(57)【要約】【課題】同時に栽培する植物の生長状態が異なる場合であっても、それぞれの植物に応じて栽培環境を調整できる水耕栽培装置を提供する。【解決手段】植物Ｐ１、Ｐ２の育成状態を監視する監視部４４と、成分又は濃度の少なくとも一方がそれぞれ異なる養液１００Ａ、１００Ｂを貯蔵する複数の養液貯蔵部１２Ａ、１２Ｂと、植物を栽培する複数の栽培槽１１Ａ、１１Ｂと、養液貯蔵部から栽培槽に養液を供給するポンプ１４Ａ、１４Ｂと、監視されている育成状態に基づいて植物の育成期間が第１育成期間から第２育成期間に移行したと判定された場合に、養液供給部により養液貯蔵部から栽培槽に供給する養液を、何れかの養液貯蔵部に貯蔵した養液から他の養液貯蔵部に貯蔵した養液に切り替える判定／制御部３１とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１育成過程の第１育成期間の後に第２育成過程の第２育成期間を経て生長する植物を栽培する水耕栽培装置であって、
前記植物の育成状態を監視する監視部と、
成分又は濃度の少なくとも一方がそれぞれ異なる養液を貯蔵する複数の養液貯蔵部と、
前記植物を栽培する複数の栽培槽と、
前記養液貯蔵部から前記栽培槽に養液を供給する養液供給部と、
前記監視部により監視している前記植物の育成状態が所定の状態となったか否かを判定し、前記栽培槽によって栽培されている植物の育成期間が前記第１育成期間から前記第２育成期間に移行したか否かを判定する判定部と、
前記判定部により育成期間が前記第２育成期間に移行したと判定された場合に、前記養液供給部により前記養液貯蔵部から前記栽培槽に供給する養液を、何れかの養液貯蔵部に貯蔵した養液から他の養液貯蔵部に貯蔵した養液に切り替える切替部と
を備えることを特徴とする水耕栽培装置。
【請求項２】
前記養液貯蔵部は、前記第１育成期間において前記植物に供給する第１養液を貯蔵する第１養液貯蔵部と、前記第２育成期間において前記植物に供給する第２養液を貯蔵する第２養液貯蔵部とを有し、
前記切替部は、前記第１育成期間には前記第１養液貯蔵部から前記栽培槽に第１養液を供給し、前記第２育成期間に移行した場合には、前記第２養液貯蔵部から第２養液を前記栽培槽に供給することを特徴とする請求項１に記載の水耕栽培装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記所定の状態として、前記植物の地下部組織に含まれるストロンの先端の寸法が予め定めた閾値を越えているか否かを判定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の水耕栽培装置。
【請求項４】
前記判定部は、前記所定の状態として、前記植物の地上部組織の倒伏状態又は黄化状態の少なくとも一方を判定することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の水耕栽培装置。
【請求項５】
前記監視部は、カメラ又は赤外センサである、請求項３又は請求項４に記載の水耕栽培装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物を育成する水耕栽培装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
