JP2004344086A - 水耕栽培方法並びに装置 - Google Patents

Abstract

【課題】収穫効率の向上、作業負担の軽減を図ることのできる水耕栽培の方法並びに装置を提供する。
【解決手段】栽培床３を保持し、且つ培養液１０Ｌに対して充分な浮力を有する栽培トレー２と、この栽培トレー２を多数支持し、培養液１０Ｌが供給される育成棚１０とを具え、栽培トレー２における栽培床３に発芽した作物Ａを成長栽培させる装置において、前記育成棚１０内の培養液１０Ｌは、例えば育成棚１０を一端側から他端側へ向かって傾斜させて設置することにより、一端側から他端側へ向かって流れが形成されていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水耕栽培の手法に関するものであって、特に収穫効率の向上、作業負担の軽減を図ることのできる新規な水耕栽培の方法並びに装置に係るものである。
【０００２】
【発明の背景】
例えば野菜類のいくつかの種類のものは、水耕ハウス栽培の手法が採られている。このようないわゆる管理農法においては、栽培管理それ自体の改善と共に限られた面積のハウス内を高効率に利用して育成すること、更には作業性の向上と、作業労力の軽減等をも併せ改良されてきている。
従来の水耕栽培方法としては、作物の幼苗を植えたポットをキャリアの開口にはめ、そのキャリアを養液を流したトラフの上部に取り付けて作物を移植し、そのトラフをトラフレーンの始発端から終着端まで所定の日数をかけて前進させて作物を成長させ、終着端において成熟した作物を収穫する水耕栽培方法があった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−３０３８６３号公報
【０００４】
【開発を試みた技術的課題】
本発明もこのような開発の一環としてなされるものであって、水耕栽培に不可欠な培養液に着眼し、このものに積極的に水流を作り、この水流を利用して成長に合わせて培養トレーを移動させることによって合理的な栽培を可能とし、もって合理的な前記目的を達成し得るような水耕栽培方法並びに装置の開発を試みたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち請求項１記載の水耕栽培方法は、栽培床を保持し、且つ培養液に対して充分な浮力を有する栽培トレーと、この栽培トレーを多数支持し、培養液が供給される育成棚とを用い、栽培トレーにおける栽培床に発芽した作物を成長栽培させる方法において、前記育成棚に供給される培養液は育成棚の一端から他端に向かって流れが形成され、一方この育成棚に支持される栽培トレーは、上流から順次下流に、培養液の流れに従って、前空き状態になった際に間詰め状に移動し、この移動期間において収穫状態にまで成長するように栽培することを特徴として成るものである。
この発明によれば、栽培トレーは培養液上を浮かんで培養液の流れにより移動されるため、常に隣接する栽培トレーは間を詰めた状態となり、整列させる手間が省ける。また栽培トレーの移動構成がコンベヤ等を用いない簡単な構造なため、低コストでの実施ができ、メンテナンスに要する経費も低く抑えることができる。また上述したように単に浮かべて流す構成であるため、育成棚が途中で動かなくなるようなことがほとんどなく、また何かにつかえて動かなくなったとしても棒等で突いて流れを促すことにより簡単に復旧できる。従って従来のハウス内に設けられていた整備・メンテナンス用の作業路を少なくすることができ、逆に水耕栽培面積を広くすることができる。また常時新たな培養液が流されて供給されるため、培養液がいつも新鮮で万遍なく養分が作物に供給できる。更に育成棚の一端側で収穫できるため、収穫作業の労力が軽減される。
【０００６】
また請求項２記載の水耕栽培方法は、前記請求項１記載の要件に加え、前記培養液の流れは、前記育成棚を一端側から他端側へ向かって傾斜させることにより形成していることを特徴として成るものである。
