種ジャガイモ苗の大量生産方法
【課題】根圏部の腐敗病と軟腐病を防止することができて生存率を高めることができるうえ、定植の際に活着率を高めることが可能な無病種ジャガイモ苗を一時に大量生産することができる方法の提供。
【解決手段】種ジャガイモの生長点を採取した後、液体培地または固体培地で生長点を培養する段階と、前記生長点培養によって培養された器内植物体を固体培養する段階と、前記固体培養された器内植物体を摘出した後、養液が循環される湛液上に茎挿しして栽培する湛液茎挿し順化段階とを含む、種ジャガイモ苗の大量生産方法を提供する。
【解決手段】種ジャガイモの生長点を採取した後、液体培地または固体培地で生長点を培養する段階と、前記生長点培養によって培養された器内植物体を固体培養する段階と、前記固体培養された器内植物体を摘出した後、養液が循環される湛液上に茎挿しして栽培する湛液茎挿し順化段階とを含む、種ジャガイモ苗の大量生産方法を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種ジャガイモ苗の大量生産方法に係り、さらに詳しくは、養液栽培定植に適した苗素質に優れた無病種ジャガイモ苗を一時に大量生産する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
種ジャガイモの生産または種ジャガイモの養液栽培において最も重要なのは、ウィルス及び種子伝染病害に感染していない無病種ジャガイモ苗を生産することと、良質の苗を一時的に大量生産することである。
【０００３】
種ジャガイモを生産する栽培ベッドに定植する種ジャガイモ苗にウィルスまたは主要病害が感染していると、感染苗から得られた種ジャガイモも、永続的な種子伝染によってウィルスまたは主要病害に感染して種ジャガイモとしての価値を失ってしまう。
したがって、無病種ジャガイモ生産の出発点となる無病種ジャガイモ苗を、ウィルスに感染していない器内増殖組織培養苗から確保しなければならないという困難さがある。
【０００４】
また、組織培養苗は、多湿及び低光度の器内の環境条件、すなわち種ジャガイモ苗を培養する器内培養容器内の環境特徴によれば、気体とエネルギーの流動が少なく、温度変化が少ない反面、相対湿度が高く、培養容器内ＣＯ２濃度の日変化が比較的大きいので、外気に直ちに晒して定植すると、枯死率が高くなる。すなわち、密閉された培養容器内のＣＯ２濃度は、３５０μｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１より低い１００μｍｏｌ・ｍ−１程度であるが、暗期中には３，０００〜９，０００μｍｏｌ・ｍ−１に急激に増加して日変化が激しい。また、培地に糖塩類及び生長調節物質を人為的に調製して添加した後、外部汚染源の遮断及び防止のために培養容器を完全に密閉する特性のため、容器内にはエチレンガスの発生が多い。また、器内湿度が高いため、器内で生育している培養苗は生長速度が低下し、形態的には節間が長く、茎は細く、葉の面積も小さいため、直ちに養液栽培苗に利用するには不適である。
【０００５】
そして、組織培養による繁殖、すなわち固体培養、液体培養、タンク培養の生産コストが高いが、これは、遺伝的に均一な苗の大量増殖が、適切な培養環境条件の下で無菌的に培養し、植物体として完全な機能を持つ個体を再生させるものなので、高価の装備と適切な環境を備えた施設を利用しなければならないためである。また、全過程が経験的手作業で行われるため生産コストの半分程度が人件費として費やされ、増殖培養過程中に幼植物体の成長速度が遅く、順化過程中に外部環境に適応できなくて生存率が低くなる。
【０００６】
したがって、乾燥した高光度の温室または養液栽培施設に定植されるためには、器内培養瓶で生育している植物体の成長を最大に促進させ、晒された外気環境のストレスで生存することが可能な充実な苗に生育させる必要がある。よって、苗順化の人為的な方法によって適切に調節することにより生存率の保障と苗素質を高めることが、種ジャガイモ苗生産の鍵である。
【０００７】
種ジャガイモ苗を生産する方法としては、器内培養植物体を種ジャガイモ苗に順化させてから定植する方法、或いは器内で生産した人工種ジャガイモまたは養液栽培種ジャガイモのうち、圃場で直播することが難しい５ｇ規格以下の小塊茎を休眠打破した後、無菌培地（パーライト）で７〜８ｃｍ程度生長させ、その後ジャガイモ塊茎を取り除き、養液栽培用幼苗として活用する方法がある。
【０００８】
中でも、組織培養植物体を種ジャガイモ苗に順化させる方法としては、順化した器内培養植物体を無菌パーライト耕に挿し植えして新しい根の発生を介して種ジャガイモ苗に生産する方法と、養液が供給される順化湛液耕に、一定の過程を経て順化された器内培養植物体の挿し穂を茎挿しして、種ジャガイモ苗を生産する方法がある。
【０００９】
前記パーライト耕を用いて種ジャガイモ苗を生産するときには、植物体のある器内培養瓶を培養室の環境と同じ温室で温度及び光度を徐々に高め、空中湿度に対する適応は、入り口に設けられた孔の大きさを広めながら調節して、順化された培養植物体を器内培養瓶から摘出した後、清い水で水洗し、小規模育苗用無菌パーライト耕への挿し植えまたは茎挿しによって茎に新しい根をおろすようにすることにより、種ジャガイモ苗の機能を行う。ところが、種ジャガイモ苗が挿し植えされた順化床の空中湿度が高いか水分を頻繁に供給すると、新しい根をおろすようにするために、パーライトに埋められた部位の茎が溶けて腐ってなくなる軟腐病が発生するので、発根した個体の順化率が高くないため生存率が低いことが最も大きい問題点である。また、調節する光量があまり高ければ、茎が枯れる現象により被害を受けるので、順化の際には植物体の状態に応じて栽培者が経験的な判断に基づいて適度な光量を調節しなければならないという難しさがあるうえ、順化に用いられたパーライトは、病菌汚染及び伝播、過多養分残渣などの理由により１回しか使用できなくなるので、新しい環境汚染源となっている。
【００１０】
前記軟腐病及び乾燥被害は生育環境の変化と培養植物体の特異性により発生するが、器内の相対湿度が９０〜１００％なので、器内植物は、キューティクルワックス(cuticle wax)層の発達が微弱であり、 柵状細胞(palisade cell)が一般植物体よりさらに少なくてその数も少なく、器内湿度が高くて気孔が常時開いているため作動せず、根と茎の維管束組織の連結が貧弱であり、器内で形成された根は根毛が非常に少ないか全くなく、固体培地で生長した培養苗を器内から摘出するとき、培地中に伸びた根が多く損傷して本来の機能を果たすことができないためである。
【００１１】
そして、前記組織培養した器内培養植物体を種ジャガイモ苗に順化させる他の方法は、
発泡スチロール成形ベッド及びコンテナプラスチック箱を用いて作った後、内部の漏水を防止するために黒色ビニールを敷いた栽培槽の上板に培養植物体を定植し、その後養液を一杯に満たして栄養分を供給する方式でエアポンプを用いて養液に酸素を供給し、種ジャガイモ苗を生産する方法である。ところが、この方法の場合にも、器内培養された培養植物体の特異性及び生育環境の変化により、茎挿しするための種ジャガイモ苗の切り口が腐ったり、生長点を始めとした苗の茎が枯れたりするなど、生育不可状態になって現実的に種ジャガイモを大量生産するのには限界性があった。また、限定的に溜まっている養液を培養植物体が利用することにより、生育による特定の成分に対する栄養欠乏現象が起こる。これは、培養植物体を用いた種ジャガイモ苗の生産期間である３０日〜４０日程度からみて、養分欠乏した生育不良苗の栄養障害症状の発現による診断過程を経た後、足りない養分を補充して治療し、その後養液施設に定植されなければならないにも拘わらず、短い種ジャガイモ苗の順化栽培期間により、生育不良苗がそのまま養液栽培に定植苗として用いられて連続的な被害を生む結果をもたらした。また、栽培槽に溜まっている栄養分を茎挿し苗が直接利用する特性により、養液が病原菌に汚染したり腐敗したりするときには、生育している苗全体を淘汰及び廃棄処理してその年の農事を台無しにするという大きい問題点があった。
【００１２】
上述した器内培養植物体を活用した種ジャガイモ苗の生産は栽培者の老練な技術と失敗の経験が成功の要因として作用しており、初歩的経験持ちの栽培者が苗素質の優れた種ジャガイモ苗を得ることは現実的に難しい。このため、安定的な種ジャガイモ苗を確保することが可能な方法の一環として、一定サイズ以下の種ジャガイモを休眠打破してから発芽させて利用する小塊茎萌芽苗が用いられている。この方法は、器内で生産した人工種ジャガイモまたは養液栽培種ジャガイモのうち、圃場で直播し難い５ｇ規格以下の小塊茎を休眠打破してから無菌培地（パーライト）に播種して発芽させ、茎を７〜８ｃｍ程度に生長させた後、ジャガイモ塊茎を取り除くと、培養植物体の複雑な順化過程なしに養液栽培用幼苗として直ちに定植することができるという利点があって、定植用種ジャガイモ苗として使用するには便利である。
【００１３】
ところが、小塊茎も、一般ジャガイモと同様に、品種の特性に起因した休眠の程度と期間が異なるため、休眠打破の後に使用しなければならないという煩わしさがあり、パーライト及び床土を用いた萌芽苗養成の際に病虫害によるウィルス汚染または種ジャガイモで主要に取り扱われている病の発生による被害に合い易くて、最初の組織培養苗より品質が劣る可能性もあり、萌芽苗として使用しようとする小塊茎の品質が不良であるか未確認されたときには種ジャガイモ苗としての使用が不可であるという欠点がある。
【００１４】
また、種ジャガイモ苗の生産において、特に養液の栽培に適した種ジャガイモ苗を生産するためには、草丈が長く匐枝が出現する節の数が多い種ジャガイモ苗を生産することが鍵である。
【００１５】
種ジャガイモ苗を養液で栽培して種ジャガイモを生産する栽培方法は、種ジャガイモ苗を養液に浸漬し或いはパーライトまたは床土に栽培するのではなく、中空の発泡スチロール栽培ベッドの空気中に吊り下げて定植して栽培するものである。すなわち、栽培ベッドの床板に開いている定植孔に長方形のスポンジの側面を上方から下方に切って切り口に種ジャガイモ苗を挿入し、栽培ベッドの床板の定植孔にスポンジと共に押し込む定植作業によって、生産された種ジャガイモ苗が、苗素質が不良であって茎が軟弱である或いは徒長された種ジャガイモ苗の場合には、定植経験の多い経験者が注意深く定植しても、スポンジの中で容易に折れたり曲げられたりする問題点が発生して枯死してしまう。しかも、定植作業の当時には、苗の体内水分により枯れ苗がないため、栽培者がスポンジの間に挿入された被害苗を発見することができず、時間経過後、徐々に外気環境により水分喪失が激しくなって枯れるか萎凋、枯死したとき、苗素質状態による環境のストレスによる生育不良苗を発見してから始めて交替、再定植が行われる。したがって、定植日から立毛率が確保される一定の期間まで再定植にかかる過多労働力と種ジャガイモ苗の浪費などが現実的な隘路事項である。また、生育している種ジャガイモ苗と新しく定植した種ジャガイモ苗間の活着期間による不均一な生育差により、全般的な養液濃度及び給液差だけでなく、生殖生長期への転換の際に未熟な生長により匐枝の発生が低調する。このため、形成された塊茎が少なくて全体的な数量低調現象と全体的な生育期間が長くなる現象をもたらし、栽培者に栽培管理の負担感とストレスとして作用することが現実である。
【００１６】
また、生産した種ジャガイモ苗の草丈が短ければ、種ジャガイモ苗の支持台の役割をする栽培床板の厚さと苗を挿し込むスポンジの厚さにより、栽培ベッドの下の根圏部に露出した茎の節数が少ないか無いので、根の発根及び匐枝出現の機会が減って、結局は種ジャガイモの生産量が減少する原因となる。これは、生育されている種ジャガイモ苗の生体重を受けるか支持の役割をしている定植孔が開いている圧縮発泡スチロール栽培ベッドの床板の厚さが５ｃｍ程度であり、これに苗を挿し込んで定植するスポンジの厚さが圧縮発泡スチロール栽培ベッドと同じ５ｃｍまたは少し厚い７ｃｍ厚さのスポンジを使用するためである。
【００１７】
したがって、種ジャガイモ苗の草丈は、定植スポンジの厚さを除いた栽培ベッドの下の根圏部に下りている、ジャガイモの塊茎がぶら下がる匐枝を出現させ得るところである節が多く、茎の長さが長い苗を生産することが何よりも重要である。このような種ジャガイモ苗を生産するためには、順化後、密植栽培で軟弱に育てて徒長させるか、成長する空間を広めて育てる方法がある。前者は、光の不足による成長により苗の茎が軟弱であって、ある程度成長すると、苗の自重により倒れて曲げられた苗となるため、施設定植時のスポンジの中で容易に切れたり折れたりして生育が不良であるか、枯死して生存率と立毛率が低いという問題点がある。また、後者の場合には、確保された空間による十分な光合成が行われ、苗の草丈が短くて強健な茎と短い節の逆三角形またはダイアモンド形の外形を備えた、均一に生育された苗を得ることができるため、安定的な活着を期待することができるが、スポンジを利用する養液栽培の特性上、節数の確保による匐枝数の確保は期待することができないということが問題点であり、逆に、最大に匐枝を出現させることが可能な節の数を確保した外形的条件を備えた種ジャガイモ苗に過度に生育させると、茎の中が空き、角が付き、ジャガイモの塊茎がぶら下がる匐枝を出現させることができない、葉と茎が出る節に変わる経済的効率性がない苗として養成される。
【００１８】
したがって、養液栽培方法で種ジャガイモを大量生産するに適した苗素質の優れた種ジャガイモ苗の大量生産方法が切実に要請されている実情である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
そこで、本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、根圏部の腐敗病と軟腐病を防止することができて生存率を高めることができるうえ、定植の際に活着率を高めることが可能な無病種ジャガイモ苗を一時に大量生産することができる方法を提供することにある。
【００２０】
また、本発明は前記と同様の方法で生産された種ジャガイモ苗を用いて種ジャガイモを大量生産する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明のある観点によれば、種ジャガイモの生長点を採取した後、液体培地または固体培地で生長点を培養する段階と、前記生長点培養によって培養された器内植物体を固体培養する段階と、前記固体培養された器内植物体を摘出した後、養液が循環される湛液上に茎挿しして栽培する湛液茎挿し順化段階とを含む、種ジャガイモ苗の大量生産方法を提供する。
【００２２】
また、本発明は、前記で生産された種ジャガイモ苗を養液栽培施設に定植する段階と、前記定植された種ジャガイモ苗に対して２〜３回枝おろし作業を行うことにより、匐枝の数を最大化する段階と、前記匐枝で形成された種ジャガイモの小塊茎を収穫する段階とを含む、種ジャガイモの大量生産方法を提供する。
【発明の効果】
【００２３】
前述したように、本発明によれば、器内で培養された植物体を湛液茎挿し順化耕に茎挿しして植物体の頂芽と側芽から発生した芽を暗黒状態から順次光量を増加させて硬化させることにより、健全な濃緑色の葉が多く、体内炭水化物が多く蓄積されて茎が強健であって倒伏されないうえ、弾力的な短い節の外形を備えた、茎の長い種ジャガイモ苗を得ることができる。したがって、養液栽培施設への定植の際、外気環境の適応性が高いため、短期日内に速く且つ均一に発生した根群活着によって、種ジャガイモ苗の枯死や生育不良苗等の発生を防止することができる。
【００２４】
また、器内植物体の順化過程なしに直ちに茎挿しすることにより、順化過程にかかる期間だけ、全体的な種ジャガイモ苗の生産期間を短縮して生産することができる。
また、本発明に係る湛液茎挿し順化段階では、養液が供給される段階と、供給が中断される段階とに分けられており、養液供給が中断される段階では、養液と沈殿物が完全立ち去って、循環される養液が濾過網によって濾過された後再供給されることにより、根圏部の茎及び根に対する腐敗病、軟腐病を防止することができる。
【００２５】
これに加え、湛液茎挿し順化段階では、無病の種ジャガイモ苗を繰り返し採取することができるので、無病種ジャガイモ苗を大量生産することができて労働力と生産コストを節減することができる。
【００２６】
また、本発明は、前記湛液茎挿し順化段階を経た種ジャガイモ苗に対して噴霧茎挿し順化段階をさらに行うようにすることにより、匐枝の数を最大化することが可能な円形の節が多い草丈３０〜４０ｃｍの強健な種ジャガイモ苗を生産することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の構成について詳細に説明する。
まず、本明細書で使われる用語を定義すると、次の通りである。
本明細書で言及された「湛液茎挿し順化」という用語は、養液が循環される湛液上に組織培養種ジャガイモ苗を茎挿しして植栽栽培する過程をいう。
本明細書で言及された「噴霧茎挿し順化」という用語は、種ジャガイモ苗の根圏部に養液をノズルを介して噴射供給して栽培する過程をいう。
本発明書で言及された「湛液茎挿し順化耕」という用語は、前記湛液茎挿し順化が行われる装置をいう。
本明細書で言及された「噴霧茎挿し順化耕」という用語は、前記噴霧茎挿し順化が行われる装置をいう。
【００２８】
本発明は、種ジャガイモの生長点を採取した後、液体培地または固体培地で生長点を培養する段階と、前記生長点培養によって培養された器内植物体を固体培養する段階と、前記固体培養された器内植物体を摘出した後、養液が循環される湛液上に茎挿しして栽培する湛液茎挿し順化段階とを含む、種ジャガイモ苗の大量生産方法を提供する。
【００２９】
本発明に係る種ジャガイモ苗の大量生産方法では、採取された生長点を培養するときに固体培養または液体培養を行うことができ、その中でも、ロータリーシェーカーで液体培養することがさらに好ましい。
【００３０】
この際、前記種ジャガイモの生長点培養段階は、１８〜２２℃、光度９００〜１，１００Ｌｕｘ, １８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件下で、スクロース２８〜３２ｇ／Ｌが添加されたｐＨ５．７〜５．８のＭＳ基本培地、または前記培地に寒天７〜１１ｇ／Ｌがさらに含まれた培地で２４〜２６日間行われることが好ましい。
【００３１】
また、前記種ジャガイモの生長点培養段階の後、器内植物体の病害検定段階をさらに経ることが好ましい。ウィルスまたは病害検定の後、異常のない種ジャガイモ苗を大量培養することにより、ウィルスまたは病害に感染していない無病の種ジャガイモ苗を大量生産することができる。この際、使用可能な病害検定方法としては、特に制限されるのではないが、特にＥＬＩＳＡ検定法によって個体別６種ウィルス検定を行うことが好ましい。
【００３２】
前記固体培養は、さらに２段階、すなわち１次新芽継代培養と２次増殖培養からなることが好ましい。
【００３３】
前記１次新芽継代培養は、ｐＨ５．７〜５．８の基本ＭＳ培地に寒天７〜１１ｇ／Ｌ、スクロース７０〜８０ｇ／Ｌが添加された培地で行われることが好ましく、さらに好ましくは基本ＭＳ培地に寒天９ｇ／Ｌ、スクロース８０ｇ／Ｌが添加された培地である。前記２次増殖培養は、ｐＨ５．７〜５．８の基本ＭＳ培地に寒天７〜１１ｇ／Ｌ、スクロース７０〜８０ｇ／Ｌ、クマリン０．０２０〜０．０３５ｍｇ／Ｌが添加された培地で行われることが好ましく、さらに好ましくは基本ＭＳ培地に寒天９ｇ／Ｌ、スクロース８０ｇ／Ｌ、クマリン０．０２５ｍｇ／Ｌが添加された培地である。
【００３４】
これは、器内で培養される植物体細胞の場合、通常、光合成能力が低下しているため、細胞の炭素骨格または代謝に必要なエネルギーを生産するためには、炭素を培地から供給されるべきであるが、滅菌作業（１．２気圧、１２４℃）を経る組織培養の特性を考慮して、高い熱にも比較的安定なスクロースを使用することが好ましい。このように培地に添加されたスクロースは、培養細胞のエネルギー源として植物体に吸収されて細胞の増殖及び生長に影響を与えるのは勿論のこと、その濃度が植物体の再分化にも関与し、８０ｇ／Ｌの高濃度の場合、種ジャガイモ苗の生育が最も良好な結果を示す。
【００３５】
器内の植物体を乾燥な外部環境に露出させて種ジャガイモ苗として養成するためには、弱光でも体内に多くの炭水化物の蓄積ができれば、強健で弾力的な茎を備えた種ジャガイモ苗を生産することができるので、スクロースは７０〜８０ｇ／Ｌが最も適切である。スクロースが７０ｇ／Ｌ未満で添加されると、強健な種ジャガイモ苗を得ることができなくなり、スクロースが８０ｇ／Ｌの超過量で添加されると、むしろ根圧による養分吸収に反する逆浸透圧現象が起こって体内に炭水化物が蓄積されないので好ましくない。
【００３６】
前記１次新芽継代培養と前記２次増殖培養は、それぞれ２５〜３５日間、４，０００〜５，０００Ｌｕｘ, １８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件下で行われることが好ましく、さらに好ましくは３０日間４，５００Ｌｕｘ, １８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件下で行われる。
【００３７】
このように、２次増殖培養済みの種ジャガイモ苗を摘出して直ちに湛液茎挿し順化段階に入るか、或いは順化段階をさらに経た後に湛液茎挿し順化を行うことができるが、その中でも順化過程を経ずに湛液茎挿し順化を行うことが生産期間短縮の面でさらに好ましい。
【００３８】
組織培養苗は、密閉された多湿及び低光度の器内の環境条件で生育したので、生長速度が遅く、節が長くて細い茎により、乾燥な高光度の温室または養液栽培に定植されるためには、外気環境のストレスで生存し得るように、器内植物体の培養環境から定植栽培される外気環境に漸次変化する順化過程を経なければならない。ところが、順化過程にかかる時間が１０日〜１５日程度と長く、順化過程を経た器内植物体でも栽培者の経験及び能力によって種ジャガイモ苗の生存率と所望する苗素質が異なる。したがって、本発明と同様に、別途の順化過程なしに、直ちに湛液茎挿し順化段階によって器内植物体を外気環境に適した種ジャガイモ苗に時間を短縮して生産することは非常に重要である。
【００３９】
前記湛液茎挿し順化段階で茎挿しされる種ジャガイモ苗は、葉が全て落ちて茎のみが残ったもので、やや老化して茎が硬化状態のものが好ましい。これは、器内状態で旺盛な生育（３０〜３５日）を示す種ジャガイモ苗を摘出して茎挿しすると、葉の茂った根なしの軟弱な茎を切り取って茎挿しした状態なので、蒸散過多により、葉が枯れ、植物体が萎凋されて死んでしまうか、酷い植え傷みにより活着率が低調するためである。したがって、器内培養苗の葉が落ちて茎のみが残った状態で摘出して茎挿しすると、１００％成功する。
【００４０】
前記湛液茎挿し順化段階で茎挿しされる種ジャガイモ苗は、消毒済みの鋭い刃で茎下端の節部分を切断して使用することが好ましい。この際、いっぺんに切ることが好ましい。前述した湛液茎挿し順化段階は、１８〜２２℃、ｐＨ６．６〜７．０の養液を用いて行われることが好ましく、光量は、生育段階別に漸次増加させることにより、順次種ジャガイモ苗を硬化させることが好ましい。この際、a)暗闇:５５〜６５時間／０Ｌｕｘ→b)照明:４５〜５５時間／２，１００Ｌｕｘ, 暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →c)照明:３５〜４５時間／３，６００Ｌｕｘ,暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →d)照明:２５〜３５時間／５，５００Ｌｕｘ, 暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →e)照明:５40〜600時間(30日の間 毎日 18〜20 時間 ずつ)／７，０００Ｌｕｘ,暗闇:120〜180時間(30日の間 毎日４〜6時間ずつ ／０Ｌｕｘ)と光量を漸次増加させることが最も好ましい。
【００４１】
まず、茎挿し後、暗黒状態を５５〜６５時間維持すると、新芽が白く成長する。大部分の植物体は、水に溶けている栄養分を地上部の蒸散作用による水分子の凝集力によって根から吸収するので、茎挿しによる不利な吸収条件で種ジャガイモ苗の頂芽及び側芽における優先的新芽発生は、茎挿しされた根圏部茎の養分と水分を吸収し得る根毛の発生を促進させることができる。これにより、不安定な生存性を示す器内培養植物の生存率を確保することができる。また、植物体の頂芽と側芽から発生した芽を、暗黒状態から順次光量を増加させて硬化させることにより、健全な濃緑色葉が多く、体内炭水化物の蓄積が多く行われて茎が強健で倒伏されていない、弾力的な短い節の外形を備える。
