專利名稱：營養(yǎng)液栽培系統(tǒng)和使用其的營養(yǎng)液栽培方法、以及營養(yǎng)液栽培用盆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于栽培有利于提高糖度的各種果菜或果實的營養(yǎng)液栽培系統(tǒng)和使用其的營養(yǎng)液栽培方法、以及適于營養(yǎng)液栽培的栽培用盆。
背景技術(shù)：
近年來，在梨、蘋果等果實或、甜瓜、西紅柿、草莓等果菜中，有其糖度更高而更受消費者歡迎的傾向。在栽培這樣的果菜或果實時，作為提高其糖度的方法之一，廣泛已知在 栽培中的指定的階段，通過限制對植株的水供給而施加水分脅迫的方法。例如，在下述專利文獻I中，提出一種西紅柿栽培裝置，其具有容器狀的栽培用缽，貼在其內(nèi)側(cè)、具有通過毛細管現(xiàn)象使水向整體擴散性質(zhì)的給液片，設(shè)置于栽培用缽的下方的栽培液槽，在栽培用缽的底部與給液片相連、并且浸潰于栽培液槽內(nèi)的栽培液中、具有通過毛細管現(xiàn)象吸水性質(zhì)的給液帶，和充填于給液片的內(nèi)側(cè)并種植西紅柿的栽培床。該裝置，通過給水帶和給水片的毛細管現(xiàn)象，從栽培液槽自動地、僅以西紅柿的栽培床消耗的栽培液量進行栽培液的供給，在給西紅柿施加適度的水分脅迫的同時進行栽培?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I :日本特開平10-127177號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題但是，在伴隨施加水分脅迫進行栽培的上述方法中，由于在限制水分供給量時減少根圈中的液相部分而氣相增加，且由于栽培用缽設(shè)置于空氣中，因此存在以下問題根域溫度直接受到外部空氣(設(shè)施栽培的情況為設(shè)施內(nèi)溫度)的影響，特別在夏季等外部氣溫高的季節(jié)，根的溫度變得過高，而相反在冬季等外部氣溫低的季節(jié)中，上述根的溫度變得過低，在任何季節(jié)均不能進行栽培，其結(jié)果導致難以提高全年的收獲量。另外特別在上述西紅柿栽培裝置中，由于通過給水帶和給水片的毛細管現(xiàn)象，從栽培液槽向西紅柿的栽培床供給栽培液，因此該栽培液中所含鈣離子等會附著在給水帶等上并結(jié)晶化，由此，擔心利用毛細管現(xiàn)象的水的移動速度變化從而限制了給水量，另外還擔心栽培液在上述給水帶中上升的過程中，隨著其水分蒸發(fā)，栽培液的物性會變化。本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供能夠穩(wěn)定地提高果菜或果實的糖度，而且通過將根的溫度控制在最適范圍內(nèi)，還可以使全年的收獲量增加的營養(yǎng)液栽培系統(tǒng)和使用其的營養(yǎng)液栽培方法，以及適于營養(yǎng)液栽培的栽培用盆。解決問題的方法本發(fā)明人等，以利用上述通過施加水脅迫而提高果菜或果實的糖度的栽培方法，難以使全年的總收獲量增加這一認識為基礎(chǔ)，開發(fā)了具有用于進行根域限制所必須的強度和耐久性的栽培用盆，并通過組合作為水耕栽培的一種的薄膜水耕(薄層營養(yǎng)液膜技術(shù)(Nutrient Film Technique))所進行的根的溫度控制,得到了可以解決上述問題的見解。gp，本發(fā)明涉及(I) 一種營養(yǎng)液栽培系統(tǒng)，其具有栽培床，營養(yǎng)液從該栽培床的一個端部向另一個端部流動；多個栽培盆，設(shè)置在該栽培盆在該栽培床內(nèi)，并且種植有待栽培的植株的苗；以及營養(yǎng)液循環(huán)供給系統(tǒng)，向上述栽培床供給上述營養(yǎng)液，其中，上述栽培盆在底部形成開口部，該開口部由流過上述營養(yǎng)、但上述植株的根不會透過的片狀部件堵住，并且，上述營養(yǎng)液的循環(huán)供給系統(tǒng)具有儲存該營養(yǎng)液的循環(huán)罐；供給管線，將該循環(huán)罐內(nèi)的上述營養(yǎng)液輸送到上述栽培床的上述一個端部；泵，安裝于該供給管線上、可以以經(jīng)常浸沒上述栽培盆的下部的流量向上述栽培床內(nèi)供給上述營養(yǎng)液；返回管線，從上述栽培 