この発明によれば、培養液の流れが、育成棚の傾斜により形成されるものであるため、極めて簡単に構成できるとともに故障することがなく、傾斜角度を変更することにより水流の速度変更も容易であり、また水流の速度も安定している。
【０００７】
更に請求項３記載の水耕栽培装置は、栽培床を保持し、且つ培養液に対して充分な浮力を有する栽培トレーと、この栽培トレーを多数支持し、培養液が供給される育成棚とを具え、栽培トレーにおける栽培床に発芽した作物を成長栽培させる装置において、前記育成棚内の培養液は一端側から他端側へ向かって流れが形成されていることを特徴として成るものである。
この発明によれば、栽培トレーは培養液上を浮かんで培養液の流れにより移動されるため、常に隣接する栽培トレーは間を詰めた状態となり、整列させる手間が省ける。また栽培トレーの移動構成がコンベヤ等を用いない簡単な構造なため、低コストでの実施ができ、メンテナンスに要する経費も低く抑えることができる。また上述したように単に浮かべて流す構成であるため、育成棚が途中で動かなくなるようなことがほとんどなく、また何かにつかえて動かなくなったとしても棒等で突いて流れを促すことにより簡単に復旧できる。従って従来のハウス内に設けられていた整備・メンテナンス用の作業路を少なくすることができ、逆に水耕栽培面積を広くすることができる。また常時新たな培養液が流されて供給されるため、培養液がいつも新鮮で万遍なく養分が作物に供給できる。更に育成棚の一端側で収穫できるため、収穫作業の労力が軽減される。
【０００８】
更にまた請求項４記載の水耕栽培装置は、前記請求項３記載の要件に加え、前記培養液の流れは、前記育成棚を一端側から他端側へ向かって傾斜させて設置することにより形成されていることを特徴として成るものである。
この発明によれば、培養液の流れが、育成棚の傾斜により形成されるものであるため、極めて簡単に構成できるとともに故障することがなく、傾斜角度を変更することにより水流の速度変更も容易であり、また水流の速度も安定している。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図示の実施の形態に基づき説明する。なお以下の説明にあたっては、まず本発明に係る水耕栽培装置を含んだ水耕栽培システムの大略について説明し、次いで水耕栽培装置１について説明し、その後、この水耕栽培装置１の作動態様の説明と併せて本発明の水耕栽培方法について説明する。なお水耕栽培される作物Ａとしては、例えばルッコラ、コスレタス、グリーンリープ等の野菜の葉の他、その他主にハウス栽培される花、枝、茎等も含むものである。
【００１０】
まず水耕栽培システムの大略について図２に基づき説明する。最初に図２（ａ）に示されるような栽培トレー２への耕土詰め工程があるものである。この栽培トレー２への耕土Ｓ詰めが終了した後、図２（ｂ）に示されるような耕土Ｓ詰めがなされた栽培トレー２の消毒工程があり、この工程により、耕土Ｓ詰めされた栽培床３と栽培トレー２の消毒がなされる。次に図２（ｃ）に示されるように栽培トレー２の栽培床３への藩種工程があるものであり、その後、水Ｗを散布する水やり工程を経て（図２（ｄ）参照）、発芽工程にて発芽されるのを待つ（図２（ｅ）参照）。そして発芽がなされた幼苗Ａ２を、図２（ｆ）に示されるように栽培トレー２ごと本発明の特徴たる水耕栽培装置１の上流側に載置する。この栽培トレー２は三週間〜四週間の水耕栽培を経て下流端から取り出され、図２（ｇ）に示されるような収穫装置６によって上方の葉Ａ３の部分の収穫が行われる。
【００１１】
水耕栽培システムの大略は以上のようで、次に本発明の水耕栽培装置１について説明する。
水耕栽培装置１は、栽培床３を保持し、且つ培養液１０Ｌに対して充分な浮力を有する栽培トレー２と、この栽培トレー２を多数支持し、培養液１０Ｌが供給される育成棚１０とを具えて成る。
【００１２】
