(57)【要約】  本発明は、植物の根茎が水の本体に接するように植物に水を供給し、かつ、水の本体に接して設けた吸引装置を通して一端が吸引装置に連結された第１管路（４）に水を引き、第１管路（４）を通して第１管路（４）の他端に連結された第２管路（５）に水を引くことを含む植物の育成方法であって、第２管路（５）が少なくとも部分的に空気で満たされ、かつ、水が第１管路（４）から第２管路（５）の空気空間に放出され、吸引装置が、フェノール尿素ホルムアルデヒド；尿素メラミンホルムアルデヒドポリマー；ポリウレタン；フランポリマー；並びにエチレン、プロピレン、及びブチレンのホモポリマー、コポリマー及びターポリマーからなる群から選択されたポリマーにより形成された発泡体から形成されたものであることを特徴とする植物の育成方法（ただし、植物がフェノール尿素ホルムアルデヒド発泡体の育成用培養基で育成され、かつ、吸引装置がフェノール尿素ホルムアルデヒド発泡体から形成される方法を除く）を提供する。また、本発明は、該方法を実施するのに適した装置を提供する。
2007537730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物の根茎が水の本体に接するように植物に水を供給し、かつ、水の本体に接して設けた吸引装置を通して、一端が吸引装置に連結された第１管路に水を引き、そして、第１管路を通して第１管路の他端に連結された第２管路に水を引くことを含む植物の育成方法であって、
第２管路が少なくとも部分的に空気で満たされ、かつ、水が第１管路から第２管路の空気空間に放出され、
吸引装置が、フェノール尿素ホルムアルデヒドポリマー；尿素メラミンホルムアルデヒドポリマー；ポリウレタン；フランポリマー；並びにエチレン、プロピレン及びブチレンのホモポリマー、コポリマー及びターポリマーからなる群から選択されたポリマーにより形成された発泡体から形成されたものであることを特徴とする植物の育成方法（ただし、植物がフェノール尿素ホルムアルデヒド発泡体の育成用培養基で育成され、かつ、吸引装置がフェノール尿素ホルムアルデヒド発泡体から形成される方法を除く）。
【請求項２】
各管路内の圧力が、空気ポンプによって制御されている請求項１に記載の方法。
【請求項３】
水が育成用培養基に供給され、かつ、水が育成用培養基から育成用培養基に設けられた吸引装置を通って引かれるように、植物が育成用培養基で育成される請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
吸引装置が、フェノール尿素ホルムアルデヒドポリマー発泡体から形成されたものである請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
吸引装置が、ポリエチレン発泡体から形成されたものである請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
第１管路の内径が、第２管路の内径の６〜５０％、好ましくは７〜３０％である請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
水が、前記管路システムの内部容積の２０％を超えない値、好ましくは１０％を超えない値を占めるように、管路の寸法が決められ、かつ、水の流速が制御される請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
育成用培養基が、吸引プラグの形の少なくとも２つの吸引装置を備えた１つまたは複数のスラブの形態であり、各吸引プラグが第１管路に連結され、その際、少なくとも２本の第１管路が単一の第２管路に連結されているものである請求項３に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも２本の第２管路が設けられ、これらが、空気ポンプが連結されている単一の第３管路に続くものである請求項２に記載の方法。
【請求項１０】
水が、サイホンによって管路システムから除去される請求項１乃至９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
管路システム内の空気圧が、大気圧より低く、好ましくは大気圧より１００Ｐａから２５００Ｐａ低い請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
第１管路から第２管路へ流出する点が、吸引装置よりも高い位置にある請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
第２管路が、実質上一直線状であり、水平に対して０から４５°の角度で配置されており、すべての点で吸引装置の高さを超える高さを有する請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
第２管路が、実質上一直線状であり、水平に対して０から４５°の角度で配置されており、すべての点で吸引装置の高さより低い高さを有する請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
