特許 6659421 水耕栽培装置および水耕栽培方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6659421

(24)【登録日】2020年2月10日

(45)【発行日】2020年3月4日

(54)【発明の名称】水耕栽培装置および水耕栽培方法

(51)【国際特許分類】

   A01G 31/00 20180101AFI20200220BHJP

【ＦＩ】

   A01G31/00 601D

   A01G31/00 611Z

【請求項の数】9

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2016-63176(P2016-63176)

(22)【出願日】2016年3月28日

(65)【公開番号】特開2017-175931(P2017-175931A)

(43)【公開日】2017年10月5日

【審査請求日】2018年12月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000195971

【氏名又は名称】西松建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100072604

【弁理士】

【氏名又は名称】有我 軍一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100140501

【弁理士】

【氏名又は名称】有我 栄一郎

(72)【発明者】

【氏名】山口 哲司

(72)【発明者】

【氏名】江▲崎▼ 陽介

(72)【発明者】

【氏名】平野 享

(72)【発明者】

【氏名】大嶋 泰平

(72)【発明者】

【氏名】萩谷 宏三

【審査官】 大澤 元成

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−０７９６５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１６１９６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−００９１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−３３５８３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０３−１０８３５２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０４３１２１５２（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ０１Ｇ ３１／００−３１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上面が開放した直方体形状の栽培槽と、
前記栽培槽内に長手方向に両端部を除いて敷き詰めて収容され、かつ、前記栽培槽の両側の側板部および底板部の三方に密着し、前記栽培槽内の長手方向の両端部に培養液供給側の第１の液溜部と培養液流出側の第２の液溜部とを画成する直方体状の複数の床上げブロックと、
前記複数の床上げブロックの真上に対応する開口領域を閉塞するよう、各両端部を前記栽培槽の両側面の上端部に載置された複数の定植孔を有する複数の栽培トレイと、
ポンプと配管を含んでなり、前記第２の液溜部に貯留する培養液を前記第１の液溜部に循環供給する培養液循環供給手段と、を備え、
前記複数の定植孔は、前記各栽培トレイに栽培植物の水平方向の大きさに適する間隔で前記栽培槽の長手方向と直交する方向に並んで設けられ、前記栽培植物の根を挿通し根基部を保持するようになっており、
前記複数の床上げブロックの上面部には、前記各定植孔の真下に位置するよう、前記栽培槽内の前記第１の液溜部の側の一端から前記第２の液溜部の側の他端まで培養液の薄膜流下が可能な緩い傾斜を有する複数の培養液流し溝部が形成され、
前記定植孔の縁で栽培植物の根基部を保持し根先部を前記培養液流し溝部に受け止め、前記培養液流し溝部を薄膜状に流れる前記培養液によりＮＦＴ薄膜水耕を行うようになっていることを特徴とする水耕栽培装置。

【請求項2】

前記培養液循環供給手段の前記第２の液溜部の培養液流出口が、前記栽培槽の側板部の下部に設けられ、前記培養液流出口の槽内側の端部にエルボ部材が回動可能に接続され、前記エルボ部材は、垂直方向上方に立ち上がるときの上端開口が前記栽培トレイの下面に近い高さレベルとなることを特徴とする請求項１に記載の水耕栽培装置。

【請求項3】

上面が開放した直方体形状の栽培槽と、
前記栽培槽内に長手方向に両端部を除いて敷き詰めて収容され、かつ、前記栽培槽の両側の側板部および底板部の三方に密着し、前記栽培槽内の長手方向の両端部に培養液供給側の第１の液溜部と培養液流出側の第２の液溜部とを画成する直方体状の複数の床上げブロックと、
前記栽培槽の上端開口部のうち、前記複数の床上げブロックの真上に対応する開口領域を閉塞するよう、各両端部を前記栽培槽の両側面の上端部に載置された複数の定植孔を有する複数の栽培トレイと、
前記各栽培トレイに栽培植物の水平方向の大きさに適する間隔で前記栽培槽の長手方向と直交する方向に並んで設けられ、前記栽培植物の根を挿通し根基部を保持する複数の定植孔と、
ポンプと配管を含んでなり、前記第２の液溜部に貯留する培養液を前記第１の液溜部に循環供給する培養液循環供給手段と、を備え、
前記複数の床上げブロックは、これらの各上面部の高さレベルが前記第１の液溜部側が高く前記第２の液溜部が低い階段状になるように設定され、かつ前記各ブロック上面部の前記第２の液溜部側の端縁に数ｍｍの高さの堰が設けられ、各堰の上流領域となる各ブロック上面部に前記培養液の薄膜を形成するとともに、前記定植孔の縁で栽培植物の根基部を保持し根先部を前記各ブロック上面部で受け止めて、ＮＦＴ薄膜水耕を行うようになっていることを特徴とする水耕栽培装置。

【請求項4】

前記複数の床上げブロックが、培養液より比重は大きいがその差が小さな材料により形成され、培養液の浮力で移動容易となる可能性のある構成であるときは、前記複数の床上げブロックおよび前記床上げブロックが前記栽培槽の底板部から離れないようにする床上げブロック移動防止手段を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つの請求項に記載の水耕栽培装置。

【請求項5】

前記栽培槽の上端開口部のうち、前記複数の栽培トレイで閉じられない両側の上端開口部分を閉じる第１の蓋部および第２の蓋部を更に有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つの請求項に記載の水耕栽培装置。

【請求項6】

前記第１の蓋部および第２の蓋部は、それぞれの上面部の両側部分より立ち上がるように設けられた一対の栽培トレイ載置用リブを有することを特徴とする請求項５に記載の水耕栽培装置。

【請求項7】

上面が開放した直方体形状の栽培槽内に、前記栽培槽の両側の側板部および底板部の三方に密着する直方体状の複数の床上げブロックを、槽内の両端部を避けて、敷き詰めた状態に収容し、前記槽内の両端部に画成されるギャップ空間を培養液供給側の第１の液溜部と培養液流出側の第２の液溜部とし、前記複数の床上げブロックの真上に対応する開口領域を閉塞するよう、複数の定植孔を有する複数の栽培トレイの各両端部を前記栽培槽の両側面の上端部に載置し、ポンプと配管を含む培養液循環供給手段により前記第２の液溜部に貯留する培養液を前記第１の液溜部に循環供給し、前記複数の床上げブロックの上面部に形成された前記第１の液溜部から前記第２の液溜部に向かい培養液の薄膜流下が可能な緩い傾斜を有する複数の培養液流し溝部に前記培養液を薄膜状に流れさせ、前記定植孔の縁で栽培植物の根基部を保持し根先部を前記培養液流し溝部に受け止めてＮＦＴ薄膜水耕を行うことを特徴とする水耕栽培方法。

【請求項8】

前記培養液循環供給手段の前記第２の液溜部の培養液流出口を、前記栽培槽の側板部の下部に設け、前記培養液流出口の槽内側の端部にエルボ部材を回動可能に接続し、幼菜栽培植物の栽培に際し、前記ＮＦＴ薄膜水耕を行う前段階としてＤＦＴ湛液水耕を行うときは、前記エルボ部材を上方に立ち上げることにより前記エルボ部材の上端開口を前記栽培トレイの下面に近い高さレベルとすることを特徴とする請求項７に記載の水耕栽培方法。

