特開 2023-66153 植物の栽培方法および栽培装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023066153

(43)【公開日】2023-05-15

(54)【発明の名称】植物の栽培方法および栽培装置

(51)【国際特許分類】

   A01G 31/00 20180101AFI20230508BHJP

【ＦＩ】

A01G31/00 601B

A01G31/00 617

【審査請求】未請求

【請求項の数】26

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021176704

(22)【出願日】2021-10-28

(71)【出願人】

【識別番号】596136316

【氏名又は名称】三菱ケミカルアクア・ソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】岡 隆英

【テーマコード（参考）】

2B314

【Ｆターム（参考）】

2B314NA09

2B314NC11

2B314NC25

2B314NC55

2B314ND02

2B314ND16

2B314ND27

2B314PB02

2B314PC04

(57)【要約】

【課題】植物の水耕栽培における省力化が実現可能な技術を提供する。
【解決手段】育苗槽に収容されており、複数の孔（２）に植物の苗の根鉢（４）を収容している育苗槽中のパネル板（１）を、養液（２４）を収容する栽培槽（２０）に移し、養液（２４）の液面に根鉢（４）が接触しない高さの位置で支持する。そして栽培槽（２０）において、苗の根への養液（２４）の供給が絶たれた状態で植物の栽培を開始する。
【選択図】図１１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

植物の苗を保持している植物保持容器を、養液を保持する栽培槽に移す工程と、
前記栽培槽に保持されている前記養液の液面に前記植物の苗の根が接触しない高さの位置で、前記植物保持容器を前記栽培槽内に支持する工程と、を含み、
前記苗の根への前記養液の供給が絶たれた状態で前記栽培槽における前記植物の栽培を開始する、植物の栽培方法。

【請求項2】

前記支持する工程では、前記植物の苗から根が伸びて前記栽培槽中の前記養液に届くまで、前記栽培槽中の前記養液の液面から前記植物保持容器の下面までの距離を一定の距離に保つように前記植物保持容器を前記栽培槽内に支持する、請求項１に記載の植物の栽培方法。

【請求項3】

前記植物の苗を前記植物保持容器で栽培する育苗工程を、前記栽培槽に移す工程の前にさらに含む、請求項１または２に記載の植物の栽培方法。

【請求項4】

前記育苗工程において、前記植物保持容器が育苗槽に収容されている、請求項３に記載の植物の栽培方法。

【請求項5】

前記植物保持容器がトレイであり、底板に貫通孔を有し、前記底板の前記貫通孔の合計面積の、前記トレイの底板の面積に対する割合が８％以上である、請求項１～４のいずれか一項に記載の植物の栽培方法。

【請求項6】

前記貫通孔の径が２．５ｍｍ以上６．０ｍｍ以下である、請求項５に記載の植物の栽培方法。

【請求項7】

前記植物保持容器がパネル板であり、
前記パネル板が、複数の孔に植物の苗の根鉢を収容しているとともに育苗槽に収容されている、請求項１～４のいずれか一項に記載の植物の栽培方法。

【請求項8】

前記パネル板の下面における前記孔の寸法は、前記パネル板の上面における前記孔の寸法より小さい、請求項７に記載の植物の栽培方法。

【請求項9】

前記根鉢の上面が前記孔における前記パネル板の上面よりも下に位置している、請求項７または８に記載の植物の栽培方法。

【請求項10】

前記パネル板には、複数の板が厚さ方向において分離可能に重なっている積層パネル板を用いる、請求項７～９のいずれか一項に記載の植物の栽培方法。

【請求項11】

前記積層パネル板は、前記厚さ方向に直交する方向における前記複数の板のそれぞれの位置を規定するための位置決め機構をさらに有する、請求項１０に記載の植物の栽培方法。

【請求項12】

前記根鉢に養液を供給する工程を含まない、請求項７～１１のいずれか一項に記載の植物の栽培方法。

【請求項13】

前記パネル板のそれぞれの前記孔に収容されている培地に前記育苗槽が収容する育苗養液を供給しながら前記苗を育てて前記根鉢を生成する工程をさらに含む、請求項７～１２のいずれか一項に記載の植物の栽培方法。

【請求項14】

前記生成する工程において、前記育苗養液を前記培地の下部から前記培地に供給する、請求項１３に記載の植物の栽培方法。

【請求項15】

前記培地の底面の位置が前記パネル板の最下面の位置に揃えられている、請求項１３または１４に記載の植物の栽培方法。

【請求項16】

植物の苗を栽培するための植物の栽培装置であって、
養液を保持可能な栽培槽と、
前記植物の苗を保持する植物保持容器と、
前記植物の苗の根が前記栽培槽に保持されている前記養液の液面に接触しない高さの位置において、前記苗の根への前記養液の供給が絶たれた状態で前記植物保持容器を前記栽培槽内に支持可能な支持構造と、
を有する、植物の栽培装置。

【請求項17】

前記植物保持容器が、底板に貫通孔を有するトレイであり、前記底板の前記貫通孔の合計面積の、前記トレイの底板の面積に対する割合が８％以上である、請求項１６に記載の植物の栽培装置。

【請求項18】

前記貫通孔の径が２．５ｍｍ以上６．０ｍｍ以下である、請求項１７に記載の植物の栽培装置。

【請求項19】

前記植物保持容器が、植物の苗の根鉢を収容するための孔を複数有するパネル板であり、
前記パネル板の前記孔のそれぞれに収容されている前記根鉢が前記栽培槽に収容されている前記養液の液面に接触しない高さの位置において、前記苗の根への前記養液の供給が絶たれた状態で前記パネル板を前記栽培槽内に支持可能な支持構造と、
を有する、請求項１６に記載の植物の栽培装置。

