本發(fā)明涉及通過(guò)水耕栽培培育植物的水耕栽培裝置及水耕栽培方法。

背景技術(shù)：

作為不使用土而培育植物的營(yíng)養(yǎng)液栽培，已知通過(guò)使植物的根浸漬到營(yíng)養(yǎng)液中來(lái)進(jìn)行栽培的水耕栽培(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。在通過(guò)水耕栽培培育在地下部產(chǎn)生塊莖或塊根等產(chǎn)品的植物體的情況下，為了使光不到達(dá)地下部，使用將地上部成長(zhǎng)的地上空間與地下部成長(zhǎng)的地下空間進(jìn)行分隔的分隔部件。通過(guò)控制與莖葉等植物體的地上部對(duì)應(yīng)的空間的光量、溫度及濕度，能夠效率良好地培育植物體。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：特開(kāi)2010－088425號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

但是，當(dāng)降低與地上部對(duì)應(yīng)的空間的溫度時(shí)，有可能在地下部發(fā)生結(jié)霧。如果塊莖或塊根等處于過(guò)度濕潤(rùn)的狀態(tài)，則會(huì)發(fā)生霉或生理障礙等問(wèn)題。如果為了避免發(fā)生這些問(wèn)題而不設(shè)置上述分隔部件，則光會(huì)到達(dá)植物體的地下部，從而植物體的地下部的成長(zhǎng)會(huì)發(fā)生不良狀況。

本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題，目的是提供一種即使設(shè)置分隔部件也能夠減少植物體的地下部的結(jié)霧的水耕栽培裝置及水耕栽培方法。

用于解決課題的手段

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第1技術(shù)方案的水耕栽培裝置的特征在于，具備：栽培槽，在內(nèi)部保持植物體，在下部被導(dǎo)入營(yíng)養(yǎng)液；分隔部，將植物體的地上部所在的第1空間與植物體的地下部所在的第2空間進(jìn)行分隔；環(huán)境控制部，執(zhí)行在植物體的培育過(guò)程的第1期間中將第1空間的溫度調(diào)節(jié)為第1溫度、并且在植物體的培育過(guò)程的第2期間中將第1空間的溫度調(diào)節(jié)為比第1溫度低的第2溫度的控制；以及濕度控制部，在植物體的培育期間從第1期間向第2期間進(jìn)行了轉(zhuǎn)移的情況下，執(zhí)行用來(lái)使第2空間的濕度降低的控制。

本發(fā)明的第2技術(shù)方案的水耕栽培裝置，在第1技術(shù)方案的水耕栽培裝置中，還具備檢測(cè)部，該檢測(cè)部對(duì)環(huán)境控制部的動(dòng)作從第1期間的動(dòng)作向第2期間的動(dòng)作進(jìn)行了轉(zhuǎn)移這一情況進(jìn)行檢測(cè)；濕度控制部，在檢測(cè)部檢測(cè)到從第1期間向第2期間的轉(zhuǎn)移的情況下，執(zhí)行用來(lái)使第2空間的濕度降低的控制。

本發(fā)明的第3技術(shù)方案的水耕栽培裝置，在第2技術(shù)方案的水耕栽培裝置中，還具備計(jì)測(cè)第1空間的光量的光量計(jì)測(cè)部；檢測(cè)部，基于由光量計(jì)測(cè)部計(jì)測(cè)的光量的變化，對(duì)環(huán)境控制部的動(dòng)作從第1期間的動(dòng)作向第2期間的動(dòng)作進(jìn)行了轉(zhuǎn)移這一情況進(jìn)行檢測(cè)。

本發(fā)明的第4技術(shù)方案的水耕栽培裝置，在第2技術(shù)方案的水耕栽培裝置中，還具備計(jì)測(cè)第1空間的溫度的溫度計(jì)測(cè)部；檢測(cè)部，基于由溫度計(jì)測(cè)部計(jì)測(cè)的溫度的變化，對(duì)環(huán)境控制部的動(dòng)作從第1期間的動(dòng)作向第2期間的動(dòng)作進(jìn)行了轉(zhuǎn)移這一情況進(jìn)行檢測(cè)。

本發(fā)明的第5技術(shù)方案的水耕栽培裝置，在第1～第4的任一技術(shù)方案的水耕栽培裝置中，分隔部具備在第1空間與第2空間之間開(kāi)閉的通氣窗；濕度控制部執(zhí)行用來(lái)通過(guò)將通氣窗打開(kāi)而使第2空間的濕度降低的控制。