【請求項9】

上面が開放した直方体形状の栽培槽内に、長手方向の両端部を除いて、前記栽培槽の両側の側板部および底板部の三方に密着する直方体状の複数の床上げブロックを敷き詰めて収容し、前記長手方向に両端部に画成されるギャップ空間を培養液供給側の第１の液溜部と培養液流出側の第２の液溜部とし、前記複数の床上げブロックの真上に対応する開口領域を閉塞するよう、複数の定植孔を有する複数の栽培トレイの各両端部を前記栽培槽の両側面の上端部に載置し、前記複数の床上げブロックの各上面部の高さレベルが前記第１の液溜部側が高く前記第２の液溜部が低い階段状になるように設定し、かつ前記各ブロック上面部の前記第２の液溜部側の端縁に数ｍｍの高さの堰を設け、ポンプと配管を含む培養液循環供給手段により前記第２の液溜部に貯留する培養液を前記第１の液溜部に循環供給し、前記各ブロック上面部に培養液の薄膜を形成するとともに、前記定植孔の縁で栽培植物の根基部を保持し根先部を前記各ブロック上面部で受け止めてＮＦＴ薄膜水耕を行うことを特徴とする水耕栽培方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水耕栽培装置および水耕栽培方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＮＦＴ薄膜水耕栽培は、１％程度の緩やかな傾斜を有する床面に、培養液を流下させて薄膜として栽培植物の根に供給する栽培する方法である。ＮＦＴ薄膜水耕栽培の特徴は、（１）固形培地なし、（２）根が培養液中および気中に位置する、（３）根が培養液から養水分を摂る、（４）根が空気中から酸素を摂る。

【0003】

ＮＦＴ薄膜水耕栽培では、薄膜で還流する培養液が栽培植物の根に確実に接することが必要であるが、床面を流下する培養液の薄膜の根に接しない部分については、床面への無用な藻の繁殖を抑え、培養液の総量を少なくしてコスト削減につなげたいこと等から、薄膜形成を排除することが行われている（例えば、特許文献１）。

【0004】

特許文献１に開示された植物栽培装置は、以下のように構成されている（特許文献１の段落番号００３３、００３４、図４、図６、図８）。植物栽培装置４０は、複数の樋状部材２０と、これら複数の樋状部材２０を傾斜するように支持し、固定するための複数段から構成される栽培棚４１と、複数の樋状部材２０上に載置される複数の栽培トレイ１０と、栽培トレイ１０に植栽された植物に光を照射する照明手段としての照明４２と、各樋状部材２０に養液を供給するための養液供給手段としての循環ポンプ４３と、養液を貯留する貯留槽としてのタンク４４と、該養液中の溶存酸素濃度を所定の値に上げるために、酸素や空気等を養液中に吹き込む、ガス供給手段としてのエアーポンプ４５とを含んで構成される。

【0005】

栽培棚４１は、５段で構成され、各段に複数の樋状部材２０が平行に並ぶように設置されている。その平行に並ぶ複数の樋状部材２０上に跨るように、複数の栽培トレイ１０が互いに隣接して載置されている。そして、各樋状部材２０は、新たな栽培トレイを載せるための上端領域と、その新たな栽培トレイが栽培棚４１内に押し込まれることにより、栽培棚４１から排出される栽培トレイを載せるための下端領域とを有している。

【0006】

植物栽培装置４０の使い方は、効率面の追及から、一度棚の育成開始位置に載置された後は、生育に従い栽培トレイごと一方向に収穫位置まで横スライドしていくことを原則としている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１４−８２９９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、上述した特許文献１に記載された水耕栽培装置では、以下の問題点がある。（１）栽培槽内に各々独立した複数の樋状部材２０を装備するので、構成部材の点数が多く、組立が容易でない。（２）栽培植物が変更され、最適な定植間隔が変更になる場合、全体を一旦分解して再組み立てすることが必要であった。（３）再組み立てにおいては、多岐状に組み付けた培養液供給管を分解し、または廃棄して、変更後の最適な定植間隔となるように、培養液供給管を樋状部材２０の数に対応した多岐状に組み立てる必要があり、組み立て作業が面倒で多くの時間を要していた。（４）培養液を各々独立した複数の樋状部材２０の個々に供給しなければならず、その結果、培養液供給管が樋状部材２０の数だけ多岐状に複雑に還流の不均一や局所的枯渇を招きやすいものであった。

【0009】

一方、育苗後、定植直後の幼齢期の栽培植物は、まだ根が未成熟なため、ＮＦＴ薄膜水耕による育成には耐えられず、初期の一定期間については、ＮＦＴ薄膜水耕ではなく、ＤＦＴ湛液水耕を適用して育成している現状がある。このため、特許文献１に記載されたＮＦＴ薄膜水耕の水耕栽培装置は、育苗後、定植直後の幼齢期の栽培植物に適用されない。定植直後の幼齢期の栽培植物を別のＤＦＴ湛液水耕栽培装置で育成し、ＮＦＴ薄膜水耕による育成に耐えられるようになった時点で、特許文献１に記載された水耕栽培装置を適用して育成を続けようとすると、ＤＦＴ湛液水耕栽培装置とＮＦＴ薄膜水耕栽培装置との間で栽培トレイや栽培棚の共通化が必要になり、配管も複雑化するという問題がある。

【0010】

他方、従来において、ＤＦＴ湛液水耕とＮＦＴ薄膜水耕とを兼用できる栽培装置については、なんら考慮されていなかった。

【0011】

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、栽培槽内に装備するＮＦＴ薄膜水耕を実現する構成部材の点数が極めて少なくて済み、組立が容易であり、かつ栽培植物の変更があっても栽培槽外に装備する培養液循環供給手段の変更を伴わないで栽培槽内を再装備することができて、ＮＦＴ薄膜水耕を行うことができる水耕栽培装置および水耕栽培方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明に係る水耕栽培装置は、上記目的達成のため、上面が開放した直方体形状の栽培槽と、前記栽培槽内に長手方向に両端部を除いて敷き詰めて収容され、かつ、前記栽培槽の両側の側板部および底板部の三方に密着し、前記栽培槽内の長手方向の両端部に培養液供給側の第１の液溜部と培養液流出側の第２の液溜部とを画成する直方体状の複数の床上げブロックと、前記複数の床上げブロックの真上に対応する開口領域を閉塞するよう、各両端部を前記栽培槽の両側面の上端部に載置された複数の定植孔を有する複数の栽培トレイと、ポンプと配管を含んでなり、前記第２の液溜部に貯留する培養液を前記第１の液溜部に循環供給する培養液循環供給手段と、を備え、前記複数の定植孔は、前記各栽培トレイに栽培植物の水平方向の大きさに適する間隔で前記栽培槽の長手方向と直交する方向に並んで設けられ、前記栽培植物の根を挿通し根基部を保持するようになっており、前記複数の床上げブロックの上面部には、前記各定植孔の真下に位置するよう、前記栽培槽内の前記第１の液溜部の側の一端から前記第２の液溜部の側の他端まで培養液の薄膜流下が可能な緩い傾斜を有する複数の培養液流し溝部が形成され、前記定植孔の縁で栽培植物の根基部を保持し根先部を前記培養液流し溝部に受け止め、前記培養液流し溝部を薄膜状に流れる前記培養液によりＮＦＴ薄膜水耕を行うようになっている。

【0013】

上記構成により、本発明に係る水耕栽培装置は、ブロック上面部に複数の培養液流し溝部が形成された複数の床上げブロックを設置するだけで、栽培植物を定植する栽培トレイの定植間隔に合わせて、複数の培養液流し溝部の設置を実現し栽培槽内を装備することができるので、ＮＦＴ薄膜水耕を行うことができ、栽培槽内に装備する構成部材の点数を従来に比べて大幅に少なくすることができ、栽培槽内の構造が簡単なので迅速かつ容易な組立性を有する。

【0014】

また、本発明に係る水耕栽培装置は、栽培槽内の両端部に培養液供給側の第１の液溜部と培養液流出側の第２の液溜部とを画成することができるので、栽培槽内に装備する構成部材の点数が従来に比べて大幅に少なくて済み、また栽培槽外の設備である培養液循環供給手段については、従来の様な培養液供給側の多岐状配管を廃することができるので、全体的に組立が容易であり、培養液を第１の液溜部を介して全ての培養液流し溝部に均一に供給することができるから、良好なＮＦＴ薄膜水耕を行うことができる。

