(57)【要約】      （修正有）【課題】植物を養液により栽培するに際し、毎日の給水の手間を省くとともに、容易に植物の栽培を行うことができる栽培容器とその方法を提供する。【解決手段】多孔質結晶を担持した繊維からなる布材を吸水用の布材とすることを特徴とし、植物栽培器にあっては、土壌を入れて植物を植える土壌容器と、貯水容器と、吸水用の布材と、を具える植物栽培器であって、前記貯水容器は前記土壌容器の下側に配置され、前記布材は、ゼオライトなどの多孔質結晶を被覆または担持させた繊維からなる布材であり、土壌中に一端が埋め込まれ、他端が前記土壌中から前記土壌容器の下面又は側面の孔を通り前記貯水容器内の水に達するように配置する。  また、植物栽培方法においては、貯水領域から植栽領域に前記布材を通して水分又は養分を供給することを特徴とする。  【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
土壌を入れて植物を植える土壌容器と、貯水容器と、吸水用の布材と、を具える植物栽培器であって、
前記貯水容器は前記土壌容器の下側に配置され、
前記布材は、多孔質結晶を被覆または担持させた繊維からなる布材であり、土壌中に一端が埋め込まれ、他端が前記土壌中から前記土壌容器の下面又は側面の孔を通り前記貯水容器内の水に達するように配置することを特徴とする植物栽培器。
【請求項２】
土壌を入れて植物を植える土壌容器と、貯水容器と、吸水用の布材と、を具える植物栽培器であって、
前記貯水容器は、前記土壌容器を支持する台座を具え、
前記布材は、多孔質結晶を被覆または担持させた繊維からなる布材であり、土壌中に一端が埋め込まれかつ土壌容器下面に露出した布材と一端が前記貯水容器の水中に達する布材とが前記土壌容器下面で接するように台座上に配置することを特徴とする植物栽培容器。
【請求項３】
前記多孔質結晶はゼオライトであることを特徴とする請求項１または２に記載の植物栽培器。
【請求項４】
前記繊維はセルロース系繊維またはガラス繊維であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の植物栽培器。
【請求項５】
土壌をいれて植物を植える植栽領域と、
水分を蓄える貯水領域と、
前記植栽領域の土壌内から貯水領域に達する多孔質結晶を被覆または担持させた繊維からなる布材と、を備え、
貯水領域から植栽領域に前記布材を通して水分又は養分を供給することを特徴とする植物栽培方法。
【請求項６】
前記布材を複数枚重ね、前記植栽領域の土壌内において分岐させることを特徴とする請求項５記載の植物栽培方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物を養液により栽培する養液栽培容器及び栽培方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、屋上や屋内の身近な場所で観葉植物や花の植物を栽培することが盛んに行われている。このような植物栽培においては土耕栽培が一般的である。しかしながら、灌水に手間の掛からない様々な方法と容器が提案されている。
【０００３】
この養液栽培は、保水性を有する培地等に養液を供給し、この培地に植物を定植し、培地あるいは直接養液中に根を張らせて、植物を栽培するものである、この養液栽培の特徴としては、灌水の手間が省けることや、植物の栄養状態の管理がし易いという利点があるがその一方で、養液を循環あるいは浄化するためのポンプ等の補機類を必要とする場合がある（例えば特許文献１参照）。
また、これに対して上記のようなポンプ等の補機類を必要とせず、より簡単に植物の養液栽培ができる簡易式養液栽培容器を提案している（例えば特許文献２，３参照）。しかしながら、この栽培容器における吸水ひもを利用した方法は、水面が下降すると十分に吸水しないなどの課題が残っていた。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２３５８１号公報
【特許文献２】特開２００３−３８０３５号公報