【００４２】
前記湛液茎挿し順化段階では、養液が供給される段階と、養液の供給が中断される段階とが繰り返し行われることが好ましく、３０〜４５分間養液が供給され、９０〜１８０分間養液の供給が中断されることが好ましい。これは、養液の供給が頻繁であれば、種ジャガイモ苗の生育は良好であるが、過剰の水分吸収により軟腐病が発生し易く、供給時間の間隔が長ければ、体内水分蒸発による萎凋で乾燥被害を受け易いためである。
【００４３】
前記養液が供給される段階では、養液が水面の変動なしに流れるように供給され、養液の水位が一定に維持されることが好ましい。これは、供給される養液によって発生する水圧による速い流速と渦流現象が、茎挿しされた種ジャガイモ苗にストレスとして作用して根の発根及び生育を阻害するためである。
【００４４】
また、前記養液の供給が中断される段階では、養液と沈殿物が完全立ち去って、種ジャガイモ苗の茎及び根が空気中に露出することが好ましい。すなわち、種ジャガイモ苗の根を空気中に完全に露出させると同時に、栽培パネルの茎挿し孔を介しての空気の流入及び循環が起こるようにすることにより、茎挿しされた種ジャガイモ苗の過多浸漬及び過剰水分吸収による軟腐病と根腐敗病を防止することができる。
【００４５】
前記湛液茎挿し順化段階では、種ジャガイモ苗を、茎挿し１３〜１５日後から６〜１０日間隔で、節が全て消尽するまで繰り返し採取することが好ましく、これにより種ジャガイモ苗を大量生産することができる。
【００４６】
前記湛液茎挿し順化段階は、種ジャガイモ苗を茎挿しして栽培する茎挿し孔が配列形成された栽培パネルと、前記栽培パネルがのせられる空間を有し、前記栽培パネルに茎挿しされた種ジャガイモ苗の生長に必要な養液の供給を受けて湛液し、過剰供給された養液を排水する排水口が設けられた栽培ベッドと、前記栽培ベッドの一側に配置され、前記栽培パネルに茎挿しされた種ジャガイモ苗に光を照射する光源部と、前記栽培ベッドの一側に配置され、前記栽培ベッドの下部に前記養液を流出させて供給する養液分散供給管と、前記養液分散供給管に連結され、養液を供給する養液タンクを備えた養液供給製造部とを含む湛液茎挿し循化耕で行われることが好ましい。
【００４７】
この際、前記湛液茎挿し順化耕において、前記栽培ベッドの排水口には、上下方向にスリットが設けられた排水管が提供され、前記排水管には螺旋状の開閉口を有する開閉管が前記排水管の下部に対して離隔するように挿入されることが好ましい。
【００４８】
前記湛液茎挿し順化耕において、前記栽培ベッドは、養液湛液空間が複層の支持フレームによって複層形状に備えられ、前記支持フレームの各層に形成された空間には、前記養液タンクに連結された養液分散供給管が配置され、前記支持フレームの各層に形成された栽培ヘッドの下部には、前記光源部である蛍光灯が複列に配置されることが好ましい。この際、前記支持フレームの一側には、前記各層の養液分散供給管に連結されて養液を供給し、前記養液分散供給管の間に養液の流量を調節する流量調節弁が配置された主供給管が配置され、前記主供給管は、前記支持フレームの最上部に配置された前記栽培ベッドの上部に延長されて直立配置された形であり、前記主供給管の最上部には、その下部より体積が大きく、前記養液タンクに連結された加圧管が結合し、前記主供給管と前記加圧管との間には、主供給管に対する圧力を調節する圧力調節弁が配置されることが好ましい。
【００４９】
前記湛液茎挿し順化耕において、前記栽培ベッドの排水口は、前記養液タンクに連結され、排出される養液を前記養液タンクに再び貯留する排出管を含むことが好ましい。この際、前記排出管の端部には、循環した養液に含まれている滓または不純物を濾過する微細濾過網が配置されることが好ましい。このように、循環される養液の滓または不純物が取り除かれることにより、根圏部の腐敗病と軟腐病を防止することができる。
【００５０】
前記湛液茎挿し循化耕において、前記養液分散供給管は、一側が前記養液タンクから養液の供給を受ける「Ｔ」字状の分岐管である。前記分岐管は、養液を流出させるノズルが設けられ、前記栽培ベッドの底面に水平に配置される噴出管を備えることが好ましい。これにより、茎挿しされたベッドの内部に供給される養液が水面の変動なしに流れることができる。
【００５１】
本発明に係る種ジャガイモ苗の大量生産方法において、前記湛液茎挿し順化段階を経た種ジャガイモ苗は、採取し、例えば湛液茎挿し順化耕に再茎挿し、パーライト耕に茎挿し、噴霧茎挿し順化耕に茎挿しするなどいずれの方式でも再茎挿しすることができる。ところが、その中でも、前記湛液茎挿し順化段階の後、種ジャガイモ苗の根圏部にノズルを介して養液を噴射して栽培する噴霧茎挿し順化段階をさらに行うことが好ましい。
【００５２】
前記噴霧茎挿し順化段階は、種ジャガイモ苗を茎挿しするための茎挿し孔が配列形成された栽培パネルと、前記栽培パネルが上部に支持され、前記栽培パネルに茎挿しされた種ジャガイモ苗の生長に必要な養液を霧状に噴射するノズルを備えた噴射管が配置され、噴射されて下部に沈んだ養液を排水する排水口が設けられた栽培ベッドと、前記栽培ベッドの一側に配置され、前記栽培パネルに茎挿しされた種ジャガイモ苗に光を照射する光源部と、前記栽培ベッドの噴射管が一側に連結され、養液の貯留された養液タンクを備えた養液供給製造部とを含む、噴霧茎挿し順化耕で行われることが好ましい。
【００５３】
この際、前記噴射管の端部は、前記噴射管に含まれている滓を排出する掃除弁を備えることが好ましい。前記栽培ベッドは、前記養液噴射空間が複層の支持フレームによって複層形状に備えられ、前記支持フレームの各層に形成された空間には、前記養液タンクに連結された噴射管が配置されることが好ましい。ここで、前記支持フレームの一側には、前記各層の噴射管に連結されて養液を供給し、前記噴射管の間に養液の流量を調節する流量調節弁が配置された主供給管が配置され、前記主供給管は、前記支持フレームの最上部に配置された前記栽培ベッドの上部に延長されて直立配置された形であり、前記主供給管の最上部には、その下部より体積が大きく、前記養液タンクに連結された加圧管が結合することが好ましい。
【００５４】
また、前記栽培ベッドの排水口は、前記養液タンクに連結され、排出される養液を前記
養液タンクに再び貯留する排出管を含み、前記排出管の端部には、前記養液タンクに流入する養液の滓または不純物を濾過する微細濾過網が備えられることが好ましい。
【００５５】
ここで、前記養液製造供給部は、前記養液タンクの養液を製造するための有無機養分を含んだ原液を供給する原液筒と、前記原液筒の一側に配置され、前記養液タンクの酸度を調節する酸液を前記養液タンクに供給する酸液筒と、前記原液筒及び前記酸液筒に連結され、前記原液及び前記酸液の供給を受けて前記養液タンクに定量で供給する定量ポンプと、前記養液タンクから養液の供給を受けて熱を伝達し、さらに養液タンクに供給して前記養液の温度を調節する温度調節部と、前記養液タンクに貯留された養液の温度を測定する養液温度センサと、酸度を測定するｐＨセンサと、養液の濃度を測定する濃度センサを備えたセンサ部と、前記養液温度センサによって養液の温度を測定することにより、前記温度調節部を稼働させて養液の温度を調節し、前記ｐＨセンサおよび前記濃度センサで前記養液の温度、濃度、酸度を収集することにより、前記定量ポンプによって前記養液タンクに供給する原液及び酸液の供給量を調節する制御部とを含むことが好ましい。
【００５６】
また、前記養液製造供給部は、前記養液タンクの水位を感知する水位感知センサを含むことが好ましい。
【００５７】
また、前記養液製造供給部は、前記養液タンクの養液を殺菌する水中殺菌部と養液に気泡を発生させる気泡発生部とを備えることが好ましい。
【００５８】
一方、前記養液タンクと前記栽培ベッドとを連結する管には、養液を殺菌する紫外線殺菌部が配置されることが好ましい。
【００５９】
前述した噴霧茎挿し順化段階は、６，５００〜７，５００Ｌｕｘ、１８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件, ｐＨ６．６〜７．０の養液、１８〜２１℃の条件で行われることが好ましく、養液は３０秒間供給され、４分間中断されることが好ましい。
【００６０】
また、噴霧茎挿し順化段階では、種ジャガイモ苗の地上部の草丈が８〜１２ｃｍ程度となったとき、消毒済みのハサミによって上位葉２〜４枚を除いた下位葉を除去し、種ジャガイモ苗の茎を前記栽培パネルの下に引き下げる枝おろし作業を２〜３回行うことが好ましい。このようにすることにより、匐枝が出現し得る丸い節の数を最大化することができるので、種ジャガイモの生産量を最大化することができる。
【００６１】
前記噴霧茎挿し順化段階は、３２〜４０日間行われる。噴霧茎挿し順化段階の最後の５〜７日間には上位葉２〜３枚を残して下位葉を全て除去し、種ジャガイモ苗の根を３／４切断した以後に根を再生させる過程を経ることが好ましい。これにより、養液栽培施設における活着率を高めることができる。
【００６２】
発根した根を全く除去していない状態で再茎挿しするときには、茎挿しされた種ジャガイモ苗の根が溶けて無くなった後、さらに発根するので、新根発生の所要期間が長くなり、溶けて無くなる既存の根が腐ることにより茎が脆くなる現象と、軟腐病による枯死苗が発生する。また、完全除去した根の種ジャガイモ苗は、根圏部の足りない水分吸収により葉と茎が萎凋され、発根による苗の活着期間が長くなって初期生育に難しさがある。したがって、根を３／４切断した後再生させることが、養液栽培施設への定植の際に活着率を高めることができる。
【００６３】
次に、前述した湛液茎挿し順化と噴霧茎挿し順化が行われる湛液茎挿し順化耕と噴霧茎挿し順化耕の構造及び作動原理を添付図面を参照して説明する。
【００６４】
図３０は本発明に係る種ジャガイモ苗の生産に用いられる湛液茎挿し順化耕と噴霧茎挿し順化耕の構成図、図３１は本発明に係る種ジャガイモ苗の生産に用いられる湛液茎挿し順化耕の支持フレームに提供された栽培ベッドの部分斜視図、図３２は本発明に係る種ジャガイモ苗の生産に用いられる湛液茎挿し順化耕の栽培ベッドの部分斜視図、図３３は本発明に係る種ジャガイモ苗の生産に用いられる湛液茎挿し順化耕の栽培ベッドの排水口に提供された排水管と開閉管の部分斜視図、図３４は本発明に係る種ジャガイモ苗の生産に用いられる湛液茎挿し順化耕と噴霧茎挿し順化耕の作動図である。
【００６５】
図示の如く、本発明に係る湛液茎挿し順化耕は、種ジャガイモ苗１０５を茎挿しして栽培する茎挿し孔１０１が配列形成された栽培パネル１１０と、前記栽培パネル１１０がのせられる空間が設けられ、前記栽培パネル１１０に茎挿しされた種ジャガイモ苗１０５の生長に必要な養液の供給を受けて湛液し、過剰供給された養液を排水する排水口１１が設けられた栽培ベッド１２０と、前記栽培ベッド１２０の一側に配置され、前記栽培パネル１１０に茎挿しされた種ジャガイモ苗１０５に光を照射する光源部１３０と、前記栽培ベッド１２０の一側に配置され、前記栽培ベッド１２０の下部に前記養液を流出させて供給する養液分散供給管１７３と、前記養液分散供給管１７３に連結されて養液を供給する養液タンク３０２を備える養液供給製造部３００とを含む。
【００６６】
ここで、前記栽培パネル１１０は、種ジャガイモ苗１０５が茎挿しされた後、栽培ベッド１２０の上部に支持されて配置されるが、栽培パネル１１０に茎挿しされた種ジャガイモ苗１０５の根は、栽培ベッド１２０に供給されて貯留されている養液から養分の供給を受けて生長する。
【００６７】
前記栽培ベッド１２０の排水口１１１には、前記上下方向にスリット１１５ａが設けられた排水管１１５が提供され、前記排水管１１５には、螺旋状の開閉口１１６を持つ開閉管１１６が前記排水管１１５の下部に対して離隔するように挿入される。
【００６８】
ここで、前記排水管１１５は、栽培ベッド１２０に湛液された養液を排水するスリット１１５ａが設けられており、開閉管１１６は、排水管１１５に結合して回転しながら開放されるスリット１１５ａの長さを調節し、スリット１１５ａの開放長さによって、栽培ベッド１２０に湛液される養液の水位を調節する。
【００６９】
すなわち、前記開閉管１１６は、排水管１１５の下部側のスリット１１５ａを開放しながら排水管１１５に挿入され、開閉口１１６ａがスリット１１５ａと連通するように回転し、或いはスリット１１５ａを閉鎖するように回転して、スリット１１５ａによる開放の長さによって養液の水位を調節する。
【００７０】
また、栽培ベッド１２０は、前記養液湛液空間が複層の支持フレーム１４０によって複層形状に備えられ、前記支持フレーム１４０の各層に設けられた空間には、前記養液タンク３０２に連結された養液分散供給管１７３が配置され、前記支持フレーム１４０の各層に形成された栽培ベッド１２０の下部には、前記光源部１３０である蛍光灯１３１が複列に配置される。
【００７１】
ここで、前記支持フレーム１４０の一側には、前記各層の養液分散供給管１７３に連結されて養液を供給し、前記養液分散供給管１７３の間に養液の流量を調節する流量調節弁１４２が配置された主供給管１４５が配置される。前記主供給管１４５は、前記支持フレーム１４０の最上部に配置された前記栽培ベッド１２０の上部に延長されて直立配置された形であり、前記主供給管１４５の最上部には、その下部より体積が小さく、前記養液タンク３０２に連結された加圧管１５０が結合し、前記主供給管１４５と前記加圧管１５０との間には、主供給管１４５に対する圧力を調節する圧力調節弁１５２が配置される。
【００７２】
この際、養液が主供給管１４５に供給されて主供給管１４５に養液が完全に充填されると、主供給管１４５は、直立形態を成しているので、養液分散供給管１７３に対して養液の高さによる自然的な圧力を加える。
【００７３】
前記主供給管１４５の最上部に養液が溢れて加圧管１５０に養液が流動すると、加圧管１５０を過ぎながら養液の流速が増加し、加圧管１５０の下部に対する圧力はさらに増加する。
【００７４】
ここで、前記加圧管１５０による主供給管１４５の圧力上昇は、加圧管１５０の上部が下部より狭い流動面積を形成することに起因し、加圧管１５０による主供給管１４５の圧力上昇により、直立した主供給管１４５に結合している養液分散供給管１７３へ圧力が作用する。
【００７５】
すなわち、前記主供給管１４５に連結された養液分散供給管１７３に所定の圧力で養液が供給され、栽培ベッド１２０の底面に沿って流動して栽培ベッド１２０の所定の高さまで充填される。
【００７６】
栽培ベッド１２０に充填される養液の高さは、排水管１１５のスリット１１５ａに対する開閉管１１６の開放程度によって定められ、開閉管１１６が排水管１１５の下部に対して離隔するように結合することにより、排出管１１５のスリット１１５ａの下部は開放されており、開閉管１１６のスリット１１５ａの下部には養液が排出される。
【００７７】
この際、種ジャガイモ苗１０５の茎挿しされた栽培パネル１１０が栽培ベッド１１２にのせられていると、種ジャガイモ苗１０５の根は養液に接して養分の供給を受け、光源部１３０によって供給される光によって生長するが、光源部１３０は、前記茎挿しされた種ジャガイモ苗１０５に対する光の照射時間を、種ジャガイモ苗１０５の茎挿し後、a)暗闇:５５〜６５時間／０Ｌｕｘ→b)照明:４５〜５５時間／２，１００Ｌｕｘ,暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →c)照明:３５〜４５時間／３，６００Ｌｕｘ,暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →d)照明:２５〜３５時間／５，５００Ｌｕｘ, 暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →e)照明:５40〜600時間(30日の間 毎日 18〜20 時間 ずつ)／７，０００Ｌｕｘ, 暗闇:120〜180時間(30日の間 毎日４〜6時間ずつ ／０Ｌｕｘ) の段階で照射し、前記光源部１３０の光量調節は、タイマー３３２によって制御される。
【００７８】
ここで、前記栽培ベッド１２０の排水口１１１は、前記養液タンク３０２に連結されて排出される養液を前記養液タンク３０２にさらに貯留する排出管１６０を含み、前記排出管１６０の端部には、循環された養液に含まれている滓または不純物を濾過する微細濾過網１６２が配置される。
【００７９】
この際、前記排出管１６０は、養液を養液タンク３０２にさらに環収し、微細濾過網１６２は、種ジャガイモ苗１０５に供給されて回収される養液に含まれている不純物または滓を濾過し、さらに栽培ベッド１２０へ供給される養液の純度を高める。
また、前記養液分散供給管１７３は、一側が前記養液タンク３０２から養液の供給を受ける「Ｔ」字状の分岐管１７０であり、前記分岐管１７０は、養液を流出させるノズル１７２ａが設けられ、前記栽培ベッド１２０の底面に水平に配置される噴出管１７２を備えるが、分岐管１７０は、主供給管１４５に連結されて養液の供給を受け、噴出管１７２は、栽培ベッド１２０の底面の近くに横方向に配置され、分岐管１７０に供給された養液をノズル１７２ａを介して栽培ベッド１２０の縦方向に流出させる。
【００８０】
ここで、前記噴出管１７２は、栽培ベッド１２０に対して横方向に配置され、縦方向に養液を均一に流出させるので、種ジャガイモ苗１０５は、養液に対する流動圧力によって生長が妨害されずに均一に成長する。
【００８１】
前記湛液茎挿し順化耕の一側に配置された噴霧茎挿し順化耕は、種ジャガイモ苗１０６を茎挿しするための茎挿し孔２０１が配列形成された栽培パネル２０５と、前記栽培パネル２０５が上部に支持され、前記栽培パネル２０５に茎挿しされた種ジャガイモ苗１０６の生長に必要な養液を霧状に噴射するノズル２１１を備えた噴射管２１０が配置され、噴射されて下部に沈んだ養液を排水する排水口２１５が形成された栽培ベッド２２２と、前記栽培ベッド２２２の一側に配置され、前記栽培パネル２０５に茎挿しされた種ジャガイモ苗１０６に光を照射する光源部２３０と、前記栽培ベッド２２２の噴射管２１０が一側に連結され、養液の貯留された養液タンク３０２を備えた養液供給製造部３００とを含む。
【００８２】
ここで、前記噴射管２１０の端部には、噴射管２１０を開放し、前記噴射管２１０に含まれている滓を排出する掃除弁２１２が備えられるが、掃除弁２１２を開放し、養液タンク３２０の養液を供給すると、養液が流出しながら、噴射管２１０の内部に積もった滓が排出される。
【００８３】
前記栽培ベッド２２２は、前記養液噴射空間が複層の支持フレーム２４０によって複層形状に備えられ、前記支持フレーム２４０の各層に設けられた空間には、前記養液タンクに連結された噴射管２１０が配置されて養液タンクの養液が霧状に供給される。
【００８４】
ここで、前記噴射管２１０は、養液を霧状に噴射するためのノズル２１１を備えており、栽培ベッド２２２の縦方向に栽培ベッド２２２の下部に配置される。
【００８５】
また、前記光源部２３０は、タイマー３３２によって制御されることにより、栽培ベッド２２２に茎挿しされた種ジャガイモ苗１０６の生長周期に必要な光量を供給する。
【００８６】
ここで、前記支持フレーム２４０の一側には、前記各層の噴射管２１０に連結されて養液を供給し、前記噴射管２１０の間に養液の流量を調節する流量調節弁が配置された主供給管２４５が配置される。前記主供給管２４５は、前記支持フレーム２４０の最上部に配置された前記栽培ベッド２２２の上部に延長されて直立配置された形である。前記主供給管２４５の最上部には、その下部より流動面積が狭くなって、下部に結合した主供給管２４５に対して圧力を加え、前記養液タンクに連結された加圧管２５０が結合し、前記加圧管２０５の下部には、加圧管２０５に対する養液の流動量を調節することにより、主供給管２４５に対する圧力を調節する圧力調節弁１５２が配置される。
【００８７】
この際、前記加圧管２５０は、主供給管２４５に比べて狭い流動面積を提供することにより、養液が加圧管２５０を過ぎながら流速がより速くなり、加圧管２５０の下部に結合した主供給管２４５は、加圧管２５０より高い圧力を維持する。その圧力は、噴射管２１０に流出する養液を加圧するが、加圧管２５０と主供給管２４５との間には、加圧管２５０に対する養液の流動量を調節する圧力調節弁２５２が配置されているので、主供給管２４５の圧力は、圧力調節弁２５２によって養液タンク３０２に回収される養液の流動量が調節されることにより調整される。
【００８８】
また、前記栽培ベッド２２２の排水口２１５は、前記養液タンク３２０に連結されて配出される養液を前記養液タンク３２０にさらに貯留する排出管２６０を含み、前記排出管２６０の端部には、前記養液タンク３２０に流入される養液の滓または不純物を濾過する微細濾過網２６２が備えられる。
【００８９】
一方、前記湛液茎挿し順化耕及び前記噴霧茎挿し順化耕は、同一の室内空間に配置されるが、ウィルス病害検定が確認されたジャガイモの種芋から採取された生長点を器内培養して得られた種ジャガイモ苗１０５が、種ジャガイモを得るための溶液栽培施設に適した種ジャガイモ苗１０６に生長するためには、養液の湛液された栽培ベッド１２０で所定の長さに種ジャガイモ苗１０５を生長させた後、その種ジャガイモ苗１０５の上部から所定の長さに切断した種ジャガイモ苗１０６を、養液が霧状に噴射される他の栽培ベッド２２２の栽培パネル２０５に茎挿しして所定の長さに生長させなければならないためである。
【００９０】
この際、前記湛液茎挿し順化耕及び前記噴霧茎挿し順化耕は、共通した養液製造供給部３００の養液タンク３２０を介して両側に配置され、養液タンク３２０の両側に配置された養液供給ポンプ３６１、３６２の稼動によって養液の供給を受ける。
【００９１】
すなわち、前記養液製造供給部３００は、前記養液タンク３０２の養液を製造するための有無機養分を含んだ原液を供給する原液筒３０５と、前記原液筒３０５の一側に配置され、前記養液タンク３０２の酸度を調節する酸液を前記養液タンク３０２に供給する酸液筒３０７と、前記原液筒３０５及び前記酸液筒３０７に連結され、前記原液及び前記酸液の供給を受けて前記養液タンク３０２に定量で供給する定量ポンプ３１０とを含む。
【００９２】
また、前記養液製造供給部３００は、前記養液タンク３０２から養液の供給を受けて熱を伝達し、さらに養液タンク３０２に供給して前記養液の温度を調節する温度調節部３１２と、前記養液タンク３０２に貯留された養液の温度を測定する養液温度センサ３１５と
、酸度を測定するｐＨセンサ３１６と、養液の濃度を測定する濃度センサ３１７とを備えたセンサ部３２０を含む。
【００９３】
前記養液製造供給部３００は、前記養液温度センサ３１５によって養液の温度を測定することにより、前記温度調節部３１２を稼動させて養液の温度を調節し、前記ｐＨセンサ３１６及び前記濃度センサ３１７によって前記養液の温度、濃度、酸度を収集することにより、前記定量ポンプ３１０によって前記養液タンク３０２に供給される原液及び酸液の供給量を調節する制御部３４０とを含む。
【００９４】
また、前記養液製造供給部３００は、前記養液タンク３０２の水位を感知する水位感知センサ３４２を含み、前記養液製造供給部３００の前記養液タンク３０２は、養液を殺菌する水中殺菌部３４５、及び養液に気泡を発生させる気泡発生部３４８とを備える。
【００９５】
一方、前記養液タンク３０２と前記栽培ベッド１２０、２２２とを連結する管には、養液を殺菌する紫外線殺菌部３４６、３４７が配置される。
【００９６】
次に、図３３に示すように、このように構成された養液製造供給部３００によって養液が製造され、栽培ベッド１２０、２２２の種ジャガイモ苗１０５、１０６へ供給される過程を考察する。
【００９７】
まず、前記定量ポンプ３１０が作動すると、前記原液筒３０５の養分原液と前記酸液筒３０７の酸液が養液タンク３０２に供給され、原水管３０３を介して原水が養液タンク３０２に供給される。
【００９８】
そして、前記制御部３４０は、養液タンク３０２に配置されたｐＨセンサ３１６及び濃度センサ３１７によって養液の酸度と濃度を感知し、定量ポンプ３１０を制御して定量ポンプ３１０から供給される原液および酸液の供給量を調節することにより、養液タンク３２０で製造される養液の酸度と濃度を種ジャガイモ苗１０５、１０６の生長に必要な酸度と濃度に調節する。
また、前記制御部３４０は、養液タンク３２０に配置された温度センサ３１５によって養液の温度を感知し、温度調節部３１２に養液を循環させることにより、養液の温度を種ジャガイモ苗１０５、１０６の生長に必要な養液の温度に調節する。
【００９９】