床的上述另一個端部向上述循環(huán)罐返回上述營養(yǎng)液；溫度調(diào)節(jié)機構(gòu)，將上述營養(yǎng)液保持在預先設(shè)定的溫度范圍內(nèi)；以及濃度調(diào)整機構(gòu)，使上述循環(huán)罐內(nèi)的上述營養(yǎng)液的濃度變化；(2)根據(jù)(I)所述的營養(yǎng)液栽培系統(tǒng)，其中，上述溫度調(diào)整機構(gòu)具有溫度傳感器，檢測上述循環(huán)罐內(nèi)的溫度；熱交換器，與上述循環(huán)罐內(nèi)的上述營養(yǎng)液進行熱交換；溫度調(diào)節(jié)管線，向該熱交換器供給熱介質(zhì)；以及控制閥，安裝于該溫度調(diào)節(jié)管線上、并通過來自上述溫度傳感器的檢測信號控制向上述熱交換器供給的上述熱介質(zhì)的量；(3)根據(jù)(2)所述的營養(yǎng)液栽培系統(tǒng)，其中，在上述溫度調(diào)節(jié)管線上，通過切換閥連接有供給冷卻介質(zhì)的冷卻管線和供給加熱介質(zhì)的加熱管線；(4)根據(jù)(I) (3)中任一項所述的營養(yǎng)液栽培系統(tǒng)，其中，上述濃度調(diào)整機構(gòu)具有多個營養(yǎng)液罐，儲存相互濃度不同的上述營養(yǎng)液；輸送管線，向上述循環(huán)罐輸送各個營養(yǎng)液罐內(nèi)的上述營養(yǎng)液；以及安裝于各輸送管線的開關(guān)閥；(5)根據(jù)(I) (4)中任一項所述的營養(yǎng)液栽培系統(tǒng)，其中，在上述栽培床上載置有頂板，該頂板堵住上部開口、并且貫穿設(shè)置有能夠插入上述栽培盆的孔部，上述栽培盆被插入到孔部中；(6) 一種西紅柿的栽培方法，其為使用了⑴ (5)中任一項所述的營養(yǎng)液栽培系統(tǒng)的營養(yǎng)液栽培方法，其中，在上述栽培床上設(shè)置種植有上述植株的苗的多個栽培盆，邊通過上述溫度調(diào)節(jié)機構(gòu)使儲存在上述循環(huán)供給系統(tǒng)的上述循環(huán)罐的上述營養(yǎng)液保持在預先設(shè)定的溫度范圍內(nèi)，邊通過上述泵以經(jīng)常浸沒上述栽培盆的下部的流量向上述栽培床內(nèi)循環(huán)供給上述營養(yǎng)液，該營養(yǎng)液從上述栽培盆的開口部供給到上述植株的根圈，并且通過上述濃度調(diào)整機構(gòu)，將上述循環(huán)罐內(nèi)的上述營養(yǎng)液的濃度調(diào)整為上述植株的生長階段的后半期的營養(yǎng)液濃度高于前半期的營養(yǎng)液濃度。(7) 一種營養(yǎng)液栽培用盆，其結(jié)構(gòu)為在底部有開口部，且一體地形成有堵住所述開口部的片狀部件。(8)根據(jù)(7)所述的營養(yǎng)液栽培用盆，其中，片狀部件為經(jīng)線編織密度80 120 (根/英寸)、且緯線編織密度70 120 (根/英寸)的織物。(9)根據(jù)(7)或(8)所述的營養(yǎng)液栽培用盆，其中，片狀部件為塔夫綢(taffeta)織物。(10)根據(jù)(9)所述的營養(yǎng)液栽培用盆，其中，片狀部件為由熱塑性纖維構(gòu)成的塔夫綢織物。(11)根據(jù)(10)所述的營養(yǎng)液栽培用盆，其中，片狀部件為由熱塑性纖維構(gòu)成的長絲紗的塔夫綢織物。(12)根據(jù)(7) (11)中任一項所述的營養(yǎng)液栽培用盆，其中，使用固定強化部件將片狀部件與盆體一體化。(13)根據(jù)(7) (12)中任一項所述的營養(yǎng)液栽培用盆，其中，通過熱熔粘使片狀部件與盆體進行一體化。發(fā)明的效果根據(jù)上述(I) (5)中任一項所述的營養(yǎng)液栽培系統(tǒng)以及使用其的上述(6)所述的營養(yǎng)液栽培方法，通過向設(shè)置了種植有植株的苗的多個栽培盆的栽培床，循環(huán)供給循環(huán)罐內(nèi)的營養(yǎng)液，從栽培盆的開口部向植株的根圈供給該營養(yǎng)液，并且通過上述濃度調(diào)整機構(gòu)從栽培過程的某個階段提高循環(huán)罐內(nèi)的營養(yǎng)液的濃度，通過設(shè)為比植株的吸收濃度高一些的濃度，能夠不過度抑制生長的果菜或果實的肥大并穩(wěn)定地提高糖度。根據(jù)上述(I)所述的營養(yǎng)液栽培系統(tǒng)，其中所述栽培床為導水管狀，營養(yǎng)液從該栽培床的一個端部向另一個端部流動；所述多個栽培盆，在該栽培盆該栽培床內(nèi)、沿著其延伸方向設(shè)置，并且種植有待栽培的植株的苗。