JP2543141B2 - 水耕栽培の培養液流水殺菌システム - Google Patents

水耕栽培の培養液流水殺菌システム

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JP2543141B2 JP63157116A JP15711688A JP2543141B2 JP 2543141 B2 JP2543141 B2 JP 2543141B2 JP 63157116 A JP63157116 A JP 63157116A JP 15711688 A JP15711688 A JP 15711688A JP 2543141 B2 JP2543141 B2 JP 2543141B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は水耕栽培における培養液の流水殺菌システム
に関するものである。
従来の技術 従来の土耕栽培においては、土壌培地に繁殖する植物
の各種病原菌の殺菌には、各種の有効な殺菌剤を土壌培
地に添加する方法が最も一般的であり、各種の殺菌剤も
発売されている。しかし、殺菌剤の発売に際しては、殺
菌剤を使用して栽培した植物を食した場合の人畜への影
響を含む詳細な各種の試験データを添付し、申請・認可
を受けることが必要であり、一般に開発時間が長くかか
るが、水耕栽培による野菜や花きの栽培が活発化してき
たのは比較的最近のことであり、水耕栽培の市場規模
が、まだ従来の土耕栽培に比べ小規模であるため、その
開発がすすんでおらず、現在のところ、培養液用の殺菌
剤は発売されていない。このため、培養液の有効な殺菌
方法としては、主として培養液の加熱殺菌や紫外線照射
殺菌が行われている。
発明が解決しようとする課題 加熱による培養液の殺菌は加熱殺菌した培養液を再
度、冷却して使用する必要があり、殺菌所要時間が長く
かかり効率が悪いうえ、好熱性の病原菌には殺菌効果が
低い、等の欠点がある。また紫外線を培養液に照射して
殺菌する紫外線殺菌は、短時間で高い殺菌効果が得られ
るが、紫外線照射によって培養液組織のうち、窒素、リ
ン酸、カリウム、マグネシウム、亜鉛、マンガン、等の
大部分の要素の濃度はほとんど変化しないが、培養液中
のキレート鉄が分解沈殿し、培養液中の鉄イオンの濃度
が低下する。このため、栽培植物の鉄欠乏症(Iron Chl
orosis)を引き起こし、葉緑素の生成が損なわれ、葉の
横化を生ずるおそれがある。さらに、現在、殺菌剤とし
ては認可を得たものが発売していないが、将来、殺菌剤
が認可・発売された場合においても、殺菌剤の使用頻度
や使用量によっては、殺菌剤が本質的に持っている毒性
物質の残留・蓄積によって生ずるおそれのある栽培植物
自体や栽培植物を食した人畜への影響についても充分注
意を払う必要があり、真にクリーンな植物の栽培は困難
である。
本発明は前記問題点を解決できる水耕栽培の培養液流
水殺菌システムを提供することを目的としている。
課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するため、少なくとも鉄イオ
ンを含む培養液のpHを制御するとともに紫外線照射によ
って前記培養液の流水殺菌を行う水耕栽培の培養液流水
殺菌システムであって、前記培養液の鉄イオン濃度が植
物を栽培する上で支障のない範囲に保つように前記培養
液のpHを常時一定の範囲、好ましくは4.0〜6.0の自動調
節を行うことを特徴とする水耕栽培の培養液流水殺菌シ
ステムである。
作 用 前記構成によれば、殺菌線の照射によって水耕栽培の
培養液を短時間で効率良く殺菌できるとともに、培養液
のpHを適切に自動調節することによって紫外線照射によ
ってキレート鉄が分解沈殿する程度も比較的小さく抑制
することができ、栽培植物の鉄欠乏症(Iron Chlorosi
s)を生ずることもなく、さらには毒性物質の残留や蓄
積によって生ずるおそれがある栽培植物自体や栽培植物
を食した人畜への影響もないクリーンな植物が栽培でき
る。
実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第
1図において1は水耕栽培ベッド、2は紫外線照射タン
ク、3は酸溶液タンク、4はアルカリ溶液タンク、5は
pHセンサー、6は培養液pH制御装置、7はろ過装置、8
は培養液タンクである。前記培養液タンク8に貯えられ
た培養液は循環ポンプ9によって前記ろ過装置7でろ過
された後、前記紫外線照射タンク2に流入され、254nm