養液を用いて植物を栽培する技術としては、下記の特許文献１が知られている。この特許文献１には、バレイショを育成する水耕栽培装置に関する技術が記載されている。この水耕栽培装置は、バレイショが植えつけられた栽培槽に養液を循環させて栽培する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１１７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した水耕栽培装置は、バレイショに供給する養液の流路を１系統しか備えていない。この水耕栽培装置は、養液濃度の低下等をすべての品種に対して同時に行う必要がある。このため、この水耕栽培装置では、生長状態が異なる植物体を同時に栽培したい場合には、すべての植物体に対して最適な栽培環境を維持できない可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものである。本発明の目的は、同時に栽培する植物の生長状態が異なる場合であっても、それぞれの植物に応じて栽培環境を調整できる水耕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】
本発明の第１の態様に係る水耕栽培装置は、第１育成過程の第１育成期間の後に第２育成過程の第２育成期間を経て生長する植物を栽培する水耕栽培装置であって、前記植物の育成状態を監視する監視部と、成分又は濃度の少なくとも一方がそれぞれ異なる養液を貯蔵する複数の養液貯蔵部と、前記植物を栽培する複数の栽培槽と、前記養液貯蔵部から前記栽培槽に養液を供給する養液供給部と、前記監視部により監視している前記植物の育成状態が所定の状態となったか否かを判定し、前記栽培槽によって栽培されている植物の育成期間が前記第１育成期間から前記第２育成期間に移行したか否かを判定する判定部と、前記判定部により育成期間が前記第２育成期間に移行したと判定された場合に、前記養液供給部により前記養液貯蔵部から前記栽培槽に供給する養液を、何れかの養液貯蔵部に貯蔵した養液から他の養液貯蔵部に貯蔵した養液に切り替える切替部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の第２の態様に係る水耕栽培装置は、第１の態様の水耕栽培装置であって、前記養液貯蔵部は、前記第１育成期間において前記植物に供給する第１養液を貯蔵する第１養液貯蔵部と、前記第２育成期間において前記植物に供給する第２養液を貯蔵する第２養液貯蔵部とを有し、前記切替部は、前記第１育成期間には前記第１養液貯蔵部から前記栽培槽に第１養液を供給し、前記第２育成期間に移行した場合には、前記第２養液貯蔵部から第２養液を前記栽培槽に供給することを特徴とする。
【０００８】
本発明の第３の態様に係る水耕栽培装置は、第１又は第２の態様の水耕栽培装置であって、前記判定部は、前記所定の状態として、前記植物の地下部組織に含まれるストロンの先端の寸法が予め定めた閾値を越えているか否かを判定することを特徴とする。
【０００９】
本発明の第４の態様に係る水耕栽培装置は、第１乃至第３の何れかの態様の水耕栽培装置であって、前記判定部は、前記所定の状態として、前記植物の地上部組織の倒伏状態又は黄化状態の少なくとも一方を判定することを特徴とする。
【００１０】
本発明の第５の態様に係る水耕栽培装置は、第３又は第４の態様の水耕栽培装置であって、前記監視部は、カメラ又は赤外センサであってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、同時に栽培する植物の生長状態が異なる場合であっても、それぞれの植物に応じて栽培環境を調整できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態として示す水耕栽培装置の構成を示す一部断面図である。
