JPH07177830A

JPH07177830A - 水耕栽培方法

Info

Publication number: JPH07177830A
Application number: JP5346590A
Authority: JP
Inventors: Yoshitami Yanohara; 野原良民矢
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-12-22
Filing date: 1993-12-22
Publication date: 1995-07-18

Abstract

(57)【要約】【目的】植物の成育を大幅に促進させることができ
る、水耕栽培方法を提供する。【構成】ベッド１２を準備する工程と、植物Ｐが定植
された定植パネル３６をベッド１２に着脱自在に設ける
工程と、ベッド１２内に植物Ｐの成育に有用な活動をす
る根圏微生物や有機物分解微生物などの微生物を含む培
養液Ｌを貯留する工程と、ベッド１２内の培養液Ｌ中に
微生物の住処となる植物性粉炭および粘土鉱物などの微
生物保持体を入れる工程と、培養液Ｌを波立たせて、微
生物保持体を培養液Ｌ中に懸濁させると共に、植物Ｐの
根を周期的に培養液Ｌ中から空気中に露出させる工程
と、ベッド１２内の培養液Ｌ中に動植物質肥料などの天
然有機物を入れる工程とを含み、植物Ｐの根および培養
液Ｌ中の微生物に豊富な酸素を供給してそれらの活動を
活性化させる、水耕栽培方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は水耕栽培方法に関し、
特にたとえば、ネギ，シュンギク，小松菜，三つ葉，サ
ラダ菜等の葉菜類、ダイコン，ニンジン，ゴボウ等の根
菜類、ナス，キュウリ，マクワウリ，トマト，イチゴ，
メロン等の果菜類、および、カーネーション，キク，チ
ューリップ等の花き類などの植物を栽培するための水耕
栽培方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の水耕栽培方法には、たとえば循環
ポンプ方式によるものがある。この循環ポンプ方式によ
る水耕栽培方法では、水源から導いた用水をタンク内に
貯留し、これに肥料塩類等を溶かして培養液が調整され
る。この調整された培養液をポンプによって吸水して、
パイプ管を通じて培養液がベッド内に送水される。この
場合、一定量の培養液は、排水口からオーバーフローさ
せ排水管を通って自然落下によりタンク内に排水させて
いる。この水耕栽培方法では、培養液の循環経路に酸素
を供給するために、たとえば空気混入器，噴霧器および
自然落下方式などの種々の曝気方式が具備される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
水耕栽培方法では、空気中の酸素を培養液中に溶存させ
るための種々複雑な機器が必要となるため、設備費およ
びそのランニングコストが高くついていた。しかも、そ
のような機器による曝気方式では、空気中の酸素が培養
液中に溶け込みにくいものであった。すなわち、培養液
中の溶存酸素量が少ないため、培養液中に存在する植物
の成育に有用な活動をする微生物に豊富な酸素を供給す
ることが困難となり、さらに、植物の根にも充分な酸素
を供給することができなかった。そのため、従来の水耕
栽培方法では、植物の成育を大幅に促進させることが望
めなかった。

【０００４】それゆえに、この発明の主たる目的は、植
物の成育を大幅に促進させることができる、水耕栽培方
法を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、ベッドを準
備する工程と、植物が定植された定植パネルをベッドに
着脱自在に設ける工程と、ベッド内に植物の成育に有用
な活動をする微生物を含む培養液を貯留する工程と、ベ
ッド内の培養液中に微生物の住処となる微生物保持体を
入れる工程と、培養液を波立たせて、微生物保持体を培
養液中に懸濁させるとともに、植物の根を周期的に培養
液中から空気中に露出させる工程と、ベッド内の培養液
中に天然有機物を入れる工程とを含む、水耕栽培方法で
ある。

【０００６】

【作用】培養液中に入れられた微生物保持体は、培養液
を波立たせることにより、培養液中に懸濁される。この
微生物保持体は、植物の成育に有用な培養液中の微生物
を吸着するため、微生物の住処を形成する。微生物保持
体に保持された微生物は、培養液中に入れられた天然有
機物を餌として分解し、その有機物を無機化する。

【０００７】しかも、培養液を波立たせることにより、
空気中の酸素が培養液中に溶け込み、培養液の溶存酸素
量が多くなり培養液が好気的になるとともに、定植パネ
ルに定植された植物の根が周期的に培養液中から空気中
に露出されるため、植物の根には培養液中および空気中
から豊富な酸素が供給される。したがって、培養液中の
微生物および植物の根に共生する微生物が活性化され、
培養液中の天然有機物の無機化が活発となる。この微生
物の分解処理によって得られた無機物は、植物の栄養分
として根から摂取される。

【０００８】

【発明の効果】この発明によれば、培養液中に入れられ
た微生物保持体により培養液中の微生物の成育に最適な
環境を形成し、かつ、植物の根および植物の成育に有用
な微生物に豊富な酸素を供給できるので、それらの活動
が活性化され、植物の成育をより一層促進させることが
できる。培養液中に入れられた天然有機物は、微生物の
分解処理により無機化され、植物の肥料となる堆肥、す
なわち、栄養分を形成することができる。

【０００９】しかも、この発明によれば、培養液を波立
たせることにより培養液中の溶存酸素の濃度をたかめる
ことができるので、培養液中の汚濁源となる有機物を分
解・無機化する微生物の活動が活性化されるため、培養
液の交換頻度を非常に少なくすることができる。また、
培養液を波立たせることで、培養液に浸漬される植物の
根を揺り動かすことができるので、植物の炭素同化作用
も促進される。

【００１０】さらに、この発明によれば、従来の水耕栽
培方法と比べて、培養液を貯留する大型のタンク、培養
液を循環させるための大型かつ大電力のポンプ、培養液
中に酸素を供給するための空気混入器，噴霧器等の複雑
な機器、および交換槽などの設備が不必要となる。その
ため、この発明にかかる水耕栽培方法では、設備費およ
びランニングコストが従来の水耕栽培方法と比べて、安
くなる。

【００１１】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。

【００１２】

【実施例】図１はこの発明を実施するための水耕栽培装
置の一例を示す概略正面図解図であり、図２はその要部
斜視図であり、図３はその要部側面図解図であり、図４
はその要部平面図解図である。この実施例では、先ず、
この発明の水耕栽培方法を実施するために用いられる水
耕栽培装置の一例について説明する。

【００１３】この水耕栽培装置１０は、その上端が開放
された平面矩形で箱状のベッド１２を含む。ベッド１２
は、主として植物が栽培される栽培槽１４と、ベッド１
２の長手方向の一端部に形成され、栽培槽１４と連通す
る干満槽１６とで構成される。干満槽１６は、後述の干
満造波機５０と協働して、ベッド１２内の培養液の水位
を上下に変位させたり、ベッド１２内の培養液を波立た
せたりするものである。

【００１４】栽培槽１４は、たとえば矩形の第１の底面
部材１８を含む。第１の底面部材１８の幅方向の一端お
よび他端には、それぞれ、第１の正面部材２０および第
１の背面部材２２が形成される。第１の正面部材２０と
第１の背面部材２２とは、矩形で同じ大きさに形成さ
れ、それぞれ、第１の底面部材１８の幅方向の一端およ
び他端から上方に直角に延びて形成される。また、第１
の底面部材１８の長手方向の一端から上方に直角に延び
て、矩形の第１の側面部材２４が形成される。第１の側
面部材２４の高さ方向の長さは、第１の正面部材２０お
よび第１の背面部材２２のそれと同じに形成される。

【００１５】さらに、第１の底面部材１８の長手方向の
他端から下方に直角に延びて、たとえば矩形の仕切り部
材２６が形成される。この仕切り部材２６の下端には、
その下端から直角に第１の底面部材１８と反対方向に延
びて、たとえば矩形の第２の底面部材２８が形成され
る。この第２の底面部材２８の長手方向の一端および他
端には、それぞれ、矩形の第２の正面部材３０および第
２の背面部材３２が形成される。第２の正面部材３０お
よび第２の背面部材３２は、同じ大きさに形成され、第
２の底面部材２８の長手方向の一端および他端から上方
に直角に延びて形成される。この場合、第２の正面部材
３０の上端面と第１の正面部材２０の上端面とが同じ高
さになり、第２の背面部材３２の上端面と第１の背面部
材２２の上端面とが同じ高さになるように、配置され
る。

