(57)【要約】【課題】地上部が形成される前の地下部のみが存在する段階から植物を栽培することができ、かつ、地上部が形成された後の必要な時期に地下部への光の照射を防止することができる水耕栽培装置を提供する。【解決手段】水耕栽培装置１０は、仕切り部２の一部を構成し、開口部２ａの内周面と茎２０ｂとの間に隙間が存在する状態から開口部２ａの内周面が茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを取り囲む状態へ変化し得る遮光性の絞り機構１０２と、絞り機構１０２の状態を変化させるように絞り機構１０２を駆動する駆動部３と、塊状栄養蓄積部２０ａから伸びる茎２０ｂの先端が開口部２ａを通過した場合に、駆動部３を制御することによって、開口部２ａの内周面が茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを取り囲む状態へ絞り機構１０２を変化させる制御部４と、を備えている。【選択図】図１
2017018004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物の塊状栄養蓄積部を収容するように構成された遮光性の栽培槽と、
前記栽培槽に取り付けられ、前記塊状栄養蓄積部から伸びる茎の先端が通過する位置に開口部を有し、前記植物の地下部が成長する地下空間と前記植物の地上部が成長する地上空間とを仕切る遮光性の仕切り部と、
前記仕切り部の一部を構成し、前記開口部の内周面と前記茎との間に隙間が存在する状態から前記開口部の内周面が前記茎の外周面に接触しながら前記茎を取り囲む状態へ変化し得る遮光性の絞り機構と、
前記絞り機構の状態を変化させるように前記絞り機構を駆動する駆動部と、
前記塊状栄養蓄積部から伸びる茎の先端が前記開口部を通過した場合に、前記駆動部を制御することによって、前記開口部の内周面が前記茎の外周面に接触しながら前記茎を取り囲む状態へ前記絞り機構を変化させる制御部と、を備えた、水耕栽培装置。
【請求項２】
前記絞り機構は、３以上の平板状のシャッタを有し、
前記開口部の内周面が前記茎の外周面に接触しながら前記茎を取り囲む状態で、前記３以上の平板状のシャッタのうちの隣接するシャッタの一部同士が平面視において互いに重なるように配置されている、請求項１に記載の水耕栽培装置。
【請求項３】
前記絞り機構は、前記開口部の内周面が前記茎の外周面に接触しながら前記茎を取り囲む状態で、前記茎の形状に応じて弾性変形する柔軟性部材を含む、請求項１または２に記載の水耕栽培装置。
【請求項４】
前記茎に接触したことを検出する検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記開口部の内周面と前記茎の外周面とが接触したことを前記検出部が検出した場合に、前記絞り機構の動作を停止させる、請求項１〜３のいずれかに記載の水耕栽培装置。
【請求項５】
前記開口部の内周面と前記茎の外周面とが接触しているときの接触圧を検出する圧力測定部をさらに備え、
前記制御部は、前記圧力測定部によって検出された前記接触圧が所定値以下になるように前記絞り機構を制御する、請求項１〜３のいずれかに記載の水耕栽培装置。
【請求項６】
前記地上空間に設けられ、前記茎の先端が前記開口部を通過したことを検出するセンサをさらに備え、
前記制御部は、前記茎の先端が前記開口部を通過したことを前記センサが検出した場合に、前記駆動部を制御することにより、前記開口部の内周面が前記茎の外周面に接触しながら前記茎を取り囲む状態へ前記絞り機構を変化させる、請求項１〜５のいずれかに記載の水耕栽培装置。
【請求項７】
前記地上空間に設けられ、前記開口部を貫通した前記茎の先端の画像データを取得する撮像部をさらに備え、
前記制御部は、
前記撮像部によって取得された画像データに基づいて前記茎の先端が前記開口部を貫通したか否かを判定する判定部を含み、
前記茎の先端が前記開口部を貫通したと前記判定部が判定した場合に、前記駆動部を制御することにより、前記開口部の内周面が前記茎の外周面に接触しながら前記茎を取り囲む状態へ前記絞り機構を変化させる、請求項１〜５のいずれかに記載の水耕栽培装置。
【請求項８】
前記制御部は、時間を計時するタイマを含み、前記タイマが所定の時間を計時したことに基づいて、前記茎の先端が前記開口部を貫通したとみなし、前記駆動部を制御することにより、前記開口部の内周面が前記茎の外周面に接触しながら前記茎を取り囲む状態へ前記絞り機構を変化させる、請求項１〜５のいずれかに記載の水耕栽培装置。
【請求項９】
栽培者が操作する操作部をさらに備え、
前記制御部は、前記操作部に対して所定の操作がなされたことに基づいて、前記茎の先端が前記開口部を貫通したとみなし、前記駆動部を制御することにより、前記開口部の内周面が前記茎の外周面に接触しながら前記茎を取り囲む状態へ前記絞り機構を変化させる、請求項１〜５のいずれかに記載の水耕栽培装置。
【請求項１０】
前記地上空間において点灯することにより、前記地上部に光を照射する照明部をさらに備え、
前記制御部は、前記開口部の内周面と前記茎の外周面との間に隙間が存在する状態において、前記照明部を点灯させる、請求項１〜９のいずれかに記載の水耕栽培装置。
【請求項１１】
植物の塊状栄養蓄積部を収容するように構成された遮光性の栽培槽と、
前記栽培槽に取り付けられ、前記塊状栄養蓄積部から伸びる茎の先端が通過する位置に開口部を有し、前記植物の地下部が成長する地下空間と前記植物の地上部が成長する地上空間とを仕切る遮光性の仕切り部と、
前記塊状栄養蓄積部から伸びる茎の先端が前記開口部を通過した場合に、前記茎と前記開口部との間の隙間を塞ぐように、前記仕切り部の上面上で前記茎を取り囲む遮光性の閉塞構造体と、を備え、
前記閉塞構造体は、前記茎の外周面に接触しながら前記茎を取り囲んだ状態で、前記茎の形状に応じて弾性変形する弾性部材を含む、水耕栽培装置。
【請求項１２】
前記閉塞構造体は、前記弾性部材を取り囲む筒状部材を含む、請求項１１に記載の水耕栽培装置。
【請求項１３】
前記茎が前記弾性部材の対向面同士の間を貫通するによって、前記茎の外周面に接触しながら前記茎を取り囲んだ状態が形成された、請求項１１または１２に記載の水耕栽培装置。
【請求項１４】
前記閉塞構造体は、平面視において前記茎を挟む複数の閉塞部品により構成されている、請求項１１〜１３のいずれかに記載の水耕栽培装置。
【請求項１５】
前記閉塞構造体を移動させる移動機構と、
前記移動機構を駆動する駆動部と、
前記駆動部を制御する制御部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記塊状栄養蓄積部から伸びる茎の先端が前記開口部を通過した場合に、前記駆動部を制御することによって、前記閉塞構造体が前記茎を取り囲むように前記閉塞構造体を前記移動機構に移動させる、請求項１１〜１４のいずれかに記載の水耕栽培装置。
【請求項１６】
前記地上空間に設けられ、前記茎の先端が前記開口部を通過したことを検出するセンサをさらに備え、
前記制御部は、前記茎の先端が前記開口部を通過したことを前記センサが検出した場合に、前記駆動部を制御することにより、前記閉塞構造体が前記茎を取り囲むように前記閉塞構造体を前記移動機構に移動させる、請求項１５に記載の水耕栽培装置。
【請求項１７】
前記地上空間に設けられ、前記開口部を貫通した前記茎の先端の画像データを取得することができるように配置された撮像部をさらに備え、
前記制御部は、
前記撮像部によって取得された画像データに基づいて前記茎の先端が前記開口部を貫通したか否かを判定する判定部を含み、
前記茎の先端が前記開口部を貫通したと前記判定部が判定した場合に、前記駆動部を制御することにより、前記閉塞構造体が前記茎を取り囲むように前記閉塞構造体を前記移動機構に移動させる、請求項１５に記載の水耕栽培装置。
【請求項１８】
前記制御部は、
時間を計時するタイマを含み、
前記タイマが所定の時間を計時したことに基づいて、前記茎の先端が前記開口部を貫通したとみなし、前記駆動部を制御することにより、前記閉塞構造体が前記茎を取り囲むように前記閉塞構造体を前記移動機構に移動させる、請求項１５に記載の水耕栽培装置。
【請求項１９】
栽培者が操作する操作部をさらに備え、
前記制御部は、前記操作部に対して所定の操作がなされたことに基づいて、前記茎の先端が前記開口部を貫通したとみなし、前記駆動部を制御することにより、前記閉塞構造体が前記茎を取り囲むように前記閉塞構造体を前記移動機構に移動させる、請求項１５に記載の水耕栽培装置。
【請求項２０】
前記地上空間において点灯することにより、前記地上部に光を照射する照明部をさらに備え、
前記制御部は、前記閉塞構造体が前記茎の周囲を取り囲むように前記閉塞構造体を移動させる前の状態において、前記照明部を点灯させる、請求項１５〜１９のいずれかに記載の水耕栽培装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土壌を用いることなく、植物を栽培する水耕栽培装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、根菜類の土耕栽培においては、塊状栄養蓄積部は、土壌で被覆される。たとえば、根菜類の一例のジャガイモの塊状栄養蓄積部である塊茎、いわゆる種イモは、土壌中に埋設される。その理由は、根菜類は、地下部に光が照射されると、成長不良が生じてしまうためである。たとえば、ジャガイモを栽培する場合、地下部に光が照射されると、その光が照射された地下部は地上部として成長してしまう。
【０００３】
より具体的に言うと、地下茎として地下で成長するはずであった部分は、地上に露出すると、緑化した地上茎として成長してしまう。この緑化した地上茎は、有毒成分を含有するため、食用野菜としての商業的価値を失ってしまう。したがって、根菜類の土耕栽培が行われている圃場においては、光が地下部に照射されることを防止するために、塊茎や塊根等の塊状栄養蓄積部が土壌に被覆されるように土壌を高く盛り上げる作業が必要になる。
【０００４】
