(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物を栽培するための栽培装置であって、
下側栽培容器と、前記下側栽培容器の上側に積み重ねられた上側栽培容器と、を備え、前記上側栽培容器の底部には複数の第１貫通孔が設けられ、前記下側栽培容器の内部には、前記複数の第１貫通孔から排出される養液を貯めるための貯液空間が形成され、前記上側栽培容器の内部には、植物を定植するための培地が充填される培地充填空間が形成され、
前記培地充填空間内の前記培地に定植された植物の根部は、前記培地内を延びた後に前記複数の第１貫通孔を通して前記貯液空間に延び、前記培地充填空間内の前記培地に養液が供給されると、この養液の余剰分は、前記複数の第１貫通孔を通して排出されて前記貯液空間に貯められ、
前記上側栽培容器及び前記下側栽培容器はそれぞれ水稲育苗箱から構成され、前記下側栽培容器の底部には複数の第２貫通孔が設けられ、前記貯液空間には、前記複数の第２貫通孔を覆うための不透水性シートが配設されていることを特徴とする栽培装置。
【請求項２】
前記貯液空間の深さは、２０〜５０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の栽培装置。
【請求項３】
前記培地充填空間には、前記培地が１０〜６０ｍｍの深さで充填されることを特徴とする請求項１又は２に記載の栽培装置。
【請求項４】
植物を栽培するための栽培装置を用いた植物の栽培方法であって、
前記栽培装置は、下側栽培容器と、前記下側栽培容器の上側に積み重ねられた上側栽培容器と、を備え、前記上側栽培容器の底部には複数の第１貫通孔が設けられ、前記下側栽培容器の内部には、前記複数の第１貫通孔から排出される養液を貯めるための貯液空間が形成され、また前記上側栽培容器の内部には、植物を定植するための培地が充填される培地充填空間が形成されており、
前記上側栽培容器及び前記下側栽培容器はそれぞれ水稲育苗箱から構成され、前記下側栽培容器の底部には複数の第２貫通孔が設けられ、また前記貯液空間には、前記複数の第２貫通孔を覆うための不透水性シートが配設され、
前記下側栽培容器を設置し、前記下側栽培容器の前記貯液空間に前記不透水性シートを配設して前記複数の第２貫通孔を覆い、その後に、前記下側栽培容器の上側に前記上側栽培容器を積み重ね、前記上側栽培容器の前記培地充填空間に前記培地を充填し、前記培地充填空間内の前記培地に植物を定植し、植物が定植された前記培地充填空間内の前記培地に養液を供給することを特徴とする植物の栽培方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物を養液栽培するための栽培装置及びこれを用いた植物の栽培方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、養液を用いて例えば野菜や果物などの植物を栽培する養液栽培が行われており、この養液栽培は、固形培地耕栽培と水耕栽培とに大別されている。固形培地耕栽培は、例えばロックウールや砂、礫、ピートモス、ヤシガラ、パーライトなどの培地に植物の根部を張らせ、この培地に養液を供給する栽培方法である（例えば、特許文献１参照）。一方、水耕栽培は、培地を使用せずに植物の根部を養液中に直接浸漬する栽培方法である（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特許第３５６１７８１号公報
【特許文献２】特許第３０６０２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の養液栽培方法では、次のような問題がある。第１に、水耕栽培では、植物の根部の大部分が養液中に浸漬されるので、植物の根部に酸素を供給するためのエアポンプなどが必要となり、栽培設備が大がかりになってしまう。第２に、固形培地耕栽培では、培地中に植物の根部が深く浸入してしまうため、栽培終了後に植物の根部と培地とを分離するのは難しく、それ故に、栽培設備を一旦設置するとその撤去や再設置が困難である。例えば、栽培施設において果菜類を栽培するための栽培設備を設置した場合において、栽培終了後の栽培施設の空き期間に果菜類の栽培設備を撤去し、軟弱野菜を栽培するための栽培設備を新たに設置するのは困難であり、このようなことから、例えば小規模経営の農家などにおいて栽培施設の空き期間を有効に利用することができる養液栽培方法の実現が強く望まれている。