【特許文献３】特開２００４−２２２５５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、毎日の給水の手間を省くとともに、容易に植物の栽培を行うことができる栽培容器とその方法の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、多孔質結晶を被覆した布材が水分や養分を吸収し布全体に伝わる特性を用いて、植物を植える土壌中に布材の一端を埋め込み他端を貯水内に入れることにより、貯水内の水分を布材を通して土壌内に伝えることを見出し、本発明をなすに至ったものである。
【０００７】
本発明は、多孔質結晶を担持した繊維からなる布材を吸水用の布材とすることを特徴とする植物栽培器に関する発明であり、以下の各技術を基礎とする。
【０００８】
＜１＞  土壌を入れて植物を植える土壌容器と、貯水容器と、吸水用の布材と、を具える植物栽培器であって、前記貯水容器は前記土壌容器の下側に配置され、前記布材は、多孔質結晶を被覆または担持させた繊維からなる布材であり、土壌中に一端が埋め込まれ、他端が前記土壌中から前記土壌容器の下面又は側面の孔を通り前記貯水容器内の水に達するように配置することを特徴とする植物栽培器。
【０００９】
＜２＞  土壌を入れて植物を植える土壌容器と、貯水容器と、吸水用の布材と、を具える植物栽培器であって、前記貯水容器は、前記土壌容器を支持する台座を具え、
前記布材は、多孔質結晶を被覆または担持させた繊維からなる布材であり、土壌中に一端が埋め込まれかつ土壌容器下面に露出した布材と一端が前記貯水容器の水中に達する布材とが前記土壌容器下面で接するように台座上に配置することを特徴とする植物栽培容器。
【００１０】
＜３＞  前記多孔質結晶はゼオライトであることを特徴とする＜１＞または＜２＞に記載の植物栽培器。
【００１１】
＜４＞  前記繊維はセルロース系繊維またはガラス繊維であることを特徴とする＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の植物栽培器。
【００１２】
＜５＞  土壌をいれて植物を植える植栽領域と、水分を蓄える貯水領域と、前記植栽領域の土壌内から貯水領域に達する多孔質結晶を被覆または担持させた繊維からなる布材と、を備え、貯水領域から植栽領域に前記布材を通して水分又は養分を供給することを特徴とする植物栽培方法。
【００１３】
＜６＞  前記布材を複数枚重ね、前記植栽領域の土壌内において分岐させることを特徴とする＜５＞記載の植物栽培方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、次の作用効果を奏するものであり、吸水の手間がかからず、容易に植物の栽培を行うことができる栽培容器及び栽培方法が得られる。
【００１５】
＜１＞貯水領域内の水が無くなり、多孔質結晶を被覆した布材が乾燥した場合でも、再度貯水領域内に水を補給することにより、前記布材が水分を吸収し、土壌内の気相率（空気量）を確保しつつ植物の根に水分を補給することができる。
【００１６】
＜２＞貯水領域と植栽領域とを分離し、それぞれの位置が上下方向又は水平方向で離れていても、水分の移動が可能であり、それぞれの配置が自由になる。
【００１７】
＜３＞土壌内の水分が多くなれば、貯水領域内に水分を戻すため、土壌内の水分をほぼ一定に保つことができる。
【００１８】
＜４＞土壌内において、布材を分岐させることにより、土壌内の水分分布を平均化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の植物栽培方法は、負圧差灌漑方法の原理を利用し、土壌中の水分負圧と多孔質結晶を被覆又は担持した繊維からなる布材との水分負圧との負圧差によって、土壌に水分を供給又は一定にするものである。土壌中の水分は、植物が吸収する速さや天候によって変化するが、土壌中の水分の減少に合わせて水分を供給するとともに、雨水など余分な水分が加えられた場合には、より早く余分な水分を土壌から排出する作用をする。
【００２０】
多孔質結晶を被覆又は担持した繊維からなる布材が、水分を吸収し布材の上下方向または水平方向に負圧差レベルでも移動させることができることを利用し、植物を植える土壌と貯水部を分離し、自由に配置することができる。