【００１６】また、第２の正面部材３０と第２の背面部
材３２との間には、第２の底面部材２８の幅方向の端部
から上方に延びて、第２の側面部材３４が形成される。
この第２の側面部材３４の高さ方向の長さは、第２の正
面部材３０および第２の背面部材３２のそれと同じに形
成され、第２の側面部材３４の長手方向の長さは、第２
の底面部材２８のそれと同じに形成される。

【００１７】これらの第１の底面部材１８，第１の正面
部材２０，第１の背面部材２２，第１の側面部材２４，
仕切り部材２６第２の底面部材２８，第２の正面部材３
０，第２の背面部材３２および第２の側面部材３４は、
たとえば合成樹脂材料で形成され、たとえば射出成形な
どの方法により一体的に形成される。このようにして、
ベッド１２が形成される。なお、各部材を、たとえば接
着剤，ボルト・ナットおよびそれ以外の固着手段で接続
することによって、ベッド１２を形成するようにしても
よい。また、これらの各部材の材料としては、合成樹脂
材料に限定されるものではなく、たとえば発泡成形され
たもの、アルミ合金，ステンレス等の金属材料、あるい
は、木質材料に防水処理を施したものなどで形成しても
よい。

【００１８】ベッド１２は、適宜、たとえば金属材料か
らなる複数の角パイプを連結金具などで組み立てること
により形成された架台（図示せず）で支持される。この
実施例では、図２，図３および図４に示すように、２つ
のベッド１２，１２がたとえばその幅方向に間隔を隔て
て平行に２列に並んで配列される。なお、ベッド１２
は、架台で支持される以外にも、たとえばそのベッド１
２の干満槽１６部分の高さに相当する深さの穴を地面に
掘り、その穴に干満槽１６部分を嵌め込み、栽培槽１４
部分を地面に載置するようにして、ベッド１２を設置す
るようにしてもよい。

【００１９】さらに、ベッド１２の上部には、複数のた
とえば矩形の定植パネル３６が取付けられる。定植パネ
ル３６は、たとえば発泡スチロールなどの合成樹脂材料
で形成される。定植パネル３６には、適宜、間隔を隔て
て、たとえば円形の複数の孔３８が形成される。

【００２０】この定植パネル３６は、図５（Ａ）に示す
ように、定植パネル取付け部材４０でベッド１２の上部
に着脱自在に設けられる。定植パネル取付け部材４０
は、たとえば断面略Ｕ字形の嵌合片４２を含み、この嵌
合片４２の一端には、たとえば矩形の受け片４４が形成
される。受け片４４は、嵌合片４２の一端から直角に延
びて形成される。嵌合片４２と受け片４４とは、たとえ
ば合成樹脂材料などで一体的に形成される。定植パネル
３６をベッド１２の上部に取付ける場合、ベッド１２の
幅方向の両端部に、たとえば４つの定植パネル取付け部
材４０が嵌め込まれる。そして、定植パネル取付け部材
４０の受け片４４に定植パネル３６が載置されて、定植
パネル３６がベッド１２の上部に着脱自在に取付けられ
る。なお、定植パネル取付け部材４０は、図５（Ｂ）に
示すように、定植パネル３６と一体的に形成するように
してもよい。この場合、定植パネル取付け部材４０の嵌
合片４２が、定植パネル３６の長手方向の一端部および
他端部とに、それぞれ一体的に取付けられる。

【００２１】これらの定植パネル３６の孔３８には、そ
れぞれ、たとえば立方体状の定植用ウレタンブロック４
６が嵌め込まれる。定植用ウレタンブロック４６には、
植物Ｐが定植される。この実施例では、植物Ｐの種をは
種した後子葉が展開した、育苗されたものが定植され
る。なお、これらの定植用ウレタンブロック４６には、
それぞれ、植物Ｐの種子が直接は種されてもよい。この
実施例に用いられる水耕栽培装置１０では、植物Ｐとし
て、特に、たとえば、ネギ，シュンギク，小松菜，三つ
葉，サラダ菜等の葉菜類、ダイコン，ニンジン，ゴボウ
等の根菜類、ナス，キュウリ，マクワウリ，トマト，イ
チゴ，メロン等の果菜類、および、カーネーション，キ
ク，チューリップ等の花き類などの植物が栽培される。

【００２２】さらに、この水耕栽培装置１０では、ベッ
ド１２内に培養液の干満および波打ち現象を発生させる
ために、そのベッド１２内に貯留された培養液Ｌの水位
を周期的に上下に変位させたりあるいはその培養液の液
面を叩いて培養液を波立たせるための変位手段として、
干満造波機５０が設けられる。干満造波機５０は、ベッ
ド１２の長手方向の一端側に設けられる。この干満造波
機５０は、たとえば矩形支持台５２を含む。支持台５２
は、図２，図３および図４に示すように、ベッド１２の
平面から見て、その長手方向の一端側に設けられる。支
持台５２は、２つのベッド１２，１２間に設けられる。
支持台５０の上面には、矩形枠状の支持体５４が設けら
れる。支持体５４の上端面および下端面には、それぞ
れ、矩形の支持プレート５６および５８が固着されてい
る。

【００２３】支持体５４には、支持プレート５６と５８
との間に、回転軸６０が形成される。回転軸６０の軸方
向の中間部には、その円周方向に、たとえば雄ねじ部６
２が形成される。回転軸６０は、その軸方向の一端が軸
受６４で支持プレート５６の中央部に回動自在に支持さ
れ、その軸方向の他端が軸受６６で支持プレート５８の
中央部に回動自在に支持される。また、支持プレート５
６および５８間には、回転軸６０の周囲に間隔を隔て
て、たとえば円筒形の４つのガイドロッド６８ａ，６８
ｂ，６８ｃおよび６８ｄが形成される。４つのガイドロ
ッド６８ａ〜６８ｄは、それぞれ、それらの軸方向の一
端および他端がフランジ７０で、支持プレート５６およ
び５８に支持されている。

【００２４】さらに、回転軸６０には、その回転軸６０
の軸方向を上下に変位する昇降プレート７２が設けられ
る。すなわち、回転軸６０の軸方向の中間部には、回転
軸６０の雄ねじ部６２と螺合する雌ねじ部７５を有する
断面Ｔ字形のソケット部材７４が装着される。このソケ
ット部材７４には、たとえば合成樹脂からなる矩形の昇
降プレート７２が固着される。この場合、昇降プレート
７２の中央および４隅部分には、それぞれ、たとえば円
形の孔（図示せず）が形成される。昇降プレート７２の
中央の孔には、回転軸６０が挿通される。昇降プレート
７２は、たとえばボルト・ナットなどの固着手段で昇降
プレート７２の中央の孔の周辺部をソケット部材７４の
フランジ部分７６に固着することによって、ソケット部
材７４に固着される。また、昇降プレート７２の４隅部
分の孔には、ガイドロッド６８ａ〜６８ｄがそれぞれ上
下方向に変位可能に挿通される。この場合、昇降プレー
ト７２の４隅部分の孔の下側には、それぞれ、たとえば
円筒形のガイドポスト７８ａ，７８ｂ，７８ｃおよび７
８ｄが装着される。４つのガイドポスト７８ａ〜７８ｄ
は、それらの上端面がたとえばボルト・ナットなどの固
着手段で、昇降プレート７２に固着される。

【００２５】さらに、昇降プレート７２には、その幅方
向の両端側からベッド１２側に突き出るようにして、た
とえば４つのアーム部材８０ａ，８０ｂ，８０ｃおよび
８０ｄが形成される。これらのアーム部材８０ａ〜８０
ｄは、それぞれ、たとえば断面矩形で棒状に形成され
る。この場合、２つのアーム部材８０ａおよび８０ｂ
は、その軸方向の一端が昇降プレート７２の幅方向の一
端側から一方のベッド１２の上方に突き出るようにし
て、互いに平行に間隔を隔てて形成される。同様に、別
の２つのアーム部材８０ｃおよび８０ｄの軸方向の一端
は、昇降プレート７２の幅方向の他端側から他方のベッ
ド１２の上方に突き出し設けられる。また、これらのア
ーム部材８０は、それぞれ、それらの軸方向の他端がガ
イドポスト７８ａ〜７８ｄの外周面に固着される。

