいは加圧する前に繊維に加熱空気を送風する。加圧する前に加熱する方法は、コールドプレスで加圧して、バインダー繊維で繊維を結合できる。ただし、ホットプレスの熱板で加熱して加圧することもできる。この場合、一定の時間は加圧状態に保持して、内部まで充分に加熱する。
【００２８】
バインダー繊維の添加量は、例えば全体の５〜３０重量％とする。所定の厚さに集合した繊維をプレスして薄くする割合は、用途によって最適値に設定されるが、例えば、集合した状態の厚さに対して１０〜５０％、好適には約２０％とする。集合した繊維を１０％以下に圧縮すると、空隙率が低下して、排水性と通気性と保水率が低下する。反対に５０％よりも厚く圧縮すると、空隙が大きくなって吸水率が低下する。したがって、繊維の集合体をプレスする度合いは、保水性と排水性と吸水性を考慮して、栽培する植物に最適な値とすることが望ましい。圧縮して繊維を結合してなる繊維マットの厚さは、例えば、０．２〜５ｃｍ、好ましくは０．５〜３ｃｍである。
【００２９】
繊維屑の結合には、バインダー繊維に代わって、未硬化の状態では液状又はペースト状のバインダーも使用できる。この場合、例えば、繊維マットを構成する繊維を集合させる際に、その繊維に対し液状又はペースト状のバインダーを噴霧し、その後、繊維の集合体をプレスしてバインダーを硬化させることにより繊維を結合させて繊維マットを得ることができる。
【００３０】
また、繊維マットは、繊維の空隙に固形肥料や保持材を添加することができる。この繊維マットは、繊維の集合体中に、粒状又は粉状の保持材を分散させた状態で、それを所定の圧力でプレスし、繊維の間に無数の空隙ができる状態で繊維の交点をバインダーで結合させることにより得ることができる。この繊維マットは、植物を生育させる際の肥料及び保持材を予め備えている。保持材は、水に溶出した肥料の一部を一旦保持した後、徐々にその肥料を放出するものである。このような保持材としては、ゼオライト（塩基置換容量の多いもの）、パーライト、セラミック等であって、肥料を保持し得ると共に保持した肥料を徐々に放出するものを用いることができる。パーライトには、例えば、黒曜石パーライト、真珠岩パーライト等が使用できる。セラミックやゼオライトは、粒状又は粉状に粉砕したものを使用する。このような保持材を用いることにより、肥料が栽培植物に対し相当期間にわたり供給されることになる。肥料を保持した保持材は、繊維の隙間から移動しない大きさの粒とすることが望ましい。
【００３１】
（３）繊維マットの破砕工程
繊維マットはベース培地として使用できる。とくに、繊維マットは、袋状の拡散シートに収納することなくベース培地として使用できる。繊維マットは、外形をベース培地の形状とする。
【００３２】
袋状の拡散シートに収納して使用する繊維屑は、一定の定まった形状ではない不特定なランダム形状の繊維粒に破砕する。繊維マットは、マット全体を破砕して繊維粒とすることもできるが、繊維マットをベース培地に使用する場合は、繊維マットを裁断するときに発生する耳屑を破砕して繊維粒とすることもできる。繊維マットは、たとえば、ベース培地に使用できる外形に裁断される。繊維マットを所定の形状に裁断するとき、繊維マットの端部が裁断されて耳屑となる。この裁断屑である耳屑を集めて繊維粒に破砕してベース培地に使用できる。裁断屑である耳屑を破砕して繊維粒とする方法は、裁断屑を無駄にすることなく繊維マット全体を有効にベース培地に利用できる。繊維粒であるベース培地は、平均粒径を例えば３ｍｍ〜３０ｍｍ、好ましくは５ｍｍ〜２０ｍｍとする。さらに、好ましくは、大きな繊維粒と小さい繊維粒を混在したものとする。
【００３３】
繊維粒は、袋状の拡散シート３Ａに収納してベース培地１Ｂに使用するので、横幅の異なる拡散シート３Ａに収納して用途に最適な横幅のベース培地１Ｂを実現する。このベース培地１Ｂは、横幅の異なる培地に便利に使用できる。現地で袋状の拡散シート３Ａに繊維粒を充填することで、現地まで便利に運搬できる。繊維粒を拡散シート３Ａに充填しているベース培地１Ｂは、粒状又は粉状の保持材を繊維粒に添加できる。繊維粒と一緒に袋状の拡散シート３Ａに混合される保持材には、ゼオライトやパーライト等が使用できる。これらの保持材は、水に溶出した肥料の一部を一旦保持した後、徐々に放出するので、栽培する植物に対して肥料を長期間にわたって供給する。これらの保持材は、単独で使用することも、これらを複合した複合材として袋状の拡散シートに混入することもできる。保持材のブレンドされたベース培地は、植物をより理想的な状態で栽培できる特長がある。
