(57)【要約】【課題】植物の生長を促進することが可能な栽培方法及び栽培装置を提供する。【解決手段】天面に貫通孔が形成された保持ボックスを準備するステップと、貫通孔を介して植物の根部が保持ボックスの内側に配置されるとともに植物の葉茎部が保持ボックスの外側に配置されるよう、保持ボックスに植物を保持させるステップと、保持ボックス内に液体を供給するステップと、植物を保持し且つ液体が供給された保持ボックスを、水平状態及び傾斜状態となるよう揺動させるステップとを備える栽培方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天面に貫通孔が形成された保持ボックスを準備するステップと、
前記貫通孔を介して植物の根部が前記保持ボックスの内側に配置されるとともに植物の葉茎部が前記保持ボックスの外側に配置されるよう、前記保持ボックスに植物を保持させるステップと、
前記保持ボックス内に液体を供給するステップと、
前記植物を保持し且つ液体が供給された保持ボックスを、水平状態及び傾斜状態となるよう揺動させるステップとを備える栽培方法。
【請求項２】
前記保持ボックスは、内部に保水材が収納されている、請求項１に記載の栽培方法。
【請求項３】
前記保持ボックスは、内側底面に凹状の貯液部が形成されている、請求項１又は２に記載の栽培方法。
【請求項４】
前記保持ボックスの一方端及び他方端では、液体に浮かぶ材料からなるフロートが、前記保持ボックスの下面から突出しており、
前記保持ボックス内に液体を供給するステップと、前記保持ボックスを揺動させるステップとの間において、前記保持ボックスの一方端及び他方端のフロートを、それぞれ前記第１貯液層及び前記第２貯液槽の液体に浸漬させることで、前記保持ボックスを、前記第１貯液層及び前記第２貯液槽の液体に浮かべるステップをさらに有し、
前記保持ボックスを揺動させるステップでは、前記第１貯液層又は前記第２貯液槽の液体の水位を変更することで、前記保持ボックスを、水平状態及び傾斜状態となるよう揺動させる請求項１乃至３のいずれかに記載の栽培方法。
【請求項５】
前記保持ボックスの一方端及び他方端では、空気を内部に密閉する筒体からなるフロートが、前記保持ボックスの下面から突出しており、
前記保持ボックス内に液体を供給するステップと、前記保持ボックスを揺動させるステップとの間において、前記保持ボックスの一方端及び他方端のフロートを、それぞれ前記第１貯液層及び前記第２貯液槽の液体に浸漬させることで、前記保持ボックスを、前記第１貯液層及び前記第２貯液槽の液体に浮かべるステップをさらに有し、
前記保持ボックスを揺動させるステップでは、前記第１貯液層又は前記第２貯液槽の液体の水位を変更することで、前記保持ボックスを、水平状態及び傾斜状態となるよう揺動させる請求項１乃至３のいずれかに記載の栽培方法。
【請求項６】
天面の貫通孔を介して植物の根部が内側に配置されるとともに植物の葉茎部が外側に配置されるよう植物を保持して、内部に液体を貯留する保持ボックスと、
前記保持ボックスを、水平状態及び傾斜状態となるよう揺動させる揺動手段とを備える栽培装置。
【請求項７】
前記保持ボックスを支持する支持部をさらに備え、
前記揺動手段は、前記支持部に支持された保持ボックスを、水平状態及び傾斜状態となるよう揺動させる請求項６に記載の栽培装置。
【請求項８】
液体を貯留する第1貯液槽及び第２貯液槽をさらに備え、
前記保持ボックスの一方端及び他方端では、液体に浮かぶ材料からなるフロートが下面から突出しており、
前記保持ボックスの一方端及び他方端のフロートが、それぞれ前記第１貯液層及び前記第２貯液槽の液体に浸漬されることで、前記保持ボックスは、前記第１貯液層及び前記第２貯液槽の液体に浮かべられ、
前記揺動手段は、前記第１貯液層又は前記第２貯液槽の液体の水位を変更することで、前記保持ボックスを、水平状態及び傾斜状態となるよう揺動させる請求項６に記載の栽培装置。
【請求項９】
液体を貯留する第1貯液槽及び第２貯液槽をさらに備え、
前記保持ボックスの一方端及び他方端では、液体に浮かぶ材料からなるフロートが下面から突出しており、
前記保持ボックスの一方端及び他方端のフロートが、それぞれ前記第１貯液層及び前記第２貯液槽の液体に浸漬されることで、前記保持ボックスは、前記第１貯液層及び前記第２貯液槽の液体に浮かべられ、
前記揺動手段は、前記第１貯液層又は前記第２貯液槽の液体の水位を変更することで、前記保持ボックスを、水平状態及び傾斜状態となるよう揺動させる請求項６に記載の栽培装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物の栽培方法及び栽培装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
植物の水耕栽培に際しては、例えば特許文献１に記載されているように、培養液が貯留された保持ボックスが用いられることがある。この保持ボックスは、天面に貫通孔が形成されており、この貫通孔を介して植物の葉茎部が保持ボックスの外部に配置されるとともに根部が保持ボックスの内部に配置されることで植物を保持することができる。このように植物を保持した保持ボックスは、通常、支持台等に載置され、植物は自然光やＬＥＤなどの人工光の下で栽培される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−８１９０４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、上述したような栽培方法では、植物の生長を促進することまではできず、植物の収量を増大させることはできなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、植物の生長を促進することが可能な栽培方法及び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】
