(57)【要約】【課題】湖沼、用水池等の水質汚濁の防止を図るとともに、水上空間を利用して植物の栽培を行い、収穫、景観、環境の保全を果たす植物水上栽培用筏を提供する。【解決手段】上面及び外側面が外装板１２により被覆され、構造全体荷重及び上面を歩行する人荷重を、所定喫水を保持して支持可能な浮力体ブロック１３を組み立ててなる筏本体１０と、筏本体１０に形成された開口部の開口周縁に支持され、開口部に嵌る容器収容部を有する容器受台３０と、容器受台３０の容器収容部に載置されるように保持される栽培容器２０とを備えている。栽培容器２０の下面から延出した揚水部材により栽培容器２０の底面に敷設された灌水用マット２５に水を供給し、栽培容器２０内に満たした培土２６で植物を栽培するようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面及び外側面が外装板により被覆され、構造全体荷重及び上面を歩行する人荷重を、所定喫水を保持して支持可能な浮力体ブロックを組み立ててなる筏本体と、該筏本体に形成された開口部の開口周縁に支持され、前記開口部に嵌る容器収容部を有する容器受台と、該容器受台の前記容器収容部に載置されるように保持される栽培容器とを備え、前記栽培容器の下面から延出した揚水部材により前記栽培容器の底面に敷設された灌水用マットに水が供給され、前記栽培容器内に満たされた培土にて植物を栽培するように構成されてなることを特徴とする植物水上栽培用筏。
【請求項２】
前記容器受台が、その下面と喫水面との間に空気層が形成されるように前記開口周縁に支持されてなる請求項１に記載の植物水上栽培用筏。
【請求項３】
上面及び外側面が外装板により被覆され、構造全体荷重及び上面を歩行する人荷重を、所定喫水を保持して支持可能な浮力体ブロックを組み立ててなる筏本体と、該筏本体に形成された開口部の開口周縁に支持され、前記開口部に嵌る、植栽マットを敷設可能なマット受台とを備え、該マット受台上の植栽マットに植栽された水耕植物を栽培するように構成されてなることを特徴とする植物水上栽培用筏。
【請求項４】
前記マット受台が、その下面と喫水面との間に空気層が形成されるように前記開口周縁に支持されてなる請求項３に記載の植物水上栽培用筏。
【請求項５】
前記外装板が、オレフィン系樹脂のリサイクル樹脂成形板である請求項１または請求項３に記載の植物水上栽培用筏。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の植物水上栽培用筏を連結してなることを特徴とする植物水上栽培設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は植物水上栽培用筏に係り、湖沼、用水池等の水面を覆って水質汚濁の防止を図るとともに、水上空間を利用して野菜、花卉等の栽培を行い、作物収穫、周囲に対する景観、環境の保全を果たす植物水上栽培用筏に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、農村地域においては、急速に宅地化が進み、湖沼や用水池等への生活排水の流入による水質汚染、特に栄養塩類の流入に起因する湖沼水等の富栄養化の進行が問題となっている。これらの問題を解決するために、抽水植物が植栽された人工浮島を水域に設置する方法が提案されている。この人工浮島に設けられた基盤材に植栽されたヨシ、マコモ、コウホネ、ガマ等の抽水植物は、その生長の過程で水中に張った根から水中の栄養塩類を植物体内に吸収し、蓄えることができる。そして、植物が生長した段階で刈り取り等を行って回収することにより、栄養塩類を湖沼外に除去することができる。
【０００３】
上述した人工浮島は、生長した植物による水質浄化効果が期待できる一方で、植物が生長して繁茂すると、たとえば浮島全体が天然のヨシ原等に類似した状態を呈するので、自然環境、景観等の保全の面からも有用である。しかし、人工浮島の周囲の水中に発生するアオコ等の藻類等の発生に伴う水質汚濁の進行まで抑止することができない。その点を考慮し、たとえば水面をカバー等で覆うことで太陽光を人為的に遮断して藻類の発生を抑止し、水質汚濁の進行を防止するようにした提案等も知られている（非特許文献１）。
【０００４】
ところで、湖沼や用水池等の水上遊休空間及び水を利用して作物植物、特に野菜や花卉等の栽培を行うことができれば、作物の収穫という副次的な効果が期待できる。そこで、前述のような水質浄化効果をもたらすような水上施設のひとつとして、収穫可能な作物を育成するための植物水上栽培用筏が提案されている（たとえば特許文献１参照）。
【０００５】