【００３４】
繊維屑のベース培地は、植物の栽培環境に優れた特性を示すが、本発明はベース培地を繊維屑に特定しない。ベース培地は繊維屑に代わって、あるいは繊維屑と一緒に、交換培地よりも優れた保水性のある活性炭や細綿等を袋状の拡散シートに充填して使用できる。
【００３５】
ベース培地１Ｂは、厚くして保水できる養液量を大きくできる。したがって、ベース培地１Ｂの厚さは、例えば２ｃｍ以上、好ましくは３ｃｍ以上とする。ベース培地１Ｂは、交換培地１Ａを除去した状態で、殺菌水を散水して殺菌する。厚すぎると全体の殺菌に手間がかり、また交換培地１Ａの原料コストも高くなるので、厚さを例えば１０ｃｍ以下、好ましくは５ｃｍ以下とする。
【００３６】
交換培地１Ａはヤシガラ繊維が優れた特性を示す。交換培地１Ａは、ヤシガラ繊維に粒状炭を混合してｐＨを調整できる。粒状炭の添加量は３重量％〜２５重量％、好ましくは５重量％〜２０重量％、さらに好ましくは１０重量％〜１５重量％の範囲に調整される。粒状炭の添加量は、栽培する植物に最適なｐＨとする。たとえばミョウガの交換培地１Ａは、ｐＨを弱酸性とする。交換培地１Ａは、粒状炭に加えて、有機物や無機物を単独であるいはこれ等を混合して添加することもできる。
【００３７】
ヤシガラ繊維などの交換培地１Ａは、例えば２ｃｍ以上であって５ｃｍ以下の厚さとする。交換培地１Ａは、根切りシート３上面の全体に均一な厚さに、あるいは植物を植え付けする部分にのみ局部的に載せて、植物を植え付けすることもできる。本発明は、交換培地１Ａをヤシガラ繊維に特定するものでなく、交換培地１Ａにはヤシガラ繊維に代わって、あるいはヤシガラ繊維に加えて、植物の栽培に使用できる全ての培地、たとえば、栽培土等の使用できる。
【００３８】
根切りシート３は防根シートとも呼ばれるシートで、交換培地１Ａに植え付けしている植物の根がベース培地１Ｂに伸びるのを阻止する。植物の根がベース培地１Ｂに侵入すると、交換培地１Ａをベース培地１Ｂから分離して廃棄できくなくなるからである。したがって、根切りシート３は、交換培地１Ａとベース培地１Ｂとの境界面の全面に積層される。根切りシート３は、植物の根の交換培地１Ａからとベース培地１Ｂへの侵入を阻止して、ベース培地１Ｂから交換培地１Ａに養液を移行させる。根切りシート３は、すでに市販されているものを使用する。根切りシート３は、細繊維を立体的に密に集合した不織布が使用できる。また、無数の微細な貫通孔を設けているプラスチックフィルムも使用できる。さらに、根切りシート３には、植物の根の透過を阻止して、養液をベース培地１Ｂから交換培地１Ａに移行できる全てのシートを使用できる。
【００３９】
図２の栽培台３０は、路地から上に離して配置しているベース台７の上に縦に並べて配設される複数のトレイ６と、このトレイ６の上に水平に張設される非透水シート２と、この非透水シート２の上に置いている水平台４とを備える。養液培地１は、水平台４の上に載せられる。図２の栽培装置は、地面から上に離して配置しているベース台７の上に栽培台３０を載せている。図３の栽培装置は、露地７Ａをベース台７としてその上に栽培台３０を載せている。この栽培台３０は、路地７Ａの上に複数のトレイ６を並べている。これらの栽培装置は、植物を植え付けている養液培地１に給水器２５で養液２０を供給して植物を生育させる。
【００４０】
トレイ６は、図５ないし図１１に示すように、両側縁に沿って上方に突出する一対の隔壁８を一体的に成形して設けている。この隔壁８は、トレイ６の上に載せられる水平台４を内部に収納できる高さを有する。さらに、隔壁８は、給水管２３から供給される養液２０が、トレイ６の外側にこぼれ落ちるのを防止する。したがって、隔壁８の高さは、養液培地１や養液２０が外にこぼれるのを防止できる高さに成形する。隔壁８の高さは、トレイ６に載せられる水平台４の上面より多少高くする。
【００４１】