また、この多孔質結晶を被覆した布材が、土壌中の水分により、例えば、水分が減少した場合には水分を土壌中に供給し、水分が過剰になれば水分を貯水部に戻すこともできる。
【００２１】
本発明の土壌は、沖積土壌、ピートモス、堆肥、腐葉土、バーミキュライト、パーライト、赤玉土、鹿沼土などが用いられる。また、市販されている人工の園芸用土なども用いられ、なかでも、表面が粘土で内部が粘土と炭化物からなるネオコール（東洋電化工業（株）製）や園芸用土カルクレイ（輸入発売元（有）ビービー貿易）が水分を吸収し、植物栽培に適切な水分を保持することから好ましい。
【００２２】
本発明の布材は、多孔質結晶を担持又は被覆した繊維からなるものが用いられる。前記繊維は、セルロース系繊維またはガラス繊維が挙げられる。セルロース系繊維は、木綿、麻等の天然セルロース系繊維、ビスコースレーヨン、銅アンモニアレーヨン（キュプラ）、テンセル（精製セルロース）、ポリノジック等の再生セルロース系繊維、アセテート等の半再生セルロース系繊維が挙げられ、これらは１種単独で又は２種以上を混用したものであっても構わない。この場合、加工性などから木綿繊維が好ましい。ガラス繊維は、二酸化ケイ素や酸化アルミニウムや酸化カルシウム等の組成により種々のものが挙げられ、これらは１種単独で又は２種以上を混用したものであっても構わない。
【００２３】
また、多孔質結晶は、ゼオライト、活性アルミナ、ケイ酸アルミニウム、多孔質ガラス、シリカゲル、アルミナゲル、活性白土および多孔性粘土鉱物などが挙げられる。なかでも、セルロース系繊維、ガラス繊維等の内側に担持または外側に被覆することができるゼオライトが好ましい。
【００２４】
ゼオライトを担持した又は被覆した繊維は、以下のようにして製作される。
セルロース系繊維にゼオライトを担持させるには、ゼオライト粒子をバインダーを用いて繊維に接着する方法もあるが、多孔結晶を有効に活用するために、セルロース系繊維内部にゼオライト結晶を生成する特開平１０−１２０９２３号公報（無機多孔結晶−親水性高分子複合体）に記載されている技術により行うことができる。
【００２５】
ゼオライトを被覆したガラス繊維は、シリカ−アルミナ系ガラス繊維をケイ素化合物とアルミニウム化合物及び水酸化ナトリウムとが溶解している水溶液に浸漬し、水溶液を加熱することによって作製できる。また、従来の製造方法であるシリカ源、アルカリ源、アルミナ源及び水からなるスラリーに繊維を浸漬することによっても、シリカ−アルミナ系ガラス繊維の表面を被覆するようにゼオライトを生成することができる。また、ゼオライトに金属イオンを導入することにより、藻などの発生を抑制できる。ゼオライトへの金属イオンの担持は、公知の方法が利用できる。
【００２６】
本発明に用いるゼオライトを担持した綿繊維からなる布材と一般市販の潅水テープで、吸水及び給水実験をした。図６を用いて説明する。
図６において、符号Ｔ１は直径４ｃｍの透明な円筒に土壌３を底面から３５ｃｍ（ｈ２）ほど入れてある。符号Ｔ２は水入れで、水面が透明な筒Ｔ１の底面から７ｃｍ（ｈ１）になるように水２を入れた。土壌３は、一般市販されている園芸用土カルクレイを用いた。布材５を以下の２種類とした。
Ａ：ゼオライト担持率１０％、目付９０ｇ／ｍ２、幅３ｃｍ、の綿繊維からなり、水流などにより交絡させて得られた不織布を２本
Ｂ：ポリエステル繊維からなる層とアクリル繊維からなる層のウェブをニードルパンチングなどにより交絡させた二層構造の不織布からなる潅水テープ（商品名イリゲーションテープ：ユニチカ製）を２本
【００２７】
＜ゼオライトを担持した布材の製造方法＞
下記工程により布材を製造するが、加工液等は布材の必要量に合わせて調整する。
工程１  （ｉ）アルミン酸ソーダ（朝日化学工業（株）：ＮＡ−１７０）と（ｉｉｉ）苛性ソーダ（日産化学（株）：４８ｗｔ％水溶液）をマグネティックスターラー（ユニコントロールズ（株）製  ＭＫＹ−２１５）で数分間（約５分）撹拌し、アルミン酸ソーダを苛性ソーダ溶液に溶解した。
工程２  次に、（ｉｖ）水で希釈した（ｉｉ）１号ケイ酸ソーダ（東曹産業工業（株）：１号珪酸ソーダＬ２）を撹拌しながら、上記成分（ｉ），（ｉｉｉ）の混合水溶液を添加した。この時、水溶液の各成分は、（ｉ）３．９質量％、（ｉｉ）２．８質量％、（ｉｉｉ）３４質量％であった。