前記養液タンク３２０の内側に配置された水中殺菌部３４５が作動して養液を殺菌し、気泡発生部３４８は、気泡を発生させて養液に酸素を供給する。
【０１００】
その後、前記養液タンク３２０の側部に配置された養液供給ポンプ３６１が稼動され、養液は、養液分散供給管１７３の配置された栽培ベッド１２０へ供給される。この際、養液は、主供給管１４５の下部に配置された紫外線殺菌部３４６を過ぎながらもう１回紫外線によって殺菌される。
【０１０１】
そして、前記主供給管１４５が養液の供給を受けて充填され、主供給管１４５の最上部に配置された加圧管１５０まで養液で充填されると、養液分散供給管１７３と主供給管１４５間の流量調節弁１４２を開放して養液分散供給管１７３の分岐管１７０へ養液を供給し、分岐管１７０の噴出管１７２を介して栽培ベッド１２０の下部に養液を流出させる。
【０１０２】
この際、前記養液は、栽培ベッド１２０の所定の水位に湛液され、所定の水位を超えた養液は、栽培ベッド１２０の排水口１１１に提供された排水管１１５のスリット１１５ａを介して養液タンク３０２に回収される。
【０１０３】
すなわち、前記排水管１１５は、開閉管１１６によってスリット１１５ａの開放長さが調節され、開放されたスリット１１５ａの一定の部分を介して養液を排出し、開閉管１１６に形成された螺旋状の開閉口１１６ａは、螺旋状に形成されて養液が側方向からゆっくり流入するようにすることにより、栽培パネル１１０に茎挿しされた種ジャガイモ苗１０５の根が養液の排水による流動の影響を受けることを防止する。
【０１０４】
また、前記排水管１１５のスリット１１５ａの下部は、開閉管１１６が排水管１１５の下部に対して離隔するように挿入されることにより常時開放されている。養液供給ポンプ３６１の稼動が止まって養液分散供給管１７３からの養液の供給が中断されると、養液は、スリット１１５ａの下部開口を介して排水される。
【０１０５】
すなわち、前記養液分散供給管１７３からの養液の供給が中断されると、養液が排水されて種ジャガイモ苗１０５の根に対する養液の供給が遮断され、種ジャガイモ苗１０５の根は虚空で乾燥し、養液が栽培ベッド１２０に引き続き湛液されることにより発生する種ジャガイモ苗１０５の根に対する腐敗病、または茎に対する軟腐病の発生を防止することができる。
【０１０６】
そして、前記栽培ベッド１２０の排水口１１１を介して排出された養液は、排出管１６０によってさらに養液タンク３０２に流動し、排出管１６０の端部に配置された微細濾過網１６２は、養液に含まれた滓または不純物を濾し、再供給される養液に滓または不純物が混ぜられることを防止する。
【０１０７】
また、前記養液タンク３０２の養液が栽培ベッド１２０に供給されると、光源部１３０が作動して栽培パネル１１０に茎挿しされた種ジャガイモ苗に対して、種ジャガイモ苗の茎挿し後、a)暗闇:５５〜６５時間／０Ｌｕｘ→b)照明:４５〜５５時間／２，１００Ｌｕｘ, 暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →c)照明:３５〜４５時間／３，６００Ｌｕｘ,暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →d)照明:２５〜３５時間／５，５００Ｌｕｘ, 暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →e)照明:５40〜600時間(30日の間 毎日 18〜20 時間 ずつ)／７，０００Ｌｕｘ, 暗闇:120〜180時間(30日の間 毎日４〜6時間ずつ ／０Ｌｕｘ) の段階で照射する。
【０１０８】
この際、前記光原部１３０は、栽培ベッド１２０の下部に配置された４つの蛍光灯１３１を含み、蛍光灯１３１に対する電源供給時間は、タイマー３３２によって調節されるが、タイマー３３２は、蛍光灯１３１の点灯個数及びそれぞれの点灯時間を調節して光量を調節する。
【０１０９】
その後、前記栽培ベッド１２０で種ジャガイモ苗１０５が生長して所定の長さになると、作業者は、種ジャガイモ苗１０５の部分を所定の長さに切断して養液タンク３２０の他側に配置された栽培ベッド２２２に茎挿しして生長させ、種ジャガイモ苗１０５の根に対する多数の節形成及び茎の硬化を確保することにより、養液栽培施設で種ジャガイモを生産するための種ジャガイモ苗に生長させることができる。
【０１１０】
すなわち、前記養液タンク３０２の右側の栽培ベッド１２０で切断した種ジャガイモ苗１０６を、左側に配置された栽培ベッド２２２の栽培パネル２０５に茎挿しし、養液タンク３０２の左側に配置された養液供給ポンプ３６２を作動させると、養液は、主供給管２４５に配置された紫外線殺菌部３４７を経て殺菌され、栽培ベッド２２２に配置された噴射管２１０に供給されるが、噴射管２１０に一列に備えられたノズル２１１は、養液を霧状に噴射し、噴射された養液は、栽培ベッド２２２の両側の内壁面にぶつかってから分散して種ジャガイモ苗１０６の根圏部に供給される。
【０１１１】
また、前記養液は、種ジャガイモ苗に供給された後、栽培ベッド２２２の下部に流れ落ちて排水口２１５を介して養液タンク３０２に回収され、養液を回収する排出管３６０の端部には微細濾過網２６２が備えられているので、回収される養液の滓及び不純物は濾過される。
【０１１２】
そして、前記栽培ベッド２２２の下部に配置された光源部２３０が作動しながら、光源部２３０を構成する蛍光灯２３５が作動し、蛍光灯２３５は、タイマー３３２によって制御され、種ジャガイモ苗１０６は、養液栽培施設に合う種ジャガイモ苗１０６に生長する。
【０１１３】
本発明は、また、前記で生産された種ジャガイモ苗を養液栽培施設に定植する段階と、前記定植された種ジャガイモ苗に対して２〜３回枝おろし作業を行うことにより、匐枝の数を最大化する段階と、前記匐枝で形成された種ジャガイモの小塊茎を収穫する段階とを含む、種ジャガイモの大量生産方法を提供する。この際、前記養液栽培施設に定植される種ジャガイモ苗は、草丈３０〜４０ｃｍのものを使用することが種ジャガイモを大量生産することができて好ましい。養液栽培施設の内部は１８〜２１℃に維持されることが好ましく、昼１２〜１時を基準として測定した照度が、天日には８万Ｌｕｘ〜１０万Ｌｕｘ、曇り日は２万５千〜３万５千Ｌｕｘ、雨天の日は１万Ｌｕｘ内外のものが好ましい。また、ｐＨ６．６〜７．０の養液を使用し、養液は３０秒間供給され、４分間中断されることが好ましい。
【０１１４】
以下、本発明の好適な実施例によって本発明をより具体的に説明する。ところが、本実施例は、本発明の権利範囲を限定するものではなく、例示として提示されたものである。
【実施例】
【０１１５】
実施例１：種ジャガイモ苗の生産
１．種ジャガイモ生長点の採取及び液体培養
品種が明確で無病の種ジャガイモを選んで半陰の散光の下で催芽させてジャガイモの芽（新芽）を０．５ｃｍ程度育てるか、滅菌のパーライト植木鉢にジャガイモサイズの２倍程度深く植える。この際、５４０メッシュ網を用いて油虫などのウィルス媒介虫の汚染源から隔離する。
光を浴びた種ジャガイモの芽又は生長点がある茎上部の１節は、中性洗剤としてのツイン２０(Tween-20)１、２滴で洗浄し、流水で十分水洗した後、蓋付き容器に材料を入れてクリーンベンチに移す。
７０〜７５％のエタノールで３０秒間表面消毒を行い、滅菌水で２〜３回濯いだ後、２％ハイポクロライトに５〜１０分間表面消毒を行った。さらに滅菌水で２〜３回濯ぎ、シャーレに移した後、顕微鏡の下で生長点を０．２〜０．３ｍｍのサイズ（葉原基２枚程度付着）に採取する。採取された生長点をＭＳ基本培地＋スクロース３０ｇ／Ｌ、ｐＨ５．８の液体培地に置床し、回転速度を１分に８０回にしてロータリーシェーカーで２５日間生育させる。
【０１１６】
２．組織培養器内植物体の病害検定：ＥＬＩＳＡ検定
液体培地で育った器内植物体を病害検定するためには、個体数が多ければ有利なので、５００ｍＬの培養瓶に２００ｍＬで分注した固体培地で４倍程度増殖して使用する。
各植物体に確認認識（ラベル）標を付着させた後、検定材料を採取し、同一母本の継代培養苗１８本に対して搾汁を行って汁液を採取する。標準コーティングバッファ(Coating Buffer)で抗体を１，０００倍希釈（バッファ２０ｍＬに抗体２０μＬ）して９６ウェルの各ウェルに２００μＬずつ添加する。湿った容器に入れて３０℃で４時間熟成培養した後、洗浄バッファ(Washing Buffer)で４〜８回洗浄し、各ウェルの水気を完全に除去する。抽出緩衝液(Extraction Buffer)で１：１０または１：２０で希釈した汁液を各ウェルに２００ μＬずつ添加する。湿った容器に仕込み、４℃で１６時間培養する。洗浄バッファで４〜８回洗浄した後、各ウェルの水気を完全に除去する。コンジュゲートバッファ(Conjugate Buffer)でコンジュゲートＩｇＧを１，０００倍希釈し、各ウェルに２００μＬずつ添加する。湿った容器に入れ、３０℃で５時間培養した後、洗浄バッファで４〜８回洗浄する。基質バッファ(Substrate Buffer)（２０ｍＬ）に基質錠剤１粒を溶解させた後、各ウェルに２００μＬずつ添加し、その後暗み状態の室温で１時間培養する。リーダーＢＩＯ−ＲＡＤモデル５５０（ｂｉｏ−ｒａｄ社製）を用いて４０５ｎｍで測定する。
【０１１７】
３．病害検定された器内植物体の増殖継代培養
病害検定済みの器内植物体を、ｐＨ５．８の基本ＭＳ培地にスクロース７０〜８０ｇ／Ｌ、寒天９ｇ／Ｌを添加した培地を５００ｍＬ規格の培養瓶に２００ｍＬずつ分注して固めた固体培地に植え付けた後、４，５００Ｌｕｘ光源,１８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件とエアコンで室内温度を２１℃の範囲内に維持するように調整した培養室で３０日間生育させる。
その後、ｐＨ５．８の基本ＭＳ培地に寒天９ｇ／Ｌ、スクロース８０ｇ／Ｌ、クマリン０.０２５ｍｇ／Ｌが添加された培地を５００ｍＬ規格の培養瓶に２００ｍＬずつ分注して固めた固体培地に植物体を植栽し、培養室の環境条件は、４Ｄ蛍光灯を活用した４，５００Ｌｕｘ光源,１８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件とエアコンで室内温度を２１℃の範囲内に維持するように調整した培養室で器内培養苗の葉が落ちて茎のみが残るまで培養する。
【０１１８】
４．種ジャガイモ苗の湛液茎挿し順化
前記で増殖培養された種ジャガイモ苗を、４ｃｍ規格の正方形アルミニウム角管を用いて製作され、各層の高さ空間は４５ｃｍ間隔の３層構造であって、全体１３２ｃｍ（長さ）×６０ｃｍ（幅）×２３０ｃｍ（高さ）の構造である湛液茎挿し順化耕に茎挿しして栽培する。
培養瓶から摘出された種ジャガイモ苗は、鋭い消毒ずみの刃で茎下端の節部分を切断した後、湛液茎挿し順化耕の茎挿し孔に茎挿しする。室内温度は１８℃に維持し、光量はa)暗闇:５５〜６５時間／０Ｌｕｘ→b)照明:４５〜５５時間／２，１００Ｌｕｘ, 暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →c)照明:３５〜４５時間／３，６００Ｌｕｘ, 暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →d)照明:２５〜３５時間／５，５００Ｌｕｘ, 暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →e)照明:５40〜600時間(30日の間 毎日 18〜20 時間 ずつ)／７，０００Ｌｕｘ, 暗闇:120〜180時間(30日の間 毎日４〜6時間ずつ ／０Ｌｕｘ)と順次増加させて硬化させる。ｐＨ６．８の養液を使用し、３０分間養液が供給され１２０分間養液の供給が中断されるようにする。種ジャガイモ苗を、茎挿し１３〜１５日後から６〜１０日間隔で、節が全て消尽するまで繰り返し採取する。
【０１１９】
５．種ジャガイモ苗の噴霧茎挿し順化
前記湛液茎挿し順化段階を経た種ジャガイモ苗を、４ｃｍ規格の正方形アルミニウム角管を用いた２６０ｃｍ（長さ）×６０ｃｍ（幅）×２３０ｃｍ（高さ）であり、各層の間隔が６０ｃｍである３層の噴霧茎挿し順化耕に茎挿しする。２１℃、７，０００Ｌｕｘ、１８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件, ｐＨ６．８の養液を用いて噴霧茎挿し順化する。この際、養液は、噴射ノズルを介して微細粒子（霧粒子）の形で種ジャガイモ苗に供給され、種ジャガイモ苗に噴射される養液の供給間隔は、３０秒間養液を供給し、４分間養液を中断することが繰り返し行われるようにする。種ジャガイモ苗の地上部の草丈が１０ｃｍ程度になったとき、消毒済みのハサミで上位葉３枚を除いた下位葉を除去し、種ジャガイモ苗の茎を栽培パネルの下に引き下げる枝おろし作業を３回行う。噴霧茎挿し順化段階の最後の５日間は、上位葉３枚を残して下位葉を全て除去し、種ジャガイモ苗の根を３／４切断した後、これを再生させる。
【０１２０】
実施例２：種ジャガイモの生産
前記実施例１で生産された草丈３５ｃｍの種ジャガイモ苗を養液栽培施設に定植する。２１℃、ｐＨ６．８の養液を使用し、種ジャガイモ苗に噴射される養液の供給間隔は、３０秒間養液を供給し、４分間養液を中断することが繰り返し行われるようにする。種ジャガイモ苗の地上部の草丈が１０ｃｍ程度になったとき、消毒済みのハサミで上位葉３枚を除いた下位葉を除去し、種ジャガイモ苗の茎を栽培パネルの下に引き下げる枝おろし作業を３回行う。その後、種ジャガイモの小塊茎を繰り返し採取する。
【０１２１】
実験例１〜３
組織培養植物体を湛液茎挿し順化耕に茎挿し、順化するに適した条件を調べるために、ＭＳ培地組成の添加物による器内種ジャガイモ苗の苗素質及び茎挿し順化時の生存率を調査した。
すなわち、種ジャガイモの種芋から採取された生長点培養苗をウィルス（ＰＬＲＶ、ＰＶＹ、ＰＶＸ、ＰＶＭ、ＰＶＳ、ＡＭＶ）検定して無病の個体を選抜した後、ｐＨ５．８の基本ＭＳ培地に寒天９ｇ／Ｌを添加した培地を５００ｍＬ規格の培養瓶に２００ｍＬずつ分注して固めた固体培地に、組織培養法で培養瓶内に植物体を植栽し、４Ｄ蛍光灯を活用した４，５００Ｌｕｘ光源, １８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件とエアコンで室内温度を２１℃の範囲内に維持するように調整した培養室で２５日間生育させた後、培地に添加される添加物による器内種ジャガイモ苗の生育状態及び茎挿し順化時の生存率を調査した。使用された供試品種は秀美である。
実験結果は、下記表１〜表３にそれぞれ示した。
【０１２２】
【表１】
【０１２３】
表１は、器内植物体のエネルギー源となるスクロースのＭＳ培地への添加量の変化による器内組織培養植物体の苗素質と生存率を示す。表１の結果より、スクロース８０ｇ／Ｌを使用したとき、草丈、生体重、茎挿し生存率の全ての面において最も優れることが分かった。
【０１２４】
【表２】
【０１２５】
表２は、基本ＭＳ培地へのスクロース及びクマリンの添加量の変化による器内組織培養植物体の苗素質と生存率を示す。表２の結果より、スクロース８０ｇ／Ｌ、クマリン０．０２５ｍｇ／Ｌを培地に添加した場合が、植物体の苗素質及び生存率において最も優れることが分かった。
【０１２６】
【表３】
【０１２７】
表３は、基本ＭＳ培地へのスクロース及びハイポネックス(Hyponex)の添加量の変化による器内組織培養植物体の苗素質と生存率を示す。実験結果より、ハイポネックスを使用した場合が、クマリンを使用した場合に比べて苗素質及び生存率に劣ることが分かった。
【０１２８】
したがって、前記実験例１〜３の結果より、苗素質に優れた種ジャガイモ苗を生産するための培地組成はスクロース８０ｇ／Ｌとクマリン０．０２５ｍｇ／Ｌを添加した培地組成であることが分かった。
【０１２９】
実験例４
組織培養器内植物体の順化方法による効率的な種ジャガイモ苗の生産方法を調べるために、下記の実験を行った。すなわち、病害検定済みの苗を、ｐＨ５．８の基本ＭＳ培地に寒天９ｇ／Ｌ、スクロース３０ｇ／Ｌが添加された固体培地と、この固体培地から寒天の添加を除けて組成された液体培地を活用して器内植物体に３０日間生育させ、基本的な光源として４Ｄ蛍光灯を用いて４，５００Ｌｕｘ, １８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件の照度と室内温度２１℃の範囲内とした。
試験に用いられたＡ方法は、器内植物体を基本的な順化過程なしに直ちに培養瓶から摘出して茎挿ししたものである。これに対し、Ｂ方法は、器内で培養した後、一定の順化過程、すなわち培養室の光度及び条件が同じ温室で２〜３日の間隔で光度を徐々に高め、施設定植３〜４日の前に培養瓶のホイルを外し、大気の湿度に適応する過程を経た後、培養瓶から摘出して消毒済みの鋭い刃で茎下端の節部分を切断して茎挿しするものである。試験口別個体数は５００個体に限定し、供試品種は秀美である。
また、パーライト耕による方法は、器内で培養された無病苗を、小規模の育苗用滅菌パーライト入り箱に、生長点を含んだ３〜４節を消毒済みの鋭い刃で切断して直接茎挿しし、或いは器内培養の際に形成された根のまま埋め、水分供給のために３日間隔で１／２濃度のＭＳ溶液を十分供給することにより、植物体が乾燥しないようにした。
湛液耕による方法は、一定の湛液方式の栽培槽ベッドの内部を養液で充填した後、エアポンプを用いて養液内の酸素を供給する方式であり、循環湛液耕は、栽培槽の排水口に付着し、供給される養液が引き続き苗の根に接触して流れ落ちるようにする方式である。
湛液茎挿し順化耕による方法は、ベッド内に施設されている養液底面の螺旋状水位調節排水装置を介して完全吸入、排水されるようにし、排水された栽培槽の種ジャガイモ苗の根を空気中に完全に露出させると同時に、栽培槽の床板の茎挿し孔を介しての空気流入と循環が起こるようにする方式であって、栽培槽の養液供給間隔は、反復的に、３０分間養液を供給し、９０分間養液の供給を中断するように制御した。
実験結果は、表４に示した。
【０１３０】
【表４】
【０１３１】
表４より、本発明に係る湛液茎挿し順化耕による場合、乾燥枯死率、軟腐病の発生率が最も低く、順化生存個体数が最も多いので、器内培養植物体を順化する方法として最も効率的な方法であることが分かった。
【０１３２】
実験例５
器内培養種ジャガイモ苗の茎挿し茎の根圏部に供給された養液の排水状態による軟腐病の発生程度を調べるために、前記実験例４と同様の方式で生産した器内培養植物体を対象として、表５のように条件をそれぞれ異にして実験を行った。
【０１３３】
【表５】
【０１３４】
表５より、完全排水によって茎挿し種ジャガイモ苗の根圏部の空気流れが円滑になる場合、切断部位の軟腐を防止することができるうえ、過剰水分供給による根の腐敗を確然に防止することができることが分かった。
【０１３５】
実験例６
茎挿し種ジャガイモ苗に対する養液供給適正時間を究明するために、完全排水される栽培槽に前記実験例４と同様の方式で生産した６ｃｍ規格の器内培養植物体を茎挿しして室内温度２１℃、４，５００Ｌｕｘ, １８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件下、下記表６のように条件を異にして実験を行った。
【０１３６】
【表６】
【０１３７】
表６より、養液が頻繁に供給されると、種ジャガイモ苗の生育は良好であるが、過剰の水分吸収により軟腐病が発生し易く、供給時間の間隔が長ければ、体内水分蒸発による萎凋で乾燥被害を受け易いので、養液の供給間隔を３０分間供給され１２０分間中断されるようにすることが、乾燥の被害及び軟腐病の被害を減らすことができることが分かった。
【０１３８】
実験例７〜８
栽培槽に供給される養液の流速と渦流現象が茎挿し種ジャガイモ苗の活着に及ぼす影響を調べるために、前記実験例４と同様の方式で生産した６ｃｍ規格の器内培養植物体を、本発明による湛液茎挿し順化耕に茎挿しして、３０分間の養液供給、１２０分間の中断となるように養液を供給し、室内温度２１℃、４，５００Ｌｕｘ, １８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件下、午前８：００、午後２０：００頃に１日２回ずつ照射した。
【０１３９】
【表７】
【０１４０】
【表８】
【０１４１】
表７、８から分かるように、供給される養液によって発生する水圧による速い流速と渦流現象は、茎挿しされた種ジャガイモ苗にストレスとして作用して発根及び生育を阻害する原因となっている。
【０１４２】
実験例９
湛液茎挿し順化耕に茎挿しされた器内植物体の順化条件のうち、照度による効率的な初芽発生方法を究明するための実験を行った。すなわち、養液の給液間隔が３０分間養液を供給し１２０分間中断するように制御された状態で、ｐＨ５．８の基本ＭＳ培地に寒天９ｇ／Ｌ、スクロース８０ｇ／Ｌとクマリン０．０２５ｇ／Ｌが添加された固体培地で、４，５００Ｌｕｘ,１８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件で器内組織培養された供試品種秀美５００個体を、消毒済みの鋭い刃で、生長点を含んだ草丈６ｃｍ内外の規格に作って、乱塊配置で３回繰り返し実験した。室内温度は２１℃、処理照度は０Ｌｕｘ、２，１００Ｌｕｘ、３，６００Ｌｕｘ、５，５００Ｌｕｘとし、使用光源としては４０Ｄ蛍光灯を使用した。種ジャガイモ苗の草丈値は、正常的に生育している茎挿し苗の全長を平均して測定し、節の間隔は草丈を測定した値で茎節の平均値を割って計算した。
【０１４３】
【表９】
【０１４４】
表９より、器内植物体を種ジャガイモ苗に生産するために、栽培者の経験と技術に依存して外気の環境に適応させる順化過程よりは、摘出水洗した茎挿し種ジャガイモ苗を２日〜３日間暗黒の条件で処理した後、茎挿し茎の頂芽及び側芽から発生する新芽の芽を徐々に硬化させて種ジャガイモ苗挿し穂用として活用することが一層経済的であることが分かった。
【０１４５】
実験例１０
湛液茎挿し順化耕に茎挿しした器内培養植物体を３日間暗黒の条件で処理した後、発生させた新芽の適正硬化光量及び時間を究明するための実験を行った。
器内培養植物体は、一般に用いられるｐＨ５．８の基本ＭＳ培地に寒天９ｇ／Ｌ、スクロース８０ｇ／Ｌを添加した固体培地で４，５００Ｌｕｘの照度, １８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件下で培養された秀美品種５００個体を、消毒済みの鋭い刃で、生長点を含んだ草丈６ｃｍ内外の規格にして茎挿しし、室内温度は２１℃とし、養液供給時間は３０分間養液を供給し１２０分間中断する条件として、タイマーによって順次増量された光量が、茎挿しされた植物体に照射されるようにした。
表１０は、器内培養植物体を茎挿しした後１５日間生育した状態を調べた結果である。段階別制御時間（日）入力の例として、３→１→１→１→９は、３日（１段階／０Ｌｕｘ）→１日（２段階／２，１００Ｌｕｘ）→１日（３段階／３，６００Ｌｕｘ）→１日（４段階／５，５００Ｌｕｘ）→９日（５段階／７，０００Ｌｕｘ）に制御されることを示す。
【０１４６】
【表１０】
【０１４７】
表１０より分かるように、器内培養植物体を暗黒条件で発生させた頂芽及び側芽の芽は、光に対する適応性が低いため、急激に増加する光量はストレスとして作用しており、発生させた芽に光量を適切に照射することにより、養液栽培から要求する堅実で丈夫な節の多い茎の種ジャガイモ苗を生産することができる。
【０１４８】
実験例１１
前記実験例１０の結果に基づいて、茎挿しされた種ジャガイモ苗の順化及び茎の硬化程度に応じて制御された光量照射の自動化を実現するための実験を行った。室内温度を２１℃とし、制限された時間で３０分間養液を供給し、１２０分間養液の供給を中断する条件で行った。
【０１４９】
【表１１】
【０１５０】
表１１より、器内培養植物体の不安定な生存性を、速い新芽の発生により生存率を確保し、順化過程に必要な適正光量を増加させて硬化させることにより、無病の組織培養苗のみを確保して茎挿しすると、誰でも安定的に養液栽培の定植に使用できる種ジャガイモ苗を生産することが可能な制御方法であることが分かった。
【０１５１】
実験例１２
自動制御された光環境条件の下における茎挿し種ジャガイモ苗の生育日程による挿し穂用種ジャガイモ苗の採取量を調査するために、実験を行った。室内温度を２１℃とし、制限された時間で３０分間養液を供給し、１２０分間養液の供給を中断する条件で行った。
【０１５２】
【表１２】
表１２より、湛液茎挿し順化耕に茎挿しした器内培養植物体の頂芽及び側芽から発生した５ｃｍ規格の新芽（芽）は、茎挿し後１３日から採取可能であり、茎挿し茎から発生した芽を６日間隔で大量採取して使用できることが分かった。
【０１５３】
実験例１３
