特許 7530652 液体散布装置及び作物栽培圃場

(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】

(24)【登録日】2024-07-31

(45)【発行日】2024-08-08

(54)【発明の名称】液体散布装置及び作物栽培圃場

(51)【国際特許分類】

   A01M 7/00 20060101AFI20240801BHJP

   A01G 17/06 20060101ALI20240801BHJP

【ＦＩ】

A01M7/00 F

A01M7/00 J

A01G17/06

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022039451

(22)【出願日】2022-03-14

(65)【公開番号】P2023134099

(43)【公開日】2023-09-27

【審査請求日】2023-03-13

(73)【特許権者】

【識別番号】501203344

【氏名又は名称】国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100188558

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅人

(74)【代理人】

【識別番号】100154852

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 太一

(72)【発明者】

【氏名】岩波 宏

(72)【発明者】

【氏名】花田 俊男

(72)【発明者】

【氏名】守谷 友紀

(72)【発明者】

【氏名】馬場 隆士

【審査官】磯田 真美

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２３９０８０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００１－０１６９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１３８５７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１２６０７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５４－０６２９７９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３５９９６９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｇ ９／１２

Ａ０１Ｇ １７／０４ － １７／１６

Ａ０１Ｇ ２５／００ － ２５／１６

Ａ０１Ｍ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉛直方向に延在し、水平方向に間隔をおいて配置された複数の栽培作物を支える複数の支柱同士の間にかけ渡され、鉛直方向に距離をおいて配置された水平方向に延びる複数の梁線に取り付けられ、液体を噴出するノズルを備える複数のノズルユニットと、
前記支柱または前記梁線のうち少なくともいずれか一方に取り付けられ、前記ノズルに液体を供給する配管と、を備え、
前記複数のノズルは、前記栽培作物に沿って配置され、
前記複数のノズルユニットは、水平方向及び鉛直方向に対して、網目状に配置されている、
液体散布装置。

【請求項2】

前記複数のノズルユニットは、千鳥に配置されている、
請求項１に記載の液体散布装置。

【請求項3】

前記栽培作物は、カラムナータイプの樹木である、
請求項１または２に記載の液体散布装置。

【請求項4】

前記栽培作物は、主幹を複数に分岐して垂直に誘引したマルチアキシス形、または寝かされた主幹から複数の側枝が垂直に伸びるマルチリーダー形に整枝された樹木である、
請求項１から３のうちいずれか１項に記載の液体散布装置。

【請求項5】

前記ノズルは、水平方向よりも上方に向けて前記液体を噴出する、
請求項１から４のうちいずれか１項に記載の液体散布装置。

【請求項6】

前記栽培作物はリンゴである、
請求項１から５のうちいずれか１項に記載の液体散布装置。

【請求項7】

前記配管は、水平方向に延びる親管と、水平方向に距離をおいて前記親管に接続され、鉛直方向に延びる複数の枝管と、を備え、
前記親管は、前記複数の梁線のうち、最上部に配置された梁線に沿って設置され、前記枝管に前記複数のノズルが取り付けられている、
請求項１から６のうちいずれか１項に記載の液体散布装置。

【請求項8】

鉛直方向に延在し、水平方向に間隔をおいて配置された複数の栽培作物を支える複数の支柱と、
複数の前記支柱同士の間にかけ渡され、鉛直方向に距離をおいて配置された水平方向に延びる複数の梁線と、
請求項１から７のうちいずれか１項に記載の液体散布装置と、を備える、
作物栽培圃場。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体散布装置及び作物栽培圃場に関する。

【背景技術】

【0002】

栽培作物、例えばリンゴを栽培する場合、樹体を小さくするためにわい性台木を用いると、根量も少なく倒れやすくなることから、木の転倒を防ぐために、例えば、列状に植栽されたリンゴ樹の主幹をトレリスで固定する並木植えが一般的に行われている。並木植えされたリンゴには、例えば、雹害等を避けるために樹木全体を覆うネットが設置される。一般に、作物の樹高が高いとネットの展張が困難になる。また、収穫に手間がかかるなどの不都合もある。そこで、樹高を低くした技術として、主幹を横に倒し、倒した主幹から複数の側枝を上方に伸ばし、その側枝をトレリスに固定するマルチリーダー樹形がある。マルチリーダー樹形とすることで樹高を低くできるが、樹高を低くすると、単位面積当たりの収穫量が少なくなる問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－６２０９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