本発明に係る栽培方法は、天面に貫通孔が形成された保持ボックスを準備するステップと、前記貫通孔を介して植物の根部が前記保持ボックスの内側に配置されるとともに植物の葉茎部が前記保持ボックスの外側に配置されるよう、前記保持ボックスに植物を保持させるステップと、前記保持ボックス内に液体を供給するステップと、前記植物を保持し且つ液体が供給された保持ボックスを、水平状態及び傾斜状態となるよう揺動させるステップと、を備えている。
【０００７】
上記栽培方法は、植物を保持した保持ボックスを水平状態から傾斜状態へと揺動させることにより、保持ボックス内で液体が移動するため、保持ボックス内の液体に酸素が取り込まれるとともに保持ボックス内の植物の根部が空気に晒され、根部の呼吸が促される。また、保持ボックス内の液体が移動することにより、根部の呼吸で発生した二酸化炭素が液体中から逃がされるため、液体のｐHの低下を抑制することができる。さらに、液体の移動により、液体中の各成分の濃度の均一化を図ることができるとともに、植物の根部を刺激したり微生物を活性化させたりすることができる。これらの結果、保持ボックスに保持された植物の生長を促進することができる。
【０００８】
上記栽培方法において、保持ボックスは、内部に保水材が収納されていてもよい。これにより、保持ボックスが揺動して液体が移動した際、植物の根部は空気に晒される一方で、保水材から液体が供給されるため、根部が乾燥するのを抑制することができる。また、保持ボックス内の植物の根部が保水材に沿って広がることで根部に酸素や液体がゆきわたりやすくなり、さらに保水材中に微生物が繁殖して土壌と同様の環境を作ることができるため、植物の生長をより促進させることができる。
【０００９】
また、上記栽培方法において、保持ボックスは、内側底面に凹状の貯液部が形成されていてもよい。これにより、保持ボックス内に供給された液体の一部が貯液部に貯留され、保持ボックスが揺動した際にこの貯液部の液体が保持ボックス内を循環するため、保持ボックス内の液体全体としてｐHや各成分濃度の変化を小さくすることができ、保持ボックス内の液体を長時間交換する必要がない。
【００１０】
また、上記栽培方法において、保持ボックスの一方端及び他方端では、液体に浮かぶ材料からなるフロートが、保持ボックスの下面から突出しており、保持ボックス内に液体を供給するステップと、保持ボックスを揺動させるステップとの間において、保持ボックスの一方端及び他方端のフロートを、それぞれ第１貯液層及び第２貯液槽の液体に浸漬させることで、保持ボックスを、第１貯液層及び第２貯液槽の液体に浮かべるステップをさらに有し、保持ボックスを揺動させるステップでは、第１貯液層又は第２貯液槽の液体の水位を変更することで、保持ボックスを、水平状態及び傾斜状態となるよう揺動させてもよい。
このようにすることで、簡易な構造で、保持ボックスを揺動させることができるので、設備コストを安価に抑えることができる。
【００１１】
また、上記栽培方法において、保持ボックスの一方端及び他方端では、空気を内部に密閉する筒体からなるフロートが、保持ボックスの下面から突出しており、保持ボックス内に液体を供給するステップと、保持ボックスを揺動させるステップとの間において、保持ボックスの一方端及び他方端のフロートを、それぞれ第１貯液層及び第２貯液槽の液体に浸漬させることで、保持ボックスを、第１貯液層及び第２貯液槽の液体に浮かべるステップをさらに有し、保持ボックスを揺動させるステップでは、第１貯液層又は第２貯液槽の液体の水位を変更することで、保持ボックスを、水平状態及び傾斜状態となるよう揺動させてもよい。このようにしても、簡易な構造で、保持ボックスを揺動させることができるので、設備コストを安価に抑えることができる。
【００１２】
本発明に係る栽培装置は、天面の貫通孔を介して植物の根部が内側に配置されるとともに植物の葉茎部が外側に配置されるよう植物を保持して、内部に液体を貯留する保持ボックスと、前記保持ボックスを、水平状態及び傾斜状態となるよう揺動させる揺動手段とを備えている。
【００１３】
上記栽培装置は、揺動手段により、保持ボックスを水平状態から傾斜状態へと揺動させ、保持ボックス内の液体を移動させることができるため、上記栽培方法と同様に、保持ボックスに保持された植物の生長を促進することができる。
【００１４】
また、上記栽培装置は、保持ボックスを支持する支持部をさらに備え、揺動手段は、支持部に支持された保持ボックスを、水平状態及び傾斜状態となるよう揺動させるものであってもよい。
【００１５】
或いは、上記栽培装置は、液体を貯留する第1貯液槽及び第２貯液槽をさらに備え、保持ボックスの一方端及び他方端では、液体に浮かぶ材料からなるフロートが下面から突出しており、保持ボックスの一方端及び他方端のフロートが、それぞれ第１貯液層及び第２貯液槽の液体に浸漬されることで、保持ボックスは、第１貯液層及び第２貯液槽の液体に浮かべられ、揺動手段は、第１貯液層又は第２貯液槽の液体の水位を変更することで、保持ボックスを、水平状態及び傾斜状態となるよう揺動させてもよい。この栽培装置によれば、簡易な構造で、保持ボックスを揺動させることができるので、設備コストを安価に抑えることができる。
【００１６】
