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2012年6月

2012年6月27日 (水)

太陽光利用型植物工場の実際

植物工場には、「太陽光利用型」と、人工光による「完全制御型」の2種類があります。

■太陽光利用型
太陽光利用型も厳密に言えば2種類に分けることができます。

1つは水耕栽培の延長上にある、高度化された水耕栽培施設のようなものです。
もう一つは曇天や雨天の日の補光に、高圧ナトリウムランプを使う「人工光併用型植物
工場」です。

前者もときには「植物工場」と呼ばれてはいますが、”安定生産”とある程度の”計画
生産”を可能にするという観点から、ここでは人工光併用型に限って植物工場と呼ぶこ
とにします。

リーフレタスなど各種葉菜類、トマト、いちごなどの生産が行われており、完全制御型
よりも実用化が進んでいるようです。

太陽光利用型は果菜類の生産には欠かすことができないものですが、温度管理上、夏
場に天窓や側窓を開ける必要があるため、無農薬栽培が難しいという欠点があります。

日本は夏場が高温多湿であるため、温度を中心とした環境管理が難しく、生産が安定
しにくいのです。

さらに平面式に限られるため一般に広大な設置面積を要し、設備コストがかなりかかる
ことになります。

完全制御型植物工場のように、どこにでも設置可能というわけにはいきません。


■人工光併用型植物工場
最近の調査によると、我が国で稼働している人工光併用型植物工場は16ヶ所あるそう
です。その中で完全に実用化されたものに J F E ライフのシステムがあります。

ここは密閉したガラス温室内で、数種類のリーフレタス類を中心に葉菜類に限って生産
をしています。

出入口にエアシャワーを設置して徹底した衛生管理を実施しているため、太陽光利用型
でありながら完全無農薬栽培を実現しています。

三田市と土浦市をあわせて1.5ヘクタールの工場で年間約600t出荷しており、「エコ作」
というブランドで知られています。

栽培方式は流れるプールに発泡スチロールを浮かべて、野菜を生育させるというやり方
になっています。

冷房に昼間はクールセル方式(パッドアンドファンという蒸発冷房方式)、夜間はエアコ
ンを使っているため、クールセルによって冷房コストが大幅に削減されているとのことで
した。

2012年6月23日 (土)

植物工場の一般的な仕組みと構成

植物工場」は、施設、環境制御、栽培装置、各種のセンサー、栽培ノウハウなどを
含めた総合的なシステム技術です。

その工場施設を見ると、播種育苗室、栽培室、機械室、出荷・作業室、管理室、倉庫、
通路などに分かれます。

■完全制御型植物工場の構造
完全制御型植物工場では、外界の光と熱を遮断するために、天井や壁を断熱性の高い
材料で作っています。

例えば、硬質ウレタンフォームやポリスチレンフォームなどを、複合的に使った断熱
パネルなどです。

さらに病害虫の侵入を防ぐために、出口を二重扉にしてエアーシャワーを付けるなど
の仕組みにしています。

エアシャワーだけでは不十分と考える場合は、入室者に温水シャワーを要求するよ
うなところもあります。

いずれにしろかなりの設備投資が必要となります。
もはやこのレベルは小さな個人経営農業のレベルを、超えてしまうかも知れません。

■栽培室の構造
完全制御型植物工場では普通、天井の高さに応じて栽培装置は 4~10段の多段
栽培を採用するケースが多いです。

育苗室や栽培室のように環境制御によるランニングコストがかかる部屋では、栽培
部分以外の面積 (道路など)をできるだけ少なくする必要があります。

栽培室の内面は、ランプの光をよく反射させるために白色塗装を施したり、アルミホ
イルを張り詰めたりしています。

栽培装置の周辺もランプの反射笠やまわりの覆いを含めて反射率を高めるほか、
外界からの熱を防ぐために、建屋の外面も白色塗装することが多いですね。

一方、太陽光利用型の場合は、通年安定生産の植物工場と言えるためには、曇天
日などにランプで補光する必要があります。

ガラスハウスやプラスチックハウスを使うことになりますが、大切なことは温室内の
温度上昇の原因となる熱線(赤外線)をよく吸収・反射する被覆材を採用することで
す。

特殊フイルムをガラスに張り付けた構造を採用しているところもあります。
普通のガラスを使用する場合には、夏場対策として遮光カーテンが必須になるよう
です。

また栽培装置は、何らかの移動栽培方式を採用しているところもあります。

■個人的な思い
以上、本格的な植物工場の構成を述べましたが、個人的な趣味のレベルではまっ
たく対応不可能のレベルなので、何か一つでも有用なエッセンスを見つけたいと考
えています。

