施肥制御装置及び施肥制御プログラム
【課題】作物の生育状態に応じた施肥量の管理を簡便且つ適切に行うことが可能な施肥制御装置及び施肥制御プログラムを提供する。
【解決手段】本発明に係る施肥制御装置５０及び施肥制御プログラムによれば、作物１の定植日からの経過日数に応じて変化する施肥量データ列Ｄに基づいてその日の施肥量の設定を行う。また、作業者が入力する生育アシスト情報により施肥量データ列Ｄと実際に栽培している作物１の生育状態のズレを修正する。これにより、養液栽培における施肥量の管理を簡便且つ適切に行うことができる。
【解決手段】本発明に係る施肥制御装置５０及び施肥制御プログラムによれば、作物１の定植日からの経過日数に応じて変化する施肥量データ列Ｄに基づいてその日の施肥量の設定を行う。また、作業者が入力する生育アシスト情報により施肥量データ列Ｄと実際に栽培している作物１の生育状態のズレを修正する。これにより、養液栽培における施肥量の管理を簡便且つ適切に行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、養液栽培における施肥の管理を行う施肥制御装置及び施肥制御プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
養液栽培とは、作物を肥料成分を含んだ養液で栽培する土壌を使用しない栽培方法である。この養液に肥料を施用する施肥管理法としては、大きく分けて濃度管理法と量的管理法とが存在する。濃度管理法とは養液中の肥料成分の濃度で施肥量を管理する最も一般的な管理法である。ここで、下記［特許文献１］では、複数の養液栽培槽を濃度管理法で管理する養液栽培装置に関する発明が開示されている。
【０００３】
また、量的管理法とは肥料成分を必要な量だけ施用するものであり、常にある程度の濃度で全ての肥料成分を養液中に含有する濃度管理法と異なり、作物の生育状態に応じてより積極的に施肥量を制御することができる。このため、濃度管理法と比較して作物の生育コントロールが行い易く、収穫量の増加や高品質化、及び肥料の節約によるコストダウンが期待できる管理法である。尚、量的管理法には全ての肥料成分をそれぞれ量的管理する手法と、一部の肥料成分のみを量的管理する分施法とに分けられる。後者の分施法は、量的管理されないその他の肥料成分については濃度管理法で管理されるのが一般的である。このため、分施法は量的管理法と濃度管理法とが混在する複合的な施肥管理法といえる。尚、ここでの施肥量とは、量的管理における肥料量はもとより濃度管理における肥料濃度をも含むものとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−７５５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の量的管理法であれ濃度管理法であれ、基本的にある程度の生育段階までは作物の生育に応じて施肥量を増加させることが好ましい。しかしながら、施肥量を作物の生育状態に応じてその都度変化させることは煩雑な作業である。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、作物の生育状態に応じた施肥量の管理を簡便且つ適切に行うことが可能な施肥制御装置及び施肥制御プログラム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】
【０００７】
本発明は、
（１）養液栽培槽１０への施肥を管理する施肥制御装置５０において、
作物１を養液栽培槽１０へ定植した日からの経過日数と当該作物１の生育指標とに対応した複数のステップで構成される施肥量データ列Ｄと、
作物１の生育状態を示す生育アシスト情報を入力可能な入力部３４と、
前記施肥量データ列Ｄに基づいてその日の施肥量を設定する施肥量設定部３６と、を備え、
施肥量設定部３６は、生育アシスト情報が入力された場合に当該生育アシスト情報と前記生育指標とが一致するステップに移行し、その後の施肥量を設定することを特徴とする施肥制御装置５０を提供することにより、上記課題を解決する。
（２）作物１がトマト類であり、
前記作物１の花房を根本側から順に第１段花房、第２段花房、・・第ｎ段花房としたときに、生育アシスト情報が第ｎ段花房が開花したことを示す情報もしくは第ｎ段花房に実が着いたことを示す情報であることを特徴とする上記（１）記載の施肥制御装置５０を提供することにより、上記課題を解決する。
（３）養液栽培槽１０への施肥を管理する施肥制御プログラムにおいて、
作物１を養液栽培槽１０へ定植した日からの経過日数と当該作物１の生育指標とに対応した複数のステップで構成される施肥量データ列Ｄに基づいて、その日の施肥量を設定する手順と、
作物１の生育状態を示す生育アシスト情報が入力された場合に当該生育アシスト情報と前記生育指標とが一致するステップへ移行しその後の施肥量を設定する手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする施肥制御プログラムを提供することにより、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、養液栽培における施肥量の管理を簡便且つ適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る施肥制御装置のブロック図である。
【図２】本発明に係る施肥量データ列の例を示す図である。
【図３】本発明に係る比例施用の時刻範囲の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る施肥制御装置及び施肥制御プログラムについて図面に基づいて説明する。図１に示す本発明に係る施肥制御装置５０は、作物１を養液栽培する養液栽培システム１００の一部を構成し、養液栽培槽１０に供給する養液中の施肥量を管理するものである。そして、施肥制御装置５０は、作物１を養液栽培槽１０に定植してからの経過日数をカウントするカウンタ部３０と、作物１の定植日からの経過日数と作物１の生育指標とに対応した複数のステップで構成されその日の施肥量の設定の基となる施肥量データ列Ｄと、この施肥量データ列Ｄが記録されているハードディスクや半導体メモリ等の記録部３２と、作物１の生育状態を示す生育アシスト情報やその他の情報、及び装置設定等を入力可能な入力部３４と、施肥量データ列Ｄに基づいてその日の施肥量を設定する施肥量設定部３６と、施肥量設定部３６の設定に応じた施肥量の養液を調製し養液栽培槽１０に供給する施肥制御部３８と、養液のｐＨを所定の範囲内に制御するｐＨ制御部６０と、養液の液温を所定の範囲内に制御する温度制御部７０と、を有している。尚、養液は養液栽培槽１０と養液調製タンク２０とを循環していることから、ここでの施肥とは養液調製タンク２０内の養液へ肥料成分を投入することを指す。
【００１１】
次に、本発明に係る施肥制御装置５０及び施肥制御プログラムの動作を養液栽培システム１００の各部の動作とともに説明する。尚、図１に示す養液栽培システム１００は、養液栽培槽１０の余剰な養液を養液調製タンク２０へ還流するとともに、一部の肥料成分、例えば窒素成分を量的管理し、その他の肥料成分を濃度管理する分施法の例を示している。無論、本発明に係る施肥制御装置５０及び施肥制御プログラムはこの構成に限定されるものではなく、例えば、全ての肥料成分を量的管理するシステムや、全ての肥料成分を濃度管理するシステム、余剰な養液を排水する掛け流し式のシステムにも適用が可能である。
【００１２】
