KR20140060551A - 식물의 육성 방법, 및 그것에 이용하는 육성 용기 및 육성 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 배지내 환경을 조정하는 것에 의해 식물의 생육을 촉진할 수 있는 식물의 육성 방법을 제공하는 것, 및 이러한 육성 방법을 용이하고 또한 효과적으로 행할 수 있는 식물 육성 용기를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은, 배지에 식재하는 식물의 육성 방법으로서, 배지의 측방으로부터만 식물에 물을 공급하는 것을 특징으로 하는 육성 방법, 및 그것에 이용하는 식물 육성 용기 및 식물 육성 장치를 제공한다.

Description

식물의 육성 방법, 및 그것에 이용하는 육성 용기 및 육성 장치{PLANT CULTIVATION METHOD, AND CULTIVATION CONTAINER AND CULTIVATION DEVICE USED THEREFOR}

본 발명은 식물의 육성 방법에 관한 것이다. 상세하게는, 본 발명은, 측면 관수(側面灌水)에 의한 식물의 육성 방법, 및 측면 관수용의 육성 용기 및 육성 장치에 관한 것이다.

식물의 생육에 있어서 물은 필수 요소이다. 식물은 물과 함께 양분 등을 주로 뿌리로부터 섭취하는 것에 의해 생육한다. 토양 중에서는 공기(기상)와 물(액상)과 토양(배지)(고상)으로 이루어지는 토양내(배지내) 환경이 성립되어, 식물의 생육에는 각 상이 1/3씩의 체적비로 균일하게 존재하는 것이 이상적으로 된다.

토양 중의 물은 관수에 의해서 공급된다. 식물의 관수에는 상면 관수, 저면 관수 및 점적 관수 등의 방법이 일반적으로 알려져 있지만, 어느 방법에 의해서도 육성 용기 중의 수분율에 편차가 생기기 쉽고, 중력 하에서 물에 의한 토양(배지)의 압밀(compaction)이 생겨, 토양 입자의 간극이 감소하는 것에 의해 통기성이나 배수성이 저하된다. 그 결과, 토양내 환경이 악화되어, 식물의 생육이 억제됨과 더불어, 뿌리 썩음 등의 질병이 발생하기 쉬워진다.

특히, 근채류 등의 작물을 양호하게 육성하기 위해서는, 지중 깊이까지 적합한 배지내 환경을 확립 및 유지할 필요가 있다.

또한, 저면 관수에 의한 식물 재배에 있어서는 일정한 배지 레벨까지 밖에 물이 빨아 올려지지 않기 때문에, 지하부의 수직 방향의 신장 정도가 큰 식물에 대해서는, 재배 초기에는 배지 상부에 물이 공급되기 어려운 한편, 일정 단계까지 생육하면 물에 침지되는 상태로 되어, 재배의 전 기간에 걸친 양호한 토양내 환경이 성립되지 않는다고 하는 문제가 있다.

다른 한편, 수경 재배는 토양을 사용하지 않는 육성 방법이며, 배지의 압밀 등의 문제는 생기지 않지만, 일부의 식물에서만 실용화되어 있을 뿐으로 많은 식물의 수경 재배는 곤란하다고 되어 있다.

따라서, 많은 식물의 재배가 가능한 토양 재배에 있어서, 이상적인 배지내 환경을 확립 및 유지하는 것에 의해 식물의 육성을 촉진하는 것의 요망이 존재한다.

식물의 관수 방법에 관련되는 다수의 출원이 이루어져 있다.

특허문헌 1에는, 플라스틱제의 화분[植木鉢]이 갖는 장점과 통기성 및 수분 발산성을 더불어 가지는, 일정한 공공경(空孔徑) 및 공공률(空孔率)을 갖는 다공질 플라스틱 재료로 이루어지는 식물 육성 용기가 개시되어 있다.

특허문헌 2에는, 화분 내의 수분량을 일정하게 유지하고, 도수(導水) 부재의 양단을 물에 침지하며, 도수 부재의 중앙부를 화분 내부로 유도하는 화분의 관수 방법이 개시되어 있다.

특허문헌 3에는, 장기간 물주기가 불필요한 수분 유도체를 이용하는 화분이 개시되어 있다.

그러나 어느 발명도, 배지의 측방으로부터만 식물에 물을 공급하는 육성 방법에 대해서는 전혀 시사되어 있지 않고, 측방 관수를 하는 것에 의한 본 발명의 효과에 대해서도 전혀 시사되어 있지 않다.

일본 실용신안 공고 평7-48043호 공보 일본 특허공개 평2-174616호 공보 일본 실용신안 제3144816호

본 발명의 목적은, 양호한 배지내 환경을 확립 및 유지하는 것에 의해 식물의 생육을 촉진할 수 있는 식물의 육성 방법을 제공하는 것, 및 이러한 육성 방법을 용이하고 또한 효과적으로 행할 수 있는 식물 육성 용기 및 식물 육성 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토한 결과, 식물 지하부의 측방으로부터 물을 서서히 공급하는 것에 의해, 육성 용기 내의 수분율의 편차를 작게 하고, 또한 배지의 압밀을 억제할 수 있어, 그 결과로서 식물의 생육을 촉진하고, 옮겨심기나 수확 시에 배지로부터 식물을 용이하게 빼낼 수 있으며, 뿌리 썩음 등의 질병의 발생을 억제할 수 있다는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은

[1] 배지에 식재하는 식물의 육성 방법으로서, 배지의 측방으로부터만 식물에 물을 공급하는 것을 특징으로 하는 육성 방법;

[2] 배지가 토양, 배양토 및 모래로부터 선택되는 상기 [1]에 기재된 육성 방법;

[3] 식물이 근채류, 과채류 또는 엽경류인 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 육성 방법;

[4] 근채류, 과채류 또는 엽경류가 무, 순무, 당근, 우엉, 고구마, 참마, 마, 감자, 토란, 연근, 소귀나물, 두루미냉이, 참나리, 산나리, 원추리, 생강, 울금, 에샬롯, 마늘, 고추냉이, 염교, 죽순, 양파, 가지, 토마토, 프루트 토마토, 푸른 고추(sweet green pepper), 피망, 커먼 세이지, 수박, 양배추, 상추, 파 및 브로콜리로 이루어지는 군으로부터 선택되는 상기 [3]에 기재된 육성 방법;

[5] 배지 하부보다도 배지 상부에 보다 다량의 물을 공급하는 것을 특징으로 하는 상기 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 육성 방법.