第３に、養液を循環させて再利用する循環式の水耕栽培及び固形培地耕栽培では、根部伝染性の病害が発生した場合には、栽培設備全体に病害が蔓延するおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、簡単な構成でもって栽培管理を行うことができるとともに、その設置及び撤去を容易に行うことができ、また根部伝染性の病害の蔓延を防止することができる栽培装置及びこれを用いた植物の栽培方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に記載の栽培装置では、植物を栽培するための栽培装置であって、
下側栽培容器と、前記下側栽培容器の上側に積み重ねられた上側栽培容器と、を備え、前記上側栽培容器の底部には複数の第１貫通孔が設けられ、前記下側栽培容器の内部には、前記複数の第１貫通孔から排出される養液を貯めるための貯液空間が形成され、前記上側栽培容器の内部には、植物を定植するための培地が充填される培地充填空間が形成され、
前記培地充填空間内の前記培地に定植された植物の根部は、前記培地内を延びた後に前記複数の第１貫通孔を通して前記貯液空間に延び、前記培地充填空間内の前記培地に養液が供給されると、この養液の余剰分は、前記複数の第１貫通孔を通して排出されて前記貯液空間に貯められ、
前記上側栽培容器及び前記下側栽培容器はそれぞれ水稲育苗箱から構成され、前記下側栽培容器の底部には複数の第２貫通孔が設けられ、前記貯液空間には、前記複数の第２貫通孔を覆うための不透水性シートが配設されていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の請求項２に記載の栽培装置では、前記貯液空間の深さは、２０〜５０ｍｍであることを特徴とする。
さらに、本発明の請求項３に記載の栽培装置では、前記培地充填空間には、前記培地が１０〜６０ｍｍの深さで充填されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項４記載の植物の栽培方法では、植物を栽培するための栽培装置を用いた植物の栽培方法であって、
前記栽培装置は、下側栽培容器と、前記下側栽培容器の上側に積み重ねられた上側栽培容器と、を備え、前記上側栽培容器の底部には複数の第１貫通孔が設けられ、前記下側栽培容器の内部には、前記複数の第１貫通孔から排出される養液を貯めるための貯液空間が形成され、また前記上側栽培容器の内部には、植物を定植するための培地が充填される培地充填空間が形成されており、
記上側栽培容器及び前記下側栽培容器はそれぞれ水稲育苗箱から構成され、前記下側栽培容器の底部には複数の第２貫通孔が設けられ、また前記貯液空間には、前記複数の第２貫通孔を覆うための不透水性シートが配設され、
前記下側栽培容器を設置し、前記下側栽培容器の前記貯液空間に前記不透水性シートを配設して前記複数の第２貫通孔を覆い、その後に、前記下側栽培容器の上側に前記上側栽培容器を積み重ね、前記上側栽培容器の前記培地充填空間に前記培地を充填し、前記培地充填空間内の前記培地に植物を定植し、植物が定植された前記培地充填空間内の前記培地に養液を供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１に記載の栽培装置によれば、下側栽培容器の上側に上側栽培容器が積み重ねられ、植物の根部は、上側栽培装置の培地充填空間に充填された培地内を延びた後に複数の第１貫通孔を通して下側栽培装置の貯液空間に延びるので、培地の表面よりその内部に拡散浸透した酸素を培地内に延びる根部に供給することができ、また、培地に養液を供給することにより、培地内に浸透された養液を培地内に延びる根部に供給することができるとともに、貯液空間に貯められた養液を貯液空間内に延びる根部に供給することができる。従って、比較的簡単な構成でもって、植物の根部に養液及び酸素を充分に供給することができ、これにより植物の生育を良好に保つことができるとともに、栽培管理を容易に行うことができる。また、栽培装置の設置及び撤去を容易に行うことができ、例えば、特定品種の植物を栽培するための栽培施設において、特定品種の植物の栽培終了後に栽培装置を容易に設置することができ、栽培施設の空き期間を有効に利用して養液栽培を効率良く行うことができる。また、栽培装置を複数設置した場合において、各栽培装置は独立しているので、根部伝染性の病害発生時には、病害の発生した栽培装置のみを除去すればよく、病害の蔓延を防止することができる。
