JP2018099068A - 養液栽培装置および養液栽培方法 - Google Patents

Abstract

【課題】幼苗の定植作業や収穫作業の効率化を行い、栽培する植物を高品質かつ、より安定的な栽培を可能とした養液栽培装置および養液栽培方法を提供する。【解決手段】平行に交互に配列された凸条４１及び凹条４２を有するプレート４０と、該プレート４０上に載置された、多数の植え穴１０を有した定植パネル板１とを備え、該植え穴１０に固形培地２０が配置され、該固形培地２０の下端部が前記プレート４０の該凹条４２に載置される養液栽培装置であって、該植え穴１０の内面と固形培地２０の側面との間に、定植パネル板１の上下を連通する通気スペースを有し、前記プレート４０は、前記凹条４２に沿って養液が流れるように勾配を有することを特徴とする養液栽培装置。【選択図】図１０

Description

本発明は、葉菜類などの植物を養液栽培する養液栽培装置及び栽培方法に関し、特に栽培装置に定植する作業や収穫作業の効率化を可能とした養液栽培装置および養液栽培方法に関する。

従来、養液栽培方法として、例えば湛液型栽培（ＤＦＴ法）や培養液薄膜法（ＮＦＴ法）などの栽培方法が行なわれている。これらの養液栽培方法は、効率よく栽培を行うため、多数の植え穴を有するパネルに幼苗の状態まで育てた植物を固形培地ごと移植し、栽培する方法が多く使用されている。

たとえば、特許文献１（実開平７−５３４６号公報）には、水浮上性パネルに植物担持全体を嵌着する孔を多数個設け、固形培地を嵌着させて植物を栽培する栽培方法が開示されている。

しかしながら、特許文献１の方法は、定植する植物を固形培地ごと完全に嵌着固定させる必要があるため、固形培地周りの通気性が悪くなり、固形培地中の環境が悪化し、藻が発生したり、根が腐ったりする問題がある。また、一つ一つのパネルの孔に固形培地を嵌着させるため、作業性が悪いという問題がある。

また、特許文献２（特開平８−２０５７００号公報）には、多数の植え穴を穿設した定植パネル板を栽培ベット槽の上に置き、植え穴から固形培地を栽培ベット内に落とし込んで設置する養液栽培薄膜法が開示されている。

この特許文献２は、定植作業も比較的容易な作業となり、また固形培地周辺の換気も確保されているため、固形培地中の環境は好ましいものとなっている。しかしながら、この方法では、定植パネルを栽培ベット槽の上に設置してから固形培地の定植作業を行うこととなるため、定植作業は、各栽培ベット槽が設置している場所で行う必要がある。このような栽培方法は、小さい規模の栽培面積における作業としては問題ないが、大きな規模の栽培面積で栽培を行う場合、作業者の移動距離が長くなり、作業が時間が長くなり効率に劣るという問題がある。

また、養液は、栽培ベット槽の底面の凸部の間を上流から下流に向けて流して栽培しているため、栽培ベット槽の勾配は精度よく設置する必要があり、設置に手間がかかったり、栽培の途中で地盤の沈下等により栽培ベット槽の勾配にズレが生じる場合もあり、このズレを修正する作業が困難であるという問題もあった。

実開平７−５３４６号公報 特開平８−２０５７００号公報

本発明は、幼苗の定植作業や収穫作業の効率化を行い、栽培する植物を高品質かつ、より安定的な栽培を可能とし、更に養液栽培装置の設置作業をより容易にすることを可能とする養液栽培装置および養液栽培方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、植え穴の内面と固形培地の側面との間に、定植パネル板の上下を連通する通気スペースを有する定植パネル板を用いると共に、平行に交互に配列された複数の凸条及び凹条を有するプレート上に該定植パネル板を載置することにより、上記課題を解決できることを見いだし、本発明を完成させるに至った。

本発明は、次を要旨とする。

［１］ 平行に交互に配列された凸条及び凹条を有するプレートと、該プレート上に載置された、多数の植え穴を有した定植パネル板とを備え、該植え穴に固形培地が配置され、該固形培地の下端部が該プレートの該凹条に載置される養液栽培装置であって、該植え穴の内面と固形培地の側面との間に、定植パネル板の上下を連通する通気スペースを有し、前記プレートは、前記凹条に沿って養液が流れるように勾配を有することを特徴とする養液栽培装置。

［２］ 前記定植パネル板は、前記プレートの凸条に当接して載置されることを特徴とする［１］に記載の養液栽培装置。

［３］ 前記プレートは、引張弾性率が２００〜３０００ＭＰａの合成樹脂製プレートであることを特徴とする［１］又は［２］に記載の養液栽培装置。

［４］ 前記プレートは、前記凸条及び凹条の延在方向と直交方向の断面が波板形状の波板プレートであることを特徴とする［１］〜［３］のいずれかに記載の養液栽培装置。

［５］ 前記波板プレートは、前記凸条及び凹条の延在方向に長い長方形状であり、複数の波板プレートが横幅方向に並置されており、隣接する波板プレートが、長側辺の凸条同士及び凹条同士を重ね合わせて配設されていることを特徴とする［４］に記載の養液栽培装置。

