JP2009171944A - 水耕栽培用フロート - Google Patents

Abstract

【課題】育成光線を有効に利用して水耕栽培における植物の育成促進を図り得るようにした水耕栽培用フロートを提供する。
【解決手段】植栽体５を保持した状態で栽培養液１１に浮かべられるフロート１を、所要の浮力をもつ平板状の浮力基体２と、炭粉を練成固結して構成され且つ上記浮力基体２の表面に設けられた炭層体３で構成する。係る構成によれば、上記フロート１の炭層体３から放射される育成光線Ｌ２は、該フロート１に保持された上記植栽体５の植物に対して的確に照射され、高い照射効率が得られるとともに、上記炭層体３から照射された育成光線Ｌ２が上記植物７内に吸収されることで、該植物７内部の細胞の活性が高められ、これら両者の相乗効果によって、上記植物７の成育が促進される。
【選択図】図１

Description

本願発明は、水耕栽培施設において、植栽体を保持した状態で、養液槽内の栽培養液に浮かべられる平板状の水耕栽培用フロートに関するものである。

水耕栽培の栽培方法としては種々の方法が提案されているが、その中の一つに、フロート式水耕栽培方法がある。

このフロート式水耕栽培方法は、例えば、特許文献１、特許文献２に示されるように、養液槽内に満たされた栽培養液に、平板状に形成され且つ表裏に貫通する植栽保持穴が多数設けられたフロートを浮かべるとともに、該フロートの上記各植栽保持穴のそれぞれに、略円柱状に形成された植栽床に植物を植栽してなる植栽体を、該植栽床の下部が栽培養液に浸漬するようにして設置する一方、上記養液槽の上方側から上記植物に、太陽光あるいは所定の照明光を照射し、上記植物を、上記栽培養液からの養分吸収と上記照明光等に基づく光合成作用によって育成するものである。

このようなフロート式栽培方法は、植栽体が保持されたフロートを栽培養液に浮かべて育成するものであることから、例えば、所定の日数間隔で、上記養液槽内にその一端側から順次フロートを投入し、これらを順次他端側へ向けて浮動させながら植物を成育させ、これが他端側に到達した時点で収穫可能な程度に成育するように作付けを管理することで、連続的な収穫が可能であり、また栽培作業の簡略化が図れる、等のことから広く普及しつつある。

また、特に照明光を用いた栽培形態を採用する場合には、養液槽を多段設置として栽培施設の容積効率を容易に高めることができ、植物の生産コストの低減が可能である、ということも普及の要因の一つに挙げられる。

一方、特許文献３には、水耕栽培において、寒水石混合物等から放出される遠赤外線を植物に照射することで、植物細胞の活性を強化して植物の成育を促進する技術が提案されているが、係る技術は、遠赤外線（波長０．７５〜１０００μｍ程度）の中でも比較的波長の短い（４〜１６μｍ程度）いわゆる「育成光線」の利用を想定としたものと考えられる。

特開２０００−３０００９５号公報 特開２００６−４２７６５号公報 特開２００３−８９６０２号公報

ところで、これら各特許文献に開示された技術を活用すれば、「フロートを用いた水耕栽培において、寒水石混合物等から放出される遠赤外線を利用して植物の育成を図る技術」を得ることができるとも考えられるが、上記特許文献３には遠赤外線（育成光線）の具体的な利用の仕方等については詳述されていないので、その実用性、有効性等についてについては不明な点が多い。

そこで、本願発明は、育成光線を有効に利用して水耕栽培における植物の育成促進を図り得るようにした水耕栽培用フロートを提供することを目的としてなされたものである。

先ず、本願発明の技術的背景について説明する。

遠赤外線は、放射量の多少はあるものの、おおよそ熱を発生するもの全てから放射されており、この遠赤外線の中でも比較的波長の短い育成光線が人体、植物等の有機体の細胞の活性化の極めて有用であることは、各種学会誌、研究文献等から周知の事実である。

また、炭が放射する遠赤外線の波長分布は、波長４〜１６μｍ程度の育成光線に属する波長域に集中することも知られている。これは、炭はナノレベルの極微細な多孔質組織をもち、この穴の径が１０μｍ前後であって育成光線の波長域に一致することから、炭から放射される遠赤外線は炭内部の多孔壁面間で乱反射を繰り返し、穴径に対応した波長の遠赤外線、即ち、育成光線を集中的に放射するものと考えられている。

さらに、炭は、常温域（２０〜３０℃程度）で多くの育成光線を放射することも、各種実験データ等から立証され、周知の事実として認識されている。そして、水耕栽培においては、通常、光合成のための光源として照明光が用いられるが、この照明光からの放射熱を管理することで、栽培環境温度は３０℃前後に維持されているので、この栽培環境は炭から放射される育成光線を最も有効に利用できる環境であるといえる。

