株元冷却装置及び植物栽培装置
【課題】設置作業を簡便に行うことができ、且つ栽培植物の株元部分を効率よく局所的に冷却することが可能な株元冷却装置の提供。
【解決手段】栽培植物Ｐの株元部分を局所的に冷却する株元冷却装置であって、栽培植物Ｐの株元部分に接触して配設される、薄層状、紙状、布状またはスポンジ状で透水性を有する透水材６と、透水材６に水分を供給する給水手段である冷却管４及び灌水管５を備えた。透水材６は給水手段からの水により湿潤され、湿潤された透水材６から水分が蒸発し、気化潜熱により冷却される。透水材６は栽培植物Ｐの株元に接触して配設されるので、この気化熱冷却によって栽培植物Ｐの株元が冷却される。従って、栽培植物Ｐの株元部分を効率よく局所的に冷却することが可能である。
【解決手段】栽培植物Ｐの株元部分を局所的に冷却する株元冷却装置であって、栽培植物Ｐの株元部分に接触して配設される、薄層状、紙状、布状またはスポンジ状で透水性を有する透水材６と、透水材６に水分を供給する給水手段である冷却管４及び灌水管５を備えた。透水材６は給水手段からの水により湿潤され、湿潤された透水材６から水分が蒸発し、気化潜熱により冷却される。透水材６は栽培植物Ｐの株元に接触して配設されるので、この気化熱冷却によって栽培植物Ｐの株元が冷却される。従って、栽培植物Ｐの株元部分を効率よく局所的に冷却することが可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物を栽培する際に栽培植物の株元を冷却する株元冷却装置、及び栽培植物の株元を冷却しながら植物の栽培を行う植物栽培装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
イチゴ、アスパラガス、トルコギキョウ等の園芸植物の栽培においては、栽培植物の温度管理が重要である。従来より、ハウス栽培では、冷暖房装置を用いてハウス全体の温度管理をしたり、栽培層の地表又は地中に冷温水管を敷設して、栽培植物の周囲の気温や地温を管理する方法が広く行われている。しかしながら、近年のエネルギー価格の高騰に伴い、生産農家における冷暖房費のコスト負担増大が問題となっている（例えば、非特許文献６等を参照）。
【０００３】
そこで、本発明者らは、冷暖房費のコスト負担を低減する栽培技術として、イチゴなどの地際に短縮形を形成するような園芸植物（以下「短縮茎植物」という。）における短縮茎の局所温度管理による栽培手法を開発・提案している（特許文献１、非特許文献１−５参照）。この短縮茎の局所温度管理による栽培手法では、イチゴのクラウン部に電熱線又は水冷チューブを接触又は極接近させ、クラウン部を直接加温又は冷却する。従って、ハウス内暖房を行う場合に比べて散熱ロスが極めて小さく、冷暖房費のコスト負担を大幅に低減させることができる。尚、この栽培植物の株元部分の温度管理による栽培方法は、イチゴに限らず、他の園芸植物の栽培にも適用することが可能である。
【０００４】
このような株元部分の局所温度管理による園芸植物の栽培装置として、本発明者は特許文献１に記載の植物栽培装置を提案している。特許文献１に記載の植物栽培装置は、電熱線を植物体の短縮茎に接触乃至ほぼ接触させた状態で配置し、この電熱線により短縮茎を直接加温するようにしたものである。
【０００５】
また、イチゴの株元部分を局所的に冷却する栽培装置として、特許文献２に記載のイチゴ栽培冷却装置が考案されている。特許文献２のイチゴ栽培冷却装置は、培地を充填した栽培ベッドの培地地表面上に、イチゴ株の列に沿って冷却水管を敷設し、更にその上から遮蔽シートで覆ってイチゴ株の株元に冷却空間を形成することによって、イチゴの短縮茎部分を局所的に冷却するようにしたものである。
【特許文献１】特開２００５-２３７３７１号公報
【特許文献２】特開２００２−２７２２６２号公報
【非特許文献１】曽根一純, 沖村誠, 北谷恵美 (農研機構 九沖農研(久留米)), 伏原肇,「クラウン部局部冷却が四季成性イチゴの夏秋季の生育・開花・果実品質に及ぼす影響」,園芸学会雑誌 別冊 Vol.74, No.1, Page306 (2005.04.03)
【非特許文献２】壇和弘, 大和陽一, 曽根一純, 沖村誠, 松尾征徳 (農研機構 九沖農研) ,「イチゴのクラウン部局部温度制御が連続出らい性に及ぼす影響」,園芸学会雑誌 別冊 Vol.74, No.2, Page170 (2005.10.01)
【非特許文献３】曽根一純, 壇和弘, 沖村誠, 北谷恵美 (農業・生物系特定産業技術研究機構 九沖農研セ) ,「四季成イチゴにおけるクラウン部の管理温度の違いが連続出蕾性に及ぼす影響」, 園芸学研究 Vol.6, 別冊1, Page423 (2007.03.24)
【非特許文献４】壇和弘, 曽根一純, 沖村誠 (農研機構 九沖農研) ,「クラウン部の局部温度制御が促成イチゴの連続出蕾性に及ぼす影響」,園芸学研究,Vol.6, 別冊1, Page428 (2007.03.24)
【非特許文献５】曽根一純, 沖村誠, 壇和弘, 北谷恵美 (農業技術研究機構 九州沖縄農研セ) ,「クラウン部冷却による四季成り性イチゴの連続出蕾性と果実肥大の向上効果」,九州沖縄農業研究成果情報,No.22, Page275-276 (2007.08.24)