この筏は、作業員が乗って歩行する部分である木製すのこからなる中央筏と、この中央筏の長手方向の両側に配置され、複数の苗床篭を保持する苗床枠と、さらに苗床枠の長手方向外側に、中央筏に人が乗った場合の安定を図るための木製のバランス筏とを連結して構成されている。そして木製すのこの下には、浮力体としてのポリタンクが多数配設され、中央筏上に人が乗って作業する際、安定したバランスと浮力とが確保され、また苗床は灌水しない程度の高さに保持されている。
【０００６】
【非特許文献１】
日本農業新聞，２００１年８月３１日，株式会社日本農業新聞刊
【特許文献１】
登録実用新案第３０８４５１６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の植物水上栽培用筏は、多数の浮力体（ポリタンク）上に木製床板材をすのこ状に敷き詰め、多数の部材を連結して筏ユニットが構成されている。このため、複数の筏ユニットを連結して広い水面を覆うように設置すると、風波等にさらされて多くの連結部に連続したねじれが生じ、破損しやすく、また、筏の木製床板材の劣化も予想され、維持管理面、耐久性及び水質保全上からも問題がある。
【０００８】
さらに、風波による水面の揺動により苗床篭の底面が波にさらされると、苗床篭内に水が過剰に供給され、作物の根腐れが生じて収穫量に悪影響を及ぼすおそれもある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する問題点を解消し、湖沼、用水池等に設置して、その水上空間において野菜や花卉等の安定した栽培、収穫を可能にするとともに、維持管理性や耐久性にも優れた植物水上栽培用筏を提供することにある。また、本発明の別の目的は、植物の栽培が可能でしかもアオコ等の藻類の発生を抑止することで水質浄化作用を発揮することができる植物水上栽培設備を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点によれば、上面及び外側面が外装板により被覆され、構造全体荷重及び上面を歩行する人荷重を、所定喫水を保持して支持可能な浮力体ブロックを組み立ててなる筏本体と、該筏本体に形成された開口部の開口周縁に支持され、前記開口部に嵌る容器収容部を有する容器受台と、該容器受台の前記容器収容部に載置されるように保持される栽培容器とを備え、前記栽培容器の下面から延出した揚水部材により前記栽培容器の底面に敷設された灌水用マットに水が供給され、前記栽培容器内に満たされた培土にて植物を栽培するように構成されてなる植物水上栽培用筏が提供される。このとき、前記容器受台が、その下面と喫水面との間に空気層が形成されるように前記開口周縁に支持されることが好ましい。
【００１１】
本発明の第２の観点によれば、上面及び外側面が外装板により被覆され、構造全体荷重及び上面を歩行する人荷重を、所定喫水を保持して支持可能な浮力体ブロックを組み立ててなる筏本体と、該筏本体に形成された開口部の開口周縁に支持され、前記開口部に嵌る、植栽マットを敷設可能なマット受台とを備え、該マット受台上の植栽マットに植栽された水耕作物を栽培するように構成されてなる植物水上栽培用筏が提供される。このとき、前記マット受台が、その下面と喫水面との間に空気層が形成されるように前記開口周縁に支持されることが好ましい。
【００１２】
上記本発明の構成において、前記外装板は、オレフィン系樹脂のリサイクル樹脂成形板であることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の別の発明によれば、上記植物水上栽培用筏を連結してなる植物水上栽培設備が提供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の前記第１の観点に係る植物水上栽培用筏の一実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、水上に浮かべた植物水上栽培用筏１の全体構造を示している。同図に示した筏１は浮力を提供するとともに上面が縦横の歩行路を兼ねる筏本体１０と、筏本体１０に形成された長手方向に並んだ３カ所の開口部１５を閉塞するように配置された栽培容器２０と、前記開口部１５にはめ込まれ前記各栽培容器２０を筏本体１０に支持させる容器受台３０とから構成されている。
【００１５】