【請求項20】

前記パネル板の下面における前記孔の寸法は、前記パネル板の上面における前記孔の寸法より小さい、請求項１９に記載の植物の栽培装置。

【請求項21】

前記孔は、前記根鉢の上面が前記孔の上端よりも下に位置するように前記根鉢を収容可能である、請求項１９または２０に記載の植物の栽培装置。

【請求項22】

前記パネル板は、複数の板が厚さ方向において分離可能に重なっている積層パネル板である、請求項１９～２１のいずれか一項に記載の植物の栽培装置。

【請求項23】

前記パネル板は、前記複数の板のそれぞれの平面方向における位置を決めるための位置決め機構をさらに有する、請求項２２に記載の植物の栽培装置。

【請求項24】

前記栽培槽内の前記養液と前記根鉢とを連結して前記養液を前記根鉢に吸い上げる吸液構造を有さない、請求項１９～２３のいずれか一項に記載の植物の栽培装置。

【請求項25】

前記支持構造は、前記栽培槽の内壁面に形成されている、前記パネル板の縁部に当接する段差部である、請求項１９～２４のいずれか一項に記載の植物の栽培装置。

【請求項26】

前記パネル板は、植物の苗を育苗するための育苗槽に設置可能であり、
前記パネル板は、前記育苗槽中の育苗養液の液面が前記パネル板の前記孔に収容されている培地の下部に接するように前記育苗槽内に設置可能に構成されている、請求項１９～２５のいずれか一項に記載の植物の栽培装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、植物の栽培方法および栽培装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、葉菜類などの植物の栽培方法として、種々の水耕栽培方法が知られている。このような水耕栽培方法の一例には、図２０に示されるように、ガイド穴６１をもつパネル板６２を栽培槽６３内に支持し、パネル板６２のガイド孔６１に植物の根鉢６４を栽培槽６３の底面に接触するまで押し込み、栽培槽６３に供給された養液６５を根鉢６４に接触させることによって植物を栽培する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

また、水耕栽培方法の他の例には、図２１に示されるように、植物の苗を保有する培地パレット７１を栽培容器７２に設置し、栽培容器７２内の養液７３の液面と培地パレット７１の下面との間隔を調整して、苗の根が養液７３に接触する程度を調節する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。

【0004】

また、水耕栽培方法のさらなる他の例には、図２２に示されるように、植物が植えられている層状の培養土８１を栽培槽８２における養液８３の液面より上の位置に支持し、培養土８１と養液８３とを毛管布８４で接続して栽培槽８２内の養液８３を培養土８１に吸い上げる方法が知られている（例えば、非特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平６－１４１７１４号公報

【特許文献2】特開２０１６－１７８８８７号公報

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】岡部勝美著，「はじめてのボックス水耕栽培」，株式会社 講談社，２０１８年４月２５日，p.１０－１１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

水耕栽培方法で多数の苗から作物を栽培する際に、育苗環境にある苗を水耕栽培方法の装置へ個々に移植する場合、手間がかかり、省力化が求められている。このように、従来の水耕栽培方法では、栽培の省力化の観点からさらなる検討が求められている。

【0008】

本発明の一態様は、植物の水耕栽培における省力化を行う装置および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】

【0009】

前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る植物の栽培方法は、植物の苗を保持している植物保持容器を、養液を保持する栽培槽に移す工程と、前記栽培槽に保持されている前記養液の液面に前記植物の苗の根が接触しない高さの位置で、前記植物保持容器を前記栽培槽内に支持する工程と、を含み、前記苗の根への前記養液の供給が絶たれた状態で前記栽培槽における前記植物の栽培を開始する。

【0010】

また、前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る植物の栽培装置は、植物の苗を栽培するための植物の栽培装置であって、養液を保持可能な栽培槽と、前記植物の苗を保持する植物保持容器と、前記植物の苗の根が前記栽培槽に保持されている前記養液の液面に接触しない高さの位置において、前記苗の根への前記養液の供給が絶たれた状態で前記植物保持容器を前記栽培槽内に支持可能な支持構造と、を有する。

【発明の効果】

【0011】

本発明の一態様によれば、植物の水耕栽培における省力化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の第一の実施形態で用いられる植物栽培容器の一例を模式的に示す斜視図である。

【図2】本発明の第二の実施形態で用いられるパネル板の一例の断面形状を模式的に示す図である。

【図3】図２に示されるパネル板の一例を平面視した様子を示す図である。

【図4】本発明の実施形態における植物の苗と根鉢の一例を模式的に示す図である。

【図5】図２に示されるパネル板の孔に培地が収容されている状態を模式的に示す図である。

【図6】本発明の実施形態で用いられる育苗槽の一例の断面形状を模式的に示す図である。

【図7】図６に示される育苗槽と図６に示されるパネル板とを有する育苗装置における育苗当初の様子を模式的に示す図である。

【図8】図７に示される育苗装置において、根鉢が形成されるまで植物の苗が成長した様子を模式的に示す図である。

【図9】本発明の実施形態で用いられる栽培槽の一例の断面形状を模式的に示す図である。

【図10】図９に示される栽培槽と図９に示される苗および根鉢を有するパネル板とを有する栽培装置における栽培当初の様子を模式的に示す図である。

【図11】図１０に示される栽培装置において、養液に根が届くまで植物が成長した様子を模式的に示す図である。

【図12】図１１に示される栽培装置において成長した植物の一例を模式的に示す図である。

【図13】本発明の第三の実施形態で用いられるパネル板の一例の断面形状を模式的に示す図である。

【図14】図１３に示されるパネル板において、根鉢が形成されるまで植物の苗が成長した様子を模式的に示す図である。

【図15】図１４に示されるパネル板を本実施形態における栽培槽に設置した様子を模式的に示す図である。

【図16】本発明の第四の実施形態のパネル板における培地の他の配置例を模式的に示す図である。

【図17】本発明の実施例１における栽培から５日後のホウレンソウの根の写真を示す図である。

【図18】本発明の実施例２における栽培から６日後のホウレンソウの根の写真を示す図である。

【図19】本発明の比較例１における栽培から７日後のホウレンソウの根の写真を示す図である。

【図20】従来の第一の例における栽培装置による植物の栽培の様子を模式的に示す図である。

【図21】従来の第二の例における栽培装置による植物の栽培の様子を模式的に示す図である。

【図22】従来の第三の例における栽培装置による植物の栽培の様子を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の一実施形態を説明する。