或いは、上記栽培装置は、液体を貯留する第1貯液槽及び第２貯液槽をさらに備え、保持ボックスの一方端及び他方端では、液体に浮かぶ材料からなるフロートが下面から突出しており、保持ボックスの一方端及び他方端のフロートが、それぞれ第１貯液層及び第２貯液槽の液体に浸漬されることで、保持ボックスは、第１貯液層及び第２貯液槽の液体に浮かべられ、揺動手段は、第１貯液層又は第２貯液槽の液体の水位を変更することで、保持ボックスを、水平状態及び傾斜状態となるよう揺動させてもよい。この栽培装置によっても、簡易な構造で、保持ボックスを揺動させることができるので、設備コストを安価に抑えることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、植物の生長を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る栽培装置及び栽培方法を示す正面概略図である。
【図２】本発明の各実施形態に係る保持ボックスの正面断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る栽培装置及び栽培方法を示す正面概略図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る栽培装置及び栽培方法を示す正面概略図である。
【図５】上記実施形態の変形例に係る栽培装置及び栽培方法を示す正面概略図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る栽培装置及び栽培方法を示す正面概略図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係る栽培装置が備える揺動手段を示す概略図である。
【図８】本発明の第４実施形態の変形例に係る栽培装置及び栽培方法を示す正面概略図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る栽培装置及び栽培方法の変形例を示す正面概略図である。
【図１０】（ａ）比較例１のロメインレタスの実験期間最終日の写真、及び（ｂ）実施例１のロメインレタスの実験期間最終日の写真である。
【図１１】（ａ）比較例２の赤チシャの実験期間最終日の写真、及び（ｂ）実施例２の赤チシャの実験期間最終日の写真である。
【図１２】（ａ）比較例３のレタス（グリーンウッズ）の実験期間最終日の写真、及び（ｂ）実施例３のレタス（グリーンウッズ）の実験期間最終日の写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る栽培装置及び栽培方法の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
第１実施形態に係る栽培装置１００は、図１に示すように、植物Pを保持した保持ボックス３を支持するための支持部１と、保持ボックス３を水平状態及び傾斜状態となるよう揺動させるための揺動手段２と、を備えている。
【００２１】
支持部１は、図１に示すように、保持ボックス３が載置される水平な載置面１１を有している。この支持部１は、後述する揺動手段２により保持ボックス３が揺動した際、保持ボックス３が載置面１１から落下しないようなストッパ（図示省略）が設けられていることが好ましい。なお、前記ストッパは、例えば、支持部１上の保持ボックス３の左右方向（図１）の両側に設けられる。
【００２２】
揺動手段２は、図１に示すように、載置面１１から上方に突出する突出部材２ａとすることができる。保持ボックス３は、通常はこの突出部材２ａが支持部１内に収容されているため、載置面１１上で水平状態を維持しているが（図１（ａ））、突出部材２ａが載置面１１から突出すると、図１における右側端部が持ち上げられて傾斜する（図１（ｂ））。なお、突出部材２ａは、保持ボックス３の図１における右側端部を支持することができるよう右側端部の全長に亘って奥行き方向に延びていてもよいし、保持ボックス３を安定して持ち上げることができれば、右側端部の一部のみを支持するよう構成されていてもよい。保持ボックスの傾斜角度θは、保持ボックス３の寸法や保持ボックス３内の液体４の量にもよるが、例えば、１０°〜３０°とすることが好ましい。
【００２３】
保持ボックス３は、図２に示すように、上面が開口した中空直方体状のボックス本体３１と、ボックス本体３１の開口を密閉する天板３２と、を有しており、その内部に液体４が貯留される。天板３２には複数の貫通孔３３が設けられており、この貫通孔３３を介して、植物Ｐの葉茎部が保持ボックス３の外側に配置され、根部が保持ボックス３の内側に配置される。また、保持ボックス３は、内部に液体４を供給するための供給管３４、及び内部から液体４を排出するための排出管３５を有している。保持ボックス３内に供給される液体４としては、特に限定されるものではないが、水の他、窒素、リン酸、若しくはカリ等の化学肥料、又は堆肥抽出液若しくは動植物の発酵液等の有機肥料を適当な溶媒に溶解させたものを使用することができ、天然の植物生長促進剤又は害虫忌避剤を添加することもできる。
【００２４】
保持ボックス３の寸法は、特に限定されるものではないが、例えば、縦３００〜５０００ｍｍ×横１００〜１０００ｍｍ×高さ１０〜１００ｍｍとすることができ、各壁の厚みを１０〜１５０ｍｍとすることができる。貫通孔３３の大きさとしては、例えば、直径１０〜２００ｍｍとすることができ、各貫通孔３３間の間隔は、５０〜６００ｍｍとすることができる。保持ボックス３の材質としては、断熱性を有するものが好ましく、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリウレタン樹脂、又はポリエチレン樹脂等の合成樹脂発泡体や、合成樹脂発泡体と、合成樹脂板、木板、又はステンレス等の金属板との複合材等を用いることができる。保持ボックス３を合成樹脂発泡体で形成した場合は、保持ボックス３の表面にポリウレタン樹脂塗料（リボールマイティ（登録商標））等の防水塗料を塗布することが好ましい。なお、保持ボックス３の形状としては、直方体状に限定されるものではなく、内部に液体４を供給することができるようなものであれば、例えば、平面視円形や多角形の箱状等、種々の形状とすることができる。