本發(fā)明的第6技術(shù)方案的水耕栽培裝置，在第1～第4的任一技術(shù)方案的水耕栽培裝置中，還具備向第2空間導(dǎo)入栽培槽的外部的空氣的外氣導(dǎo)入部；濕度控制部執(zhí)行用來(lái)通過(guò)使外氣導(dǎo)入部將栽培槽的外部的空氣向第2空間導(dǎo)入而使第2空間的濕度降低的控制。

本發(fā)明的第7技術(shù)方案的水耕栽培方法，通過(guò)水耕栽培裝置來(lái)培育植物體。該水耕栽培裝置具備：栽培槽，在內(nèi)部保持植物體，在下部被導(dǎo)入營(yíng)養(yǎng)液；以及分隔部，將植物體的地上部所在的第1空間與植物體的地下部所在的第2空間進(jìn)行分隔。該水耕栽培方法，在植物體的培育過(guò)程的第1期間中將第1空間的溫度調(diào)節(jié)為第1溫度，并且，在植物體的培育過(guò)程的第2期間中將第1空間的溫度調(diào)節(jié)為比第1溫度低的第2溫度；在植物體的培育期間從第1期間向第2期間進(jìn)行了轉(zhuǎn)移的情況下，使第2空間的濕度降低。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種即使設(shè)置分隔部件也減少植物體的地下部的結(jié)霧的水耕栽培裝置及水耕栽培方法。

附圖說(shuō)明

圖1是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的水耕栽培裝置的基本結(jié)構(gòu)的示意性立體圖。

圖2是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的水耕栽培裝置具備的環(huán)境控制部的動(dòng)作的流程圖。

圖3是在本發(fā)明的實(shí)施方式的水耕栽培裝置中使用的植物培育條件的一例。

圖4是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的水耕栽培裝置具備的濕度控制部的動(dòng)作的流程圖。

圖5是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的另一實(shí)施方式的水耕栽培裝置的基本結(jié)構(gòu)的示意性立體圖。

具體實(shí)施方式

接著，參照附圖說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。在以下的附圖的記載中，對(duì)于相同或類(lèi)似的部分賦予相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)，省略重復(fù)的說(shuō)明。

(水耕栽培裝置)

本發(fā)明的實(shí)施方式的水耕栽培裝置如圖1所示，具備栽培槽1、在栽培槽1的內(nèi)部保持植物體P的保持部3、分隔部4、照明部5、空氣調(diào)節(jié)部6、計(jì)測(cè)部7、控制部8和存儲(chǔ)部9。

植物體P具有作為莖葉的地上部P1和根等地下部P2。植物體P例如是在地下部P2產(chǎn)生積蓄養(yǎng)分的塊莖的馬鈴薯。地下部P2例如具有塊莖(種薯)、從塊莖延伸的根Q1、以及匍匐莖Q2。植物體P并不限于馬鈴薯，只要是在本發(fā)明的實(shí)施方式的水耕栽培裝置中能夠培育的植物，則可以是任何植物。

栽培槽1例如是長(zhǎng)方體狀的水槽。栽培槽1構(gòu)成為，在內(nèi)部的下部被導(dǎo)入營(yíng)養(yǎng)液F。栽培槽1例如具備省略了圖示的導(dǎo)入口及排出口。栽培槽1的下部構(gòu)成營(yíng)養(yǎng)液F經(jīng)由外部循環(huán)的流路2。但是，栽培槽1也可以構(gòu)成為，在下部積存營(yíng)養(yǎng)液F。

保持部3例如是平板狀，在栽培槽1的內(nèi)部水平地設(shè)置在營(yíng)養(yǎng)液F的上方。保持部3例如由具有多個(gè)貫通孔的片狀的保持件31和固定在保持件31的上表面上的平板狀的保持板32構(gòu)成。保持件31例如由具有網(wǎng)眼作為多個(gè)貫通孔的金屬網(wǎng)構(gòu)成。保持板32例如由樹(shù)脂材料構(gòu)成。保持板32例如具有與植物體P的地下部P2對(duì)應(yīng)的大小的多個(gè)貫通孔。

保持板32的貫通孔和保持件31構(gòu)成保持地下部P2的一部分(例如種薯)的保持區(qū)域30。保持區(qū)域30例如在保持件31的上表面保持塊根、根莖、塊莖、鱗莖、接穗及匍匐枝等營(yíng)養(yǎng)繁殖體。位于保持區(qū)域30的保持件31的多個(gè)貫通孔具有將植物體P的根Q1穿通的大小，從而能夠使根Q1浸漬到營(yíng)養(yǎng)液F中。保持部3由于能夠使根Q1浸漬到營(yíng)養(yǎng)液F中，所以能夠從種植的階段向植物體P供給養(yǎng)分。