一方、水耕栽培においては、次の特許文献１に開示されているように、土耕栽培のような盛り土ではなく、遮光されるべき空間への光の進入を防止するために、遮光壁を形成する技術が検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２７３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献１に開示された遮光壁によれば、茎および葉等の地上部が形成された段階で水耕栽培装置に植物が固定される。したがって、特許文献１に開示された技術によれば、地上部が形成されていない地下部のみの段階から水耕栽培装置内で植物を栽培することはできない。したがって、地上部が形成された後の必要な時期に地下部への光の照射を防止しながらも、地上部が形成される前の地下部のみが存在する段階から水耕栽培装置内で植物を栽培することができる技術が求められている。
【０００７】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、地上部が形成される前の地下部のみが存在する段階から植物を栽培することができ、かつ、地上部が形成された後の必要な時期に地下部への光の照射を防止することができる水耕栽培装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様の水耕栽培装置は、植物の塊状栄養蓄積部を収容するように構成された遮光性の栽培槽と、前記栽培槽に取り付けられ、前記塊状栄養蓄積部から伸びる茎の先端が通過する位置に開口部を有し、前記植物の地下部が成長する地下空間と前記植物の地上部が成長する地上空間とを仕切る遮光性の仕切り部と、前記仕切り部の一部を構成し、前記開口部の内周面と前記茎との間に隙間が存在する状態から前記開口部の内周面が前記茎の外周面に接触しながら前記茎を取り囲む状態へ変化し得る遮光性の絞り機構と、前記絞り機構の状態を変化させるように前記絞り機構を駆動する駆動部と、前記塊状栄養蓄積部から伸びる茎の先端が前記開口部を通過した場合に、前記駆動部を制御することによって、前記開口部の内周面が前記茎の外周面に接触しながら前記茎を取り囲む状態へ前記絞り機構を変化させる制御部と、を備えている。
【０００９】
本発明の第２の態様の水耕栽培装置は、植物の塊状栄養蓄積部を収容するように構成された遮光性の栽培槽と、前記栽培槽に取り付けられ、前記塊状栄養蓄積部から伸びる茎の先端が通過する位置に開口部を有し、前記植物の地下部が成長する地下空間と前記植物の地上部が成長する地上空間とを仕切る遮光性の仕切り部と、前記塊状栄養蓄積部から伸びる茎の先端が前記開口部を通過した場合に、前記茎と前記開口部との間の隙間を塞ぐように、前記仕切り部の上面上で前記茎を取り囲む遮光性の閉塞構造体と、を備え、前記閉塞構造体は、前記茎の外周面に接触しながら前記茎を取り囲んだ状態で、前記茎の形状に応じて弾性変形する弾性部材を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、地上部が形成される前の地下部のみが存在する段階から植物を水耕栽培装置内で栽培することができ、かつ、地上部が形成された後の必要な時期に地下部への光の照射を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１の水耕栽培装置の全体構成を説明するための模式的な断面図であって、茎の先端が開口を通過する前の状態を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１の水耕栽培装置の仕切り部の開口部の周辺の部分平面図であって、茎の先端が開口を通過する前の絞り機構の状態を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１の水耕栽培装置の全体構成を説明するための模式的な断面図であって、茎の先端が開口を通過した後、絞り機構が閉じられた状態を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１の水耕栽培装置の仕切り部の開口部の周辺の部分平面図であって、茎の先端が開口を通過した後、開口部の内周面が茎の外周面に接触した状態を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１の水耕栽培装置の孔閉塞処理１を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２の水耕栽培装置の全体構成を説明するための模式的な断面図であって、茎の先端が開口を通過した後、絞り機構が閉じられた状態を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２の水耕栽培装置の孔閉塞処理２を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態３の水耕栽培装置の全体構成を説明するための模式的な断面図であって、茎の先端が開口を通過した後、絞り機構が閉じられた状態を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態３の水耕栽培装置の孔閉塞処理３を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態１〜３の絞り機構の他の例を示す平面図であって、絞り機構が開いている状態を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施の形態１〜３の絞り機構の他の例を示す平面図であって、絞り機構が閉じている状態を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施の形態１〜３の絞り機構のさらに他の例を示す平面図であって、絞り機構が開いている状態を説明するための図である。
【図１３】本発明の実施の形態１〜３の絞り機構のさらに他の例を示す平面図であって、絞り機構が閉じられた状態を説明するための図である。
【図１４】本発明の実施の形態４の水耕栽培装置の全体構成を説明するための模式的な断面図であって、茎の先端が開口を通過した後、閉塞構造体が開口部と茎との間の隙間を塞いだ状態を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態４の水耕栽培装置の第１の例の閉塞構造体の平面図であって、茎の先端が開口を通過した後、閉塞構造体が茎を挟んだ状態を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態４の水耕栽培装置の第２の例の閉塞構造体の平面図であって、茎の先端が開口を通過した後、閉塞構造体が茎を挟んだ状態を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態４の水耕栽培装置の第１の例の閉塞構造体の周辺の縦断面図であって、閉塞構造体が茎を挟む前の状態を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態４の水耕栽培装置の孔閉塞処理４を説明するためのフローチャートである。
【図１９】本発明の実施の形態５の水耕栽培装置の全体構成を説明するための模式的な断面図であって、茎の先端が開口を通過した後、閉塞構造体が開口部と茎との間の隙間を塞いだ状態を示す図である。
【図２０】本発明の実施の形態５の水耕栽培装置の孔閉塞処理５を説明するためのフローチャートである。
【図２１】本発明の実施の形態６の水耕栽培装置の全体構成を説明するための模式的な断面図であって、茎の先端が開口を通過した後、閉塞構造体が開口部と茎との間の隙間を塞いだ状態を示す図である。
【図２２】本発明の実施の形態６の水耕栽培装置の孔閉塞処理６を説明するためのフローチャートである。
【図２３】本発明の実施の形態の第３の例の閉塞構造体の平面図であって、茎の先端が開口を通過した後、閉塞構造体が茎を挟んだ状態を示す図である。
【図２４】本発明の実施の形態の第４の例の閉塞構造体の平面図であって、茎の先端が開口を通過した後、閉塞構造体が茎を挟んだ状態を示す図である。
【図２５】本発明の実施の形態７の水耕栽培装置の全体構成を説明するための模式的な断面図であって、茎の先端が開口を通過した後、閉塞構造体が開口部と茎との間の隙間を塞いだ状態を示す図である。
【図２６】本発明の実施の形態７の水耕栽培装置の全体構成を説明するための模式的な断面図であって、茎の先端が開口を通過した後、閉塞構造体が開口部と茎との間の隙間を塞ぐ直前の状態を示す図である。
【図２７】本発明の実施の形態の第５の例の閉塞構造体の平面図であって、茎の先端が開口を通過した後、茎が閉塞構造体の対向面同士の間に挿入された状態を示す図である。
【図２８】本発明の実施の形態の第６の例の閉塞構造体の平面図であって、茎の先端が開口を通過した後、茎が閉塞構造体の対向面同士の間に挿入された状態を示す図である。
【図２９】本発明の実施の形態の第７の例の閉塞構造体の平面図であって、茎の先端が開口を通過した後、茎が閉塞構造体の対向面同士の間に挿入された状態を示す図である。
【図３０】本発明の実施の形態の第８の例の閉塞構造体の平面図であって、茎の先端が開口を通過した後、茎が閉塞構造体の対向面同士の間に挿入された状態を示す図である。
【図３１】本発明の実施の形態の第９の例の閉塞構造体の平面図であって、茎の先端が開口を通過した後、茎が閉塞構造体の対向面同士の間に挿入された状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、実施の形態の水耕栽培装置を説明する。以下の複数の実施の形態においては、同一の参照符号が付された部分同士は、図面上における形状に多少の相違があっても、特段の記載がない限り、互いに同一の機能を発揮するものとする。
【００１３】
以下に説明される各実施の形態の水耕栽培装置は、根菜類を栽培するためのものである。根菜類は、地下部に塊状栄養蓄積部を形成する。塊状栄養蓄積部は、具体的には、塊茎、塊根、ならびにその他の水分および栄養分を蓄えることによって肥大した部分を意味する。塊茎を有する根菜類は、ジャガイモまたはこんにゃく等であり、塊根を有する根菜類は、サツマイモまたはダリア等である。本実施の形態においては、塊状栄養蓄積部は、ジャガイモの塊茎である。
【００１４】
（実施の形態１）
以下、図１〜図６を用いて、実施の形態１の水耕栽培装置１０を説明する。まず、図１〜図４を用いて、本実施の形態の水耕栽培装置１０の構成を説明する。
【００１５】
（水耕栽培装置の全体構成）
図１〜図４に示されるように、本実施の形態の水耕栽培装置１０は、根菜類を栽培するための養液１００を貯留する栽培槽１と、栽培槽１の上端に取り付けられた上部構造体６とを備えている。