この問題に対して、複数のトレリスの列間を狭くしてトレリスを密に配置することにより、収穫量の確保はできるが、トレリスの列間を狭くすると、例えば、スピードスプレーヤによる薬剤の散布が困難又は不可能となる。列間の狭いトレリスに誘引された樹木に対して薬剤を散布するために、動力噴霧器を用いることが考えられる。しかし、動力噴霧器を用いる場合、ホースの取り回しが面倒であるという問題がある。さらに、トレリスの上方に設置されたスプリンクラーから薬剤を散布する方法も考えられる。しかし、スプリンクラーを用いた場合でも、密集した樹木を通して全体的に薬剤をいきわたらせるためには、薬剤の散布量が多くなる問題が生じる。

【0005】

そこで、本発明が解決しようとする課題は、トレリスに取り付けられて密集した樹木に対して、効率的に薬剤などの液体を散布することができる液体散布装置及び作物栽培圃場を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決した液体散布装置は、鉛直方向に延在し、水平方向に間隔をおいて配置された複数の栽培作物を支える複数の支柱同士の間にかけ渡され、鉛直方向に距離をおいて配置された水平方向に延びる複数の梁線に取り付けられ、液体を噴出するノズルを備える複数のノズルユニットと、前記支柱または前記梁線のうち少なくともいずれか一方に取り付けられ、前記ノズルに液体を供給する配管と、を備え、前記複数のノズルは、前記栽培作物に沿って配置されているものである。

【0007】

また、前記栽培作物は、カラムナータイプの樹木であるものでもよい。

【0008】

また、前記栽培作物は、主幹を複数に分岐して垂直に誘引したマルチアキシス形、または寝かされた主幹から複数の側枝が垂直に伸びるマルチリーダー形に整枝された樹木であるものでもよい。

【0009】

また、前記複数のノズルは、水平方向及び鉛直方向に対して、網目状に配置されているものでもよい。

【0010】

また、前記複数のノズルは、千鳥に配置されているものでもよい。

【0011】

また、前記ノズルは、水平方向よりも上方に向けて前記液体を噴出するものでもよい。

【0012】

また、前記栽培作物はリンゴであるものでもよい。

【0013】

また、前記配管は、水平方向に延びる親管と、水平方向に距離をおいて前記親管に接続され、鉛直方向に延びる複数の枝管と、を備え、前記親管は、前記複数の梁線のうち、最上部に配置された梁線に沿って設置され、前記枝管に前記複数のノズルが取り付けられているものでもよい。

【0014】

また、上記課題を解決した作物栽培圃場は、鉛直方向に延在し、水平方向に間隔をおいて配置された複数の栽培作物を支える複数の支柱と、複数の前記支柱同士の間にかけ渡され、鉛直方向に距離をおいて配置された水平方向に延びる複数の梁線と、上記のいずれかの液体散布装置を備えるものである。

【発明の効果】

【0015】

本発明に係る液体散布装置によれば、トレリスに取り付けられて密集した樹木に対して、効率的に薬剤を散布することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】実施形態の作物栽培圃場Ｈの一例を示す斜視図である。

【図2】実施形態の薬剤散布装置１とトレリス３０の位置関係の一例を説明する図である。

【図3】枝管１２に取り付けられたノズルユニット２０を示す図である。

【図4】ノズルユニット２０の一例を示す図である。

【図5】複数のノズルユニット２０が薬液Ｌを噴出する方向の一例を示す図である。

【図6】変形例の薬剤散布装置とトレリス３０の位置関係の一例を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明に係る薬剤散布装置及び作物栽培圃場を、図面に参照して説明する。図１は、実施形態の作物栽培圃場Ｈの一例を示す斜視図である。実施形態の作物栽培圃場Ｈは、例えば、薬剤散布装置１と、トレリス３０と、を備える。トレリス３０は、複数の栽培作物である樹木Ｔ１を支えている。薬剤散布装置１は、トレリス３０に設けられている。薬剤散布装置１が設けられたトレリス３０は、例えば、作物栽培圃場Ｈにおいて複数列設けられており、図１にはその１列分を示している。薬剤散布装置１は、液体散布装置の一例である。

【0018】

薬剤散布装置１は、例えば、配管１０と、複数のノズルユニット２０と、を備える。配管１０は、例えば、１本の親管（本管）１１と、複数本の枝管（支管）１２と、を備える。薬剤は、液体の一例であり、薬剤散布装置１は、液体散布装置の一例である。トレリス３０は、例えば、複数の支柱３１と、複数の鋼線３２と、を備える。以下、作物栽培圃場Ｈについて、まず、トレリス３０の構成について説明し、続いて、ここで、薬剤散布装置１について説明する。