【００２６】アーム部材８０ａおよび８０ｂの下方に
は、立体物として、たとえば合成樹脂材料からなる直方
体形の干満造波体８４が設けられる。この場合、アーム
部材８０ａと８０ｂとの間、および、アーム部材８０ｃ
と８０ｄとの間には、それぞれ、たとえば矩形棒状の取
付け部材８２，８２が間隔を隔てて架け設けられる。そ
して、これらの取付け部材８２の下に、干満造波体８４
がたとえばボルト・ナットなどの固着手段８３で取付け
られる。

【００２７】一方、回転軸６０の軸方向の下側には、プ
ーリ８６が取付けられる。また、支持台５２の側面部に
は、回転軸６０を回動自在に駆動させるための駆動手段
としてのモータ８８が取付けられる。モータ８８の駆動
軸８９には、別のプーリ９０が取付けられる。２つのプ
ーリ８６および９０間には、たとえば無端環状のベルト
９２が架け設けられる。したがって、モータ８８を駆動
回転させれば、その回転力がプーリ９０，ベルト９２お
よびプーリ８６を介して、回転軸６０に伝達される。回
転軸６０が回転すれば、回転軸６０に螺合されるソケッ
ト部材７４が回転軸６０の軸方向に変位する。この実施
例では、モータ８８を正回転させれば、ソケット部材７
４が回転軸６０の軸方向に沿って下降し、モータ８８を
逆回転させれば、ソケット部材７４が回転軸６０の軸方
向に沿って上昇するように、設定されている。このと
き、ソケット部材７４の昇降にともなって、アーム部材
８０ａ〜８０ｄも回転軸６０の軸方向に上下動し、その
動きに対応して、２つの干満造波体８４，８４が上昇な
いし下降する。

【００２８】さらに、昇降プレート７２の近傍には、干
満造波体８４の上下動の変位量を制御するために、回転
軸６０に対する昇降プレート７２の上昇位置および下降
位置を検出するセンサとして、たとえばリミットスイッ
チ９６ａ，９６ｂ，９６ｃが取付けられる。この場合、
支持体５４の近傍には、たとえば円筒形の保持部材９４
が設けられ、この保持部材９４の軸方向に所定の間隔を
隔てて、３つのリミットスイッチ９６ａ〜９６ｃが取付
けられる。これらのリミットスイッチ９６ａ〜９６ｃ
は、昇降プレート７２が上下動する移動経路上に配置さ
れる。すなわち、昇降プレート７２が回転軸６０の軸方
向に沿って上下動した場合、リミットスイッチ９６ａ，
９６ｂおよび９６ｃの作動片９８ａ，９８ｂおよび９８
ｃが昇降プレート７２で押さえられてそれらの接点（図
示せず）が開閉される。

【００２９】モータ８８およびリミットスイッチ９６ａ
〜９６ｃには、それらの動きを制御するための制御部１
００が電気的に接続される。この制御部１００は、干満
造波体８４を周期的に作動させるためのものであり、リ
ミットスイッチ９６ａ〜９６ｃの電気的信号を受けて、
適宜、モータ８８を起動ないし停止させたり、正回転な
いし逆回転させたりするためのものである。

【００３０】リミットスイッチ９６ａ，９６ｂおよび９
６ｃで干満造波体８４の上昇位置および下降位置を検出
して、その上下方向の変位量を制御することができる。
この実施例では、昇降プレート７２のストローク長さ
が、たとえばリミットスイッチ９６ａおよび９６ｃで規
制される。すなわち、昇降プレート７２は、リミットス
イッチ９６ａの作動片９８ａを押圧したときに干満造波
体８４が上限で停止し、所定の時間が経過した後、再
び、昇降プレート７２が下降する。そして、昇降プレー
ト７２がリミットスイッチ９６ｃの作動片９８ｃを押圧
したときに干満造波体８４が下限で停止する。さらに、
所定の時間が経過した後、再び、昇降プレート７２は、
リミットスイッチ９６ａの作動片９８ａを押圧する位置
まで上昇する。この場合、干満造波体８４の上限および
下限間のストローク長さは、昇降プレート７２のストロ
ーク長さと等しくなる。つまり、干満造波体８４は、リ
ミットスイッチ９６ａおよび９６ｃ間の長さと同じスト
ロークで上下動され、所定の周期で干満槽１６内に出し
入れされる。

【００３１】この水耕栽培装置１０では、干満造波体８
４の上下方向の変位量を調整することによって、ベッド
１２内に貯留される培養液の水位を適宜調整することが
できるため、ベッド１２内の培養液の水位を上下に変位
させてベッド１２内に干満現象を発生させることができ
る。そのため、この水耕栽培装置１０では、ベッド１２
で栽培される植物の種類に応じて、ベッド１２内の培養
液の水位を上げたり下げたりすることが可能となる。な
お、この水耕栽培装置１０では、干満造波体８４の上下
動の変位量が同じであっても、干満造波体８４の容積を
大きくし、それにともなって干満槽１６の深さを深くす
ることによって、ベッド１２内の培養液の水位を上げる
ことができる。また、干満造波体８４の上下動の変位量
を小さくすることにより、その干満造波体８４で培養液
の液面を周期的に叩いて、培養液を波立たせて波打ち現
象を発生させることができる。

【００３２】次に、この水耕栽培装置１０の干満造波機
５０の作動状態について説明する。この水耕栽培装置１
０では、予め、各ベッド１２の干満槽１６内の所定の位
置に干満造波体８４が配置される。この場合、干満造波
体８４は、それを干満槽１６内の下部まで挿入した状態
したときに、定植パネル３６に支持された植物Ｐの根が
培養液中に浸漬するように配置される。このときの培養
液の水位が初期の設定水位となる。この実施例では、昇
降プレート７２がリミットスイッチ９６ｃの作動片９８
ｃを押圧する位置に、干満造波体８４が配置される。

【００３３】そして、駆動手段であるモータ８８を駆動
させることにより、モータ８８の駆動軸８９に取付けら
れたプーリ９０が回転する。プーリ９０が回転すれば、
ベルト９２を介して、回転軸６０に装着されたプーリ８
６が回転する。プーリ８６が回転するとともに回転軸６
０が回転し、その回転軸６０の雄ねじ部６２に螺合され
たソケット部材７４が回転軸６０の軸方向に沿って上下
に変位する。このとき、昇降プレート７２は、ガイドポ
スト７８ａ〜７８ｄとともに、ガイドロッド６８ａ〜６
８ｄの軸方向に沿って上下に変位する。さらに、昇降プ
レート７２が上下に変位すれば、アーム部材８０ａ〜８
０ｄも回転軸６０の軸方向に沿って上下に変位し、その
動きに対応して、２つの干満造波体８４，８４が上下動
する。この場合、２つの干満造波体８４，８４の上下動
の変位量を小さくすれば、干満造波体８４，８４が培養
液の液面を叩くことになり、ベッド１２内の培養液が波
立って波打ち現象が発生する。また、干満造波体８４，
８４の上下動の変位量を大きくすれば、ベッド１２内の
培養液の水位が上下に変位することになり、ベッド１２
内に干満現象が発生する。

【００３４】次に、この水耕栽培装置１０を用いた植物
の栽培方法の一例について説明する。まず、この水耕栽
培装置１０のベッド１２の中に培養液Ｌが貯留される。
培養液Ｌとしては、たとえば水に植物Ｐの栄養となる肥
料塩類などを溶かした養液に、植物の成育に有用な活動
をする微生物として、有機物を分解することができる、
たとえば乳酸菌や酵母菌などの有機物分解微生物を混入
したものが用いられる。なお、この有機物分解微生物に
は、従属栄養微生物も含まれる。

【００３５】次に、ベッド１２の上部には、たとえばダ
イコン，ニンジン，ゴボウ等の根菜類、または、ナス，
キュウリ，マクワウリ，メロン，トマト等の果菜類など
の植物の種子がは種後定植された複数の定植パネル３６
が着脱自在に取付けられる。この実施例では、ベッド１
２の干満槽１６の中に干満造波体８４を挿入したとき
に、植物Ｐの根が培養液Ｌ中に浸漬されるように、培養
液Ｌの水位が初期設定される。