先ず、第１肥料原液タンク２２に量的管理する肥料成分と用水（水道水、井水、農業用水など）を投入し所定の濃度の肥料原液ａを調製する。次に、作業者は入力部３４を用いて肥料原液ａの濃度情報を施肥制御装置５０に入力する。入力部３４としてはタッチパネルやテンキー等の周知の入力手段を用いることができる。施肥制御装置５０は入力された濃度情報を内部メモリ等に記録する。尚、量的管理する肥料成分が複数の場合には基本的に肥料成分毎に肥料原液タンクを設け、それぞれの肥料成分の肥料原液を各々の肥料原液タンクで個別に調製する。そして、各肥料原液の濃度情報を内部メモリ等に記録する。
【００１３】
また、第２肥料原液タンク２３に用水と濃度管理する複数の肥料成分を適切な割合で投入し、複数の肥料成分が所定の割合で混合した肥料原液ｂを調製する。尚、濃度管理用の肥料原液ｂを複数に分けて調製する場合には、第２肥料原液タンク２３を複数設置しても良い。
【００１４】
次に、作業者は養液栽培槽１０に作物１（苗）を所定の株数、定植する。尚、養液栽培槽１０には遮光性の蓋１２が被せられ、養液栽培槽１０内の養液の蒸発を防止する。また、図１では作物１を養液のみで栽培する例を示しているが、養液栽培槽１０には椰子、ピートモス等の有機培地やロックウール等を敷いて養液栽培を行っても良い。次に、作業者は定植した作物１の総数である総栽培株数を施肥制御装置５０に入力する。施肥制御装置５０は入力された総栽培株数を内部メモリ等に記録する。次に、作業者は作物１を養液栽培槽１０に定植したことを施肥制御装置５０に入力する。これにより、カウンタ部３０が経過日数のカウントを開始する。
【００１５】
翌日になると、カウンタ部３０は経過日数を１日とする。カウンタ部３０の経過日数が変化すると、施肥制御装置５０の施肥量設定部３６は記録部３２に記録されている施肥量データ列Ｄのうちから経過日数と対応するステップの施肥量データを参照する。ここでは、経過日数が１日であるから経過日数１日と対応するステップＮｏ．１の施肥量データを参照する。
【００１６】
ここで、記録部３２に記録されている施肥量データ列Ｄの例を図２に示す。図２に示す施肥量データ列Ｄのうち、Ａ列がステップを示し作物１の定植日からの経過日数とほぼ対応する。また、Ｂ列が作物１の生育指標を示す。ここでは、トマト類、即ち各品種のトマト（大玉トマト、中玉トマト）、及びミニトマトの生育指標を例に示す。トマト類では通常、７〜８枚の葉をつけた後に第１の花房を着け、その後は葉約３枚ごとに第２、第３の花房を順次着けながら生育して行く。そして、第１の花房から順に開花し、実を付ける。トマト類ではこの花房の開花もしくは花房に実をつけた着果が、施肥量を管理する上での最も適した生育指標となる。よって、トマト類の例ではＢ列の生育指標は作物１の花房を根本側から順に第１段花房、第２段花房、・・第ｎ段花房と数え、何段目の花房が開花もしくは着果したかを示すものが好ましい。図２の例では、Ｂ列が“０”の場合には第１段花房が未開花であることを示し、“１”の場合には第１段花房が開花であることを示している。尚、花房の開花の判断は、花房の蕾が概ね開花した時点としても良いが、花房の開花が開始した時点とすることが好ましい。
【００１７】
施肥量データ列ＤのＣ列は量的管理する肥料成分の作物１株当たりの施肥量である。この施肥量は栽培試験により予め取得されたものである。尚、量的管理する肥料成分が複数の場合にはＣ列はその分だけ増加する。
【００１８】
施肥量データ列ＤのＤ列は濃度管理する肥料成分の設定濃度を示す。このＤ列は全ての肥料成分を量的管理する場合や設定濃度が全栽培期間に亘って固定している場合には特に設ける必要は無い。尚、肥料成分の濃度管理は、肥料濃度の増減に伴って変化する養液の電気伝導度（ＥＣ値）に基づいて行われるのが一般的である。よって、施肥量データ列ＤのＤ列の数値は目標とする養液のＥＣ値（ｍＳ／ｃｍ：ミリジーメンスパーセンチメートル）を示している。
【００１９】
また、施肥量データ列ＤのＥ列は後述する比例施用時の作物１株当たりの施肥量である。このＥ列も量的管理する肥料成分が複数の場合にはその分だけ増加する。尚、比例施用時の施肥量データは必ずしも施肥量データ列Ｄに記載する必要は無く、比例施用専用の施肥量データ列に分割して設定しても良い。この構成によれば、施肥量データ列Ｄのデータ量を削減することができる。
【００２０】
次に、施肥量設定部３６は参照したステップＮｏ．１の施肥量データに基づいて、経過日数１日目の量的管理施肥の施肥量を２ｍｇ／株に、濃度管理施肥の施肥量をＥＣ値０．８に設定する。そして、これら設定値を施肥制御部３８に出力する。施肥制御部３８は施肥量設定部３６の設定に応じた施肥を行い、設定した肥料量の養液を養液調製タンク２０に調製する。尚、量的管理施肥は例えば日の出時刻等の予め設定された時刻に行われる。よって、通常は濃度管理施肥が先に行われる。施肥制御部３８による濃度管理施肥は例えば次のようにして行う。
【００２１】
先ず、養液調製タンク２０内の養液が最低水位を満たしていない場合、施肥制御部３８は用水管の電磁弁４０を開け養液調製タンク２０に用水を補水する。尚、養液調製タンク２０には水位計２４が設置されており、施肥制御部３８はこの水位計２４により養液調製タンク２０内の養液の量を認識することができる。電磁弁４０が開いて用水が養液調製タンク２０に補水されると養液の水位が上昇する。そして養液の水位が規定水位を満たしたことを水位計２４が示すと、施肥制御部３８は電磁弁４０を閉じ補水を停止する。尚、用水の供給管には流量計２８が設置されており、用水の補水量を計測することができる。この補水量は後述の比例施肥時に使用する。
【００２２】
次に、施肥制御部３８は第２肥料原液タンク２３に設置された液送ポンプ２３ｐを動作させ、濃度管理用の肥料原液ｂを養液調製タンク２０に施用する。これにより、養液調製タンク２０内の養液の肥料濃度が上昇し、これに伴って養液のＥＣ値も上昇する。養液調製タンク２０にはＥＣセンサ２６が設置されており養液のＥＣ値情報を随時、施肥制御部３８に出力する。施肥制御部３８はＥＣセンサ２６からのＥＣ値情報により養液のＥＣ値が設定値である０．８となったところで液送ポンプ２３ｐの動作を停止する。これにより、養液調製タンク２０内の養液の肥料濃度は施肥量設定部３６で設定されたＥＣ値０．８の濃度に調製される。尚、養液調製タンク２０内には図示しない撹拌手段が設置され、養液は十分に撹拌される。
【００２３】
また、養液調製タンク２０にはｐＨセンサ６２が設置されており、養液調製タンク２０内の養液のｐＨ値情報をｐＨ制御部６０に出力する。ｐＨ制御部６０はｐＨセンサ６２からのｐＨ値情報を受けて、酸性のｐＨ調整液が入ったｐＨ調整液タンク６４の液送ポンプ６４ｐもしくは、アルカリ性のｐＨ調整液が入ったｐＨ調整液タンク６５の液送ポンプ６５ｐを適宜動作させる。これにより酸性もしくはアルカリ性のｐＨ調整液を養液中に供給し、養液のｐＨ値を予め設定された適切な範囲内に制御する。
【００２４】
また、養液調製タンク２０には温度センサ７２が設置されており、養液調製タンク２０内の養液の温度を温度制御部７０に出力する。温度制御部７０は温度センサ７２からの養液温度の情報を受けて、養液温度が予め設定された温度範囲よりも低い場合には液温制御ユニット７４を加温動作させる。これにより、温水が養液調製タンク２０内に設置された熱交換器７６内を循環して、養液の加温が行われる。また、温度制御部７０は養液温度が予め設定された温度範囲よりも高い場合には、液温制御ユニット７４を冷却動作させる。これにより、冷水が熱交換器７６内を循環して、養液の冷却が行われる。このｐＨ制御部６０によるｐＨ管理及び、温度制御部７０による液温管理は施肥制御装置５０の動作中は基本的に継続して行われる。
