植物栽培用器具および植物栽培方法
【課題】栽培された植物体の特定成分（例えば、硝酸態窒素）を低減可能な植物栽培用器具、および栽培方法を提供する。
【解決手段】栽培すべき植物体を収容可能な形状を有する器具。該器具は、水または養液を該容器が水または養液を収容するためのリザーバと、該リザーバ中の水または養液上に配置すべきフィルムと、該フィルムの上方から水または養液を供給する手段を少なくとも含む。前記フィルムは、植物体の根と実質的に一体化し得る無孔性親水性フィルムである。
【解決手段】栽培すべき植物体を収容可能な形状を有する器具。該器具は、水または養液を該容器が水または養液を収容するためのリザーバと、該リザーバ中の水または養液上に配置すべきフィルムと、該フィルムの上方から水または養液を供給する手段を少なくとも含む。前記フィルムは、植物体の根と実質的に一体化し得る無孔性親水性フィルムである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は植物栽培用器具および植物栽培方法に関する。より詳しくは、本発明は、水または養液上に配置すべき無孔性親水性フィルムと、該フィルムの上方から水または養液を供給する手段を少なくとも含む植物栽培用器具、および該植物栽培用器具を用いた植物栽培方法に関する。
【０００２】
本発明によれば、無孔性親水性フィルムを介して、植物体を水または養液と接触させて栽培することができ、植物体に対する酸素供給と、水および肥料成分の供給とを好適に機能分離することが可能となる。したがって、本発明によれば、例えば、養液栽培の基本となる植物の根と、水または養液が直接接することにより生ずる多くの問題、すなわち根に対する酸素の供給、肥料成分の精密な管理、根からの水または養液の汚染、あるいは水または養液からの植物への病原菌汚染等の、多くの問題を解消することができる。
【０００３】
更に、本発明の植物栽培用器具を用いることにより、下記のような追加的な利点の一以上をも容易に得ることができる。
（１）植物栽培に使用する水または養液量を極めて少なくすることが容易であるため、水または養液の加温あるいは冷却を、極めて容易にかつ低コストで行うことが容易である。
（２）本発明の植物栽培用器具を用いることにより、通常は、水または養液が断熱材料で密封された状態に置かれることとなるため、加温または冷却の効率を極めて大きくすることが容易である。
（３）通常は、腐敗性が高く植物栽培時に使用し難い、糖類、アミノ酸類、有機酸などの高価な有用物質を使用した場合であっても、これらの有用物質を実質的に腐敗させることなく、該有用物質の少量を水または養液に含有させて用いることが容易である。
（４）本発明の植物栽培用器具を用いることにより、栽培すべき植物を水分抑制状態として、該植物を高品質化することが容易になる。
（５）本発明の植物栽培用器具を用いることにより、水または養液からの植物への病原菌汚染を効果的に防止できるために、有糖培養、すなわち、クローン苗の組織培養を行うことが容易になる。
【背景技術】
【０００４】
養液栽培の種類は、噴霧耕、水耕（たん液式、ＮＦＴ）、固形培地（砂耕、れき耕、ロックウール耕）の３種類あり、それぞれの方式には利点、欠点を有する（これらの各方式の詳細、利害得失、等、に関しては、例えば文献「養液栽培の新マニュアル」編者：（社）日本施設園芸協会、２８〜１３５頁、発行所：（株）誠文堂新光社、発行：２００２年７月を参照することができる）。
【０００５】
上記した各方式の養液栽培システムに共通する最も重要なポイントないし弱点は、初期導入コスト、ランニングコスト、および酸素の供給である。更には、養液栽培では、根と養液が直接接触することから、養液の調整がデリケートであり、その管理範囲が非常に狭いことが問題となる。特に、養液の組成、濃度、ｐＨの変化には細心の注意が必要とされている。中でも、養液栽培で最も問題となる点の１つは、養液のｐＨが容易に変化することである。
【０００６】
従来の養液栽培においては、大量の養液を大気中オープンで使用するため、養液を加温あるいは冷却するには設備費ならびに運転経費が高くなる。また、養液には植物の根から吸収させる酸素を常に含有させておく必要があり、腐敗性のある有用物質、例えばアミノ酸、有機酸あるは糖類を混ぜることが不可能である。
【０００７】
加えて、従来の養液栽培においては、病原菌の感染防止が極めて重大な問題である場合が極めて多い。これを防止するための種々の工夫が試みられている。農薬の投与が考えられるが、農薬登録上、養液中に農薬を添加することが出来ないので、農薬によらない殺菌方法が、種々考えられている。例えば、紫外線、オゾンや熱による殺菌、ろ過による病原菌の除去、銀等の金属イオンの添加による殺菌、拮抗微生物の添加等がある。しかしながら、いずれも付帯設備の設置や管理によるコストアップが問題になり、更には、植物体にダメージを与える、あるいは養液中の有効成分を分解する等の新たな問題を生じ、未だに決定的な感染防止の方策は得られていない。
【０００８】
（養液栽培のデメリット）
一般的には、養液栽培においては、初期の資本投資額が大きいとされている。すなわち、養液栽培では温室、ハウスなどの園芸用施設だけでなく、養液調整装置の設置が不可欠であり、土耕栽培と比較して初期投資額が大きくなる。しかも、養液の給液管理や環境制御等を自動化する場合には、さらに各種コントローラーへの投資が必要となる。
【０００９】
【非特許文献１】「養液栽培の新マニュアル」編者：（社）日本施設園芸協会、（株）誠文堂新光社、２００２年７月発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を解消した植物栽培用器具、および植物栽培方法を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、栽培された植物体の特定の成分（例えば、動物体内への過剰摂取が問題となる可能性のある、硝酸態窒素等の成分）を容易に低減可能な植物栽培用器具、および栽培方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは鋭意研究の結果、リザーバ中の水または養液上に、植物体の根と実質的に一体化し得る無孔性親水性フィルムを配置した系においては、根への「酸素供給」と「水分供給」の機能分離に加えて、更に「養分供給」と「純然たる水分供給」を機能分離することも可能であることを見出した。
【００１３】
本発明の植物栽培用器具は上記知見に基づくものであり、より詳しくは、栽培すべき植物体を収容可能な形状を有する器具であって；該容器が、水または養液を収容するためのリザーバと、該リザーバ中の水または養液上に配置すべき無孔性親水性フィルムと、該フィルムの上方から水または養液を供給する手段を少なくとも含み；且つ、前記フィルムの少なくとも一部が、植物体の根と実質的に一体化し得る、無孔性親水性フィルムであることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明によれば更に、水または養液を収容するためのリザーバと、該リザーバ中の水または養液上に配置すべきフィルムと、該フィルムの上方から水または養液を供給する手段を少なくとも含み、且つ、前記フィルムの少なくとも一部が、植物体の根と実質的に一体化し得る無孔性親水性フィルムである植物栽培用器具を用い；該器具中に植物体を配置し、水または養液を、少なくとも前記フィルムを介して接触させつつ、前記植物体を栽培することを特徴とする植物栽培方法が提供される。
【００１５】
無孔性親水性フィルムを介して、養液を植物体に供給した場合には、該フィルムを介することによる「制限的な水分供給」により、濃縮した養分が植物体に供給される場合がある。栽培された植物体における、該養分中の特定の成分（例えば、動物体内への過剰摂取が問題となる可能性のある、硝酸態窒素等の成分）に関しては、該植物体の動物（本発明においては、「ヒトをも含む意味」で用いる）による摂取の場合の安全性等の観点から、栽培された植物体中の該「特定の成分」の含量を、ある程度以下に制限することが好ましい場合がある。例えば、ニトロソ化合物（一般的に、発ガン性を有するとされる）の含有量への制限等の観点からは、栽培された植物体中の硝酸態窒素の含量を、ある程度以下に制限することが好ましい。
【００１６】
フィルムの下（すなわち、リザーバ側）を養液として、該フィルムを介して植物体に養分を供給する場合には、栽培植物の硝酸態窒素を低減するためには、通常は、栽培終盤に養液を水に変える必要がある。
【００１７】
このような場合であっても、上記構成を有する本発明においては、植物が要求する養分／水分を「互いに別ルート」で供給することができるため、これらの養分／水分の供給を、（例えば、植物体の生育状況に応じて）互いに独立に最適化することができる。本発明においては、例えば、（養分濃縮を避けるために）植物体の根とフィルムとが実質的に一体化するまでは、フィルムを介してリザーバ側（フィルムの下方）から水分を供給し、他方、植物体の根とフィルムとが実質的に一体化した後には、フィルム上方から養分および／又は水分を適宜供給することができる。すなわち、本発明においては、栽培植物の硝酸態窒素等を低減する観点から行う場合がある、栽培終盤におけるフィルム下の養液を水に変える工程を省略できる。
【００１８】
また、本発明においては、例えば、最初からフィルムの下（リザーバ側）に水のみを配置し、例えば、フィルム上の植物の根の上方に配置したマトリックスに養液を少量加えることで、水と養分の供給経路を機能分離し、肥料の供給を最小限に抑えることが出来る。これにより、植物中の硝酸態窒素を低減させることが可能になる。
【００１９】
更に、リザーバ中の水または養液と、植物体とがフィルムによって分離されている本発明においては、例えば、該フィルム上に土耕栽培に使用されているマトリックスを配置することにより、フィルムと接している植物の根が、同時に該マトリックスに接触していることとなる。これにより、フィルム上から供給される養液等の量的変動や濃度変化に対するマトリックスの緩衝効果が発揮され、養液等の量や濃度の制御が極めて容易となるため、（例えば、従来の養液栽培において、養液等の量や濃度を精密に制御するために必要であったところの）施設の設置によるコストを著しく軽減することが可能となる。
【００２０】
（高品質化のための養液管理技術−特定成分の低含量化）
養液と植物体がフィルムによって分離されている本発明においては、上述したように、養液組成、濃度、ｐＨ等の調整が極めて容易であるため、以下のような特定成分の調整も容易に行うことができる。
【００２１】
（１）硝酸態窒素
サラダやホウレン草等の葉菜にはその可食部に葉柄部が含まれているため、高い濃度で硝酸塩が含まれていることがある。硝酸塩は唾液と反応して亜硝酸塩となり、更に消化の過程で発ガン性を持つニトロソアミンという物質を生成するとされている。このため、野菜に含まれる硝酸含量が品質の重要な基準の１つになりつつあり、その低含量化が求められている。養液栽培においては、一般的に、収穫前の数日間、硝酸態窒素の供給を停止することなどの養液管理によって植物体の硝酸態窒素含量を低下させることが可能である。
【００２２】
（２）シュウ酸
葉菜の中でも、ホウレン草は特にシュウ酸含量が高いものとして知られている。シュウ酸はアク、えぐ味の成分であるばかりでなく、尿路結石の原因物質としても知られているため、その低含量化が求められている。養液栽培においては、例えば、養液中の硝酸態窒素を減らすことでシュウ酸含量を低下させることができる（ただし、この場合には、若干の生育の抑制も伴う場合がある）。
【００２３】
（フロート部材の配置）
上記構成を有する本発明の植物栽培用器具においては、水または養液上に配置すべき無孔性親水性フィルムの力学的強度を補強するために、必要に応じて、該水または養液に浮かぶフロート部材を用いても良い。このような場合には、該フィルムの力学的強度と、透過性との良好なバランスが容易に達成される。より具体的には、このような態様においては、無孔性親水性フィルムが吸水、膨潤して、該フィルム自体としての力学的強度が低下したとしても、その力学的強度が、水または養液に浮かぶフロート部材により補強されるため、該フィルムの不必要な伸びや破損の可能性を効果的に抑制することが可能となる。したがって、本発明においては、無孔性親水性フィルム自体の水または養液中における力学的強度を、それ程問題とすることなく、該フィルムの有用な特性（例えば、養液中の水分、養分の透過性）に基づき、好適なフィルム材質、厚さ、サイズその他のフィルム属性を選択することが可能となる。換言すれば、本発明においては、無孔性親水性フィルムの属性選択の範囲が著しく拡大することとなる。
【００２４】
更に、フロート部材を用いる本発明の態様においては、フィルムが直接水または養液に接触している場合、水または養液の水位が下がったとき、植物体およびマトリックスの重さでフィルムが伸びてフィルム強度が低下することがあったとしても、水または養液の水位が上下するにつれ、フロート部材が水または養液の水位に追従するため、実質的にフィルムに過大な荷重がかかることを防止でき、効果的にフィルムの破損を防ぐことができる。
【００２５】
更には、フロート部材を断熱の材料（例えば、発泡スチロール）で構成した場合には、水または養液が断熱材料で囲まれていることとなり、水または養液量を少量にすることができ、加温および／又は冷却をより効率的に行うことができる。
【００２６】
（酸素供給−水分／養分供給の機能分離）
上記構成を有する本発明の植物栽培用器具においては、植物の根と水または養液（肥料成分を含む液体）とが、無孔性親水性フィルムを介して配置されているため、植物の根は水または養液には直接には接触していない。換言すれば、植物体に対する酸素供給と、水および肥料成分の供給とが好適に機能分離された状態にある。このため、本発明においては、植物が空気中の酸素を有効に利用することができ、従来の養液栽培の問題（すなわち、植物の根と水または養液が直接に接することにより生ずる多くの問題）であったところの、根に対する酸素の供給、水または養液の厳密な管理、根からの水または養液の汚染あるいは水または養液からの植物への病原菌汚染等の問題を容易に解消することができる。更に、本発明の植物栽培用器具を用いることにより、栽培すべき植物を水分抑制状態とすることが極めて容易となり、該植物を高品質化することができる。
【００２７】
（腐敗防止）
上記構成を有する本発明の植物栽培用器具においては、リザーバ中の水または養液は実質的に密封された状態にあるため、外部から酸素が供給されず、水または養液中に溶存酸素が存在しない。したがって、本発明においては、大気中においては腐敗性のある糖類、アミノ酸類、有機酸等の植物にとって有用な物質を特に制限されずに水または養液に加えることができ、無孔性親水性フィルムを通して植物に供給することが可能である。
【００２８】
上記構成を有する本発明の植物栽培用器具においては、リザーバおよびフロート部材を、例えば発泡ポリスチレンボードにより構成した場合には、水または養液は、断熱材料およびフィルムにより密封状態にある。したがって、リザーバ内から大気中に不定蒸散する水も殆どなく、消費される水は、その大部分が、フィルムを通じて植物が吸収する水とフィルムを通して水蒸気として蒸散する水である。本発明において、更に、フィルム上を、水蒸気を通さないマルチングフィルムまたはマルチング部材（例えば、発泡ポリスチレンボードなど）で被覆する態様においては、水の消費を更に抑制することができる。
【００２９】
（加温または冷却）
上記構成を有する本発明の植物栽培用器具において、水または養液が、断熱された材料で囲まれている態様においては、水または養液中に１本以上のパイプを配置し、パイプの中に加温または冷却された水または媒体を通すことにより、フィルムと一体化した根を効率的に加温あるいは冷却することができる。
【発明の効果】
【００３０】
上述したように本発明によれば、フィルムの下の養液の代わりに水のみを使用した場合、フィルムの上から少量の量および時間が制御された養液を潅水することにより、容易に栽培品中の硝酸態窒素を大幅に低減できる。
【００３１】
更には、フロート部材を用いることで、水または養液上に配置すべき無孔性親水性フィルムの力学的強度が、該水または養液に浮かぶフロート部材で補強されているため、該フィルムの力学的強度と、透過性の良好なバランスが達成される。より具体的には、無孔性親水性フィルムが吸水、膨潤して、該フィルム自体としての力学的強度が低下しても、その力学的強度が、水または養液に浮かぶフロート部材により補強されるため、該フィルムの不必要な伸びや破損の可能性を効果的に抑制することが可能となる。したがって、本発明のこのような態様においては、無孔性親水性フィルムの有用な特性（例えば、養液中の水分、養分の透過性）に基づき、好適なフィルム材質、厚さ、サイズ、その他のフィルム属性を選択することが可能となる。換言すれば、この態様においては、無孔性親水性フィルムの属性選択の範囲が著しく拡大することとなる。
【００３２】
上記構成を有する本発明の植物栽培用器具においては、植物の根と水または養液（肥料成分を含む液体）とが直接には接触せず、植物体に対する酸素供給と、肥料成分の供給とが好適に機能分離された状態にある。このため、本発明においては、植物が空気中の酸素を有効に利用することができ、従来の養液栽培の問題であった、根に対する酸素の供給、水または養液の精密な管理、根からの水または養液の汚染あるいは水または養液からの植物への病原菌汚染等の問題を容易に解消することができる。
【００３３】
更に、本発明の植物栽培用器具を用いることにより、栽培すべき植物を水分抑制状態とすることが極めて容易となり、該植物を高品質化することもできる。
【００３４】
更に、本発明の植物栽培用器具を用いることにより、植物が必要とする、水および肥料成分を極めて少量で栽培することができる。
【００３５】
更に、本発明の植物栽培用器具を用いることにより、植物の根圏を極めて低コストで加温または冷却することができる。
【００３６】
更に、本発明の植物栽培用器具を用いることにより、通常は腐敗性があるために、植物栽培には使用が困難とされて来た物質（例えば、糖類、アミノ酸類、有機酸類などの植物にとって有用な物質）を植物に供給することが容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ本発明を更に具体的に説明する。以下の記載において量比を表す「部」および「％」は、特に断らない限り質量基準とする。
【００３８】
（植物栽培用器具）
本発明の植物栽培用器具は、水または養液を収容するためのリザーバと、該水または養液上に配置すべき無孔性親水性フィルムと、該フィルムの上方から水または養液を供給する手段とを少なくとも含む。
【００３９】
図１は、本発明の植物栽培用器具の基本的な一態様を示す模式断面図である。図１を参照して、この態様の植物栽培用器具１は、水または養液および植物体を収容するための収容部２を与える（画する）ためのリザーバ５と、リザーバ５中の水または養液６上に配置されたフィルム３とを含む。本発明の植物栽培用器具が具備すべき、フィルム３の上方から水または養液を供給する手段は、図２に記載の潅水手段１１（点滴チューブなど）と同様である。
【００４０】
（他の態様）
図２は、本発明の植物栽培用器具１の他の態様を示す模式断面図である。図２を参照して、この態様においては、水または養液６に浮かぶことができるフロート部材４と、該フロート部材４上に揚水シート７を配置し、その上に無孔性親水性フィルム３が配置されている。このような揚水シート７を配置することにより、フロート部材４上に配置された無孔性親水性フィルム３に対して、効果的に水または養液を供給できるというメリットを得ることができる。
【００４１】
図２においては、収容部２の底部下全域にフロート部材４を配置しているが、本発明においては、少なくとも一部に、配置されていれば足りる。収容部２の底部下全体の面積に対するフロート部材４の面積の割合は、水または養液の水位が上下するときに、フロート部材４が追従できる範囲で選択できる。フロート部材４に乗る無孔性親水性フィルム３の面積に対するフロート部材４の全面積の割合は、１０％以上、更には３０％以上、より好ましくは５０％以上である。
【００４２】
（フロート部材の他の態様）
必要に応じて、フロート部材４に孔（ないし穴）を１個以上開けることも可能である。図２２にスリット状の孔の例を示し、図２３に円形の孔の例を示す。この孔は、フロート部材４の厚さ方向を貫通する貫通孔であってもよく、また、非貫通孔であってもよい。このような孔を設けることにより、無孔性親水性フィルム３に供給される水または養液量の変動を小さくする効果が得られる。更には、フィルム３上に供給される水または養液量の、該フィルム３面上の分布を、より均一にする効果も得られる。
【００４３】
（貫通孔／非貫通孔）
フィルム３と、水または養液６との効率的な接触が容易な点からは、フロート部材４表面には貫通孔を設ける方が好ましい。フロート部材４表面に非貫通孔（例えば、スリットないし溝状の非貫通孔）を設ける態様においては、該非貫通孔をフロート部材４の端部まで延長して、該端部の切り口から、水または養液６がフロート部材４の中心部付近まで侵入することを容易とすることが好ましい。この場合、必要に応じて、縦横等の複数方向に沿って、それぞれ複数のスリットないし溝状の非貫通孔を設けることが、更に好ましい。
【００４４】
（孔の形状、等）
フロート部材４に設けるべき孔の形状、サイズ、個数等は、特に制限されない。この孔は、例えば、網目状、格子状あるいは円、楕円、多角形、星型など様々な形の、１個以上の孔であってもよい。図２２および図２３に、フロート部材４に孔を開けた態様の例を示す。フロート部材４の面積に対する、フロート部材４に開けられた空隙面積（すなわち、フロート部材４表面における孔面積の合計／フロート部材４表面の全面積）の割合は、水等の供給の均一化とフロート部材４強度とのバランスの点からは、９０％以下であることが好ましく、７０％以下（特に５０％以下）であることが好ましい。また、フロート部材４の面積に対する、フロート部材４に開けられた空隙の割合は、１％以上であることが、好ましく、３％以上（特に５％以上）であることが好ましい。