而且，在本發(fā)明中，由于不是在營養(yǎng)液流動的栽培床中直接定植上述植株的苗，而是將苗種植在栽培盆中并再設(shè)置于上述栽培床中，所以能夠通過該栽培盆抑制上述植株的根量從而抑制地上部的生長。由此，能夠使植株處于被稱為根域限制的脅迫下，從而進一步提高果菜或果實的糖度。并且，由于通過溫度調(diào)節(jié)機構(gòu)將上述營養(yǎng)液的溫度保持在預先設(shè)定的適于該植株的生長的溫度范圍內(nèi)，并通過上述泵，以經(jīng)常浸沒栽培盆的下部的流量向栽培床內(nèi)循環(huán)供給上述營養(yǎng)液，所以能夠全年，將上述植株的根圈的液相控制在適于生長的溫度范圍。因此能夠降低四季的影響，確實地增加全年的收獲量。此外，就控制上述營養(yǎng)液溫度的溫度調(diào)節(jié)機構(gòu)而言，只要是將最終供給到栽培床的上述營養(yǎng)液的溫度保持在指定的溫度范圍內(nèi)即可，可以采用各種方式，如上述(2)所述的發(fā)明，只要控制循環(huán)罐內(nèi)的營養(yǎng)液的溫度并保持在上述溫度范圍即可，在從一個循環(huán)罐向多個栽培床供給營養(yǎng)液的情況下，與在各個供給管線、栽培床等設(shè)置熱交換器的情況相t匕，不會導致設(shè)備的復雜化，操作和維護變得容易并且經(jīng)濟性也優(yōu)異。另外，根據(jù)上述(3)所述的發(fā)明，由于在上述溫度調(diào)節(jié)管線上，經(jīng)過切換閥，連接有供給冷卻介質(zhì)的冷卻管線和供給加熱介質(zhì)的加熱管線，所以在氣溫比待栽培的植株的最適的溫度范圍高的夏季，通過來自上述冷卻管線的冷卻介質(zhì)，或在氣溫比上述溫度范圍低的冬季，通過來自上述加熱管線的加熱介質(zhì)，能夠?qū)⑸鲜鰻I養(yǎng)液調(diào)節(jié)至所希望的溫度范圍，可以在全年進行該植株的栽培，由此能夠確保果菜或果實的年收獲量。另外，就營養(yǎng)液的濃度調(diào)整機構(gòu)而言，可以如下應對例如也可以通過從栽培過程的某個階段增加向循環(huán)罐內(nèi)供給的液肥的量，也可以如上述(4)所述的發(fā)明那樣如下應對設(shè)置預先儲存有相互濃度不同的上述營養(yǎng)液的多個營養(yǎng)液罐，在提高營養(yǎng)液的濃度的階段、通過開關(guān)閥由濃度低的營養(yǎng)液罐切換至濃度高的營養(yǎng)液罐，從而能夠更加容易且穩(wěn)定地進行濃度調(diào)整，優(yōu)選使用。而且，根據(jù)上述(5)所述的發(fā)明，由于通過頂板堵住栽培床上的上部開口，且在該頂板形成的孔部中插入栽培盆，因此能夠通過該頂板的隔熱效果，使栽培床內(nèi)的營養(yǎng)液的
溫度穩(wěn)定化。根據(jù)上述(7) (13)所述的發(fā)明，能夠提供具有用于進行根域限制所必須的強度和耐久性的營養(yǎng)液栽培用盆。


圖I是表示本發(fā)明涉及的營養(yǎng)液栽培系統(tǒng)的一個實施方式的概略構(gòu)成圖。圖2是圖I的栽培床的橫截面圖。 圖3是本發(fā)明涉及的使用有固定強化部件的營養(yǎng)液栽培盆的橫截面圖。符號說明I栽培床Ia 槽部2營養(yǎng)液栽培用盆體3 開口部4片狀部件5植物支持體6 頂板6a 孔部7循環(huán)罐8供給管線9 泵10返回管線12a、12b 營養(yǎng)液罐14a、14b 輸送管線15三通切換閥(開關(guān)閥)17注液管線18EC 傳感器19溫度傳感器20熱交換器21熱介質(zhì)供給管線22控制閥24冷水罐25熱水鍋爐26冷卻管線27加熱管線33固定強化部件
t 植株w營養(yǎng)液
具體實施例方式圖I和圖2是表示將本發(fā)明涉及的營養(yǎng)液栽培系統(tǒng)提供給西紅柿的營養(yǎng)液栽培系統(tǒng)的一個實施方式的圖，圖中符號I為供給有營養(yǎng)液w的栽培床。該栽培床1，由發(fā)泡成型形成為長度尺寸約20m的不漏水且在四周有壁部的形狀(例如，導水管狀)，并且在其內(nèi)壁面上敷設(shè)防水片，在其底面的中央部、遍及長度方向的整個長度形成有槽部la。而且，在該栽培床I上，載置有多個(例如10 15盆)栽培盆2。本發(fā)明的營養(yǎng)液栽培用盆2，由聚乙烯等合成樹脂形成為有底筒狀的結(jié)構(gòu)，在其底部形成有例如圓形、橢圓形、四邊形等形狀的開口部3。