除此以外，保持部3還保持在培育過(guò)程中產(chǎn)生的塊莖等產(chǎn)品。在保持部3的上表面?zhèn)妊由斓馁橘肭oQ2在前端部使塊莖產(chǎn)生。產(chǎn)生的塊莖在保持板32的上表面被保持。保持部3保持所需的植物體P的塊莖，以使其不浸漬到營(yíng)養(yǎng)液F中。因此，能夠有效地減少菌的繁殖及生理障礙等起因于過(guò)度的濕潤(rùn)狀態(tài)的植物體P的不良狀況。

分隔部4例如是平板狀，在栽培槽1的內(nèi)部被水平地設(shè)置在保持部3的上方。分隔部4例如由具有遮光性的合成樹(shù)脂構(gòu)成。分隔部4將植物體P的地上部P1所在的第1空間D1和植物體P的地下部P2所在的第2空間D2分隔。分隔部4具有能夠穿通地上部P1的莖葉的大小的多個(gè)貫通孔。分隔部4通過(guò)將從照明部5發(fā)出的光遮擋，將地下部P2所在的第2空間D2保持得較暗。

分隔部4具備在第1空間D1與第2空間D2之間開(kāi)閉的通氣窗41。通氣窗41對(duì)應(yīng)于控制部8的控制而開(kāi)閉。通氣窗41通過(guò)開(kāi)閉，能夠使第2空間D2的溫度及濕度與第1空間D1的溫度及濕度成為相互接近的值。

照明部5對(duì)應(yīng)于控制部8的控制而發(fā)光。照明部5例如由具備發(fā)光二極管(LED)的照明裝置構(gòu)成?？諝庹{(diào)節(jié)部6對(duì)應(yīng)于控制部8的控制而調(diào)節(jié)第1空間D1的溫度及濕度。計(jì)測(cè)部7作為計(jì)測(cè)第1空間D1的溫度的溫度計(jì)測(cè)部發(fā)揮功能。計(jì)測(cè)部7也可以作為計(jì)測(cè)第1空間D1的光量的光量計(jì)測(cè)部發(fā)揮功能。

控制部8具有環(huán)境控制部81、檢測(cè)部82和濕度控制部83。控制部8由處理本發(fā)明實(shí)施方式的水耕栽培裝置的動(dòng)作所需要的運(yùn)算的運(yùn)算處理裝置構(gòu)成。環(huán)境控制部81通過(guò)按照預(yù)先設(shè)定的植物培育條件控制照明部5、空氣調(diào)節(jié)部6等，控制第1空間D1的環(huán)境。

檢測(cè)部82例如對(duì)應(yīng)于預(yù)先設(shè)定的植物培育條件，檢測(cè)第1空間D1的環(huán)境的變化。檢測(cè)部82也可以基于由計(jì)測(cè)部7計(jì)測(cè)到的溫度或光量的變化，檢測(cè)對(duì)應(yīng)于植物培育條件而被控制的第1空間D1的環(huán)境的變化。

濕度控制部83例如通過(guò)使通氣窗41開(kāi)閉，控制第2空間D2的濕度。

存儲(chǔ)部9由對(duì)環(huán)境控制部81的動(dòng)作所需的植物培育條件進(jìn)行存儲(chǔ)的存儲(chǔ)裝置構(gòu)成。植物培育條件能夠通過(guò)省略了圖示的輸入裝置來(lái)變更內(nèi)容。除此以外，存儲(chǔ)部9存儲(chǔ)本發(fā)明實(shí)施方式的水耕栽培裝置進(jìn)行的處理所需的程序、文件等。

－環(huán)境控制部的處理－

使用圖2的流程圖說(shuō)明環(huán)境控制部81的動(dòng)作的一例。例如，假設(shè)在存儲(chǔ)部9中設(shè)定了圖3所示那樣的植物培育條件。在圖3所示的植物培育條件下，作為第1期間而設(shè)定了使將照明部5開(kāi)啟、將空氣調(diào)節(jié)部6的設(shè)定溫度設(shè)為23℃的狀態(tài)持續(xù)12小時(shí)的明期，作為第2期間而設(shè)定了使將照明部5關(guān)閉、將空氣調(diào)節(jié)部6的設(shè)定溫度設(shè)為14℃的狀態(tài)持續(xù)12小時(shí)的暗期。

首先，在步驟S1中，在環(huán)境控制部81的動(dòng)作中，從存儲(chǔ)部9將植物培育條件讀出，向第1期間的動(dòng)作轉(zhuǎn)移。環(huán)境控制部81按照植物培育條件，在第1期間中，使照明部5發(fā)光，通過(guò)控制空氣調(diào)節(jié)部6，將第1空間D1的溫度調(diào)節(jié)為23℃(第1溫度)。

