JP6351117B2 - 農作物のハウス栽培方法及び栽培設備 - Google Patents
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Description
しかし、寒冷地にあっては温風暖房機によるハウス内の温度上昇のみでは、農作物を栽培する土壌の温度が上がらないことから、ハウス内の土壌温度を高めて農作物の生長を促して収量の増加を図る農作物のハウス栽培方法の発明がいくつか開示されている。
『[請求項1]ハウス内の土壌中に地表から深さ40cm乃至80cmにパイプを埋設し、パイプ中に温水又は温液を通して土壌を温める地中暖房装置を使用して、夏期にハウス及びマルチを通過した太陽熱と地中暖房装置との併用により土壌の温度を上昇させて土壌の熱消毒を行うことを特徴とする土壌の熱消毒方法。
[請求項2]パイプの埋設深さを地表から60cmとしたことを特徴とする請求項1記載の土壌の熱消毒方法。
[請求項3]ハウス内の土壌中に地表から深さ40cm乃至80cmにパイプを埋設し、パイプ中に温水または温液を通して土壌を温める地中暖房装置を使用して、夏期にハウス及びマルチを通過した太陽熱と地中暖房装置との併用により土壌の温度を上昇させて土壌の熱消毒を行い、冬期には地中暖房装置により土壌の温度を上昇させて地中暖房を行うことを特徴とする土壌の熱消毒方法。』(特許文献1)であり、
また、別途開示の『土壌加温方法おびそれを用いるハウス栽培設備』は、
『[請求項1]農作物栽培用ハウス内の土壌中に、該ハウス両側縁間で複数並列した放熱パイプを所定深さで埋設し、該放熱パイプ中に熱媒体を通して土壌を加熱する土壌加温方法であって、前記放熱パイプ並列方向での単位距離当たり、前記ハウス内平面の両側縁部での埋設放熱パイプの平均断面積が、該両側縁部の間での埋設放熱パイプの平均断面積よりも大きくなるようにしたこと特徴とする土壌加温方法。
[請求項2]前記ハウス内平面の両側縁部での埋設放熱パイプの平均本数を、該両側縁部間での埋設放熱パイプの平均本数より多くした請求項1記載の土壌加温方法。
[請求項3]前記ハウス内平面の両側縁部での埋設放熱パイプの平均直径を、該両側縁部間での埋設放熱パイプの平均直径より大きくした請求項1または2記載の土壌加温方法。
[請求項4]農作物栽培用ハウスと、該ハウス両側縁間で複数並列して、該ハウス内の土壌中に所定深さで埋設された放熱パイプと、熱媒体を加熱するボイラと、該ボイラおよび前記放熱パイプ間で前記熱媒体を循環させるポンプとを備え、前記放熱パイプ並列方向での単位距離当たり、前記ハウス内平面の両側縁部での埋設放熱パイプの平均断面積が、該両側縁部の間での埋設放熱パイプの平均断面積よりも大きくなるようにしたことを特徴とするハウス栽培設備。』(特許文献2)がある。
『[請求項1]植物を植生する土壌に遠赤外線放射体を照射して、該遠赤外線作用により前記土壌を加温することを特徴とする植物栽培方法。
[請求項2]ハウス栽培の土壌に遠赤外線放射体を設け、該遠赤外線放射体の遠赤外線作用により前記土壌を加温することを特徴とする植物栽培方法。
[請求項3]前記遠赤外線放射体の一部を前記土壌に挿入することを特徴とする請求項2記載の植物栽培方法。
[請求項4]水耕栽培の水に遠赤外線放射体により遠赤外線を照射することを特徴とする植物栽培方法。
[請求項5]土壌に載置する基体に突部を下方に向けて設け、少なくとも前記突部を遠赤外線放射体により形成することを特徴とする植物栽培用土壌加温装置。
[請求項6]前記基体又は突部にヒータを設けたことを特徴とする請求項5記載の植物栽培用土壌加温装置。』が開示されている。
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、丈の高い農作物の寒冷時の保温を、ハウス内の空気全体を暖めて行うのではなく、当該農作物が植栽された畝に沿ってその両側に配設された遠赤外線放射体からの遠赤外線を農作物に直接照射することによって行い、農作物自体の発育効果を利用して育成する農作物のハウス栽培方法及びその栽培設備を提供しようとするものである。
