JP2018191649A - 植物栽培システムとそれを利用した栽培方法及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】植物が生育に必要とする要素を必要時に必要量吸収し、植物の生育を促進させる栽培環境を提供する植物栽培用素材に効率的に植物が生育に必要とする要素を供給する植物栽培システムとそれを利用した栽培方法及びその製造方法を提供する。【解決手段】植物が生育に必要とする要素を必要時に必要量吸収し、植物の生育を促進させる栽培環境を提供する植物栽培用素材と水や養液、農薬などの液体を装入した容器との、もしくは水や養液、農薬などの液体を装入した給水タンクとチューブとの組み合わせによる植物栽培システム。【選択図】図６

Description

本発明は植物栽培システムとそれを利用した栽培方法及びその製造方法に関する。

植物を栽培するシステムは、これまでに数多く報告されている。例えば、自動で水や養液を供給できる畦間灌水やスプリンクラー、水や養液の供給量低減を可能にした点滴灌水システム（特許文献１）やＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製のＥｃｏ−Ａｇ（特許文献２）、植物工場などで利用されている水耕栽培システム（特許文献３）やミスト栽培システム（特許文献４）がある。

しかしながら、畦間灌水やスプリンクラーは、必要以上に多量の水や養液を環境中に放出するため、水資源の浪費に繋がるとともに土壌汚染により環境負荷が増大する。また、点滴灌水システムやＥｃｏ−Ａｇは、水や養液の供給量をコントロールできるため、畦間灌水やスプリンクラーに比べて水や養液の使用量が軽減できるが、まだ不十分であり、しかも土壌を介して水や養液を供給するため、土壌汚染などの環境負荷が高まる危険性もある。

一方で、植物工場などで利用されている水耕栽培システムは、水や養液を循環させて再利用することにより、水や養液の効率的利用が実現されているが、植物の生育に必要な空気の供給が不十分であったり、また、ミスト栽培システムについては、依然、水や養液の供給が不十分であったりと、植物の生育に適した栽培環境を提供するには至っていない。

上記問題を解決するため、セラミックを利用した植物栽培システム（特許文献５、６）が見出されたが、植物の生育に必要な水や養液の供給能力がまだ不十分な場合があり、植物の生育に必要な要素を必要時に必要量供給することのできる栽培環境を提供するには至っていない。

イスラエル特許公開第００５３４６３号明細書 米国特許第７１９８４３１号明細書 特公昭４９−０３５５３９号公報 特開平０６−１９７６４７号公報 特許第３０４４００６号公報 特開平０９−３０８３９６号公報

本発明が解決しようとする課題は、植物の生育促進を目的とし、植物が、植物が生育に必要とする要素、すなわち植物生育要素を必要時に必要量吸収することができる植物栽培環境を提供する植物栽培用素材と、植物の種子及び／または種苗を一体化した種子種苗一体型植物栽培用素材に効率的に本要素を供給する植物栽培システムとそれを利用した栽培方法及びその製造方法を提供することである。

本発明者らは上記課題について鋭意検討した結果、保液性と液移行性を有し、植物に適した呼吸環境の提供が可能な構造を有する植物栽培用素材に効率的に植物生育要素を供給できる植物栽培システムを植物栽培に利用することにより、植物が、植物の生育過程の中で本要素を必要時に必要量吸収し、植物の生育を促進できることを見出した。

上記課題を解決する本発明は以下に記載するものである。
（１）植物が生育に必要とする要素を必要時に必要量吸収し、植物の生育を促進させる栽培環境を提供する植物栽培用素材と、植物の種子及び／または種苗を一体化した種子種苗一体型植物栽培用素材に効率的に本要素を供給する植物栽培システム。
（２）保液性と液移行性を有し、植物が生育に必要とする要素を必要時に必要量吸収し、植物の生育を促進させる栽培環境を提供する植物栽培用素材と、植物及び／または種子や種苗を一体化した種子種苗一体型植物栽培用素材に効率的に本要素を供給する植物栽培システム。
（３）水、養液及び農薬の少なくとも１種を含む液体を保持し、本液体を円滑に移行させるための空孔を有し、植物が生育に必要とする要素を必要時に必要量吸収し、植物の生育を促進させる栽培環境を提供する植物栽培用素材と、植物の種子及び／または種苗を一体化した種子種苗一体型植物栽培用素材に効率的に本要素を供給する植物栽培システム。
（４）水、養液及び農薬の少なくとも１種を含む液体を保持し、本液体を円滑に移行させるための空孔を有し、根の生え方をコントロール可能な層状構造を取り、植物が生育に必要とする要素を必要時に必要量吸収し、植物の生育を促進させる栽培環境を提供する植物栽培用素材と、植物の種子及び／または種苗を一体化した種子種苗一体型植物栽培用素材に効率的に本要素を供給する植物栽培システム。
（５）水、養液及び農薬の少なくとも１種を含む液体を保持し、本液体を円滑に移行させるための空孔を有し、根が潤沢な空気を吸収できるように根の生え方をコントロール可能な層状構造を取り、植物が生育に必要とする要素を必要時に必要量吸収し、植物の生育を促進させる栽培環境を提供する植物栽培用素材と、植物の種子及び／または種苗を一体化した種子種苗一体型植物栽培用素材に効率的に本要素を供給する植物栽培システム。
（６）（１）〜（５）の何れか１項に記載の植物栽培システムを利用した植物栽培方法。
（７）（１）〜（５）の何れか１項に記載の植物栽培システムの製造方法。
（８）植物が生育に必要とする要素を必要時に必要量吸収し、植物の生育を促進させる栽培環境を提供する植物栽培用素材と本素材に効率的に本要素を供給する資材及び／または装置及び／または設備を有する植物生育要素供給システム。
（９）保液性と液移行性を有し、植物が生育に必要とする要素を必要時に必要量吸収し、植物の生育を促進させる栽培環境を提供する植物栽培用素材と本素材に効率的に本要素を供給する資材及び／または装置及び／または設備からなる植物生育要素供給システム。
（１０）水、養液及び農薬の少なくとも１種を含む液体を保持し、本液体を円滑に移行させるための空孔を有し、植物が生育に必要とする要素の供給により、植物の生育を促進させる栽培環境を提供する植物栽培用素材と本素材に効率的に本要素を供給する資材及び／または装置及び／または設備からなる植物生育要素供給システム。
（１１）水、養液及び農薬の少なくとも１種を含む液体を保持し、本液体を円滑に移行させるための空孔を有し、根の生え方をコントロール可能な層状構造を取り、植物が生育に必要とする要素を必要時に必要量吸収し、植物の生育を促進させる栽培環境を提供する植物栽培用素材と本素材に効率的に本要素を供給する資材及び／または装置及び／または設備からなる植物生育要素供給システム。
（１２）水、養液及び農薬の少なくとも１種を含む液体を保持し、本液体を円滑に移行させるための空孔を有し、根が潤沢な空気を吸収できるように根の生え方をコントロール可能な層状構造を取り、植物が生育に必要とする要素を必要時に必要量吸収し、植物の生育を促進させる栽培環境を提供する植物栽培用素材と本素材に効率的に本要素を供給する資材及び／または装置及び／または設備からなる植物生育要素供給システム。
（１３）（８）〜（１２）の何れか１項に記載の植物生育要素供給システムを利用した植物栽培方法。
（１４）（８）〜（１２）の何れか１項に記載の植物生育要素供給システムを利用した本要素供給方法。
（１５）（８）〜（１２）の何れか１項に記載の植物生育要素供給システムの製造方法。

本発明の植物栽培システムとそれを利用した栽培方法及びその製造方法を利用することにより、植物は生育に必要な要素を必要時に必要量を吸収することが可能となるため、植物の生育が促進し、植物の増収及び品質向上を実現することができる。更に、植物の生育に必要な要素の供給量を必要最小限に抑えることができる。

本発明にかかる植物栽培用素材と容器の組み合わせによる植物栽培システムの模式図である。 本発明にかかる円柱状に加工した植物栽培用素材とチューブの組み合わせによる植物栽培システムの模式図である。図２（ａ）はチューブが挿入された状態の円柱状に加工した植物栽培用素材をその長軸方向に対して直交する面での断面図として表した正面図であり、図２（ｂ）は側面図であり、図２（ｃ）は本要素の供給口を示す側面図であり、図２（ｄ）は設置用部材を着脱自在とした構造を示す側面図であり、図２（ｅ）は設置用部材を取り外した状態を示す側面図である。 本発明にかかる円柱状に加工した植物栽培用素材とチューブ及び給液タンクの組み合わせによる植物栽培システムの模式図である。図３（ａ）はチューブが挿入された状態の円柱状に加工した植物栽培用素材をその長軸方向に対して直交する面での断面図として表した正面図であり、図３（ｂ）は側面図である。 本発明にかかるシート状の植物栽培用素材とチューブ及び給液タンクとの組み合わせによる植物栽培システムの模式図である。図４（ａ）はチューブを重ね合わせた２枚のシート状の植物栽培用素材の間に挿入した状態をそのシート面に直交する面での断面図として表した正面図であり、図４（ｂ）は側面図である。 本発明にかかる三角柱状に加工した植物栽培用素材とチューブ及び給液タンクの組み合わせによる植物栽培システムの模式図である。図５（ａ）はチューブを挿入した三角柱状に加工した植物栽培用素材をその長軸方向に対して直交する面での断面図として表した正面図であり、図５（ｂ）は側面図である。 本発明にかかる直方体状に加工した植物栽培用素材とチューブ及び給液タンクの組み合わせによる植物栽培システムの模式図である。図６（ａ）はチューブを挿入した直方体状に加工した植物栽培用素材をその長軸方向に対して直交する面での断面図として表した正面図であり、図５（ｂ）は側面図である。 本発明にかかる水道の蛇口に直結可能な植物栽培用素材とチューブの組み合わせによる植物栽培システムの模式図である。 本発明にかかる井戸水及び／または地下水汲み出し口に直結可能な植物栽培用素材とチューブの組み合わせによる植物栽培システムの模式図である。 本発明にかかる給液タンクに装入された水や養液、農薬などの液体と水道水を併用する植物栽培用素材とチューブの組み合わせによる植物栽培システムの模式図である。 本発明にかかる給液タンクに装入された水や養液、農薬などの液体と井戸水及び／または地下水を併用する植物栽培用素材とチューブの組み合わせによる植物栽培システムの模式図である。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明は、植物の生育を促進させるため、植物の生育に必要な要素を必要時に必要量供給できるよう保液性及び液移行性を有し、植物に適した呼吸環境の提供が可能な構造を有する植物栽培用素材に効率的に本要素を供給する本植物栽培システムとそれを利用した栽培方法及びその製造方法を提供する。

本発明において用いられる植物栽培用素材は、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンなどから製造される合成パルプや天然パルプ、ポリエステルなどが単独、もしくは複数が任意の割合で構成する素材が好ましい。合成パルプに関しては特許第3913421号明細書や特開2007-077519号公報などに記載されているもので、特開昭53-1260号公報などに記載の方法で製造されるものが挙げられるが、これに限定されるものではない。