【非特許文献６】佃公仁子，大隈満，胡柏，「損益分岐点分析等を使ったイチゴ高設栽培方式の比較に関する研究」，愛媛大学農学部紀要, 51, pp.1-8, 2006年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
夏場において園芸植物の株元温度の管理を行う場合、上記特許文献２に記載の装置は遮蔽シートの覆設などの作業が必要となり、農業従事者の作業労力が大きい。すなわち、栽培植物の植え位置に対応して遮蔽シートに植孔を開け、その植孔にそれぞれの栽培植物株を通して遮蔽シートを敷設する必要があるため、かなりの作業労力が必要とされる。従って、従来よりもより簡易に設置が可能な株元冷却装置が求められている。特に、農業従事者が高齢化している近年では、農業従事者の作業労力の低減は重要な課題である。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、設置作業を簡便に行うことができ、且つ栽培植物の株元部分を効率よく局所的に冷却することが可能な株元冷却装置及びそれを用いた植物栽培装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
株元冷却装置に係る本発明の第１の構成は、栽培植物の株元部分を局所的に冷却する株元冷却装置であって、栽培植物の株元部分に接触して配設される、薄層状、紙状、布状またはスポンジ状で透水性を有する透水材と、前記透水材に水分を供給する給水手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、透水材は給水手段から供給される水により湿潤される。湿潤された透水材からは、水分が蒸発し、気化熱により冷却される。透水材は栽培植物の株元部分に接触して配設されるので、この気化熱冷却によって栽培植物の株元が冷却される。従って、栽培植物の株元部分を効率よく局所的に冷却することが可能である。また、透水材が薄層状、紙状、不織布状またはスポンジ状であり、切断や撓曲が容易であり、かかる透水材を株元部分に接触して配設して、この透水材に給水する給水手段を配設するだけでよいため、従来のものに比べて設置作業を簡便に行うことができ、農業従事者の作業労力を低減することができる。
【００１０】
尚、本発明に係る株元冷却装置は、高設栽培だけでなく地床栽培でも適用することが可能である。
【００１１】
ここで、「透水材」には、透水性の素材を使用した織布や不織布、スポンジ、紙、寒冷紗等を使用することができる。また、透水材の保水量を大きくするために、透水材中に高吸水性高分子を保持させてもよい。また、「給水手段」としては、点滴灌水チューブ、給水管、水槽などを使用することができる。給水手段として点滴灌水チューブや給水管を使用する場合、透水材を配設した後、この透水材の上に載せて点滴灌水チューブを敷設すればよい。そうすれば、点滴チューブや給水管から供給される水又は養液は、透水材に染み込み、透水材に湿分を与えることができる。また、給水手段として水槽を使用する場合には、栽培植物の列に沿って縦長の水槽を設置し、この水槽に貯水した水の中に透水材の一端を浸し、他端を栽培植物の株元部分に接触させる。これにより、毛管現象により透水材に水が吸い上げられ、透水材全体が湿潤される。
【００１２】
株元冷却装置に係る本発明の第２の構成は、前記第１の構成において、前記透水材には、抗菌剤が添加されていることを特徴とする。
【００１３】
この構成により、栽培植物の湿害を予防することができる。
【００１４】
ここで、「抗菌剤」としては、抗菌作用を有する銀、銅、亜鉛等の金属イオン、又はこれらをゼオライトに担持させたイオン交換型の抗菌剤などを使用することができる。
【００１５】
株元冷却装置に係る本発明の第３の構成は、前記第１又は２の構成に於いて、前記給水手段は、冷却水が通水する冷却管であり、前記透水材は、前記冷却管の周囲に巻回され又は前記冷却管の下部に敷設されていることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、冷却管に冷水を通水することによって、冷却管の周囲に結露が生じる。この結露は、冷却管の周囲に巻回され又は下部に敷設された透水性の透水材に吸収され、透水材は湿潤した状態になる。そして、透水材に含有される水分が蒸発することによって、その気化熱により透水材の周囲が冷却される。従って、この株元冷却装置を栽培植物の株元に接触するように敷設することで、栽培植物の株元部分を局所的に冷却することができる。
【００１７】
「冷却管」としては、通常の樹脂製のホースや金属製の管の他、２本のホースを平行に連結した２連チューブなどを使用することが可能である。この場合、２連チューブの一端側の往路用チューブから冷却水を送水し、２連チューブの他端側において往路用チューブと復路用チューブとを接続して復路用チューブへ冷却水が送水されるようにし、前記２連チューブの一端側の復路用チューブから排水する。これにより、株元冷却装置の配管が簡略化され、配管作業や保守が容易となる。また、２連チューブの全体を通して冷却の温度を略一様にすることができ、温度管理も容易となる。
【００１８】