【００３６】さらに、ベッド１２内の培養液中には、こ
れらの有機物分解微生物の住処となる微生物保持体とし
て、たとえば植物性粉炭ないし植物性粒炭、および、粉
末状ないし粒状の粘土鉱物が混入される。この場合、植
物性粉炭ないし粒炭、および、粉末状ないし粒状の粘土
鉱物の粉径ないし粒径は、定植用ウレタンブロック４６
の細泡を目づまりさせない程度の大きさ、すなわち、細
泡の径より大きく形成される。微生物保持体は、たとえ
ば人間の手作業によって、ベッド１２内の培養液Ｌ中に
入れられる。なお、培養液中に混入される微生物保持体
としては、植物性粉炭および粘土鉱物のどちらか一方だ
けであってもよい。また、植物性粉炭ないし粒炭および
粉末状ないし粒状の粘土鉱物以外に、たとえば天然石な
いしセラミック等を粉末状ないし粒子状にしたものを培
養液中に混入するようにしてもよい。さらに、植物性粉
炭，粘土鉱物，天然石，セラミックの内のいずれか２つ
以上を組み合わせて、培養液中に混入するようにしても
よい。また、植物性の炭には、たとえば海草などの顕花
植物の炭も含まれる。

【００３７】また、ベッド１２内の培養液中には、天然
有機物として、たとえば積み肥，うまや肥，緑肥，家畜
の糞尿，魚肥，木灰，骨粉等の動植物質肥料が投入され
る。この実施例では、特に、たとえば鶏糞，牛糞ないし
この水耕栽培装置で栽培される植物と同じ科に属する雑
草等の植物が、たとえば人間の手作業によって、ベッド
１２内の培養液Ｌ中に投入される。

【００３８】一方、この水耕栽培装置１０では、干満発
生機５０を作動させて、所定の周期で干満造波体８４を
長いストロークで上下動させ、ベッド１２内の培養液Ｌ
の水位を上げたり下げたりすることによって、ベッド１
２内の培養液に干満現象が発生される。

【００３９】さらに、この水耕栽培装置１０では、干満
発生機５０を作動させて、所定の周期で干満造波体８４
を短いストロークで上下動させ、ベッド１２内の培養液
Ｌの液面を叩くことによって、ベッド１２内の培養液Ｌ
に波打ち現象が発生される。この場合、植物Ｐの根が周
期的に培養液中から空気中に露出するように、干満造波
体８４で培養液の液面が叩かれる。すなわち、この水耕
栽培装置１０では、たとえば図６に示すように、干満造
波体８４の上下の変位量を少なくすることにより、ベッ
ド１２内に波を起こさせることができる。すなわち、干
満を発生させる場合の昇降プレート７２の上下動のスト
ローク長さよりもその上下動のストロークが短く設定さ
れる。この場合、昇降プレート７２の上下動のストロー
ク長さが、たとえばリミットスイッチ９６ｂおよび９６
ｃで規制される。つまり、干満造波体８４は、リミット
スイッチ９６ｂおよび９６ｃ間の長さと同じストローク
で上下動する。このとき、干満造波体８４の下端面がベ
ッド１２内の培養液の液面を叩いて波を発生させること
ができる。この実施例では、干満造波体８４がたとえば
１〜３秒間に１回のサイクルで上下に１往復するように
設定される。

【００４０】この実施例では、ベッド１２内の培養液を
波立たせることにより、培養液中に入れられた微生物保
持体が、その波の流動により攪拌されて懸濁される。こ
の場合、干満発生機５０でベッド１２内に波打ち現象を
発生させると同時に、微生物保持体がベッド１２内の培
養液中に入れられる。なお、微生物保持体は、波打ち現
象を発生させる直前ないし直後に、培養液中に入れられ
てもよい。また、培養液中に入れられて懸濁された微生
物保持体は、コロイド状に近い状態で培養液中に拡散す
るようにしてもよい。

【００４１】この水耕栽培装置１０を用いた水耕栽培方
法では、ベッド１２内の培養液Ｌの水位を周期的に上下
に変位させることによって、ベッド１２内に培養液Ｌの
干満差が発生する。そのため、植物Ｐの根部分を周期的
に空気中にさらすことができ、空気中の酸素を根部分に
直接供給することができる。しかも、培養液Ｌの干満の
たびごとに、培養液中にも空気中の酸素が溶け込むの
で、植物Ｐの根部分には、豊富に酸素が供給される。さ
らに、植物Ｐの根と共生関係にある微生物にも豊富な酸
素が供給され、その活動が活性化されるため、植物Ｐの
成育が促進される。

【００４２】さらに、この水耕栽培装置１０を用いた水
耕栽培方法では、ベッド１２内の培養液を波立たせるこ
とによって、培養液中の植物性粉炭ないし粒炭、およ
び、粉末状ないし粒状の粘土鉱物を懸濁させることがで
きる。この懸濁化された培養液中の植物性粉炭ないし粒
炭、および、粉末状ないし粒状の粘土鉱物には、それぞ
れ、微生物が吸着され定着される。すなわち、植物性粉
炭ないし粒炭、および、粉末状ないし粒状の粘土鉱物
は、微生物の繁殖に最適な環境の住処となり、培養液中
に入れられた動植物質肥料を取り入れるための媒体とも
なる。これは、植物性粉炭ないし粒炭、および、粉末状
ないし粒状の粘土鉱物のアルカリ度が比較的高く、交換
性イオンの性格をもつためである。しかも、植物性粉炭
が培養液中に懸濁されるため、ベッド１２内の培養液中
には、植物の根と共生する有用微生物が増加して植物の
成育を活性化させる。

【００４３】さらに、この水耕栽培方法では、培養液中
の微生物によって、培養液中に入れられた動植物質肥
料、すなわち、有機物が分解・無機化され、培養液中に
植物の栄養分が生成される。そして、その栄養分は、植
物の根から摂取される。また、培養液中に生成される栄
養分の一部は、ベッド１２の底部に堆積され、堆肥肥料
とすることができる。この場合、ベッド１２の底部に堆
積された堆肥肥料は、適宜、ベッド１２の底部に排出口
（図示せず）を設けて、たとえば吸引ポンプなどで吸引
して、ベッド１２から取り出される。この水耕栽培方法
では、ベッド１２内に、植物の根と培養液中の微生物と
の共生の場が作られる。言い換えれば、この水耕栽培方
法では、植物Ｐの成育に有用な活動をする微生物の繁
殖，植物の栄養分および堆肥を同一の場で作り上げるこ
とができる。

【００４４】しかも、この水耕栽培装置１０を用いた水
耕栽培方法では、ベッド１２内の培養液を波立たせるこ
とによって、培養液Ｌの界層面に空気が巻き込まれる。
このとき、空気中の酸素が培養液Ｌ中に溶け込み、界層
面の溶存酸素が豊富になる。そのため、培養液中の有機
物分解微生物に豊富な酸素が供給され、その活動が活性
化される。その上、植物Ｐの根部分（地下部）は、空気
中から酸素を吸収するとともに、培養液Ｌの界層面から
も培養液Ｌ中の溶存酸素を多量に吸収することができる
ので、根への酸素供給効果が上がる。しかも、植物Ｐの
根部分に有用でかつ共生関係にある根圏微生物にも豊富
な酸素が供給され、微生物の活性化を容易にする。

【００４５】また、培養液Ｌの水面を波立たせることに
より、培養液表面の表面積を大きくし、多量の気化熱を
発生させることができる。そのため、盛夏時において
も、気温上昇によるベッド内の培養液の温度上昇が防止
される。この場合、発明者の実験によれば、従来の循環
式の水耕栽培装置のそれと比べて、培養液Ｌの温度上昇
がハウス内の室温より１０℃ほど低くなることがわかっ
た。しかも、この水耕栽培装置１０では、培養液Ｌを波
立たせることによって、植物全体が揺れ動かされてベッ
ド１２に自然のそよ風が発生するため、たとえば送風機
等の空調設備を水耕栽培装置１０の周囲に設置する必要
がない。

【００４６】また、培養液Ｌの水面を波立たせることに
より、植物Ｐの根部分が絶えず揺り動かされるので、植
物Ｐの根部分における炭酸ガスと酸素とのガス交換が良
くなる。この場合、植物Ｐの根部分が揺り動かされると
同時に植物Ｐの地上部も含めて全体が揺り動かされるた
め、植物Ｐ全体としてのガス交換も活性化される。すな
わち、植物Ｐ全体が揺動されるため、光合成が活性化さ
れ、植物の成長が速くなる。発明者の実験によれば、植
物Ｐの揺動が風速にして、５０〜６０ｃｍ／ｓで光合成
の活性化が２倍になり、成長が３割速くなることが判明
した。

