(57)【要約】【課題】寒冷地において省エネルギー化を図りながら、農業ハウス内の植物を、より効率的に栽培するためのＥＰＳパネルを提供する。【解決手段】光反射用のＥＰＳパネル７は、発泡合成樹脂により成形され、光を植物の方向に反射させるために農業ハウス内で用いられる。そして、例えば、ＥＰＳパネル７は、白色で板状の発泡材で成型される。この構成により、寒冷地において省エネルギー化を図りながら、農業ハウス内の植物のより効率的な栽培が可能となる。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡合成樹脂により成形され、光を植物の方向に反射させるために農業ハウス内で用いられる、ことを特徴とするＥＰＳパネル。
【請求項２】
前記ＥＰＳパネルは、白色で板状の発泡材で成型される、ことを特徴とする請求項１記載のＥＰＳパネル。
【請求項３】
前記請求項１又は２に記載のＥＰＳパネルを用いて、農業ハウス内で植物の栽培を行う、ことを特徴とする植物栽培方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡スチロールにより成形され、主に寒冷地の農業ハウスに用いるＥＰＳ(expanded polystyrene)パネル、及びこれを用いる植物栽培方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、農業ハウス（ビニールハウス）で野菜や果物などを栽培する栽培方式が広く一般に用いられている。農業ハウスでは、光透過性の外周材（ビニールシート）を透過した太陽光によって、ヒータなどの特別な加温装置を用いることなく室内を暖めることができ、冬場にも種々の作物を育成することができる（エリアによっては加温が必要な場合もある）。
【０００３】
一方、農業ハウスでは、夜間や悪天候時においては太陽光による加温がなされないために温室が低温となる。このような場合、温度変化を嫌う植物を栽培するには農業ハウス内を適温に維持することが必要となる。そのために、例えば、灯油などを利用する加温装置や地熱などで加温された空気や温水により温度を管理して計画的な栽培を可能とする。
【０００４】
ところで、発泡スチロール製の材料を利用する農業ハウスとして、例えば、ハウス内地中に凹形状の発泡スチロール製の封水区画壁を形成してハウス内地中とハウス外地中とを区画分断し、さらに温水を利用してハウス内を暖める装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、容器の底板に発泡スチロール板を用い、着脱可能なビニールシートで全体を覆い、野菜などを栽培可能とした園圃栽培装置なども開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２６０８５７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１９３７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の農業ハウスでは、北海道のような特に寒さの厳しい寒冷地の冷温期、厳冬期においては、農業ハウス内の室温や地温が低下し、植物の生育スピードが遅くなるという問題がある。
【０００７】
また、冬場などに、加温装置などにより農業ハウスの室温や地温を調整する方法では当然に灯油などの燃料費が嵩み、省エネルギー化を図れないという問題がある。さらに、上記特許文献１に示す装置は設営自体が非常に大がかりであり設営が簡易ではない。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、寒冷地において省エネルギー化を図りながら、農業ハウス内の植物を、より効率的に栽培することができるＥＰＳパネル、及びこれを用いる植物栽培方法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】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係るＥＰＳパネルは、発泡合成樹脂により成形され、光を植物の方向に反射させるために農業ハウス内で用いられる、ことを特徴とする。
【００１０】
