(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キノコを栽培するキノコ栽培室を有するキノコ栽培施設と、施設園芸により野菜等の植物を栽培する植物栽培室を有する園芸施設と、前記キノコ栽培室と前記植物栽培室を第一ダクトにより連通接続し、かつ前記第一ダクトを通して前記キノコ栽培室から前記植物栽培室に送風する第一送風機及び少なくとも当該第一ダクトを開閉する第一切換弁を有する二酸化炭素供給部と、前記キノコ栽培室と前記植物栽培室を第二ダクトにより連通接続し、かつ前記第二ダクトを通して前記植物栽培室からキノコ栽培室に送風する第二送風機及び少なくとも当該第二ダクトを開閉する第二切換弁を有する酸素供給部と、前記キノコ栽培室及び（又は）前記植物栽培室の二酸化炭素濃度を二酸化炭素濃度センサにより検出し、前記第一切換弁及び第二切換弁を切換えることにより、前記キノコ栽培室及び（又は）前記植物栽培室の二酸化炭素濃度を制御する制御部とを備えるとともに、少なくとも前記制御部は、前記第一切換弁を切換えることにより、前記キノコ栽培室の二酸化炭素を前記植物栽培室に対して断続的に供給し、及び（又は）前記第二切換弁を切換えることにより、前記植物栽培室の酸素を前記キノコ栽培室に対して断続的に供給する機能を有することを特徴とするキノコと施設園芸の複合栽培システム。
【請求項２】
前記制御部は前記第一切換弁を切換えることにより、前記キノコ栽培室の二酸化炭素を、複数の植物栽培室に対して同時に又は選択的に供給する機能を有することを特徴とする請求項１記載のキノコと施設園芸の複合栽培システム。
【請求項３】
前記制御部は前記第二切換弁を切換えることにより、前記植物栽培室の酸素を前記キノコ栽培室に供給し又は大気に排出する機能を有することを特徴とする請求項１記載のキノコと施設園芸の複合栽培システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はキノコと植物の共生を利用して栽培を行うキノコと施設園芸の複合栽培システムに関する。
【０００２】
【従来技術及び課題】
一般に、キノコと植物を共生させることは、キノコの呼吸作用と植物の炭酸同化作用を相互に補償し、両者の好ましい栽培環境をつくる上で望ましい。例えば、通常、植物の栽培環境における二酸化炭素濃度は数百ｐｐｍ程度であるが、キノコを共生させることにより、二酸化炭素濃度が１万ｐｐｍ程度まで高められ、この結果、植物の光合成作用を加速させることができる。
【０００３】
このため、従来よりキノコと植物を共生させて栽培することが試みられているが、二酸化炭素による地球環境への悪影響を考慮したり、商業的に有効な栽培システムとしては実用化されておらず、これらの課題を解決したキノコと施設園芸の複合栽培システムが望まれていた。
【０００４】
本発明はこのような従来の要請に応えたものであり、二酸化炭素による地球環境への悪影響を排し、商業的にも十分に利用できるようにしたキノコと施設園芸の複合栽培システムの提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】
本発明に係る複合栽培システム１は、キノコＭ…を栽培するキノコ栽培室３を有するキノコ栽培施設２と、施設園芸により野菜等の植物Ｐａ…，Ｐｂ…を栽培する植物栽培室５ａ，５ｂを有する園芸施設４と、キノコ栽培室３と植物栽培室５ａ，５ｂを第一ダクト７ａ，７ｂにより連通接続し、かつ第一ダクト７ａ，７ｂを通してキノコ栽培室３から植物栽培室５ａ，５ｂに送風する第一送風機８及び少なくとも当該第一ダクト７ａ，７ｂを開閉する第一切換弁９ａ，９ｂを有する二酸化炭素供給部６と、キノコ栽培室３と植物栽培室５ａ，５ｂを第二ダクト１１ａ，１１ｂにより連通接続し、かつ第二ダクト１１ａ，１１ｂを通して植物栽培室５ａ，５ｂからキノコ栽培室３に送風する第二送風機１２ａ，１２ｂ及び少なくとも当該第二ダクト１１ａ，１１ｂを開閉する第二切換弁１３ａ，１３ｂを有する酸素供給部１０と、キノコ栽培室３及び（又は）植物栽培室５ａ，５ｂの二酸化炭素濃度を二酸化炭素濃度センサ１４ｃ，１４ａ，１４ｂにより検出し、第一切換弁９ａ，９ｂ及び第二切換弁１３ａ，１３ｂを切換えることにより、キノコ栽培室３及び（又は）植物栽培室５ａ，５ｂの二酸化炭素濃度を制御する制御部１６とを備えるとともに、少なくとも制御部１６は、第一切換弁９ａ，９ｂを切換えることにより、キノコ栽培室３の二酸化炭素を植物栽培室５ａ，５ｂに対して断続的に供給し、及び（又は）第二切換弁１３ａ，１３ｂを切換えることにより、植物栽培室５ａ，５ｂの酸素をキノコ栽培室３に対して断続的に供給する機能を有することを特徴とする。