【００４７】さらに、培養液Ｌの水面を波立たせること
により、植物Ｐの地下部および地上部が揺動されるた
め、たとえばアブラムシなどの害虫が植物Ｐに付きにく
くなる。

【００４８】図７はこの発明の水耕栽培方法を実施する
ための水耕栽培装置の他の例を示す正面図解図である。
図７に示す実施例の水耕栽培装置１０では、図１〜図４
の水耕栽培装置と比べて、特に、干満造波機５０がベッ
ド１２の長手方向の一端側と他端側とに設けられてい
る。この場合、ベッド１２の長手方向の一端側および他
端側に、干満槽１６がそれぞれ形成される。そして、各
干満槽１６の上方には、図１〜図４に示す水耕栽培装置
１０と同様に、上下に変位する干満造波体８４がそれぞ
れ形成される。図７に示す水耕栽培装置１０でも、図１
〜図４に示す水耕栽培装置１０と同様に、ベッド１２内
の培養液Ｌに干満現象および波打ち現象を発生させて植
物Ｐの根を培養液Ｌから周期的に空気中に露出させるこ
とができるため、植物Ｐの根部分および培養液中の微生
物に豊富な酸素が供給され、植物Ｐの成育が活性化され
る。そのため、図７に示す水耕栽培装置でも、図１ない
し図４に示す水耕栽培装置で実施される水耕栽培方法と
同様の効果が得られる。

【００４９】図８はこの発明の水耕栽培方法を実施する
ための水耕栽培装置のさらに他の例を示す要部斜視図で
ある。図８に示す水耕栽培装置１０では、図１〜図４の
水耕栽培装置と比べて、特に、干満造波機の構造が相違
する。図８に示す水耕栽培装置１０では、ベッド１２の
長手方向の中央に、干満造波機５０が設けられる。この
場合、ベッド１２の長手方向の中央に干満槽１６が形成
され、その干満槽１６の上方に干満造波体８４が配置さ
れる。

【００５０】すなわち、この干満造波機５０は、たとえ
ば金属からなる円筒形の軸部１０２を含む。軸部１０２
は、ベッド１２の長手方向の中央で干満槽１６の上方
に、回動自在に設けられる。この軸部１０２は、ベッド
１２の中央側部に配置された枠体（図示せず）に軸受な
どで回動自在に支持される。軸部１０２の軸方向の中間
部には、プーリ１０４が設けられる。また、軸部１０２
の上方には、この軸部１０２を回動自在に駆動させるた
めの駆動手段としてのモータ１０６が設けられる。モー
タ１０６の駆動軸１０８には、プーリ１１０が取付けら
れる。２つのプーリ１０４および１１０間には、ベルト
１１２が架け設けられる。

【００５１】さらに、軸部１０２の軸方向の一端および
他端には、クランク部材１１４が設けられる。クランク
部材１１４は、たとえば断面Ｌ字形のクランク腕１１６
を含み、このクランク腕１１６の端部には、作動部材１
１８が回動自在に取着される。この場合、作動部材１１
８の軸方向の上端部が、クランクピン１２０により、ク
ランク腕１１６に回動自在に支持される。一方、作動部
材１１８の軸方向の下端部には、ピン１２２により、保
持部材１２４が枢支される。

【００５２】保持部材１２４は、たとえば合成樹脂など
で矩形板状に形成され、その長手方向の一端側および他
端側には、その保持部材１２４の下端面から下方に延び
て、たとえば円筒形の連結ロッド１２６および１２８が
形成される。これらの連結ロッド１２６および１２８
は、ベッド１２の中央側部に設けられた円筒形のガイド
ポスト１３０および１３２の中に挿通される。連結ロッ
ド１２６および１２８は、ガイドポスト１３０および１
３２の中を上下方向に摺動可能に挿通される。一方、保
持部材１２４の下には、立体物として、たとえば合成樹
脂からなる横長直方体状の干満造波体８４が吊り下げら
れる。この場合、干満造波体８４は、たとえばボルト・
ナットなどの固着手段１３４および１３６で、保持部材
１２４に吊り下げられる。

【００５３】図８に示す水耕栽培装置１０では、モータ
１０６を駆動させることにより、モータ１０６の駆動軸
１０８に取付けられたプーリ１１０が回転する。プーリ
１１０が回転すれば、ベルト１１２を介して、軸部１０
２に設けられたプーリ１０４が回転する。プーリ１０４
が回転するとともに軸部１０２が回転し、軸部１０２に
連結されたクランク部材１１４が作動する。この場合、
クランク部材１１４のクランク腕１１６は、軸部１０２
を中心にして回転する。そのため、作動部材１１８が上
下方向に往復直線運動する。作動部材１１８が上下動す
ることにより、保持部材１２４は、連結ロッド１２６お
よび１２８とともに、ガイドポスト１３０および１３２
に沿って、それぞれ上下動する。したがって、干満造波
体８４は、干満槽１６に出し入れされることになる。図
８に示す水耕栽培装置でも、図１ないし図４に示す水耕
栽培装置で実施される水耕栽培方法と同様の効果が得ら
れる。

【００５４】図９はこの発明の水耕栽培方法を実施する
ための水耕栽培装置の別の例を示す要部斜視図である。
図９に示す水耕栽培装置１０では、図１〜図４の水耕栽
培装置と比べて、特に、干満造波機の構造が相違する。
図９に示す水耕栽培装置１０では、ベッド１２の長手方
向の一端部に、干満造波機５０が設けられる。この場
合、ベッド１２の長手方向の一端部に干満槽１６が形成
され、その干満槽１６の上方に干満造波体８４が配置さ
れる。

【００５５】すなわち、この干満造波機５０は、ベッド
１２の長手方向の一端部の外側に設けられた支持枠１３
８を含む。支持枠１３８は、たとえば金属材料で略Ｕ字
形に形成される。支持枠１３８の一端および他端部に
は、それぞれ、枢軸１４０を支点として、たとえば断面
矩形で平面略長円形のアーム部材１４２および１４４が
回動自在に支持されている。アーム部材１４２および１
４４の軸方向の一端部間には、軸部１４６が回動自在に
取着される。この軸部１４６の軸方向の中間部には、た
とえば断面Ｔ字形の引張り部材１４８が取付けられる。
この引張り部材１４８は、たとえば円筒形の挿通部１４
９ａを含み、挿通部１４９ａの軸方向の中央端には、下
方に延びる矩形板状の作動ロッド１５２がピン１５０で
回動自在に形成される。この作動ロッド１５２の長手方
向の下端には、たとえば略楕円形のクランク部材１５６
がクランクピン１５４で回動自在に取付けられている。
このクランク部材１５６は、モータ１５８の駆動軸（図
示せず）に接続される。

【００５６】一方、アーム部材１４２および１４４の軸
方向の他端部には、別の軸部１６０を支点にして、直方
体状の干満造波体８４が回動自在に取付けられる。この
場合、軸部１６０の軸方向の両端には、たとえば３角形
板状の保持部材１６２および１６４が回動自在に取着さ
れる。さらに、保持部材１６２および１６４の下端面に
干満造波体８４が固着される。

【００５７】図９に示す水耕栽培装置１０では、モータ
１５８を駆動させることにより、そのモータ１５８の駆
動軸に取付けられたクランク部材１５６が回転作動す
る。クランク部材１５６が回転すれば、アーム部材１４
２および１４４が枢軸１４０を支点にして、上下方向に
往復直線運動する。すなわち、クランク部材１５６の回
転により作動ロッド１５２のクランクピン１５４が上死
点に位置したとき、引張り部材１４８は軸部１４６を上
方に押圧し、アーム部材１４２および１４４の軸方向の
一端側を上方に押圧する。そのため、アーム部材１４２
および１４４の軸方向の他端側は、枢軸１４０を支点に
して、下方に変位する。

