(57)【要約】【課題】  農作物の生育域に送液管により水や液肥等の水溶液をハウス栽培や水耕栽培において、前記送液管や生育域における微生物スライム等の発生を抑制して、農作物の成長を促進し、病害を防止して収量の増大をはかる。【解決手段】  水又は栄養分の希釈水等の水溶液を農作物の生育域に供給する際に、前記水溶液を直流電流を供給される電磁コイルを巻回した送液管を介して前記農作物の生育域に送液し、前記送液管や農作物の生育域における微生物スライムの発生を抑制する農作物の栽培方法。【効果】  保守を要しない簡単な設備によってスライムの発生を確実に抑制し、農作物の収量を向上させることができる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水又は栄養分の希釈水等の水溶液を農作物の生育域に供給する際に、前記水溶液を直流電流を供給される電磁コイルを巻回した送液管を介して前記農作物の生育域に送液し、前記送液管の内壁や農作物の生育域における微生物スライムの発生を抑制して成長を促進する農作物の栽培方法。
【請求項２】
前記電磁コイルに供給する直流電流によって得られる磁界を５００〜２０００アンペアターンの範囲に制御する請求項１記載の農作物の制御方法。
【請求項３】
水又は希釈水等の水溶液を供給するタンクと、前記タンクから農作物の生育域に水又は希釈水等の前記水溶液を送液する送液管と、前記水溶液の供給量／供給時間を制御する送液制御部と、前記送液管の周面に巻回された電磁コイルと、前記電磁コイルに直流電流を供給する電源と、前記電源の電流を制御する電流制御部とを備えた農作物の栽培装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は農作物の栽培方法及び装置に係り、特に水又は栄養成分の希釈水等の水溶液を灌流して行われる水耕栽培やハウス栽培等において、微生物スライムやアオコの発生を抑制することにより農作物の生育を促進し、収量の向上を図る農作物の栽培方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
前記水耕栽培においては水を供給する水路や農作物の生育域,特にそれらの根部に微生物スライムが発生・増殖することが問題となっている。
菌類および粘稠な産生物からなるいわゆる微生物スライムは基材の表面に付着して形成され、農作物に対する病原菌やアオコ発生の誘因となる。
【０００３】
藍藻類の集合体であるアオコは異常に繁殖した場合には固有のカビ臭を生じ、周辺水域に酸素欠乏および日照不足をもたらし、またそれ自体が家畜および自体への毒性を示すことがある。これらが総合的に作用して農作物への病害、成長不良をもたらし、場合によっては著しい収量の減少につながる。
【０００４】
微生物スライムやアオコの抑制にはアオコ防除剤や殺菌剤等の化学薬品の施用も有用であるが、近年の低農薬化への志向からみて、特に対象が農作物への供給水である場合には化学薬品の使用は極力避けることが望ましい。
【０００５】
農作物に供給される水に電気分解を生じさせ、殺菌やｐＨ値の調節、過剰栄養成分の減少を図ることが提案されているが（特開２００６−１５８３８４号：特許文献1）、電解によって供給水の成分や性質を変化させることが前記微生物スライムの抑制や農作物の成長促進に具体的にどのような作用を生じるかについては農場レベルの実用的段階では必ずしも明らかにされてはいない。
【０００６】
また水の電解分解を利用する方法は電流を直接水溶液に通電して行われるため、添加成分によってその電導度が変化する毎に電解条件を制御する必要があり、また電解装置に用いられる電極が電気化学的に経時損耗するためそのための対策も必要である。
【特許文献１】特開２００６−１５８３８４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者は農作物栽培における微生物スライムやアオコの防止にはこれらを発生、増殖後に防除するのではなく、発生自体を抑制することがより有効であるものと考え、種々実験を重ねて簡単で確実な方法によりこれら微生物スライム等の発生を効果的に抑制できる方法およびそのための装置を開発して本発明を完成した。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、水又は栄養分の希釈水等の水溶液を農作物の生育域に供給する際に、前記水溶液を直流電流を供給される電磁コイルを巻回した送液管を介して前記農作物の生育域に送液し、前記送液管の内壁や農作物の生育域における微生物スライムの発生を抑制して成長を促進する農作物の栽培方法が提供される。
【０００９】