【0014】

〔第一の実施形態〕
［栽培方法］
本発明の第一の実施形態に係る植物の栽培方法では、苗を保持した植物保持容器を、養液を保持する栽培槽に移し、前記植物保持容器を前記栽培槽内に支持して植物を栽培する。本発明の実施形態では、養液を保持する栽培槽に、植物の苗を保持している植物保持容器を移す。

【0015】

＜植物保持容器＞
植物保持容器とは、植物の苗、および当該植物の苗が成長した植物を継続して保持する容器である。植物保持容器には、本実施形態の効果が得られる範囲において、種々の容器または部材を適用可能である。本実施形態では当該植物保持容器の一例としてトレイを後述する。植物保持容器は、後述するが、育苗にも適用可能であることが、水耕栽培における作業の省力化の観点から好ましい。

【0016】

＜支持工程＞
本発明の実施形態では、栽培槽に保持されている養液の液面に植物の苗の根が接触しない高さの位置で、植物保持容器を栽培槽内に支持する。このように、本発明の実施形態における植物の栽培方法では、育苗から栽培へ切り替わった当初に、植物に養液が供給されない期間が設けられる。支持工程は、このような期間が設定可能な範囲で、植物保持容器を栽培槽内で支持する方法で実施可能であり、例えば植物保持容器を一定の位置に支持してもよいし、養液の水面の位置に応じて変位するように支持してもよい。

【0017】

支持工程では、植物保持容器を栽培槽における一定の位置に支持することが、栽培作業の省力化の観点から好ましい。たとえば、支持工程では、植物の苗から根が伸びて栽培槽中の養液に届くまで、栽培槽中の養液の液面から植物保持容器板の下面までの距離を一定の距離に保つように植物保持容器を栽培槽内に支持してよい。栽培槽内において植物保持容器を支持する位置は、後に詳述する本実施形態の効果が得られる範囲において、栽培する植物に応じて適宜に設定してよい。

【0018】

＜育苗工程＞
本発明の実施形態では、好ましい他の工程として、育苗工程が挙げられる。育苗工程は、前記植物の苗を植物保持容器で栽培する工程であり、植物保持容器を栽培槽に移す工程の前に行われる。育苗工程は、植物保持容器において苗を育てる工程であれば限定されないが、その後の栽培と同様に、植物保持容器が槽内に支持されながら育苗が行われることが、作業の効率化および省力化の観点から好ましい。たとえば、育苗工程では、植物保持容器が育苗槽に収容されていてよい。育苗槽については後述する。

【0019】

＜栽培装置＞
本実施形態の栽培方法は、植物の苗を栽培するための以下に示す栽培装置によって好適に実施され得る。当該栽培装置は、養液を保持可能な栽培槽と、植物の苗を保持する植物保持容器と、植物の苗の根が栽培槽に保持されている養液の液面に接触しない高さの位置において、苗の根への養液の供給が絶たれた状態で植物保持容器を栽培槽内に支持可能な支持構造と、を有する。栽培槽および支持構造は、前述した栽培方法に適用可能な形態であれば限定されず、種々の装置、器具および部材を適用することが可能である。当該栽培装置は、公知の農業資材を適用して構成してもよい。

【0020】

なお、本実施形態に適用可能な植物の例には、コマツナ・チンゲン菜・ミズナ・クレソン・ブロッコリー・ハクサイ・ワサビ菜などのアブラナ科、レタス・春菊などのキク科、ネギ・ニラなどのユリ科、ホウレンソウ・フダンソウなどのアカザ科、バジル・えごま・シソなどのシソ科、ホワイトセルリー・パクチー・ニンジン・パセリ・セロリなどのセリ科、空芯菜などのヒルガオ科の葉菜、イチゴなどのバラ科、トマトなどのナス科の果菜が含まれる。

【0021】

＜トレイ＞
本発明の第１の実施形態では、植物保持容器としてトレイを用いる。図１は、本発明の第一の実施形態で用いられるトレイの一例を斜めから見た状態を模式的に示す図である。

【0022】

図１に示されるトレイは、平面形状の底面部と、適当な、例えば３～４ｃｍ程度の高さの側面部を有する。製造上容易であること、空間充填密度を高めやすいことから、当該トレイの底面は矩形であることが好ましい。当該トレイは、その底板に複数の貫通孔を有する。トレイの材質は、限定されないが、貫通孔を容易に形成可能、および十分な強度を有するなどの観点から、例えばポリプロピレン、ポリエチレンなどである。トレイとしては、市販の育苗トレイを用いることができる。

【0023】

トレイの底板に形成される貫通孔は、トレイにおいて等間隔に並んで形成されている（図１参照）。貫通孔の開口形状は、円でもよく、矩形でもよく、限定されない。本実施形態におけるトレイでの貫通孔の開口形状はいずれも円形である。本実施形態のトレイの貫通孔の径は、一例として約４ｍｍである。貫通孔の径は、通水性を良くする観点から、２．５ｍｍ以上であることが好ましく、３．０ｍｍ以上がより好ましく、３．５ｍｍ以上がさらに好ましい。また、貫通孔の径は、育苗のための培地を保持可能な大きさである観点から、６．０ｍｍ以下が好ましく、５．５ｍｍ以下がより好ましく、５．０ｍｍ以下がさらに好ましく、４．５ｍｍ以下が特に好ましい。貫通孔の径は、貫通孔の開口における最大長さとする。貫通孔の最大長さの最小長さに対する比は、対称性が高く、養液の表面張力による形状による影響を最小限にできることから、０．８以上が好ましく、０．８５以上がより好ましく、０．９０以上がさらに好ましい。当該比は、同様の観点から、１．２以下が好ましく、１．１５以下がより好ましく、１．１０以下がさらに好ましい。

【0024】

本実施形態のトレイの貫通孔の面積は、培地を保持と透水性の観点から、０．０５ｃｍ^２／個以上であることが好ましく、０．０８ｃｍ^２／個以上であることがより好ましく、０．１０ｃｍ^２／個以上であることがさらに好ましい。貫通孔の面積は、上記の観点から、０．２５ｃｍ^２／個以下であることが好ましく、０．２０ｃｍ^２／個以下であることがより好ましく、０．１５ｃｍ^２／個以下であることがさらに好ましい。

