JP4744157B2

JP4744157B2 - 袋培地栽培法

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Publication number: JP4744157B2
Application number: JP2005013985A
Authority: JP
Inventors: 良成金子; 正典榊原; 正弘今川; 俊博加藤; 直政彦坂; 政弘仲谷
Original assignee: Aichi Prefecture
Current assignee: Aichi Prefecture
Priority date: 2005-01-21
Filing date: 2005-01-21
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2025-01-21
Also published as: JP2006197871A

Description

本発明は、施設園芸における栽培方法および培地に関し、特に培地を隔離して栽培する袋培地栽培法と、その栽培方法において使用する所定の袋に軽量培土を封入してなる袋培地に関するものである。ここで、袋培地栽培法とは、適度な培地の保水性と透水性の広がりを持たせるため、バーク堆肥、軽石、ピートモス、バーミキュライト等の軽量培土と土砂とを適度な配合比で混合して袋に封入し、当該袋培地を栽培に使用する栽培方法である。

従来の地床栽培（圃場の土壌に定植する栽培方法）での作物生産は、周辺地下水位の変動や排水不良の土壌条件により潅水制御が困難となり、作物品質を低下させるばかりでなく、青枯病等の土壌病害の発生による大幅な減収を引き起こしている例が多い。土壌病害対策では抵抗性台木による接木苗の導入や土壌消毒が行われているが、接木苗の導入は自根苗に比べて約２倍の経費がかかり、また、土壌消毒では簡便に使用でき強力な土壌消毒力を持つ臭化メチルの使用が平成１７年以降禁止となり、その代替策に苦慮しているのが現状である。

これらの問題を解決するため、隔離床栽培（コンクリートパネル、ＦＲＰ、ポリエチレン、発泡スチロール等で構成される栽培容器により地床から隔離する栽培方法）、または養液栽培（ロックウール栽培または水耕栽培に代表される栽培方法）が取り入れられているが、いずれも設置費用が非常に高価であり、栽培に伴う高度な技術や労力が必要であるため、広範囲な普及に至っておらず、また、栽培上排出される排液も多いという問題点を有していた。

一方、バッグカルチャーと呼ばれる袋栽培の方法が近年提案されている（非特許文献１参照）。このバッグカルチャーは、肥料袋等を再利用して袋に土砂を詰め、１袋に１株の作物を栽培する形態のものであり、袋体を栽培容器となし、栽培容器を支える架台等も必要がなく、設置も容易で設置コストも安価であり、土壌病害が発生しても袋単位の除去ができるので、非常に利便性の高い栽培方法であった。

また、土壌を袋に充填して培地とする袋培地に関連する従来技術としては、フィルムで構成されたプランター形成材料（特許文献１参照）、または、ポリオレフィン系フィルムに培土を充填した袋（特許文献２参照）があったが、これらは、いずれも家庭菜園用であって、農家による施設園芸として使用するには肥料および潅水などの管理に手間がかかるものとなっていた。
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｏｃｅａｎｔｒａｄｉｎｇ．ｃｏ．ｊｐ／ｆａｒｍ／ｌｉｎｋ／ｂ−ｓｙｓｔｅｍ．ｈｔｍ特開平１０−２３８３４号公報（３頁・図１）特開２００１−１５７５１７号公報（４頁・図１）

上述のバッグカルチャーは、上記のとおり、肥料袋が再利用されていることから、通常のビニール製またはその他合成樹脂製であるため袋体の通気性がなく、袋中の土壌が過湿となりやすかった。同様に、プランター形成材料およびポリオレフィン系フィルム製袋についても通気性に欠けていた。

また、１袋当たりの土壌量が多いほど保水量も大きくなり、当該土壌量を多くすることによって潅水制御が容易になるが、その反面、全体が大重量となるため、園芸用施設への運搬と設置に多大の労力を要することとなり、簡便さに欠けていた。さらに、これらの運搬・設置に費やさなければならないコストに加え、栽培面積当たりの定植本数に対する必要な袋数と、袋ごとの栽培管理上の手間などを総合的に考えると、適正な１袋当たりの培土量と定植本数を検討すべき必要があった。

さらに、バッグカルチャーのような袋栽培では、培土が袋単位で独立しており、土壌病害等が発生しても袋単位で除去して最小限の被害に抑えることができる反面、袋ごとの液肥給水量や潅水量が均一でないと不揃な生育となっていた。しかも、図７に示すように、従来の点滴潅水は、点滴潅水用本管１０から幾本かの点滴潅水用枝管９で分岐して定植苗７の株元に潅水する点滴ノズル方式を採用していたため、配管の距離や点滴位置の高低によって給水量がばらつき、均一な栽培ができなかった。

また、一般的な潅水管理方法は、最初に作物の１日あたりの消費水量を決めて、農家がタイマー等で潅水開始時刻と潅水時間を設定して数回に分けて潅水していたが、一日のうちの天候変化や作物の生育段階で変動する水分要求量に対応した適切な潅水制御は困難であった。そのため、ロックウール栽培では給液量のうち２〜３割に相当するものが作物に吸収されずに排液となり、袋栽培においても過剰潅水となって湿害が起こっていた。特に、平成１１年７月に施行されたいわゆる農業の環境三法により、発ガン物質とされる硝酸態窒素の農地からの流出は、１０ｍｇ／Ｌを限度に禁止されることとなり、環境保全型農業の展開が要求されるとともに、排液が僅少となる潅水システムが切望されている。