［６］ 並列方向の端部側の波板プレートにあっては、一方の長側辺は隣接波板プレートの長側辺に重なっており、該他方の長側辺は、上方に曲成されて側壁を構成していることを特徴とする［５］に記載の養液栽培装置。

［７］ 複数の前記波板プレートが、長手方向の端部同士を重ね合わせて配設されていることを特徴とする［５］又は［６］に記載の養液栽培装置。

［８］ 前記固形培地は、上部から側方に張り出す張出部を備えており、前記植え穴の内面に、該張出部が上方から係合することにより該固形培地が支持される係止部が設けられており、該固形培地の下端部が前記プレートに当接すると、該張出部が該係止部から上方へ離反することを特徴とする［１］〜［７］のいずれかに記載の養液栽培装置。

［９］ ［１］〜［８］のいずれかに記載の養液栽培装置を使用して葉菜類を栽培する養液栽培方法。

［１０］ 前記定植パネル板の植え穴に、前記固形培地を配置した後、該定植パネル板を前記プレート上に載置し、各固形培地の下端部を前記凹条に当接させることを特徴とする［９］に記載の養液栽培方法。

［１１］ 前記プレートの上に親水性シートを配置せず、前記固形培地の下端部を前記プレートの凹条に直接に当接させることを特徴とする［９］又は「１０」に記載の養液栽培方法。

本発明の養液栽培装置及び栽培方法にあっては、平行に交互に配列された複数の凸条及び凹条を有するプレート上に定植パネル板を載置することで、定植パネル板の設置を簡易な施工とすることができ、また地盤の不陸が発生している場合でも容易に施工することができる。更には、隣接するプレートの凸条同士及び凹条同士を重ねて載置するだけで、プレートの上面を流れる養液が下面に漏水することがない。このため、従来の栽培ベット槽を連結して設置する場合は必要であった防水シートを敷く必要がない。これにより、作業の効率化が可能となり、更には、栽培する植物を高品質としたり、より安定的な栽培を行ったりすることも可能となる。

本発明の一態様では、定植パネル板を平行に交互に配列された複数の凸条及び凹条を有するプレート上に載置すると、固形培地が、プレートの該凹条に当接し、固形培地側面と植え穴内面との間に十分な通気スペースが形成される。これにより、空気が十分に供給され、固形培地中の環境が良好となる。

また、この構造とすることで、従来のＮＦＴ栽培法では多く使用されていた親水性シートを使用しなくとも固形培地への養液が供給不足となることを抑制することができる。これにより、親水性シートや防水シートも使用しない栽培装置とすることもできるため、収穫が終了した後の清掃や殺菌等の作業負担も軽減することができる。

ただし、本発明では、プレートの上面に親水性シートを配置してもよい。

実施の形態に係る養液栽培装置の波板プレート及び定植パネル板の斜視図である。 図１のII−II線断面図である。 波板プレートの長側辺同士の重なり合いを示す端面図である。 波板プレートの側辺部分の縦断面図である。 波板プレートの長手方向の端部同士の重なり合いを示す縦断面図である。 定植パネル板の平面図である。 図６のVII−VII線断面図である。 （ａ）は固形培地と植え穴との係合関係を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 固形培地を配置した植え穴の縦断面図である。 栽培途中における定植パネル板及び波板プレートの一部の縦断面図である。 定植パネル板の別例を示す断面図である。 （ａ）は定植パネル板の別例を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 養液栽培装置を説明する平面図である。

以下、本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明の効果を奏する範囲であれば、下記実施形態に制限されるものではない。

本発明の養液栽培装置に使用する定植パネル板は、定植パネル板の上面から下面まで貫通する多数の植え穴を有する。

定植パネル板の植え穴は、特に限定されるものではないが、植え穴の水平断面が円形であり、かつ植え穴の水平断面積は、定植パネル板の上面側が定植パネル板の底面側より大きい形状であることが好ましい。また、固形培地は、上部側面から側方に張り出す張出部を有していることが好ましい。この張出部の平面視形状は、特に限定することはないが、好ましくは角形、例えば多角形状である。この張出部が、前記植え穴の内面の係止部で係止する構造となっている。

なかでも、植え穴に設置する固形培地の係止位置を均一にそろえることができる構造として、円筒形状の内面に係止部を設ける構造とすることが好ましい。

植え穴の係止部は、定植パネル板の上面側から底面側に向けて漸次内径が小さくなるような構造としてもよく、定植パネル板の上面側を等径の円筒形状とし、円筒形状部の下側を、テーパー状に内径を小さくする構造でもよい。また、定植パネル板の上面側を大きい内径の大径円筒形状とし、それよりも下側を内径が小さい小径円筒部とし、両者の境界部分の植え穴内面に段差部を設け、この段差部を係止部とする構造でもよい。また、これらを組み合わせた形状でもよい。

なお、植え穴の係止部よりも上側を円筒状とすると、固形培地を植え穴に挿入するときに固形培地の傾きが防止される。

前記係止部は、定植パネル板の底面側に向かって植え穴の穴径が縮小するように傾斜するテーパー形状とすることが好ましい。係止部をこのようなテーパー形状とすることで、係止部に水や汚れが溜ることが防止され、菌類が繁殖することを抑制することができる。