吸引装置が、少なくとも５センチメートル水柱に対抗して、好ましくは少なくとも１０センチメートル水柱に対抗して、より好ましくは少なくとも２０センチメートル水柱、最も好ましくは少なくとも３０センチメートル水柱の力に対抗して、水を保持する請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
育成用培養基が、人造ガラス質繊維、好ましくはストーンウールから形成されたものである請求項３に記載の方法。
【請求項１７】
植物の根茎が水の本体に接するように植物及び水を含むよう適合された育成環境を含む植物育成装置であって、
育成環境が、育成環境から水を引くように配置された吸引装置と、吸引装置に連結され、吸引装置から水を引くように配置された第１管路と、第１管路の吸引装置に連結されていない端部に連結された第２管路と、第２管路から水を排出するための手段とを備え、かつ、該装置が、第２管路が使用時に少なくとも部分的に空気で満たされるように寸法を決められており、
吸引装置が、フェノール尿素ホルムアルデヒドポリマー；尿素メラミンホルムアルデヒドポリマー；ポリウレタン；フランポリマー；並びにエチレン、プロピレン及びブチレンのホモポリマー、コポリマー及びターポリマーから選択されたポリマーにより形成された発泡体から形成されたものであることを特徴とする植物育成装置（ただし、植物が、フェノール尿素ホルムアルデヒド発泡体の育成用培養基で育成され、かつ吸引装置が、フェノール尿素ホルムアルデヒド発泡体から形成された装置を除く）。
【請求項１８】
第１及び第２管路内の空気圧を制御するように配置された空気ポンプをさらに備える請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
育成環境が、育成用培養基である請求項１７または請求項１８のいずれかに記載の装置。
【請求項２０】
育成環境に水を供給する手段、好ましくは滴下器をさらに備える請求項１７乃至１９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２１】
第１管路の内径が、第２管路の内径の６〜５０％、好ましくは７〜３０％である請求項１７乃至２０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２２】
第２管路と連結された第３管路をさらに備える請求項１７乃至２１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２３】
第２管路から水を排出するための手段が、第３管路の最も低い点に設けられたサイホンを備える請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
吸引装置が、請求項４、５及び１５に記載された特徴のいずれか１つを有する請求項１７乃至２３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２５】
育成用培養基が、人造ガラス質繊維、好ましくはストーンウールである請求項１９に記載の装置。
【請求項２６】
第１管路から前記第２管路へ流出する点が、吸引装置よりも高い位置にある請求項１７乃至２５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２７】
第２管路が、実質上一直線状であり、水平に対して０から４５°の角度で配置されており、すべての点で吸引装置の高さを超える高さを有する請求項１７乃至２５のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物の根茎環境を通る灌漑水の流速を制御する植物育成方法に関する。具体的には、本発明は、育成用培養基、より具体的には、鉱物綿の育成用培養基での植物育成方法に関する。本発明は、その方法を実施するための装置にも関する。
【背景技術】
【０００２】
植物を天然または人工的な育成用培養基、具体的には、鉱物綿、例えばロックウールまたはグラスウールの育成用培養基（growth substrate）で育成することがよく知られている。一般的に、必要に応じて肥料及びその他の添加物を含む水を育成用培養基に貫流させることにより、水並びに必要に応じて肥料及びその他の添加物を育成用培養器に供給する。植物が、水、酸素及びその他の物質、例えば水によって運ばれる肥料の十分な供給を受けることが重要である。
【０００３】
水は、酸素を育成培養基に運搬する手段の１つである（酸素は、その他の手段によっても、例えば空気から直接、育成用培養基に入るが）。具体的には、鉱物綿の育成用培養基の上方に配置された滴下器から水が供給される場合、育成用培養基に滴下する水は、酸素を豊富に含んでいる。この酸素は、育成用培養基に運搬され、植物の根茎がこれを吸収する。
【０００４】
水中に溶解している肥料などその他の添加物に対して、同様の考えが適用される。育成用培養基への水流の速度を高くすると、水が運搬する添加物の供給速度が増加する。
【０００５】
十分な水流量を有することが有利である理由は、その他にもある。水流量を増加すると、それによって根茎周辺の乱流が増し、それが、水及び肥料などの有益な成分の根茎への移行速度を増加させる。水流は、植物によって育成用培養基に放出された望ましくない副産物も除去する。