本発明は、上記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、通気性のよい袋に適正な培土量を封入してなる袋培地を使用して、湿害防止および排液削減を可能にする袋培地栽培法を提供することである。さらには、低コストかつ省力な高品質および高収量の作物栽培を実現し、また、誰もが減肥および節水できる作物の安定生産技術の確立を最終目標としている。

そこで、本発明に使用される袋培地は、ポリエチレン製またはその他の合成樹脂製からなるシートの一部または全部に通気性を有する微細な孔を多数穿孔し、このシートにより容量３０リットルを目安とした袋体を構成し、この袋体に複数種類の軽量培土および土砂を配合かつ混合して全体比重を０．８以下とした培土を封入し、１袋２５ｋｇ以下の重量とするものである。

上記構成の袋培地によれば、シートの一部または全体に微細の孔を多数穿孔したことにより、通気性が確保されることとなる。また、１袋当たりの重量を２５ｋｇ以下とすることにより、園芸用施設への搬入が容易となるうえ、園芸用施設内での設置作業をも容易としている。このような重量を実現するために、培土全体の比重を０．８以下としており、この種の培土を構成するためには、バーク堆肥、軽石、ピートモス、バーミキュライト等の軽量培土と土砂とを適度な配合比で混合することとしている。さらに、１袋当たりの培地容量を３０リットルとすることから、この３０リットルを目安に果菜類では４株を定植することで栽培経済コストを確保するとともに、適度な保水性と透水性の広がりを実現するものである。

なお、これまで報告された少量培地栽培における培土量は、滋賀県農業試験場の１株当たり１５リットルが最小限であったが、本発明によれば、３０リットルを目安に４株の果菜類を定植させるため、上記の半分である１株当たり７．５リットルまで作物栽培の必要培土量を大幅に削減することができる。すなわち、本発明により安定生産できる最大のメリットは、３０リットルの培地に４株を栽培することにあり、個別に独立させた７．５リットルの培地に１株を栽培する場合に比較して遙かに収量が多く安定生産できるのである。つまり、本発明における４株の作物根は３０リットルの培土全体に渾然一体と根を張り、１株が支配する根域培土量は３０リットルそのものであって、従来のように１袋に１株の作物を栽培する場合とは全く異なるものである。

また、本発明に使用する袋培地としては、ポリエチレン製またはその他の合成樹脂製からなる厚さ０．２２ｍｍ以下のシートの一部または全部に通気性を有する０．５ｍｍ以下の微細な孔を多数穿孔し、このシートにより容量３０リットルを目安とした袋体を構成し、この袋体に複数種類の軽量培土および土砂を配合かつ混合して全体比重を０．８以下とした培土を封入し、１袋２５ｋｇ以下の重量とするものがある。

上記構成の袋培地によれば、培地を封入する袋が十分な耐久性および柔軟性を備えることとなり、園芸用施設内における袋培地の設置作業（袋培地の取扱いおよび設置方向の調整など）が簡便となる。また、シートの一部または全部に穿孔される微細な孔を０．５ｍｍ以下とすることにより、気体のみを通過させこととなり、通気性を確保することができる。なお、この微細な孔は、土壌や水を通過させるものではない。

本発明は、上記いずれかの袋培地を使用する袋培地栽培法であって、整地した施設園芸圃場内の地面の全面に雑草および土壌病害を持つ地床土壌から土埃を抑えるためのグランドシートを敷設し、このグランドシートの表面のうちの前記袋培地を整列すべき範囲に、さらに、栽培すべき作物の根が圃場内の地床に侵入するのを防止するための帯状の防根透水シートを敷設し、この帯状の防根透水シートの上面に前記袋培地を一定間隔で列状に並べ、それぞれの袋培地の袋体上面に、所定のサイズで、所定の間隔に熱処理によって複数株の作物の定植用穴を開け、該定植用穴に定植することを特徴とする袋培地栽培法を要旨としている。

上記の袋培地栽培法によれば、園芸用施設の圃場面積に応じて最適な数の袋培地を列状に並べることにより、列ごとに給液および潅水状態を管理できる。また、ポリエチレン製またはその他の合成樹脂製の袋体に対して、環状端縁を有する金属製器具を加熱したうえ当接することにより、当該端縁に沿って袋体の表面を溶断することができ、この溶断により設けられる環状の穴を定植用穴として定植に利用できるものである。そして、上記定植用穴に定植苗を置くことのみによって定植作業を可能にするものである。なお、上述のように、３０リットルの袋培地に４株を定植する場合には、袋培地の上面（袋培地を列状に設置したときに上側となった表面）に４個所の定植穴を適宜間隔で設けることとなる。

ここで、上記発明における定植が、ポリエチレン製またはその他の合成樹脂製からなる無底のポットに入れた定植苗を、前記定植用穴に置くことにより完了する定植である袋培地栽培法とすることができる。この方法によれば、定植苗をポットから取り出すことなくポットに収容された状態が維持されつつ定植を可能にするものである。

