プッシュプル式の植物根部エアプル―ニング用トレイ及びコンテシステム

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【発明の名称】	プッシュプル式の植物根部エアプル―ニング用トレイ及びコンテシステム
【発明者】	【氏名】バーニイ・コウェン・ホウアン
【要約】	【課題】植物の成長を促進し、優れた植物を育成するために、プッシュプル式の植物根部エアプルーン処理を施すシステムを提供する。【解決手段】トレイやコンテナは複数の個別のセル部分１０を有し、植物をトレイやコンテナの底部又は上部のどちらからでも取り出すことが出来る底部、上部開口部及び取り外し可能なスクリーン１２を備えている。小さい上部と徐々に大きくなるように形成した底部のトレイやコンテナを用いてエアプルーニング処理を適切に行う。トレイやコンテナの内側の側壁の角度を適切に設定することにより、処理した植物を上部開口部から取り出すことが出来る。コンテナを一枚又は複数の側壁で構成し、組立て可能とし、さらに取り外し可能なスクリーンを複数の支持脚に設け、根のエアプルーニング処理が促進されるようにしている。

【特許請求の範囲】
【請求項１】上部開口部と底部開口部を有し、底部は大きく、上部は徐々に小さく形成された植物用のコンテナ／ポット／トレイ－セル構造と、当該植物用のコンテナ／ポット／トレイ－セル内に植物育成用の培養土を保持し、根のエアプルーニング処理が施されるように、前記植物用のコンテナ／ポット／トレイ－セルの底部に取り外し可能な状態に保持したスクリーンと、からなる、エアプルーニング用コンテナ／ポット／トレイ－セルシステム。
【請求項２】前記植物用のトレイ構造は、上部開口部、底部開口部及び植物育成用の培養土を保持する周壁構造を有し、整列状態で一列に均一な間隔で配置した複数のトレイ－セル構造と、前記トレイ－セル内に植物育成用の培養土を保持し、根のエアプルーニング処理が施されるように、前記植物用のトレイ－セルの底部に取り外し可能に保持したスクリーンと、前記スクリーンを前記植物トレイ構造への取付けや取り外しが容易にできるようにした一体型の植物用トレイとスクリーン構造を形成するために、前記トレイ－セルの前記底部開口部に前記スクリーンを取り外し可能な状態に保持した手段と、からなることを特徴とする請求項１記載のエアプルーニング用コンテナ／ポット／トレイ－セルシステム。
【請求項３】前記トレイ－セル／ポット／コンテナは、容積を決定する側壁を有し、当該側壁は前記トレイ／コンテナの底部開口部または上部開口部のどちからからでも植物を取り出すことができるよう最適にした角度であることを特徴とする請求項１記載のエアプルーニング用コンテナ／ポット／トレイ－セルシステム。
【請求項４】前記大きい底部開口部を、前記底部に向かって外側方向にテーパを形成した側壁によって形成し、根が前記側壁で下方に向かう角度を９０°よりも大きくして、根が絡んだり螺旋状になることを防止して全ての根が適切に下方に成長するようにしたことを特徴とする請求項１記載のエアプルーニング用コンテナ／ポット／トレイ－セルシステム。
【請求項５】前記植物用のコンテナ／ポット／トレイで最大成長を得る最適なその深さは、Ｓ字形の成長曲線の急激な成長部分（指数成長曲線）の終端に至る時点で前記エアプルーニング処理が根の機構に作用して前記根の成長を一時中止し、新しい枝分かれと成長促進を容易にするような深さであることを特徴とする請求項１記載のエアプルーニング用コンテナ／ポット／トレイ－セルシステム。
【請求項６】前記取り外し可能なスクリーンは、前記コンテナ／ポット／トレイを地面の上方に支持する複数の支持脚を有し又は取付けられ、前記スクリーンの下方を空気が自由に通過でき、効果的な根のエアプルーニング処理を行えるようにしたことを特徴とする請求項１記載のエアプルーニング用コンテナ／ポット／トレイ－セルシステム。
