養液栽培の培地

【課題】
固形培地耕の無機物培地を使用する養液栽培ではロックウール培地やウレタン培地が主流であるが、これらの培地は作物の収穫後、新しく作付けを行う際に取替え廃棄され、燃えるゴミや再資源ゴミとして処理されている。仮に固形培地耕の培地に土壌を採用すると、土壌の成分比率である四分の一の粘土質は冠水時の水流の水圧に耐えられず時間の経過と共に流失してしまう。
【解決手段】
固形培地耕の培地に土壌を用いて作物を育てるため、水に混じった片栗粉やコーンスターチなどのウーブレックが沈澱して出来たダイラタンシー流体を粘土に換えて混入し、ダイラタンシー流体の小さい剪断応力には液体のようにふるまうのに、大きい剪断応力には固体のようにふるまう性質を利用して、冠水時の流水の水力による土壌の流失を少なくするよう改善した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイラタンシー流体の、小さい剪断応力には液体のようにふるまうのに、大きい剪断応力には固体のようにふるまう性質を利用した、養液栽培用の培地と養液栽培方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
養液栽培には培地を使わずに培養液の中や表面で根を育てる「水耕」、土壌の替わりになる様々な培地に作物を定植して培養液を給水する「固形培地耕」、土壌に作物を定植して培養液を給水する「養液土耕」、土壌に定植した作物の根に培養液を霧状に噴霧する「噴霧耕」がある。固形培地耕の培地はロックウール、ウレタン、砂、礫などの無機物培地とヤシガラ、杉バーク、ビートモスなどの有機物培地があり、培養液の給水の方法として「循環式」「非循環式」「噴霧式」などがある。養液土耕の主流は非循環式の懸け流しが多く、水耕や培地に作物を定植する固形培地耕では循環式が多い。循環式の短所は、培養液中の養分組成の変化による生育への影響、病害が浸入すると拡大しやすい点などであるが、培養液分の利用効率の向上や環境保全の面から、養液土耕においても循環式への移行が進められている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】水耕栽培百科
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
無機物培地を使用する固形培地耕ではロックウール培地やウレタン培地が主流であるが、これらの培地は作物の収穫後、新しく作付けを行う際に取替え廃棄され、燃えるゴミや再資源ゴミとして処理されている。本来、固形培地耕は土壌を使わずに作物を栽培する方法で「無土壌栽培」と呼ばれ土壌の替わりに無機物培地や有機物培地を用いて作物を育てる方法であるが、近年野菜などの安定供給、食品の安全性を求めて植物工場や大型ハウスなどで様々な培地や栽培方式が考案され実行に移されている。そのため土壌を培地とする養液土耕が主流となっている。粒子が２ミリ未満の粒子のみを土壌とし２ミリ以上を礫と呼ぶが、更に粘土１２・５パーセント未満を砂土、粘土１２・５パーセントから２５パーセントまでを砂壌土、粘土２５パーセント以上を土壌と定義しているが、土壌の中の粘土質は水に溶け易く時間が経つと流水によって流失し土壌は砂壌土、砂土と変化してしまう。そのため固形培地耕にロックウールやウレタンの換わりに土壌を培地として採用すると、土壌の成分比率である四分の一の粘土質は冠水時の水流の水圧に耐えられず時間の経過と共に流失し砂壌土、砂土と変化してしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
固形培地耕に土壌を培地として採用すると、土壌の成分比率である四分の一の粘土質は冠水時の水流の水圧に耐えられず時間の経過と共に流失してしまうので、固形培地耕の培地に土壌を用いて作物を育てるため、水に混じった片栗粉やコーンスターチなどのウーブレックが沈殿して出来たダイラタンシー流体を粘土に換えて混入し、ダイラタンシー流体の小さい剪断応力には液体のようにふるまうのに、大きい剪断応力には固体のようにふるまう性質を利用して、冠水時の流水の水力による土壌の流失を少なくするよう改善した。
【発明の効果】
【０００６】