図７ないし図９の隔壁８は、トレイ６の両側に設けた本体壁８Ａの上端部を外側に向かって延長して突出部８Ｂを一体的に設けると共に、突出部８Ｂの先端部に上方に突出する起立部８Ｃを一体的に設けている。この起立部８Ｃは、その上端の位置が、トレイ６に載せられる水平台４の上端面よりも高くなるように成形している。このトレイ６は、水平台４の上面より上方に突出する起立部８Ｃで養液培地１や養液２０をせき止めることができるので、養液培地１や溶液２０がトレイ６からこぼれ落ちるのを有効に防止できる。このように、本体壁８Ａの外側に突出部８Ｂを設けて、この突出部８Ｂの先端に水平台４の上面より突出する起立部８Ｃを備える隔壁８は、本体壁８Ａの高さを、トレイ６に載せられる水平台４の上面よりも多少低くすることもできる。さらに、トレイは、図示しないが、隔壁の突出部をトレイの開口部が広くなる方向に傾斜させることもできる。このトレイは、突出部の上に排水される養液を、突出部の上面に沿って、速やかに流下できる。ただ、トレイは、必ずしも隔壁に突出部を設ける必要はない。突出部のない隔壁は、上端の位置をトレイに載せられる水平台４の上端面よりも高くして、養液培地１や養液がトレイの外側にこぼれ落ちるのを有効に防止できる。
【００４２】
さらに、図７ないし図９に示すトレイ６は、隔壁８の本体壁８Ａの外側と突出部８Ｂの下方に突出して、これらを互いに連結する複数列の補強リブ１５を設けている。補強リブ１５は、本体壁８Ａと突出部８Ｂに対して垂直な方向に形成されており、トレイ６の両側に所定の間隔で一体的に成形して設けている。この補強リブ１５は、突出部８Ｂを下側から支持してこれを補強しており、この部分が変形したり破壊されるのを防止している。
【００４３】
さらに、トレイ６は、上面に、両端に延びる縦溝９を備えている。縦溝９は、図５と図１０に示すように、トレイ６の両端面まで延長して設けている。図に示す縦溝９は、一対の隔壁８の内側に、隔壁８に沿って設けた一対の側溝９Ａと、一対の側溝９Ａの間に設けた中央溝９Ｂとを備える。中央溝９Ｂは、一対の側溝９Ａの中間に位置して、側溝９Ａと平行に設けている。このトレイ６は、養液培地１を透過して水平台４から排水される廃水をこの縦溝９に案内し、この縦溝９からトレイ６の外部に排水する。図に示すトレイ６は、縦溝９の間を水平面としている。
【００４４】
縦溝９は、廃水をスムーズに流すことができる幅と深さを有する。縦溝９は、幅が狭すぎても、深さが浅すぎても、廃水に含まれる異物が詰まりやすくなり、廃水をスムーズに排水できない。さらに、栽培装置は、縦溝９の深さによって、水平台４の上面に積層される養液培地１の下面と、縦溝９に排水される廃水レベルとの高低差が変化する。このため、これらのことを考慮して、縦溝９の幅は、たとえば２ｃｍ以上、好ましくは３ｃｍ以上とする。また、縦溝９の深さは、たとえば１ｃｍ以上、好ましくは２ｃｍ以上とする。縦溝９の幅と深さは、たとえば７ｃｍよりも小さく、好ましくは６ｃｍ以下とする。縦溝９は、廃水の詰まりを少なくし、かつ水平台４を水平に保持し、さらに、水平台４の上面に積層される養液培地１の下面と縦溝９内の廃水レベルとの高低差を十分な間隔とすることから、好ましくは幅を３〜５ｃｍとし、深さを２〜５ｃｍとする。
【００４５】
さらに、トレイ６は、縦溝９に流れ込んだ廃水をトレイ６の外部に排水するドレン孔１７を設けている。図５に示すトレイ６は、ドレン孔１７を、一方の側溝９Ａの中央部に設けている。ドレン孔１７は、図９に示すように、トレイ６の底面を貫通する貫通孔で、縦溝９に流れ込んだ廃水を通過させて外部に排水する。トレイは、図示しないが、縦溝の底面をドレン孔に向かって下り勾配に傾斜させて、縦溝を流れる廃水を速やかにドレン孔に流すことができる。ただ、ドレン孔１７は、図５の鎖線で示すように、中央溝９Ｂに設けることもできる。
【００４６】
さらに、図５に示すトレイ６は、一対の側溝９Ａと中央溝９Ｂとを連結溝１６で連結している。連結溝１６は、一対の縦溝９Ａを連結して設けた溝で、中央溝９Ｂを横断して、中央溝９Ｂと垂直に交差している。図５のトレイ６は、両端部と中央部にそれぞれ連結溝１６を設けている。両端部に設けられる連結溝１６は、図１２に示すように、互いに隣接して配設される区画トレイ６Ａを連結した状態で溝が形成されるようにしている。これらの連結溝１６の幅と深さも、前述の縦溝９と同じ範囲とすることができる。
【００４７】