【0019】

図２は、実施形態の薬剤散布装置１とトレリス３０の位置関係の一例を説明する図である。トレリス３０における支柱３１は、圃場に立設された棒状の部材である。支柱３１は、鉛直方向に沿って延びている。複数の支柱３１同士の間には、複数の鋼線３２がかけ渡されている。図２では、支柱３１を２本、鋼線３２を４本示している。

【0020】

複数の鋼線３２は、鉛直方向に距離をおいて配置されている。鋼線３２は、梁線の一例である。梁線は、鋼製でなくてもよく、例えば樹脂で形成された線材でもよい。複数の鋼線３２は、鉛直方向に間隔をおいて配置されている。例えば、上から１段目の（最上段）の鋼線３２は地上から約２２５ｃｍの高さ位置に配置され、２段目の鋼線３２は地上から約１８５ｃｍの高さ位置に配置される。また、３段目の鋼線３２は地上から約１２０ｃｍの高さ位置に配置され、４段目（最下段）の鋼線３２は地上から約５０ｃｍの高さ位置に配置される。複数の鋼線３２は、例えば等間隔をおいて配置されていてもよい。

【0021】

トレリス３０に支えられる樹木Ｔ１は、例えば高さ２ｍ程度であり、鉛直方向に延在している。複数の樹木Ｔ１の列間は例えば２ｍである。樹木Ｔ１は、例えばリンゴである。樹木Ｔ１は、リンゴ以外の果樹でもよいし、果樹以外、例えば花卉の樹木でもよい。樹木Ｔ１は、主幹Ｔ１１及び側枝Ｔ１２を含むカラムナータイプの樹木である。主幹Ｔ１１は、鉛直方向に延在する。樹木Ｔ１は、カラムナータイプでなくてもよい。カラムナータイプの樹木Ｔ１では、主幹Ｔ１１からは側枝Ｔ１２が伸びるが、カラムナータイプではない樹木では、側枝からさらに小さな枝が伸びる場合もある。

【0022】

複数の樹木Ｔ１は、水平方向に略等間隔をおいて並木植えされている。複数の樹木Ｔ１は、異なる間隔をおいて配置されていてもよい。樹木Ｔ１は、複数の鋼線３２とそれぞれ交差する。樹木Ｔ１と鋼線３２が交差する位置には、樹木Ｔ１を鋼線３２に結束する結束バンド４０（図１参照）が設けられている。結束バンド４０が、樹木Ｔ１を鋼線３２に結束させることにより、樹木Ｔ１がトレリス３０に支えられている。結束バンド４０は、例えば樹脂製テープであるが、結束バンド４０はテープ以外のもの、例えばゴムや紐でもよい。結束バンド４０は、樹木Ｔ１を鋼線３２に結束させる際に、密着させる必要なく、ゆるみを持った状態で結束させればよい。

【0023】

配管１０における親管１１は、トレリス３０における複数の鋼線３２のうち、最上部に配置された鋼線３２に縛り付けられている。親管１１は、鋼線３２に沿って設置されている。親管１１には複数の枝管１２が接続されている。枝管１２は、水平方向に略等間隔で離間して親管１１に接続されている。親管１１には、不図示のポンプが接続されており、ポンプから供給された薬剤が流通する。枝管１２は、親管１１に連通しており、親管１１に流通する薬剤は、枝管１２に流入する。こうして、薬剤は、親管１１から枝管１２に供給される。

【0024】

親管１１に沿って並べられた複数の枝管１２のうち、親管１１の右端部から数えて奇数番目の列（以下、奇数列）に並べられた枝管１２における複数の鋼線３２との交点は、それぞれノズルユニット２０が取り付けられている。また、親管１１に沿って並べられた複数の枝管１２のうち、偶数番目の列（以下、偶数列）に並べられた枝管１２における複数の鋼線３２の交点よりも下方位置には、それぞれノズルユニット２０が取り付けられている。このように、複数のノズルユニット２０は、水平方向及び鉛直方向に対して網目状であり、千鳥に配置されている。