【０００６】
しかし、育成用培養基への水の供給速度を単に増加するだけでは、問題を引き起こす可能性がある。具体的には、最大流速は、重力の下で育成用培養基を通る水の最大流速によって決められる。水の供給速度がこの通過流速を超えると、余剰水は溢れるだけである。
【０００７】
より高い最大通過流速を得るように育成用培養基を調整することが可能である。しかし通常、これは、特に育成用培養基が鉱物綿の場合、育成用培養基の密度の低下を必要とする。これは、それ自体は、育成用培養基を通る水の分配を劣ったものにする。育成用培養基の頂部での水のレベルは、育成用培養基の底部での水のレベルよりもはるかに低い。頂部は過度に乾燥する可能性があり、底部は過飽和になる可能性がある。
【０００８】
育成用培養基を通過する水の流速を積極的に制御することが望ましい。先行の刊行物である欧州特許出願公開第３００，５３６号及び第４０９，３４８号に、積極的水流システムが開示されている。
【０００９】
欧州特許出願公開第３００，５３６号は、育成用培養基を通る水流を、毛管システムが制御するシステムを開示している。水管が育成用培養基内に延在し、水ポンプに連結している。育成用培養基からの水の汲み上げは、所定の流速にセットされている。管路システムは、実質的に水で満たされており、流速は実質的に水ポンプに設定された速度で決められる。この刊行物は、「吸引圧力」について論じているが、これは、育成用培養基から水を取り除くために植物が及ぼす必要のある力について関連するものである。この意味で、高「吸引圧力」とは、育成用培養基中の水含有量が低いことと相関しており、この刊行物の目的は、育成用培養基中の水含有量を適切な量に維持し、したがって、吸引圧力を適切に維持することである。
【００１０】
欧州特許出願公開第４０９，４３８号は、同じ水ポンプシステムに関する。この刊行物はさらに、管路システムと育成用培養基の間の継手部材を提供している。これが意図するのは、植物の根茎が成長して管路システムへ侵入するのを防止することである。継手部材の利点は、周りの育成用培養基よりも湿気が留まり、スラブ側からの管路システムへの空気の侵入を防止することであると述べられている。
【００１１】
国際公開第９５／３１０９４号は、育成用培養基の積極的及び消極的な液体の排水用の排水システムを記載している。一連の育成用培養基が設けられ、それぞれが立て管に排水するサイホンホースに連結された「吸引プラグ」を備える。「吸引プラグ」を作製する材料の指示は、全くない。
【００１２】
これらのシステムの全ては、効果的で有用であるが、いくつかの領域で改善の余地がある。具体的には、前述のシステムでは、植物が育つ表面つまり温室の床は、ほぼ正確に水平であることが必要である。そうでないと、システム内の圧力及び水の流速が、（例えば鉱物綿）の育成用培養基のスラブが配置される高さにより変化する。さらに管路システムが実質的に水で満たされていることに問題がある可能性がある。したがって、１つの植物からシステム内の他のいずれかの植物へも、切れ目のない水経路が存在する。これによって、植物ウイルス及びその他の伝染病が、全作物にわたって伝わる可能性がある。
【００１３】
国際公開第９４／０３０４６号は、鉱物綿内で植物を育成するための他のシステムを開示している。このシステムでは、給水管を介して鉱物綿育成用培養基に水を供給し、かつ排水管を介して水を除去することにより、鉱物綿の水分含量を一定量に保つ。水の供給及び排水に共通のパイプシステムが使用されている。このシステムには、前述の欧州特許出願公開第３００，５３６号、及び第４０９，３４６号のシステムにおけるように、育成用培養基の水と排水システムの水の間に連続したつながりが存在する。
【００１４】
植物を育成する別の知られたシステムは、薄膜水耕法（ＮＦＴ）システムとして知られている。このシステムでは、植物は、小さな繁殖用ブロック、または育成用培養基なしで育成され、植物及び使用される場合ブロックは、プラスチックフィルム容器などのプラスチック容器に収容される。水は、容器内に及び使用される場合に繁殖用ブロック内に滴下され、穴を介してプラスチック容器から排水される。そのようなシステムは、植物が育成される表面の平坦性によって排水プロセスが大きく影響されるという問題を抱えている。表面が平坦でないと排水が不均等になり、植物は個々に異なる飽和度に曝される。
【００１５】
国際公開第０３／００５８０８号は、効果的にこれらの問題の全てに対処するシステムを記載している。そこには、育成システム内に一体化され、育成用培養基から液体の制御された放出を誘起するために、部分的に液体で満たされ、かつ部分的に空気で満たされたキャビティを使用する管路システムの一部分であり、液体を引き込み、空気を閉鎖する装置を備えるシステムが記載されている。とりわけ、そこには、植物を提供するステップと、植物の根茎が水の本体に接触するように水を供給するステップと、水の本体に接触して設けられた吸引装置を通して、第１管路に水を引き込むステップと、第１管路を通して第２管路に水を引き込むステップとを含む植物の育成方法が開示され、第２管路は、少なくとも部分的に空気で満たされ、第１管路が第２管路の空気空間に開放するように第１及び第２管路が連結されている。好ましい実施形態では、植物は育成用培養基に提供され、水は育成用培養基に供給され、育成用培養基から育成用培養基に提供された吸引装置を通って引き込まれる。このシステムは、欧州特許出願公開第３００，５３６号、第４０９，３４８号、及び国際公開第９５／３１０９４号及び９４／０３０４６号などの以前のシステムより優れた、多くの利点を有する。