筏本体１０は上面及び外側面が外装板１２により被覆され、構造全体荷重及び上面を歩行する人荷重を、所定喫水を保持して支持可能な浮力体ブロック１３を組み立ててなる。本実施の形態では、具体的には厚さ３００ｍｍ、幅４００ｍｍの断面形で構成された長さ４．０ｍの長手方向歩行路１１Ａと、同断面形で長手方向歩行路１１Ａと直交する１．８ｍの渡り歩行路１１Ｂとを一体的に形成した略はしご状の全体形状からなる。浮力体としての筏本体１０は浮力体ブロック１３（図２（ａ）参照）を組み立てて構成したものである。その材質は特に限定されないが、たとえば硬質発泡ポリスチレン樹脂等が挙げられる。浮力体ブロック１３の上面及び外側面は外装板１２で被覆されている。この外装板１２の材質は特に限定されないが、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂製品等の再生樹脂板材、すなわちオレフィン系樹脂のリサイクル樹脂成形板であることが好ましい。図１，図２（ａ）に示したように、外装板１２は、浮力体ブロック１３の上面、外側面の表面全体を覆うように敷き詰められ、樹脂製鋲、接着剤等を用いてブロック表面に堅固に貼り付けられている。また、上面の外装板１２の表面には歩行時の安全のために滑り止め加工が施されている。
【００１６】
栽培容器２０は、図１，図２（ａ）に示したように、筏本体１０に形成された開口部１５に後述する容器受台３０によって保持されるように、筏本体１０に取り付けられた扁平の枡形容器であり、たとえば板厚２０ｍｍの硬質発泡ポリスチレン樹脂板を成形加工したものが用いられている。本実施の形態では、栽培容器２０は、平面視して１辺が９００ｍｍの正方形状をなし、図２（ｂ）に示したように、容器底面２１にφ３０ｍｍの吸水孔２２と、側面下端に半円断面形の排水孔２３とが複数個ずつ設けられている。吸水孔２２には図２（ａ）に示したように、下端が水中に没し、上端が容器底面２１まで延在する揚水部材２４が貫通するように取り付けられている。この揚水部材２４の形状や材質は特に限定されないが、たとえば帯状または筒状に成形したポリオレフィン製不織布が用いられている。この不織布内での毛管作用により水を容器底面高さまで吸い上げることができる。さらに揚水部材２４の上端は図２（ｂ）に示した灌水用マット２５に接合され、吸い上げられた水を灌水用マット２５の所定範囲に水平浸透させることができる。同図に示したように、揚水部材２４が平面的に所定の間隔で配設されているので、灌水用マット２５全体を保水させることができる。そして図１の一部に示したように、栽培容器２０内は所定の厚さの培土２６で満たされる。培土２６としては従来、法面緑化工等で用いられている厚層基盤材と同等の配合の培土の他、パーミュライト等を混合した単位体積重量の十分小さい軽量培土を利用することが好ましい。
【００１７】
培土２６に植え付けられる植物２７の種類は特に限定されないが、野菜類としてはミツバ、シュンギク、レタス、コマツナ、カイワレダイコン、パセリ、ホウレンソウ、クレソン、サラダ菜等の葉菜類，トマト、キュウリ、イチゴ、メロン、ピーマン、スイカ、ナス等の果菜類が、また花卉類としては花菖蒲類、アジサイ、ホテイアオイ類等が生長、収穫の点から好適である。
【００１８】
栽培容器２０は、図３に示した容器受台３０に収容され、筏本体１０の開口部１５の開口周縁１６に支持されるようになっている。容器受台３０は同図に示したように、筏本体１０の開口部１５に嵌る網目状の容器収容部３１とその周辺に一体的に形成された支持フランジ３２とからなる。容器受台３０を構成する材料としては、樹脂被覆を施した金網、硬質ポリエチレン樹脂の２方向延伸成形品、樹脂パイプ組立品等が好適である。図３（ａ），図４に示したように、支持フランジ３２を筏本体１０の開口部１５の開口周縁１６に係止させた状態で、開口部１５に容器収容部３１をはめ込んで組み立てられる。
【００１９】
これら筏本体１０、容器受台３０、栽培容器２０は完全な部材として完成した形で現場に搬入されるので、植物水上栽培用筏１を浮かべる水域の近くの陸上で、図４に示したように、各部材を重ねるだけで基本部材の組み立てが完了する。さらに付帯設備（図８参照：後述する。）を取り付け、培土（図示せず）を栽培容器２０内に充填し、水面に浮かべる。培土を灌水させた状態での植物水上栽培用筏１は、図２に示したように容器受台３０の下面と水面との間に約５０ｍｍ程度の空気層２が形成されるように、全体重量と筏本体１０の浮力との関係が調整されている。このように空気層２下の水面３は筏本体１０で完全に筏外の水面４と遮断されるため、風波による水面の揺動は最小限に抑えることができる。
【００２０】
図５は、容器受台３０の支持フランジをなくして植物水上栽培用筏の筏本体１０と絶縁し、栽培容器２０を独立して支持可能なフロート３５を設けた変形例を示している。この変形例によれば、筏本体１０自体が栽培容器２０全体の荷重を負担しないので、歩行路として必要な安定性を保つために必要な浮力が確保される範囲で、筏本体１０の小型化を図ることができる。
【００２１】