【０００６】
この場合、好適な実施の形態により、制御部１６には第一切換弁９ａ，９ｂを切換えることにより、キノコ栽培室３の二酸化炭素を、複数の植物栽培室５ａ，５ｂに対して同時に又は選択的に供給する機能を設けるとともに、第二切換弁１３ａ，１３ｂを切換えることにより、植物栽培室５ａ，５ｂの酸素をキノコ栽培室３に供給し又は大気に排出する機能を設けることができる。
【０００７】
このような複合栽培システム１により、キノコ栽培室３ではキノコＭ…が栽培されるとともに、植物栽培室５ａ，５ｂでは野菜等の植物Ｐａ，Ｐｂが栽培される。したがって、キノコ栽培室３のキノコＭ…（培養菌糸）からは呼吸作用によって大量の二酸化炭素及び呼吸熱が発生するとともに、植物栽培室５ａ，５ｂの植物Ｐａ，Ｐｂからは炭酸同化作用によって酸素が発生する。よって、例えば、キノコ栽培室３の二酸化炭素濃度を二酸化炭素濃度センサ１４ｃにより検出し、検出した二酸化炭素濃度が設定値を越えた場合には、第一送風機８を作動させるとともに、第一切換弁９ａを切換えることにより、キノコ栽培室３の二酸化炭素及び呼吸熱を第一ダクト７ａを介して植物栽培室５ａに供給し、さらに、第二送風機１２ａを作動させるとともに、第二切換弁１３ａを切換えることにより、植物栽培室５ａの酸素を第二ダクト１１ａを介してキノコ栽培室３に供給すれば、キノコ栽培室３の二酸化炭素を大気に排出することなく、植物Ｐａの生長に利用できる。また、植物栽培室５ａの二酸化炭素濃度を検出し、予め設定した濃度に達したなら、他の植物栽培室５ｂに二酸化炭素濃度を供給することができる。この場合、第一切換弁９ｂを切換えることにより、キノコ栽培室３の二酸化炭素を第一ダクト７ｂを介して植物栽培室５ｂに供給し、さらに、第二送風機１２ｂを作動させるとともに、第二切換弁１３ｂを切換えることにより、植物栽培室５ｂの酸素を第二ダクト１１ｂを介してキノコ栽培室３に供給又は大気に排出する。このように、複数の植物栽培室５ａ，５ｂに対して同時又は選択的に二酸化炭素を供給することにより、一つの植物栽培室５ａでは利用しきれない二酸化炭素及び呼吸熱を大気に放出させることなく全て利用できる。一方、キノコ栽培室３の二酸化炭素を植物栽培室５ａ，５ｂに対して断続的に供給し、或いは、植物栽培室５ａ，５ｂの酸素をキノコ栽培室３に対して断続的に供給することにより、キノコＭ…又は植物Ｐａ…，Ｐｂ…の生長に刺激を与えることができる。
【０００８】
【実施例】
次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【０００９】
まず、本実施例に係る複合栽培システム１の構成について、図１を参照して説明する。
【００１０】
図中、符号１は複合栽培システムの原理的全体構成を示す。２はキノコ栽培施設であり、キノコＭ…を栽培するキノコ栽培室３を有する。キノコ栽培室３ではキノコＭ…の栽培環境に必要な温度，湿度，照度等の設定がなされている。キノコ栽培室３には、菌糸培養室，芽出し室，生育室等が含まれるが、特に、菌糸培養室が望ましい。
【００１１】
また、４は園芸施設であり、施設園芸により野菜等の植物Ｐａ…を栽培する植物栽培室５ａと、他の異なる植物Ｐｂ…を栽培する植物栽培室５ｂを有する。なお、キノコＭ…と共生させる際には植物Ｐａ…を優先させて行う。各植物栽培室５ａ，５ｂは基本的には温室を利用でき、植物Ｐａ…と植物Ｐｂ…の栽培環境に必要な温度，湿度等の設定がなされている。
【００１２】
一方、キノコ栽培室３と植物栽培室５ａ，５ｂ間には、二酸化炭素供給部６及び酸素供給部１０を付設する。