また、係止部をテーパー形状とした場合には、係止部よりも下側を円筒状とすると、植え穴の下縁付近における定植パネル板の強度が高くなる。

本発明では、固形培地を植え穴に配置した定植パネル板をプレート上に載置した場合、固形培地がプレートの凹条に当接し、固形培地の張出部が係止部から上方に離反する構造とすることが好ましい。この状態において、係止部よりも上側の大径円筒部の内径と固形培地の張出部とのクリアランスは２〜１０ｍｍが好ましく、３〜８ｍｍがより好ましい。

植え穴の小径円筒部の内径と、固形培地の張出部よりも下側部分とのクリアランスは５ｍｍ以下が好ましく、０．１〜３ｍｍがより好ましい。

定植パネル板の植え穴の形状を上記の形状とすることで、この植え穴に固形培地を設置する際、定植パネル板の植え穴の上面側から固形培地を抵抗なく挿入するこができ、かつ植え穴に挿入した固形培地が、該植え穴から落下することなく、固形培地が植え穴の途中で係止される。また、これにより定植パネル板に固形培地を挿入した状態で、定植パネル板を移動することも可能となる。

本発明で用いる固形培地は、固形培地側面の上部に、側方に張り出す張出部を有していることが好ましい。固形培地の上部の平面視形状（張出部の外縁の平面視形状）は非円形であることが好ましく、特に角形、例えば多角形状であることが好ましく、具体的には、三角以上八角以下とりわけ三角以上六角以下であることが好ましい。張出部の平面視形状を上記とすることで、定植パネル板の植え穴に固形培地を挿入した際、植え穴内面の係止部に固形培地が係止され易くなり、かつ、係止した状態において、植え穴の内面と固形培地の張出部との間に空間ができ、定植パネル板の上面側と下面側との間の通気性が良好となる。この結果、固形培地中の環境が悪化して藻が発生したり、根が腐ったりすることが抑制される。

張出部の材質は、特に限定されるものではなく、固形培地と同様の材質としてもよく、異なる材質、たとえばプラスチック等で、フィルム状で成形して設けたり、射出成型等形成したリブ部としても良い。費用面や刈取り後の廃棄作業等を考慮すると固形培地と同様の材質とすることが好ましく、特に同一材料によって固形培地と一体に設けられることが好ましい。

固形培地の張出部以外の水平断面形状は、特に限定されるものではなく、円柱形状でもよく、張出部と同様に角形状であってもよい。定植パネル板の植え穴と固形培地との間の気道を確保するという観点から、固形培地の張出部よりも下側も、水平断面形状を角形状とすることが好ましい。

固形培地の材質は、特に限定されるものではなく、一般的に入手できる固形培地に使用されている材料とすることができる。たとえば、ロックウール、ピートモス、バーミキュライト、パーライト、砂、れき、ヤシ殻や、スポンジ、ウレタンなどの発泡樹脂を単独で使用することもでき、これらの材料の混合物などを使用することができる。

従来の養液栽培装置では、栽培ベット槽が設置してある場所で、栽培ベット槽に定植パネル板を配置させ、次に定植パネル板に固形培地を定植していく手順でしか定植作業を行うことができなかった。また、定植パネル板の幅の設計は、人の手が届く範囲（６０〜７０ｃｍ程度）に制限されることを余儀なくされていたが、上述の構造とすることで、栽培ベット槽が設置してある場所とは別の場所で定植パネル板の植え穴に固形培地を配置し、固形培地がセットされた定植パネル板ごと移動させることも可能となる。また、定植パネル板の幅の設計制限も緩和すことができ、圃場でのパネル占有率を向上できる。本発明の養液栽培用装置によれば、栽培の定植作業を自動化することも容易となる。

本発明では、平行に交互に配列された複数の凸条及び凹条を有するプレート上に定植パネル板を載置する。この場合、固形培地は、前記プレートの凹条に載置され、プレートは、好ましくは凹条に沿って養液が流れるように勾配を設けて設置される。

更に、前記定植パネル板は、前記プレートの凸条に当接して載置されることが好ましい。従来の栽培ベット槽の構造では、定植パネル板を支えるために定植パネルの両端部付近や中心部に定植パネル板が上方から載荷される支え部が必要であった。このような支え部を設けた場合、支え部では固形培地を配置して栽培することができないため、栽培面積のロスが生じていた。これに対し、定植パネル板を前記プレートの複数の凸条で支持させる構成にすると、定植パネル板が上方から載荷される支え部が必要なく、栽培面積のロスを抑制することができる。

本発明に使用される定植パネル板は、抗菌性能を有する抗菌定植パネル板が好ましい。抗菌性能を有する定植パネル板を使用することにより、栽培中の菌や藻の繁殖を抑制することができる。更に、定植パネル板への藻の繁殖や植物の根の侵入が抑制されるため、収穫作業を終えた後、定植パネル板を洗浄する場合の作業時間を短縮することができる。