植物栽培装置に係る本発明の第１の構成は、底壁及び該底壁の左右の縁部から上方に向かって立設する側壁を備え、上方が開口しており、該側壁及び底壁で囲まれる内部空間に培土が収納される培土槽と、前記培土槽内の培土に縦列に植栽される栽培植物に沿って、各栽培植物の株元に接触するように配設される株元冷却装置と、を備え、前記株元冷却装置は、栽培植物の株元部分に接触して配設される、薄層状、紙状、布状またはスポンジ状で透水性を有する透水材と、前記透水材に水を供給する給水手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
この構成により、湿潤された透水材の気化熱冷却によって栽培植物の株元部分を効率よく局所的に冷却することが可能である。また、透水材を株元部分に接触して配設して、この透水材に給水する給水手段を配設するだけでよいため、従来のものに比べて設置作業を簡便に行うことができ、農業従事者の作業労力を低減することができる。
【００２０】
植物栽培装置に係る本発明の第２の構成は、前記第１の構成に於いて、前記透水材には、抗菌剤が添加されていることを特徴とする。
【００２１】
この構成により、栽培植物の湿害を予防することができる。
【００２２】
植物栽培装置に係る本発明の第３の構成は、前記第１又は２の構成に於いて、前記給水手段は、冷却水が通水する冷却管であり、前記透水材は、前記冷却管の周囲に巻回され又は前記冷却管の下部に敷設されていることを特徴とする。
【００２３】
この構成により、冷却管に生じる結露によって透水材に湿分が供給され、この湿分により栽培植物の株元を局所的に冷却することができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本発明によれば、簡易な構造により、栽培植物の株元の局所的な冷却を行うことができる。また、透水材を株元部分に接触して配設して、この透水材に給水する給水手段を配設するだけでよいため、従来のものに比べて設置作業を簡便に行うことができ、農業従事者の作業労力を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１は、本発明の実施例１に係る植物栽培装置１の要部斜視図である。植物栽培装置１は、培土３が充填された培土槽２、冷却水が通水される冷却管４、及び培土３への点滴灌水を行うための灌水管５を備えている。
【００２７】
培土槽２は、底壁２ａ及び該底壁２ａの左右の縁部から上方に向かって立設する側壁２ｂ，２ｂを備え、上方が開口しており、該側壁２ｂ，２ｂ及び底壁２ａで囲まれる内部空間に培土３が収納されている。培土３には、植物栽培装置１にて栽培する栽培植物Ｐが、培土槽２の長手に沿って２列に植栽される。
【００２８】
尚、培土槽２は、地上に設置されていてもよいし、地面から浮かして高設されていてもよい。
【００２９】
冷却管４及び灌水管５は、培土槽２内の培土３上の栽培植物Ｐの列間に、培土槽２の長手に沿って敷設されている。冷却管４内には、水道水や井水などの冷却水が通水される。灌水管５には栽培植物Ｐに施肥する養液が通液され、灌水管５の各所に設けられた滴下孔５ａから養液を培土３に滴注する。
【００３０】
冷却管４には、布状により構成される透水材６が巻きつけられている。透水材６は、冷却管４の全長に渡って巻回されているが、栽培植物Ｐの株元近傍においては切開され解巻されている。そして、解巻された部分（解巻部分６ａ）は、培土３上に展開され、展開された解巻部分６ａの先端部は、栽培植物Ｐの株元部分に当着されている。これらの冷却管４及び透水材６が、本実施例における株元冷却装置である。
【００３１】
尚、透水材６をなす不織布の繊維には、抗菌剤が添加されている。これは、栽培植物Ｐの株元部分に透水材６を当着させたことにより、栽培植物Ｐに湿害が生じることを防止するためである。
【００３２】
また、透水材６に高吸水性高分子を添加してもよい。高吸水性高分子を添加することによって、透水材６の保水量を大きくし、冷却能力を高めることができる。
【００３３】
また、灌水管５は、培土３上に展開された透水材６の解巻部分６ａの上面を通るように敷設されており、滴下孔５ａが各解巻部分６ａの上方に位置するように配置されている。
【００３４】
図２は、本実施例における株元冷却装置における水分の移動を示した図である。冷却管４に冷却水を通水すると、解巻部分６ａにおいて外気に露出した冷却管４の表面近傍の空気が冷却されて、空気中の水分が冷却管４表面で凝集して水滴が発生する。この水滴は、冷却管４の表面から透水材６上へ滴落し、透水材６へ水分の補給がされる。
【００３５】
また、灌水管５からは、灌水が透水材６へ点滴注液され、これによっても透水材６へ水分の補給がされる。
【００３６】
透水材６に補給された水は、浸透によって透水材６の解巻部分６ａ全体に広がる。
【００３７】
栽培植物Ｐの株元部分に当着された解巻部分６ａの端部は、冷却管４から離れているため、冷却管４よりも温度が高い。従って、解巻部分６ａの端部においては透水材６に浸透した水分が気化し、この潜熱によって栽培植物Ｐの株元部分が冷却される。
【００３８】
一方、解巻部分６ａ以外の透水材６は、冷却管４に巻回されている。従って、冷却管４の解巻部分６ａ以外の位置に相当する部分は、透水材６によって外気と断熱され保冷されるため、必要以外の部分で熱交換が生じることが防止される。故に、冷却管４の冷却効率も向上する。