【００４５】
（揚水シートの使用）
図２を参照して、揚水シート７を使用する態様においては、フロート部材４の端からリザーバ５の水または養液６中に揚水シート７を落とし込む（浸漬させる）ことにより、揚水シート７を介して、水または養液６を、よりスムーズに無孔性親水性フィルム３に供給することができる。この場合、フロート部材４の巾（すなわち、平面）方向で考えた場合、無孔性親水性フィルム３上の植物体においては、通常は、フロート部材４の端に近い方が養分を先に吸収し、これにより、フロート部材４の中心近くの植物体への養分供給が、より少なくなる傾向がある。
【００４６】
上記したようにフロート部材４に網目状、格子状、あるいは円、楕円、多角形、星型など様々な形の孔を１個以上開ける態様においては、リザーバ５中の水または養液６と無孔性親水性フィルム３が直接触れる機会が増大するため、無孔性親水性フィルム３に供給される水または養液６量の変動を小さくする効果がある。また、上記した揚水シート７を使用する態様において、上記の孔を設けた場合には、リザーバ５中の水または養液６と揚水シート７が直接触れる機会が増大するため、無孔性親水性フィルム３に供給される水または養液６量の変動を小さくする効果がある。
【００４７】
（孔の好適な配置）
フロート部材４の無孔性親水性フィルム３に対する強度補強が損なわれない限り、フロート部材４に開けた隣接する孔（空隙）の端同士を結ぶ距離が短いほどこの効果は大きい。隣接する空隙の端同士を結ぶ距離（図２２、図２３に示す間隔ａ）は０．０１〜１００ｃｍが好ましく、０．１〜５０ｃｍ（特に１〜３０ｃｍ）であることが好ましい。
【００４８】
また、必要に応じて、器具１の強度、フィルム３の補強等の観点から、他の材料（例えば、リザーバ５と同じ材料）で、フィルム３を適当に分割してもよい。
【００４９】
（フロート部材配置の利点）
フィルム３が直接に水または養液６に接触している場合、例えば水または養液６の水位が下がったときに、植物体（および、場合によってはマトリックス）の重さでフィルム３が伸びてフィルム強度が低下する可能性がある。フィルム３が直接に水または養液６に接触している場合には、該フィルム３は、通常は水分吸収によって膨潤している場合が多いため、このフィルム３は、更に伸びやすい（すなわち、力学的強度が低下している）状態にあることが多い。
【００５０】
これに対し、フロート部材４を配置する態様においては、該フロート部材４がフィルム３をサポートしているため、水または養液６の水位が上下するにつれ栽培ベッドが追従し、フィルム３にかかる荷重が軽減（ないし荷重が実質的に除去）される。
【００５１】
（フロート部材）
器具１のフロート部材４の材質、厚さ等も、特に制限されず、基本的には水または養液６に浮かべることのできる材料（すなわち、水または養液６より比重が小さい材料）から適宜選択することが可能である。
【００５２】
必要に応じて、水または養液６とフィルムの接触を容易にする手段を採用しても良い。このような手段としては、例えば、フロート部材４にはスリット状または円、楕円、多角形、星形その他の形状の孔を１個以上開けることができる。または、フィルム上にかかる荷重を考慮して、水または養液６に浮いている状態でフロート部材４の表面レベルが水または養液６の表面レベルに近くなるように、フロート部材４の浮力を調節すること等も可能である。
【００５３】
例えば、フロート部材４の材質としては、軽量化、易成形性および低コストの点からはポリスチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン等の汎用プラスチックの発泡体あるはこれらプラスチックの板状の製品が好適に使用可能である。
【００５４】
（断熱材で囲む態様）
水または養液６を囲む部材として、断熱性の材料を使用した本発明の態様においては、該水または養液６は断熱材で囲まれることになるため、水または養液６の量が、従来の水耕栽培よりも少ないことと合わせて、水または養液６の加温または冷却を、更に効率的に行うことができる。
【００５５】
（追加的手段）
図２の態様においては、必要に応じて、フィルム３の上に土壌などのマトリックス８、および／又は、水蒸気を通さないか、または低透過性の蒸発抑制部材９（例えば、後述するマルチング材）を配置することができる。このような蒸発抑制部材９を配置することにより、フィルムから大気中に蒸散する水蒸気をマルチング材表面あるいはマトリックス中に凝結させ、水として植物が利用できる。
【００５６】
更に、必要に応じて、フィルム３の上には間歇的に水または養液を供給するための潅水手段１１（例えば、点滴チューブ）を配置することができる。このような潅水手段１１を配置することにより、植物がフィルムを介して摂取する水または肥料成分が不足した場合に、それを補うことができるというメッリトを得ることができる。
【００５７】
更に、必要に応じて、水または養液中には、水または養液６を加温または冷却する温度制御手段１０（例えば、水あるいは媒体を通すためのパイプ）を配置することができる。このような温度制御手段１０を配置することにより、水または養液温度を制御し、フィルム上の植物の根圏温度を効率的に調整し、生長を促進するというメリットを得ることができる。
【００５８】
更に、必要に応じて、収容部２の上部に細霧噴霧用手段１２（例えば、バルブ）を配置し、間歇的に水、養液または農薬希釈液を噴霧することができる。このような細霧噴霧用手段１２を配置することにより、水の間歇的噴霧による特に夏季の冷却、水または養液の噴霧による環境の冷却、葉面散布による肥料成分の供給、あるいは農薬の配合された水または養液の噴霧による農薬の散布、などが可能となるというメリットを得ることができる。
【００５９】
図２の構成においては、上記した以外の構成は図１におけると同様である。
【００６０】
（マルチング材）
本発明においては、いわゆる「マルチング材」も、好適に使用することができる。ここに、「マルチング材」とは、植物の生長を助けるため、防寒・乾燥防止などを目的として、根元や幹などに施すために使用されるフィルムなどの材料を言う。このようなマルチング材を用いた場合には、水分の有効利用性が高まるというメリットを得ることができる。
【００６１】
すなわち、本発明によるシステムでは、水または養液からフィルム中に移動した水が、フィルムに密着した植物の根によって直接吸収される以外に、土壌側のフィルム表面から水蒸気として蒸発する傾向がある。このように蒸発する水蒸気を大気中にできる限り逃がさないようにするために、土壌表面をマルチング材で覆うことができる。マルチング材で覆うことにより、土壌側のマルチング材表面に水蒸気を凝結させ、水として植物が利用することができる。
【００６２】
（潅水手段）
潅水手段１１（例えば、点滴チューブ）は土壌等のマトリックスに、水または養液を間歇的に少量ずつ供給するために用いることができ、土のもつ緩衝機能を活かしながら栽培するためのものである。例えば、水が貴重なイスラエルで開発された点滴チューブ（例えば、「ドリップチューブ」とも称される）であるが、点滴潅水で作物の生育に必要な水および肥料をできるだけ少量供給する手段として用いることができる。
【００６３】
（細霧噴霧手段）
施設栽培で夏季における高温対策として行われる遮光や換気だけでは間に合わず、かといって冷房をするにはエネルギーコストが上がってしまう場合がある。そこで、細霧噴霧用手段１２を配置して、細霧噴霧と称される、非常に粒子の細かい霧状の水を植物に噴霧し、空気中の気化熱を奪い、植物体を冷却することができる。冷却の目的以外に、水に肥料および／または農薬を加え噴霧することにより、葉面からの肥料の吸収および／または農薬散布の省力化を兼ねて行うこともできる。
【００６４】
（栽培方法）
本発明においては、上記した構成を有する栽培器具１を使用する限り、これと組み合わせて使用すべき栽培方法は、特に制限されない。本発明において好適に使用可能な栽培方法の態様を、以下に述べる。
【００６５】
（栽培方法における一体化）
本発明の栽培方法において、根とフィルムとの「一体化」とは、（リザーバ内の水または養液の如何に関わりなく）根−フィルム間の剥離強度が、２ｇ以上であることを言う。この剥離強度は、更には３ｇ以上であることが好ましく、更には４ｇ以上であることが好ましい。この剥離強度の測定方法は、リザーバ５内に収容される媒体６（水または養液）が、実際の栽培方法において使用される「水または養液」であること以外は、後述する「フィルム材質確認」の場合と同様である。
【００６６】
（好適な栽培方法−１）
本発明において、植物体の特定の成分（たとえば、硝酸態窒素）を低減することを意図する際には、基本的には、（養分濃縮を避けるため）フィルム３下のリザーバ５からは水しか供給しないことが好ましい。ただし、必要に応じて、多少の養分を、フィルム３の下のリザーバ５に加えても良い。フィルム３下に養分を加えた場合には、（他は同じ条件として）フィルム３下に養分を加えない場合と比較して、該フィルム３と根の「一体化」（すなわち、水のみをリザーバ５中で用いる場合を考慮して、後述するフィルム−根の剥離強度が２ｇ以上）が促進される、即ち、フィルム３からの根の剥離強度が増大する傾向がある。
【００６７】
根とフィルム３の「一体化」が促進される前に、フィルム３上から水分を加え過ぎると、植物は摂取し易いフィルム３上の水分を吸収してしまい、フィルム３を介して水分を摂取しなくなる（よって、根がフィルム３と一体化し難くなる）傾向がある。したがって、根がフィルム３と一体化するまでは、フィルム３上からは、過度の水分を加えることは好ましくない。
【００６８】
他方、根がフィルム３と一体化した後であれば、適宜、フィルム３上から水分／養分を与えても良い。ただし、このように「フィルム上から／養分を与える」場合には、以下の点に注意することが好ましい。
【００６９】
本発明の、根がフィルム３と一体化することにより、根はフィルム３から水または養分を吸い上げることができ、植物が生長していくために必要な最小限の水を得ることができる。より生長を促進させる目的で、フィルム３上からも、水または養分を加える場合には、この根とフィルム３の一体化が維持されることが必要である。即ち、フィルム３上に常時、過剰な水があると、根はフィルム３を介して、水または養液を吸うことを止め、フィルム３上に供給される水または養液だけを摂取するようになる。
【００７０】
この場合には、根とフィルム３の一体化が弱くなって、根がフィルム３から水または養液を吸う力が弱くなる、あるいは全く吸う力が無くなってしまう。即ち、本発明の最も重要な、フィルム３による水分抑制がかからなくなり、高品質化が抑制される傾向が生ずる。どの程度、フィルム３の上から水または養液を加えることが可能かは、植物の種類や生育段階、および栽培環境で異なるが、少なくとも、昼間の太陽が当っている時期に過剰な水または養液がフィルム３上に存在することは避けるべきである。即ち、夕方以降にフィルム３上に供給された水分が、太陽が当って温度上昇が始まるまでには消費され、フィルム３上には殆ど無くなる程度の量が供給されるべきである。これは、植物の水分要求性は昼間が夜間に比較して著しく強く、昼間にフィルム３上の水が少ない程、植物はフィルム３を介して水あるいは養分を摂取しようとするために、一体化が促進されると同時に、水分規制がかかり、高品質化する。
【００７１】
上記した条件の下で、フィルム３下に水を使用し、フィルム３上に養液を点滴し、植物体を生長させ、収穫の数日前からフィルム３上の点滴を水に変える事によって、生長性と品質を落とすことなく、硝酸態窒素などの含有量を低減することが可能になる。
【００７２】
（好適な栽培方法−２）
図２の模式断面図を参照して、この態様においては、発泡ボードに代表される断熱材料のフロート部材４の上にフィルム３が配置され、水または養液６の上下に追従して、常に水または養液６が不織布７に供給される。また、この態様においては、フィルム３と水または養液６とが不織布７を介して接触している。また、この態様においては、四方をリザーバ５と発泡ボードに代表される断熱材料で囲まれた水または養液６を内部に配置したパイプ１０の中に温水あるいは冷水を通すことによって、該水または養液６を加温あるいは冷却することもできる。
【００７３】
また、この態様においては、発泡ボードに代表される断熱材料がマルチング材９として機能し、フィルム３から蒸散する水蒸気の大気中への飛散を防ぐことが出来る。また、この態様においては、マトリックス（土壌）８に点滴チューブ１１を配置することで、制御された量の水または養液をマトリックス（土壌）８に供給できる。また、この態様においては、植物体の上部に配置された細霧噴霧用バルブ１２を通じて、水または養液に農薬または栄養素を加えた液を間歇的に細霧噴霧することができる。
【００７４】
（本発明の利点）
上記構成を有する本発明の栽培用器具ないし栽培方法を用いることにより、植物に対する酸素供給が、植物に対する水または養分供給から機能分離されることとなる。すなわち、従来の養液栽培の最大の問題点であった根への酸素供給が、空気中から容易に行われる。一方、水または養分は、フィルムを介して植物に供給される。したがって、本発明においては、水または養液６の濃度、ｐＨ等の管理に関し、従来の養液栽培におけるよりも遥かに自由度が増大する。すなわち、本発明においては、植物体がフィルムによって、水または養液６と物理的に分離されているため、実質的に、植物体とは無関係に水または養液６を管理することが可能となる。換言すれば、栽培途中における水または養液６自体の交換および水または養液の濃度、ｐＨ等の管理が極めて容易になる。
【００７５】
更に、本発明によれば、水または養液中の有害細菌から、植物体を隔離することが極めて容易である。加えて、フィルムを介して接触する水または養液からの水分供給が、植物に対しては比較的抑制されるため、糖度等の栄養成分が高くなるという点で植物の品質の向上も可能となる。
【００７６】
（各部の構成）
以下、本発明の栽培用容器１の各部の構成について詳細に説明する。このような構成（ないしは機能）に関しては、必要に応じて、本発明者による文献（ＷＯ ２００４／０６４４９９号）の「発明の詳細な説明」、「実施例」等を参照することができる。
【００７７】
（フィルム）
本発明において、植物栽培用器具１を構成するフィルム３は、「植物体の根と実質的に一体化し得る」であることが特徴である。本発明において「植物体の根と実質的に一体化」できるか否かは、例えば、後述する「一体化試験」によって判断できる。本発明者らの知見によれば、「植物体の根と実質的に一体化し得る」フィルム３としては、以下のような水分透過性／イオン透過性のバランスを有するフィルムが好ましいことが見出されている。本発明者らの知見によれば、このような水分／イオン透過性のバランスを有するフィルムにおいては、栽培すべき植物の生長（特に、根の生長）に好適な水分／養分透過性のバランスが容易に実現できるため、根と実質的に一体化が可能となると推定される。
【００７８】
本発明において、植物はフィルムを通して肥料をイオンとして吸収するが、このように使用するフィルムの塩類（イオン）透過性が、植物に供給される肥料成分の量に影響すると推定される。該フィルムを介して水と塩水を対向して接触させた際に、下記に示す測定開始４日後の水／塩水の電気伝導度（ＥＣ）の差が４．５ｄＳ/ｍ以下のイオン透過性を有するフィルムを好適に用いることができる。このようなフィルムを用いた際には、根に対して好適な量の水分および養分が供給され、該フィルムと根の一体化が促進される。
【００７９】
このフィルムは、耐水圧として１０ｃｍ以上の水不透性を有することが必須である。このようなフィルムを用いた際には、根に対する好適な酸素供給および該フィルムを介しての病原菌汚染を防止することが容易となる。
【００８０】
（耐水圧）
耐水圧はＪＩＳ Ｌ１０９２（Ｂ法）に準じた方法によって測定することができる。本発明のフィルムの耐水圧としては１０ｃｍ以上、好ましくは２０ｃｍ以上、より好ましくは３０ｃｍ以上である。
【００８１】
（水分／イオン透過性）
本発明においては、上記フィルム３は、該フィルムを介して水と塩水（０．５質量％）とを対向して接触させた際に、測定開始４日後の水／塩水の栽培温度において測定した電気伝導度（ＥＣ）の差が４．５ｄＳ/ｍ以下であることが好ましい。この電気伝導度の差は、更には３．５ｄＳ/ｍ以下であることが好ましい。特に、２．０ｄＳ/ｍ以下であることが好ましい。この電気伝導度の差は、以下のようにして測定することが好ましい。
【００８２】
＜実験器具等＞
なお、本明細書の以降の部分（実施例も含む）において用いた実験器具、装置および材料は、（特に指定がない限り）後述する「実施例」の前の部分に示した通りである。
【００８３】
＜電気伝導度の測定方法＞
肥料は、通常イオンの形で吸収されるため、液中に溶けている塩類（あるいはイオン）量を把握することが望ましい。このイオン濃度を測定する手段として電気伝導度（ＥＣ、イーシー）を用いる。ＥＣは比導電率ともいい、断面積１ｃｍ2の電極２枚を１ｃｍの距離に離したときの電気伝導度の値を使用する。単位はシーメンス（Ｓ）が使われ、Ｓ/ｃｍとなるが肥料養液のＥＣは小さいので、１／１０００のｍＳ/ｃｍを使う（国際単位系ではｄＳ/ｍ（ｄはデシ）と表示する）。
【００８４】
実際の測定においては、上記した電気伝導度の測定部位（センサー部）にスポイトを用いて試料（例えば溶液）を少量乗せ、導電率を測定する。
【００８５】
＜フィルムの塩／水の透過試験＞
市販の食塩（例えば、後述する「伯方の塩」）１０ｇを水２０００ｍｌに溶解して、０．５％塩水を作製する（ＥＣ：約９ｄＳ/ｍ）。
【００８６】
図３を参照して、上記「ざるボウルセット」を使い、ざる上に試験すべきフィルム（サイズ：２００〜２６０×２００〜２６０ｍｍ）を乗せ、該フィルム上に水１５０ｇを加える。他方、ボウル側に上記の塩水１５０ｇを加え、得られた系全体を食品用ラップ（ポリ塩化ビニリデンフィルム、商品名：サランラップ、旭化成社製）で包んで、水分の蒸発を防ぐ。この状態で、常温で放置して、２４ｈｒｓ毎に水側、塩水側のＥＣを測定する。
【００８７】
本発明においては、フィルムを介する植物の根の養分（有機物）吸収を容易とする点からは、上記フィルムは、所定のグルコース透過性を示すことが好ましい。このグルコース透過性は、下記の水／グルコース溶液の透過試験により好適に評価できる。本発明においては、上記フィルムは、該フィルムを介して水とグルコース溶液とを対向して接触させた際に、測定開始後３日目（７２時間）の水／グルコース溶液の栽培温度において測定した濃度（Ｂｒｉｘ％）の差が４以下であることが好ましい。この濃度（Ｂｒｉｘ％）の差は、更には、３以下、より好ましくは２以下（特に１．５以下）であることが好ましい。
【００８８】
＜フィルムの水／グルコース溶液透過試験＞
市販のグルコース（ブドウ糖）を用いて５％グルコース溶液を作製する。上記塩水試験と同様の「ざるボウルセット」を使い、ざる上に試験すべきフィルム（サイズ：２００〜２６０×２００〜２６０ｍｍ）を乗せ、該フィルム上に水１５０ｇを加える。他方、ボウル側に上記のグルコース溶液１５０ｇを加え、得られた系全体を食品用ラップ（ポリ塩化ビニリデンフィルム、商品名：サランラップ、旭化成社製）で包んで、水分の蒸発を防ぐ。この状態で、常温で放置して、２４ｈｒｓ毎に水側、グルコース溶液側の糖度（Ｂｒｉｘ％）を糖度計で測定する。
【００８９】
（植物との一体化）
後述する実施例３の条件（バーミキュライト使用）で、試験を行う。すなわち、サニーレタス（本葉１枚強）を２本用いて、実施例３の液肥（原液ハイポネックス１０００倍希釈液）条件で、３５日間、植物の生長試験を行う。
【００９０】
得られた植物とフィルムの系において、植物苗の根元で茎葉を切断する。根の密着したフィルムの茎がほぼ中心になるように、該フィルムを巾５ｃｍ（長さ：約２０ｃｍ）に切断して試験片とする（図６を参照）。
【００９１】
図４を参照して、ばね式手秤に市販のクリップを付け、上記で得た試験片の一方をクリップで固定して、ばね式手秤の示す重量（試験片の自重に対応＝Ａグラム）を記録する。次いで試験片の中心にある茎を手で持ち、下方に緩やかに引き下げて、根とフィルムが離れる（または切断される）際の重量（荷重＝Ｂグラム）をばね式手秤の目盛りから読み取る。この値から初期の重量を差し引き、得られた（Ｂ−Ａ）グラムを巾５ｃｍの引き剥がし荷重とする。
【００９２】
本発明においては、このようにして測定された剥離強度において、前記植物体の根に対して５ｇ以上の剥離強度を示すフィルムが好適に使用可能である。この剥離強度は、更には１０ｇ以上、特に３０ｇ以上であることが好ましい。
【００９３】
（一体化の意義）
本発明において、このフィルムと根の「一体化」の定義・測定方法は、原則として、フィルム材質確認の場合のみに用いるものとする（すなわち、前述した栽培方法におけるフィルムと根の「一体化」においては、測定方法が異なる場合がある）。
【００９４】
（光学顕微鏡による確認）
上述したように、本発明においては、フィルムと植物の根の一体化は、根が密着したフィルムから根を引き剥すため必要な荷重の大きさで評価することができるが、この一体化は、光学顕微鏡によっても確認することができる。例えば、図１６に示すように、根とフィルムの界面の光学顕微鏡写真において、根とフィルムが一体化して、根がフィルム表面を実質的に隙間無く覆っていることが観察され、フィルムと植物の根が一体化していることが確認されている。
【００９５】
（フィルム材料）
上述した「根と実質的に一体化し得る」性質を満足する限り、本発明において、使用可能なフィルム材料は、特に制限されず、公知の材料から適宜選択して使用することが可能である。このような材料は、通常フィルムないし膜の形態で用いることができる。
【００９６】
より具体的には、このようなフィルム材料としては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、セロファン、酢酸セルロース、硝酸セルロース、エチルセルロース、ポリエステル等の親水性材料が使用可能である。