また、本発明は、上記いずれかの袋培地を使用する袋培地栽培法であって、整地した施設園芸圃場内の地面の全面に雑草および土壌病害を持つ地床土壌から土埃を抑えるためのグランドシートを敷設し、このグランドシートの表面のうちの前記袋培地を整列すべき範囲に、さらに、栽培すべき作物の根が圃場内の地床に侵入するのを防止するための帯状の防根透水シートを敷設し、この帯状の防根透水シートの上面に前記袋培地を一定間隔で列状に並べ、それぞれの袋培地の袋体上面に、所定のサイズで、所定の間隔に熱処理によって複数株の作物を定植するための定植用穴を数か所に開け、ポリエチレン製またはその他の合成樹脂製からなる無底のポットに入れた１株の定植苗を、上記数か所の定植用穴のそれぞれに置いて定植し、上記無底のポット上に、定植苗１株に対して１か所の点滴孔を有する点滴潅水チューブを配置して、その点滴潅水チューブにより作物生育に必要な液肥給水および潅水をするとともに、その点滴潅水チューブの重量で定植苗を固定することを特徴とする袋培地栽培法を要旨としている。

上記の袋培地栽培法によれば、無底のポットによって定植された定植苗に対する液肥給水および潅水は、点滴潅水チューブの本管に設けられた点滴孔から供給することができ、分岐管を使用した場合に比較して均一かつ安定した液肥給水および潅水を可能にするものである。また、無底のポットにより定植された定植苗は、当該ポットが袋体の定植用穴に置かれた状態であるが、点滴潅水チューブの重量を上記ポットに作用させることで、当該ポットの固定に寄与するものとなる。

ここで、上記発明における潅水が、前記袋培地内に設置した土壌水分センサにより検出される土壌の水分状態と、作物生育ステージ別に設定される培地の好適水分状態とを比較しつつ、上記袋培地内の保水容量に合わせて１回の潅水量を少量にしてなる潅水であり、過剰な潅水量による上記袋培地からの肥料の溶脱または排液を抑制し、施肥効率および潅水効率を向上させてなる環境保全型とした構成としている。

このような構成にすれば、袋培地内への過剰な液肥給水および潅水を抑え、肥料の溶脱または排液を抑制することとなる。このような潅水制御には、特開２００２−２８１８４２号（特願２００１−９２７０６号）公報において開示される潅水制御装置が使用される。この潅水制御装置は、少量高頻度潅水法を実現するための装置であって、これを利用することにより、１株当たりの根域培土量が大幅に削減された上述の袋培地を使用する袋培地栽培法を実現することができる。なお、土壌水分センサとしては、特開２００２−２８６７１１号（特願２００１−９２７０７号）公報において開示されるテンシオメータを使用することができる。このテンシオメータを使用することにより、高精度かつ安価に袋培地内の土壌水分量を検出することができる。

また、上記発明における点滴潅水チューブが、所定使用水圧範囲内で一定の吐出量を有し、かつ一定間隔に設けられた点滴孔を有する点滴潅水チューブであり、この点滴潅水チューブの点滴孔のうち、不要となる点滴孔を閉鎖して作物の定植間隔に応じて吐出位置を合致させるようにしてなる構成としている。

このような構成にすれば、所定圧力以上で一斉潅水をすることで、所定圧力以下において一斉止水する際のボタ落ち現象をなくすことができる。このような所定使用圧力範囲内で一定量を吐出するためには、圧力補正機構を有する点滴潅水チューブを使用する。なお、ボタ落ちとは、点滴潅水チューブの水圧がなくなったとき、点滴潅水チューブ配管中の低い部分に点滴潅水チューブ内の残存水が集中し、その近傍の点滴孔からボタボタと滴下する現象をいい、生育ムラを引き起こすばかりでなく、湿害の原因ともなり得るものである。圧力補正機構を有する点滴潅水チューブとは、所定の圧力以上でなければ点滴孔から滴下しない構成の点滴潅水チューブをいう。

さらに、袋培地栽培法にかかる本発明は、請求項４ないし８のいずれかに記載する袋培地栽培法であって、作物体から収穫した後、前記無底のポットと袋培地との境界を鋸鎌、刈り込み挟み、その他の切断器具により切断し、上記無底のポットとともに収穫後の作物体を撤去し、上記袋培地内に作物根を残存させて放置乾燥後、次作の無底のポットに入れた定植苗を同じ場所に定植し、これを複数年にわたって繰り返すことを特徴とする袋培地栽培法を要旨とする。

この袋培地栽培法によれば、地床栽培のように、収穫終了後の株を引き抜いたり、隔離床栽培のように定植位置を換えるなどの必要がない。すなわち、無底のポットと袋培地との境界を切断するだけで、作物根を除く作物体を撤去することができ、他方、袋培地内に残存する作物根は、次作の定植株の生育とともに袋培地内で腐植することとなる。従って、作物体の撤去後から次作の定植までの期間を短縮することが可能であり、圃場の利用効率を高めることができる。また、長期間放置して作物根を十分腐敗させたのちに次作の定植を行うこともできる。

一方、本発明の袋培地栽培法によれば、少量の液肥給水および潅水によって栽培することが可能となる。従って、過剰な液肥給水および潅水による湿害を防止でき、かつ、肥料の溶脱や排液を防止し、袋培地からの排液を削減するものである。特に、本発明は、元肥を施肥するのではなく、その日に消費する肥料分を早朝に１度潅水中に液肥で混入して施肥することから、液肥と潅水を別々に供給し、日々の気象条件等に応じた量の肥料分を低濃度で供給することができ、生育期間中の培土のＥＣ（電気伝導度）も小さく維持されて残留肥料が少なく、生育を安定させる結果となる。

