(57)【要約】【課題】本発明の観点によれば、微細エレメントを用いた植物栽培方法が提供される。【解決手段】微細エレメントを用いた植物栽培方法は、作物の成長に影響を与えるミネラルを含有した溶液に対して、高周波の波動を発射するステップを備える。それから、高周波は、コロイド体に向けて発射され、最終的に、ナノ粒子が生成される。このナノ粒子は、植物根にむかって浮遊し、空中にとどまって、成長に十分な養分を供給し、植物を茂らせる。本発明による作物栽培方法は、リソース消費の少ない栽培方法を発展させる。【選択図】図１
2021526378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細エレメントを用いた植物栽培方法であって、
第１周波数の波動を発射するステップであって、
溶液（２）の液面と同じ高さか、それ以下の位置に取付けられた高周波ヘッド（３）のうちの一部もしくは全てが貯留タンク（１）のなかの溶液中に沈められており、
当該高周波ヘッド（３）が、音の周波数よりも高い帯域の高周波を、溶液（２）に対して伝達することで、植物の養分が、溶液中に混合されるステップＡと、
［ステップＢ］
第２波動を発射するステップであって、
波動発射源（７）は、コロイドと霧状溶液のいずれか一方か、または、それら両方を注入するために、音波よりも高い周波数の波動を発射し、
ステップＢの第２波動が空気中を通過することで、第２波動は、ステップＡの第１周波数とは異なる周波数範囲が１．２ＭＨｚ〜２ＭＨｚの周波数を有するステップＢと、
を備える
ことを特徴とする、微細エレメントを用いた植物栽培方法。
【請求項２】
請求項１に記載の微細エレメントを用いた植物栽培方法であって、
ナノ粒子の大きさの養分が得られるまで、ステップＢを繰返し実行する
ことを特徴とする、微細エレメントを用いた植物栽培方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の微細エレメントを用いた植物栽培方法であって、
「成長室」（chamber）は、
壁で覆われて構成され、植物根を閉じ込めた状態にするものであり、
当該密閉された成長室は、内部に、気道（air walk）として機能する管（tube）または中空部分（hollow）もしくは導管（channel）を備えており、
前記成長室の壁は、
良性の熱伝導性材料または断熱性材料から作られており、
この壁には、植物根を空隙に吊るしたり若しくは浮かべるための導管（channel）が設けられるとともに、
空洞（cavity）は、成長室と、貯留されている溶液とをつなぐように機能し、
前記気道（air walk）は、その内部空間を通じて、空気を良好に流動させる
ことを特徴とする、微細エレメントを用いた植物栽培方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の微細エレメントを用いた植物栽培方法であって、
溶液を準備するステップにおいては、水と養分を混ぜたものが溶液（２）となって、貯留タンク（１）へと注ぎ、
ステップＡにおいては、高周波ヘッド（３）分配器は、音の周波数よりも高い高周波を、溶液（２）に対して放出し、
「作物に霧状溶液を供給」するステップにおいては、貯留タンク（１）から霧状溶液を吸入するブロワ（４）が、霧状溶液が成長室へと流れ込めるように、霧状溶液の配給量を高め、
ステップＢにおいては、波動発射源（７）は、好適な周波数範囲１．２ＭＨｚ〜２ＭＨｚの波動をコロイド（液状のエアロゾル）に対して発射する
ことを特徴とする、微細エレメントを用いた植物栽培方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の微細エレメントを用いた植物栽培方法であって、
植物の養分が、
窒素（Ｎ）・リン（Ｐ）・カリウム（Ｋ）・カルシウム（Ｃａ）・マグネシウム（Ｍｇ）・硫黄（Ｓ）・マンガン（Ｍｎ）・銅（Ｃｕ）・塩素（Ｃｌ）・鉄（Ｆｅ）・ホウ素（Ｂ）・亜鉛（Ｚｎ）・モリブデン（Ｍｏ）・炭素（Ｃ）・水素（Ｈ）または酸素（Ｏ）