湛液茎挿し順化耕から採取した再茎挿し用種ジャガイモ苗（草丈５ｃｍ〜６ｃｍのサイズ）の茎挿しによる苗素質を検証するための実験を行った。
各試験区の条件は、次のとおりである。パーライト耕は、横４７ｃｍ×縦３７ｃｍ×高さ９ｃｍ規格のプラスチック四角箱に直径３ｃｍ〜５ｃｍサイズの滅菌パーライトを７ｃｍの高さに充填した後、２ｃｍの間隔で茎の下方から２節を埋め、種ジャガイモ苗の養液管理は、２日間隔で養液が底に流れ出るように十分供給し、湛液茎挿し順化耕の養液は３０分供給、１２０分供給中断と制御し、噴霧茎挿し順化耕と種ジャガイモを生産する養液栽培法の定植用種ジャガイモ苗の栽培の際には３０秒供給、４分供給中断と制御した。また、パーライト耕や湛液茎挿し順化耕、噴霧茎挿し順化耕などの室内温度は２１℃、照射される光量は７，０００Ｌｕｘであり、種ジャガイモを生産する養液栽培定植はビニールハウス条件の外気の環境が及ぶ条件で施行した。
【０１５４】
【表１３】
【０１５５】
表１３から、湛液茎挿し順化耕から採取した再茎挿し用種ジャガイモ苗は、苗素質が充実であり、どんな方式で茎挿しまたは定植しても、生存率が高いことが分かった。
【０１５６】
実験例１４
本発明に係る再茎挿し用種ジャガイモ苗の一般圃場栽培用種ジャガイモ苗としての活用有無を究明するために、器内培養生産人工種ジャガイモ（１〜３ｇ）を対照群として、前記表１３のパーライト耕に１０日間発根、硬化させて５日間ハウスで順化、生育させた種ジャガイモ苗、表１３の湛液順化耕の再茎挿し種ジャガイモ苗をプラグトレイ床土に茎挿ししてハウスで１５日間硬化、生育させたプラグ種ジャガイモ苗と、パーライト耕で１０日間硬化、生育させた種ジャガイモ苗をさらにプラグトレイ床土に移植してハウスで１０日間生育して生産したプラグ種ジャガイモ苗とを対象として、完熟堆肥２，０００ｋｇ／３００坪、窒素１０ｋｇ／３００坪、リン酸１０ｋｇ／３００坪、硫酸カリ１２ｋｇ／３００坪、土壌殺虫剤（Ｍｏｃａｐ６ｋｇ／３００坪）を全層施肥した後、幅１２０ｃｍ、高さ２５ｃｍのＰＥマルチング栽培畝に２０ｃｍの間隔で２列、乱塊３反復で定植（総１２００株／３月２１日）し、病害虫の被害を予防するためにホルム−Ｄ １６０Ｌ／３００坪２回、マンコゼブ１６０Ｌ／３００坪２回、コーニド(Cornido)粒剤２ｋｇ／３００坪２回を周期的に撒布し、収穫は調査と併行して６月２５日に一括的に行った。
【０１５７】
【表１４】
【０１５８】
表１４より、湛液茎挿し順化耕から採取した再茎挿し用種ジャガイモ苗は、外気環境のストレスで生存することが可能な苗素質が充実なので、直接的な圃場栽培用種ジャガイモ苗の必要性があるとき、プラグトレイを用いたプラグ種ジャガイモ苗として活用することが優秀な品質特性を示すことが分かった。
【０１５９】
実験例１５
湛液茎挿し順化床から採取した種ジャガイモ苗を噴霧茎挿し順化耕に再茎挿しするとき、地上部の茎に残っている葉が根の発根に及ぼす影響を調べるために実験を行った。室内温度は２１℃、照度は７，０００Ｌｕｘとし、養液供給は３０分間供給し１２０分間中断するように制御し、午前９：００、午後２１：００頃に１日２回照射した。
【０１６０】
【表１５】
【０１６１】
表１５に示すように、種ジャガイモ苗の茎に残っている葉は、根の発根に殆ど影響しないことがわかった。但し、養液栽培から要求する長い茎に節が多い苗を生産するためには、上位葉２〜３枚を残して除去した後、枝おろし作業を行うことが良い。
【０１６２】
実験例１６
噴霧茎挿し順化耕の種ジャガイモ苗の枝おろし作業の際に苗の根除去長さが活着に及ぼす影響を調べるために、１０ｃｍ生育した苗を対象として実験を行った。室内温度は２１℃、照度は７，０００Ｌｕｘとし、種ジャガイモ苗に噴射される養液の供給間隔は３０秒間養液を供給し４分間養液の供給を中断することが繰り返し行われるように制御し、根の再生に対する観察は発生した根毛５個以上、長さ０．５ｃｍ以上に区分した。
【０１６３】
【表１６】
【０１６４】
表１６に示すように、種ジャガイモ苗の再茎挿しによる苗の根切断程度は、全長の１／４のみを残して３／４を除去した後、種ジャガイモ苗の枝おろし作業を行うことが最も良好であった。
【０１６５】
実験例１７
生産方法による種ジャガイモ苗の種類別苗素質を比較するために、下記表１７の如く実験を行った。外気環境の変化に応じて最適の根圏環境を保つ装置及び制御方法で養液栽培し、植栽された種ジャガイモ苗は２，０００本である。
【０１６６】
【表１７】
【０１６７】
表１７より、本発明に係る湛液順化耕苗及び噴霧順化耕苗の苗素質が最も優れることが分かった。
【０１６８】
実験例１８
養液栽培施設への定植の際に速い活着を誘導することが可能な、定植に適した種ジャガイモ苗の生産方法を究明するために、前記実施例１の噴霧茎挿し順化段階を経た草丈３０ｃｍ以上の種ジャガイモ苗を、上位葉３枚だけ残して全て除去した後、外気の日長と温度に応じて根圏部の環境が自動的に管理される施設に定植した。
【０１６９】
【表１８】
【０１７０】
表１８より、養液栽培施設の栽培定植の前に、噴霧茎挿し順化耕で上位葉３枚を残して除去した苗を５日〜７日間順化させた場合が、初期の生育が旺盛であって活着率が高いことが分かった。
【図面の簡単な説明】
【０１７１】
【図１】従来の技術によって種ジャガイモ苗として活用するために、養液栽培で生産した種ジャガイモを休眠打破しパーライト耕に播種して発芽させた種ジャガイモ苗の栽培全景を示す写真である。
【図２】従来の技術によって養液栽培定植用種ジャガイモ苗として活用するために、パーライト耕で一定サイズ（５ｇ）以下の人工種ジャガイモ及び養液栽培種ジャガイモを発芽させて生育させた養液栽培定植用種ジャガイモ苗を示す写真である。
【図３】従来の技術によって器内培養植物体を用いた種ジャガイモ苗の生産方法の中でもタンク培養法で培養したときの汚染被害を示す写真である(左:培養液が正常的な状態, 右:培養液が汚染している状態)。
【図４】従来の技術によって器内で培養した植物体を養液栽培定植用種ジャガイモ苗に生産するために順化、茎挿ししたとき、茎挿し茎に発生する軟腐病を示す写真である。
【図５】従来の技術によって器内で培養した植物体を外気の一定の順化過程を経た後、パーライト耕に茎挿ししたとき、活着をして生存した種ジャガイモ苗の全景を示す写真である。
【図６】従来の技術によって栽培された草丈の短い種ジャガイモ苗を養液栽培種ジャガイモ生産施設の定植スポンジに挿し込んだ姿を示す写真である。
【図７】従来の技術によって栽培された種ジャガイモ苗を、養液栽培種ジャガイモ生産施設への定植の際にスポンジに挿し込んで定植した種ジャガイモの茎が切れて被害に合った種ジャガイモ苗を示す写真である。
【図８】本発明に係る器内培養植物体を湛液茎挿し順化耕で発芽させて採取した挿し穂を噴霧茎挿し順化耕に再茎挿しした後、枝おろし作業によって生産した秀美種の種ジャガイモ苗を示す写真である。
【図９】本発明に係る湛液茎挿し順化耕と噴霧茎挿し順化耕を用いて生産した秀美種の種ジャガイモ苗を養液栽培施設に定植したときの種ジャガイモ苗の生育全景を示す写真である。
【図１０】秀美種ジャガイモの生長点を採取し、ｐＨ５．８の基本ＭＳ培地にスクロース８０ｇ／Ｌ、寒天９ｇ／Ｌを添加した培地で、光度４，５００Ｌｕｘ, １８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件と２１℃の条件で２５日間生育させた器内植物体の生育全景を示す写真である。
【図１１】秀美種ジャガイモの生長点を採取し、ｐＨ５．８の基本ＭＳ培地にスクロース８０ｇ／Ｌ、クマリン０．０２５ｍｇ／Ｌ、寒天９ｇ／Ｌを添加した培地で、光度４，５００Ｌｕｘ, １８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件と２１℃の条件で２５日間生育させた器内植物体の生育全景を示す写真である。
【図１２】秀美種ジャガイモの生長点を採取し、ｐＨ５．８の基本ＭＳ培地にハイポネックス２ｇ／Ｌ、スクロース８０ｇ／Ｌ、寒天９ｇ／Ｌを添加した培地で、光度４，５００Ｌｕｘ, １８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件と２１℃の条件で２５日間生育させた器内植物体の生育全景を示す写真である。
【図１３】本発明に係る器内培養植物体を湛液茎挿し順化耕に茎挿しした後、段階別に制御された順次的光量（暗黒状態）によって頂芽及び側芽に発生した種ジャガイモ苗の芽（新芽）を示す写真である。
【図１４】本発明に係る暗黒状態で発生した頂芽及び側芽の芽（親芽）を段階別に制御された順次的光量で硬化させた種ジャガイモ苗を示す写真である。
【図１５】本発明に係る器内培養植物体を湛液茎挿し順化耕に茎挿しして１３日間生長させた種ジャガイモ苗を示す写真である。
【図１６】本発明に係る湛液茎挿し順化耕で生育した種ジャガイモ苗を再茎挿し種ジャガイモ苗として活用するために、一定サイズ（５ｃｍ以上）の種ジャガイモ苗を大量採取する姿を示す写真である。
【図１７】本発明に係る湛液茎挿し順化耕から採取した再茎挿し用種ジャガイモ苗を示す写真である。
【図１８】本発明に係る湛液茎挿し順化耕に再茎挿しした種ジャガイモ苗の栽培姿を示す写真である。
【図１９】本発明に係る湛液茎挿し順化耕から採取した再茎挿し用種ジャガイモ苗を湛液茎挿し順化耕に再茎挿しして１０日間生育させた種ジャガイモ苗の生育全景を示す写真である。
【図２０】本発明に係る湛液茎挿し順化耕から採取した再茎挿し用種ジャガイモ苗を湛液茎挿し順化耕に再茎挿しして１０日間生育させた種ジャガイモ苗を示す写真である。
【図２１】本発明に係る湛液茎挿し順化耕で生産した再茎挿し用種ジャガイモ苗をパーライト耕に茎挿しして１０日間生育させた種ジャガイモ苗の生育全景を示す写真である。
【図２２】本発明に係る湛液茎挿し順化耕から採取した再茎挿し用種ジャガイモ苗をパーライト耕に茎挿しして１５日間生育させた種ジャガイモ苗の生育全景を示す写真である。
【図２３】本発明に係る湛液茎挿し順化耕から採取した再茎挿し用種ジャガイモ苗を一般土壌栽培用種ジャガイモ苗として活用するために、パーライト耕に茎挿しして１０日間硬化、生育させた後、無菌床土を充填させたプラグトレイに移植して１０日間生育させたプラグ種ジャガイモ苗の生育全景を示す写真である。
【図２４】本発明に係るプラグ種ジャガイモ苗を施設ハウスに定植して２５日間生育させた栽培全景を示す写真である。
【図２５】本発明に係る湛液茎挿し順化耕で生産された再茎挿し用種ジャガイモ苗を噴霧茎挿し順化耕に茎挿しして１０日間生育させた種ジャガイモ苗の生育全景を示す写真である。
【図２６】本発明に係る噴霧茎挿し順化耕で種ジャガイモ苗の枝おろし作業を施した後の生育全景を示す写真である。
【図２７】本発明に係る湛液茎挿し順化耕と噴霧茎挿し順化耕の過程を経て成育させた養液栽培用種ジャガイモ苗の生育全景を示す写真である。
【図２８】本発明に係る噴霧茎挿し順化耕で生産した種ジャガイモ苗の根を３／４切断して養液栽培種ジャガイモ生産施設に定植したとき、速い根発生による養分と水分吸収により生育が旺盛した種ジャガイモ苗を示す写真である。
【図２９ａ】本発明によって生産した種ジャガイモ苗を養液栽培施設に定植して栽培したとき、種ジャガイモの茎上位節端までジャガイモの塊茎が付いている１次、２次、３次匐枝が出て塊茎が形成された姿を示す写真である。
【図２９ｂ】本発明によって生産した種ジャガイモ苗を養液栽培施設に定植して栽培したとき、種ジャガイモの茎上位節端までジャガイモの塊茎が付いている１次、２次、３次匐枝が出て塊茎が形成された姿を示す写真である。
【図３０】本発明に係る種ジャガイモ苗の生産に用いられる湛液茎挿し順化耕と噴霧茎挿し順化耕の構成図である。
【図３１】本発明に係る種ジャガイモ苗の生産に用いられる湛液茎挿し順化耕の支持フレームに提供された栽培ベッドの部分斜視図である。
【図３２】本発明に係る種ジャガイモ苗の生産に用いられる湛液茎挿し順化耕の栽培ベッドの部分斜視図である。
【図３３】本発明に係る種ジャガイモ苗の生産に用いられる湛液茎挿し順化耕の栽培ベッドの排水口に提供された排水管と開閉管の部分斜視図である。
【図３４】本発明に係る種ジャガイモ苗の生産に用いられる湛液茎挿し順化耕と噴霧茎挿し順化耕の作動図である。
【符号の説明】
【０１７２】
１０１ 茎挿し孔
１１０ 栽培パネル
１１１ 排水口
１１５ 排水管
１１５ａ スリット
１１６ 開閉管
１１６ａ 開閉口
１２０ 栽培ベッド
１３０ 光源部
１３１ 蛍光灯
１４０ 支持フレーム
１４２ 流量調節弁
１４５ 主供給管
１５０ 加圧管
１５２ 圧力調節弁
１６０ 排出管
１６２ 微細濾過網
１７０ 分岐管
１７２ 噴出管
１７３ 養液分散供給管
３００ 養液供給製造部
３０２ 養液タンク
３０５ 原液筒
３０７ 酸液筒
３１０ 定量ポンプ
３１２ 温度調節部
３１５ 養液温度センサ
３１６ ｐＨセンサ
３１７ 濃度センサ
３２０ センサ部
３３２ タイマー
３４０ 制御部
３４２ 水位感知センサ
３４５ 水中殺菌部
３４６、３４７ 紫外線殺菌部
３４８ 気泡発生部
３５０ 環水管
３５２ 水圧調節弁
３６１、３６２ 養液供給ポンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種ジャガイモ苗の大量生産方法に係り、さらに詳しくは、養液栽培定植に適した苗素質に優れた無病種ジャガイモ苗を一時に大量生産する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
種ジャガイモの生産または種ジャガイモの養液栽培において最も重要なのは、ウィルス及び種子伝染病害に感染していない無病種ジャガイモ苗を生産することと、良質の苗を一時的に大量生産することである。
【０００３】
種ジャガイモを生産する栽培ベッドに定植する種ジャガイモ苗にウィルスまたは主要病害が感染していると、感染苗から得られた種ジャガイモも、永続的な種子伝染によってウィルスまたは主要病害に感染して種ジャガイモとしての価値を失ってしまう。
したがって、無病種ジャガイモ生産の出発点となる無病種ジャガイモ苗を、ウィルスに感染していない器内増殖組織培養苗から確保しなければならないという困難さがある。
【０００４】
また、組織培養苗は、多湿及び低光度の器内の環境条件、すなわち種ジャガイモ苗を培養する器内培養容器内の環境特徴によれば、気体とエネルギーの流動が少なく、温度変化が少ない反面、相対湿度が高く、培養容器内ＣＯ２濃度の日変化が比較的大きいので、外気に直ちに晒して定植すると、枯死率が高くなる。すなわち、密閉された培養容器内のＣＯ２濃度は、３５０μｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１より低い１００μｍｏｌ・ｍ−１程度であるが、暗期中には３，０００〜９，０００μｍｏｌ・ｍ−１に急激に増加して日変化が激しい。また、培地に糖塩類及び生長調節物質を人為的に調製して添加した後、外部汚染源の遮断及び防止のために培養容器を完全に密閉する特性のため、容器内にはエチレンガスの発生が多い。また、器内湿度が高いため、器内で生育している培養苗は生長速度が低下し、形態的には節間が長く、茎は細く、葉の面積も小さいため、直ちに養液栽培苗に利用するには不適である。
【０００５】
そして、組織培養による繁殖、すなわち固体培養、液体培養、タンク培養の生産コストが高いが、これは、遺伝的に均一な苗の大量増殖が、適切な培養環境条件の下で無菌的に培養し、植物体として完全な機能を持つ個体を再生させるものなので、高価の装備と適切な環境を備えた施設を利用しなければならないためである。また、全過程が経験的手作業で行われるため生産コストの半分程度が人件費として費やされ、増殖培養過程中に幼植物体の成長速度が遅く、順化過程中に外部環境に適応できなくて生存率が低くなる。
【０００６】
したがって、乾燥した高光度の温室または養液栽培施設に定植されるためには、器内培養瓶で生育している植物体の成長を最大に促進させ、晒された外気環境のストレスで生存することが可能な充実な苗に生育させる必要がある。よって、苗順化の人為的な方法によって適切に調節することにより生存率の保障と苗素質を高めることが、種ジャガイモ苗生産の鍵である。
【０００７】
種ジャガイモ苗を生産する方法としては、器内培養植物体を種ジャガイモ苗に順化させてから定植する方法、或いは器内で生産した人工種ジャガイモまたは養液栽培種ジャガイモのうち、圃場で直播することが難しい５ｇ規格以下の小塊茎を休眠打破した後、無菌培地（パーライト）で７〜８ｃｍ程度生長させ、その後ジャガイモ塊茎を取り除き、養液栽培用幼苗として活用する方法がある。
【０００８】
中でも、組織培養植物体を種ジャガイモ苗に順化させる方法としては、順化した器内培養植物体を無菌パーライト耕に挿し植えして新しい根の発生を介して種ジャガイモ苗に生産する方法と、養液が供給される順化湛液耕に、一定の過程を経て順化された器内培養植物体の挿し穂を茎挿しして、種ジャガイモ苗を生産する方法がある。
【０００９】
前記パーライト耕を用いて種ジャガイモ苗を生産するときには、植物体のある器内培養瓶を培養室の環境と同じ温室で温度及び光度を徐々に高め、空中湿度に対する適応は、入り口に設けられた孔の大きさを広めながら調節して、順化された培養植物体を器内培養瓶から摘出した後、清い水で水洗し、小規模育苗用無菌パーライト耕への挿し植えまたは茎挿しによって茎に新しい根をおろすようにすることにより、種ジャガイモ苗の機能を行う。ところが、種ジャガイモ苗が挿し植えされた順化床の空中湿度が高いか水分を頻繁に供給すると、新しい根をおろすようにするために、パーライトに埋められた部位の茎が溶けて腐ってなくなる軟腐病が発生するので、発根した個体の順化率が高くないため生存率が低いことが最も大きい問題点である。また、調節する光量があまり高ければ、茎が枯れる現象により被害を受けるので、順化の際には植物体の状態に応じて栽培者が経験的な判断に基づいて適度な光量を調節しなければならないという難しさがあるうえ、順化に用いられたパーライトは、病菌汚染及び伝播、過多養分残渣などの理由により１回しか使用できなくなるので、新しい環境汚染源となっている。
【００１０】
前記軟腐病及び乾燥被害は生育環境の変化と培養植物体の特異性により発生するが、器内の相対湿度が９０〜１００％なので、器内植物は、キューティクルワックス(cuticle wax)層の発達が微弱であり、 柵状細胞(palisade cell)が一般植物体よりさらに少なくてその数も少なく、器内湿度が高くて気孔が常時開いているため作動せず、根と茎の維管束組織の連結が貧弱であり、器内で形成された根は根毛が非常に少ないか全くなく、固体培地で生長した培養苗を器内から摘出するとき、培地中に伸びた根が多く損傷して本来の機能を果たすことができないためである。
【００１１】
そして、前記組織培養した器内培養植物体を種ジャガイモ苗に順化させる他の方法は、
発泡スチロール成形ベッド及びコンテナプラスチック箱を用いて作った後、内部の漏水を防止するために黒色ビニールを敷いた栽培槽の上板に培養植物体を定植し、その後養液を一杯に満たして栄養分を供給する方式でエアポンプを用いて養液に酸素を供給し、種ジャガイモ苗を生産する方法である。ところが、この方法の場合にも、器内培養された培養植物体の特異性及び生育環境の変化により、茎挿しするための種ジャガイモ苗の切り口が腐ったり、生長点を始めとした苗の茎が枯れたりするなど、生育不可状態になって現実的に種ジャガイモを大量生産するのには限界性があった。また、限定的に溜まっている養液を培養植物体が利用することにより、生育による特定の成分に対する栄養欠乏現象が起こる。これは、培養植物体を用いた種ジャガイモ苗の生産期間である３０日〜４０日程度からみて、養分欠乏した生育不良苗の栄養障害症状の発現による診断過程を経た後、足りない養分を補充して治療し、その後養液施設に定植されなければならないにも拘わらず、短い種ジャガイモ苗の順化栽培期間により、生育不良苗がそのまま養液栽培に定植苗として用いられて連続的な被害を生む結果をもたらした。また、栽培槽に溜まっている栄養分を茎挿し苗が直接利用する特性により、養液が病原菌に汚染したり腐敗したりするときには、生育している苗全体を淘汰及び廃棄処理してその年の農事を台無しにするという大きい問題点があった。
【００１２】
上述した器内培養植物体を活用した種ジャガイモ苗の生産は栽培者の老練な技術と失敗の経験が成功の要因として作用しており、初歩的経験持ちの栽培者が苗素質の優れた種ジャガイモ苗を得ることは現実的に難しい。このため、安定的な種ジャガイモ苗を確保することが可能な方法の一環として、一定サイズ以下の種ジャガイモを休眠打破してから発芽させて利用する小塊茎萌芽苗が用いられている。この方法は、器内で生産した人工種ジャガイモまたは養液栽培種ジャガイモのうち、圃場で直播し難い５ｇ規格以下の小塊茎を休眠打破してから無菌培地（パーライト）に播種して発芽させ、茎を７〜８ｃｍ程度に生長させた後、ジャガイモ塊茎を取り除くと、培養植物体の複雑な順化過程なしに養液栽培用幼苗として直ちに定植することができるという利点があって、定植用種ジャガイモ苗として使用するには便利である。
【００１３】
ところが、小塊茎も、一般ジャガイモと同様に、品種の特性に起因した休眠の程度と期間が異なるため、休眠打破の後に使用しなければならないという煩わしさがあり、パーライト及び床土を用いた萌芽苗養成の際に病虫害によるウィルス汚染または種ジャガイモで主要に取り扱われている病の発生による被害に合い易くて、最初の組織培養苗より品質が劣る可能性もあり、萌芽苗として使用しようとする小塊茎の品質が不良であるか未確認されたときには種ジャガイモ苗としての使用が不可であるという欠点がある。
【００１４】
また、種ジャガイモ苗の生産において、特に養液の栽培に適した種ジャガイモ苗を生産するためには、草丈が長く匐枝が出現する節の数が多い種ジャガイモ苗を生産することが鍵である。
【００１５】
種ジャガイモ苗を養液で栽培して種ジャガイモを生産する栽培方法は、種ジャガイモ苗を養液に浸漬し或いはパーライトまたは床土に栽培するのではなく、中空の発泡スチロール栽培ベッドの空気中に吊り下げて定植して栽培するものである。すなわち、栽培ベッドの床板に開いている定植孔に長方形のスポンジの側面を上方から下方に切って切り口に種ジャガイモ苗を挿入し、栽培ベッドの床板の定植孔にスポンジと共に押し込む定植作業によって、生産された種ジャガイモ苗が、苗素質が不良であって茎が軟弱である或いは徒長された種ジャガイモ苗の場合には、定植経験の多い経験者が注意深く定植しても、スポンジの中で容易に折れたり曲げられたりする問題点が発生して枯死してしまう。しかも、定植作業の当時には、苗の体内水分により枯れ苗がないため、栽培者がスポンジの間に挿入された被害苗を発見することができず、時間経過後、徐々に外気環境により水分喪失が激しくなって枯れるか萎凋、枯死したとき、苗素質状態による環境のストレスによる生育不良苗を発見してから始めて交替、再定植が行われる。したがって、定植日から立毛率が確保される一定の期間まで再定植にかかる過多労働力と種ジャガイモ苗の浪費などが現実的な隘路事項である。また、生育している種ジャガイモ苗と新しく定植した種ジャガイモ苗間の活着期間による不均一な生育差により、全般的な養液濃度及び給液差だけでなく、生殖生長期への転換の際に未熟な生長により匐枝の発生が低調する。このため、形成された塊茎が少なくて全体的な数量低調現象と全体的な生育期間が長くなる現象をもたらし、栽培者に栽培管理の負担感とストレスとして作用することが現実である。
【００１６】
また、生産した種ジャガイモ苗の草丈が短ければ、種ジャガイモ苗の支持台の役割をする栽培床板の厚さと苗を挿し込むスポンジの厚さにより、栽培ベッドの下の根圏部に露出した茎の節数が少ないか無いので、根の発根及び匐枝出現の機会が減って、結局は種ジャガイモの生産量が減少する原因となる。これは、生育されている種ジャガイモ苗の生体重を受けるか支持の役割をしている定植孔が開いている圧縮発泡スチロール栽培ベッドの床板の厚さが５ｃｍ程度であり、これに苗を挿し込んで定植するスポンジの厚さが圧縮発泡スチロール栽培ベッドと同じ５ｃｍまたは少し厚い７ｃｍ厚さのスポンジを使用するためである。
【００１７】