さらに、上述のテンシオメータを使用して土壌水分を正確に検出し、この検出値に基づいて上述の自動潅水制御装置により潅水制御することにより、天候の変化や生育ステージに応じた適切な潅水ができ、過剰な潅水をなくして排液が僅少または皆無となる作物栽培システムを構築することができる。

また、無底のポットを使用することにより、定植作業は、当該無底のポットを定植用穴に置くだけで、無底のポットに入れた定植苗を定植することができ、また、収穫後においては、上記無底のポットと袋体との境界を切断するだけで、作物体を撤去することができる。従って、定植作業および撤去作業が簡便かつ迅速となる。

上記の発明により、土壌条件に左右されることなく、かつ土壌病害に強い培土を提供でき、低コストかつ省力な高品質および高収量の作物栽培を実現することができる。また、誰もが減肥および節水を可能にしつつ、作物の安定生産技術の確立に資するものである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。袋培地栽培法にかかる本発明の実施形態は、隔離培地栽培のうち低コストを実現できる袋培地栽培を基本として、養液土耕栽培を導入するとともに、土壌水分センサによる潅水制御を使用した少量高頻度潅水法を採用し、点滴潅水チューブを使用する新しい袋培地栽培法である。

本実施形態の構成要素は、図１〜図３に示すように、圃場全面のグランドシート１、防根透水シート２、袋培地３、熱処理により設けた定植用穴８、この定植用穴に定植される無底のポット５に入れられた定植苗７、この無底のポットの上に配置される点滴潅水チューブ６、土壌水分センサ１４、および、潅水制御器１７である。

グランドシート１は、雑草および土壌病害を持つ地床土壌から土埃を抑えるために敷設されるものであり、整地した施設園芸圃場内の地面の全体に設けられる。また、防根透水シート２は、作物根が圃場内の地床に侵入するのを防止するためのものであり、透水性を有するシートが設置すべき袋培地３の列に沿って帯状に敷設されるものである。

袋培地３は、５０ｃｍ×３０ｃｍ×２０ｃｍ（容積３０リットル）の袋体に約１９ｋｇの培土を封入したものであり、その長さ方向を上記防根透水シート２の長手方向に合致させつつ直線状に配置するのである。ここで、袋培地３の実施形態を説明すれば、上記袋体に、バーク堆肥、軽石、ピートモス、バーミキュライト等の軽量培土と、マサ土（花崗岩の風化物であり、さば土ともいう）とを適度な配合比で混合してなる培地が封入されてなるものである。また、封入される培地は、全体の比重を０．６４としており、３０リットルの当該培地を袋体に封入することにより、袋培地３の全体重量を１９ｋｇ程度にしている。上記袋体は、０．１３ｍｍの肉厚のポリエチレン製シートで構成され、直径約０．０６ｍｍの微細孔が縦横それぞれ５ｍｍの間隔で帯状に多数穿孔されている。この袋体を構成するシートは、ポリエチレン製であることが好ましいが、他の合成樹脂を使用することも可能である。また、種々のシートを検討した結果、肉厚は、０．２２ｍｍ以下であれば十分な柔軟性を有し、また、微細孔の大きさを変更しつつ作物根の挿通を試したところ、直径０．５ｍｍ以下であれば、作物根が挿通することはない。

なお、袋培地を上述のような大きさとすることにより、袋培地３の長辺方向（５０ｃｍの方向）を直線状に配置するとき、それらの中心間の距離を８０ｃｍとすれば、相互に隣接する袋培地３の端面は３０ｃｍの間隔となる。

定植用穴８は、上記袋培地３の上面に４か所設けられている（図１参照）。これは、１袋の袋培地当たり４株の定植を予定しているからである。上記定植用穴８は、直径１０ｃｍの円形の穴であり、袋体の表面を円形に溶断して構成している。この溶断は、例えば空き缶のような形状の円環状端縁を有する金属製部材を加熱し、その端縁をシート表面に当接させることによって行われる。また、上記定植用穴８に相当する面積分を溶融させて排除することによって円形の穴を構成することも可能である。この場合は、例えば、空き缶のような形状の有底の円筒容器に炭火を入れ、当該円筒容器の底面を加熱するとともに、定植用穴８を設けるべき位置に上記円筒容器の底面を当接することによって、当該範囲のシート部分を溶融除去することが可能となる。なお、上記定植穴８は、袋培地３の上面において、長さ方向に２０ｃｍの中心間距離を有し、かつ幅方向に１７ｃｍの中心間距離を有して４か所に設けられ、ちょうど、袋培地３の上面の略長方形の内側において長辺を同じ向きにした長方形の４つの角に定植穴８が配置されるように設けられる。

無底のポット５は、定植苗を入れた３号サイズ（直径９ｃｍ）のポリエチレン製の有底ポットを使用し、その底部のみを切除したものである。この有底ポットそのものは、上部開口部から底部に向かって小径となるテーパ状側面で構成されており、底部の切除によって定植苗が底部側から落下することはない。上記のように構成された無底のポット５を使用して定植する場合には、当該ポット５を上述の定植用穴８に置くだけである（図２参照）。なお、無底のポット５に入った定植苗７を作るには、最初から無底の（底部を切除した）ポット５を使用して定植苗７を育てるか、有底のポット鉢で育てた定植苗を定植時に無底のポット５に移し換えても良い。