【0025】

本実施形態のトレイの開口比は、貫通孔の開口面積の合計の、トレイの底板の面積に対する割合である。当該開口比は、透水性の観点で、５％以上が好ましい。８％以上がより好ましく、１０％以上がさらに好ましい。また、当該開口比は、培地を保持する観点で、２０％以下が好ましい。１８％以下がより好ましく、１５％以下がさらに好ましい。

【0026】

本実施形態におけるトレイが有する貫通孔の数は、トレイの大きさ、貫通孔の大きさ、および栽培する植物の種類などに応じて適宜決めることが可能であり、例えば１００ｃｍ^２あたり５０個～２００個の範囲から適宜に決めることが可能である。市販品で入手容易であることから、８０個～１５０個であることがより好ましい。

【0027】

トレイの底面部の厚さは、トレイの大きさ、貫通孔の大きさ、および栽培する植物の種類などに応じて適宜決めることが可能であるが、植物に対するストレスと、トレイの形状保持性の観点から、０．５ｍｍ～５．０ｍｍの範囲から適宜に決めることが可能である。市販品で入手容易であることから、１．５ｍｍ～３．０ｍｍであることがより好ましい。

【0028】

［本実施形態のまとめ］
本実施形態における植物の栽培方法は、植物の苗を保持している植物保持容器を、養液を保持する栽培槽に移す工程と、栽培槽に保持されている養液の液面に植物の苗の根が接触しない高さの位置で、植物保持容器を栽培槽内に支持する工程と、を含み、苗の根への養液の供給が絶たれた状態で栽培槽における植物の栽培を開始する。

【0029】

また、本実施形態における植物の栽培装置は、植物の苗を栽培するための植物の栽培装置であって、養液を保持可能な栽培槽と、植物の苗を保持する植物保持容器と、植物の苗の根が栽培槽に保持されている養液の液面に接触しない高さの位置において、苗の根への養液の供給が絶たれた状態で植物保持容器を栽培槽内に支持可能な支持構造とを有する。

【0030】

本実施形態によれば、作物の栽培を、植物保持容器単位で行うことが可能であるため植物の水耕栽培における作業の省力化が実現される。

【0031】

本実施形態において、支持する工程では、植物の苗から根が伸びて栽培槽中の養液に届くまで、栽培槽中の養液の液面から植物保持容器板の下面までの距離を一定の距離に保つように植物保持容器を栽培槽内に支持してもよい。この構成は、養液の液面に対する所期の位置関係で植物体を栽培槽内に簡易に保持する観点からより一層効果的である。

【0032】

また、本実施形態では、当該栽培方法は、植物の苗を植物保持容器で栽培する育苗工程を、栽培槽に移す工程の前にさらに含んでいてもよい。この場合、育苗工程において、植物保持容器が育苗槽に収容されていてもよい。この構成は、育苗から栽培まで、植物保持容器に一括して植物体を形成する観点からより一層効果的である。

【0033】

また、本実施形態において、植物保持容器がトレイであってよく、底板に貫通孔を有し、底板の貫通孔の合計面積の、トレイの底板の面積に対する割合が８％以上であってよい。この構成は、トレイ内外での透水性を十分に確保する観点からより一層効果的である。

【0034】

また、本実施形態において、トレイの貫通孔の径は２．５ｍｍ以上６．０ｍｍ以下であってよい。この構成は、トレイの培地保持性とトレイ内外での透水性とを十分に確保する観点からより一層効果的である。

【0035】

〔第二の実施形態〕
［栽培方法］
本発明の第二の実施形態に係る植物の栽培方法では、植物保持容器としてパネル板を用いる。本実施形態で用いられるパネル板を図２および図３に示す。

【0036】

＜パネル板＞
図２は、本発明の第二の実施形態で用いられるパネル板の一例の断面形状を模式的に示す図である。図３は、図２に示されるパネル板の一例を平面視した様子を示す図である。

【0037】

パネル板１は、平面形状と適当な、例えば３～４ｃｍ程度の厚さを有する。製造上容易であることから、パネル板１は矩形であることが好ましい。パネル板１は、複数の孔２を有する。パネル板１の材質は、限定されないが、保温性、孔２を容易に形成可能、および十分な強度などの観点から、例えば発泡スチロールである。

【0038】

孔２は、育苗のための培地を収容可能な大きさを有していればよい。孔２は、図３に示されるように、パネル板１において等間隔に並んで形成されている。パネル板１が有する孔２の数は、パネル板１の大きさ、孔２の大きさおよび数、栽培する植物の種類などに応じて適宜決めることが可能であり、例えば６４～２８８の範囲から適宜に決めることが可能である。

【0039】

孔２の形状は、培地あるいは根鉢を収容可能な範囲において限定されない。本実施形態におけるパネル板１での孔２の開口形状はいずれも円形である。孔２は、円柱形上でもよいが、図２に示されるように、孔２の径がパネル板１の上面から下面にかけて漸次減少する形状に形成されていることが、培地を容易に保持できる観点で好ましい。このように、パネル板１の下面における孔２の寸法は、パネル板１の上面における孔２の寸法より小さくなっている。なお、孔２の寸法は、孔２の大きさを表す代表値であればよく、円の場合は直径でとし、その他の形状の場合は最大径とする。

【0040】

＜根鉢＞
本実施形態の栽培方法において、パネル板１が有する複数の孔２には、植物の苗の根鉢４が収容されている。根鉢４とは、培地５で生育させた苗の根６が培地５に十分に絡み合った、培地５と根６との一体化物である。図４は、本発明の一実施形態における植物の苗と根鉢の一例を模式的に示す図である。

【0041】

根鉢４における培地５は、例えばロックウールである。培地５には、ロックウール、ポリウレタンまたは土を用いることができる。ポリウレタンの塊を培地５とする根鉢４を「ウレタン苗」とすると、本実施形態において、根鉢は、図４に示されるような根鉢およびウレタン苗から選ばれる一以上の物であればよい。根鉢４では、図４に示されるように、苗の根６が培地５を巻き込んで一体化しており、また根鉢４の下方により集中して存在しやすい。