以下、本発明実施形態の中で使用している用語について説明する。
（植物）
ワタなどのアオイ科植物、テンサイなどのアカザ科植物、ナタネやキャベツ、カブなどのアブラナ科植物、トウモロコシやコムギ、イネ、ソルガムなどのイネ科植物、キュウリやカボチャなどのウリ科植物、レタスやベニバナ、ゴボウなどのキク科植物、ニンジン、セロリ、コリアンダーなどのセリ科植物、トウゴマやキャッサバなどのトウダイグサ科植物、ナスやトマト、ジャガイモなどのナス科植物、イチゴやリンゴ、ヤマザクラなどのバラ科植物、ダイズなどのマメ科植物、オレンジやレモンなどのミカン科植物、サツマイモなどのヒルガオ科、ナガイモ、ツクネイモなどのヤマノイモ科植物、パンジーなどのスミレ科植物、ショウガなどのショウガ科植物、ワスレナグサなどのムラサキ科植物、ヒナゲシなどのケシ科植物、クスノキなどのクスノキ科植物、ネムノキなどのネムノキ科植物、アカシソなどのシソ科植物、ナデシコなどのナデシコ科植物、ニゲラ（クロタネソウ、ニオイクロタネソウ）などのキンポウゲ科植物、など種々の植物が挙げられるが、これに限定されるものではない。
（種子）
種子植物の有性生殖により作られる散布体で、内部に受精卵から発育した幼い植物体である胚を含んでいるものをさす。また、組織培養などから得られる不定胚を、ゼラチンや樹脂などに包埋させた人工的なものもさす。
（種苗）
根、茎、葉を有する植物体や、そのうち１つないし２つを欠いた状態で、養生することにより完全な植物体へと再生することが可能な状態の植物体片と種子をさす。

（栽培）
植物の播種から成熟期までの任意のステージで植物を人工的に生育させることをさす。例えば、播種から成熟期までの全部または一部の期間にわたって植物を人工的に生育させることであり、以下の各段階及びその２つ以上の組み合わせによる栽培を挙げることができる。
（１）播種から成熟期まで
（２）苗から成熟期まで
（３）種子から苗まで
（４）苗の段階を経て目的とする成熟期前まで他の場所で栽培し、その段階から成熟期まで
（５）苗から目的とする成熟期前の段階まで（成熟期までは他の場所で栽培）
成熟期までの栽培には、目的とする植物体またはその植物体の果実、花、葉、芽、枝、幹、根、球根などのその一部の少なくとも１種が収穫可能な状態となる成熟期もしくはその植物体から種子や種苗が採取可能な状態となるまで生育させることが含まれる。
（栽培環境）
植物を生育させる、または植物の生育を促進させるために適した環境をさす。
（発芽）
種子やむかご、球根などの内部や表面から、葉、茎及び／または根などが伸び出てくることをさす。
（促進）
先行技術に比べ、生育が早い、発芽率が高い、生存率が高い、植物体量もしくは収穫量が多い、及び品質（糖度など）が高いなど、植物が優位に生育することをさす。

（植物が生育に必要とする植物生育要素）
水や肥料及び空気など植物の生育に必要不可欠なものや、農薬など植物の生育の障害となる害虫や病気などの防除に必要なものをさすが、これに限定されるものではない。
（必要時に必要量吸収する）
植物の生育の過程において、植物生育要素を植物が吸収したい時に吸収したい量を吸収すること。すなわち、本要素の吸収を植物に依存させることをさし、これは本要素が過不足なく植物に供給されていることをさす。
（保液性）
植物栽培用素材の中に、植物生育要素を含む液体を保持する性質をさし、その保持率は液体を含む本素材中の液体含有率（重量基準）が、30%以上95%以下であることが好ましく、より好ましくは40%以上80%以下である。
（液移行性）
植物栽培用素材の中を、植物生育要素を含む液体を容易に移行させる性質をさし、その移行速度は、本素材1cm³あたり毎時0.01mL以上が好ましく、より好ましくは、本素材1cm³あたり毎時0.1mL以上である。

（肥料）
植物の生育に必要不可欠な栄養となるもの。肥料の三要素といわれる窒素やリン酸及びカリウムなどを少なくとも１種類以上含み、液状もしくは固形物を水に溶解して液状（乳化状、懸濁状などを含む）にしたものをさす（本明細書では「養液」と記載。）
養液の種類としては、例えば、硫安、塩安、硝安、尿素及び石灰窒素などの窒素肥料、過リン酸石灰、重過リン酸石灰及び熔成リン肥などのリン酸肥料、塩化カリや硫酸カリなどのカリ肥料、及び単肥や化成肥料及び配合肥料などの化学肥料、生石灰や消石灰及び炭酸カルシウム肥料などの石灰質肥料、鉱さいケイ酸肥料などのケイ酸肥料、硫酸マンガン肥料や鉱さいマンガン肥料などのマンガン肥料、ホウ酸塩肥料などのホウ酸肥料、熔成微量要素複合肥料などの微量要素複合肥料など、及びこれらもしくは以下に記載する農薬などとの混合肥料が挙げられるが、これに限定されるものではない。これらの溶液の成分は必要に応じて選択した１種を、あるいは２種以上組み合わせて用いることができる。

（農薬）
植物の生育の障害となる害虫や病気などの防除に必要な薬剤で、液状もしくは固形物を水に溶解して液状（乳化状、懸濁状などを含む）にしたものをさす。
農薬には、殺虫剤、殺ダニ剤、殺線虫剤、殺菌剤、除草剤及び植物成長調節剤があり、それぞれ単剤及び混合剤がある。単剤とは単一の有効成分が含有されている農薬のことであり、混合剤とは下記の殺虫剤、殺ダニ剤、殺線虫剤、殺菌剤、除草剤の有効成分の２種以上を各々任意で混合したもの及び下記の殺虫剤と殺菌剤を任意で混合したものをさすが、これに限定されるものではない。

殺虫剤や殺ダニ剤、殺線虫剤の有効成分としては、アセフェートやフェニトロチオンなどの有機リン系、メソミルやベンフラカルブなどのカーバメート系、フィプロニルなどのピラゾール系、イミダクロプリドやジノテフランなどのネオニコチノイド系、ミルベメクチンやスピノサドの天然物系、その他、クロラントラニリプロールやシアントラニリプロールなどの浸透移行性もしくは水溶性を有する物質が挙げられるが、これに限定されるものではない。

殺菌剤の有効成分としては、チウラムやマンゼブなどのカーバメート系、アゾキシストロビンやクレソキシム・メチルなどのストロビルリン系、トリフルミゾールやテブコナゾール、シメコナゾールなどのアゾール系、カスガマイシンやストレプトマイシンなどの天然物系、その他、浸透移行性もしくは水溶性を有する物質が挙げられるが、これに限定されるものはない。

除草剤や植物成長調節剤の有効成分としては、グリホサートやグルホシネートなどのリン酸系、チフェンスルフロン・メチルなどのスルホニルウレア系、硝酸アンモニウムや硫酸アンモニウムなどの無機系、スルコトリオンやメソトリオンなどのトリケトン系、ピラゾレートやピラスルホトールなどのピラゾレート系、スルフェントラゾンやアミカルバゾンなどのトリアゾロン系、イソキサクロルトールなどのイソキサゾール系、サイトカイニンやジベレリンなどの天然物系、その他、浸透移行性もしくは水溶性を有する物質が挙げられるが、これに限定されるものではない。なお、浸透移行性とは、植物の根・茎・葉から吸収されて植物体内を移行する特性のことをさす。

（植物栽培用素材の有する空孔）
植物栽培用素材が多孔質である場合における空孔は、植物生育要素を含む液体等が植物栽培用素材の中を移行するための空間であり、植物の種子が入り込まず、かつ、空孔内部の表面張力及び毛細管現象による液移行性を有する大きさのものをさす。具体的には、10μmφ以下の空孔が本素材中に存在する空孔の50%以上（容積基準）を占めることが好ましく、より好ましくは10μmφ以下の空孔が本素材中に存在する空孔の90%以上（容積基準）を占めることである。
（根の生え方のコントロール）
植物の根を本素材の内側及び／または外側で植物の生育に適した状態に伸長させ、植物生育要素を植物が必要時に必要量吸収できるような根の環境を作り上げる手法をいい、本素材が持つ層状構造に起因する。
（植物栽培用素材の有する層状構造）
植物栽培用素材の有する層状構造は、植物栽培用素材を構成する物質が、二次元的に連続及び／または不連続に絡み合ってできた平面構造が、この平面構造の層厚方向（各層からなる平面構造に交差する方向）に重なってできた三次元構造をいう。各層の厚みは0.01mm以上50mm以下が好ましく、より好ましくは0.1mm以上10mm以下である。層の数は2層以上（複数層）が好ましい。本素材全体としての厚さは、5,000m以下が好ましく、より好ましくは500m以下である。

（植物栽培方法）
本発明にかかる植物栽培システムを用いた植物栽培方法によれば、植物が必要とする要素を植物に供給可能な状態にある植物栽培用素材を利用して植物を播種から成熟期までの任意のステージにわたって栽培することができる。この播種から成熟期までの任意のステージについては先に「栽培」の項で説明したとおりである。

本発明にかかる植物栽培用素材および植物栽培システムの形状や大きさは、特に限定されるものではないが、栽培対象である植物の成熟期までにおいて、植物体の良好な成長方向や根張り状態などを確保できるように植物体の生育に応じて適宜選択できる。例えば、少なくとも播種可能な表面と、根が成長可能な部分を有するように、本素材をシート状、マット状、立方体及び／または直方体状、三角柱状などの多角柱状、円柱状など、種々の形状として利用することができる。

（植物栽培用素材に効率的に植物生育要素を供給する資材）
植物栽培用素材に効率的に植物生育要素を供給する資材は、栽培対象である植物の成熟期までの生育ステージの中で、植物が生育状況に応じて本素材から本要素を吸収することで本素材中より減少した本要素を過不足なく遅滞なく供給できる資材をさし、資材の形状や大きさ及び資材と本素材の接続方法などは特に限定されるものではない。
このような資材として、本素材へ本要素を供給するための要素供給手段を構成する各部材を挙げることができる。この部材には、例えば、本素材への本要素の供給用の通路、本素材を通過した本要素あるいは本要素の少なくとも１部が消費された後の排出物を回収するための通路、あるいは本素材に本要素を循環供給させるための通路、これらの通路の接続あるいは分岐のためのジョイント部分、通路の開閉や分岐した通路間での本要素のスイッチングを行うスイッチング機構、本要素を貯留するための容器や枡、通路内を移動する本要素内に混入するごみ等の固形物が本素材設置位置に流入することを防ぐフィルター機構等を挙げることができる。これらの通路は、蓋により閉鎖または蓋なしで解放された溝部材、配管等から選択された部材の一種以上を用いて構成することができる。配管の接続や分岐には各種構造の継手を利用することができる。

このような資材を用いて、植物生育要素供給システム及び植物栽培装置を構成することができる。

植物生育要素供給システムは、素材設置用部材に設置された植物栽培用素材へ植物生育要素を供給するための要素供給手段を有する。植物生育要素供給システムは更に、本要素を貯留するための貯留容器と、貯留容器から素材設置用部材へ通路を介して本要素を移動させるための構成を有することができる。植物生育要素供給システムは、更に、本要素を含むことができる。