また本発明によれば、水又は希釈水等の水溶液を供給するタンクと、前記タンクから農作物の生育域に水又は希釈水等の前記水溶液を送液する送液管と、前記水溶液の供給量／供給時間を制御する送液制御部と、前記送液管の周面に巻回された電磁コイルと、前記電磁コイルに直流電流を供給する電源と、前記電源の電流を制御する電流制御部とを備えた農作物の栽培装置が提供される。
【００１０】
本発明の方法によれば、水又は栄養分の希釈水等の水溶液を供水管を通して農作物の生育域に供給する際に、前記水溶液を直流電流を供給される電磁コイルを巻回した送液管を介して前記農作物の生育域に送液することにより、前記送液管や農作物の生育域における微生物スライムを抑制して微生物スライム等の発生を大幅に抑制し、その結果、農作物の成長や収量が著しく増加する。
【００１１】
前記電磁コイルに通電される電流は微生物スライムの発生の抑制に密接な関係があり、これを所定範囲内の電流値に制御することによって本発明の意図する微生物スライムの抑制効果が的確に得られる。
【００１２】
本発明においては水溶液を送液管を介して供給する設備において、送液管の周面に巻回した電磁コイルに直流電流を流すことにより供給水が微生物スライム等が発生し難い状態に改質され、それによって農作物の生育が促進されるものと考えられるが、その作用機序については必ずしも明らかではない。
【００１３】
本発明者等の実験によれば、前記本発明の装置を用い、電磁コイルからの作用を及ぼさせた通常の水道水をスライドガラス上に滴下させ、これを顕微鏡で観察した場合、鉄等の成分からなるものと思われる粒状物が水滴とガラスの境界部分に認められ、これらはスライドガラスを動かす程度で容易に移動する。一方前記水道水をそのままスライドガラスに滴下した場合には、このような粒子は観察されず、代わって鉄、アルミ、シリカ等の成分からなるものと思われる容易に移動しないゲル状の沈着物が生じていた。
【００１４】
これは水道水が通電中の電磁コイルからの影響下におかれたパイプ内部を通過することにより帯電した水和物の整列。水を介さない緻密な結合、粒状化などの作用を受け、水和しやすい沈殿物（前記ゲル状物）が水分の少ない粒子状物に変化した結果によるものと考えられ、それによって管壁などへのゲル状スケールの沈着が抑制されたためと推定される。
【００１５】
このようなスケールの存在は微生物スライム等を管壁に着床させやすい基層を形成するものと考えられ、これらの生成を防止することが微生物スライム等の増殖を阻害することにつながるものと考えられる。このことは幾つかの栽培実験により明らかであり、これは必ずしも殺菌作用による効果ではない。コイルを使った栽培においても循環水のろ過フィルター部分にはアオコの発生が認められる。しかし、発生したアオコも海苔状ではなく、粒子状で見出されている。
【００１６】
尚供給水の処理、すなわち通電中の電磁コイルの内部を通過させることにより水溶液の成分に前記の変化が生じる理由は必ずしも明らかではないが、通電中の電磁コイルからパイプの内部すなわち水流中に磁界が形成されて水中における前記金属もしくは金属酸化物成分に作用し、又は水流にともなって移動するこれらの分子又は分子集合体に電位差が誘起されて吸着水や水和水の脱離によりそのゲル性状に変化がもたらされたものと考えられる。
【００１７】
本発明者等の実験によれば、前記供給水のスライム抑制 の度合いはその送液管に巻回された電磁コイルを流れる電流値によって明らかに変化する。
【００１８】
前記のように供給水に及ぼされ電磁コイルからの影響はそれによって形成される何等かの磁場の作用を含まれ、電流値以外の諸因子も考えられるので装置の諸規格、を一定として電流値を所定範囲で変化させる予備実験を行った。
【００１９】
適正電流値の検討実験
生育の比較的早い農作物として小松菜を選び、下記仕様の装置および条件で送液管のコイルに流す電流値とそれによってもたらされる微生物スライムの抑制による小松菜の成長の度合いとの関係を調べた。
【００２０】
水槽中で水耕栽培した２０株の小松菜について、水槽表面における草丈を成長の度合いとして測定した（水耕栽培に用いた装置および器材は後述する実施例１記載のものとした）。
【００２１】
水耕栽培用の所定の組成の液肥の希釈水溶液を供給タンクから直径３ｃｍの塩化ビニル製鋼パイプを通して６００Ｌ／時の流量で循環供給した。
【００２２】
送液管のタンク側接続部の外周面に０．８mmφの銅線を管長方向に１２ｃｍの長さにわたって１００回単層巻して電磁コイルを形成し、定格２４Ｖの直流電源（バッテリスタック）から電流制御のための可変抵抗器を介して供給した。