とにかく害虫と病気からは何とかしてフリーにできないかと思っているのですが・・。

昨年は風除室内で栽培し、雨が当たらないので病気は問題ないと思っていたので
すが・・大問題でした・・。

なかなかむずかしいですね。
やはり簡単でリーズナブルなのは、「早期消毒」でしょうか。

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2012年6月19日 (火)

植物工場での培養液管理、どうやる?

いま水耕栽培をやっていますが、培養液は淡々と薬液を一定の割合で水と混ぜ
て作り、毎日のように補充しています。

補充をしている傍ら、培養液はどういう状態だと植物の成長に良い状態だと言え
るかとか、どうなったら野菜の成長が阻害されるのだろうかとか、日々疑問を感
じながら育成をしています。

結局、資料を調べてみないと、そのような疑問点は解決されませんので、少しだ
け勉強してみました。

■PHという指標
水耕栽培では、各肥料成分が十分にあっても、陰陽イオンのアンバランスによっ
てどちらかのイオンの吸収が抑えられて、成長が阻害されることがあります。

そのためPHの調節には特に注意が必要です。
PHは普通、5.5~6.5が中性で適当な値とされています。

■PHの異常
しかし培養液の肥料組成と植物の吸収特性が一致しないときには、培養液のPH
が変化します。

あるいは、培養液を何回も補給しているうちに、特定のイオンが吸収されずに残
り、濃縮されて塩類障害の原因になるということもあります。

PHと各肥料成分の吸収度との関係は、PHが高いと陽イオンの吸収が促進され、
陰イオンの吸収が抑制されます。

PHが低い場合には逆の傾向になります。

■PH調整方法
いずれにしてもPHが大きく変化すると植物に栄養障害が出るので、その場合は
中和剤を使用することになります。

PHが大きく下がる場合はカセイカリや消石灰を加え、逆に大きく上がる場合は
硫酸や塩酸を加えます。
(もっとも個人の趣味のレベルでは、ここまではやっていないと思いますが)

■肥料濃度の管理
一方、肥料濃度の管理はメーターによって ms/cm (ミリモー)の単位で表わされ
ます。野菜の種類や生育ステージによって最適値が異なるのですが、資料にはだい
たい 1~2前後でよいと書かれています。

生育ステージの若いときは濃度は低く、また葉菜類に対しては低く(例えば1)、
果菜類に対して高く(例えば 2)とるのが普通のようです。

農家や一般の人が手軽に水耕栽培をしようとする場合、たいていは肥料メーカー
で培養液の作り方を指定しています。

例えば大塚化学薬品で市販している大塚ハウス肥料の資料によると、
1号から8号まであって、一番シンプルなのは 1号(カルシウムのみ含まない)と
2号(主に硝酸カルシウム)を調合する処方です。

完全制御型植物工場で対象となる葉菜類には、これが適しているようです。

ほかに 2号、3号(硝酸カリ)、5号(微量成分)、6号(硝酸マグネシウム)、7号
(リン安)を調合する処方があって、これは「均衡培養液」になります。

均衡培養液というのは、いくつかの野菜に対する平均的な肥料組成を用い、共通の
培養液としたものです。

2012年6月16日 (土)

植物工場の新しいビジネス「市民農園」

最近スーパーで見かけることも増えてきた植物工場

気候の影響を受けない、無農薬、いつも新鮮というキーワードが浸透し、認知度
がかなり高まってきたように感じています。

そしてここ最近ですが、新たなビジネスも生まれてきているという記事を目にし
ました。

それは植物工場のレンタルです。

■レンタル植物工場
つまり、植物工場を分割し、それぞれを一般市民向けにに貸し出しているのです。
以前、実際の土のある畑を市民農園として、貸し出していたシステムと同じ仕組
みですね。