【0042】

＜育苗＞
パネル板１における苗は、パネル板１を利用可能な育苗槽において生育することができる。苗とは、播種後発芽し、本葉の第1～３葉が完全展開するまでの植物とする。以下、苗を育てる工程である育苗の一例を説明する。図５は、図２に示されるパネル板の孔に培地が収容されている状態を模式的に示す図である。図６は、本発明の第二の実施形態で用いられる育苗槽の一例の断面形状を模式的に示す図である。図７は、図６に示される育苗槽と図５に示されるパネル板とを有する育苗装置における育苗当初の様子を模式的に示す図である。図８は、図７に示される育苗装置において、根鉢が形成されるまで植物の苗が成長した様子を模式的に示す図である。

【0043】

図５に示されるように、パネル板１の孔２に培地５が充填される。培地５は、孔２に直接充填されてもよいし、不織布などの通液性を有するシートを介して孔２に充填されてもよい。孔２は、その径が下方に漸次減少する形状を有することから、培地５が孔２の下側でより密に充填される。このため、植物の栽培中における孔２からの培地５の漏出がより抑制される。培地としてロックウールを用いる場合は、ロックウールの繊維が絡み合うことで、孔２から培地５の漏出が抑制される。なお、上記のシートを用いる場合では、水で崩壊しやすい培地５を用いる場合に、育苗中の培地の崩壊を抑制する観点から好ましい。培地５は、例えば、パネル板１が平らな場所に置かれた状態でパネル板１の上方から孔２に押し込められて充填される。培地５の底面の位置は、パネル板１の下面の位置に揃えられている。後述する、複数の板が厚さ方向において分離可能に重なっている積層パネル板３０を用いる場合は、積層したパネル板のうち、最も下のパネル板の下面、すなわち最下面の位置に、培地５の底面の位置が揃えられている。パネル板が１枚の場合、および複数枚を積層した場合の両者において、最も下にある面を最下面と称する。

【0044】

次いで、各孔２に充填されている培地５のそれぞれに播種する。播種された種の位置および数は、植物により異なるが、ホウレンソウでは３粒が好ましく、パクチーでは２粒が好ましくネギでは３粒が好ましい。

【0045】

次いで、パネル板１を育苗槽１０に設置する。育苗槽１０は、図６に示されるように、底部１１および側壁１２を有する容器である。側壁１２の下部には段差部１３が形成されている。そして、育苗槽１０は、底部１１に育苗養液を収容可能に構成されている。育苗槽１０の開口形状は、パネル板１の平面形状とほぼ同じであり、パネル板１の平面形状に比べてやや大きい。育苗槽１０の底部１１における段差部１３よりも内側の部分の平面形状は、パネル板１の平面形状よりもやや小さい。したがって、パネル板１は、育苗槽１０内において、パネル板１の周縁部が段差部１３に当接し、支持される。

【0046】

図７に示されるように、育苗槽１０内には、段差部１３の頂面の位置まで育苗養液１４が供給される。育苗養液１４とは、発芽および苗の生育のための養液であり、水を主成分とする。育苗養液１４は、栽培する植物の種類に応じて選択することができ、水耕栽培において公知の養液から適宜に選択することが可能である。

【0047】

パネル板１の孔２に充填されている培地５は、育苗養液１４と接触し、育苗養液１４を吸い上げる。このように、パネル板１は、育苗槽１０中の育苗養液１４がパネル板１の孔２に収容されている培地５の下部に接するように育苗槽１０内に設置可能に構成されている。そして、育苗では、育苗養液１４は、培地５の下部から培地５に供給される。

【0048】

培地５に蒔かれた種は、培地５によって吸い上げられた育苗養液１４が常時十分に存在する環境にあり、このような環境において植物は発芽し、苗が成長する。培地５がその下端から育苗養液１４を吸い上げることは、根６が培地５の下側に向って伸びることで培地５と一体化しやすく、培地５の下側に根６がより密集する根鉢４を形成するのに好適である。根鉢４において根６が下側により密集していることは、根鉢４からの培地５の崩落を抑制する観点からも好ましい。

【0049】

このようにして、図８に示されるように、前述の根鉢４を形成するまで育苗槽１０において苗が育成される。本実施形態では、上記のように、パネル板１のそれぞれの孔２に収容されている培地５に育苗槽１０が収容する育苗養液１４を供給しながら苗を育てて根鉢４を形成している。上記の育苗により、パネル板１には、後段の栽培に供される状態まで苗が育成される。よって、上記の育苗から後段の栽培まで同じパネル板１で一貫して植物の育成が可能である。

【0050】

＜栽培＞
植物の苗をさらに成長させるために、育苗槽１０に収容されているパネル板１は、育苗槽１０から養液を収容する栽培槽２０に移される。図９は、本発明の第二の実施形態で用いられる栽培槽の一例の断面形状を模式的に示す図である。図９に示されるように、栽培槽２０は、底部２１および側壁２２を有する容器であり、栽培用の養液を収容可能である。側壁２２の下部には段差部２３が形成されている。栽培槽２０は、段差部２３の頂面の位置がより高い以外は、育苗槽１０と同様に構成されている。

【0051】

栽培槽２０に収容されたパネル板１に保持されている根鉢４の下端は、鉛直方向において、パネル板１の下面と実質的に同じ位置、すなわち略面一の位置関係にある。

【0052】

図１０は、図９に示される栽培槽２０と図９に示される苗および根鉢４を有するパネル板１とを有する栽培装置における栽培当初の様子を模式的に示す図である。栽培装置は、図１０に示されるような栽培槽２０と、必要に応じたその他の構成、例えば栽培槽２０に後述の養液２４を供給する装置（不図示）、とを有する。

【0053】

図１０に示されるように、栽培槽２０には、液面が段差部２３の頂面よりも低い位置となるように養液２４が供給される。パネル板１は、栽培槽２０内において、栽培槽２０に収容されている養液２４の液面に根鉢４が接触しない高さの位置で支持されている。本実施形態では、このようにパネル板１を栽培槽２０内で支持する構造は、栽培槽２０の内壁面に形成されてパネル板１の縁部に当接する段差部２３である。