したがって、種ジャガイモ苗の草丈は、定植スポンジの厚さを除いた栽培ベッドの下の根圏部に下りている、ジャガイモの塊茎がぶら下がる匐枝を出現させ得るところである節が多く、茎の長さが長い苗を生産することが何よりも重要である。このような種ジャガイモ苗を生産するためには、順化後、密植栽培で軟弱に育てて徒長させるか、成長する空間を広めて育てる方法がある。前者は、光の不足による成長により苗の茎が軟弱であって、ある程度成長すると、苗の自重により倒れて曲げられた苗となるため、施設定植時のスポンジの中で容易に切れたり折れたりして生育が不良であるか、枯死して生存率と立毛率が低いという問題点がある。また、後者の場合には、確保された空間による十分な光合成が行われ、苗の草丈が短くて強健な茎と短い節の逆三角形またはダイアモンド形の外形を備えた、均一に生育された苗を得ることができるため、安定的な活着を期待することができるが、スポンジを利用する養液栽培の特性上、節数の確保による匐枝数の確保は期待することができないということが問題点であり、逆に、最大に匐枝を出現させることが可能な節の数を確保した外形的条件を備えた種ジャガイモ苗に過度に生育させると、茎の中が空き、角が付き、ジャガイモの塊茎がぶら下がる匐枝を出現させることができない、葉と茎が出る節に変わる経済的効率性がない苗として養成される。
【００１８】
したがって、養液栽培方法で種ジャガイモを大量生産するに適した苗素質の優れた種ジャガイモ苗の大量生産方法が切実に要請されている実情である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
そこで、本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、根圏部の腐敗病と軟腐病を防止することができて生存率を高めることができるうえ、定植の際に活着率を高めることが可能な無病種ジャガイモ苗を一時に大量生産することができる方法を提供することにある。
【００２０】
また、本発明は前記と同様の方法で生産された種ジャガイモ苗を用いて種ジャガイモを大量生産する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明のある観点によれば、種ジャガイモの生長点を採取した後、液体培地または固体培地で生長点を培養する段階と、前記生長点培養によって培養された器内植物体を固体培養する段階と、前記固体培養された器内植物体を摘出した後、養液が循環される湛液上に茎挿しして栽培する湛液茎挿し順化段階とを含む、種ジャガイモ苗の大量生産方法を提供する。
【００２２】
また、本発明は、前記で生産された種ジャガイモ苗を養液栽培施設に定植する段階と、前記定植された種ジャガイモ苗に対して２〜３回枝おろし作業を行うことにより、匐枝の数を最大化する段階と、前記匐枝で形成された種ジャガイモの小塊茎を収穫する段階とを含む、種ジャガイモの大量生産方法を提供する。
【発明の効果】
【００２３】
前述したように、本発明によれば、器内で培養された植物体を湛液茎挿し順化耕に茎挿しして植物体の頂芽と側芽から発生した芽を暗黒状態から順次光量を増加させて硬化させることにより、健全な濃緑色の葉が多く、体内炭水化物が多く蓄積されて茎が強健であって倒伏されないうえ、弾力的な短い節の外形を備えた、茎の長い種ジャガイモ苗を得ることができる。したがって、養液栽培施設への定植の際、外気環境の適応性が高いため、短期日内に速く且つ均一に発生した根群活着によって、種ジャガイモ苗の枯死や生育不良苗等の発生を防止することができる。
【００２４】
また、器内植物体の順化過程なしに直ちに茎挿しすることにより、順化過程にかかる期間だけ、全体的な種ジャガイモ苗の生産期間を短縮して生産することができる。
また、本発明に係る湛液茎挿し順化段階では、養液が供給される段階と、供給が中断される段階とに分けられており、養液供給が中断される段階では、養液と沈殿物が完全立ち去って、循環される養液が濾過網によって濾過された後再供給されることにより、根圏部の茎及び根に対する腐敗病、軟腐病を防止することができる。
【００２５】
これに加え、湛液茎挿し順化段階では、無病の種ジャガイモ苗を繰り返し採取することができるので、無病種ジャガイモ苗を大量生産することができて労働力と生産コストを節減することができる。
【００２６】
また、本発明は、前記湛液茎挿し順化段階を経た種ジャガイモ苗に対して噴霧茎挿し順化段階をさらに行うようにすることにより、匐枝の数を最大化することが可能な円形の節が多い草丈３０〜４０ｃｍの強健な種ジャガイモ苗を生産することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の構成について詳細に説明する。
まず、本明細書で使われる用語を定義すると、次の通りである。
本明細書で言及された「湛液茎挿し順化」という用語は、養液が循環される湛液上に組織培養種ジャガイモ苗を茎挿しして植栽栽培する過程をいう。
本明細書で言及された「噴霧茎挿し順化」という用語は、種ジャガイモ苗の根圏部に養液をノズルを介して噴射供給して栽培する過程をいう。
本発明書で言及された「湛液茎挿し順化耕」という用語は、前記湛液茎挿し順化が行われる装置をいう。
本明細書で言及された「噴霧茎挿し順化耕」という用語は、前記噴霧茎挿し順化が行われる装置をいう。
【００２８】
本発明は、種ジャガイモの生長点を採取した後、液体培地または固体培地で生長点を培養する段階と、前記生長点培養によって培養された器内植物体を固体培養する段階と、前記固体培養された器内植物体を摘出した後、養液が循環される湛液上に茎挿しして栽培する湛液茎挿し順化段階とを含む、種ジャガイモ苗の大量生産方法を提供する。
【００２９】
本発明に係る種ジャガイモ苗の大量生産方法では、採取された生長点を培養するときに固体培養または液体培養を行うことができ、その中でも、ロータリーシェーカーで液体培養することがさらに好ましい。
【００３０】
この際、前記種ジャガイモの生長点培養段階は、１８〜２２℃、光度９００〜１，１００Ｌｕｘ, １８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件下で、スクロース２８〜３２ｇ／Ｌが添加されたｐＨ５．７〜５．８のＭＳ基本培地、または前記培地に寒天７〜１１ｇ／Ｌがさらに含まれた培地で２４〜２６日間行われることが好ましい。
【００３１】
また、前記種ジャガイモの生長点培養段階の後、器内植物体の病害検定段階をさらに経ることが好ましい。ウィルスまたは病害検定の後、異常のない種ジャガイモ苗を大量培養することにより、ウィルスまたは病害に感染していない無病の種ジャガイモ苗を大量生産することができる。この際、使用可能な病害検定方法としては、特に制限されるのではないが、特にＥＬＩＳＡ検定法によって個体別６種ウィルス検定を行うことが好ましい。
【００３２】
前記固体培養は、さらに２段階、すなわち１次新芽継代培養と２次増殖培養からなることが好ましい。
【００３３】
前記１次新芽継代培養は、ｐＨ５．７〜５．８の基本ＭＳ培地に寒天７〜１１ｇ／Ｌ、スクロース７０〜８０ｇ／Ｌが添加された培地で行われることが好ましく、さらに好ましくは基本ＭＳ培地に寒天９ｇ／Ｌ、スクロース８０ｇ／Ｌが添加された培地である。前記２次増殖培養は、ｐＨ５．７〜５．８の基本ＭＳ培地に寒天７〜１１ｇ／Ｌ、スクロース７０〜８０ｇ／Ｌ、クマリン０．０２０〜０．０３５ｍｇ／Ｌが添加された培地で行われることが好ましく、さらに好ましくは基本ＭＳ培地に寒天９ｇ／Ｌ、スクロース８０ｇ／Ｌ、クマリン０．０２５ｍｇ／Ｌが添加された培地である。
【００３４】
これは、器内で培養される植物体細胞の場合、通常、光合成能力が低下しているため、細胞の炭素骨格または代謝に必要なエネルギーを生産するためには、炭素を培地から供給されるべきであるが、滅菌作業（１．２気圧、１２４℃）を経る組織培養の特性を考慮して、高い熱にも比較的安定なスクロースを使用することが好ましい。このように培地に添加されたスクロースは、培養細胞のエネルギー源として植物体に吸収されて細胞の増殖及び生長に影響を与えるのは勿論のこと、その濃度が植物体の再分化にも関与し、８０ｇ／Ｌの高濃度の場合、種ジャガイモ苗の生育が最も良好な結果を示す。
【００３５】
器内の植物体を乾燥な外部環境に露出させて種ジャガイモ苗として養成するためには、弱光でも体内に多くの炭水化物の蓄積ができれば、強健で弾力的な茎を備えた種ジャガイモ苗を生産することができるので、スクロースは７０〜８０ｇ／Ｌが最も適切である。スクロースが７０ｇ／Ｌ未満で添加されると、強健な種ジャガイモ苗を得ることができなくなり、スクロースが８０ｇ／Ｌの超過量で添加されると、むしろ根圧による養分吸収に反する逆浸透圧現象が起こって体内に炭水化物が蓄積されないので好ましくない。
【００３６】
前記１次新芽継代培養と前記２次増殖培養は、それぞれ２５〜３５日間、４，０００〜５，０００Ｌｕｘ, １８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件下で行われることが好ましく、さらに好ましくは３０日間４，５００Ｌｕｘ, １８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件下で行われる。
【００３７】
このように、２次増殖培養済みの種ジャガイモ苗を摘出して直ちに湛液茎挿し順化段階に入るか、或いは順化段階をさらに経た後に湛液茎挿し順化を行うことができるが、その中でも順化過程を経ずに湛液茎挿し順化を行うことが生産期間短縮の面でさらに好ましい。
【００３８】
組織培養苗は、密閉された多湿及び低光度の器内の環境条件で生育したので、生長速度が遅く、節が長くて細い茎により、乾燥な高光度の温室または養液栽培に定植されるためには、外気環境のストレスで生存し得るように、器内植物体の培養環境から定植栽培される外気環境に漸次変化する順化過程を経なければならない。ところが、順化過程にかかる時間が１０日〜１５日程度と長く、順化過程を経た器内植物体でも栽培者の経験及び能力によって種ジャガイモ苗の生存率と所望する苗素質が異なる。したがって、本発明と同様に、別途の順化過程なしに、直ちに湛液茎挿し順化段階によって器内植物体を外気環境に適した種ジャガイモ苗に時間を短縮して生産することは非常に重要である。
【００３９】
前記湛液茎挿し順化段階で茎挿しされる種ジャガイモ苗は、葉が全て落ちて茎のみが残ったもので、やや老化して茎が硬化状態のものが好ましい。これは、器内状態で旺盛な生育（３０〜３５日）を示す種ジャガイモ苗を摘出して茎挿しすると、葉の茂った根なしの軟弱な茎を切り取って茎挿しした状態なので、蒸散過多により、葉が枯れ、植物体が萎凋されて死んでしまうか、酷い植え傷みにより活着率が低調するためである。したがって、器内培養苗の葉が落ちて茎のみが残った状態で摘出して茎挿しすると、１００％成功する。
【００４０】
前記湛液茎挿し順化段階で茎挿しされる種ジャガイモ苗は、消毒済みの鋭い刃で茎下端の節部分を切断して使用することが好ましい。この際、いっぺんに切ることが好ましい。前述した湛液茎挿し順化段階は、１８〜２２℃、ｐＨ６．６〜７．０の養液を用いて行われることが好ましく、光量は、生育段階別に漸次増加させることにより、順次種ジャガイモ苗を硬化させることが好ましい。この際、a)暗闇:５５〜６５時間／０Ｌｕｘ→b)照明:４５〜５５時間／２，１００Ｌｕｘ, 暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →c)照明:３５〜４５時間／３，６００Ｌｕｘ,暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →d)照明:２５〜３５時間／５，５００Ｌｕｘ, 暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →e)照明:５40〜600時間(30日の間 毎日 18〜20 時間 ずつ)／７，０００Ｌｕｘ,暗闇:120〜180時間(30日の間 毎日４〜6時間ずつ ／０Ｌｕｘ)と光量を漸次増加させることが最も好ましい。
【００４１】
まず、茎挿し後、暗黒状態を５５〜６５時間維持すると、新芽が白く成長する。大部分の植物体は、水に溶けている栄養分を地上部の蒸散作用による水分子の凝集力によって根から吸収するので、茎挿しによる不利な吸収条件で種ジャガイモ苗の頂芽及び側芽における優先的新芽発生は、茎挿しされた根圏部茎の養分と水分を吸収し得る根毛の発生を促進させることができる。これにより、不安定な生存性を示す器内培養植物の生存率を確保することができる。また、植物体の頂芽と側芽から発生した芽を、暗黒状態から順次光量を増加させて硬化させることにより、健全な濃緑色葉が多く、体内炭水化物の蓄積が多く行われて茎が強健で倒伏されていない、弾力的な短い節の外形を備える。
【００４２】
前記湛液茎挿し順化段階では、養液が供給される段階と、養液の供給が中断される段階とが繰り返し行われることが好ましく、３０〜４５分間養液が供給され、９０〜１８０分間養液の供給が中断されることが好ましい。これは、養液の供給が頻繁であれば、種ジャガイモ苗の生育は良好であるが、過剰の水分吸収により軟腐病が発生し易く、供給時間の間隔が長ければ、体内水分蒸発による萎凋で乾燥被害を受け易いためである。
【００４３】
前記養液が供給される段階では、養液が水面の変動なしに流れるように供給され、養液の水位が一定に維持されることが好ましい。これは、供給される養液によって発生する水圧による速い流速と渦流現象が、茎挿しされた種ジャガイモ苗にストレスとして作用して根の発根及び生育を阻害するためである。
【００４４】
また、前記養液の供給が中断される段階では、養液と沈殿物が完全立ち去って、種ジャガイモ苗の茎及び根が空気中に露出することが好ましい。すなわち、種ジャガイモ苗の根を空気中に完全に露出させると同時に、栽培パネルの茎挿し孔を介しての空気の流入及び循環が起こるようにすることにより、茎挿しされた種ジャガイモ苗の過多浸漬及び過剰水分吸収による軟腐病と根腐敗病を防止することができる。
【００４５】
前記湛液茎挿し順化段階では、種ジャガイモ苗を、茎挿し１３〜１５日後から６〜１０日間隔で、節が全て消尽するまで繰り返し採取することが好ましく、これにより種ジャガイモ苗を大量生産することができる。
【００４６】
前記湛液茎挿し順化段階は、種ジャガイモ苗を茎挿しして栽培する茎挿し孔が配列形成された栽培パネルと、前記栽培パネルがのせられる空間を有し、前記栽培パネルに茎挿しされた種ジャガイモ苗の生長に必要な養液の供給を受けて湛液し、過剰供給された養液を排水する排水口が設けられた栽培ベッドと、前記栽培ベッドの一側に配置され、前記栽培パネルに茎挿しされた種ジャガイモ苗に光を照射する光源部と、前記栽培ベッドの一側に配置され、前記栽培ベッドの下部に前記養液を流出させて供給する養液分散供給管と、前記養液分散供給管に連結され、養液を供給する養液タンクを備えた養液供給製造部とを含む湛液茎挿し循化耕で行われることが好ましい。
【００４７】
この際、前記湛液茎挿し順化耕において、前記栽培ベッドの排水口には、上下方向にスリットが設けられた排水管が提供され、前記排水管には螺旋状の開閉口を有する開閉管が前記排水管の下部に対して離隔するように挿入されることが好ましい。
【００４８】
前記湛液茎挿し順化耕において、前記栽培ベッドは、養液湛液空間が複層の支持フレームによって複層形状に備えられ、前記支持フレームの各層に形成された空間には、前記養液タンクに連結された養液分散供給管が配置され、前記支持フレームの各層に形成された栽培ヘッドの下部には、前記光源部である蛍光灯が複列に配置されることが好ましい。この際、前記支持フレームの一側には、前記各層の養液分散供給管に連結されて養液を供給し、前記養液分散供給管の間に養液の流量を調節する流量調節弁が配置された主供給管が配置され、前記主供給管は、前記支持フレームの最上部に配置された前記栽培ベッドの上部に延長されて直立配置された形であり、前記主供給管の最上部には、その下部より体積が大きく、前記養液タンクに連結された加圧管が結合し、前記主供給管と前記加圧管との間には、主供給管に対する圧力を調節する圧力調節弁が配置されることが好ましい。
【００４９】
前記湛液茎挿し順化耕において、前記栽培ベッドの排水口は、前記養液タンクに連結され、排出される養液を前記養液タンクに再び貯留する排出管を含むことが好ましい。この際、前記排出管の端部には、循環した養液に含まれている滓または不純物を濾過する微細濾過網が配置されることが好ましい。このように、循環される養液の滓または不純物が取り除かれることにより、根圏部の腐敗病と軟腐病を防止することができる。
【００５０】
前記湛液茎挿し循化耕において、前記養液分散供給管は、一側が前記養液タンクから養液の供給を受ける「Ｔ」字状の分岐管である。前記分岐管は、養液を流出させるノズルが設けられ、前記栽培ベッドの底面に水平に配置される噴出管を備えることが好ましい。これにより、茎挿しされたベッドの内部に供給される養液が水面の変動なしに流れることができる。
【００５１】
本発明に係る種ジャガイモ苗の大量生産方法において、前記湛液茎挿し順化段階を経た種ジャガイモ苗は、採取し、例えば湛液茎挿し順化耕に再茎挿し、パーライト耕に茎挿し、噴霧茎挿し順化耕に茎挿しするなどいずれの方式でも再茎挿しすることができる。ところが、その中でも、前記湛液茎挿し順化段階の後、種ジャガイモ苗の根圏部にノズルを介して養液を噴射して栽培する噴霧茎挿し順化段階をさらに行うことが好ましい。
【００５２】
前記噴霧茎挿し順化段階は、種ジャガイモ苗を茎挿しするための茎挿し孔が配列形成された栽培パネルと、前記栽培パネルが上部に支持され、前記栽培パネルに茎挿しされた種ジャガイモ苗の生長に必要な養液を霧状に噴射するノズルを備えた噴射管が配置され、噴射されて下部に沈んだ養液を排水する排水口が設けられた栽培ベッドと、前記栽培ベッドの一側に配置され、前記栽培パネルに茎挿しされた種ジャガイモ苗に光を照射する光源部と、前記栽培ベッドの噴射管が一側に連結され、養液の貯留された養液タンクを備えた養液供給製造部とを含む、噴霧茎挿し順化耕で行われることが好ましい。
【００５３】
この際、前記噴射管の端部は、前記噴射管に含まれている滓を排出する掃除弁を備えることが好ましい。前記栽培ベッドは、前記養液噴射空間が複層の支持フレームによって複層形状に備えられ、前記支持フレームの各層に形成された空間には、前記養液タンクに連結された噴射管が配置されることが好ましい。ここで、前記支持フレームの一側には、前記各層の噴射管に連結されて養液を供給し、前記噴射管の間に養液の流量を調節する流量調節弁が配置された主供給管が配置され、前記主供給管は、前記支持フレームの最上部に配置された前記栽培ベッドの上部に延長されて直立配置された形であり、前記主供給管の最上部には、その下部より体積が大きく、前記養液タンクに連結された加圧管が結合することが好ましい。
【００５４】
また、前記栽培ベッドの排水口は、前記養液タンクに連結され、排出される養液を前記
養液タンクに再び貯留する排出管を含み、前記排出管の端部には、前記養液タンクに流入する養液の滓または不純物を濾過する微細濾過網が備えられることが好ましい。
【００５５】
ここで、前記養液製造供給部は、前記養液タンクの養液を製造するための有無機養分を含んだ原液を供給する原液筒と、前記原液筒の一側に配置され、前記養液タンクの酸度を調節する酸液を前記養液タンクに供給する酸液筒と、前記原液筒及び前記酸液筒に連結され、前記原液及び前記酸液の供給を受けて前記養液タンクに定量で供給する定量ポンプと、前記養液タンクから養液の供給を受けて熱を伝達し、さらに養液タンクに供給して前記養液の温度を調節する温度調節部と、前記養液タンクに貯留された養液の温度を測定する養液温度センサと、酸度を測定するｐＨセンサと、養液の濃度を測定する濃度センサを備えたセンサ部と、前記養液温度センサによって養液の温度を測定することにより、前記温度調節部を稼働させて養液の温度を調節し、前記ｐＨセンサおよび前記濃度センサで前記養液の温度、濃度、酸度を収集することにより、前記定量ポンプによって前記養液タンクに供給する原液及び酸液の供給量を調節する制御部とを含むことが好ましい。
【００５６】
また、前記養液製造供給部は、前記養液タンクの水位を感知する水位感知センサを含むことが好ましい。
【００５７】
また、前記養液製造供給部は、前記養液タンクの養液を殺菌する水中殺菌部と養液に気泡を発生させる気泡発生部とを備えることが好ましい。
【００５８】
一方、前記養液タンクと前記栽培ベッドとを連結する管には、養液を殺菌する紫外線殺菌部が配置されることが好ましい。
【００５９】
前述した噴霧茎挿し順化段階は、６，５００〜７，５００Ｌｕｘ、１８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件, ｐＨ６．６〜７．０の養液、１８〜２１℃の条件で行われることが好ましく、養液は３０秒間供給され、４分間中断されることが好ましい。
【００６０】
また、噴霧茎挿し順化段階では、種ジャガイモ苗の地上部の草丈が８〜１２ｃｍ程度となったとき、消毒済みのハサミによって上位葉２〜４枚を除いた下位葉を除去し、種ジャガイモ苗の茎を前記栽培パネルの下に引き下げる枝おろし作業を２〜３回行うことが好ましい。このようにすることにより、匐枝が出現し得る丸い節の数を最大化することができるので、種ジャガイモの生産量を最大化することができる。
【００６１】
前記噴霧茎挿し順化段階は、３２〜４０日間行われる。噴霧茎挿し順化段階の最後の５〜７日間には上位葉２〜３枚を残して下位葉を全て除去し、種ジャガイモ苗の根を３／４切断した以後に根を再生させる過程を経ることが好ましい。これにより、養液栽培施設における活着率を高めることができる。
【００６２】
発根した根を全く除去していない状態で再茎挿しするときには、茎挿しされた種ジャガイモ苗の根が溶けて無くなった後、さらに発根するので、新根発生の所要期間が長くなり、溶けて無くなる既存の根が腐ることにより茎が脆くなる現象と、軟腐病による枯死苗が発生する。また、完全除去した根の種ジャガイモ苗は、根圏部の足りない水分吸収により葉と茎が萎凋され、発根による苗の活着期間が長くなって初期生育に難しさがある。したがって、根を３／４切断した後再生させることが、養液栽培施設への定植の際に活着率を高めることができる。
【００６３】
次に、前述した湛液茎挿し順化と噴霧茎挿し順化が行われる湛液茎挿し順化耕と噴霧茎挿し順化耕の構造及び作動原理を添付図面を参照して説明する。
【００６４】
図３０は本発明に係る種ジャガイモ苗の生産に用いられる湛液茎挿し順化耕と噴霧茎挿し順化耕の構成図、図３１は本発明に係る種ジャガイモ苗の生産に用いられる湛液茎挿し順化耕の支持フレームに提供された栽培ベッドの部分斜視図、図３２は本発明に係る種ジャガイモ苗の生産に用いられる湛液茎挿し順化耕の栽培ベッドの部分斜視図、図３３は本発明に係る種ジャガイモ苗の生産に用いられる湛液茎挿し順化耕の栽培ベッドの排水口に提供された排水管と開閉管の部分斜視図、図３４は本発明に係る種ジャガイモ苗の生産に用いられる湛液茎挿し順化耕と噴霧茎挿し順化耕の作動図である。
【００６５】
図示の如く、本発明に係る湛液茎挿し順化耕は、種ジャガイモ苗１０５を茎挿しして栽培する茎挿し孔１０１が配列形成された栽培パネル１１０と、前記栽培パネル１１０がのせられる空間が設けられ、前記栽培パネル１１０に茎挿しされた種ジャガイモ苗１０５の生長に必要な養液の供給を受けて湛液し、過剰供給された養液を排水する排水口１１が設けられた栽培ベッド１２０と、前記栽培ベッド１２０の一側に配置され、前記栽培パネル１１０に茎挿しされた種ジャガイモ苗１０５に光を照射する光源部１３０と、前記栽培ベッド１２０の一側に配置され、前記栽培ベッド１２０の下部に前記養液を流出させて供給する養液分散供給管１７３と、前記養液分散供給管１７３に連結されて養液を供給する養液タンク３０２を備える養液供給製造部３００とを含む。
【００６６】
ここで、前記栽培パネル１１０は、種ジャガイモ苗１０５が茎挿しされた後、栽培ベッド１２０の上部に支持されて配置されるが、栽培パネル１１０に茎挿しされた種ジャガイモ苗１０５の根は、栽培ベッド１２０に供給されて貯留されている養液から養分の供給を受けて生長する。
【００６７】
前記栽培ベッド１２０の排水口１１１には、前記上下方向にスリット１１５ａが設けられた排水管１１５が提供され、前記排水管１１５には、螺旋状の開閉口１１６を持つ開閉管１１６が前記排水管１１５の下部に対して離隔するように挿入される。
【００６８】
ここで、前記排水管１１５は、栽培ベッド１２０に湛液された養液を排水するスリット１１５ａが設けられており、開閉管１１６は、排水管１１５に結合して回転しながら開放されるスリット１１５ａの長さを調節し、スリット１１５ａの開放長さによって、栽培ベッド１２０に湛液される養液の水位を調節する。
【００６９】
すなわち、前記開閉管１１６は、排水管１１５の下部側のスリット１１５ａを開放しながら排水管１１５に挿入され、開閉口１１６ａがスリット１１５ａと連通するように回転し、或いはスリット１１５ａを閉鎖するように回転して、スリット１１５ａによる開放の長さによって養液の水位を調節する。
【００７０】