【００１６】
吸引装置は毛管力によって育成用培養基から水を引き上げることができることが開示されている。吸引装置は多孔質材料で作製され、それには石（とりわけ火山石）、セラミックス、鉱物綿、または多孔質ガラスが含まれると述べられている。有機ポリマーの発泡体及び有機ポリマー繊維も吸引装置用に可能性がある材料として開示されている。実際には、石、とりわけ火山石が好ましいと述べられている。
【００１７】
この刊行物での好ましい吸引装置の材料は、ある種の欠点を有することが確認された。具体的には、一定期間使用した後に、システムを灌漑する水の中の栄養素が、石またはセラミックの吸引装置の表面に析出する傾向がある。吸引装置の孔の寸法が小さいと、これは吸引装置の目詰まりを引き起こす可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、吸引装置用の特定のタイプの材料を提供することによって、この問題に対処しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明によれば、植物を提供し、植物の根茎が水の本体に接するように植物に水を供給し、かつ、水の本体に接して設けた吸引装置を通して、第１管路に水を引き、第１管路を通して第２管路に水を引くことを含む植物の育成方法であって、第２管路が少なくとも部分的に空気で満たされ、かつ、第１管路が第２管路の空気空間に解放されるように第１管路と第２管路が連結されており、吸引装置が、フェノール尿素ホルムアルデヒドポリマー（phenol urea formaldehyde polymer）；尿素メラミンホルムアルデヒドポリマー（urea melamine formaldehyde polymer）；ポリウレタン；フランポリマー（furanic polymers）；並びにエチレン、プロピレン及びブチレンのホモポリマー、コポリマー及びターポリマーから選択されたポリマーにより形成された発泡体から形成されたものであることを特徴とする植物の育成方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
このように、ポリマー発泡体は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはポリブチレンから形成され、また、エチレン−プロピレン−ブチレン−ターポリマー、さらに、エチレン−プロピレン、エチレン−ブチレン、及びプロピレン−ブチレンコポリマーも使用することができる。
【００２１】
「発泡体」という用語には、微小規模での３次元網目構造（メッシュ）の材料が含まれる。
【００２２】
好ましい実施形態では、管路の圧力は空気ポンプによって制御される。
【００２３】
上記に示されたタイプの有機ポリマー発泡体を使用することで、吸引装置の孔で栄養素が析出する問題を緩和し、プロセスの円滑で長期の継続を可能にすることが判明している。国際公開第０３／００５８０８号は、概して有機ポリマー発泡体を述べているが、上記の特定の材料は述べられていない。具体的には、これらの特定の材料が吸引装置の孔内で栄養素が析出する問題に対処できることは全く述べられていない。
【００２４】
本発明は、育成システム内に一体化されており、また、育成用培養基からの制御された液体の放出を誘起するために、部分的に液体で満たされ、かつ、部分的に空気で満たされたキャビティを使用する管路システムの一部分であり、液体を引き、エアロック（air-locking；空気閉塞）する装置を備える。液体を引き、エアロックする装置は、一般に、育成用培養基に挿入された吸引プラグなどの吸引装置の形である。吸引装置は、定義された材料のうちの１つから形成され、管路システムの圧力がそのシステムを通して空気を引き込む傾向にある場合、エアロック（airlock）を形成することが可能である。水をシステムに引き込む圧力が上昇すると、水の流れは、一般には、少なくとも３０センチメートルの水柱の引き込み力まで増加する。
【００２５】
システムを通して水を引き込む傾向にある力は、吸引装置に水を保持する力より大きいので、吸引装置が、第１管路内に水よりむしろ空気を放出する引き込み力まで圧力が上昇できる。
【００２６】
本発明の特に好ましい実施形態では、植物は、育成用培養基に提供され、水は、育成用培養基に供給され、育成用培養基から育成用培養基に提供された吸引装置を通って引き抜かれる。したがって、液体を引き、エアロックする装置は、好ましくは、育成用培養基内に一体化される。
【００２７】
同じ高さの面を提供することは必要ではなく、したがって、システムは、最初に床を同じ高さにする必要なしに、どのような温室にも容易かつ直接に適用することができる。
【００２８】