【００２５】
また、施肥制御部３８は養液ポンプ２０ｐを動作させ、養液調製タンク２０内の養液を養液栽培槽１０へ間欠的に供給する。尚、養液栽培槽１０は複数でも構わない。養液栽培槽１０への養液の供給は、養液栽培槽１０が養液のみの場合には基本的に昼夜を問わず作物１の栽培期間中は継続して行われる。また、養液栽培槽１０に培地が敷いてある場合には、通常日中に行われる。そして、養液栽培槽１０に余剰な養液が生じた場合、この余剰な養液は還流流路Ｒを通して養液調製タンク２０に還流する。
【００２６】
養液栽培槽１０への供給や作物１による吸収蒸散等により養液の量が減少すると、養液調製タンク２０内の水位が低下する。そして養液の水位が最低水位を下回ると、施肥制御部３８は電磁弁４０を開けて養液の水位が規定水位となるまで用水を補水する。そして、前述の施肥制御部３８による濃度管理施肥、ｐＨ制御部６０によるｐＨ管理、温度制御部７０による液温管理が行われる。
【００２７】
次に、施肥制御部３８による量的管理施肥に関して説明する。先ず、施肥制御部３８は施肥量設定部３６が設定した量的管理施肥の施肥量と、先に入力された作物１の総栽培株数とからその日に施用する施肥量を算出する。次に、先に入力された量的管理施肥用の肥料原液ａの濃度情報から養液調製タンク２０内に供給すべき肥料原液ａの施用量を算出する。例えば、総栽培株数が３０００株で、肥料原液ａの濃度が１ｗｔ％であれば、ステップＮｏ．１の量的管理施肥の施肥量は２ｍｇ／株であるから、
施用する施肥量（ｇ）は ０．００２×３０００（株）＝６ｇ
肥料原液ａの施用量は ６（ｇ）／０．０１（ｗｔ％）＝６００ｇ≒６００ｃｃ となる。
【００２８】
次に、施肥制御部３８は予め設定された時刻、例えば日の出時刻前後になると、第１肥料原液タンク２２に設置された液送ポンプ２２ｐを動作させ、肥料原液ａを養液調製タンク２０に施用する。肥料原液ａの施用量は流量計２２ｑにより施肥制御部３８に出力される。施肥制御部３８は流量計２２ｑからの施用量が、先に算出されたその日の施用量となったところで液送ポンプ２２ｐの動作を停止する。これにより、養液調製タンク２０の養液に量的管理される肥料成分がその日の施用量分、投入される。尚、この量的管理施肥は１度に全量行っても良いし、複数回に分けて行っても良い。ただし、夜間は作物１の吸収蒸散量が減少するため、量的管理施肥は午前中もしくは１５：００前後までに終了することが好ましい。
【００２９】
この量的管理施肥により養液全体の肥料濃度は上昇し、養液のＥＣ値が先の設定値０．８より大きくなる可能性がある。しかしながら、施肥制御部３８は基本的に希釈動作は行わない。また、量的管理施肥直後に用水が補水されるタイミングでは、量的管理施肥の肥料濃度と濃度管理施肥の肥料濃度とが合算されて濃度管理されることとなる。しかしながら、この点は誤差範囲として許容する。また、このような誤差を低減するために、量的管理施肥前に、用水の補水と濃度管理施肥とを必ず行うような構成としても良い。
【００３０】
養液調製タンク２０内で調製される養液の量は、養液栽培槽１０への１日の供給量及び養液栽培槽１０の容量等から適切に設定され、養液調製タンク２０へ投入された量的管理の肥料成分は当日中にほぼ全量が養液栽培槽１０へ施用され、作物１により消費される。尚、養液調製タンク２０は最低水位以下にはならないが、通常１日に複数回の補水が行われるためここでの残留分は無視して良い。
【００３１】
翌日になると、カウンタ部３０は経過日数を２日とする。そして、施肥量設定部３６は施肥量データ列Ｄのうちから経過日数２日と対応するステップＮｏ．２の施肥量データを参照し、同様に量的管理施肥と濃度管理施肥とを行う。このようにして、施肥制御装置５０は、カウンタ部３０のカウントする経過日数と対応するステップの施肥量データを参照し、量的管理施肥と濃度管理施肥とを行っていく。
【００３２】
尚、施肥制御装置５０では作物１の草勢情報を入力することができる。草勢情報は作業者が作物１の生育状況を確認して入力するものであり、作物１の茎葉の状態が通常よりも強勢の場合には例えば「強勢」と入力する。草勢情報で強勢が入力された場合、施肥量設定部３６は参照した施肥量データの量的管理の施肥量及び、濃度管理の施肥量のいずれか一方もしくは双方から予め設定された割合を減算して施肥量の設定を行う。例えば、強勢時には量的管理の施肥量に０．８５（−１５％）を乗算した値を量的管理の施肥量とする。反対に、作物１の茎葉の状態が通常よりも弱勢の場合には例えば「弱勢」と入力する。草勢情報で弱勢が入力されると、施肥量設定部３６は参照した施肥量データの量的管理の施肥量及び、濃度管理の施肥量のいずれか一方もしくは双方から予め設定された割合を加算して施肥量の設定を行う。例えば、弱勢時には量的管理の施肥量に１．３０（＋３０％）を乗算した値を量的管理の施肥量とする。この草勢情報の入力により施肥量の微調整が可能となり作物１の生育をより細かにコントロールすることができる。尚、草勢情報による施肥量の補正は、基本的に次の草勢情報の入力もしくは草勢情報の解除が行われるまで継続して適用される。また、草勢情報は強勢、弱勢、解除（通常）の３段階に限定されるものではなく、さらに多段階としても良い。
【００３３】
次に、作物１の生育が進み、例えば経過日数１８日目にほとんどの作物１の第１段花房が開花したとする。この花房の開花や着果は作業者が判断する。その際の判断は基準木もしくは養液栽培槽１０で栽培されている作物１全体の生育状況を見て行う。作業者は作物１の第１段花房が開花したと判断すると、入力部３４を用いて第１段花房開花の生育アシスト情報を施肥制御装置５０に入力する。施肥量設定部３６は第１段花房開花の生育アシスト情報が入力されると、翌日の施肥量データの設定をカウンタ部３０の経過日数によらず入力された生育アシスト情報と生育指標とが一致する施肥量データに移行して行う。図２の例では、ステップＮｏ．２０の生育指標が第１段花房未開花を示す“０”であり、ステップＮｏ．２１の生育指標が第１段花房開花を示す“１”であるから、ステップＮｏ．２１の施肥量データに移行して翌日の施肥量の設定を行う。そしてその後は、ステップＮｏ．２１を基準とした経過日数で施肥量データを参照し施肥量の設定を行う。例えば、基準であるステップＮｏ．２１を参照して施肥を行った翌日は、ステップＮｏ．２１から１日が経過したステップＮｏ．２２を参照して施肥量の設定を行う。
【００３４】
反対に作物１の生育が遅く、ステップＮｏ．２１即ち経過日数が２１日を過ぎても第１段花房が開花せず、第１段花房開花の生育アシスト情報が入力できない場合を考える。この場合、以下の手法が考えられる。先ず第１の手法は、第１段花房開花の生育アシスト情報が入力されるまで、ステップＮｏ．２０即ち第１段花房開花前の施肥量データを基に施肥量の設定を行うものである。この構成によれば、実際の作物１の生育状態に則した施肥管理を行うことができる。第２の手法は、生育アシスト情報の入力を待たずに次のステップに移行するものである。この場合、第１段花房開花の生育アシスト情報が入力されなくとも、ステップＮｏ．２１、ステップＮｏ．２２、・・・と経過日数に応じてステップが進行する。この構成によれば、作業者が生育アシスト情報の入力を忘れた場合でも作物１への施肥量の不足を防止することができる。第３の手法は、第１の手法と第２の手法を組む合わせ、予め設定された期間、例えば５日間は第１の手法をとって生育アシスト情報が入力されるまでステップの進行を止め、５日間が過ぎても生育アシスト情報が入力されない場合には、第２の手法をとってステップＮｏ．２１ステップＮｏ．２２、・・・と経過日数に応じてステップを進行させるものである。この構成によれば、第１の手法と第２の手法の双方の利点を取り入れることができる。尚、上記の手法は、施肥制御装置５０への設定操作により作業者が選択可能とすることが好ましい。