のうちから選択された養分を、最低１種類含んだ物質もしくは最低２種類を混合した物質である
ことを特徴とする、微細エレメントを用いた植物栽培方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の微細エレメントを用いた植物栽培方法であって、
最適な課題解決手法は、ナノ粒子により作物を栽培するとともに、防水の羽根のブロワを使用することである
ことを特徴とする、微細エレメントを用いた植物栽培方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の微細エレメントを用いた植物栽培方法であって、
貯留タンク（１）のなかに、ブロワ（４）もしくは波動発射源（７）のいずれか一方もしくは両方を設置しておき、
この場合、ステップＢの工程において、コロイドだけでなく、植物養分を含んだ溶液（２）に対しても、第２波動をあてる
ことを特徴とする、微細エレメントを用いた植物栽培方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の微細エレメントを用いた植物栽培方法であって、
ステップＢにおいては、
成長室（５）へとつながる同一の中空部分（hollow）に、最低限２台の波動発射源（７）を設置可能である
ことを特徴とする、微細エレメントを用いた植物栽培方法。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の微細エレメントを用いた植物栽培方法であって、
菌類を栽培する場合、
成長室は、
壁で覆われており、植物根を閉じ込めた状態にするものであり、
その内部に、気道（air walk）として機能する、管（tube）または中空部分（hollow）もしくは導管（channel）を備えており、
前記成長室の壁は、
良性の熱伝導性材料または断熱性材料から作られるとともに、
空隙に吊るしたり若しくは浮かべるために、茎（stem）とかさ（cap）に対して間隙（niche）を有しており、
菌糸の部分は壁の外側にあり、
同壁には、茎（stem）及びかさ（cap）を菌糸へと変更するための空洞（cavity）が設けられており、
空洞（cavity）は、貯留されている溶液と成長室をつなぐように機能し、
前記気道（air walk）は、その内部空間を通じて、空気を良好に流動させる
ことを特徴とする、微細エレメントを用いた植物栽培方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の微細エレメントを用いた植物栽培方法であって、
菌類を栽培する場合、
作物の種類に応じて、成長室に収容するよう栽培区画を選択し、
成長室には、水分が導入される
ことを特徴とする、微細エレメントを用いた植物栽培方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオテクノロジーに関し、とりわけ微細エレメントを用いた植物栽培方法（process）に関する。
【背景技術】
【０００２】
植物の栽培方法は、２つのタイプに分けられる。「土壌栽培」と「非土壌栽培」である。
非土壌栽培（Non-soil cultivation）は、沢山の方法により、発展させられてきた。
たとえば、植物根を水に浸しておき、植物根が水から養分を吸収する「水栽培」（hydroponics）である。
「空中栽培」（aeroponics）は、植物根を空中に吊るしておき、植物根に水分を吹きかけることにより、水から養分を根に吸収させる方法である。
「霧栽培」（fogponics）は、空中栽培（aeroponics）から発展してきたものであり、空中栽培と同じように、植物根を空中に吊るしておく。
霧栽培（fogponics）には、植物根に水分を吹きかけないという違いがあり、非加熱の水蒸気（fog）を使用することによって、水滴のサイズを小さくすることができる。