【００３９】
このように、本実施例によれば、冷水間の冷気によって凝集された空気中の水分及び灌水管５によって補給される水分を透水材６に吸収させ、この透水材６を栽培植物Ｐの株元部分に当着して、透水材６から水分が気化する際の潜熱によって栽培植物Ｐの株元部分を局所的に冷却するようにしたことで、低コストで栽培植物Ｐの株元部分を効率よく局所的に冷却することが可能となる。
【００４０】
また、この株元冷却装置を培土槽２に敷設する際には、まず、透水材６を巻回した冷却管４を培土槽２内の培土３上の株間に敷設する。そして、栽培植物Ｐの株元付近の部分のみ、刃物によって透水材６を切開し、培土３上に展開させ、その端部を栽培植物Ｐの株元部分に当着されればよい。このように、本実施例の株元冷却装置は、設置作業を簡便に行うことができる。
【００４１】
尚、本実施例の植物栽培装置１は培土槽２を備えた構成としているが、本発明の株元冷却装置のみを実施する場合には、培土槽２は必ずしも必要としない。従って、地床栽培の場合には、栽培植物Ｐの株を、直接地面に植栽して、図１のように栽培植物Ｐの列間に冷却管４、灌水管５を敷設するとともに、透水材６を配置するようにしてもよい（以下の実施例についても同様である）。
【実施例２】
【００４２】
図３は、本発明の実施例２に係る植物栽培装置１の要部斜視図である。本実施例においては、不織布からなる透水材６は、その全体が栽培植物Ｐの株間の培土３上に展開した状態で敷設されており、この透水材６の上面に冷却管４及び灌水管５が敷設されている。この場合、実施例１の場合に比べて、冷却管４の冷却効率は低下するが、実施例１と同様に、低コストで栽培植物Ｐの株元部分を効率よく局所的に冷却することが可能となる。
また、実施例１の場合よりも設置が容易である。
【実施例３】
【００４３】
図４は、本発明の実施例３に係る植物栽培装置１の要部斜視図である。本実施例においては、不織布からなる透水材６は、その全体が栽培植物Ｐの株間の培土３上に展開した状態で敷設されており、この透水材６の上面に冷却管４が敷設されている。また、灌水管５は透水材６の下に敷設され、透水材６は灌水管５の上を被覆している。この場合も、実施例１と同様に、低コストで栽培植物Ｐの株元部分を効率よく局所的に冷却することが可能となる。尚、本実施例の場合、透水材６への水分の補給は、主として灌水管５から補給される養液の水分となる。また、本実施例では、透水材６の敷設は、冷却管４の上から被せるだけなので、実施例２の場合よりも設置が容易である。
【実施例４】
【００４４】
図５は、本発明の実施例４に係る植物栽培装置１の要部斜視図である。本実施例においては、透水材６は、不織布の切片により構成されている。各透水材６は、各栽培植物Ｐの株元に配設されており、透水材６の下端は培土３の地中の埋設され、上部は栽培植物Ｐの株元部分に当着されている。この場合、灌水管５から培土３へ灌注された養液の水分が、培土３の地中を浸透して、透水材６への給水が行われる。従って、この場合も、実施例１と同様に、低コストで栽培植物Ｐの株元部分を効率よく局所的に冷却することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施例１に係る植物栽培装置の要部斜視図である。
【図２】本実施例における株元冷却装置における水分の移動を示した図である。
【図３】本発明の実施例２に係る植物栽培装置１の要部斜視図である。
【図４】本発明の実施例３に係る植物栽培装置１の要部斜視図である。
【図５】本発明の実施例４に係る植物栽培装置１の要部斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ 植物栽培装置
２ 培土槽
２ａ 底壁
２ｂ 側壁
３ 培土
４ 冷却管
５ 灌水管
５ａ 滴下孔
６ 透水材
６ａ 解巻部分
Ｐ 栽培植物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物を栽培する際に栽培植物の株元を冷却する株元冷却装置、及び栽培植物の株元を冷却しながら植物の栽培を行う植物栽培装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
イチゴ、アスパラガス、トルコギキョウ等の園芸植物の栽培においては、栽培植物の温度管理が重要である。従来より、ハウス栽培では、冷暖房装置を用いてハウス全体の温度管理をしたり、栽培層の地表又は地中に冷温水管を敷設して、栽培植物の周囲の気温や地温を管理する方法が広く行われている。しかしながら、近年のエネルギー価格の高騰に伴い、生産農家における冷暖房費のコスト負担増大が問題となっている（例えば、非特許文献６等を参照）。
【０００３】
そこで、本発明者らは、冷暖房費のコスト負担を低減する栽培技術として、イチゴなどの地際に短縮形を形成するような園芸植物（以下「短縮茎植物」という。）における短縮茎の局所温度管理による栽培手法を開発・提案している（特許文献１、非特許文献１−５参照）。この短縮茎の局所温度管理による栽培手法では、イチゴのクラウン部に電熱線又は水冷チューブを接触又は極接近させ、クラウン部を直接加温又は冷却する。従って、ハウス内暖房を行う場合に比べて散熱ロスが極めて小さく、冷暖房費のコスト負担を大幅に低減させることができる。尚、この栽培植物の株元部分の温度管理による栽培方法は、イチゴに限らず、他の園芸植物の栽培にも適用することが可能である。