【００９７】
植物栽培目的のフィルムとしては、耐久性の面で微生物による腐食性が無いこと、および太陽光あるいは人工光により劣化が無いことが望ましい。
【００９８】
上記フィルムの厚さも特に制限されないが、通常は、３００μｍ以下程度、更には２００〜５μｍ程度、特に１００〜２０μｍ程度であることが好ましい。
【００９９】
（器具・収容部・リザーバ）
該器具１の収容部２の形状、大きさ、ないしは該収容部を与えるためのリザーバ５の材質、厚さ等も、特に制限されず、育成すべき植物の水分消費量、容器の内容積、植物支持体（土壌等）の通気性、水の温度等の種々の条件を考慮して、適宜選択することが可能である。
【０１００】
例えば、リザーバ５の材質としては、軽量化、易成形性および低コスト化の点からはポリスチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン等の汎用プラスチックあるはこれらプラスチック発泡製品が好適に使用可能である。
【０１０１】
（フィルムの含水率）
本発明者の知見によれば、無孔性親水性フィルムがイオン透過する理由は、肥料成分であるイオンが水と共にフィルムの片側から中に浸透し、反対側のフィルム面に到達するためであると推定される。このメカニズムに従えば、例えば、フィルムの含水率を大きくすることにより、水分および肥料成分を増大させることができる。
【０１０２】
後述する実施例１５には、フィルムの含水率を測定した結果を示す。（この実施例において使用したフィルムは、フィルム種類や厚みによる含水率の差は、比較的に小さいものであった）。本発明においては、例えば、含水率をより高めたフィルムに改質することにより、水分または肥料成分等の透過を、更に大きくすることができる。このように、含水率をより高めるためのフィルム改質は、フィルムに親水性をより多く持たせることで、例えば、［文献：Ｐ．Ｊ．フローリー著「高分子化学Ｉ」昭和４０年８月２０日第３版第９刷 訳者 岡 小天、金丸 競発行所 丸善株式会社 Ｐ３８〜４７、Ｐ４８〜５４、Ｐ１６８〜２２１］で参照される方法で、水酸基（ＯＨ）などの親水基を含む分子をより多く、共重合することで可能となる。また、表面改質方法があり、その詳細は、例えば［文献：「電気電子用プラスチック材料」発行 ２００２年３月 東レリサーチセンター Ｐ４７〜７７］を参照することができる。
【０１０３】
（フィルムへのイオン基の導入）
一般に、植物は肥料成分を水に溶けた状態のイオンとして吸収する。例えば、肥料成分の１つである窒素は、アンモニア性窒素または硝酸態窒素として植物に吸収されるが、どちらの成分を吸収し易いかは植物によって異なる。従来は、供給する肥料としてアンモニア性窒素または硝酸態窒素のバランスを変えることが行われてきた。本発明のシステムにおいては、例えばフィルム中にチャージを持ったイオン基を導入することにより養液中のイオンを透過しにくくしたり、透過しやすくしたりできる。このような、フィルム組成へのイオン基の導入の詳細に関しては、例えば、［文献：Ｐ．Ｊ．フローリー著「高分子化学Ｉ」昭和４０年８月２０日第３版第９刷 訳者 岡 小天、金丸 競発行所 丸善株式会社 Ｐ３８〜４７、Ｐ４８〜５４、Ｐ１６８〜２２１］で参照される方法で、イオン基を導入することで可能となる。また、表面改質方法があり、その詳細は、例えば［文献：「電気電子用プラスチック材料」発行 ２００２年３月 株式会社東レリサーチセンター Ｐ４７〜７７］を参照することができる。
【０１０４】
（容器の形成方法）
上記を構成する植物栽培用器具の使用方法は特に制限されないが、例えば、該容器中に植物保持用マトリックスおよび植物体を配置し、少なくとも前記フィルムを水もしくは肥料溶液に接触させつつ、該植物体を栽培すればよい。
【０１０５】
（植物体）
本発明において栽培可能な植物（体）は、特に制限されない。本発明の栽培方法においては、植物の生長した根が、上記したフィルムと一体化した後に、該フィルムを介して接する液体からの肥料成分吸収が可能となるため、該植物は、ある程度生長した苗の状態であることが望ましい。ただし、該植物を保持すべきマトリックス（ないし土壌）中に、該植物がフィルムと一体化するまでの根の成長を可能とする程度の養分および水分を含有ないし混入することにより、種子ないし発芽直後の種子であっても、本発明の栽培方法により栽培することが可能となる。
【０１０６】
また、本発明においては、支持体無しで、直接フィルム上に植物体（例えば、種子）を蒔いて発芽させ、生育させることも可能である。
【０１０７】
（マトリックス、土壌）
上述したように、通常使用される土壌ないし培地は、本発明において、いずれも使用可能である。このような土壌ないし培地としては、例えば、土耕栽培に用いられる土壌、および水耕栽培に用いられる培地が挙げられる。
【０１０８】
例えば、無機系では天然の砂、れき、パミスサンドなど、加工品（高温焼成等）では、ロックウール、バーミキュライト、パーライト、セラミック、籾殻くん炭など。有機系では天然のピートモス、ココヤシ繊維、樹皮培地、籾殻、ニータン、ソータンなど、合成品の粒状フェノール樹脂などがある。また、これらの混合物でもよい。また、合成繊維の布あるいは不織布も使用可能である。必要最小限の肥料および微量要素を、これらの土壌ないし培地に加えてもよい。本発明者らの知見によれば、本発明の栽培器具／栽培方法においては、植物の根が、フィルムを介して接触する水または養液側から吸収可能な程度に伸びるまでの水または養分は、ここに言う「必要最小限の水分、肥料および微量要素」として、フィルムより上側（すなわち、植物側）に加えておくことが望ましい。
【０１０９】
（養液）
本発明において使用可能な養液（ないし肥料溶液）は特に制限されない。例えば、従来の養液栽培ないし水耕栽培において使用されてきた液状成分は、本発明においていずれも使用可能である。
【０１１０】
一般には、水または養液として植物の生育にとって必要不可欠な無機成分としては、主要な成分として：窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、カリウム（Ｋ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、硫黄（Ｓ）、微量成分として：鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、ホウ素（Ｂ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）が挙げられる。さらにこの他に、副成分として、珪素（Ｓｉ）、塩素（Ｃｌ）、アルミニウム（Ａｌ）、ナトリウム（Ｎａ）等がある。必要に応じて、本発明の効果を実質的に阻害しない限り、その他の生理活性物質も加えることができる。更に、グルコース（ブドウ糖）などの糖質、アミノ酸等を添加することも可能である。
【０１１１】
（根圏温度の制御）
本発明においては、必要に応じて、フィルムを介して植物体の根と接触する液体（例えば、水または養液）の温度を制御することにより、該フィルムと一体化すべき（ないしは、既に一体化した）根周辺の温度、すなわち根圏温度を調節することができる。このような態様によれば、温室等の室内全体を暖房／冷房していた従来の方式と比べて、植物の根圏温度を精密に、且つ省エネルギー的にコントロールすることが容易となる。
【０１１２】
本発明においては、特に、植物体の根がフィルムと密着ないし一体化しているため、根圏温度の制御が特に容易である。
【０１１３】
加えて、本発明によるシステムでは加温、冷却すべき水または養液の量が極めて少ないこと、従来の養液栽培のように、養液の溶存酸素を増やす操作が不要であること、あるいは、栽培ベッド中の水または養液が外気と直接に触れず、密閉されているため保温効果に優れ、全体として加温冷却を効率的に行うことができ、エネルギーコスト的に極めて優位性が高い。
【０１１４】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。
【実施例】
【０１１５】
実施例１
（無孔性親水性フィルムを用いた小松菜の栽培における硝酸態窒素低減試験）
１）栽培方法
栽培ベッド：高設架台に３０ｍｍ厚みエスレンボード（ビーズ発泡ポリスチレンボード；積水化成工業（株））により作製した、巾９０ｃｍ×長さ２８ｍ×深さ１２ｃｍの箱を設置した。箱を水槽とするためポリフィルム（農業用ポリエチレンフィルム）を内側に敷いた。養液を深さ約５ｃｍまで加えた。養液の上に無孔性親水性フィルム（Hymecフィルム（厚さ４０μｍ）；メビオール（株））を敷き、端は水槽の外側に垂らした。
マトリックス：マトリックスとして、Hymecフィルムの上に不織布２５Ｓ(メビオール（株）)を敷いた。
点滴チューブ：マトリックスの上にドリッパー間隔10cmの点滴チューブ（吐出量１．０５L／ｈｒ（ネタフィム社））約３０ｍを敷いた。
【０１１６】
マルチング：巾約８５ｃｍ×長さ１８０ｃｍ×厚み２０ｍｍエスレンフォーム（低発泡ポリスチレンボード；積水化成工業（株））に１５ｃｍ間隔で、苗植付け用の孔を開け、マトリックスの上に乗せ並べた。更に、同様１５ｃｍ間隔に孔を開けた白黒マルチフィルム（「こかげ」厚み0.025mm：大倉工業（株））で発泡ボードの孔と合わせ、水槽ごと被覆した。
苗：小松菜の種をプラグトレーに播種し、作製した苗を使用。
苗の植付け：栽培ベッドに小松菜２００株を植付けた。
【０１１７】
点滴チューブによる潅水：点滴チューブの端から４．２２〜４．３０までは水を、５．１〜５．６養液を注入供給し、５．７〜５．１２には再度水に切り替えた。
【０１１８】
養液：（１）硝酸態窒素低減を目的とした栽培ではフィルム下に、水道水を使用した。また、フィルム上方より点滴チューブによる、潅水（水または養液）をおこなった。（２）比較対照実験としては、フィルム下に、大塚化学（株）製 大塚ハウス１号、２号、５号をそれぞれ１．５ｇ／L、１ｇ／L、０．０５ｇ／Lの割合で混合した養液を使用した。フィルム上方からの潅水は行わなかった。
【０１１９】
栽培場所：沖縄県島尻郡
栽培期間：４．２２〜５．１２
【０１２０】
２)結果
表１に結果を示す。
【０１２１】
表１ 小松菜の硝酸態窒素含量（ｐｐｍ）測定結果
【表１】
【０１２２】
硝酸態窒素の測定は、小松菜の葉（茎）を「にんにく搾り器」で搾り、搾り汁を硝酸イオンメーター（コンパクトイオンメーター Ｃ−１４１；（株）堀場製作所製）により測定した。
【０１２３】
硝酸態窒素低減を目的とした試験区の結果は、５／７には小松菜の草丈が２０ｃｍを超え、硝酸態窒素含有量が３，０００ｐｐｍであったが、フィルム上からの点滴を水に変えたところ、５／１２には硝酸態窒素含量を８９０ｐｐｍまでに下げることができた。
比較対照区の結果は、５／７には小松菜の草丈が同様に２０ｃｍを超え、５／１２における硝酸態窒素は６０００ｐｐｍであった。
【０１２４】
以上の結果から、フィルムの下に水のみを使用し、生育段階に応じてフィルム上から養液または水を適宜潅水することで、野菜の硝酸態窒素を大幅に引き下げることが可能であることがわかった。
【０１２５】
実施例２
（無孔性親水性フィルムを用いたトマト栽培）
１）方法
栽培ベッド：高設架台に４０ｍｍ厚みエスレンボード（ビーズ発泡ポリスチレンボード；積水化成工業（株））により作製した、巾４５ｃｍ×長さ２８ｍ×深さ１２ｃｍの箱を設置した。箱の底面には冷却水を通し、往復させるためのパイプ（積水潅水ＰＥ管Ｋ２０；積水化学工業（株））を２本設置した。箱を水槽とするためポリフィルム（農業用ポリエチレンフィルム）を内側に敷いた。養液を深さ約７ｃｍまで加え、エスレンフォーム（低発泡ポリスチレンボード：積水化成工業（株））からなる巾約４３ｃｍ×１８０ｃｍ×厚み２０ｍｍのフロート板（浮き板）を水槽に浮かべ並べた。フロート板を揚水用不織布（メビオールシート（メビオール（株））で被覆し、不織布は端が養液の中に浸るように設置した。フロート板上の揚水用不織布の上に無孔性親水性フィルム（Hymecフィルム（厚さ６５μｍ）；メビオール（株））を敷き、端は水槽の外側に垂らした。２８ｍ長さの栽培ベッドを２系列用意した。
【０１２６】
養液：大塚化学（株）製 大塚ハウス１号、２号、５号をそれぞれ１．５ｇ／L、１ｇ／L、０．０５ｇ／Lの割合で溶解混合した養液を使用した。
マトリックス：マトリックスとして、下記２種類をHymecフィルムの上に約１ｃｍの深さで敷いた。
１）ピートモス（PEAT MOSS（Horticultual Grade １７０ｌ入り（Canadian Supreme Ltd.））、２）ピートモス、バーミキュライト（大粒 ５０ｌ入り；（株）トーホー）、赤土（島尻赤土；（有）緑工産業）を容積比 ２：２：１で混合使用した。
【０１２７】
点滴チューブ：マトリックスの上にドリッパー間隔10cmの点滴チューブ（吐出量１．０５L／ｈｒ（ネタフィム社））約３０ｍを敷いた。
【０１２８】
マルチング材：巾約４３ｃｍ×長さ１８０ｃｍ×厚み２０ｍｍエスレンフォーム（低発泡ポリスチレンボード；積水化成工業（株））の中央に３０ｃｍ間隔で、苗植付け用の孔を開け、マトリックスの上に乗せ並べた。更に、同様３０ｃｍ間隔に孔を開けた白黒マルチフィルム（「こかげ」厚み０．０２５ｍｍ：大倉工業（株））で発泡ボードの孔と合わせ、水槽ごと被覆した。
【０１２９】
トマト苗：品種 桃太郎ファイトのセルトレー苗（（株）サザンプラント）、草丈約１８ｃｍ
苗の植付け：２列の栽培ベッドに８７本/１列の苗を植付け
点滴チューブによる潅水：点滴チューブの端から苗1本あたり３０ｍｌ／日の養液を注入供給し、着花後は６０ｍｌ／日とし、果実白熟期以降は停止した。
【０１３０】
栽培場所：沖縄県島尻郡
栽培期間：１１．２〜３．５
【０１３１】
２)結果
植付後３０日目に第１花房の開花が始まり、養液潅水量を６０ｍｌ／日・本とした。
６５日目に１〜２段目のみ残し、低段栽培とし、８０日目に点滴潅水を停止した。
９０日目には果実が色づき始め、９５日目に収穫を開始した。
全体で約７００個の果実をつけ、尻腐れは全く認められなかった。
又、トマトの根によるフィルムの破損は全く認められなかった。
表２に植付け後１００日目に収穫したトマトの重量と果実サイズを測定した結果を示す。
【０１３２】
表２ トマトの測定結果（１００日目）
【表２】
【０１３３】
代表的なサンプルの糖度は（Ｂｒｉｘ％）はサンプル（ａ）について９．３、９．５（ｎ＝２で測定）、サンプル（ｂ）について８．４、８，３（ｎ＝２で測定）であった。また、トマトのリコピン含量は２６．４ｍｇ／１００ｇであり、市販品のトマト（品種：桃太郎ファイト）のリコピン含量３．３ｍｇ／１００ｇに対し８倍もの高い値であった。リコピン含量は、外部測定機関（株）マシスにおいてＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー）法により実施した。
【０１３４】
上記した実験系の概略を示す写真を図２０に示す。また、上記で得られたトマトの写真を図２１に示す。
以下で用いた実験方法は、上述したものの他は、以下の通りである。
【０１３５】
＜水の蒸発量測定＞
図５の模式断面図を参照して、上述した「ざるボウルセット」を使い、ざるにフィルム（２００〜２６０×２００〜２６０ｍｍ）を敷いた後に土壌を加え、植物の苗（１〜２本）を植え付ける。ボウルに水あるいは所定濃度の肥料希釈液を加え、この上にざるを乗せた。定期的に上皿天秤にて重量を測定し、減量から液の蒸発量を測定した。蒸発により減量した液は随時追加した。
【０１３６】
＜成長過程の観察＞
苗の成長過程の観察は、デジタル写真により撮影した（デジタルカメラ：キャノン社製 ＩＸＹ Ｄｉｇｉｔａｌ ２００ａ）。
＜試験終了後の観察ならびに測定＞
試験終了後は、根の乗っているフィルムの裏側をフィルム越しに、あるいはフィルムを除き、根の部分を中心に写真撮影を行った。成長した苗の重量測定は、根の付いたまま、あるいは根元で切断し、茎葉部分を秤量した。
【０１３７】
＜ｐＨの測定＞
ｐＨの測定は後述のｐＨメーターによって行った。標準液（ｐＨ７．０）で校正したｐＨメーターのセンサー部分を測定すべき溶液につけ、本体を軽く揺らし、値が安定するのを待ち、ＬＣＤ（液晶）表示部に表示される値を読み取った。
【０１３８】
＜Ｂｒｉｘ％の測定＞
Ｂｒｉｘ％測定は後述の糖度計（屈折計）を用いて行った。測定溶液をスポイトでサンプリングし、糖度計のプリズム部分に滴下し測定後、ＬＣＤの値を読み取った。
【０１３９】
＜実験器具等＞
１．使用器具および装置
１）ざるボールセット：ざるの半径６．４ｃｍ（底面の面積約１３０ｃｍ２）
２）発泡スチロール製トロ箱：サイズ５５×３２×１５ｃｍ等
３）上皿電子天秤：Ｍａｘ．１Ｋｇ 株式会社タニタ
４）ばね式天秤：Ｍａｘ．５００ｇ 株式会社鴨下精衡所
５）ポストスケール：ポストマン１００ 丸善社
６）電気伝導度計：Ｔｗｉｎ Ｃｏｎｄ Ｂ−１７３ 株式会社堀場製作所
７）ｐＨメーター：ｐＨパル ＴＲＡＮＳ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（グンゼ産業）
８）糖度計（屈折計）：ＰＲ２０１ （株）アタゴ社製
【０１４０】
２．使用材料（土壌）
１）スーパーミックスＡ：水分約７０％ 微量肥料入り 株式会社サカタの種
２）ロックファイバー：栽培用粒状綿６６Ｒ（細粒） 日東紡 成分（％）ＳｉＯ２ ４３、ＣａＯ ３３、Ａｌ２Ｏ３ １５、ＭｇＯ ６、Ｆｅ２Ｏ３ １以下、ＭｎＯ １以下
３）バーミキュライト：タイプＧＳ ニッタイ株式会社
【０１４１】
（フィルム）
４）ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）：４０μｍ アイセロ化学
５）二軸延伸ＰＶＡ：ボブロン 日本合成化学工業
６）親水性ポリエステル、同不織布付、生地付：１２μｍ デュポン社
７）セロファン
８）浸透セロファン：横浜商事（株）
９）微孔性ポリプロピレンフィルム：ＰＨ−３５（約４０μｍ） トクヤマ
１０）不織布：シャレリア（超極細繊維不織布）旭化成社
【０１４２】
（苗用種）
１１）サニーレタス：レッドファイヤー タキイ種苗株式会社
１２）パンジー：マキシムＦ−１ 株式会社サカタの種
【０１４３】
（肥料）
１３）原液ハイポネックス： 株式会社ハイポネックスジャパン
全窒素量 ５．０％、内アンモニア性窒素 １．９５％、硝酸態窒素 ０．９０％
水溶性リン酸 １０．０％、水溶性カリ ５．０％、水溶性苦土 ０．０５％
水溶性マンガン ０．００１％，水溶性ほう素 ０．００５％（その他）
１４）伯方の塩：伯方塩業株式会社
１００ｇ中ナトリウム３７．５ｇ、マグネシウム１１０ｍｇ、カルシウム ９０ｍｇ、カリウム５０ｍｇ
１５）ブドウ糖：ブドウ糖１００ （株）イーエスＮＡ
【０１４４】
実施例３
（液体肥料の効果）
図５の系を用いて、ハイポネックス原液の濃度の効果を調べた。すなわち、ハイポネックス１００倍希釈液、１０００倍希釈液、および水（水道水）の効果を比較した。
【０１４５】
大きさが約２０ｃｍ×２０ｃｍのフィルム（ＰＶＡ）内に土壌として、バーミキュライト、またはロックファイバーを約３００ｍｌ配置した。この土壌内に、植物の苗として、サニーレタス（本葉１枚強）を２本配置した。土壌および溶液毎に６種類の系を作製し、それぞれの溶液に浸漬した。この際、溶液は各３００ｍｌ使用し、フィルム（ＰＶＡ）内の土壌が約２ｃｍの深さで浸かるように配置した。実験はハウス内で行い、日照は自然のままのものとした。実験の際の気温は、約０〜２５℃、湿度は５０〜９０％ＲＨ程度であった。
【０１４６】
水分蒸発量および溶液のＥＣ値を、栽培開始後１３日後、および３５日後に測定した。３５日後には、前述した「引き剥がし試験」も行った。
上記実験条件を纏めると、以下の通りである。
【０１４７】
１．実験
１）フィルム：ＰＶＡ４０μｍ（アイセロ化学）２００×２００ｍｍ
２）苗：サニーレタス 本葉１枚強
３）土壌：バーミキュライト（細粒）、ロックファイバー６６Ｒ
４）溶液： 水、ハイポネックス原液 １００倍希釈水溶液、１０００倍希釈水溶液
５）器具：ざるとボールのセット
６）置き場所：ハウス（温度湿度制御無し）
【０１４８】
７）実験方法： ざるにフィルム（２００×２００ｍｍ）を介しバーミキュライト１５０ｇ（水分７３％、乾燥重量４０ｇ）、ロックファイバー２００ｇ（水分７９％、乾燥重量４０ｇ）を加え、苗を２本植え付ける。ボウルに水または養液を２４０〜３００ｇ加え、ざるを乗せた。
８）期間：１０．２９〜１２．４２．上記実験により得られた結果を、下記表１に示す。
【０１４９】
（表３）
【表３】
【０１５０】
ＥＣ：液肥追加前／追加後
【０１５１】
上記した表３のデータ（例えば、１００倍希釈−１０００倍希釈−水のデータ比較）により、植物がフィルムを介して肥料溶液中から成長に必要な肥料成分を得ていることも、容易に理解できよう。また、水と比較して肥料溶液を使用すると、引剥がし強度が顕著に増加し、肥料成分が根とフィルムの一体化を促進することがわかる。
【０１５２】
実施例４
養液として用いた液体肥料の濃度を、ハイポネックス１０００倍、２０００倍、３０００倍希釈とし、表４に示した項目以外は、実施例３と同様に実験を行った。
「ざる」にフィルムを介し土壌２００ｇ（水分７９％、乾燥重量４０ｇ）を加え、苗を２本植え付けた。ボウルに水または肥料溶液を２４０ｇ加え「ざる」を乗せた。（実施期間：１０．３０〜１２．４）
上記実験により得られた結果は、以下の通りである。
【０１５３】
（表４）
【表４】
ＥＣ：液肥追加前／追加後
【０１５４】
（実験結果に対する記述）
液体肥料の希釈倍率によって、植物生長の程度は実施例３と同様に濃度の濃い方が成長しており、フィルムを介して肥料成分を吸収していることが理解できる。
【０１５５】
実施例５
（バーミキュライト／ＰＶＡ液体肥料効果）
バーミキュライト／ＰＶＡの系を用いて、水とハイポネックス１０００倍希釈液の効果を比較した。表５に示した以外は、実施例３と同様に実験を行った。
「ざる」にフィルムを介し土壌２３５ｇ（水分６３％）を加え、苗を２本植え付けた。ボウルに水または肥料溶液を約２５０ｍｌ加え「ざる」を乗せた（実施期間：１０．２２〜１１．２５）。