【0015】

また、本発明に係る他の水耕栽培装置は、上面が開放した直方体形状の栽培槽と、前記栽培槽内に長手方向に両端部を除いて敷き詰めて収容され、かつ、前記栽培槽の両側の側板部および底板部の三方に密着し、前記栽培槽内の長手方向の両端部に培養液供給側の第１の液溜部と培養液流出側の第２の液溜部とを画成する直方体状の複数の床上げブロックと、前記栽培槽の上端開口部のうち、前記複数の床上げブロックの真上に対応する開口領域を閉塞するよう、各両端部を前記栽培槽の両側面の上端部に載置された複数の定植孔を有する複数の栽培トレイと、前記各栽培トレイに栽培植物の水平方向の大きさに適する間隔で前記栽培槽の長手方向と直交する方向に並んで設けられ、前記栽培植物の根を挿通し根基部を保持する複数の定植孔と、ポンプと配管を含んでなり、前記第２の液溜部に貯留する培養液を前記第１の液溜部に循環供給する培養液循環供給手段と、を備え、前記複数の床上げブロックは、これらの各上面部の高さレベルが前記第１の液溜部側が高く前記第２の液溜部が低い階段状になるように設定され、かつ前記各ブロック上面部の前記第２の液溜部側の端縁に数ｍｍの高さの堰が設けられ、各堰の上流領域となる各ブロック上面部に前記培養液の薄膜を形成するとともに、前記定植孔の縁で栽培植物の根基部を保持し根先部を前記各ブロック上面部で受け止めて、ＮＦＴ薄膜水耕を行うようになっている。

【0016】

上記構成により、本発明に係る水耕栽培装置は、高さの堰が付設された高さが異なる複数の床上げブロックを栽培槽内に設置するだけでブロック上面部を階段状に隙間なく形成してかつ段違いの床面を嵩上げ形成し、各床上げブロックのブロック上面部の端縁に数ｍｍの高さの堰が付設し、栽培槽内を装備することができるので、各床上げブロックの上面部に全面的に培養液の薄膜流を形成することができ、根が未成熟である幼齢期の栽培植物も含めて良好なＮＦＴ薄膜水耕行うことができ、他方、従来において生じていた複数の培養液流し溝部に対する還流の不均一や局所的枯渇を招きやすいという問題点を解消することができる。

【0017】

また、本発明に係る水耕栽培装置は、栽培槽内の両端部に培養液供給側の第１の液溜部と培養液流出側の第２の液溜部とを画成することができるので、栽培槽内に装備する構成部材の点数を従来に比べて大幅に少なくすることができ、栽培槽内の構造が簡単なので迅速かつ容易な組立性を有し、また栽培槽外の設備である培養液循環供給手段については、従来の様な培養液供給側の多岐状配管を廃することができるので、全体的に組立が容易であり、培養液を第１の液溜部を介してブロック上面部の全幅に均一に供給することができるから、良好なＮＦＴ薄膜水耕を行うことができる。

【0018】

また、本発明に係る水耕栽培方法は、上面が開放した直方体形状の栽培槽内に、直方体状の複数の床上げブロックを収容するとともに、槽内の両端部に培養液供給側の第１の液溜部と培養液流出側の第２の液溜部とを画成し、複数の床上げブロックの真上に対応する開口領域を閉塞するよう、複数の定植孔を有する複数の栽培トレイの各両端部を栽培槽の両側面の上端部に載置し、培養液貯留タンクとポンプと配管を含む培養液循環供給手段により第２の液溜部に貯留する培養液を第１の液溜部に循環供給し、複数の床上げブロックの上面部に形成された第１の液溜部から第２の液溜部に向かい培養液の薄膜流下が可能な緩い傾斜を有する複数の培養液流し溝部に培養液を薄膜状に流れさせ、定植孔の縁で栽培植物の根基部を保持し根先部を培養液流し溝部に受け止めてＮＦＴ薄膜水耕を行うものであり、さらに、ＮＦＴ薄膜水耕を行う前段階としてＤＦＴ湛液水耕を行うときは、第２の液溜部の培養液の液面をブロック上面部よりも高くなるように管理する構成である。

【0019】

また、本発明に係る他の水耕栽培方法は、上面が開放した直方体形状の栽培槽内に、長手方向の両端部を除いて、前記栽培槽の両側の側板部および底板部の三方に密着する直方体状の複数の床上げブロックを敷き詰めて収容し、前記長手方向に両端部に画成されるギャップ空間を培養液供給側の第１の液溜部と培養液流出側の第２の液溜部とし、前記複数の床上げブロックの真上に対応する開口領域を閉塞するよう、複数の定植孔を有する複数の栽培トレイの各両端部を前記栽培槽の両側面の上端部に載置し、前記複数の床上げブロックの各上面部の高さレベルが前記第１の液溜部側が高く前記第２の液溜部が低い階段状になるように設定し、かつ前記各ブロック上面部の前記第２の液溜部側の端縁に数ｍｍの高さの堰を設け、ポンプと配管を含む培養液循環供給手段により前記第２の液溜部に貯留する培養液を前記第１の液溜部に循環供給し、前記各ブロック上面部に培養液の薄膜を形成するとともに、前記定植孔の縁で栽培植物の根基部を保持し根先部を前記各ブロック上面部で受け止めてＮＦＴ薄膜水耕を行う構成である。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、栽培槽内に装備するＮＦＴ薄膜水耕を実現する構成部材の点数が極めて少なくて済み、組立が容易であり、かつ栽培植物の変更があっても栽培槽外に装備する培養液循環供給手段の変更を伴わないで栽培槽内を再装備することができて、ＮＦＴ薄膜水耕を行うことができる水耕栽培装置および水耕栽培方法を提供する水耕栽培装置および水耕栽培方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の第１の実施の形態の水耕栽培装置に係り、１つの栽培トレイに栽培植物を３つ並べてＮＦＴ薄膜水耕栽培を行うところを示す断面図である。

【図2】図１におけるＡ−Ａ断面図である。

【図3】第１の実施の形態に係り、１つの栽培トレイに栽培植物（幼菜）を６つ並べてＤＦＴ湛液水耕栽培を行うところを示す断面図である。

【図4】第１の実施の形態に係り、１つの栽培トレイに小さい栽培植物を６つ並べてＮＦＴ薄膜水耕栽培を行うところを示す断面図である。

【図5】本発明の第２の実施の形態の水耕栽培装置に係り、ＮＦＴ薄膜水耕栽培を行うところを示す縦断正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の実施の形態に係る水耕栽培装置および水耕栽培方法について、図面を参照して説明する。

【0023】

［第１の実施の形態］
図１〜図４は、本発明の第１の実施の形態に係る水耕栽培装置の構成を示すとともに水耕栽培方法を説明するための図である。

【0024】

まず、本実施の形態に係る水耕栽培装置の構成を説明する。図１および図２に示すように、水耕栽培装置１は、上面が開放した直方体形状の栽培槽１０と、栽培槽１０内に栽培槽１０の長手方向に並べて敷き詰めて収容される複数の床上げブロック１５ａ〜１５ｆと、栽培槽１０上に流れ方向に並べて敷き詰めて載置される複数の栽培トレイ２０ａ〜２０ｆと、栽培槽１０の外に設けられる培養液循環供給手段２３とを備えている。

【0025】

栽培槽１０内に複数の床上げブロック１５ａ〜１５ｆが収容されることにより、栽培槽１０内の長手方向の両端部に培養液供給側の第１の液溜部１３と培養液流出側の第２の液溜部１４とが画成されている。複数の床上げブロック１５ａ〜１５ｆは、ブロック上面部１６に複数の培養液流し溝部１７を有している。

【0026】

複数の培養液流し溝部１７は、平底を有する凹条に形成されており、第１の液溜部１３より溢流する培養液が溝内を薄膜となって緩やかに流れさせるようにするため、第１の液溜部１３の側が第２の液溜部１４の側よりも高い傾斜を有するように設定されている。この傾斜度は、１％程度（水平距離１００対高さ１の割合の傾斜度）であることが好ましい。