【００２５】
図１に示すように、保持ボックス３の内部にはシート状の保水材５が収納されていてもよい。この保水材５としては、特に限定されるものではないが、例えば、発泡スチロールチップや、発砲ポリウレタンチップ、スポンジチップ、糸玉、紙片、繊維マット、又は樹脂製ネット等が挙げられる。保水材５は、保持ボックス３の底面全体に亘って広がっていることが好ましく、その厚みは、保持ボックス３の大きさにもよるが、１ｍｍ〜３０ｍｍとすることが好ましい。このように保持ボックス３内に保水材５を収納しておくことにより、植物Ｐの根部の乾燥を防止することができるとともに、根部が保水材５に沿って広がることで根部に酸素及び液体４をゆきわたらせることができる。また、保水材５中に微生物が繁殖するため、土壌と同様の環境を作ることもできる。
【００２６】
次に、上記栽培装置１００を用いた植物Pの栽培方法について、主に図１を参照しつつ説明する。
【００２７】
まず、図１（ａ）に示すように、保持ボックス３に複数の植物Pを保持させ、突出部材２ａが収容された状態の支持部１の載置面１１に保持ボックス３を水平に載置した後、保持ボックス３内に供給管３４を介して液体４を供給する（図２）。このとき、保持ボックス３内の液体４の深さは、保持ボックス３の寸法等にもよるが、例えば、５ｍｍ〜３０ｍｍとなることが好ましい。
【００２８】
次に、突出部材２ａを作動させることで、載置面１１上の保持ボックス３を揺動させる。詳述すると、図１（ｂ）に示すように、突出部材２ａを載置面１１から上方に突出させて保持ボックス３の図１における右側端部を持ち上げ、載置面１１上の水平状態の保持ボックス３を傾斜させる。これにより、保持ボックス３内の液体４が図１における左側に流れ、植物Ｐの根部が空気中に露出する。この保持ボックス３の傾斜状態を、例えば、１０秒〜１２０秒維持した後、図１（ａ）に示すように、突出部材２ａを支持部１内に収容し、保持ボックス３を再び水平状態とする。このような保持ボックス３の揺動、すなわち、保持ボックス３を水平状態から傾斜状態にし、傾斜状態から再び水平状態に戻すことは、例えば、１５分〜６０分間隔で繰り返されることが好ましい。
【００２９】
なお、保持ボックス３内の液体４は、特に限定されるものではないが、半日〜１日置きに交換することが好ましい。
【００３０】
（第２実施形態）
以下、本発明に係る栽培装置及び栽培方法の第２実施形態について、図３を参照しつつ説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
【００３１】
第２実施形態に係る栽培装置２００は、図３に示すように、偏心カム２ｂを揺動手段２として備えている点以外は、上記第１実施形態に係る栽培装置１００と同様である。この偏心カム２ｂは、通常は支持部１内に全体が収容されているが（図３（ａ））、回転軸Ａを中心に反転した際には、その一部が載置面１１から突出し、保持ボックス３の図３における右側端部を持ち上げて保持ボックス３を傾斜させる（図３（ｂ））。なお、偏心カム２ｂは、保持ボックス３の図３における右側端部を支持することができるよう右側端部の全長に亘って奥行き方向に延びていてもよいし、保持ボックス３を安定して持ち上げることができれば、右側端部の一部のみを支持するよう構成されていてもよい。
【００３２】
上記栽培装置２００を用いて植物Pを栽培する場合、まず、上記第１実施形態と同様に、複数の植物Pを保持した保持ボックス３を支持部１の載置面１１上に水平に載置し（図３（ａ））、保持ボックス３内に液体４を供給する。次に、偏心カム２ｂを回転軸Ａ周りに反転させて保持ボックス３を傾斜させ（図３（ｂ））、その後、偏心カム２ｂを再び回転軸Ａ周りに反転させて保持ボックス３を水平状態に戻す（図３（ａ））。なお、保持ボックス３の傾斜状態を維持する時間、及び揺動を行う間隔については、第１実施形態と同様である。
【００３３】
（第３実施形態）
以下、本発明に係る栽培装置及び栽培方法の第３実施形態について、図４を参照しつつ説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
【００３４】
第３実施形態に係る栽培装置３００は、図４に示すように、載置面１１の中央部に設置されるとともに図４の奥行き方向に延びる回転体２ｃを揺動手段２とし、この回転体２ｃを介して保持ボックス３を載置面１１に載置する点以外は、上記第１実施形態に係る栽培装置１００と同様である。この栽培装置３００においては、回転体２ｃは例えば半円柱状に形成され、保持ボックス３は、その下面が、円弧面が下向きとなるように設置された半円柱状の回転体２ｃの平坦な上面に固定されるように構成されている。なお、回転体２ｃは、図４の奥行き方向において保持ボックス３の全長に亘って延びていることが好ましいが、保持ボックス３を支持することができれば特にこれに限定されない。また、回転体２ｃの形状も、保持ボックス３を水平状態及び傾斜状態となるよう揺動可能に支持することができれば半円柱状に限定されない。
【００３５】
上記栽培装置３００を用いて植物Pを栽培する場合、まず、複数の植物Pを保持した保持ボックス３を回転体２ｃ上に固定し（図４（ａ））、保持ボックス３内に液体４を供給する。次に、回転体２ｃを図４における反時計回りに回転させて保持ボックス３の右側を持ち上げ、保持ボックス３を傾斜させる（図４（ｂ））。その後、回転体２ｃを図４における時計回りに回転させて、保持ボックス３を水平状態に戻す（図４（ａ））。なお、保持ボックス３の傾斜状態を維持する時間、及び揺動を行う間隔については、第１実施形態と同様である。
【００３６】