栽培用盆的大小可以適當確定，但一般為直徑約6 15cm X高度約6 15cm左右。 本發(fā)明的栽培用盆2，具有片狀部件4經(jīng)一體化的結(jié)構(gòu)，從而使得開口部被堵住。片狀部件由網(wǎng)眼形成，該網(wǎng)眼使供給到栽培床中的營養(yǎng)液通過，并不使種植于營養(yǎng)液栽培用盆內(nèi)的植株的根通過。本發(fā)明的栽培用盆，由于具有這樣的結(jié)構(gòu)，強度和耐久性優(yōu)異，此夕卜，在栽培中即使稍有傾斜，水也不會侵入盆體內(nèi)，所以操作性優(yōu)異。在本發(fā)明中，片狀部件可以固定在盆體的內(nèi)側(cè)底面，或者片狀部件也可以固定在盆體的外側(cè)底面。作為在本發(fā)明的栽培用盆中使用的片狀部件，只要具有通過營養(yǎng)液且不通過栽培的植株的根的網(wǎng)眼即可，能夠使用各種部件，但在本發(fā)明中，優(yōu)選使用經(jīng)線編織密度80 120(根/英寸)、且緯線編織密度70 120(根/英寸)的織物。這樣的織物，即使長期在營養(yǎng)液內(nèi)使用，強度也優(yōu)異。作為這樣的織物，優(yōu)選由熱塑性纖維構(gòu)成的塔夫綢織物，更優(yōu)選由熱塑性的纖維構(gòu)成的長絲紗的塔夫綢織物。在本發(fā)明中，優(yōu)選使用由塔夫綢編織聚酯構(gòu)成的片。作為使片狀部件與盆體一體化的方法，可以使用利用粘接劑的粘接、熱熔粘等，通過熱熔粘進行一體化，即使長期將盆體浸泡在營養(yǎng)液中，片狀部件也不會容易地從盆體上剝離，可以保持粘接強度和耐久性，因此優(yōu)選。另外，在本發(fā)明中，在通過粘接、熱熔粘等方法使片狀部件與盆體一體化時，還可以使用固定強化部件，此時，片狀部件和固定強化部件一同與盆體進行一體化。例如，可以在片狀部件和盆體一體化的部分(固定部(粘接部、熔粘部等))上部分地設(shè)置I個 多個固定強化部件，另外，也可以遍及該固定部的整體設(shè)置固定強化部件。本發(fā)明中，優(yōu)選使用固定強化部件，在開口部的周邊的一部分或整體，將片狀部件固定在盆體上。通過設(shè)置固定強化部件，由于營養(yǎng)液難以浸透到片狀部件和栽培用盆的固定部，所以可以長期保持粘接強度。另外，在片狀部件難以與栽培用盆熱熔粘時，通過片狀部件的網(wǎng)眼，將固定強化部件與盆體熱熔粘，由此可以得到良好的熔粘強度。這樣一來，可以賦予完全的根域限制效果，還可以重復使用盆體。此外，為了保持良好的熔粘強度，優(yōu)選盡量增加用于熔粘的樹脂熔粘部(樹脂聚集且實際上熔融的部分)的數(shù)量，為此優(yōu)選盡可能地增加環(huán)部的寬度。特別優(yōu)選熔粘強度為30kg/cm2左右。
作為固定強化部件的材質(zhì)，用粘接劑進行粘接時，可以與栽培用盆的材質(zhì)相同也可以不同。另外，在使用固定強化部件進行熱熔粘時，固定強化部件優(yōu)選與盆體相同材質(zhì)或與栽培用盆的材質(zhì)熔點相近的材質(zhì)。如圖3所示，也可以通過固定強化部件33在整個開口部的周邊或開口部周邊的一部份夾住片狀部件和盆體的固定部由此來進行固定。作為這樣方式的一個例子，可以在盆體的開口部周邊設(shè)置槽，在槽部利用固定強化部件夾住片狀部件來固定片狀部件。在由粘接劑進行固定時，在片狀部件和盆體之間、以及片狀部件和固定強化部件之間涂布粘接劑來固定。在由熱熔粘進行 固定時，例如可以如下來進行，以堵住開口部的方式在盆體上放置片狀部件，利用熱使固定強化部件熔粘，并通過將熔粘的部位壓在片狀部件上，通過片狀部件的網(wǎng)眼使固定強化部件與盆體熱熔粘。在本發(fā)明中，作為片狀部件使用經(jīng)線編織密度80 120(根/英寸)、且緯線編織密度70 120(根/英寸)的織物，特別優(yōu)選具有如下結(jié)構(gòu)的栽培用盆所述結(jié)構(gòu)為通過固定強化部件33，在整個開口部周邊夾住片狀部件，片狀部件和固定強化部件通過與栽培用盆熱熔粘，由此使得片狀部件與盆體一體化。如果經(jīng)線編織密度和緯線編織密度在上述范圍，則植株的根難以從網(wǎng)眼通過，且能夠得到高熔粘強度，因此優(yōu)選。圖2是表不將本發(fā)明涉及的營養(yǎng)液栽培用盆用于西紅柿的營養(yǎng)液栽培的一個實施方式的圖，圖中符號I為供給有營養(yǎng)液w的栽培床。