工程３  １０分間撹拌後、混合水溶液２０ｇと繊維生地０．６ｇ（綿１００％不織布）をステンレス製の筒型密閉容器に封入し、高温高圧染色試験機（辻井染機工業（株）：ラボマスター）を用いて混合水溶液と繊維生地を専用容器に封入し、７０〜９０分間前記容器を回転させながら８０℃で加熱反応させた。
工程４  反応後、処理布をステンレス製筒型密閉容器から取り出し、６０℃温水で繰り返し湯洗いした後、吊り干し乾燥させた。
【００２８】
＜吸水・給水結果＞
水入れＴ２に水を入れてから３時間後、Ａは透明な筒Ｔ１の底面から数ｃｍのところまで水が吸水され、Ｂは水入れＴ２の底面まで吸水された。
水入れＴ２に水を入れてから２４時間後、Ａは透明な円筒Ｔ１の全体に給水され（土壌に水分が給水された。）、Ｂは土壌への給水がほぼなしの状態であった。
これより、Ａのゼオライトを担持した不織布の場合は、吸水するとともに吸水した水分を土壌３に水分を受け渡す（給水する）ことが解った。一方、Ｂの潅水テープの場合、吸水することは確認できたが、土壌３への水分の受け渡し（給水）が十分に行われない。
【００２９】
次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
【００３０】
図１は、植物栽培方法の説明図である。植物４を植える植栽領域１１と貯水領域３０は分離されており、図の例では、上下に配置されている。水２は布材５を通して、植栽領域１１に伝えられる。布材５は、植栽流域１２の面積に合わせて、ほぼ等間隔に配置する。また、布材５の上端側は、植栽領域１１内で分岐させることで、土壌との接触面積が増えることにより、土壌中へ水分が伝わり易くなる。例えば、貯水領域３０の水分がなくなり土壌が乾燥したのち、再度水分を補給する場合などに有効である。また、一度貯水領域３０の水分が無くなった場合、貯水領域３０に水を供給しても天然繊維や合成繊維からなる不織布（フェルト）や織布で作成された布材では、水分を十分に吸い上げることができなくなるが、ゼオライトを被覆した布材の場合、再度水分を土壌中まで伝えることができる。
【００３１】
布材５は複数枚重ねて用いることで、毛細管現象も加わり、吸水効果がＵＰして、水分を早く土壌に伝えることができる。
【００３２】
布材５の繊維は、セルロース系繊維、ガラス繊維等が挙げられる。セルロース系繊維の布材の場合は、セルロース系繊維が親水性であることから、水の伝わり方が良いので好ましいが、腐食するために長期間の使用には不向きである。長期間使用する場合には、腐食に強いガラス繊維などが好ましい。
【００３３】
また、布材５は、不織布や織物や編物などのいずれでも良いが、不織布がより吸水性が良いので好ましい。
【００３４】
植栽領域１１の底１２ａは、雨水を排水するための穴を設けると共に、布材５を通す穴を設ける。雨水を排水する穴は、土壌が流出しない程度の穴であれば良く、特に大きさは限定されない。また、布材５を通す穴についても、布材５と穴の隙間から土壌が流出しない程度の大きさであれば良い。
【００３５】
水２は、適宜の方法で補充できれば良い。また、水２の中に、植物への養分を溶解させておき、水分と一緒に土壌中に供給することもできる。
【００３６】
図１のように、植栽領域１１と貯水領域３０を上下に配置した場合、布材５が水を吸い上げる高さは、布材５のゼオライト担持量や幅や重ね合わせ枚数によっても異なるが、３０〜５０ｃｍ程度である。
【００３７】
図１では植栽領域１１と貯水領域３０を上下に配置したが、上下方向に空間がない場合は、図２のように植栽領域１１の横側に貯水領域３０を設置することもできる。この場合、布材５は、貯水領域３０の壁を乗り越え、植栽領域の下側をほぼ水平方向に延伸させて、適宜上方の土壌中に伸ばすことができる。
【００３８】
図３は、植物栽培器の説明図である。
【００３９】
図３において、１は植物栽培器であり、屋内で鑑賞用に植物を栽培するときに好適に用いることができる。植物栽培器１は、土壌容器１０と貯水容器２０からなり、土壌容器１０には、土壌３を入れ、その中に植物４を植える。貯水容器２０には水や養分を入れてある。布材５は、土壌３中から、水２の中に達するように取り付ける。
【００４０】