このＥＰＳパネルは、白色で板状の発泡材で成型されることが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係る植物栽培方法は、前記ＥＰＳパネルを用いて、農業ハウス内で植物の栽培を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るＥＰＳパネルは、発泡合成樹脂により成形され、光を植物の方向に反射させるために農業ハウス内で用いられる。この構成により、本願発明では、寒冷地において省エネルギー化を図りながら、農業ハウス内の植物を、より効率的に栽培することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態に係るＥＰＳパネルと併用され得る土保温用発泡材の斜視図、（ｂ）同上土保温用発泡材の別方向からの斜視図、（ｃ）同上土保温用発泡材のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】（ａ）同上土保温用発泡材の農業ハウス内での使用状態を示す図、（ｂ）同上土保温用発泡材の連結部の平面図、（ｃ）同上土保温用発泡材を複数連結した発泡材壁の説明図、（ｄ）同上土保温用発泡材の農業ハウス内での他の使用状態を示す図である。
【図３】（ａ）乃至（ｄ）は、同上土保温用発泡材を農業ハウスに設置する手順を説明するための図である。
【図４】同上土保温用発泡材を用いた農業ハウスと外気温との温度変化を示す図である。
【図５】（ａ）同上土保温用発泡材を用いた農業ハウスでのスイートコーンの生育状況の示す図、（ｂ）露地栽培のスイートコーンの生育状況の示す図、（ｃ）同上土保温用発泡材を用いた農業ハウスでの収穫直前のスイートコーンの様子を示す図である。
【図６】（ａ）同上土保温用発泡材を用いた農業ハウスでのトマトの生育状況の示す図、（ｂ）通常の農業ハウスでのトマトの生育状況の示す図である。
【図７】（ａ）乃至（ｃ）は、同上土保温用発泡材を用いた農業ハウスでのホウレン草の生育状況の示す図である。
【図８】（ａ）本発明の実施の形態に係るＥＰＳパネルの使用状態を示す図、（ｂ）同上ＥＰＳパネルの農業ハウス内での使用状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施の形態に係るＥＰＳ(expanded polystyrene)パネルについて図１乃至図８を参照して説明する。図１は、ＥＰＳパネルと併用して用いることができる発泡合成樹脂により成型される土保温用発泡材１を示しており、この土保温用発泡材１は、主に寒冷地の農業ハウスで用いられ、スイートコーン、ホウレン草、水菜、スナックエンドウ、トマトなどの野菜や果物の栽培で利用される。なお、発泡合成樹脂は、例えばポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂であり、本実施の形態に係る土保温用発泡材１はＥＰＳなどで成型されている。
【００１５】
最初に、土保温用発泡材１の形状に関して図１を参照して説明する。土保温用発泡材１は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、板状パネル２、板状パネル２と一体に成形されて板状パネル２の下端部から水平方向に延出された延出部３とを有している。また、板状パネル２は、一の側面に形成されたくさび型の連結部４ａ、及び当該一の側面に対向する他の側面に形成された逆くさび型の連結部４ｂを有している。さらに、延出部３の延出端には、上方に突出した形状の山型部３ａが形成されている。そして、土保温用発泡材１は、図１（ｃ）に示すように、その垂直断面が略Ｌ字形状となる。
【００１６】
土保温用発泡材１は、図２（ａ）に示すように、下側の一部が地中に埋設され、他の部分が地表から出た状態で、農業ハウス内に設置される。
【００１７】
延出部３は、水害対策に設けられている。すなわち、延出部３の上面に土が載せられるため、突然の大雨などで土壌が緩くなった場合に土保温用発泡材１が上方に浮き上がることを適切に防止する。また、延出部３により土保温用発泡材１の土台が安定化し、土保温用発泡材１の設置時における作業効率を上げることができる。なお、水田のように常時水がある農地の場合には延出部３の上記効果は生じない。
【００１８】
土保温用発泡材１は、図２（ｂ），（ｃ）に示すように、くさび型の連結部４ａ及び逆くさび型の連結部４ｂを介して隣接する土保温用発泡材１が複数直線状（一方向）に連結されて発泡材壁５を形成する。この発泡材壁５は、例えば、図２（ａ）に示すように延出部３を内向きの方向として、農業ハウスの幅方向の両端側であって、且つ農業ハウスの奥行き方向に平行に並設される。このように設置された発泡材壁５の断熱性により、太陽光で暖められた地温が農業ハウス外の土壌に逃げることを適切に防ぐと共に、農業ハウス外の凍土から伝わる冷気が農業ハウス内の土壌に伝わることを遮断する。なお、連結部４ａ，４ｂの形状はこれに限定されるものではなく、凹部及び凸部など連結できる形状であれば良い。また、図２（ｄ）に示すように発泡材壁５の延出部３を外向きの方向として、農業ハウスの幅方向の両端側であって、且つ農業ハウスの奥行き方向に平行に並設しても良い。
【００１９】
延出部３の延出端に形成された山型部３ａは、土保温用発泡材１の横ずれを適切に防止する。なお、山型部３ａは必ずしも必須の構成要件ではない。
【００２０】