【0054】

栽培槽２０におけるパネル板１の下面から養液２４の液面までの距離は、植物の種類に応じて、あるいは植物の根が根鉢から養液２４に到達するまでの根の成長期間に応じて、適宜に決められる。栽培槽２０にパネル板１が収容された状態では、植物への養液２４の供給が絶たれている。植物は、一般に、水の供給が絶たれると、水を求めて下方に根を伸ばす性質を有する。したがって、根鉢４における植物の根は、下方に延出する。そして、例えば２～３日後には、植物の根は、根鉢４から養液２４の液面に到達し、養液２４を吸い上げる。

【0055】

このように、本実施形態では、前述の栽培装置は、栽培槽２０と、栽培槽２０内において支持されているパネル板１と、パネル板１の孔２のそれぞれに収容されている根鉢４が栽培槽２０に収容されている養液２４の液面に接触しない高さの位置において、苗の根６への養液２４の供給が絶たれた状態でパネル板１を栽培槽２０内に支持可能な支持構造である段差部２３と、を有している。

【0056】

こうして、本実施形態では、苗の根６への養液２４の供給が絶たれた状態で栽培槽２０における植物の栽培を開始している。そして、栽培槽２０では、根鉢４の根６が伸びて栽培槽２０中の養液２４に届くまで、栽培槽２０中の養液２４の液面からパネル板１の下面までの距離を一定の距離が保たれるように、パネル板１が栽培槽２０内に支持される。

【0057】

本実施形態では、栽培槽２０内の養液２４と根鉢４とを連結して養液２４を根鉢４に吸い上げる吸液構造を含んでいない。よって、根鉢４にある植物の根が養液２４に到達するまでの期間では、栽培槽２０内に支持されているパネル板１が保持する根鉢４には、養液が供給されない。このように、本実施形態では、パネル板１に保持される根鉢４は、根が養液２４に到達するまでの間、栽培槽２０の水環境（養液２４）から独立した、水が供給されない環境に置かれる。このため、栽培槽２０に移された植物に養液２４を供給し得るのは植物の根のみである。よって、根６を養液２４に向けて延出させている間、植物は、一時的に萎れることがあるが、養液２４の供給により再び水分を十分に獲得し、そしてさらに成長していく。

【0058】

ここで、栽培槽２０において成長する植物の様子について、より詳しく説明する。図１１は、図１０に示される栽培装置において、養液に根が届くまで植物が成長した様子を模式的に示す図である。図１２は、図１１に示される栽培装置において成長した植物の一例を模式的に示す図である。

【0059】

図１１に示されるように、養液２４の液面と根鉢４の下端との間に気相が介在する。このため、図１１および図１２に示されるように、根鉢４から延出する根６には湿気中根７が多く生える。植物は、栽培槽２０へパネル板１を移したこと（養液２４の供給が絶たれたこと）によるストレスを受け、このようなストレスの下、養分を求めて成長する。このため、図１１に示されるように、植物は、根鉢４から養液２４に届くほどに延出した根６を獲得する。そして、根６における、養液２４の液面から根鉢４の下端までの空間に位置する部分の表面には、湿気中根７が繁茂し、当該表面を覆う。

【0060】

前述したように培地５の下端の位置は、パネル板１の最下面の位置に揃えられていることから、根鉢４の下端から養液２４の液面までの距離は、根鉢４間で実質的に均一である。よって、根鉢４における根６が養液２４に到達する期間も、根鉢４間で実質的に均一となる。また、根鉢４における湿気中根７の生成状態も、根鉢４間で実質的に同等となる。

【0061】

よって、本実施形態では、栽培槽２０において、植物は、養液２４の十分な供給を受ける場合に比べて、根６がより一層発達する。よって、植物は、このような根６を介してより一層十分に養液２４を吸収することが可能となり、また湿気中根７によってより一層十分に酸素を吸収することが可能となる。よって、植物は、一律により強く成長する。

【0062】

［本実施形態のまとめ］
前述の第一の実施形態と同様に、本実施形態では、植物の栽培において、植物が根鉢４を形成した時点で植物への養液２４の供給を一時的に絶つ。このため、植物に養液２４を供給し続けて栽培する場合に比べて、湿気中根が発達した状態の植物を栽培することが可能となる。

【0063】

また、本実施形態では、パネル板１を育苗槽１０から栽培槽２０に移し替えることにより、栽培装置への苗の移し替えが完了し、上記のような養液２４の供給を一時的に絶つ植物の栽培が実施される。よってパネル板１の各孔２から、別のパネル板に根鉢４を移し替えて定植することで植物の栽培を続ける場合に比べて、植物の水耕栽培における作業の省力化が実現される。

【0064】

以上の説明から明らかなように、本実施形態の植物の栽培方法は、複数の孔（２）に植物の苗の根鉢（４）を収容しているとともに育苗槽（１０）に収容されているパネル板（１）を、育苗槽から養液（２４）を収容する栽培槽（２０）に移す工程と、栽培槽に収容されている養液の液面に根鉢が接触しない高さの位置でパネル板を栽培槽内に支持する工程と、を含む。そして、苗の根（６）への養液の供給が絶たれた状態で栽培槽における植物の栽培を開始する。

【0065】

また、本実施形態の植物の栽培装置は、育苗槽で育苗された植物の苗をさらに栽培するための植物の栽培装置であり、養液を収容可能な栽培槽と、植物の苗の根鉢を収容可能な複数の孔を有し、栽培槽内において支持されているパネル板と、パネル板の孔のそれぞれに収容されている根鉢が栽培槽に収容されている養液の液面に接触しない高さの位置において、苗の根への養液の供給が絶たれた状態でパネル板を栽培槽内に支持可能な支持構造と、を有する。

【0066】

したがって、本実施形態によれば、植物の水耕栽培における省力化を実現することができる。

【0067】

本実施形態において、パネル板の下面における孔の寸法は、パネル板の上面における孔の寸法より小さくてもよい。この構成は、培地（５）の孔からの漏出を抑制する観点からより一層効果的である。