【請求項７】前記システムは、前記コンテナ／ポット／セル構造を決定する側壁からなり、当該側壁の下方部分に通気用の開口部を設け、前記スクリーンの下方を空気が自由に通過して効果的な根のエアプルーニング処理を行えるようにしたことを特徴とする請求項１記載のエアプルーニング用コンテナ／ポット／トレイ－セルシステム。
【請求項８】前記システムは、取り外し可能な状態または一体化した水保持用の底部側の器を設け、当該器に水／栄養液が保持されている間は毛細管現象によって前記エアプルーン処理された根の機構に自動的に水が供給されることを特徴とする請求項１記載のエアプルーニング用コンテナ／ポット／トレイ－セルシステム。
【請求項９】前記システムは、取り外し可能なスクリーン板と水／栄養分溶液保持用の器を設けた分解可能なポット／コンテナ主体部分からなることを特徴とする請求項１記載のエアプルーニング用コンテナ／ポット／トレイ－セルシステム。
【請求項１０】主体部分の側壁構造は、ポット／コンテナの主体部分を形成するように組み立てられるひとつ以上の側壁からなることを特徴とする請求項９記載のエアプルーニング用コンテナ／ポット／トレイ－セルシステム。
【請求項１１】前記主体部分の前記側壁構造の少なくとも一つを異なる色にし、前記ポット／コンテナの主体部分を組み立てる際に装飾的にデザインされたポット／コンテナを形成できるようにすることを特徴とする請求項９記載のエアプルーニング用コンテナ／ポット／トレイ－セルシステム。
【請求項１２】前記取り外し可能な状態の保持する手段は、前記植物トレイ構造の一部に形成したステライド用フランジと、前記スクリーンに形成した、当該スライド用フランジに対応するかたちで伸びる溝と、からなり、前記スクリーンは前記スライド用フランジに支持され、前記スクリーンをスライドさせることによって前記トレイ構造からを取り外すことができる、ことを特徴とする請求項２記載のエアプルーニング用コンテナ／ポット／トレイ－セルシステム。
【請求項１３】前記植物トレイは縁部分を有し、前記植物セル中の個々の植物に均一に灌水できるように前記トレイ－セル上部よりも上に水を保持し、前記トレイシステムを安全に複数重ねられるようにしたことを特徴とする請求項２記載のエアプルーニング用コンテナ／ポット／トレイ－セルシステム。
【請求項１４】前記取り外し可能なスクリーンは、水保持用の底部側の器に載置した複数の支持脚に備えられ、前記培養土を保持し、前記植物の根に効果的なエアプルーニング処理を行い、トレイ栽培システムへの灌水を容易にするために、前記トレイ構造に押し込むかまたはスライドさせて保持することができ、水／栄養液のレベルは、高いレベルで灌水したり低いレベルで根のエアプルーニング処理を行うために前記底部側の器内で調節可能であることを特徴とする請求項２記載のエアプルーニング用コンテナ／ポット／トレイ－セルシステム。
【請求項１５】前記システムには水が保持され、前記トレイ中の保持された水全体を均一な温度にすることを特徴とする請求項２記載のエアプルーニング用コンテナ／ポット／トレイ－セルシステム。
【請求項１６】前記取り外し可能なスクリーンは、前記トレイの主体部分の底部から取り外すことができ、前記トレイの底部を開口した状態にし、手動、半自動または全自動の移植装置を用いて個々の植物を前記トレイの下方または上方から取り出すことができるようにすることを特徴とする請求項２記載のエアプルーニング用コンテナ／ポット／トレイ－セルシステム。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プッシュプル式の植物根部エアプルーニング用トレイ／ポット／コンテナシステムに関し、特に、植物の成長を促進し、優れた植物を育成するために、植物、苗、苗木、挿し穂、芝にエアプルーン処理を施すことができる取り外し可能なスクリーンを備え、また植物、苗、苗木、挿し穂、芝を底部開口部または上部開口部から取り出すことが可能なプッシュプル式のエアプルーニング用トレイ及びコンテナシステムに関する。