植物栽培装置は、植物栽培用素材を設置するための素材設置用部材と、素材設置用部材に設置された本素材へ植物生育要素を供給するための要素供給手段とを有する。この要素供給手段は、本要素を素材設置用部材に設置された本素材に供給するための通路と、通路を介して本素材に供給する本要素を貯留する容器とを更に有することができる。通路内での本要素の移動には、高低差を利用した重力による移動やポンプ等の搬送圧力発生手段による圧力を利用した移動等を利用することができる。

例えば、植物栽培装置には、植物生育要素の前記通路内での搬送のための搬送手段、植物栽培用素材設置位置への本要素の供給のための供給手段、本素材の設置位置からの本要素の排出のための、あるいは本要素の少なくとも１部が消費された後の排出物の排出のための排出手段等を挙げることができ、本要素が液状である場合には、配管等の通路構成部材と組み合わせて、通液または送液用の各種方式のポンプを上記の各手段の構成部材として用いることができる。

植物栽培用素材を設置するための設置用部材は、通路中の、植物生育要素と本素材との接触により本要素の本素材への供給を可能とする要素供給部を有する。上記の通路を配管により構成する場合は、配管の外側面を本素材の設置面とし、この設置面に配管内部の中空部分から側面を貫通する本要素の貫通口の１以上を設けることによって供給部としての供給口とすることができる。

植物栽培用素材の設置用部材は、栽培植物が付着している本素材を設置用部材に対して新しい本素材と交換可能な構造を有することができる。あるいは、栽培植物が付着している本素材が設置された状態の設置用部材ごと、新しい本素材が設置された設置用部材と交換可能な構造を有することができる。

植物栽培システムは、上記の構成の植物栽培用装置と、植物栽培用素材に栽培すべき植物の種子及び種苗の少なくとも１種を包含あるいは付着させて一体化した種子種苗一体型植物栽培用素材と、植物生育要素との組み合わせから構成することができる。

以下、植物生育要素が少なくとも水を含む植物生育用液体である場合について、本発明にかかる植物栽培用の資材、装置及びシステム、並びに、これらを用いた植物栽培方法の各種態様を、図面を参照して説明する。また、この植物生育用液体は、水、養液及び農薬の少なくとも１種を含むものでもよい。

例えば、図１に模式的に示すように、植物生育用液体を装入した容器１に植物栽培用素材２下部を部分的に浸漬し、空気中に露出した本素材２上部表面に播種及び／または種苗移植することで植物３を生育させることができる。容器１を構成する材料は、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンやテフロン（登録商標）、シリコンなどの樹脂製材料やステンレスなどの金属製材料、ガラスや陶器などの焼成体材料、モルタルやコンクリートなどが挙げられるが、特に限定されるものではない。また、本素材２の播種面には、畝状の凹凸構造や、播種用の窪みや穴などを設けることもできる。

図２［図２（ａ）：正面図、図２（ｂ）：側面図、図２（ｃ）：植物生育用液体の供給口を示す側面図、図２（ｄ）：設置用部材を着脱自在とした構造を示す側面図、図２（ｅ）：設置用部材を着脱自在とした構造を示す側面図］に示すように、植物生育用液体を植物栽培用素材７に供給するための出液用の穴６の開いたチューブ５の側面の少なくとも１部の表面を１つもしくは複数の本素材７で覆い、本素材７で覆われたチューブ５を単独で、もしくは複数連結して栽培用チューブを調製し、この両端を活栓４で閉塞した後、片端の活栓４を開いて本栽培用チューブに本液体を装入し、本素材７の表面に播種及び／または種苗移植することで植物８を生育させることができる。出液用の穴６を設けたチューブ５の部分が本素材７の設置用部材６ａを構成している。目的とする植物８の栽培が終了した時点で植物８が付いている本素材７をこの設置用部材６ａから取り除くことができる構成を採用することで、図２（ｃ）の状態とし、新しい本素材７を設置用部材６ａに設置して次の栽培を開始することができる。あるいは、図２（ｄ）に示すように、本素材７に植物８が付いている状態の設置用部材６ａの部分を着脱自在な構造としておくことで、植物８が付いている本素材７が設けられた設置用部材６ａごと取り外して図２（ｅ）の状態とし、新しい本素材７を設けた設置用部材６ａと交換可能とする構成とすることもできる。

また、１本のチューブ５に対して複数の設置用部材６ａを直列に配列することができ、また、設置用部材６ａの１以上を設けたチューブ５を並列して配置してもよい。更に、栽培場所から植物８を収穫、あるいは撤去する場合は、上述したように、植物８の付いた本素材７を取り外す構成、設置用部材ごと植物８の付いた本素材７を取り外す方法、チューブ５および本素材７全体を取り外す方法など、所望に応じて種々の取り外し方法を採用することができる。

活栓４は開閉機能さえあれば特に限定されるものではない。チューブ５は、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンやポリ塩化ビニルなどの樹脂製材料、ステンレスなどの金属類、ガラスや陶器などの焼成体類、モルタルやコンクリートやゴム、及びこれらの複合材料など、出液用の穴６を開けられる材質であれば、特に限定されるものではない。また、初めから穴の開いているポーラスチューブなども用いることができる。チューブ５の径の大きさは特に限定されるものではないが、0.01mmφ〜1,000mmφが好ましく、より好ましくは0.1mmφ〜100mmφである。チューブ５の長さは特に限定されるものではないが、5cm〜5,000mが好ましく、より好ましくは50cm〜500mである。出液用の穴６の形状や径の大きさは特に限定されるものではないが、径の大きさはチューブ５の内径の大きさの99%以下が好ましく、より好ましくは90%以下である。更に、チューブ５や出液用の穴６には本液体に不溶な不純物を取り除くため、ろ過用のフィルターなどを設置することもできる。本素材７の播種面にも、畝状の凹凸構造や、播種用の窪みや穴などを設けることもできる。また、この窪みや穴などに播種もしくは種苗移植した種子や種苗が窪みや穴などから落ちないように播種後に窪みや穴などを水溶性や生分解性などを有するフィルムや紙状シートなどで覆うこともできる。

図３〜６［各図の（ａ）：正面図、各図の（ｂ）：側面図］に示すように、植物生育用液体を装入した給液タンク９とチューブ１１を、活栓１０を介して連結し、出液用の穴１２の開いたチューブ１１表面を１つもしくは複数の植物栽培用素材１３で覆い、本素材１３で覆われたチューブ１１を単独で、もしくは複数連結して栽培用チューブを調製し、活栓１０を開いて本栽培用チューブに給液タンク９から本液体を装入した後、本素材１３の表面に播種及び／または種苗移植することで植物１４を生育させることができる。給液タンク９を構成する材料は、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンやテフロン、シリコンなどの樹脂性材料やステンレスなどの金属製材料、ガラスや陶器などの焼成体材料、モルタルやコンクリート、及びこれらの複合材料などが挙げられるが、特に限定されるものではない。活栓１０は開閉機能さえあれば特に限定されるものではない。給液タンク９からチューブ１１を介して本要素を本素材１３へ送る方法は、給液タンク９上部を開放して大気圧を利用する方法や加圧ポンプを利用する方法や系内を密閉系にして負圧差を利用する方法などが挙げられるが、特に限定されるものではない。チューブ１１は、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンやポリ塩化ビニルなどの樹脂製材料、ステンレスなどの金属類、ガラスや陶器などの焼成体類、モルタルやコンクリートやゴム、及びこれらの複合材料など、出液用の穴１２を開けられる材質であれば、特に限定されるものではない。また、初めから穴の開いているポーラスチューブなども用いることができる。チューブ１１の径の大きさは特に限定されるものではないが、0.01mmφ〜1,000mmφが好ましく、より好ましくは0.1mmφ〜100mmφである。チューブ１１の長さは特に限定されるものではないが、5cm〜5,000mが好ましく、より好ましくは50cm〜500mである。出液用の穴１２の形状や径の大きさは特に限定されるものではないが、径の大きさはチューブ１１の内径の大きさの99%以下が好ましく、より好ましくは90%以下である。更に、給液タンク９やチューブ１１や出液用の穴１２には本液体に不溶な不純物を取り除くため、ろ過用のフィルターなどを設置することもできる。本素材１３の播種面にも、畝状の凹凸構造や、播種用の窪みや穴などを設けることもできる。また、この窪みや穴などに播種もしくは種苗移植した種子や種苗が窪みや穴などから落ちないように播種後に窪みや穴などを水溶性や生分解性などを有するフィルムや紙状シートなどで覆うこともできる。

図７〜８に示すように、既存の水道の蛇口１５や井戸水及び／または地下水汲み出し口１６とチューブ１８を、活栓１７を介して連結し、出液用の穴１９の開いたチューブ１８表面を１つもしくは複数の植物栽培用素材２０で覆い、本素材２０で覆われたチューブ１８を単独で、もしくは複数連結して栽培用チューブを調製し、活栓１７を開いて本栽培用チューブに水道の蛇口１５もしくは井戸水及び／または地下水汲み出し口１６から水を装入した後、本素材２０の表面に播種及び／または種苗移植することで植物２１を生育させることができる。活栓１７は開閉機能さえあれば特に限定されるものではない。チューブ１８は、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンやポリ塩化ビニルなどの樹脂製材料、ステンレスなどの金属類、ガラスや陶器などの焼成体類、モルタルやコンクリートやゴム、及びこれらの複合材料など、出液用の穴１９を開けられる材質であれば、特に限定されるものではない。また、初めから穴の開いているポーラスチューブなども用いることができる。チューブ１８の径の大きさは特に限定されるものではないが、0.01mmφ〜1,000mmφが好ましく、より好ましくは0.1mmφ〜100mmφである。チューブ１８の長さは特に限定されるものではないが、5cm〜5,000mが好ましく、より好ましくは50cm〜500mである。出液用の穴１９の形状や径の大きさは特に限定されるものではないが、径の大きさはチューブ１８の内径の大きさの99%以下が好ましく、より好ましくは90%以下である。更に、チューブ１８や出液用の穴１９には本液体に不溶な不純物を取り除くため、ろ過用のフィルターなどを設置することもできる。本素材２０の播種面にも、畝状の凹凸構造や、播種用の窪みや穴などを設けることもできる。また、この窪みや穴などに播種もしくは種苗移植した種子や種苗が窪みや穴などから落ちないように播種後に窪みや穴などを水溶性や生分解性などを有するフィルムや紙状シートなどで覆うこともできる。

図１に示すように植物栽培用素材２が層状構造を有する場合には、層厚方向（各層からなる平面構造に交差する方向）に植物３を成長させる一方で、層状構造の層厚方向に伸びる根に加えて、層厚方向と交差する方向（各層の平面構造に沿った方向）に伸びる根についても効果的に成長させることで、植物３はしっかりとした根張り状態を確保するとともに、生育に必要な本要素を必要時に必要量吸収することができ、また、植物３が吸収して本素材２中より減少した本液体は容器１から本素材２に遅滞なく供給されるため、安定した栽培環境となり得る。