「水産栽培」（aquaponics）は、作物栽培と水産業を組合せたものであり、水生生物もしくは海藻を利用して、水栽培（hydroponics）を発展させたものである。
「水産栽培」（aquaponics）は、作物を栽培する水の中に、水生生物もしくは海藻を導入する。作物は、水生生物もしくは海藻による排泄物が混じった水から、養分を受取る。
【０００３】
それぞれの栽培方法には、異なった長所と短所がある。
「土壌栽培」は、土を基にしており、環境に左右される。
土壌の質が違っていると、その土壌とともに来る病原菌に留意する必要がある。
「水栽培」（hydroponics）は、土壌栽培のもつ問題を解決できるという特徴がある。
水栽培では、土質や土壌の養分について案ずる必要はなく、土壌からくる病原菌に注意を払う必要もない。
しかし、水栽培には、大量の水が必要になることや、この栽培方法による作物は硝酸カリ（nitrate）を高度に含んでいるといった否定的側面がある。
水栽培では、植物根が水に浸されているため、水栽培においては、空中栽培（aeroponics）において所望される量を上回る、大量の養分を作物が摂取してしまうからである。
また、作物が浸されている水のなかで、作物による大量の養分摂取が行われることで、水質が劣化してしまう。
そこで、水栽培（hydroponics）よりも少ない水資源を消費するように改良できれば、水質が劣化することを解決することができる。
水を吹きつける道具、特に、スプレーは頻繁に詰まる。作物の養分はサイズが大きく、スプレーのヘッドが詰まってしまうため、頻繁なメンテナンスが必要となり、農業には適していない。
霧栽培（fogponics）は、空中栽培（aeroponics）の問題を解決するために発展してきたものであり、水を吹きつける代わりに水蒸気（fog）を使用する。
水蒸気（fog）によれば、水を吹きつけるときよりも、水滴のサイズを小さくできる。
また、ファン（fan）を使用して水蒸気（fog）を分配するようにすれば、所望する箇所にきちんと水蒸気を漂わせることができる。
そのほか、空中栽培（aeroponics）と霧栽培（fogponics）の問題は、植物根を、常時、水分にさらしていなければならないことである。
植物根が、１２時間、水分の干上がった状態に置かれていると、作物は枯れてしまう。
そのため、空中栽培（aeroponics）や霧栽培（fogponics）を産業的に導入する場合、作物の根が植えられた植木鉢の内側に内部ファンを設置しなければならなくなり、メンテナンスが大変となる。
このような場合、設置されているうちのどのファンが動作していないのか、判別することが難しい。
ファンにセンサを設けることで問題を解決しようとすれば、低コストの農業である作物栽培において、生産コストがかさむ事態になってしまう。
結果的に、空中栽培（aeroponics）や霧栽培（fogponics）は、産業には不向きである。
【０００４】
加えて、各種類の栽培方法を発展させるには、長い時間を要する。
土壌栽培は、人により作られる時期に始まった。
水栽培（hydroponics）は、１６９９年にジョン・ウッドワードにより初の試みがなされ、１６１年後の１８６０年に、イギリスの科学者が、水栽培（hydroponics）することに成功した。
それから５１年後の１９１１年、空中に浮かぶ作物の概念が、定期刊行物「経験農学」の見出しとなり、４６年後の１９５７年には、ＦＷによって空中栽培（aeroponics）へと発展した。
そして、４３年間を経て２０００年に、霧栽培（fogponics）が発展を見せた。
現在では、霧栽培（fogponics）による栽培は、実験室内だけで進められており、農産業においては見かけない。
各々の栽培方法を発展させるには、長い時間が必要であると思われ、世界において新しい作物栽培方法が生み出される機会はきわめて少なくなっている。
【発明の概要】
【０００５】