并且在營養(yǎng)液栽培用盆2內(nèi)，通過培養(yǎng)基、精細巖棉(微粒綿口 7夕d )等具有吸收和保持營養(yǎng)液功能的植物支持體5，針對各栽培用盆2，種植I根西紅柿苗。這里，在栽培床I上、遍及長度方向的幾乎全部長度載置由發(fā)泡苯乙烯構(gòu)成的頂板6，該頂板6堵住上部開口。該栽培床1，通過發(fā)泡成型形成長度尺寸為約20m的不漏水且在四周有壁部的形狀(例如，導水管狀)，且在其內(nèi)壁面敷設(shè)防水片，在其底面的中央部，遍及長度方向的全部長度形成槽部la。并且，在該栽培床I上，載置多個(例如10 15盆)栽培用盆2。在頂板6上，在長度方向隔開指定的間隔穿透設(shè)置多個孔部6a，通過將各個栽培用盆2插入到各個孔部6a中，來定位在栽培床I的長度方向上。另外，使栽培用盆2的底部的開口部3位于槽部Ia上，載置在栽培床I的底面上，從而橫跨該槽部la。如上，設(shè)置了多個栽培盆2的多個栽培床I并列配置，各個栽培床1，從一個端部Ib向另一個端部Ic逐漸向下方以約1/200左右的傾斜設(shè)置。并且，在各個栽培床I設(shè)置用于循環(huán)供給營養(yǎng)液w的營養(yǎng)液循環(huán)供給系統(tǒng)。該循環(huán)供給系統(tǒng)具有儲存有營養(yǎng)液w的循環(huán)罐7、向栽培床的一個端部Ib輸送該循環(huán)罐7內(nèi)的營養(yǎng)液的供給管線8、安裝于該供給管線8上向栽培床I內(nèi)輸送營養(yǎng)液的泵9、和將從栽培床I的另一個端部Ic所排出的營養(yǎng)液返回循環(huán)罐7的返回管線10。這里，泵9具有如下排出容量，該排出容量可以以通過經(jīng)常保持栽培床I內(nèi)指定的深度而浸沒栽培盆I的下部的流量供給營養(yǎng)液。另外，供給管線8的前端部，對應各個栽培床I具有分支管，在各分支管上安裝有開關(guān)閥11。另一方面，從栽培床I排出的營養(yǎng)液，經(jīng)過設(shè)置在各栽培床I的另一個端部Ic的托盤(tray) Id和排水管Ie與返回管線10連通。另外，在該循環(huán)供給系統(tǒng)中，設(shè)置可以向循環(huán)罐7供給濃度不同的營養(yǎng)液的濃度調(diào)整機構(gòu)。該濃度調(diào)整機構(gòu)基本上由儲存相互濃度不同的營養(yǎng)液的2個營養(yǎng)液罐12a、12b、通過泵13a、13b向循環(huán)罐7輸送各個營養(yǎng)液罐12a、12b內(nèi)的營養(yǎng)液的輸送管線14a、14b、和安裝在這些輸送管線14a、14b上的三通切換閥(開關(guān)閥)15構(gòu)成，從而向循環(huán)罐7供給來自通過三通切換閥15所切換的輸送管線14a、14b中的一個的營養(yǎng)液。而且，在營養(yǎng)液罐12a、12b上導入有供給水的給水管線16和供給液肥的注液管線17，并且在營養(yǎng)液罐12a、12b的內(nèi)部設(shè)置有EC傳感器18，其用于以電導率(EC值)來檢測營養(yǎng)液的濃度。并且，基于來自各個EC傳感器18的檢測信號，從注液管線17供給液肥，從而使得營養(yǎng)液罐12a、12b內(nèi)的營養(yǎng)液濃度在指定的范圍內(nèi)。另外，通過設(shè)置于營養(yǎng)液罐12a、12b的頂部的浮動式水平檢測器，從給水管線16補給水。這里，在上述EC傳感器和注液管線17的控制中，設(shè)定營養(yǎng)液罐12b的營養(yǎng)液濃度比營養(yǎng)液罐12a的營養(yǎng)液濃度高。即在本實施方式中，營養(yǎng)液罐12a的EC值設(shè)定為2. OdS/m,營養(yǎng)液罐12b的EC值設(shè)定為2. 5dS/m。 另一方面，在該循環(huán)供給系統(tǒng)中設(shè)置用于將循環(huán)罐7內(nèi)的營養(yǎng)液的溫度全年都保持在預先設(shè)定的范圍內(nèi)(在本實施例為20°C 22°C )的溫度調(diào)節(jié)機構(gòu)。該溫度調(diào)整機構(gòu)基本上由檢測循環(huán)罐7內(nèi)的溫度的溫度傳感器19、設(shè)置在循環(huán)罐7內(nèi)與營養(yǎng)液w進行熱交換的熱交換器20、向該熱交換器20供給熱介質(zhì)的熱介質(zhì)供給管線(溫度調(diào)節(jié)管線)21、和安裝于該熱介質(zhì)供給管線21、通過來自溫度傳感器19的檢測信號控制上述熱介質(zhì)的向熱交換器20的供給量的控制閥22構(gòu)成。