まず前記栽培トレー２について説明する。本実施の形態では、図３に示されるように、一例として発泡スチロール等で縦約６０ｃｍ、横約３０ｃｍの矩形平板状に形成されたものであり、上面から下面に貫通する栽培床３を形成するためのスリット２１が、３列で１０個ずつ合計３０のスリット２１が等間隔で形成されている。なお栽培トレー２の材質としては、培養液１０Ｌに対して充分な浮力を有するものであれば種々の浮体を用いることが可能である。前記スリット２１は、上面が広く開口され、下方に向かって穴が狭まるように形成されている。また本実施例の特徴として栽培トレー２の長辺の図中上辺とスリット２１の間は狭い狭縁部２２とされ、下辺とスリット２１との間は広く形成された広縁部２３とされている。このような構成とするのは、発芽工程で栽培トレー２を重ねて載置する際に、栽培トレー２の前後の向きを上下の栽培トレー２で逆とすることにより、上下の栽培トレー２のスリット２１が重ならないように設定されているものであり、これにより耕土Ｓ詰めされた栽培床３や、水やり工程での水Ｗが、下方に流出しないようにするとともに、発芽された作物Ａの成長を必要以上に大きくなりすぎないように抑制する働きを有している。
また更に広縁部２３側の上面には、マーキングＭの一例である切り欠き２３ａが設けられており、この切り欠き２３ａによって栽培トレー２の上面と下面及び、前後が即座に判断することが可能となっている。
【００１３】
次に前記育成棚１０について説明する。育成棚１０は、一例としてハウス内等に設けられるものであり、図１に示されるように培養液１０Ｌが供給されるトラフ状のものが適用される。そして育成棚１０は、本発明の特徴として長手方向に傾斜させられているものであって、本実施の形態では一例として４０ｍで５０ｃｍ下る程度の傾斜に設定されている。また育成棚１０は、仕切壁１１により長手方向に複数列に仕切られている。育成棚１０の上流には、培養液１０Ｌの供給管１２が設けられ、この供給管１２の噴出口１２ａから培養液１０Ｌが育成棚１０に供給される。また育成棚１０の上流及び下流には、排水溝１３Ｆ、１３Ｂがある。なお本実施の形態では、一例として図１に示されるように培養液１０Ｌの循環経路１４が設けられるものであり、下流側から排出された培養液１０Ｌが、ポンプＰを介して上流側に送られ、供給管１２から供給されるように構成されている。なお循環経路１４中には図示を省略する浄化や養分の混合ＰＨ調整等を行う培養液調整用の装置が設けられ、循環される培養液１０Ｌを栽培に適した成分状態とするものである。
因みに図示の実施例では一例として図６に示されるように、ハウス内に幅の広い水耕栽培装置１を四基設け、その四基の水耕栽培装置１の間を作業路Ｒとした実施の形態を示したが、このように従来に比べて作業路Ｒを少なくできるのは、自動的に栽培トレー２が育成棚１０の下流端部に移動し、食物が栽培されるためである。因みに図８は従来の水耕栽培装置１′の設置態様と作業路Ｒ′の関係の一実施例を示す平面図であり、幅の狭い水耕栽培装置１′の両脇に作業路Ｒ′を必要としているものである。
【００１４】
本発明の水耕栽培装置１の一例は以上のような具体的形態を有するものであって、以下この作動態様を説明しながら併せて本発明の水耕栽培方法について説明する。
（１）トレー耕土詰め工程（図２（ａ）参照）
まず栽培トレー２に耕土Ｓ詰めを行い、食物の種子Ａ１を植えるための栽培床３を形成するものであるが、このとき栽培トレー２が下方に向かって先窄まりの形状をしているため、耕土Ｓが落下しないとともに水やり工程での水Ｗの落下も防ぎ、培養液１０Ｌの吸水性も有している。
【００１５】
（２）耕土詰めトレー消毒工程（図２（ｂ）参照）
次に耕土Ｓ詰めされた栽培トレー２を消毒する。この消毒は、消毒室の棚４に所定時間前記耕土Ｓ詰めされた栽培トレー２を載置し、加熱消毒を行うものである。
【００１６】
（３）藩種工程、水やり工程（図２（ｃ）（ｄ）参照）
消毒された栽培トレー２の栽培床３に食物の種子Ａ１をほぼ均等に藩種し、水Ｗを散布する。
【００１７】