【００１３】
二酸化炭素供給部６は、キノコ栽培室３と植物栽培室５ａ，５ｂをそれぞれ連通接続する第一ダクト７ａ，７ｂを有する。この場合、第一ダクト７ａと７ｂはキノコ栽培室３側で合流させ、その合流個所に第一送風機８を付設する。第一送風機８はキノコ栽培室３から第一ダクト７ａ，７ｂを通して、植物栽培室５ａ，５ｂに送風する機能を有する。さらにまた、第一ダクト７ａ，７ｂの中途には大気に連通する開放口７ａｏ，７ｂｏを分岐して設け、この分岐部位にダンパ（三方切換弁）を用いた第一切換弁９ａ，９ｂを接続する。これにより、キノコ栽培室３と植物栽培室５ａ間を開閉し、かつ植物栽培室５ａを大気に連通させることができるとともに、キノコ栽培室３と植物栽培室５ｂ間を開閉し、かつ植物栽培室５ｂを大気に連通させることができる。
【００１４】
他方、酸素供給部１０は、キノコ栽培室３と植物栽培室５ａ，５ｂを連通接続する第二ダクト１１ａ，１１ｂを有する。また、各第二ダクト１１ａ，１１ｂにはそれぞれ第二送風機１２ａ，１２ｂを付設する。第二送風機１２ａ，１２ｂは第二ダクト１１ａ，１１ｂを通して植物栽培室５ａ，５ｂからキノコ栽培室３に送風する機能を有する。さらにまた、第二ダクト１１ａ，１１ｂの中途には大気に連通する開放口１１ａｏ，１１ｂｏを分岐して設け、この分岐部位にダンパ（三方切換弁）を用いた第二切換弁１３ａ，１３ｂを接続する。これにより、キノコ栽培室３と植物栽培室５ａ間を開閉し、かつ植物栽培室５ａを大気に連通させることができるとともに、キノコ栽培室３と植物栽培室５ｂ間を開閉し、かつ植物栽培室５ｂを大気に連通させることができる。
【００１５】
また、１６は制御部であり、キノコ栽培室３及び植物栽培室５ａ，５ｂに付設した二酸化炭素濃度センサ１４ｃ，１４ａ，１４ｂ，温度センサ１５ｃ，１５ａ，１５ｂ及び制御部本体２１からなる。制御部本体２１は二酸化炭素濃度センサ１４ｃ…により検出した二酸化炭素濃度及び温度センサ１５ｃ…により検出した室温に基づいて、第一切換弁９ａ，９ｂ及び第二切換弁１３ａ，１３ｂを切換え、これにより、キノコ栽培室３及び植物栽培室５ａ，５ｂの二酸化炭素濃度、さらには室温を制御する機能を有する。
【００１６】
次に、本実施例に係る複合栽培システム１の機能（動作）について、図１〜図３を参照して説明する。
【００１７】
まず、キノコ栽培室３ではエノキ茸，椎茸，ほししめじ等のキノコＭ…が栽培（菌糸培養）されるとともに、植物栽培室５ａ，５ｂでは野菜等、例えば、メロンやトマト等の植物Ｐａ，Ｐｂが栽培される。これにより、キノコ栽培室３ではキノコＭ…の呼吸作用によって大量の二酸化炭素及び呼吸熱が発生するとともに、植物栽培室５ａ，５ｂでは植物Ｐａ，Ｐｂの炭酸同化作用によって酸素が発生する。
【００１８】
一方、キノコ栽培室３の二酸化炭素濃度は二酸化炭素濃度センサ１４ｃにより検出され、検出結果は制御部本体２１に付与される。制御部本体２１には予めキノコ栽培室３及び植物栽培室５ａ，５ｂに最適な二酸化炭素濃度（設定値）が設定されている。よって、キノコ栽培室３の二酸化炭素濃度が設定値を越えた場合には、第一送風機８を作動させるとともに、第一切換弁９ａを切換えることにより、キノコ栽培室３の二酸化炭素及び呼吸熱を、図１中矢印Ｈｃのように第一ダクト７ａを介して植物栽培室５ａに供給する。また、同時に第二送風機１２ａを作動させるとともに、第二切換弁１３ａを切換えることにより、植物栽培室５ａの酸素を、図１中矢印Ｈａのように第二ダクト１１ａを介してキノコ栽培室３に供給する。これにより、キノコ栽培室３の二酸化炭素及び呼吸熱は大気に排出されることなく、植物Ｐａ…の生長に利用されるとともに、植物栽培室５ａの酸素はキノコＭ…の生長に利用される。
【００１９】