[6] 상기 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 육성 방법에 이용하는 용기로서, 배지 수용부를 형성하는 측부(1) 및 저부(4)로 이루어지고, 측부(1)의 내측에 급수 수단(2)이 배치된 식물 육성 용기;

[7] 급수 수단(2)이 고침윤성 재료로 이루어지는 상기 [6]에 기재된 식물 육성 용기;

[8] 저부(4)가 측부 하단보다도 상방에 위치하고, 저부가 배수 수단을 포함하는 상기 [6] 또는 [7]에 기재된 식물 육성 용기;

[9] 상기 [5]에 기재된 육성 방법에 이용하는 용기로서, 배지 수용부를 형성하는 측부(1) 및 저부(4), 측부(1)의 내측의 급수 수단(2), 및 급수 수단(2)의 내측의 급수 제한 수단(7)으로 이루어지는 식물 육성 용기.

[10] 상기 [6] 내지 [9] 중 어느 하나에 기재된 식물 육성 용기와, 저수부(6)를 포함하는 식물 육성 장치로서, 급수 수단(2)의 일단이 저수부와 연결되어 배치된 식물 육성 장치;

[11] 저수부(6)가 식물 육성 용기의 하방에 위치하는 상기 [10]에 기재된 식물 육성 장치;

[12] 저수부(6)가 식물 육성 용기의 측방에 위치하는 상기 [10]에 기재된 식물 육성 장치;

[13] 저수부(6)가 식물 육성 용기의 상방에 위치하는 상기 [10]에 기재된 식물 육성 장치;

[14] 저수부(6)가 상하로 승강 가능한 상기 [12] 또는 [13]에 기재된 식물 육성 장치;

[15] 상기 [10] 내지 [14] 중 어느 하나에 기재된 식물 육성 장치의 저수부(6)에 물(5)을 공급하고, 물을 급수 수단(2)을 통해서 배지(3)의 측방으로부터만 식물에 공급하는 것을 특징으로 하는 상기 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 육성 방법

을 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 [1]에 따른 식물 육성 방법에 의하면, 상면 관수, 저면 관수 또는 점적 관수를 행하는 식물의 육성 방법과 비교하여, 배지 중의 함수율에 편차가 생기기 어려워, 배지의 압밀이 생기기 어려워진다. 그 결과, 적합한 배지내 환경이 확립 및 유지되어 식물의 생육이 촉진됨과 더불어, 옮겨심기나 수확 시에 식물을 용이하게 빼낼 수 있고, 뿌리 썩음 등의 질병의 발생이 억제된다. 또한, 저면 관수와 비교하면, 특히 지하부의 수직 방향의 신장 정도가 큰 식물의 재배에 있어서도 재배의 전 기간에 걸쳐 적합한 급수를 행할 수 있다.

본 발명의 상기 [2]에 따른 식물 육성 방법에 의하면, 배지로서 가장 일반적으로 사용되는 토양, 배양토 또는 모래에 있어서 상기 [1]의 방법에 의한 효과가 발휘되어, 광범위한 식물 육성 방법의 실시에 적용할 수 있다.

본 발명의 상기 [3] 및 [4]에 따른 식물 육성 방법에 의하면, 특히 지하 부분을 수확하는 근채류나, 과채류 또는 엽경류에 있어서 상기 [1] 또는 [2]의 방법에 의한 효과가 발휘되고, 또한, 특히 적합한 배지내 환경의 확립이 곤란한 지하 깊이까지 신장하는 근채류에 대해서도 마찬가지의 효과가 발휘된다.

본 발명의 상기 [5]에 따른 식물 육성 용기에 의하면, 상기 [1]의 방법을 간편하고 또한 용이하게 행할 수 있어, 이러한 육성 방법에 의한 효과를 양호하게 발휘할 수 있다.

본 발명의 상기 [6]에 따른 식물 육성 용기에 의하면, 상기 [5]의 용기에 의한 효과에 더하여, 물을 측방으로부터 필요량만 서서히 공급할 수 있어, 배지 함수율을 더욱 균일하게 할 수 있고, 또한 물의 소비를 억제할 수 있다.

본 발명의 상기 [7]에 따른 식물 육성 용기에 의하면, 배지 내에 과잉의 물이 존재하는 경우에도 신속하게 외부로 배출하여 용기 내의 함수율을 균일하게 하여, 질병의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 배지의 하방으로부터도 공기를 공급하여 보다 양호한 배지내 환경을 확립 및 유지할 수 있다.

본 발명의 상기 [8]에 따른 식물 육성 용기에 의하면, 중력의 영향 하에서 수분이 편재하기 쉬운 배지 하부에의 수분 공급을 적게 함과 더불어, 수분이 부족하기 쉬운 배지 상부에의 수분 공급을 많게 하는 것에 의해, 용기 내의 함수율을 더욱 균일하게 할 수 있고, 그것에 의해서, 상기 [5]에 의한 효과를 더욱 높일 수 있다.

본 발명의 상기 [9] 내지 [12]에 따른 식물 육성 장치에 의하면, 저수부에 물을 공급하는 것만으로 자동적으로 물을 배지의 측방으로부터 공급할 수 있어, 상기 [1]의 방법에 의한 효과가 발휘된다.