另外，在該溫度調(diào)整機構(gòu)中，設(shè)置儲存通過冷卻器23冷卻的冷水的冷水罐24、和產(chǎn)生熱水(加熱介質(zhì))的熱水鍋爐25。并且經(jīng)過三通切換閥28，可選擇地使輸送來自冷水罐24的冷水(冷卻介質(zhì))的冷卻管線26和輸送來自熱水鍋爐25的熱水的加熱管線27，與熱介質(zhì)供給管線21連接。另外，在來自熱交換器20的熱介質(zhì)的返回管線29上，也同樣安裝有三通切換閥30，在該三通切換閥30的2個出口側(cè)，分別連接有指向冷水罐24或熱水鍋爐25的返回管線31、32。接著，關(guān)于使用了由以上的構(gòu)成的營養(yǎng)液栽培系統(tǒng)的本發(fā)明涉及營養(yǎng)液栽培方法的一個實施方式進行說明。首先，在各個栽培床I設(shè)置種植了西紅柿苗的多個栽培盆2，邊通過溫度調(diào)節(jié)機構(gòu)將循環(huán)供給系統(tǒng)的循環(huán)罐7所儲存的營養(yǎng)液保持在預先設(shè)定的20°C 22°C的范圍內(nèi)，邊通過泵9，從栽培床I的一個端部Ib側(cè)向內(nèi)部供給營養(yǎng)液。此時，就不使用的栽培床I而言，為了不浪費地供給營養(yǎng)液，預先關(guān)閉安裝于指向該栽培床I的供給管線8的分支管上的開關(guān)閥11。此外，通過上述溫度調(diào)節(jié)機構(gòu)的溫度調(diào)節(jié)，例如在夏季這樣的外部氣溫超過22°C時，基于來自溫度傳感器19的控制信號，將通過冷卻器23冷卻并儲存在冷水罐24中的冷水，從冷卻管線26輸送至熱交換器20，將循環(huán)罐7內(nèi)的營養(yǎng)液調(diào)節(jié)至上述溫度范圍。與此相對，例如在冬季這樣的外部氣溫在20°C以下時，通過切換三通切換閥28，將來自熱水鍋爐25的熱水從加熱管線27輸送至熱交換器20，同樣地將循環(huán)罐7內(nèi)的營養(yǎng)液調(diào)節(jié)至上述溫度范圍。這樣操作，在向栽培床I供給溫度經(jīng)調(diào)整的營養(yǎng)液時，調(diào)整泵9的排出量以如下的流量供給營養(yǎng)液，該流量通過經(jīng)常由栽培床I的底面起保持10 20mm左右的水深，以浸沒栽培盆2的下部。此外，在栽培初期，向循環(huán)罐7中供給和補給營養(yǎng)液罐12a的調(diào)整了EC2dS/m的濃度的營養(yǎng)液。于是從供給管線8向栽培床I內(nèi)所供給的營養(yǎng)液W，從各個栽培盆2的開口部3通過片4流入內(nèi)部，由此在 栽培盆2的下部，在根圈形成營養(yǎng)液的液相。然后，利用植株t的根，從該營養(yǎng)液吸收養(yǎng)分，并且通過經(jīng)常向栽培床I內(nèi)供給營養(yǎng)液，經(jīng)常地補給栽培盆2內(nèi)的養(yǎng)分。接下來，在上述西紅柿的栽培過程中，在植株的吸收濃度提高至某個階段(由從開花開始的天數(shù)或累積溫度(積算溫度)決定)時，為了供給比植株的吸收濃度稍高濃度的營養(yǎng)液，切換三通切換閥15，從EC值為2. 5的營養(yǎng)液罐12b向循環(huán)罐7供給營養(yǎng)液。根據(jù)由以上的構(gòu)成的營養(yǎng)液栽培系統(tǒng)和使用其的西紅柿的營養(yǎng)液栽培方法，在設(shè)置了種植有西紅柿苗的多個栽培盆2的栽培床I中，循環(huán)供給循環(huán)罐7內(nèi)的營養(yǎng)液，從栽培盆3的開口部3向植株t的根圈進行供給，并且從栽培過程的某個階段開始提高循環(huán)罐7內(nèi)的營養(yǎng)液的濃度，通過設(shè)定營養(yǎng)液的濃度為比植株的吸收濃度稍高的濃度，能夠穩(wěn)定地提聞生長的西紅柿的糖度。而且，由于在栽培盆2中種植西紅柿苗，并設(shè)置在栽培床I中，所以能夠通過栽培盆2抑制西紅柿的根量、并抑制地上部的生長，由此通過設(shè)置在被稱為根域限制的脅迫下，可以進一步提高西紅柿的糖度。并且，邊通過溫度調(diào)節(jié)機構(gòu)將營養(yǎng)液的溫度預先設(shè)定在西紅柿生長適宜的20°C 22°C的范圍內(nèi)，邊通過泵9，以經(jīng)常浸沒栽培盆2的下部的流量向栽培床I內(nèi)循環(huán)供給營養(yǎng)液，所以能夠全年，將西紅柿的根圈的液相控制在生長適宜的溫度范圍，因此能夠確實地增加年收獲量。