抗菌定植パネル板に使用する抗菌剤は、特に限定することなく、各種の抗菌剤を使用することができる。好ましく使用することができるものとしては、銀系抗菌剤や光触媒系抗菌剤などがあげられる。

本発明に使用されるプレートは、合成樹脂製であることが好ましい。合成樹脂プレートは、錆等が発生せず、メンテナンスが容易であると共に、軽量である。この合成樹脂プレートの引張弾性率は、２００〜３０００ＭＰａであることが好ましく、３００〜２６００ＭＰａであることが更に好ましく、４００〜２３００ＭＰａであることが特に好ましい。合成樹脂プレートの引張弾性率を２００ＭＰａ以上とすることで、定植パネル板を載置したときの合成樹脂プレートの変形が抑制される。これにより、凹条を流れる養液の流れが安定化する。

合成樹脂プレートの合成樹脂は、特に限定されるものではなく、各種の合成樹脂を使用することができる。たとえば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、エチレン・酢酸ビニル共重合体、アイオノマー、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等を使用することができる。中でも、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂を好ましく使用することができる。

合成樹脂プレートは、ガラス繊維等の補強繊維で補強されてもよい。また、合成樹脂プレートにガラスネットや鋼板等を積層した積層構造の合成樹脂系積層プレートを用いることもできる。

また、本発明では、プレートの表面粗さ（Ｒａ）の値を０．１μｍ以上とすることが好ましく、１μｍ以上とすることがより好ましく、２μｍ以上とすることが更に好ましい。また、表面粗さ（Ｒａ）の値を１００μｍ以下とすることが好ましく、７０μｍ以下とすることがより好ましく、５０μｍ以下とすることが更に好ましい。プレートの表面粗さ（Ｒａ）の値を０．１μｍ以上とすることで、該プレートの表面の親水性が向上する。これにより、植物の根への養液供給をより良好とすることができ、植物の生育状態をより良好とすることができる。

なお、本発明でいう「表面粗さ（Ｒａ）」とは、ＪＩＳ Ｂ０６０１（２００１）にて定義される「算術平均粗さＲａ」をいう。

表面粗さが上記範囲であるプレートは、例えば、表面粗さが適宜設定する数値となるように樹脂の配合を調整して連続押し出し成形することにより製造することができる。また、プレートの表面をサンドペーパーがけしたり、サンドブラスト処理するなどの粗面化処理を施すことによっても製造することができる。

プレートは、凸条及び凹条の延在方向と直交方向の断面が波板形状（例えばサインカーブ形状）の波板プレートであることが好ましい。波板プレートは、養液が流れる凹条が凹曲面となるため、養液をより安定して流すことできる。

栽培ベットの幅が広い場合は、複数枚の波板プレートを、隣接する波板プレートの長側辺同士を重ねあわせて並列して設置することが好ましい。隣接する一方の波板プレートの長側辺に沿う１．５〜５条程度の凸条と他方の波板プレートの長側辺に沿う１．５〜５条程度の凸条とを係合させることにより、波板プレート同士の長側辺に沿う該プレートの継ぎ目から養液が漏水することが防止される。これにより、従来は漏水防止として使用していた防水シートを不要とすることが可能となる。

波板プレートの波のピッチ（すなわち凸条の最頂部から隣接凸条の最頂部までの距離）は、使用される固形培地の径によって決められる。波のピッチが固形培地の直径より小さいと、固形培地が凹条に入らない。固形培地の外径（円形の場合は直径、角形の場合は対角線長さ、楕円の場合は長径）は、波板プレートの波のピッチの１０〜５０％特に２０〜４０％程度が好ましい。

このプレートの上面の凹条を流れる養液の液深は、凹条の深さ（凸条の最頂部と凹条の最底部との高低差）の１０〜５０％特に２０〜４５％程度が好ましい。

本発明の養液栽培装置は、供給する養液を予め設定された温度範囲内に保持する温度調整手段と養液の濃度調整手段とを備えてもよい。

この温度調整手段により、循環する養液の温度を、年間を通して予め設定された範囲内に保持することが好ましい。この温度調整手段は、養液タンク内の温度を検出する温度センサと、養液タンク内に配置されて養液と熱交換する熱交換器と、この熱交換器に熱媒体を供給する熱媒体供給ライン（温度調整ライン）と、この熱媒体供給ラインに介装されて温度センサからの検出信号により上記熱媒体の熱交換器への供給量を制御する制御弁等から構成することができる。

また、前記濃度調整手段は、互いに種類や濃度の異なる養液を貯留する複数の養液の原液タンクと、各々の原液タンク内の養液の原液をポンプによって養液タンクへ送る移送ラインと、これら移送ラインに介装された三方切換弁（開閉弁）等から構成され、循環する養液の濃度を調整することができるものが好ましい。

本発明に規定する構造、つまり、植え穴の内面と固形培地の側面との間に、定植パネル板の上下を連通する通気スペースを確保する定植パネル板を用い、平行に交互に配列された複数の凸条及び凹条を有するプレート上に該定植パネル板を載置する構成を備えた養液栽培装置によると、水中で生育する水中根と、湿気中に維持され多数の根毛を有する湿気中根の２つの異なった形態・機能を持った根を発生させることができる。水中根は主に養液中の肥料と水を吸収し、湿気中根は主に湿気中から直接酸素を吸収する。特に、植え穴の内面と固形培地の側面との間に、定植パネル板の上下を連通する通気スペースを確保したことで、プレートの凸条と凹条と定植パネル板で囲まれたスペースに、前記通気スペースから空気をより多く取り込むことが可能となり、湿気中からの酸素の吸収効率をよくすることができる。