【０００２】また、本発明のプッシュプル式のエアプルーニング用トレイ及びコンテナシステムは、温室や農地での作物栽培を行う農業分野や植林を行う林業分野において、植物の生産量を増加することに寄与する。
【０００３】
【従来の技術】作物の質の向上、単位面積当たりの生産量の増大、育成時間や生産コストの削減の要求に伴い、温室の利用が増加している。また、農業従事者は、２０４０年までに三倍の食物を生産しなければならないと予想されている。さらに、今日使用している農地よりも少ない土地で、今日よりも環境に対する影響を少なくしてより多くの食物を生産する必要がある。
【０００４】従来、温室生産には、芝、苗木、挿し穂、植物、苗又は植物を育成栽培するためのトレイやコンテナが用いられている。
【０００５】トレイ／ポット／コンテナ／コンテナで栽培している植物の根が形成される初期段階は、植物の成長、収穫される作物の質、及び生産量に影響を与えるだけでなく、将来の根の発育と形成に大きな影響を与えるので、生物工学的に進歩した植物栽培システムが必要とされている。
【０００６】植物は、シュート（苗条：茎・葉などの地上部分）と根から構成されている。シュートは植物の地上部分であり、外気に触れるところである。植物の種類や季節により、シュートは葉、蕾、花、実、茎、枝そして幹などからなる。根は、土壌と接触する植物の地下部分である。根の機構は、植物を地面に固定し、まっすぐに保つことである。根は主根、側根、根毛そして先端部分からなり、植物が成長するための栄養分や水を吸収する。個々の根の先端部分は、その成長時に前進するための保護用キャップ部を有している。植物体系では、シュートと根の比率は、植物の種類や成長段階によって通常一定である。すなわち、大きな植物の根は大きいのである。
【０００７】植物の成長機構は、連続成長期（シュートや根の伸長や増大）不連続成長期（新しいシュートや根の出現）からなる。連続成長期はゆっくりとしたペースで始まる。成長速度は、指数曲線に基づいて加速し、最大成長速度に達し、その後、シュートや根の成長が終わるまでのゆっくりとした成長をする成長後期に至る。したがって、継続した成長はＳ字形曲線で表現することができる。そして、連続成長が終われば不連続成長が始まる。個々の植物の葉や根の連続成長がＳ字形曲線の成長パターンに従って成長し、全体的な植物の成長は、大きなＳ字形曲線を形成するさまざまな期間での発育段階における個々の根の成長を加算することによって得られる。植物の根の成長機構における継続的な成長期間は、人間や動物を含む全ての生物学上の成長機構と同様に、Ｓ字形の成長パターンに従うのである。ただし、根の連続成長段階で成長曲線のどの場所であっても成長を中断し得る発見がエアプルーニング整根技術の基礎原理である。
【０００８】図３は、トマトの苗木を用いて、７つの個々の根が６０時間にわたって成長するときの成長曲線（時間に対する根の長さ）を示している。最も古い根＃１は、上部の平らな部分、すなわちゆっくりと成長したり休眠期の部分を示すＳ字形曲線である。根＃２と根＃３は、上部、すなわちゆっくりと成長する部分そして急激な指数曲線成長の終わりからゆっくりとした成長への推移部分を示すＳ字形曲線である。根＃４は、急激な指数曲線成長部分を示すＳ字形曲線部分である。根＃５と根＃６は、ゆっくりとした成長から始まる低い部分と、そこから急激な成長の促進が始まることを示すＳ字形曲線部分である。そして根＃７は、ゆっくりとした成長の開始部分示す曲線である。
【０００９】図２は一般的な、底部が小さく、上部を徐々に大きく形成したトレイセル／ポットの断面図を示している。トレイセル／ポット／コンテナ２０は、閉塞した底部に水抜き用の穴を形成したものであり、底部が小さく上部が徐々に大きくなるように形成している。