図２に示すように、本素材７を円柱状に加工して利用する場合、円柱の内側から外側に向かう層厚方向に植物８を生育させる一方で、層厚方向に伸びる根に加えて、層厚方向と交差する方向（各層間に沿った方向）に伸びる根についても効果的に成長させることで、植物８はしっかりとした根張り状態を確保するとともに、生育に必要な本要素を必要時に必要量吸収することができ、また、植物８が吸収して本素材７中より減少した本液体は、チューブ５を通じて本素材７に遅滞なく供給されるため、安定した栽培環境となり得る。

図３に示すように、本素材１３を円柱状に加工して利用する場合、円柱の内側から外側に向かう層厚方向に植物１４を生育させる一方で、層厚方向に伸びる根に加えて、層厚方向と交差する方向（各層間に沿った方向）に伸びる根についても効果的に成長させることで、植物１４はしっかりとした根張り状態を確保するとともに、生育に必要な本要素を必要時に必要量吸収することができ、また、植物１４が吸収して本素材１３中より減少した本液体は、給液タンク９からチューブ１１を通じて本素材１３に遅滞なく供給されるため、安定した栽培環境となり得る。

図４に示すように、層状構造を有するシート状の本素材１３でチューブ１１を挟み込んで利用する場合、シート状の本素材１３に含まれる層状構造の層厚方向に植物１４を生育させる一方で、層厚方向に伸びる根に加えて、層厚方向と交差する方向（各層間に沿った方向）に伸びる根についても効果的に成長させることで、植物１４はしっかりとした根張り状態を確保するとともに、生育に必要な本要素を必要時に必要量吸収することができ、また、植物１４が吸収して本素材１３中より減少した本液体は、出液用の穴１２と本素材１３を密着させることにより、給液タンク９からチューブ１１を通じて本素材１３に遅滞なく供給されるため、安定した栽培環境となり得る。

図５に示すように、本素材１３を三角柱状に加工して利用する場合、三角柱を構成する本素材１３の層間に沿った方向に根を伸長させることで、植物１４はしっかりとした根張り状態を確保するとともに、生育に必要な本要素を必要時に必要量吸収することができ、また、植物１４が吸収して本素材１３中より減少した本液体は、出液用の穴１２と本素材１３を密着させることにより、給液タンク９からチューブ１１を通じて本素材１３に遅滞なく供給されるため、安定した栽培環境となり得る。

図６に示すように、本素材１３を直方体状に加工して利用する場合、直方体を構成する本素材１３の層厚方向もしくは層厚方向と交差する方向（各層間に沿った方向）に植物１４を生育させる一方で、層厚方向と交差する方向もしくは層厚方向に根を伸長させることで、植物１４はしっかりとした根張り状態を確保するとともに、生育に必要な本要素を必要時に必要量吸収することができ、また、植物１４が吸収して本素材１３中より減少した本液体は、出液用の穴１２と本素材１３を密着させることにより、給液タンク９からチューブ１１を通じて本素材１３に遅滞なく供給されるため、安定した栽培環境となり得る。

図７〜８に示すように、チューブ１８を水道の蛇口１５や井戸水及び／または地下水汲み出し口１６と直結する場合、水道水や井戸水及び／または地下水を、チューブ１８を通じて本素材２０に遅滞なく供給することができ、植物２１は生育に必要な本要素のうち、水について必要時に必要量吸収することができるため、水道や井戸水／地下水を単独使用、もしくは図９〜１０に示すように、本液体を装入した給液タンク２４を併用することで、チューブ２６を通じて本要素は遅滞なく本素材２８に供給されるため、安定した栽培環境となり得る。

なお、植物栽培用素材の層状構造における層厚方向と植物の成長方向との関係は、図１〜６に示した関係に限定されず、目的とする栽培状態が得られるように適宜設定することができる。また、必要に応じて、植物の支えや成長方向を指示するガイドを用いたり、本素材２を容器１中で固定するための支持構造を用いたり、本素材７をチューブ５に、もしくは本素材１３をチューブ１１に固定するための装着性を高めたり、もしくは接着性素材を用いたりしてもよい。更に、出液用の穴６とチューブ５もしくは出液用の穴１２とチューブ１１の位置関係は特に限定されず、出液用の穴６と本素材７もしくは出液用の穴１２と本素材１３を密着させさえすれば、目的とする栽培状態が得られるように適宜設定することができる。

本植物栽培システムを用いて植物栽培を行う場所は、例えば、露地栽培などの自然環境中、温度及び／または湿度などの栽培条件を制御可能な栽培室、ハウス、栽培装置内など、栽培目的に応じて適宜選択可能である。

次に、実施例により本発明を具体的に説明するが、本説明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
5mm厚のシート状に成形された合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）を互いが密着するように積み重ねて80mm×100mm×高さ65mm角の直方体に調製し、栽培ケースに注いだ水の液面に浮べて合成パルプの下部から水が合成パルプ内に浸透するようにした。合成パルプの上部表面にコムギを播種し、気温21±3℃、湿度55±15%、照度12,000lux、１日あたりの照射時間9.5時間の条件下でコムギの生育を観察した。生育結果を表１に示す。

（実施例２）
5mm厚のシート状に成形された合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）を互いが密着するように積み重ねて80mm×100mm×高さ65mm角の直方体に調製し、栽培ケースに注いだ養液（組成を表２に示す）の液面に浮べて合成パルプの下部から水が合成パルプ内に浸透するようにした。合成パルプの上部表面にコムギを播種し、気温21±3℃、湿度55±15%、照度12,000lux、１日あたりの照射時間9.5時間の条件下でコムギの生育を観察した。生育結果と養液消費量を表３に示す。

（実施例３）
5mm厚のシート状に成形された合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）を互いが密着するように積み重ねて300mm×360mm×高さ100mm角の直方体に調製し、栽培ケースに注いだ養液（組成を表４に示す）の液面に浮べて合成パルプの下部から水が合成パルプ内に浸透するようにした。合成パルプの上部表面にミニトマトを播種し、気温21±3℃、湿度55±15%、照度12,000lux、１日あたりの照射時間9.5時間の条件下でミニトマトの生育を観察した。また、井内盛栄堂製、手持屈折計IATC-1E（Brix0〜32%）を用いて結実したミニトマトの果肉の糖度を測定した。生育結果と糖度測定結果を表５に示す。

（実施例４〜１４）
実施例２と同様の方法で、リーフレタス、ナタネ、ワスレナグサ、ヒナゲシ、ヤマザクラ、クスノキ、ネムノキ、ニゲラ（クロタネソウ Nigella damascena）、コリアンダー、ダイズおよびアカシソを播種してそれぞれの生育を観察した。生育結果と養液消費量を表６〜１６に示す。

（実施例１５）
5mm厚のシート状に成形された合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）を互いが密着するように積み重ねて65mm×65mm×高さ95mm角の直方体に調製し、栽培ケースに注いだ養液（組成を表２に示す）の液面に浮べて合成パルプの下部から水が合成パルプ内に浸透するようにした。合成パルプの上部表面にナデシコを播種し、気温21±3℃、湿度55±15%、照度12,000lux、１日あたりの照射時間9.5時間の条件下でナデシコの生育を観察した。生育結果を表１７に示す。

（実施例１６）
5mm厚のシート状に成形された合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）を互いが密着するように積み重ねて500mm×340mm×高さ150mm角の直方体に調製し、栽培ケースに注いだ養液（組成を表１８に示す）の液面に浮べて合成パルプの下部から水が合成パルプ内に浸透するようにした。合成パルプの上部表面に種子を受けることができる大きさの穴を開けてトウモロコシを播種し、気温25℃、350W高圧ナトリウムランプ下、１日あたりの照射時間12時間の条件下でトウモロコシの結実までの生育を観察した。生育結果を表１９に示す。

（実施例１７）
5mm厚のシート状に成形された合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）を互いが密着するように積み重ねて260mm×110mm×高さ150mm角の直方体に調製し、栽培ケースに注いだ養液（組成を表１８に示す）の液面に浮べて合成パルプの下部から水が合成パルプ内に浸透するようにした。合成パルプの上部表面に種子を受けることができる大きさの穴を開けてイネ（日本晴）を播種し、気温25℃、350W高圧ナトリウムランプ下、１日あたりの照射時間12時間の条件下でイネの成熟期までの生育を観察した。生育結果を表２０に示す。

（実施例１８）
5mm厚のシート状に成形された合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）を互いが密着するように積み重ねて500mm×340mm×高さ150mm角の直方体に調製し、栽培ケースに注いだ養液（組成を表１８に示す）の液面に浮べて合成パルプの下部から水が合成パルプ内に浸透するようにした。合成パルプの上部表面に種子を受けることができる大きさの穴を開けてソルガムを播種し、気温25℃、350W高圧ナトリウムランプ下、１日あたりの照射時間12時間の条件下でソルガムの結実までの生育を観察した。生育結果を表２１に示す。

（実施例１９）
5mm厚のシート状に成形された合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）を互いが密着するように積み重ねて400mm×200mm×高さ5mm角の直方体に調製し、栽培ケースに注いだ養液（組成を表１８に示す）の液面に浮べて合成パルプの下部から水が合成パルプ内に浸透するようにした。合成パルプの上部表面にケンタッキーブルーグラスを播種してその生育を観察した。生育結果を表２２に示す。

（実施例２０）
天然パルプと合成パルプを混合して作られた合成紙を0.15mm厚のシート状に成形し、互いが密着するように積み重ねて80mm×100mm×高さ65mm角の直方体に調製して栽培ケースに注いだ養液（組成を表２に示す）の液面に浮べ、合成紙の下部から水が合成紙内に浸透するようにした。合成紙の上部表面にコムギを播種し、気温21±3℃、湿度55±15%、照度12,000lux、１日あたりの照射時間9.5時間の条件下でコムギの生育を観察した。生育結果と養液消費量を表２３に示す。

（実施例２１）
天然パルプを加工して作られた天然パルプ紙を0.15mm厚のシート状に成形し、互いが密着するように積み重ねて80mm×100mm×高さ65mm角の直方体に調製して栽培ケースに注いだ養液（組成を表２に示す）の液面に浮べ、合成紙の下部から水が合成紙内に浸透するようにした。合成紙の上部表面にコムギを播種し、気温21±3℃、湿度55±15%、照度12,000lux、１日あたりの照射時間9.5時間の条件下でコムギの生育を観察した。生育結果と養液消費量を表２４に示す。

（実施例２２）
ポリエステルと天然パルプを配合して作られたポリエステル紙を0.3mm厚のシート状に成形し、互いが密着するように積み重ねて80mm×100mm×高さ65mm角の直方体に調製して栽培ケースに注いだ養液（組成を表２に示す）の液面に浮べ、合成紙の下部から水が合成紙内に浸透するようにした。合成紙の上部表面にコムギを播種し、気温21±3℃、湿度55±15%、照度12,000lux、１日あたりの照射時間9.5時間の条件下でコムギの生育を観察した。生育結果と養液消費量を表２５に示す。