ところで、植物栽培室５ａの二酸化炭素濃度を検出し、予め設定した濃度に達したなら、他の植物栽培室５ｂに二酸化炭素濃度及び呼吸熱を供給できる。この場合、第一切換弁９ａを切換えることにより、キノコ栽培室３から植物栽培室５ａに対する二酸化炭素の供給を停止するとともに、第一切換弁９ｂを切換えることにより、キノコ栽培室３の二酸化炭素及び呼吸熱を第一ダクト７ｂを介して植物栽培室５ｂに供給し、さらに、第二送風機１２ｂを作動させるとともに、第二切換弁１３ｂを切換えることにより、植物栽培室５ｂの酸素を第二ダクト１１ｂを介してキノコ栽培室３に供給する。この状態を図２（ａ），（ｂ）に示す。なお、同図中、ｃ点は切換点である。このように、複数の植物栽培室５ａ，５ｂに対して選択的に二酸化炭素及び呼吸熱を供給することにより、一つの植物栽培室５ａでは利用しきれない二酸化炭素及び呼吸熱を大気に放出させることなく全てシステム内で利用できる。なお、制御部６は必要により、第二切換弁１３ａ，１３ｂを切換えることによって、植物栽培室５ａ，５ｂの酸素を図１中矢印Ｈｂのように大気に排出することができる。
【００２０】
また、キノコ栽培室３の二酸化炭素を植物栽培室５ａ，５ｂに供給する場合、連続的に供給してもよいし、図３（ａ）に示すように、時間ｔｉ置きに時間ｔｓ供給する動作を繰り返してもよい。これにより、植物栽培室５ａ，５ｂ内の二酸化炭素濃度は図３（ｂ）に示すようになり、植物Ｐａ…，Ｐｂ…の生長に刺激を与えることができる。同様に、植物栽培室５ａ，５ｂの酸素をキノコ栽培室３に対して断続的に供給してもよい。
【００２１】
さらに、温度センサ１５ｃ，１５ａ，１５ｂによりキノコ栽培室３及び（又は）植物栽培室５ａ，５ｂの室温を検出し、各送風機８，１２ａ…及び切換弁９ａ…，１３ａ…を制御して換気を行ってもよい。
【００２２】
以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではない。例えば、二酸化炭素濃度センサはキノコ栽培室と植物栽培室のいずれか一方、特に、キノコ栽培室のみに設けてもよい。したがって、二酸化炭素濃度の制御はキノコ栽培室に対してのみ行ってもよい。その他、細部の構成，手法，数量（植物栽培室等），使用部品（切換弁等）等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更できる。
【００２３】
【発明の効果】
このように、本発明に係るキノコと施設園芸の複合栽培システムは、キノコ栽培室と植物栽培室を第一ダクトにより連通接続し、かつキノコ栽培室から植物栽培室に送風する送風機及び第一ダクトに接続した第一切換弁を有する二酸化炭素供給部と、キノコ栽培室と植物栽培室を第二ダクトにより連通接続し、かつ植物栽培室からキノコ栽培室に送風する送風機及び第二ダクトに接続した第二切換弁を有する酸素供給部と、キノコ栽培室等の二酸化炭素濃度を二酸化炭素濃度センサにより検出し、第一切換弁及び第二切換弁を切換えることにより、キノコ栽培室等の二酸化炭素濃度を制御する制御部とを備えるとともに、少なくとも制御部は、第一切換弁を切換えることにより、キノコ栽培室の二酸化炭素を植物栽培室に対して断続的に供給し、及び（又は）第二切換弁を切換えることにより、植物栽培室の酸素をキノコ栽培室に対して断続的に供給する機能を有するため、二酸化炭素による地球環境への悪影響を排することができるとともに、キノコ及び（又は）植物の生長に刺激を与えることができ、しかも商業的にも十分に利用できるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る複合栽培システムの原理的構成図、
【図２】同複合栽培システムの機能を説明するためのタイミングチャート、
【図３】同複合栽培システムの他の機能を説明するためのタイミングチャート、
【符号の説明】
１    複合栽培システム
２    キノコ栽培施設
３    キノコ栽培室
４    園芸施設
５ａ…  植物栽培室
６      二酸化炭素供給部
７ａ…  第一ダクト
８      第一送風機
９ａ…  第一切換弁
１０      酸素供給部
１１ａ…  第二ダクト
１２ａ…  第二送風機
１３ａ…  第二切換弁
１４ｃ…  二酸化炭素濃度センサ
１５ｃ…  温度センサ
１６      制御部
Ｍ…      キノコ
Ｐａ…    植物
【図１】
0003906322.tif 000002
【図２】
0003906322.tif 000003
【図３】
0003906322.tif 000004