본 발명의 상기 [13]에 따른 식물 육성 장치에 의하면, 저수부를 상하로 승강시키는 것에 의해, 배지에 공급되는 수량을 용이하게 조정할 수 있다.

본 발명의 상기 [14]에 따른 식물의 육성 방법에 의하면, 상기 [9] 내지 [13] 중 어느 하나에 기재된 식물 육성 장치를 이용하여 간편하고 또한 용이하게 식물을 육성할 수 있고, 또한 상기 [1]의 방법에 의한 효과가 발휘된다.

도 1은 상면 관수 또는 점적 관수(A) 및 측면 관수(B)에 의한 배지 중의 물의 이동을 모식적으로 나타내는 종단 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 식물 육성 용기 및 식물 육성 장치의 일 태양을 모식적으로 나타내는 종단 단면도이다.
도 2b는 본 발명의 식물 육성 용기 및 식물 육성 장치의 상부를 모식적으로 나타내는 일부 사시도이다.
도 3은 본 발명의 식물 육성 용기 및 식물 육성 장치의 다른 태양을 모식적으로 나타내는 종단 단면도이다.
도 4는 마이크로섬유천을 이용한 본 발명의 측면 관수에 의한 배지 내의 수분량의 분포를 나타내는 그래프이다.
도 5는 지피(jiffy) 포트를 이용한 본 발명의 측면 관수에 의한 배지 내의 수분량의 분포를 나타내는 그래프이다.
도 6은 여러 가지 고침윤성재를 이용한 본 발명의 측면 관수에 의한 배지 내의 수분량의 분포를 나타내는 그래프이다.
도 7은 여러 가지 배지 및 관수 방법을 이용하여 육성한 래디시(radish)의 옥내에서의 생육을 나타내는 그래프이다.
도 8은 여러 가지 배지 및 관수 방법을 이용하여 육성한 래디시의 옥외에서의 생육을 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 식물 육성 용기 및 식물 육성 장치의 일 태양을 모식적으로 나타내는 종단 단면도이다.
도 10은 본 발명의 식물 육성 용기 및 식물 육성 장치의 일 태양을 모식적으로 나타내는 종단 단면도이다.
도 11은 급수 제한 수단을 이용한 경우의 배지 중의 국소 함수율을 나타내는 그래프이다.

본 발명의 식물의 육성 방법을 도 1을 참조하여 설명한다.

본 발명의 육성 방법은, 통상 실시되는 토양 등의 배지에 식재하는 식물의 육성 방법으로서, 배지의 측방으로부터만 식물에 물을 공급하는 것을 특징으로 한다. 즉, 종래 행해지고 있는 상면 관수나 점적 관수(도 1(A)), 또는 저면 관수와 달리, 배지의 수평 방향으로부터만 관수하는 것을 특징으로 한다(도 1(B)). 배지의 수평방향으로부터만 관수하는 것에 의해, 상면 관수, 점적 관수 또는 저면 관수와 같이 배지 중의 수분율이 불균일해져, 배지의 일부분이 건조되거나 과잉의 물로 침윤되지 않고, 효율적인 물의 이용이 가능해진다. 또한, 상면 관수나 점적 관수와 같이 공급한 물의 모두가 중력의 영향 하에서 배지의 상면으로부터 하방으로 이동하는(도 1(A)) 일이 없고, 배지의 측방으로부터 공급한 물의 일부밖에 하방으로 이동하지 않기 때문에(도 1(B)), 배지의 압밀이 생기기 어렵다. 또한, 배지의 압밀이 생기기 어려워지기 때문에, 적합한 토양내 환경이 확립 및 유지되어 식물의 생육을 촉진할 수 있다. 또한, 옮겨심기나 수확 시에 배지로부터 식물을 용이하게 빼낼 수 있어, 식물을 상처내기 어렵다. 또한, 저면 관수와 같이 배지 저부에 과잉의 물이 항상 존재하지 않기 때문에, 뿌리 썩음 등의 식물의 질병이 발생하기 어렵다. 또한, 저면 관수와 비교하면, 특히 지하부의 수직 방향의 신장 정도가 큰 식물의 재배에 있어서도 재배의 전 기간에 걸쳐 적합한 급수를 행할 수 있다.

본 발명의 육성 방법에 이용하는 배지는, 관수하는 식물의 재배에 통상 이용되고 있는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 토양, 배양토, 모래, 작은 돌, 땅콩, 야자, 벼 등의 식물 껍질이나 그들의 훈탄물(燻炭物), 펄라이트, 제올라이트, 버미큘라이트, 록 울(rock wool), 목재의 칩, 파쇄물, 톱밥, 유리 비드, 도자기, 기타, 합성 수지 및 합성 섬유의 고형물이나 발포체로 이루어지는 인공적 배지, 섬유계의 배지 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 토양, 배양토, 모래는, 식물의 육성을 촉진할 수 있어, 상면 관수나 저면 관수한 경우보다도 생육이 촉진되기 때문에 바람직하다.

본 발명의 육성 방법에 이용하는 식물은, 토양 등의 배지에 식재하는 식물이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 본 발명의 육성 방법은 지하 깊이까지 적합한 배지내 환경을 확립 및 유지할 수 있기 때문에, 지하 깊이까지 신장하는 근채류, 예컨대, 무, 순무, 당근, 우엉, 고구마, 참마, 마, 감자, 토란, 연근, 소귀나물, 두루미냉이, 참나리, 산나리, 원추리, 생강, 울금, 에샬롯, 마늘, 고추냉이, 염교, 죽순 또는 양파 등이 바람직하다.

또한, 본 발명의 육성 방법은 과채류 또는 엽경류의 생육도 촉진할 수 있기 때문에, 예컨대, 가지, 토마토, 프루트 토마토, 푸른 고추, 피망, 커먼 세이지, 수박, 양배추, 상추, 파 및 브로콜리 등도 바람직하다.