無底のポット５によって上記のように定植された作物体は、図５のように十分に生育した後においても無底のポット５の内側に存在することとなる。従って、収穫後の作物体の片づけ撤去作業においては、無底のポット５と袋培地３との境界を鋸鎌や刈り込み鋏等で切断することによって、作物体と作物根とを分離することができる。そして、無底のポット５とともに収穫済み作物体を片づけることができる。一方、作物根は、袋培地３の内部に残存することとなるが、この作物根は袋培地３の内部において徐々に腐植することから、この袋培地３に作物根を残存させた状態のまま再度袋培地として使用することができる。なお、このときの定植においても、上述の無底のポット５を定植用穴に置くだけでよく、これを繰り返すことにより、３〜５年の複数年にわたって同じ袋培地３を使用しつつ作物の栽培をすることができる。

点滴潅水チューブ６は、停止圧が０．１４ｋｇｆ／ｃｍ²で、１〜４ｋｇｆ／ｃｍ²の使用圧力範囲内で一定量を吐出する圧力補正機能を有しており、一斉止水を可能とするとともに、止水時におけるボタ落ち現象をなくし、また、一斉潅水時に所定量を吐出するものである。本実施形態で使用する点滴潅水チューブは、１〜４ｋｇｆ／ｃｍ²の範囲内の使用圧力において吐出量が１分当たり２６．７ｃｃ程度のものを使用している（例えば、ネタフィム社製ユニラム１７など）。この点滴潅水チューブを使用する場合、２００ｃｃの水を約７．５分で潅水できることとなる。また、上記の点滴潅水チューブ６には、２０ｃｍの間隔で点滴孔１２が設けられており、点滴潅水チューブ６の内壁には、上記点滴孔１２と同じ２０ｃｍの間隔で圧力補正機構が装着され、各点滴孔１２が上記圧力補正機構を介して点滴潅水チューブ６の表面で開口しているのである。これらのうち定植苗７が定植される位置の点滴孔１２はそのまま開口させ、その他の点滴孔１３は閉塞されるものである。

この閉塞には、図４に示すような栓止め１１によってなされる。この栓止め１１は、Ｃ字形帯状の本体内壁に突出部を設けた構成の樹脂製部材である。この栓止め１１の両端の間隔を拡大させることにより、点滴潅水チューブ６に装着でき、この装着時に内壁の突出部を点滴孔１３に挿入できる。そして、この突出部が点滴孔１３に挿入されるとき、当該点滴孔１３が閉塞されるのである。本実施形態においては、袋培地３の中心間距離を８０ｃｍとすることから、その上面に設ける定植用穴８を２０ｃｍの間隔で長手方向に２か所設けることにより、隣接する袋培地３の定植用穴８の中間は６０ｃｍの間隔となる。そこで、上記点滴孔１３の２か所を閉塞することにより、上記６０ｃｍの範囲において止水することができる。また、袋培地３の上方において、２か所に設けられる定植用穴８の間隔に合致する２か所の点滴孔１２から、それぞれに定植された作物に潅水することが可能となる。

土壌水分センサ１４は、圃場内に設置した袋培地３のうち、代表的なものに設置されている（図３参照）。それぞれの袋培地３に土壌水分センサ１４を設置しないのは、第１に、低コストで制御させるためであること、第２に、袋培地３ごとに水分量を制御することは複雑となるうえ非効率的であること、第３に、土壌水分の差異は専ら日照の程度によって左右するが、これは同一圃場内でほぼ同様であると考えられること、第４に、潅水量を統一することにより各袋培地３の土壌水分状態が均一であると推測されることによるものである。

そこで、潅水は、土壌水分センサ１４により検出された水分量が、潅水制御器１７により設定した最適培地水分量よりも少ないとき、当該土壌が乾燥状態であると判断し、潅水用電磁弁１９を開き、１回に作物１株当たり２００ｃｃの少ない量の潅水が行われる。本実施形態では、１袋の袋培地３に対して４株を定植するものであるから、上記潅水により袋培地３の１袋当たり８００ｃｃの潅水量が供給されることとなる。これらの量の潅水は、袋培地３の全体容量３０リットルに比較すれば非常に少量であり、培地に浸透した潅水が過剰となることはなく、当然に排液の発生を抑制させるものである。

本実施形態は、上記のような構成であるから、約３０リットルの培土に４株を栽培することによって、７．５リットルの培地に１株を栽培する場合に比較して遙かに収量が多く安定生産が可能となる。つまり、４株の作物根は約３０リットルの培土全体に渾然一体と根を張り（図５参照）、１株が支配する根域培土量は３０リットルそのものであり、従来法の１袋に１株の作物を栽培するバッグカルチャーに比較して効率的である。なお、これまで報告された少量培地栽培における培土量の最小値が１５リットルであったのに対し、本実施形態では、１株当たり７．５リットルとなり、作物栽培の必要培土量を大幅に削減できることとなる。さらに、低コストかつ省力な作物栽培を実現し、減肥および節水を可能にしつつ、作物の安定生産技術の確立を可能にするものである。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において異なる態様をとることができるものである。例えば、上述の実施形態における袋培地３は、予め通気性を確保するための微細孔が穿孔されるものであり、袋培地３の設置後には、定植用穴８を穿設することについてのみ説明したが、袋体に排液を流出させるための排液孔を穿設する構成とした袋培地を使用することができる。この場合、図６に示すように、袋培地３の袋体の側面３１，３２を上下に向けて設置することにより、袋体のシール部３３，３４の一端が底部に存在することとなるから（図６（ｂ）参照）、このシール部の一端付近の一辺２〜３ｃｍ程度とする三角部分２１を切除することによって排液孔２０を構成することができる（図６（ｃ）参照）。