【００１０】この構造は、上部から簡単に植物を取り出すことができるようにしたものであり、根の適切な生理機能を考慮したものではない。従来のトレイセル／コンテナでは、最初に伸びた根がトレイセルの底に向かって垂直に下降するように成長する。この根は、ゆっくりとした成長や不成長期（Ｓ字形曲線の上部）を含むＳ字形曲線を描くようにトレイセルの底部に到達した後も伸び続け、水抜き用の穴を避けてトレイセルの底部で渦巻き状になる。
【００１１】そして、側根形成や根の枝分かれはゆっくりとした速度でおこる。水平に成長した側根はコンテナ２０の主体部分２１（側壁）にぶつかり、下方に向かうよりはむしろ、上方に曲がった根２２になったり、または主体部分２１のまわりで横方向に渦を巻いた根２３となる。それは、根が横方向に曲がる角度はその習性によって９０°であり、主体部分２１の角度はコンテナ２０の側壁にぶつかった根に対して、上方向には９０°よりも大きく、下方向には９０°よりも小さいからである。
【００１２】このことは、もともと根は下方向に成長したいにもかかわらず、根が横方向又は上方向に伸びるのは、根が制限されていない方向に向かおうとする根の生理機能によるものである。試験によれば、根の先端部分は１°よりも小さい角度を認識できることが示されている。したがって、一般的なコンテナ２０では、主体部分にぶつかった根に対する主体部分の下方向角度が９０°よりも小さいので、自然な根の成長を人工的制限しているのである。
【００１３】側根の多くは伸び続け、セルの底部近辺で渦巻き状になるので、育成用の培養土２４が十分に使われていない。もし、芝／挿し穂／苗木／植物／苗が長期間に渡って従来のトレイ／コンテナ２０に放置されたときには深刻な根詰まり（ｒｏｏｔｂｉｎｄｉｎｇ）が起こる（図２参照）。このことは特に、個々の組織がとても小さい芝の成長に大きな障害を与える。
【００１４】トレイ／コンテナ中で根が適切な状態で成育することは、移植後の根の成長にとって重要な要因となる。従来のトレイセル／ポット／コンテナにおいて植物の根は渦巻き状になり、また多くの根の上方に成長することを強いられるので、その結果、絡んだ状態となる。これは、移植後の根の成長を妨げるものであり、この現象を排除することは生物工学的に重大である。
【００１５】エアプルーニング処理された植物／苗／苗木／挿し穂／芝は、トレイ中でも移植後も、顕著に優れた成長を示し、種々の作物のエアプルーニング処理された苗木を用いて効果的な全自動移植が行われ得ることが多くの農場において示されている。
【００１６】しかしながら、根の発育データに基いてコンピューターを用いる技術は、そのようなデータを得ることが難しく、また、プッシュプル式のエアプルーニングトレイやコンテナがないので、最近までエアプルーニング用のトレイ／コンテナ構造に組み込まれていなかった。根の性質や量の評価をするために、地中の根の実際の発育メカニズムを観察したり測定したりすることが難しいことから、この課題についての情報は農芸学、園芸学や森林の分野においてもわずかである。
【００１７】したがって、多くの栽培者、農業従事者、研究者や農業相談員は、適切な構造のトレイ／ポット／コンテナが収穫や研究結果にどの程度良い影響するかを考えることなく、市販されている従来のトレイ／ポット／コンテナを用いている。多くの栽培者や農業従事者はまだ、従来の、トレイ／プラグトレイ／ポット／コンテナ用に設計された移植用の機械や装置を所有している。
【００１８】そして作物の生産量、質、収穫を増大するエアプルーニング処理用のトレイ／プラグトレイ／ポット／コンテナを必要としている。したがって、根のエアプルーニング処理を行い、またエアプルーニング処理された植物／苗／苗木／挿し穂／芝をエアプルーニング処理用のトレイやコンテナの上部から取り出すためのエアプルーニング処理用のトレイ／プラグトレイ／ポット／コンテナが継続的に必要である。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のトレイセル／ポット／コンテナは底部が小さく上部が徐々に大きくなるように形成しているので、根の成長に対する容器の壁の角度が不適切であり、根の自然な発育が制限される。そして、根は根詰まり（ｒｏｏｔｂｉｎｄｉｎｇ）を起こし、トレイセル／ポット／コンテナ内の培養土が有効に利用されず、結果的に根の成長を妨げる、という問題点があった。