以上の連結溝１６は、一対の側溝９Ａと中央溝９Ｂとを流れる廃水を流動させて排水する。縦溝９に流入する廃水は、ドレン孔１７を介して外部に排水される。したがって、側溝９Ａにドレン孔１７を設けてなるトレイ６は、この側溝９Ａに向かって廃水を流してドレン孔１７から排水する。また、中央溝にドレン孔を設けてなるトレイは、側溝から中央溝に向かって廃水を流して、中央溝に設けたドレン孔から排水する。さらに、連結溝は、廃水の流動方向に向かって、底面を下り勾配に傾斜させることもできる。この構造の連結溝は、廃水を速やかに流して排水することができる。たとえば、一方の側溝にドレン孔を設けているトレイは、他方の側溝からこの側溝に向かって連結溝の底面を下り勾配に傾斜させて速やかに排水できる。この構造は、他方の側溝と中央溝を流れる廃水を、ドレン孔を設けた側溝に流下させて排水する。ただ、連結溝は、必ずしも必要ではない。連結溝のないトレイは、各縦溝にドレン孔を設けて排水する。
【００４８】
さらに、図４に示す栽培装置は、縦溝９内の廃水を外部に排水する排水パイプ２６をドレン孔１７に配設している。図の排水パイプ２６は、ドレン孔１７を上下に貫通して挿通している。この排水パイプ２６は、上下に移動できるようにドレン孔１７に挿入している。上下に移動できる排水パイプは、図の鎖線で示すように、上下位置を変更して、溝形のトレイ６の内部に液体を所定のレベルに蓄えることできる。この構造の栽培装置は、たとえば、溝形のトレイ６に殺菌液を蓄えて殺菌し、あるいは養液を蓄えて過乾燥状態となった養液培地１に給水することができる。また、上下に移動できる排水パイプ２６は、実線で示す位置まで降下させて、縦溝９の廃水をスムーズに排水できる。
【００４９】
さらに、図１２のトレイ６は、複数の区画トレイ６Ａに分割して、隣接して配置する区画トレイ６Ａを嵌着構造で連結する構造としている。このトレイ６は、所定の大きさの区画トレイ６Ａを並べて畝のように細長く連結できる。区画トレイ６Ａは、隣接縁に互いに嵌着できる連結突出部１８と連結凹部１９とを設けている。このトレイ６は、図１２に示すように、連結突出部１８を連結凹部１９に入れて、隣接する区画トレイ６Ａを定位置に連結できる。栽培装置は、トレイ６の上に非透水シート２を敷設するので、区画トレイ６Ａを、連結部から水が漏れないように防水構造で連結する必要はない。上に敷設している非透水シート２で、廃水がトレイ６の上面に浸透しないようにしながら集めることができるからである。
【００５０】
非透水シート２は、トレイ６の上に敷設している。非透水シート２は、養液培地１を通過した廃水がこれを透過して、トレイ６に浸透するのを防止している。非透水シート２は、トレイ６の外形よりも大きく、両側の隔壁８の外側面まで延長して配設される。隔壁８と非透水シート２の間から廃水が浸入するのを防止するためである。
【００５１】
非透水シート２は、トレイ６の上面に沿う状態で敷設される。縦溝９に敷設される非透水シート２は、図２と図３に示すように、その内面に沿って敷設される。縦溝９の内面に敷設される非透水シート２は、たとえば、両面接着テープ（図示せず）を介して縦溝９の内面に接着して固定することができる。縦溝９の内面に沿って敷設される非透水シート２は、その内側に形成される溝内を廃水が流れる。
【００５２】
非透水シート２は、プラスチックフィルムからなる非透水性のシートである。プラスチックフィルムである非透水シート２は、ポリエチレンフィルムが適している。ただ、非透水シート２であるプラスチックフィルムには、塩化ビニルフィルムも使用できる。さらに、栽培装置は、非透水シートを、プラスチックフィルムに特定しない。非透水シートには、たとえば表面を防水加工した不織布や布等も使用できるからである。不織布や布で構成される非透水シートは、プラスチックフィルムに比べて破れ難く、また熱に強い特長がある。
【００５３】
水平台４は、上面に突出する多数の凸部１１を有する。各々の凸部１１は、上端を同一面に配置して、根切りシート３を水平に配置できる形状としている。図２と図３の水平台４は、凸部１１の上面を平面状に成形している。この水平台４は、上端の平面で根切りシート３を面接触状態に支持して、水平に調整できる。凸部１１は、上端の平面部の面積を大きくして、根切りシート３を水平に支持する面積を大きくできる。ただ、凸部上端の平面部を大きくすると、凸部１１の間に設ける排水溝１０が占める割合が狭くなって、根切りシート３を透過する廃水を速やかに排水できなくなる。したがって、凸部上端の平面部の面積は、根切りシート３を裏から支持してほぼ水平に配置でき、しかも排水溝１０で根切りシート３を透過する廃水をスムーズに排水できるようにする。たとえば、凸部上端の面積は、１ｃｍ２〜１００ｃｍ２、好ましくは１ｃｍ２〜３０ｃｍ２、さらに好ましくは２ｃｍ２〜２０ｃｍ２とする。