【００１６】
栽培槽１は、その断面が凹形である、いわゆる水槽のような構造を有している。栽培槽１は、光を透過させない非透光性部材によって構成されている。したがって、栽培槽１は、その上端の開口以外の部分においては、完全に光を遮断する構造を有している。一方、本実施の形態の水耕栽培装置１０においては、上部構造体６は、その断面が凹形を上下逆にした形状を有している。上部構造体６は、その内側の空間へ光を透過させない非透光部材によって構成されている。そのため、栽培槽１と上部構造体６とは、１つの密閉された遮光空間を構成している。したがって、上部構造体６の内部空間に照明部７が設置されている。しかしながら、上部構造体６が光を透過させる透光性部材によって構成されている場合には、照明部７は、上部構造体６の外部空間に設置されていてもよく、また、人工光源を設置することなく、太陽光が光源として用いられてもよい。
【００１７】
（他の例の水耕栽培装置の構全体成）
本実施の形態の水耕栽培装置１０は、上部構造体６以外の部分が、ある程度の気密性が保持され、かつ、外部からの光の進入が遮断された内部空間を内包する筐体（ハウジング）内に設けられたものであってもよい。筐体は、開閉可能な扉を備えている。植物２０の栽培をする栽培者は、扉を開閉することにより、筐体の内部へ入ったり、筐体から外部へ出たりする。したがって、太陽光は、筐体によって遮られているため、植物２０には照射されない。この場合、地上空間１２は、筐体内の空間である。照明部７は、筐体内に設置されている。
【００１８】
（水耕栽培装置の各部の構成）
図１〜図４に示されるように、遮光性の栽培槽１は、植物２０の塊状栄養蓄積部２０ａを収容するように構成されている。栽培槽１の底面上には、載置台９が置かれている。載置台９上には、本実施の形態の水耕栽培装置１０によって栽培される根菜類の塊状栄養蓄積部２０ａが置かれている。栽培槽１内には、植物２０に栄養を与えるための養液１００が貯留されている。養液１００は、載置台９の上面よりも低い位置まで栽培槽１内に貯留されている。塊状栄養蓄積部２０ａから伸びる根２０ｃが養液１００に浸されている。植物２０は、根２０ｃから養液１００を吸収する。
【００１９】
水耕栽培装置１０は、遮光性の栽培槽１に加えて、遮光性の仕切り部２を備えている。ただし、栽培槽１および仕切り部２のいずれも、遮光性を有する一体構造物の一部であってもよい。仕切り部２は、その上面に遮光性塗料が塗布された平板状の部材である。仕切り部２は、栽培槽１の開口を塞ぐように、栽培槽１の上端部に設置されている。遮光性の仕切り部２は、植物２０の地下部２１が成長する地下空間１１と植物２０の地上部２２が成長する地上空間１２とを仕切り、光が地上空間１２から地下空間１１へ到達することを抑制する。ただし、仕切り部２は、その一部において、後述される駆動部３の下側部分と一体化されている。いずれにしても、仕切り部２と駆動部３とは、地下空間１１への光の進入を妨げるように機能している。
【００２０】
水耕栽培装置１０は、絞り機構１０２、制御部４、センサ５、および駆動部３を備えている。絞り機構１０２は、仕切り部２の一部を構成し、遮光性を有している。絞り機構１０２は、カメラのレンズの絞り機構と同様の構造を有している。センサ５は茎２０ｂを検出するためのものである。駆動部３は、制御部４からの信号を受け、絞り機構１０２の後述されるシャッタの開閉動作をさせるためのモータ等である。駆動部３は、左側の駆動部３ａと右側の駆動部３ｂとに分けて設けられているが、カメラの絞り機構のシャッタの開閉動作と同様の開閉動作を絞り機構１０２にさせることができるのであれば、いかなる構造を有していてもよい。左側の駆動部３ａと右側の駆動部３ｂとは、それぞれ、制御部４からの指令信号を受けて、後述される複数のシャッタに開閉動作をさせる。制御部４は、センサ５が茎２０ｂを検出した場合に、駆動部３を制御し、それにより、駆動部３によって絞り機構１０２を開状態から閉状態へ変化させる。
【００２１】
具体的には、絞り機構１０２は、開口部２ａの内周面と茎２０ｂとの間に隙間が存在する状態から開口部２ａの内周面が茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを取り囲む状態へ変化し得る。制御部４は、塊状栄養蓄積部２０ａから伸びる茎２０ｂの先端が開口部２ａを通過した場合に、駆動部３を制御することによって、開口部２ａの内周面が茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを取り囲む状態へ絞り機構１０２を変化させる。そのため、光が地下部２１に到達することを抑制することができる。その結果、光が地下部２１に照射されてしまうことに起因して植物２０の成長に悪影響が与えられることを抑制することができる。
【００２２】
図２に示されるように、絞り機構１０２は、複数の平板状のシャッタ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ，１０２ｅ，１０２ｆ，１０２ｇ，１０２ｈを含んでいる。複数の平板状のシャッタ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ，１０２ｅ，１０２ｆ，１０２ｇ，１０２ｈは、それぞれ、複数の柔軟性部材１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ，１０３ｅ，１０３ｆ，１０３ｇ，１０３ｈを有している。複数の柔軟性部材１０３ａ〜１０３ｈは、それぞれ、複数の平板状のシャッタ１０２ａ〜１０２ｈの内側の先端部を構成している。ただし、絞り機構１０２は、開口部２ａを小さくすることにより、開口部２ａの内周面と茎２０ｂの外周面との間の隙間を塞ぐことができる構造であれば、いかなる構造を有していてもよい。
【００２３】
絞り機構１０２は、図２に示される開状態から図４に示される閉状態へ変化する。図４から分かるように、複数の柔軟性部材１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ，１０３ｅ，１０３ｆ，１０３ｇ，１０３ｈは、植物２０の茎２０ｂに接触し、茎２０ｂの形状に応じて弾性変形する。そのため、茎２０ｂが損傷することが防止されている。複数の平板状のシャッタ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ，１０２ｅ，１０２ｆ，１０２ｇ，１０２ｈは、図４に示される閉状態で、平面視において互いに重なり合う部分を有している。そのため、光が地下空間１１へ進入することが確実に防止されている。
【００２４】
また、図２および図４から分かるように、水耕栽培装置１０は、柔軟性部材１０３ａ内に、茎２０ｂに接触したことを検出する検出部１０４を備えている。制御部４は、開口部２ａの内周面と茎２０ｂの外周面とが接触したことを検出部１０４が検出した場合に、絞り機構１０２の動作を停止させるように、駆動部３を制御する。そのため、茎２０ｂを損傷させるおそれを低減することができる。
【００２５】
ただし、水耕栽培装置１０は、開口部２ａの内周面と茎２０ｂの外周面とが接触しているときの接触圧を検出する圧力測定部１０５を備えていてもよい。この場合、制御部４は、圧力測定部１０５によって検出された接触圧が所定値以下になるように、駆動部３に絞り機構１０２を駆動させる。これによっても、茎２０ｂを損傷させるおそれを低減することができる。
【００２６】
本実施の形態においては、検出部１０４および圧力測定部１０５は、いずれも、ワイヤを流れる電流の変化から読み取られる柔軟性部材１０３ａの変形度合から茎２０ｂにかかっている力を推定するひずみゲージであるものとする。ただし、検出部１０４および圧力測定部１０５は、それぞれの目的を達成できるのであれば、いかなるものであってもよい。
【００２７】
本実施の形態においては、センサ５は、地上空間１２に設けられ、茎２０ｂの先端が仕切り部２の開口部２ａを通過したことを検出する。制御部４は、茎２０ｂの先端が仕切り部２の開口部２ａを通過したことをセンサ５が検出した場合に、絞り機構１０２を開状態（図２）から閉状態（図４）へ変化させるように、駆動部３を制御する。
【００２８】
センサ５は、発光素子５ａと受光素子５ｂとにより、茎２０ｂの先端が仕切り部２の開口部２ａを通過したたこと検出する。具体的には、発光素子５ａが発する光が茎２０ｂによって遮られることによって、受光素子５ｂが発光素子５ａから光を受け取らなくなった場合に、茎２０ｂが開口部２ａを通過したことが検出される。ただし、センサ５は、茎２０ｂの先端が仕切り部２の開口部２ａを通過したことを検出することができるものであれば、いかなるセンサであってもよい。
【００２９】
本実施の形態においては、植物２０は、茎２０ｂの先端が塊状栄養蓄積部２０ａから伸びている状態で、栽培槽１内の地下空間１１に収容される。この状態では、図１に示されるように、照明部７が発する光は、開口部２ａを通じて、地下空間１１へ進入する。その後、茎２０ｂの先端が開口部２ａを通過し、センサ５によって検出されると、図３に示されるように、絞り機構１０２が閉じられる。それにより、図４に示されるように、複数の柔軟性部材１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ，１０３ｅ，１０３ｆ，１０３ｇ，１０３ｈの内側の面は、それぞれ、茎２０ｂの外周面に接触する。
【００３０】
以上のような本実施の形態の水耕栽培装置１０によれば、図３および図４に示されるように、茎２０ｂの先端が仕切り部２の開口部２ａを通過した場合には、仕切り部２を構成する絞り機構１０２を閉じることによって、開口部２ａを塞ぐことができる。そのため、地下部２１まで到達する光の量を極めて少なくすることができる。その結果、光が地下部２１に照射されてしまうことに起因して植物２０の成長に悪影響が与えられることを防止することができる。
【００３１】
本実施の形態においては、水耕栽培装置１０は、上記の構成に加えて、地上空間１２において点灯することにより、地上部２２に光を照射する照明部７を備えている。したがって、制御部４は、茎２０ｂの先端が仕切り部２を通過するまでの期間においても、照明部７を点灯している。これによれば、一般に茎２０ｂは光へ向かって伸びる性質を有しているため、開口部２ａが多少小さくても、茎２０ｂは開口部２ａを通過するように伸長する。
【００３２】