【0068】

また、本実施形態において、栽培槽内に支持されているパネル板が保持する根鉢には、吸液構造によって養液を供給しなくてもよい。この構成は、植物へ適度なストレスを与えて湿気中根を発生させることで、湿気空間中の水分あるいは酸素の吸収が容易になる観点からより一層効果的である。

【0069】

また、本実施形態では、栽培槽内においてパネル板を支持する支持構造は、栽培槽の内壁面に形成されている、パネル板の縁部に当接する段差部であってよい。この構成は、養液の液面に対する所期の位置関係で根鉢を栽培槽内に簡易に保持する観点からより一層効果的である。

【0070】

また、本実施形態において、パネル板は、育苗槽中の育苗養液の液面がパネル板の孔に収容されている培地の下部に接するように育苗槽内に設置可能に構成されていてもよい。この構成は、パネル板に一括して根鉢を形成する観点からより一層効果的である。

【0071】

生成する工程において、例えば、育苗養液を培地の下部から培地に供給する方法を用いてもよい。この構成は、根が培地の下方により密集する根鉢を形成する観点からより一層効果的である。

【0072】

また、本実施形態において、培地の底面の位置は、パネル板の最下面の位置に揃えられていてもよい。この構成は、生育状態が揃うように植物を栽培する観点からより一層効果的である。

【0073】

〔第三の実施形態〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。図１３は、本発明の第三の実施形態で用いられるパネル板の一例の断面形状を模式的に示す図である。

【0074】

本実施形態では、パネル板には、複数の板が厚さ方向において分離可能に重なっている積層パネル板３０を用いる。使用される積層パネル板３０は、図１３に示されるように、上板３１と下板３２との二枚の板で構成されている。上板３１および下板３２は、それぞれ上板孔３３および下板孔３４をそれぞれ有する。上板３１と下板３２とが重なることにより上板孔３３と下板孔３４とが合体し、孔３５を形成する。孔３５は、第二の実施形態における孔２と同形の孔である。

【0075】

積層パネル板３０における一部の孔３５には、ピン３６が刺し込まれている。ピン３６は、上板３１と下板３２を連結できればどのような形状であってもよいが、一例としては孔３５とほぼ同じ形をしており、積層パネル板３０と同様に、発砲スチロール製であってもよい。ピン３６が一部の孔３５に刺し込まれることにより、積層パネル板３０における上板３１と下板３２との水平方向の位置のずれが防止される。このように、積層パネル板３０は、上板３１と下板３２という複数の板のそれぞれの平面方向における位置を決めるための位置決め機構としてのピン３６をさらに有している。

【0076】

図１４は、図１３に示されるパネル板において、根鉢が形成されるまで植物の苗が成長した様子を模式的に示す図である。図１４に示されるように、積層パネル板３０の孔３５には、第二の実施形態と同様に、孔３５に充填された培地５で苗が育てられ、根鉢４が形成される。

【0077】

図１５は、図１４に示されるパネル板を本実施形態における栽培槽に設置した様子を模式的に示す図である。図１５に示されるように、栽培槽４０は、鉛直方向における段差部４３の頂面の位置が下板３２の厚さだけより高い位置になっている以外は、前述した第二の実施形態の栽培槽２０と同様に構成されている。

【0078】

本実施形態では、栽培槽４０にパネル板を設置する際に、積層パネル板３０の下板３２を外し、図１５に示されるように、上板３１に根鉢４が保持された状態で上板３１のみを栽培槽４０に設置する。なお、積層パネル板３９の下板３２を外す際に、ピン３６を孔３５から取り外してもよい。

【0079】

図１５に示されるように、根鉢４は、下半分が気相に露出した状態で栽培槽４０に設置される。根鉢４は、第二の実施形態と同様に養液に接触していないことから、苗への養液が絶たれた状態となる。本実施形態では、気相に露出している根鉢４の下部以外に、根鉢４の側面、気相に露出した部分からも発根する。よって、第二の実施形態に比べて、より多くの根が発達し、養液２４に到達することにより、植物はより多くの養液２４を吸い上げられるようになる。またより多くの湿気中根を有することから、植物の湿気中根による呼吸がより一層十分となる。そのため、本実施形態では、第二の実施形態に比べて、栽培装置において植物がより一層大きく発育しやすく、より高品質な植物が栽培され得る。

【0080】

このように本実施形態では、パネル板には、複数の板が厚さ方向において分離可能に重なっている積層パネル板３０を用いる。よって、より根が発達した植物を栽培する観点からより一層効果的である。

【0081】

また、本実施形態では、積層パネル板３０は、厚さ方向に直交する方向における複数の板のそれぞれの位置を規定するための位置決め機構としてのピン３６をさらに有している。よって、上板３１と下板３２との水平方向への位置のずれが実質的に生じず、苗根鉢の側面がゆがまないため、積層パネル板３０を育苗槽から栽培槽４０に移す際の作業性を維持する観点から好適である。

【0082】

さらに、本実施形態では、上方から下方へ径が漸次減少する形状を孔２が有することから、孔２に根鉢４を保持させたまま下板３２を上板３１から取り外すことが十分に可能である。よって、上記の構成は、根鉢４の下方が気相に露出するように根鉢４が孔２に保持されているパネル板を、下板３２のみを外すというより簡素な工程で可能とする観点からより一層効果的である。

【0083】

〔第四の実施形態〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。図１６は、本発明の第四の実施形態のパネル板における培地の他の配置例を模式的に示す図である。

【0084】

本実施形態では、図１６に示されるように、根鉢４は、根鉢４の上面が孔２の上端よりも下に位置するように孔２に収容されている。このような根鉢４の孔２への収容形態は、孔２の大きさあるいは孔２におけるテーパ角の設定、培地５の材料の選択、培地５の孔２への充填具合、あるいは通気性のシートによる培地５の下方からの支持、などによって実現可能である。