【０００４】
このような株元部分の局所温度管理による園芸植物の栽培装置として、本発明者は特許文献１に記載の植物栽培装置を提案している。特許文献１に記載の植物栽培装置は、電熱線を植物体の短縮茎に接触乃至ほぼ接触させた状態で配置し、この電熱線により短縮茎を直接加温するようにしたものである。
【０００５】
また、イチゴの株元部分を局所的に冷却する栽培装置として、特許文献２に記載のイチゴ栽培冷却装置が考案されている。特許文献２のイチゴ栽培冷却装置は、培地を充填した栽培ベッドの培地地表面上に、イチゴ株の列に沿って冷却水管を敷設し、更にその上から遮蔽シートで覆ってイチゴ株の株元に冷却空間を形成することによって、イチゴの短縮茎部分を局所的に冷却するようにしたものである。
【特許文献１】特開２００５-２３７３７１号公報
【特許文献２】特開２００２−２７２２６２号公報
【非特許文献１】曽根一純, 沖村誠, 北谷恵美 (農研機構 九沖農研(久留米)), 伏原肇,「クラウン部局部冷却が四季成性イチゴの夏秋季の生育・開花・果実品質に及ぼす影響」,園芸学会雑誌 別冊 Vol.74, No.1, Page306 (2005.04.03)
【非特許文献２】壇和弘, 大和陽一, 曽根一純, 沖村誠, 松尾征徳 (農研機構 九沖農研) ,「イチゴのクラウン部局部温度制御が連続出らい性に及ぼす影響」,園芸学会雑誌 別冊 Vol.74, No.2, Page170 (2005.10.01)
【非特許文献３】曽根一純, 壇和弘, 沖村誠, 北谷恵美 (農業・生物系特定産業技術研究機構 九沖農研セ) ,「四季成イチゴにおけるクラウン部の管理温度の違いが連続出蕾性に及ぼす影響」, 園芸学研究 Vol.6, 別冊1, Page423 (2007.03.24)
【非特許文献４】壇和弘, 曽根一純, 沖村誠 (農研機構 九沖農研) ,「クラウン部の局部温度制御が促成イチゴの連続出蕾性に及ぼす影響」,園芸学研究,Vol.6, 別冊1, Page428 (2007.03.24)
【非特許文献５】曽根一純, 沖村誠, 壇和弘, 北谷恵美 (農業技術研究機構 九州沖縄農研セ) ,「クラウン部冷却による四季成り性イチゴの連続出蕾性と果実肥大の向上効果」,九州沖縄農業研究成果情報,No.22, Page275-276 (2007.08.24)
【非特許文献６】佃公仁子，大隈満，胡柏，「損益分岐点分析等を使ったイチゴ高設栽培方式の比較に関する研究」，愛媛大学農学部紀要, 51, pp.1-8, 2006年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
夏場において園芸植物の株元温度の管理を行う場合、上記特許文献２に記載の装置は遮蔽シートの覆設などの作業が必要となり、農業従事者の作業労力が大きい。すなわち、栽培植物の植え位置に対応して遮蔽シートに植孔を開け、その植孔にそれぞれの栽培植物株を通して遮蔽シートを敷設する必要があるため、かなりの作業労力が必要とされる。従って、従来よりもより簡易に設置が可能な株元冷却装置が求められている。特に、農業従事者が高齢化している近年では、農業従事者の作業労力の低減は重要な課題である。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、設置作業を簡便に行うことができ、且つ栽培植物の株元部分を効率よく局所的に冷却することが可能な株元冷却装置及びそれを用いた植物栽培装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
株元冷却装置に係る本発明の第１の構成は、栽培植物の株元部分を局所的に冷却する株元冷却装置であって、栽培植物の株元部分に接触して配設される、薄層状、紙状、布状またはスポンジ状で透水性を有する透水材と、前記透水材に水分を供給する給水手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、透水材は給水手段から供給される水により湿潤される。湿潤された透水材からは、水分が蒸発し、気化熱により冷却される。透水材は栽培植物の株元部分に接触して配設されるので、この気化熱冷却によって栽培植物の株元が冷却される。従って、栽培植物の株元部分を効率よく局所的に冷却することが可能である。また、透水材が薄層状、紙状、不織布状またはスポンジ状であり、切断や撓曲が容易であり、かかる透水材を株元部分に接触して配設して、この透水材に給水する給水手段を配設するだけでよいため、従来のものに比べて設置作業を簡便に行うことができ、農業従事者の作業労力を低減することができる。
【００１０】
尚、本発明に係る株元冷却装置は、高設栽培だけでなく地床栽培でも適用することが可能である。
【００１１】