実施の形態１の水耕栽培装置１０は、上記の構成に加えて、植物２０の栽培者が操作し得る操作部８を備えている。制御部４は、操作部８に対して所定の操作がなされたことに基づいて、茎２０ｂの先端が仕切り部２の開口部２ａを通過したとみなし、駆動部３に絞り機構１０２を閉じさせる制御を実行することができる。そのため、栽培者が絞り機構１０２を閉じるタイミングを決定することができる。たとえば、センサ５の不具合が原因で、茎２０ｂの先端が仕切り部２の開口部２ａを通過しているにも関わらず、絞り機構１０２が閉じられない場合がある。この場合に、栽培者の判断で、絞り機構１０２を閉じることができる。
【００３３】
次に、図５を参照しながら、実施の形態１の水耕栽培装置１０の制御部４において実行される孔閉塞処理１を説明する。
【００３４】
まず、ステップＳ１において、制御部４は、水耕栽培装置１０による栽培が開始されたか否かを判定する。水耕栽培が開始されたか否かは、制御部４が操作部８から水耕栽培を開始することを指示する指令信号を受け取ったか否かによって判定される。具体的には、栽培者が水耕栽培の開始を制御部４に知らせるためのスイッチ等を操作したことにより、操作部８は、水耕栽培を開始することを指示する指令信号を制御部４へ送信する。それにより、制御部４は、その指令信号を受けとったときに、水耕栽培が開始されたことを認識する。したがって、栽培者が水耕栽培の開始のための操作を操作部８に対してしなければ、制御部４は、水耕栽培が開始されたと認識しない。そのため、ステップＳ１において、水耕栽培装置１０による栽培が開始されたと判定されるまで、制御部４は、ステップＳ１の処理を繰り返す。
【００３５】
一方、ステップＳ１において、水耕栽培装置１０による栽培が開始されたと判定されると、ステップＳ２において、照明部７を点灯させる。これにより、照明部７が発する光は、地上空間１２から開口部２ａを通じて地下空間１１へ進入する。そのため、植物２０の茎２０ｂは、光に向かって、すなわち、開口部２ａに向かって伸長する。
【００３６】
次に、ステップＳ３において、制御部４は、センサ５が茎２０ｂの先端を検出したか否かを判定する。ステップＳ３において、センサ５が茎２０ｂの先端を検出したと判定されなければ、ステップＳ４の処理が実行される。
【００３７】
ステップＳ４において、制御部４は、駆動部３に絞り機構１０２に閉じさせることを指示するための所定の操作が操作部８に対してなされたか否かを判定する。仕切り部２を駆動することを指示するための所定の操作が仕切り部２に対してなされたか否かは、制御部４が操作部８から駆動部３に絞り機構１０２を閉じさせることを指示する指令信号を受け取ったか否かによって判定される。ステップＳ４において、駆動部３に絞り機構１０２を閉じさせることを指示するための所定の操作が操作部８に対してなされたと判定されなければ、制御部４は、ステップＳ３およびステップＳ４の処理を繰り返す。
【００３８】
ステップＳ３において、センサ５が茎２０ｂの先端を検出したか、または、ステップＳ４において、駆動部３に絞り機構１０２に閉じさせることを指示するための所定の操作が操作部８に対してなされたと判定される場合がある。この場合、ステップＳ５において、制御部４は、駆動部３に絞り機構１０２を閉じさせる制御を実行する。
【００３９】
ステップＳ５においては、制御部４は、開口部２ａの内周面と茎２０ｂの外周面とが接触したことを検出部１０４が検出した場合に、絞り機構１０２の動作を停止させる。また、水耕栽培装置１０が開口部２ａの内周面と茎２０ｂの外周面とが接触しているときの接触圧を検出する圧力測定部１０５を備えている場合がある。この場合には、制御部４は、圧力測定部１０５によって検出された接触圧が所定値以下になるように絞り機構１０２を制御する。これらの制御によって、茎２０ｂの損傷が防止される。
【００４０】
なお、水耕栽培装置１０は、検出部１０４または圧力測定部１０５を備えていない場合には、ステップＳ５において、検出部１０４または圧力測定部１０５に関する処理を行わない。
【００４１】
その後、ステップＳ６において、制御部４は、栽培を終了すべきタイミングであるか否かを判定する。ステップＳ６において、制御部４は、栽培を終了すべきタイミングであると判定されなければ、その状態を維持する。一方、ステップＳ６において、栽培を終了すべきタイミングであると判定されると、ステップＳ７において、制御部４は、照明部７を消灯する。その後、ステップＳ８において、制御部４は、駆動部３に絞り機構１０２を開かせる。これにより、水耕栽培装置１０は、水耕栽培を終了した状態になる。
【００４２】
（実施の形態２）
以下、図６および図７を用いて、実施の形態２の水耕栽培装置１０を説明する。
【００４３】
本実施の形態の水耕栽培装置１０の構造および制御は、実施の形態１の水耕栽培装置の構造および制御とほぼ同一であるので、その同一である部分の説明は繰り返さない。本実施の形態の水耕栽培装置１０は、以下に説明する事項のみ、実施の形態１の水耕栽培装置１０と異なっている。
【００４４】
まず、図６を用いて、本実施の形態の水耕栽培装置１０の構成を説明する。
【００４５】
図６に示されるように、本実施の形態の水耕栽培装置１０は、地上空間１２に設けられ、仕切り部２の開口部２ａを通過した茎２０ｂの先端の画像データを取得することができるように配置された撮像部１５を備えている。制御部４は、撮像部１５によって取得された画像データに基づいて茎２０ｂの先端が仕切り部２の開口部２ａを通過したか否かを判定する判定部４ａを含んでいる。また、制御部４は、茎２０ｂの先端が仕切り部２の開口部２ａを通過したと判定部４ａが判定した場合に、駆動部３に絞り機構１０２を閉じさせる制御を実行する。この構成によっても、実施の形態１の水耕栽培装置１０と同様に、茎２０ｂの先端が仕切り部２の開口部２ａを通過した状態で、絞り機構１０２を閉じることができる。
【００４６】
茎２０ｂの先端が仕切り部２の開口部２ａを通過したか否かは、撮像部１５によって取得された画像データにおける茎２０ｂの色または形状等によって判定されてもよい。ただし、茎２０ｂの先端が仕切り部２の開口部２ａを通過したことを特定できるのであれば、判定部４ａは、いかなる画像データ処理を用いて茎２０ｂの先端が仕切り部２の開口部２ａを通過したと判定してもよい。
【００４７】
次に、図７を参照しながら、実施の形態２の水耕栽培装置１０の制御部４において実行される孔閉塞処理２を説明する。
【００４８】
本実施の形態の孔閉塞処理２は、ステップＳ３の代わりにステップＳ３ａが実行される点において、実施の形態１の孔閉塞処理１と異なる。その他の点においては、本実施の形態の孔閉塞処理２と実施の形態１の孔閉塞処理１とは同一である。
【００４９】
ステップＳ３ａにおいては、制御部４は、センサ５によって茎２０ｂの先端が検出されたか否かを判定するのではなく、撮像部１５によって取得されている画像データに茎２０ｂの先端と認識されるものがあるのか否かを判定する。これにより、茎２０ｂの先端が仕切り部２の開口部２ａを通過したか否かを判定する。
【００５０】
（実施の形態３）
以下、図８および図９を用いて、実施の形態３の水耕栽培装置１０を説明する。
【００５１】
本実施の形態の水耕栽培装置１０の構造および制御は、実施の形態１の水耕栽培装置の構造および制御とほぼ同一であるので、その同一である部分の説明は繰り返さない。本実施の形態の水耕栽培装置１０は、以下に説明する事項のみ、実施の形態１の水耕栽培装置１０と異なっている。
【００５２】
まず、図８を用いて、本実施の形態の水耕栽培装置１０の構成を説明する。
【００５３】
図８に示されるように、制御部４は、時間を計時するタイマ４ｂを含んでいる。制御部４は、タイマ４ｂが所定の時間を計時したことに基づいて、茎２０ｂの先端が仕切り部２の開口部２ａを通過したとみなし、駆動部３に絞り機構１０２を閉じさせる制御を実行する。この構成によれば、上記のようなセンサ５または撮像部１５等の構成を設けることなく、絞り機構１０２を閉じることができる。
【００５４】
次に、図９を参照しながら、実施の形態３の水耕栽培装置１０の制御部４において実行される孔閉塞処理３を説明する。
【００５５】
図９に示されるように、本実施の形態の孔閉塞処理３は、ステップＳ３の代わりにステップＳ３ｂが実行される点において、実施の形態１の孔閉塞処理と異なる。その他の点においては、本実施の形態の孔閉塞処理３と実施の形態１の孔閉塞処理１とは同一である。
【００５６】
ステップＳ３ｂにおいては、センサ５によって茎２０ｂの先端が検出されたか否かを判定するのではなく、タイマ４ｂによって計時されている時間が所定の時間を計時したか否かを判定する。これにより、茎２０ｂの先端が仕切り部２の開口部２ａを通過したか否かを判定する。タイマ４ｂは、たとえば、水耕栽培を開始することを指示するための操作が操作部８に対してなされた場合に計時を開始するものとする。
【００５７】
タイマ４ｂの計時の開始はいかなるタイミングであってもよい。また、前述の所定時間もいかなる長さであってもよい。この所定時間は、予め行われた植物２０の育成実験によって求められている。
【００５８】
（絞り機構の他の例）
絞り機構１０２は、図１０に示されるように、平面視において三角形の内周面を有する開口部２ａを構成する３枚の平板状のシャッタ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃを備えていてもよい。シャッタ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃのうちの隣接するシャッタの一部同士は、カメラのレンズの絞り機構と同様に、互いに平面視において重なっている。この場合、シャッタ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃは、それぞれ、その内側の先端に柔軟性部材１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃを有している。この図１０に示される絞り機構１０２が閉じられると、図１１に示されるように、柔軟性部材１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃと茎２０ｂとの間の隙間が閉塞された状態が形成される。
【００５９】