본 발명의 식물 육성 용기 및 식물 육성 장치를 도 2 및 도 3을 참조하면서 설명한다.

본 발명의 식물 육성 용기는, 배지 수용부를 형성하는 측부(1) 및 저부(4)로 이루어지고, 측부의 내측에 급수 수단(2)이 배치되어 있는 것을 특징으로 한다. 용기의 측부(1)와 급수 수단(2)은 약 50:1∼약 1:5의 체적비를 갖는다. 또는, 다른 태양에 있어서, 측부는 급수 수단을 겸하는 것이어도 좋다. 측부(1) 및 저부(4)는, 수용하는 배지(3) 및 도시하지 않는 식물을 지지할 수 있는 동일 또는 상이한 재료로 이루어지고, 이들 재료로서는, 예컨대, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 플라스틱, 도자기, 목재 등을 들 수 있다. 또는, 측부 및 저부는 일체 성형된 용기여도 좋다.

급수 수단(2)은 수용하는 배지와 직접적 또는 간접적으로 접하여, 일정량의 물을 서서히 배지에 공급한다. 이 급수 수단은, 침윤성이 있는 재료로 이루어지는 것이면 특별히 한정되지는 않지만, 예컨대, 페이퍼 타올, 키친 페이퍼, 종이 웨이스트(paper rag) 등의 가공지, 일본 종이, 타올 등의 포지(布地), 부직포, 우레탄 스펀지, 폴리에틸렌 폼 등, 특히 친수성 플라스틱, 유리 발포체 등의 고침윤성 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 한편, 배지에 공급된 물은, 배지 내의 고상 이외의 부분에 모세관 현상에 의해서 주로 측방으로 침윤한다.

또한, 급수 수단을 겸하는 측부를 갖는 용기로서는, 배지 및 식물을 지지할 수 있고, 또한, 침윤성인 지피 포트, 친수성 플라스틱 등의 재료로 이루어지는 용기로 할 수 있다.

또 용기의 저부(4)는, 바람직하게는 배수 수단(도시하지 않음)을 갖고, 측부(1)의 하단보다도 상방에 위치하는 것에 의해 용기의 저부(4)가 끌어올려져 있는 것이 바람직하다. 용기 저부의 배수 수단은, 용기 내부에 과잉의 물이 존재하는 경우는 그것을 배출하도록 작용하며, 저부가 끌어올려져 있는 것에 의해 배출된 물은 다시 용기에 침입하지 않는다. 또한, 배지의 상부에 더하여 저부측의 배지도 외기와 접함으로써 배지의 전체에 걸쳐 공기가 공급되어, 보다 적합한 환경을 확립 및 유지할 수 있다.

배수 수단은, 예컨대, 저부에 설치된 단수 또는 복수의 구멍으로 할 수 있다.

본 발명은, 또 하나의 태양에 있어서, 상기 식물 육성 용기와 저수부를 포함하는 식물 육성 장치를 제공한다.

본 발명의 식물 육성 장치에 있어서의 저수부(6)는 물을 저류하는 부분이며, 상기한 급수 수단(2)의 일단은 저수부에 연결하여 배치되어 있고, 저수부의 물은 급수 수단(2) 내를 이동하여 배지의 측방까지 이동하고, 거기서 배지로 방출되어, 도시하지 않는 재배 식물의 지하부에 측방으로부터 공급된다.

저수부(6)는 식물 육성 용기의 하방(도 2a), 측방(도 3) 또는 상방에 위치할 수 있고, 물은 그 위치로부터 급수 수단(2)을 통해서 배지의 측방까지 이동한다.

또는, 저수부(6)는, 상하 방향으로 승강 가능하게 배치할 수도 있다. 상하 방향으로 승강이 가능한 것에 의해, 식물의 생육 단계에 응한 양의 관수를 용이하게 조정할 수 있다.

또한, 본 발명의 식물 육성 용기에는, 급수 수단(2)과 배지(3) 사이에 급수 제한 수단(7)을 설치하여, 배지(3)에 공급되는 수분량을 수직 방향에서 조정할 수 있다. 수분 제한 수단으로서는, 예컨대, 셀로판제의 유공(有孔) 필름 등이 바람직하다.

급수 수단(2)으로부터 공급되는 물은, 유공 필름의 구멍(8)이 뚫린 부분으로부터만 배지(3)에 공급된다.

급수 수단으로부터 배지에 공급된 수분은 모세관 현상에 의해서 주로 측방으로 침윤하지만, 시간의 경과와 함께 중력의 영향으로 하방으로 이동하여, 편재한다. 따라서, 측방 관수에 있어서, 배지 하부보다도 배지 상부에 보다 다량의 물을 공급할 수 있으면, 배지 상부와 하부의 함수율의 차를 더욱 작게 하여, 배지 내의 수분율을 보다 균일하게 할 수 있다.

본 발명의 식물 육성 용기의 급수 제한 수단은 배지의 하부보다도 상부에 보다 다량의 수분을 공급하기 위한 것이며, 예컨대, 하부에는 무공의 필름을 배치하면서 상부에 유공 필름을 배치하거나, 또는 하부의 구멍보다도 상부의 구멍의 수 또는 면적을 크게 하는 것에 의해 이것이 달성된다(도 9 및 도 10).

이하, 실시예 및 비교예를 나타내어 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

배지내 수분 분포의 측정 실험

저부에 건널판(duckboard)을 배치한 측면 관수형의 용기를 이용하여, 수분을 흡수한 측면으로부터 배지로 물을 골고루 퍼뜨리고, 한편 또한 배지 중의 수분을 가능한 한 균일하게 유지할 수 있는 소재를 조사했다.

실험 1

방법

1. 측부에 시판 타올을 배치하고, 저부로서 건널판을 배치한 용기(직경 11cm, 높이 26cm, 저부 상승 5cm)에 배지(피트 모스계(peat moss-based) 토양)를 넣고, 한쪽은 그대로의 상태로(A), 다른 쪽은 관수 전에 상면 관수를 1회 행하고 나서(B), 용기의 저부에 물이 접촉하지 않도록 용기 측부의 일부를 침수시켜 측면 관수를 행했다.