固形培地耕の培地に土壌を用いて作物を育てるため、水に混じった片栗粉やコーンスターチなどのウーブレックが沈殿して出来たダイラタンシー流体を粘土に換えて混入し、ダイラタンシー流体の小さい剪断応力には液体のようにふるまうのに、大きい剪断応力には固体のようにふるまう性質を利用して、冠水時の流水の水力による土壌の流失をおさえることで培地の保持が可能になり、作物（植物）の根張りを支えつつも収穫時の抜根が容易になった。また水流の変化などによるダイラタンシー流体の多少の流失も、下流部に回収用の沈殿溝、沈殿槽を設けることによりその大部分が回収可能であり、繰り返し使用することで環境に優しい固形培地耕が実現する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１窓と溝つきプランター
【図２】図２窓と溝つきプランターを利用した水耕栽培装置
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【０００８】
発明を実施するための形態を図で説明する。
図１は水位を調節するための溝６と窓部５に不織布を張った枠３を備えたプランター１（以下窓と溝つきプランター）で、この中に水に混じった片栗粉やコーンスターチなどのウーブレックが沈殿して出来たダイラタンシー流体を粘土に換えて混入した固形培地耕の培地用の土壌をいれる。
【実施例２】
【０００９】
図２は窓と溝つきプランターを利用した水耕栽培装置の実施例である。窓と溝つきプランター深型１と窓と溝つきプランター浅型２にダイラタンシー流体を粘土に換えて混入した固形培地耕の培地用の土壌を入れ窓と溝つきプランター深型１には大根人参などの根菜類、窓と溝つきプランター浅型２にはパセリやレタスなどの葉物野菜類を植え付け水耕栽培装置に据え付ける。このとき窓と溝つきプランター浅型２の下部には高さを調節するため調整台１８を使用する。液肥調整用用水槽１５から流入された液肥と用水は水耕栽培装置の中を満たし、送水管９を通ってポンプ１０により濾過槽１１から液肥および用水槽１２に返され再利用される。このとき窓と溝つきプランター深型１と窓と溝つきプランター浅型２から流出したダイラタンシー流体は、沈澱溝７と沈澱槽８に溜められ再利用される。簡易水耕培養液分析装置１６で管理された液肥および用水は更新のため一ヶ月に一回排水用カラン１７で排水され交換される。
【産業上の利用可能性】
【００１０】
固形培地耕の培地に土壌を用いて作物を育てるため、水に混じった片栗粉やコーンスターチなどのウーブレックが沈殿して出来たダイラタンシー流体を粘土に換えて混入し、ダイラタンシー流体の小さい剪断応力には液体のようにふるまうのに、大きい剪断応力には固体のようにふるまう性質を利用して、冠水時の流水の水力による土壌の流失をおさえることで培地の保持が可能になり、作物（植物）の根張りを支えつつも収穫時の抜根を容易にした。また水流の変化などによるダイラタンシー流体の多少の流失も、下流部に回収用の沈殿溝、沈殿槽を設けることによりその大部分を回収可能であり繰り返し使用が可能なので、ロックウール培地やウレタン培地のように、作物の収穫後燃えるゴミや再資源ゴミとして処理されるより、環境にも優しいので普及する可能性がある。
【符号の説明】
【００１１】
１窓と溝つきプランター深型
２窓と溝つきプランター浅型
３不織布を張った枠
４不織布を張った枠の差込口
５窓
６水位調節溝
７沈澱溝
８沈澱槽
９送水管
１０ポンプ
１１濾過槽
１２液肥および用水槽
１３酸素供給装置
１４用水給水用カラン
１５液肥調整用用水槽
１６簡易水耕培養液分析装置
１７排水用カラン
１８調整台

【特許請求の範囲】
【請求項１】
冠水時の流水の水力による流失を抑える目的で、ウーブレックが沈殿して生じるダイラタンシー流体を粘土に換えて混入した土壌を用いたことを特徴とする、固形培地耕の培地
【請求項２】
コンテナ内の水位を調節する目的で、耳部に入水時と出水時の高さ調節可能な溝を設けたことを特徴とする、請求項１記載の固形培地耕の培地用コンテナ
【請求項３】
コンテナ内に空気や用水を容易に浸透させる目的で、不織布やスポンジ布などで覆いをした窓部を設けたことを特徴とする、請求項１記載の固形培地耕の培地用コンテナ
【請求項４】
コンテナ内に空気や用水を容易に浸透させる目的で、不織布やスポンジ布などで覆いをした窓部を設けたことを特徴とする、耳部に高さ調節可能な溝を設けた請求項１記載の固形培地耕の培地用コンテナ
【請求項５】
請求項１記載の固形培地耕の培地の、水流によって流失した土壌の回収が目的で、栽培装置内に沈澱溝や沈澱槽を設けたことを特徴とする固形培地耕の栽培装置とその栽培方式

【図１】