本発明の養液栽培装置及び栽培方法によれば、養液中の溶存酸素だけに頼らず植物が酸素を吸収することが可能であり、溶存酸素が不足しやすい高温期の栽培でも植物の根が酸素欠乏に陥ることがない。

この定植パネル板、固形培地及び波板プレートの好適な構成について図１〜１０を参照して説明する。

図６の通り、軽量な発泡スチロール等で成型された定植パネル板１には多数（図６では４５個）の植え穴１０が穿設されている。定植パネル板１の大きさは、栽培する植物の構成や、最適なベンチの構造によって適宜設定するが、一例を示すと幅１１４０ｍｍ、奥行き６００ｍｍ、厚み３５ｍｍである。植え穴１０の間隔は、作物栽培上適正な間隔に決める。

この定植パネル板１の植え穴１０に固形培地２０が挿入され、この固形培地２０を保持した定植パネル板１が、栽培装置のベース５１（図２，９，１０）上の波板プレート４０の上面に配置される。

図８に固形培地２０を示し、図６，７，９に定植パネル板１及びその植え穴１０の構造の詳細を示す。なお、図６は定植パネル板１の平面図、図７は図６のVII−VII線断面図、図８（ａ）は、植え穴１０と係合される状態における固形培地２０の斜視図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、図９は植え穴１０と固形培地２０と波板プレート４０との係合関係を示す縦断面図である。

この植え穴１０は、上部が大径円筒部１１となっており、該大径円筒部１１よりも下側が下方に向って小径となるテーパー部１２となっており、その下側が小径円筒部１４となっている。大径円筒部１１の上縁内周面は面取り部１３となっている。大径円筒部１１の軸心線方向長さは、定植パネル板１の厚みの５０〜９０％特に６０〜８０％程度が好ましい。テーパー部１２の下端の直径は、大径円筒部１１の直径の５５〜９０％特に６５〜８５％程度が好ましい。

テーパー部１２の下側の小径円筒部１４は、テーパー部１２の下端に連なり、定植パネル板１の下端にまで達している。小径円筒部１４の直径は、テーパー部１２の下端の直径に等しい。このように小径円筒部１４を設けると、植え穴１０Ａの下縁付近の強度が高くなる。このため、固形培地２０の重量が大きい場合でも固形培地２０をしっかりと保持することができる。

この植え穴１０に配置される固形培地２０は、図８の通り、直方体形の本体部２１と、該本体部２１の上部側面から側方に張り出す張出部２２とを有する。この実施の形態では、固形培地２０の上面に、播種して幼苗を生育させるための播種穴２３が設けられている。

この固形培地２０としては、商品名タコブロックとして日東紡株式会社より市販されているロックウール製培地を切断したものなどを好適に用いることができるが、これに限定されない。

固形培地本体部２１の水平断面形状は正方形が好ましいが、正方形に近い長方形でもよい。

固形培地本体部２１の底面の対角線長さは、植え穴１０の小径円筒部１４の内径よりも小さく、該内径と該対角線長さとの差は８ｍｍ以下特に０〜４ｍｍ程度が好ましい。

この固形培地２０の平面視形状、すなわち張出部２２の外周縁を上方から見たときの形状は正方形が好ましいが、正方形に近い長方形であってもよい。

張出部２２が固形培地本体部２１の側面から張り出す張り出し長さｔは１〜１０ｍｍ特に２〜５ｍｍ程度が好ましい。固形培地２０の上面すなわち張出部２２の上面の対角線長さＷは、植え穴１０の大径円筒部１１の内径よりも２〜２５ｍｍ特に４〜１５ｍｍ小さく、またテーパー部１２の下端内径よりも１〜１５ｍｍ特に２〜１０ｍｍ大きいことが好ましい。

固形培地２０の寸法の一例を挙げると、張出部２２上面の対角線長さ（Ｗ）３２ｍｍ、固形培地本体部２１底面の対角線長さ２８ｍｍ、張出部２２の張り出し長さ（ｔ）１．４ｍｍ、張出部２２の高さ（ｈ）８ｍｍ、固形培地２０の高さ（Ｈ）２８ｍｍである。この固形培地２０を受け入れる植え穴１０の寸法の一例を挙げると、定植パネル板厚さ３５ｍｍ、大径円筒部１１の高さ（面取り部１３を含む）２７ｍｍ、テーパー部１２の高さ５ｍｍ、大径円筒部１１の直径３８ｍｍ、テーパー部１２の下端の直径２８．５ｍｍ、小径円筒部１４の直径２８．５ｍｍ、小径円筒部１４の高さ３ｍｍである。

この固形培地２０を、固形培地本体部２１側から植え穴１０内に挿入すると、図９（ａ）の通り、張出部２２がテーパー部１２の途中に係合し、固形培地本体部２１の下部が定植パネル板１の下面から下方に突出した状態となる。