【図２】本発明の実施形態として示す水耕栽培装置において、栽培槽の内部を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態として示す水耕栽培装置において、栽培槽の側面図である。
【図４】本発明の実施形態として示す水耕栽培装置において、栽培槽の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
本発明の実施形態として示す水耕栽培装置は、例えば図１に示すように構成される。この水耕栽培装置は、地上部組織で合成した養分を地下部組織（根、塊茎等）に蓄積し、当該地下部組織に塊茎を形成する植物Ｐ１、Ｐ２（以下、総称する場合には植物Ｐとも呼ぶ。）を育成するものである。また、本実施形態の水耕栽培装置は、第１育成過程の第１育成期間の後に第２育成過程の第２育成期間を経て生長する植物Ｐを育成する。
【００１５】
このように、塊茎を形成し、複数の育成期間を経て生長する植物Ｐとしては、バレイショが挙げられる。本実施形態では、植物としてのバレイショを育成する例を挙げて説明する。なお、本実施形態の水耕栽培装置は、栽培対象としてバレイショに限るものではないことは勿論である。
【００１６】
この植物Ｐにおける複数の育成期間は、栄養生長期（第１育成期間）と、塊茎誘導期（第２育成期間）とに分かれている。栄養生長期は、地上部組織の茎葉を伸長させる育成期間である。塊茎誘導期は、地上部組織で光合成によって得られたエネルギーを地下部組織へ転流させ、塊茎に蓄積させる期間である。
【００１７】
本実施形態ではない一般的な栄養生長期から塊茎誘導期への移行の際は、施肥を少なくすることで地上部組織の枯死及び地下部組織への転流を促す手法が取られている。これに対し、水耕栽培装置は、植物Ｐ１、Ｐ２のそれぞれに供給する水耕養液の濃度を自動的に下げる。これにより、水耕栽培装置は、塊茎誘導期への移行を促すことが可能である。
【００１８】
水耕栽培装置は、図１に示すように、２つの栽培設備１Ａ、１Ｂを有している。栽培設備１Ａは、栽培槽１１Ａと養液貯蔵部１２Ａとを備えている。栽培設備１Ｂは、栽培槽１１Ｂと養液貯蔵部１２Ｂとを備えている。
【００１９】
栽培槽１１Ａ、１１Ｂは、複数の植物Ｐ１、Ｐ２を支持している。栽培槽１１Ａ、１１Ｂは、葉茎が地上部組織となり、塊茎が地下部組織として位置するよう植物Ｐ１、Ｐ２を支持している。この支持部材は、植物Ｐ１、Ｐ２の茎を挟み込むように支持するものであって、地下部組織への光を遮光するものとなっている。
【００２０】
栽培槽１１Ａ、１１Ｂによって支持されている植物Ｐ１、Ｐ２の上方には、光源１３Ａ、１３Ｂが配置されている。この光源１３Ａ、１３Ｂは、例えばＬＥＤが使用可能である。ＬＥＤから発せられた光によって、植物Ｐ１、Ｐ２は光合成を行って養分を合成する。この養分は、地上部組織の茎を介して地下部組織に蓄積される。
【００２１】
栽培槽１１Ａ、１１Ｂにおける植物Ｐ１、Ｐ２の地下部組織は、例えば種芋としての栄養体をゴム板上に配置して、当該栄養体に養液が供給される。なお、栄養体に養液を供給する構成は、任意のものであればよい。地下部組織は、地上部組織から供給された養分によって塊茎を形成する。この塊茎が成長すると収穫物たるバレイショとなる。
【００２２】
養液貯蔵部１２Ａ、１２Ｂは、成分又は濃度の少なくとも一方がそれぞれ異なる養液１００Ａ、１００Ｂを貯蔵する。養液１００Ａ、養液１００Ｂは、それぞれ、ポンプ１４Ａ、１４Ｂによって取り込まれる。本実施形態において養液とは、植物Ｐ１、Ｐ２の成長に必要な成分を含む液体である。この成分は、窒素、りん、カリ、金属等の栄養となる成分である。
【００２３】