また、上側栽培容器及び下側栽培容器はそれぞれ水稲育苗箱から構成されているので、例えば水稲育苗を行うための栽培施設において、水稲育苗の終了後に使用しない既存の水稲育苗箱を利用して養液栽培を行うことができ、水稲育苗が行われない栽培施設の空き期間を有効に利用して効率良く養液栽培を行うことができる。また、貯液空間には不透水性シートが配設されるので、貯液空間に貯まった養液が複数の第２貫通孔を通して漏出されるのを防止することができる。
【００１３】
また、本発明の請求項２に記載の栽培装置によれば、貯液空間の深さは２０〜５０ｍｍであるので、養液が植物の根部に吸収されることによる貯液空間内の養液の減少率が大きくなり、これにより植物の根部が養液の水面と上側栽培容器の底部との間の空気供給空間に露出される頻度が高くなり、植物の根部への酸素の供給を充分に行うことができる。
【００１４】
さらに、本発明の請求項３に記載の栽培装置によれば、培地充填空間には培地が１０〜６０ｍｍの深さで充填されるので、植物の根部が培地内において充分に延びることができ、培地に供給された養液を培地内の根部に充分に吸収させることができる。また、貯液空間の満水時において、複数の第１貫通孔を通して吸い上げられた養液を培地内にほぼ均一に供給することができる。また、培地の表面からその内部に浸透した酸素が培地内にほぼ均一に拡散浸透され、これにより根腐れを防止することができる。
【００１７】
また、本発明の請求項４に記載の植物の栽培方法によれば、下側栽培容器の上側に上側栽培容器が積み重ねられ、植物の根部は、上側栽培装置の培地充填空間に充填された培地内を延びた後に複数の第１貫通孔を通して下側栽培装置の貯液空間に延びる栽培装置を用いるので、培地の表面よりその内部に拡散浸透した酸素を培地内に延びる根部に供給することができ、また、培地に養液を供給することにより、培地内に浸透された養液を培地内に延びる根部に供給することができるとともに、貯液空間に貯められた養液を貯液空間内に延びる根部に供給することができる。従って、比較的簡単な構成でもって、植物の根部に養液及び酸素を充分に供給することができ、これにより植物の生育を良好に保つことができるとともに、栽培管理を容易に行うことができる。また、栽培装置の設置及び撤去を容易に行うことができ、例えば特定品種の植物を栽培するための栽培施設において、特定品種の植物の栽培終了後に栽培装置を容易に設置することができ、栽培施設の空き期間を有効に利用して養液栽培を効率良く行うことができる。また、栽培装置を複数設置した場合において、各栽培装置は独立しているので、根部伝染性の病害発生時には、病害の発生した栽培装置のみを除去すればよく、病害の蔓延を防止することができる。
【００１８】
また、上側栽培容器及び下側栽培容器はそれぞれ水稲育苗箱から構成されているので、例えば水稲育苗を行うための栽培施設において、水稲育苗の終了後に使用しない既存の水稲育苗箱を利用して養液栽培を行うことができ、水稲育苗が行われない栽培施設の空き期間を有効に利用して効率良く養液栽培を行うことができる。また、貯液空間には不透水性シートが配設されるので、貯液空間に貯まった養液が複数の第２貫通孔を通して漏出されるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して、本発明に従う栽培装置及びこれを用いた植物の栽培方法の各種実施形態について説明する。
［第１の実施形態］
まず、図１〜図６を参照して、第１の実施形態の栽培装置及びこれを用いた植物の栽培方法について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態による栽培装置を示す斜視図であり、図２は、図１の栽培装置を示す分解斜視図であり、図３は、貯液空間内の養液が満水であるときの図１の栽培装置を示す概略断面図であり、図４は、貯液空間内の養液が減少したときの図１の栽培装置を示す概略断面図であり、図５は、図１の栽培装置を用いた植物の栽培方法において、下側栽培容器の上側に上側栽培容器を積み重ねた状態を示す斜視図であり、図６は、図５の状態より、培地充填空間に培地を充填するとともに植物を定植した状態を示す斜視図である。
【００２０】