この植え穴１０は、上部がストレートな円筒形状の大径円筒部１１であるので、固形培地２０を植え穴１０に挿入するときに固形培地２０が傾くことが防止され、スムーズに図９（ａ）の状態となる。後述の植え穴１０Ａの場合も同様である。

このように固形培地２０が植え穴１０を通り抜けずに係止されるので、各植え穴１０にそれぞれ固形培地２０を配置した状態で定植パネル板１を運搬することができる。従って、定植パネル板１の植え穴１０に固形培地２０を挿入する作業を、栽培装置のベース５１の設置箇所とは別の場所で行うことができる。また、植物が成長した後、固形培地２０を備えた定植パネル板１をベース５１上の波板プレート４０から取り外して別の場所に運搬し、固形培地２０を定植パネル板１から取り出すこともできる。

波板プレート４０は、図１〜３に明示の通り、平行に交互に配列された凸条４１及び凹条４２を有している。波板プレート４０は、平面視形状が長方形であり、凸条４１及び凹条４２は長方形の長手方向に延在している。波板プレート４０の短手方向（以下、単に幅方向ということがある。）の断面形状はサインカーブ形状である。凸条４１のピッチ（又は凹条４２のピッチ）すなわち隣接する凸条４１，４１の最頂部同士の距離（又は凹条４２，４２の最底部同士の距離）は、定植パネル板１における植え穴１０の列同士の距離Ｐ（図２）に合致している。

複数枚の波板プレート４０を幅方向に並列配置する場合は、図３のように、波板プレート４０の長側辺同士を重ね合わせる。具体的には、左側に位置する波板プレート４０の右長側辺と右側に位置する波板プレート４０の左長側辺とを重ね合わせ、各々の凸条４１同士及び凹条４２同士を係合させる。１．５〜４条の凸条４１同士及び凹条４２同士を係合させると、波板プレート４０，４０の重ね合わせた長側辺部分からの漏水は生じないようになる。

なお、並列配置された複数枚の波板プレート４０のうち、左端側の波板プレート４０の左長側辺と、右端側の波板プレート４０の右長側辺は、他の波板プレートの長側辺とは重ならない自由長側辺となっている。この実施の形態では、この自由長側辺を図４（ａ），（ｂ）又は（ｃ）のように上方に曲成して側壁４３を形成する。この側壁４３を設けることにより、波板プレート４０の凹条４２を流れる養液が側方へ溢出することが防止される。波板プレート４０は、長手方向に流水勾配を有するようにベース５１上に配置される。

波板プレート４０の長手方向の長さの一例を挙げると、約１．８〜６ｍである。複数の波板プレート４０を長手方向に継ぎ足すことにより、波板プレート４０の連続体とすることができる。波板プレート４０を長手方向に継ぎ足すには、図５のように、下流側の波板プレート４０の上流端と、上流側の波板プレート４０の下流端とを重ね合わせ、各波板プレート４０の凸条４１同士及び凹条４２同士を係合させる。波板プレート４０，４０同士の重なり合い長さＦを１００〜４００ｍｍ程度とすると、長手方向に連なる波板プレート４０，４０同士の重なり合い部分からの漏水は防止される。

複数の波板プレート４０を横方向（幅方向）及び縦方向（長手方向）に継ぎ足すように辺部を重ね合わせて栽培ベットのベース５１上に配設する。ベース５１は発泡スチロール等の成形品よりなる。このベース５１の上面は、好ましくは１／５０〜１／２００程度の勾配を有している。波板プレート４０は、長手方向がこの勾配方向となるように配設される。これにより、波板プレート４０の凹条４２は流水勾配を有したものとなる。

好ましくは、ベース５１上に複数の波板プレート４０を図３、図５のように長手方向及び短手方向の辺部を重ね合わせて設置する。横幅方向の両側の波板プレート４０には、一方の長側辺に図４（ａ）〜（ｃ）のように、側壁４３を有したものを配置する。

このように、ベース５１上に配設された波板プレート４０の上側に、図９の通り、植え穴１０に固形培地２０を保持した定植パネル板１を載置する。定植パネル板１は波板プレート４０の凸条４１に当接する。すべての植え穴１０は、凹条４２の上方に位置する。

定植パネル板１の底面は、ベース５１の上面から、波板プレート４０の最頂部と最底面との距離Ｅ（図９（ｂ））だけ上位に位置する。波板プレート４０の肉厚をｅとした場合、凹条４２の深さは（Ｅ−ｅ）で表わされる。

図９のように、固形培地２０の張出部２２がテーパー部１２に係合した状態（図９（ａ））にある定植パネル板１を波板プレート４０上に載置すると、図９（ｂ）の通り、固形培地２０の底面の角縁が波板プレート４０の凹条４２の斜面部分（波板プレート４０の最底部と最頂部との途中部分）に当接し、固形培地２０が上方に押し上げられて張出部２２がテーパー部１２から離反する。