を主波長とする紫外線照射によって培養液が殺菌され、
前記水耕栽培ベッド1に送り込まれる。また前記水耕栽
培ベッド1を流れる培養液のpH値は、前記pHセンサー5
によって常時検知され、pHが4.0〜6.0の範囲を一定時間
以上継続して越えた時に、前記培養液pH制御装置6によ
ってリレー10が作動し、pH値が6.0以上になった場合に
は、酸溶液供給ポンプ11が回転し、前記酸溶液タンク3
から硫酸(H2SO4)等の酸溶液が前記水耕栽培ベッド1
に供給され、水耕栽培ベッドを流れる培養液のpH値を低
下させ、逆にpH値が4.0以下になった場合には、アルカ
リ溶液供給ポンプ12が回転し、前記アルカリ溶液タンク
4からカセイカリ(KOH)やカセイソーダ(NaOH)等の
アルカリ溶液が前記水耕栽培ベッドに供給され、前記水
耕栽培ベッドを流れる培養液のpH値が常時、4.0〜6.0の
範囲に保たれるようになっている。
前記紫外線照射タンク2は第2図に示すように流水殺
菌タンク2aおよび電源装置2bよりなり、前記流水殺菌タ
ンク2aの下部側面には流水入口2cが、これと反対側の上
部側面には流水出口2dが設けられている。また前記流水
殺菌タンク2aの内部には内蓋2eを介して、片口金タイプ
の二重管殺菌灯2fおよびエアポンプを内蔵した発泡器2g
が配設されている。また前記二重管殺菌灯2fには254nm
の殺菌線に感度を持つ殺菌線強度センサ2hが吸着盤で吸
着・装着されている。さらに前記二重管殺菌灯2fはソケ
ット2iを介して前記電源装置2bに接続されており、また
前記二重管殺菌灯2fおよび発泡器2gの保護カバーとして
外蓋2jが設けられ、側面4ケ所から締付ネジ2mで前記流
水殺菌タンク2aに取付けられており、前記二重管殺菌灯
2fおよび発泡器2gの取替え、清掃、補修等のメインテナ
ンスは前記締付ネジ2mを取外すことによって、前記外蓋
2jを容易に取外し、実施することができるようになって
いる。なお前記内蓋2eについても、前記内蓋2eの端面4
ケ所が締付ネジ2nによって前記流水殺菌タンク2aに取付
けられており、前記締付ネジ2nを取外すことにより、容
易に前記内蓋2eを取外し、前記流水殺菌タンク2aの内部
の汚れ等を清掃できるようになっている。
前記二重管殺菌灯2fは第3図に示すように、発光管3
a、紫外線透過ガラスでできた防水構造の外管3b、口金
部3c、ベース3dよりなっており、前記ベース3dの下部に
設けた取付け・取外し用ネジ3eによって容易に前記二重
管殺菌灯2fの着脱ができるようになっている。また前記
口金部3cは、前記二重管殺菌灯2fの着脱が簡便にできる
よう、片口金タイプになっている。
前記電源装置2は第4図に示すように、前記二重管殺
菌灯2fの点滅スイッチ4a−1〜4a−8、および点灯の有
無を示す点灯パイロットランプ4b−1〜4b−8、前記発
泡器2gのスイッチ4cおよび前記殺菌線強度センサー2hか
らリレーを介して接続された殺菌線強度低下警告パイロ
ットランプ4dおよび漏電ブレーカ4eが装着されており、
前記二重管殺菌灯2fの殺菌線強度が初期値の約70%以下
に低下した場合には、前記殺菌線強度低下警告パイロッ
トランプ4dが点灯し、殺菌線強度が所定の値以下にな
り、二重管殺菌灯2fを新規のものと交換する必要がある
ことを警告するようになっている。
前記二重管殺菌灯2fとして、紫外線出力1.7W、ランプ
電力13Wの二重管殺菌灯8灯を用い、前記紫外線照射タ
ンク2に培養液35リットルを入れ、一般細菌の指標菌と
してトマト青枯病菌(Pseudomonas solanacearum E.F.S
mith)を、また糸状菌の指標菌としてキュウリ蔓割病菌
(Fusarium oxysporum Schlechtendahl f.sp.cucumerin
um Owen)をそれぞれ1.0×104個/mlとなるように接種
し、10分間撹拌した後、254nmを主波長とする紫外線照
射を行い、紫外線照射後は、培養液を撹拌し、その後前
記紫外線照射タンク2の中央部より培養液を採集し、ト
マト青枯病菌に対する殺菌効果は希釈平板法で、キュウ
リ蔓割病菌に対する殺菌効果は分生胞子発芽検定法によ
り検定した結果を第1表および第2表に示す。この結果
から、紫外線出力1.7W、ランプ電力13Wの二重管殺菌灯
8灯をを用いた場合一般細菌の指標菌としてトマト青枯
病菌を採ると、培養液35リットルを10秒以内で、また糸
状菌の指標菌としてキュウリ蔓割病菌を採ると同じく培
養液35リットルを約60秒で殺菌できることが判る。