このように、排液孔２０を穿設する理由は、急激な気象条件の変化などにより作物体による吸収量が減少したとき、または、サンプリングされる（土壌水分センサを設けた）袋培地３の土壌水分状態よりも過湿状態であったときのように、想定外に潅水が過剰となった場合に備えるためである。すなわち、想定外に潅水が過剰となった場合、これを排出せずに放置すると根腐れなどの原因となることから、この過剰な分だけを排出できるようにするのである。従って、適度な潅水量が供給されている場合には、この排液孔２０から排液が流出することはなく、いわゆる安全弁として機能させているのである。なお、圃場内の地面にはグランドシート１および防根シート２が敷設されていることから、排液孔２０から作物根が外に出たとしても、作物根が圃場の土壌に到達することはなく、土壌病害に汚染される危険性はない。

また、その他の態様としては、図２において示すように、袋培地３の周辺のほぼ全体を覆うように遮熱シート４を設ける構成とする場合がある。この遮熱シート４は、夏季期間中にあっては袋培地３および点滴潅水チューブ６の内部温度が不必要に上昇することを抑え、冬季期間中にあっては保温することを目的とするものである。従って、無底のポット５を置き、点滴潅水チューブ６を設置した後、全体を覆うように遮熱シート４を設けたときは、その状態を維持することにより、一年をとおして遮熱シート４の効果を得ることができる。しかし、この遮熱シート４は、必須の部材ではなく、圃場の状態に応じて敷設または撤去を繰り返すことは自在である。なお、無底のポット５の表面付近を遮熱シート４から外方に露出させるためには、当該部分にスリットや丸孔などが設けられる。

袋培地栽培法にかかる本実施形態は上記のとおりであるから、本実施形態に基づく栽培法の具体的な実施手順は以下のとおりとなる。

１．整地した施設園芸圃場内の地面の全面にグランドシート１を敷設する。このグランドシート１の表面のうち、袋培地３が整列されるべき範囲に防根シート２を帯状に敷設する。この防根シート２の上面に中心間距離を８０ｃｍに維持しつつ袋培地３を整列配置する。このとき、袋培地３は、長さ５０ｃｍ、幅３０ｃｍ、深さ２０ｃｍの大きさのものを使用し、その長辺方向を防根シート２の長手方向に向けて配置する。

２．配置したそれぞれの袋培地３の上面に直径１０ｃｍの定植用穴８を設ける。この定植用穴８は、長辺方向の中心間距離を２０ｃｍとし、かつ幅方向の中心間距離を１７ｃｍとして合計４か所に設ける。全ての袋培地３について同様に定植用穴８を設けることにより、袋培地３の列に沿って、定植用穴８が２列に並んだ状態となる。なお、上記中心間距離は目安であって、正確な距離を有して設けることは必要ない。

３．袋培地３の全部に定植用穴８を設けた後、各列に２本ずつの点滴潅水チューブ６を袋培地３の上に載せ、上記２列の定植用穴８に点滴孔１２を合致させるように配管する。このとき、袋培地３が配置された位置を調整するなどして、点滴孔１２を定植用穴８のほぼ中心に合わせるようにする。また、それぞれの袋培地３の無い区間において閉塞すべき点滴孔１３には栓止め１１を設ける。

４．上記のように、袋培地３の位置が最終的に決定した時点で、袋培地３の底部の１ヶ所または２ヶ所に排液孔２０を穿設する。この排液孔２０は、上述のとおり、急激な条件変化などに対応すべく、念のために設けられるものであるから、排液孔２０が不要であると判断される場合にはこの工程を省略する。

４．次に、上記のように配管した点滴潅水チューブ６を持ち上げながら、それぞれの定植用穴８に定植苗７の入った無底のポット５を置いて定植し、この無底のポット５の上に、上記点滴潅水チューブ６を置いて当該ポット５を固定するとともに、点滴潅水チューブ６の位置決めを完了する。

５．代表的な袋培地３を選択して上記土壌水分センサ１４を設置するとともに、この土壌水分センサ１４および点滴潅水チューブ６を潅水制御器１７に接続し、水分制御しつつ最適な培地水分量となるように潅水を実施する。このときの最適な培地水分量は、作物の種類によって決定される生育ステージ毎に設定する。

６．上記のように潅水制御された状態で収穫時期まで作物を生育させる。なお、必要に応じて袋培地３の全体を遮熱シート４で覆うようにする。

７．収穫後の作物体は、無底のポット５と袋培地３との境界面を鋸鎌等で切断し、無底のポット５とともに除去する。これにより作物体の撤去作業を完了するが、無底のポット５は、回収して再利用する。