(1)農作物栽培用ハウス内の土壌中に地表から40cm〜80cmの深さに埋設したパイプに熱媒体液を循環させて寒冷時にハウス内土壌の温度を高めるとともに、農作物が植栽された畝に沿った両脇の地上に配設された遠赤外線放射体からの遠赤外線を直接農作物に照射する農作物のハウス栽培方法において、
前記遠赤外線放射体として、地表近傍に固定配置されるものと、農作物の生長に伴って配置位置を上方に移動可能にして設けられるものを用いることを特徴とする農作物のハウス栽培方法。
(2)遠赤外線放射体が、熱媒体液を内通する熱良導体製チューブの外周に、円筒形のセラミックスチューブを被装し、あるいはセラミックス粉末層を被包してなるものであることを特徴とする(1)記載の農作物のハウス栽培方法。
(3)遠赤外線放射体が、セラミックスチューブ内に電熱線を配設してなるものであることを特徴とする(1)に記載の農作物のハウス栽培方法。
(4)遠赤外線放射体からの遠赤外線放射量が、被放射農作物の生長にとって適切となるように、遠赤外線放射体へ供給する熱媒体液の温度を制御可能にしてなることを特徴とする(1)又は(2)に記載の農作物のハウス栽培方法。
(5)遠赤外線放射体からの遠赤外線放射量が、被放射農作物の生長にとって適切となるように遠赤外線放射体に挿通された電熱線への供給電力を制御可能にしてなることを特徴とする(3)に記載の農作物のハウス栽培方法。
(7)前記(1)、(3)又は(5)のいずれか1項に記載された栽培方法に用いる農作物のハウス栽培設備であって、農作物栽培用ハウスと、ハウス内の土壌中に地表から40cm〜80cmの深さに埋設された複数列のパイプと、農作物が植栽された畝に沿ってその両脇に立設された支持体の地表近傍部分に固定して支持された遠赤外線放射体と、農作物の生長に伴って同支持体への支持位置が上方に移動可能に設けられた遠赤外線放射体と、前記遠赤外線放射体に挿通された電熱線への電力供給源、及び該供給電力の制御機構を備えてなることを特徴とする農作物のハウス栽培設備。
〈1〉農作物栽培用ハウス内の土壌中に地表から40cm〜80cmの深さに埋設したパイプに熱媒体液を循環させてハウス内土壌の温度を高めるとともに、農作物が植栽された畝に沿った両脇の地上に配設された遠赤外線放射体からの遠赤外線を直接農作物に照射するので、寒冷地や夜間など、ハウス内温度が農作物の生長に必要な温度以下なった場合であっても、温風暖房機によるハウス内空気全体を上昇させることなく、遠赤外線により農作物の生長が図れ、また遠赤外線放射体として、地表近傍に固定配置されるものと、農作物の生長に伴って配置位置を上方に移動可能にして設けられるものを用いるので、
農作物の品種ごとに、またその生長の度合いに適合させて前記遠赤外線放射体の位置を調整でき、農作物の育成促進と収穫増が図れる。
〈2〉遠赤外線放射体が、熱媒体液を内通する熱良導体製チューブの外周に円筒形のセラミックスチューブを被装し、あるいはセラミックス粉末層を被包してなるので、
遠赤外線放射体の熱源となる熱媒体液の供給源を土壌への加温パイプへの熱媒体液供給源と共用でき、設備運用の簡素化が図れ、経費節減に寄与する。
また、遠赤外線放射体へ供給する熱媒体液の温度を制御可能にしていることから、遠赤外線放射体からの遠赤外線放射量が被放射農作物の生長にとって適切となるように制御できる。
〈3〉遠赤外線放射体が、セラミックスチューブ内に電熱線を挿通してなるものであり、かつ、前記電熱線への供給電力を制御可能にしているので、電熱線の温度を調整でき、遠赤外線放射体からの遠赤外線放射量が被放射農作物の生長にとって適切となるよう随時、容易に調整できる。