實施例在本發(fā)明所利用的薄膜水耕(NFT)中，由于通常是在栽培床I內(nèi)直接定植植株的根，并流動營養(yǎng)液，而在進行這樣的薄膜水耕時，如本發(fā)明申請所述，在栽培床I上設(shè)置多個栽培盆2，向該栽培床I供給營養(yǎng)液，并且通過開口部3向栽培盆2內(nèi)供給栽培床I內(nèi)的營養(yǎng)液，給植株施加根域限制脅迫，在這樣的情況下，進行了用于驗證在生長的西紅柿中有多大程度的糖度差別的實驗。首先，作為比較例，在與圖I和圖2所示的相同的栽培床I中，直接定植西紅柿苗，并通過向該栽培床I供給營養(yǎng)液，不抑制根量、邊使其生長成網(wǎng)狀7卜狀)，邊栽培西紅柿。另外，作為本發(fā)明的實施例，在栽培床I中，以12.5cm的間隔設(shè)置定植有西紅柿苗的栽培盆2(以開口部10. 5cm、高度9cm的方式在底面部熱熔粘塔夫綢編織聚酯的片4，覆蓋開口部3，并填充培養(yǎng)基、精細巖棉)，向栽培床I供給營養(yǎng)液，栽培西紅柿。此外，在上述比較例和實施例中，都定植在封閉型苗生產(chǎn)裝置培育23天的約4葉期的西紅柿苗。并且，在實施例、比較例中，都以每分鐘5升左右的流量從栽培床I的一端部Ib側(cè)流動EC2dS/m營養(yǎng)液，給所有的西紅柿植株連續(xù)地供給營養(yǎng)液。此時，將供給的營養(yǎng)液的溫度調(diào)整為約20°C。
由此，在任何情況下，西紅柿的栽培都按照通用方法，從定植后約90天開始收獲。

并且，在上述比較例中栽培的西紅柿的收獲量，每一個植株為約900g、糖度為6.5。與此相對，在上述實施例中栽培的西紅柿的收獲量，通過由栽培盆2的根量抑制，地上部的生長受到抑制，其結(jié)果，每一個植株約為700g，收獲量減少，糖度平均為8. 5，顯著升高，實際證明了由施加根域限制脅迫所帶來的糖度提高效果。
權(quán)利要求
1.一種營養(yǎng)液栽培系統(tǒng)，其具有 栽培床，營養(yǎng)液從該栽培床的一個端部向另一個端部流動； 多個栽培盆，設(shè)置在該栽培盆在該栽培床內(nèi)，并且種植有待栽培的植株的苗；以及 營養(yǎng)液的循環(huán)供給系統(tǒng)，向所述栽培床供給所述營養(yǎng)液，其中， 所述栽培盆在底部形成開口部，該開口部由流過所述營養(yǎng)液、但所述植株的根不會透過的片狀部件堵住，并且， 所述營養(yǎng)液的循環(huán)供給系統(tǒng)具有 儲存該營養(yǎng)液的循環(huán)罐； 供給管線，將該循環(huán)罐內(nèi)的所述營養(yǎng)液輸送到所述栽培床的所述一個端部； 泵，安裝于該供給管線上、可以以經(jīng)常浸沒所述栽培盆的下部的流量向所述栽培床內(nèi)供給所述營養(yǎng)液； 返回管線，從所述栽培床的所述另一個端部向所述循環(huán)罐返回所述營養(yǎng)液； 溫度調(diào)節(jié)機構(gòu)，將所述營養(yǎng)液保持在預先設(shè)定的溫度范圍內(nèi)；以及 濃度調(diào)整機構(gòu)，使所述循環(huán)罐內(nèi)的所述營養(yǎng)液的濃度變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的營養(yǎng)液栽培系統(tǒng)，其中，所述溫度調(diào)整機構(gòu)具有 溫度傳感器，檢測所述循環(huán)罐內(nèi)的溫度； 熱交換器，與所述循環(huán)罐內(nèi)的所述營養(yǎng)液進行熱交換； 溫度調(diào)節(jié)管線，向該熱交換器供給熱介質(zhì)；以及 控制閥，安裝于該溫度調(diào)節(jié)管線上、并通過來自所述溫度傳感器的檢測信號控制向所述熱交換器供給的所述熱介質(zhì)的量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的營養(yǎng)液栽培系統(tǒng)，其中，在所述溫度調(diào)節(jié)管線上，通過切換閥連接有供給冷卻介質(zhì)的冷卻管線和供給加熱介質(zhì)的加熱管線。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項所述的營養(yǎng)液栽培系統(tǒng)，其中，所述濃度調(diào)整機構(gòu)具有 多個營養(yǎng)液罐，儲存相互濃度不同的所述營養(yǎng)液； 輸送管線，向所述循環(huán)罐輸送各個營養(yǎng)液罐內(nèi)的所述營養(yǎng)液；以及 安裝于各輸送管線上的開關(guān)閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4中任一項所述的營養(yǎng)液栽培系統(tǒng),其中,在所述栽培床上載置有頂板，該頂板堵住上部開口、并且貫穿設(shè)置有能夠插入所述栽培盆的孔部，所述栽培盆被插入到孔部中。