８．次作は、作物根が残存する袋培地３をそのまま利用し、既に設けられている定植用穴８に無底のポット５に入れた定植苗７を置いて作物の栽培を行う。なお、点滴潅水チューブ６は、前作と同様のものを使用することができる。

以上の手順により、同じ袋培地３を使用して３〜５年にわたって繰り返し栽培する。なお、複数年にわたって使用した袋培地３は処分するが、袋体は排プラスチックとして処理し、培地は有機物として農地に還元することができる。

なお、夏季において、培地の太陽熱消毒を行う場合には、作物体を撤去した袋培地３を園芸施設内に残置し、そのまま施設を閉め切ることにより行うことも可能である。

次に、上記実施形態による袋培地栽培法の実施例を説明する。本実施例は、上述の手順によりトマト（品種：桃太郎）を栽培したものであり、複数の列に配置する袋培地に１袋当たり４株の定植苗を定植し、第１作目に収穫されたトマトの収量および品質等を測定した。なお、比較例として、同一の園芸施設内において、従来の隔離培地栽培法により、同じ品種のトマトを同時に栽培した。その結果は、表１および表２に示すとおりである。

表１のとおり１株当たりの収穫トマトの果数は、本発明定植区も従来移植区もともに同程度の２４．５個であったが、１株当たりの収量は従来移植区よりも本発明定植区が多く、平均５．０５ｋｇであった。

また、表２のとおり本発明定植区での品質は、奇形果および尻腐果は若干増加する傾向にあるが、空洞果の発生率が０％であり、従来移植区と比較して２．１％の良果率の増加となった。

以上を総合的に判断すると、収量および品質の面で良い結果を得ることができた。なお、定植から収穫までを観察したところ、活着については従来の栽培法よりもやや遅れることが判明したが、収量および品質においては良好であることから、従来の栽培法よりも優れたものであると判断される。

次に、上記実施形態における潅水制御における袋培地内の水分変動を検査したところ、表３に示すような結果を得ることができた。

表３は、ｐＦ値２．２を乾燥限界とする潅水制御、およびｐＦ値１．８を乾燥限界とする潅水制御を示しているが、いずれも適性に作動しており、設定ｐＦ値以上に乾燥するのを抑えている（ｐＦ値の大きい方がより乾燥状態を示す）。計測値が、設定ｐＦ値以上に若干越えるのは、潅水が培土中を浸潤して土壌水分センサに到達するまでのタイムラグが存在するためで、設定ｐＦ値に到達した時点において潅水は開始されており、作物への潅水の供給に何ら障害はない。このように適切な潅水制御を行うことにより、潅水管理の省力化を図るとともに、過剰潅水による湿害を防止し、排液の発生を抑制することができるものであると判断される。

袋培地栽培法にかかる実施形態による袋培地周辺を示す平面図である。ＩＩ−ＩＩ断面図である。袋培地栽培法にかかる実施形態による袋培地周辺を示す側面図である。（ａ）は点滴潅水チューブと栓止めの状態を示す斜視図であり、（ｂ）は栓止めを装着した状態の断面図である。Ｖ−Ｖ断面図である。他の実施形態に使用する袋培地を示す説明図である。従来の潅水法を示す平面図である。

符号の説明

１グランドシート
２防根透水シート
３袋培地
４遮熱シート
５無底のポット
６点滴潅水チューブ
７定植苗
８定植用穴
９点滴潅水用枝管
１０点滴潅水用本管
１１栓止め
１２点滴孔
１３栓止めした点滴孔
１４土壌水分センサ
１５液肥混入器
１６液肥制御器
１７潅水制御器
１８液肥用電磁弁
１９潅水用電磁弁
２０排液孔