本発明によれば、微細エレメントを用いた植物栽培方法が提供・開示される。
【０００６】
本発明は、霧栽培（fogponics）の手法を次の段階へと発展させるためのものであり、栽培におけるリソースである水と養分の消費を減らすべく、霧（mist）を、ナノ粒子と同程度の大きさの微細な栄養エレメントへと変えるものである。
さらに、本発明は、欠陥のある装置の修理を容易化する。
【０００７】
本発明の技術は、植物の養分に、少なくとも２つの周波数の波動を当てる。
第１波動と、第２波動は、各々異なった状態に植物の養分を微細化するために発射される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の全観点とともに、以下、参照番号が付された図面をともなう実施例を記載する。
【図１】図１は、本願の実施形態の方法に従った、植物栽培を示す模式図である。
【図２】図２は、本願の実施形態の実績のある方法に従い、優れた特徴をもつ作物の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［発明の詳細な説明］
本発明による作物栽培方法は、成長室（chamber）のなかで作物を育てるものである。
１．「成長室」（chamber）は、壁で覆われてなり、植物根を閉じ込めた状態にするものである。
密閉された成長室は、その内部に、気道（air walk）として機能する、管（tube）または中空部分（hollow）もしくは導管（channel）を備えている。
成長室の壁は、良性の熱伝導性材料または断熱性材料から作られている。
この壁には、植物根を空隙に吊るしたり若しくは浮かべるための導管（channel）が設けられている。
さらに、空洞（cavity）は、成長室と、貯留されている溶液とをつなぐように機能する。
上述した気道（air walk）は、その内部空間を通じて、空気を良好に流動させる。
本発明において「気道」（air walk）とは、数学のグラフ論における「道程」により定義される。
本発明による作物栽培方法は、成長室（chamber）のなかで作物を育てるものである。
【００１０】
菌類を栽培する場合には、成長室は、壁で覆われており、植物根を閉じ込めた状態にする。
閉じられた成長室には、その内部に、気道（air walk）として、管（tube）または空洞（hollow）または導管（channel）が設けられる。
成長室の壁は、良性の熱伝導性材料もしくは断熱性材料から作られたものである。
その壁は、空隙に吊るしたり若しくは浮かべるために、茎（stem）とかさ（cap）に対して間隙（niche）を有している。
菌糸の部分は、外側にある。
茎（stem）及びかさ（cap）を、菌糸へと変更するために、空洞（cavity）が設けられている。
空洞（cavity）の役割は「貯留されている溶液と成長室をつなぐ」ことである。
気道（air walk）は、その内部空間を通じて「空気を良好に流動」させる。
菌類を栽培する場合、作物の種類に応じて、成長室に収容するよう栽培区画を選択する。成長室には、水分が導入される。
【００１１】
本発明によれば、以下のような工程を備えた「微細エレメント」を用いた植物栽培方法が提供される。
【００１２】
［ステップＡ］
第１周波数の波動を発射する。
高周波ヘッド（３）は、溶液（２）の液面と同じ高さか、それ以下の位置に取付けられている。
高周波ヘッドのうちの一部もしくは全てが、貯留タンク（１）のなかの「溶液中」に沈められている。
高周波ヘッド（３）は、音の周波数よりも高い帯域の高周波を「溶液」（２）に対して伝達する。
これにより、植物の養分が、溶液中に混合される。
【００１３】
［ステップＢ］
第２波動を発射する。
波動発射源（７）は、コロイドまたは霧状溶液のいずれか一方、または、それら両方を注入するために、音波の周波数よりも高い周波数の波動を発射する。
第２波動は、ステップＡの「第１周波数とは異なる」ものである。