図１〜図４を参照して、図示の栽培装置２は、下側栽培容器４と、下側栽培容器４の上側に分離自在に積み重ねられた上側栽培容器６と、を備えている。上側栽培容器６は、長方形状の第１底壁部８と、第１底壁部８の外周部より上方に延びる第１側壁部１０と、を有している。第１側壁部１０の内側には、植物１２を定植するための培地１４が充填される培地充填空間１６が形成されている。第１底壁部８には円形状の第１貫通孔１８が複数設けられており、第１貫通孔１８の大きさは、培地１４の落下を防止することができるとともに植物１２の根部２０を通過させることができる大きさ（例えば、直径約４ｍｍ）に構成されている。本実施形態では、第１底壁部８の幅Ｌ１は約３００ｍｍ、長さＬ２は約６００ｍｍに構成されている。また、第１底壁部８の下面側の外周部には位置決め用凹部２２が設けられている。
【００２１】
なお、培地充填空間１６に充填される培地１４は多孔質性のものを使用するのが好ましく、例えば、もみ殻くん炭などの多孔質性の植物残渣の培地や、バーミキュライトやパーライトなどの多孔質性の人工培地などを使用するのが好ましい。また、以下のような理由から、培地充填空間１６に充填される培地１４の深さＤ１は１０〜６０ｍｍであるのが好ましい。即ち、培地１４の深さＤ１が１０ｍｍ以下であると、植物１２の根部２０が培地１４内において充分に延びることができず、培地１４に供給された養液が培地１４内の根部２０に充分に吸収されなくなり、また、後述するように貯液空間３０の満水時において培地１４が過湿状態となり、培地１４内へ酸素が充分に拡散浸透せず根腐れの原因となる。また、培地１４の深さＤ１が６０ｍｍを超えると、培地１４の表面からその内部に浸透した酸素が培地１４内にほぼ均一に拡散浸透されなくなり、根腐れの原因となり、また、後述するように貯液空間３０の満水時において複数の第１貫通孔１８を通して吸い上げられた養液が培地１４内にほぼ均一に供給されなくなる。このようなことから、充填される培地１４の深さＤ１は１０〜６０ｍｍであるのが好ましく、２０〜５０ｍｍであるのがより好ましく、３０ｍｍであるのが最も好ましい。
【００２２】
下側栽培容器４は、長方形状の第２底壁部２４と、第２底壁部２４の外周部より上方に延びる第２側壁部２６と、を有している。下側栽培容器４の大きさは、上側栽培容器６とほぼ同じ大きさに構成されている。第２側壁部２６の開口縁部２８は、上側栽培容器６の第１底壁部８の位置決め用凹部２２に着脱自在に係合される。第２側壁部２６の内側には、養液を貯めるための貯液空間３０が形成されており、この貯液空間３０の深さＤ２は例えば約３０ｍｍに構成されている。
【００２３】
なお、以下のような理由から、貯液空間３０の深さＤ２は２０〜５０ｍｍであるのが好ましい。即ち、貯液空間３０の深さＤ２が２０ｍｍ以下であると、貯液空間３０の満水時において貯液空間３０に貯められる養液の量が少なくなり、それ故に、養液が植物１２の根部２０に吸収されることにより、貯液空間３０内の養液が枯渇し易くなる。従って、養液の供給管理が難しくなり、また、養液が過剰に供給された場合には、下側栽培容器４の開口縁部２８と上側栽培容器６の位置決め用凹部２２との間の隙間３２から養液が多量に漏出されてしまう。更に、貯液空間３０内の養液が上記隙間３２から漏出するのを防止すべく、栽培装置２を実質上水平に精度良く設置しなければならず、栽培装置２の設置が困難となる。一方、貯液空間３０の深さＤ２が５０ｍｍを超えると、養液が植物１２の根部２０に吸収されることによる貯液空間３０内の養液の減少率が低下し、植物１２の根部２０が養液の水面と第１底壁部８との間の空気供給空間３４に露出される頻度が低下してしまい、植物１２の根部２０への酸素の供給を充分に行うことができなくなる。このようなことから、貯液空間３０の深さＤ２は２０〜５０ｍｍであるのが好ましく、３０〜４０ｍｍであるのがより好ましく、３０ｍｍであるのが最も好ましい。
【００２４】
次に、図５及び図６をも参照して、上述した栽培装置２を用いた植物１２の栽培方法について説明する。まず、例えばビニルハウスなどの栽培施設（図示せず）の地面に複数の下側栽培容器４をその長さ方向に縦列配置し、各下側栽培容器４を実質上水平に調整する。その後に、下側栽培容器４の開口縁部２８と上側栽培容器６の位置決め用凹部２２とが相互に係合されるようにして、下側栽培容器４の上側に上側栽培容器６を積み重ねる（図５参照）。更にその後、培地充填空間１６に培地１４を例えば約３０ｍｍの深さで充填し、各栽培装置２の培地１４に植物１２を例えば３株ずつ定植し、養液を培地１４に供給するための灌水チューブ３６を縦列配置された複数の栽培装置２に沿って配設する（図６参照）。この灌水チューブ３６には複数の供給孔３８が設けられ、また、灌水チューブ３６の一端部には接続パイプ（図示せず）を介して養液タンク（図示せず）が接続され、この接続パイプには送給ポンプ（図示せず）が配設されている。