養液貯蔵部１２Ａには、植物Ｐ１、Ｐ２の栄養生長期に適した第１養液１００Ａを貯蔵している。一方、養液貯蔵部１２Ｂには、植物Ｐ１、Ｐ２の塊茎誘導期に適した第２養液１００Ｂを貯蔵している。第１養液１００Ａは、その濃度又は成分の少なくとも一方が栄養生長期に適している。一方、第２養液１００Ｂは、その濃度又は成分の少なくとも一方が塊茎誘導期に適している。
【００２４】
ポンプ１４Ａ、１４Ｂは、判定／制御部３１の制御に従って駆動して、養液１００Ａ、１００Ｂを取り込んで、栽培槽１１Ａ、１１Ｂに向けて吐出する。ポンプ１４Ａ、１４Ｂによって吐出された養液１００Ａ、１００Ｂは、栽培槽１１Ａ、１１Ｂの何れか又は双方に供給される。
【００２５】
ポンプ１４Ａには、養液供給配管Ｌ１、供給切替バルブ２１、養液供給配管Ｌ２、Ｌ４が接続されている。また、ポンプ１４Ａには、養液供給配管Ｌ１、供給切替バルブ２２、養液供給配管Ｌ１３、Ｌ１４が接続されている。供給切替バルブ２１及び供給切替バルブ２２は、判定／制御部３１によって開閉動作が制御される。
【００２６】
ポンプ１４Ｂには、養液供給配管Ｌ１１、供給切替バルブ２５、養液供給配管Ｌ３が接続されている。また、ポンプ１４Ｂには、養液供給配管Ｌ１１、供給切替バルブ２６、養液供給配管Ｌ１２、Ｌ１４が接続されている。供給切替バルブ２５及び供給切替バルブ２６は、判定／制御部３１によって開閉動作が制御される。
【００２７】
栽培槽１１Ａには、栽培槽１１Ａ内の第１養液１００Ａを排出するための養液排出配管Ｌ５、排出切替バルブ２３、養液排出配管Ｌ６が接続されている。養液排出配管Ｌ５には、排出切替バルブ２７、養液排出配管Ｌ１７が接続されている。排出切替バルブ２３及び排出切替バルブ２７は、判定／制御部３１によって開閉動作が制御される。
【００２８】
栽培槽１１Ｂには、栽培槽１１Ｂ内の第２養液１００Ｂを排出するための養液排出配管Ｌ１５、排出切替バルブ２４、養液排出配管Ｌ７が接続されている。養液排出配管Ｌ１５には、排出切替バルブ２８、養液排出配管Ｌ１６が接続されている。排出切替バルブ２４及び排出切替バルブ２８は、判定／制御部３１によって開閉動作が制御される。
【００２９】
これらのポンプ、及び、配管は、養液貯蔵部１２Ａ、１２Ｂから栽培槽１１Ａ、１１Ｂに養液１００Ａ、１００Ｂを供給する養液供給部として機能する。さらに、上述の切替バルブは判定／制御部３１による切替バルブの制御と合わせて、切替部として機能する。
【００３０】
さらに水耕栽培装置は、図２に示すように、植物Ｐの育成状態を監視する監視部４４を備える。この監視部４４は、栽培槽１１Ａ、１１Ｂ内に備えられている。栽培槽１１Ａ、１１Ｂは、養液２００及びゴム板４３を収容する容器４１の上面に遮光板４２が設置されて構成されている。
【００３１】
監視部４４は、植物Ｐの地上部組織Ｐ１１と地下部組織Ｐ１２のうち、地下部組織Ｐ１２を撮像するカメラにより実現できる。この監視部４４は、地下部組織Ｐ１２におけるストロン先端を含む領域を撮像する。このカメラにより撮像された画像は、判定／制御部３１に供給される。
【００３２】
さらに水耕栽培装置は、各種の判定及び制御を行う判定／制御部３１を有する。判定／制御部３１は、例えば栽培設備１Ａ、１Ｂを構成する各部を制御するマイクロコンピュータを実装した制御盤等からなる。
【００３３】
判定／制御部３１は、上述のポンプ１４Ａ、１４Ｂ、切替バルブ２１〜２７を制御する。これにより、水耕栽培装置は、第１養液１００Ａを栽培槽１１Ａ又は栽培槽１１Ｂに供給又は停止できる。また、水耕栽培装置は、第２養液１００Ｂを栽培槽１１Ａ又は栽培槽１１Ｂに供給又は停止できる。さらに水耕栽培装置は、栽培槽１１Ａ又は栽培槽１１Ｂから排出された第１養液１００Ａを養液貯蔵部１２Ａに排出できる。また、水耕栽培装置は、栽培槽１１Ａ又は栽培槽１１Ｂから排出された第２養液１００Ｂを養液貯蔵部１２Ｂに排出できる。