【００５４】
図１３の水平台４は、凸部１１を四角柱状として、凸部１１の間に碁盤格子状に排水溝１０を設けている。ただし、水平台４の凸部は、四角柱、六角柱、八角柱等の多角柱状、あるいは円柱状、あるいはまた、楕円柱状とすることができる。さらに、図示しないが、水平台４の凸部は、下方に向かって水平断面積が大きくなる形状、たとえば、角錐台や円錐台形状とすることもできる。また、水平台４は、必ずしも凸部の間に碁盤格子状に排水溝を設けた構造とする必要はなく、図１４に示すように、細長い直方体の凸部１１の間に、筋状に排水溝１０を設けた構造とすることもできる。
【００５５】
水平台４は、凸部１１の間に排水溝１０を形成し、この排水溝１０でもって、養液培地１を透過する廃水を外周に向かって流して水平台４から排水する。また、水平台４の凸部１１は、排水溝１０の廃水から養液培地１を上方に分離して、廃水に起因する病気を防止する。養液培地１を廃水から分離するために、凸部１１の高さは１ｃｍ以上、好ましくは１．５ｃｍ以上、さらに好ましくは２ｃｍ以上とする。
【００５６】
さらに、排水溝１０の幅、すなわち隣接する凸部１１の間隔は、廃水をスムーズに流すことができる幅とする。排水溝１０の幅が狭すぎると、廃水に含まれる異物が詰まりやすい。このため、排水溝１０の幅は、たとえば２ｍｍ以上、好ましくは３ｍｍ以上、さらに好ましくは５ｍｍ以上とする。ただ、排水溝は、根切りシート３を支持しない部分となるので、この幅が広すぎると、根切りシート３を水平な姿勢に支持できなくなる。このため、排水溝１０の幅は、たとえば５０ｍｍよりも狭く、好ましくは４０ｍｍよりも狭く、さらに好ましくは３０ｍｍよりも狭くする。排水溝１０の最適幅は、廃水の詰まりを少なく、かつ根切りシート３を水平に保持することから、最適には１０ｍｍ〜２５ｍｍとする。
【００５７】
水平台４は、平面プレート１２から多数の凸部１１を上に突出させる形状に成形している。平面プレート１２は、たとえば５ｍｍ〜３０ｍｍの厚さの板状としている。図に示す水平台４は、プラスチックの発泡体で製作される。この水平台４は安価に多量生産できる。
【００５８】
水平台４は、複数の区画プレート４Ａに分割して、隣接して配置する区画プレート４Ａを嵌着構造で連結する構造にできる。この水平台４は、所定の大きさの区画プレート４Ａを細長く並べて連結できる。図１５の区画プレート４Ａは、隣接縁に互いに嵌着できる連結突出部１３と連結凹部１４とを設けている。この水平台４は、連結突出部１３を連結凹部１４に入れて、隣接する区画プレート４Ａを定位置に連結できる。
【００５９】
以上の栽培装置は、ベース台７の上に、複数のトレイ６を長手方向に並べて水平に配置する。図２のベース台７は、地面から上に離して配置される。このベース台７に載置される栽培台３０は、ドレン孔１７から外部に排水される廃水を自然に流下させて効率よく回収できる特長がある。図３に示すベース台７は、露地７Ａである。図３に示すベース台７は、露地７Ａを上方に突出させており、突出する露地７Ａの上面を水平面として、トレイ６を直接に載置している。
【００６０】
以上の栽培装置は、図２と図３に示すように、植物を植え付けている養液培地１に、給水器２５で養液２０を供給する。給水器２５は、図に示すように、養液２０を貯溜するタンク２１と、このタンク２１内の養液２０を吸い上げて移送するポンプ２２と、このポンプ２２から供給される養液２０を養液培地１に散水する給水管２３とを備える。この構造の給水器２５は、ポンプ２２を連続運転して植物に定量の養液２０を連続供給し、あるいは、ポンプ２２の運転を制御部２４で制御して、所定量の養液２０を所定の時間間隔で植物に供給する。植物に供給される養液２０は、交換培地１Ａとベース培地１Ｂに供給される。養液培地１に吸収されない養液は廃水として水平台４の排水溝１０を流下して、水平台４からトレイ６の縦溝９に流入される。トレイ６の縦溝９に流入して回収される廃水は、図４に示すように、ドレン孔１７に挿入した排水パイプ２６を介して外部に排水される。トレイ６から排水された廃水は、回収され、あるいは図２の鎖線で示すように給水器２５のタンク２１に環流される。図２に示す給水器２５は、タンク２１に環流される廃水を、再び植物に供給する構造としているが、回収した廃水は、給水器とは別の回収用のタンクに集めることもできる。