農作物の生長に伴って同支持体への支持位置が上方に移動可能に設けられた遠赤外線放射体と、前記パイプ及び前記遠赤外線放射体の熱良導体製チューブに熱媒体液を供給し、循環させるためのボイラーとポンプ、及び供給する熱媒体液の温度制御機構とで構成されているので、農作物の種別、成長過程に合わせて近赤外線の放射量と放射位置とを調整でき、農作物の育成促進と収穫増が図れるとともに、遠赤外線放射体に供給する熱媒体液の供給源を土壌への加温パイプへの熱媒体液供給源と共用でき、運用が容易でコスト低減が図れる。
〈5〉前記(1)、(3)又は(5)のいずれか1項に記載された栽培方法に用いる農作物のハウス栽培設備であって、農作物栽培用ハウスと、ハウス内の土壌中に地表から40cm〜80cmの深さに埋設された複数列のパイプと、農作物が植栽された畝に沿ってその両脇に立設された支持体の地表近傍部分に固定して支持された遠赤外線放射体と、農作物の生長に伴って同支持体への支持位置が上方に移動可能に設けられた遠赤外線放射体と、前記遠赤外線放射体に挿通された電熱線への電力供給源、及び該供給電力の制御機構を備えてので、農作物の種別、成長過程に合わせて近赤外線の放射量と放射位置とを調整でき、農作物の育成促進と収穫増が図れる。
図1は本発明の農作物のハウス栽培方法を用いるハウス栽培設備の構成図、図2は本発明の農作物のハウス栽培方法を用いたハウス内設備の配置状況の斜視図、図3は遠赤外線放射体の構成図である。
図において1は農作物栽培用ハウス、2は土壌加温用パイプ、3は遠赤外線放射体、3aはセラミックスチュ−ブ、3bは熱良導体製チューブ、3c電熱線、4は遠赤外線放射体の支持柱、5は熱媒体供給設備(ボイラ、ポンプ、熱媒体温度制御機構を含む)、10は土壌、11は畝、12は農作物を示す。
農作物12が植栽された畝11に沿ってその両脇に立設された支持柱4に架設された遠赤外線放射体3と、
前記該パイプ及び前記遠赤外線放射体の銅製チューブに熱媒体液を供給し、循環させるためのボイラーとポンプ、及び供給する熱媒体液の温度制御機構とで構成された熱媒体液供給設備5とで構成されており、
寒冷時に前記土壌加温用パイプ2に熱媒体液供給設備5から熱媒体液を循環させてハウス1内の土壌10の温度を高めるとともに、農作物12が植栽された畝11に沿った両脇の地上に配設された遠赤外線放射体3からの遠赤外線を直接農作物12に照射して、農作物12の生長促進と収穫増とを可能にしてなるものである。
土壌10への加温によるハウス栽培については、すでにいくつかの実験施設において導入されその効果が確認されてれているところであるが、本発明はこの土壌10の加温による農作物のハウス栽培に加えて、植物の育成に効果のある波長6〜12μmの遠赤外線を農作物栽培用ハウス1内で農作物12に直接照射し吸収させ、さらなる生長を促し収穫量の増加を図ろうとするものである。
なお、図1に示した実施例においては、遠赤外線放射体3として、図3(a)に示す熱媒体液(例えば温水、シリコーン油等)を内通する熱良導体製チューブ3b(例えば銅製チューブ)の外周に円筒形のセラミックスチューブ3aを被装し、あるいはセラミックス粉末層を被包したものであるが、これに替えて図3(b)に示すセラミックスチューブ3a内に電熱線3cを挿通してなるものであってよく、これらの遠赤外線放射体3は、図2に示すように、農作物12が植栽された畝11に沿って両側にそれぞれ立設された複数の遠赤外線放射体の支持柱4に架設、支持されて配設される。
この遠赤外線放射体3の配設位置は、栽培される植物の種類、生長過程によって随意変化させててよく、農作物の生長丈によっては図1の(a)に示すように配設を必要としないものから、(b)(c)に示すように1段又は2段配設などまで随時選択されてよい。図1(a)の栽培農作物の例としてはイチゴ、メロン、スイカなど地上を這って生長するものが挙げられ、(b)の栽培農作物の例としてはナス、ピーマン、花卉などやや丈の高いものが挙げられる。そして(c)の例としてはトマト、キュウリ、バラなどが挙げられる。なお、図1(c)及び図2に示すように遠赤外線放射体3を上下に2段配設したものにあっては、下段に配設されたものは地表近傍に固定されて農作物の12の根元を暖め、上段に配設されたものは農作物の生長に伴ってその位置を上方に移動可能にしておくことが好ましい。