【００３４】
さらに、判定／制御部３１は、監視部４４により撮像した画像データが供給される。判定／制御部３１は、予め植物Ｐが栄養生長期から塊茎誘導期に移行したことを判定する閾値が設定されている。この閾値としては、地下部組織Ｐ１２に含まれるストロンの先端が肥大し、塊茎誘導期に移行したと判定できる寸法が設定されている。
【００３５】
栽培が進むにつれ、早生品種の植物Ｐ１が晩生品種の植物Ｐ２に比べて栄養生長が早く進行する。すると、植物Ｐ１は、ストロン伸長の停止及び先端肥大の傾向が見られるようになる。これにより、判定／制御部３１は、ストロン先端径が予め定めた閾値を越えた場合に、植物Ｐ１が塊茎誘導期に移行したことを判定できる。
【００３６】
判定／制御部３１は、植物Ｐ１の育成期間が第２育成期間に移行したと判定された場合に、第１育成期間において植物Ｐ１に供給していた養液を、他の養液に切り替える。具体的には、判定／制御部３１は、養液貯蔵部から栽培槽に供給する養液を、何れかの養液貯蔵部に貯蔵した養液から他の養液貯蔵部に貯蔵した養液に切り替える（切替部）。
【００３７】
つぎに、このように構成された水耕栽培装置における具体的な動作について説明する。
【００３８】
この水耕栽培装置は、栽培槽１１Ａに早生品種の植物Ｐ１、栽培槽１１Ｂに晩生品種の植物Ｐ２を定植する。この植物Ｐ１、Ｐ２は、本実施形態においては、バレイショ苗である。
【００３９】
また、水耕栽培装置は、早生品種の植物Ｐ１についての栄養生長期及び塊茎誘導期を判断する閾値を判定／制御部３１によって設定する。水耕栽培装置は、晩生品種の植物Ｐ２についての栄養生長期及び塊茎誘導期を判定する閾値を判定／制御部３１によって設定する。この栄養生長期及び塊茎誘導期を判定する閾値は、植物Ｐの所定の育成状態である。
【００４０】
この水耕栽培装置は、高濃度水耕養液としての第１養液１００Ａを養液貯蔵部１２Ａに充填している。一方、水耕栽培装置は、低濃度水耕養液としての第２養液１００Ｂを養液貯蔵部１２Ｂに充填している。高濃度水耕養液は、植物Ｐ１、Ｐ２の栄養生長期に適した成分又は濃度に調整されている。一方、低濃度水耕養液は、植物Ｐ１、Ｐ２の塊茎誘導期に適した成分又は濃度に調整されている。
【００４１】
植物Ｐ１、Ｐ２の育成において、先ず、判定／制御部３１は、供給切替バルブ２１、２２、２３、２４を開状態にする。また、判定／制御部３１は、供給切替バルブ２５、２６、２７、２８を閉状態にする。さらに、判定／制御部３１は、ポンプ１４Ａを駆動する。これにより、水耕栽培装置は、高濃度水耕養液としての第１養液１００Ａを、各栽培槽１１Ａ、１１Ｂに供給する。
【００４２】
監視部４４は、栽培期間中においては育成状態の監視を継続する。監視部４４によって監視されている植物Ｐ１、Ｐ２の育成状態は、判定／制御部３１によって読み取られる。栽培が進むにつれ、早生品種の植物Ｐ１は、晩生品種の植物Ｐ２に比べて栄養生長が早く進行する。これにより、早生品種の植物Ｐ１は、晩生品種の植物Ｐ２より先に塊茎誘導期に移行する。
【００４３】
早生品種の植物Ｐ１が塊茎誘導期に移行したことは、監視部４４によって監視している育成状態に基づいて判定／制御部３１によって判定される。判定／制御部３１によって植物Ｐ１が塊茎誘導期間に移行したと判定した場合、判定／制御部３１は、供給切替バルブ２１、２３を閉状態とする。また、判定／制御部３１は、供給切替バルブ２５、２７を開状態にする。さらに、判定／制御部３１は、ポンプ１４Ｂを駆動する。
【００４４】