【００６１】
植物に供給される養液２０は、水に肥料や薬剤を添加した溶液である。したがって、養液培地１を透過した廃水が、露地に排水されるのは好ましくない。それは、廃水に含まれる成分によって露地の土壌を汚染し、あるいは、雑草や細菌等の繁殖を促進するおそれがあるからである。図２の栽培装置は、トレイから外部に排水される廃水を回収して再使用する。この栽培装置は、廃水が露地に浸透するのを防止して、理想的な環境で植物を栽培できる特長がある。
【００６２】
回収された廃水は、廃水は、必要な肥料を添加して所定の肥料濃度に調整して再び養液培地１に供給される。ただ、回収された廃水は、肥料濃度を調整することなく、水分を補給する目的で養液培地１に供給することもできる。回収した廃水を再び養液培地１に供給する装置は、水を有効に利用して水の消費量を少なくできる。また、廃水には肥料も含有されているので、廃水を再び養液培地１に供給する装置は、ランニングコストを低減できる特長もある。さらにまた、肥料を含む廃水を周囲に排水しない特徴もある。
【００６３】
以上の栽培装置は、養液培地１に養液２０を散水して、ベース培地１Ｂに養液２０を供給する。図１６〜図１８に示す栽培装置は、養液２０の液面レベルとベース培地１Ｂの上下方向の相対位置を調整して、ベース培地１Ｂの下部を養液２０に接触させて、ベース培地１Ｂに下面から養液２０を供給する。養液２０の液面レベルとベース培地１Ｂの相対位置を調整する以上の栽培装置は、ベース培地１Ｂの下部を養液２０に浸漬して養液２０を供給できるので、養液培地１に養液２０を散水することなくベース培地１Ｂに養液２０を供給できる。養液培地１に養液２０を散水して供給し、さらに、ベース培地１Ｂの下部を養液２０に浸漬して下部からも供給する栽培装置は、養液培地１に散水する養液量を少なくして、ベース培地１Ｂから交換培地１Ａに養液２０を供給できる。
【００６４】
図１６〜図１８に示す栽培装置は、栽培台３０を、内側に養液を充填しているトレイ３１と、トレイ３１内に配置されて上に養液培地１を載せる水平台４とを備え、さらに、トレイ３１の液面レベルと水平台４との相対位置を調整する調整機構３３を備える。トレイ３１は、周壁３１Ａの内側に養液２０を充填する上方開口の溶液室３４を有する。水平台４は、トレイ３１の溶液室３４に配置されて、上に養液培地１を載せている。調整機構３３は、トレイ３１に充填している養液２０の液面レベルと水平台４との相対位置をコントロールして、トレイ３１に充填している養液２０をベース培地１Ｂに接触させて、養液２０をベース培地１Ｂに供給する。
【００６５】
調整機構３３は、液面レベルを調整し、あるいは水平台４の上下位置を調整して、水平台４と液面レベルとの上下方向の相対位置を調整して、ベース培地１Ｂの下部を養液２０に接触させる。養液２０に接触するベース培地１Ｂは、トレイ３１の養液２０を吸収して、交換培地１Ａに供給する。養液２０の移行された交換培地１Ａは植物を養液栽培する。
【００６６】
水平台４は、上下面を水平面内に配置して、上面にベース培地１Ｂを載せている。図の水平台４は、上面に所定のピッチで凸部１１を設けて凹凸面としている。凸部１１は、上面を同一平面に配置して、ベース培地１Ｂを上面に載せて水平姿勢に支持している。凸部１１は、高さとピッチを数ｃｍとして、凸部１１の間に養液２０を流入させる。凸部１１の間に流入する養液２０は、ベース培地１Ｂの下面に接触する。この構造の水平台４は、凸部１１の間に流入する養液２０を効果的にベース培地１Ｂに移行できる。図示しないが、水平台は、下面を凹凸面として、下面とトレイの底面との間に養液を通過できる隙間を設けることもできる。水平台は上端面を平面状として、凹凸のない上面に吸水シートを積層して、ベース培地に養液を移行させることもできる。さらに水平台は、上面と下面を平面状とすることもできる。
【００６７】
水平台４は、発泡スチロール等、硬質の発泡プラスチックで製作される。硬質の発泡プラスチックで製作された水平台４は、例えば、厚さを１ｃｍ以上として上に載せる吸水シート３６と養液培地１に植え付けられる植物の荷重に耐える強度とする。
【００６８】