【００２０】従来のトレイやコンテナを植物の生産に用いることによる共通の問題点は、通常、”根詰まり（ｒｏｏｔｂｉｎｄｉｎｇ）”と呼ばれている根が絡んだり、螺旋状になったりすることである。根詰まり（ｒｏｏｔｂｉｎｄｉｎｇ）を起こすと、根の枝分かれや成長を妨げたり、トレイ／ポット／コンテナ内での成長を遅らせたり、一様な成長を妨げる等さまざまな不都合な状態を生じ、芝／挿し穂／苗木／植物／苗を植え変えた後に、栽培者や農業従事者にとって、非常に大きな障害をもたらすことになる。植物の栽培におけるこのような不都合を解決するための試みが行われているが、従来の構造によって引き起こされる基本的な問題点は未だに解決されていない。
【００２１】そこで、本発明では、トレイ／コンテナの開口底部または開口上部のどちらからでも植物を取り出すことができる、エアプルーニング用のトレイ／コンテナシステムを提供することを目的とする。
【００２２】また、本発明の他の目的は、根のエアプルーニング処理をもたらし、植物成育用の培養土をトレイ／コンテナシステム内に保持し、簡単に付けたり外したりできる底部支持用のスクリーンを備えた植物のトレイ／コンテナシステムを提供することである。
【００２３】また、本発明の他の目的は、自動灌水用の水を保持する縁部分や取り外し可能なスクリーンを備えた植物のトレイ／コンテナ構造であり、ローコストで高品質の大量生産に対応したプラスチックや金属の形成工程で製造できるようにしたものである。
【００２４】さらに、本発明の目的は、自己支持することができ、耐久性があり、保守管理の必要がないように堅固であり、トレイ／コンテナシステム中のエアプルーニング処理された植物／苗木／挿し穂／芝の取扱いや輸送を簡単にできるようにしたエアプルーニング用のトレイ／コンテナ構造を提供することである。
【００２５】さらに、本発明の目的は、大量のエアプルーニング処理をした挿し穂を簡単に処理できる全自動の移植機に対応した、簡単にまた迅速に取り付けたり外したりできる底部のトレイ／コンテナスクリーンを備えた植物用のトレイ／コンテナシステムを提供することである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】本発明は、全般の作業改善と従来技術の不都合と欠点を克服した、植物を育成用のエアプルーニング処理をするためのトレイ及びコンテナシステムである。特に、本発明のエアプルーニング処理用のトレイ及びコンテナシステムは、植物をトレイ／コンテナの開口底部または開口上部から取り出すことができる構造を備えている。
【００２７】トレイ／コンテナの深さと底部開口は、短期間で優れた成長を達成するために、Ｓ字形の根の成長曲線の急激な成長部分を効果的に利用するための重要な要素である。
【００２８】また、本発明のエアプルーニング用トレイ及びコンテナシステムは、効果的な根のエアプルーニング処理を行うためにトレイを地面の上方に保持し、トレイ栽培システム内の水の循環を促進するための、複数の脚に備えられ、押圧またはスライドさせてトレイ／コンテナ構造に保持することが可能な取り外し可能な支持スクリーンを備えている。
【００２９】また、本発明の植物用のコンテナは、自動灌水コンテナを形成するように組み立てることができるひとつ以上の側壁からなり、また、水を保持した底部の器に載置した複数の脚に備えられた底部のスクリーンは、取り外し可能でありながらコンテナの構造自体にしっかりと保持されている。