2. 관수 개시 4일 후에 관수를 종료하고, 배지를 수직 방향으로 3cm의 두께로 층으로 구획지어, 각각의 중량을 계측했다.

3. 이어서, 배지를 층마다 봉통(封筒)에 넣고, 80℃에서 절건(絶乾) 상태로 한 후에, 그 중량을 측정했다.

4. 상기 2 및 3의 공정에서 측정한 배지 중량의 차로부터, 각 층에 포함되어 있었던 수분량을 구했다. 그 결과를 도 4의 그래프에 나타낸다. 그래프의 횡축은 각각 배지 상면으로부터 I: 0∼3cm, II: 3∼6cm, III: 6∼9cm, IV: 9∼12cm, V: 12∼15cm, VI: 15∼18cm, VII: 18∼21cm의 깊이의 층을 나타낸다.

결과

측정의 결과, 측부는 확실히 상단까지 물을 흡수하고 있다는 것이 밝혀졌다. 한편, 도 4로부터, A 및 B 어느 쪽의 배지에 있어서도 수분 구배가 크다는 것이 밝혀졌다. 특히, 용기의 저부에 가까운 부분의 배지는 침수에 가까운 상태이고, 상방으로 감에 따라서 배지에는 물이 잘 미치지 않아, 거의 건조되어 있는 상태였다. 또한, 전체적으로 B의 수분량쪽이 A의 수분량보다도 많다는 것이 나타났지만, 이 B의 수분의 상당한 양이 측면 관수 전의 상면 관수의 물에서 유래하는 것으로 생각되고, 측면 관수에 의한 물이 아닌 것으로 생각되었다.

실험 2

방법

1. 지피 포트(주식회사 사카타노타네(SAKATA SEED Corporation))의 외측을 건널판으로 보강하고, 저부로서 건널판을 배치한 용기(직경 10cm, 높이 12cm, 저부 상승 3cm)에 배지(피트 모스계 토양)를 넣고, 한쪽은 그대로의 상태로(A), 다른 쪽은 관수 전에 상면 관수를 1회 행하고 나서(B), 배지의 저부에 물이 미치지 않도록 용기 측부의 일부를 침수시키고 측면 관수를 행했다.

2. 관수 개시 4일 후에 관수를 종료하고, 배지 상면으로부터 수직 방향으로 2cm, 2cm, 2cm 및 1cm의 두께로 층으로 구획지어, 각각의 중량을 계측했다.

3. 이어서, 배지를 층마다 봉통에 넣고, 80℃에서 절건 상태로 한 후에, 그 중량을 측정했다.

4. 상기 2 및 3의 공정에서 측정한 배지 중량의 차로부터, 각 층에 포함되어 있었던 수분량을 구했다. 한편, 2개의 용기는 어느 쪽도 동일한 조건에서 실험을 행했다. 그 결과를 도 5의 그래프에 나타낸다. 그래프의 횡축은 각각 배지 상면으로부터 I: 0∼2cm, II: 2∼4cm, III: 4∼6cm, IV: 6∼7cm의 깊이의 층이다.

결과

도 5로부터는 IV의 수분량이 갑자기 감소하고 있는 것처럼 보이지만 이 층은 다른 층보다도 1cm 두께가 작아, 그 밖의 층과 동일하게 2cm로 환산하면, 실험 1에서 얻어진 결과보다도 수분 구배가 훨씬 작다는 것이 나타났다. 또한, 지피 포트의 측면은 확실히 상단까지 수분을 흡수하고 있어, 배지에도 상면까지 확실히 수분이 잘 미치고 있었다.

실험 3

방법

1. 키친 페이퍼 1장을 건널판으로 끼워 제작한 용기(A) 및 키친 페이퍼 3장을 건널판으로 끼워 제작한 용기(B)(어느 쪽의 용기도 직경 16cm, 높이 25cm, 저부 상승 6.8cm)에 배지(피트 모스계 토양)를 넣고, 지피 포트(주식회사 사카타노타네)의 외측을 건널판으로 보강하며, 저부로서 건널판을 배치한 용기(C) 및 친수성 우레탄 발포체 시트의 외측을 건널판으로 보강한 용기(D)(어느 쪽의 용기도 직경 16cm, 높이 25cm, 저부 상승 6.8cm)에 배지(하나짱(Hana-chan) 배양토, (주)하나고코로(HANAGOKORO Co., Ltd.))를 넣고, 용기의 저부에 물이 미치지 않도록 용기 측부의 일부를 침수시켜 측면 관수를 행했다.

2. A 및 B의 용기는 관수 개시 4일 후에, C의 용기는 관수 개시 7일 후에, D의 용기는 관수 개시 6일 후에 관수를 종료하고, 배지를 수직 방향으로 1cm마다의 두께로 층으로 구획지어, 각각의 중량을 계측했다.

3. 이어서, 배지를 층마다 봉통에 넣고, 80℃에서 절건 상태로 한 후에, 그 중량을 측정했다.

4. 상기 2 및 3의 공정에서 측정한 배지 중량의 차로부터, 각 층에 포함되어 있었던 수분량을 구했다. 그 결과를 도 6의 그래프에 나타낸다. 그래프의 횡축은 각각 배지 상면으로부터 I: ∼1cm, II: 1∼2cm, III: 2∼3cm, IV: 3∼4cm, V: 4∼5cm, VI: 5∼6cm, VII: 6∼7cm, VIII: 7∼8cm, IX: 8∼9cm, X: 9∼10cm, XI: 10∼11cm, XII: 11∼12cm, XIII: 12∼13cm의 깊이의 층이다.