【００５８】逆に、クランク部材１５６の回転により作
動ロッド１５２のクランクピン１５４が下死点に位置し
たとき、引張り部材１４８は軸部１４６を下方に引っ張
り、アーム部材１４２および１４４の軸方向の一端側を
下方に引っ張ることになる。そのため、アーム部材１４
２および１４４の軸方向の他端側は、枢軸１４０を支点
にして、上方に変位する。したがって、干満造波体８４
は、干満槽１６に出し入れされることになる。図９に示
す水耕栽培装置でも、図１ないし図４に示す水耕栽培装
置で実施される水耕栽培方法と同様の効果が得られる。

【００５９】図１０はこの発明の水耕栽培方法を実施す
るための水耕栽培装置のさらに別の例を示す要部斜視図
である。図１０に示す水耕栽培装置１０では、図１〜図
４の水耕栽培装置と比べて、特に、干満造波機の構造が
相違する。図１０に示す水耕栽培装置１０では、ベッド
１２の長手方向の中央部に、干満造波機５０が設けられ
る。この場合、ベッド１２の長手方向の中央部に干満槽
１６が形成され、その干満槽１６の上方に干満造波体８
４が配置される。

【００６０】すなわち、この干満造波機５０は、たとえ
ば金属からなる円筒形の４つのガイドポスト１６６を含
む。これらのガイドポスト１６６の内、一方の２つのガ
イドポストは、ベッド１２の長手方向の中央部でベッド
１２の幅方向の一端側の側面部に固着され、他方の２つ
のガイドポストは、ベッド１２の長手方向の中央部でベ
ッド１２の幅方向の他端側の側面部に固着される。これ
らの４つのガイドポスト１６６には、それぞれ、たとえ
ば円柱状のロッド１６８が摺動可能に挿通される。さら
に、これらのロッド１６８の軸方向の上端には、たとえ
ば平面Ｈ字形の支持部材１７０が固着される。

【００６１】この支持部材１７０は、干満造波体８４を
その下方に吊り下げて支持するためのものであり、たと
えば矩形板状の吊り下げ部１７２を含む。吊り下げ部１
７２の長手方向の一端および他端には、それぞれ、たと
えば矩形板状のロッド支持部１７４，１７４が形成され
る。吊り下げ部１７２およびロッド支持部１７４，１７
４は、たとえば金属材料で一体的に形成される。この場
合、ロッド支持部１７４，１７４の下端面には、その長
手方向の両端部に、ロッド１６８の軸方向の上端が固着
される。さらに、吊り下げ部１７２の下端面には、複数
の貫通孔８４ａを有する干満造波体８４が吊り下げられ
ている。干満造波体８４は、たとえばボルト・ナットな
どの固着手段１６８によって、吊り下げ部１７２に固着
される。

【００６２】また、支持部材１７０には、そのロッド支
持部１７４，１７４の長手方向の中央の下端面から下の
延びて、それぞれ、作動部材としてのラック１７６，１
７６が形成される。この場合、ラック１７６は、ベッド
１２の側面に配置されたロッド１６６，１６６間に配置
される。さらに、これらのラック１７６には、そのラッ
ク１７６に噛み合うピニオン１７８が取着される。この
ピニオン１７８は、軸１８２でベッド１２の側面に枢支
される。また、ピニオン１７８には、プーリ１８０が軸
１８２を介して取付けられる。一方、ベッド１２の側面
には、ラック１７６の近傍にモータ（図示せず）および
そのモータの回転を制御する変速装置を内蔵する駆動部
１８４が設けられる。そして、モータの駆動軸１８６に
は、プーリ１８８が取付けられる。プーリ１８０と１８
８との間には、ベルト１９０が架け設けられる。

【００６３】図１０に示す水耕栽培装置１０では、モー
タ１５８を駆動させることにより、そのモータ１５８の
駆動軸１８６に取付けられたプーリ１８８が回転する。
プーリ１８８が回転すれば、ベルト１９０を介して、プ
ーリ１８０が回転する。プーリ１８０が回転するととも
に軸１８２が回転し、軸１８２に連結されたピニオン１
７８が作動し回転する。ピニオン１７８の回転は、ラッ
ク１７６に直線運動を与える。この場合、モータの正転
および逆転により、ラック１７６は、上下方向に往復直
線運動する。ラック１７６の上下方向の往復直線運動に
ともなって、支持部材１７０も上下動する。支持部材１
７０が上下動することにより、その支持部材１７０に吊
り下げられた造波干満体８４が上下動する。そのため、
干満造波体８４は、干満槽１６に出し入れされることに
なる。この場合、図１ないし図４に示す水耕栽培装置と
同様に、図１０に示す水耕栽培装置１０にも、干満造波
体８４の上下動の変位量を制御するリミットスイッチ１
９２および１９４が設けられる。これらのリミットスイ
ッチ１９２および１９４は、それらの作動片１９６およ
び１９８に、ロッド１６８の下端部が押圧されるように
配置されている。図１０に示す水耕栽培装置１０でも、
図１ないし図４に示す水耕栽培装置で実施される水耕栽
培方法と同様の効果が得られる。

【００６４】図１１および図１２は、この発明の水耕栽
培方法を実施するための水耕栽培装置のさらにまた別の
例を示し、図１１（Ａ）はその側面図解図であり、図１
１（Ｂ）はその要部正面図解図であり、図１２はその要
部斜視図である。図１１に示す水耕栽培装置１０は、図
１〜図４の水耕栽培装置と比べて、特に、ベッド１２内
に波打ち現象のみを発生させるための装置であり、特
に、たとえばネギ，シュンギク，小松菜，レタス，三つ
葉，サラダ菜等の葉菜類の植物を栽培する場合に用いら
れる。この図１１に示す水耕栽培装置１０では、ベッド
１２の長手方向の中央部に、造波機２００が設けられ
る。この場合、ベッド１２には干満槽が形成されず、栽
培槽１４だけがベッド１２内に形成される。そして、ベ
ッド１２の長手方向の中央部の上方に造波体２０２が配
置される。

【００６５】すなわち、この造波機２００は、たとえば
金属からなる矩形板状の支持プレート２０４を含む。支
持プレート２０４は、ベッド１２の長手方向の中央部で
その幅方向の一端側および他端側のベッド１２の外側面
部に設けられる。これらの支持プレート２０４には、回
転軸２０６が挿通され、軸受部２０８で回動自在に支持
される。回転軸２０６の軸方向の一端部には、プーリ２
１０が固着される。さらに、ベッド１２の下方には、回
転軸２０６を回転駆動させる駆動手段として、たとえば
モータ２１２が設けられる。モータ２１２の駆動軸２１
４には、別のプーリ２１６が固着される。そして、プー
リ２０４および２１６間には、たとえばＶベルト２１８
が架け設けられる。

【００６６】一方、回転軸２０６の軸方向の中間部に
は、間隔を隔てて、２つの造波体２０２が形成される。
これらの造波体２０２は、たとえば合成樹脂からなる
「コ」の字形の造波板２２０を含み、この造波板２２０
の一端および他端には、たとえば円盤状の取着部２２２
が一体的に形成される。造波体２０２は、その取着部２
２２の孔（図示せず）に回転軸２０６が挿通され固着さ
れることにより、回転軸２０６に取付けられる。造波板
２２０は、その下端部がベッド１２内の培養液中に浸漬
されるように取付けられる。なお、造波板２２０には、
その長手方向に間隔を隔てて、複数のたとえば円形の孔
２２４が設けられている。これらの孔２２４は、この造
波板２２０がベッド１２内の培養液中で揺動した際に、
培養液中にエアーレーションを発生させるためのもので
ある。

【００６７】図１１および図１２に示す水耕栽培装置１
０では、モータ２１２を駆動させることにより、そのモ
ータ２１２の駆動軸２１４の回転と共にプーリ２１６が
回転し、さらに、Ｖベルト２１８を介してプーリ２０４
が回転する。プーリ２０４が回転すると、回転軸２０６
もそれと共に回転し、回転軸に取付けられた造波体２０
２の造波板２２０が回転する。この場合、モータ２１２
の回転数を適宜調節することにより、造波板２２０を回
転軸２０６を中心に所定の角度の範囲で回転させて揺動
するようにしたり、あるいは、３６０°回転できるよう
に設定することが可能である。また、造波板２２０の回
転方向も、モータ２１２の正転ないし逆転で調整した
り、あるいは、モータ２１２に正逆クラッチを取付けて
調整したりできるものである。