【0027】

以上が、水耕栽培装置の概要の構成である。以下さらに詳述する。

【0028】

栽培槽１０は、長矩形の底板部１０ａと、底板部１０ａの四辺より立ち上がる４つの側板部１０ｂ〜１０ｅと、を有し、上面が開放した直方体形状に形成されている。栽培槽１０は、例えば、塩化ビニル等の合成樹脂により構成される。栽培槽１０は、例えば、鉄骨製の架台１１上に設置される。栽培槽１０は、架台１１を構成する脚の長さの調整またはスペーサを挟むことにより、複数の培養液流し溝部１７が、上記の１％程度の傾斜度に設定される。なお、培養液流し溝部１７の深さが下流側に行くに連れて次第に深くなる方式で、１％程度の傾斜度が設けられることを排除する趣旨ではない。

【0029】

栽培槽１０の幅寸法は、特に寸法選択基準はないが、収穫期に横方向の広がりが最大となる栽培植物を例えば３つ直列に並べて栽培できるように、前記横方向の広がり寸法を定植間隔としたときに、概ね定植間隔で４ピッチに相当する大きさとされる。

【0030】

栽培槽１０の短手方向に沿う栽培トレイ２０ａ〜２０ｆの長さ寸法は、栽培槽１０に載置したときに、栽培槽１０の両側に例えば５ｃｍずつ張り出す長さとされ、下面には、栽培槽１０の両側内面に近接する一対の位置決め用突起２０ｐが設けられている。栽培トレイ２０ａ〜２０ｆの幅寸法は、特に寸法選択基準はないが、例えば、収穫期に横方向の広がりが最大となる栽培植物が栽培槽１０の長手方向に一列に近接して並ぶように、上記と同じ栽培植物の収穫期の横方向の広がりの寸法に略等しく設定される。栽培トレイ２０ａ〜２０ｆは、栽培対象の栽培植物の横方向の広がりの寸法が小さい場合に対応した幅寸法のものを選択することを排除するものではない。

【0031】

栽培トレイ２０ａ〜２０ｆは、複数の定植孔２１を有し、各定植孔２１の周縁に固定された保持ブロック２２を備えている。複数の定植孔２１は、栽培トレイ２０ａ〜２０ｆの長さ方向に定植間隔毎に設けられる。ここでの定植間隔とは、現に栽培対象となる栽培植物の収穫期の横方向の広がり寸法をいうものであり、栽培対象となる全ての栽培植物のうち、収穫期の横方向の広がり寸法をいうものではない。保持ブロック２２は、例えば栽培植物の播種培地としたウレタンキューブそのものであり、別の例では、当該ウレタンキューブに、その周囲を囲むエラストマーまたはゴムよりなるリング部材が付加され、栽培植物の根部で外葉の広がりを制限して隣接する栽培植物同士の接触障害を予防する効果のあるものが使用される。総じて保持ブロック２２は、栽培植物の根を通して根基部Ｐ１を軟らかく保持する役目を果たす。

【0032】

複数の栽培トレイ２０ａ〜２０ｆは、各両端部を栽培槽１０の両側面の上端部に載置される。複数の栽培トレイ２０ａ〜２０ｆは、栽培槽１０の複数の床上げブロック１５ａ〜１５ｆの真上に対応する開口領域を閉塞するよう、必要な数だけ各栽培槽１０に載置される。図１では、栽培トレイ２０ａ〜２０ｆと、床上げブロック１５ａ〜１５ｆとが、それぞれ６つ並んだ状態に対応しているが、栽培槽１０の長手方向に沿う栽培トレイ２０ａ〜２０ｆの寸法と、床上げブロック１５ａ〜１５ｆの寸法とは、一致している必要はなく、実装置では、床上げブロック１５ａ〜１５ｆの寸法の方が大きく設定される。

【0033】

栽培槽１０には、複数の栽培トレイ２０ａ〜２０ｆを挟む両側に、第１の蓋部２４と第２の蓋部２５が載置されている。複数の栽培トレイ２０ａ〜２０ｆと第１の蓋部２４と第２の蓋部２５は、太陽光や人工光の栽培槽１０内への照射を防ぐことができ、これにより、栽培槽１０内に藻が発生するのを回避できる。なお、第１の蓋部２４と第２の蓋部２５にも、栽培トレイ２０ａ〜２０ｆと同様に位置決め用突起２０ｐが設けられ、さらに栽培槽１０の長手方向に位置決め用突起２０ｑが設けられる。

【0034】

第１の蓋部２４は、上面部の両側部分より立ち上がる一対の栽培トレイ載置用リブ２６を有している。同様に、第２の蓋部２５にも、上面部の両側部分より立ち上がる一対の栽培トレイ載置用リブ２７を有している。一対の栽培トレイ載置用リブ２６は、栽培トレイ２０ａへの栽培植物の定植に際して利用できる。また、一対の栽培トレイ載置用リブ２７は、生育を終了して収穫する場合に、図１に示す栽培トレイ２０ａを載置して根の切断する際の載置台として利用できる。

【0035】

複数の床上げブロック１５ａ〜１５ｆは、複数の栽培トレイ２０ａ〜２０ｆと第１の蓋部２４と第２の蓋部２５を栽培槽１０に載置する前に、互いに密着して一塊の状態で栽培槽１０内に収容されている。これにより、栽培槽１０内には、栽培槽１０の長手方向に両端部に培養液Ｂを貯留する第１の液溜部１３と第２の液溜部１４とが画成される。

【0036】

複数の床上げブロック１５ａ〜１５ｆは、栽培槽１０の両側の長尺な側板部１０ｂ，１０ｃおよび底板部１０ａの三方に密着した状態に収容されている。複数の床上げブロック１５ａ〜１５ｆは、全て同一の高さであってよいが、この実施の形態では、栽培期間の後半における根の成長を考慮して第２の液溜部１４側の３つの床上げブロック１５ａ〜１５ｃが第１の液溜部１３の３つの床上げブロック１５ｄ〜１５ｆよりも低く設定されている。

【0037】

床上げブロック１５ａ〜１５ｆの底板部１０ａ側板部１０ｂ，１０ｃに対する密着は、床上げブロック１５ａ〜１５ｆの寸法を側板部１０ｂ，１０ｃの間のギャップ寸法に合わせることにより実現される。他方、床上げブロック１５ａ〜１５ｆの底板部１０ａに対する密着は、寸法一致の問題ではなく、以下のように実現される。

【0038】

複数の床上げブロック１５ａ〜１５ｆは、培養液の比重より大きく静置状態で培養液に浮き上がることのない樹脂材料、例えば、塩化ビニル製により形成される。ただし、培養液より比重は大きいがその差が小さな材料であると、培養液の浮力で自重が軽減されて栽培槽１０内への固定が甘くなり移動容易となる可能性がある。そこで固定を確実なものとするための床上げブロック移動防止手段１８により栽培槽１０のブロック上面部が押さえられて、栽培槽１０の底板部１０ａから離れないようになっている。

【0039】

床上げブロック移動防止手段１８は、この実施の形態では、栽培槽１０の両側の長尺な側板部１０ｂ，１０ｃに固定され、一塊の状態の複数の床上げブロック１５ａ〜１５ｆの四隅を挟む４つの縦桟１８ａ，１８ｂと、各側の２つの縦桟１８ａ，１８ｂ間に横に架け渡され、ブロック上面部を押さえる段違い形状の横桟１８ｃ，１８ｄと、を有する。縦桟１８ａ，１８ｂは、側板部１０ｂ，１０ｃから一体に、例えば、リブ状に突出して設けられ、縦方向に小さいピッチでボルト通し孔が設けられている。縦桟１８ａ，１８ｂは、一塊の状態の複数の床上げブロック１５ａ〜１５ｆが移動しないよう、栽培槽１０内の長手方向の位置決め機能を有する。両側の横桟１８ｃ，１８ｄは、両端部を縦桟１８ａ，１８ｂに対してボルト連結により高さ調整自在に係合され、床上げブロック１５ａ〜１５ｆの上面部を抑え、必要な場合にはスペーサを挟んで床上げブロック１５ａ〜１５ｆの移動を防止する機能を有する。