電流値を可変抵抗器により０Ａから３０Ａに段階的に設定した（磁界の強さ０〜３０００アンペアターン）。計6群のロット（各２０株）について３日、７日、９日、１１日目の小松菜の成長草丈を測定した。結果を表１に示す。
【００２３】
【表１】
2008182970.tif 000002
【００２４】
表１の結果により供給電流０Ａ（比較例）の場合に比較して電流を５Ａ（磁界の強さ５００アンペアターン）以上に設定したロットについて小松菜の成長に著しい増加が認められ、電流の増加に伴って成長の度合いが改善された。尚、電流値が３０Ａ（磁界の強さ３０００アンペアターン）以上では成長の度合にはほとんど変化がなかった。
【００２５】
通電処理を行わなかったロット（電流０Ａ）については微生物スライムの発生が認められたが通電処理したロットについてはスライムが電流値の増加に応じて減少し２０Ａではスライムの発生がほとんど認められなかった。
【００２６】
前記のように本発明による微生物スライムの抑制と電磁コイルへ通電する電流値との間には密接な関係があるが、その作用には少なくともコイル電流によって誘起される磁界に関連するものと推定されるので、ここで形成される磁界は前記電流の他コイルの巻回数および直径によってもその強度が変化する。この予備実験および後述する実施例では装置および実験条件を簡単なものとするために電磁コイル径および巻数はいずれの場合にも一定とした。
【００２７】
尚電流電源としては商用電源が得られない場合をも想定して蓄電池の２４Ｖスタックを用いたが、目的に応じて任意の電圧および容量の電池を用いることができ、また設置場所によっては１００Ｖ商用電源から整流器によってＤＣ電流を得るようにしてもよい、以下の実施例では全て予備実験に用いたものと同一の仕様の電源および電磁コイルを用いている。
【００２８】
実施例１：  小松菜のハウス内水耕栽培
ビニールハウス内に発泡スチロールからなる巾０．６ｍ長さ３６ｍ、深さ１０ｃｍの複数の水路（水槽）を互いに平行に設け、その頂部に載置した発泡スチロール板（厚さ３ｃｍ）に開けた開口部に小松菜苗の茎の最下部を１５ｃｍ間隔で発泡ウレタンを巻いて固定し、成長に合わせて制御した量の液肥を含む水溶液を循環供給させた。水と液肥の調整タンクからの塩化ビニル製送液管（管径３ｃｍ）の供給側外周部に０．８ｍｍφの銅線を送水口から１２ｃｍの長さにわたって巻きつけた。常時２４Ｖ、２０Ａの電流が流れるようにスライダックによる調整を行った。
【００２９】
ハウス内を昼夜を通してほぼ２５℃に管理した。対照として前記と同様な一つの水路に対して電磁コイルを有しない送液管から液肥の水溶液を同一の条件で供給した。これらの水槽に同時に苗を植え付け、供給する水量、液肥添加量を同一にして栽培を行った結果、本発明による栽培を行った水槽中では収穫に適当な草丈１８ｃｍに成長するのに１１日を要したのに対し、対照水路では１８日を要した。
【００３０】
また、収穫時の水路へのアオコの発生を観察したところ、本発明の方法によればアオコは水路端に設けたろ過網に若干確認されたが、水路や小松菜根部にはほとんど見られなかった。一方の対照水槽では水路の周囲の至るところに微生物スライムのぬめりが発生しており、またアオコの成長と付着が確認された。
【００３１】
前記のように本発明における電磁コイルへの通電によってはたとえば水の電解の場合によって生じるようなｐＨの変化や電解によって生じるガスの発生等は認められず、いわゆる通常の化学成分の変化による生育への影響があったものとは考えられない。
したがってこのように著しい成長速度の差は微生物スライムの発生環境が何等かの原因によって減少し、それによってスライムの発生が抑制された結果によるものと考えられる。
【００３２】
実施例２：  イチゴのハウス栽培
ハウスイチゴ栽培に本発明を適用した。３００坪のハウス内においてイチゴ（あきひめ種）の苗を生けた鉢を階段状に並べ、すべての鉢に水を供給するためのビニールチューブを配置し、その他は実施例１と同様にして水耕栽培を行った。鉢植えのイチゴに対しては水は常時補給されないので、水を供給しない間は水供給タンク内の水をポンプで循環させた。本発明による栽培ではシーズンを通して７ｔのアキヒメが収穫されたが、本発明の処理（通電処理）を行わなかった比較実験における収量は４ｔであった。
【００３３】
以上のように本発明の方法によれば、たとえば水耕栽培の水槽やハウス栽培の作物生育域に木や栄養成分の希釈水等の水溶液を供給する場合に、これら水溶液を送る送液管の周面に巻回した電磁コイルに直流電流を供給することにより、従来水耕栽培の水槽、作物生成域および送液管に発生していた微生物スライムやアオコを抑制することができ、その結果作物の病害を防止し成長促進して収量を著しく向上させる事ができる。