この状態で、最上流の波板プレート４０に養液を供給し、最下流の波板プレート４０まで流下させる。養液を凹条４２の深さ（Ｅ−ｅ）の約１０〜４５％程度とするように流し、定植パネル板１下面と養液Ｌの液面との間には湿気空間が形成されるようにする。図９（ｂ）の通り、植え穴１０の内面と固形培地２０の側面との間に十分に大きな通気スペース（間隙）が形成されているので、固形培地２０の下部にも十分に空気（酸素）が供給される。

固形培地２０は、底面の角縁が凹条４２の斜面部分に当接するので、固形培地２０の底面と凹条４２の最底面との間にはスペースが生じ、該スペースを養液Ｌが流下する。固形培地２０の下端部の養液Ｌに対する浸漬深さｄは０．５〜４ｍｍ程度が好ましい。これにより、固形培地２０に対し十分な量の養液及び空気（酸素）が与えられ、図１０の通り、植物の栽培が良好に行われる。

なお、上記植え穴１０では、テーパー部１２の下側に小径円筒部１４が設けられているが、図１１の植え穴１０Ａの通り、小径円筒部１４を省略し、大径円筒部１１よりも下側はテーパー部１２のみとしてもよい。植え穴１０Ａのその他の構成は植え穴１０と同一である。この植え穴１０の寸法の一例を挙げると、テーパー部１２の高さ１０ｍｍ、その他寸法は植え穴１０と同一である。

本発明では、図１２の植え穴１０Ｂのように、植え穴１０Ｂの下部に定植パネル板厚み方向（植え穴１０Ｂの軸心線と平行方向）に延在する切り欠き状の凹条１５を設けてもよい。このような凹条１５を設けると、定植パネル板１の上面側と下面側との通気性がさらに向上する。植え穴１０Ｂのその他の構成は植え穴１０と同一である。

本発明に使用できる栽培装置は、図１３に例示されるように、希釈された養液を貯める親タンク８６を有し、この親タンク８６から養液を供給する少なくとも１つ以上の子タンク７３が配置されている。子タンク７３から最上流側の各波板プレート４０の各凹条４２に養液が供給される。波板プレート４０上に、固形培地２０を保持した定植パネル板１が載置されている。

この親タンク８６に、原液タンク（図示略）内の液肥原液と、水道水などの水が、供給制御弁８４ａ，８５ａ付き配管８４，８５から供給され、所定濃度の養液が調製される。親タンク８６で調製された所定濃度の養液がポンプ８７、配管８８、三方弁８９、流量計９０及びボールタップ９１を介して各子タンク７３に分配供給される。三方弁８９には、給水用配管９２が接続されており、該三方弁８９を切り替え操作することにより子タンク７３に配管９２からの水を供給できるよう構成されている。各子タンク７３内の液は、ポンプ７４及び配管７５を介して最上流側の各波板プレート４０に供給される。

これにより、各波板プレート４０に、親タンク８６で調製された均一の濃度の養液（希釈養液）を常に供給することができる。

図１３では、勾配をつけて配置した波板プレート４０の上に複数枚の定植パネル板１を配列した栽培ベット列６１を複数列（図示では４列）配列して栽培ベット群６２としている。１つの栽培ベット群６２に１個の子タンク７３が付随して設置されている。

図１３のように、栽培ベット群６２毎に子タンク７３を設けることで、子タンク７３で栽培する養液を比較的に少量で管理することができる。収穫が終了すると、１つの栽培ベット群６２に使用していた養液は廃棄され、新しい養液で栽培を開始することが好ましい。

これにより、前期作の栽培によって養液内に流出した、根からの分泌物（有機酸など）や、根の表皮細胞の脱落などの影響を受けることがなく、次期で栽培される野菜も、安定して栽培が可能となる。

従来の方法では、共通のタンクにより各々の栽培ベット槽に養液を供給して栽培しているため、使用している養液は、新しい養液を都度、つけ足ししながら養液を使いまわすことになり、根からの分泌物や、根の表皮細胞が蓄積され、栽培が繰り返されるにつれて自家中毒と呼ばれる生育阻害を発生させてしまう。

また、従来法の場合でも養液をすべて新しくすることはできるが、タンクと各々の栽培ベット槽のすべてを同時に養液を入れ替える作業となるため、大量の養液を同時に廃棄することが必要となり、さらにこの作業中は、すべての野菜栽培ができないことになる。その結果、この間は、野菜が出荷できず、定期的な野菜の出荷ができないという問題がある。

図１３では、１つの栽培ベット群６２で使用した養液を、配管７６を介して当該栽培ベット群６２の子タンク７３に戻して、養液を循環させる。子タンク７３内には、ボールタップ９１等によって親タンク８６から養液が追加供給され、子タンク７３内の養液は一定に保たれる。

図１３では、一部の栽培ベット群６２では栽培を続行している間に、他の栽培ベット群６２では清掃（収穫が終了した後の清掃）を行うなど、各栽培ベット群６２ごとに、別々に工程を進めることができる。

また、１つの栽培ベット群６２で病原菌が発生した場合にも、他の栽培ベット群６２への病原菌の感染を抑制することができる。即ち、親タンク８６まで養液を戻さないので、養液を循環させる閉鎖回路（栽培ベット群６２）内だけで汚染が止まる。