在步驟S2中，環(huán)境控制部81判定是否經(jīng)過(guò)了作為第1期間的設(shè)定時(shí)間(第1規(guī)定時(shí)間)的12小時(shí)。環(huán)境控制部81在沒(méi)有經(jīng)過(guò)12小時(shí)的情況下繼續(xù)步驟S1的處理，在經(jīng)過(guò)了12小時(shí)的情況下執(zhí)行步驟S3的處理。

在步驟S3中，環(huán)境控制部81的動(dòng)作向第2期間的動(dòng)作轉(zhuǎn)移。環(huán)境控制部81按照植物培育條件，在第2期間中，使照明部5的發(fā)光停止，通過(guò)控制空氣調(diào)節(jié)部6，將第1空間D1的溫度調(diào)節(jié)為14℃(第2溫度)。

在步驟S4中，環(huán)境控制部81判定是否經(jīng)過(guò)了作為第2期間的設(shè)定時(shí)間(第2規(guī)定時(shí)間)的12小時(shí)。環(huán)境控制部81在沒(méi)有經(jīng)過(guò)12小時(shí)的情況下繼續(xù)步驟S3的處理，在經(jīng)過(guò)了12小時(shí)的情況下再次執(zhí)行步驟S1的處理。這樣，環(huán)境控制部81按照設(shè)定在存儲(chǔ)部9中的植物培育條件，能夠?qū)⒌?空間D1控制為適合于植物體P的培育的環(huán)境。

－濕度控制部的處理－

使用圖4的流程圖說(shuō)明濕度控制部83的動(dòng)作的一例。

首先，在步驟S11中，檢測(cè)部82通過(guò)監(jiān)視按照植物培育條件的環(huán)境控制部81的動(dòng)作，監(jiān)視第1空間D1的環(huán)境。檢測(cè)部82也可以通過(guò)檢測(cè)由計(jì)測(cè)部7計(jì)測(cè)出的溫度或光量的變化，來(lái)監(jiān)視第1空間D1的環(huán)境。

在步驟S12中，濕度控制部83基于檢測(cè)部82對(duì)第1空間D1的環(huán)境變化的檢測(cè)，判定是否需要控制第2空間D2的濕度。例如，考慮檢測(cè)部82檢測(cè)到環(huán)境控制部81的動(dòng)作(植物體P的培育期間)從第1期間轉(zhuǎn)移到第2期間的情況。該情況下，第2空間D2由于在下部存在營(yíng)養(yǎng)液F從而濕度變高。此時(shí)，由于第1空間D1的溫度從第1溫度向比第1溫度低的第2溫度下降，所以濕度控制部83視為有可能在第2空間D2的地下部P2發(fā)生結(jié)霧。由此，濕度控制部83判定為需要控制第2空間D2的濕度。

此外，檢測(cè)部82也可以基于計(jì)測(cè)部7計(jì)測(cè)出的溫度低于閾值這一情況，檢測(cè)到環(huán)境控制部81的動(dòng)作(植物體P的培育期間)從第1期間的動(dòng)作轉(zhuǎn)移為第2期間的動(dòng)作。或者，在空氣調(diào)節(jié)部6的設(shè)定溫度在第1及第2期間中恒定的情況下，可以認(rèn)為第1空間D1的溫度對(duì)應(yīng)于光量而變化。由此，檢測(cè)部82也可以基于計(jì)測(cè)部7計(jì)測(cè)出的光量低于閾值這一情況，檢測(cè)到環(huán)境控制部81的動(dòng)作(植物體P的培育期間)從第1期間的動(dòng)作轉(zhuǎn)移為第2期間的動(dòng)作。

這樣，在第1空間D1的溫度下降、有可能在第2空間D2的地下部P2發(fā)生結(jié)霧的情況下，濕度控制部83判定為需要控制第2空間D2的濕度。濕度控制部83在不需要控制第2空間D2的濕度的情況下，繼續(xù)步驟S11的處理，在需要控制第2空間D2的濕度的情況下，執(zhí)行步驟S13的處理。

在步驟S13中，濕度控制部83執(zhí)行例如將通氣窗41打開(kāi)的控制。由此，使第1空間D1的溫度及濕度與第2空間D2的溫度及濕度成為相互接近的值。結(jié)果，在第2期間中，與第1期間相比，第2空間D2的濕度變低。濕度控制部83在步驟S13之后再次執(zhí)行步驟S11的處理。