【００３５】
以上のようにして、作業者は第ｎ段花房が開花すると第ｎ段花房が開花したことを示す生育アシスト情報を入力する。そして、施肥量設定部３６は入力された生育アシスト情報と生育指標とが一致するステップの施肥量データに移行して、その後の施肥量の設定を行う。この生育アシスト情報の入力により、施肥量データ列Ｄと実際に栽培している作物１の生育状態のズレを修正することができる。
【００３６】
次に、比例施用に関して説明する。本例では作物１の収穫開始前には比例施用は行わず、収穫開始から比例施用を行う例を説明する。これは、特にトマト類の場合に適した施用方法である。無論、作物１の定植直後から比例施用を行っても構わないし、収穫開始後も全く行わなくとも良い。
【００３７】
作業者は作物１の収穫を開始すると、収穫開始を示す生育アシスト情報を入力する。施肥量設定部３６は収穫開始を示す生育アシスト情報が入力されると、収穫開始の生育指標を有するステップの施肥量データに移行して施肥量の設定を行う。図２においては、便宜的に“９９”が収穫開始を示す生育指標とする。よって、施肥量設定部３６はステップＮｏ．８５の施肥量データに移行して量的管理の施肥量を２４ｍｇ／株に、濃度管理の施肥量をＥＣ値２．５に設定する。また、比例施用の作物１株当たりの施肥量を７ｍｇ／株に設定する。そして、施肥制御部３８は前述したようにＥＣ値２．５となるように濃度管理施肥を行う。そして、設定時刻になった時点で施肥量を２４ｍｇ／株の施肥量で量的管理施肥を行う。
【００３８】
次に、施肥制御装置５０は、作物１による養液の吸収蒸散量に応じて比例施肥を行う。ここでは、吸収蒸散量を取得する方法として用水の補水量を用いる。尚、吸収蒸散量は日射量から間接的に取得しても良い。前述のように作物１が養液を吸収蒸散すると養液調製タンク２０内の養液の量が減少する。そして最低水位を下回ると施肥制御部３８は用水の補水を行う。このときの補水量は流量計２８が計測し施肥制御部３８に出力する。施肥制御部３８は補水量が予め設定された補水量に達すると、施肥量設定部３６で設定された施肥量の比例施用を行う。例えば、比例施用を行う補水量を０．５Ｌ／株と設定した場合、総栽培株数３０００株では補水量１５００Ｌ毎に比例施用を行う。そのときの施肥量はステップＮｏ．８５の施肥量データから７ｍｇ／株である。よって、
比例施用の施肥量（ｇ）は ０．００７×３０００（株）＝２１ｇ
肥料原液ａの施用量は ２１（ｇ）／０．０１（ｗｔ％）＝２１００ｇ≒２．１Ｌ となる。
従ってこの場合には、１５００Ｌの補水が行われる度に、肥料原液ａ ２．１Ｌの比例施用が行われる。ただし、夜間は作物１の吸収蒸散量が減少するため、夕刻に比例施用を行うとその肥料成分が翌日まで養液調製タンク２０内に残留する可能性がある。よって、比例施用は予め設定された、例えば図３に示すように月単位で設定された時刻範囲内に行うことが好ましい。この場合、５月には時刻範囲である１２：００を過ぎた時点で補水量が１５００Ｌを超えたとしても比例施用は行われない。この比例施用の時刻範囲の設定は月単位でなくとも、季節単位、週単位、日単位で設定可能としても良い。
【００３９】
また、過度の施肥は作物１に対し悪影響を及ぼす可能性がある。よって、１日の初めに行われる量的管理施肥を基底施用とすると、基底施用と比例施用の合計には上限値を設定することが好ましい。例えば、量的管理施肥の上限施肥量を４５ｍｇ／株とした場合、基底施用と比例施用との合計の施肥量が
０．０４５×３０００（株）＝１３５ｇ
を超えた場合には、比例施用の可能な時間内であっても比例施用は行わない。尚、上限施肥量は施肥制御装置５０のメモリ等に予め記録しておいても良いし、作業者が定植の際に直接入力するようにしても良い。また、施肥量データ列Ｄが上限施肥量のデータを備えていても良い。この構成によれば、経過日数や作物１の生育指標に応じて上限施肥量も変化させることが可能となる。
【００４０】
作物１の収穫期間が終了し作物１の栽培が終了すると、作業者は施肥制御装置５０の施肥管理動作を終了する。この時、作物１の栽培期間中に入力された生育アシスト情報を施肥量データ列Ｄに反映しても良い。例えば、量的管理施肥及び濃度管理施肥の日々の施肥量と、生育アシスト情報が入力されたステップＮｏ．とを新たな施肥量データ列Ｄとしてメモリ等に記録しておき、次回の栽培時にはこの新たな施肥量データ列Ｄを用いて作物１の養液栽培を行うようにしても良い。また、複数回栽培を行ってその平均的な施肥量データを新たな施肥量データ列Ｄとして用いても良い。またさらに、極めて良好な収穫が得られた時の施肥量データを新たな施肥量データ列Ｄとして登録可能としても良い。これらの構成によれば、養液栽培システム１００の設置場所に則したより優れた施肥量データ列Ｄにより施肥管理を行うことができる。
【００４１】
尚、図２の施肥量データ列Ｄでは経過日数１日ごとに１ステップとしたが、複数日、例えば２日毎、３日毎で１ステップとしても良い。また、施肥量データが等しい連続したステップをまとめて１つのステップとしても良い。これらの構成によれば施肥量データ列Ｄのデータ量を削減することができる。
【００４２】
以上のように、本発明に係る施肥制御装置５０及び施肥制御プログラムによれば、作物１の定植日からの経過日数に応じて変化する施肥量データ列Ｄに基づいてその日の施肥量の設定を行う。また、作業者が入力する生育アシスト情報により施肥量データ列Ｄと実際に栽培している作物１の生育状態のズレを修正する。これにより、養液栽培における施肥量の管理を簡便且つ適切に行うことができる。また、草勢情報を入力することにより施肥量の微調整が可能となり作物１の生育をより細かにコントロールすることができる。
【００４３】
尚、上記の施肥制御装置５０は一例であるから、各部の構成、動作、手順等は特にこれに限定されるものではなく、本発明は本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 作物
１０ 養液栽培槽
３４ 入力部
３６ 施肥量設定部
３８ 施肥制御部
５０ 施肥制御装置
Ｄ 施肥量データ列
【技術分野】
【０００１】
本発明は、養液栽培における施肥の管理を行う施肥制御装置及び施肥制御プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
養液栽培とは、作物を肥料成分を含んだ養液で栽培する土壌を使用しない栽培方法である。この養液に肥料を施用する施肥管理法としては、大きく分けて濃度管理法と量的管理法とが存在する。濃度管理法とは養液中の肥料成分の濃度で施肥量を管理する最も一般的な管理法である。ここで、下記［特許文献１］では、複数の養液栽培槽を濃度管理法で管理する養液栽培装置に関する発明が開示されている。
【０００３】