図６は、上述した栽培容器２０を取り除き、植栽マット３６を敷設することで、容器受台３０がマット受台として使用されている、本発明の第２の観点に係る植物水上栽培用筏を示している。この植物水上栽培用筏の植栽マット３６上では、たとえば水耕野菜３７を植え付け、植物の水耕栽培を行うことができる。同図に示したように、植え付けられた野菜３７の根３８は空気層２下の水面３から水中に根を広げて生長することができる。水耕野菜３７としては、葉菜類としてホウレンソウ、チンゲン菜、サラダ菜、クレソン、ミツバ等が、果菜類としてトマト、イチゴ、キウイ等が好適である。なお、図５，図６では図の簡略化のために筏本体１０の外装板を示していない。
【００２２】
図７は、通水性の枠体４０内に空のＰＥＴボトル４１を多数収容させ、個々のＰＥＴボトル４１の浮力を利用して枠体全体により筏本体１０を構成した変形例について、一部を切欠いて示した一部断面図である。この変形例によれば、ＰＥＴボトルのリサイクルを実現できるとともに、浮力体としてのＰＥＴボトル４１の収容数を増減することにより筏本体１０の浮力調整を行えるため、栽培容器、培土、植物等の総重量の変化に応じて適正な喫水を設定することができる。
【００２３】
図８は、図１に示した植物水上栽培用筏１の基本構成に対して、実際の植物水上栽培用筏１として求められる設備を備えた状態を示した全体図である。栽培容器２０を覆うように、栽培される野菜、花卉等の種類に応じて筏上に温室ハウス４５、防虫ネット（図示せず）等を設置することができる。たとえば温室ハウス４５は３個の栽培容器２０全部を覆うようにしても良いし、筏上を図示しないレール等により移動させ、対象となる栽培容器２０のみを覆うようにしてもよい。また、筏本体１０の外周には歩行、作業の安全の確保のために所定高さの手摺り４６を設けることが好ましい。太陽電池４７を利用した誘蛾灯、標識灯等のポスト４８を筏上に立設することも可能である。また、筏本体１０の側部外周面には所定間隔をあけ、あるいは移動可能な防舷材４９等を取り付け、作業船、隣接する筏との接触による筏の破損を防止することが好ましい。
【００２４】
以上に説明した植物水上栽培用筏は、平面形状が矩形をなすため、隣接して多数の同一形状の筏を連結することが容易で、水域の水面を縦横に並べた多数の筏で覆うことにより、広い範囲で太陽光の遮断を図ることができる。すなわち、本発明の植物水上栽培設備は、前述した植物水上栽培用筏を連結してなるものである。この設備により、その水域でのアオコに代表される藻類の発生を抑止でき、水質汚濁の進行を防止することが可能となる。これらの筏は、所定位置に取り付けられた図示しない連結具及びアンカーにより設置場所での安定した停留が確保されている。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の植物水上栽培用筏は、たとえば野菜、花卉等の植物の安定した栽培、収穫を可能にするとともに、維持管理性や耐久性に優れ、しかも組み立てが容易であるという効果を奏する。また本発明の植物水上栽培設備によれば、設置対象の湖沼、用水池等の水面を覆うことにより藻類の発生を抑制し、水質汚濁の進行の防止を図ることができ、あわせて水上の遊休空間を利用して野菜、花卉等の栽培を行い、作物収穫、周囲に対する景観、環境の保全を果たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による植物水上栽培用筏の一実施の形態の基本構成の全体斜視図。
【図２】図１の植物水上栽培用筏のＩＩａ−ＩＩａ断面線に沿って示した横断面図および栽培容器の平面図。
【図３】容器受台の構成を示した側面図、平面図。
【図４】筏本体、容器受台及び栽培容器の組み立て構成を示した説明図。
【図５】フロートを設けた植物水上栽培用筏の変形例を示した横断面図。
【図６】容器受台の変形例（マット受台）を用いた植物水上栽培用筏の例を示した横断面図。
【図７】浮力体としてＰＥＴボトルを用いた筏本体の変形例を、筏本体の一部を切欠いて示した部分斜視図。
【図８】図１に示した植物水上栽培用筏の基本構成に付帯設備を設けた例を示した全体斜視図。
【符号の説明】
１  植物水上栽培用筏
２  空気層
１０  筏本体
１２  外装板
１３  浮力体ブロック
２０  栽培容器
２４  揚水部材
２５  灌水用マット
２６  培土
３０  容器受台
【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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【図７】
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【図８】
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