また、図２（ａ）に示すように、地表の露出高さ（Ｘ）はおおよそ３００ｍｍ、土保温用発泡材１の地中への埋設深度（Ｙ）はおおよそ４００〜７００ｍｍの範囲（例えば、より寒冷地においては埋設深度（Ｙ）をより大きくするなど）としている。すなわち、土保温用発泡材１の地表からの露出高さ（Ｘ）と地中への埋設深度（Ｙ）との割合を、凍結深度を地中への埋設深度（Ｙ）の基本の深さとしておおよそ３：４〜３：７の範囲とする。ここで、凍結深度とは、地盤の凍結が起こらない地表面からの深さのことである。このことで、土保温用発泡材１の地中埋設した部分での外土からの冷気を堰き止めて地温を確保すると共に、地表露出させた土保温用発泡材１によって太陽光を反射させて地表を暖めることが同時にできる。さらに、土保温用発泡材１は地表から露出することで蓄熱効果をも有している。なお、板状パネル２の厚さは、例えば、１００〜５００ｍｍであり、厚いほど断熱効果が高く、また、栽培植物の種類や配設場所に応じて最適な厚さを決定できる。
【００２１】
次に、本実施の形態に係る土保温用発泡材１の農業ハウスへの設置手順に関して、図３を参照して説明する。
【００２２】
最初に、図３（ａ），（ｂ）に示すように、農業ハウスの設営予定地に、小型パワーシャベルを用いて土保温用発泡材１の設置用の溝を掘る。次に、土保温用発泡材１が運び込まれて、スコップや鍬などを用いて設置作業が開始される。ここでの土保温用発泡材１の大きさは運搬性、組立性などを考慮して決定され、予め工場で生産されて、現場にトラックなどで持ち込まれ組み立てられる。そして、図３（ｃ），（ｄ）は、農業ハウス内の土壌への土保温用発泡材１の設置が終了し、ほぼ整地できた状態を示している。
【００２３】
次に、本実施の形態に係る土保温用発泡材１を用いた場合の農業ハウス内外での温度計測結果を図４に示し、折れ線４１はハウス内側地温、折れ線４２はハウス外側地温、折れ線４３は外気温の動きを示している。本図から、農業ハウス内地温（折れ線４１）が、特に夜間において、農業ハウス外地温（折れ線４２）より５〜１０℃程度暖かくなることが確認され、凍土からの低温の影響を防止していることが分かる。
【００２４】
次に、本実施の形態に係る土保温用発泡材１を用いた農業ハウスでの植物の生育状況に関して、図５乃至図７を参照して説明する。
【００２５】
最初に、コーン生育状況に関して説明する。図５（ａ）は土保温用発泡材１を用いた農業ハウスで生育させたスイートコーン、図５（ｂ）は露地で育てたスイートコーンであり、共に５／２９が定植日で同じあり、６／２１の状況を撮影している。図５（ａ）から、土保温用発泡材１を用いた農業ハウスでは、土壌内の水分浸透がより均一になり、コーンの成長（約４０ｃｍ）も均一に推移し、発色も良く、葉や茎に目立った病害も焼けもない。なお、農業ハウス内の土壌はＰＨ７．０を維持し、堆肥は通常の元肥の半分の量で栽培している。
【００２６】
一方、図５（ｂ）の露地栽培のコーンの成長は９ｃｍであり、低温の風による障害が出ており、草丈や茎の太さ、根の状況どれをとっても農業ハウス内のコーンとの顕著な差が出ている。これは、農業ハウス内外では、昼間の地温差は２〜４℃であるが土保温用発泡材１の断熱効果により夜間の地温差が大きくなるために成長に差が出るものと考えられる。
【００２７】
また、北海道などでのスイートコーンの定植から収穫までは通常３カ月程度を要するが、土保温用発泡材１を用いることで定植後の低温被害の回避ができ、加温装置での加温を必要としないで２か月程度で収穫可能となる。この結果、早期の出荷が可能になり、高値での販売できて収益増へ繋げられる効果も奏している。
【００２８】
次に、トマトの生育状況に関して図６を参照して説明する。図６（ａ）は、土保温用発泡材１を用いた農業ハウスに５月下旬に定植した場合（１２０ｃｍまで成長）、図５（ｂ）は通常のハウスに５月上旬定植（９０ｃｍまで成長）した場合の状況を示している。本図から、通常ハウス栽培の生育よりも土保温用発泡材１を用いた農業ハウスの方が栽培の生育が極めて早くことが分かる。これも、農業ハウス内外では、昼間の地温差は２〜４℃であるが土保温用発泡材１の断熱効果により夜間の地温差が大きくなるために成長に差が出るものと考えられる。
【００２９】
さらに、本実施の形態に係る土保温用発泡材を用いた栽培方法では植物への潅水量も半分以下に抑えられる場合がある。これは、土保温用発泡材１を用いることで地温は大きく変わらず気温が変化するために蒸散した水分が夜間に結露となってビニールシートから地表に落ちて夜間の保水量が高く成長を促進している（保水機能が高い）ためと考えられる。また、このように保水機能が高くなると水やりの経費、手間の軽減などの効果をも生じる。
【００３０】
次に、直種まきホウレン草の生育結果に関して図７を参照して説明する。図７（ａ）に示すように、１２月中旬に直種まきを行い、加温をせずに土保温用発泡材１でホウレン草の栽培を開始すると１月の年明けには発芽し、図７（ｂ）に示す１月下旬において順調に生育し、図７（ｃ）に示すように、２月下旬には収穫間近となった。