上記実験により得られた結果を纏めれば、以下の通りである。
【０１５６】
（表５）
【表５】
ＥＣ：液肥追加前／追加後
【０１５７】
引き剥がし試験：ポストスケール使用
（実験結果に対する記述）
肥料溶液のＥＣ値は、初期０．５ｄＳ／ｍに対し、最終３５日目には０．２２ｄＳ／ｍと低下し、明らかに肥料が消費されていた（水分蒸発を考慮すると、液体肥料の消費量は、さらに大きいと思われる）。
【０１５８】
実施例６
土壌としてバーミキュライトを用い、フィルムを黒不織布付親水性ポリエステルとし、表６に示した項目とした以外は、実施例３と同様に実験を行った。
＜バーミキュライト／不織布付親水性ポリエステル液体肥料効果＞
実験は、「ざる」にフィルムを介し土壌２３０ｇ（水分７６％、乾燥重量５５ｇ）を加え、苗を２本植え付けた。ボウルに水、または肥料溶液を約２００ｇ加え「ざる」を乗せた。
上記実験により得られた結果は、以下の通りである。
【０１５９】
（表６）
【表６】
【０１６０】
（実験結果に対する記述）
３０日目における根と茎葉の重量を、肥料溶液と水で比較すると、明らかに肥料溶液の方が大であり、肥料を吸収していることが理解できる。
【０１６１】
実施例７
土壌としてロックファイバー（使用量：乾燥重量１０、２０、３０ｇ）を用い、表７に示した項目以外は、実施例３と同様に実験を行った。
＜ロックファイバー量の効果＞
「ざる」にフィルムを介し土壌５０〜１５０ｇ（水分８３％、乾燥重量１０、２０、３０ｇ）を加え、苗を２本植え付けた。ボウルに水、または肥料溶液を２９０〜３９０ｇ加え「ざる」を乗せた。（期間：１１．１〜１２．４）
上記実験により得られた結果は、以下の通りである。
【０１６２】
（表７）
【表７】
引き剥がし試験：ばね式秤を使用
【０１６３】
（実験結果に対する記述）
土壌量１０ｇの場合には１０日目で枯れ、根の成長が進む前に水分不足により枯れたと思われる。従って、適度な土壌量が極めて好ましいと考えられる。
【０１６４】
実施例８（各種フィルムの差）
上記した方法で、各種フィルムに関して、水による苗の成長を観察した。フィルムとしては、ＰＶＡ、二軸延伸ＰＶＡ（ボブロン）、親水性ポリエステル３種の計５サンプルを用いた。
ざるにフィルム（２６０×２６０ｍｍ）を介し土壌５００ｍｌを加え、苗を２本植え付ける。ボウルに水２５０ｍｌを加え「ざる」を乗せた。期間は８月１７日〜９月１４日である。
【０１６５】
（表８）
【表８】
【０１６６】
（実験結果に対する記述）
不織布付親水性ポリエステルの水分蒸発量が突出しているが、不織布からの蒸発が含まれているためと考えられる。
【０１６７】
最終苗の本葉数は、不織布付親水性ポリエステル≧ＰＶＡ＞親水性ポリエステル≧ボブロン＞生地付親水性ポリエステルの順であった。これは、根の発育状況と同様の傾向であった。
【０１６８】
実施例９
（塩水透過試験）
前述の＜フィルムの塩／水透過試験＞方法に従って、各種フィルムの塩水透過試験を行った。フィルムはＰＶＡ、ボブロン（二軸延伸ＰＶＡ）、親水性ポリエステル、セロファン、ＰＨ−３５、超極細繊維不織布（シャレリア）の６種である。
上記実験により得られた結果は、以下の通りである。
【０１６９】
（表９）
【０１７０】
【表９】
上記データをグラフ化したものを図７に示す。
【０１７１】
（実験結果に対する記述）
６種類のフィルムのうち、ＰＨ−３５は塩水の透過が認められなかった。その他のフィルムでは、超極細繊維不織布は水と共に塩が完全に透過しているが、ＰＶＡ、親水性ポリエステルおよびセロファンも比較的早く塩の透過が進んでいる。ボブロンは塩の透過速度が小さいものの、４日目には塩水系と水系とのＥＣ値の差が４．５以内になっている。
【０１７２】
実施例１０
（ブドウ糖透過試験）
＜グルコース（ブドウ糖）透過試験＞
下記の＜グルコース（ブドウ糖）透過試験＞方法に従って、各種フィルムのブドウ糖透過試験を行った。フィルムはＰＶＡ、ボブロン（二軸延伸ＰＶＡ）、セロファン、浸透セロファン、ＰＨ−３５の５種である。
【０１７３】
前述のざるボウルセットを使用し、ボウルに５％ブドウ糖水溶液（ブドウ糖５０ｇ／水１０００ｍｌ）１５０ｇを加え、ざるに２００×２００ｍｍのフィルムを敷き、水１５０ｇを加えて、ボウルに乗せた。それぞれの濃度と重量の経時変化を測定した。
【０１７４】
＜濃度測定＞
糖度計（屈折計）を用いてＢｒｉｘ％を測定した。Ｂｒｉｘ％はショ糖を水に溶解したときの重量％の単位で、例えば１００ｇ中に１０ｇのショ糖が溶けている液はＢｒｉｘ１０％となる。
【０１７５】
上記実験により得られた結果は、以下の通りである。
【０１７６】
（表１０）
【０１７７】
【表１０】
【０１７８】
上記データをグラフ化したものを、図８に示す。
【０１７９】
（実験結果に対する記述）
５種類のフィルムのうち、ボブロン、ＰＨ−３５を除いた、ＰＶＡ、セロファンおよび浸透セロファンは実験開始から３日目程度で、ブドウ糖系と水系とのＢｒｉｘ値の差が１以内になり、ブドウ糖がフィルムを透過していることが判る。
【０１８０】
実施例１１
（耐水圧試験）
ＪＩＳ Ｌ１０９２（Ｂ法）に準じた試験により、２００ｃｍＨ２Ｏの耐水圧試験を行った。
【０１８１】
実験結果
フィルム種 耐水圧（ｃｍＨ２Ｏ）
ＰＶＡフィルム（４０μｍ） ２００以上
二軸延伸ＰＶＡ（ボブロン） ２００以上
セロファン ２００以上
親水性ポリエステル ２００以上
超極細繊維不織布 ０
【０１８２】
実施例１２
実施例９と同様にしてざるボールセット（ざるの半径６．４ｃｍ、容量１３０ｃｍ３）を用い、ざるに２０×２０ｃｍのフィルムを乗せ純水を１５０ｇ加え、ボール側に養液１５０ｇを加えて、サランラップで包んだ。サンプリング時間３、６、１２、２４、３６、４８、７２ｈｒｓで計７個の容器を用意し、所定時間経過後１００ｍｌずつサンプル容器に採取した。各サンプル中の、主要肥料成分の分析を行った。
【０１８３】
１）透湿フィルム：ＰＶＡフィルム２５μｍ（日本合成化学工業（株）製）、親水性ポリエステル２０μｍ（デュポン社製）
２）水：蒸留水（和光純薬工業（株）製）、養液肥料：大塚ハウス１号 １．５ｇ／Ｌ、２号 １ｇ／Ｌ（大塚化学（株）製）
【０１８４】
３）分析方法
ａ）アンモニウムイオン、硝酸イオンおよび硫酸イオン：イオンクロマトグラフ法により分析（分析の詳細に関しては：「水の分析」第４版 日本分析化学会北海道支部編 発行（株）化学同人 １９９７年７月２０日 第３章水の分析に用いられる分析法 ３．７．３ イオンクロマトグラフィー（Ｐ１２５〜１２９）を参照することができる）。
【０１８５】
ｂ）りん、カリウム、カルシウムおよびマグネシウム：ＩＣＰ（発光分光分析）法により分析（分析の詳細に関しては：「水の分析」第４版 日本分析化学会北海道支部編 発行（株）化学同人 １９９７年７月２０日 第１３章微量汚染物質と関連する分析法 １３．１０ ＩＣＰ（Ｐ４７８〜４８０）を参照することができる）。
【０１８６】
主要成分のアンモニア性窒素（ＮＨ４−Ｎ）、硝酸態窒素（ＮＯ３−Ｎ）、りん酸（Ｐ２Ｏ５）、カリウム（Ｋ２Ｏ）、カルシウム（ＣａＯ）、マグネシウム（ＭｇＯ）および硫黄（ＳＯ４）について、フィルム透過性の経時変化を表１１〜表１７に、またこれらのデータに対応するグラフを図９〜図１５に示す。
【０１８７】
上記した表およびグラフに示すように、肥料のフィルム透過性に関して、肥料成分によって透過速度の違いはあるものの、主要成分の窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、カリウム（Ｋ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）および硫黄（Ｓ）はすべて透過する。
【０１８８】
（表１１）アンモニア性窒素 単位：ｐｐｍ
【表１１】
【０１８９】
（表１２）硝酸態窒素 単位：ｐｐｍ
【０１９０】
【表１２】
【０１９１】
（表１３）りん酸 単位：ｐｐｍ
【表１３】
【０１９２】
（表１４）カリウム 単位：ｐｐｍ
【表１４】
【０１９３】
（表１５）カルシウム 単位：ｐｐｍ
【表１５】
【０１９４】
（表１６）マグネシウム 単位：ｐｐｍ
【表１６】
【０１９５】
（表１７）硫黄 単位：ｐｐｍ
【表１７】
【０１９６】
実施例１３
３０×２２×８ｃｍのトロ箱に養液としてハイポネックス原液（Ｎ：５％、Ｐ：１０％、Ｋ：５％）（（株）ハイポネックスジャパン製）３００倍希釈水溶液（ＥＣ：１．３７）１．３Ｌを加え、４０μｍＰＶＡフィルム（アイセロ化学（株）製）４８×４０ｃｍを上に浮かべた。
【０１９７】
フィルム上に土壌としてスーパーミックスＡ（（株）サカタの種）を深さ２ｃｍ乗せ、サニーレタス幼苗（本葉３枚）を１２本植えつけた。ビニルハウス（温度湿度制御無し）に１１．１２〜１．１１（６０日間）の間生長させた。その後、根と一体化したＰＶＡフィルムを試料とし、根の界面の光学顕微鏡写真（倍率：１０〜１００倍）を撮影した。
［試料の前処理と観察］
【０１９８】
１）試料をエタノールで脱水
２）親水性の樹脂「テクノビット」（応研商事（株）社製）に包埋
３）ガラスナイフで厚さ３ミクロンに薄切りしてガラス板の上に載せ乾燥させる
４）０．１％のトルイジン青にて１５分間染色
５）水洗下の血に７０％エタノール溶液で過剰な染色部分を脱色させる（分別）
【０１９９】
６）アルコールで脱水した後にキシレンに入れて、その後にカバーガラスをかけて封入
７）観察は光学顕微鏡にて、１０倍から１００倍の間で観察
（なお、上記した試料の前処理および観察方法の詳細に関しては、例えば、応研商事株式会社のホームページ（ｈｔｔｐ／／ｗｗｗ．ｏｋｅｎｓｈｏｊｉ．ｃｏ．ｊｐ／）の「低温重合樹脂テクノビット」の項で詳細な試験方法を参照することができる。）
【０２００】
光学顕微鏡による観察結果を、図１６に示す。この図１６に示すように、根の細胞がＰＶＡフィルム面に隙間無く配置され、ＰＶＡフィルムと根が一体化している様子が観察された。
【０２０１】
実施例１４
実施例９と同様に、ざるボールセット（ざるの半径６．４ｃｍ、容量１３０ｃｍ３）を用い、ざるに２０×２０ｃｍのフィルムを乗せ水道水を１５０ｇ加え、ボール側に塩水１５０ｇを加えて、サランラップで包み室温に置いた。サンプリング時間毎に、水側（ざる）および塩水側（ボール）の養液を良く撹拌した後、スポイトでサンプリングし、ＥＣ値を測定した。
【０２０２】
１）透湿フィルム：厚みの異なる親水性ポリエステルフィルム（デュポン社製）およびＰＶＡフィルム（日本合成化学工業（株）製）を使用した。
【０２０３】
親水性ポリエステルＫ０６−２０μｍ、Ｋ０６−４０μｍ、ＣＲＰ０６−７５μｍ（デュポン社製）、ＰＶＡ＃２５００（２５μｍ）、＃４０００（４０μｍ）、＃６５００（６５μｍ）（日本合成化学工業（株）製）
【０２０４】
２）０．５％塩水：水道水に「伯方の塩」（伯方塩業（株）製）を０．５重量％溶解した。
伯方の塩：１００ｇ中ナトリウム３７．５ｇ、マグネシウム１１０ｍｇ、カルシウム９０ｍｇ、カリウム５０ｍｇ
【０２０５】
３）実験方法
電気伝導度計：Ｔｗｉｎ Ｃｏｎｄ Ｂ−１７３（（株）堀場製作所）を用い、スポイトでサンプリングした溶液を電気伝導度計の測定部位に少量乗せ、電気伝導度ＥＣ（ｄｓ／ｍ）を測定した。
【０２０６】
実施期間：８月２６日〜３１日
親水性ポリエステルフィルムの結果を表１８および図１７に、ＰＶＡフィルムの結果を表１９および図１８に示す。
【０２０７】
上記の図１７および図１８から、親水性ポリエステルフィルムおよびＰＶＡフィルムとも水側のＥＣ値は増加し、塩水側のＥＣ値は減少し、両者の値が時間と共に同じ値に収束して行くことが判明した。親水性ポリエステルフィルムの場合、フィルム厚み２０〜７５μｍの範囲で、水側ＥＣ値の増加速度および塩水側ＥＣ値の低下速度は、厚みが増すに従って遅くなり、すなわち０．５％塩水透過性が大きく低下している。一方、ＰＶＡフィルムの場合は、フィルム厚み２５〜６５μｍの範囲で、厚みが増しても０．５％塩水透過性は殆ど変わらない。
【０２０８】
親水性ポリエステル 単位：ｄＳ／ｍ
（表１８）
【表１８】
【０２０９】
ＰＶＡ 単位：ｄＳ／ｍ
（表１９）
【表１９】
【０２１０】
実施例１５（含水率の測定）
ポリプロピレン製蓋つきプラスチック容器（１５×１１×４ｃｍ）に水３００ｍｌを加え、厚みの異なる３種類のＰＶＡフィルムと親水性ポリエステル１種（１０×２０ｃｍ）を浸漬し、適温ボックスに入れ２０時間保持した。所定時間経過後フィルムを取りだし、表面の水分をティッシュペーパーで速やかにふき取り秤量した（ＷＴｇ）。乾燥時の重量をＷ０ｇとし、含水率（％）＝（ＷＴ−Ｗ０）／ＷＴ×１００を求めた。
【０２１１】
測定温度は５、２０、３５℃の３点で、各温度ｎ＝２の試料で測定した。
ＰＶＡフィルム：＃２５００（２５μｍ）、＃４０００（４０μｍ）、＃６５００（６５μｍ）（日本合成化学（株）製）
親水性ポリエステル：Ｋ０６−４０（４０μｍ）（デュポン社製）
【０２１２】
適温ボックス：型式ＥＲＶ７４０（容量９Ｌ、消費電力７５Ｗ）（松下電工（株）製）
（結果）
図１９に含水率の温度別グラフを示す。このグラフに示すように、ＰＶＡは温度が上昇するにつれて、含水率が上昇する傾向を示す。親水性ポリエステルはＰＶＡとは逆に温度が上昇するにつれ含水率が低下する。ＰＶＡのフィルム厚みの差、またはポリマー種による含水率の差はそれほど大きく無く、温度変化も含め、２０〜２８％程度である。
【０２１３】
実施例１６（フィルムの腐食性）
使用するフィルムの天然に存在する微生物に対する腐食耐性の試験を下記の条件で実施した。
プラスチック製容器（２０×１２×５．５ｃｍ）に水道水７００ｍｌを加え、３０×２２ｃｍの各種フィルムを水面上に乗せる。フィルムの上に、土壌スーパーミックスＡ（（株）サカタのタネ製）１７０ｇを乗せ、ルッコラ（オデッセイ、（株）サカタのタネ）の本葉約１枚の幼苗（播種後１７日目）を各６本植えつけた。温度２１℃、湿度６０〜７０％、人工光による照度３７００〜３８００Ｌｘの栽培棚で4.28から5.30まで栽培し、３９日目に草丈と本葉数を測定した。
【０２１４】
使用したフィルムは、セロファンフィルム（ＰＬ＃５００、厚さ：３５μｍ；二村化学工業（株））およびポリビニールアルコール(ＰＶＡ)フィルム（＃４０、厚さ：４０μｍ；アイセロ化学（株）））である。
結果を表２０に示す。
【０２１５】
（表２０）
【表２０】
【０２１６】
表２０に示す様に、セロファンフィルムの場合は１週間でフィルムが腐食し孔が開き、栽培を続けることができなかった。この実験は２回行ったが同様の結果であった。一方、ＰＶＡフィルムの場合は微生物による腐食が全く認められず、３９日間の栽培の結果、良好な生長が認められた。この結果から、セロファンフィルムは天然素材であり微生物によって分解されやすいのに対して、ＰＶＡフィルムの場合は合成材料であり、微生物に分解されにくいものと考えられる。
【０２１７】
実施例１７（フィルムの耐候性）
本発明に使用するフィルムは常に太陽光あるいは人工光に曝されるので、フィルムの耐候性試験を実施した。試験方法は、フィルムサイズ２０×２５ｃｍを室内の窓辺に置き（９．１２〜１２．１７）、外観の変化を観察した。使用したフィルムは、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム（＃２５００ 厚さ：２５μｍ）、親水性ポリエステルフィルム（Ｋ０６−２０ 厚さ：２０μｍ）およびセロファンフィルム（ＰＬ＃５００ 厚さ：３０μｍ）である。
【０２１８】
試験結果は、親水性ポリエステルフィルムの場合は１ヶ月で破損が認められたのに対して、ポリビニルアルコールおよびセロファンフィルムの場合は３ヶ月後も変化が無かった。
実施例１６、１７の結果から、微生物に対する耐腐食性、光に対する対候性に共に優れたポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムが本発明を実施するのに好適であることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【０２１９】
【図１】図１は、本発明の植物栽培用器具の基本的な態様の例を示す模式断面図である。
【図２】図２は、本発明の植物栽培用器具の他の態様例を示す模式断面図である。
【図３】図３は、本発明において用いるフィルム特性（水−塩水接触）測定を説明するための模式断面図である。
【０２２０】
【図４】図４は、本発明に用いるフィルム特性（引き剥がし強度）測定を説明するための模式斜視図である。
【図５】図５は、本発明において用いるフィルム特性（水蒸発量）測定を説明するための模式断面図である。
【図６】図６は、本発明において用いるフィルムの特性（引き剥がし強度）測定用の試験片を示す写真である。
【図７】図７は、本発明において用いるフィルム特性（水−塩水接触）測定結果の例を示すグラフである。
【図８】図８は、本発明において用いるフィルム特性（水−ブドウ糖接触）測定結果の例を示すグラフである。
【０２２１】
【図９】図９は、アンモニア性窒素のフィルム透過性を表すグラフである。
【図１０】図１０は、硝酸態窒素のフィルム透過性を表すグラフである。
【図１１】図１１は、りん酸のフィルム透過性を表すグラフである。
【図１２】図１２は、カリウムのフィルム透過性を表すグラフである。
【図１３】図１３は、カルシウムのフィルム透過性を表すグラフである。
【図１４】図１４は、マグネシウムのフィルム透過性を表すグラフである。
【図１５】図１５は、硫黄のフィルム透過性を表すグラフである。
【０２２２】
【図１６】図１６は、植物の栽培終了時の、根／フィルム／養液の界面近傍の状態を表す光学顕微鏡写真（倍率：２５０倍）である。
【図１７】図１７は、種々の厚みの親水性ポリエステルフィルムの０．５％塩水透過性を示すグラフである。
【図１８】図１８は、種々の厚みのＰＶＡフィルムの０．５％塩水透過性を示すグラフである。
【図１９】図１９は、実施例１５において得られた、数種のフィルムの含水率の温度変化示すグラフである。
【図２０】図２０は、本発明の実施例２で用いた実験系の概略を示す写真である。
【図２１】図２１は、本発明の実施例２で得られたトマトの写真である。
【図２２】図２２は、フロート部材にスリット状の孔を設けた態様を示す模式平面図および模式断面図である。
【図２３】図２３は、フロート部材に円形の孔を設けた態様を示す模式平面図および模式断面図である。
【符号の説明】
【０２２３】
１ 植物栽培用器具
２ 収容部
３ 無孔性親水性フィルム
４ フロート部材
５ リザーバ
６ 水または養液
７ 揚水シート
８ マトリックス（土壌）
９ マルチング材
１０ 通水パイプ
１１ 点滴チューブ
１２ 細霧噴霧バルブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は植物栽培用器具および植物栽培方法に関する。より詳しくは、本発明は、水または養液上に配置すべき無孔性親水性フィルムと、該フィルムの上方から水または養液を供給する手段を少なくとも含む植物栽培用器具、および該植物栽培用器具を用いた植物栽培方法に関する。
【０００２】
本発明によれば、無孔性親水性フィルムを介して、植物体を水または養液と接触させて栽培することができ、植物体に対する酸素供給と、水および肥料成分の供給とを好適に機能分離することが可能となる。したがって、本発明によれば、例えば、養液栽培の基本となる植物の根と、水または養液が直接接することにより生ずる多くの問題、すなわち根に対する酸素の供給、肥料成分の精密な管理、根からの水または養液の汚染、あるいは水または養液からの植物への病原菌汚染等の、多くの問題を解消することができる。
【０００３】
更に、本発明の植物栽培用器具を用いることにより、下記のような追加的な利点の一以上をも容易に得ることができる。
（１）植物栽培に使用する水または養液量を極めて少なくすることが容易であるため、水または養液の加温あるいは冷却を、極めて容易にかつ低コストで行うことが容易である。
（２）本発明の植物栽培用器具を用いることにより、通常は、水または養液が断熱材料で密封された状態に置かれることとなるため、加温または冷却の効率を極めて大きくすることが容易である。
（３）通常は、腐敗性が高く植物栽培時に使用し難い、糖類、アミノ酸類、有機酸などの高価な有用物質を使用した場合であっても、これらの有用物質を実質的に腐敗させることなく、該有用物質の少量を水または養液に含有させて用いることが容易である。
（４）本発明の植物栽培用器具を用いることにより、栽培すべき植物を水分抑制状態として、該植物を高品質化することが容易になる。
（５）本発明の植物栽培用器具を用いることにより、水または養液からの植物への病原菌汚染を効果的に防止できるために、有糖培養、すなわち、クローン苗の組織培養を行うことが容易になる。
【背景技術】
【０００４】
養液栽培の種類は、噴霧耕、水耕（たん液式、ＮＦＴ）、固形培地（砂耕、れき耕、ロックウール耕）の３種類あり、それぞれの方式には利点、欠点を有する（これらの各方式の詳細、利害得失、等、に関しては、例えば文献「養液栽培の新マニュアル」編者：（社）日本施設園芸協会、２８〜１３５頁、発行所：（株）誠文堂新光社、発行：２００２年７月を参照することができる）。
【０００５】
上記した各方式の養液栽培システムに共通する最も重要なポイントないし弱点は、初期導入コスト、ランニングコスト、および酸素の供給である。更には、養液栽培では、根と養液が直接接触することから、養液の調整がデリケートであり、その管理範囲が非常に狭いことが問題となる。特に、養液の組成、濃度、ｐＨの変化には細心の注意が必要とされている。中でも、養液栽培で最も問題となる点の１つは、養液のｐＨが容易に変化することである。
【０００６】
従来の養液栽培においては、大量の養液を大気中オープンで使用するため、養液を加温あるいは冷却するには設備費ならびに運転経費が高くなる。また、養液には植物の根から吸収させる酸素を常に含有させておく必要があり、腐敗性のある有用物質、例えばアミノ酸、有機酸あるは糖類を混ぜることが不可能である。
【０００７】