【００３０】また、本発明のエアプルーニング用トレイ及びコンテナシステムは、トレイの上方やコンテナ上部に水のレベルを保つために囲まれた縁部分からなり、トレイセルやコンテナから植物に均一に灌水することができる。
【００３１】植物の栽培作業や栽培のオートメイション化において、バーニイ・コウェン・ホウアン博士によって開発された、革新的な植物の根のエアプルーニング技術は、根詰まり（ｒｏｏｔｂｉｎｄｉｎｇ）の防止、根の量が増えて活発に成長するための正常な根の枝分かれの増進、植物の成育期間の短縮、生産量の増加と質の向上、温室設備の有効利用、成育地、エネルギー及び肥料の削減、及びこれらによる公害の削減と環境の改善等を含む多くの利益をもたらしている。
【００３２】また、バーニイ・コウェン・ホウアン博士は、エアプルーニング処理の概念に基づいて、ユニークなトレイシステムや、Ｕ．Ｓ．特許第５，１７９，８００号、第５，２５４，１４０号、第５，２９８，０４１号で開示した簡単な自動化／ロボット化された移植システムを提案している。
【００３３】本発明のエアプルーニング用トレイの構造は、植物を底から引き抜くときまたは上部から押し込むときに、植物の枝の張り方の習性を利用して、植物を傷めずに上方に向かって開いている各葉の上方部分を閉じ合わせるようにしたものである。この植物の習性により開口した底部から植物を簡単に取り出すことができ、労働力削減のための完全自動移植を促進することができる。
【００３４】また、本発明のエアプルーニング用のトレイセル／ポットは、取り外し可能なスクリーンを設けた開口底部を形成している。トレイセル／ポットは底部が大きく、上部は小さい形に形成され、根の成長に対する容器の壁の角度は全ての根が下方に向かって適切に成長できるように形成している。これは、水抜き用の穴を形成した小さい閉塞した底部と、コンテナの壁を上部に向けて外側方向にテーパにした大きな開口上部を持ち、この壁の不適切な角度が根詰まり（ｒｏｏｔｂｉｎｄｉｎｇ）を引き起こし、成長を遅らせ、また一様でない成長をさせるという、従来のトレイセル／ポットが本来持つ不都合を排除したものである。
【００３５】さらに、本発明のエアプルーニング用のトレイ及びコンテナシステムは、植物の根が本来持つ習性を端に利用することにより、正常でありながら生物工学的に改変した植物を栽培することが可能である。根のエアプルーニング処理における生物工学では、適切で根の形成を促進するための根詰まり（ｒｏｏｔｂｉｎｄｉｎｇ）を防ぐために、植物機構の習性を、コンピュータによる設計と、トレイセル／コンテナ形状を最適化することとともに利用している。プッシュプル式のエアプルーニング用トレイ及びコンテナシステムは、上述の分析に基づいて以下の重要な要素を考慮したものである。
【００３６】
【発明の実施の形態】図１は本発明の、取り外し可能な支持スクリーンを底部に設け、底部を大きく上部を徐々に小さく形成したプッシュプル式のエアプルーニング用トレイセル／ポット／コンテナシステムの断面図であり、優れた根の形成と苗の成長、及びセル／ポットのスペースや培養土が有効に利用されていることを示している。図３は、６０時間にわたって７つの根が成長するときの成長曲線を示している。図４は本発明の、取り外し可能な支持スクリーンを設けた、プッシュプル式のエアプルーニング用トレイシステムの断面図であり、水／栄養分の溶液レベルが上下動することによって効果的な根のエアプルーニング処理が行われる機能原理を示している。図５は本発明の、取り外し可能な支持スクリーンと水／栄養分の溶液を保持する器を備えた、エアプルーニング用のポット／コンテナの断面図である。図６は本発明の、取り外し可能な支持スクリーンの斜視図である。図７は本発明の、取り外し可能な支持スクリーンと水／栄養分の溶液を保持する器を備えた、分解可能なエアプルーニング用のポット／コンテナの斜視図である。図８は本発明の、取り外し可能な支持スクリーンと水／栄養分の溶液を保持する器を備えた、分解後のエアプルーニング用のポット／コンテナの斜視図である。