【0040】

なお、床上げブロック移動防止手段１８は、上記構成に限定されず、例えば、各床上げブロック１５ａ〜１５ｆをボルトで側板部１０ｂ，１０ｃに直接連結する構成でもよいし、あるいは、各床上げブロック１５ａ〜１５ｆの上面部に錘を載せる構成でもよい。複数の床上げブロック１５ａ〜１５ｆが、培養液に対して十分に比重の大きな材料により形成される場合には、４つの縦桟１８ａ，１８ｂで床上げブロック１５ａ〜１５ｆを位置規制するだけでよく、両側の横桟１８ｃ，１８ｄは、必要ではない。

【0041】

複数の床上げブロック１５ａ〜１５ｆのブロック上面部には、栽培槽１０の長手方向に延び、かつ、栽培トレイ２０ａ〜２０ｆに設けられた各定植孔２１の真下に対応するように複数の培養液流し溝部１７が設けられている。各培養液流し溝部１７は、第１の液溜部１３の側の一端から第２の液溜部１４の側の他端まで、傾斜度が１％位で培養液の薄膜流下が行われる緩い傾斜を有している。

【0042】

第１の液溜部１３側の３つの床上げブロック１５ｄ〜１５ｆのブロック上面部に設けられた培養液流し溝部１７には、第１の液溜部１３から溢流する培養液が薄膜となって緩やかに流れるようになっている。床上げブロック１５ｄの段差面を流下する培養液は、床上げブロック１５ｃのブロック上面部の溝部１７に落差をもって直接流下させる。直接流下させることでわずかではあるが流下時に空気を巻き込み溶存酸素を高める効果が期待できる。

【0043】

また、培養液流し溝部１７は、ブロック上面部に刻設された形態に限定されるものでなく、例えば、３つの床上げブロック１５ｄ〜１５ｆのブロック上面部を含む表層部が、別体の１枚ブロックで形成され、この１枚ブロックに培養液流し溝部１７が設けられる形態であってもよい。３つの床上げブロック１５ｄ〜１５ｆのブロック上面部に設けられる培養液流し溝部１７についても同様である。

【0044】

培養液流し溝部１７は、定植孔２１の真下位置にくるように、床上げブロック１５ａ〜１５ｆのブロック上面部に設けられる。すなわち、定植孔２１に保持された栽培植物Ｐの根先部Ｐ２が真っ直ぐに垂れ下がり、各定植孔２１の真下に培養液流し溝部１７が存在することで根先部Ｐ２を培養液流し溝部１７が受け止めるように構成される。培養液流し溝部１７が定植孔２１の真下になく、横にずれていると、根先部Ｐ２を培養液流し溝部１７が受け止められないからである。

【0045】

そこで、複数の培養液流し溝部１７は、栽培槽１０の短手方向の同一位置でかつ長手方向に一列に並ぶ複数の定植孔２１の真下に位置するように配設される必要がある。したがって、複数の培養液流し溝部１７の栽培槽１０の短手方向の間隔と、各栽培トレイ２０ａ〜２０ｆに設けられる定植孔２１の間隔とが一致しているように、複数の床上げブロック１５ａ〜１５ｆと複数の栽培トレイ２０ａ〜２０ｆとが選択され、栽培槽１０に装着される必要がある。

【0046】

具体的には、図２に示すように、栽培植物が最も大きい種類であり、３つの定植孔２１が設けられた各栽培トレイ２０ａ〜２０ｆが選択されるときには、ブロック上面部に３つの培養液流し溝部１７が形成された複数の床上げブロック１５ａ〜１５ｆが選択される。また、図３に示すように、栽培植物が小さい種類であり、６つの定植孔２１が設けられた各栽培トレイ２０ａ〜２０ｆが選択されるときには、ブロック上面部に６つの培養液流し溝部１７が形成された複数の床上げブロック１５ａ〜１５ｆが選択される。このような選択は、培養液流し溝部１７は、定植孔２１の真下位置にくるようにするための選択である。

【0047】

さらに、培養液流し溝部１７が栽培開始時から栽培期間の前半において、栽培植物Ｐの根先部Ｐ２を受け止めるための構成として、栽培槽１０に載置された栽培トレイ２０ｄ〜２０ｆの下面から培養液流し溝部１７までのギャップが、栽培開始時の栽培植物（幼菜）Ｐｓの短い根の長さよりも数ｃｍ小さくなるように、複数の床上げブロック１５ｄ〜１５ｆの高さが設定される。また、培養液流し溝部１７が栽培開始時から栽培期間の後半において、栽培植物Ｐの長く成長した根の根先部Ｐ２を受け止めるための構成として、栽培槽１０に載置された栽培トレイ２０ａ〜２０ｃの下面から培養液流し溝部１７までのギャップが、栽培後半の初期時の栽培植物Ｐの短い根の長さよりも数ｃｍ小さくなるように、複数の床上げブロック１５ｄ〜１５ｆの高さが一段低く設定される。なお、栽培後半の初期時の栽培植物Ｐの短い根の長さが対して長くならず、本数が増えて横に広がる場合には、培養液流し溝部１７の溝幅を大きくする。

【0048】

培養液循環供給手段２３は、培養液Ｂを貯留する培養液貯留タンク２３ａと、培養液貯留タンク２３ａ内の培養液Ｂを給送するポンプ２３ｂと、培養液Ｂを還流させる配管２３ｃと、培養液Ｂの給送量をＮＦＴ薄膜水耕に必要な量だけ給送するように調節する流量弁２３ｄと、ドレン弁２３ｅと、液出口管１ｈの槽内側の端部に回動可能に接続されたエルボ部材１２と、を含んでなる。配管２３ｃは、側板部１０ｄの下部に設けられた液出口管１ｈと培養液貯留タンク２３ａとを連通している管路部分と、培養液貯留タンク２３ａとポンプ２３ｂとを連通している管路部分と、ポンプ２３ｂと流量弁２３ｄとを連通している管路部分と、流量弁２３ｄと側板部１０ｅの下部に設けられた液入口管１ｇとを連通している管路部分と、を有する。

【0049】

培養液循環供給手段２３は、ポンプ２３ｂが駆動されることにより、培養液貯留タンク２３ａ内の培養液を第１の液溜部１３に供給するようになっている。第１の液溜部１３から溢流する培養液は、培養液流し溝部１７を薄膜となって流れ、第２の液溜部１４に到達し、培養液貯留タンク２３ａ内に帰還するようになっている。こうして、培養液循環供給手段２３は、栽培槽１０内に培養液を循環供給するようになっている。

【0050】

エルボ部材１２は、第２の液溜部１４に貯留する培養液の液面を可変設定する役目を果たす。エルボ部材１２は、栽培トレイ２０ｆと床上げブロック１５ｆとで栽培植物（幼菜）ＰｓをＤＦＴ湛液水耕する際に垂直方向上方に立ち上げられる。このときのエルボ部材１２の上端開口１２ａは、栽培トレイ２０ａ〜２０ｆの下面に近い高さレベルとなり、これにより、ブロック上面部よりも高くなるのでＤＦＴ湛液水耕を行うことができる。