加えて、従来の養液栽培においては、病原菌の感染防止が極めて重大な問題である場合が極めて多い。これを防止するための種々の工夫が試みられている。農薬の投与が考えられるが、農薬登録上、養液中に農薬を添加することが出来ないので、農薬によらない殺菌方法が、種々考えられている。例えば、紫外線、オゾンや熱による殺菌、ろ過による病原菌の除去、銀等の金属イオンの添加による殺菌、拮抗微生物の添加等がある。しかしながら、いずれも付帯設備の設置や管理によるコストアップが問題になり、更には、植物体にダメージを与える、あるいは養液中の有効成分を分解する等の新たな問題を生じ、未だに決定的な感染防止の方策は得られていない。
【０００８】
（養液栽培のデメリット）
一般的には、養液栽培においては、初期の資本投資額が大きいとされている。すなわち、養液栽培では温室、ハウスなどの園芸用施設だけでなく、養液調整装置の設置が不可欠であり、土耕栽培と比較して初期投資額が大きくなる。しかも、養液の給液管理や環境制御等を自動化する場合には、さらに各種コントローラーへの投資が必要となる。
【０００９】
【非特許文献１】「養液栽培の新マニュアル」編者：（社）日本施設園芸協会、（株）誠文堂新光社、２００２年７月発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を解消した植物栽培用器具、および植物栽培方法を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、栽培された植物体の特定の成分（例えば、動物体内への過剰摂取が問題となる可能性のある、硝酸態窒素等の成分）を容易に低減可能な植物栽培用器具、および栽培方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは鋭意研究の結果、リザーバ中の水または養液上に、植物体の根と実質的に一体化し得る無孔性親水性フィルムを配置した系においては、根への「酸素供給」と「水分供給」の機能分離に加えて、更に「養分供給」と「純然たる水分供給」を機能分離することも可能であることを見出した。
【００１３】
本発明の植物栽培用器具は上記知見に基づくものであり、より詳しくは、栽培すべき植物体を収容可能な形状を有する器具であって；該容器が、水または養液を収容するためのリザーバと、該リザーバ中の水または養液上に配置すべき無孔性親水性フィルムと、該フィルムの上方から水または養液を供給する手段を少なくとも含み；且つ、前記フィルムの少なくとも一部が、植物体の根と実質的に一体化し得る、無孔性親水性フィルムであることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明によれば更に、水または養液を収容するためのリザーバと、該リザーバ中の水または養液上に配置すべきフィルムと、該フィルムの上方から水または養液を供給する手段を少なくとも含み、且つ、前記フィルムの少なくとも一部が、植物体の根と実質的に一体化し得る無孔性親水性フィルムである植物栽培用器具を用い；該器具中に植物体を配置し、水または養液を、少なくとも前記フィルムを介して接触させつつ、前記植物体を栽培することを特徴とする植物栽培方法が提供される。
【００１５】
無孔性親水性フィルムを介して、養液を植物体に供給した場合には、該フィルムを介することによる「制限的な水分供給」により、濃縮した養分が植物体に供給される場合がある。栽培された植物体における、該養分中の特定の成分（例えば、動物体内への過剰摂取が問題となる可能性のある、硝酸態窒素等の成分）に関しては、該植物体の動物（本発明においては、「ヒトをも含む意味」で用いる）による摂取の場合の安全性等の観点から、栽培された植物体中の該「特定の成分」の含量を、ある程度以下に制限することが好ましい場合がある。例えば、ニトロソ化合物（一般的に、発ガン性を有するとされる）の含有量への制限等の観点からは、栽培された植物体中の硝酸態窒素の含量を、ある程度以下に制限することが好ましい。
【００１６】
フィルムの下（すなわち、リザーバ側）を養液として、該フィルムを介して植物体に養分を供給する場合には、栽培植物の硝酸態窒素を低減するためには、通常は、栽培終盤に養液を水に変える必要がある。
【００１７】
このような場合であっても、上記構成を有する本発明においては、植物が要求する養分／水分を「互いに別ルート」で供給することができるため、これらの養分／水分の供給を、（例えば、植物体の生育状況に応じて）互いに独立に最適化することができる。本発明においては、例えば、（養分濃縮を避けるために）植物体の根とフィルムとが実質的に一体化するまでは、フィルムを介してリザーバ側（フィルムの下方）から水分を供給し、他方、植物体の根とフィルムとが実質的に一体化した後には、フィルム上方から養分および／又は水分を適宜供給することができる。すなわち、本発明においては、栽培植物の硝酸態窒素等を低減する観点から行う場合がある、栽培終盤におけるフィルム下の養液を水に変える工程を省略できる。
【００１８】
また、本発明においては、例えば、最初からフィルムの下（リザーバ側）に水のみを配置し、例えば、フィルム上の植物の根の上方に配置したマトリックスに養液を少量加えることで、水と養分の供給経路を機能分離し、肥料の供給を最小限に抑えることが出来る。これにより、植物中の硝酸態窒素を低減させることが可能になる。
【００１９】
更に、リザーバ中の水または養液と、植物体とがフィルムによって分離されている本発明においては、例えば、該フィルム上に土耕栽培に使用されているマトリックスを配置することにより、フィルムと接している植物の根が、同時に該マトリックスに接触していることとなる。これにより、フィルム上から供給される養液等の量的変動や濃度変化に対するマトリックスの緩衝効果が発揮され、養液等の量や濃度の制御が極めて容易となるため、（例えば、従来の養液栽培において、養液等の量や濃度を精密に制御するために必要であったところの）施設の設置によるコストを著しく軽減することが可能となる。
【００２０】
（高品質化のための養液管理技術−特定成分の低含量化）
養液と植物体がフィルムによって分離されている本発明においては、上述したように、養液組成、濃度、ｐＨ等の調整が極めて容易であるため、以下のような特定成分の調整も容易に行うことができる。
【００２１】
（１）硝酸態窒素
サラダやホウレン草等の葉菜にはその可食部に葉柄部が含まれているため、高い濃度で硝酸塩が含まれていることがある。硝酸塩は唾液と反応して亜硝酸塩となり、更に消化の過程で発ガン性を持つニトロソアミンという物質を生成するとされている。このため、野菜に含まれる硝酸含量が品質の重要な基準の１つになりつつあり、その低含量化が求められている。養液栽培においては、一般的に、収穫前の数日間、硝酸態窒素の供給を停止することなどの養液管理によって植物体の硝酸態窒素含量を低下させることが可能である。
【００２２】
（２）シュウ酸
葉菜の中でも、ホウレン草は特にシュウ酸含量が高いものとして知られている。シュウ酸はアク、えぐ味の成分であるばかりでなく、尿路結石の原因物質としても知られているため、その低含量化が求められている。養液栽培においては、例えば、養液中の硝酸態窒素を減らすことでシュウ酸含量を低下させることができる（ただし、この場合には、若干の生育の抑制も伴う場合がある）。
【００２３】
（フロート部材の配置）
上記構成を有する本発明の植物栽培用器具においては、水または養液上に配置すべき無孔性親水性フィルムの力学的強度を補強するために、必要に応じて、該水または養液に浮かぶフロート部材を用いても良い。このような場合には、該フィルムの力学的強度と、透過性との良好なバランスが容易に達成される。より具体的には、このような態様においては、無孔性親水性フィルムが吸水、膨潤して、該フィルム自体としての力学的強度が低下したとしても、その力学的強度が、水または養液に浮かぶフロート部材により補強されるため、該フィルムの不必要な伸びや破損の可能性を効果的に抑制することが可能となる。したがって、本発明においては、無孔性親水性フィルム自体の水または養液中における力学的強度を、それ程問題とすることなく、該フィルムの有用な特性（例えば、養液中の水分、養分の透過性）に基づき、好適なフィルム材質、厚さ、サイズその他のフィルム属性を選択することが可能となる。換言すれば、本発明においては、無孔性親水性フィルムの属性選択の範囲が著しく拡大することとなる。
【００２４】
更に、フロート部材を用いる本発明の態様においては、フィルムが直接水または養液に接触している場合、水または養液の水位が下がったとき、植物体およびマトリックスの重さでフィルムが伸びてフィルム強度が低下することがあったとしても、水または養液の水位が上下するにつれ、フロート部材が水または養液の水位に追従するため、実質的にフィルムに過大な荷重がかかることを防止でき、効果的にフィルムの破損を防ぐことができる。
【００２５】
更には、フロート部材を断熱の材料（例えば、発泡スチロール）で構成した場合には、水または養液が断熱材料で囲まれていることとなり、水または養液量を少量にすることができ、加温および／又は冷却をより効率的に行うことができる。
【００２６】
（酸素供給−水分／養分供給の機能分離）
上記構成を有する本発明の植物栽培用器具においては、植物の根と水または養液（肥料成分を含む液体）とが、無孔性親水性フィルムを介して配置されているため、植物の根は水または養液には直接には接触していない。換言すれば、植物体に対する酸素供給と、水および肥料成分の供給とが好適に機能分離された状態にある。このため、本発明においては、植物が空気中の酸素を有効に利用することができ、従来の養液栽培の問題（すなわち、植物の根と水または養液が直接に接することにより生ずる多くの問題）であったところの、根に対する酸素の供給、水または養液の厳密な管理、根からの水または養液の汚染あるいは水または養液からの植物への病原菌汚染等の問題を容易に解消することができる。更に、本発明の植物栽培用器具を用いることにより、栽培すべき植物を水分抑制状態とすることが極めて容易となり、該植物を高品質化することができる。
【００２７】
（腐敗防止）
上記構成を有する本発明の植物栽培用器具においては、リザーバ中の水または養液は実質的に密封された状態にあるため、外部から酸素が供給されず、水または養液中に溶存酸素が存在しない。したがって、本発明においては、大気中においては腐敗性のある糖類、アミノ酸類、有機酸等の植物にとって有用な物質を特に制限されずに水または養液に加えることができ、無孔性親水性フィルムを通して植物に供給することが可能である。
【００２８】
上記構成を有する本発明の植物栽培用器具においては、リザーバおよびフロート部材を、例えば発泡ポリスチレンボードにより構成した場合には、水または養液は、断熱材料およびフィルムにより密封状態にある。したがって、リザーバ内から大気中に不定蒸散する水も殆どなく、消費される水は、その大部分が、フィルムを通じて植物が吸収する水とフィルムを通して水蒸気として蒸散する水である。本発明において、更に、フィルム上を、水蒸気を通さないマルチングフィルムまたはマルチング部材（例えば、発泡ポリスチレンボードなど）で被覆する態様においては、水の消費を更に抑制することができる。
【００２９】
（加温または冷却）
上記構成を有する本発明の植物栽培用器具において、水または養液が、断熱された材料で囲まれている態様においては、水または養液中に１本以上のパイプを配置し、パイプの中に加温または冷却された水または媒体を通すことにより、フィルムと一体化した根を効率的に加温あるいは冷却することができる。
【発明の効果】
【００３０】
上述したように本発明によれば、フィルムの下の養液の代わりに水のみを使用した場合、フィルムの上から少量の量および時間が制御された養液を潅水することにより、容易に栽培品中の硝酸態窒素を大幅に低減できる。
【００３１】
更には、フロート部材を用いることで、水または養液上に配置すべき無孔性親水性フィルムの力学的強度が、該水または養液に浮かぶフロート部材で補強されているため、該フィルムの力学的強度と、透過性の良好なバランスが達成される。より具体的には、無孔性親水性フィルムが吸水、膨潤して、該フィルム自体としての力学的強度が低下しても、その力学的強度が、水または養液に浮かぶフロート部材により補強されるため、該フィルムの不必要な伸びや破損の可能性を効果的に抑制することが可能となる。したがって、本発明のこのような態様においては、無孔性親水性フィルムの有用な特性（例えば、養液中の水分、養分の透過性）に基づき、好適なフィルム材質、厚さ、サイズ、その他のフィルム属性を選択することが可能となる。換言すれば、この態様においては、無孔性親水性フィルムの属性選択の範囲が著しく拡大することとなる。
【００３２】
上記構成を有する本発明の植物栽培用器具においては、植物の根と水または養液（肥料成分を含む液体）とが直接には接触せず、植物体に対する酸素供給と、肥料成分の供給とが好適に機能分離された状態にある。このため、本発明においては、植物が空気中の酸素を有効に利用することができ、従来の養液栽培の問題であった、根に対する酸素の供給、水または養液の精密な管理、根からの水または養液の汚染あるいは水または養液からの植物への病原菌汚染等の問題を容易に解消することができる。
【００３３】
更に、本発明の植物栽培用器具を用いることにより、栽培すべき植物を水分抑制状態とすることが極めて容易となり、該植物を高品質化することもできる。
【００３４】
更に、本発明の植物栽培用器具を用いることにより、植物が必要とする、水および肥料成分を極めて少量で栽培することができる。
【００３５】
更に、本発明の植物栽培用器具を用いることにより、植物の根圏を極めて低コストで加温または冷却することができる。
【００３６】
更に、本発明の植物栽培用器具を用いることにより、通常は腐敗性があるために、植物栽培には使用が困難とされて来た物質（例えば、糖類、アミノ酸類、有機酸類などの植物にとって有用な物質）を植物に供給することが容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ本発明を更に具体的に説明する。以下の記載において量比を表す「部」および「％」は、特に断らない限り質量基準とする。
【００３８】
（植物栽培用器具）
本発明の植物栽培用器具は、水または養液を収容するためのリザーバと、該水または養液上に配置すべき無孔性親水性フィルムと、該フィルムの上方から水または養液を供給する手段とを少なくとも含む。
【００３９】
図１は、本発明の植物栽培用器具の基本的な一態様を示す模式断面図である。図１を参照して、この態様の植物栽培用器具１は、水または養液および植物体を収容するための収容部２を与える（画する）ためのリザーバ５と、リザーバ５中の水または養液６上に配置されたフィルム３とを含む。本発明の植物栽培用器具が具備すべき、フィルム３の上方から水または養液を供給する手段は、図２に記載の潅水手段１１（点滴チューブなど）と同様である。
【００４０】
（他の態様）
図２は、本発明の植物栽培用器具１の他の態様を示す模式断面図である。図２を参照して、この態様においては、水または養液６に浮かぶことができるフロート部材４と、該フロート部材４上に揚水シート７を配置し、その上に無孔性親水性フィルム３が配置されている。このような揚水シート７を配置することにより、フロート部材４上に配置された無孔性親水性フィルム３に対して、効果的に水または養液を供給できるというメリットを得ることができる。
【００４１】
図２においては、収容部２の底部下全域にフロート部材４を配置しているが、本発明においては、少なくとも一部に、配置されていれば足りる。収容部２の底部下全体の面積に対するフロート部材４の面積の割合は、水または養液の水位が上下するときに、フロート部材４が追従できる範囲で選択できる。フロート部材４に乗る無孔性親水性フィルム３の面積に対するフロート部材４の全面積の割合は、１０％以上、更には３０％以上、より好ましくは５０％以上である。
【００４２】
（フロート部材の他の態様）
必要に応じて、フロート部材４に孔（ないし穴）を１個以上開けることも可能である。図２２にスリット状の孔の例を示し、図２３に円形の孔の例を示す。この孔は、フロート部材４の厚さ方向を貫通する貫通孔であってもよく、また、非貫通孔であってもよい。このような孔を設けることにより、無孔性親水性フィルム３に供給される水または養液量の変動を小さくする効果が得られる。更には、フィルム３上に供給される水または養液量の、該フィルム３面上の分布を、より均一にする効果も得られる。
【００４３】
（貫通孔／非貫通孔）
フィルム３と、水または養液６との効率的な接触が容易な点からは、フロート部材４表面には貫通孔を設ける方が好ましい。フロート部材４表面に非貫通孔（例えば、スリットないし溝状の非貫通孔）を設ける態様においては、該非貫通孔をフロート部材４の端部まで延長して、該端部の切り口から、水または養液６がフロート部材４の中心部付近まで侵入することを容易とすることが好ましい。この場合、必要に応じて、縦横等の複数方向に沿って、それぞれ複数のスリットないし溝状の非貫通孔を設けることが、更に好ましい。
【００４４】
（孔の形状、等）
フロート部材４に設けるべき孔の形状、サイズ、個数等は、特に制限されない。この孔は、例えば、網目状、格子状あるいは円、楕円、多角形、星型など様々な形の、１個以上の孔であってもよい。図２２および図２３に、フロート部材４に孔を開けた態様の例を示す。フロート部材４の面積に対する、フロート部材４に開けられた空隙面積（すなわち、フロート部材４表面における孔面積の合計／フロート部材４表面の全面積）の割合は、水等の供給の均一化とフロート部材４強度とのバランスの点からは、９０％以下であることが好ましく、７０％以下（特に５０％以下）であることが好ましい。また、フロート部材４の面積に対する、フロート部材４に開けられた空隙の割合は、１％以上であることが、好ましく、３％以上（特に５％以上）であることが好ましい。
【００４５】
（揚水シートの使用）
図２を参照して、揚水シート７を使用する態様においては、フロート部材４の端からリザーバ５の水または養液６中に揚水シート７を落とし込む（浸漬させる）ことにより、揚水シート７を介して、水または養液６を、よりスムーズに無孔性親水性フィルム３に供給することができる。この場合、フロート部材４の巾（すなわち、平面）方向で考えた場合、無孔性親水性フィルム３上の植物体においては、通常は、フロート部材４の端に近い方が養分を先に吸収し、これにより、フロート部材４の中心近くの植物体への養分供給が、より少なくなる傾向がある。
【００４６】
上記したようにフロート部材４に網目状、格子状、あるいは円、楕円、多角形、星型など様々な形の孔を１個以上開ける態様においては、リザーバ５中の水または養液６と無孔性親水性フィルム３が直接触れる機会が増大するため、無孔性親水性フィルム３に供給される水または養液６量の変動を小さくする効果がある。また、上記した揚水シート７を使用する態様において、上記の孔を設けた場合には、リザーバ５中の水または養液６と揚水シート７が直接触れる機会が増大するため、無孔性親水性フィルム３に供給される水または養液６量の変動を小さくする効果がある。
【００４７】
（孔の好適な配置）
フロート部材４の無孔性親水性フィルム３に対する強度補強が損なわれない限り、フロート部材４に開けた隣接する孔（空隙）の端同士を結ぶ距離が短いほどこの効果は大きい。隣接する空隙の端同士を結ぶ距離（図２２、図２３に示す間隔ａ）は０．０１〜１００ｃｍが好ましく、０．１〜５０ｃｍ（特に１〜３０ｃｍ）であることが好ましい。
【００４８】
また、必要に応じて、器具１の強度、フィルム３の補強等の観点から、他の材料（例えば、リザーバ５と同じ材料）で、フィルム３を適当に分割してもよい。
【００４９】
（フロート部材配置の利点）
フィルム３が直接に水または養液６に接触している場合、例えば水または養液６の水位が下がったときに、植物体（および、場合によってはマトリックス）の重さでフィルム３が伸びてフィルム強度が低下する可能性がある。フィルム３が直接に水または養液６に接触している場合には、該フィルム３は、通常は水分吸収によって膨潤している場合が多いため、このフィルム３は、更に伸びやすい（すなわち、力学的強度が低下している）状態にあることが多い。
【００５０】
これに対し、フロート部材４を配置する態様においては、該フロート部材４がフィルム３をサポートしているため、水または養液６の水位が上下するにつれ栽培ベッドが追従し、フィルム３にかかる荷重が軽減（ないし荷重が実質的に除去）される。
【００５１】
（フロート部材）
器具１のフロート部材４の材質、厚さ等も、特に制限されず、基本的には水または養液６に浮かべることのできる材料（すなわち、水または養液６より比重が小さい材料）から適宜選択することが可能である。
【００５２】
必要に応じて、水または養液６とフィルムの接触を容易にする手段を採用しても良い。このような手段としては、例えば、フロート部材４にはスリット状または円、楕円、多角形、星形その他の形状の孔を１個以上開けることができる。または、フィルム上にかかる荷重を考慮して、水または養液６に浮いている状態でフロート部材４の表面レベルが水または養液６の表面レベルに近くなるように、フロート部材４の浮力を調節すること等も可能である。
【００５３】
例えば、フロート部材４の材質としては、軽量化、易成形性および低コストの点からはポリスチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン等の汎用プラスチックの発泡体あるはこれらプラスチックの板状の製品が好適に使用可能である。
【００５４】
（断熱材で囲む態様）
水または養液６を囲む部材として、断熱性の材料を使用した本発明の態様においては、該水または養液６は断熱材で囲まれることになるため、水または養液６の量が、従来の水耕栽培よりも少ないことと合わせて、水または養液６の加温または冷却を、更に効率的に行うことができる。
【００５５】
（追加的手段）