【００６８】したがって、図１１および図１２に示す水
耕栽培装置１０では、造波体２０２を回転軸２０６を支
点にして、所定の回転角度の範囲で揺動させたり、ある
いは、３６０°回転させることにより、その造波板２２
０で培養液を叩いてベッド１２内の培養液を波立たせる
ことができる。そのため、この水耕栽培装置１０では、
ベッド１２内に波打ち現象を発生させることができる。
すなわち、植物Ｐの根を培養液Ｌから周期的に空気中に
露出させることができるため、植物Ｐの根部分および培
養液中の微生物に豊富な酸素が供給され、植物Ｐの成育
が活性化される。また、培養液中に入れられる微生物保
持体を懸濁させることもできる。そのため、図１１およ
び図１２に示す水耕栽培装置でも、図１ないし図４に示
す水耕栽培装置で実施される水耕栽培方法と同様の効果
が得られる。

【００６９】図１３は、この発明の水耕栽培方法を実施
するための水耕栽培装置のさらに別の例を示す図解図で
ある。図１３に示す水耕栽培装置１０は、図１〜図４に
示す水耕栽培装置と比べて、特に、干満造波機構にトグ
ルリンク機構を用いた点で相違する。すなわち、図１３
の水耕栽培装置１０の干満造波機５０は、ベッド１２の
幅方向の両外側に設けられる支柱部２３０を含む。支柱
部２３０は、ベッド１２の外側で地面ないし床面に固着
される。一方、ベッド１２の長手方向の中央部でその上
方には、干満造波体２３４が配置される。干満造波体２
３４は、ベッド１２上方に配設される保持枠２３６で保
持される。保持枠２３６はたとえば金属材料で形成さ
れ、その保持枠２３６の下端面の長手方向に間隔を隔て
て、その下端面から下方に延びる、たとえば２つの棒状
の吊下げ部材２３８，２３８が形成される。干満造波体
２３４は、それらの吊下げ部材２３８，２３８に固着さ
れる。また、保持枠２３６の長手方向の一端側および他
端側には、それぞれ、下方に延びる支持部２４０，２４
０が固着される。

【００７０】また、支柱部２３０と支持部２４０との間
には、トグルリンク部２４２が形成される。トグルリン
ク部２４２は、アーム２４２ａ，２４２ｂ，関節点２４
４，２４６および２４８で構成される。この場合、アー
ム２４２ａの一端である関節点２４４は、支柱部２３０
の上端に回動自在に接続され、アーム２４２ｂの一端で
ある関節点２４６は、支持部２４０の下端に回動自在に
接続される。さらに、アーム２４２ａの他端と２４２ｂ
の他端との接続点である関節点２４８には、クランク部
２５０の１つを形成する連接棒２５２ａの一端が回動自
在に接続され、アーム２５２ａの他端には、回転アーム
２５２ｂの一端が回動自在に接続される。回転アーム２
５２ｂの他端には、たとえばモータの駆動軸などの回転
駆動手段２５４が接続される。

【００７１】したがって、回転駆動手段２５４を駆動さ
せてクランク部２５０の回転アーム２５２ｂを回転させ
ることによって、回転アーム２５２ｂの回転運動を連接
棒２５２ａでトグルリンク部２４２のアーム２４２ａお
よび２４２ｂに伝えて垂直運動に変えられる。そのた
め、保持枠２３６は、トグルリンク部２４２の垂直運動
により、上下動する。この場合、保持枠２３４の下向き
運動の終わりに、３つの関節点２４４，２４６および２
４８が同一直線上に位置する。保持枠２３６の上下動と
共に、造波体２３４も上下動されるので、ベッド１２内
の培養液を叩いて波打ち現象を発生させたり、その上下
動のストロークおよび周期を変えることにより、干満現
象を発生させたりすることができる。そのため、図１３
の水耕栽培装置でも、図１ないし図４に示す水耕栽培装
置で実施される水耕栽培方法と同様の効果が得られる。

【００７２】図１ないし図４，図７ないし図１０および
図１３に示す水耕栽培装置では、干満造波機を作動させ
ることによって、ベッド１２内の培養液Ｌの水位を上下
に変位させるとともに、培養液Ｌを水平方向にも短時間
で流動させることができるため、ベッド１２内に短時間
で干満現象を発生させることができる。また、培養液Ｌ
の液面を波立たせるだけの時よりも、培養液の攪拌率が
高くなる。そのため、ベッド１２の底部の残渣が懸濁し
やすい。さらに、従来の循環方式の水耕栽培装置より
も、培養液の移動量が格段に多くなる。

【００７３】図１４は、この発明の他の実施例を示す図
解図である。この実施例では、図１〜図４および図７〜
図１３の水耕栽培装置で実施される水耕栽培方法と比べ
て、特に、ベッド１２内に投入され培養液Ｌ中に懸濁さ
れる動植物質肥料等の有機物の懸濁システムが相違す
る。図１４の水耕栽培装置１０では、培養液を波立たせ
ると同時に培養液中に動植物質肥料等の有機物を懸濁さ
せることが可能となる。すなわち、図１４に示す水耕栽
培装置では、ベッド１２の長手方向に間隔を隔てて、ベ
ッド１２上方にたとえば３つの干満造波機５０が配設さ
れる。その内、ベッド１２の長手方向の中央部上方に配
置される造波プレート２５８には、有機物分解微生物の
餌となる動植物質肥料などの有機物を収納する網状の籠
２６０が取付けられる。この場合、籠２６０はたとえば
断面「コ」の字形の収納部２６２を含む。この収納部２
６２は、たとえば金属などで網状に形成され、その端部
がたとえば矩形の取着片２６４で造波プレート２５８に
固着される。そして、この籠２６０の中には、動植物質
肥料２６８が収納される。この実施例では、籠２６０
は、造波プレート２５８の長手方向の一端部および他端
部に２つ固着される。なお、籠２６０は、金網の他に複
数の微細な孔を有する布などで形成してもよい。

【００７４】図１４に示す水耕栽培装置で実施される水
耕栽培方法では、ベッド１２の中央上方に配置される造
波プレート２５８の上下動と共に、籠２６０内の動植物
質肥料２６８もベッド１２内の培養液Ｌ中に浸漬され
る。しかも、造波プレート２５８が培養液を波立たせる
と同時に、その波打ち現象により培養液中の微生物保持
体および動植物質肥料を懸濁させることができる。図１
４の水耕栽培装置による水耕栽培方法でも、図１ないし
図４に示す水耕栽培装置で実施される水耕栽培方法と同
様の効果が得られる。なお、動植物質肥料等の有機物を
入れる籠２６０は、図１４に示す水耕栽培装置以外のた
とえば図１〜６，図７〜１０および図１３に示す水耕栽
培装置の干満造波体に適宜設けてもよい。また、図１１
および図１２に示す水耕栽培装置の造波体に設けれるよ
うにしてもよく、さらに、後述の図１５〜図１８に示す
水耕栽培装置の各造波プレートに設けるようにしてもよ
い。

【００７５】図１５はこの発明のさらに他の実施例を示
す図解図である。この実施例では、図１〜図４および図
７〜図１３の水耕栽培装置で実施される水耕栽培方法と
比べて、特に、ベッド１２内に投入され培養液Ｌ中に懸
濁された微生物保持体の堆積物や動植物質肥料の残渣を
再度ベッド１２内の培養液に循環させるシステムが付加
されている。すなわち、図１５に示す水耕栽培装置１０
では、干満造波機５０がベッド１２の長手方向の中央上
方に１だけ配設され、その造波プレート２７０で培養液
を波立たせるため、ベッド１２の長手方向の一端側およ
び他端側では、ベッド１２の底に懸濁化された微生物保
持体の堆積物や動植物質肥料の残渣が溜まってくる。図
１５に示す水耕栽培装置１０では、ベッド１２の底面部
にたとえば２つの取り出し口２７２，２７２が形成され
る。これらの取り出し口２７２には排出パイプ２７４が
取着され、排出パイプには循環ポンプ２７６が接続され
る。さらに、循環ポンプ２７６には、循環パイプ２７８
が接続される。この水耕栽培装置１０では、循環ポンプ
２７６により、ベッド１２の底に溜まった微生物保持体
の堆積物や動植物質肥料の残渣が吸引され、再度、循環
パイプ２７８を通って、ベッド１２内の培養液Ｌ中に注
入される。したがって、図１５の水耕栽培装置１０を用
いた水耕栽培方法では、植物Ｐの活動に有用な微生物の
快適な住処となる微生物保持体をベッド１２内に循環さ
せることができるため、新たに微生物保持体を注入する
頻度がさらに小さくなって、培養液の交換頻度を一層少
なくすることができる。