第１管路は、第２管路内の空気空間に開放している。好ましい実施形態では、少なくとも２本、好ましくは多数の管路が設けられ、それぞれが、植物の根茎に接触する水の本体に接触する吸引装置と連結されている。植物が育成用培養基で育成される場合、それぞれが１つまたは少数の植物を含む多数のスラブを設けることが一般的である。この場合、各吸引装置は、１つのスラブと関連付けられるのが一般的であるが、場合によっては、１つの吸引装置が各植物と関連付けられる。したがって、１つの植物からのウイルス及び病原菌が、育成用培養基から第１管路に引き出され、次いで第２管路に開放される可能性はあるが、第２管路とその他の植物に関連するその他の第１管路との間に水経路は存在しない。したがって、ウイルスまたはその他の病原菌が移転する危険がかなり低下する。
【００２９】
空気ポンプにより、単に管路システム内の圧力を修正することにより、植物の根茎を囲む環境、例えば育成用培養基を通る水の流量を制御することが可能であり、その結果、前記の利点、例えば酸素供給速度及びその他の添加物の供給速度の制御、含水量、ｐＨ、ＥＣ（電気伝導度）、窒素及び微量元素等の栄養素などの制御、並びに不要副産物の除去などが得られる。優れた水の分配をもたらす高密度の育成用培養基を用いて、これを達成することも可能である。
【００３０】
管路システム内の空気圧を素早く簡単に変えることが可能であり、したがって、苦もなく流速及び含水量を修正することが可能である。
【００３１】
育成用培養基が使用され、吸引装置が育成用培養基の底部に配置されている場合には、水は、育成用培養基の底部から引き出され、育成用培養基底部で水飽和になる傾向が緩和される。
【００３２】
本発明は、植物の育成に使用するのに適した装置も提供する。この装置は、植物の根茎が水の本体に接するような植物及び水を含むように適合された育成環境を備え、この育成環境には、フェノール尿素アルデヒドポリマー；尿素メラミンホルムアルデヒドポリマー；ポリウレタン；フランポリマー；並びにエチレン、プロピレン及びブチレンのホモポリマー、コポリマー及びターポリマーから選択されるポリマーにより形成される発泡体から形成され、育成環境から水を引くように配置され、第１管路の一方の端部のところで第１管路に連結された吸引装置が設けられている。第１管路は、他端で第２管路に連結され、該装置は、水を第２管路から引き出す手段を備えている。該装置は、使用時に第２管路が少なくとも部分的に空気で満たされているように寸法を決められている。装置は、管路システムの空気圧を制御するように配置された空気ポンプも備えることが好ましい。
【００３３】
本発明の方法におけるように、育成環境は、育成用培養基であることが好ましく、吸引装置は、育成用培養基に設けられることが好ましい。
【００３４】
本発明では、植物の根茎に接する水の本体は、定義された吸引装置に接していることが必須である。吸引装置は、育成用培養基から水を引き出すことができる。すなわち、圧力に対抗して水を取り込むことが可能である。したがって、本発明は、減圧状態または汲み出しをもたらすシステムを含むことができるが、吸引装置は、それがなくても水を取り込むことができるようになっている。具体的には、まず、毛管力（capillary force）によって育成用培養基から水を引き上げることが可能である。
【００３５】
ポリマー発泡体は、フェノール尿素ホルムアルデヒドポリマー、尿素メラミンホルムアルデヒドポリマー、ポリウレタンまたはフランポリマーから形成されることが好ましい。その他の実施形態は、エチレン、プロピレン及びブチレンのホモポリマー、コポリマー及びターポリマー、例えばポリエチレン、ポリプロピレン及びポリブチレンなどから形成される。
【００３６】
吸引装置は、フェノール尿素ホルムアルデヒドポリマー発泡体またはポリウレタン発泡体のいずれかから形成されることが好ましい。さらに、それは、フェノール尿素ホルムアルデヒドポリマー発泡体であることが好ましい。そのような発泡体の１つのタイプが、オアシス（Oasis；商標登録）の商品名で販売され、それは、３次元メッシュ（またはネット）構造を有する。
【００３７】
あるいは、吸引装置は、尿素メラミンホルムアルデヒドポリマーから形成することができる。適切なポリマーは、Fytogreen社によってFytocell（商標）の商品名で販売されている。これは、アミノプラスト樹脂から製造され、連続気泡構造（open cell structure）を備えている。使用可能な同様の製品は、Fytofoam（商標）及びHydrocell（商標）の商品名で同社によって販売されている。
【００３８】
交点間の距離が約２０から約１００マイクロメートル、特に約４０から６０マイクロメートルの実質上正方形または矩形のメッシュが形成されているネットが好ましい。メッシュを形成する素線（strands）は、２から２０マイクロメートルの範囲にあることが好ましいが、特に好ましい素線は、この範囲の高位、例えば４から２０マイクロメートルの太さを有することが好ましい。太さは、メッシュの交点間の距離の１／１０から１／５が好ましく、１／８から１／５が好ましい。
【００３９】
吸引装置用に使用される材料は、所望の毛管作用をもたらすために十分に親水性でなければならない。あるタイプの発泡体は、この作用を可能にするのに本質的に十分に親水性であるポリマーから形成されるが、そうでない場合、発泡体は湿潤剤も含んでいることが好ましい。