（実施例２３）
内径15mmφ、外径18mmφの市販のポリエチレン製チューブに出液用の穴を開け、その穴に密着するように100mm幅、5mm厚のシート状に成形された合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）を巻き付けて合わせ目を熱着した。合成パルプがそれぞれ密着するように合成パルプの巻き付け・熱着作業を３回繰り返し、ポリエチレン製チューブ上に直径48mmφ（ポリエチレン製チューブの外径を含む）、幅100mmの円柱状の合成パルプを調製した。合成パルプの表面にコムギを播種し、養液（組成を表２に示す）をポリエチレン製チューブ内に装入した。気温21±3℃、湿度55±15%、照度12,000lux、１日あたりの照射時間9.5時間の条件下で、コムギが生育するにつれて消費される養液量と同量の養液をポリエチレン製チューブ内に適宜追加し、コムギの生育を観察した。生育結果と養液消費量を表２６に示す。

（実施例２４）
内径15mmφ、外径18mmφの市販のポリエチレン製チューブに出液用の穴を開け、その穴に密着するように100mm幅、5mm厚のシート状に成形された合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）を巻き付けて合わせ目を熱着した。合成パルプがそれぞれ密着するように合成パルプの巻き付け・熱着作業を３回繰り返し、ポリエチレン製チューブ上に直径48mmφ（ポリエチレン製チューブの外径を含む）、幅100mmの円柱状の合成パルプを調製した。ポリエチレン製チューブの一端を養液（組成を表２に示す）の貯留された給液タンクに連結し、合成パルプの表面にヤマザクラを播種して合成パルプを川砂で2cm厚ほど覆土した。給液タンク内の養液は適宜追加し、気温21±3℃、湿度55±15%、照度12,000lux、１日あたりの照射時間9.5時間の条件下でヤマザクラの生育を観察した。生育結果と養液消費量を表２７に示す。

（実施例２５〜２９）
実施例２４と同様の方法で、リーフレタス、セロリ、ニゲラ、ヒナゲシ及びワスレナグサを播種してそれぞれの生育を観察した。生育結果と養液消費量を表２８〜３２に示す。

（実施例３０）
内径15mmφ、外径18mmφの市販のポリエチレン製チューブに出液用の穴を開け、その穴に密着するように100mm幅、5mm厚のシート状に成形された合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）を巻き付けて合わせ目を熱着した。合成パルプがそれぞれ密着するように合成パルプの巻き付け・熱着作業を３回繰り返し、ポリエチレン製チューブ上に直径48mmφ（ポリエチレン製チューブの外径を含む）、幅100mmの円柱状の合成パルプを調製した。ポリエチレン製チューブの一端を養液（組成を表２に示す）の貯留された給液タンクに連結し、合成パルプの表面に直径2mmφ、深さ10mmの穴を２ヶ所開けてその穴にコムギを播種し、合成パルプを川砂で2cm厚ほど覆土した。給液タンク内の養液は適宜追加し、気温21±3℃、湿度55±15%、照度12,000lux、１日あたりの照射時間9.5時間の条件下でコムギの生育を観察した。生育結果と養液消費量を表３３に示す。

（実施例３１）
5mm厚のシート状に成形された合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）から調製した50mm×700mmのシート３枚を700mmの辺がお互いに密着するように重ねて三角柱状に成形し、その内側に内径15mmφ、外径21mmφの（株）カクダイ製のポーラスチューブを通して合成パルプシートとポーラスチューブが密着するようにインシュロックで固定した。ポーラスチューブの一端を養液（組成を表１８に示す）の貯留された給液タンクと電磁弁に連結して養液を順次ポーラスチューブに供給するとともに、過剰な養液は排水貯蔵タンクに一時的に貯留した後、給液タンクに戻して再利用できるよう、ポーラスチューブのもう一端を排水貯蔵タンクに連結した。三角柱状の合成パルプの頂上にコムギを播種し、合成パルプを厚さ2cmの山砂で覆土して気温10〜25℃、湿度30〜50%の条件下、自然光のガラス温室内でコムギの生育を観察した。生育結果を表３４に示す。

（実施例３２〜３４）
実施例３１と同様の方法で、ゴボウ、ニンジン及びカブを播種し、それぞれの生育を観察した。生育結果を表３５〜３７に示す。

（実施例３５）
5mm厚のシート状に成形された合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）を互いが密着するように積み重ねて250mm×500mm×高さ50mm角の直方体に調製してこれに出液用の穴を開けた内径14mmφ、外径19mmφの市販の塩化ビニル製チューブを水平方向に貫通させ、合成パルプと塩化ビニル製チューブが密着するようにインシュロックで固定した。塩化ビニル製チューブの一端を養液（組成を表１８に示す）の貯留された給液タンクと電磁弁に連結して養液を順次塩化ビニル製チューブに供給するとともに、過剰な養液は排水貯蔵タンクに一時的に貯留した後、給液タンクに戻して再利用できるよう、塩化ビニル製チューブのもう一端を排水貯蔵タンクに連結した。合成パルプの上部表面に種子を受けることができる大きさの穴を開けてワタを播種し、気温25℃、350W高圧ナトリウムランプ下、１日あたりの照射時間12時間の条件下でワタの生育を観察した。生育結果を表３８に示す。

（実施例３６）
実施例３５と同様の方法で、ナタネを播種してその生育を観察した。生育結果を表３９に示す。

（実施例３７）
5mm厚のシート状に成形された合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）を互いが密着するように積み重ねて80mm×700mm×高さ50mm角の直方体に調製してこれに内径14mmφ、外径21mmφの（株）カクダイ製のポーラスチューブを水平方向に貫通させ、合成パルプとポーラスチューブが密着するようにインシュロックで固定した。ポーラスチューブの一端を養液（組成を表１８に示す）の貯留された給液タンクと電磁弁に連結して養液を順次ポーラスチューブに供給するとともに、過剰な養液は排水貯蔵タンクに一時的に貯留した後、給液タンクに戻して再利用できるよう、ポーラスチューブのもう一端を排水貯蔵タンクに連結した。合成パルプの上部表面に種子を受けることができる大きさの穴を開けてトウモロコシを播種し、合成パルプを厚さ3cmの山砂で覆土して気温10〜45℃、湿度30〜50%の条件下、自然光のガラス温室内でトウモロコシの生育を観察した。生育結果を表４０に示す。

（実施例３８）
実施例３７と同様の方法で、ソルガムを播種してその生育を観察した。生育結果を表４１に示す。

（実施例３９）
5mm厚のシート状に成形された合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）を互いが密着するように積み重ねて80mm×700mm×高さ15mm角の直方体を２つ調製し、この２つの合成パルプで内径14mmφ、外径21mmφの（株）カクダイ製のポーラスチューブを上下で挟み込み、合成パルプとポーラスチューブが密着するようにインシュロックで固定した。ポーラスチューブの一端を養液（組成を表１８に示す）の貯留された給液タンクと電磁弁に連結して養液を順次ポーラスチューブに供給するとともに、過剰な養液は排水貯蔵タンクに一時的に貯留した後、給液タンクに戻して再利用できるよう、ポーラスチューブのもう一端を排水貯蔵タンクに連結した。長さ300mmのサツマイモの種苗のうち切片から150mmまでの部分を上側の合成パルプの層間に移植し、合成パルプを厚さ3cmの山砂で覆土して気温10〜45℃、湿度30〜50%の条件下、自然光のガラス温室内でサツマイモの生育を観察した。生育結果を表４２に示す。

（実施例４０）
内径15mmφ、外径18mmφの市販のポリエチレン製チューブに出液用の穴を開け、その穴に密着するように100mm幅、5mm厚のシート状に成形された合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）を巻き付けて合わせ目を熱着し、ポリエチレン製チューブ上に直径28mmφ（ポリエチレン製チューブの外径を含む）、幅100mmの円柱状の合成パルプを調製した。ポリエチレン製チューブの一端を養液（組成を表１８に示す）の貯留された給液タンクと連結コックを介して連結し、ポリエチレン製チューブのもう一端を塞いだ後、合成パルプの表面にコムギを播種した。給液タンクを土壌表面に設置し、合成パルプを土壌表面から5cmの深さに設置されるようポリエチレン製チューブを埋設し、連結コックを開いて給液タンクからポリエチレン製チューブに養液を供給した。給液タンク内の養液は適宜追加し、気温20〜30℃、自然光のガラス温室の条件下でコムギの生育を観察した。生育結果と養液消費量及び収量を表４３に示す。

（実施例４１〜４２）
実施例４０と同様の方法で、トウモロコシ及びダイズを播種し、それぞれの生育を観察した。生育結果と養液消費量及び収量を表４４〜４５に示す。

（実施例４３）
内径15mmφ、外径18mmφの市販のポリエチレン製チューブに出液用の穴を開け、その穴に密着するように100mm幅、5mm厚のシート状に成形された合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）を巻き付けて合わせ目を熱着した。合成パルプがそれぞれ密着するように合成パルプの巻き付け・熱着作業を３回繰り返し、ポリエチレン製チューブ上に直径48mmφ（ポリエチレン製チューブの外径を含む）、幅100mmの円柱状の合成パルプを調製した。ポリエチレン製チューブの一端を養液（組成を表１８に示す）の貯留された給液タンクと連結コックを介して連結し、ポリエチレン製チューブのもう一端を塞いだ後、合成パルプの表面に20mm×20mm×深さ10mmの穴を開けてコムギを播種した。給液タンクを土壌表面に設置し、合成パルプを土壌表面から5cmの深さに設置されるようポリエチレン製チューブを埋設し、連結コックを開いて給液タンクからポリエチレン製チューブに養液を供給した。給液タンク内の養液は適宜追加し、気温20〜30℃、自然光のガラス温室の条件下でコムギの生育を観察した。生育結果と養液消費量及び収量を表４６に示す。

（実施例４４〜４７）
実施例４３と同様の方法で、トウモロコシ、ダイズ、キャベツ及びミニトマトを播種し、それぞれの生育を観察した。生育結果と養液消費量及び収量を表４７〜５０に示す。

（実施例４８）
内径15mmφ、外径18mmφの市販のポリエチレン製チューブに出液用の穴を開け、その穴に密着するように50mm幅、5mm厚のシート状に成形された合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）を巻き付けて合わせ目を熱着した。合成パルプがそれぞれ密着するように合成パルプの巻き付け・熱着作業を３回繰り返し、ポリエチレン製チューブ上に直径48mmφ（ポリエチレン製チューブの外径を含む）、幅50mmの円柱状の合成パルプを調製した。ポリエチレン製チューブの一端を養液（組成を表１８に示す）の貯留された給液タンクと連結コックを介して連結し、ポリエチレン製チューブのもう一端を塞いだ後、合成パルプの表面に20mm×20mm×深さ10mmの穴を開けてコムギを播種した。給液タンクを土壌表面に設置し、合成パルプを土壌表面から5cmの深さに設置されるようポリエチレン製チューブを埋設し、連結コックを開いて給液タンクからポリエチレン製チューブに養液を供給した。給液タンク内の養液は適宜追加し、気温20〜30℃、自然光のガラス温室の条件下でコムギの生育を観察した。生育結果と養液消費量及び収量を表５１に示す。