これにより水耕栽培装置は、養液貯蔵部１２Ｂから低濃度水耕養液としての第２養液１００Ｂを栽培槽１１Ａに供給する。この低濃度水耕養液によって植物Ｐ１は育成される。一方、晩生品種の植物Ｐ２は栄養生長期であるので、水耕栽培装置は植物Ｐ２に対して高濃度水耕養液としての第１養液１００Ａの供給を継続する。
【００４５】
その後、判定／制御部３１は、晩生品種の植物Ｐ２が塊茎誘導期に移行したことを判定する。すると、判定／制御部３１は、供給切替バルブ２２、２４を閉状態とする。また、判定／制御部３１は、供給切替バルブ２６、２８を開状態にする。これにより、養液貯蔵部１２Ｂから栽培槽１１Ｂに、低濃度水耕養液としての第２養液１００Ｂを供給する。
【００４６】
以上のように、水耕栽培装置は、第１育成過程の第１育成期間（栄養生長期）の後に第２育成過程の第２育成期間（塊茎誘導期）を経て生長する植物を栽培する。水耕栽培装置は、植物の育成状態を監視する監視部（４４）を備える。さらに水耕栽培装置は、成分又は濃度の少なくとも一方がそれぞれ異なる養液を貯蔵する複数の養液貯蔵部(１２Ａ、１２Ｂ)を備える。さらに水耕栽培装置は、植物を栽培する複数の栽培槽(１１Ａ、１１Ｂ)を備える。さらに水耕栽培装置は、養液貯蔵部から栽培槽に養液を供給する養液供給部（Ｌ１〜Ｌ１７）を備える。さらに水耕栽培装置は、監視部により監視している植物の育成状態が所定の状態となったか否かを判定し、栽培槽によって栽培されている植物の育成期間が第１育成期間から第２育成期間に移行したか否かを判定する判定部（３１）を備える。更に水耕栽培装置は、判定部により育成期間が第２育成期間に移行したと判定された場合に、養液供給部により養液貯蔵部から栽培槽に供給する養液を、何れかの養液貯蔵部に貯蔵した養液から他の養液貯蔵部に貯蔵した養液に切り替える切替部（２１〜２７）を備える。
【００４７】
このような水耕栽培装置によれば、予め植物Ｐが所定の育成状態となったことを判定する閾値を設定しておく。判定／制御部３１は、監視している値が閾値を超えたか否かを判定することによって、植物Ｐの育成状態が所定の育成状態となったか否かを判定する。水耕栽培装置は、栄養生長期が終了して塊茎誘導期に移行した場合に、養液を供給する経路を自動的に切り替えて、養液の成分又は濃度を自動的に変更できる。
【００４８】
したがって、水耕栽培装置によれば、同時に栽培する植物Ｐ１、Ｐ２の生長状態（成育速度）が異なる場合であっても、それぞれの植物に応じて栽培環境を調整できる。したがって、この水耕栽培装置によれば、各栽培槽１１Ａ、１１Ｂにおけるそれぞれの生育ステージに好ましい環境で、熟期の異なる品種の植物を同一装置で同時に栽培できる。
【００４９】
例えば、バレイショは日本国内だけでも２００を超える品種が開発されており、品種ごとに成長速度（熟期）が異なる。これに対し、上述した水耕栽培装置によれば、複数の養液を用意しておき、それぞれの品種に応じた栄養生長期が終了すると、養液を切り替えることができる。これにより、複数の品種に対して望ましい栽培環境を維持できる。
【００５０】
また、この水耕栽培装置によれば、品種ごとに単一の装置を導入する必要なく、コストや管理、メンテナンスを省くことができる。
【００５１】
また、この水耕栽培装置は、養液貯蔵部１２Ａに、第１育成期間において植物に供給する第１養液を貯蔵し、養液貯蔵部１２Ｂに、第２育成期間において植物に供給する第２養液を貯蔵しておく。そして、水耕栽培装置は、切替部によって、第１育成期間には第１養液貯蔵部から栽培槽１１Ａ、１１Ｂに第１養液１００Ａを供給する。第２育成期間に移行した場合には、水耕栽培装置は、第２養液貯蔵部から第２養液１００Ｂを栽培槽１１Ａ、１１Ｂに供給する。