如以上這樣，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的水耕栽培裝置，基于檢測(cè)到第1空間D1的環(huán)境變化這一情況，將第2空間D2的濕度控制得較低，從而能夠降低植物體P的地下部P2的結(jié)霧。由此，本發(fā)明的實(shí)施方式的水耕栽培裝置能夠降低起因于過(guò)度濕潤(rùn)狀態(tài)的菌繁殖及皮孔肥大等生理障礙，能夠減少使產(chǎn)品的商品價(jià)值下降的植物體P的不良狀況。

(其他實(shí)施方式)

如上述那樣，通過(guò)實(shí)施方式記載了本發(fā)明，但構(gòu)成本公開(kāi)的一部分的論述及附圖不應(yīng)理解為是對(duì)本發(fā)明的限定。根據(jù)本公開(kāi)，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言各種各樣的代替實(shí)施方式、實(shí)施例及運(yùn)用技術(shù)是顯而易見(jiàn)的。

濕度控制部83在植物體的培育期間從第1期間向第2期間進(jìn)行了轉(zhuǎn)移的情況下，執(zhí)行用來(lái)使第2空間的溫度變低的控制即可。因此，檢測(cè)部82可以基于設(shè)在其內(nèi)部的定時(shí)器所計(jì)時(shí)的時(shí)間計(jì)時(shí)了規(guī)定的時(shí)間這一情況，來(lái)檢測(cè)環(huán)境控制部81的動(dòng)作從第1期間的動(dòng)作轉(zhuǎn)移為第2期間的動(dòng)作。該情況下，也在檢測(cè)到環(huán)境控制部81的動(dòng)作從第1期間的動(dòng)作轉(zhuǎn)移為第2期間的動(dòng)作的情況下，濕度控制部83執(zhí)行用來(lái)使第2空間的溫度變低的控制。此外，例如，在已經(jīng)敘述的實(shí)施方式中，濕度控制部83可以從存儲(chǔ)部9讀出植物培育條件，在從第1期間向第2期間轉(zhuǎn)移的時(shí)刻或轉(zhuǎn)移的時(shí)刻的規(guī)定時(shí)間(例如10分鐘)前的時(shí)刻，將通氣窗41打開(kāi)。此外，濕度控制部83可以在從自第2期間向第1期間轉(zhuǎn)移的時(shí)刻起經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間(例如30分鐘)后將通氣窗41關(guān)閉。在這些情況下，將打開(kāi)通氣窗41的時(shí)間設(shè)為照明部5的光不對(duì)地下部P2帶來(lái)影響的程度的時(shí)間。

此外，在已經(jīng)敘述的實(shí)施方式中，水耕栽培裝置也可以如圖5所示，具備向栽培槽1的第2空間D2導(dǎo)入栽培槽1的外部的空氣的外氣導(dǎo)入部10。外氣導(dǎo)入部10例如由對(duì)應(yīng)于濕度控制部83的控制而驅(qū)動(dòng)的送風(fēng)機(jī)構(gòu)成。該情況下，濕度控制部83在上述步驟S13中，通過(guò)控制外氣導(dǎo)入部10而能夠使第2空間D2的濕度降低。

此外，在已經(jīng)敘述的實(shí)施方式中，保持部3也可以如圖5所示，具備配置在保持板32的上表面的干燥部33。干燥部33由包含硅膠或沸石等的平板構(gòu)成，能夠更有效地降低第2空間D2中的保持部3的上方的濕度。

除了上述以外，將本發(fā)明的實(shí)施方式及變形例相互應(yīng)用的結(jié)構(gòu)等，本發(fā)明當(dāng)然也包括這里沒(méi)有記載的各種各樣的實(shí)施方式等。因而，根據(jù)上述說(shuō)明，本發(fā)明的技術(shù)范圍僅由適當(dāng)?shù)臋?quán)利要求相關(guān)的發(fā)明特定事項(xiàng)決定。

本申請(qǐng)主張基于2014年4月11日提出的日本專(zhuān)利申請(qǐng)的特愿2014－081747號(hào)的優(yōu)先權(quán)，這里引用其全部?jī)?nèi)容。

標(biāo)號(hào)說(shuō)明

D1 第1空間

D2 第2空間

F 營(yíng)養(yǎng)液

P 植物體

P1 地上部

P2 地下部

1 栽培槽

4 分隔部

7 計(jì)測(cè)部(溫度計(jì)測(cè)部、光量計(jì)測(cè)部)

10 外氣導(dǎo)入部

41 通氣窗

81 環(huán)境控制部

82 檢測(cè)部

83 濕度控制部