（実施例４９）
実施例４８と同様の方法で、トウモロコシを播種してその生育を観察した。生育結果と養液消費量を表５２に示す。

（実施例５０）
内径15mmφ、外径18mmφの市販のポリエチレン製チューブに出液用の穴を開け、その穴に密着するように100mm幅、5mm厚のシート状に成形された合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）を巻き付けて合わせ目を熱着した。合成パルプがそれぞれ密着するように合成パルプの巻き付け・熱着作業を３回繰り返し、ポリエチレン製チューブ上に直径48mmφ（ポリエチレン製チューブの外径を含む）、幅100mmの円柱状の合成パルプを調製した。ポリエチレン製チューブの一端を養液（組成を表１８に示す）の貯留された給液タンクと連結コックを介して連結し、ポリエチレン製チューブのもう一端を塞いだ後、合成パルプの表面に20mm×20mm×深さ10mmの穴を開けてコムギを播種した。播種した穴を覆うように日本プラントシーダー製のホルセロン用ポリビニルアルコールフィルム（50mm幅）で合成パルプの外周を巻いた後、給液タンクを土壌表面に設置し、合成パルプを土壌表面から5cmの深さに設置されるようポリエチレン製チューブを埋設し、連結コックを開いて給液タンクからポリエチレン製チューブに養液を供給した。給液タンク内の養液は適宜追加し、気温20〜30℃、自然光のガラス温室の条件下でコムギの生育を観察した。生育結果と養液消費量及び収量を表５３に示す。

（実施例５１）
実施例５０と同様の方法で、トウモロコシを播種してその生育を観察した。生育結果と養液消費量を表５４に示す。

（実施例５２）
内径15mmφ、外径18mmφの市販のポリエチレン製チューブに出液用の穴を開け、その穴に密着するように100mm幅、5mm厚のシート状に成形された合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）を巻き付けて合わせ目を熱着した。合成パルプがそれぞれ密着するように合成パルプの巻き付け・熱着作業を３回繰り返し、ポリエチレン製チューブ上に直径48mmφ（ポリエチレン製チューブの外径を含む）、幅100mmの円柱状の合成パルプを調製した。ポリエチレン製チューブの一端を養液（組成を表１８に示す）の貯留された給液タンクと連結コックを介して連結し、ポリエチレン製チューブのもう一端を塞いだ後、合成パルプの表面に20mm×20mm×深さ10mmの穴を開けてイチゴの種苗を移植した。給液タンクを土壌表面に設置し、合成パルプを土壌表面から5cmの深さに設置されるようポリエチレン製チューブを埋設し、連結コックを開いて給液タンクからポリエチレン製チューブに養液を供給した。給液タンク内の養液は適宜追加し、気温20〜30℃、自然光のガラス温室の条件下でイチゴの生育を観察した。生育結果と養液消費量を表５５に示す。

（実施例５３）
出液用の穴を開けた内径15mmφ、外径18mmφの市販のポリエチレン製チューブ表面に合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）の水懸濁液を脱水濃縮して圧着し、ポリエチレン製チューブ上に直径60mmφ（ポリエチレン製チューブの外径を含む）、幅100mmの円柱状の合成パルプを調製した。ポリエチレン製チューブの一端を養液（組成を表１８に示す）の貯留された給液タンクと連結コックを介して連結し、ポリエチレン製チューブのもう一端を塞いだ後、合成パルプの表面に20mm×20mm×深さ10mmの穴を開けてコムギを播種した。給液タンクを土壌表面に設置し、合成パルプを土壌表面から5cmの深さに設置されるようポリエチレン製チューブを埋設し、連結コックを開いて給液タンクからポリエチレン製チューブに養液を供給した。給液タンク内の養液は適宜追加し、気温20〜30℃、自然光のガラス温室の条件下でコムギの生育を観察した。生育結果と養液消費量及び収量を表５６に示す。

（実施例５４）
5mm厚のシート状に成形された合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）から調製した50mm×700mmのシート3枚を700mmの辺がお互いに密着するように重ねて三角柱状に成形し、その内側に内径15mmφ、外径21mmφ、長さ1mの（株）カクダイ製のポーラスチューブを通して合成パルプシートとポーラスチューブが密着するようにインシュロックで固定し、三角柱型植物栽培キットを作製した。また、上記シート状合成パルプを互いが密着するように積み重ねて250mm×500mm×高さ50mm角の直方体に調製し、これに内径15mmφ、外径21mmφ、長さ1mの上記ポーラスチューブを水平方向貫通させて合成パルプとポーラスチューブが密着するようにインシュロックで固定し、四角柱型植物栽培キットを作製した。更に、上記シート状合成パルプを互いが密着するように積み重ねて80mm×700mm×高さ15mm角の直方体を２つ調製し、この２つの合成パルプで内径15mmφ、外径21mmφ、長さ1mの上記ポーラスチューブを上下で挟み込み、合成パルプとポーラスチューブが密着するようにインシュロックで固定し、挟み込み型植物栽培キットを作製した。

養液（組成を表１８に示す）の貯留された給液タンクと電磁弁に8mの市販の塩化ビニル製チューブを連結した後、給液タンクから8〜24mの位置に14個の三角柱型植物栽培キットを連結し、続いて、給液タンクから25〜45mの位置に19個の四角柱型植物栽培キットを連結し、最後に、給液タンクから46〜47mの位置に1個の挟み込み型植物栽培キットを連結した。14個の三角柱型植物栽培キットのうち1個にはゴボウ8粒を、1個にはニンジン10粒を、12個にはカブ6粒をぞれぞれのキットの頂上に播種し、19個の四角柱型植物栽培キットのうち17個にはコムギ15粒を、2個にはトウモロコシ4粒をそれぞれの上部表面に種子を受けることができる大きさの穴を開けた後に播種し、1個の挟み込み型植物栽培キットには長さ300mmのサツマイモの種苗のうち切片から150mmまでの部分を上側の合成パルプの層間に移植した。

過剰な養液は排水貯蔵タンクに一時的に貯留した後、給液タンクに戻して再利用できるよう、ポーラスチューブのもう一端を排水貯蔵タンクに連結し、上記合成パルプの全てを厚さ3cmの山砂で覆土して気温10〜45℃、湿度30〜50%の条件下、自然光のガラス温室内で生育を観察した。生育結果を表５７に示す。

実施例１、２、１６、２３、２４、３０、３１、３５、３７、３９、４０、４３、４８、５０、５２、５３及び５４と同様の方法により栽培できる植物を表５８に示すが、これに限定されるものではない。

（実施例５５）
5mm厚のシート状に成形された合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）を互いが密着するように積み重ねて100mm×100mm×高さ100mm角の立方体に調製し、栽培ケースに注いだ養液（組成を表１８に示す）の液面に浮べて合成パルプの下部から水が合成パルプ内に浸透するようにした。合成パルプの上部表面に20mm×20mm×深さ10mm角の穴を開けてソラマメを播種し（播種日：2012年5月31日）、播種22日後、植物体長が約200mmに成長した時点でソラマメにマメアブラムシを放虫した。放虫7日後、10mgのジノテフラン（三井化学アグロ（株）製、ネオニコチノイド系殺虫剤）を1,000mLの養液に溶解した水溶液を調製し、シリンジで合成パルプに注入した。水溶液注入前と水溶液注入4日後のマメアブラムシの生存虫数を比較し、ジノテフランのマメアブラムシに対する殺虫効果を確認した。結果を表５９に示す。

（実施例５６）
5mm厚のシート状に成形された合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）を互いが密着するように積み重ねて100mm×100mm×高さ100mm角の立方体に調製し、栽培ケースに注いだ養液（組成を表１８に示す）の液面に浮べて合成パルプの下部から水が合成パルプ内に浸透するようにした。合成パルプの上部表面に20mm×20mm×深さ10mm角の穴を開けてソラマメを播種し（播種日：2012年5月31日）、播種22日後、植物体長が約200mmに成長した時点でソラマメにマメアブラムシを放虫した。放虫7日後、1.5mgのジノテフラン（三井化学アグロ（株）製、ネオニコチノイド系殺虫剤）を500mLの養液に溶解した水溶液を調製し、栽培ケース内に残存する養液と混合した。水溶液混合前と水溶液混合4日後のマメアブラムシの生存虫数を比較し、ジノテフランのマメアブラムシに対する殺虫効果を確認した。結果を表６０に示す。

（実施例５７）
実施例４５と同様の方法でダイズを播種（播種日：2012年6月28日）し、播種20日後、ダイズの葉の裏側にオンシツコナジラミの卵が確認された時点で5mgのジノテフラン（三井化学アグロ（株）製、ネオニコチノイド系殺虫剤）を500mLの養液に溶解した水溶液を調製し、給液タンク内に残存する養液500mLと混合した。水溶液混合時と水溶液混合30日後及び45日後のオンシツコナジラミの卵数を比較し、ジノテフランのオンシツコナジラミの卵に対する殺卵効果を確認した。結果を表６１に示す。

（実施例５８）
内径15mmφ、外径18mmφの市販のポリエチレン製チューブ表面に接着性物質を塗布した後に出液用の穴を開け、合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）の水懸濁液を脱水濃縮して圧着し、ポリエチレン製チューブ上に直径58mmφ（ポリエチレン製チューブの外径を含む）、幅100mmの円柱状の合成パルプを調製した。ポリエチレン製チューブの一端を養液（組成を表２に示す）の貯留された給水タンクに連結し、合成パルプの上部表面に直径20mmφ、深さ10mmの穴を１か所開けてその穴にパンジーを播種し、気温21±3℃、湿度55±15%、照度12,000lux、１日あたりの照射時間9.5時間の条件下でパンジーの生育を観察した。生育結果と養液消費量を表６２に示す。

（実施例５９）
5mm厚のシート状に成形された合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）から調整した50mm×500mmのシート３枚を500mmの辺がお互いに密着するように重ねて三角柱状に成形し、その内側に内径15mmφ、外径21mmφの（株）カクダイ製のポーラスチューブを通して合成パルプシートとポーラスチューブが密着するようにインシュロックで固定した。ポーラスチューブの一端を養液（組成は表１８に示す）の貯留された給液タンクと電磁弁に連結して養液を順次ポーラスチューブに供給するとともに、過剰な養液は排水貯蔵タンクに一時的に貯留した後、給液タンクに戻して再利用できるよう、ポーラスチューブのもう一端を排水貯留タンクに連結した。三角柱状の合成パルプの頂上にナガイモの種芋を静置し、合成パルプを厚さ2cmの山砂で覆土して気温10〜25℃、湿度30〜50%の条件下、自然光のガラス温室内でナガイモの生育を観察した。生育結果を表６３に示す。

（実施例６０〜６４）
実施例５９と同様の方法で、ジャガイモ、サトイモ、サツマイモ、ツクネイモ及びショウガの種芋を静置し、それぞれの生育を観察した。生育結果を表６４〜６８に示す。

（実施例６５）
内径15mmφ、外径18mmφの市販のポリエチレン製チューブに出液用の穴を開け、その穴に密着するように100mm幅、20mm厚のシート状に成形された合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）を巻き付けて合わせ目を熱着し、ポリエチレン製チューブ上に直径58mmφ（ポリエチレン製チューブの外径を含む）、幅100mmの円柱状の合成パルプを調製した。ポリエチレン製チューブの一端を養液（組成を表１８に示す）の貯留された給液タンクと電磁弁に連結して養液を順次ポリエチレン製チューブに供給するとともに、過剰な養液は排水貯蔵タンクに一時的に貯留した後、給液タンクに戻して再利用できるよう、ポリエチレン製チューブのもう一端を排水貯蔵タンクに連結した。合成パルプの上部表面に直径20mmφ、深さ10mmの穴を１ヶ所開けてその穴にカブを播種し、合成パルプを厚さ2cmの山砂で覆土して気温10〜25℃、湿度30〜50%の条件下、自然光のガラス温室内でカブの生育を観察した。生育結果を表６９に示す。