【0051】

次に、上記構成の水耕栽培装置について、水耕栽培方法について、装置の組立手順を含む栽培手順を説明する。
（１−１） まず、前提として、栽培槽１０は培養液が貯留されていない空の状態で、かつ、培養液循環供給手段２３が設備されているものとする。
（１−２） 栽培対象の栽培植物の種類に対応した定植間隔に一致している複数の栽培トレイ２０ａ〜２０ｆと複数の床上げブロック１５ａ〜１５ｆとを選択する。図１、図２は、１つの栽培トレイに３株を並べて、かつ１度に一枚の栽培トレイをセットする栽培例を示すもので、ここでは、この例を選択するものとする。
（１−３） 栽培槽１０内にかつ４つの縦桟１８ａ，１８ｂに四隅が押さえられるように複数の床上げブロック１５ａ〜１５ｆを収容し、２つの横桟１８ｃ，１８ｄを取付ける。これにより、複数の床上げブロック１５ａ〜１５ｆは、水平方向および上方に移動不能に敷き詰めた一塊の状態に収容され、複数の培養液流し溝部１７が所定の配列でかつ所定の高さに設定される。
（１−４） 複数の床上げブロック１５ａ〜１５ｆの取り付けにより、栽培槽１０内の床上げブロック１５ａ〜１５ｆの両側のギャップが、培養液供給側の第１の液溜部１３と培養液流出側の第２の液溜部１４となる。この時点で、培養液の循環路は完成する。
（１−５） エルボ部材１２を横に倒して開口を低くし、培養液を第２の液溜部１４に入れて配管２３ｃを介して培養液貯留タンク２３ａに貯留する。
（１−６） 第１の蓋部２４と第２の蓋部２５を栽培槽１０に載置する。
（１−７） 第１の蓋部２４を利用して最初の一枚の栽培トレイ２０ａの各定植孔２１に栽培植物を定植する。すなわち、栽培トレイ２０ａを第１の蓋部２４に設けられた一対の栽培トレイ載置用リブ２６に載置すると、栽培トレイ２０ａと下方の第１の蓋部２４との間にギャップができるので、栽培植物の根を定植孔２１に上方から挿通し、根基部Ｐ１を保持ブロック２２で保持し、根先部Ｐ２を下方の第１の蓋部２４とのギャップに垂らす作業を行うことができる。
（１−８） 定植が終えたら、栽培トレイ２０ａを第１の蓋部２４の隣に密着するように栽培槽１０上に載置する。
（１−９） 栽培トレイ２０ａと第２の蓋部２５との間は、定植していない複数の栽培トレイを載置して開口を閉塞する。
（１−１０） エルボ部材１２を横に倒した状態とし、ポンプ２３ｂを稼働し、培養液貯留タンク２３ａ内の培養液を第１の液溜部１３に送給する。これにより、第１の液溜部１３内の培養液の液面レベルが高くなっていき、培養液が第１の液溜部１３から溢れ出て複数の培養液流し溝部１７に流れ込み、薄膜となって緩やかに流下する。ここで、ポンプ２３ｂの送液量は、培養液が薄膜となって培養液流し溝部１７を流れるように流量調整弁の調整により設定されるものとする。これによって、ＮＦＴ薄膜水耕が行われる。
（１−１１） 数日経たら、第１の蓋部２４を利用して次の栽培トレイ２０ｂを栽培植物を定植し、栽培トレイ２０ａの隣の定植していない栽培トレイを外して、そこに、栽培トレイ２０ａを横ずらしし、栽培トレイ２０ａが移動して空いたスペースを塞ぐように栽培トレイ２０ｂを栽培槽１０に載置する。
（１−１２） 以後同様にして、数日経るごとに、次々に、栽培トレイ２０ｃ〜２０ｆを栽培槽１０に載置する（図１）。
（１−１３） 最初の栽培トレイ２０ａは、第２の蓋部２５の隣の位置まで横ずれしてから数日経ると、収穫期を迎える。大きく成長した栽培植物が定植した栽培トレイ２０ａを取り上げて第２の蓋部２５に設けられた一対の栽培トレイ載置用リブ２７に載置すると、栽培トレイ２０ａと下方の第２の蓋部２５との間にギャップができるので、栽培トレイ２０ａの下面側の根基部Ｐ１より根部を切り離し、葉茎部を上方に取り外して収穫することができる。栽培トレイ２０ａを取り上げると、空きができるので、栽培トレイ２０ｂ〜２０ｆを次々に横ずれして、栽培槽１０上の第１の蓋部２４の隣に、新しく栽培植物を定植した栽培トレイを載置する。以後同様にして、数日経るごとに、次々に、栽培トレイ２０ｂ〜２０ｆを収穫する。

【0052】

次に、栽培対象の幼菜である栽培植物についてＤＦＴ湛液水耕を行うように変更する場合について説明する。この場合は、栽培対象の栽培植物を、図１、図２に示す１つの栽培トレイに３株が並ぶ栽培から、図３に示す１つの栽培トレイに６株が並ぶ栽培に変更する場合である。

【0053】

（２−１） 図１に示す、栽培槽１０に載置されている栽培トレイ２０ａ〜２０ｆを取り外し、次いで両側の横桟１８ｃ，１８ｄを縦桟１８ａ，１８ｂとの連結を解いて取り外し、次いで床上げブロック１５ａ〜１５ｆを取り外し、ドレン弁２３ｅを開いて栽培槽１０内の培養液を培養液貯留タンク２３ａに回収する。
（２−２） 図３に示すように、６株をならべて定植する栽培トレイ２０ｇを選択するとともに、この栽培トレイ２０ｇに対応する床上げブロック１５ｇを選択する。さらに、床上げブロック１５ｇの選択については、幼菜の根の長さと、栽培トレイ２０ｇの下面から培養液流し溝部１７までのギャップが同じくらいとなる、所要高さの複数の床上げブロック１５ｇを選択する。
（２−２） 図３に示すように、先に、複数の床上げブロック１５ｇを取付け、次いで一対の横桟１８ｅ，１８ｆを取付けて、横桟１８ｅ，１８ｆで複数の床上げブロック１５ｇを押さえつける。なお、ブロック上面部の段差の相違により横桟の形状は異なってくる。
（２−３） エルボ部材１２を立ち上げる。エルボ部材１２は、第２の液溜部１４に貯留する培養液の液面を可変設定する役目を果たす。エルボ部材１２は、栽培トレイ２０ｇと床上げブロック１５ｇとで栽培植物（幼菜）ＰｓをＤＦＴ湛液水耕する際に垂直方向上方に立ち上げられる。このときのエルボ部材１２の上端開口１２ａは、栽培トレイ２０ｇの下面に近い高さレベルとなり、これにより、ブロック上面部よりも高くなるのでＤＦＴ湛液水耕を行うことができる。
（２−４） 以後は、上述した（１−５）から（１−１３）までと同様の段取り作業を行う。

【0054】

次に、栽培対象の栽培植物の根が幼菜と大きく変わらない栽培植物についてＮＦＴ薄膜水耕を行うように変更する場合について説明する。この場合は、図３に示す１つの栽培トレイ２０ｇと床上げブロック１５ｇとが引き続き用いられ、上述した（１−５）から（１−１３）までと同様の段取り作業を行う。

【0055】

次に、栽培対象の栽培植物の根が幼菜に比べて長くなる場合にＮＦＴ薄膜水耕を行うように変更する場合について説明する。この場合、図４に示す栽培トレイ２０ｈと床上げブロック１５ｈが用いられる。図４に示す床上げブロック１５ｈの高さは、図３に示す床上げブロック１５ｇの高さに比べて低くなり、ブロック上面部から栽培槽１０の上面までのギャップがおおきくなる。床上げブロック１５ｇから床上げブロック１５ｈへの交換は、（２−１）と同様に行う。図４に示す栽培トレイ２０ｈは、図３に示す栽培トレイ２０ｇと同一のものを用いることができる。ＮＦＴ薄膜水耕は、上述した（１−３）から（１−１３）までと同様の段取り作業を行う。なお、ブロック上面部が一平面であるので、図４に示すように、図３に示す一対の横桟１８ｅ，１８ｆを引き続き使用できる。