以上のように、上記第１〜第３実施形態においては、揺動手段２により保持ボックス３を揺動させることで保持ボックス３内の液体４が移動する。これにより、保持ボックス３内の液体４に酸素が取り込まれるとともに保持ボックス３内の植物Ｐの根部が空気に晒されるため、根部の呼吸が促される。また、保持ボックス３内で液体４が移動することにより、液体４中の各成分の濃度が均一化されるとともに、液体４中の二酸化炭素が空気中に逃がされることで液体４のｐHの低下が抑制される。さらに、植物Ｐの根部が刺激され、なお且つ微生物を活性化することもでき、結果として植物の生長を促進することができる。
【００３７】
なお、上記第１〜第３実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、上記第１〜第３実施形態においては、保持ボックス３の図１、図３、及び図４における右側端部のみを持ち上げていたが、保持ボックス３内の液体４が移動して植物Ｐの根部が空気中に露出するよう保持ボックス３を傾斜させることができればよく、例えば、各図における左側端部を持ち上げてもよいし、各図における右側端部及び左側端部を交互に持ち上げるようにしてもよい。
【００３８】
また、上記第１〜第３実施形態においては、載置面１１上に保持ボックス３が１つだけ載置されていたが、載置面１１上に複数の保持ボックス３を並べることもできる。この場合、揺動手段２は、複数の保持ボックス３各々に対して設けられていてもよいし、複数の保持ボックス３に亘って延び複数の保持ボックス３を一度に傾斜させられるよう構成されていてもよい。
【００３９】
また、支持体１は、固定された単なる台のようなものであってもよいが、ベルトコンベヤなどの搬送装置で構成されていてもよい。この場合には、コンベヤベルトの上面（載置面１１）上に、複数の保持ボックス３が並べられるとともに、揺動手段２が複数の保持ボックス３各々に対して設けられ、コンベヤベルトの走行により、複数の保持ボックス３が傾動しながら順次搬送されるように構成される。このような構成により、保持ボックス３内の液体４は、図１、図３、図４の左右方向（横方向）だけでなく奥行き方向（縦方向）にも移動する。よって、このような液体４の縦横方向への複雑な移動により、液体４が万遍なく行き渡って混合されるので、植物の生長をさらに促進することができる。
【００４０】
また、上記第１〜第３実施形態においては、揺動手段２として、突出部材２ａ、偏心カム２ｂ、及び回転体２ｃを用いていたが、その他にも、保持ボックス３の一側端部を吊り上げたり、載置面１１自体を傾けたりすることで揺動手段２を構成することができる。また、例えば、支持体１を、一対の支持部材と、両端部が一対の支持部材に回転可能に支持された複数の円筒状のコロとを備え、複数の円筒コロ上（載置面１１上）に、複数の保持ボックス３が並べられて、円筒コロ上の複数の保持ボックス３が移動可能である搬送装置により構成する。そして、複数の円筒コロのうち、所定の円筒コロについては、一端部を他端部よりも持ち上げて傾斜状態とすることで、円筒コロ上を移動する保持ボックス３が、移動に応じて、傾斜状態の円筒コロに乗り上げると、保持ボックス３が傾斜し、水平状態の円筒コロ上に移動すると再び水平状態となるように構成されていてもよい。このような構成によっても、保持ボックス３内の液体４は、縦横方向に移動して複雑な動きをするため、液体４が万遍なく行き渡って混合される結果、植物の生長をさらに促進することができる。
【００４１】
また、上記第１〜第３実施形態において、保持ボックス３は、供給管３４及び排出管３５を有していたがこれに限定されず、例えば排出管３５を省略し、供給管３４により、保持ボックス３内に液体４を供給するとともに、供給管３４から保持ボックス３内の液体４をバキュームなどで吸い出すように構成されていてもよい。
【００４２】
図５に示すように、保持ボックス３０は、内側底面に凹状の貯液部３０５が形成されていてもよい。この場合、保持ボックス３０に供給された液体４は、その一部が貯液部３０５に貯留される（図５（ａ））。この貯液部３０５に貯留される液体４の量は、例えば、３００ｍｌ〜１０００ｍｌとすることができる。貯液部３０５に貯留された液体４は、揺動手段２により保持ボックス３０が傾斜させられた際に貯液部３０５の外に流れ出して植物Ｐの根部に供給され（図５（ｂ））、保持ボックス３０が水平状態に戻った際に貯液部３０５内に再び貯留される（図５（ａ））。このように、保持ボックス３０は、揺動した際に植物Ｐの根部に触れる液体４が入れ替わるため、上記実施形態の保持ボックス３と比較して内部の液体４を長期間交換する必要がなく、具体的には、内部の液体４を２日〜３日で交換すればよい。
【００４３】
図５に示すように、保持ボックス３０においては貯液部３０５が下面から突出しているため、揺動手段２としては、貯液部３０５の突出部分と同じ高さの被引込部材２ｄが用いられることが好ましい。この被引込部材２ｄは、通常は載置面１１上に突出して保持ボックス３０を水平に支持しており（図５（ａ））、保持ボックス３を傾斜させる際に支持部１内に引き込まれて収容される（図５（ｂ））。なお、保持ボックスの底壁の厚みを大きくして貯液部を保持ボックスの下面から突出させないように構成した場合は、上記第１〜第３の実施形態と同様の揺動手段２を用いることができる。
【００４４】
（第４実施形態）
以下、本発明に係る栽培装置及び栽培方法の第４実施形態について、図６，図７を参照しつつ説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
【００４５】
第４実施形態は、保持ボックス４０を液体１０に浮かべ、液体１０の水位を変更することで、保持ボックス４０を揺動させるものである。
【００４６】
図６，図７に示すように、第４実施形態に係る栽培装置４００は、保持ボックス４０と、第１貯液槽５０Ａと、第２貯液槽５０Ｂと、揺動手段６０（図７）とを備える。
【００４７】