絞り機構１０２は、図１２に示されるように、四角形の開口部２ａを構成するように、４枚の平板状のシャッタ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄを備えていてもよい。シャッタ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄのうちの隣接するシャッタの一部同士は、カメラのレンズの絞り機構と同様に、互いに平面視において重なっている。この場合、シャッタ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄは、それぞれ、その先端に柔軟性部材１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄを有している。この図１２に示される絞り機構１０２が閉じられると、図１３に示されるように、柔軟性部材１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄと茎２０ｂとの間の隙間が閉塞された状態が形成される。
【００６０】
要するに、絞り機構１０２は、３以上のシャッタを有していればよい。前述の３以上のシャッタは、開口部２ａの内周面が茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを取り囲む状態で、平面視において互いに重なるように配置されている。そのため、カメラの絞り機構と同様の原理で、光が地上空間１２から地下空間１１へ進入することを確実に抑制することができる。
【００６１】
上記した絞り機構１０２は、いずれも、茎２０ｂと接触する柔軟性部材を有しているが、複数枚のシャッタと茎２０ｂとの間に許容されない程度の大きさの隙間が形成されないのであれば、柔軟性部材を有していなくてもよい。たとえば、シャッタの枚数が多ければ、複数枚のシャッタと茎２０ｂとの間の隙間は極めて小さいため、シャッタの先端の柔軟性部材を必要としない場合がある。
【００６２】
（実施の形態４）
以下、図１４〜図１８を用いて、実施の形態４の水耕栽培装置１０を説明する。
【００６３】
本実施の形態の水耕栽培装置１０の構造および制御は、実施の形態１の水耕栽培装置の構造および制御とほぼ同一であるので、その同一である部分の説明は繰り返さない。本実施の形態の水耕栽培装置１０は、以下に説明する事項のみ、実施の形態１の水耕栽培装置１０と異なっている。
【００６４】
図１４に示されるように、本実施の形態の水耕栽培装置１０においては、実施の形態１の絞り機構１０２の代わりに、閉塞構造体２００および移動機構３０が用いられる。
【００６５】
閉塞構造体２００は、塊状栄養蓄積部２０ａから伸びる茎２０ｂの先端が開口部２ａを通過した場合に、茎２０ｂと開口部２ａとの間の隙間を塞ぐように、仕切り部２上で茎２０ｂを取り囲む。閉塞構造体２００は、遮光性を有している。実施の形態１〜３においては、開口部２ａは、絞り機構１０２の内周面であるため、移動可動な部分であったが、本実施の形態においては、図１４に示されるように、開口部２ａは、仕切り部２に形成された貫通孔であるため、その位置が固定された部分である。閉塞構造体２００は、茎２０ｂと開口部２ａとの間の隙間を塞ぐために用いられる。
【００６６】
移動機構３０は、閉塞構造体２００が茎２０ｂと開口部２ａとの間の隙間を塞ぐように、閉塞構造体２００を移動させる。本実施の形態においては、制御部４は、右側の駆動部３ａおよび左側の駆動部３ｂからなる駆動部３を制御する。
【００６７】
図１４および図１５に示されるように、駆動部３は、左側の駆動部３ａと右側の駆動部３ｂとを含んでいる。移動機構３０は、左側の駆動部３ａによって駆動される左側のプランジャ３０ａと右側の駆動部３ｂによって駆動される右側のプランジャ３０ｂとを含んでいる。閉塞構造体２００は、左側のプランジャ３０ａの先端に固定された左側の閉塞部品２００Ｌと右側のプランジャ３０ｂの先端に固定された右側の閉塞部品２００Ｒとを含んでいる。左側の駆動部３ａおよび右側の駆動部３ｂは、左側の閉塞部品２００Ｌと右側の閉塞部品２００Ｒとが茎２０ｂを挟むように、左側のプランジャ３０ａおよび右側のプランジャ３０ｂを互いに接近させる。
【００６８】
本実施の形態の水耕栽培装置１０によっても、光が地下部２１に到達することを抑制することができる。その結果、光が地下部２１に照射されてしまうことに起因して植物２０の成長に悪影響が与えられることを抑制することができる。
【００６９】
本実施の形態の閉塞構造体２００は、茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを取り囲んだ状態で、茎２０ｂの形状に応じて弾性変形する弾性部材２００Ｅ１，２００Ｅ２を含んでいる。そのため、茎２０ｂを損傷させるおそれを低減することができる。弾性部材２００Ｅ１，２００Ｅ２は、たとえば、スポンジ（ウレタンフォーム）等である。スポンジであれば、水分を吸収するため、茎２０ｂの表面に水分を与えることにより、茎２０ｂの表面の水分不足の発生を防止することができる。弾性部材２００Ｅ１，２００Ｅ２は、茎２０ｂの形状に応じて変形できるのであれば、ゴム等のいかなる弾性部材であってもよい。
【００７０】
閉塞構造体２００は、図１４および図１５から分かるように、弾性部材２００Ｅ１，２００Ｅ２を取り囲む筒状部材を含んでいる。そのため、弾性部材２００Ｅ１と弾性部材２００Ｅ２との対向面同士の間に隙間が形成され難い。筒状部材は、外側の半割の筒状部材２００Ａ１，２００Ａ２、内側の半割の筒状部材２００Ｂ１，２００Ｂ２、および連結部２００Ｃ１，２００Ｃ２を含んでいる。外側の半割の筒状部材２００Ａ１，２００Ａ２は、開口部２ａの外側の仕切り部２上に設置されている。内側の半割の筒状部材２００Ｂ１，２００Ｂ２は、外側の半割の筒状部材２００Ａ１，２００Ａ２の内側に設けられ、弾性部材２００Ｅ１，２００Ｅ２を保持している。連結部２００Ｃ１，２００Ｃ２は、リングを２等分した円弧形状を有している。連結部２００Ｃ１，２００Ｃ２は、内側の半割の筒状部材２００Ｂ１，２００Ｂ２と外側の半割の筒状部材２００Ａ１，２００Ａ２とを連結している。連結部２００Ｃ１，２００Ｃ２は、それぞれ、内側の筒状部材２００Ｂ１，２００Ｂ２と外側の半割の筒状部材２００Ａ１，２００Ａ２との間の隙間を完全に閉塞している。
【００７１】
図１５に示されるように、前述の閉塞構造体２００によれば、茎２０ｂに不要な力を与えることなく、開口部２ａと茎２０ｂとの間の隙間を塞ぐことができる。そのため、植物２０を栽培しているときに、地下部２１まで光が到達してしまうことを防止することができる。その結果、光が地下部２１に照射されてしまうことに起因して植物２０の成長に悪影響を与えることを抑制することができる。また、閉塞構造体２００は、光を通過させないように互いに連結された二重の筒状部材によって構成さているため、その外形を大きくすることができる。したがって、茎２０ｂが地上空間１２へ到達し易いように開口部２ａのサイズを大きくしても、開口部２ａを容易に塞ぐことができる。また、閉塞構造体２００の外形が大きくても、弾性部材２００Ｅ１，２００Ｅ２の平面視におけるサイズを小さくすることができる。そのため、弾性部材２００Ｅ１，２００Ｅ２の対向面が水平方向に伸びる距離を短くすることができる。したがって、弾性部材２００Ｅ１，２００Ｅ２同士の間に隙間が形成されてしまうおそれが低減されている。
【００７２】
なお、図１５においては、２本の茎２０ｂがそれぞれ凹んだ弾性部材２００Ｅ１，２００Ｅ２内に嵌り込んでいる。しかしながら、後述される図２３および図２４に示されるように、２本の茎２０ｂが弾性部材２００Ｅ１，２００Ｅ２の対向面同士の間に沿って並んでいることも考えられる。いずれにしても、２本の茎２０ｂと弾性部材２００Ｅ１，２００Ｅ２との間の隙間が、許容されない程度まで大きくならなければよい。
【００７３】
図１６に示されるように、図１５に示される閉塞構造体２００における連結部２００Ｃ１，２００Ｃ２の代わりに、弾性体２００Ｄ１，２００Ｄ２が設けられていてもよい。弾性体２００Ｄ１，２００Ｄ２は、それぞれ、外側の半割の筒状部材２００Ａ１，２００Ａ２と内側の半割の筒状部材２００Ｂ１，２００Ｂ２とを連結する。これによれば、内側の半割の筒状部材２００Ｂ１，２００Ｂ２は、茎２０ｂの位置に対応して、外側の半割の筒状部材２００Ａ１，２００Ａ２に対する相対的な位置を変化させることができる。つまり、内側の半割の筒状部材２００Ｂ１，２００Ｂ２は、弾性体２００Ｄ１，２００Ｄ２の弾性変形を利用して、茎２０ｂの位置に応じて移動することができる。したがって、茎２０ｂにかかる負担を低減することができる。
【００７４】
図１７に示されるように、本実施の形態の水耕栽培装置１０は、実施の形態１の水耕栽培装置１０と同様に、地上空間１２に設けられ、茎２０ｂの先端が開口部２ａを通過したことを検出するセンサ５を備えている。そのため、制御部４は、茎２０ｂの先端が開口部２ａを通過したことをセンサ５が検出した場合に、駆動部３を制御することにより、閉塞構造体２００が茎２０ｂを取り囲むように閉塞構造体２００を移動機構３０に移動させる。それにより、左側のプランジャ３０ａに連結された左側の閉塞部品２００Ｌと右側のプランジャ３０ｂに連結された右側の閉塞部品２００Ｒとが接近する。これによれば、茎２０ｂの先端が開口部２ａを通過した場合に、閉塞構造体２００に仕切り部２上で茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを自動的に取り囲ませることができる。
【００７５】
本実施の形態の水耕栽培装置１０は、実施の形態１の水耕栽培装置１０と同様に、栽培者が操作する操作部８を備えている。そのため、制御部４は、操作部８に対して所定の操作がなされたことに基づいて、茎２０ｂの先端が開口部２ａを貫通したとみなす。それにより、制御部４は、駆動部３を制御することにより、閉塞構造体２００が茎２０ｂを取り囲むように閉塞構造体２００を移動機構３０に移動させる。そのため、植物２０の栽培者は閉塞構造体２００に茎２０ｂの外周面を取り囲ませるタイミングを決定することができる。
【００７６】
本実施の形態の水耕栽培装置１０においては、実施の形態１の水耕栽培装置１０と同様に、制御部４は、閉塞構造体２００が茎２０ｂの周囲を取り囲むように閉塞構造体２００を移動させる前の状態において、照明部７を点灯させる。茎２０ｂは、一般に、光の方向へ向かって伸びる性質を有している。そのため、上記の構成によれば、開口部２ａから地下空間１１へ漏れる光によって、茎２０ｂの先端が開口部２ａに向かって伸びるように誘導される。