なぜなら、ステップＢの第２波動は「空気中」を通過するからであり、周波数範囲が１．２ＭＨｚ〜２ＭＨｚであることが固有の技術的特徴である。
第１波動と第２波動の両波動は「それぞれに異なった状態のエレメントに対して発射」される。これは、図１に示したような栽培過程として記載される。
【００１４】
以下のように、溶液を準備するステップでは、水と養分を混ぜたものが溶液（２）となって、貯留タンク（１）へと注がれる。
貯留タンク（１）には、２つの中空部分（hollow）を確保するように、導管（channel）もしくは空洞（cavity）が設けてある。
各々の中空部分（hollow）は、植物根を遮蔽している成長室（５）につながる気道（air walk）である。
【００１５】
植物の養分は、窒素（Ｎ）・リン（Ｐ）・カリウム（Ｋ）・カルシウム（Ｃａ）・マグネシウム（Ｍｇ）・硫黄（Ｓ）・マンガン（Ｍｎ）・銅（Ｃｕ）・塩素（Ｃｌ）・鉄（Ｆｅ）・ホウ素（Ｂ）・亜鉛（Ｚｎ）・モリブデン（Ｍｏ）・炭素（Ｃ）・水素（Ｈ）または酸素（Ｏ）のうちから選択された養分を、最低１種類含んだ物質もしくは最低２種類を混合した物質である。
菌類を栽培する場合、植物の養分に対して、さらに硫黄（Ｓ）を添加する。
【００１６】
ステップＡは、溶液（２）の液面と同じ高さか、もしくは、当該液面以下の位置に取付けられた高周波発射装置（３）を開示する。
高周波ヘッドのうちの一部もしくは全てが、貯留タンク（１）のなかの溶液中に沈められている。
高周波ヘッド（３）分配器は、音の周波数よりも高い高周波を「溶液」（２）に対して放出する。
好適な周波数範囲は「１ＭＨｚ〜６ＭＨｚ」であり、最適な周波数範囲は、溶液の成分の平均サイズが３〜７ミクロンとなる「１ＭＨｚ〜５ＭＨｚ」である。
高周波ヘッド（３）は、加熱するように作用し、あたかも沸騰水のように溶液を脈動させる。
このようにすることで、霧状の溶液がより高く浮遊する。
好適な発射条件は、上述した条件のなかから選択されるものの、霧状溶液の粒径は一定とはならず、様々なサイズのものが生じる。
いくつかのエレメントは重たく、溶液（２）中に落下する。
これよりも小さいエレメントは浮遊するものの、成長室の壁に付着する。小さなエレメントが結集すると体積が大きくなり、先述したのと同様に、溶液（２）へと落下する。
最も小さなエレメントは、貯留タンク（１）から二手に分かれた空洞（cavity）沿いに漂う。
この時点では、霧状溶液は、低温の霧状であり、サイズにばらつきのある微粒子状の小滴である。
【００１７】
以下のごとく「作物に対して、霧状溶液を供給」する工程は、両側の空洞（cavity）に霧状溶液を浮遊させる先行的な工程に続けて行われる。
一方の中空部分（hollow）には、ステップＢの波動発射源（７）が設けられている。
波動発射源（７）は「第２波動を発射」するものであり、次のステップにおいて後述する。
他方の中空部分（hollow）には、貯留タンクから空洞（cavity）中へと霧状溶液を吸入するブロワ（４）が設置されている。
ブロワ（４）は、霧状溶液の配給量を高めるものであり、霧状溶液が成長室へと流れ込めるようにする。
一方、霧状溶液のうち重たいものは当該ブロワ（４）に向かって落ちていき、蒸留された水滴や水分は、ブロワ（４）の羽根車に付着する。
すると、ブロワ（４）が回転速度を維持することが困難となり、その結果、ブロワに熱がこもり、最終的には損潰してしまう。
そこで、ステップＢでは、ブロワに吸入されるエレメントが、容易に浮遊することができるようにする。
すなわち、同ブロワの羽根車に付着しないようにするか、もしくは、ブロワの羽根車に付着するとしてもエレメントの体積が小さくなるようにする。
【００１８】
成長室（５）に到達した霧状溶液は、安定したコロイド状態となっている。
この時点で、同コロイドは、実質的に「エアロゾル」であり「液体と気体の混合物」となっている。
霧状溶液のエレメントは、植物根に付着する。すると、作物は養分を摂取するとともに、常に潤った状態となる。