【００２５】
送給ポンプが作動されると、この送給ポンプの作用によって養液タンク内の養液が接続パイプを通して灌水チューブ３６に送給され、灌水チューブ３６の複数の供給孔３８から養液が噴出される。灌水チューブ３６からの養液が培地１４の表面に供給されると、図４中の白色の矢印で示すように、この養液は培地１４内に拡散浸透し、培地１４内に延びる植物１２の根部２０に吸収される。培地１４内の植物１２の根部２０に吸収されなかった養液の余剰分は、培地１４内を下方に浸透して複数の第１貫通孔１８を通して排出され、貯液空間３０に貯められる。このように植物１２が養液を吸収して成長すると、その根部２０が培地１４内を延びた後に複数の第１貫通孔１８を通して貯液空間３０に延びるようになる。
【００２６】
貯液空間３０に貯められた養液の水位が上昇し、上側栽培容器６の第１底壁部８まで到達されると、貯液空間３０内の養液は満水となる（図３参照）。この満水時において、複数の第１貫通孔１８より延びる植物１２の根部２０の大部分が養液中に浸漬され、貯液空間３０内の養液は植物１２の根部２０に吸収される。貯液空間３０内の養液は、図３中の白色の矢印で示すように、毛管現象によって複数の第１貫通孔１８を通して培地充填空間１６内の培地１４に吸い上げられる。この吸い上げられた養液は培地１４内にほぼ均一に供給され、これにより培地１４内に延びる植物１２の根部２０にも養液を供給することができる。また、図３中の黒色の矢印で示すように、外部の酸素が培地１４の表面よりその内部にほぼ均一に拡散浸透し、これにより培地１４内に延びる植物１２の根部２０に酸素を供給することができる。更に、この拡散浸透された酸素の一部は、複数の第１貫通孔１８を通して貯液空間３０内の養液に溶解し、これにより養液中に浸漬された植物１２の根部２０にも酸素を供給することができる。
【００２７】
貯液空間３０内の養液が植物１２の根部２０により吸収されると、貯液空間３０内の養液の量が減少してその水位が低下し、養液の水面と上側栽培容器６の第１底壁部８との間に空気供給空間３４が形成され、複数の第１貫通孔１８より延びる植物１２の根部２０の少なくとも一部がこの空気供給空間３４に露出される（図４参照）。この養液の減少時において、図４中の黒色の矢印で示すように、外部の酸素が培地１４の表面よりその内部にほぼ均一に拡散浸透し、これにより培地１４内に延びる植物１２の根部２０に酸素を供給することができる。また、外部の酸素が下側栽培容器４の開口縁部２８と上側栽培容器６の位置決め用凹部２２との間の隙間３２を通して空気供給空間３４に流入し、これにより空気供給空間３４に露出された植物１２の根部２０にも酸素を供給することができる。空気供給空間３４内の酸素の一部は、貯液空間３０内の養液に溶解されるとともに、複数の第１貫通孔１８を通して培地１４に拡散浸透され、これにより養液中に浸漬された根部２０及び培地１４内に延びる根部２０にも酸素を供給することができる。
【００２８】
なお、このように貯液空間３０内の養液の量が減少してその水位が所定水位まで低下すると、送給ポンプが作動され、上述のように灌水チューブ３６からの養液が培地１４に供給される。
【００２９】
従って、本実施形態の栽培装置２及び栽培方法では、次のような作用効果が達成される。第１に、比較的簡単な構成でもって、植物１２の根部２０に養液及び酸素を充分に供給することができ、栽培管理を容易に行うことができる。第２に、栽培装置２の設置及び撤去を容易に行うことができ、例えば特定品種の植物を栽培するための栽培施設において、特定品種の植物の栽培終了後に本実施形態の栽培装置２を容易に設置することができ、栽培施設の空き期間を有効に利用して養液栽培を効率良く行うことができる。第３に、各栽培装置２は独立しているので、根部伝染性の病害発生時には、病害の発生した栽培装置２のみを除去すればよく、病害の蔓延を防止することができる。
【００３０】