また、栽培ベッド１２０は、前記養液湛液空間が複層の支持フレーム１４０によって複層形状に備えられ、前記支持フレーム１４０の各層に設けられた空間には、前記養液タンク３０２に連結された養液分散供給管１７３が配置され、前記支持フレーム１４０の各層に形成された栽培ベッド１２０の下部には、前記光源部１３０である蛍光灯１３１が複列に配置される。
【００７１】
ここで、前記支持フレーム１４０の一側には、前記各層の養液分散供給管１７３に連結されて養液を供給し、前記養液分散供給管１７３の間に養液の流量を調節する流量調節弁１４２が配置された主供給管１４５が配置される。前記主供給管１４５は、前記支持フレーム１４０の最上部に配置された前記栽培ベッド１２０の上部に延長されて直立配置された形であり、前記主供給管１４５の最上部には、その下部より体積が小さく、前記養液タンク３０２に連結された加圧管１５０が結合し、前記主供給管１４５と前記加圧管１５０との間には、主供給管１４５に対する圧力を調節する圧力調節弁１５２が配置される。
【００７２】
この際、養液が主供給管１４５に供給されて主供給管１４５に養液が完全に充填されると、主供給管１４５は、直立形態を成しているので、養液分散供給管１７３に対して養液の高さによる自然的な圧力を加える。
【００７３】
前記主供給管１４５の最上部に養液が溢れて加圧管１５０に養液が流動すると、加圧管１５０を過ぎながら養液の流速が増加し、加圧管１５０の下部に対する圧力はさらに増加する。
【００７４】
ここで、前記加圧管１５０による主供給管１４５の圧力上昇は、加圧管１５０の上部が下部より狭い流動面積を形成することに起因し、加圧管１５０による主供給管１４５の圧力上昇により、直立した主供給管１４５に結合している養液分散供給管１７３へ圧力が作用する。
【００７５】
すなわち、前記主供給管１４５に連結された養液分散供給管１７３に所定の圧力で養液が供給され、栽培ベッド１２０の底面に沿って流動して栽培ベッド１２０の所定の高さまで充填される。
【００７６】
栽培ベッド１２０に充填される養液の高さは、排水管１１５のスリット１１５ａに対する開閉管１１６の開放程度によって定められ、開閉管１１６が排水管１１５の下部に対して離隔するように結合することにより、排出管１１５のスリット１１５ａの下部は開放されており、開閉管１１６のスリット１１５ａの下部には養液が排出される。
【００７７】
この際、種ジャガイモ苗１０５の茎挿しされた栽培パネル１１０が栽培ベッド１１２にのせられていると、種ジャガイモ苗１０５の根は養液に接して養分の供給を受け、光源部１３０によって供給される光によって生長するが、光源部１３０は、前記茎挿しされた種ジャガイモ苗１０５に対する光の照射時間を、種ジャガイモ苗１０５の茎挿し後、a)暗闇:５５〜６５時間／０Ｌｕｘ→b)照明:４５〜５５時間／２，１００Ｌｕｘ,暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →c)照明:３５〜４５時間／３，６００Ｌｕｘ,暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →d)照明:２５〜３５時間／５，５００Ｌｕｘ, 暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →e)照明:５40〜600時間(30日の間 毎日 18〜20 時間 ずつ)／７，０００Ｌｕｘ, 暗闇:120〜180時間(30日の間 毎日４〜6時間ずつ ／０Ｌｕｘ) の段階で照射し、前記光源部１３０の光量調節は、タイマー３３２によって制御される。
【００７８】
ここで、前記栽培ベッド１２０の排水口１１１は、前記養液タンク３０２に連結されて排出される養液を前記養液タンク３０２にさらに貯留する排出管１６０を含み、前記排出管１６０の端部には、循環された養液に含まれている滓または不純物を濾過する微細濾過網１６２が配置される。
【００７９】
この際、前記排出管１６０は、養液を養液タンク３０２にさらに環収し、微細濾過網１６２は、種ジャガイモ苗１０５に供給されて回収される養液に含まれている不純物または滓を濾過し、さらに栽培ベッド１２０へ供給される養液の純度を高める。
また、前記養液分散供給管１７３は、一側が前記養液タンク３０２から養液の供給を受ける「Ｔ」字状の分岐管１７０であり、前記分岐管１７０は、養液を流出させるノズル１７２ａが設けられ、前記栽培ベッド１２０の底面に水平に配置される噴出管１７２を備えるが、分岐管１７０は、主供給管１４５に連結されて養液の供給を受け、噴出管１７２は、栽培ベッド１２０の底面の近くに横方向に配置され、分岐管１７０に供給された養液をノズル１７２ａを介して栽培ベッド１２０の縦方向に流出させる。
【００８０】
ここで、前記噴出管１７２は、栽培ベッド１２０に対して横方向に配置され、縦方向に養液を均一に流出させるので、種ジャガイモ苗１０５は、養液に対する流動圧力によって生長が妨害されずに均一に成長する。
【００８１】
前記湛液茎挿し順化耕の一側に配置された噴霧茎挿し順化耕は、種ジャガイモ苗１０６を茎挿しするための茎挿し孔２０１が配列形成された栽培パネル２０５と、前記栽培パネル２０５が上部に支持され、前記栽培パネル２０５に茎挿しされた種ジャガイモ苗１０６の生長に必要な養液を霧状に噴射するノズル２１１を備えた噴射管２１０が配置され、噴射されて下部に沈んだ養液を排水する排水口２１５が形成された栽培ベッド２２２と、前記栽培ベッド２２２の一側に配置され、前記栽培パネル２０５に茎挿しされた種ジャガイモ苗１０６に光を照射する光源部２３０と、前記栽培ベッド２２２の噴射管２１０が一側に連結され、養液の貯留された養液タンク３０２を備えた養液供給製造部３００とを含む。
【００８２】
ここで、前記噴射管２１０の端部には、噴射管２１０を開放し、前記噴射管２１０に含まれている滓を排出する掃除弁２１２が備えられるが、掃除弁２１２を開放し、養液タンク３２０の養液を供給すると、養液が流出しながら、噴射管２１０の内部に積もった滓が排出される。
【００８３】
前記栽培ベッド２２２は、前記養液噴射空間が複層の支持フレーム２４０によって複層形状に備えられ、前記支持フレーム２４０の各層に設けられた空間には、前記養液タンクに連結された噴射管２１０が配置されて養液タンクの養液が霧状に供給される。
【００８４】
ここで、前記噴射管２１０は、養液を霧状に噴射するためのノズル２１１を備えており、栽培ベッド２２２の縦方向に栽培ベッド２２２の下部に配置される。
【００８５】
また、前記光源部２３０は、タイマー３３２によって制御されることにより、栽培ベッド２２２に茎挿しされた種ジャガイモ苗１０６の生長周期に必要な光量を供給する。
【００８６】
ここで、前記支持フレーム２４０の一側には、前記各層の噴射管２１０に連結されて養液を供給し、前記噴射管２１０の間に養液の流量を調節する流量調節弁が配置された主供給管２４５が配置される。前記主供給管２４５は、前記支持フレーム２４０の最上部に配置された前記栽培ベッド２２２の上部に延長されて直立配置された形である。前記主供給管２４５の最上部には、その下部より流動面積が狭くなって、下部に結合した主供給管２４５に対して圧力を加え、前記養液タンクに連結された加圧管２５０が結合し、前記加圧管２０５の下部には、加圧管２０５に対する養液の流動量を調節することにより、主供給管２４５に対する圧力を調節する圧力調節弁１５２が配置される。
【００８７】
この際、前記加圧管２５０は、主供給管２４５に比べて狭い流動面積を提供することにより、養液が加圧管２５０を過ぎながら流速がより速くなり、加圧管２５０の下部に結合した主供給管２４５は、加圧管２５０より高い圧力を維持する。その圧力は、噴射管２１０に流出する養液を加圧するが、加圧管２５０と主供給管２４５との間には、加圧管２５０に対する養液の流動量を調節する圧力調節弁２５２が配置されているので、主供給管２４５の圧力は、圧力調節弁２５２によって養液タンク３０２に回収される養液の流動量が調節されることにより調整される。
【００８８】
また、前記栽培ベッド２２２の排水口２１５は、前記養液タンク３２０に連結されて配出される養液を前記養液タンク３２０にさらに貯留する排出管２６０を含み、前記排出管２６０の端部には、前記養液タンク３２０に流入される養液の滓または不純物を濾過する微細濾過網２６２が備えられる。
【００８９】
一方、前記湛液茎挿し順化耕及び前記噴霧茎挿し順化耕は、同一の室内空間に配置されるが、ウィルス病害検定が確認されたジャガイモの種芋から採取された生長点を器内培養して得られた種ジャガイモ苗１０５が、種ジャガイモを得るための溶液栽培施設に適した種ジャガイモ苗１０６に生長するためには、養液の湛液された栽培ベッド１２０で所定の長さに種ジャガイモ苗１０５を生長させた後、その種ジャガイモ苗１０５の上部から所定の長さに切断した種ジャガイモ苗１０６を、養液が霧状に噴射される他の栽培ベッド２２２の栽培パネル２０５に茎挿しして所定の長さに生長させなければならないためである。
【００９０】
この際、前記湛液茎挿し順化耕及び前記噴霧茎挿し順化耕は、共通した養液製造供給部３００の養液タンク３２０を介して両側に配置され、養液タンク３２０の両側に配置された養液供給ポンプ３６１、３６２の稼動によって養液の供給を受ける。
【００９１】
すなわち、前記養液製造供給部３００は、前記養液タンク３０２の養液を製造するための有無機養分を含んだ原液を供給する原液筒３０５と、前記原液筒３０５の一側に配置され、前記養液タンク３０２の酸度を調節する酸液を前記養液タンク３０２に供給する酸液筒３０７と、前記原液筒３０５及び前記酸液筒３０７に連結され、前記原液及び前記酸液の供給を受けて前記養液タンク３０２に定量で供給する定量ポンプ３１０とを含む。
【００９２】
また、前記養液製造供給部３００は、前記養液タンク３０２から養液の供給を受けて熱を伝達し、さらに養液タンク３０２に供給して前記養液の温度を調節する温度調節部３１２と、前記養液タンク３０２に貯留された養液の温度を測定する養液温度センサ３１５と
、酸度を測定するｐＨセンサ３１６と、養液の濃度を測定する濃度センサ３１７とを備えたセンサ部３２０を含む。
【００９３】
前記養液製造供給部３００は、前記養液温度センサ３１５によって養液の温度を測定することにより、前記温度調節部３１２を稼動させて養液の温度を調節し、前記ｐＨセンサ３１６及び前記濃度センサ３１７によって前記養液の温度、濃度、酸度を収集することにより、前記定量ポンプ３１０によって前記養液タンク３０２に供給される原液及び酸液の供給量を調節する制御部３４０とを含む。
【００９４】
また、前記養液製造供給部３００は、前記養液タンク３０２の水位を感知する水位感知センサ３４２を含み、前記養液製造供給部３００の前記養液タンク３０２は、養液を殺菌する水中殺菌部３４５、及び養液に気泡を発生させる気泡発生部３４８とを備える。
【００９５】
一方、前記養液タンク３０２と前記栽培ベッド１２０、２２２とを連結する管には、養液を殺菌する紫外線殺菌部３４６、３４７が配置される。
【００９６】
次に、図３３に示すように、このように構成された養液製造供給部３００によって養液が製造され、栽培ベッド１２０、２２２の種ジャガイモ苗１０５、１０６へ供給される過程を考察する。
【００９７】
まず、前記定量ポンプ３１０が作動すると、前記原液筒３０５の養分原液と前記酸液筒３０７の酸液が養液タンク３０２に供給され、原水管３０３を介して原水が養液タンク３０２に供給される。
【００９８】
そして、前記制御部３４０は、養液タンク３０２に配置されたｐＨセンサ３１６及び濃度センサ３１７によって養液の酸度と濃度を感知し、定量ポンプ３１０を制御して定量ポンプ３１０から供給される原液および酸液の供給量を調節することにより、養液タンク３２０で製造される養液の酸度と濃度を種ジャガイモ苗１０５、１０６の生長に必要な酸度と濃度に調節する。
また、前記制御部３４０は、養液タンク３２０に配置された温度センサ３１５によって養液の温度を感知し、温度調節部３１２に養液を循環させることにより、養液の温度を種ジャガイモ苗１０５、１０６の生長に必要な養液の温度に調節する。
【００９９】
前記養液タンク３２０の内側に配置された水中殺菌部３４５が作動して養液を殺菌し、気泡発生部３４８は、気泡を発生させて養液に酸素を供給する。
【０１００】
その後、前記養液タンク３２０の側部に配置された養液供給ポンプ３６１が稼動され、養液は、養液分散供給管１７３の配置された栽培ベッド１２０へ供給される。この際、養液は、主供給管１４５の下部に配置された紫外線殺菌部３４６を過ぎながらもう１回紫外線によって殺菌される。
【０１０１】
そして、前記主供給管１４５が養液の供給を受けて充填され、主供給管１４５の最上部に配置された加圧管１５０まで養液で充填されると、養液分散供給管１７３と主供給管１４５間の流量調節弁１４２を開放して養液分散供給管１７３の分岐管１７０へ養液を供給し、分岐管１７０の噴出管１７２を介して栽培ベッド１２０の下部に養液を流出させる。
【０１０２】
この際、前記養液は、栽培ベッド１２０の所定の水位に湛液され、所定の水位を超えた養液は、栽培ベッド１２０の排水口１１１に提供された排水管１１５のスリット１１５ａを介して養液タンク３０２に回収される。
【０１０３】
すなわち、前記排水管１１５は、開閉管１１６によってスリット１１５ａの開放長さが調節され、開放されたスリット１１５ａの一定の部分を介して養液を排出し、開閉管１１６に形成された螺旋状の開閉口１１６ａは、螺旋状に形成されて養液が側方向からゆっくり流入するようにすることにより、栽培パネル１１０に茎挿しされた種ジャガイモ苗１０５の根が養液の排水による流動の影響を受けることを防止する。
【０１０４】
また、前記排水管１１５のスリット１１５ａの下部は、開閉管１１６が排水管１１５の下部に対して離隔するように挿入されることにより常時開放されている。養液供給ポンプ３６１の稼動が止まって養液分散供給管１７３からの養液の供給が中断されると、養液は、スリット１１５ａの下部開口を介して排水される。
【０１０５】
すなわち、前記養液分散供給管１７３からの養液の供給が中断されると、養液が排水されて種ジャガイモ苗１０５の根に対する養液の供給が遮断され、種ジャガイモ苗１０５の根は虚空で乾燥し、養液が栽培ベッド１２０に引き続き湛液されることにより発生する種ジャガイモ苗１０５の根に対する腐敗病、または茎に対する軟腐病の発生を防止することができる。
【０１０６】
そして、前記栽培ベッド１２０の排水口１１１を介して排出された養液は、排出管１６０によってさらに養液タンク３０２に流動し、排出管１６０の端部に配置された微細濾過網１６２は、養液に含まれた滓または不純物を濾し、再供給される養液に滓または不純物が混ぜられることを防止する。
【０１０７】
また、前記養液タンク３０２の養液が栽培ベッド１２０に供給されると、光源部１３０が作動して栽培パネル１１０に茎挿しされた種ジャガイモ苗に対して、種ジャガイモ苗の茎挿し後、a)暗闇:５５〜６５時間／０Ｌｕｘ→b)照明:４５〜５５時間／２，１００Ｌｕｘ, 暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →c)照明:３５〜４５時間／３，６００Ｌｕｘ,暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →d)照明:２５〜３５時間／５，５００Ｌｕｘ, 暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →e)照明:５40〜600時間(30日の間 毎日 18〜20 時間 ずつ)／７，０００Ｌｕｘ, 暗闇:120〜180時間(30日の間 毎日４〜6時間ずつ ／０Ｌｕｘ) の段階で照射する。
【０１０８】
この際、前記光原部１３０は、栽培ベッド１２０の下部に配置された４つの蛍光灯１３１を含み、蛍光灯１３１に対する電源供給時間は、タイマー３３２によって調節されるが、タイマー３３２は、蛍光灯１３１の点灯個数及びそれぞれの点灯時間を調節して光量を調節する。
【０１０９】
その後、前記栽培ベッド１２０で種ジャガイモ苗１０５が生長して所定の長さになると、作業者は、種ジャガイモ苗１０５の部分を所定の長さに切断して養液タンク３２０の他側に配置された栽培ベッド２２２に茎挿しして生長させ、種ジャガイモ苗１０５の根に対する多数の節形成及び茎の硬化を確保することにより、養液栽培施設で種ジャガイモを生産するための種ジャガイモ苗に生長させることができる。
【０１１０】
すなわち、前記養液タンク３０２の右側の栽培ベッド１２０で切断した種ジャガイモ苗１０６を、左側に配置された栽培ベッド２２２の栽培パネル２０５に茎挿しし、養液タンク３０２の左側に配置された養液供給ポンプ３６２を作動させると、養液は、主供給管２４５に配置された紫外線殺菌部３４７を経て殺菌され、栽培ベッド２２２に配置された噴射管２１０に供給されるが、噴射管２１０に一列に備えられたノズル２１１は、養液を霧状に噴射し、噴射された養液は、栽培ベッド２２２の両側の内壁面にぶつかってから分散して種ジャガイモ苗１０６の根圏部に供給される。
【０１１１】
また、前記養液は、種ジャガイモ苗に供給された後、栽培ベッド２２２の下部に流れ落ちて排水口２１５を介して養液タンク３０２に回収され、養液を回収する排出管３６０の端部には微細濾過網２６２が備えられているので、回収される養液の滓及び不純物は濾過される。
【０１１２】
そして、前記栽培ベッド２２２の下部に配置された光源部２３０が作動しながら、光源部２３０を構成する蛍光灯２３５が作動し、蛍光灯２３５は、タイマー３３２によって制御され、種ジャガイモ苗１０６は、養液栽培施設に合う種ジャガイモ苗１０６に生長する。
【０１１３】
本発明は、また、前記で生産された種ジャガイモ苗を養液栽培施設に定植する段階と、前記定植された種ジャガイモ苗に対して２〜３回枝おろし作業を行うことにより、匐枝の数を最大化する段階と、前記匐枝で形成された種ジャガイモの小塊茎を収穫する段階とを含む、種ジャガイモの大量生産方法を提供する。この際、前記養液栽培施設に定植される種ジャガイモ苗は、草丈３０〜４０ｃｍのものを使用することが種ジャガイモを大量生産することができて好ましい。養液栽培施設の内部は１８〜２１℃に維持されることが好ましく、昼１２〜１時を基準として測定した照度が、天日には８万Ｌｕｘ〜１０万Ｌｕｘ、曇り日は２万５千〜３万５千Ｌｕｘ、雨天の日は１万Ｌｕｘ内外のものが好ましい。また、ｐＨ６．６〜７．０の養液を使用し、養液は３０秒間供給され、４分間中断されることが好ましい。
【０１１４】
以下、本発明の好適な実施例によって本発明をより具体的に説明する。ところが、本実施例は、本発明の権利範囲を限定するものではなく、例示として提示されたものである。
【実施例】
【０１１５】
実施例１：種ジャガイモ苗の生産
１．種ジャガイモ生長点の採取及び液体培養
品種が明確で無病の種ジャガイモを選んで半陰の散光の下で催芽させてジャガイモの芽（新芽）を０．５ｃｍ程度育てるか、滅菌のパーライト植木鉢にジャガイモサイズの２倍程度深く植える。この際、５４０メッシュ網を用いて油虫などのウィルス媒介虫の汚染源から隔離する。
光を浴びた種ジャガイモの芽又は生長点がある茎上部の１節は、中性洗剤としてのツイン２０(Tween-20)１、２滴で洗浄し、流水で十分水洗した後、蓋付き容器に材料を入れてクリーンベンチに移す。
７０〜７５％のエタノールで３０秒間表面消毒を行い、滅菌水で２〜３回濯いだ後、２％ハイポクロライトに５〜１０分間表面消毒を行った。さらに滅菌水で２〜３回濯ぎ、シャーレに移した後、顕微鏡の下で生長点を０．２〜０．３ｍｍのサイズ（葉原基２枚程度付着）に採取する。採取された生長点をＭＳ基本培地＋スクロース３０ｇ／Ｌ、ｐＨ５．８の液体培地に置床し、回転速度を１分に８０回にしてロータリーシェーカーで２５日間生育させる。
【０１１６】
２．組織培養器内植物体の病害検定：ＥＬＩＳＡ検定
液体培地で育った器内植物体を病害検定するためには、個体数が多ければ有利なので、５００ｍＬの培養瓶に２００ｍＬで分注した固体培地で４倍程度増殖して使用する。
各植物体に確認認識（ラベル）標を付着させた後、検定材料を採取し、同一母本の継代培養苗１８本に対して搾汁を行って汁液を採取する。標準コーティングバッファ(Coating Buffer)で抗体を１，０００倍希釈（バッファ２０ｍＬに抗体２０μＬ）して９６ウェルの各ウェルに２００μＬずつ添加する。湿った容器に入れて３０℃で４時間熟成培養した後、洗浄バッファ(Washing Buffer)で４〜８回洗浄し、各ウェルの水気を完全に除去する。抽出緩衝液(Extraction Buffer)で１：１０または１：２０で希釈した汁液を各ウェルに２００ μＬずつ添加する。湿った容器に仕込み、４℃で１６時間培養する。洗浄バッファで４〜８回洗浄した後、各ウェルの水気を完全に除去する。コンジュゲートバッファ(Conjugate Buffer)でコンジュゲートＩｇＧを１，０００倍希釈し、各ウェルに２００μＬずつ添加する。湿った容器に入れ、３０℃で５時間培養した後、洗浄バッファで４〜８回洗浄する。基質バッファ(Substrate Buffer)（２０ｍＬ）に基質錠剤１粒を溶解させた後、各ウェルに２００μＬずつ添加し、その後暗み状態の室温で１時間培養する。リーダーＢＩＯ−ＲＡＤモデル５５０（ｂｉｏ−ｒａｄ社製）を用いて４０５ｎｍで測定する。
【０１１７】
３．病害検定された器内植物体の増殖継代培養
病害検定済みの器内植物体を、ｐＨ５．８の基本ＭＳ培地にスクロース７０〜８０ｇ／Ｌ、寒天９ｇ／Ｌを添加した培地を５００ｍＬ規格の培養瓶に２００ｍＬずつ分注して固めた固体培地に植え付けた後、４，５００Ｌｕｘ光源,１８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件とエアコンで室内温度を２１℃の範囲内に維持するように調整した培養室で３０日間生育させる。
その後、ｐＨ５．８の基本ＭＳ培地に寒天９ｇ／Ｌ、スクロース８０ｇ／Ｌ、クマリン０.０２５ｍｇ／Ｌが添加された培地を５００ｍＬ規格の培養瓶に２００ｍＬずつ分注して固めた固体培地に植物体を植栽し、培養室の環境条件は、４Ｄ蛍光灯を活用した４，５００Ｌｕｘ光源,１８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件とエアコンで室内温度を２１℃の範囲内に維持するように調整した培養室で器内培養苗の葉が落ちて茎のみが残るまで培養する。
【０１１８】
４．種ジャガイモ苗の湛液茎挿し順化
前記で増殖培養された種ジャガイモ苗を、４ｃｍ規格の正方形アルミニウム角管を用いて製作され、各層の高さ空間は４５ｃｍ間隔の３層構造であって、全体１３２ｃｍ（長さ）×６０ｃｍ（幅）×２３０ｃｍ（高さ）の構造である湛液茎挿し順化耕に茎挿しして栽培する。
培養瓶から摘出された種ジャガイモ苗は、鋭い消毒ずみの刃で茎下端の節部分を切断した後、湛液茎挿し順化耕の茎挿し孔に茎挿しする。室内温度は１８℃に維持し、光量はa)暗闇:５５〜６５時間／０Ｌｕｘ→b)照明:４５〜５５時間／２，１００Ｌｕｘ, 暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →c)照明:３５〜４５時間／３，６００Ｌｕｘ, 暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →d)照明:２５〜３５時間／５，５００Ｌｕｘ, 暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →e)照明:５40〜600時間(30日の間 毎日 18〜20 時間 ずつ)／７，０００Ｌｕｘ, 暗闇:120〜180時間(30日の間 毎日４〜6時間ずつ ／０Ｌｕｘ)と順次増加させて硬化させる。ｐＨ６．８の養液を使用し、３０分間養液が供給され１２０分間養液の供給が中断されるようにする。種ジャガイモ苗を、茎挿し１３〜１５日後から６〜１０日間隔で、節が全て消尽するまで繰り返し採取する。
【０１１９】
５．種ジャガイモ苗の噴霧茎挿し順化
前記湛液茎挿し順化段階を経た種ジャガイモ苗を、４ｃｍ規格の正方形アルミニウム角管を用いた２６０ｃｍ（長さ）×６０ｃｍ（幅）×２３０ｃｍ（高さ）であり、各層の間隔が６０ｃｍである３層の噴霧茎挿し順化耕に茎挿しする。２１℃、７，０００Ｌｕｘ、１８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件, ｐＨ６．８の養液を用いて噴霧茎挿し順化する。この際、養液は、噴射ノズルを介して微細粒子（霧粒子）の形で種ジャガイモ苗に供給され、種ジャガイモ苗に噴射される養液の供給間隔は、３０秒間養液を供給し、４分間養液を中断することが繰り返し行われるようにする。種ジャガイモ苗の地上部の草丈が１０ｃｍ程度になったとき、消毒済みのハサミで上位葉３枚を除いた下位葉を除去し、種ジャガイモ苗の茎を栽培パネルの下に引き下げる枝おろし作業を３回行う。噴霧茎挿し順化段階の最後の５日間は、上位葉３枚を残して下位葉を全て除去し、種ジャガイモ苗の根を３／４切断した後、これを再生させる。