保持ボックス４０の一方端及び他方端には、保持ボックス４０（ボックス本体３１）の下面から突出するフロート４１，４２が設けられる。フロート４１，４２は、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリウレタン樹脂、又はポリエチレン樹脂等の合成樹脂発泡体や、合成樹脂発泡体と、合成樹脂板、木板、又はステンレス等の金属板との複合材等、液体に浮かぶ材料から形成される。なお、保持ボックス４０では、ボックス本体３１の寸法を、例えば、縦１０００〜２５００ｍｍ×横１５０〜１０００ｍｍ×高さ５０〜１００ｍｍとすることができ、各壁の厚みを１０〜１５０ｍｍとすることができる。また、フロート４１，４２は、ボックス本体３１と一体或いは別体に形成され得る。別体に形成される場合、フロート４１，４２は、ボックス本体３１の下面に接着剤等で固定される。
【００４８】
第１貯液槽５０Ａ及び第２貯液槽５０Ｂには、それぞれ水等の液体１０が貯留される。保持ボックス４０は、フロート４１，４２がそれぞれ第１貯液槽５０Ａ及び第２貯液槽５０Ｂの液体１０に浸漬されることで、第１貯液槽５０Ａ及び第２貯液槽５０Ｂの液体１０に浮かべられる。
【００４９】
揺動手段６０は、第１貯液槽５０Ａ及び第２貯液槽５０Ｂの液体１０の水位を変更することで、保持ボックス４０を揺動させるものである。図７に示すように、揺動手段６０は、タンク６１と、第１配管６２Ａ，６２Ｂと、第２配管６３Ａ，６３Ｂと、第３配管６４Ａ，６４Ｂと、第４配管６５Ａ，６６Ｂと、弁６６Ａ，６６Ｂと、ポンプ６７Ａ，６７Ｂと、継手６８Ａ，６８Ｂと、フィルタ６９Ａ，６９Ｂとを備える。
【００５０】
上述した揺動手段６０の構成のうち、タンク６１以外の構成（第１配管６２、第２配管６３、第３配管６４、第４配管６５、弁６６、ポンプ６７、継手６８）は、第1貯液槽５０Ａや第２貯液槽５０Ｂ毎に設けられる。すなわち、第１貯液槽５０Ａに対して、第１配管６２Ａ、第２配管６３Ａ、第３配管６４Ａ、第４配管６５Ａ、弁６６Ａ、ポンプ６７Ａ、継手６８Ａが設けられ、第２貯液槽５０Ｂに対して、第１配管６２Ｂ、第２配管６３Ｂ、第３配管６４Ｂ、第４配管６５Ｂ、弁６６Ｂ、ポンプ６７Ｂ、継手６８Ｂが設けられる。
【００５１】
第１配管６２Ａは、一端６２１がタンク６１内に連通し、他端６２２が第１貯液槽５０Ａ内に連通する。ポンプ６７Ａは、第１配管６２Ａの途中に設けられる。
【００５２】
第２配管６３Ａは、一端６３１が第１貯液槽５０Ａの側壁を貫通して第１貯液槽５０Ａ内に連通し、他端６３２が継手６８Ａに接続される。
【００５３】
第３配管６４Ａは、一端６４１が第１貯液槽５０Ａの底壁を貫通して第１貯液槽５０Ａ内に連通し、他端６４２が継手６８Ａに接続される。
【００５４】
弁６６Ａは、第３配管６４Ａの一端６４１に設けられる。弁６６Ａは、開状態のときに、第１貯液槽５０Ａ内の液体１０が第３配管６４Ａに流れることを許容し、閉状態のときに、第１貯液槽５０Ａ内の液体１０が第３配管６４Ａに流れることや、第３配管６４Ａ内の液体１０が第１貯液槽５０Ａに流れることを阻止する。
【００５５】
第４配管６５Ａは、一端６５１が継手６８Ａに接続されて、他端６５２がタンク６１内に連通する。
【００５６】
フィルタ６９Ａは、第４配管６５Ａの他端６５２に取り付けられ、他端６５２から流出する液体１０をろ過する。
【００５７】
第２貯液槽５０Ｂに対して設けられる揺動手段６０の構成（第１配管６２Ｂ、第２配管６３Ｂ、第３配管６４Ｂ、第４配管６５Ｂ、弁６６Ｂ、ポンプ６７Ｂ、継手６８Ｂ）は、第１配管６２Ｂ、第２配管６３Ｂ、第３配管６３Ｂの連通先が第２貯液槽５０Ｂになること以外は、第１貯液槽５０Ｂに対して設けられる構成と同様の構造を有する。したがって、詳細な説明を省略する。
【００５８】
以上の揺動手段６０は、弁６６が閉じられ、ポンプ６７が作動されることで、貯液槽５０の液体１０の水位を上昇させたり、貯液槽５０の液体１０を入れ替えることが可能である。
【００５９】
例えば、弁６６Ａが閉じ、ポンプ６７Ａが作動する状態では、タンク６１の液体１０が第１配管６２Ａの一端６２１から第１配管６２Ａ内に流入する。そして、第１配管６２Ａ内に流入した液体１０は、第１配管６２Ａの他端６２２から第１貯液槽５０Ａ内に流出する。これにより、第１貯液槽５０Ａの液体１０の水位が上昇する。そして、第１貯液槽５０Ａの液体１０の水位が、第２配管６３Ａの一端６３１の高さに至ると、第１貯液槽５０Ａの液体１０が一端６３１から第２配管６３Ａ内に流入する。第２配管６３Ａ内に流入した液体１０は、継手６８Ａを経由して第４配管６５Ａ内に流れ、第４配管６５Ａの他端６５２からタンク６１内に流出する。該流出する液体１０は、フィルタ６９Ａにより、ろ過される。
【００６０】
また、弁６６Ｂが閉じ、ポンプ６７Ｂが作動する状態では、上記と同様の液体の流れにより、タンク６１の液体１０が第２貯液槽５０Ｂに送られて、第２貯液槽５０Ｂの液体１０の水位が上昇する。そして第２貯液槽５０Ｂの液体１０の水位が、第２配管６３Ｂの一端６３１の高さに至ると、第２貯液槽５０Ｂの液体１０が、タンク６１へ流れる。
【００６１】
また、揺動手段６０は、ポンプ６７が停止され、弁６６が開けられることで、貯液槽５０の液体１０の水位を低下させることが可能である。
【００６２】
例えば、ポンプ６７Ａが停止し、弁６６Ａが開いた状態では、第１貯液槽５０Ａの液体１０が一端６４１から第３配管６４Ａ内に流入する。そして第３配管６４Ａ内に流入した液体１０は、継手６８Ａを経由して第４配管６５Ａ内へ流れ、第４配管６５Ａの他端６５２からタンク６１内に流出する。以上の液体の流れによって、第１貯液槽５０Ａの液体１０の水位が低下する。なお、他端６５２から流出する液体１０は、フィルタ６９Ａにより、ろ過される。
【００６３】
また、ポンプ６７Ｂが停止し、弁６６Ｂが開いた状態では、上記と同様の液体の流れにより、第２貯液槽５０Ｂの液体１０がタンク６１に流れて、第２貯液槽５０Ｂの液体１０の水位が低下する。