今回のものは土を使わない水耕栽培式の畑で、クリーンさをキャッチフレーズに
しています。

このビジネスを始めたのは民間の図書館で、中に植物工場を設置して各一角を
市民農園として貸し出したものです。24株のエリアが一人分とのこと。

自分で全て面倒見を行うコースから、養液の補充などの面倒見をスタッフにまか
せるというコースもあるようです。

Photo

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■人気急上昇
人気は上々で、開始1ヶ月で大勢のキャンセル待ちがでるほどのよう。

一緒に種を蒔くところから始め、30日後には収穫をしますが、お客さんはその間
に何度も様子を見に来るとのこと。

さすが最近のご時勢と思ったのは、自分のエリアにカメラを設置して、ウェブから
自分の野菜の成長状況を眺めれるようにもできるとのこと。
「するどい!」と思いました。

実際に利用している人は、
 「目に見えて成長するのを見るのが楽しみです!」
と言っていました。

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Photo_4

最近TPPや震災の影響などで少し元気がないと感じられる農業で、植物工場
確実に新しい農業の展開を開拓してくれているように感じます。

■我が家の植物工場
以下、我が家の植物工場の最近です。ここ最近、急激に成長をしています。

レタスの葉はあちこちの好きなように葉を広げ、キュウリやミニトマトはすごい
勢いで天井目指して伸びています。

昨年のように病害虫で痛い目にあわないよう、今日消毒用の薬剤を買ってきて
散布しようと思っています。

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2012年6月12日 (火)

南相馬:ソーラー植物工場建設へ/元東電執行役員の会社

今日のテレビのニュースで南相馬市で、ソーラー社が復興支援の目的で植物工場
を作るニュースが放映されていました。

植物工場というキーワードに興味がわいたため、あとでネットで調べてみました。
すると次のようなニュースが載せられていました。

■記事本文:
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「脱原発」を掲げる福島県南相馬市で、太陽光発電所と植物工場を併設する体験
学習施設「南相馬ソーラー・アグリパーク」が建てられる。

太陽光発電所の建設を担う「福島復興ソーラー」(本社・東京)の社長は、同市出身
で元東電執行役員の半谷栄寿さん(59)。

半谷さんは原発事故について「東電の一員だった者として心から申し訳ない。
地元出身者として少しでも貢献したい」と話している。

建設予定地は津波で被災した農地約1.5ヘクタール。
ソーラー社が約2億円を投じ、約170世帯分を賄う500キロワットの発電所を整え
る。

植物工場は市が約1億円かけて建設し、農業者に無償貸与する。
工場で使う電力はソーラー社が割安で供給し、野菜などの販売先確保も支援す
る。来年4月の稼働を目指している。

半谷さんは警戒区域(原発から20キロ圏)だった旧小高町出身。
東電では原発立地県・福島の振興策としてサッカー施設Jヴィレッジ推進などに
携わった。10年に退職し、昨年9月に地元貢献を目指しソーラー社を設立した。


施設での体験学習は同社が設けた「体験交流の会」が担い、エネルギーについ
て学んだり、農作業を通じて「生きる力」を育てる。企業などの寄付で運営し、子
ども職業体験施設「キッザニア東京」などを運営する「KCJ GROUP」がノウハウ
を提供。

全国の子どもたちの交流も計画している。

半谷さんは半世紀前の小学生時代、小高町長だった祖父と福島第1原発の建設
現場を訪れたことがある。

「この発電所で日本を支えるエネルギーが作られるんだ、と思った」
と振り返り
「最終目標は福島に対する信頼回復。顔の見える交流で風評被害を払拭したい」
と強調した。
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また、支援事業の関係で植物工場の管理運営者が募集されていました。
その内容は次の通りでした。

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■被災地域農業復興総合支援事業「植物工場管理運営者」募集について


市では甚大な被害を受けた農業の復興、担い手の育成確保のため、国の
「被災地域農業復興総合支援事業」を活用し、被災した農業者へ植物工場施設等
の貸与を計画しています。