以上の諸点を勘案すれば、水耕栽培において、栽培環境に炭を配置し、該炭から放射される育成光線を栽培植物に照射することで、該植物の生育を促進させることができるといえる。

係る知見事項に立脚し、炭から放射される育成光線を植物の育成促進に有効に利用するための具体的手段を提供するのが本願発明である。

即ち、本願の第１の発明では、植栽体５を保持した状態で栽培養液１１に浮かべられる平板状の水耕栽培用フロートを、所要の浮力をもつ平板状の浮力基体２と、炭粉を練成固結して構成され且つ上記浮力基体２の表面に設けられた炭層体３を備えて構成したことを特徴としている。

本願の第２の発明では、上記第１の発明に係る水耕栽培用フロートにおいて、上記炭層体３を、上記浮力基体２の表面に塗着形成したことを特徴としている。

本願の第３の発明では、上記第１の発明に係る水耕栽培用フロートにおいて、上記炭層体３を、板状に形成された炭板３Ａ，３Ｂを上記浮力基体２の表面に取付けて構成したことを特徴としている。

（ａ） 本願の第１の発明に係る水耕栽培用フロートによれば、以下のような効果が得られる。

（ａ−１） 上記フロート１に上記炭層体３が設けられていることから、該炭層体３から放射される育成光線Ｌ２は、同じく上記フロート１に保持された上記植栽体５の植物に対して的確に照射され、高い照射効率が得られるとともに、上記炭層体３から照射された育成光線Ｌ２が上記植物７内に吸収されることで、該植物７内部の細胞の活性が高められ、これら両者の相乗効果によって、上記植物７の成育が促進される。

（ａ−２） 上記炭層体３が上記浮力基体２の表裏両側に設けられている場合（即ち、上記フロート１の表裏両面に上記炭層体３が存在する構成の場合）には、
（ａ−１−１） 上記浮力基体２の下面側の設けられた炭層体３は栽培養液１１中に浸漬されるところ、炭は各種のミネラル成分を多く含むことは周知であり、従って、上記炭層体３の上記栽培養液１１に浸漬された部分からミネラル成分が栽培養液１１に溶出し、上記栽培養液１１にミネラル成分が補給され、上記植物７の成育がより一層促進されることになる、
（ａ−１−２） 上記炭層体３の炭がもつ抗菌作用、水質浄化作用によって、カビの発生が抑制されるとともに上記栽培養液１１の水質の維持が図られ、これらの相乗効果により、長期にわたって良好な養液環境が維持され、栽培管理の簡略化が可能となる、
（ａ−１−３） 例えば、上記フロート１を所定時間ごとに表裏反転させて使用することで、上記炭層体３を、栽培養液１１上に露出して育成光線Ｌ２の放射作用に関与する部分と、栽培養液１１に浸漬してミネラル成分の溶出作用に関与する部分として、有効に利用することができ、その結果、上記フロート１の使用可能期間の長大化が可能となり、その経済性が確保される、
等の効果が得られる。

（ｂ） 本願の第２の発明に係る水耕栽培用フロートによれば、上記（ａ）に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記炭層体３を、上記浮力基体２の表面に塗着形成しているので、上記浮力基体２と炭層体３を一体的に取り扱うことができ、栽培作業における作業性が良好となる。

また、上記浮力基体２と上記炭層体３が密着しており、これらの間に栽培養液１１が浸入することがないため、ここに青藻が発生付着することがなく、上記フロート１の洗浄作業が簡単となり、その作業性が向上する。

（ｃ） 本願の第３の発明に係る水耕栽培用フロートによれば、上記（ａ）に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記炭層体３を、板状に形成された炭板３Ａ，３Ｂを上記浮力基体２の表面に取付けて構成しておるので、長期の使用によって上記炭層体３による効果が減少したような場合には、上記炭層体３を上記浮力基体２から取り外して交換することで、上記浮力基体２はそのまま継続して使用することができ、経済的である。

また、上記炭層体３を上記浮力基体２から取り外して、これを表裏反転させて再度使用することで、炭の効果をより長期間得ることができ、延いては上記炭層体３の交換期間の延長により経済性がさらに向上する。

以下、本願発明を好適な実施形態に基づいて具体的に説明する。

Ｉ：第１の実施形態
図１及び図２には、本願発明の第１の実施形態に係る水耕栽培用のフロート１を示している。このフロート１は、図２に示すように溶液槽１０の栽培養液１１に浮かべて使用されるものであって、次述する浮力基体２と炭層体３で構成される。