【0085】

また、本実施形態によれば、根鉢４の上面が孔２におけるパネル板１の上面よりも下に位置していることから、植物の茎および葉の部分の水平方向への広がりが、孔２の上部の内周壁によって規制される。よって、植物が鉛直上方に向けて伸びやすく、隣り合う植物間での生育の阻害を抑制する観点、および、植物の収穫を容易にする観点、からより一層効果的である。

【0086】

〔変形例〕
本発明は上述した各実施形態に限定されず、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。

【0087】

たとえば、パネル板が有する孔は、上方から下方に向けて径が漸次減少するテーパ状の孔でなくてもよく、培地および根鉢を保持可能であれば寸胴の孔でもよい。

【0088】

積層パネル板について、上板と下板は、積層方向において互いに重なる位置にのみ、上板が上板孔を有し、下板が下板孔を有していてもよい。また、位置決め機構は、前述のピンでなくてもよく、例えば上板と下板とを挟持して固定する器具であってもよい。

【0089】

栽培槽においてパネル板を養液の液面に対して所定の位置に支持する方法は、段差部またはスペーサによる支持以外であってもよい。たとえば、栽培槽内において、ジャッキアップのように任意の位置での支持が可能な器具によって、パネル板を所望の高さの位置で支持してもよい。あるいは、養液の液面の位置を調整可能な栽培槽における給排液装置のような装置によって、特定の位置に支持されているパネル板に対して液面の高さを自在に調整してもよい。

【0090】

なお、本発明の前述した実施形態は、野菜などの食用の植物の栽培に適用される場合には、食糧の安定供給に貢献し、持続可能な農業の推進に貢献し得る。また、農地の拡大による土地の劣化の抑制に貢献し、土地の劣化に伴う生物多様化の損失の抑制に貢献し得る。このように、本発明の実施形態では、持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の達成への貢献が期待される。

【実施例0091】

〔実施例１〕
パネル板として、上方の孔径Ｄ_１２５ｍｍ、下方の孔径Ｄ_２２１ｍｍとした逆円錐形状をなす植孔を碁盤目状にピッチ１０ｃｍで１４４個穿設した、縦９０ｃｍ、横６０ｃｍ、厚さＴ_１ ３～４ｃｍの発泡スチロール製パネル板を用意した。

【0092】

該パネル板に、培地としてロックウール（太平洋マテリアル社製、バイドン）を詰めた。

【0093】

該培地上に、ホウレンソウ（三菱ケミカルアクア・ソリューションズ品種ＮＰＬ１０号）の種子を３粒播種し、発芽させた。発芽後の苗を、パネル板ごと育苗システム（三菱ケミカルアクア・ソリューションズ社製「苗テラス」（登録商標））に配置し、８日間育成して、成苗を得た。

【0094】

得られた成苗を、パネル板ごと、栽培ベッド槽に移植し、日間育成した。この際、苗根鉢の下端を、養液の水面から１８ｍｍの位置に配置した。前記栽培ベッド槽としては、幅約１ｍ、高さ１１ｃｍ、長さ２ｍの発泡スチロール製栽培槽ユニットを１０から２５ユニット連結したものを使用した。

【0095】

また、前記栽培ベッド槽は勾配が１／８０になるよう配置し、底面の上面側には、親水性シートを配置し、前記栽培ベッド槽の底面に養液（養液濃度：ＥＣ２．０ｄＳ／ｍ、住友化学（株）社製ハイテンポＡｒ、住友化学（株）社製ハイテンポＣｕ、１２．５質量％のＫＮＯ_３水溶液を、体積比３：９：１０で混合したもの、養液温度：２０℃）を毎分８リットルの流量で供給した。

【0096】

移植後、根が培地から下方に伸び、移植から１～３日後にいずれの成苗の根も養液まで到達した。

【0097】

５日栽培後のホウレンソウの根の写真を図１７に示す。図１７に示されるように、養液上部の空間にある根には根毛が生じていることが確認される。

【0098】

〔実施例２〕
パネル板として、上下に２分割可能であり、位置決め機構があるものを用いた。育苗が完了したのち、パネル板の下部のみ除去し、上部のパネル板ごと移植したこと以外は実施例１と同様にして、ホウレンソウを栽培した。

【0099】

６日栽培後のホウレンソウの根の写真を図１８に示す。図１８に示されるように、養液上部の空間にある根がより一層増え、また当該根には根毛が生じていることが確認される。空間内の根からも根毛が発生する。

【0100】

〔比較例１〕
育苗に使用する育苗トレイとして、上方の孔径Ｄ_３が１７ｍｍ、下方の孔径Ｄ_４が１３ｍｍとした逆円錐形状をなす植孔を碁盤目状にピッチ１．５ｃｍで１４４個穿設した、縦５９．３ｃｍ、横３０ｃｍ、厚さＴ_４が４．２ｃｍの発泡スチロール製パネル板を用い、成苗を育苗トレイから取り出して、本圃システムのパネル板に定植し、その際に、苗根鉢の下端が養液に接するよう配置したこと以外は実施例１と同様にして、ホウレンソウを栽培した。

【0101】

７日栽培後のホウレンソウの根の写真を図１９に示す。図１９に示されるように、根は水平方向に延出している。根における水平方向に延出している部分には根毛は実質的には確認されなかった。

【0102】

このように、図１７～１９に示されるように、実施例１および実施例２のホウレンソウでは、苗根鉢の下端を養液に接するよう配置した比較例１のホウレンソウと比較し、湿気中根の発達が促進された。

【産業上の利用可能性】

【0103】

本発明は、植物の栽培の省力化に好適に利用することができる。

【符号の説明】

【0104】

１、６２ パネル板
２、３５ 孔
４、６４ 根鉢
５ 培地
６ 根
７ 湿気中根
１０ 育苗槽
１１、２１、５１ 底部
１２、２２ 側壁
１３、２３、４３ 段差部
１４ 育苗養液
２０、４０、５０、６３、８２ 栽培槽
２４、６５、７３、８３ 養液
３０ 積層パネル板
３１ 上板
３２ 下板
３３ 上板孔
３４ 下板孔
３６ ピン（位置決め機構）
５２ スペーサ
６１ ガイド穴
７１ 培地パレット
７２ 栽培容器
８１ 培養土
８４ 毛管布

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】