【0056】

以上のように、上記構成の水耕栽培装置１を用いた水耕栽培方法は、上面が開放した直方体形状の栽培槽１０内に、直方体状の複数の床上げブロック１５ａ〜１５ｆを収容するとともに、槽内の両端部に培養液供給側の第１の液溜部１３と培養液流出側の第２の液溜部１４とを画成し、複数の床上げブロック１５ａ〜１５ｆの真上に対応する開口領域を閉塞するよう、複数の定植孔２１を有する複数の栽培トレイ２０ｇの各両端部を栽培槽１０の両側面の上端部に載置し、培養液貯留タンク２３ａとポンプ２３ｂと配管２３ｃを含む培養液循環供給手段２３により第２の液溜部１４に貯留する培養液を第１の液溜部１３に循環供給し、複数の床上げブロック１５ａ〜１５ｆの上面部に形成された第１の液溜部１３から第２の液溜部１４に向かい培養液の薄膜流下が可能な緩い傾斜を有する複数の培養液流し溝部１７に培養液を薄膜状に流れさせ、定植孔２１の縁で栽培植物Ｐの根基部Ｐ１を保持し根先部Ｐ２を培養液流し溝部１７に受け止めてＮＦＴ薄膜水耕を行う構成である。

【0057】

さらにまた、本実施の形態に係る水耕栽培装置および方法は、上面部に複数の培養液流し溝部１７が形成された複数の床上げブロック１５ａ〜１５ｆを設置する構成であるから、栽培植物Ｐが幼齢期の栽培植物Ｐである場合には、培養液流し溝部１７に培養液を流すのではなく、第２の液溜部１４の培養液の液面をブロック上面部１６よりも高くなるように管理することで、培養液をブロック上面部１６の前面に流して、ＤＦＴ湛液水耕栽培を行うことができ、幼齢期が過ぎたら、第２の液溜部１４の培養液の液面をブロック上面部１６よりも低くなるように管理することで、培養液流し溝部１７に培養液を流すことができ、ＮＦＴ薄膜水耕を行うことができる。

【0058】

上記構成により、本実施の形態に係る水耕栽培装置および方法は、ブロック上面部１６に複数の培養液流し溝部１７が形成された複数の床上げブロック１５ａ〜１５ｆを設置するだけで、栽培植物Ｐを定植する栽培トレイ２０ｇの定植間隔に合わせて、複数の培養液流し溝部１７の設置を実現し栽培槽１０内を装備することができるので、ＮＦＴ薄膜水耕を行うことができ、栽培槽１０内に装備する構成部材の点数を従来に比べて大幅に少なくすることができ、栽培槽１０内の構造が簡単なので迅速かつ容易な組立性を有する。

【0059】

また、本実施の形態に係る水耕栽培装置および方法は、栽培槽１０内の両端部に培養液供給側の第１の液溜部１３と培養液流出側の第２の液溜部１４とを画成することができるので、栽培槽１０内に装備する構成部材の点数が従来に比べて大幅に少なくて済み、また栽培槽１０外の設備である培養液循環供給手段２３については、従来の様な培養液供給側の多岐状配管を廃することができるので、全体的に組立が容易であり、培養液を第１の液溜部１３を介して全ての培養液流し溝部１７に均一に供給することができるから、従来において生じていた複数の培養液流し溝部１７に対する還流の不均一や局所的枯渇を招きやすいという問題点を解消することができて、良好なＮＦＴ薄膜水耕を行うことができる。

【0060】

さらに、本実施の形態に係る水耕栽培装置および方法は、栽培植物Ｐが変更され、定植間隔の変更された状態の栽培植物Ｐを定植する栽培トレイ２０ｇに対応させる場合にも、定植間隔に対応する複数の培養液流し溝部１７を有する複数の床上げブロック１５ａ〜１５ｆを交換するだけで、第１の液溜部１３と第２の液溜部１４とを再び画成することができ、栽培槽１０外の設備である培養液循環供給手段２３の変更を伴わないで栽培槽１０内の再装備が行えて、栽培植物Ｐの変更に対応したＮＦＴ薄膜水耕を簡単迅速に行うことができる。

【0061】

さらにまた、本実施の形態に係る水耕栽培装置および方法は、上面部に複数の培養液流し溝部１７が形成された複数の床上げブロック１５ａ〜１５ｆを設置する構成であるから、栽培植物Ｐが幼齢期の栽培植物Ｐである場合には、培養液流し溝部１７に培養液を流すのではなく、第２の液溜部１４の培養液の液面をブロック上面部１６よりも高くなるように管理することで、培養液をブロック上面部１６の前面に流して、ＤＦＴ湛液水耕栽培を行うことができ、幼齢期が過ぎたら、第２の液溜部１４の培養液の液面をブロック上面部１６よりも低くなるように管理することで、培養液流し溝部１７に培養液を流すことができ、ＮＦＴ薄膜水耕を行うことができる。

【0062】

［第２の実施の形態］
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る水耕栽培装置および水耕栽培方法を示す図である。なお、本実施の形態に係る水耕栽培装置において、第１の実施の形態に係る水耕栽培装置と同一の構成部分については、図１、図２で用いている符号と同一の符号を用いて説明は省略する。

【0063】

本実施の形態に係る水耕栽培装置１Ａは、上面が開放した直方体形状の栽培槽１０と、栽培槽１０内に収容される直方体状の複数の床上げブロック１５ｉ〜１５ｎと、複数の床上げブロック１５ｉ〜１５ｎの真上に対応する開口領域を閉塞するよう、栽培槽１０に載置される複数の定植孔２１を有する複数の栽培トレイ２０ｉ〜２０ｎと、各栽培トレイ２０ｉ〜２０ｎに並んで設けられた複数の定植孔２１と、培養液循環供給手段２３と、を備えている。水耕栽培装置１Ａは、栽培槽１０内に両端部に第１の液溜部１３と第２の液溜部１４とが画成される。

【0064】

複数の床上げブロック１５ｉ〜１５ｎは、栽培槽１０内の縦桟１８ａ，１８ｂ間に敷き詰めて収容され、かつ、栽培槽１０の両側の側板部および底板部の三方に密着し、横桟１８ｇで上から抑えられて移動防止が図られ、横桟栽培槽１０内の長手方向の両端部に培養液供給側の第１の液溜部１３と培養液流出側の第２の液溜部１４とを画成するようになっている。

【0065】

複数の栽培トレイ２０ｉ〜２０ｎは、栽培槽１０の上端開口１２ａ部のうち、複数の床上げブロック１５ｉ〜１５ｎの真上に対応する開口領域を閉塞するよう、各両端部を栽培槽１０の両側面の上端部に載置された複数の定植孔２１を有する。

【0066】

培養液循環供給手段２３は、各栽培トレイ２０ｉ〜２０ｎに栽培植物Ｐの水平方向の大きさに適する間隔で栽培槽１０の長手方向と直交する方向に並んで設けられ、栽培植物Ｐの根を挿通し根基部Ｐ１を保持する複数の定植孔２１と、ポンプ２３ｂと配管２３ｃを含んでなり、前第２の液溜部１４に貯留する培養液を第１の液溜部１３に循環供給する。

【0067】

本実施の形態に係る水耕栽培装置１Ａの特徴は、複数の床上げブロック１５ｉ〜１５ｎのブロック上面部の全面に培養液を薄膜状に流してＮＦＴ薄膜水耕を行うようにしている点である。

【0068】

詳述すると、複数の床上げブロック１５ｉ〜１５ｎが、これらの各上面部の高さレベルが第１の液溜部１３側が高く第２の液溜部１４が低い階段状になるように設定され、かつ各ブロック上面部１６の第２の液溜部１４側の端縁に数ｍｍの高さの堰３０が設けられている。各堰３０は、上流領域となる各ブロック上面部１６に培養液の薄膜を形成する。堰３０を設ける場合には、ブロック上面部の傾斜度を０％とするか、または図１〜４に示す培養液流し溝部１７を設ける場合に比べて、ブロック上面部の傾斜度を小さくすることができる。