また、量的管理法とは肥料成分を必要な量だけ施用するものであり、常にある程度の濃度で全ての肥料成分を養液中に含有する濃度管理法と異なり、作物の生育状態に応じてより積極的に施肥量を制御することができる。このため、濃度管理法と比較して作物の生育コントロールが行い易く、収穫量の増加や高品質化、及び肥料の節約によるコストダウンが期待できる管理法である。尚、量的管理法には全ての肥料成分をそれぞれ量的管理する手法と、一部の肥料成分のみを量的管理する分施法とに分けられる。後者の分施法は、量的管理されないその他の肥料成分については濃度管理法で管理されるのが一般的である。このため、分施法は量的管理法と濃度管理法とが混在する複合的な施肥管理法といえる。尚、ここでの施肥量とは、量的管理における肥料量はもとより濃度管理における肥料濃度をも含むものとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−７５５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の量的管理法であれ濃度管理法であれ、基本的にある程度の生育段階までは作物の生育に応じて施肥量を増加させることが好ましい。しかしながら、施肥量を作物の生育状態に応じてその都度変化させることは煩雑な作業である。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、作物の生育状態に応じた施肥量の管理を簡便且つ適切に行うことが可能な施肥制御装置及び施肥制御プログラム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】
【０００７】
本発明は、
（１）養液栽培槽１０への施肥を管理する施肥制御装置５０において、
作物１を養液栽培槽１０へ定植した日からの経過日数と当該作物１の生育指標とに対応した複数のステップで構成される施肥量データ列Ｄと、
作物１の生育状態を示す生育アシスト情報を入力可能な入力部３４と、
前記施肥量データ列Ｄに基づいてその日の施肥量を設定する施肥量設定部３６と、を備え、
施肥量設定部３６は、生育アシスト情報が入力された場合に当該生育アシスト情報と前記生育指標とが一致するステップに移行し、その後の施肥量を設定することを特徴とする施肥制御装置５０を提供することにより、上記課題を解決する。
（２）作物１がトマト類であり、
前記作物１の花房を根本側から順に第１段花房、第２段花房、・・第ｎ段花房としたときに、生育アシスト情報が第ｎ段花房が開花したことを示す情報もしくは第ｎ段花房に実が着いたことを示す情報であることを特徴とする上記（１）記載の施肥制御装置５０を提供することにより、上記課題を解決する。
（３）養液栽培槽１０への施肥を管理する施肥制御プログラムにおいて、
作物１を養液栽培槽１０へ定植した日からの経過日数と当該作物１の生育指標とに対応した複数のステップで構成される施肥量データ列Ｄに基づいて、その日の施肥量を設定する手順と、
作物１の生育状態を示す生育アシスト情報が入力された場合に当該生育アシスト情報と前記生育指標とが一致するステップへ移行しその後の施肥量を設定する手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする施肥制御プログラムを提供することにより、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、養液栽培における施肥量の管理を簡便且つ適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る施肥制御装置のブロック図である。
【図２】本発明に係る施肥量データ列の例を示す図である。
【図３】本発明に係る比例施用の時刻範囲の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る施肥制御装置及び施肥制御プログラムについて図面に基づいて説明する。図１に示す本発明に係る施肥制御装置５０は、作物１を養液栽培する養液栽培システム１００の一部を構成し、養液栽培槽１０に供給する養液中の施肥量を管理するものである。そして、施肥制御装置５０は、作物１を養液栽培槽１０に定植してからの経過日数をカウントするカウンタ部３０と、作物１の定植日からの経過日数と作物１の生育指標とに対応した複数のステップで構成されその日の施肥量の設定の基となる施肥量データ列Ｄと、この施肥量データ列Ｄが記録されているハードディスクや半導体メモリ等の記録部３２と、作物１の生育状態を示す生育アシスト情報やその他の情報、及び装置設定等を入力可能な入力部３４と、施肥量データ列Ｄに基づいてその日の施肥量を設定する施肥量設定部３６と、施肥量設定部３６の設定に応じた施肥量の養液を調製し養液栽培槽１０に供給する施肥制御部３８と、養液のｐＨを所定の範囲内に制御するｐＨ制御部６０と、養液の液温を所定の範囲内に制御する温度制御部７０と、を有している。尚、養液は養液栽培槽１０と養液調製タンク２０とを循環していることから、ここでの施肥とは養液調製タンク２０内の養液へ肥料成分を投入することを指す。
【００１１】
次に、本発明に係る施肥制御装置５０及び施肥制御プログラムの動作を養液栽培システム１００の各部の動作とともに説明する。尚、図１に示す養液栽培システム１００は、養液栽培槽１０の余剰な養液を養液調製タンク２０へ還流するとともに、一部の肥料成分、例えば窒素成分を量的管理し、その他の肥料成分を濃度管理する分施法の例を示している。無論、本発明に係る施肥制御装置５０及び施肥制御プログラムはこの構成に限定されるものではなく、例えば、全ての肥料成分を量的管理するシステムや、全ての肥料成分を濃度管理するシステム、余剰な養液を排水する掛け流し式のシステムにも適用が可能である。
【００１２】
先ず、第１肥料原液タンク２２に量的管理する肥料成分と用水（水道水、井水、農業用水など）を投入し所定の濃度の肥料原液ａを調製する。次に、作業者は入力部３４を用いて肥料原液ａの濃度情報を施肥制御装置５０に入力する。入力部３４としてはタッチパネルやテンキー等の周知の入力手段を用いることができる。施肥制御装置５０は入力された濃度情報を内部メモリ等に記録する。尚、量的管理する肥料成分が複数の場合には基本的に肥料成分毎に肥料原液タンクを設け、それぞれの肥料成分の肥料原液を各々の肥料原液タンクで個別に調製する。そして、各肥料原液の濃度情報を内部メモリ等に記録する。
【００１３】
また、第２肥料原液タンク２３に用水と濃度管理する複数の肥料成分を適切な割合で投入し、複数の肥料成分が所定の割合で混合した肥料原液ｂを調製する。尚、濃度管理用の肥料原液ｂを複数に分けて調製する場合には、第２肥料原液タンク２３を複数設置しても良い。
【００１４】
次に、作業者は養液栽培槽１０に作物１（苗）を所定の株数、定植する。尚、養液栽培槽１０には遮光性の蓋１２が被せられ、養液栽培槽１０内の養液の蒸発を防止する。また、図１では作物１を養液のみで栽培する例を示しているが、養液栽培槽１０には椰子、ピートモス等の有機培地やロックウール等を敷いて養液栽培を行っても良い。次に、作業者は定植した作物１の総数である総栽培株数を施肥制御装置５０に入力する。施肥制御装置５０は入力された総栽培株数を内部メモリ等に記録する。次に、作業者は作物１を養液栽培槽１０に定植したことを施肥制御装置５０に入力する。これにより、カウンタ部３０が経過日数のカウントを開始する。
【００１５】
翌日になると、カウンタ部３０は経過日数を１日とする。カウンタ部３０の経過日数が変化すると、施肥制御装置５０の施肥量設定部３６は記録部３２に記録されている施肥量データ列Ｄのうちから経過日数と対応するステップの施肥量データを参照する。ここでは、経過日数が１日であるから経過日数１日と対応するステップＮｏ．１の施肥量データを参照する。
【００１６】