【００７７】
次に、図１８を参照しながら、実施の形態３の水耕栽培装置１０の制御部４において実行される孔閉塞処理４を説明する。
【００７８】
図１８に示されるように、本実施の形態の孔閉塞処理４は、ステップＳ５およびステップＳ８の代わりにステップＳ５ａおよびステップＳ８ａが実行される点において、実施の形態１の孔閉塞処理と異なる。その他の点においては、本実施の形態の孔閉塞処理２と実施の形態１の孔閉塞処理１とは同一である。
【００７９】
ステップＳ５ａにおいては、制御部４は、駆動部３を駆動する。それにより、駆動部３は、その駆動力によって、茎２０ｂと閉塞構造体２００との間に隙間が形成されている状態から閉塞構造体２００が茎２０ｂを取り囲む状態へ変化するように、閉塞構造体２００を移動機構３０に移動させる。具体的には、制御部４は、プランジャ３０ａとプランジャ３０ｂとを互いに接近させる。それにより、制御部４は、左側の閉塞部品２００Ｌと右側の閉塞部品２００Ｒとに茎２０ｂを挟ませる。
【００８０】
ステップＳ８ａにおいては、制御部４は、閉塞構造体２００が茎２０ｂを取り囲む状態から茎２０ｂと閉塞構造体２００との間に隙間が形成されるように、駆動部３の駆動力によって閉塞構造体２００を移動機構３０に移動させる。具体的には、制御部４は、プランジャ３０ａとプランジャ３０ｂとを互いに引き離す。
【００８１】
（実施の形態５）
以下、図１９および図２０を用いて、実施の形態５の水耕栽培装置１０を説明する。
【００８２】
本実施の形態の水耕栽培装置１０の構造および制御は、実施の形態４の水耕栽培装置の構造および制御とほぼ同一であるので、その同一である部分の説明は繰り返さない。本実施の形態の水耕栽培装置１０は、以下に説明する事項のみ、実施の形態４の水耕栽培装置１０と異なっている。
【００８３】
本実施の形態においては、水耕栽培装置１０は、撮像部１５を備えている。制御部４は、撮像部１５によって取得された画像データに基づいて茎２０ｂの先端が開口部２ａを貫通したか否かを判定する判定部４ａを含んでいる。制御部４は、茎２０ｂの先端が開口部２ａを貫通したと判定部４ａが判定した場合に、駆動部３を駆動する。それにより、駆動部３は、閉塞構造体２００が茎２０ｂを取り囲むように閉塞構造体２００を移動機構３０に移動させる。具体的には、制御部４は、茎２０ｂが左側の閉塞部品２００Ｌと右側の閉塞部品２００Ｒとによって挟まれるように、左側の駆動部３ａおよび右側の駆動部３ｂにプランジャ３０ａおよびプランジャ３０ｂを互いに接近させる。この構成によっても、茎２０ｂの先端が開口部２ａを通過した場合に、閉塞構造体２００に仕切り部２上で茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを自動的に取り囲ませることができる。
【００８４】
次に、図２０を参照しながら、実施の形態２の水耕栽培装置１０の制御部４において実行される孔閉塞処理５を説明する。
【００８５】
本実施の形態の孔閉塞処理５は、ステップＳ３の代わりにステップＳ３ａが実行される点において、実施の形態４の孔閉塞処理４と異なる。その他の点においては、本実施の形態の孔閉塞処理５と実施の形態４の孔閉塞処理４とは同一である。
【００８６】
ステップＳ３ａにおいては、制御部４は、センサ５によって茎２０ｂの先端が検出されたか否かを判定するのではなく、撮像部１５によって取得されている画像データに茎２０ｂの先端と認識されるものがあるのか否かを判定する。これにより、茎２０ｂの先端が仕切り部２の開口部２ａを通過したか否かを判定する。
【００８７】
（実施の形態６）
以下、図２１および図２２を用いて、実施の形態６の水耕栽培装置１０を説明する。
【００８８】
本実施の形態の水耕栽培装置１０の構造および制御は、実施の形態４の水耕栽培装置の構造および制御とほぼ同一であるので、その同一である部分の説明は繰り返さない。本実施の形態の水耕栽培装置１０は、以下に説明する事項のみ、実施の形態４の水耕栽培装置１０と異なっている。
【００８９】
本実施の形態においては、制御部４は、時間を計時するタイマ４ｂを含んでいる。制御部４は、タイマ４ｂが所定の時間を計時したことに基づいて、茎２０ｂの先端が開口部２ａを貫通したとみなす。それにより、制御部４は、駆動部３を制御することにより、閉塞構造体２００が茎２０ｂを取り囲むように閉塞構造体２００を移動機構３０に移動させる。具体的には、制御部４は、左側の駆動部３ａおよび右側の駆動部３ｂを駆動して、左側の閉塞部品２００Ｌと右側の閉塞部品２００Ｒとによって茎２０ｂが挟まれるように、左側のプランジャ３０ａと右側のプランジャ３０ｂとを互いに接近させる。
【００９０】
次に、図２２を参照しながら、実施の形態６の水耕栽培装置１０の制御部４において実行される孔閉塞処理６を説明する。
【００９１】
図２２に示されるように、本実施の形態の孔閉塞処理６は、ステップＳ３の代わりにステップＳ３ｂが実行される点において、実施の形態１の孔閉塞処理と異なる。その他の点においては、本実施の形態の孔閉塞処理６と実施の形態４の孔閉塞処理４とは同一である。
【００９２】
ステップＳ３ｂにおいては、センサ５によって茎２０ｂの先端が検出されたか否かを判定するのではなく、タイマ４ｂによって計時されている時間が所定の時間を計時したか否かを判定する。これにより、茎２０ｂの先端が仕切り部２の開口部２ａを通過したか否かを判定する。タイマ４ｂは、たとえば、水耕栽培を開始することを指示するための操作が操作部８に対してなされた場合に計時を開始するものとする。
【００９３】
ただし、タイマ４ｂの計時の開始はいかなるタイミングであってもよい。また、前述の所定時間はいかなる長さであってもよい。この所定時間は、予め行われた実験によって求められる。
【００９４】
（閉塞構造体の他の例）
図２３に示されるように、実施の形態４〜６の水耕栽培装置１０において使用される閉塞構造体２００は、プランジャ３０ａに固定された弾性部材２００Ｅ１とプランジャ３０ｂに固定された弾性部材２００Ｅ２とによって構成されていてもよい。つまり、左側の閉塞部品２００Ｌが弾性部材Ｅ１のみによって構成されており、右側の閉塞部品２００Ｒが弾性部材Ｅ２のみによって構成されていてもよい。これによれば、極めて簡単な構造で、閉塞構造体２００を形成することができる。弾性部材２００Ｅ１と弾性部材２００Ｅ２とは、いずれも、円柱部材が回転中心軸を含む平面に沿って切られた形状を有している。しかしながら、弾性部材２００Ｅ１および弾性部材２００Ｅ２は、互いに接触するように移動し、地上部２２すなわち茎２０ｂを挟むことができる形状であれば、いかなる形状であってもよい。また、弾性部材２００Ｅ１および弾性部材２００Ｅ２は、茎２０ｂの形状に応じて弾性変形し、それらと茎２０ｂとの間の隙間が許容できない程度の大きさにならないように構成されていれば、いかなる構造を有していてもよい。
【００９５】
閉塞構造体２００は、図２４に示されるように、左側のプランジャ３０ａに固定された左側の半割の筒状部材２００Ａ１と、右側のプランジャ３０ｂに固定された右側の半割の筒状部材２００Ａ２とを備えていてもよい。つまり、左側の閉塞部品２００Ｌが弾性部材Ｅ１と半割の筒状部材２００Ａ１とによって構成されており、右側の閉塞部品２００Ｒが弾性部材Ｅ２と半割の筒状部材２００Ａ２とによって構成されていてもよい。この場合、半割の筒状部材２００Ａ１の内側に弾性部材２００Ｅ１が固定され、半割の筒状部材２００Ａ２内側に弾性部材２００Ｅ２が固定されている。これによれば、弾性部材２００Ｅ１と弾性部材２００Ｅ２とは、互いに茎２０ｂを押しつけ合う。つまり、弾性部材２００Ｅ１と弾性部材２００Ｅ２とは、茎２０ｂを挟む方向に広がろうとする。そのため、弾性部材２００Ｅ１および弾性部材２００Ｅ２は、それらと茎２０ｂとの間の隙間をより確実に塞ぐことができる。
【００９６】
なお、図２３および図２４においては、２本の茎２０ｂが弾性部材２００Ｅ１，２００Ｅ２の対向面同士の間に沿って並んでいるが、図１５および図１６に示されるように、２本の茎２０ｂがそれぞれ凹んだ弾性部材２００Ｅ１，２００Ｅ２に嵌り込んでいてもよい。
【００９７】
閉塞構造体２００は、複数の弾性部材を有しており、それらの弾性部材が茎２０ｂを挟み、それらの弾性部材と茎２０ｂとの間の隙間を塞ぐことができるのであれば、いかなる構造を有していてもよい。また、弾性部材の数も、特に限定されていない。
【００９８】
（実施の形態７）
以下、図２５〜図３０を用いて、実施の形態７の水耕栽培装置１０を説明する。
【００９９】
本実施の形態の水耕栽培装置１０の構造および制御は、実施の形態５の水耕栽培装置の構造および制御とほぼ同一であるので、その同一である部分の説明は繰り返さない。本実施の形態の水耕栽培装置１０は、以下に説明する事項のみ、実施の形態５の水耕栽培装置１０と異なっている。
【０１００】
図２５に示されるように、本実施の形態の水耕栽培装置１０においては、移動機構３０が、実施の形態５のプランジャ３０ａ，３０ｂの代わりに、２つのマニピュレータ５０，１５０を有している。マニピュレータ１５０およびマニピュレータ５０は、それぞれ、駆動部３ａおよび駆動部３ｂによって駆動される。マニピュレータ５０，１５０は、いずれも、いわゆるロボットアームと呼ばれ、人間の手に類似した作業をし得るものである。移動機構３０としての２つのマニピュレータ５０，１５０は、人間の左右の手と同様に、協働作業によって茎２０ｂを弾性部材２００Ｅ１と弾性部材２００Ｅ２との間に挿入する。それにより、茎２０ｂが弾性部材２００Ｅ１，２００Ｅ２の対向面同士の間を貫通することによって、弾性部材２００Ｅ１，２００Ｅ２が茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを取り囲んだ状態が形成される。
【０１０１】
制御部４は、撮像部１５が取得している画像データに基づいて駆動部３ａおよび３ｂを制御する。それにより、制御部４は、マニピュレータ５０および１５０によって、閉塞構造体２００を図２６に示される位置から図２５に示される位置へ移動させる。具体的には、一方のマニピュレータ５０は、茎２０ｂの先端が開口部２ａを通過した後、図２６に示されるように、閉塞構造体２００を挟持した状態で茎２０ｂの上方へ移動する。他方のマニピュレータ１５０は、茎２０ｂを所定の位置で保持する。一方のマニピュレータ５０が、茎２０ｂが弾性部材２００Ｅ１と弾性部材２００Ｅ２との境界面同士の間に挿入されるように、閉塞構造体２００を下方へ移動させる。それにより、図２５に示されるように、仕切り部２の開口部２ａが閉塞構造体２００によって塞がれ、かつ、弾性部材２００Ｅ１，２００Ｅ２と茎２０ｂとの間の隙間が存在しない状態が形成される。