ここで、「透水材」には、透水性の素材を使用した織布や不織布、スポンジ、紙、寒冷紗等を使用することができる。また、透水材の保水量を大きくするために、透水材中に高吸水性高分子を保持させてもよい。また、「給水手段」としては、点滴灌水チューブ、給水管、水槽などを使用することができる。給水手段として点滴灌水チューブや給水管を使用する場合、透水材を配設した後、この透水材の上に載せて点滴灌水チューブを敷設すればよい。そうすれば、点滴チューブや給水管から供給される水又は養液は、透水材に染み込み、透水材に湿分を与えることができる。また、給水手段として水槽を使用する場合には、栽培植物の列に沿って縦長の水槽を設置し、この水槽に貯水した水の中に透水材の一端を浸し、他端を栽培植物の株元部分に接触させる。これにより、毛管現象により透水材に水が吸い上げられ、透水材全体が湿潤される。
【００１２】
株元冷却装置に係る本発明の第２の構成は、前記第１の構成において、前記透水材には、抗菌剤が添加されていることを特徴とする。
【００１３】
この構成により、栽培植物の湿害を予防することができる。
【００１４】
ここで、「抗菌剤」としては、抗菌作用を有する銀、銅、亜鉛等の金属イオン、又はこれらをゼオライトに担持させたイオン交換型の抗菌剤などを使用することができる。
【００１５】
株元冷却装置に係る本発明の第３の構成は、前記第１又は２の構成に於いて、前記給水手段は、冷却水が通水する冷却管であり、前記透水材は、前記冷却管の周囲に巻回され又は前記冷却管の下部に敷設されていることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、冷却管に冷水を通水することによって、冷却管の周囲に結露が生じる。この結露は、冷却管の周囲に巻回され又は下部に敷設された透水性の透水材に吸収され、透水材は湿潤した状態になる。そして、透水材に含有される水分が蒸発することによって、その気化熱により透水材の周囲が冷却される。従って、この株元冷却装置を栽培植物の株元に接触するように敷設することで、栽培植物の株元部分を局所的に冷却することができる。
【００１７】
「冷却管」としては、通常の樹脂製のホースや金属製の管の他、２本のホースを平行に連結した２連チューブなどを使用することが可能である。この場合、２連チューブの一端側の往路用チューブから冷却水を送水し、２連チューブの他端側において往路用チューブと復路用チューブとを接続して復路用チューブへ冷却水が送水されるようにし、前記２連チューブの一端側の復路用チューブから排水する。これにより、株元冷却装置の配管が簡略化され、配管作業や保守が容易となる。また、２連チューブの全体を通して冷却の温度を略一様にすることができ、温度管理も容易となる。
【００１８】
植物栽培装置に係る本発明の第１の構成は、底壁及び該底壁の左右の縁部から上方に向かって立設する側壁を備え、上方が開口しており、該側壁及び底壁で囲まれる内部空間に培土が収納される培土槽と、前記培土槽内の培土に縦列に植栽される栽培植物に沿って、各栽培植物の株元に接触するように配設される株元冷却装置と、を備え、前記株元冷却装置は、栽培植物の株元部分に接触して配設される、薄層状、紙状、布状またはスポンジ状で透水性を有する透水材と、前記透水材に水を供給する給水手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
この構成により、湿潤された透水材の気化熱冷却によって栽培植物の株元部分を効率よく局所的に冷却することが可能である。また、透水材を株元部分に接触して配設して、この透水材に給水する給水手段を配設するだけでよいため、従来のものに比べて設置作業を簡便に行うことができ、農業従事者の作業労力を低減することができる。
【００２０】
植物栽培装置に係る本発明の第２の構成は、前記第１の構成に於いて、前記透水材には、抗菌剤が添加されていることを特徴とする。
【００２１】
この構成により、栽培植物の湿害を予防することができる。
【００２２】
植物栽培装置に係る本発明の第３の構成は、前記第１又は２の構成に於いて、前記給水手段は、冷却水が通水する冷却管であり、前記透水材は、前記冷却管の周囲に巻回され又は前記冷却管の下部に敷設されていることを特徴とする。
【００２３】
この構成により、冷却管に生じる結露によって透水材に湿分が供給され、この湿分により栽培植物の株元を局所的に冷却することができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上のように、本発明によれば、簡易な構造により、栽培植物の株元の局所的な冷却を行うことができる。また、透水材を株元部分に接触して配設して、この透水材に給水する給水手段を配設するだけでよいため、従来のものに比べて設置作業を簡便に行うことができ、農業従事者の作業労力を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１は、本発明の実施例１に係る植物栽培装置１の要部斜視図である。植物栽培装置１は、培土３が充填された培土槽２、冷却水が通水される冷却管４、及び培土３への点滴灌水を行うための灌水管５を備えている。
【００２７】
培土槽２は、底壁２ａ及び該底壁２ａの左右の縁部から上方に向かって立設する側壁２ｂ，２ｂを備え、上方が開口しており、該側壁２ｂ，２ｂ及び底壁２ａで囲まれる内部空間に培土３が収納されている。培土３には、植物栽培装置１にて栽培する栽培植物Ｐが、培土槽２の長手に沿って２列に植栽される。