ここで、記録部３２に記録されている施肥量データ列Ｄの例を図２に示す。図２に示す施肥量データ列Ｄのうち、Ａ列がステップを示し作物１の定植日からの経過日数とほぼ対応する。また、Ｂ列が作物１の生育指標を示す。ここでは、トマト類、即ち各品種のトマト（大玉トマト、中玉トマト）、及びミニトマトの生育指標を例に示す。トマト類では通常、７〜８枚の葉をつけた後に第１の花房を着け、その後は葉約３枚ごとに第２、第３の花房を順次着けながら生育して行く。そして、第１の花房から順に開花し、実を付ける。トマト類ではこの花房の開花もしくは花房に実をつけた着果が、施肥量を管理する上での最も適した生育指標となる。よって、トマト類の例ではＢ列の生育指標は作物１の花房を根本側から順に第１段花房、第２段花房、・・第ｎ段花房と数え、何段目の花房が開花もしくは着果したかを示すものが好ましい。図２の例では、Ｂ列が“０”の場合には第１段花房が未開花であることを示し、“１”の場合には第１段花房が開花であることを示している。尚、花房の開花の判断は、花房の蕾が概ね開花した時点としても良いが、花房の開花が開始した時点とすることが好ましい。
【００１７】
施肥量データ列ＤのＣ列は量的管理する肥料成分の作物１株当たりの施肥量である。この施肥量は栽培試験により予め取得されたものである。尚、量的管理する肥料成分が複数の場合にはＣ列はその分だけ増加する。
【００１８】
施肥量データ列ＤのＤ列は濃度管理する肥料成分の設定濃度を示す。このＤ列は全ての肥料成分を量的管理する場合や設定濃度が全栽培期間に亘って固定している場合には特に設ける必要は無い。尚、肥料成分の濃度管理は、肥料濃度の増減に伴って変化する養液の電気伝導度（ＥＣ値）に基づいて行われるのが一般的である。よって、施肥量データ列ＤのＤ列の数値は目標とする養液のＥＣ値（ｍＳ／ｃｍ：ミリジーメンスパーセンチメートル）を示している。
【００１９】
また、施肥量データ列ＤのＥ列は後述する比例施用時の作物１株当たりの施肥量である。このＥ列も量的管理する肥料成分が複数の場合にはその分だけ増加する。尚、比例施用時の施肥量データは必ずしも施肥量データ列Ｄに記載する必要は無く、比例施用専用の施肥量データ列に分割して設定しても良い。この構成によれば、施肥量データ列Ｄのデータ量を削減することができる。
【００２０】
次に、施肥量設定部３６は参照したステップＮｏ．１の施肥量データに基づいて、経過日数１日目の量的管理施肥の施肥量を２ｍｇ／株に、濃度管理施肥の施肥量をＥＣ値０．８に設定する。そして、これら設定値を施肥制御部３８に出力する。施肥制御部３８は施肥量設定部３６の設定に応じた施肥を行い、設定した肥料量の養液を養液調製タンク２０に調製する。尚、量的管理施肥は例えば日の出時刻等の予め設定された時刻に行われる。よって、通常は濃度管理施肥が先に行われる。施肥制御部３８による濃度管理施肥は例えば次のようにして行う。
【００２１】
先ず、養液調製タンク２０内の養液が最低水位を満たしていない場合、施肥制御部３８は用水管の電磁弁４０を開け養液調製タンク２０に用水を補水する。尚、養液調製タンク２０には水位計２４が設置されており、施肥制御部３８はこの水位計２４により養液調製タンク２０内の養液の量を認識することができる。電磁弁４０が開いて用水が養液調製タンク２０に補水されると養液の水位が上昇する。そして養液の水位が規定水位を満たしたことを水位計２４が示すと、施肥制御部３８は電磁弁４０を閉じ補水を停止する。尚、用水の供給管には流量計２８が設置されており、用水の補水量を計測することができる。この補水量は後述の比例施肥時に使用する。
【００２２】
次に、施肥制御部３８は第２肥料原液タンク２３に設置された液送ポンプ２３ｐを動作させ、濃度管理用の肥料原液ｂを養液調製タンク２０に施用する。これにより、養液調製タンク２０内の養液の肥料濃度が上昇し、これに伴って養液のＥＣ値も上昇する。養液調製タンク２０にはＥＣセンサ２６が設置されており養液のＥＣ値情報を随時、施肥制御部３８に出力する。施肥制御部３８はＥＣセンサ２６からのＥＣ値情報により養液のＥＣ値が設定値である０．８となったところで液送ポンプ２３ｐの動作を停止する。これにより、養液調製タンク２０内の養液の肥料濃度は施肥量設定部３６で設定されたＥＣ値０．８の濃度に調製される。尚、養液調製タンク２０内には図示しない撹拌手段が設置され、養液は十分に撹拌される。
【００２３】
また、養液調製タンク２０にはｐＨセンサ６２が設置されており、養液調製タンク２０内の養液のｐＨ値情報をｐＨ制御部６０に出力する。ｐＨ制御部６０はｐＨセンサ６２からのｐＨ値情報を受けて、酸性のｐＨ調整液が入ったｐＨ調整液タンク６４の液送ポンプ６４ｐもしくは、アルカリ性のｐＨ調整液が入ったｐＨ調整液タンク６５の液送ポンプ６５ｐを適宜動作させる。これにより酸性もしくはアルカリ性のｐＨ調整液を養液中に供給し、養液のｐＨ値を予め設定された適切な範囲内に制御する。
【００２４】
また、養液調製タンク２０には温度センサ７２が設置されており、養液調製タンク２０内の養液の温度を温度制御部７０に出力する。温度制御部７０は温度センサ７２からの養液温度の情報を受けて、養液温度が予め設定された温度範囲よりも低い場合には液温制御ユニット７４を加温動作させる。これにより、温水が養液調製タンク２０内に設置された熱交換器７６内を循環して、養液の加温が行われる。また、温度制御部７０は養液温度が予め設定された温度範囲よりも高い場合には、液温制御ユニット７４を冷却動作させる。これにより、冷水が熱交換器７６内を循環して、養液の冷却が行われる。このｐＨ制御部６０によるｐＨ管理及び、温度制御部７０による液温管理は施肥制御装置５０の動作中は基本的に継続して行われる。
【００２５】
また、施肥制御部３８は養液ポンプ２０ｐを動作させ、養液調製タンク２０内の養液を養液栽培槽１０へ間欠的に供給する。尚、養液栽培槽１０は複数でも構わない。養液栽培槽１０への養液の供給は、養液栽培槽１０が養液のみの場合には基本的に昼夜を問わず作物１の栽培期間中は継続して行われる。また、養液栽培槽１０に培地が敷いてある場合には、通常日中に行われる。そして、養液栽培槽１０に余剰な養液が生じた場合、この余剰な養液は還流流路Ｒを通して養液調製タンク２０に還流する。
【００２６】
養液栽培槽１０への供給や作物１による吸収蒸散等により養液の量が減少すると、養液調製タンク２０内の水位が低下する。そして養液の水位が最低水位を下回ると、施肥制御部３８は電磁弁４０を開けて養液の水位が規定水位となるまで用水を補水する。そして、前述の施肥制御部３８による濃度管理施肥、ｐＨ制御部６０によるｐＨ管理、温度制御部７０による液温管理が行われる。
【００２７】
次に、施肥制御部３８による量的管理施肥に関して説明する。先ず、施肥制御部３８は施肥量設定部３６が設定した量的管理施肥の施肥量と、先に入力された作物１の総栽培株数とからその日に施用する施肥量を算出する。次に、先に入力された量的管理施肥用の肥料原液ａの濃度情報から養液調製タンク２０内に供給すべき肥料原液ａの施用量を算出する。例えば、総栽培株数が３０００株で、肥料原液ａの濃度が１ｗｔ％であれば、ステップＮｏ．１の量的管理施肥の施肥量は２ｍｇ／株であるから、
施用する施肥量（ｇ）は ０．００２×３０００（株）＝６ｇ
肥料原液ａの施用量は ６（ｇ）／０．０１（ｗｔ％）＝６００ｇ≒６００ｃｃ となる。
【００２８】
次に、施肥制御部３８は予め設定された時刻、例えば日の出時刻前後になると、第１肥料原液タンク２２に設置された液送ポンプ２２ｐを動作させ、肥料原液ａを養液調製タンク２０に施用する。肥料原液ａの施用量は流量計２２ｑにより施肥制御部３８に出力される。施肥制御部３８は流量計２２ｑからの施用量が、先に算出されたその日の施用量となったところで液送ポンプ２２ｐの動作を停止する。これにより、養液調製タンク２０の養液に量的管理される肥料成分がその日の施用量分、投入される。尚、この量的管理施肥は１度に全量行っても良いし、複数回に分けて行っても良い。ただし、夜間は作物１の吸収蒸散量が減少するため、量的管理施肥は午前中もしくは１５：００前後までに終了することが好ましい。
【００２９】