결과

도 6을 보면, 어느 쪽의 용기도 저부에 가까이 감에 따라서 수분량이 많아진다는 것이 나타났다. 수분량에만 주목하면, A와 B의 용기의 배지의 수분량이 많지만, 수분 구배가 크다는 것이 나타났다. 특히 하부에 수분이 많으면, 식물의 뿌리 썩음을 일으킬 우려가 있기 때문에 피해야 한다. 이번의 실험에 의해, C와 D의 용기에서는 수분 구배가 어느 정도 일정에 가까워진다는 것이 나타났지만, C의 용기를 이용하여 이후의 실험을 진행시키는 것으로 했다.

실시예 2

여러 가지 관수 방법에 의한 식물의 옥내 육성 실험

방법

1. 지피 포트(저부 직경, 70mm, 상부 직경 100mm, 깊이 75mm)를 준비하고, 측면 관수용의 용기로서, 저부를 제거하고, 저부단으로부터 15mm의 위치에 플라스틱제 원형 메쉬를 끼워 넣어 용기 저부로 했다. 상면 관수 및 저면 관수용의 용기로서는, 지피 포트를 그대로 이용했다.

2. 각각의 용기에, 모래계 배양토(2mm 이하로 체질한 것), 피트 모스계 토양, 시판 배양토(하나짱 배양토, (주)하나고코로)를 각각 동일한 중량으로 넣고, 각 용기에 래디시를 파종하여, 모든 배지가 습기를 갖도록 등량의 수분을 분무했다.

3. 상면 관수에서는, 배지 표면에 급수 튜브의 선단을 고정하고, 1일 1회(오전 10시), 물 25ml(약 5ml/min)를 자동 관수했다. 측면 관수 및 저면 관수에서는, 각각의 용기를 놓은 트레이에 액체 비료를 넣고, 깊이가 약 1cm 정도로 되도록 자동 급수를 행했다.

4. 식물은, 실내 온도 24℃, 습도 60%, 형광등 조명 하(18시간)에서 생육시켰다.

5. 파종 후 21일째에 식물을 빼내고, 식물의 생 중량 및 실(實) 굵기의 계측을 행했다. 그 결과를 도 7에 나타낸다.

어느 쪽의 배지를 이용한 경우에 있어서도, 측면 관수를 행한 래디시는 생 중량 및 실 굵기가 최대로 되었다.

실시예 3

여러 가지 관수 방법에 의한 식물의 옥외 육성 실험 방법

1. 측면 관수용의 용기로서, 지피 포트(저부 직경 70mm, 상부 직경 100mm, 깊이 75mm)를 준비하고, 2개의 지피 포트의 저부를 제거하고, 플라스틱제 원형 메쉬를 끼우고, 2개의 지피 포트의 저부를 합쳐서 고정했다. 상면 관수 및 저면 관수용의 용기로서는, 더욱 측면으로부터의 급수를 배제할 목적으로, 바닥을 제거한 플라스틱제 컵을 지피 포트의 내측에 겹쳐서 이용했다. 즉, 저면 관수에서는 배지와 급수 용기의 저면만이 접촉하도록 측면을 보호하고, 측면 관수에서는 배지와 급수 용기의 측면만이 접촉하도록 저면을 보호하며, 상면 관수에서는 상면만 개방하고, 측면과 저면을 보호했다.

2. 각각의 용기에, 모래계 배양토, 피트 모스계 토양, 시판 배양토(하나짱 배양토, (주)하나고코로)를 각각 동일한 중량으로 넣고, 각 용기에 래디시를 파종하며, 모든 배지가 습기를 갖도록 등량의 수분을 분무했다.

3. 관수 방법마다 개별의 트레이를 준비하고, 용기를 트레이에 설치했다. 상면 관수에서는 배지 표면으로부터 1일 1회 살수하고, 저면 관수에서는 수면이 용기 저면보다 약 1cm 높은 위치가 되도록 트레이에 물을 넣었다. 또한, 측면 관수에서는 수면이 용기 저부(플라스틱제 메쉬)보다 약 1cm 낮은 위치가 되도록 트레이에 물을 넣어, 수면을 일정하게 유지했다.

4. 식물은, 옥외 비닐하우스 내에 설치하여, 자연 환경 하에서 생육시켰다.

5. 파종 후 21일째에 식물을 빼내고, 식물의 생 중량의 계측을 행했다. 그 결과를 도 8에 나타낸다.

어느 쪽의 배지를 이용한 경우에 있어서도, 측면 관수를 행한 래디시는 생 중량이 최대로 되었다. 또한, 옥외의 육성에 있어서도 옥내와 마찬가지의 측면 관수에 의한 식물의 생육 촉진 효과가 나타났다.

실시예 4

측면 관수에 의한 식물의 육성 실험

방법

1. 플라스틱 메쉬의 내측에 침윤성 우레탄 스펀지를 겹쳐 원통형(직경 130mm, 높이 200mm)으로 하고, 원통형의 일단으로부터 35mm의 위치에 철사를 십자로 통과시켜 원형 메쉬를 고정하여 측면 관수용의 용기를 제작했다.

2. 그 용기에, 배양토(하나짱 배양토, (주)하나고코로)를 넣고, 매운 무(hot white radish)(교비진(Kyobijin))를 파종했다.

3. 용기를 설치한 트레이에 액체 비료를 넣고, 트레이의 깊이가 약 1cm 정도로 되도록 자동 급수를 행하여 측면 관수에 의한 식물의 육성을 행했다. 한편, 파종 직후에도 상면으로부터의 관수는 행하지 않았다.

4. 매운 무는, 실내 온도 24℃, 습도 60%, 형광등 조명 하(18시간/6시간의 명암 사이클)에서 생육시켰다.

5. 파종 후 58일째에 매운 무를 수확하여, 계측을 행했다.