（実施例６６）
実施例６５と同様の方法で、ダイコンの種子を播種し、生育を観察した。生育結果を表７０に示す。

（実施例６７）
40cm間隔で出液用の穴を開け、同間隔で出液用の穴の上に合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）の水懸濁液を脱水濃縮して直径60mmφ（塩化ビニル製チューブの外径を含む）、幅100mmの円柱状の合成パルプ40個を圧着した内径15mmφ、外径18mmφの塩化ビニル製チューブ（両端それぞれ2mには合成パルプの圧着なし）を準備し、内部に給液用ポンプ（（株）サタコ製マイニュート10）を組み込み、2つの給液／吸液用ノズルのついた給液タンクと連結コックを介して連結した。

合成パルプの上部表面に直径20mmφ×深さ10mmの穴を開けてトウモロコシの種子を播種し、給液タンクを土壌表面に設置して合成パルプを土壌表面から5cmの深さに設置されるよう、塩化ビニル製チューブを埋設した。

連結コックを開き、給液用ポンプの給液速度を50〜100mL／分に設定した後に給液用ポンプを稼働させ、給液タンクと塩化ビニル製チューブの間で養液（組成を表１８に示す）を循環させた。

気温20〜30℃、自然光の屋根付き圃場の条件下でトウモロコシの生育を観察した（播種日：2013年5月21日）。生育結果と養液消費量及び収穫後の収量及び糖度を表７１に示す。

なお、給液タンク内の養液は10倍濃縮液を給液タンク内にて水で10倍に希釈し、同様の調製方法で適宜追加した。また、糖度は井内盛栄堂製、手持屈折計IATC-1E（Brix0〜32%）を用いて測定した。

（実施例６８）
40cm間隔で出液用の穴を開け、同間隔で出液用の穴の上に合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）の水懸濁液を脱水濃縮して自然乾燥させた後、140℃に加熱した乾燥機中に5分間放置した直径60mmφ（塩化ビニル製チューブの外径を含む）、幅100mmの円柱状の合成パルプ40個を圧着した内径15mmφ、外径18mmφの塩化ビニル製チューブ（両端それぞれ2mには合成パルプの圧着なし）を準備し、内部に給液用ポンプ（（株）サタコ製マイニュート10）を組み込み、2つの給液／吸液用ノズルのついた給液タンクと連結コックを介して連結した。

合成パルプの上部表面に直径20mmφ×深さ10mmの穴を開けてトウモロコシの種子を播種し、合成パルプの表面を覆うようにPVAフィルムを巻きつけた後、給液タンクを土壌表面に設置して合成パルプを土壌表面から5cmの深さに設置されるよう、塩化ビニル製チューブを埋設した。

連結コックを開き、給液用ポンプの給液速度を50〜100mL／分に設定した後に給液用ポンプを稼働させ、給液タンクと塩化ビニル製チューブの間で養液（組成を表１８に示す）を循環させた。

気温20〜30℃、自然光の屋根付き圃場の条件下でトウモロコシの生育を観察した（播種日：2013年5月21日）。生育結果と養液消費量及び収穫後の収量及び糖度を表７２に示す。

なお、給液タンク内の養液は10倍濃縮液を給液タンク内にて水で10倍に希釈し、同様の調製方法で適宜追加した。また、糖度は井内盛栄堂製、手持屈折計IATC-1E（Brix0〜32%）を用いて測定した。

（実施例６９）
40cm間隔で出液用の穴を開け、同間隔で出液用の穴の上に天然パルプ（東海パルプ（株）製LBKP（広葉樹晒クラフトパルプ））の水懸濁液を脱水濃縮して直径60mmφ（塩化ビニル製チューブの外径を含む）、幅100mmの円柱状の天然パルプ40個を圧着した内径15mmφ、外径18mmφの塩化ビニル製チューブ（両端それぞれ2mには天然パルプの圧着なし）を準備し、内部に給液用ポンプ（（株）サタコ製マイニュート10）と圧力調整装置（（株）アサヒエンタープライズ製圧力調整装置）を組み込み、2つの給液／吸液用ノズルのついた給液タンクと連結コックを介して連結した。

天然パルプの上部表面に直径20mmφ×深さ10mmの穴を開けてトウモロコシの種子を播種し、給液タンクを土壌表面に設置して天然パルプを土壌表面から5cmの深さに設置されるよう、塩化ビニル製チューブを埋設した。

連結コックを開き、給液用ポンプの給液速度を50〜100mL／分に設定し、塩化ビニル製チューブ内の圧力を0.0〜9.9mmH₂Oに調整できるよう設定した後に給液用ポンプを稼働させ、給液タンクと塩化ビニル製チューブの間で養液（組成を表１８に示す）を循環させた。

気温20〜30℃、自然光の屋根付き圃場の条件下でトウモロコシの生育を観察した（播種日：2013年5月21日）。生育結果と養液消費量及び収穫後の収量及び糖度を表７３に示す。

なお、給液タンク内の養液は10倍濃縮液を給液タンク内にて水で10倍に希釈し、同様の調製方法で適宜追加した。また、糖度は井内盛栄堂製、手持屈折計IATC-1E（Brix0〜32%）を用いて測定した。

（実施例７０）
40cm間隔で出液用の穴を開け、同間隔で出液用の穴の上に天然パルプ（東海パルプ（株）製LBKP（広葉樹晒クラフトパルプ））と合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）の混合物（混合比率：天然パルプ／合成パルプ＝90：10）の水懸濁液を脱水濃縮して自然乾燥させた後、140℃に加熱した乾燥機の中に5分間放置した直径60mmφ（塩化ビニル製チューブの外径を含む）、幅100mmの円柱状の天然パルプと合成パルプの混合物20個を圧着した内径15mmφ、外径18mmφの塩化ビニル製チューブ（両端それぞれ2mには天然パルプと合成パルプの混合物の圧着なし）を2本準備し、2本の塩化ビニル製チューブの間に給液用ポンプ（（株）サタコ製マイニュート10）を連結し、塩化ビニル製チューブのそれぞれもう一方の端を2つの給液／吸液用ノズルのついた給液タンクと連結コックを介して連結した。

天然パルプと合成パルプの混合物の上部表面に直径20mmφ×深さ10mmの穴を開けてトウモロコシの種子を播種し、天然パルプと合成パルプの混合物の表面を覆うようにPVAフィルムを巻きつけた後、給液タンクと給液用ポンプを土壌表面に設置して天然パルプと合成パルプの混合物を土壌表面から5cmの深さに設置されるよう、塩化ビニル製チューブを埋設した。

連結コックを開き、給液用ポンプの給液速度を50〜100mL／分に設定した後に給液用ポンプを稼働させ、給液タンクと塩化ビニル製チューブの間で養液（組成を表１８に示す）を循環させた。

気温20〜30℃、自然光の屋根付き圃場の条件下でトウモロコシの生育を観察した（播種日：2013年5月21日）。生育結果と養液消費量及び収穫後の収量及び糖度を表７４に示す。

なお、給液タンク内の養液は10倍濃縮液を給液タンク内にて水で10倍に希釈し、同様の調製方法で適宜追加した。また、糖度は井内盛栄堂製、手持屈折計IATC-1E（Brix0〜32%）を用いて測定した。

（実施例７１）
40cm間隔で出液用の穴を開け、同間隔で出液用の穴の上に天然パルプ（東海パルプ（株）製LBKP（広葉樹晒クラフトパルプ））と合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）の混合物（混合比率：天然パルプ／合成パルプ＝95：5）の水懸濁液を脱水濃縮して直径60mmφ（塩化ビニル製チューブの外径を含む）、幅100mmの円柱状の天然パルプと合成パルプの混合物40個を圧着した内径15mmφ、外径18mmφの塩化ビニル製チューブ（両端それぞれ2mには天然パルプと合成パルプの混合物の圧着なし）を準備し、内部に給液用ポンプ（（株）サタコ製マイニュート10）と圧力調整装置（（株）アサヒエンタープライズ製圧力調整装置）を組み込み、2つの給液／吸液用ノズルのついた給液タンクと連結コックを介して連結した。

天然パルプと合成パルプの混合物の上部表面に直径20mmφ×深さ10mmの穴を開けてトウモロコシの種子を播種し、天然パルプと合成パルプの混合物の表面を覆うようにPVAフィルムを巻きつけた後、給液タンクを土壌表面に設置して天然パルプと合成パルプの混合物を土壌表面から5cmの深さに設置されるよう、塩化ビニル製チューブを埋設した。

連結コックを開き、給液用ポンプの給液速度を50〜100mL／分に設定し、塩化ビニル製チューブ内の圧力を0.0〜9.9mmH₂Oに調整できるよう設定した後に給液用ポンプを稼働させ、給液タンクと塩化ビニル製チューブの間で養液（組成を表１８に示す）を循環させた。

気温20〜30℃、自然光の屋根付き圃場の条件下でトウモロコシの生育を観察した（播種日：2013年5月21日）。生育結果と養液消費量及び収穫後の収量及び糖度を表７５に示す。

なお、給液タンク内の養液はあらかじめ実用濃度に調整したものを給液タンクに装入し、同様の方法で同濃度に調製したものを適宜追加した。また、糖度は井内盛栄堂製、手持屈折計IATC-1E（Brix0〜32%）を用いて測定した。

（実施例７２）
40cm間隔で出液用の穴を開け、同間隔で出液用の穴の上に天然パルプ（東海パルプ（株）製LBKP（広葉樹晒クラフトパルプ））と合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）の混合物の水懸濁液を脱水濃縮して直径60mmφ（塩化ビニル製チューブの外径を含む）、幅100mmの円柱状の天然パルプと合成パルプの混合物40個を圧着した内径15mmφ、外径18mmφの塩化ビニル製チューブ（両端それぞれ2mには合成パルプの圧着なし）を準備し、給液用ポンプ（プロミネント（株）製ベータ4b）と圧力調整弁（（株）トーケミ製脱圧弁）を設置し、2つの給液／吸液用ノズルのついた給液タンクと連結コックを介して連結した。

天然パルプと合成パルプの混合物の上部表面に直径20mmφ×深さ10mmの穴を開けてトウモロコシの種子を播種し、給液タンクを土壌表面に設置して天然パルプと合成パルプの混合物を土壌表面から5cmの深さに設置されるよう、塩化ビニル製チューブを埋設した。

連結コックを開き、給液用ポンプの給液速度を50〜100mL／分に設定し、塩化ビニル製チューブ内の圧力を0.1〜0.5MPaに調整できるよう設定した後に給液用ポンプを稼働させ、給液タンクと塩化ビニル製チューブの間で養液（組成を表１８に示す）を循環させた。