【００２８】
尚、培土槽２は、地上に設置されていてもよいし、地面から浮かして高設されていてもよい。
【００２９】
冷却管４及び灌水管５は、培土槽２内の培土３上の栽培植物Ｐの列間に、培土槽２の長手に沿って敷設されている。冷却管４内には、水道水や井水などの冷却水が通水される。灌水管５には栽培植物Ｐに施肥する養液が通液され、灌水管５の各所に設けられた滴下孔５ａから養液を培土３に滴注する。
【００３０】
冷却管４には、布状により構成される透水材６が巻きつけられている。透水材６は、冷却管４の全長に渡って巻回されているが、栽培植物Ｐの株元近傍においては切開され解巻されている。そして、解巻された部分（解巻部分６ａ）は、培土３上に展開され、展開された解巻部分６ａの先端部は、栽培植物Ｐの株元部分に当着されている。これらの冷却管４及び透水材６が、本実施例における株元冷却装置である。
【００３１】
尚、透水材６をなす不織布の繊維には、抗菌剤が添加されている。これは、栽培植物Ｐの株元部分に透水材６を当着させたことにより、栽培植物Ｐに湿害が生じることを防止するためである。
【００３２】
また、透水材６に高吸水性高分子を添加してもよい。高吸水性高分子を添加することによって、透水材６の保水量を大きくし、冷却能力を高めることができる。
【００３３】
また、灌水管５は、培土３上に展開された透水材６の解巻部分６ａの上面を通るように敷設されており、滴下孔５ａが各解巻部分６ａの上方に位置するように配置されている。
【００３４】
図２は、本実施例における株元冷却装置における水分の移動を示した図である。冷却管４に冷却水を通水すると、解巻部分６ａにおいて外気に露出した冷却管４の表面近傍の空気が冷却されて、空気中の水分が冷却管４表面で凝集して水滴が発生する。この水滴は、冷却管４の表面から透水材６上へ滴落し、透水材６へ水分の補給がされる。
【００３５】
また、灌水管５からは、灌水が透水材６へ点滴注液され、これによっても透水材６へ水分の補給がされる。
【００３６】
透水材６に補給された水は、浸透によって透水材６の解巻部分６ａ全体に広がる。
【００３７】
栽培植物Ｐの株元部分に当着された解巻部分６ａの端部は、冷却管４から離れているため、冷却管４よりも温度が高い。従って、解巻部分６ａの端部においては透水材６に浸透した水分が気化し、この潜熱によって栽培植物Ｐの株元部分が冷却される。
【００３８】
一方、解巻部分６ａ以外の透水材６は、冷却管４に巻回されている。従って、冷却管４の解巻部分６ａ以外の位置に相当する部分は、透水材６によって外気と断熱され保冷されるため、必要以外の部分で熱交換が生じることが防止される。故に、冷却管４の冷却効率も向上する。
【００３９】
このように、本実施例によれば、冷水間の冷気によって凝集された空気中の水分及び灌水管５によって補給される水分を透水材６に吸収させ、この透水材６を栽培植物Ｐの株元部分に当着して、透水材６から水分が気化する際の潜熱によって栽培植物Ｐの株元部分を局所的に冷却するようにしたことで、低コストで栽培植物Ｐの株元部分を効率よく局所的に冷却することが可能となる。
【００４０】
また、この株元冷却装置を培土槽２に敷設する際には、まず、透水材６を巻回した冷却管４を培土槽２内の培土３上の株間に敷設する。そして、栽培植物Ｐの株元付近の部分のみ、刃物によって透水材６を切開し、培土３上に展開させ、その端部を栽培植物Ｐの株元部分に当着されればよい。このように、本実施例の株元冷却装置は、設置作業を簡便に行うことができる。
【００４１】
尚、本実施例の植物栽培装置１は培土槽２を備えた構成としているが、本発明の株元冷却装置のみを実施する場合には、培土槽２は必ずしも必要としない。従って、地床栽培の場合には、栽培植物Ｐの株を、直接地面に植栽して、図１のように栽培植物Ｐの列間に冷却管４、灌水管５を敷設するとともに、透水材６を配置するようにしてもよい（以下の実施例についても同様である）。
【実施例２】
【００４２】
図３は、本発明の実施例２に係る植物栽培装置１の要部斜視図である。本実施例においては、不織布からなる透水材６は、その全体が栽培植物Ｐの株間の培土３上に展開した状態で敷設されており、この透水材６の上面に冷却管４及び灌水管５が敷設されている。この場合、実施例１の場合に比べて、冷却管４の冷却効率は低下するが、実施例１と同様に、低コストで栽培植物Ｐの株元部分を効率よく局所的に冷却することが可能となる。
また、実施例１の場合よりも設置が容易である。
【実施例３】
【００４３】
図４は、本発明の実施例３に係る植物栽培装置１の要部斜視図である。本実施例においては、不織布からなる透水材６は、その全体が栽培植物Ｐの株間の培土３上に展開した状態で敷設されており、この透水材６の上面に冷却管４が敷設されている。また、灌水管５は透水材６の下に敷設され、透水材６は灌水管５の上を被覆している。この場合も、実施例１と同様に、低コストで栽培植物Ｐの株元部分を効率よく局所的に冷却することが可能となる。尚、本実施例の場合、透水材６への水分の補給は、主として灌水管５から補給される養液の水分となる。また、本実施例では、透水材６の敷設は、冷却管４の上から被せるだけなので、実施例２の場合よりも設置が容易である。
【実施例４】
【００４４】