大粒の霧状溶液は、成長室（５）へと落ちていき、結集して液流をなし、最終的に貯留タンク（１）へと回帰する。
なお、霧状溶液の一部は、床にしたたるほどの重さには至らず、他方の中空部分（hollow）を介して波動発射源（７）の近傍に到来する。
【００１９】
ステップＢでは、先述したステップにおいて霧状溶液が中空部分（hollow）へと流入し、体積の大きなエレメントは、空洞（cavity）を通過して貯留タンク（１）に流れ込む。
波動発射源（７）は、コロイドまたは霧状溶液のいずれか一方、または、それら両方に対して、音波の周波数よりも高い周波数の波動を発射する。
その好適な周波数帯は「１．２ＭＨｚ〜２ＭＨｚ」である。
周波数が「１．２ＭＨｚ未満」の場合、エレメントは、さらに低く崩壊してしまう。
「２ＭＨｚを超過」した周波数は、不適切である。２ＭＨｚを超過した周波数の波動が照射されたコロイドは、液体のエアロゾルである。
波動の発射が起こると、中空部分（hollow）の温度が上昇し、中空部分領域に熱が拡散する。それゆえに、２ＭＨｚを超える周波数は、作物の栽培に適さない。
好適な周波数範囲は、「１．４ＭＨｚ〜１．８ＭＨｚ」である。
波動は、コロイドに対して直接的に発射され、溶液へは照射されない。
これにより、エレメントのサイズはさらに微細になり、当該エレメントの粒径は１ナノメートル〜１００ナノメートルの間に収まるか、もしくは小滴のように振舞うナノ粒子となる。
【００２０】
ナノ粒子は、成長室（５）内をゆっくりと漂う。
エレメントは、貯留タンク（１）を通過して中空部分（hollow）へと流れ込んだナノ粒子には該当しない。
そのため、エレメントは、ほかのエレメントと結集し、小滴が凝集して、溶液へと落下するか、もしくは壁に付着する。
または、エレメントは、ブロワ（４）の風力によって他方の中空部分（hollow）へと漂っていく。
第２波動にあたったエレメントは、第１周波数の波動が発射されたときよりも小径となる。
そのため、エレメントは軽量になり、羽根車に付着しにくくなる。
第２波動にあたったエレメントは「成長室（５）まで漂って到達できる」ようになり、植物根に付着する。
もしくは、第２波動にあたったエレメントは、波動発射源（７）が設置されている一方の中空部分（hollow）のなかに流れ込む。
このサイクルは、エレメントが、ナノ粒子のごとく微細化され、成長室（５）に流れ込むようになるまで継続する。
【００２１】
ナノ粒子は、成長室（５）の方に向かって移動する。
成長室（５）は、このシステムにおいて、植物根により吸収される養分の唯一の終着点（exit）だからである。
さらに、ブロワ（４）による吸入は、エレメントの流入を助ける。
ナノ粒子が大量に浮遊している場合、その密度は、栽培する作物の種類に応じて、相対湿度が８０％〜１００％となるよう維持される。
たとえば、作物がレタスであれば相対湿度を９０％〜１００％に維持し、袋茸であれば相対湿度を８０％〜１００％に維持する。
ナノ粒子をさらに増やし、成長室（５）に浮遊させるためには、ブロワの動作を抑制して回転速度を減らし、当該ブロワに付着するエレメントの量を少なくする。
これにより、ブロワは損潰しなくなる。
このように水分が羽根車に付着してしまうことが、霧栽培（fogponics）の欠点の１つである。
【００２２】
栽培において水を噴霧する際、ファン（fan）に関する欠点としては、特に、空中栽培（aeroponics）・霧栽培（fogponics）による栽培・菌類であるキノコの栽培におけるものであり、２つのケースがある。
ケース１は、羽根が、水と反応して、さびることである。
ケース２は、羽根が、重い負荷により、動作困難になることである。その結果、最終的にブロワが発火する。
当該の問題を解決するため、ケース１に関しては、羽根を水分から保護するべく、羽根を防水の羽根へと交換する。