（４）発芽工程（図２（ｅ）参照）
栽培トレー２の切り欠き２３ａを目印として、図４に示されるように前後が上下の栽培トレー２で逆向きとなるようにして栽培トレー２を複数段に重ね、水分の蒸発を防ぐため合成樹脂製のシート等で包んだ状態で発芽室５に載置する。このとき重ねられた栽培トレー２は、上下の栽培トレー２で狭縁部２２と広縁部２３の位置が前後逆であるため、上下の栽培トレー２でスリット２１が重ならず、下方の栽培トレー２で栽培床３の底部が支承され耕土Ｓが崩れ落ちたり、水Ｗが短時間の内に排水されて乾燥されてしまうのが防止される。また発芽した種子Ａ１も上方の栽培トレー２で蓋をされた状態であるため、必要以上に成長してしまうことが防がれる。
【００１８】
（５）水耕栽培工程（図１、図２（ｆ）、図５参照）
次に本発明の特徴である水耕栽培装置１での水耕栽培の態様について説明する。四週程度で収穫できる作物の場合を例にとると、図５に示されるように育成棚１０内の栽培トレー２は、成長段階によって一例として４ブロックに区分されるもので、下流の符号４Ｗで示す育成棚１０が水耕栽培四週目のものであり、３Ｗが三週目、２Ｗが二週目、そして１Ｗが一週目であり、四週目はほぼ収穫の時期となっており、逆に一週目の育成棚１０のものはほとんど葉が成長していない状態である。
そして下流端側の先端の栽培トレー２上の作物Ａが収穫時期まで成長したなら育成棚１０から取り出し、収穫を行う。育成棚１０は、緩やかに傾斜されているため、取り出された栽培トレー２の後方の栽培トレー２は、培養液１０Ｌの流れに乗って下流側に流れ、先端の栽培トレー２は育成棚１０の前面壁に当接して止まり、その後方の栽培トレー２は、培養液１０Ｌの流れによって常時間詰め状態に前方の栽培トレー２に当接して整列されるものである。一方、育成棚１０の上流側には発芽室５で種子Ａ１が発芽した栽培トレー２を、水耕栽培装置１の育成棚１０の上流端側に浮かべるように載置する。
【００１９】
（６）収穫工程（図２（ｇ）参照）
次に収穫工程について説明する。要は収穫工程は、栽培された作物Ａの上方の葉Ａ３を刈り取るものであるが、本実施の形態では、図２（ｇ）に示されるような収穫装置６を用いる。このものの大略として栽培トレー２を移送する栽培トレー移送コンベヤ６０と、この栽培トレー移送コンベヤ６０の途中の上方に設けられる刈刃６１と、刈られた葉Ａ３を移送する被収穫物移送コンベヤ６２とを具えて成る。
このものを用いて収穫を行うにあたっては、作物Ａが生育した栽培トレー２を栽培トレー移送コンベヤ６０に載置する。栽培トレー移送コンベヤ６０により栽培トレー２は、刈刃６１に向かって前進し、刈刃６１が作物Ａに当接して葉Ａ３が刈り取られる。刈り取られた葉Ａ３は被収穫物移送コンベヤ６２上へ送風機６３により吹き飛ばされ、被収穫物移送コンベヤ６２に移送されて終端にある収容箱６４内に投入される。一方上方の葉Ａ３が刈り取られた栽培トレー２は、そのまま栽培トレー移送コンベヤ６０終端まで移送される。
そして収穫された栽培トレー２は残った作物Ａ及び栽培床３を取り除かれ、洗浄されて再度使用される。
【００２０】
【他の実施の形態】
本発明の基本的な実施の形態は以上のようであるが、その他種々の改変が行い得る。
培養液１０Ｌの流れは、育成棚１０を一端側から他端側へ向かって傾斜させて設置することにより形成したが、例えば育成棚１０を水平に設置し、下流側で培養液１０Ｌを汲み出すなどし、一方常時上流側から培養液１０Ｌを勢いよく噴射供給することにより流れを形成するようにしてもよいし、水車等を用いて流れを形成することも可能である。
【００２１】