この量的管理施肥により養液全体の肥料濃度は上昇し、養液のＥＣ値が先の設定値０．８より大きくなる可能性がある。しかしながら、施肥制御部３８は基本的に希釈動作は行わない。また、量的管理施肥直後に用水が補水されるタイミングでは、量的管理施肥の肥料濃度と濃度管理施肥の肥料濃度とが合算されて濃度管理されることとなる。しかしながら、この点は誤差範囲として許容する。また、このような誤差を低減するために、量的管理施肥前に、用水の補水と濃度管理施肥とを必ず行うような構成としても良い。
【００３０】
養液調製タンク２０内で調製される養液の量は、養液栽培槽１０への１日の供給量及び養液栽培槽１０の容量等から適切に設定され、養液調製タンク２０へ投入された量的管理の肥料成分は当日中にほぼ全量が養液栽培槽１０へ施用され、作物１により消費される。尚、養液調製タンク２０は最低水位以下にはならないが、通常１日に複数回の補水が行われるためここでの残留分は無視して良い。
【００３１】
翌日になると、カウンタ部３０は経過日数を２日とする。そして、施肥量設定部３６は施肥量データ列Ｄのうちから経過日数２日と対応するステップＮｏ．２の施肥量データを参照し、同様に量的管理施肥と濃度管理施肥とを行う。このようにして、施肥制御装置５０は、カウンタ部３０のカウントする経過日数と対応するステップの施肥量データを参照し、量的管理施肥と濃度管理施肥とを行っていく。
【００３２】
尚、施肥制御装置５０では作物１の草勢情報を入力することができる。草勢情報は作業者が作物１の生育状況を確認して入力するものであり、作物１の茎葉の状態が通常よりも強勢の場合には例えば「強勢」と入力する。草勢情報で強勢が入力された場合、施肥量設定部３６は参照した施肥量データの量的管理の施肥量及び、濃度管理の施肥量のいずれか一方もしくは双方から予め設定された割合を減算して施肥量の設定を行う。例えば、強勢時には量的管理の施肥量に０．８５（−１５％）を乗算した値を量的管理の施肥量とする。反対に、作物１の茎葉の状態が通常よりも弱勢の場合には例えば「弱勢」と入力する。草勢情報で弱勢が入力されると、施肥量設定部３６は参照した施肥量データの量的管理の施肥量及び、濃度管理の施肥量のいずれか一方もしくは双方から予め設定された割合を加算して施肥量の設定を行う。例えば、弱勢時には量的管理の施肥量に１．３０（＋３０％）を乗算した値を量的管理の施肥量とする。この草勢情報の入力により施肥量の微調整が可能となり作物１の生育をより細かにコントロールすることができる。尚、草勢情報による施肥量の補正は、基本的に次の草勢情報の入力もしくは草勢情報の解除が行われるまで継続して適用される。また、草勢情報は強勢、弱勢、解除（通常）の３段階に限定されるものではなく、さらに多段階としても良い。
【００３３】
次に、作物１の生育が進み、例えば経過日数１８日目にほとんどの作物１の第１段花房が開花したとする。この花房の開花や着果は作業者が判断する。その際の判断は基準木もしくは養液栽培槽１０で栽培されている作物１全体の生育状況を見て行う。作業者は作物１の第１段花房が開花したと判断すると、入力部３４を用いて第１段花房開花の生育アシスト情報を施肥制御装置５０に入力する。施肥量設定部３６は第１段花房開花の生育アシスト情報が入力されると、翌日の施肥量データの設定をカウンタ部３０の経過日数によらず入力された生育アシスト情報と生育指標とが一致する施肥量データに移行して行う。図２の例では、ステップＮｏ．２０の生育指標が第１段花房未開花を示す“０”であり、ステップＮｏ．２１の生育指標が第１段花房開花を示す“１”であるから、ステップＮｏ．２１の施肥量データに移行して翌日の施肥量の設定を行う。そしてその後は、ステップＮｏ．２１を基準とした経過日数で施肥量データを参照し施肥量の設定を行う。例えば、基準であるステップＮｏ．２１を参照して施肥を行った翌日は、ステップＮｏ．２１から１日が経過したステップＮｏ．２２を参照して施肥量の設定を行う。
【００３４】
反対に作物１の生育が遅く、ステップＮｏ．２１即ち経過日数が２１日を過ぎても第１段花房が開花せず、第１段花房開花の生育アシスト情報が入力できない場合を考える。この場合、以下の手法が考えられる。先ず第１の手法は、第１段花房開花の生育アシスト情報が入力されるまで、ステップＮｏ．２０即ち第１段花房開花前の施肥量データを基に施肥量の設定を行うものである。この構成によれば、実際の作物１の生育状態に則した施肥管理を行うことができる。第２の手法は、生育アシスト情報の入力を待たずに次のステップに移行するものである。この場合、第１段花房開花の生育アシスト情報が入力されなくとも、ステップＮｏ．２１、ステップＮｏ．２２、・・・と経過日数に応じてステップが進行する。この構成によれば、作業者が生育アシスト情報の入力を忘れた場合でも作物１への施肥量の不足を防止することができる。第３の手法は、第１の手法と第２の手法を組む合わせ、予め設定された期間、例えば５日間は第１の手法をとって生育アシスト情報が入力されるまでステップの進行を止め、５日間が過ぎても生育アシスト情報が入力されない場合には、第２の手法をとってステップＮｏ．２１ステップＮｏ．２２、・・・と経過日数に応じてステップを進行させるものである。この構成によれば、第１の手法と第２の手法の双方の利点を取り入れることができる。尚、上記の手法は、施肥制御装置５０への設定操作により作業者が選択可能とすることが好ましい。
【００３５】
以上のようにして、作業者は第ｎ段花房が開花すると第ｎ段花房が開花したことを示す生育アシスト情報を入力する。そして、施肥量設定部３６は入力された生育アシスト情報と生育指標とが一致するステップの施肥量データに移行して、その後の施肥量の設定を行う。この生育アシスト情報の入力により、施肥量データ列Ｄと実際に栽培している作物１の生育状態のズレを修正することができる。
【００３６】
次に、比例施用に関して説明する。本例では作物１の収穫開始前には比例施用は行わず、収穫開始から比例施用を行う例を説明する。これは、特にトマト類の場合に適した施用方法である。無論、作物１の定植直後から比例施用を行っても構わないし、収穫開始後も全く行わなくとも良い。
【００３７】
作業者は作物１の収穫を開始すると、収穫開始を示す生育アシスト情報を入力する。施肥量設定部３６は収穫開始を示す生育アシスト情報が入力されると、収穫開始の生育指標を有するステップの施肥量データに移行して施肥量の設定を行う。図２においては、便宜的に“９９”が収穫開始を示す生育指標とする。よって、施肥量設定部３６はステップＮｏ．８５の施肥量データに移行して量的管理の施肥量を２４ｍｇ／株に、濃度管理の施肥量をＥＣ値２．５に設定する。また、比例施用の作物１株当たりの施肥量を７ｍｇ／株に設定する。そして、施肥制御部３８は前述したようにＥＣ値２．５となるように濃度管理施肥を行う。そして、設定時刻になった時点で施肥量を２４ｍｇ／株の施肥量で量的管理施肥を行う。
【００３８】
次に、施肥制御装置５０は、作物１による養液の吸収蒸散量に応じて比例施肥を行う。ここでは、吸収蒸散量を取得する方法として用水の補水量を用いる。尚、吸収蒸散量は日射量から間接的に取得しても良い。前述のように作物１が養液を吸収蒸散すると養液調製タンク２０内の養液の量が減少する。そして最低水位を下回ると施肥制御部３８は用水の補水を行う。このときの補水量は流量計２８が計測し施肥制御部３８に出力する。施肥制御部３８は補水量が予め設定された補水量に達すると、施肥量設定部３６で設定された施肥量の比例施用を行う。例えば、比例施用を行う補水量を０．５Ｌ／株と設定した場合、総栽培株数３０００株では補水量１５００Ｌ毎に比例施用を行う。そのときの施肥量はステップＮｏ．８５の施肥量データから７ｍｇ／株である。よって、