결과

뿌리 썩음 등의 질병을 발생시키지 않고, 생 중량 43.2 g, 실 굵기 35mm, 잎 길이 190mm, 잎 폭 50mm의 매운 무가 얻어졌다. 수확 시에는 배양토의 압밀이 발생하고 있지 않아, 매운 무를 토양으로부터 용이하게 뽑을 수 있었다.

실시예 5

각종 관수에 의한 식물의 육성 실험

배지로서 시판 배양토(하나짱 배양토, (주)하나고코로)만을 이용하는 것 이외는 실시예 2와 동일한 방법을 이용하여, 오이, 적상추, 상추, 피망, 프루트 토마토, 푸른 고추, 수박, 양배추, 브로콜리, 장가지(Japanese eggplant), 시금치, 미니 당근, 파슬리, 고추냉이, 커먼 세이지, 파의 모종을 심거나 씨를 뿌리고, 옥외 비닐하우스 내에 설치하여, 상면 관수, 측면 관수 또는 저면 관수하면서 자연 환경 하에서 생육시켰다. 일정한 기간에 생육한 식물을 빼내고, 식물의 건조 중량 및 생 중량의 계측을 행했다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 나타낸다.

결과

적상추를 제외한 모든 식물에 있어서, 건조 중량 또는 생 중량이 상면 관수보다도 측면 관수로 생육한 식물에서 상회했다. 또한, 상추, 피망, 프루트 토마토, 푸른 고추, 수박, 양배추, 브로콜리, 장가지, 시금치, 미니 당근, 고추냉이, 커먼 세이지 및 파에 있어서는, 측면 관수에 의한 육성에 의해 최대의 건조 중량 또는 생 중량으로 되었다. 또한, 이들 식물의 수확 시는 배양토의 압밀이 발생하고 있지 않아, 배양토로부터 용이하게 뽑을 수 있었다.

상면 관수 및 측면 관수에 의한 식물의 육성 실험

배지로서 시판 배양토(하나짱 배양토, (주)하나고코로)만을 이용하는 것 이외는 실시예 2와 동일한 방법을 이용하여, 토마토(N=3), 고구마(N=3) 및 가지(N=3)의 모종을 심거나 씨를 뿌리고, 옥외 비닐하우스 내에 설치하여, 상면 관수 또는 측면 관수하면서 자연 환경 하에서 생육시켰다. 일정한 기간에 생육한 식물을 빼내고, 식물의 건조 중량 및 생 중량의 계측을 행했다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.

결과

실험한 모든 식물에 있어서, 생 중량 및 건조 중량이 상면 관수보다도 측면 관수로 생육한 식물에서 상회했다. 특히 토마토에 있어서는, 측면 관수에 의해 상면 관수와 비교하여 생 중량으로 약 2배, 과실 중량으로 약 4배의 생육 촉진이 인정되었다.

배지 수직 방향에서의 수분 구배의 균일화

1. 실험 목적

측면 관수에 있어서의 배지의 수직 방향에 대한 수분 구배를 더욱 균일화하는 것을 목적으로 하여, 급수 수단과 배지 사이에 수분의 투과를 제어하는 급수 제한 수단(유공 셀로판)을 배치하는 것에 의해, 수분이 과잉으로 되는 경향이 있는 배지의 하부와 급수 수단의 접촉 면적의 제한을 시도한다.

2. 실험 재료 및 방법

배지: 피트 모스계 배지(하나짱 배양토, (주)하나고코로)를 이용하고, 비중은 수분 조정에 의해 600g/L로 설정했다.

화분:

저면 관수

치수 사양, 직경 160mm, 높이 250mm의 원통형의 화분을 이용하고, 저부 상승 68mm로 했다.

측면 관수(급수 제한 없음)

치수 사양, 직경 160mm, 높이 250mm의 원통형의 화분을 이용하고, 저부 상승 68mm로 한 후에 급수 수단으로서 3장의 키친 페이퍼를 이용했다.

급수 제한 A

치수 수단, 직경 160mm, 높이 250mm의 원통형의 화분을 이용하고, 저부 상승 68mm로 한 후에 급수 수단으로서 3장의 키친 페이퍼를 이용했다.

수분이 과잉으로 되는 경향이 있는 배지의 하부와 급수 수단의 접촉 면적을 제한하기 위해서, 배지와 급수 수단 사이에 화분 바닥 위치로부터 70mm 위의 범위까지 유공 셀로판(공경 5.5mm, 횡 35공, 종 5공)을 배치하여, 배지 하부의 급수 수단으로부터의 급수를 제한했다.

급수 제한 B

급수 제한 A와 동일한 치수 사양의 화분 및 키친 페이퍼를 이용하여, 또 하나의 태양의 급수 제한 수단으로서, 배지와 급수 수단 사이에 화분 바닥 위치로부터 55mm 위의 범위까지 무공 셀로판을 배치하고, 추가로 그 상부 55mm의 범위까지 유공 셀로판(공경 5.5mm, 횡 35공, 종 5공)을 배치하여, 급수 제한 A보다도 더욱 배지 하부에의 급수 수단으로부터의 급수를 제한했다.

(i) 저면 관수

시료수: 4개체

수위: 80mm(화분 바닥 위치보다 12mm 위)

급수 수단 및 급수 제한 수단은 사용하지 않고서, 화분 바닥으로부터 급수시켰다.

(ii) 측면 관수(급수 제한 없음)

시료수: 4개체

수위: 50mm(화분 바닥 위치보다 18mm 아래)

측면 소재: 급수 수단으로서 3장의 키친 페이퍼를 이용하여, 급수 수단으로부터 배지에 급수했다.

(iii) 급수 제한 A

시료수: 4개체

수위: 50mm(화분 바닥 위치보다 18mm 아래)

측면 소재: 화분 바닥으로부터 5cm의 범위의 측면 내측에 유공 셀로판(공경 5.5mm, 75공)을 붙여, 급수 수단으로부터 배지에의 급수를 제한했다.