【０１２０】
実施例２：種ジャガイモの生産
前記実施例１で生産された草丈３５ｃｍの種ジャガイモ苗を養液栽培施設に定植する。２１℃、ｐＨ６．８の養液を使用し、種ジャガイモ苗に噴射される養液の供給間隔は、３０秒間養液を供給し、４分間養液を中断することが繰り返し行われるようにする。種ジャガイモ苗の地上部の草丈が１０ｃｍ程度になったとき、消毒済みのハサミで上位葉３枚を除いた下位葉を除去し、種ジャガイモ苗の茎を栽培パネルの下に引き下げる枝おろし作業を３回行う。その後、種ジャガイモの小塊茎を繰り返し採取する。
【０１２１】
実験例１〜３
組織培養植物体を湛液茎挿し順化耕に茎挿し、順化するに適した条件を調べるために、ＭＳ培地組成の添加物による器内種ジャガイモ苗の苗素質及び茎挿し順化時の生存率を調査した。
すなわち、種ジャガイモの種芋から採取された生長点培養苗をウィルス（ＰＬＲＶ、ＰＶＹ、ＰＶＸ、ＰＶＭ、ＰＶＳ、ＡＭＶ）検定して無病の個体を選抜した後、ｐＨ５．８の基本ＭＳ培地に寒天９ｇ／Ｌを添加した培地を５００ｍＬ規格の培養瓶に２００ｍＬずつ分注して固めた固体培地に、組織培養法で培養瓶内に植物体を植栽し、４Ｄ蛍光灯を活用した４，５００Ｌｕｘ光源, １８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件とエアコンで室内温度を２１℃の範囲内に維持するように調整した培養室で２５日間生育させた後、培地に添加される添加物による器内種ジャガイモ苗の生育状態及び茎挿し順化時の生存率を調査した。使用された供試品種は秀美である。
実験結果は、下記表１〜表３にそれぞれ示した。
【０１２２】
【表１】
【０１２３】
表１は、器内植物体のエネルギー源となるスクロースのＭＳ培地への添加量の変化による器内組織培養植物体の苗素質と生存率を示す。表１の結果より、スクロース８０ｇ／Ｌを使用したとき、草丈、生体重、茎挿し生存率の全ての面において最も優れることが分かった。
【０１２４】
【表２】
【０１２５】
表２は、基本ＭＳ培地へのスクロース及びクマリンの添加量の変化による器内組織培養植物体の苗素質と生存率を示す。表２の結果より、スクロース８０ｇ／Ｌ、クマリン０．０２５ｍｇ／Ｌを培地に添加した場合が、植物体の苗素質及び生存率において最も優れることが分かった。
【０１２６】
【表３】
【０１２７】
表３は、基本ＭＳ培地へのスクロース及びハイポネックス(Hyponex)の添加量の変化による器内組織培養植物体の苗素質と生存率を示す。実験結果より、ハイポネックスを使用した場合が、クマリンを使用した場合に比べて苗素質及び生存率に劣ることが分かった。
【０１２８】
したがって、前記実験例１〜３の結果より、苗素質に優れた種ジャガイモ苗を生産するための培地組成はスクロース８０ｇ／Ｌとクマリン０．０２５ｍｇ／Ｌを添加した培地組成であることが分かった。
【０１２９】
実験例４
組織培養器内植物体の順化方法による効率的な種ジャガイモ苗の生産方法を調べるために、下記の実験を行った。すなわち、病害検定済みの苗を、ｐＨ５．８の基本ＭＳ培地に寒天９ｇ／Ｌ、スクロース３０ｇ／Ｌが添加された固体培地と、この固体培地から寒天の添加を除けて組成された液体培地を活用して器内植物体に３０日間生育させ、基本的な光源として４Ｄ蛍光灯を用いて４，５００Ｌｕｘ, １８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件の照度と室内温度２１℃の範囲内とした。
試験に用いられたＡ方法は、器内植物体を基本的な順化過程なしに直ちに培養瓶から摘出して茎挿ししたものである。これに対し、Ｂ方法は、器内で培養した後、一定の順化過程、すなわち培養室の光度及び条件が同じ温室で２〜３日の間隔で光度を徐々に高め、施設定植３〜４日の前に培養瓶のホイルを外し、大気の湿度に適応する過程を経た後、培養瓶から摘出して消毒済みの鋭い刃で茎下端の節部分を切断して茎挿しするものである。試験口別個体数は５００個体に限定し、供試品種は秀美である。
また、パーライト耕による方法は、器内で培養された無病苗を、小規模の育苗用滅菌パーライト入り箱に、生長点を含んだ３〜４節を消毒済みの鋭い刃で切断して直接茎挿しし、或いは器内培養の際に形成された根のまま埋め、水分供給のために３日間隔で１／２濃度のＭＳ溶液を十分供給することにより、植物体が乾燥しないようにした。
湛液耕による方法は、一定の湛液方式の栽培槽ベッドの内部を養液で充填した後、エアポンプを用いて養液内の酸素を供給する方式であり、循環湛液耕は、栽培槽の排水口に付着し、供給される養液が引き続き苗の根に接触して流れ落ちるようにする方式である。
湛液茎挿し順化耕による方法は、ベッド内に施設されている養液底面の螺旋状水位調節排水装置を介して完全吸入、排水されるようにし、排水された栽培槽の種ジャガイモ苗の根を空気中に完全に露出させると同時に、栽培槽の床板の茎挿し孔を介しての空気流入と循環が起こるようにする方式であって、栽培槽の養液供給間隔は、反復的に、３０分間養液を供給し、９０分間養液の供給を中断するように制御した。
実験結果は、表４に示した。
【０１３０】
【表４】
【０１３１】
表４より、本発明に係る湛液茎挿し順化耕による場合、乾燥枯死率、軟腐病の発生率が最も低く、順化生存個体数が最も多いので、器内培養植物体を順化する方法として最も効率的な方法であることが分かった。
【０１３２】
実験例５
器内培養種ジャガイモ苗の茎挿し茎の根圏部に供給された養液の排水状態による軟腐病の発生程度を調べるために、前記実験例４と同様の方式で生産した器内培養植物体を対象として、表５のように条件をそれぞれ異にして実験を行った。
【０１３３】
【表５】
【０１３４】
表５より、完全排水によって茎挿し種ジャガイモ苗の根圏部の空気流れが円滑になる場合、切断部位の軟腐を防止することができるうえ、過剰水分供給による根の腐敗を確然に防止することができることが分かった。
【０１３５】
実験例６
茎挿し種ジャガイモ苗に対する養液供給適正時間を究明するために、完全排水される栽培槽に前記実験例４と同様の方式で生産した６ｃｍ規格の器内培養植物体を茎挿しして室内温度２１℃、４，５００Ｌｕｘ, １８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件下、下記表６のように条件を異にして実験を行った。
【０１３６】
【表６】
【０１３７】
表６より、養液が頻繁に供給されると、種ジャガイモ苗の生育は良好であるが、過剰の水分吸収により軟腐病が発生し易く、供給時間の間隔が長ければ、体内水分蒸発による萎凋で乾燥被害を受け易いので、養液の供給間隔を３０分間供給され１２０分間中断されるようにすることが、乾燥の被害及び軟腐病の被害を減らすことができることが分かった。
【０１３８】
実験例７〜８
栽培槽に供給される養液の流速と渦流現象が茎挿し種ジャガイモ苗の活着に及ぼす影響を調べるために、前記実験例４と同様の方式で生産した６ｃｍ規格の器内培養植物体を、本発明による湛液茎挿し順化耕に茎挿しして、３０分間の養液供給、１２０分間の中断となるように養液を供給し、室内温度２１℃、４，５００Ｌｕｘ, １８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件下、午前８：００、午後２０：００頃に１日２回ずつ照射した。
【０１３９】
【表７】
【０１４０】
【表８】
【０１４１】
表７、８から分かるように、供給される養液によって発生する水圧による速い流速と渦流現象は、茎挿しされた種ジャガイモ苗にストレスとして作用して発根及び生育を阻害する原因となっている。
【０１４２】
実験例９
湛液茎挿し順化耕に茎挿しされた器内植物体の順化条件のうち、照度による効率的な初芽発生方法を究明するための実験を行った。すなわち、養液の給液間隔が３０分間養液を供給し１２０分間中断するように制御された状態で、ｐＨ５．８の基本ＭＳ培地に寒天９ｇ／Ｌ、スクロース８０ｇ／Ｌとクマリン０．０２５ｇ／Ｌが添加された固体培地で、４，５００Ｌｕｘ,１８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件で器内組織培養された供試品種秀美５００個体を、消毒済みの鋭い刃で、生長点を含んだ草丈６ｃｍ内外の規格に作って、乱塊配置で３回繰り返し実験した。室内温度は２１℃、処理照度は０Ｌｕｘ、２，１００Ｌｕｘ、３，６００Ｌｕｘ、５，５００Ｌｕｘとし、使用光源としては４０Ｄ蛍光灯を使用した。種ジャガイモ苗の草丈値は、正常的に生育している茎挿し苗の全長を平均して測定し、節の間隔は草丈を測定した値で茎節の平均値を割って計算した。
【０１４３】
【表９】
【０１４４】
表９より、器内植物体を種ジャガイモ苗に生産するために、栽培者の経験と技術に依存して外気の環境に適応させる順化過程よりは、摘出水洗した茎挿し種ジャガイモ苗を２日〜３日間暗黒の条件で処理した後、茎挿し茎の頂芽及び側芽から発生する新芽の芽を徐々に硬化させて種ジャガイモ苗挿し穂用として活用することが一層経済的であることが分かった。
【０１４５】
実験例１０
湛液茎挿し順化耕に茎挿しした器内培養植物体を３日間暗黒の条件で処理した後、発生させた新芽の適正硬化光量及び時間を究明するための実験を行った。
器内培養植物体は、一般に用いられるｐＨ５．８の基本ＭＳ培地に寒天９ｇ／Ｌ、スクロース８０ｇ／Ｌを添加した固体培地で４，５００Ｌｕｘの照度, １８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件下で培養された秀美品種５００個体を、消毒済みの鋭い刃で、生長点を含んだ草丈６ｃｍ内外の規格にして茎挿しし、室内温度は２１℃とし、養液供給時間は３０分間養液を供給し１２０分間中断する条件として、タイマーによって順次増量された光量が、茎挿しされた植物体に照射されるようにした。
表１０は、器内培養植物体を茎挿しした後１５日間生育した状態を調べた結果である。段階別制御時間（日）入力の例として、３→１→１→１→９は、３日（１段階／０Ｌｕｘ）→１日（２段階／２，１００Ｌｕｘ）→１日（３段階／３，６００Ｌｕｘ）→１日（４段階／５，５００Ｌｕｘ）→９日（５段階／７，０００Ｌｕｘ）に制御されることを示す。
【０１４６】
【表１０】
【０１４７】
表１０より分かるように、器内培養植物体を暗黒条件で発生させた頂芽及び側芽の芽は、光に対する適応性が低いため、急激に増加する光量はストレスとして作用しており、発生させた芽に光量を適切に照射することにより、養液栽培から要求する堅実で丈夫な節の多い茎の種ジャガイモ苗を生産することができる。
【０１４８】
実験例１１
前記実験例１０の結果に基づいて、茎挿しされた種ジャガイモ苗の順化及び茎の硬化程度に応じて制御された光量照射の自動化を実現するための実験を行った。室内温度を２１℃とし、制限された時間で３０分間養液を供給し、１２０分間養液の供給を中断する条件で行った。
【０１４９】
【表１１】
【０１５０】
表１１より、器内培養植物体の不安定な生存性を、速い新芽の発生により生存率を確保し、順化過程に必要な適正光量を増加させて硬化させることにより、無病の組織培養苗のみを確保して茎挿しすると、誰でも安定的に養液栽培の定植に使用できる種ジャガイモ苗を生産することが可能な制御方法であることが分かった。
【０１５１】
実験例１２
自動制御された光環境条件の下における茎挿し種ジャガイモ苗の生育日程による挿し穂用種ジャガイモ苗の採取量を調査するために、実験を行った。室内温度を２１℃とし、制限された時間で３０分間養液を供給し、１２０分間養液の供給を中断する条件で行った。
【０１５２】
【表１２】
表１２より、湛液茎挿し順化耕に茎挿しした器内培養植物体の頂芽及び側芽から発生した５ｃｍ規格の新芽（芽）は、茎挿し後１３日から採取可能であり、茎挿し茎から発生した芽を６日間隔で大量採取して使用できることが分かった。
【０１５３】
実験例１３
湛液茎挿し順化耕から採取した再茎挿し用種ジャガイモ苗（草丈５ｃｍ〜６ｃｍのサイズ）の茎挿しによる苗素質を検証するための実験を行った。
各試験区の条件は、次のとおりである。パーライト耕は、横４７ｃｍ×縦３７ｃｍ×高さ９ｃｍ規格のプラスチック四角箱に直径３ｃｍ〜５ｃｍサイズの滅菌パーライトを７ｃｍの高さに充填した後、２ｃｍの間隔で茎の下方から２節を埋め、種ジャガイモ苗の養液管理は、２日間隔で養液が底に流れ出るように十分供給し、湛液茎挿し順化耕の養液は３０分供給、１２０分供給中断と制御し、噴霧茎挿し順化耕と種ジャガイモを生産する養液栽培法の定植用種ジャガイモ苗の栽培の際には３０秒供給、４分供給中断と制御した。また、パーライト耕や湛液茎挿し順化耕、噴霧茎挿し順化耕などの室内温度は２１℃、照射される光量は７，０００Ｌｕｘであり、種ジャガイモを生産する養液栽培定植はビニールハウス条件の外気の環境が及ぶ条件で施行した。
【０１５４】
【表１３】
【０１５５】
表１３から、湛液茎挿し順化耕から採取した再茎挿し用種ジャガイモ苗は、苗素質が充実であり、どんな方式で茎挿しまたは定植しても、生存率が高いことが分かった。
【０１５６】
実験例１４
本発明に係る再茎挿し用種ジャガイモ苗の一般圃場栽培用種ジャガイモ苗としての活用有無を究明するために、器内培養生産人工種ジャガイモ（１〜３ｇ）を対照群として、前記表１３のパーライト耕に１０日間発根、硬化させて５日間ハウスで順化、生育させた種ジャガイモ苗、表１３の湛液順化耕の再茎挿し種ジャガイモ苗をプラグトレイ床土に茎挿ししてハウスで１５日間硬化、生育させたプラグ種ジャガイモ苗と、パーライト耕で１０日間硬化、生育させた種ジャガイモ苗をさらにプラグトレイ床土に移植してハウスで１０日間生育して生産したプラグ種ジャガイモ苗とを対象として、完熟堆肥２，０００ｋｇ／３００坪、窒素１０ｋｇ／３００坪、リン酸１０ｋｇ／３００坪、硫酸カリ１２ｋｇ／３００坪、土壌殺虫剤（Ｍｏｃａｐ６ｋｇ／３００坪）を全層施肥した後、幅１２０ｃｍ、高さ２５ｃｍのＰＥマルチング栽培畝に２０ｃｍの間隔で２列、乱塊３反復で定植（総１２００株／３月２１日）し、病害虫の被害を予防するためにホルム−Ｄ １６０Ｌ／３００坪２回、マンコゼブ１６０Ｌ／３００坪２回、コーニド(Cornido)粒剤２ｋｇ／３００坪２回を周期的に撒布し、収穫は調査と併行して６月２５日に一括的に行った。
【０１５７】
【表１４】
【０１５８】
表１４より、湛液茎挿し順化耕から採取した再茎挿し用種ジャガイモ苗は、外気環境のストレスで生存することが可能な苗素質が充実なので、直接的な圃場栽培用種ジャガイモ苗の必要性があるとき、プラグトレイを用いたプラグ種ジャガイモ苗として活用することが優秀な品質特性を示すことが分かった。
【０１５９】
実験例１５
湛液茎挿し順化床から採取した種ジャガイモ苗を噴霧茎挿し順化耕に再茎挿しするとき、地上部の茎に残っている葉が根の発根に及ぼす影響を調べるために実験を行った。室内温度は２１℃、照度は７，０００Ｌｕｘとし、養液供給は３０分間供給し１２０分間中断するように制御し、午前９：００、午後２１：００頃に１日２回照射した。
【０１６０】
【表１５】
【０１６１】
表１５に示すように、種ジャガイモ苗の茎に残っている葉は、根の発根に殆ど影響しないことがわかった。但し、養液栽培から要求する長い茎に節が多い苗を生産するためには、上位葉２〜３枚を残して除去した後、枝おろし作業を行うことが良い。
【０１６２】
実験例１６
噴霧茎挿し順化耕の種ジャガイモ苗の枝おろし作業の際に苗の根除去長さが活着に及ぼす影響を調べるために、１０ｃｍ生育した苗を対象として実験を行った。室内温度は２１℃、照度は７，０００Ｌｕｘとし、種ジャガイモ苗に噴射される養液の供給間隔は３０秒間養液を供給し４分間養液の供給を中断することが繰り返し行われるように制御し、根の再生に対する観察は発生した根毛５個以上、長さ０．５ｃｍ以上に区分した。
【０１６３】
【表１６】
【０１６４】
表１６に示すように、種ジャガイモ苗の再茎挿しによる苗の根切断程度は、全長の１／４のみを残して３／４を除去した後、種ジャガイモ苗の枝おろし作業を行うことが最も良好であった。
【０１６５】
実験例１７
生産方法による種ジャガイモ苗の種類別苗素質を比較するために、下記表１７の如く実験を行った。外気環境の変化に応じて最適の根圏環境を保つ装置及び制御方法で養液栽培し、植栽された種ジャガイモ苗は２，０００本である。
【０１６６】
【表１７】
【０１６７】
表１７より、本発明に係る湛液順化耕苗及び噴霧順化耕苗の苗素質が最も優れることが分かった。
【０１６８】
実験例１８
養液栽培施設への定植の際に速い活着を誘導することが可能な、定植に適した種ジャガイモ苗の生産方法を究明するために、前記実施例１の噴霧茎挿し順化段階を経た草丈３０ｃｍ以上の種ジャガイモ苗を、上位葉３枚だけ残して全て除去した後、外気の日長と温度に応じて根圏部の環境が自動的に管理される施設に定植した。
【０１６９】
【表１８】
【０１７０】
表１８より、養液栽培施設の栽培定植の前に、噴霧茎挿し順化耕で上位葉３枚を残して除去した苗を５日〜７日間順化させた場合が、初期の生育が旺盛であって活着率が高いことが分かった。
【図面の簡単な説明】
【０１７１】
【図１】従来の技術によって種ジャガイモ苗として活用するために、養液栽培で生産した種ジャガイモを休眠打破しパーライト耕に播種して発芽させた種ジャガイモ苗の栽培全景を示す写真である。
【図２】従来の技術によって養液栽培定植用種ジャガイモ苗として活用するために、パーライト耕で一定サイズ（５ｇ）以下の人工種ジャガイモ及び養液栽培種ジャガイモを発芽させて生育させた養液栽培定植用種ジャガイモ苗を示す写真である。
【図３】従来の技術によって器内培養植物体を用いた種ジャガイモ苗の生産方法の中でもタンク培養法で培養したときの汚染被害を示す写真である(左:培養液が正常的な状態, 右:培養液が汚染している状態)。
【図４】従来の技術によって器内で培養した植物体を養液栽培定植用種ジャガイモ苗に生産するために順化、茎挿ししたとき、茎挿し茎に発生する軟腐病を示す写真である。
【図５】従来の技術によって器内で培養した植物体を外気の一定の順化過程を経た後、パーライト耕に茎挿ししたとき、活着をして生存した種ジャガイモ苗の全景を示す写真である。
【図６】従来の技術によって栽培された草丈の短い種ジャガイモ苗を養液栽培種ジャガイモ生産施設の定植スポンジに挿し込んだ姿を示す写真である。
【図７】従来の技術によって栽培された種ジャガイモ苗を、養液栽培種ジャガイモ生産施設への定植の際にスポンジに挿し込んで定植した種ジャガイモの茎が切れて被害に合った種ジャガイモ苗を示す写真である。
【図８】本発明に係る器内培養植物体を湛液茎挿し順化耕で発芽させて採取した挿し穂を噴霧茎挿し順化耕に再茎挿しした後、枝おろし作業によって生産した秀美種の種ジャガイモ苗を示す写真である。
【図９】本発明に係る湛液茎挿し順化耕と噴霧茎挿し順化耕を用いて生産した秀美種の種ジャガイモ苗を養液栽培施設に定植したときの種ジャガイモ苗の生育全景を示す写真である。
【図１０】秀美種ジャガイモの生長点を採取し、ｐＨ５．８の基本ＭＳ培地にスクロース８０ｇ／Ｌ、寒天９ｇ／Ｌを添加した培地で、光度４，５００Ｌｕｘ, １８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件と２１℃の条件で２５日間生育させた器内植物体の生育全景を示す写真である。
【図１１】秀美種ジャガイモの生長点を採取し、ｐＨ５．８の基本ＭＳ培地にスクロース８０ｇ／Ｌ、クマリン０．０２５ｍｇ／Ｌ、寒天９ｇ／Ｌを添加した培地で、光度４，５００Ｌｕｘ, １８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件と２１℃の条件で２５日間生育させた器内植物体の生育全景を示す写真である。
【図１２】秀美種ジャガイモの生長点を採取し、ｐＨ５．８の基本ＭＳ培地にハイポネックス２ｇ／Ｌ、スクロース８０ｇ／Ｌ、寒天９ｇ／Ｌを添加した培地で、光度４，５００Ｌｕｘ, １８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件と２１℃の条件で２５日間生育させた器内植物体の生育全景を示す写真である。
【図１３】本発明に係る器内培養植物体を湛液茎挿し順化耕に茎挿しした後、段階別に制御された順次的光量（暗黒状態）によって頂芽及び側芽に発生した種ジャガイモ苗の芽（新芽）を示す写真である。
【図１４】本発明に係る暗黒状態で発生した頂芽及び側芽の芽（親芽）を段階別に制御された順次的光量で硬化させた種ジャガイモ苗を示す写真である。
【図１５】本発明に係る器内培養植物体を湛液茎挿し順化耕に茎挿しして１３日間生長させた種ジャガイモ苗を示す写真である。
【図１６】本発明に係る湛液茎挿し順化耕で生育した種ジャガイモ苗を再茎挿し種ジャガイモ苗として活用するために、一定サイズ（５ｃｍ以上）の種ジャガイモ苗を大量採取する姿を示す写真である。
【図１７】本発明に係る湛液茎挿し順化耕から採取した再茎挿し用種ジャガイモ苗を示す写真である。
【図１８】本発明に係る湛液茎挿し順化耕に再茎挿しした種ジャガイモ苗の栽培姿を示す写真である。
【図１９】本発明に係る湛液茎挿し順化耕から採取した再茎挿し用種ジャガイモ苗を湛液茎挿し順化耕に再茎挿しして１０日間生育させた種ジャガイモ苗の生育全景を示す写真である。
【図２０】本発明に係る湛液茎挿し順化耕から採取した再茎挿し用種ジャガイモ苗を湛液茎挿し順化耕に再茎挿しして１０日間生育させた種ジャガイモ苗を示す写真である。
【図２１】本発明に係る湛液茎挿し順化耕で生産した再茎挿し用種ジャガイモ苗をパーライト耕に茎挿しして１０日間生育させた種ジャガイモ苗の生育全景を示す写真である。
【図２２】本発明に係る湛液茎挿し順化耕から採取した再茎挿し用種ジャガイモ苗をパーライト耕に茎挿しして１５日間生育させた種ジャガイモ苗の生育全景を示す写真である。
【図２３】本発明に係る湛液茎挿し順化耕から採取した再茎挿し用種ジャガイモ苗を一般土壌栽培用種ジャガイモ苗として活用するために、パーライト耕に茎挿しして１０日間硬化、生育させた後、無菌床土を充填させたプラグトレイに移植して１０日間生育させたプラグ種ジャガイモ苗の生育全景を示す写真である。
【図２４】本発明に係るプラグ種ジャガイモ苗を施設ハウスに定植して２５日間生育させた栽培全景を示す写真である。
【図２５】本発明に係る湛液茎挿し順化耕で生産された再茎挿し用種ジャガイモ苗を噴霧茎挿し順化耕に茎挿しして１０日間生育させた種ジャガイモ苗の生育全景を示す写真である。
【図２６】本発明に係る噴霧茎挿し順化耕で種ジャガイモ苗の枝おろし作業を施した後の生育全景を示す写真である。
【図２７】本発明に係る湛液茎挿し順化耕と噴霧茎挿し順化耕の過程を経て成育させた養液栽培用種ジャガイモ苗の生育全景を示す写真である。
【図２８】本発明に係る噴霧茎挿し順化耕で生産した種ジャガイモ苗の根を３／４切断して養液栽培種ジャガイモ生産施設に定植したとき、速い根発生による養分と水分吸収により生育が旺盛した種ジャガイモ苗を示す写真である。
【図２９ａ】本発明によって生産した種ジャガイモ苗を養液栽培施設に定植して栽培したとき、種ジャガイモの茎上位節端までジャガイモの塊茎が付いている１次、２次、３次匐枝が出て塊茎が形成された姿を示す写真である。
【図２９ｂ】本発明によって生産した種ジャガイモ苗を養液栽培施設に定植して栽培したとき、種ジャガイモの茎上位節端までジャガイモの塊茎が付いている１次、２次、３次匐枝が出て塊茎が形成された姿を示す写真である。
【図３０】本発明に係る種ジャガイモ苗の生産に用いられる湛液茎挿し順化耕と噴霧茎挿し順化耕の構成図である。
【図３１】本発明に係る種ジャガイモ苗の生産に用いられる湛液茎挿し順化耕の支持フレームに提供された栽培ベッドの部分斜視図である。
【図３２】本発明に係る種ジャガイモ苗の生産に用いられる湛液茎挿し順化耕の栽培ベッドの部分斜視図である。
【図３３】本発明に係る種ジャガイモ苗の生産に用いられる湛液茎挿し順化耕の栽培ベッドの排水口に提供された排水管と開閉管の部分斜視図である。
【図３４】本発明に係る種ジャガイモ苗の生産に用いられる湛液茎挿し順化耕と噴霧茎挿し順化耕の作動図である。
【符号の説明】
【０１７２】
１０１ 茎挿し孔
１１０ 栽培パネル
１１１ 排水口
１１５ 排水管
１１５ａ スリット
１１６ 開閉管
１１６ａ 開閉口
１２０ 栽培ベッド
１３０ 光源部
１３１ 蛍光灯
１４０ 支持フレーム
１４２ 流量調節弁
１４５ 主供給管
１５０ 加圧管
１５２ 圧力調節弁
１６０ 排出管
１６２ 微細濾過網