各子タンク７３へは、給水用配管９２及び三方弁８９を介して水が導入可能である。各栽培ベット群６２で栽培している葉菜類の栽培後期において、養液の供給から水の供給へ切り替えることにより、子タンク７３と栽培ベット群６２を循環する養液の肥料濃度を低下させることができる。その結果、栽培後期において、植物体内の硝酸量を、徐々に削減させることが可能となり、硝酸量を減少させた状態で葉菜類の収穫を行うことができる。

植物体内の硝酸は、人体に取り込まれるとアミド態の窒素と結合して、ニトロソアミンを生成する。栽培後期に養液の肥料濃度を低くすることにより、植物体内の硝酸濃度を低減することができる。また、使用していた養液中の窒素、リン酸、カリも栽培後期において低濃度とすることにより、収穫が終了した後、養液の廃棄においても、環境への負荷を大幅に軽減することができる。

［基本条件］
基本条件として、勾配を１／１００に配置した波板プレート４０上に、１１９穴／ｍ^２の植え穴１０を有する定植パネル板１を配置した。ホウレンソウの苗を有した固形培地２０を定植パネル板１の各植え穴１０に挿入し、定植した。

波板プレート４０の上面側に養液（養液濃度：ＥＣ３．０ｄＳ／ｍ、養液温度：２０℃）を毎分１０〜１５リットルの流量で供給し、ホウレンソウを定植後１５日間、養液で栽培した。

なお、波板プレート４０は、長さ３ｍ、幅０．７９ｍ、凸条ピッチ７６ｍｍ、凹条深さ１８ｍｍのポリカーボネイト樹脂製である。

［実施例１］
波板プレート４０の上面を、サンドブラスト処理により表面粗さＲａ＝４０μｍとした。親水性シートは使用せず、上記基本条件でホウレンソウを栽培した。根の生育状態も良好であり、ホウレンソウの生育状態も良好であった。

［実施例２］
波板プレート４０の上面のサンドブラスト処理を行わず、表面粗さＲａ＝０．２μｍとしたこと以外は実施例１と同一条件でホウレンソウを栽培した。根の生育状況に多少の差が見られるものの、ホウレンソウの生育状態は良い状態であった。

１ 定植パネル板
１０，１０Ａ，１０Ｂ 植え穴
１１ 大径円筒部
１２ テーパー部
１４ 小径円筒部
２０ 固形培地
２１ 固形培地本体部
２２ 張出部
４０ 波板プレート
４１ 凸条
４２ 凹条
４３ 側壁
６１ 栽培ベット列
６２ 栽培ベット群
７３ 子タンク
８６ 親タンク
９０ 流量計
９１ ボールタップ

Claims (11)

1. 平行に交互に配列された凸条及び凹条を有するプレートと、
   該プレート上に載置された、多数の植え穴を有した定植パネル板と
   を備え、該植え穴に固形培地が配置され、該固形培地の下端部が該プレートの該凹条に載置される養液栽培装置であって、
   該植え穴の内面と固形培地の側面との間に、定植パネル板の上下を連通する通気スペースを有し、
   前記プレートは、前記凹条に沿って養液が流れるように勾配を有することを特徴とする養液栽培装置。
2. 前記定植パネル板は、前記プレートの凸条に当接して載置されることを特徴とする請求項１に記載の養液栽培装置。
3. 前記プレートは、引張弾性率が２００〜３０００ＭＰａの合成樹脂製プレートであることを特徴とする請求項１又は２に記載の養液栽培装置。
4. 前記プレートは、前記凸条及び凹条の延在方向と直交方向の断面が波板形状の波板プレートであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の養液栽培装置。
5. 前記波板プレートは、前記凸条及び凹条の延在方向に長い長方形状であり、
   複数の波板プレートが横幅方向に並置されており、隣接する波板プレートが、長側辺の凸条同士及び凹条同士を重ね合わせて配設されていることを特徴とする請求項４に記載の養液栽培装置。
6. 並列方向の端部側の波板プレートにあっては、一方の長側辺は隣接波板プレートの長側辺に重なっており、該他方の長側辺は、上方に曲成されて側壁を構成していることを特徴とする請求項５に記載の養液栽培装置。
7. 複数の前記波板プレートが、長手方向の端部同士を重ね合わせて配設されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の養液栽培装置。
8. 前記固形培地は、上部から側方に張り出す張出部を備えており、
   前記植え穴の内面に、該張出部が上方から係合することにより該固形培地が支持される係止部が設けられており、
   該固形培地の下端部が前記プレートに当接すると、該張出部が該係止部から上方へ離反することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の養液栽培装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の養液栽培装置を使用して葉菜類を栽培する養液栽培方法。
10. 前記定植パネル板の植え穴に、前記固形培地を配置した後、該定植パネル板を前記プレート上に載置し、各固形培地の下端部を前記凹条に当接させることを特徴とする請求項９に記載の養液栽培方法。
11. 前記プレートの上に親水性シートを配置せず、前記固形培地の下端部を前記プレートの凹条に直接に当接させることを特徴とする請求項９又は１０に記載の養液栽培方法。

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