なお、本実施形態の栽培装置２及び栽培方法では、例えば果菜類や葉菜類、花卉類、果樹類などの種々の植物に対して適用することができる。果菜類としては、例えばキュウリ、メロン、マクワウリ、カボチャ、スイカ、ニガウリ、トウガン、カンピョウ、ヘチマ、ハヤトウリ、トマト、ナス、パプリカ、ピーマン、トウガラシ、イチゴ、インゲン、エンドウ、エダマメ、ソラマメなどに適用することができる。葉菜類としては、例えばレタス、チコリ、サラダナ、エンダイブ、シュンギク、コマツナ、チンゲンサイ、タアサイ、ミズナ、ミブナ、カラシナ、ロケット、ホウレンソウ、ビートなどに適用することができる。花卉類としては、例えばチューリップ、スイセン、ユリ、カーネーション、バラ、キク、アスター、ストック、トルコギキョウ、キンギョソウ、ルドベキア、ジニア、デルフィニウム、ケイトウ、ラークスパー、ハボタン、キンセンカ、ヒアシンス、リコリス、ネリネ、マーガレット、オミナエシ、センニチコウ、ノコギリソウ、オダマキ、ドイツアザミ、オキシペタルム、ツキミソウ、エキナセア、スカビオサ、アガパンサス、アルストロメリア、カラー、コスモス、ハナムギ、ナデシコ、ハナショウブ、アヤメ、カキツバタ、ミヤコワスレ、ルピナス、シャスターデージー、ハナトラノオ、ソリダゴ、スターチス、シュウメイギク、ゼラニウム、ツツジ、サツキ、ヤナギ、シダ類、コケ類、シバ、アマリリス、グラジオラス、ユーコミス、グロリオサ、ベゴニア、カラジューム、ヒメヒオウギズイセン、クルクマ、サボテン、パンジー、マリーゴールド、プリムラ、観葉植物などに適用することができる。また、果樹類としては、例えばイチジク、ブルーベリー、ラズベリー、ブラックベリー、ボイセンベリー、ブドウ、ユスラウメ、クランベリー、ハスカップ、スグリ、フサスグリ、パパイア、パッションフルーツ、ドラゴンフルーツなどに適用することができる。
【００３１】
また、本実施形態では、灌水チューブ３６により養液を供給するように構成したが、灌水チューブ３６により養液及び水の双方を供給するように構成してもよい。
［第２の実施形態］
次に、図７を参照して、第２の実施形態の栽培装置及びこれを用いた植物の栽培方法について説明する。図７は、本発明の第２の実施形態による栽培装置を示す概略断面図である。なお、以下に示す各実施形態において、上記第１の実施形態と実質上同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３２】
第２の実施形態の栽培装置２Ａでは、上側栽培容器６及び下側栽培容器４Ａはそれぞれ水稲育苗を行うための水稲育苗箱から構成されており、上側栽培容器６の第１底壁部８及び下側栽培容器４Ａの第２底壁部２４Ａにはそれぞれ複数の第１及び第２貫通孔１８，４０が設けられている。また、下側栽培容器４Ａの貯液空間３０Ａには、複数の第２貫通孔４０を覆うための不透水性プラスチックフィルム４２（不透水性シートを構成する）が配設されており、これにより貯液空間３０Ａに貯められた養液が複数の第２貫通孔４０より漏出されるのが防止される。
【００３３】
上述した栽培装置２Ａを用いた植物１２の栽培方法について説明すると、次の通りである。例えばビニルハウスなどの栽培施設（図示せず）の地面に複数の下側栽培容器４Ａをその長さ方向に縦列配置し、各下側栽培容器４Ａを実質上水平に調整した後に、下側栽培容器４Ａの貯液空間３０Ａに不透水性プラスチックフィルム４２を配設して複数の第２貫通孔４０を覆う。その後に、下側栽培容器４Ａの上側に上側栽培容器６を積み重ね、培地充填空間１６に培地１４を充填し、この充填された培地１４に植物１２を定植する。更にその後に、上記第１の実施形態と同様に、養液を培地１４に供給するための灌水チューブ３６を縦列配置された複数の栽培装置２Ａに沿って配設し、灌水チューブ３６からの養液を培地に供給する。
【００３４】
従って、本実施形態の栽培装置２Ａ及び栽培方法では、例えば水稲育苗を行うための栽培施設において、水稲育苗の終了後に使用しない既存の水稲育苗箱４Ａ，６を利用して養液栽培を行うことができ、水稲育苗が行われない栽培施設の空き期間を有効に利用して効率良く養液栽培を行うことができる。
【００３５】
［第３の実施形態］
次に、図８及び図９を参照して、第３の実施形態の栽培装置について説明する。図８は、本発明の第３の実施形態による栽培装置を示す概略断面図であり、図９は、図８の下側栽培容器を示す斜視図である。
【００３６】