6.一種西紅柿的栽培方法，其為使用了權(quán)利要求I 5中任一項所述的營養(yǎng)液栽培系統(tǒng)的營養(yǎng)液栽培方法，其中， 在所述栽培床上設(shè)置種植有所述植株的苗的多個栽培盆，邊通過所述溫度調(diào)節(jié)機構(gòu)使儲存在所述循環(huán)供給系統(tǒng)的所述循環(huán)罐的所述營養(yǎng)液保持在預先設(shè)定的溫度范圍內(nèi)，邊通過所述泵，以經(jīng)常浸沒所述栽培盆的下部的流量向所述栽培床內(nèi)循環(huán)供給所述營養(yǎng)液，該營養(yǎng)液從所述栽培盆的開口部供給到所述植株的根圈，并且通過所述濃度調(diào)整機構(gòu)，將所述循環(huán)罐內(nèi)的所述營養(yǎng)液的濃度調(diào)整為所述植株的生長階段的后半期的營養(yǎng)液濃度高于前半期的營養(yǎng)液濃度。
7.一種營養(yǎng)液栽培用盆，其結(jié)構(gòu)為在底部有開口部，且一體地形成有堵住所述開口部的片狀部件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的營養(yǎng)液栽培用盆，其中，片狀部件為經(jīng)線編織密度80 120 (根/英寸)、且緯線編織密度70 120 (根/英寸)的織物。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的營養(yǎng)液栽培用盆，其中，片狀部件為塔夫綢織物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的營養(yǎng)液栽培用盆，其中，片狀部件為由熱塑性纖維構(gòu)成的塔夫綢織物。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的營養(yǎng)液栽培用盆，其中，片狀部件為由熱塑性纖維構(gòu)成的長絲紗的塔夫綢織物。
12.根據(jù)權(quán)利要求7 11中任一項所述的營養(yǎng)液栽培用盆，其中，使用固定強化部件將片狀部件與盆體一體化。
13.根據(jù)權(quán)利要求7 12中任一項所述的營養(yǎng)液栽培用盆，其中，通過熱熔粘使片狀部件與盆體進行一體化。
全文摘要
本發(fā)明提供營養(yǎng)液栽培系統(tǒng)和使用其的營養(yǎng)液栽培方法、以及營養(yǎng)液栽培用盆，該系統(tǒng)能穩(wěn)定地提高果菜或果實的糖度，且通過將根的溫度控制在最適范圍，增加全年收獲量。該系統(tǒng)具有流動營養(yǎng)液的導水管狀栽培床(1)，設(shè)置在栽培床內(nèi)并且種植有待栽培植株的苗的多個栽培盆(2)，和向栽培床供給營養(yǎng)液的營養(yǎng)液循環(huán)供給系統(tǒng)，栽培盆(2)底部形成的開口部(3)由流通營養(yǎng)液，但不通過植株的根的片狀部件(4)堵住，營養(yǎng)液循環(huán)供給系統(tǒng)具有儲存營養(yǎng)液的循環(huán)罐(7)，可以以經(jīng)常浸沒栽培盆下部的流量向栽培床內(nèi)供給循環(huán)罐內(nèi)營養(yǎng)液的泵(9)，將循環(huán)罐內(nèi)營養(yǎng)液保持在預先設(shè)定的溫度范圍的溫度調(diào)節(jié)機構(gòu)(19、20)，和使循環(huán)罐內(nèi)營養(yǎng)液的濃度變化的濃度調(diào)整機構(gòu)(12a、12b、17、18)。
文檔編號A01G31/02GK102870662SQ20111030194
公開日2013年1月16日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月14日
發(fā)明者中南曉夫, 岡部勝美, 土屋和, 稻山光男 申請人:Mkv夢想株式會社