図２の態様においては、必要に応じて、フィルム３の上に土壌などのマトリックス８、および／又は、水蒸気を通さないか、または低透過性の蒸発抑制部材９（例えば、後述するマルチング材）を配置することができる。このような蒸発抑制部材９を配置することにより、フィルムから大気中に蒸散する水蒸気をマルチング材表面あるいはマトリックス中に凝結させ、水として植物が利用できる。
【００５６】
更に、必要に応じて、フィルム３の上には間歇的に水または養液を供給するための潅水手段１１（例えば、点滴チューブ）を配置することができる。このような潅水手段１１を配置することにより、植物がフィルムを介して摂取する水または肥料成分が不足した場合に、それを補うことができるというメッリトを得ることができる。
【００５７】
更に、必要に応じて、水または養液中には、水または養液６を加温または冷却する温度制御手段１０（例えば、水あるいは媒体を通すためのパイプ）を配置することができる。このような温度制御手段１０を配置することにより、水または養液温度を制御し、フィルム上の植物の根圏温度を効率的に調整し、生長を促進するというメリットを得ることができる。
【００５８】
更に、必要に応じて、収容部２の上部に細霧噴霧用手段１２（例えば、バルブ）を配置し、間歇的に水、養液または農薬希釈液を噴霧することができる。このような細霧噴霧用手段１２を配置することにより、水の間歇的噴霧による特に夏季の冷却、水または養液の噴霧による環境の冷却、葉面散布による肥料成分の供給、あるいは農薬の配合された水または養液の噴霧による農薬の散布、などが可能となるというメリットを得ることができる。
【００５９】
図２の構成においては、上記した以外の構成は図１におけると同様である。
【００６０】
（マルチング材）
本発明においては、いわゆる「マルチング材」も、好適に使用することができる。ここに、「マルチング材」とは、植物の生長を助けるため、防寒・乾燥防止などを目的として、根元や幹などに施すために使用されるフィルムなどの材料を言う。このようなマルチング材を用いた場合には、水分の有効利用性が高まるというメリットを得ることができる。
【００６１】
すなわち、本発明によるシステムでは、水または養液からフィルム中に移動した水が、フィルムに密着した植物の根によって直接吸収される以外に、土壌側のフィルム表面から水蒸気として蒸発する傾向がある。このように蒸発する水蒸気を大気中にできる限り逃がさないようにするために、土壌表面をマルチング材で覆うことができる。マルチング材で覆うことにより、土壌側のマルチング材表面に水蒸気を凝結させ、水として植物が利用することができる。
【００６２】
（潅水手段）
潅水手段１１（例えば、点滴チューブ）は土壌等のマトリックスに、水または養液を間歇的に少量ずつ供給するために用いることができ、土のもつ緩衝機能を活かしながら栽培するためのものである。例えば、水が貴重なイスラエルで開発された点滴チューブ（例えば、「ドリップチューブ」とも称される）であるが、点滴潅水で作物の生育に必要な水および肥料をできるだけ少量供給する手段として用いることができる。
【００６３】
（細霧噴霧手段）
施設栽培で夏季における高温対策として行われる遮光や換気だけでは間に合わず、かといって冷房をするにはエネルギーコストが上がってしまう場合がある。そこで、細霧噴霧用手段１２を配置して、細霧噴霧と称される、非常に粒子の細かい霧状の水を植物に噴霧し、空気中の気化熱を奪い、植物体を冷却することができる。冷却の目的以外に、水に肥料および／または農薬を加え噴霧することにより、葉面からの肥料の吸収および／または農薬散布の省力化を兼ねて行うこともできる。
【００６４】
（栽培方法）
本発明においては、上記した構成を有する栽培器具１を使用する限り、これと組み合わせて使用すべき栽培方法は、特に制限されない。本発明において好適に使用可能な栽培方法の態様を、以下に述べる。
【００６５】
（栽培方法における一体化）
本発明の栽培方法において、根とフィルムとの「一体化」とは、（リザーバ内の水または養液の如何に関わりなく）根−フィルム間の剥離強度が、２ｇ以上であることを言う。この剥離強度は、更には３ｇ以上であることが好ましく、更には４ｇ以上であることが好ましい。この剥離強度の測定方法は、リザーバ５内に収容される媒体６（水または養液）が、実際の栽培方法において使用される「水または養液」であること以外は、後述する「フィルム材質確認」の場合と同様である。
【００６６】
（好適な栽培方法−１）
本発明において、植物体の特定の成分（たとえば、硝酸態窒素）を低減することを意図する際には、基本的には、（養分濃縮を避けるため）フィルム３下のリザーバ５からは水しか供給しないことが好ましい。ただし、必要に応じて、多少の養分を、フィルム３の下のリザーバ５に加えても良い。フィルム３下に養分を加えた場合には、（他は同じ条件として）フィルム３下に養分を加えない場合と比較して、該フィルム３と根の「一体化」（すなわち、水のみをリザーバ５中で用いる場合を考慮して、後述するフィルム−根の剥離強度が２ｇ以上）が促進される、即ち、フィルム３からの根の剥離強度が増大する傾向がある。
【００６７】
根とフィルム３の「一体化」が促進される前に、フィルム３上から水分を加え過ぎると、植物は摂取し易いフィルム３上の水分を吸収してしまい、フィルム３を介して水分を摂取しなくなる（よって、根がフィルム３と一体化し難くなる）傾向がある。したがって、根がフィルム３と一体化するまでは、フィルム３上からは、過度の水分を加えることは好ましくない。
【００６８】
他方、根がフィルム３と一体化した後であれば、適宜、フィルム３上から水分／養分を与えても良い。ただし、このように「フィルム上から／養分を与える」場合には、以下の点に注意することが好ましい。
【００６９】
本発明の、根がフィルム３と一体化することにより、根はフィルム３から水または養分を吸い上げることができ、植物が生長していくために必要な最小限の水を得ることができる。より生長を促進させる目的で、フィルム３上からも、水または養分を加える場合には、この根とフィルム３の一体化が維持されることが必要である。即ち、フィルム３上に常時、過剰な水があると、根はフィルム３を介して、水または養液を吸うことを止め、フィルム３上に供給される水または養液だけを摂取するようになる。
【００７０】
この場合には、根とフィルム３の一体化が弱くなって、根がフィルム３から水または養液を吸う力が弱くなる、あるいは全く吸う力が無くなってしまう。即ち、本発明の最も重要な、フィルム３による水分抑制がかからなくなり、高品質化が抑制される傾向が生ずる。どの程度、フィルム３の上から水または養液を加えることが可能かは、植物の種類や生育段階、および栽培環境で異なるが、少なくとも、昼間の太陽が当っている時期に過剰な水または養液がフィルム３上に存在することは避けるべきである。即ち、夕方以降にフィルム３上に供給された水分が、太陽が当って温度上昇が始まるまでには消費され、フィルム３上には殆ど無くなる程度の量が供給されるべきである。これは、植物の水分要求性は昼間が夜間に比較して著しく強く、昼間にフィルム３上の水が少ない程、植物はフィルム３を介して水あるいは養分を摂取しようとするために、一体化が促進されると同時に、水分規制がかかり、高品質化する。
【００７１】
上記した条件の下で、フィルム３下に水を使用し、フィルム３上に養液を点滴し、植物体を生長させ、収穫の数日前からフィルム３上の点滴を水に変える事によって、生長性と品質を落とすことなく、硝酸態窒素などの含有量を低減することが可能になる。
【００７２】
（好適な栽培方法−２）
図２の模式断面図を参照して、この態様においては、発泡ボードに代表される断熱材料のフロート部材４の上にフィルム３が配置され、水または養液６の上下に追従して、常に水または養液６が不織布７に供給される。また、この態様においては、フィルム３と水または養液６とが不織布７を介して接触している。また、この態様においては、四方をリザーバ５と発泡ボードに代表される断熱材料で囲まれた水または養液６を内部に配置したパイプ１０の中に温水あるいは冷水を通すことによって、該水または養液６を加温あるいは冷却することもできる。
【００７３】
また、この態様においては、発泡ボードに代表される断熱材料がマルチング材９として機能し、フィルム３から蒸散する水蒸気の大気中への飛散を防ぐことが出来る。また、この態様においては、マトリックス（土壌）８に点滴チューブ１１を配置することで、制御された量の水または養液をマトリックス（土壌）８に供給できる。また、この態様においては、植物体の上部に配置された細霧噴霧用バルブ１２を通じて、水または養液に農薬または栄養素を加えた液を間歇的に細霧噴霧することができる。
【００７４】
（本発明の利点）
上記構成を有する本発明の栽培用器具ないし栽培方法を用いることにより、植物に対する酸素供給が、植物に対する水または養分供給から機能分離されることとなる。すなわち、従来の養液栽培の最大の問題点であった根への酸素供給が、空気中から容易に行われる。一方、水または養分は、フィルムを介して植物に供給される。したがって、本発明においては、水または養液６の濃度、ｐＨ等の管理に関し、従来の養液栽培におけるよりも遥かに自由度が増大する。すなわち、本発明においては、植物体がフィルムによって、水または養液６と物理的に分離されているため、実質的に、植物体とは無関係に水または養液６を管理することが可能となる。換言すれば、栽培途中における水または養液６自体の交換および水または養液の濃度、ｐＨ等の管理が極めて容易になる。
【００７５】
更に、本発明によれば、水または養液中の有害細菌から、植物体を隔離することが極めて容易である。加えて、フィルムを介して接触する水または養液からの水分供給が、植物に対しては比較的抑制されるため、糖度等の栄養成分が高くなるという点で植物の品質の向上も可能となる。
【００７６】
（各部の構成）
以下、本発明の栽培用容器１の各部の構成について詳細に説明する。このような構成（ないしは機能）に関しては、必要に応じて、本発明者による文献（ＷＯ ２００４／０６４４９９号）の「発明の詳細な説明」、「実施例」等を参照することができる。
【００７７】
（フィルム）
本発明において、植物栽培用器具１を構成するフィルム３は、「植物体の根と実質的に一体化し得る」であることが特徴である。本発明において「植物体の根と実質的に一体化」できるか否かは、例えば、後述する「一体化試験」によって判断できる。本発明者らの知見によれば、「植物体の根と実質的に一体化し得る」フィルム３としては、以下のような水分透過性／イオン透過性のバランスを有するフィルムが好ましいことが見出されている。本発明者らの知見によれば、このような水分／イオン透過性のバランスを有するフィルムにおいては、栽培すべき植物の生長（特に、根の生長）に好適な水分／養分透過性のバランスが容易に実現できるため、根と実質的に一体化が可能となると推定される。
【００７８】
本発明において、植物はフィルムを通して肥料をイオンとして吸収するが、このように使用するフィルムの塩類（イオン）透過性が、植物に供給される肥料成分の量に影響すると推定される。該フィルムを介して水と塩水を対向して接触させた際に、下記に示す測定開始４日後の水／塩水の電気伝導度（ＥＣ）の差が４．５ｄＳ/ｍ以下のイオン透過性を有するフィルムを好適に用いることができる。このようなフィルムを用いた際には、根に対して好適な量の水分および養分が供給され、該フィルムと根の一体化が促進される。
【００７９】
このフィルムは、耐水圧として１０ｃｍ以上の水不透性を有することが必須である。このようなフィルムを用いた際には、根に対する好適な酸素供給および該フィルムを介しての病原菌汚染を防止することが容易となる。
【００８０】
（耐水圧）
耐水圧はＪＩＳ Ｌ１０９２（Ｂ法）に準じた方法によって測定することができる。本発明のフィルムの耐水圧としては１０ｃｍ以上、好ましくは２０ｃｍ以上、より好ましくは３０ｃｍ以上である。
【００８１】
（水分／イオン透過性）
本発明においては、上記フィルム３は、該フィルムを介して水と塩水（０．５質量％）とを対向して接触させた際に、測定開始４日後の水／塩水の栽培温度において測定した電気伝導度（ＥＣ）の差が４．５ｄＳ/ｍ以下であることが好ましい。この電気伝導度の差は、更には３．５ｄＳ/ｍ以下であることが好ましい。特に、２．０ｄＳ/ｍ以下であることが好ましい。この電気伝導度の差は、以下のようにして測定することが好ましい。
【００８２】
＜実験器具等＞
なお、本明細書の以降の部分（実施例も含む）において用いた実験器具、装置および材料は、（特に指定がない限り）後述する「実施例」の前の部分に示した通りである。
【００８３】
＜電気伝導度の測定方法＞
肥料は、通常イオンの形で吸収されるため、液中に溶けている塩類（あるいはイオン）量を把握することが望ましい。このイオン濃度を測定する手段として電気伝導度（ＥＣ、イーシー）を用いる。ＥＣは比導電率ともいい、断面積１ｃｍ2の電極２枚を１ｃｍの距離に離したときの電気伝導度の値を使用する。単位はシーメンス（Ｓ）が使われ、Ｓ/ｃｍとなるが肥料養液のＥＣは小さいので、１／１０００のｍＳ/ｃｍを使う（国際単位系ではｄＳ/ｍ（ｄはデシ）と表示する）。
【００８４】
実際の測定においては、上記した電気伝導度の測定部位（センサー部）にスポイトを用いて試料（例えば溶液）を少量乗せ、導電率を測定する。
【００８５】
＜フィルムの塩／水の透過試験＞
市販の食塩（例えば、後述する「伯方の塩」）１０ｇを水２０００ｍｌに溶解して、０．５％塩水を作製する（ＥＣ：約９ｄＳ/ｍ）。
【００８６】
図３を参照して、上記「ざるボウルセット」を使い、ざる上に試験すべきフィルム（サイズ：２００〜２６０×２００〜２６０ｍｍ）を乗せ、該フィルム上に水１５０ｇを加える。他方、ボウル側に上記の塩水１５０ｇを加え、得られた系全体を食品用ラップ（ポリ塩化ビニリデンフィルム、商品名：サランラップ、旭化成社製）で包んで、水分の蒸発を防ぐ。この状態で、常温で放置して、２４ｈｒｓ毎に水側、塩水側のＥＣを測定する。
【００８７】
本発明においては、フィルムを介する植物の根の養分（有機物）吸収を容易とする点からは、上記フィルムは、所定のグルコース透過性を示すことが好ましい。このグルコース透過性は、下記の水／グルコース溶液の透過試験により好適に評価できる。本発明においては、上記フィルムは、該フィルムを介して水とグルコース溶液とを対向して接触させた際に、測定開始後３日目（７２時間）の水／グルコース溶液の栽培温度において測定した濃度（Ｂｒｉｘ％）の差が４以下であることが好ましい。この濃度（Ｂｒｉｘ％）の差は、更には、３以下、より好ましくは２以下（特に１．５以下）であることが好ましい。
【００８８】
＜フィルムの水／グルコース溶液透過試験＞
市販のグルコース（ブドウ糖）を用いて５％グルコース溶液を作製する。上記塩水試験と同様の「ざるボウルセット」を使い、ざる上に試験すべきフィルム（サイズ：２００〜２６０×２００〜２６０ｍｍ）を乗せ、該フィルム上に水１５０ｇを加える。他方、ボウル側に上記のグルコース溶液１５０ｇを加え、得られた系全体を食品用ラップ（ポリ塩化ビニリデンフィルム、商品名：サランラップ、旭化成社製）で包んで、水分の蒸発を防ぐ。この状態で、常温で放置して、２４ｈｒｓ毎に水側、グルコース溶液側の糖度（Ｂｒｉｘ％）を糖度計で測定する。
【００８９】
（植物との一体化）
後述する実施例３の条件（バーミキュライト使用）で、試験を行う。すなわち、サニーレタス（本葉１枚強）を２本用いて、実施例３の液肥（原液ハイポネックス１０００倍希釈液）条件で、３５日間、植物の生長試験を行う。
【００９０】
得られた植物とフィルムの系において、植物苗の根元で茎葉を切断する。根の密着したフィルムの茎がほぼ中心になるように、該フィルムを巾５ｃｍ（長さ：約２０ｃｍ）に切断して試験片とする（図６を参照）。
【００９１】
図４を参照して、ばね式手秤に市販のクリップを付け、上記で得た試験片の一方をクリップで固定して、ばね式手秤の示す重量（試験片の自重に対応＝Ａグラム）を記録する。次いで試験片の中心にある茎を手で持ち、下方に緩やかに引き下げて、根とフィルムが離れる（または切断される）際の重量（荷重＝Ｂグラム）をばね式手秤の目盛りから読み取る。この値から初期の重量を差し引き、得られた（Ｂ−Ａ）グラムを巾５ｃｍの引き剥がし荷重とする。
【００９２】
本発明においては、このようにして測定された剥離強度において、前記植物体の根に対して５ｇ以上の剥離強度を示すフィルムが好適に使用可能である。この剥離強度は、更には１０ｇ以上、特に３０ｇ以上であることが好ましい。
【００９３】
（一体化の意義）
本発明において、このフィルムと根の「一体化」の定義・測定方法は、原則として、フィルム材質確認の場合のみに用いるものとする（すなわち、前述した栽培方法におけるフィルムと根の「一体化」においては、測定方法が異なる場合がある）。
【００９４】
（光学顕微鏡による確認）
上述したように、本発明においては、フィルムと植物の根の一体化は、根が密着したフィルムから根を引き剥すため必要な荷重の大きさで評価することができるが、この一体化は、光学顕微鏡によっても確認することができる。例えば、図１６に示すように、根とフィルムの界面の光学顕微鏡写真において、根とフィルムが一体化して、根がフィルム表面を実質的に隙間無く覆っていることが観察され、フィルムと植物の根が一体化していることが確認されている。
【００９５】
（フィルム材料）
上述した「根と実質的に一体化し得る」性質を満足する限り、本発明において、使用可能なフィルム材料は、特に制限されず、公知の材料から適宜選択して使用することが可能である。このような材料は、通常フィルムないし膜の形態で用いることができる。
【００９６】
より具体的には、このようなフィルム材料としては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、セロファン、酢酸セルロース、硝酸セルロース、エチルセルロース、ポリエステル等の親水性材料が使用可能である。
【００９７】
植物栽培目的のフィルムとしては、耐久性の面で微生物による腐食性が無いこと、および太陽光あるいは人工光により劣化が無いことが望ましい。
【００９８】
上記フィルムの厚さも特に制限されないが、通常は、３００μｍ以下程度、更には２００〜５μｍ程度、特に１００〜２０μｍ程度であることが好ましい。
【００９９】
（器具・収容部・リザーバ）
該器具１の収容部２の形状、大きさ、ないしは該収容部を与えるためのリザーバ５の材質、厚さ等も、特に制限されず、育成すべき植物の水分消費量、容器の内容積、植物支持体（土壌等）の通気性、水の温度等の種々の条件を考慮して、適宜選択することが可能である。
【０１００】
例えば、リザーバ５の材質としては、軽量化、易成形性および低コスト化の点からはポリスチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン等の汎用プラスチックあるはこれらプラスチック発泡製品が好適に使用可能である。
【０１０１】
（フィルムの含水率）
本発明者の知見によれば、無孔性親水性フィルムがイオン透過する理由は、肥料成分であるイオンが水と共にフィルムの片側から中に浸透し、反対側のフィルム面に到達するためであると推定される。このメカニズムに従えば、例えば、フィルムの含水率を大きくすることにより、水分および肥料成分を増大させることができる。
【０１０２】
後述する実施例１５には、フィルムの含水率を測定した結果を示す。（この実施例において使用したフィルムは、フィルム種類や厚みによる含水率の差は、比較的に小さいものであった）。本発明においては、例えば、含水率をより高めたフィルムに改質することにより、水分または肥料成分等の透過を、更に大きくすることができる。このように、含水率をより高めるためのフィルム改質は、フィルムに親水性をより多く持たせることで、例えば、［文献：Ｐ．Ｊ．フローリー著「高分子化学Ｉ」昭和４０年８月２０日第３版第９刷 訳者 岡 小天、金丸 競発行所 丸善株式会社 Ｐ３８〜４７、Ｐ４８〜５４、Ｐ１６８〜２２１］で参照される方法で、水酸基（ＯＨ）などの親水基を含む分子をより多く、共重合することで可能となる。また、表面改質方法があり、その詳細は、例えば［文献：「電気電子用プラスチック材料」発行 ２００２年３月 東レリサーチセンター Ｐ４７〜７７］を参照することができる。
【０１０３】
（フィルムへのイオン基の導入）
一般に、植物は肥料成分を水に溶けた状態のイオンとして吸収する。例えば、肥料成分の１つである窒素は、アンモニア性窒素または硝酸態窒素として植物に吸収されるが、どちらの成分を吸収し易いかは植物によって異なる。従来は、供給する肥料としてアンモニア性窒素または硝酸態窒素のバランスを変えることが行われてきた。本発明のシステムにおいては、例えばフィルム中にチャージを持ったイオン基を導入することにより養液中のイオンを透過しにくくしたり、透過しやすくしたりできる。このような、フィルム組成へのイオン基の導入の詳細に関しては、例えば、［文献：Ｐ．Ｊ．フローリー著「高分子化学Ｉ」昭和４０年８月２０日第３版第９刷 訳者 岡 小天、金丸 競発行所 丸善株式会社 Ｐ３８〜４７、Ｐ４８〜５４、Ｐ１６８〜２２１］で参照される方法で、イオン基を導入することで可能となる。また、表面改質方法があり、その詳細は、例えば［文献：「電気電子用プラスチック材料」発行 ２００２年３月 株式会社東レリサーチセンター Ｐ４７〜７７］を参照することができる。
【０１０４】
（容器の形成方法）
上記を構成する植物栽培用器具の使用方法は特に制限されないが、例えば、該容器中に植物保持用マトリックスおよび植物体を配置し、少なくとも前記フィルムを水もしくは肥料溶液に接触させつつ、該植物体を栽培すればよい。
【０１０５】
（植物体）
本発明において栽培可能な植物（体）は、特に制限されない。本発明の栽培方法においては、植物の生長した根が、上記したフィルムと一体化した後に、該フィルムを介して接する液体からの肥料成分吸収が可能となるため、該植物は、ある程度生長した苗の状態であることが望ましい。ただし、該植物を保持すべきマトリックス（ないし土壌）中に、該植物がフィルムと一体化するまでの根の成長を可能とする程度の養分および水分を含有ないし混入することにより、種子ないし発芽直後の種子であっても、本発明の栽培方法により栽培することが可能となる。