【００５２】
これにより、この水耕栽培装置によれば、第１育成期間には第１養液１００Ａを植物Ｐ１、Ｐ２に供給し、第２育成期間には第２養液１００Ｂを植物Ｐ１、Ｐ２に供給でき、第１養液１００Ａから第２養液１００Ｂへの切替を自動的に行うことができる。
【００５３】
なお、養液貯蔵部１２Ａ、１２Ｂに充填される養液濃度について電気伝導度を指標とした場合、高濃度水耕養液は１．０［ｄｓ／ｍ］以上であることが望ましい。さらに高濃度水耕養液は、好ましくは１．０〜２．０［ｄｓ／ｍ］の電気伝導度であることが望ましい。さらに好ましくは１．５〜１．８［ｄｓ／ｍ］の電気伝導度であることが望ましい。一方、低濃度水耕養液は１．０［ｄｓ／ｍ］未満の電気伝導度であることが望ましい。さらに好ましくは０．４〜０．９［ｄｓ／ｍ］の電気伝導度であることが望ましい。さらに好ましくは０．６〜０．８［ｄｓ／ｍ］とするのが望ましい。
【００５４】
また、養液貯蔵部１２Ａ、１２Ｂに充填される養液１００Ａ、１００Ｂを肥料濃度に高低によって区分しているが、栄養生長期に適した配合、塊茎誘導期に適した配合で区分してもよい。この場合、栄養生長期に適した配合の例としては、地上部組織Ｐ１１の成長を促す植物ホルモン（サイトカイニン等）添加などが、塊茎誘導期に適した配合の例としては、塊茎誘導を促す植物ホルモン（ジャスモン酸、オーキシン等）の添加などの手法が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００５５】
さらに、水耕栽培装置は、判定／制御部３１によって、所定の状態として、植物Ｐ１、Ｐ２の地下部組織Ｐ１２に含まれるストロンの先端の寸法が予め定めた閾値を越えているか否かを判定することが望ましい。これにより、この水耕栽培装置によれば、植物Ｐ１、Ｐ２におけるストロン先端の肥大を監視して、水耕養液を自動的に切り替えることができる。
【００５６】
所定の状態としてストロン先端を監視する場合において、監視部４４は、カメラであることが望ましい。これにより、判定／制御部３１は、カメラにより撮像した画像からストロン先端における寸法を判定でき、植物Ｐ１、Ｐ２が塊茎誘導期に移行したことを判定できる。
【００５７】
なお、監視部４４として、栽培槽１１Ａ、１１Ｂ内にカメラを設置してストロン先端径を監視しているが、これに限定されるものではない。例えば、監視部４４は、ストロンの先端径を検知できるセンサを栽培槽１１Ａ、１１Ｂ内に設置してもよい。
【００５８】
上述した水耕栽培装置において、判定／制御部３１は、所定の状態として、地上部組織Ｐ１１の状態を判定してもよい。この水耕栽培装置は、上述したように地下部組織Ｐ１２の育成状態のみならず、地上部組織Ｐ１１の育成状態を監視してもよい。また、水耕栽培装置は、地下部組織Ｐ１２の育成状態を監視せずに、地下部組織Ｐ１２の育成状態を監視してもよい。判定／制御部３１は、地下部組織Ｐ１２及び／又は地上部組織Ｐ１１の育成状態に基づいて、植物Ｐ１、Ｐ２が塊茎誘導期に移行したことを判定する。
【００５９】
この水耕栽培装置において、監視部は、図３に示すように、受光部５１と赤外発光部５２とを含む赤外センサによって実現できる。受光部５１及び赤外発光部５２は、栽培槽１１Ａ、１１Ｂにおける遮光板４２から所定の高さに地上部組織Ｐ１１が伸びたことを検知する。この検知結果は、判定／制御部３１によって読み取られる。
【００６０】
植物Ｐが高濃度水耕養液を用いて栽培され、地上部組織Ｐ１１が伸びると、地上部組織Ｐ１１が所定の高さまで伸びたこと受光部５１及び赤外発光部５２によって検知される。その後、地上部組織Ｐ１１が倒伏すると地上部組織Ｐ１１は所定の高さよりも低くなる。