第３の実施形態の栽培装置２Ｂでは、下側栽培容器４Ｂの第２底壁部２４Ｂには、上側栽培容器６の第１底壁部８を下方より支持するための支持部材４４が上方に延びて設けられている。この支持部材４４は、下側栽培装置４Ｂの長さ方向（図９において左右方向）に延びており、その両端部と第２側壁部２６との間にはそれぞれ流路４６が形成されている。このように構成されているので、上側栽培容器６の第１底壁部８が培地１４の重量によって下方に撓むのを防止することができ、貯液空間３０Ｂ内の養液が減少した際に空気供給空間３４Ｂを確保することができる。また、複数の第１貫通孔１８を通して貯液空間３０Ｂに排出された養液は流路４６を流れ、これにより養液を貯液空間３０Ｂ内にほぼ均一に貯めることができる。なお、本実施形態では、支持部材４４と第２底壁部２４Ｂとを一体に構成したが、これらを別体に構成してもよい。
【００３７】
［実施例及び比較例］
本発明の効果を確認するために、実験を次の通りに行った。実施例１として、図７に示す形態の栽培装置を用い、トマトの雨よけ夏秋栽培を行った。上側栽培容器の幅は３００ｍｍ、長さは６００ｍｍ、培地充填空間の深さは３０ｍｍであり、下側栽培容器の幅は３００ｍｍ、長さは６００ｍｍ、貯液空間の深さは３０ｍｍであった。培地としてもみ殻くん炭５リットルを使用し、このもみ殻くん炭を培地充填空間に深さ３０ｍｍで充填した。栽培装置１個あたりトマトを２株定植し、２４個の栽培装置を縦列配置した。養液として、Ｔ−Ｎを１．３５％（うちＮＯ３−Ｎを１．２４％、ＮＨ４−Ｎを０．０６％）、Ｐ２Ｏ５を０．６５％、Ｋ２Ｏを１．９５％、ＭｇＯを０．３５％、ＣａＯを１．１０％、ＭｎＯを０．００９％、Ｂ２Ｏ３を０．００９％、Ｆｅを０．０１％、Ｃｕを０．０００１５％、Ｚｎを０．０００４５％、Ｍｏを０．０００１５％含む液肥を灌水チューブに配設した液肥混入器により希釈し、希釈濃度をＥＣ値０．８〜１．４ｄＳ／ｍとして使用した。
【００３８】
比較例１として、土耕栽培により実施例１と同数のトマトの株を栽培した。その結果は、表１に示す通りであった。
【表１】
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表１に示すように、実施例１における主茎長は比較例１と同程度であった。また、実施例１における総収量は比較例１より僅かに劣ったものの、販売することのできない裂果や空洞などの下物の収量は比較例１よりも少なく、可販収量は比較例１よりも約１０％多かった。
【００３９】
実施例２として、図７に示す形態の栽培装置を用い、キュウリの雨よけ夏秋栽培を行った。栽培装置１個あたりキュウリを１株定植し、２４個の栽培装置を縦列配置した。養液の希釈濃度をＥＣ値２．０〜２．４ｄＳ／ｍとし、その他の実験条件は上記実施例１と同様であった。
【００４０】
比較例２として、土耕栽培により実施例２と同数のキュウリの株を栽培した。その結果は、表２に示す通りであった。
【表２】
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表２に示すように、実施例２における草丈は比較例２よりも高く、生育が旺盛であった。また、実施例２における総収量及び可販収量は比較例２と同程度であった。
【００４１】
実施例３として、図７に示す形態の栽培装置を用い、メロンの抑制栽培を行った。栽培装置１個あたりメロンを１株定植し、１６個の栽培装置を縦列配置した。養液の希釈濃度をＥＣ値０．５〜２．０ｄＳ／ｍとし、その他の実験条件は上記実施例１と同様であった。
【００４２】
比較例３として、土耕栽培により実施例３と同数のメロンの株を栽培した。その結果は、表３に示す通りであった。
【表３】
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表３に示すように、実施例３における草丈は比較例３よりも高く、また栽培終了時の摘心長、葉長及び茎径も比較例３より大きく、生育が旺盛であった。また、実施例３における平均果重は、比較例３よりも約７００ｇ大きく、また、一般に大きな果実では上がりにくいとされる果肉糖度は、平均１６．５度となって比較例３と同じく高い値となった。
【００４３】
実施例４として、図７に示す形態の栽培装置を用い、トマトの抑制栽培を行った。栽培装置１個あたりトマトを３株定植し、１０個の栽培装置を縦列配置した。養液として、Ｔ−Ｎを２．６０％（うちＮＯ３−Ｎを２．３３％、ＮＨ４−Ｎを０．２３％）、Ｐ２Ｏ５を１．２０％、Ｋ２Ｏを４．０５％、ＭｇＯを０．６０％、ＣａＯを２．３０％、ＭｎＯを０．０１５％、Ｂ２Ｏ３を０．０１５％、Ｆｅを０．０２７％、Ｃｕを０．０００３％、Ｚｎを０．０００９％、Ｍｏを０．０００３％含む液肥を灌水チューブに配設した液肥混入器により希釈し、希釈濃度をＥＣ値０．８〜２．０ｄＳ／ｍとして使用した。