【０１０２】
図２７に示されるように、本実施の形態の閉塞構造体２００は、弾性部材２００Ｅ１と弾性部材２００Ｅ２とが筒状部材２００Ａに挿入されることによって形成されている。植物２０の茎２０ｂは、弾性部材２００Ｅ１と弾性部材２００Ｅ２との対向面同士の間に、対向面同士を押し分けながら挿入される。これによれば、極めて簡単な構造で、閉塞構造体２００を形成することができる。
【０１０３】
図２８に示されるように、本実施の形態の閉塞構造体２００は、弾性部材２００Ｅ１、弾性部材２００Ｅ２、および弾性部材２００Ｅ３が筒状部材２００Ａに挿入されることによって形成されたものであってもよい。
【０１０４】
前述の弾性部材２００Ｅ１，２００Ｅ２または弾性部材２００Ｅ１，２００Ｅ２，２００Ｅ３の形状は、筒状部材２００Ａの形状によって規定される。本実施の形態においては、円筒状の筒状部材２００Ａを用いているが、その代わりに角筒状の筒状部材内に複数の弾性部材が挿入された閉塞部材が用いられてもよい。また、弾性部材２００Ｅ１，２００Ｅ２または弾性部材２００Ｅ１，２００Ｅ２，２００Ｅ３は、茎２０ｂの形状に応じて弾性変形し、それらと茎２０ｂとの間の隙間を塞ぐことができるように構成されていれば、いかなる形状を有していてもよい。弾性部材の対向面同士の間に茎２０ｂが挿入されるのでれば、筒状部材内に保持される弾性部材の数はいつくであってもよい。
【０１０５】
前述の筒状部材２００Ａは、複数の弾性部材が挿入され、複数の弾性部材を保持できるものであれば、格子または網目状態の材料が筒状に形成されたものであってもよい。
【０１０６】
図２９に示されるように、本実施の形態の閉塞構造体２００は、１つの弾性部材２００Ｅに上下方向に貫通する切れ込み２００Ｘが設けられたものであってもよい。図２９に示される構造においては、平面視において、直線上に切れ込み２００Ｘが設けられている。この閉塞構造体２００によれば、茎２０ｂが弾性部材２００Ｅの切れ込み２００Ｘの対向面同士の間を貫通することによって、弾性部材２００Ｅが茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを取り囲んだ状態が形成される。この構造であれば、閉塞構造体２００を極めて簡単に形成することができる。
【０１０７】
図３０に示されるように、本実施の形態の閉塞構造体２００は、１つの弾性部材２００Ｅに上下方向に貫通する切れ込み２００Ｘであって、平面視において、円の中心から３方向に伸びる直線状の切れ込み２００Ｘが設けられたものであってもよい。これによっても、弾性部材２００Ｅのみからなる簡単な構造で、閉塞構造体２００を形成することができる。
【０１０８】
図３１に示されるように、本実施の形態の閉塞構造体２００は、１つの平板状の弾性部材２００Ｅが、渦巻き状に巻かれたものであってもよい。これによっても、茎２０ｂが渦巻き状の弾性部材２００Ｅの対向面同士の間を貫通することによって、弾性部材２００Ｅが茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを取り囲んだ状態が形成される。弾性部材２００Ｅは、輪ゴムまたは紐２００Ｆで拘束されている。これによれば、１つの平板状の弾性部材２００Ｅのみからなる簡単な構造で、閉塞構造体２００を形成することができる。ただし、渦巻きを構成する各部分同士は茎２０ｂが通過できるように固定されていない。
【０１０９】
（実施の形態８）
本実施の形態の水耕栽培装置１０の構造は、実施の形態７の水耕栽培装置の構造とほぼ同一であるので、その同一である部分の説明は繰り返さない。本実施の形態の水耕栽培装置１０は、以下に説明する事項のみ、実施の形態７の水耕栽培装置１０と異なっている。
【０１１０】
実施の形態の水耕栽培装置１０は、実施の形態７の水耕栽培装置１０において、マニピュレータ５０，１５０および撮像部１５を有していない。本実施の形態の水耕栽培装置１０を使用する場合、植物２０の栽培者自身が茎２０ｂの先端が仕切り部２の開口部２ａを通過したことを目視によって発見する。
【０１１１】
その後、栽培者は、一方の手で茎２０ｂを掴んだ状態で、他方の手で掴まれた図２７または図２８に示される閉塞構造体２００を茎２０ｂに押し付ける。それにより、図２５に示されるように、仕切り部２の開口部２ａが閉塞構造体２００によって塞がれ、かつ、弾性部材２００Ｅ１，２００Ｅ２と茎２０ｂとの間の隙間が存在しない状態が形成される。
【０１１２】
以下、本実施の形態の水耕栽培装置１０の特徴的構成およびそれにより得られる効果を説明する。
【０１１３】
（１）  水耕栽培装置１０は、遮光性の栽培槽１、遮光性の仕切り部２、および遮光性の絞り機構１０２を備えている。遮光性の栽培槽１は、植物２０の塊状栄養蓄積部２０ａを収容するように構成されている。遮光性の仕切り部２は、栽培槽１に取り付けられ、塊状栄養蓄積部２０ａから伸びる茎２０ｂの先端が通過する位置に開口部２ａを有し、植物２０の地下部２１が成長する地下空間１１と植物２０の地上部２２が成長する地上空間１２とを仕切る。遮光性の絞り機構１０２は、仕切り部２の一部を構成し、開口部２ａの内周面と茎２０ｂとの間に隙間が存在する状態から開口部２ａの内周面が茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを取り囲む状態へ変化し得る。駆動部３は、絞り機構１０２の状態を変化させるように絞り機構１０２を駆動する。制御部４は、塊状栄養蓄積部２０ａから伸びる茎２０ｂの先端が開口部２ａを通過した場合に、駆動部３を制御することによって、開口部２ａの内周面が茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを取り囲む状態へ絞り機構１０２を変化させる。この構成によれば、地上部２２が形成される前の地下部２１のみが存在する段階から植物２０を水耕栽培装置１０内で栽培することができ、かつ、地上部２２が形成された後の必要な時期に地下部２１への光の照射を防止することができる。その結果、光が地下部２１に照射されてしまうことに起因して植物２０の成長に悪影響が与えられることを抑制することができる。
【０１１４】
（２）  絞り機構１０２は、３以上の平板状のシャッタ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ，１０２ｅ，１０２ｆ，１０２ｇ，１０２ｈを有していてもよい。この場合、開口部２ａの内周面が茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを取り囲む状態で、前述の３以上の平板状のシャッタのうちの隣接するシャッタの一部同士が平面視において互いに重なるように配置されていることが好ましい。この構成によれば、カメラの絞り機構と同様の原理で、光が地上空間１２から地下空間１１へ進入することを抑制することができる。
【０１１５】
（３）  絞り機構１０２は、開口部２ａの内周面が茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを取り囲む状態で、茎２０ｂの形状に応じて弾性変形する柔軟性部材１０３ａ〜１０３ｈを含んでいてもよい。この構成によれば、茎２０ｂを損傷させるおそれを低減することができる。
【０１１６】
（４）  水耕栽培装置１０が茎２０ｂに接触したことを検出する検出部１０４をさらに備えていてもよい。この場合、制御部４は、開口部２ａの内周面と茎２０ｂの外周面とが接触したことを検出部１０４が検出した場合に、絞り機構１０２の動作を停止させる。この構成によれば、茎２０ｂを損傷させるおそれを低減することができる。
【０１１７】
（５）  水耕栽培装置１０が開口部２ａの内周面と茎２０ｂの外周面とが接触しているときの接触圧を検出する圧力測定部１０５をさらに備えていてもよい。この場合、制御部４は、圧力測定部１０５によって検出された接触圧が所定値以下になるように絞り機構１０２を制御する。この構成によっても、茎２０ｂを損傷させるおそれを低減することができる。
【０１１８】
（６）  水耕栽培装置１０は、地上空間１２に設けられ、茎２０ｂの先端が開口部２ａを通過したことを検出するセンサ５をさらに備えていてもよい。制御部４は、茎２０ｂの先端が開口部２ａを通過したことをセンサ５が検出した場合に、駆動部３を制御することにより、開口部２ａの内周面が茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを取り囲む状態へ絞り機構１０２を変化させてもよい。この構成によれば、茎２０ｂの先端が開口部２ａを通過した場合に、絞り機構１０２に開口部２ａと茎２０ｂとの間の隙間を自動的に閉塞させることができる。
【０１１９】
（７）  水耕栽培装置１０は、地上空間１２に設けられ、開口部２ａを貫通した茎２０ｂの先端の画像データを取得する撮像部１５をさらに備えていてもよい。この場合、制御部４は、撮像部１５によって取得された画像データに基づいて茎２０ｂの先端が開口部２ａを貫通したか否かを判定する判定部４ａを含んでいる。それにより、制御部４は、茎２０ｂの先端が開口部２ａを貫通したと判定部４ａが判定した場合に、駆動部３を制御することにより、開口部２ａの内周面が茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを取り囲む状態へ絞り機構１０２を変化させる。この構成によっても、茎２０ｂの先端が開口部２ａを通過した場合に、開口部２ａの内周面が茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを取り囲む状態へ絞り機構１０２を自動的に変化させることができる。
【０１２０】