ケース２に関しては、有効な解決手段は見当たらないものの、作物栽培の問題については、ナノ粒子を浮遊させることで解決され、さらに産業的にも採用可能となる。
最適な課題解決手法としては、ナノ粒子により作物を栽培するとともに、防水の羽根のブロワを使用することである。
【００２３】
ステップＡでは、貯留タンク（１）において第１波動を発射し、加えて、溶液を温め、様々なサイズの霧状溶液を発生させる。
貯留タンク内の温度は高く、２６℃〜５０℃の間であり、植物根の機能にとって適したものではない。
温度が高温になるほど、植物根は加熱され、最終的には枯れてしまう。
植物根において、養分を活発に吸収するのに適した温度は、２０℃〜３０℃の間である。
しかし、葉植物にとって最適な温度は、各植物の種類による。たとえば、冬植物にとって最適な温度は、１５℃〜２０℃の範囲である。
本発明における植物根を閉じ込めた環境は、このような問題を解決する。
葉植物や幹植物は、閉ざされた区画のなかの温度よりも低温の方が、成長が良好である。
さらに、成長室（５）の壁の材料は、同成長室（５）から、より低温である外部へと熱伝導が良好になされるように、良性の熱伝導性材料もしくは断熱性材料から作られている。
その結果、閉ざされた成長室の内部温度は減少し、植物根にとって最適な温度である２０℃〜３０℃の間となる。
成長室（５）の内部温度を下げるには、他の方法でも行いうる。
たとえば、空気調節（air conditioning）により、成長室（５）の温度を直接制御することもできる。
しかし、この手法では、システム内に存在するナノ粒子や霧状溶液が凝集して、小滴を形成し、落下してしまう。
これにより、本発明において必要とされるナノ粒子が失われてしまう。
【００２４】
中空部分（hollow）を１つだけ設けることも可能である。
このとき、当該中空部分（hollow）には、ブロワ（４）ならびに波動発射源（７）を設置する。
また、２つ以上の中空部分（hollow）を設けても、同一の結果が得られる。
図１では、２つの中空部分（hollow）が描かれており、完全な閉路（loop）により、内部におけるエレメントの循環がなされる。
【００２５】
微細エレメントを用いた植物栽培方法は、ナノ粒子が得られるまで、ステップＢを繰返し実行する。
【００２６】
貯留タンク（１）内に、ブロワ（４）もしくは波動発射源（７）のいずれか一方、もしくは、ブロワ（４）と波動発射源（７）の両方を設置することも可能である。
この場合、ステップＢでは、コロイドだけでなく、植物の養分を含んだ溶液（２）にも波動を照射する。
【００２７】
ステップＢの工程では、成長室（５）へとつながる同一の中空部分（hollow）に、最低限２台の波動発射源（７）を設置することも可能である。
しかしながら、コストがかさむため、農業を産業的にする場合には不向きである。
【００２８】
本発明によるナノ粒子について、検討する。
その物理的および化学的性質は、以下のとおりである。
【００２９】
物理的性質は、以下のとおりである。
第１周波数の波動を発射するステップＡでは、平均粒径が３ミクロン〜７ミクロンの小滴状のマイクロ粒子を生成する。
粒径が大きいマイクロ粒子は、ステップＢにより、液滴のサイズが１ナノメートル〜１００ナノメートルの範囲に収まるようになるまで、第２波動を照射する。
各エレメントは、さらに細粒化するため、各エレメント間の距離が広がり、広範囲に散らばる。
これにより、エレメントが分布する空間が増し、ナノ粒子の密度を高められる。
その結果、空気と、ナノ粒子のなかに溶け込んでいる養分の間の距離が短くなる。
そして、植物根が、常時、潤うようになり、溶液の体積は、粒径がより大きいときに比べて減少する。
【００３０】
本発明によるナノ粒子は、以下のような、作物に対する化学的効果を有している。
大気中の酸素は、貯留タンク（１）の中にある物質と混ざり合うものの、２６℃〜５０℃という範囲の高温により、水中にある植物の養分は濃縮され、濃い溶液となる。
そのため、水中に溶け込んでいる酸素が減少する。