【００４０】
吸引装置は、少なくとも６０ｋｇ／ｍ３の密度を有することが、特に吸引装置がフェノール尿素ホルムアルデヒド発泡体から形成される場合に、好ましい。吸引装置の密度は、例えば９００ｋｇ／ｍ３まで高くすることができる。特に、ポリエチレン吸引装置に関しては、密度は、６００から８２０ｋｇ／ｍ３であることができる。尿素メラミンホルムアルデヒド材料は、１４から２０ｋｇ／ｍ３の密度／乾燥物質含有量を有することができる。
【００４１】
ポリマー発泡体は、一般に、開放型発泡体構造（open foam structure）を有する。
【００４２】
吸引装置は、空気よりも水をしっかりと保持しなければならない。吸引装置は、少なくとも１０センチメートル水柱（cm water column）、好ましくは少なくとも１３センチメートル水柱、さらに好ましくは少なくとも２０センチメートル水柱、最も好ましくは少なくとも３０センチメートル水柱の力に対抗して水を保持することが好ましい。２００センチメートル水柱までの力に対抗して水を保持できるものもある。
【００４３】
吸引装置の水を保持する能力は、（使用される場合）育成用培養基の性質により、より多くまたはより少なくできる。例えば、育成用培養基がストーンウールであるとき、少なくとも５センチメートル水柱の力に対抗して水を保持することができる吸引装置は、許容可能な結果を与える。しかし、育成用培養基が土壌の場合、吸引装置が少なくとも５０センチメートル水柱の力に対抗して水を保持することができるときに、最良の結果を達成できる。
【００４４】
第２管路内の圧力が大気圧より低い（好ましい）場合、一般的に、吸引装置は、水柱値において空気よりさらにしっかりと水を保持する。水柱値は、大気圧より低い（頻繁にアンダープレッシャ（underpressure）と呼ばれる）第２管路内の圧力差から吸引装置の上方での第２管路の高さを差し引いて決められる。実際には、吸引装置は、第２管路内のアンダープレッシャと実質上等しい力に対抗して水を保持する必要がある。
【００４５】
育成用培養基が使用される場合、吸引装置の材料は、育成用培養基の平均の孔寸法より小さい平均の孔寸法を有することが好ましい。
【００４６】
吸引装置は、実質的にエアロックしていると述べることができる。つまり、吸引装置は、実質的な量の空気が根茎に接する水の本体を通り（すなわち、使用される場合には、育成用培養基を通して）、第１及び第２管路へ通過することを許さない。
【００４７】
第１及び第２管路内の空気圧は、一般に、予め定められ、大気圧より低いことが好ましい。空気が吸引装置を通って第２管路に入ると、この圧力は影響を受けて、ある程度変更される。これは、単一システムの別個の吸引装置を別の空気圧にさらす効果も有するが、それは、特許請求の範囲に記載されたシステムが回避しようとするものである。しかし、圧力が大気圧より著しく低い、例えば約２０センチメートル水柱にあるシステムでは、低程度の空気が吸引装置を通って側方の管路に入っても問題ではない。したがって、第２管路内の空気圧に実質的な影響を有する、第２管路内への実質的な量の空気の侵入を防げる程度まで、吸引装置は、エアロックしている。
【００４８】
空気ポンプを含むシステムでは、システム内への空気の漏洩は、空気ポンプによって対処できる。
【００４９】
吸引装置は一般に、約２から１００立方センチメートルの全容量を有する。
【００５０】
通常、吸引装置は、育成用培養基（各スラブが１つまたは少数の植物を含む）の個々のスラブ内に個別の要素として、または大きなスラブ（多くの植物を含む）内に個別に設けられ、各吸引装置が１つの小さなスラブ、または大きなスラブ内の少数の植物と関連付けられている。
【００５１】
こうした性質の吸引装置は、「吸引プラグ」と表現することができる。この装置は、どのような形状または寸法を取ることもできる。一般に、吸引装置は、全体的に円筒または長円形（oblong）の形状である。しかし、それは単一の要素である必要はない。例えば、それは２つまたはそれ以上の個別のピン形状の要素の形であってもよい。一般に、吸引装置の寸法は、植物の根茎の環境（育成用培養基のスラブ、または水の本体のどちらでも）に適切であるように選択される。
【００５２】
吸引装置は、吸引プラグではなく、スラブの基部に沿った材料の層によって設けられることも可能である。例えば、育成用培養基のスラブは、最上層が鉱物綿から形成され、基層がフェノールホルムアルデヒド尿素発泡体またはポリエチレン発泡体などの定義された発泡体から形成される鉱物綿から提供されてもよい。そのような層は、個別のスラブ、または多数の植物を担持するように配置された単体の大きなスラブに設けてもよい。
【００５３】
植物は一般に、温室で育成されるタイプの商品作物である。作物は、例えば、トマト、キュウリ、ピーマン、ナス、バラまたはキノコであってもよい。
【００５４】