【００４４】
比較例４として、養液は実施例４と同じものを使用し、ロックウールかけ流し栽培により実施例４と同数のトマトの株を栽培した。その結果は、表４に示す通りであった。
【表４】
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【００４５】
表４に示すように、実施例４における草丈は比較例４よりも高く、生育が旺盛であった。また、実施例４では、空洞果が比較例４よりも多かったものの、裂果が比較例４よりも少なく、可販収量は比較例４よりも約１２％多かった。
【００４６】
上述した実験結果より、本発明の栽培装置及び栽培方法では、下側栽培容器の上側に上側栽培容器が積み重ねられ、植物の根部は、上側栽培装置の培地充填空間に充填された培地内を延びた後に複数の第１貫通孔を通して下側栽培装置の貯液空間に延びるので、植物の根部に養液及び酸素を充分に供給することができ、このことから、例えば土耕栽培やロックウールかけ流し栽培などの従来の栽培方法と同程度又はこれよりも高い生育度や可販収量などを確保することができたものと考えられる。
【００４７】
以上、本発明に従う栽培装置及びこれを用いた植物の栽培方法の種々の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【００４８】
例えば、上記各実施形態では、養液及び水を供給するための灌水チューブ３６を１本のみ配設したが、灌水チューブを２本配設し、一方の灌水チューブにより養液を供給し、他方の灌水チューブにより水を供給するように構成してもよい。
【００４９】
また例えば、上記各実施形態では、下側栽培容器４（４Ａ）（４Ｂ）をその長さ方向に縦列配置したが、その幅方向に縦列配置するようにしてもよい。
また例えば、上記各実施形態では、下側栽培容器４（４Ａ）（４Ｂ）の上側に１個の上側栽培容器６を積み重ねるようにしたが、例えば上側栽培容器６を２個の上側栽培容器体から構成し、下側栽培容器４（４Ａ）（４Ｂ）の上側にこれら２個の上側栽培容器体を上下に積み重ねるようにしてもよい。かかる場合において、各上側栽培容器体は上述した上側栽培容器６の構成と同様に構成され、各上側栽培容器体の内部には培地１４が充填される。なお、上側栽培容器６を構成する上側栽培容器体の数は３個でも４個以上でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１の実施形態による栽培装置を示す斜視図である。
【図２】図１の栽培装置を示す分解斜視図である。
【図３】貯液空間内の養液が満水であるときの図１の栽培装置を示す概略断面図である。
【図４】貯液空間内の養液が減少したときの図１の栽培装置を示す概略断面図である。
【図５】図１の栽培装置を用いた植物の栽培方法において、下側栽培容器の上側に上側栽培容器を積み重ねた状態を示す斜視図である。
【図６】図５の状態より、培地充填空間に培地を充填するとともに植物を定植した状態を示す斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施形態による栽培装置を示す概略断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態による栽培装置を示す概略断面図である。
【図９】図８の下側栽培容器を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５１】
２，２Ａ，２Ｂ  栽培装置
４，４Ａ，４Ｂ  下側栽培装置
６  上側栽培装置
１２  植物
１４  培地
１６  培地充填空間
１８  第１貫通孔
２０  根部
３０，３０Ａ，３０Ｂ  貯液空間
４０  第２貫通孔
４２  不透水性プラスチックフィルム
４４  支持部材
【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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【図９】
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