しかし、波動が直接的に溶液にむけて発射されると「養分が細粒化し、大気中の酸素も良好に溶け込む」ようになる。
その後、酸素を含んだ溶液に波動が照射されると、微細エレメントが生成される。
表面に接触しやすくなり、植物根が摂取する養分は、少量に抑えられ、また、適量の酸素がすみやかに吸収される。
酸素は、作物に対するストレスを軽減する。
なお、作物へのストレスは、とりわけ、葉の堅さ（crispness）に影響する。
それゆえに、本発明により作物を栽培することで「葉植物が堅くなることを回避」でき、通常のやり方で栽培するよりも、柔らかな葉植物を育成できる。
その理由として、作物による吸収が早くなり、常時、植物根に養分のナノ粒子が滞留するからである。
微細エレメントを用いた植物栽培方法における植物根は、他の栽培方法とは異なっている。
【００３１】
以下は、それぞれの栽培方法における、レタスの根の各部分の物理状態を比較した表である。
【００３２】
【表１】
2021526378.tif 000003
【００３３】
［実験表］
レタス科の作物を、収穫した１０００個のうち、５つ抽出した。
収穫した時期は、作物の標準的な重量から算出した。
「根の重量」対「全体的な重量」の百分率を、以下の表において示す。
【００３４】
【表２】
2021526378.tif 000004
【００３５】
根が最もよく成長した土壌栽培において、作物全体の重量に対する、根の重量の百分率を算出した。
水栽培（hydroponics）・空中栽培（aeroponics）・微細エレメント栽培では、各々、作物全体の重量に対する根の重量の百分率は土壌栽培よりも少なかった。
とりわけ、微細エレメント栽培では、３つの成長段階における百分率が、明らかに他の栽培方法とは異なっていた。
加えて、経過観察についても、微細エレメント栽培では、他の栽培方法と異なっていた。
【００３６】
１．水栽培（hydroponics）における作物全体の重量に対する根の重量の百分率は、土壌栽培における作物全体の重量に対する根の重量の百分率の値の範囲内に収まっている。
【００３７】
２．水栽培（hydroponics）ならびに空中栽培（aeroponics）における作物全体の重量に対する根の重量の百分率は、たがいに重なり合っている箇所がある。
【００３８】
３．微細エレメント栽培における作物全体の重量に対する根の重量の百分率は、範囲に広がりがある他の３つの栽培方法よりも「小幅」であり、栽培過程における範囲の幅が４％〜６％と狭くなっている。
制御されたシステムは「作物に供給する養分の量を安定的に調節」できる。
【００３９】
それぞれの栽培方法の各段階について、栽培期間を比較した。
標準的な重量とは、収穫が終了したときのものである。それぞれの所要期間は、以下のとおりである。
段階１は、双子葉植物の種子が発芽して、新芽の茎の高さが地面から１ｃｍ〜４ｃｍの範囲となって、力強く直立する段階である。
段階２は、新芽から、葉が３〜４枚ほどで茎が力強くまっすぐな若年性の植物まで成長する段階である。
段階３は、若年性の植物から、収穫時の標準的な重量まで成長する段階である。
以下の表は、サラダ菜の一生を示したものである。
【００４０】
【表３】
2021526378.tif 000005
【００４１】
本発明による微細エレメントを用いた植物栽培方法を用いると「植物の成長における全段階で、期間を短縮」することが可能になる。
段階１では、日数が５４％短縮される。
段階２では、日数が７９％短縮される。
段階３では、各期間の中間点を使用して算出することにより、日数が５４％短縮される。
【００４２】
さらに、ステップＡとステップＢは、空中栽培（aeroponics）に対しても適用可能である。
【図１】
2021526378.tif 000006
【図２】
2021526378.tif 000007
【国際調査報告】
2021526378.tif 000008
2021526378.tif 000009