【００３１】
本図からも明らかなように、寒冷地の厳冬期において、農業ハウスに自然エネルギー（太陽エネルギー）を効率よく利用できる土保温用発泡材１を用いることで加温装置に要する燃料コストを大幅に削減して省エネルギー化を図りながら植物の生育が進む。このために、農作物の冬季栽培付加価値商品の販売が可能となり、生産者としては収益の拡大に繋がる。さらに、加温装置を用いて若干の加温を行うことでより地温を上げられることが予測できるため、この場合、他の野菜や果物（例えばメロン、ブロッコリ、アスパラ等）にも活用できると考えられる。
【００３２】
以上の説明のように、本実施の形態に係る土保温用発泡材１は、板状パネル２と延出部３とを有し、下側の少なくとも一部が地中に埋設され、他の部分が地表から出た状態で農業ハウス内に設置される。また、連結部４ａ，４ｂを用いて発泡材壁５が形成されて、農業ハウスの幅方向の両端側であって、且つ農業ハウスの奥行き方向に平行に並設される。この構成により、土保温用発泡材１は、太陽光で暖められた地温が外部に逃げることを防ぐと共に、農業ハウス外の凍土から伝わる冷気を遮断することができる。その結果、北海道などの寒冷地の冷温期（特に早春から初夏や、秋から初冬にかけて）において、植物の生育スピードを通常の農業ハウスより向上（２週間〜１ヶ月早くなる）させ、収穫期間が長くなり、収益増に繋げることができる。また、より寒さの厳しい厳冬期においては、農業ハウス内を加温する加温装置の燃料コストを大幅削減でき、省エネルギー化を図ることができる。また、国外の営農活動においても土保温用発泡材１を利用できる。
【００３３】
また、比較的簡易な設置作業により農業ハウスに土保温用発泡材１を設置して、農業ハウス内の地温、室温、光の照射などを管理することができ、外部の気候条件に左右されずに植物の安定した収穫が可能となる。
【００３４】
なお、本実施の形態に係る土保温用発泡材１は、上述のように寒冷地の農業ハウスの冬季栽培で有効な手段となるが、これに限定されるものではなく、通常栽培期にも有効利用できる。例えば、本実施の形態に係る土保温用発泡材１を用いることで、６月末に収穫していた商品を６月上旬に収穫でき、単価アップを図ることもできる。また、収穫期の後半を例年は１０月中旬で終了としていたところを１ヶ月程度延長できる。このように、植物を通常より早く、若しくは通常より遅く出荷できることで、スーパーの棚確保が容易となり、生産者の収益増に繋げられる。
【００３５】
また、本実施の形態に係る土保温用発泡材１の断熱性を利用することで、高温地域における冷却用断熱ハウスとしての転用も可能となる。すなわち、農業ハウス内の冷気が外部に放出されることを効果的に防止できる。
【００３６】
またさらに、土保温用発泡材１の経年劣化を防止するために、補強シートで被覆することも考え得る。
【００３７】
次に、本実施の形態に係る光反射用のＥＰＳパネル７に関して図８を参照して説明する。従来、太陽光を植物の方向に反射させるためにアルミ板を農業ハウスの外周材に貼付けることもがあるが、この場合、反射がきつくて植物が焼けるようになる問題があった。そこで、発泡合成樹脂により成形されたＥＰＳパネル７を、農業ハウス内の太陽光を反射させる場所に任意に立てかけて使用する。このＥＰＳパネル７は、例えば高さ１ｍ程度の白色で板状の発泡材で成型される。
【００３８】
そして、図８に示すように、ＥＰＳパネル７付近の植物（カブの一種であるコールラビ）の成長が早くなっている。これは、ＥＰＳパネル７が太陽光を自然反射させた影響で周辺の室温が上昇し、地温が確保されて、成長が促進されるためである。また、ＥＰＳパネル７は蓄熱効果をも有している。また、ＥＰＳパネル７は、土保温用発泡材１と併用でき、より効率的に農業ハウスで植物を育成することができる。
【００３９】
なお、本発明は、上記実施の形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。また、上述のような土保温用発泡材を用いる植物栽培方法としても実現することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１  土保温用発泡材
２  板状パネル
３，６  突出部
３ａ  山型部
４ａ  くさび型の連結部
４ｂ  逆くさび型の連結部
５  発泡材壁
７  ＥＰＳパネル
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
2016135145.tif 000008
【図７】
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【図８】
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