【0025】

図３は、枝管１２に取り付けられたノズルユニット２０を示す図である。複数の枝管１２同士の間の距離は、複数の樹木Ｔ１同士の間の距離と略同一である。複数の枝管１２同士の間の距離は、同一でなく、不均一でもよい。複数の枝管１２のうち、１つの枝管１２は、１つの樹木Ｔ１に沿って配置されている。ここでは、ノズルユニット２０は、枝管１２における鋼線３２との交点に取り付けられている。

【0026】

図４は、ノズルユニット２０の一例を示す図である。ノズルユニット２０は、例えば、ノズル２１と、接続管２２と、ジョイント２３と、を備える。ノズル２１は、枝管１２を通じて供給される薬剤である薬液を噴出する。接続管２２は、枝管１２とノズル２１との間に配置された中空の筒体である。接続管２２は、例えば樹脂製であり、直線状の管を曲げ加工して製造されている。ジョイント２３は、枝管１２と接続管２２を接続する。ジョイント２３は、例えばチューブフィッティングである。枝管１２を流通する薬液は、ジョイント２３及び接続管２２を通じてノズル２１に供給される。ジョイント２３は、チューブフィッティング以外の継手でもよい。ジョイント２３は、例えば、タケノコ式のＹ字継手でもよい。

【0027】

複数のノズル２１は、いずれもトレリス３０の表面がなす面に沿って薬液を噴出し、いわば地面と垂直に壁状に薬液を散布する。複数のノズル２１は、いずれも水平線よりも上方を向いて配置されている。ノズル２１は、薬剤を水平方向よりも上方に向けて噴出する。ノズル２１は、水平線に対して約４５°の角度をなす方向を向いて設けられている。ノズル２１は、例えば、水平線に対して約４０°から５０°の範囲内の角度をなす方向を向いて設けられるのが好適である。

【0028】

ノズル２１は、水平線に対して約４５°の角度をなす方向に向けて薬液を噴出する。実施形態では、ノズル２１は、水平線に対して右上方又は左上方に約４５°の角度をなす方向を向いて設けられているが、その他の角度をもって設けられていてもよく、下方を向いて設けられていてもよい。また、複数のノズル２１の向きが上方と下方で変わるよう設けられていてもよい。

【0029】

図５は、複数のノズルユニット２０が薬液Ｌを噴出する方向の一例を示す図である。各枝管１２に設けられる複数のノズルユニット２０のうち、最上段及び３段目に配置されるノズルユニット２０は、左上方４５°の方向に薬液Ｌを噴出し、２段目に配置されるノズルユニット２０は、右上方４５°の方向に薬液を噴出する。このように、千鳥に配置された複数のノズルユニット２０は、薬液を噴出する方向が互い違いに右上方及び左上方と変わるように設けられている。

【0030】

実施形態の薬剤散布装置１は、複数のノズルユニット２０を備え、ノズルユニット２０におけるノズル２１は、トレリス３０に支えられる樹木Ｔ１に沿って配置されている。このため、スピードスプレーヤを利用することなく薬液を散布することができる。さらに、複数のノズル２１から薬液を噴出することにより、トレリス３０に支えられる樹木Ｔ１に薬液を効率的かつ均等に散布することができる。

【0031】

また、実施形態の薬剤散布装置１では、複数のノズルユニット２０が網目状に配置されている。このため、トレリス３０の表面に広がっている複数の樹木Ｔ１に対して、薬液を均等に散布することができる。また、複数のノズルユニット２０は、千鳥に配置されている。このため、ノズルユニット２０同士の間を狭くしすぎることなくノズルユニット２０を配置することができる。したがって、散布量が過剰にならないようにしながら薬液を散布することができる。

【0032】

また、実施形態の薬剤散布装置１では、ノズルユニット２０におけるノズル２１が上方を向いて設けられており、薬剤を上方に向けて散布する。このため、樹木Ｔ１の葉の裏面に向けて薬剤を散布することができるので、例えば、樹木の葉の裏側に多く存在する害虫の駆除などを好適に行うことができる。

【0033】

また、実施形態の薬剤散布装置１において、千鳥に配置されたノズルユニット２０は、薬液を噴出する方向が互い違いに右上方及び左上方と変わるように設けられている。このため、トレリス３０に支えられる複数の樹木Ｔ１に対して、均等に薬剤を散布することができるので、樹木Ｔ１の全体に対してムラが少ない状態で薬剤を散布することができる。