【0069】

例えば、ブロック上面部の傾斜度を０．５％とし、各ブロック上面部の栽培槽１０の長手方向に沿った長さを５０ｃｍに設定した場合、堰３０の高さを３．０ｍｍにすることで、ブロック上面部の上流端で０．５ｍｍとなる培養液の薄膜を形成することができるから、定植孔２１の縁で栽培植物Ｐの根基部Ｐ１を保持し根先部Ｐ２をブロック上面部で受け止めて、ＮＦＴ薄膜水耕を行うことができる。この水耕栽培装置１Ａでは、堰３０の高さを調節自在に設けて、栽培対象の栽培植物に応じて培養液の薄膜の厚さを変更可能であることが好ましい。

【0070】

本実施の形態に係る水耕栽培方法は、上面が開放した直方体形状の栽培槽１０内に、長手方向の両端部を除いて、栽培槽１０の両側の側板部１０ｂ，１０ｃおよび底板部１０ａの三方に密着する直方体状の複数の床上げブロック１５ｉ〜１５ｎを敷き詰めて収容し、長手方向に両端部に画成されるギャップ空間を培養液供給側の第１の液溜部１３と培養液流出側の第２の液溜部１４とし、複数の床上げブロック１５ｉ〜１５ｎの真上に対応する開口領域を閉塞するよう、複数の定植孔２１を有する複数の栽培トレイ２０ｉ〜２０ｎの各両端部を栽培槽１０の両側面の上端部に載置し、複数の床上げブロック１５ｉ〜１５ｎの各上面部の高さレベルが第１の液溜部１３側が高く第２の液溜部１４が低い階段状になるように設定し、かつ各ブロック上面部１６の第２の液溜部１４側の端縁に数ｍｍの高さの堰３０を設け、ポンプ２３ｂと配管２３ｃを含む培養液循環供給手段２３により第２の液溜部１４に貯留する培養液を第１の液溜部１３に循環供給し、各ブロック上面部１６に培養液の薄膜を形成するとともに、各床上げブロックの上面部で定植孔２１の縁で栽培植物Ｐの根基部Ｐ１を保持し根先部Ｐ２を受け止めてＮＦＴ薄膜水耕を行う構成である。

【0071】

上記構成により、本実施の形態に係る水耕栽培装置１Ａは、高さの堰３０が付設された高さが異なる複数の床上げブロック１５ｉ〜１５ｎを栽培槽１０内に設置するだけでブロック上面部を階段状に隙間なく形成してかつ段違いの床面を嵩上げ形成し、各床上げブロック１５ｉ〜１５ｎのブロック上面部の端縁に数ｍｍの高さの堰３０が付設し、栽培槽１０内を装備することができるので、各床上げブロック１５ｉ〜１５ｎの上面部に全面的に培養液の薄膜流を形成することができ、根が未成熟である幼齢期の栽培植物も含めて良好なＮＦＴ薄膜水耕行うことができ、他方、従来において生じていた複数の培養液流し溝部に対する還流の不均一や局所的枯渇を招きやすいという問題点を解消することができる。

【0072】

また、本実施の形態に係る水耕栽培装置は、栽培槽１０内の両端部に培養液供給側の第１の液溜部１３と培養液流出側の第２の液溜部１４とを画成することができるので、栽培槽１０内に装備する構成部材の点数を従来に比べて大幅に少なくすることができ、栽培槽１０内の構造が簡単なので迅速かつ容易な組立性を有し、また栽培槽１０外の設備である培養液循環供給手段２３については、従来の様な培養液供給側の多岐状配管を廃することができるので、全体的に組立が容易であり、培養液を第１の液溜部１３を介してブロック上面部の全幅に均一に供給することができるから、良好なＮＦＴ薄膜水耕を行うことができる。

【0073】

本実施の形態に係る水耕栽培装置は、栽培槽１０内に、直方体状でありかつ端縁に数ｍｍの高さの堰３０が設けられ複数の床上げブロック１５ｉ〜１５ｎを敷き詰めて並べるだけで、複数の床上げブロック１５ｉ〜１５ｎの上面部を階段状に隙間なく形成してかつ段違いの各床上げブロック１５ｉ〜１５ｎの上面部に全面的に培養液の薄膜流を形成することができ、しかも、同時に、栽培槽１０内の両端部に培養液供給側の第１の液溜部１３と培養液流出側の第２の液溜部１４とを画成することができて、多岐状配管を必要としない培養液循環供給手段２３を容易に構築することができる。このため、栽培トレイ２０ｉ〜２０ｎに定植する栽培植物Ｐが幼齢期の栽培植物である場合には、その栽培トレイ２０ｉ〜２０ｎを一番高い位置の床上げブロック１５ｉ〜１５ｎに対応させて栽培槽１０に載置し、堰３０の高さを少し高くすることにより、根が未成熟である幼齢期の栽培植物に対するＤＦＴ湛液水耕栽培とＮＦＴ薄膜水耕との中間的な水耕栽培を行うことができる。そして、生育に従い栽培トレイ２０ｉ〜２０ｎごと一方向に順次に高いレベルから低いレベルとなる各床上げブロック１５ｉ〜１５ｎの上面部に根が当接するように栽培トレイをしていくことで、収穫位置までＮＦＴ薄膜水耕を行うことができる。

【0074】

このため、栽培トレイ２０ｉ〜２０ｎに定植する栽培植物Ｐが幼齢期の栽培植物である場合には、その栽培トレイ２０ｉ〜２０ｎを一番高い位置の床上げブロックに対応させて栽培槽１０に載置することにより、根が未成熟である幼齢期の栽培植物に対する良好なＮＦＴ薄膜水耕行うことができる。

【0075】

そして、生育に従い栽培トレイ２０ｉ〜２０ｎごと一方向に順次に高いレベルから低いレベルとなる各床上げブロックの上面部に根が当接するように栽培トレイ２０ｉ〜２０ｎをしていくことで、収穫位置までＮＦＴ薄膜水耕を行うことができる。

【0076】

［その他の変形例］
（変形例１）
図１において、床上げブロック１５ｄのブロック上面部の下流側端に、ＤＦＴに必要な培養液の水深が得られるほどの高い堰を設けて、栽培植物の幼菜期である２０ｄ，２０ｅ，２０ｆではＤＦＴを行う構成としてもよい。

【0077】

（変形例２）
図１において、床上げブロック１５ｄのブロック上面部の下流側端に堰を設けて、ブロック上面部の全面を利用してＮＦＴ薄膜水耕を行う構成としてもよい。

【0078】

本発明によれば、栽培槽内に装備するＮＦＴ薄膜水耕を実現する構成部材の点数が極めて少なくて済み、組立が容易であり、かつ栽培植物の変更があっても栽培槽外に装備する培養液循環供給手段の変更を伴わないで栽培槽内を再装備することができて、ＮＦＴ薄膜水耕を行うことができるという効果を有し、水耕栽培装置および水耕栽培方法を提供する水耕栽培装置および水耕栽培方法の全般に有用である。

【符号の説明】

【0079】

１，１Ａ 水耕栽培装置
１０ 栽培槽
１０ａ 底板部
１０ｂ〜１０ｅ 側板部
１２ エルボ部材
１２ａ 上端開口
１３ 第１の液溜部
１４ 第２の液溜部
１５ａ〜１５ｎ 床上げブロック
１６ ブロック上面部
１７ 培養液流し溝部
１８ 床上げブロック移動防止手段
２０ａ〜２０ｎ 栽培トレイ
２１ 定植孔
２３ 培養液循環供給手段
２３ｂ ポンプ
２３ｃ 配管
２４ 第１の蓋部
２５ 第２の蓋部
２６，２７ 栽培トレイ載置用リブ
３０ 堰
Ｂ 培養液
Ｐ 栽培植物
Ｐ１ 根基部
Ｐ２ 根先部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】