気温20〜30℃、自然光の屋根付き圃場の条件下でトウモロコシの生育を観察した（播種日：2013年5月21日）。生育結果と養液消費量及び収穫後の収量及び糖度を表７６に示す。

なお、給液タンク内の養液はあらかじめ実用濃度に調整したものを給液タンクに装入し、同様の方法で同濃度に調製したものを適宜追加した。また、糖度は井内盛栄堂製、手持屈折計IATC-1E（Brix0〜32%）を用いて測定した。

（実施例７３）
20cm間隔で出液用の穴を開け、同間隔で出液用の穴の上に合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）の水懸濁液を脱水濃縮して直径60mmφ（塩化ビニル製チューブの外径を含む）、幅100mmの円柱状の合成パルプ80個を圧着した内径15mmφ、外径18mmφの塩化ビニル製チューブ（両端それぞれ2mには合成パルプの圧着なし）を準備し、内部に給液用ポンプ（（株）サタコ製マイニュート10）を組み込み、2つの給液／吸液用ノズルのついた給液タンクと連結コックを介して連結した。

合成パルプの上部表面に直径20mmφ×深さ10mmの穴を開けてダイズの種子を播種し、給液タンクを土壌表面に設置して合成パルプを土壌表面から5cmの深さに設置されるよう、塩化ビニル製チューブを埋設した。

連結コックを開き、給液用ポンプの給液速度を50〜100mL／分に設定した後に給液用ポンプを稼働させ、給液タンクと塩化ビニル製チューブの間で養液（組成を表１８に示す）を循環させた。

気温20〜30℃、自然光の屋根付き圃場の条件下でダイズの生育を観察した（播種日：2013年6月11日）。生育結果と養液消費量及び収穫後の収量を表７７に示す。

なお、給液タンク内の養液はあらかじめ実用濃度に調整したものを給液タンクに装入し、同様の方法で同濃度に調製したものを適宜追加した。

（参考例１）
気温21±3℃、湿度55±15%、照度12,000lux、１日あたりの照射時間9.5時間の条件下でハイトカルチャ（株）製セラミック（内径：20mmφ×外径：28mmφ×高さ：80mmの中空円柱状セラミック）を栽培ケースに注いだ養液（組成を表２に示す）の液面に浸してセラミックの下部から養液がセラミック内に浸透するようにした。セラミックの内部表面にコムギを播種し、その生育を観察した（播種日：2012年1月6日）。生育結果と養液消費量を実施例２の結果と対比して表７８に示す。

（参考例２）
気温21±3℃、湿度55±15%、照度12,000lux、１日あたりの照射時間9.5時間の条件下で、乾燥した砂を満たした栽培ケース内にコムギを播種し、（株）カクダイ製滴下装置とCKD Corporation製電磁弁を組み合わせて作製した点滴灌水システムを用いて養液（組成を表２に示す）を供給してその生育を観察した（播種日：2012年8月27日）。生育結果と養液供給量／消費量を実施例２の結果と対比して表７９に示す。

（参考例３）
気温21±3℃、湿度55±15%、照度12,000lux、１日あたりの照射時間9.5時間の条件下で、発泡材に固定したウレタン材（直径：30mmφ×高さ15mm）にコムギを播種してこれをジュレックス（株）製エアポンプにバブリング用排気ノズルを取り付け、毎分2Lの送気を行った養液（組成を表２に示す）上に浮かべて水耕栽培によるコムギの生育を観察した（播種日：2012年8月27日）。生育結果と養液消費量を実施例２の結果と対比して表８０に示す。

（参考例４）
気温21±3℃、湿度55±15%、照度12,000lux、１日あたりの照射時間9.5時間の条件下で、京都ネット販売社製噴霧式栽培装置（噴霧式エアロポニックス方式を用いた栽培装置）にコムギを播種したウレタン材（直径55mmφ×高さ15mm）を設置し、根系部に養液（組成を表２に示す）を噴霧してコムギのミスト栽培を行い、その生育を観察した（播種日：2012年8月27日、噴霧速度：１ノズルあたり毎時56L、使用ノズル数：８本）。生育結果と養液供給量／消費量を実施例２の結果と対比して表８１に示す。

（参考例５）
参考例１と同様の方法で播種したミニトマトと参考例３と同様の方法で播種したミニトマトの結実後、井内盛栄堂製手持屈折計IATC-1E（Brix0〜32%）を用いてミニトマト果肉の糖度を測定した。糖度測定結果を実施例３の結果と対比して表８２に示す。

（参考例６）
土壌表面から5cmの深さにコムギを播種し、１回300mLの水を１日２回供給するとともに適宜養液（組成を表１８に示す）を供給し、害虫や病気発生時には適当な農薬を処理した。気温20〜30℃、自然光のガラス温室の条件下でコムギの生育を観察した（播種日：2012年2月10日）。生育結果と養液供給量／消費量及び収量を実施例４３の結果と対比して表８３に示す。

（参考例７〜１０）
参考例６と同様の方法で、トウモロコシ（播種日：2012年3月28日）、ダイズ（播種日：2012年6月28日）、キャベツ（播種日：2012年10月29日）及びミニトマト（播種日：2012年10月29日）を播種し、それぞれの生育を観察した。生育結果と養液供給量／消費量及び収量をそれぞれ実施例４４〜４７の結果と対比して表８４〜８７に示す。

（参考例１１）
5mm厚のシート状に成形された合成パルプ（三井化学（株）製SWP（登録商標）：E400）を互いが密着するように積み重ねて100mm×100mm×高さ100mm角の立方体に調製し、栽培ケースに注いだ養液（組成を表１８に示す）の液面に浮べて合成パルプの下部から水が合成パルプ内に浸透するようにした。合成パルプの上部表面に20mm×20mm×深さ10mm角の穴を開けてソラマメを播種（播種日：2012年5月31日）し、播種22日後、植物体長が約200mmに成長した時点でソラマメにマメアブラムシを放虫してマメアブラムシの生存虫数の推移を観察した。結果を実施例５４〜５５の結果と対比して表８８に示す。

（参考例１２）
参考例６と同様の方法でダイズを播種したが、オンシツコナジラミに対する農薬処理は行わず、オンシツコナジラミの卵数の推移を観察した（播種日：2012年6月28日）。結果を実施例５６の結果と対比して表８９に示す。

（参考例１３）
土壌表面から5cmの深さにトウモロコシを播種し、トウモロコシの生育に応じて適宜養液（組成を表１８に示す）を供給し、病害や病気発生時には適当な農薬を処理した。気温20〜30℃、自然光の屋根付き圃場の条件下でトウモロコシの生育を観察した（播種日：2013年5月21日）。生育結果と養液供給量／消費量及び収穫後の収量及び糖度を実施例６７の結果と対比して表９０に示す。

（参考例１４）
土壌表面から5cmの深さにダイズを播種し、ダイズの生育に応じて適宜養液（組成を表１８に示す）を供給し、病害や病気発生時には適当な農薬を処理した。気温20〜30℃、自然光の屋根付き圃場の条件下でダイズの生育を観察した（播種日：2013年6月11日）。生育結果と養液供給量／消費量及び収穫後の収量を実施例７３の結果と対比して表９１に示す。

１．容器
２．植物栽培用素材
３．植物（例）
４．活栓
５．チューブ
６．出液用の穴
６ａ．設置用部材
７．植物栽培用素材
８．植物（例）
９．給液タンク
１０．活栓
１１．チューブ
１２．出液用の穴
１３．植物栽培用素材
１４．植物（例）
１５．水道の蛇口
１６．井戸水／地下水汲み出し口
１７．活栓
１８．チューブ
１９．出液用の穴
２０．植物栽培用素材
２１．植物（例）
２２．水道の蛇口
２３．井戸水／地下水汲み出し口
２４．給液タンク
２５．活栓
２６．チューブ
２７．出液用の穴
２８．植物栽培用素材
２９．植物（例）

Claims (13)

1. 植物が生育に必要とする要素を供給し、植物の生育を促進させる栽培環境を提供する植物栽培用素材と植物の種子または種苗を有する種子種苗一体型植物栽培用素材と、該種子種苗一体型植物栽培用素材に前記要素を供給する要素供給手段を有する植物栽培システムであって、
   前記植物栽培用素材が、根が潤沢な空気を吸収できるように根が成長することを可能とする層状構造を有する
   ことを特徴とする植物栽培システム。
2. 植物が生育に必要とする要素を供給し、植物の生育を促進させる栽培環境を提供する植物栽培用素材と植物の種子または種苗を有する種子種苗一体型植物栽培用素材と、該種子種苗一体型植物栽培用素材に前記要素を供給する要素供給手段を有する植物栽培システムであって、
   前記植物栽培用素材が、根が潤沢な空気を吸収できるように根が成長することを可能とする層状構造を有し、
   前記層状構造が、前記植物栽培用素材を構成する物質が二次元的に連続もしくは不連続に絡み合ってできた平面構造が該平面構造の層厚方向に積層された層状構造を有する
   ことを特徴とする植物栽培システム。
3. 前記植物栽培用素材が、保液性と液移行性を有する、請求項１または２に記載の植物栽培システム。
4. 前記植物栽培用素材が、水、養液及び農薬の少なくとも１種を含む液体を保持し、該液体を円滑に移行させるための空孔を有する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の植物栽培システム。
5. 前記層状構造が、根の生え方をコントロール可能な層状構造である、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の植物栽培システム。
6. 前記層状構造が、該層状構造の厚さ方向及び該厚さ方向に対して交差する方向への根の成長のための、前記植物栽培用素材を構成する物質が絡み合ってできた三次元構造を有する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の植物栽培システム。
7. 前記要素供給手段が、前記要素を前記植物栽培用素材に供給する要素供給手段である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の植物栽培システム。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の植物栽培システムを利用した植物栽培方法。
9. 植物が生育に必要とする要素を供給し、植物の生育を促進させる栽培環境を提供する植物栽培用素材と、該植物栽培用素材に前記要素を供給する資材、装置及び設備の少なくとも１種を有する植物生育要素供給システムであって、
   前記植物栽培用素材が、根が潤沢な空気を吸収できるように根が成長することを可能とする層状構造を有する
   ことを特徴とする植物生育要素供給システム。
10. 前記層状構造が、該層状構造の厚さ方向及び該厚さ方向に対して交差する方向への根の成長のための、前記植物栽培用素材を構成する物質が絡み合ってできた三次元構造を有する、請求項９に記載の植物生育要素供給システム。
11. 植物が生育に必要とする要素を供給し、植物の生育を促進させる栽培環境を提供する植物栽培用素材と、該植物栽培用素材に前記要素を供給する資材、装置及び設備の少なくとも１種を有する植物生育要素供給システムであって、
    前記植物栽培用素材が、根が潤沢な空気を吸収できるように根が成長することを可能とする層状構造を有し、
    前記層状構造が、前記植物栽培用素材を構成する物質が二次元的に連続もしくは不連続に絡み合ってできた平面構造が該平面構造の層厚方向に積層された層状構造を有する
    ことを特徴とする植物生育要素供給システム。
12. 請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の植物生育要素供給システムを利用した植物栽培方法。
13. 請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の植物生育要素供給システムを利用した要素供給方法。

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