つきましては、「平成24年度南相馬市植物工場管理運営者」の募集をいたします
ので、要望のある方は別紙の申込書へ記入のうえ提出くださるようお願いいたしま
す。

※今回の募集は平成24年度事業です。平成25・26年度事業については、今後再度
  要望調査等させていただきます。

             記

1 南相馬市植物工場推進事業概要 (PDF:1,636KB)

2 募集期間 平成24年6月1日(金)から平成24年6月15日(金)まで
         (土日祝日を除く) 午前9時から午後5時

3 募集要領 (PDF:115KB)

4 H24南相馬市植物工場管理運営者申込書 (Word:32KB)

5 H24南相馬市植物工場推進スケジュール (PDF:148KB)

問い合わせ:経済部農林放射線対策課再生係
      〒975-8686 
      南相馬市原町区本町二丁目27
      南相馬市役所西庁舎2階
      電話: 0244-24-5299
       FAX:0244-23-7420
     E-mail:norinhoshataisaku@city.minamisoma.lg.jp
---------------------------------------------------------------

最近は「植物工場」「水耕栽培」といったキーワードが頻繁に見られるようになり、
それらにとても興味のあるわたしとしては、少し嬉しい気持ちになっています。

もっともっと水耕栽培や植物工場が発展して、日本農業の将来が夢のもてるもの
となるよう期待をしています。


2012年6月11日 (月)

水耕栽培のいろいろな方式

終戦直後、米軍は清浄な生鮮野菜を供給するために、東京都の調布と滋賀県の大津
に大型のれき耕栽培施設を設置しました。これが我が国の水耕栽培の始まりのよう
です。

その後、国内の研究者によって、れき耕栽培を中心に研究が進められて、1960年に
は実用施設が開発されました。

この後、培養液関連の技術が進歩して、様々な水耕栽培方式が開発されてきました。

水耕栽培の方式を大きく分けると、
 ・固形培地を使わない狭い意味の「水耕栽培」と、
 ・ロックウールやれきなどを使う「固形培地耕
の2種類があります。

前者が最も純粋な意味での水耕で、簡便なため葉菜類を中心に普及しています。

根への培養液と空気の与え方によって、
 「通気法」、
 「液面上下法」、
 「NFT(薄膜水耕法)
などにわかれています。

固形培地耕は、固形培地にある程度の緩衝作用を持たせて、より安定した栽培を
目指しています。

太陽光利用型植物工場では「ロックウール耕」がよく使われているようです。

通気法NFTは、
 簡便なので、太陽光利用型、完全制御型を問わず葉菜類の植物工場によく使わ
 れます。

通気法は、
 植物体を保持するウレタン以外には固形培地を全く使わない方式です。
 植物の根は培養液に常時、あるいは間欠的に浸されます。
 そして循環中の培養液にエアーポンプ等で強制的に空気が送りこまれます。

一方、NFTは、
 緩く傾斜したベットに培養液を薄い膜状にして流すもので、根が空気に直接触
 れるので特別な酸素供給はいりません。
 水量も土壌栽培に比べてずっと少なくてすみます。

「噴霧耕」は
 キューピーの植物工場で採用されていますが、根を空気中に発達させ、培養を
 ミスト状にして根に直接、間欠的に吹きつけます。
 空気の供給も十分で、過剰な水分に弱い植物には特に有利な方法だと考えられ
 ています。

 根に十分な空気を与えることは大切なので、最近では空気をマイクロメートル
 (マイクロバブル)或いはナノメートル(ナノバブル)といった非常に細かい
 泡にして、水に溶けやすくする方法が採用されることもあるようです。

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2012年6月 8日 (金)

TDKの閉鎖工場を活用、植物工場で再生?