【００６４】
なお、第３配管６４内に流入した液体１０が、第２配管６３に流れることを防止するために、例えば第２配管６３の他端６３２に、逆止弁が設けられてもよい。
【００６５】
次に、上記栽培装置４００を用いた植物Ｐの栽培方法を説明する。
【００６６】
まず、保持ボックス４０を準備するステップと、保持ボックス４０に植物Ｐを保持させるステップと、保持ボックス４０内に液体４を供給するステップとが実行される。
【００６７】
ついで、図６（ａ）に示すように、保持ボックス４０のフロート４１，４２が第１貯液槽５０Ａ及び第２貯液槽５０Ｂの液体１０に浸漬されることで、保持ボックス４０が第１貯液槽５０Ａ及び第２貯液槽５０Ｂの液体１０に浮かべられる。この際には、弁６６Ａ，６６Ｂが閉じられ、ポンプ６７Ａ，６７Ｂが作動状態とされていることで、第１貯液槽５０Ａ及び第２貯液槽５０Ｂにおける液体１０の水位は、第１配管６２Ａ，６２Ｂの一端６２１の高さになっており、保持ボックス４０は水平状態とされる。
【００６８】
ついで、第１貯液槽５０Ａ及び第２貯液槽５０Ｂのうち、一方の液体１０の水位を低下させることで、保持ボックス４０を揺動させる。図６（ｂ）に示すように、第１貯液槽５０Ａの液体１０の水位を低下させる場合には、ポンプ６７Ａを停止させ、弁６６Ａを開くことで、第３配管６４Ａ、継手６８Ａ、第４配管６５Ａを通じて、第１貯液槽５０Ａの液体１０をタンク６１へ排出する。この結果、図６（ｂ）に示すように、第１貯液槽５０Ａの液体１０の水位が低下して、保持ボックス４０の一方端（図６の左側の端）が下がり、保持ボックス４０が傾斜する。これにより、保持ボックス４０内の液体４が一方側（図６の左側）に流れ、植物Ｐの根部が空気中に露出する。この保持ボックス４０の傾斜状態は、例えば、１０秒〜１２０秒維持される。
【００６９】
ついで、水位を低下させた貯液槽５０にタンク６１の液体１０を供給して、水位を復帰させる。例えば、上述のように、第１貯液槽５０Ａの液体１０の水位を低下させた場合には、弁６６Ａを閉じ、ポンプ６７Ａを作動させることで、第１配管６２Ａを通じて、タンク６１の液体１０を第１貯液槽５０Ａに送る。これにより、第１貯液槽５０Ａの液体１０の水位が上昇して、保持ボックス４０の傾斜が緩くなっていく。そして図６（ａ）に示すように、第１貯液槽５０Ａの液体１０が第２配管６３Ａの一端６３１の高さに復帰した際に、保持ボックス４０は水平状態になる。これ以降では、第２配管６３Ａ、継手６４Ａ、第４配管６５Ａを通じて、一端６３１の高さに至った液体１０が、タンク６１へ排出される。これにより、第１貯液槽５０Ａの液体１０の水位が一端６３１の高さに維持されて、保持ボックス４０の水平状態が維持される。
【００７０】
以上のような保持ボックス４０の揺動、すなわち、保持ボックス４０を水平状態から傾斜状態にし、傾斜状態から再び水平状態に戻すことは、例えば、１５分〜６０分間隔で繰り返されることが好ましい。
【００７１】
第４実施形態によれば、保持ボックス４０を貯液槽５０の液体１０に浮かべ、貯液槽５０の液体１０の水位を変更することで、保持ボックス３を揺動させるようにしたため、簡易な構造で、保持ボックス３を揺動させることができる。したがって、設備コストが安価に抑えられる。また、貯液槽５０やタンク６１に貯留する液体を、安価な水にすることで、設備コストを一層安価に抑えることができる。
【００７２】
なお、上記第４実施形態においては、保持ボックス３の一方端（図６の左側の端）を下げていたが、保持ボックス３内の液体４が移動して植物Ｐの根部が空気中に露出するよう保持ボックス３を傾斜させることができればよく、例えば、第２貯液槽５０Ｂの液体１０の水位を下げることで、保持ボックス３の他方端（図６の右側の端）を下げてもよいし、第１貯液槽５０Ａの液体１０の水位と、第２貯液槽５０Ｂの液体１０の水位とを交互に下げることで、保持ボックス３の一方端及び他方端を交互に下げるようにしてもよい。なお、第１貯液槽５０Ａや第２貯留層５０Ｂの液体１０の水位を低下させる高さ（タンク６１へ排出する液体１０の量）は、保持ボックス４０の傾斜角度が５°〜１５°となるように調整されることが好ましい。
【００７３】
また図７に示すように、貯液層５０Ａ，５０Ｂの液体に、複数の保持ボックス４０が浮かべられてもよい。このようにすることで、複数の保持ボックス４０を同時に揺動させることができる。
【００７４】
また図８に示すように、保持ボックス４０は、ボックス本体３１の内側底面に凹状の貯液部４０５が形成されていてもよい。図８の例では、保持ボックス４０の他方端に貯液部４０５が設けられている。フロート４２は、貯液部４０５の下端から突出しており、フロート４１，４２の長さは、フロート４１，４２の下端の高さが一致するように調整されている。
【００７５】
上述の貯液部４０５が設けられる場合、保持ボックス４０に供給された液体４は、その一部が貯液部４０５に貯留される（図８（ａ））。この貯液部４０５に貯留される液体４の量は、例えば、３００ｍｌ〜１０００ｍｌとすることができる。貯液部４０５に貯留された液体４は、揺動手段６０により保持ボックス４０が傾斜させられた際に貯液部４０５の外に流れ出して植物Ｐの根部に供給され（図８（ｂ））、保持ボックス４０が水平状態に戻った際に貯液部４０５内に再び貯留される（図８（ａ））。この保持ボックス４０によれば、揺動した際に植物Ｐの根部に触れる液体４が入れ替わるため、液体４を長期間交換する必要がない。
【００７６】
なお、貯液部４０５は、保持ボックス４０の一方端に設けられてもよい。この場合、フロート４２は、例えば貯液部４０５の下端から突出するよう設けられる。
【００７７】