上記浮力基体２は、所定大きさをもつ矩形状の発泡スチロール等の樹脂板で構成され、所要の浮力を有するものとされる。この浮力基体２には、その一方の面２ａから他方の面２ｂにわたって貫通する所定径の植栽保持穴４が、所定間隔で適数個形成されている。なお、この植栽保持穴４は、植栽体５、即ち、逆円錐台状の形体に成形された植栽床６に植物７を植栽してなる植栽体５が挿入保持されるものであって、図２に示すように、上記植栽体５の上部の径寸法より所定寸法だけ大径とされ、該植栽保持穴４の周縁に上記植栽体５の植栽床６の上部を掛止保持し得るようになっている。
なお、上記浮力基体２は、この実施形態のような発泡スチロール等の樹脂板で構成されるものに限定されるものではなく、平板状で所要の浮力を有すれば良く、例えば、これを木材板とか、各種素材で形成された中空板状体等も適用できるものである。

上記炭層体３は、木炭、竹炭等の炭材を粉末とした炭粉を用い、これを適宜の粘結材（有機材又は無機材）と共に練成してスラリー状とし、これを上記浮力基体２の表面全体に所定厚さ（例えば、１．５〜３．０ｍｍ程度）で塗着し、乾燥固結させて構成される。

この場合、この実施形態では、上記浮力基体２に対する上記炭層体３の固着力を高める意味で、上記浮力基体２の表面に凹穴９を適数個設け、該凹穴９内に上記炭層体３の一部を浸入固着させてこれにアンカー機能をもたせている。また、上記炭層体３自身の強度を高める観点から、炭粉にグラスウール等の繊維素材を混ぜて練成することも可能である。

さらに、この実施形態では、上記植栽保持穴４の内面には炭層体３を設けていないが、他の実施形態ではこの植栽保持穴４の内面にも炭層体３を設けても良い。この場合は、上記浮力基体２の表面にスラリー状の炭を塗着して上記炭層体３を形成するのに代えて、例えば、上記浮力基体２をスラリー状の炭を満たした槽内に浸漬して炭を付着させるドリップ方式を採用すれば、作業が容易である。

このようにして製作された上記フロート１は、上記各植栽保持穴４内に上記植栽体５を挿入配置した状態で栽培養液１１に浮かべられ、該植物７の水耕栽培に供せられる。

即ち、図２に示すように、所定大きさの溶液槽１０内に投入された栽培養液１１に上記フロート１を浮かべる。さらに、上記溶液槽１０の上方側には照明体１２が設置されており、該照明体１２から上記フロート１側に照明光Ｌ１が照射される。

上記フロート１を上記栽培養液１１に浮かべた状態では、該フロート１の下部側が上記栽培養液１１内に沈み込み、上記植栽保持穴４に設置された上記植栽体５は、該植栽保持穴４の下端側からその内部に浸入した栽培養液１１に浸漬される。

従って、上記植栽床６から下方に上記植物７の根が延出している場合には該根の吸水作用によって、該根が延出していない場合には上記植栽床６における毛細管現象によって、上記植物７への水分及び養分が供給される。

また、上記照明体１２からの照明光Ｌ１が上記植物７に照射されることで、該植物７内において光合成が営まれる。

さらに、上記フロート１の上記炭層体３のうち、特に上記栽培養液１１の液面から上方に露出した部分、即ち、上記炭層体３の表面部３ａと側面部３ｂの上部部分からは、該炭層体３が上記照明体１２からの輻射熱を受けて加温されることで育成光線Ｌ２が放射されており、これが上記植物７に照射され、該植物７の内部にこの育成光線Ｌ２が吸収される。

この場合、上記フロート１の表面に上記炭層体３が設けられていることから、該炭層体３から放射される育成光線Ｌ２は、同じく上記フロート１に保持された上記植栽体５の植物７に対して的確に照射され、高い照射効率が得られるとともに、上記炭層体３から照射された育成光線Ｌ２が上記植物７内に吸収されることで、該植物７内部の細胞の活性が高められ、これら両者の相乗効果によって、上記植物７の成育が促進されることになる。

さらに、上記フロート１の上記炭層体３のうち、特に上記栽培養液１１の液面内に浸漬された部分、即ち、上記炭層体３の裏面部３ｃと側面部３ｂの下部部分からは、炭に含有された各種のミネラル成分が栽培養液１１に溶出し（矢印Ｍ参照）、該栽培養液１１へのミネラル成分の補給作用が行われる。

これら各作用が相乗的に働くことで、上記植物７の成育がより一層促進され、短い育成期間で、より品質の良い植物７を得ることができることになる。

このように上記フロート１を水耕栽培に用いることで、上記の基本的な効果に加えて、以下のような特有の効果も得られる。

即ち、上記炭層体３の炭がもつ抗菌作用、水質浄化作用によって、カビの発生が抑制されるとともに上記栽培養液１１の水質の維持が図られることから、これらの相乗効果により、長期にわたって良好な養液環境が維持され、栽培管理の簡略化が可能となる。