（８）  制御部４は、時間を計時するタイマ４ｂを含んでいてもよい。この場合、制御部４は、タイマ４ｂが所定の時間を計時したことに基づいて、茎２０ｂの先端が開口部２ａを貫通したとみなす。それにより、制御部４は、駆動部３を制御することにより、開口部２ａの内周面が茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを取り囲む状態へ絞り機構１０２を変化させる。この構成によれば、センサ５および撮像部１５等の構成を設けることなく、開口部２ａの内周面が茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを取り囲む状態へ絞り機構１０２を自動的に変化させることができる。
【０１２１】
（９）  水耕栽培装置１０は、栽培者が操作する操作部８をさらに備えていてもよい。この場合、制御部４は、操作部８に対して所定の操作がなされたことに基づいて、茎２０ｂの先端が開口部２ａを貫通したとみなす。制御部４は、駆動部３を制御することにより、開口部２ａの内周面が茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを取り囲む状態へ絞り機構１０２を変化させる。
【０１２２】
上記の構成によれば、植物２０の栽培者は開口部２ａの内周面が茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを取り囲む状態へ絞り機構１０２を自動的に変化させるタイミングを決定することができる。また、センサ５、撮像部１５、またはタイマ４ｂに何らかの不具合が生じている場合がある。この場合に、茎２０ｂの先端が開口部２ａを通過しているにも関わらず、開口部２ａの内周面が茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを取り囲む状態へ絞り機構１０２が自動的に変化しないことがある。上記の構成によれば、前述の場合に、植物２０の栽培者の判断で、開口部２ａの内周面が茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを取り囲む状態へ絞り機構１０２を強制的に変化させることができる。
【０１２３】
（１０）  水耕栽培装置１０は、地上空間１２において点灯することにより、地上部２２に光を照射する照明部７をさらに備えていてもよい。この場合、制御部４は、開口部２ａの内周面と茎２０ｂの外周面との間に隙間が存在する状態において、照明部７を点灯させる。茎２０ｂは、一般に、光の方向へ向かって伸びる性質を有している。そのため、前述の構成によれば、開口部２ａから地下空間１１へ光が漏れることにより、茎２０ｂを開口部２ａまで誘導することができる。
【０１２４】
（１１）  水耕栽培装置１０は、遮光性の栽培槽１、遮光性の仕切り部２、および遮光性の閉塞構造体２００を備えている。遮光性の栽培槽１は、植物２０の塊状栄養蓄積部２０ａを収容するように構成されている。遮光性の仕切り部２は、栽培槽１に取り付けられ、塊状栄養蓄積部２０ａから伸びる茎２０ｂの先端が通過する位置に開口部２ａを有し、植物２０の地下部２１が成長する地下空間１１と植物２０の地上部２２が成長する地上空間１２とを仕切る。遮光性の閉塞構造体２００は、塊状栄養蓄積部２０ａから伸びる茎２０ｂの先端が開口部２ａを通過した場合に、茎２０ｂと開口部２ａとの間の隙間を塞ぐように、仕切り部２の上面上で茎２０ｂを取り囲む。閉塞構造体２００は、茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを取り囲んだ状態で、茎２０ｂの形状に応じて弾性変形する弾性部材２００Ｅ１，２００Ｅ２（または２００Ｅ１，２００Ｅ２，２００Ｅ３）を含んでいることが好ましい。この構成によれば、地上部２２が形成される前の地下部２１のみが存在する段階から植物２０を水耕栽培装置１０内で栽培することができ、かつ、地上部２２が形成された後の必要な時期に地下部２１への光の照射を防止することができる。その結果、光が地下部２１に照射されてしまうことに起因して植物２０の成長に悪影響が与えられることを抑制することができる。さらに、弾性部材２００Ｅ１，２００Ｅ２（または２００Ｅ１，２００Ｅ２，２００Ｅ３）が茎２０ｂに接触するのであれば、茎２０ｂを損傷させるおそれを低減することができる。
【０１２５】
（１２）  閉塞構造体２００は、弾性部材２００Ｅ１，２００Ｅ２（または弾性部材２００Ｅ１，２００Ｅ２，２００Ｅ３）を取り囲む筒状部材２００Ａ（または２００Ａ１，２００Ａ２）を含んでいることが好ましい。これによれば、弾性部材２００Ｅ１，２００Ｅ２（または弾性部材２００Ｅ１，２００Ｅ２，２００Ｅ３）同士の間に隙間が形成され難くなる。
【０１２６】
（１３）  茎２０ｂが弾性部材２００Ｅ１，２００Ｅ２（または２００Ｅ１，２００Ｅ２，２００Ｅ３または２００Ｅ）の対向面同士の間を貫通することによって、茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを取り囲んだ状態が形成されてもよい。
【０１２７】
（１４）  閉塞構造体２００は、平面視において茎２０ｂを挟む複数の閉塞部品２００Ｌ，２００Ｒにより構成されていてもよい。これによれば、閉塞構造体２００に茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを取り囲んだ状態を容易に形成させることができる。
【０１２８】
（１５）  水耕栽培装置１０は、閉塞構造体２００を移動させる移動機構３０と、移動機構３０を駆動する駆動部３と、駆動部３を制御する制御部４と、をさらに備えていることが好ましい。この場合、制御部４は、塊状栄養蓄積部２０ａから伸びる茎２０ｂの先端が開口部２ａを通過した場合に、駆動部３を制御することによって、閉塞構造体２００が茎２０ｂを取り囲むように閉塞構造体２００を移動機構３０に移動させる。
【０１２９】
（１６）  水耕栽培装置１０は、地上空間１２に設けられ、茎２０ｂの先端が開口部２ａを通過したことを検出するセンサ５をさらに備えていてもよい。この場合、制御部４は、茎２０ｂの先端が開口部２ａを通過したことをセンサ５が検出した場合に、駆動部３を制御することにより、閉塞構造体２００が茎２０ｂを取り囲むように閉塞構造体２００を移動機構３０に移動させる。この構成によれば、茎２０ｂの先端が開口部２ａを通過した場合に、閉塞構造体２００に仕切り部２上で茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを自動的に取り囲ませることができる。
【０１３０】
（１７）  水耕栽培装置１０は、地上空間１２に設けられ、開口部２ａを貫通した茎２０ｂの先端の画像データを取得することができるように配置された撮像部１５をさらに備えていてもよい。この場合、制御部４は、撮像部１５によって取得された画像データに基づいて茎２０ｂの先端が開口部２ａを貫通したか否かを判定する判定部４ａを含んでいる。制御部４は、茎２０ｂの先端が開口部２ａを貫通したと判定部４ａが判定した場合に、駆動部３を制御することにより、閉塞構造体２００が茎２０ｂを取り囲むように閉塞構造体２００を移動機構３０に移動させる。この構成によっても、茎２０ｂの先端が開口部２ａを通過した場合に、閉塞構造体２００に仕切り部２上で茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを自動的に取り囲ませることができる。
【０１３１】
（１８）  制御部４は、時間を計時するタイマ４ｂを含んでいてもよい。この場合、制御部４は、タイマ４ｂが所定の時間を計時したことに基づいて、茎２０ｂの先端が開口部２ａを貫通したとみなす。それにより、制御部４は、駆動部３を制御することにより、閉塞構造体２００が茎２０ｂを取り囲むように閉塞構造体２００を移動機構３０に移動させる。この構成によれば、センサ５および撮像部１５等の構成を設けることなく、閉塞構造体２００に仕切り部２上で茎２０ｂの外周面に接触しながら茎２０ｂを自動的に取り囲ませることができる。
【０１３２】
（１９）  水耕栽培装置１０は、栽培者が操作する操作部８をさらに備えていてもよい。この場合、制御部４は、操作部８に対して所定の操作がなされたことに基づいて、茎２０ｂの先端が開口部２ａを貫通したとみなす。それにより、制御部４は、駆動部３を制御することにより、閉塞構造体２００が茎２０ｂを取り囲むように閉塞構造体２００を移動機構３０に移動させる。この構成によれば、植物２０の栽培者は閉塞構造体２００に茎２０ｂの外周面を取り囲ませるタイミングを決定することができる。
【０１３３】
（２０）  水耕栽培装置１０は、地上空間１２において点灯することにより、地上部２２に光を照射する照明部７をさらに備えていてもよい。この場合、制御部４は、閉塞構造体２００が茎２０ｂの周囲を取り囲むように閉塞構造体２００を移動させる前の状態において、照明部７を点灯させる。茎２０ｂは、一般に、光の方向へ向かって伸びる性質を有している。そのため、上記の構成によれば、開口部２ａから地下空間１１へ光が漏れることにより、茎２０ｂを開口部２ａまで誘導することができる。
【符号の説明】
【０１３４】
１  栽培槽
２  仕切り部
２ａ  開口部
３  駆動部
４  制御部
４ｂ  タイマ
５  センサ
７  照明部
８  操作部
１０  水耕栽培装置
１１  地下空間
１２  地上空間
２０  植物
２０ａ  塊状栄養蓄積部
２０ｂ  茎
２１  地下部
２２  地上部
３０  移動機構
１０２  絞り機構
１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ，１０２ｅ，１０２ｆ，１０２ｇ，１０２ｈ  シャッタ
１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ，１０３ｅ，１０３ｆ，１０３ｇ，１０３ｈ  柔軟性部材
１０４  検出部
１０５  圧力測定部
２００  閉塞構造体
２００Ａ  筒状部材
【図１】
2017018004.tif 000003
【図２】
2017018004.tif 000004
【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】
2017018004.tif 000009
【図８】
2017018004.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2017018004.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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