比例施用の施肥量（ｇ）は ０．００７×３０００（株）＝２１ｇ
肥料原液ａの施用量は ２１（ｇ）／０．０１（ｗｔ％）＝２１００ｇ≒２．１Ｌ となる。
従ってこの場合には、１５００Ｌの補水が行われる度に、肥料原液ａ ２．１Ｌの比例施用が行われる。ただし、夜間は作物１の吸収蒸散量が減少するため、夕刻に比例施用を行うとその肥料成分が翌日まで養液調製タンク２０内に残留する可能性がある。よって、比例施用は予め設定された、例えば図３に示すように月単位で設定された時刻範囲内に行うことが好ましい。この場合、５月には時刻範囲である１２：００を過ぎた時点で補水量が１５００Ｌを超えたとしても比例施用は行われない。この比例施用の時刻範囲の設定は月単位でなくとも、季節単位、週単位、日単位で設定可能としても良い。
【００３９】
また、過度の施肥は作物１に対し悪影響を及ぼす可能性がある。よって、１日の初めに行われる量的管理施肥を基底施用とすると、基底施用と比例施用の合計には上限値を設定することが好ましい。例えば、量的管理施肥の上限施肥量を４５ｍｇ／株とした場合、基底施用と比例施用との合計の施肥量が
０．０４５×３０００（株）＝１３５ｇ
を超えた場合には、比例施用の可能な時間内であっても比例施用は行わない。尚、上限施肥量は施肥制御装置５０のメモリ等に予め記録しておいても良いし、作業者が定植の際に直接入力するようにしても良い。また、施肥量データ列Ｄが上限施肥量のデータを備えていても良い。この構成によれば、経過日数や作物１の生育指標に応じて上限施肥量も変化させることが可能となる。
【００４０】
作物１の収穫期間が終了し作物１の栽培が終了すると、作業者は施肥制御装置５０の施肥管理動作を終了する。この時、作物１の栽培期間中に入力された生育アシスト情報を施肥量データ列Ｄに反映しても良い。例えば、量的管理施肥及び濃度管理施肥の日々の施肥量と、生育アシスト情報が入力されたステップＮｏ．とを新たな施肥量データ列Ｄとしてメモリ等に記録しておき、次回の栽培時にはこの新たな施肥量データ列Ｄを用いて作物１の養液栽培を行うようにしても良い。また、複数回栽培を行ってその平均的な施肥量データを新たな施肥量データ列Ｄとして用いても良い。またさらに、極めて良好な収穫が得られた時の施肥量データを新たな施肥量データ列Ｄとして登録可能としても良い。これらの構成によれば、養液栽培システム１００の設置場所に則したより優れた施肥量データ列Ｄにより施肥管理を行うことができる。
【００４１】
尚、図２の施肥量データ列Ｄでは経過日数１日ごとに１ステップとしたが、複数日、例えば２日毎、３日毎で１ステップとしても良い。また、施肥量データが等しい連続したステップをまとめて１つのステップとしても良い。これらの構成によれば施肥量データ列Ｄのデータ量を削減することができる。
【００４２】
以上のように、本発明に係る施肥制御装置５０及び施肥制御プログラムによれば、作物１の定植日からの経過日数に応じて変化する施肥量データ列Ｄに基づいてその日の施肥量の設定を行う。また、作業者が入力する生育アシスト情報により施肥量データ列Ｄと実際に栽培している作物１の生育状態のズレを修正する。これにより、養液栽培における施肥量の管理を簡便且つ適切に行うことができる。また、草勢情報を入力することにより施肥量の微調整が可能となり作物１の生育をより細かにコントロールすることができる。
【００４３】
尚、上記の施肥制御装置５０は一例であるから、各部の構成、動作、手順等は特にこれに限定されるものではなく、本発明は本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 作物
１０ 養液栽培槽
３４ 入力部
３６ 施肥量設定部
３８ 施肥制御部
５０ 施肥制御装置
Ｄ 施肥量データ列
【特許請求の範囲】
【請求項１】
養液栽培槽への施肥を管理する施肥制御装置において、
作物を養液栽培槽へ定植した日からの経過日数と当該作物の生育指標とに対応した複数のステップで構成される施肥量データ列と、
作物の生育状態を示す生育アシスト情報を入力可能な入力部と、
前記施肥量データ列に基づいてその日の施肥量を設定する施肥量設定部と、を備え、
施肥量設定部は、生育アシスト情報が入力された場合に当該生育アシスト情報と前記生育指標とが一致するステップに移行し、その後の施肥量を設定することを特徴とする施肥制御装置。
【請求項２】
作物がトマト類であり、
前記作物の花房を根本側から順に第１段花房、第２段花房、・・第ｎ段花房としたときに、
生育アシスト情報が第ｎ段花房が開花したことを示す情報もしくは第ｎ段花房に実が着いたことを示す情報であることを特徴とする請求項１記載の施肥制御装置。
【請求項３】
養液栽培槽への施肥を管理する施肥制御プログラムにおいて、
作物を養液栽培槽へ定植した日からの経過日数と当該作物の生育指標とに対応した複数のステップで構成される施肥量データ列に基づいて、その日の施肥量を設定する手順と、
作物の生育状態を示す生育アシスト情報が入力された場合に当該生育アシスト情報と前記生育指標とが一致するステップへ移行しその後の施肥量を設定する手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする施肥制御プログラム。
【請求項１】
養液栽培槽への施肥を管理する施肥制御装置において、
作物を養液栽培槽へ定植した日からの経過日数と当該作物の生育指標とに対応した複数のステップで構成される施肥量データ列と、
作物の生育状態を示す生育アシスト情報を入力可能な入力部と、
前記施肥量データ列に基づいてその日の施肥量を設定する施肥量設定部と、を備え、
施肥量設定部は、生育アシスト情報が入力された場合に当該生育アシスト情報と前記生育指標とが一致するステップに移行し、その後の施肥量を設定することを特徴とする施肥制御装置。
【請求項２】
作物がトマト類であり、
前記作物の花房を根本側から順に第１段花房、第２段花房、・・第ｎ段花房としたときに、
生育アシスト情報が第ｎ段花房が開花したことを示す情報もしくは第ｎ段花房に実が着いたことを示す情報であることを特徴とする請求項１記載の施肥制御装置。
【請求項３】
養液栽培槽への施肥を管理する施肥制御プログラムにおいて、
作物を養液栽培槽へ定植した日からの経過日数と当該作物の生育指標とに対応した複数のステップで構成される施肥量データ列に基づいて、その日の施肥量を設定する手順と、
作物の生育状態を示す生育アシスト情報が入力された場合に当該生育アシスト情報と前記生育指標とが一致するステップへ移行しその後の施肥量を設定する手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする施肥制御プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１７９００６（Ｐ２０１２−１７９００６Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４４００６（Ｐ２０１１−４４００６）
【出願日】平成２３年３月１日（２０１１．３．１）
【出願人】（０００１０４２２７）カネコ種苗株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１日（２０１１．３．１）
【出願人】（０００１０４２２７）カネコ種苗株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
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