また、例えば、上記フロート１を所定時間ごとに表裏反転させて使用することで、上記炭層体３を、栽培養液１１上に露出して育成光線Ｌ２の放射作用に関与する部分と、栽培養液１１に浸漬してミネラル成分の溶出作用に関与する部分の双方に利用することができ、上記フロート１の使用可能期間の長大化が可能となる。

さらに、上記炭層体３を、上記浮力基体２の表面に塗着形成しているので、上記浮力基体２と炭層体３を一体的に取り扱うことができ、栽培作業における作業性が良好となる。

また、上記浮力基体２と上記炭層体３が密着しており、これらの間に栽培養液１１が浸入することがないため、ここに青藻が発生付着することがなく、上記フロート１の洗浄作業が簡単となり、その作業性の向上が期待できる。

ＩＩ：第２の実施形態
図３及び図４には、本願発明の第１の実施形態に係る水耕栽培用のフロート１を示している。このフロート１は、次述の浮力基体２と炭層体３で構成される。

上記浮力基体２は、上記第１の実施形態の場合と同様に、所定大きさをもつ矩形状の発泡スチロール等の樹脂板等で構成され、所要の浮力を有するものとされる。この浮力基体２には、その一方の面２ａから他方の面２ｂにわたって貫通する所定径の植栽保持穴４が、所定間隔で適数個形成されている。

上記炭層体３は、次述の第１炭板３Ａと第２炭板３Ｂで構成される。この第１炭板３Ａ及び第２炭板３Ｂは、共に、木炭、竹炭等の炭材を粉末とした炭粉を適宜の粘結材（有機材又は無機材）と共に練成してスラリー状とし、これを型枠に流し込んで乾燥固結させて、所定厚さ（例えば、１．５〜３．０ｍｍ程度）の板状に成形して得られる。これら各炭板３Ａ、３Ｂには、上記浮力基体２の各植栽保持穴４に対応する位置に、該植栽保持穴４と略同径の丸穴１３が形成されている。なお、この場合、これら各炭板３Ａ、３Ｂの強度を高める観点から、炭粉にグラスウール等の繊維素材を混ぜて練成することも可能である。

そして、これら各第１炭板３Ａ、３Ｂは、図４に示すように、上記浮力基体２の表面２ａと裏面２ｃにそれぞれ衝合配置される。そして、これら三者を止金具１４を用いて着脱可能に固結して一体化することで、上記フロート１が得られるものである。

このように、この実施形態のフロート１は、上記炭層体３を、一対の炭板３Ａ，３Ｂで構成し、且つこれらを上記浮力基体２の表裏両面に着脱自在に取付けることで構成されるものであることから、例えば、長期の使用によって上記各炭板３Ａ，３Ｂによる効果が減少したような場合には、これら各炭板３Ａ，３Ｂを上記浮力基体２から取り外して交換することで、上記浮力基体２はそのまま継続して使用することができ、極めて経済的である。

また、上記各炭板３Ａ，３Ｂを上記浮力基体２から取り外して、これを表裏反転させて再度使用することで、炭の効果をより長期間得ることができ、延いては上記炭層体３の交換期間の延長により上記フロート１の経済性がさらに向上する。

上記以外の作用効果は、上記第１の実施形態に係るフロート１の場合と同様であるので、該第１の実施形態の該当説明を援用することで、ここでの説明を省略する。

本願発明の第１の実施の形態に係る水耕栽培用フロートの全体斜視図である。 図１に示したフロートの使用状態を示す断面図である。 本願発明の第２の実施の形態に係る水耕栽培用フロートの全体斜視図である。 図３に示したフロートの使用状態を示す断面図である。

符号の説明

１ ・・フロート
２ ・・浮力基体
３ ・・炭層体
３Ａ ・・第１炭板
３Ｂ ・・第２炭板
４ ・・植栽保持穴
５ ・・植栽体
６ ・・植栽床
７ ・・植物
１０ ・・養液槽
１１ ・・栽培養液
１２ ・・照明体
１３ ・・丸穴
１４ ・・止金具
Ｌ１ ・・照明光
Ｌ２ ・・遠赤外線

Claims (3)

1. 植栽体（５）を保持した状態で栽培養液（１１）に浮かべられる平板状の水耕栽培用フロートであって、
   所要の浮力をもつ平板状の浮力基体（２）と、炭粉を練成固結して構成され且つ上記浮力基体（２）の表面に設けられた炭層体（３）を備えたことを特徴とする水耕栽培用フロート。
2. 請求項１において、
   上記炭層体（３）は、上記浮力基体（２）の表面に塗着形成されていることを特徴とする水耕栽培用フロート。
3. 請求項１において、
   上記炭層体（３）は、板状に形成された炭板（３Ａ，３Ｂ）を上記浮力基体（２）の表面に取付けて構成されていることを特徴とする水耕栽培用フロート。

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