また栽培トレー２の側端部は、図７に示すように円弧状に形成しておき、育成棚１０との摩擦をなるべく少なくなるように構成することも可能である。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１及び３記載の水耕栽培方法並びに装置によれば、栽培トレー２は育成棚１０内の培養液１０Ｌ上を浮かんで培養液１０Ｌの流れにより移動され収穫状態にまで成長されるため、常に隣接する栽培トレー２は間を詰めた状態となり、整列させる手間が省ける。また栽培トレー２の移動構成がコンベヤ等を用いない簡単な構造なため、低コストでの実施ができ、メンテナンスに要する経費も低く抑えることができる。また上述したように単に浮かべて流す構成であるため、育成棚１０が途中で動かなくなるようなことがほとんどなく、また何かにつかえて動かなくなったとしても棒等で突いて流れを促すことにより簡単に復旧できる。従って従来のハウス内に設けられていた整備・メンテナンス用の作業路Ｒを少なくすることができ、逆に水耕栽培面積を広くすることができる。更に常時新たな培養液１０Ｌが流されて供給されるため、培養液１０Ｌがいつも新鮮で万遍なく養分が作物に供給できる。またもちろん育成棚１０の一端側で収穫できるため、収穫作業の労力が軽減される。
【００２３】
また請求項２及び４記載の水耕栽培方法並びに装置は、培養液１０Ｌの流れが、育成棚１０の傾斜により形成されるものであるため、極めて簡単に構成できるとともに故障することがなく、傾斜角度を変更することにより水流の速度変更も容易であり、また水流の速度も安定している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の水耕栽培装置の使用状態を示す斜視図である。
【図２】水耕栽培システムの大略を段階的に示す説明図である。
【図３】本発明の水耕栽培装置における栽培トレーを一部破断して示す斜視図である。
【図４】発芽工程における栽培トレーを複数枚積み重ねた状態を示す縦断側面図である。
【図５】本発明の水耕栽培装置における循環経路を模式的に示す縦断側面図である。
【図６】本発明の水耕栽培装置の設置態様を示す平面図である。
【図７】栽培トレーの他の実施形態を示す縦断側面図である。
【図８】従来の水耕栽培装置の設置態様の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 水耕栽培装置
２ 栽培トレー
３ 栽培床
４ 棚
５ 発芽室
６ 収穫装置
７ シート
１０ 育成棚
１０Ｌ 培養液
１１ 仕切壁
１２ 供給管
１２ａ 噴出口
１３Ｂ 排水溝
１３Ｆ 排水溝
１４ 循環経路
２１ スリット
２２ 狭縁部
２３ 広縁部
２３ａ 切り欠き
６０ 栽培トレー移送コンベヤ
６１ 刈刃
６２ 被収穫物移送コンベヤ
６３ 送風機
６４ 収容箱
Ａ 作物
Ａ１ 種子
Ａ２ 幼苗
Ａ３ 葉
Ｍ マーキング
Ｐ ポンプ
Ｒ 作業路
Ｓ 耕土
Ｗ 水

Claims (4)

1. 栽培床を保持し、且つ培養液に対して充分な浮力を有する栽培トレーと、この栽培トレーを多数支持し、培養液が供給される育成棚とを用い、栽培トレーにおける栽培床に発芽した作物を成長栽培させる方法において、前記育成棚に供給される培養液は育成棚の一端から他端に向かって流れが形成され、一方この育成棚に支持される栽培トレーは、上流から順次下流に、培養液の流れに従って、前空き状態になった際に間詰め状に移動し、この移動期間において収穫状態にまで成長するように栽培することを特徴とする水耕栽培方法。
2. 前記培養液の流れは、前記育成棚を一端側から他端側へ向かって傾斜させることにより形成していることを特徴とする請求項１記載の水耕栽培方法。
3. 栽培床を保持し、且つ培養液に対して充分な浮力を有する栽培トレーと、この栽培トレーを多数支持し、培養液が供給される育成棚とを具え、栽培トレーにおける栽培床に発芽した作物を成長栽培させる装置において、
   前記育成棚内の培養液は一端側から他端側へ向かって流れが形成されていることを特徴とする水耕栽培装置。
4. 前記培養液の流れは、前記育成棚を一端側から他端側へ向かって傾斜させて設置することにより形成されていることを特徴とする請求項３記載の水耕栽培装置。

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