そして前記遠赤外線放射体3から放射される遠赤外線の放射量を、栽培農作物の成長過程及び農作物栽培ハウス1内の気温変化に応じて調整することも必要となる。
なお、前記遠赤外線放射体3及び遠赤外線放射体の支持柱4は、土壌10を耕し直す時には撤去できるよう配設されることが好ましい。
さらに、夏期における農作物栽培休止時に、前記土壌加温用パイプ2に高温の熱媒体液を循環さて土壌10を加熱するとともに、土壌10表面にマルチを敷設し、このマルチ及びハウスを通過した太陽熱を利用して土壌の熱消毒を実施すれば、病虫害の発生がなく薬剤散布を必要としない無農薬の農作物のハウス栽培方法も実現可能となる。
2:土壌加温用パイプ
3:遠赤外線放射体
3a:セラミックスチュ−ブ
3b:熱良導体製チューブ
3c:電熱線
4:遠赤外線放射体の支持柱
5:熱媒体液供給設備(ボイラ、ポンプ、温水温度制御機構を含む)
10:土壌
11:畝
12:農作物
Claims (7)
- 農作物栽培用ハウス内の土壌中に地表から40cm〜80cmの深さに埋設したパイプに熱媒体液を循環させて寒冷時にハウス内土壌の温度を高めるとともに、農作物が植栽された畝に沿った両脇の地上に配設された遠赤外線放射体からの遠赤外線を直接農作物に照射する農作物のハウス栽培方法において、
前記遠赤外線放射体として、地表近傍に固定配置されるものと、農作物の生長に伴って配置位置を上方に移動可能にして設けられるものを用いることを特徴とする農作物のハウス栽培方法。 - 遠赤外線放射体が、熱媒体液を内通する熱良導体製チューブの外周に、円筒形のセラミックスチューブを被装し、あるいはセラミックス粉末層を被包してなるものであることを特徴とする請求項1に記載の農作物のハウス栽培方法。
- 遠赤外線放射体が、セラミックスチューブ内に電熱線を配設してなるものであることを特徴とする請求項1に記載の農作物のハウス栽培方法。
- 遠赤外線放射体からの遠赤外線放射量が、被放射農作物の生長にとって適切となるように、遠赤外線放射体へ供給する熱媒体液の温度を制御可能にしてなることを特徴とする請求項1又は2に記載の農作物のハウス栽培方法。
- 遠赤外線放射体からの遠赤外線放射量が、被放射農作物の生長にとって適切となるように遠赤外線放射体に挿通された電熱線への供給電力を制御可能にしてなることを特徴とする請求項3に記載の農作物のハウス栽培方法。
- 請求項1、2又は4のいずれか1項に記載された栽培方法に用いる農作物のハウス栽培設備であって、
農作物栽培用ハウスと、ハウス内の土壌中に地表から40cm〜80cmの深さに埋設された複数列のパイプと、
農作物が植栽された畝に沿ってその両脇に立設された支持体の地表近傍部分に固定して支持された遠赤外線放射体と、
農作物の生長に伴って同支持体への支持位置が上方に移動可能に設けられた遠赤外線放射体と、
前記該パイプ及び前記遠赤外線放射体の良熱伝導性製チューブに温水又は温液を供給し、循環させるためのボイラーとポンプ、及び供給する熱媒体液の温度制御機構とで構成されてなることを特徴とする農作物のハウス栽培設備。 - 請求項1、3又は5のいずれか1項に記載された栽培方法に用いる農作物のハウス栽培設備であって、
農作物栽培用ハウスと、ハウス内の土壌中に地表から40cm〜80cmの深さに埋設された複数列のパイプと、
農作物が植栽された畝に沿ってその両脇に立設された支持体の地表近傍部分に固定して支持された遠赤外線放射体と、
農作物の生長に伴って同支持体への支持位置が上方に移動可能に設けられた遠赤外線放射体と、
前記遠赤外線放射体に挿通された電熱線への電力供給源、及び該供給電力の制御機構を備えてなることを特徴とする農作物のハウス栽培設備。
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