(iv) 급수 제한 B

시료수: 4개체

수위: 50mm(화분 바닥 위치보다 18mm 아래)

측면 소재: 배지 하부에는 무공 셀로판을 배치하는 것에 의해, 시험구 A보다 더욱 급수 수단과 배지의 접촉 면적을 제한했다. 구체적으로는, 화분 바닥으로부터 5cm의 범위의 측면 내측에 무공 셀로판, 거기로부터 추가로 5cm의 범위에 유공 셀로판을 배치하는 것에 의해, 급수 수단으로부터 배지에 공급되는 수분을 제한했다.

실험 순서

(i) 각 화분에 배지를 1500g씩 넣어, 측면 관수를 개시했다.

(ii) 관수 개시 후, 5분마다 화분을 포함시킨 전체의 중량을 측정하고, 개시 후 15분 후부터는 15분마다 중량을 측정했다. 이 조작을 포화까지 계속했다.

(iii) 포화 후, 관수를 종료하고, 배지의 침하량을 계측했다. 그리고, 배지를 최상부로부터 10mm마다의 층으로 구획지어, 그 배지 중량을 측정했다.

(iv) 층마다의 건물(乾物) 중량을 측정했다.

(v) 순서 (iii)과 (iv)의 중량의 차로부터, 층마다의 배지 수분량을 산출했다.

3. 결과 및 고찰

배지의 층마다 산출한 배지 함수율의 결과를 도 11에 나타낸다.

도면에 나타난 바와 같이, 어떤 육성 용기에 있어서도 배지 하부로부터 상부에 걸쳐 배지 함수율은 서서히 저하(근사선의 경사는 마이너스)되고 배지는 침하되지만, 관수 방법에 따라 이하와 같은 차이가 있었다.

표에 나타내는 근사선의 기울기는, 배지 하부로부터 상부에 걸친 수직 방향의 함수율의 감소 정도를 나타내고, 값의 절대치가 클수록 수직 방향의 함수율의 변화가 크다는 것을 나타낸다.

또한, 상관 계수는, 수직 방향의 함수율의 직선성을 나타내고, 값이 클수록 함수율이 직선적으로 변화되어, 편차가 작다는 것을 나타낸다.

표에 나타낸 바와 같이, 측면 관수는 저면 관수와 비교하여 배지 수직 방향의 함수율의 변화가 작고, 관수한 배지 상부에도 유지되어 있다. 또한, 측면 관수에서는, 배지 상부에 유지되어, 배지 하부로 이동하는 수분량이 적은 것에 기인하여 배지의 침하량이 매우 작아지며, 급수 제한 수단을 설치한 경우에는 더욱 침하량이 작아져, 배지의 압밀이 억제된다는 것이 밝혀졌다. 또한, 상면 관수와 비교하여도, 저면 관수와 마찬가지로, 측면 관수에서는, 배지의 침하량이 작아져, 배지의 압밀이 억제된다는 것이 밝혀졌다(데이터는 나타내지 않음).

본 발명의 식물의 육성 방법, 육성 용기 및 육성 장치는, 농업 분야 및 원예 분야에서의 식물의 육성에 적합하게 적용할 수 있다.

1: 측부
2: 급수 수단
3: 배지
4: 저부
5: 물
6: 저수부
7: 급수 제한 수단

Claims (15)

1. 배지에 식재하는 식물의 육성 방법으로서, 배지의 측방으로부터만 식물에 물을 공급하는 것을 특징으로 하는 육성 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   배지가 토양, 배양토 및 모래로부터 선택되는 육성 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   식물이 근채류, 과채류 또는 엽경류인 육성 방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   근채류, 과채류 또는 엽경류가 무, 순무, 당근, 우엉, 고구마, 참마, 마, 감자, 토란, 연근, 소귀나물, 두루미냉이, 참나리, 산나리, 원추리, 생강, 울금, 에샬롯, 마늘, 고추냉이, 염교, 죽순, 양파, 가지, 토마토, 프루트 토마토, 푸른 고추(sweet green pepper), 피망, 커먼 세이지, 수박, 양배추, 상추, 파 및 브로콜리로 이루어지는 군으로부터 선택되는 육성 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   배지 하부보다도 배지 상부에 보다 다량의 물을 공급하는 것을 특징으로 하는 육성 방법.
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 육성 방법에 이용하는 용기로서, 배지 수용부를 형성하는 측부(1) 및 저부(4)로 이루어지고, 측부(1)의 내측에 급수 수단(2)이 배치된 식물 육성 용기.
7. 제 6 항에 있어서,
   급수 수단(2)이 고침윤성 재료로 이루어지는 식물 육성 용기.
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
   저부(4)가 측부 하단보다도 상방에 위치하고, 저부가 배수 수단을 포함하는 식물 육성 용기.
9. 제 5 항에 기재된 육성 방법에 이용하는 용기로서, 배지 수용부를 형성하는 측부(1) 및 저부(4), 측부(1)의 내측의 급수 수단(2), 및 급수 수단(2)의 내측의 급수 제한 수단(7)으로 이루어지는 식물 육성 용기.
10. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 식물 육성 용기와, 저수부(6)를 포함하는 식물 육성 장치로서, 급수 수단(2)의 일단이 저수부와 연결되어 배치된 식물 육성 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    저수부(6)가 식물 육성 용기의 하방에 위치하는 식물 육성 장치.
12. 제 10 항에 있어서,
    저수부(6)가 식물 육성 용기의 측방에 위치하는 식물 육성 장치.
13. 제 10 항에 있어서,
    저수부(6)가 식물 육성 용기의 상방에 위치하는 식물 육성 장치.
14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    저수부(6)가 상하로 승강 가능한 식물 육성 장치.
15. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 10 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 식물 육성 장치의 저수부(6)에 물(5)을 공급하고, 물을 급수 수단(2)을 통해서 배지(3)의 측방으로부터만 식물에 공급하는 것을 특징으로 하는 육성 방법.

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