図１６に示す養液栽培装置の調整機構３３は、上下に移動しないように水平台４をトレイ３１の一定の位置に配置し、トレイ３１に充填している養液２０の液面レベルを一定に保持する排出パイプ２６を備える。排出パイプ２６は、トレイ３１の底板３１Ｂを貫通して垂直姿勢に固定されて、上端の開口部を養液２０の液面レベルに配置している。排出パイプ２６は、上端の開口部から養液２０を排水して、液面レベルを一定に保持する。液面レベルは、排出パイプ２６の上端開口面に位置するので、この液面レベルにベース培地１Ｂの下部を接触させるように水平台４を配置している。
【００６９】
この栽培装置は、養液２０を貯溜するタンク２１と、このタンク２１内の養液２０を吸い上げて移送するポンプ２２と、このポンプ２２から供給される養液２０を養液培地１に散水する給水管２３とからなる給水器２５を備える。給水器２５は、ポンプ２２を運転して植物に養液２０を供給する。ポンプ２２の運転は制御部２４で制御されて、養液２０は連続して、あるいは所定の時間間隔で植物に供給される。トレイ３１に供給された養液は、排水パイプ２６を介してタンク２１に環流される。この給水器２５は、タンク２１に環流される廃水を、再び植物に供給する。
【００７０】
以上の栽培装置は、調整機構３３で液面レベルを上下に調整する必要がなく、簡単な構造で液面レベルと水平台４との相対位置を調整できる。また、養液培地１で植物が生育して重くなっても、水平台４を一定の上下位置に配置できるので、植物が生育する状態においても、液面レベルと水平台４との相対位置、すなわた、ベース培地１Ｂと液面レベルとの相対位置を一定に保持して、養液２０をベース培地１Ｂに供給できる特徴がある。
【００７１】
図１７に示す養液栽培装置の調整機構３３は、水平台４を養液に浮かせるフロートとし、フロートの水平台４を養液に浮かせて、液面レベルと水平台４との相対位置を調整して、水平台４の上に載せているベース培地１Ｂを養液２０に接触させる。この調整機構３３は、水平台４を養液２０に浮かせて、養液２０の液面レベルと水平台４との相対位置を調整するので、養液２０の液面レベルをコントロールすることなく、養液２０の液面レベルと水平台４との相対位置を調整できる。また、水平台４であるフロートを養液２０に浮かせて相対位置をコントロールするので、水平台４を常に水平姿勢に保持して、液面レベルとの相対位置を調整できる特徴がある。
【００７２】
図１８の栽培装置は、調整機構３３で養液２０の液面レベルを調整して、ベース培地１Ｂを養液２０に接触させて、養液２０をベース培地１Ｂに供給する。この栽培装置は、養液２０をベース培地１Ｂに供給する給水タイミングと、ベース培地１Ｂを養液２０から離して養液２０をベース培地１Ｂに供給しない非給水タイミングとして、ベース培地１Ｂに供給する養液量をコントロールできる。この栽培装置は、ベース培地１Ｂに養液２０を供給する給水タイミングと、養液２０を供給しない非給水タイミングとの比率を調整し、養液２０をベース培地１Ｂに供給する供給量を調整できる。非給水タイミングに対する給水タイミングを長くして、ベース培地１Ｂに供給する養液量を多く、反対に非給水タイミングに対する給水タイミングを少なくして、ベース培地１Ｂに供給する養液量を少なくできる。ただ、この調整機構３３は、ベース培地１Ｂの下部を常に養液２０に接触する位置に配置して、連続的に養液をベース培地１Ｂに供給することもできる。
【００７３】
図１８の調整機構３３は、トレイ３１の液面レベルを検出するレベルセンサ４２と、トレイ３１の底部に設けている排出口２７に連結している排出パイプ２６に連結している排水弁４４と、排水弁４４とポンプ２２とを制御する制御部２４とを備える。制御部２４は排水弁４４とポンプ２２を制御し、給水タイミングにおいては液面レベルをベース培地１Ｂに接触する位置とし、非給水タイミングにおいては液面レベルをベース培地１Ｂの下面から離す位置とする。液面レベルは、排水弁４４を閉じる状態でポンプ２２を運転して養液２０をトレイ３１に供給して上昇でき、ポンプ２２の運転を停止して排水弁４４を開いて養液２０を排出して低下できる。制御部２４はレベルセンサ４２でトレイ３１内の液面レベルを検出して、排水弁４４とポンプ２２の運転を制御する。給水タイミングにおいては、養液２０の液面レベルがベース培地１Ｂに接触する位置まで上昇したことをレベルセンサ４２が検出すると、ポンプ２２の運転を停止する。また、非給水タイミングにおいては、ポンプ２２の運転を停止して、排水弁４４を開いてトレイ３１内の養液２０を排水して、養液２０がベース培地１Ｂに接触しない位置に低下したことをレベルセンサ４２で検出すると、排水弁４４を閉じて液面レベルを所定の位置に停止する。