本発明の好ましい態様によれば、植物は、育成用培養基で育成される。例えば土、泥炭、コイア（coir）、パーライト（perlite）、または人造ガラス質繊維（ＭＭＶＦ）、及びこれらの混合物の、どのような自然のまたは人工の育成用培養基も使用することができる。その他の適切な育成用培養基には、国際公開第０２／００００９号に記載されるような、ポリウレタン及び粒状化された鉱物繊維の混合物が含まれる。吸引装置がオアシス（商標登録）の名で販売されるような、フェノール尿素ホルムアルデヒド発泡体から形成される場合、育成用培養基はこの材料から作製されない。好ましくは、育成用培養基はグラスウール、または好ましくはロックウールなどの鉱物綿から形成される。
【００５５】
鉱物綿の育成用培養基は、鉱物の溶融物を与え、その溶融物から繊維を形成することによる従来式に作製することができる。繊維の生産中、またはそれほど好ましくはないが、繊維の生産後に、繊維に結合剤を加えることができる。結合剤が使用される場合、親水性の結合剤が好ましい。
【００５６】
育成用培養基は湿潤剤を含むことが好ましい。これは、結合剤に加えて使用することができる。あるいは、結合剤及び湿潤剤の役割を果たす単一の物質を使用することができる。
【００５７】
育成用培養基は、その性能を修正し、改良するために、当技術分野で周知のその他の添加物、例えば、粘土またはリグナイトを含むことができる。
【００５８】
１つの実施形態では、育成用培養基は、それぞれが１つの植物を含む一連の小さな繁殖ブロックの形であり、繁殖ブロックは、プラスチックシートなどのプラスチック容器に収容される。これは、上記に論じたＮＦＴシステムの１つの実施形態である。
【００５９】
ＮＦＴシステムの別の実施形態は、育成用培養基を全く使用しない。その代わりに、植物は、その根茎がプラスチックシートなどのプラスチック容器内に含まれる水の本体に接触されて育成される。
【００６０】
本方法では、水が植物に、例えば育成用培養基が使用される場合にはそこに供給される。これは、例えば滴下給水など、従来のどのような手段によって使用することもできる。この方法は、植物の環境、例えば育成用培養基に水が到達するとき、酸素を豊富に含むので特に好ましい。注水は、連続的でも間欠的でもよい。水は、肥料、作物を育成するのに適している場合には殺菌剤のような生理活性添加剤、及びその他の添加物を含むことができる。
【００６１】
吸引装置は、第１管路の一端に連結され、その管路は、一般的に、小さな直径を有する。内径は、好ましくは１〜１０ｍｍ、さらに好ましくはは２〜６ｍｍ、特に好ましくは約４ｍｍである。
【００６２】
第１管路のもう一方の端部は、第２管路に連結されている。第２管路は、少なくとも部分的に空気で満たされている。これにより、システム内の圧力を空気ポンプにより制御することが可能になる。幾本もの第１管路が１本の第２管路内に入る好ましいシステムでは、植物の間に連続する水経路が全くないように、第１管路は、第２管路内の空気空間に流出させる。一般に、第１管路は、第２管路の頂部に連結している。一般に、第１管路は、使用時に水が流れている間、ほぼ水で満たされている。
【００６３】
管路システム内の空気と水の相対的な容積は、所要の水流量、及び管路の寸法に従って変化する。しかし、管路システムの内部容積の好ましくは８０％以下、さらに好ましくは６０％以下、特に好ましくは４０％以下が水で占められる。水によって占められる内部管路の容積が２０％以下、特に１０％以下であることが最も好ましい。
【００６４】
管路システムの圧力は、一般に、大気圧の下３０００Ｐａから大気圧の上３０００Ｐａ、好ましくは大気圧の下２０００Ｐａから大気圧の上２０００Ｐａである。大気圧より下の圧力、例えば大気圧の下１００〜２０００Ｐａが好ましい。
【００６５】
第１管路から第２管路内への流出点が吸引プラグよりも高さが低いことを前提として、管路内の空気圧が大気圧より高いシステムを提供することが可能である。これは、重力によって水が吸引プラグから第２管路に移動することを意味する。大気圧より高い圧力がこの傾向を低減するが、全体の力によって水が第２管路に移動する傾向にあることを前提として、高さ及び空気圧のどのような組合せも使用できる。
【００６６】
第１管路から第２管路への流出点は、吸引装置よりも高いところにあることが好ましい。第２管路全体は、吸引装置よりも高いところにあることが好ましく、育成用培養基全体よりも高いところにあることがさらに好ましい。この場合、管路システム内の圧力は、大気圧よりも低い。これは、第１管路内に気泡が発生するとシステム内の圧力変化を誘起する必要なしに気泡が第２管路に自動的に移動する利点を有する。
【００６７】
それぞれが１本の第１管路に関連付けられた２つ以上の吸引装置、単一の第２管路に流出する２本以上の第１管路を備える好ましいシステムを最適状態で運転するには、吸引装置の高さと第１管路が第２管路に流出する点との間の高さの違いが、各吸引装置／第１管路の組合せごとに同じでなければならない。すべての吸引装置が互いに同じ高さであるか、あるいはすべての第１管路が互いについて同じ高さである必要はない。しかし、吸引装置に対する第１管路の端部の相対的な高さは、実質上すべての組について同じでなければならない。
【００６８】
当分野の技術者は、吸引装置から第２管路に水を引き込むための所要の力を得るように、吸引装置及び第１管路から第２管路への流出点との相対的な高さ、及び管路システムの空気圧を選定できることが理解されよう。