１７０ 分岐管
１７２ 噴出管
１７３ 養液分散供給管
３００ 養液供給製造部
３０２ 養液タンク
３０５ 原液筒
３０７ 酸液筒
３１０ 定量ポンプ
３１２ 温度調節部
３１５ 養液温度センサ
３１６ ｐＨセンサ
３１７ 濃度センサ
３２０ センサ部
３３２ タイマー
３４０ 制御部
３４２ 水位感知センサ
３４５ 水中殺菌部
３４６、３４７ 紫外線殺菌部
３４８ 気泡発生部
３５０ 環水管
３５２ 水圧調節弁
３６１、３６２ 養液供給ポンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
種ジャガイモの生長点を採取した後、液体培地または固体培地で生長点を培養する段階と、
前記生長点培養によって培養された器内植物体を固体培養する段階と、
前記固体培養された器内植物体を摘出した後、養液が循環される湛液上に茎挿しして栽培する湛液茎挿し順化段階とを含むことを特徴とする、種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項２】
前記種ジャガイモの生長点培養段階は、１８〜２２℃、光度９００〜１，１００Ｌｕｘ, １８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件下で、スクロース２８〜３２ｇ／Ｌが添加されたｐＨ５．７〜５．８のＭＳ基本培地または前記培地に寒天７〜１１ｇ／Ｌがさらに含まれた培地で２４〜２６日間行われることを特徴とする、請求項１に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項３】
前記種ジャガイモの生長点培養段階後、器内植物体の病害検定段階をさらに行うことを特徴とする、請求項１に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項４】
前記固体培養は、１次新芽継代培養と２次増殖培養とからなることを特徴とする、請求項１に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項５】
前記１次新芽継代培養は、ｐＨ５．７〜５．８の基本ＭＳ培地に寒天７〜１１ｇ／Ｌ、スクロース７０〜８０ｇ／Ｌが添加された培地で行われることを特徴とする、請求項４に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項６】
前記２次増殖培養は、ｐＨ５．７〜５．８の基本ＭＳ培地に寒天７〜１１ｇ／Ｌ、スクロース７０〜８０ｇ／Ｌ、クマリン０．０２０〜０．０３５ｍｇ／Ｌが添加された培地で行われることを特徴とする、請求項４に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項７】
前記１次新芽継代培養と前記２次増殖培養はそれぞれ２５〜３５日間、１８〜２２℃、４，０００〜５，０００Ｌｕｘ, １８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件下で行われることを特徴とする、請求項４に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項８】
前記湛液茎挿し順化段階で茎挿しされる種ジャガイモ苗は、葉が全て落ちて茎のみが残った状態であることを特徴とする、請求項１に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項９】
前記湛液茎挿し順化段階で茎挿しされる種ジャガイモ苗は、消毒済みの鋭い刃で茎下端の節部分が切断されたものであることを特徴とする、請求項１に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項１０】
前記湛液茎挿し順化段階では、生育段階別に光量を漸次増加させることにより、順次種ジャガイモ苗を硬化させることを特徴とする、請求項１に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項１１】
前記種ジャガイモ苗の硬化は、a)暗闇:５５〜６５時間／０Ｌｕｘ→b)照明:４５〜５５時間／２，１００Ｌｕｘ, 暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →c)照明:３５〜４５時間／３，６００Ｌｕｘ, 暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →d)照明:２５〜３５時間／５，５００Ｌｕｘ, 暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →e)照明:５40〜600時間(30日の間 毎日 18〜20 時間 ずつ)／７，０００Ｌｕｘ, 暗闇:120〜180時間(30日の間 毎日４〜6時間ずつ ／０Ｌｕｘ) の段階で行われることを特徴とする、請求項１０に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項１２】
前記湛液茎挿し順化段階では、養液が供給される段階と、養液の供給が中断される段階とが繰り返し行われることを特徴とする、請求項１に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項１３】
３０〜４５分間養液が供給され、９０〜１８０分間養液の供給が中断されることを特徴とする、請求項１２に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項１４】
前記養液が供給される段階では、養液が水面の変動なしに流れるように供給され、養液の水位が一定に保たれることを特徴とする、請求項１２に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項１５】
前記養液の供給が中断される段階では、養液と沈殿物が完全立ち去って、種ジャガイモ苗の根及び茎が空気中に晒されることを特徴とする、請求項１２に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項１６】
前記湛液茎挿し順化段階では、種ジャガイモ苗を、茎挿し１３〜１５日後から６〜１０日間隔で、節が全て消尽するまで繰り返し採取することを特徴とする、請求項１に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項１７】
前記湛液茎挿し順化段階は、
種ジャガイモ苗を茎挿しして栽培する茎挿し孔が配列形成された栽培パネルと、
前記栽培パネルがのせられる空間を有し、前記栽培パネルに茎挿しされた種ジャガイモ苗の生長に必要な養液の供給を受けて湛液し、過剰供給された養液を排水する排水口が設けられた栽培ベッドと、
前記栽培ベッドの一側に配置され、前記栽培パネルに茎挿しされた種ジャガイモ苗に光を照射する光源部と、
前記栽培ベッドの一側に配置され、前記栽培ベッドの下部に前記養液を流出させて供給する養液分散供給管と、
前記養液分散供給管に連結され、養液を供給する養液タンクを備えた養液供給製造部とを含む湛液茎挿し順化耕で行われることを特徴とする、請求項１に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項１８】
前記湛液茎挿し順化耕において、前記栽培ベッドの排水口には、上下方向にスリットが設けられた排水管が提供され、前記排水管には、螺旋状の開閉口を有する開閉管が前記排水管の下部に対して離隔するように挿入されることを特徴とする、請求項１７に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項１９】
前記湛液茎挿し順化耕において、前記栽培ベッドは、養液湛液空間が複層の支持フレームによって複層形状に備えられ、前記支持フレームの各層に形成された空間には、前記養液タンクに連結された養液分散供給管が配置され、前記支持フレームの各層に形成された栽培ベッドの下部には、前記光源部である蛍光灯が複列に配置されることを特徴とする、請求項１７に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項２０】
前記支持フレームの一側には、前記各層の養液分散供給管に連結されて養液を供給し、前記養液分散供給管の間に養液の流量を調節する流量調節弁が配置された主供給管が配置され、
前記主供給管は、前記支持フレームの最上部に配置された前記栽培ベッドの上部に延長されて直立配置された形であり、
前記主供給管の最上部には、その下部より体積が大きく、前記養液タンクに連結された加圧管が結合し、
前記主供給管と前記加圧管との間には、主供給管に対する圧力を調節する圧力調節弁が配置されることを特徴とする、請求項１９に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項２１】
前記湛液茎挿し順化耕において、前記栽培ベッドの排水口は、前記養液タンクに連結され、排出される養液を前記栄養タンクに再び貯留させる排出管を含むことを特徴とする、請求項１７に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項２２】
前記排出管の端部には、循環された養液に含まれている沈殿物または不純物を濾過する微細濾過網が配置されることを特徴とする、請求項２１に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項２３】
前記湛液茎挿し順化耕において、前記養液分散供給管は、一側が前記養液タンクから養液を供給される「Ｔ」字状の分岐管であり、前記分岐管は、養液を流出させるノズルが設けられ、前記栽培ベッドの底面に水平に配置される噴出管を備えることを特徴とする、請求項１７に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項２４】
前記湛液茎挿し順化段階の後、養液を種ジャガイモ苗の根圏部にノズルを介して噴射して栽培する噴霧茎挿し順化段階をさらに行うことを特徴とする、請求項１に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項２５】
前記噴霧茎挿し順化段階は、
種ジャガイモ苗を茎挿しするための茎挿し孔が配列形成された栽培パネルと、
前記栽培パネルが上部に支持され、前記栽培パネルに茎挿しされた種ジャガイモ苗の生長に必要な養液を霧状に噴射するノズルを備えた噴射管が配置され、噴射されて下部に沈んだ養液を排水する排水口が設けられた栽培ベッドと、
前記栽培ベッドの一側に配置され、前記栽培パネルに茎挿しされた種ジャガイモ苗に光を照射する光源部と、
前記栽培ベッドの噴射管が一側に連結され、養液の貯留された養液タンクを備えた養液供給製造部とを含む噴霧茎挿し順化耕で行われることを特徴とする、請求項２４に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項２６】
種ジャガイモ苗の地上部の草丈が８〜１２ｃｍとなったとき、消毒済みのハサミで上位葉２〜４枚を除いた下位葉を除去し、種ジャガイモ苗の茎を前記栽培パネルの下に引き下げる枝おろし作業を２〜３回行うことを特徴とする、請求項２５に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項２７】
前記噴霧茎挿し順化段階は、３２〜４０日間行われ、噴霧茎挿し順化段階の最後の５〜７日間には上位葉２〜３枚を残して下位葉を全て除去し、種ジャガイモ苗の根を３／４切断した後に再生させる過程をさらに経ることを特徴とする、請求項２４に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項２８】
請求項１〜２７のいずれか１項に記載の方法によって生産された種ジャガイモ苗を養液栽培施設に定植する段階と、
前記定植された種ジャガイモ苗に対して２〜３回枝の引き下ろし作業を行うことにより、匐枝の数を最大化する段階と、
前記匐枝で形成された種ジャガイモの小塊茎を収穫する段階とを含むことを特徴とする、種ジャガイモの大量生産方法。
【請求項２９】
前記養液栽培施設に定植される種ジャガイモ苗は、草丈が３０〜４０ｃｍであることを特徴とする、請求項２８に記載の種ジャガイモの大量生産方法。
【請求項１】
種ジャガイモの生長点を採取した後、液体培地または固体培地で生長点を培養する段階と、
前記生長点培養によって培養された器内植物体を固体培養する段階と、
前記固体培養された器内植物体を摘出した後、養液が循環される湛液上に茎挿しして栽培する湛液茎挿し順化段階とを含むことを特徴とする、種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項２】
前記種ジャガイモの生長点培養段階は、１８〜２２℃、光度９００〜１，１００Ｌｕｘ, １８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件下で、スクロース２８〜３２ｇ／Ｌが添加されたｐＨ５．７〜５．８のＭＳ基本培地または前記培地に寒天７〜１１ｇ／Ｌがさらに含まれた培地で２４〜２６日間行われることを特徴とする、請求項１に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項３】
前記種ジャガイモの生長点培養段階後、器内植物体の病害検定段階をさらに行うことを特徴とする、請求項１に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項４】
前記固体培養は、１次新芽継代培養と２次増殖培養とからなることを特徴とする、請求項１に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項５】
前記１次新芽継代培養は、ｐＨ５．７〜５．８の基本ＭＳ培地に寒天７〜１１ｇ／Ｌ、スクロース７０〜８０ｇ／Ｌが添加された培地で行われることを特徴とする、請求項４に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項６】
前記２次増殖培養は、ｐＨ５．７〜５．８の基本ＭＳ培地に寒天７〜１１ｇ／Ｌ、スクロース７０〜８０ｇ／Ｌ、クマリン０．０２０〜０．０３５ｍｇ／Ｌが添加された培地で行われることを特徴とする、請求項４に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項７】
前記１次新芽継代培養と前記２次増殖培養はそれぞれ２５〜３５日間、１８〜２２℃、４，０００〜５，０００Ｌｕｘ, １８〜２０時間照明, ４〜６時間暗闇の長日条件下で行われることを特徴とする、請求項４に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項８】
前記湛液茎挿し順化段階で茎挿しされる種ジャガイモ苗は、葉が全て落ちて茎のみが残った状態であることを特徴とする、請求項１に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項９】
前記湛液茎挿し順化段階で茎挿しされる種ジャガイモ苗は、消毒済みの鋭い刃で茎下端の節部分が切断されたものであることを特徴とする、請求項１に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項１０】
前記湛液茎挿し順化段階では、生育段階別に光量を漸次増加させることにより、順次種ジャガイモ苗を硬化させることを特徴とする、請求項１に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項１１】
前記種ジャガイモ苗の硬化は、a)暗闇:５５〜６５時間／０Ｌｕｘ→b)照明:４５〜５５時間／２，１００Ｌｕｘ, 暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →c)照明:３５〜４５時間／３，６００Ｌｕｘ, 暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →d)照明:２５〜３５時間／５，５００Ｌｕｘ, 暗闇:４〜8時間／０Ｌｕｘ →e)照明:５40〜600時間(30日の間 毎日 18〜20 時間 ずつ)／７，０００Ｌｕｘ, 暗闇:120〜180時間(30日の間 毎日４〜6時間ずつ ／０Ｌｕｘ) の段階で行われることを特徴とする、請求項１０に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項１２】
前記湛液茎挿し順化段階では、養液が供給される段階と、養液の供給が中断される段階とが繰り返し行われることを特徴とする、請求項１に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項１３】
３０〜４５分間養液が供給され、９０〜１８０分間養液の供給が中断されることを特徴とする、請求項１２に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項１４】
前記養液が供給される段階では、養液が水面の変動なしに流れるように供給され、養液の水位が一定に保たれることを特徴とする、請求項１２に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項１５】
前記養液の供給が中断される段階では、養液と沈殿物が完全立ち去って、種ジャガイモ苗の根及び茎が空気中に晒されることを特徴とする、請求項１２に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項１６】
前記湛液茎挿し順化段階では、種ジャガイモ苗を、茎挿し１３〜１５日後から６〜１０日間隔で、節が全て消尽するまで繰り返し採取することを特徴とする、請求項１に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項１７】
前記湛液茎挿し順化段階は、
種ジャガイモ苗を茎挿しして栽培する茎挿し孔が配列形成された栽培パネルと、
前記栽培パネルがのせられる空間を有し、前記栽培パネルに茎挿しされた種ジャガイモ苗の生長に必要な養液の供給を受けて湛液し、過剰供給された養液を排水する排水口が設けられた栽培ベッドと、
前記栽培ベッドの一側に配置され、前記栽培パネルに茎挿しされた種ジャガイモ苗に光を照射する光源部と、
前記栽培ベッドの一側に配置され、前記栽培ベッドの下部に前記養液を流出させて供給する養液分散供給管と、
前記養液分散供給管に連結され、養液を供給する養液タンクを備えた養液供給製造部とを含む湛液茎挿し順化耕で行われることを特徴とする、請求項１に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項１８】
前記湛液茎挿し順化耕において、前記栽培ベッドの排水口には、上下方向にスリットが設けられた排水管が提供され、前記排水管には、螺旋状の開閉口を有する開閉管が前記排水管の下部に対して離隔するように挿入されることを特徴とする、請求項１７に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項１９】
前記湛液茎挿し順化耕において、前記栽培ベッドは、養液湛液空間が複層の支持フレームによって複層形状に備えられ、前記支持フレームの各層に形成された空間には、前記養液タンクに連結された養液分散供給管が配置され、前記支持フレームの各層に形成された栽培ベッドの下部には、前記光源部である蛍光灯が複列に配置されることを特徴とする、請求項１７に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項２０】
前記支持フレームの一側には、前記各層の養液分散供給管に連結されて養液を供給し、前記養液分散供給管の間に養液の流量を調節する流量調節弁が配置された主供給管が配置され、
前記主供給管は、前記支持フレームの最上部に配置された前記栽培ベッドの上部に延長されて直立配置された形であり、
前記主供給管の最上部には、その下部より体積が大きく、前記養液タンクに連結された加圧管が結合し、
前記主供給管と前記加圧管との間には、主供給管に対する圧力を調節する圧力調節弁が配置されることを特徴とする、請求項１９に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項２１】
前記湛液茎挿し順化耕において、前記栽培ベッドの排水口は、前記養液タンクに連結され、排出される養液を前記栄養タンクに再び貯留させる排出管を含むことを特徴とする、請求項１７に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項２２】
前記排出管の端部には、循環された養液に含まれている沈殿物または不純物を濾過する微細濾過網が配置されることを特徴とする、請求項２１に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項２３】
前記湛液茎挿し順化耕において、前記養液分散供給管は、一側が前記養液タンクから養液を供給される「Ｔ」字状の分岐管であり、前記分岐管は、養液を流出させるノズルが設けられ、前記栽培ベッドの底面に水平に配置される噴出管を備えることを特徴とする、請求項１７に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項２４】
前記湛液茎挿し順化段階の後、養液を種ジャガイモ苗の根圏部にノズルを介して噴射して栽培する噴霧茎挿し順化段階をさらに行うことを特徴とする、請求項１に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項２５】
前記噴霧茎挿し順化段階は、
種ジャガイモ苗を茎挿しするための茎挿し孔が配列形成された栽培パネルと、
前記栽培パネルが上部に支持され、前記栽培パネルに茎挿しされた種ジャガイモ苗の生長に必要な養液を霧状に噴射するノズルを備えた噴射管が配置され、噴射されて下部に沈んだ養液を排水する排水口が設けられた栽培ベッドと、
前記栽培ベッドの一側に配置され、前記栽培パネルに茎挿しされた種ジャガイモ苗に光を照射する光源部と、
前記栽培ベッドの噴射管が一側に連結され、養液の貯留された養液タンクを備えた養液供給製造部とを含む噴霧茎挿し順化耕で行われることを特徴とする、請求項２４に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項２６】
種ジャガイモ苗の地上部の草丈が８〜１２ｃｍとなったとき、消毒済みのハサミで上位葉２〜４枚を除いた下位葉を除去し、種ジャガイモ苗の茎を前記栽培パネルの下に引き下げる枝おろし作業を２〜３回行うことを特徴とする、請求項２５に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項２７】
前記噴霧茎挿し順化段階は、３２〜４０日間行われ、噴霧茎挿し順化段階の最後の５〜７日間には上位葉２〜３枚を残して下位葉を全て除去し、種ジャガイモ苗の根を３／４切断した後に再生させる過程をさらに経ることを特徴とする、請求項２４に記載の種ジャガイモ苗の大量生産方法。
【請求項２８】
請求項１〜２７のいずれか１項に記載の方法によって生産された種ジャガイモ苗を養液栽培施設に定植する段階と、
前記定植された種ジャガイモ苗に対して２〜３回枝の引き下ろし作業を行うことにより、匐枝の数を最大化する段階と、
前記匐枝で形成された種ジャガイモの小塊茎を収穫する段階とを含むことを特徴とする、種ジャガイモの大量生産方法。
【請求項２９】
前記養液栽培施設に定植される種ジャガイモ苗は、草丈が３０〜４０ｃｍであることを特徴とする、請求項２８に記載の種ジャガイモの大量生産方法。
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９ａ】
【図２９ｂ】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９ａ】
【図２９ｂ】
【公開番号】特開２００７−１１７０８９（Ｐ２００７−１１７０８９Ａ）
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２８８９００（Ｐ２００６−２８８９００）
【出願日】平成１８年１０月２４日（２００６．１０．２４）
【出願人】（３０６０４２３６０）槐山郡 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月２４日（２００６．１０．２４）
【出願人】（３０６０４２３６０）槐山郡 (1)
【Ｆターム（参考）】
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