図３の植物栽培器１は、土壌容器１０と貯水容器２０を上下に配置し、１セットとしたものである。土壌容器１０と貯水容器２０を、負圧差の限界内であれば、離して置いても問題なく、例えば、ゼオライトを被覆したガラス繊維を用いた布材５として２〜３ｃｍのものを数枚重ねて使用する場合、土壌３と水２を３０〜４０ｃｍ程度上下に離すこともできる。
【００４１】
図３の植物栽培器１は、室内で鑑賞用に用いるのに適しており、土壌３に園芸用土、特にネオコールなどを用いれば見栄えも良い。また、布材５のゼオライトに金属イオンを担持させれば藻の発生も防止でき、より効果的である。
【００４２】
図４の植物栽培器１は、布材５が水分を水平方向でも移動させることができる特性を利用して、土壌容器１０と貯水容器２０を水平方向に離した例である。例えば、貯水容器２０が１個で複数の土壌容器１０を利用するとき、または、スペースの問題で上下方向に配置できないときなどに、土壌容器１０と貯水容器２０を、水分を移動できる範囲内で分離することもできる。
【００４３】
図５の植物栽培器１は、布材５が土壌容器１０と貯水容器２０とそれぞれ別のものとしてある。土壌容器１０の土壌中から側面又は下面の孔から図中左側より右側にわたって布材５を取り付け、また、貯水容器２０は、土壌容器１０の台座２１と容器２２からなり、台座２１の上面から水中に達するように布材５を取り付けてある。土壌容器１０を台座２１上に置き、布材５同士が接するようにする。布材５同士が接することにより、台座２１側の布材５は水を吸水し、土壌容器１０側の布材５に水を伝える。
【００４４】
土壌容器１０と貯水容器２０の隙間Ｎより水を補充することが容易になる。
【実施例】
【００４５】
＜実施例１＞
半径１０ｃｍ、高さ１５ｃｍの透明な土壌容器に乾燥したカルクレイを約１０ｃｍ入れると共に、ゼオライトを担持した布材Ａを２本、図３に示すようにカルクレイ中ではそれぞれ分けて、容器の下面で一箇所の穴から１０ｃｍほど外に出した。半径１０ｃｍ、高さ１０ｃｍの透明な容器に水を約６ｃｍの深さになるように入れた貯水容器を用いた。貯水容器内に布材Ａを入れて、貯水容器に土壌容器を重ねた状態にした。植物は、高さ４〜５ｃｍの竹の苗を用いた。
＜比較例１＞
布材を二層構造の不織布からなる潅水テープ（商品名：イリゲーションテープ）とした以外は、実施例１と同じとした。
＜実施例２＞
土壌容器、貯水容器、植物及び布材は、実施例１と同じとした。台座を半径６ｃｍ、高さ１０ｃｍの透明な中空のものとした。土壌容器の壁に沿って１ｃｍほど離して布材を土中から容器の外下面に多端を反対側の壁に沿って１ｃｍほど離して入れた。貯水容器の布材は、中央部は台座の中心を通り、両端を貯水容器したまで垂らした。
【００４６】
実施例１及び２ともに布材を貯水容器の水に入れてから５時間〜８時間で、土壌全体（カルクレイ）が黒く変色し、土壌に水分が吸収された。また、貯水容器の水分をなくして、４８時間放置し乾燥させた後、貯水容器に水を入れたところ、再度水分を土壌全体に給水した。
比較例１は布材を貯水容器の水に入れてから、実施例と同様に５〜８時間で土壌に給水した。しかしながら、土壌の上部は乾燥したままであった。また、貯水容器の水分をなくして、４８時間放置し乾燥させた後、貯水容器に水を入れたが、土壌の上部までは給水できなかった。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】植物栽培方法の実施形態の説明図。
【図２】植物栽培方法の実施形態の変形の説明図。
【図３】植物栽培器の実施形態の説明図。
【図４】植物栽培器の実施形態の変形１の説明図。
【図５】植物栽培器の実施形態の変形２の説明図。
【図６】吸水・給水試験の概略図。
【符号の説明】
【００４８】
１      植物栽培器
２      水
３      土壌
４      植物
５      布材
１０    土壌容器
１１    植栽領域
１２ａ    植栽領域の底
２０    貯水容器
２１    台座
２２    容器
３０    貯水領域
【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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