【００７４】
以上の養液栽培装置は、交換培地１Ａに植物を植え付けし、生育させて収穫した後、ベース培地１Ｂを残して、交換培地１Ａを除去して、新しい培地に入れ替える。交換培地１Ａは、植物を収穫する毎に、たとえば毎年交換する。ただ、交換培地１Ａは、栽培する植物によって、交換する時期を調整することができ、たとえば、植物を数回生育させた後に交換することもできる。交換培地１Ａの植物は、根をベース培地１Ｂに侵入させることなく、交換培地１Ａで生育する。根切りシート３がベース培地１Ｂへの侵入を阻止するからである。交換培地１Ａで生育する根は、交換培地１Ａに侵入してヤシガラ繊維などを一体的に結合する。とくに、交換培地１Ａは養液培地１の一部を構成し、この交換培地１Ａにのみ成長する根は、養液培地１全体よりも小さい容積内に制限されて生育するので、根は密に交換培地１Ａに侵入して、ヤシガラ繊維などの交換培地１Ａを一定的に強く結合する。根で一体的に結合された交換培地１Ａは簡単に除去できる。このため、養液培地１の全体を入れ替える方法に比較して、交換培地１Ａは簡単かつ容易に、しかも速やかに残らず除去できる。
【００７５】
根切りシート３は交換培地１Ａと一緒に交換し、あるいは根切りシート３を残して交換培地１Ａのみを交換する。ベース培地１Ｂは、養液を吸収して、吸収する養液を経時的に交換培地１Ａに供給することから、保水性などの物性が低下して劣化するまで交換しない。ベース培地１Ｂは、材質によって劣化度が変化する。優れた物性の繊維屑のベース培地１Ｂは、合成繊維の含有率で劣化度が変化する。合成繊維の割合が多い繊維屑は劣化度が小さくて、使用年月が長く、たとえば、５年以上も使用できる。
【００７６】
交換培地１Ａを除去した状態で、ベース培地１Ｂを殺菌水で殺菌する。ベース培地１Ｂの細菌による弊害を防止するためである。殺菌水には過酸化水素水を使用する。殺菌水はベース培地１Ｂの上に散水してベース培地１Ｂを殺菌する。殺菌水は、ベース培地１Ｂに根切りシート３を積層する状態で散水し、あるいは根切りシート３を除去する状態で散水して、ベース培地１Ｂを殺菌する。また、殺菌水は、拡散シート３Ａを積層する状態で散水する。拡散シート３Ａは、散水される殺菌水を拡散してベース培地１Ｂに均一に供給して、ベース培地１Ｂを均一に殺菌する。ベース培地１Ｂを殺菌した過酸化水素水は分解して酸素を発生する。したがって、過酸化水素水で殺菌されたベース培地１Ｂは、酸素の含有量が増加し、またベース培地を透過した過酸化水素水は養液に混合されて、養液の酸素濃度を高くする。酸素の含有量が増加した養液は、交換培地に供給されて、植物の生育環境を向上する。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、栽培培地の経費を削減しながら植物をより好ましい環境で生育して、低コストに高品質の植物を栽培するのに有効に利用できる。
【符号の説明】
【００７８】
１…養液培地
１Ａ…交換培地
１Ｂ…ベース培地
２…非透水シート
３…根切りシート
３Ａ…拡散シート
４…水平台
４Ａ…区画プレート
６…トレイ
６Ａ…区画トレイ
７…ベース台
７Ａ…露地
８…隔壁
８Ａ…本体壁
８Ｂ…突出部
８Ｃ…起立部
９…縦溝
９Ａ…側溝
９Ｂ…中央溝
１０…排水溝
１１…凸部
１２…平面プレート
１３…連結突出部
１４…連結凹部
１５…補強リブ
１６…連結溝
１７…ドレン孔
１８…連結突出部
１９…連結凹部
２０…養液
２１…タンク
２２…ポンプ
２３…給水管
２４…制御部
２５…給水器
２６…排水パイプ
３０…栽培台
３１…トレイ
３１Ａ…周壁
３１Ｂ…底板
３３…調整機構
３４…溶液室
３６…吸水シート
４２…レベルセンサ
４３…排出口
４４…排水弁
９１…培地プレート
９２…非透水シート
９３…根切りシート
９４…養液培地
９５…保水シート
９６…トレイ
９７…ベース台
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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