昨日の秋田魁新聞に、少し明るいニュースが載っていました。

というのは、ここ数年来日本の製造業の中国展開がどんどん進んでおり、雇用流出
の話題に事欠かない今日この頃。

ところがこのニュースは、残った閉鎖予定の工場を活用して植物工場を作るという
ニュースだったからです。

Tdk

■クリーンルームの再利用
ハイテク工場のクリーンルームは環境制御機能がすでにできているので、中に栽培
装置を設置すればすぐにでも生産をスタートすることができます。

従来の建物や設備をフル活用して、限りなく少ない投資で植物工場を造りだすこと
ができ、本来発生する損失をできるだけ押さえるとともに、新たなメリットを生み
出すことができるかも知れません。

■県からの支援
また、地元に新しい雇用を創出することができそうなため、県が設置を支援する方針
を決めたとのことでした。

TDK、横手精工、フィデア総合研究所秋田本部などの企業連合体(コンソーシアム)
が運営主体となって、通年で野菜を栽培するための実証事業を行うという予定のよう
です。

県が6月県議会に提出する本年度一般会計補正予算案に、工場改修などの事業費
約1億円のうち3千万円を計上すると書かれていました。

植物工場は雇用確保策の一環として、もともと県が主導して検討してきていたよう
です。

■植物工場の構想
計画では、TDKが精密機器製造に使っていたクリーンルームを栽培室として使用
し、栽培棚を積み上げ、人工光を当てて水耕栽培を行います。

作目は高糖度のトマト、低カリウムのホウレンソウなどを想定しているようです。

田舎の秋田でもいよいよ農業関係者が、背広を着て植物工場に働きに行く・・という
写真が見られるかも知れませんね。

依頼があればですが、我が家の全手動&自然制御型のミニ植物工場もどきの技術を、
供出する準備があるのですが・・・。

2012年6月 7日 (木)

家庭ミニ植物工場でのレタスの成長度

自動制御型植物工場は、45日でレタスを収穫すると聞きます。

そこで非自動制御型ミニ植物工場である我が家のものは、どれくらいの期間で
成長しているのかを、確認してみました。

成長の途中途中で撮影したものが下の写真です。
4月22日に蒔種をしてからほぼ1.5ヶ月後となる現在のものが、一番下の写真
となります。

季節の変化による温度の影響が大きいためか、前半の成長速度は微々たるもの
でしたが、気温が上がってきてからは急速に成長してきているように感じます。

照明、養液の循環、供給、室温と液温の制御全てが自然制御である我が家のレ
タスは、全自動制御型に比べるとかなり成長が遅く、30%程度の成長度ではな
いかと思います。

やはり気温と液温、照明の影響が極めて大きいのだということがわかります。

512                          5月12日
526                          5月20日
530                          5月30日
61                          6月1日
66                          6月6日

2012年6月 3日 (日)

我が家の野菜工場の近況

ここ最近の我が家の野菜工場の状況について、レポートします。

■レタス
下の写真を見てわかるように、最近のレタスの発育は素晴らしいです。
日一日一日と成長して姿が変わっていくのがわかります。

家の玄関の前に作られた風除室の中に置いてあるのですが、毎日朝晩、会社へ
行くときと帰ってきたときにしげしげと眺めていて、その成長ぶりに驚くので
す。

極端な言い方をすると、朝会社へ行くときに眺めた姿と、返ってきたときに眺
めた姿が違うのです。

完全制御型の野菜工場だと、本当に45日で収穫まで漕ぎ着けるのでしょうね!

■サニーレタス
レタスと内容はほとんど一緒です。こちらもレタスに負けず劣らず成長してい
ます。

葉の色が淡い緑色で、それに少しだけ赤みがかったところがあり、とても柔ら
かそうな葉で、おいしそうに見えます。完璧に農薬フリーなので、食べるとき
はサッと水洗いしただけでokです。

■キュウリ
レタスもキュウリも同じですが、やはり植え替えしてから成長のスピードが早
くなりました。「ローからセカンド、あるいはサードに」ギヤチェンジされて
しまいました。

液肥槽がある程度大きくなって、その中で一杯に根を伸ばすこそができるよう
になったからでしょうか?

■ミニトマト
こちらも同じです。液肥槽の中に根が縦横に伸びてきています。
成長力が速いですね、青葉の頃は。

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水耕栽培の方法

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    食器の水切りバットを使った簡単水耕栽培法の発案者の方のブログです。ここでもこの方法を使わさせていただいています。
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    2008年開始のブログ。水耕栽培がメインのようですが、プランター/露地栽培などもあり多彩です。成功と失敗の経験が豊富です。

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