【0034】

また、実施形態の作物栽培圃場Ｈでは、複数のトレリス３０が密集した状態で設けられるので、トレリス３０に支えられる樹木Ｔ１で栽培される作物、例えばリンゴの単位面積当たりの収穫量を多くすることができる。また、複数のトレリス３０を密集した状態で設けると、スピードスプレーヤが各トレリス３０の近傍まで移動することができず、スピードスプレーヤにより薬剤の散布が困難となる。この点、実施形態の作物栽培圃場Ｈでは、トレリス３０に薬剤散布装置１が設けられている。このため、スピードスプレーヤが入れないような場所であっても薬剤を散布することができる。

【0035】

上記の実施形態においては、複数のカラムナータイプの樹木Ｔ１が、主幹Ｔ１１が鉛直方向に沿って延在する状態で水平方向に並木植えされているが、樹木は、主幹を複数に分岐して垂直に誘引したマルチアキシス形、または寝かされた主幹から複数の側枝が垂直に伸びるマルチリーダー形に整枝されたものであってもよい。以下に、変形例として、マルチリーダー形の樹木がトレリス３０によって支えられる例について説明する。図６は、変形例の薬剤散布装置１とトレリス３０の位置関係の一例を説明する図である。

【0036】

変形例の作物栽培圃場Ｈに設置されるトレリス３０は、マルチリーダー形の樹木Ｔ２を支えている。樹木Ｔ２は、寝かされた主幹Ｔ２１から複数の側枝Ｔ２２が伸びるマルチリーダー形をなしている。寝かされた主幹Ｔ２１は、斜めを向いて配置されている。主幹Ｔ２１は、真横を向いていてもよい。

【0037】

樹木Ｔ２は、例えばカラムナータイプであり、複数の側枝Ｔ２２は、いずれも鉛直方向に沿って延在している。複数の側枝Ｔ２２同士の間隔は不均一である。薬剤散布装置１における配管１０の枝管１２は、側枝Ｔ２２に沿って配置されている。このため、変形例における複数の枝管１２は、実施形態における複数の枝管１２と異なり、不均一の間隔（同一でない間隔）をもって配置されている。このように、複数の枝管１２は、複数の栽培作物の間隔に応じて、均一であってもよいし不均一であってもよく、側枝Ｔ２２のように、複数の栽培作物の間隔が不均一である場合に、複数の枝管１２の間隔も不均一であってもよい。

【0038】

変形例の作物栽培圃場Ｈにおいて、トレリス３０に支えられる樹木Ｔ２は、カラムナータイプのマルチリーダー形である。樹木Ｔ２がマルチリーダー形であることから、樹幅は狭く、枝葉が均一に広がった樹高が低い側枝Ｔ２２が密集した状態となっている。この状態のトレリス３０が狭い列間で配置されていると、スピードスプレーヤによる薬剤の散布ができなくなり、薬剤の散布が困難となる。

【0039】

この点、変形例の薬剤散布装置１は、側枝Ｔ２２に沿って配管１０の枝管１２が配置されており、枝管１２にはノズルユニット２０におけるノズル２１が取り付けられている。このため、樹幅は狭く、枝葉が均一に広がった側枝Ｔ２２を備えるマルチリーダー形の樹木Ｔ２に対して、薬剤を効率的に散布することができる。

【0040】

また、上記の実施形態では、液体散布装置は、薬剤を散布する薬剤散布装置１であるが、液体散布装置は、薬剤以外の液体、例えば水を散布する散水装置でもよい。例えば、液体散布装置で水を噴霧（散布）した場合、果実の表面温度を低下させることにより、果実の日焼けを防止することができたり、水をまくことで芽の霜害を防止できたりすることができる。このような水の散布も、液体散布装置によって効率的に行うことができる。

【0041】

また、上記の実施形態では、栽培作物はリンゴなどの木本である、これに対して、栽培作物は、例えば、木本以外の植物、例えば草本でもよい。草本である栽培作物としては、例えばトマトがある。栽培作物がトマトなどの草本である場合、例えば、鉛直方向に延在する草本の茎がトレリス３０に固定されてよい。

【符号の説明】

【0042】

１…薬剤散布装置
１０…配管
１１…親管
１２…枝管
２０…ノズルユニット
２１…ノズル
２２…接続管
２３…ジョイント
３０…トレリス
３１…支柱
３２…鋼線
４０…結束バンド
Ｈ…作物栽培圃場
Ｌ…薬液
Ｔ１，Ｔ２…樹木
Ｔ１１、Ｔ２１…主幹
Ｔ１２，Ｔ２２…側枝

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】