また図９は、第４実施形態に係る変形例の栽培装置４０１を示す。この栽培装置４０１では、空気を内部に密閉する筒体からなるフロート４３，４４が、保持ボックス４０（ボックス本体３１）の下面から突出している。フロート４３，４４は、例えば塩化ビニル管やプラスチックの筒からなり、保持ボックス４０（ボックス本体３１）の一方端及び他方端に接着剤等により固定される。この栽培装置４０１では、フロート４３，４４がそれぞれ第１貯液槽５０Ａ及び第２貯液槽５０Ｂの液体１０に浸漬されることで、保持ボックス４０は第１貯液槽５０Ａ及び第２貯液槽５０Ｂの液体１０に浮かべられる。そして、第１貯液槽５０Ａ及び第２貯液槽５０Ｂの液体１０の水位を低下させることで、保持ボックス４０が揺動し、保持ボックス４０内の液体４が一方側或いは他方側に流れる。
【００７８】
また、第４実施形態は、貯留槽５０の液体を、継手６８を経由して、タンク６１に流す例を示したが、例えば、第２配管６３の他端６３２や、第３配管６４の他端６３を、タンク内に連通させることで、第２配管６３や第３配管６４により、貯留槽５０の液体をタンク６１に流してもよい。この場合、継手６８や第５配管６５を省略できるので、部品点数を少なくすることができる。
【実施例１】
【００７９】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
【００８０】
（実施例１）
一方の側端部に貯液部３０５を有する保持ボックス３０を準備し（図５）、この保持ボックス３０にロメインレタスの苗を１４株定植して、気温を１８〜２２℃に維持したハウス内で栽培実験を行った。保持ボックス３０内には培養液（大塚化学製  葉菜用１号２号）を供給し、実験期間中、培養液の温度を２０±２℃、電気伝導度（ＥＣ）を１．５〜２．０ｍＳ／ｃｍ、ｐＨを６．０〜６．５に維持した。また、保持ボックス３０の貯液部３０５とは反対側の側端部を偏心カムで支持することで、通常は保持ボックス３０を水平状態としておき、１時間毎に偏心カムを１回転させることにより、保持ボックス３０を水平状態から傾斜状態、さらに傾斜状態から水平状態へと揺動させた。なお、定植日は平成２４年１月１４日、実験期間は平成２４年１月１６日〜平成２４年１月３０日であり、保持ボックス３０内の培養液は１日に１回、夕方に交換した。定植した苗の平均重量は２．１ｇであった。
【００８１】
（実施例２）
保持ボックスに定植する苗を赤チシャとし、定植日が平成２４年２月３日、実験期間が平成２４年２月５日〜平成２４年２月１９日であること以外は、実施例１と同様の栽培実験を行った。なお、定植した苗の平均重量は２．４ｇであった。
【００８２】
（実施例３）
保持ボックスに定植する植物をレタス（グリーンウッズ）とし、定植日が平成２４年２月２４日、実験期間が平成２４年２月２６日〜平成２４年３月１１日であること以外は、実施例１と同様の栽培実験を行った。なお、定植した苗の平均重量は３．３ｇであった。
【００８３】
（比較例１）
貯液部３０５を有さない保持ボックス３（図２）にロメインレタスの苗を１４株定植して栽培実験を行った。保持ボックス３の揺動を行わない点、及び保持ボックス内の培養液の交換を１日２回、朝及び夕方に行った点以外は実施例１と同様である。また、定植した苗の平均重量も、実施例１と同様、２．１ｇであった。
【００８４】
（比較例２）
比較例１と同様の保持ボックス３に赤チシャを定植して栽培実験を行った。保持ボックス３の揺動を行わない点、及び保持ボックス３内の培養液の交換を１日２回、朝及び夕方に行った点以外は実施例２と同様である。また、定植した苗の平均重量も、実施例２と同様、２．４ｇであった。
【００８５】
（比較例３）
比較例１と同様の保持ボックス３にレタス（グリーンウッズ）を定植して栽培実験を行った。保持ボックス３の揺動を行わない点、及び保持ボックス３内の培養液の交換を１日２回、朝及び夕方に行った点以外は実施例３と同様である。また、定植した苗の平均重量も、実施例３と同様、３．３ｇであった。
【００８６】
（評価）
実施例１（図１０（ａ））と比較例１（図１０（ｂ））、実施例２（図１１（ａ））と比較例２（図１１（ｂ））、及び実施例３（図１２（ａ））と比較例３（図１２（ｂ））とで実験期間最終日の植物の大きさを比較したところ、実施例の方が比較例よりも明らかに大きかった。また、表１に示すように、各実施例及び各比較例において実験期間最終日の各植物の重量を測定したところ、定植時の平均重量は、実施例１と比較例１、実施例２と比較例２、及び実施例３と比較例３とで同じであったにもかかわらず、最終日の重量は比較例よりも実施例の方が大きく、保持ボックスを揺動させたことにより植物の生長が促進されることがわかった。
【００８７】
【表１】
2013226125.tif 000003
【符号の説明】
【００８８】
１００，２００，３００，４００，４０１    栽培装置
１    支持部
２（２ａ〜２ｄ），６０    揺動手段
３，３０，４０    保持ボックス
３３    貫通孔
４１，４２，４３，４４    フロート
５０Ａ    第１貯液層
５０Ｂ    第２貯液槽
３０５    貯液部
【図１】
2013226125.tif 000004
【図２】
2013226125.tif 000005
【図３】
2013226125.tif 000006
【図４】
2013226125.tif 000007
【図５】
2013226125.tif 000008
【図６】
2013226125.tif 000009
【図７】
2013226125.tif 000010
【図８】
2013226125.tif 000011
【図９】
2013226125.tif 000012
【図１０】
2013226125.tif 000013
【図１１】
2013226125.tif 000014
【図１２】
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