Claims

ポリエチレン製またはその他の合成樹脂製からなるシートの一部または全部に通気性を有する微細な孔を多数穿孔し、このシートにより容量３０リットルを目安とした袋体を構成し、この袋体に複数種類の軽量培土および土砂を配合かつ混合して全体比重を０．８以下とした培土を封入し、１袋２５ｋｇ以下の重量としてなる袋培地を使用する袋培地栽培法であって、
整地した施設園芸圃場内の地面の全面に雑草および土壌病害を持つ地床土壌から土埃を抑えるためのグランドシートを敷設し、このグランドシートの表面のうちの前記袋培地を整列すべき範囲に、さらに、栽培すべき作物の根が圃場内の地床に侵入するのを防止するための帯状の防根透水シートを敷設し、この帯状の防根透水シートの上面に前記袋培地を一定間隔で列状に並べ、それぞれの袋培地の袋体上面に、所定のサイズで、所定の間隔に熱処理によって複数株の作物の定植用穴を開け、該定植用穴に定植することを特徴とする袋培地栽培法。
ポリエチレン製またはその他の合成樹脂製からなる厚さ０．２２ｍｍ以下のシートの一部または全部に通気性を有する０．５ｍｍ以下の微細な孔を多数穿孔し、このシートにより容量３０リットルを目安とした袋体を構成し、この袋体に複数種類の軽量培土および土砂を配合かつ混合して全体比重を０．８以下とした培土を封入し、１袋２５ｋｇ以下の重量としてなる袋培地を使用する袋培地栽培法であって、
整地した施設園芸圃場内の地面の全面に雑草および土壌病害を持つ地床土壌から土埃を抑えるためのグランドシートを敷設し、このグランドシートの表面のうちの前記袋培地を整列すべき範囲に、さらに、栽培すべき作物の根が圃場内の地床に侵入するのを防止するための帯状の防根透水シートを敷設し、この帯状の防根透水シートの上面に前記袋培地を一定間隔で列状に並べ、それぞれの袋培地の袋体上面に、所定のサイズで、所定の間隔に熱処理によって複数株の作物の定植用穴を開け、該定植用穴に定植することを特徴とする袋培地栽培法。
前記定植は、ポリエチレン製またはその他の合成樹脂製からなる無底のポットに入れた定植苗を、前記定植用穴に置くことにより完了する定植である請求項１または２に記載の袋培地栽培法。
ポリエチレン製またはその他の合成樹脂製からなるシートの一部または全部に通気性を有する微細な孔を多数穿孔し、このシートにより容量３０リットルを目安とした袋体を構成し、この袋体に複数種類の軽量培土および土砂を配合かつ混合して全体比重を０．８以下とした培土を封入し、１袋２５ｋｇ以下の重量としてなる袋培地を使用する袋培地栽培法であって、
整地した施設園芸圃場内の地面の全面に雑草および土壌病害を持つ地床土壌から土埃を抑えるためのグランドシートを敷設し、このグランドシートの表面のうちの前記袋培地を整列すべき範囲に、さらに、栽培すべき作物の根が圃場内の地床に侵入するのを防止するための帯状の防根透水シートを敷設し、この帯状の防根透水シートの上面に前記袋培地を一定間隔で列状に並べ、それぞれの袋培地の袋体上面に、所定のサイズで、所定の間隔に熱処理によって複数株の作物を定植するための定植用穴を数か所に開け、ポリエチレン製またはその他の合成樹脂製からなる無底ポットに入れた１株の定植苗を、上記数か所の定植用穴のそれぞれに置いて定植し、上記無底のポット上に、定植苗１株に対して１か所の点滴孔を有する点滴潅水チューブを配置して、その点滴潅水チューブにより作物生育に必要な液肥給水および潅水をするとともに、その点滴潅水チューブの重量で定植苗を固定することを特徴とする袋培地栽培法。
ポリエチレン製またはその他の合成樹脂製からなる厚さ０．２２ｍｍ以下のシートの一部または全部に通気性を有する０．５ｍｍ以下の微細な孔を多数穿孔し、このシートにより容量３０リットルを目安とした袋体を構成し、この袋体に複数種類の軽量培土および土砂を配合かつ混合して全体比重を０．８以下とした培土を封入し、１袋２４ｋｇ以下の重量としてなる袋培地を使用する袋培地栽培法であって、
整地した施設園芸圃場内の地面の全面に雑草および土壌病害を持つ地床土壌から土埃を抑えるためのグランドシートを敷設し、このグランドシートの表面のうちの前記袋培地を整列すべき範囲に、さらに、栽培すべき作物の根が圃場内の地床に侵入するのを防止するための帯状の防根透水シートを敷設し、この帯状の防根透水シートの上面に前記袋培地を一定間隔で列状に並べ、それぞれの袋培地の袋体上面に、所定のサイズで、所定の間隔に熱処理によって複数株の作物を定植するための定植用穴を数か所に開け、ポリエチレン製またはその他の合成樹脂製からなる無底のポットに入れた１株の定植苗を、上記数か所の定植用穴のそれぞれに置いて定植し、上記無底のポット上に、定植苗１株に対して１か所の点滴孔を有する点滴潅水チューブを配置して、その点滴潅水チューブにより作物生育に必要な液肥給水および潅水をするとともに、その点滴潅水チューブの重量で定植苗を固定することを特徴とする袋培地栽培法。
前記潅水は、前記袋培地内に設置した土壌水分センサにより検出される土壌の水分状態と、作物生育ステージ別に設定される培地の好適水分状態とを比較しつつ、上記袋培地内の保水容量に合わせて１回の潅水量を少量にしてなる潅水であり、過剰な潅水量による上記袋培地からの肥料の溶脱または排液を抑制し、施肥効率および潅水効率を向上させてなる環境保全型とした請求項４または５に記載の袋培地栽培法。
前記点滴潅水チューブは、所定使用水圧範囲内で一定の吐出量を有し、かつ一定間隔に設けられた点滴孔を有する点滴潅水チューブであり、この点滴潅水チューブの点滴孔のうち、不要となる点滴孔を閉鎖して作物の定植間隔に応じて吐出位置を合致させるようにしてなる請求項４ないし６のいずれかに記載の袋培地栽培法。
請求項３ないし７のいずれかに記載する袋培地栽培法であって、作物体から収穫した後、前記無底のポットと袋培地との境界を鋸鎌、刈り込み挟み、その他の切断器具により切断し、上記無底のポットとともに収穫後の作物体を撤去し、上記袋培地内に作物根を残存させて放置乾燥後、次作の無底のポットに入れた定植苗を同じ場所に定植し、これを複数年にわたって繰り返すことを特徴とする袋培地栽培法。
請求項１ないし８のいずれかに記載する袋培地栽培法であって、さらに、前記袋培地の全体を覆う遮熱シートを設けることを特徴とする袋培地栽培法。