【０１０６】
また、本発明においては、支持体無しで、直接フィルム上に植物体（例えば、種子）を蒔いて発芽させ、生育させることも可能である。
【０１０７】
（マトリックス、土壌）
上述したように、通常使用される土壌ないし培地は、本発明において、いずれも使用可能である。このような土壌ないし培地としては、例えば、土耕栽培に用いられる土壌、および水耕栽培に用いられる培地が挙げられる。
【０１０８】
例えば、無機系では天然の砂、れき、パミスサンドなど、加工品（高温焼成等）では、ロックウール、バーミキュライト、パーライト、セラミック、籾殻くん炭など。有機系では天然のピートモス、ココヤシ繊維、樹皮培地、籾殻、ニータン、ソータンなど、合成品の粒状フェノール樹脂などがある。また、これらの混合物でもよい。また、合成繊維の布あるいは不織布も使用可能である。必要最小限の肥料および微量要素を、これらの土壌ないし培地に加えてもよい。本発明者らの知見によれば、本発明の栽培器具／栽培方法においては、植物の根が、フィルムを介して接触する水または養液側から吸収可能な程度に伸びるまでの水または養分は、ここに言う「必要最小限の水分、肥料および微量要素」として、フィルムより上側（すなわち、植物側）に加えておくことが望ましい。
【０１０９】
（養液）
本発明において使用可能な養液（ないし肥料溶液）は特に制限されない。例えば、従来の養液栽培ないし水耕栽培において使用されてきた液状成分は、本発明においていずれも使用可能である。
【０１１０】
一般には、水または養液として植物の生育にとって必要不可欠な無機成分としては、主要な成分として：窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、カリウム（Ｋ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、硫黄（Ｓ）、微量成分として：鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、ホウ素（Ｂ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）が挙げられる。さらにこの他に、副成分として、珪素（Ｓｉ）、塩素（Ｃｌ）、アルミニウム（Ａｌ）、ナトリウム（Ｎａ）等がある。必要に応じて、本発明の効果を実質的に阻害しない限り、その他の生理活性物質も加えることができる。更に、グルコース（ブドウ糖）などの糖質、アミノ酸等を添加することも可能である。
【０１１１】
（根圏温度の制御）
本発明においては、必要に応じて、フィルムを介して植物体の根と接触する液体（例えば、水または養液）の温度を制御することにより、該フィルムと一体化すべき（ないしは、既に一体化した）根周辺の温度、すなわち根圏温度を調節することができる。このような態様によれば、温室等の室内全体を暖房／冷房していた従来の方式と比べて、植物の根圏温度を精密に、且つ省エネルギー的にコントロールすることが容易となる。
【０１１２】
本発明においては、特に、植物体の根がフィルムと密着ないし一体化しているため、根圏温度の制御が特に容易である。
【０１１３】
加えて、本発明によるシステムでは加温、冷却すべき水または養液の量が極めて少ないこと、従来の養液栽培のように、養液の溶存酸素を増やす操作が不要であること、あるいは、栽培ベッド中の水または養液が外気と直接に触れず、密閉されているため保温効果に優れ、全体として加温冷却を効率的に行うことができ、エネルギーコスト的に極めて優位性が高い。
【０１１４】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。
【実施例】
【０１１５】
実施例１
（無孔性親水性フィルムを用いた小松菜の栽培における硝酸態窒素低減試験）
１）栽培方法
栽培ベッド：高設架台に３０ｍｍ厚みエスレンボード（ビーズ発泡ポリスチレンボード；積水化成工業（株））により作製した、巾９０ｃｍ×長さ２８ｍ×深さ１２ｃｍの箱を設置した。箱を水槽とするためポリフィルム（農業用ポリエチレンフィルム）を内側に敷いた。養液を深さ約５ｃｍまで加えた。養液の上に無孔性親水性フィルム（Hymecフィルム（厚さ４０μｍ）；メビオール（株））を敷き、端は水槽の外側に垂らした。
マトリックス：マトリックスとして、Hymecフィルムの上に不織布２５Ｓ(メビオール（株）)を敷いた。
点滴チューブ：マトリックスの上にドリッパー間隔10cmの点滴チューブ（吐出量１．０５L／ｈｒ（ネタフィム社））約３０ｍを敷いた。
【０１１６】
マルチング：巾約８５ｃｍ×長さ１８０ｃｍ×厚み２０ｍｍエスレンフォーム（低発泡ポリスチレンボード；積水化成工業（株））に１５ｃｍ間隔で、苗植付け用の孔を開け、マトリックスの上に乗せ並べた。更に、同様１５ｃｍ間隔に孔を開けた白黒マルチフィルム（「こかげ」厚み0.025mm：大倉工業（株））で発泡ボードの孔と合わせ、水槽ごと被覆した。
苗：小松菜の種をプラグトレーに播種し、作製した苗を使用。
苗の植付け：栽培ベッドに小松菜２００株を植付けた。
【０１１７】
点滴チューブによる潅水：点滴チューブの端から４．２２〜４．３０までは水を、５．１〜５．６養液を注入供給し、５．７〜５．１２には再度水に切り替えた。
【０１１８】
養液：（１）硝酸態窒素低減を目的とした栽培ではフィルム下に、水道水を使用した。また、フィルム上方より点滴チューブによる、潅水（水または養液）をおこなった。（２）比較対照実験としては、フィルム下に、大塚化学（株）製 大塚ハウス１号、２号、５号をそれぞれ１．５ｇ／L、１ｇ／L、０．０５ｇ／Lの割合で混合した養液を使用した。フィルム上方からの潅水は行わなかった。
【０１１９】
栽培場所：沖縄県島尻郡
栽培期間：４．２２〜５．１２
【０１２０】
２)結果
表１に結果を示す。
【０１２１】
表１ 小松菜の硝酸態窒素含量（ｐｐｍ）測定結果
【表１】
【０１２２】
硝酸態窒素の測定は、小松菜の葉（茎）を「にんにく搾り器」で搾り、搾り汁を硝酸イオンメーター（コンパクトイオンメーター Ｃ−１４１；（株）堀場製作所製）により測定した。
【０１２３】
硝酸態窒素低減を目的とした試験区の結果は、５／７には小松菜の草丈が２０ｃｍを超え、硝酸態窒素含有量が３，０００ｐｐｍであったが、フィルム上からの点滴を水に変えたところ、５／１２には硝酸態窒素含量を８９０ｐｐｍまでに下げることができた。
比較対照区の結果は、５／７には小松菜の草丈が同様に２０ｃｍを超え、５／１２における硝酸態窒素は６０００ｐｐｍであった。
【０１２４】
以上の結果から、フィルムの下に水のみを使用し、生育段階に応じてフィルム上から養液または水を適宜潅水することで、野菜の硝酸態窒素を大幅に引き下げることが可能であることがわかった。
【０１２５】
実施例２
（無孔性親水性フィルムを用いたトマト栽培）
１）方法
栽培ベッド：高設架台に４０ｍｍ厚みエスレンボード（ビーズ発泡ポリスチレンボード；積水化成工業（株））により作製した、巾４５ｃｍ×長さ２８ｍ×深さ１２ｃｍの箱を設置した。箱の底面には冷却水を通し、往復させるためのパイプ（積水潅水ＰＥ管Ｋ２０；積水化学工業（株））を２本設置した。箱を水槽とするためポリフィルム（農業用ポリエチレンフィルム）を内側に敷いた。養液を深さ約７ｃｍまで加え、エスレンフォーム（低発泡ポリスチレンボード：積水化成工業（株））からなる巾約４３ｃｍ×１８０ｃｍ×厚み２０ｍｍのフロート板（浮き板）を水槽に浮かべ並べた。フロート板を揚水用不織布（メビオールシート（メビオール（株））で被覆し、不織布は端が養液の中に浸るように設置した。フロート板上の揚水用不織布の上に無孔性親水性フィルム（Hymecフィルム（厚さ６５μｍ）；メビオール（株））を敷き、端は水槽の外側に垂らした。２８ｍ長さの栽培ベッドを２系列用意した。
【０１２６】
養液：大塚化学（株）製 大塚ハウス１号、２号、５号をそれぞれ１．５ｇ／L、１ｇ／L、０．０５ｇ／Lの割合で溶解混合した養液を使用した。
マトリックス：マトリックスとして、下記２種類をHymecフィルムの上に約１ｃｍの深さで敷いた。
１）ピートモス（PEAT MOSS（Horticultual Grade １７０ｌ入り（Canadian Supreme Ltd.））、２）ピートモス、バーミキュライト（大粒 ５０ｌ入り；（株）トーホー）、赤土（島尻赤土；（有）緑工産業）を容積比 ２：２：１で混合使用した。
【０１２７】
点滴チューブ：マトリックスの上にドリッパー間隔10cmの点滴チューブ（吐出量１．０５L／ｈｒ（ネタフィム社））約３０ｍを敷いた。
【０１２８】
マルチング材：巾約４３ｃｍ×長さ１８０ｃｍ×厚み２０ｍｍエスレンフォーム（低発泡ポリスチレンボード；積水化成工業（株））の中央に３０ｃｍ間隔で、苗植付け用の孔を開け、マトリックスの上に乗せ並べた。更に、同様３０ｃｍ間隔に孔を開けた白黒マルチフィルム（「こかげ」厚み０．０２５ｍｍ：大倉工業（株））で発泡ボードの孔と合わせ、水槽ごと被覆した。
【０１２９】
トマト苗：品種 桃太郎ファイトのセルトレー苗（（株）サザンプラント）、草丈約１８ｃｍ
苗の植付け：２列の栽培ベッドに８７本/１列の苗を植付け
点滴チューブによる潅水：点滴チューブの端から苗1本あたり３０ｍｌ／日の養液を注入供給し、着花後は６０ｍｌ／日とし、果実白熟期以降は停止した。
【０１３０】
栽培場所：沖縄県島尻郡
栽培期間：１１．２〜３．５
【０１３１】
２)結果
植付後３０日目に第１花房の開花が始まり、養液潅水量を６０ｍｌ／日・本とした。
６５日目に１〜２段目のみ残し、低段栽培とし、８０日目に点滴潅水を停止した。
９０日目には果実が色づき始め、９５日目に収穫を開始した。
全体で約７００個の果実をつけ、尻腐れは全く認められなかった。
又、トマトの根によるフィルムの破損は全く認められなかった。
表２に植付け後１００日目に収穫したトマトの重量と果実サイズを測定した結果を示す。
【０１３２】
表２ トマトの測定結果（１００日目）
【表２】
【０１３３】
代表的なサンプルの糖度は（Ｂｒｉｘ％）はサンプル（ａ）について９．３、９．５（ｎ＝２で測定）、サンプル（ｂ）について８．４、８，３（ｎ＝２で測定）であった。また、トマトのリコピン含量は２６．４ｍｇ／１００ｇであり、市販品のトマト（品種：桃太郎ファイト）のリコピン含量３．３ｍｇ／１００ｇに対し８倍もの高い値であった。リコピン含量は、外部測定機関（株）マシスにおいてＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー）法により実施した。
【０１３４】
上記した実験系の概略を示す写真を図２０に示す。また、上記で得られたトマトの写真を図２１に示す。
以下で用いた実験方法は、上述したものの他は、以下の通りである。
【０１３５】
＜水の蒸発量測定＞
図５の模式断面図を参照して、上述した「ざるボウルセット」を使い、ざるにフィルム（２００〜２６０×２００〜２６０ｍｍ）を敷いた後に土壌を加え、植物の苗（１〜２本）を植え付ける。ボウルに水あるいは所定濃度の肥料希釈液を加え、この上にざるを乗せた。定期的に上皿天秤にて重量を測定し、減量から液の蒸発量を測定した。蒸発により減量した液は随時追加した。
【０１３６】
＜成長過程の観察＞
苗の成長過程の観察は、デジタル写真により撮影した（デジタルカメラ：キャノン社製 ＩＸＹ Ｄｉｇｉｔａｌ ２００ａ）。
＜試験終了後の観察ならびに測定＞
試験終了後は、根の乗っているフィルムの裏側をフィルム越しに、あるいはフィルムを除き、根の部分を中心に写真撮影を行った。成長した苗の重量測定は、根の付いたまま、あるいは根元で切断し、茎葉部分を秤量した。
【０１３７】
＜ｐＨの測定＞
ｐＨの測定は後述のｐＨメーターによって行った。標準液（ｐＨ７．０）で校正したｐＨメーターのセンサー部分を測定すべき溶液につけ、本体を軽く揺らし、値が安定するのを待ち、ＬＣＤ（液晶）表示部に表示される値を読み取った。
【０１３８】
＜Ｂｒｉｘ％の測定＞
Ｂｒｉｘ％測定は後述の糖度計（屈折計）を用いて行った。測定溶液をスポイトでサンプリングし、糖度計のプリズム部分に滴下し測定後、ＬＣＤの値を読み取った。
【０１３９】
＜実験器具等＞
１．使用器具および装置
１）ざるボールセット：ざるの半径６．４ｃｍ（底面の面積約１３０ｃｍ２）
２）発泡スチロール製トロ箱：サイズ５５×３２×１５ｃｍ等
３）上皿電子天秤：Ｍａｘ．１Ｋｇ 株式会社タニタ
４）ばね式天秤：Ｍａｘ．５００ｇ 株式会社鴨下精衡所
５）ポストスケール：ポストマン１００ 丸善社
６）電気伝導度計：Ｔｗｉｎ Ｃｏｎｄ Ｂ−１７３ 株式会社堀場製作所
７）ｐＨメーター：ｐＨパル ＴＲＡＮＳ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（グンゼ産業）
８）糖度計（屈折計）：ＰＲ２０１ （株）アタゴ社製
【０１４０】
２．使用材料（土壌）
１）スーパーミックスＡ：水分約７０％ 微量肥料入り 株式会社サカタの種
２）ロックファイバー：栽培用粒状綿６６Ｒ（細粒） 日東紡 成分（％）ＳｉＯ２ ４３、ＣａＯ ３３、Ａｌ２Ｏ３ １５、ＭｇＯ ６、Ｆｅ２Ｏ３ １以下、ＭｎＯ １以下
３）バーミキュライト：タイプＧＳ ニッタイ株式会社
【０１４１】
（フィルム）
４）ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）：４０μｍ アイセロ化学
５）二軸延伸ＰＶＡ：ボブロン 日本合成化学工業
６）親水性ポリエステル、同不織布付、生地付：１２μｍ デュポン社
７）セロファン
８）浸透セロファン：横浜商事（株）
９）微孔性ポリプロピレンフィルム：ＰＨ−３５（約４０μｍ） トクヤマ
１０）不織布：シャレリア（超極細繊維不織布）旭化成社
【０１４２】
（苗用種）
１１）サニーレタス：レッドファイヤー タキイ種苗株式会社
１２）パンジー：マキシムＦ−１ 株式会社サカタの種
【０１４３】
（肥料）
１３）原液ハイポネックス： 株式会社ハイポネックスジャパン
全窒素量 ５．０％、内アンモニア性窒素 １．９５％、硝酸態窒素 ０．９０％
水溶性リン酸 １０．０％、水溶性カリ ５．０％、水溶性苦土 ０．０５％
水溶性マンガン ０．００１％，水溶性ほう素 ０．００５％（その他）
１４）伯方の塩：伯方塩業株式会社
１００ｇ中ナトリウム３７．５ｇ、マグネシウム１１０ｍｇ、カルシウム ９０ｍｇ、カリウム５０ｍｇ
１５）ブドウ糖：ブドウ糖１００ （株）イーエスＮＡ
【０１４４】
実施例３
（液体肥料の効果）
図５の系を用いて、ハイポネックス原液の濃度の効果を調べた。すなわち、ハイポネックス１００倍希釈液、１０００倍希釈液、および水（水道水）の効果を比較した。
【０１４５】
大きさが約２０ｃｍ×２０ｃｍのフィルム（ＰＶＡ）内に土壌として、バーミキュライト、またはロックファイバーを約３００ｍｌ配置した。この土壌内に、植物の苗として、サニーレタス（本葉１枚強）を２本配置した。土壌および溶液毎に６種類の系を作製し、それぞれの溶液に浸漬した。この際、溶液は各３００ｍｌ使用し、フィルム（ＰＶＡ）内の土壌が約２ｃｍの深さで浸かるように配置した。実験はハウス内で行い、日照は自然のままのものとした。実験の際の気温は、約０〜２５℃、湿度は５０〜９０％ＲＨ程度であった。
【０１４６】
水分蒸発量および溶液のＥＣ値を、栽培開始後１３日後、および３５日後に測定した。３５日後には、前述した「引き剥がし試験」も行った。
上記実験条件を纏めると、以下の通りである。
【０１４７】
１．実験
１）フィルム：ＰＶＡ４０μｍ（アイセロ化学）２００×２００ｍｍ
２）苗：サニーレタス 本葉１枚強
３）土壌：バーミキュライト（細粒）、ロックファイバー６６Ｒ
４）溶液： 水、ハイポネックス原液 １００倍希釈水溶液、１０００倍希釈水溶液
５）器具：ざるとボールのセット
６）置き場所：ハウス（温度湿度制御無し）
【０１４８】
７）実験方法： ざるにフィルム（２００×２００ｍｍ）を介しバーミキュライト１５０ｇ（水分７３％、乾燥重量４０ｇ）、ロックファイバー２００ｇ（水分７９％、乾燥重量４０ｇ）を加え、苗を２本植え付ける。ボウルに水または養液を２４０〜３００ｇ加え、ざるを乗せた。
８）期間：１０．２９〜１２．４２．上記実験により得られた結果を、下記表１に示す。
【０１４９】
（表３）
【表３】
【０１５０】
ＥＣ：液肥追加前／追加後
【０１５１】
上記した表３のデータ（例えば、１００倍希釈−１０００倍希釈−水のデータ比較）により、植物がフィルムを介して肥料溶液中から成長に必要な肥料成分を得ていることも、容易に理解できよう。また、水と比較して肥料溶液を使用すると、引剥がし強度が顕著に増加し、肥料成分が根とフィルムの一体化を促進することがわかる。
【０１５２】
実施例４
養液として用いた液体肥料の濃度を、ハイポネックス１０００倍、２０００倍、３０００倍希釈とし、表４に示した項目以外は、実施例３と同様に実験を行った。
「ざる」にフィルムを介し土壌２００ｇ（水分７９％、乾燥重量４０ｇ）を加え、苗を２本植え付けた。ボウルに水または肥料溶液を２４０ｇ加え「ざる」を乗せた。（実施期間：１０．３０〜１２．４）
上記実験により得られた結果は、以下の通りである。
【０１５３】
（表４）
【表４】
ＥＣ：液肥追加前／追加後
【０１５４】
（実験結果に対する記述）
液体肥料の希釈倍率によって、植物生長の程度は実施例３と同様に濃度の濃い方が成長しており、フィルムを介して肥料成分を吸収していることが理解できる。
【０１５５】
実施例５
（バーミキュライト／ＰＶＡ液体肥料効果）
バーミキュライト／ＰＶＡの系を用いて、水とハイポネックス１０００倍希釈液の効果を比較した。表５に示した以外は、実施例３と同様に実験を行った。
「ざる」にフィルムを介し土壌２３５ｇ（水分６３％）を加え、苗を２本植え付けた。ボウルに水または肥料溶液を約２５０ｍｌ加え「ざる」を乗せた（実施期間：１０．２２〜１１．２５）。
上記実験により得られた結果を纏めれば、以下の通りである。
【０１５６】
（表５）
【表５】
ＥＣ：液肥追加前／追加後
【０１５７】
引き剥がし試験：ポストスケール使用
（実験結果に対する記述）
肥料溶液のＥＣ値は、初期０．５ｄＳ／ｍに対し、最終３５日目には０．２２ｄＳ／ｍと低下し、明らかに肥料が消費されていた（水分蒸発を考慮すると、液体肥料の消費量は、さらに大きいと思われる）。
【０１５８】
実施例６
土壌としてバーミキュライトを用い、フィルムを黒不織布付親水性ポリエステルとし、表６に示した項目とした以外は、実施例３と同様に実験を行った。
＜バーミキュライト／不織布付親水性ポリエステル液体肥料効果＞
実験は、「ざる」にフィルムを介し土壌２３０ｇ（水分７６％、乾燥重量５５ｇ）を加え、苗を２本植え付けた。ボウルに水、または肥料溶液を約２００ｇ加え「ざる」を乗せた。
上記実験により得られた結果は、以下の通りである。
【０１５９】
（表６）
【表６】
【０１６０】
（実験結果に対する記述）
３０日目における根と茎葉の重量を、肥料溶液と水で比較すると、明らかに肥料溶液の方が大であり、肥料を吸収していることが理解できる。
【０１６１】
実施例７
土壌としてロックファイバー（使用量：乾燥重量１０、２０、３０ｇ）を用い、表７に示した項目以外は、実施例３と同様に実験を行った。
＜ロックファイバー量の効果＞
「ざる」にフィルムを介し土壌５０〜１５０ｇ（水分８３％、乾燥重量１０、２０、３０ｇ）を加え、苗を２本植え付けた。ボウルに水、または肥料溶液を２９０〜３９０ｇ加え「ざる」を乗せた。（期間：１１．１〜１２．４）
上記実験により得られた結果は、以下の通りである。
【０１６２】
（表７）
【表７】
引き剥がし試験：ばね式秤を使用
【０１６３】
（実験結果に対する記述）
土壌量１０ｇの場合には１０日目で枯れ、根の成長が進む前に水分不足により枯れたと思われる。従って、適度な土壌量が極めて好ましいと考えられる。
【０１６４】
実施例８（各種フィルムの差）
上記した方法で、各種フィルムに関して、水による苗の成長を観察した。フィルムとしては、ＰＶＡ、二軸延伸ＰＶＡ（ボブロン）、親水性ポリエステル３種の計５サンプルを用いた。
ざるにフィルム（２６０×２６０ｍｍ）を介し土壌５００ｍｌを加え、苗を２本植え付ける。ボウルに水２５０ｍｌを加え「ざる」を乗せた。期間は８月１７日〜９月１４日である。
【０１６５】
（表８）
【表８】
【０１６６】
（実験結果に対する記述）
不織布付親水性ポリエステルの水分蒸発量が突出しているが、不織布からの蒸発が含まれているためと考えられる。
【０１６７】
最終苗の本葉数は、不織布付親水性ポリエステル≧ＰＶＡ＞親水性ポリエステル≧ボブロン＞生地付親水性ポリエステルの順であった。これは、根の発育状況と同様の傾向であった。
【０１６８】
実施例９
（塩水透過試験）
前述の＜フィルムの塩／水透過試験＞方法に従って、各種フィルムの塩水透過試験を行った。フィルムはＰＶＡ、ボブロン（二軸延伸ＰＶＡ）、親水性ポリエステル、セロファン、ＰＨ−３５、超極細繊維不織布（シャレリア）の６種である。
上記実験により得られた結果は、以下の通りである。
【０１６９】
（表９）
【０１７０】
【表９】
上記データをグラフ化したものを図７に示す。
【０１７１】
（実験結果に対する記述）
６種類のフィルムのうち、ＰＨ−３５は塩水の透過が認められなかった。その他のフィルムでは、超極細繊維不織布は水と共に塩が完全に透過しているが、ＰＶＡ、親水性ポリエステルおよびセロファンも比較的早く塩の透過が進んでいる。ボブロンは塩の透過速度が小さいものの、４日目には塩水系と水系とのＥＣ値の差が４．５以内になっている。
【０１７２】
実施例１０
（ブドウ糖透過試験）
＜グルコース（ブドウ糖）透過試験＞
下記の＜グルコース（ブドウ糖）透過試験＞方法に従って、各種フィルムのブドウ糖透過試験を行った。フィルムはＰＶＡ、ボブロン（二軸延伸ＰＶＡ）、セロファン、浸透セロファン、ＰＨ−３５の５種である。
【０１７３】
前述のざるボウルセットを使用し、ボウルに５％ブドウ糖水溶液（ブドウ糖５０ｇ／水１０００ｍｌ）１５０ｇを加え、ざるに２００×２００ｍｍのフィルムを敷き、水１５０ｇを加えて、ボウルに乗せた。それぞれの濃度と重量の経時変化を測定した。