【００６１】
判定／制御部３１は、受光部５１の受光状態に基づいて、地上部組織Ｐ１１が所定の高さとなり、その後に所定の高さよりも低くなる倒伏状態を判定する。これにより、判定／制御部３１は、植物Ｐが栄養生長期から塊茎誘導期に移行したことを判定する。
【００６２】
また、この水耕栽培装置において、監視部は、図４に示すように、地上部組織Ｐ１１を撮像するカメラ６１であってもよい。カメラ６１は、地上部組織Ｐ１１において黄化する部位を含む領域を撮像する。このカメラ６１により撮像された画像は、判定／制御部３１に供給される。
【００６３】
さらに、判定／制御部３１は、カメラ６１により撮像した画像データが供給される。判定／制御部３１は、予め植物Ｐが栄養生長期から塊茎誘導期に移行したことを判定する黄化状態の閾値が設定されている。この閾値としては、地上部組織Ｐ１１における色が緑色から黄色に変化して塊茎誘導期に移行したと判定できる色情報が設定されている。これにより、判定／制御部３１は、地上部組織Ｐ１１の黄化状態に基づいて植物Ｐが塊茎誘導期に移行したことを判定できる。
【００６４】
このような水耕栽培装置は、判定／制御部３１によって、上述した地下部組織Ｐ１２を監視して植物Ｐが塊茎誘導期に移行したことを判定することに加え、地上部組織Ｐ１１を監視して植物Ｐが塊茎誘導期に移行したことを判定できる。例えば、地下部組織Ｐ１２を監視して植物Ｐが塊茎誘導期に移行したことに加え、地上部組織Ｐ１１を監視して植物Ｐが塊茎誘導期に移行したことを判定した場合に、栽培槽１１Ａ、１１Ｂに供給する養液を切り替えてもよい。
【００６５】
このような水耕栽培装置によれば、地上部組織Ｐ１１の育成状態を監視して、植物Ｐが栄養生長期から塊茎誘導期に移行したことを判定できる。したがって、この水耕栽培装置によれば、地下部組織Ｐ１２の育成状態を監視することなく、地上部組織Ｐ１１の育成状態のみを監視して養液を切り替えることができる。したがって、この水耕栽培装置によれば、より簡便に塊茎誘導期への移行を判定でき、養液の切替を最適なタイミングで行うことができる。
【００６６】
また、この水耕栽培装置によれば、地上部組織Ｐ１１の育成状態として、倒伏状態又は黄化状態の少なくとも一方を監視して、植物Ｐが塊茎誘導期に移行したことを判定できる。
【００６７】
さらに、この水耕栽培装置は、受光部５１及び赤外発光部５２、又は、カメラ６１を用いて、地上部組織Ｐ１１の育成状態を監視することができる。
【００６８】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【００６９】
上述した水耕栽培装置において、植物Ｐ１、Ｐ２の品種は、早生品種や晩生品種（熟期）の組み合わせに限らず、任意の組み合わせであってもよい。例えば、早生品種と中晩生品種の組み合わせ等であってもよい。
【符号の説明】
【００７０】
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４  養液供給配管
Ｌ５、Ｌ６、Ｌ１５、Ｌ１６、Ｌ１７  養液排出配管
１１Ａ、１１Ｂ  栽培槽
１２Ａ、１２Ｂ  養液貯蔵部
１４Ａ、１４Ｂ  ポンプ
２１、２２、２５、２６  供給切替バルブ
２３、２４、２７、２８  排出切替バルブ
３１  判定／制御部
４４  監視部
５１  受光部
５２  赤外発光部
６１  カメラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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