【００７６】図１６は、この発明を実施するための水耕
栽培装置のさらに別の例を示す図解図である。この実施
例では、特に、図１５の水耕栽培装置で実施される水耕
栽培方法と比べて、ベッド１２の底面部の長手方向の一
端側および他端側に、取り出し槽２８２，２８２がそれ
ぞれ形成されている。さらに、これらの取り出し槽２８
２の底中央には、それぞれ、たとえば円形の取り出し孔
２８４，２８４が設けられる。これらの取り出し孔２８
４には、それぞれ、取り出しパイプ２８６，２８６が取
着され、さらに、それらの取り出しパイプ２８６には、
取り出しバルブ２８８がそれぞれ設けられる。図１６の
水耕栽培装置１０を用いた水耕栽培方法では、取り出し
バルブ２８８を開いて、適宜、取り出し槽２８２に堆積
した微生物保持体や動植物質肥料の残渣を取り出すこと
ができる。取り出された微生物保持体の堆積物や動植物
質肥料の残渣は、再び、ベッド１２内の培養液中にたと
えば手作業で投入されて、再利用される。

【００７７】図１７は、この発明を実施するための水耕
栽培装置のさらにまた別の例を示す図解図である。この
実施例では、水耕栽培装置で実施される水耕栽培方法に
おいて、微生物保持体および有機物等の堆積物がベッド
１２の底に溜まり難くするための方法を示すものであ
る。図１７に示す水耕栽培装置１０では、図１〜図４お
よび図７〜図１６に示す水耕栽培装置と比べて、特に、
ベッド１２の底面部２９２に勾配部２９４が形成されて
いる。すなわち、図１７（Ａ）に示す水耕栽培装置１０
では、ベッド１２の底面部２９２が、そのベッド１２の
長手方向の一端および他端からそのベッド１２の長手方
向の中央にかけて、斜め下に傾斜するように勾配が付け
られている。図１７に示す水耕栽培装置で実施される水
耕栽培方法では、造波プレート２９０がベッド１２の長
手方向の中央上方に１つだけ配設されていても、そのベ
ッド１２の長手方向の一端側および他端側に溜まる微生
物保持体および有機物等の堆積物が、ベッド１２の底面
部２９２の勾配部２９４に沿ってベッド１２の長手方向
の中央部底に流動する。さらに、造波プレート２９０の
上下動により、それらの堆積物のほとんどは攪拌される
ため、堆積物がベッド１２の底に溜まり難い。なお、ベ
ッド１２の底面部２９２に勾配を形成する場合、図１７
（Ｂ）に示すように、ベッド１２の長手方向の一端側か
ら他端側に傾斜するように勾配部２９４を形成するよう
にしてもよい。

【００７８】図１８はこの発明を実施するための水耕栽
培装置のさらに別の例を示す図解図である。この実施例
では、図１〜図４および図７〜図１７の水耕栽培装置で
実施される水耕栽培方法と比べて、特に、ベッド１２内
に貯留される培養液が循環ポンプ２９８で循環されてい
る。この場合、この水耕栽培装置１０では、その一端が
ベッド１２の長手方向の一端側底部に取着され、その他
端がベッド１２の長手方向の他端側上方からベッド１２
内に向くように循環パイプ２９６が配設される。さら
に、ベッド１２の長手方向の他端側上部には循環パイプ
２９６の他端とベッド１２内の培養液液面との間に濾過
槽３００が設けられる。図１８の水耕栽培装置で実施さ
れる水耕栽培方法では、ベッド１２内の培養液Ｌが循環
ポンプ２９８により、ベッド１２内から循環パイプ２９
６を通って、さらに、濾過槽３００を経由して再度ベッ
ド１２内に注入される。図１８の水耕栽培装置１０を用
いた水耕栽培方法でも、図１〜図４および図７〜図１７
の水耕栽培装置で実施される水耕栽培方法と同様に、干
満造波機５０の造波プレート３０２でベッド１２内の培
養液Ｌを叩いて波打ち現象を発生させて、植物Ｐの根お
よび培養液Ｌ中の微生物に豊富な酸素を供給することが
できる。しかも、図１８に示す水耕栽培方法では、干満
造波機５０で培養液Ｌを波立たせることにより、培養液
Ｌの温度をハウス内の室温より下げることができ、か
つ、ベッド１２内の底部に残渣が溜まらないようにする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を実施するための水耕栽培装置の一例
を示す概略正面図解図である。

【図２】図１に示す水耕栽培装置の要部斜視図である。

【図３】図１および図２に示す水耕栽培装置の要部側面
図解図である。

【図４】図１，図２および図３に示す水耕栽培装置の要
部平図解図である。

【図５】（Ａ）は図１，図２，図３および図４に示す定
植パネルの取付け状態を示す断面図解図であり、（Ｂ）
は他の定植パネルの取付け状態を示す断面図解図であ
る。

【図６】図１，図２，図３および図４に示す水耕栽培装
置でベッド内の培養液に波を発生させた状態を示す要部
正面図解図である。

【図７】この発明を実施するための水耕栽培装置の他の
例を示す正面図解図である。

【図８】この発明を実施するための水耕栽培装置のさら
に他の例を示す要部斜視図である。

【図９】この発明を実施するための水耕栽培装置の別の
例を示す要部斜視図である。

【図１０】この発明を実施するための水耕栽培装置のさ
らに別の例を示す要部斜視図である。

【図１１】この発明を実施するための水耕栽培装置のさ
らにまた別の例を示し、（Ａ）はその側面図解図であ
り、（Ｂ）はその要部正面図解図である。

【図１２】図１１に示す水耕栽培装置の要部斜視図であ
る。

【図１３】この発明を実施するための水耕栽培装置のさ
らに別の例を示す図解図である。

【図１４】この発明の他の実施例を示す図解図である。

【図１５】この発明のさらに他の実施例を示す図解図で
ある。

【図１６】この発明を実施するための水耕栽培装置のさ
らに別の例を示す図解図である。

【図１７】（Ａ）はこの発明を実施するための水耕栽培
装置のさらにまた別の例を示す図解図であり、（Ｂ）は
その変形例を示す図解図である。

【図１８】この発明を実施するための水耕栽培装置のさ
らに別の例を示す図解図である。

【符号の説明】

１０水耕栽培装置１２ベッド１４栽培槽１６干満槽３６定植パネル４０定植パネル取付け部材５０干満造波機５２支持台５４支持体５６，５８支持プレート６０回転軸６２雄ねじ部６８ａ〜６８ｄガイドロッド７２昇降プレート７４ソケット部材７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，７８ｄガイドポスト８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄアーム部材８２取付け部材８４干満造波体８６，９０プーリ８８モータ９２ベルト９６ａ，９６ｂ，９６ｃ，９６ｄリミットスイッチ１００制御部Ｐ植物Ｌ培養液

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベッドを準備する工程、植物が定植された定植パネルを前記ベッドに着脱自在に
設ける工程、前記ベッド内に前記植物の成育に有用な活動をする微生
物を含む培養液を貯留する工程、前記ベッド内の前記培養液中に前記微生物の住処となる
微生物保持体を入れる工程、前記培養液を波立たせて、前記微生物保持体を前記培養
液中に懸濁させるとともに、前記植物の根を周期的に前
記培養液中から空気中に露出させる工程、および、前記ベッド内の前記培養液中に天然有機物を入れる工程
を含む、水耕栽培方法。
【請求項２】前記微生物保持体は、植物性の炭および
粘土鉱物の内の少なくとも１つを含む、請求項１の水耕
栽培方法。
【請求項３】前記天然有機物は、動植物質肥料で形成
される、請求項１または２の水耕栽培方法。
【請求項４】前記ベッド内の培養液の水位を周期的に
上下に変位させて、前記植物の根を周期的に前記培養液
中から空気中に露出させる工程を含む、請求項１ないし
３のいずれかの水耕栽培方法。
【請求項５】前記培養液中の前記微生物で前記天然有
機物を無機化して前記ベッド内に前記植物の栄養に供す
る肥料を形成する工程を含む、請求項１ないし４のいず
れかの水耕栽培方法。