図５は、本発明の実施例４に係る植物栽培装置１の要部斜視図である。本実施例においては、透水材６は、不織布の切片により構成されている。各透水材６は、各栽培植物Ｐの株元に配設されており、透水材６の下端は培土３の地中の埋設され、上部は栽培植物Ｐの株元部分に当着されている。この場合、灌水管５から培土３へ灌注された養液の水分が、培土３の地中を浸透して、透水材６への給水が行われる。従って、この場合も、実施例１と同様に、低コストで栽培植物Ｐの株元部分を効率よく局所的に冷却することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施例１に係る植物栽培装置の要部斜視図である。
【図２】本実施例における株元冷却装置における水分の移動を示した図である。
【図３】本発明の実施例２に係る植物栽培装置１の要部斜視図である。
【図４】本発明の実施例３に係る植物栽培装置１の要部斜視図である。
【図５】本発明の実施例４に係る植物栽培装置１の要部斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ 植物栽培装置
２ 培土槽
２ａ 底壁
２ｂ 側壁
３ 培土
４ 冷却管
５ 灌水管
５ａ 滴下孔
６ 透水材
６ａ 解巻部分
Ｐ 栽培植物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
栽培植物の株元部分を局所的に冷却する株元冷却装置であって、
栽培植物の株元部分に接触して配設される、薄層状、紙状、布状またはスポンジ状で透水性を有する透水材と、
前記透水材に水分を供給する給水手段と、
を備えたことを特徴とする株元冷却装置。
【請求項２】
前記透水材には、抗菌剤が添加されていることを特徴とする請求項１記載の株元冷却装置。
【請求項３】
前記給水手段は、冷却水が通水する冷却管であり、
前記透水材は、前記冷却管の周囲に巻回され又は前記冷却管の下部に敷設されていることを特徴とする請求項１又は２記載の株元冷却装置。
【請求項４】
底壁及び該底壁の左右の縁部から上方に向かって立設する側壁を備え、上方が開口しており、該側壁及び底壁で囲まれる内部空間に培土が収納される培土槽と、
前記培土槽内の培土に縦列に植栽される栽培植物に沿って、各栽培植物の株元に接触するように配設される株元冷却装置と、を備え、
前記株元冷却装置は、
栽培植物の株元部分に接触して配設される、薄層状、紙状、布状またはスポンジ状で透水性を有する透水材と、
前記透水材に水分を供給する給水手段と、
を備えたことを特徴とする植物栽培装置。
【請求項５】
前記透水材には、抗菌剤が添加されていることを特徴とする請求項４記載の植物栽培装置。
【請求項６】
前記給水手段は、冷却水が通水する冷却管であり、
前記透水材は、前記冷却管の周囲に巻回され又は前記冷却管の下部に敷設されていることを特徴とする請求項４又は５記載の植物栽培装置。
【請求項１】
栽培植物の株元部分を局所的に冷却する株元冷却装置であって、
栽培植物の株元部分に接触して配設される、薄層状、紙状、布状またはスポンジ状で透水性を有する透水材と、
前記透水材に水分を供給する給水手段と、
を備えたことを特徴とする株元冷却装置。
【請求項２】
前記透水材には、抗菌剤が添加されていることを特徴とする請求項１記載の株元冷却装置。
【請求項３】
前記給水手段は、冷却水が通水する冷却管であり、
前記透水材は、前記冷却管の周囲に巻回され又は前記冷却管の下部に敷設されていることを特徴とする請求項１又は２記載の株元冷却装置。
【請求項４】
底壁及び該底壁の左右の縁部から上方に向かって立設する側壁を備え、上方が開口しており、該側壁及び底壁で囲まれる内部空間に培土が収納される培土槽と、
前記培土槽内の培土に縦列に植栽される栽培植物に沿って、各栽培植物の株元に接触するように配設される株元冷却装置と、を備え、
前記株元冷却装置は、
栽培植物の株元部分に接触して配設される、薄層状、紙状、布状またはスポンジ状で透水性を有する透水材と、
前記透水材に水分を供給する給水手段と、
を備えたことを特徴とする植物栽培装置。
【請求項５】
前記透水材には、抗菌剤が添加されていることを特徴とする請求項４記載の植物栽培装置。
【請求項６】
前記給水手段は、冷却水が通水する冷却管であり、
前記透水材は、前記冷却管の周囲に巻回され又は前記冷却管の下部に敷設されていることを特徴とする請求項４又は５記載の植物栽培装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−４７４０（Ｐ２０１０−４７４０Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６３９５７（Ｐ２００８−１６３９５７）
【出願日】平成２０年６月２４日（２００８．６．２４）
【出願人】（５０８１６８１８１）株式会社ナチュラルステップ (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２４日（２００８．６．２４）
【出願人】（５０８１６８１８１）株式会社ナチュラルステップ (2)
【Ｆターム（参考）】
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