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公開番号2025136839
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024035725
出願日2024-03-08
発明の名称水耕栽培システム
出願人個人
代理人個人
主分類A01G 31/00 20180101AFI20250911BHJP(農業;林業;畜産;狩猟;捕獲;漁業)
要約【課題】茎が長く十分根を張れないと自立できない植物について水耕栽培を可能にすることを目的とする。
【解決手段】本発明に係る水耕栽培システムは、植物の根を着水させる養液槽と、植物の茎を下方向に成長させる空間と、植物の茎に対して側面方向から光を照射するための照明器とからなる水耕栽培システムにおいて、前各養液槽には液体肥料が充填され、当該養液槽の上面に開口部を有し、当該各養液槽の前記開口部から養液槽外へ植物の上端が下方に位置するように垂下させ、前記照明器は、垂下された植物に光を横方面から照射するため縦方向に配置され及び＼又は下方面から照射するため垂下された植物の先端の下方に配置されていることを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
植物の少なくとも根を着水させる養液槽と、植物の少なくとも茎を下方向に成長させる空間と、植物の茎に対して側面方向から光を照射するための照明器とからなる水耕栽培システムにおいて、前各養液槽には液体肥料が充填され、当該養液槽の上面に開口部を有し、当該各養液槽の前記開口部から養液槽外へ植物の上端が下方に位置するように垂下させ、前記照明器は、垂下された植物に光を横方面から照射するため縦方向に配置され及び＼又は下方面から照射するため垂下された植物の先端の下方に配置されていることを特徴とする水耕栽培システム。
続きを表示（約 560 文字）【請求項２】
植物の少なくとも根を着水させる養液槽と植物を載置するための支持棚と照明器を有する水耕栽培システムにおいて、前記養液槽には液体肥料が充填され、当該養液槽の上面に開口部を有し、前記支持棚は載置された植物を斜め下方向に成長させるために養液槽の前記開口部から養液槽外へ斜め下方向に設置され、前記照明器は、載置された植物に対して光を下方向から照射されるように配置され及び＼又は植物の生育する方向から照射されるように生育方向先に配置され、前記植物は前記養液槽の上端部から養液槽外へ植物の上端が水平方向より斜め下方になるように支持棚に載置されることを特徴とする水耕栽培システム。
【請求項３】
植物の少なくとも根を着水させる養液槽と、植物を水平方向に生育する空間と、植物を載置するための支持棚と照射器を有する水耕栽培システムにおいて、前記養液槽には液体肥料が充填され、当該養液槽の上面に開口部を有し、前記支持棚は載置された植物を水平方向に成長させるために養液槽の前記開口部から養液槽外へ水平方向に設置され、前記照明器は、載置された植物に対して光を下方向から照射されるように配置され及び＼又は植物の生育する方向から照射されるように生育方向先に配置されていることを特徴とする水耕栽培システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、土質改良などを不要とする水耕栽培に関し、特に茎が長く十分に根を張らないと自立できない種も栽培することができる新規な水耕栽培システムに関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
植物を栽培する方法として露地栽培や水耕栽培が知られている。ここで露地栽培は、ハウス等の施設を使わず、屋外の畑で栽培する方法であり、露地栽培は屋外の畑で栽培されるため、自然に近い状態で植物を栽培することができる。
しかし露地栽培は、同じ場所で単作を続けると、土質が痩せてしまうため、定期的に地質改良が必要となるという問題が指摘されている。また、輪作を行う場合には同じ種を栽培し続けられず、複数品種に対応した土づくり、苗床、種蒔き、植え、農薬散布、刈取り、保管、加工、必要な機器、設備等が必要となる点が問題とされている。
【０００３】
また露地栽培は、害虫が発生しやすく、疫病にかかりやすい。このような被害を抑制するために農薬を散布する必要がある。また露地栽培は、季節により耕作できる農作物の種類が異なる。
また露地栽培は天候により農作物の収穫量が左右され、農業運営が不安定になるという問題がある。また露地栽培は、露地の整備、種蒔き、追肥、農薬散布、収穫、脱穀などの工程があり、その段階に特有の、他の工程で共有できない設備や重機が必要であり、また農作業閑散期も長く、人や固定資産の利用効率も問題となる。
また重機を使用する場合は、化石燃料を利用するため環境問題を引き起こす要因となる。さらに、水田栽培では大量のメタンガスが発生するため、温暖化物質を大量に排出するという問題もある。また食料自給率の問題として、少子高齢化により農業人口の減少にも対応する必要がある。
【０００４】
他方、季節や天候に左右されずに様々は作物を育てる事ができるハウス栽培も多くの農家で行われている。ハウス栽培は、ビニルハウスやガラスハウス等の施設を利用して植物の栽培を行うため、温度や湿度を人工的に調節できるというメリットがある。