【００６９】
第１管路から第２管路への流出点の高さは、第１管路の如何なる点よりも低くないことが好ましい。つまり、第１管路のどの部分も、第２管路への流出点より高いところにはないことが好ましい。
【００７０】
システムは、鉱物綿などの育成用培養基のいくつかのスラブを備え、各スラブが吸引装置及び第１管路を備え、第１管路のすべてが単一の第２管路に入っていることが好ましい。一連のそのようなシステムが設けられ、少なくとも２本の、一般には何本かの第２管路すべてが、単一の第３管路に流れ込むように設けられることがより好ましい。次いで、水は、水をシステムから除去するサイホンを中に配置した第３管路に流入する。サイホンは、第３管路の最も低い点に配置されることが好ましい。
【００７１】
水がシステムから流出すること、または、好ましくは第３管路に流入することを可能にする限り、第２管路をどのような角度で配置してもよい。水平に対して０〜４５°の角度で配置するのが一般的である。
【００７２】
システムからサイホンで吸い上げられた水は、通常、殺菌後に再循環されるのが一般的である。
【００７３】
例えば、空気ポンプまたはその他の吸引手段、あるいは重力のみを使用するなど、最初の水流を第１の管路に誘導するための任意の適切な手段によって、システムが始動される。密封度の高いシステムでは、空気圧を増減するための追加手段は不要であるが、実際上は、長期にわたりシステムの圧力を制御するような手段を含むと便利である。
【００７４】
空気ポンプを使用してシステム内の圧力を制御することが好ましく、そのポンプは、管路システムの任意の点に連結してよいが、第２または第３の管路に連結するのが通常である。空気ポンプを第３管路に連結することが便利であることが多い。空気ポンプを調整して、システム内の空気圧を所望の範囲内に制御する。
【００７５】
水が吸引装置から第２管路に移動する傾向になるように力を調整することによって、水を育成用培養基から管路システムに引き出す。
【００７６】
本発明のシステムは、どのような栽培法にも使用できる。それは、国際公開第０３／００５８０７号で論じられる酸素管理システムの水の流速制御に対して特に有用である。
【００７７】
次に本発明のシステムについて図面を参照して説明する。
【００７８】
図１は、鉱物綿の育成用培養基の一連のスラブ１を示す。各スラブ１において、植物２が育成用に配置される（図２参照）。各スラブには、第１管路４に連結された材料、オアシス（商標登録）（フェノールホルムアルデヒド尿素発泡体）から形成される吸引プラグ３が設けられている。第１管路４はすべて、横向き管路として描かれている１本の第２管路５に合流する。好ましいシステムでは、一連の各横向き管路５があり、そのそれぞれに一連の第１管路が水を供給する。図１には、横向き管路５が２本示されている。横向き管路５は、すべて第３管路６に流れ込む。この第３管路は、主管路として描かれている。この主管路６に連結されているのが空気ポンプ７である。主管路６の最も低い点はサイホン８であり、水抜きに使用されている。
【００７９】
横向き管路５に入る各第１管路４の流出点は、関連する吸引プラグ３よりも高いところにあるのが理解されよう。
【００８０】
第１管路４は、一般に、１〜１０ｍｍ、好ましくは約６ｍｍの内径を有する。横向きの第２管路７は、一般に、２０〜８０ｍｍ、好ましくは４０〜８０ｍｍの内径を有する。
【００８１】
システムは、下記のように設定する。サイホン８に水を満たす。スラブ１に水を満たす。これによって、吸引プラグ３は、毛管作用によってスラブ１からの水で満たされる。次いで、空気ポンプ７を始動して、管路システム内の空気圧を低下させる。この空気圧を例えば大気圧より約１０Ｐａ低い値にまで下げる。このように、管路システム内が低圧になった結果として、吸引プラグ３からの水は、第１管路４に引き込まれ、横向き管路５の頂部で横向き管路５に滴下する。図２は、横向き管路５を通る断面を有し、空気空間と、管路底部に沿って流れる水とを示している。このように、各スラブから除去された水は、その他のすべてのスラブから隔離される。該水は、横向き管路５の底部に沿って流れ、主管路６に流れ込む。該水は、サイホン８によってシステムから除去され、それによって空気圧に関わらず、かつ空気圧に影響を与えることなく、水を排出することが可能である。
【００８２】
図示したシステムでは、第１管路４が横向き管路５に流出する点は、吸引プラグ３よりも高い位置にある。したがって、第１管路４を通して水を引くためには、空気圧を大気圧より十分低い値にして、必要な高さに水を持ち上げる必要がある。相対的な高さは、吸引プラグ／第１管路のすべての組について同じである。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明による装置の略図である。
【図２】本発明による装置の部分を通る横断面図である。
【図３】本発明による装置の部分を通る別の横断面図である。
【図４】本発明による装置のさらなる略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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