また、紫外線照射による培養液中の鉄イオンの濃度変
化を前記二重管殺菌灯2fとして、紫外線出力1.7W、ラン
プ電力13Wの二重管殺菌灯8灯を用い、前記紫外線照射
タンク2に培養液35リットルを入れ培養液を紫外線照射
し、10分、20分、30分、40分、50分、60分の各一定時間
経過後、培養液を採取し、鉄イオン濃度の変化をみてみ
ると第5図のようになる。培養液のpHが7.0の場合には6
0分経過後、鉄イオン濃度は約60%余りの減少を示し、
培養液のpH値が高い場合には鉄イオンの減少が大きい
が、pHが5.0の場合には同じく60分経過後の鉄イオン濃
度の低下は約20%に留まり、pHを5付近に抑制すれば、
ある程度の鉄イオン濃度の低下は生ずるものの、植物を
栽培するうえで支障のない範囲に鉄イオン濃度が保たれ
ることが判る。
第1表および第2表は、同じく紫外線出力1.7W,ラン
プ電力13Wの二重管殺菌灯8灯を使用し、紫外線照射タ
ンクに培養液35リットルを入れ紫外線を照射した場合の
トマト青枯病菌およびキュウリ蔓割病菌に対する殺菌効
果を示す。
発明の効果 前記実施例の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、殺菌線の照射によって水耕栽培の培養液を短時間で
効率良く殺菌できるとともに、培養液のpHを適切に自動
調節することによって紫外線照射によってキレート鉄が
分解沈殿する程度も比較的小さく抑制することができ、
栽培植物の鉄欠乏症(Iron Chlorosis)を生ずることも
なく、さらには毒性物質の残留や蓄積による栽培植物自
体や栽培植物を食した人畜への影響のないクリーンな植
物が栽培でき、その効果は大なるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の水耕栽培の培養液流水殺菌
システム構成図、第2図はその水耕栽培の培養液流水殺
菌システムを構成する紫外線照射タンクの構成図、第3
図はその紫外線照射タンクを構成する流水殺菌タンクに
配設された二重管殺菌灯の構造図、第4図は同じく紫外
線照射タンクを構成する電源装置外観図、第5図は紫外
線出力1.7W,ランプ電力13Wの二重管殺菌灯8灯を使用
し、紫外線照射タンクに培養液35リットルを入れ、紫外
線を照射した場合の培養液中の鉄イオン濃度の変化の程
度を示す図である。 1……水耕栽培ベッド、2……紫外線照射タンク、3…
…酸溶液タンク、4……アルカリ溶液タンク、5……pH
センサー、6……培養液pH制御装置、7……ろ過装置、
8……培養液タンク、2a……流水殺菌タンク、2b……電
源装置、2c……流水入口、2d……流水出口、2f……二重
管殺菌灯、3a……発光管、3b……紫外線透過ガラスでで
きた防水構造の外管、3c……口金部、4a−1〜4a−9…
…点滅スイッチ、4b−1〜4b−9……点灯パイロットラ
ンプ、4d……殺菌線強度低下警告パイロットランプ。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも鉄イオンを含む培養液のpHを制
    御するとともに紫外線照射によって前記培養液の流水殺
    菌を行う水耕栽培の培養液流水殺菌システムであって、
    前記培養液の鉄イオン濃度が植物を栽培する上で支障の
    ない範囲に保つように前記培養液のpHを常時一定の範囲
    に自動調節を行うことを特徴とする水耕栽培の培養液流
    水殺菌システム。
  2. 【請求項2】一定の範囲は、4.0〜6.0であることを特徴
    とする請求項1記載の水耕栽培の培養液流水殺菌システ
    ム。
  3. 【請求項3】少なくとも鉄イオンを含む培養液のpHを制
    御するとともに紫外線照射によって前記培養液の流水殺
    菌を行う水耕栽培の培養液流水殺菌システムであって、
    前記培養液の鉄イオン濃度が植物を栽培する上で支障の
    ない範囲に保つように前記培養液のpHを常時一定の範囲
    に自動調節を行うとともに、前記紫外線照射タンクの内
    部に空気吹き出し口を設け、空気を泡状にして殺菌灯に
    吹き付けることにより、前記殺菌灯の近くに殺菌された
    培養液が停滞しないよう前記培養液を攪拌するととも
    に、前記培養液中に空気を含滲させることを特徴とする
    水耕栽培の培養液流水殺菌システム。
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