しかしハウス栽培は、ハウスの建設や維持に相当のコストがかかる点が最大の問題となり、米や小麦など大規模に栽培する作物には適さない。ハウス栽培においても、上述のような土質の問題は生じる。
【０００５】
このような土質の問題を解決する耕作方法としては、水耕栽培が知られている。
水耕栽培に関する技術としては、引用文献１～４のシステムが挙げられる。これらのシステムは、ハウス栽培も利用可能であるため、ハウス栽培のメリットを享受すると共に土質の問題も解決することができる。
しかし植物の中には、稲、麦、トウモロコシ等のイネ科の植物や、菜の花等のアブラナ科、麻等のカンアオイ科等には茎が長く、十分に根を張れないと自立できない種が多い。これらの植物については、水耕栽培での生育が難しい問題があった。
【０００６】
そこで本発明者は、水耕栽培において、植物の自立を補助する支柱を設置し、茎を巻き付ける方法を考案した。しかしながら、この方法では植物の茎を支柱に巻きつけるための管理が難しく、大変な手間がかかることが分かった。また葡萄栽培で使用される棚づくりによって、植物を育てる方法を考案したが、植物の茎が葡萄のつるのように葡萄棚に這わせることが難しく失敗に終った。
また上記のように固定具に根や茎を絡め支持する方法では、根と茎との切断が難しく、収穫の自動化が困難であった。また栽培エリアの多層化が困難であるため、大量生産をする上でのコスト高や、長時間労働の要因にもなっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１９－１３５９２９号公報
特開２０１２－２００２２２号公報
特開２０１３－１６５７０６号公報
特開２０２３－１０２０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、稲、麦、トウモロコシのようなイネ科、菜の花などアブラナ科、大豆などマメ科、麻などのカンアオイ科等、茎が長く、十分根を張れないと自立できない植物についても、水耕栽培を可能にすることを目的とする。
また本発明は、同じ個所で単作を続けることにより、土質の劣化を改善し、定期的な地質改良も必要とせず、周年栽培や工業的なライン栽培が可能なシステムを提供することを目的とする。ここでいう工業的なライン栽培とは、苗受、定植、収穫、加工などの農業工程を、それぞれずらしながら連続的に生育することで、閑散期を作らないよう、全体的な作業負荷を均質化する、という栽培方式である。
また本発明は、生産コストを押し上げる特殊な機器や設備を不要とすることを目的とする。
【０００９】
また本発明は、農薬散布を可能な限り抑制しつつ、害虫や疫病の発生を防止する水耕栽培システムを提供することを目的とする。
また本発明は、季節や天候に左右されずに様々は作物を育てる事によって、農作物の収穫量を安定して確保できる屋内での栽培を可能とし、農業人口の減少に対応し国内自給率の向上に寄与するシステムを提供することを目的とする。
また本発明は、水資源の節約を目的とする。すなわち植物の成長に必要な水分だけを調整して与えることにより、水田栽培や露地栽培のように、土が水を吸収し、成長に必要な水量以上の水が必要となるという問題を解決する。そのため本発明は水資源の無駄を抑止することを目的とする。
また養液槽や栽培する空間を多層的に形成することにより、土地や設備の利用効率を向上させることができる。
また本発明は、農場において特に重労働とされる、土壌の準備や、種蒔きや、植え付け、収穫などの軽減を目的とする。
また本発明は、工業的なライン生産を可能とすることにより、常に、種蒔き、植え付け、生育、収穫の作業工程を稼働させることができ、各段階の作業が平準化し、閑散期を発生させないことを目的とする。
また本発明は、根と茎の接合箇所を据え置くことにより、接合箇所を一定に切断することできるため、収穫や収穫後工程の自動化を低コストで実現することを目的とする。
更に本発明は、特別な重機の使用を抑制することによって、化石燃料の利用を減らし、水田栽培で発生する大量のメタンガスも抑制することにより、温室効果ガスの削減に寄与することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の構成を採用した。
（１）本発明に係る水耕栽培システムは、植物の少なくとも根を着水させる養液槽と、植物の少なくとも茎を下方向に成長させる空間と、植物の茎に対して側面方向から光を照射するための照明器とからなる水耕栽培システムにおいて、前記各養液槽には液体肥料が充填され、当該養液槽の上面に開口部を有し、当該各養液槽の前記開口部から養液槽外へ植物の上端が下方に位置するように垂下させ、前記照明器は垂下された植物に光を横方面から照射するため縦方向に配置され及び＼又は照明器は、下方面から照射するため、垂下された植物の先端の下方に配置されていることを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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