【０１７４】
＜濃度測定＞
糖度計（屈折計）を用いてＢｒｉｘ％を測定した。Ｂｒｉｘ％はショ糖を水に溶解したときの重量％の単位で、例えば１００ｇ中に１０ｇのショ糖が溶けている液はＢｒｉｘ１０％となる。
【０１７５】
上記実験により得られた結果は、以下の通りである。
【０１７６】
（表１０）
【０１７７】
【表１０】
【０１７８】
上記データをグラフ化したものを、図８に示す。
【０１７９】
（実験結果に対する記述）
５種類のフィルムのうち、ボブロン、ＰＨ−３５を除いた、ＰＶＡ、セロファンおよび浸透セロファンは実験開始から３日目程度で、ブドウ糖系と水系とのＢｒｉｘ値の差が１以内になり、ブドウ糖がフィルムを透過していることが判る。
【０１８０】
実施例１１
（耐水圧試験）
ＪＩＳ Ｌ１０９２（Ｂ法）に準じた試験により、２００ｃｍＨ２Ｏの耐水圧試験を行った。
【０１８１】
実験結果
フィルム種 耐水圧（ｃｍＨ２Ｏ）
ＰＶＡフィルム（４０μｍ） ２００以上
二軸延伸ＰＶＡ（ボブロン） ２００以上
セロファン ２００以上
親水性ポリエステル ２００以上
超極細繊維不織布 ０
【０１８２】
実施例１２
実施例９と同様にしてざるボールセット（ざるの半径６．４ｃｍ、容量１３０ｃｍ３）を用い、ざるに２０×２０ｃｍのフィルムを乗せ純水を１５０ｇ加え、ボール側に養液１５０ｇを加えて、サランラップで包んだ。サンプリング時間３、６、１２、２４、３６、４８、７２ｈｒｓで計７個の容器を用意し、所定時間経過後１００ｍｌずつサンプル容器に採取した。各サンプル中の、主要肥料成分の分析を行った。
【０１８３】
１）透湿フィルム：ＰＶＡフィルム２５μｍ（日本合成化学工業（株）製）、親水性ポリエステル２０μｍ（デュポン社製）
２）水：蒸留水（和光純薬工業（株）製）、養液肥料：大塚ハウス１号 １．５ｇ／Ｌ、２号 １ｇ／Ｌ（大塚化学（株）製）
【０１８４】
３）分析方法
ａ）アンモニウムイオン、硝酸イオンおよび硫酸イオン：イオンクロマトグラフ法により分析（分析の詳細に関しては：「水の分析」第４版 日本分析化学会北海道支部編 発行（株）化学同人 １９９７年７月２０日 第３章水の分析に用いられる分析法 ３．７．３ イオンクロマトグラフィー（Ｐ１２５〜１２９）を参照することができる）。
【０１８５】
ｂ）りん、カリウム、カルシウムおよびマグネシウム：ＩＣＰ（発光分光分析）法により分析（分析の詳細に関しては：「水の分析」第４版 日本分析化学会北海道支部編 発行（株）化学同人 １９９７年７月２０日 第１３章微量汚染物質と関連する分析法 １３．１０ ＩＣＰ（Ｐ４７８〜４８０）を参照することができる）。
【０１８６】
主要成分のアンモニア性窒素（ＮＨ４−Ｎ）、硝酸態窒素（ＮＯ３−Ｎ）、りん酸（Ｐ２Ｏ５）、カリウム（Ｋ２Ｏ）、カルシウム（ＣａＯ）、マグネシウム（ＭｇＯ）および硫黄（ＳＯ４）について、フィルム透過性の経時変化を表１１〜表１７に、またこれらのデータに対応するグラフを図９〜図１５に示す。
【０１８７】
上記した表およびグラフに示すように、肥料のフィルム透過性に関して、肥料成分によって透過速度の違いはあるものの、主要成分の窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、カリウム（Ｋ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）および硫黄（Ｓ）はすべて透過する。
【０１８８】
（表１１）アンモニア性窒素 単位：ｐｐｍ
【表１１】
【０１８９】
（表１２）硝酸態窒素 単位：ｐｐｍ
【０１９０】
【表１２】
【０１９１】
（表１３）りん酸 単位：ｐｐｍ
【表１３】
【０１９２】
（表１４）カリウム 単位：ｐｐｍ
【表１４】
【０１９３】
（表１５）カルシウム 単位：ｐｐｍ
【表１５】
【０１９４】
（表１６）マグネシウム 単位：ｐｐｍ
【表１６】
【０１９５】
（表１７）硫黄 単位：ｐｐｍ
【表１７】
【０１９６】
実施例１３
３０×２２×８ｃｍのトロ箱に養液としてハイポネックス原液（Ｎ：５％、Ｐ：１０％、Ｋ：５％）（（株）ハイポネックスジャパン製）３００倍希釈水溶液（ＥＣ：１．３７）１．３Ｌを加え、４０μｍＰＶＡフィルム（アイセロ化学（株）製）４８×４０ｃｍを上に浮かべた。
【０１９７】
フィルム上に土壌としてスーパーミックスＡ（（株）サカタの種）を深さ２ｃｍ乗せ、サニーレタス幼苗（本葉３枚）を１２本植えつけた。ビニルハウス（温度湿度制御無し）に１１．１２〜１．１１（６０日間）の間生長させた。その後、根と一体化したＰＶＡフィルムを試料とし、根の界面の光学顕微鏡写真（倍率：１０〜１００倍）を撮影した。
［試料の前処理と観察］
【０１９８】
１）試料をエタノールで脱水
２）親水性の樹脂「テクノビット」（応研商事（株）社製）に包埋
３）ガラスナイフで厚さ３ミクロンに薄切りしてガラス板の上に載せ乾燥させる
４）０．１％のトルイジン青にて１５分間染色
５）水洗下の血に７０％エタノール溶液で過剰な染色部分を脱色させる（分別）
【０１９９】
６）アルコールで脱水した後にキシレンに入れて、その後にカバーガラスをかけて封入
７）観察は光学顕微鏡にて、１０倍から１００倍の間で観察
（なお、上記した試料の前処理および観察方法の詳細に関しては、例えば、応研商事株式会社のホームページ（ｈｔｔｐ／／ｗｗｗ．ｏｋｅｎｓｈｏｊｉ．ｃｏ．ｊｐ／）の「低温重合樹脂テクノビット」の項で詳細な試験方法を参照することができる。）
【０２００】
光学顕微鏡による観察結果を、図１６に示す。この図１６に示すように、根の細胞がＰＶＡフィルム面に隙間無く配置され、ＰＶＡフィルムと根が一体化している様子が観察された。
【０２０１】
実施例１４
実施例９と同様に、ざるボールセット（ざるの半径６．４ｃｍ、容量１３０ｃｍ３）を用い、ざるに２０×２０ｃｍのフィルムを乗せ水道水を１５０ｇ加え、ボール側に塩水１５０ｇを加えて、サランラップで包み室温に置いた。サンプリング時間毎に、水側（ざる）および塩水側（ボール）の養液を良く撹拌した後、スポイトでサンプリングし、ＥＣ値を測定した。
【０２０２】
１）透湿フィルム：厚みの異なる親水性ポリエステルフィルム（デュポン社製）およびＰＶＡフィルム（日本合成化学工業（株）製）を使用した。
【０２０３】
親水性ポリエステルＫ０６−２０μｍ、Ｋ０６−４０μｍ、ＣＲＰ０６−７５μｍ（デュポン社製）、ＰＶＡ＃２５００（２５μｍ）、＃４０００（４０μｍ）、＃６５００（６５μｍ）（日本合成化学工業（株）製）
【０２０４】
２）０．５％塩水：水道水に「伯方の塩」（伯方塩業（株）製）を０．５重量％溶解した。
伯方の塩：１００ｇ中ナトリウム３７．５ｇ、マグネシウム１１０ｍｇ、カルシウム９０ｍｇ、カリウム５０ｍｇ
【０２０５】
３）実験方法
電気伝導度計：Ｔｗｉｎ Ｃｏｎｄ Ｂ−１７３（（株）堀場製作所）を用い、スポイトでサンプリングした溶液を電気伝導度計の測定部位に少量乗せ、電気伝導度ＥＣ（ｄｓ／ｍ）を測定した。
【０２０６】
実施期間：８月２６日〜３１日
親水性ポリエステルフィルムの結果を表１８および図１７に、ＰＶＡフィルムの結果を表１９および図１８に示す。
【０２０７】
上記の図１７および図１８から、親水性ポリエステルフィルムおよびＰＶＡフィルムとも水側のＥＣ値は増加し、塩水側のＥＣ値は減少し、両者の値が時間と共に同じ値に収束して行くことが判明した。親水性ポリエステルフィルムの場合、フィルム厚み２０〜７５μｍの範囲で、水側ＥＣ値の増加速度および塩水側ＥＣ値の低下速度は、厚みが増すに従って遅くなり、すなわち０．５％塩水透過性が大きく低下している。一方、ＰＶＡフィルムの場合は、フィルム厚み２５〜６５μｍの範囲で、厚みが増しても０．５％塩水透過性は殆ど変わらない。
【０２０８】
親水性ポリエステル 単位：ｄＳ／ｍ
（表１８）
【表１８】
【０２０９】
ＰＶＡ 単位：ｄＳ／ｍ
（表１９）
【表１９】
【０２１０】
実施例１５（含水率の測定）
ポリプロピレン製蓋つきプラスチック容器（１５×１１×４ｃｍ）に水３００ｍｌを加え、厚みの異なる３種類のＰＶＡフィルムと親水性ポリエステル１種（１０×２０ｃｍ）を浸漬し、適温ボックスに入れ２０時間保持した。所定時間経過後フィルムを取りだし、表面の水分をティッシュペーパーで速やかにふき取り秤量した（ＷＴｇ）。乾燥時の重量をＷ０ｇとし、含水率（％）＝（ＷＴ−Ｗ０）／ＷＴ×１００を求めた。
【０２１１】
測定温度は５、２０、３５℃の３点で、各温度ｎ＝２の試料で測定した。
ＰＶＡフィルム：＃２５００（２５μｍ）、＃４０００（４０μｍ）、＃６５００（６５μｍ）（日本合成化学（株）製）
親水性ポリエステル：Ｋ０６−４０（４０μｍ）（デュポン社製）
【０２１２】
適温ボックス：型式ＥＲＶ７４０（容量９Ｌ、消費電力７５Ｗ）（松下電工（株）製）
（結果）
図１９に含水率の温度別グラフを示す。このグラフに示すように、ＰＶＡは温度が上昇するにつれて、含水率が上昇する傾向を示す。親水性ポリエステルはＰＶＡとは逆に温度が上昇するにつれ含水率が低下する。ＰＶＡのフィルム厚みの差、またはポリマー種による含水率の差はそれほど大きく無く、温度変化も含め、２０〜２８％程度である。
【０２１３】
実施例１６（フィルムの腐食性）
使用するフィルムの天然に存在する微生物に対する腐食耐性の試験を下記の条件で実施した。
プラスチック製容器（２０×１２×５．５ｃｍ）に水道水７００ｍｌを加え、３０×２２ｃｍの各種フィルムを水面上に乗せる。フィルムの上に、土壌スーパーミックスＡ（（株）サカタのタネ製）１７０ｇを乗せ、ルッコラ（オデッセイ、（株）サカタのタネ）の本葉約１枚の幼苗（播種後１７日目）を各６本植えつけた。温度２１℃、湿度６０〜７０％、人工光による照度３７００〜３８００Ｌｘの栽培棚で4.28から5.30まで栽培し、３９日目に草丈と本葉数を測定した。
【０２１４】
使用したフィルムは、セロファンフィルム（ＰＬ＃５００、厚さ：３５μｍ；二村化学工業（株））およびポリビニールアルコール(ＰＶＡ)フィルム（＃４０、厚さ：４０μｍ；アイセロ化学（株）））である。
結果を表２０に示す。
【０２１５】
（表２０）
【表２０】
【０２１６】
表２０に示す様に、セロファンフィルムの場合は１週間でフィルムが腐食し孔が開き、栽培を続けることができなかった。この実験は２回行ったが同様の結果であった。一方、ＰＶＡフィルムの場合は微生物による腐食が全く認められず、３９日間の栽培の結果、良好な生長が認められた。この結果から、セロファンフィルムは天然素材であり微生物によって分解されやすいのに対して、ＰＶＡフィルムの場合は合成材料であり、微生物に分解されにくいものと考えられる。
【０２１７】
実施例１７（フィルムの耐候性）
本発明に使用するフィルムは常に太陽光あるいは人工光に曝されるので、フィルムの耐候性試験を実施した。試験方法は、フィルムサイズ２０×２５ｃｍを室内の窓辺に置き（９．１２〜１２．１７）、外観の変化を観察した。使用したフィルムは、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム（＃２５００ 厚さ：２５μｍ）、親水性ポリエステルフィルム（Ｋ０６−２０ 厚さ：２０μｍ）およびセロファンフィルム（ＰＬ＃５００ 厚さ：３０μｍ）である。
【０２１８】
試験結果は、親水性ポリエステルフィルムの場合は１ヶ月で破損が認められたのに対して、ポリビニルアルコールおよびセロファンフィルムの場合は３ヶ月後も変化が無かった。
実施例１６、１７の結果から、微生物に対する耐腐食性、光に対する対候性に共に優れたポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムが本発明を実施するのに好適であることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【０２１９】
【図１】図１は、本発明の植物栽培用器具の基本的な態様の例を示す模式断面図である。
【図２】図２は、本発明の植物栽培用器具の他の態様例を示す模式断面図である。
【図３】図３は、本発明において用いるフィルム特性（水−塩水接触）測定を説明するための模式断面図である。
【０２２０】
【図４】図４は、本発明に用いるフィルム特性（引き剥がし強度）測定を説明するための模式斜視図である。
【図５】図５は、本発明において用いるフィルム特性（水蒸発量）測定を説明するための模式断面図である。
【図６】図６は、本発明において用いるフィルムの特性（引き剥がし強度）測定用の試験片を示す写真である。
【図７】図７は、本発明において用いるフィルム特性（水−塩水接触）測定結果の例を示すグラフである。
【図８】図８は、本発明において用いるフィルム特性（水−ブドウ糖接触）測定結果の例を示すグラフである。
【０２２１】
【図９】図９は、アンモニア性窒素のフィルム透過性を表すグラフである。
【図１０】図１０は、硝酸態窒素のフィルム透過性を表すグラフである。
【図１１】図１１は、りん酸のフィルム透過性を表すグラフである。
【図１２】図１２は、カリウムのフィルム透過性を表すグラフである。
【図１３】図１３は、カルシウムのフィルム透過性を表すグラフである。
【図１４】図１４は、マグネシウムのフィルム透過性を表すグラフである。
【図１５】図１５は、硫黄のフィルム透過性を表すグラフである。
【０２２２】
【図１６】図１６は、植物の栽培終了時の、根／フィルム／養液の界面近傍の状態を表す光学顕微鏡写真（倍率：２５０倍）である。
【図１７】図１７は、種々の厚みの親水性ポリエステルフィルムの０．５％塩水透過性を示すグラフである。
【図１８】図１８は、種々の厚みのＰＶＡフィルムの０．５％塩水透過性を示すグラフである。
【図１９】図１９は、実施例１５において得られた、数種のフィルムの含水率の温度変化示すグラフである。
【図２０】図２０は、本発明の実施例２で用いた実験系の概略を示す写真である。
【図２１】図２１は、本発明の実施例２で得られたトマトの写真である。
【図２２】図２２は、フロート部材にスリット状の孔を設けた態様を示す模式平面図および模式断面図である。
【図２３】図２３は、フロート部材に円形の孔を設けた態様を示す模式平面図および模式断面図である。
【符号の説明】
【０２２３】
１ 植物栽培用器具
２ 収容部
３ 無孔性親水性フィルム
４ フロート部材
５ リザーバ
６ 水または養液
７ 揚水シート
８ マトリックス（土壌）
９ マルチング材
１０ 通水パイプ
１１ 点滴チューブ
１２ 細霧噴霧バルブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
栽培すべき植物体を収容可能な形状を有する器具であって；
該容器が、水または養液を収容するためのリザーバと、
該リザーバ中の水または養液上に配置すべきフィルムと、
該フィルムの上方から水または養液を供給する手段を少なくとも含み、且つ、
前記フィルムの少なくとも一部が、植物体の根と実質的に一体化し得る無孔性親水性フィルムであることを特徴とする植物栽培用器具。
【請求項２】
前記無孔性親水性フィルムが、該フィルムを介して水と塩水とを対向して接触させた際に、測定開始後４日目（９６時間）の水／塩水の電気伝導度（ＥＣ）の差が４．５ｄＳ/ｍ以下のフィルムである請求項１に記載の植物栽培用器具。
【請求項３】
前記無孔性親水性フィルムが、該フィルムを介して水とグルコース溶液とを対向して接触させた際に、測定開始後３日目（７２時間）の水／グルコース溶液の濃度（Ｂｒｉｘ％）の差が４以下のフィルムである請求項１または２に記載の植物栽培用器具。
【請求項４】
前記無孔性親水性フィルムが、該フィルムの内側（水に対向する面の反対側）に植物体を配置して栽培を開始した３５日後に、前記植物体の根に対して５ｇ以上の剥離強度を示すフィルムである請求項１〜３のいずれかに記載の植物栽培用器具。
【請求項５】
前記無孔性親水性フィルムが、耐水圧として１０ｃｍ以上の水不透性を有する請求項１〜４のいずれかに記載の植物栽培用器具。
【請求項６】
前記リザーバと、無孔性親水性フィルムとの間に、該リザーバ中に収容されるべき水または養液に浮かぶことができるフロート部材が配置された請求項１〜５のいずれかに記載の植物栽培用器具。
【請求項７】
水または養液を収容するためのリザーバと、該リザーバ中の水または養液上に配置すべきフィルムと、該フィルムの上方から水または養液を供給する手段を少なくとも含み、且つ、前記フィルムの少なくとも一部が、植物体の根と実質的に一体化し得る無孔性親水性フィルムである植物栽培用器具を用い；
該器具中に植物体を配置し、
水または養液を、少なくとも前記フィルムを介して接触させつつ、前記植物体を栽培することを特徴とする植物栽培方法。
【請求項８】
前記植物体とフィルムとの間に、植物保持用支持体を配置する請求項７に記載の植物栽培方法。
【請求項９】
前記植物体とフィルムとの間に、マルチング材料を配置する請求項７または８に記載の植物栽培方法。
【請求項１０】
前記リザーバと、無孔性親水性フィルムとの間に、該リザーバ中に収容されるべき水または養液に浮かぶことができるフロート部材を配置する請求項７〜９のいずれかに記載の植物栽培方法。
【請求項１１】
前記フィルムと植物体とが実質的に一体化するまでは、前記リザーバから植物体に実質的に水分のみを供給し、フィルムと植物体とが実質的に一体化した後は、前記フィルムの上方から植物体に、水または養液を必要に応じて植物体に供給する請求項７〜１０のいずれかに記載の植物栽培方法。
【請求項１２】
前記フィルムの上方から植物体に、必要に応じて水または養液を切り替えて、植物体に供給する請求項１１に記載の植物栽培方法。
【請求項１】
栽培すべき植物体を収容可能な形状を有する器具であって；
該容器が、水または養液を収容するためのリザーバと、
該リザーバ中の水または養液上に配置すべきフィルムと、
該フィルムの上方から水または養液を供給する手段を少なくとも含み、且つ、
前記フィルムの少なくとも一部が、植物体の根と実質的に一体化し得る無孔性親水性フィルムであることを特徴とする植物栽培用器具。
【請求項２】
前記無孔性親水性フィルムが、該フィルムを介して水と塩水とを対向して接触させた際に、測定開始後４日目（９６時間）の水／塩水の電気伝導度（ＥＣ）の差が４．５ｄＳ/ｍ以下のフィルムである請求項１に記載の植物栽培用器具。
【請求項３】
前記無孔性親水性フィルムが、該フィルムを介して水とグルコース溶液とを対向して接触させた際に、測定開始後３日目（７２時間）の水／グルコース溶液の濃度（Ｂｒｉｘ％）の差が４以下のフィルムである請求項１または２に記載の植物栽培用器具。
【請求項４】
前記無孔性親水性フィルムが、該フィルムの内側（水に対向する面の反対側）に植物体を配置して栽培を開始した３５日後に、前記植物体の根に対して５ｇ以上の剥離強度を示すフィルムである請求項１〜３のいずれかに記載の植物栽培用器具。
【請求項５】
前記無孔性親水性フィルムが、耐水圧として１０ｃｍ以上の水不透性を有する請求項１〜４のいずれかに記載の植物栽培用器具。
【請求項６】
前記リザーバと、無孔性親水性フィルムとの間に、該リザーバ中に収容されるべき水または養液に浮かぶことができるフロート部材が配置された請求項１〜５のいずれかに記載の植物栽培用器具。
【請求項７】
水または養液を収容するためのリザーバと、該リザーバ中の水または養液上に配置すべきフィルムと、該フィルムの上方から水または養液を供給する手段を少なくとも含み、且つ、前記フィルムの少なくとも一部が、植物体の根と実質的に一体化し得る無孔性親水性フィルムである植物栽培用器具を用い；
該器具中に植物体を配置し、
水または養液を、少なくとも前記フィルムを介して接触させつつ、前記植物体を栽培することを特徴とする植物栽培方法。
【請求項８】
前記植物体とフィルムとの間に、植物保持用支持体を配置する請求項７に記載の植物栽培方法。
【請求項９】
前記植物体とフィルムとの間に、マルチング材料を配置する請求項７または８に記載の植物栽培方法。
【請求項１０】
前記リザーバと、無孔性親水性フィルムとの間に、該リザーバ中に収容されるべき水または養液に浮かぶことができるフロート部材を配置する請求項７〜９のいずれかに記載の植物栽培方法。
【請求項１１】
前記フィルムと植物体とが実質的に一体化するまでは、前記リザーバから植物体に実質的に水分のみを供給し、フィルムと植物体とが実質的に一体化した後は、前記フィルムの上方から植物体に、水または養液を必要に応じて植物体に供給する請求項７〜１０のいずれかに記載の植物栽培方法。
【請求項１２】
前記フィルムの上方から植物体に、必要に応じて水または養液を切り替えて、植物体に供給する請求項１１に記載の植物栽培方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２２】
【図２３】
【図６】
【図１６】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２２】
【図２３】
【図６】
【図１６】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２００８−５２（Ｐ２００８−５２Ａ）
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１７１８６６（Ｐ２００６−１７１８６６）
【出願日】平成１８年６月２１日（２００６．６．２１）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り ２００６年（平成１８年）３月１５日 「日本農業新聞」に発表
【出願人】（５９６００９８１４）メビオール株式会社 (23)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２１日（２００６．６．２１）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り ２００６年（平成１８年）３月１５日 「日本農業新聞」に発表
【出願人】（５９６００９８１４）メビオール株式会社 (23)
【Ｆターム（参考）】
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