【００３７】図１に示すように、１０は、本発明の、プッシュプル式のエアプルーニング用トレイセル／コンテナシステムである。プッシュプル式のエアプルーニング用トレイセル／コンテナシステム１０は、取り外し可能な支持スクリーン１２を備え、上部開口部と下部開口部を有し、底部が大きく上部が徐々に小さくなるように形成した、植物を保持する主体部分１１からなる。
【００３８】また、全ての根が下方に向かって適切に発育できるように、トレイセル／ポット／コンテナの壁と成長する根の交差角度を正しく調整したものである。
【００３９】図１のように、コンテナの壁が上部に向かって内側方向にテーパ面を形成していたら、すなわち大きい底部と小さい上部を有する場合、トレイ／コンテナから植物を取り出すことが難しいと考えるのは誤解である。大きなシュートを持つ植物でも、そのシュートを傷めることなくトレイ／コンテナの開口底部から簡単に取り出すことができる。
【００４０】植物の葉１５は底部から取り出すときに互いに折り重なり易いのは、また、植物が持つ自然の性質であり、小さい穴を簡単に通り抜けることができる。この植物の性質によって、植物を開口したトレイ／コンテナの底部から簡単に取り出すことができ、全自動移植を可能にする。従来のトレイの苗を下から押し出して取る装置（例えば苗の押し取り機（ａｍｅｃｈａｎｉｃａｌｄｉｓｌｏｄｇｅｒ））も必要ない。
【００４１】他の有利な点は、芝／挿し穂／苗木／植物／苗を入れたエアプルーニング用のトレイは、輸送中に、従来のトレイのように大きな上部開口部から落下するといった恐れがなく、箱に入れた状態で輸送することができる。このことは、全自動移植操作を用いた芝／挿し穂の生産システムにおいて、芝／挿し穂の質を保証するものである。
【００４２】エアプルーニング処理用のトレイ／コンテナの前述の利点を考慮し、適切なプッシュプル式のエアプルーニング処理用トレイ／コンテナをその壁の角度を種々の実験によって得た最適な角度にコンピュータを用いて設計することができる。また、芝／苗木はまた、従来のトレイと同様上部から取り出すこともできる。
【００４３】図１はまた、根の側根１３形成を促進する効果的なエアプルーニング処理を示している。エアプルーニング用のトレイセル／コンテナでは、Ｓ字形の成長パターンに従って、最初に出現した植物の根がトレイセルの底部に向かって下方に垂直に成長する。
【００４４】根が開口底部にある支持スクリーン１２に到達し、根の先端部分が空気に触れると、根の成長は一時的に中断する。一旦根がエアプルーニング処理されると、新しい根の枝分かれを開始する別個の新たな成長工程がすぐに起こる。複数の枝分かれ（別の成長）が、水平方向に一様に分配した状態で培養土の表面近くで最初に起こる。
【００４５】側根が成長してセルの壁に到達すると、ある程度良い通気性や水分、栄養分を求めながら、セルの壁での曲がる角度が９０°より大きいか、または根が受ける抵抗をできるだけ少なくするように、垂直に下方に曲がるか、トレイセルの底部に向かって側壁をたどる。
【００４６】そして、根の先端部分がエアプルーニングトレイの底部で空気に触れるとそれらの成長は一時的に中断する。その代わりに、新しい枝分かれ工程が起こる。このように、根の枝分かれ工程は、細かい根がセル／コンテナの培養土を均一に取り巻きながら、適切に育成した側根１３が短期間でトレイセル／コンテナがを満たすまで継続する。
【００４７】根の機構への適切なエアプルーニング処理によってＳ字形の成長曲線の急激に成長する部分の最後で根の成長は中止し、新しい枝分かれが容易となる。個々の枝分かれした根がエアプルーニング処理されると新しい枝分かれが始まり、派生的な根の成長が促進され、根詰まり（ｒｏｏｔｂｉｎｄｉｎｇ）が防止されるので結果的に多数の根が形成される。
【００４８】また、急激な成長の最後に根の成長が中止し、枝分かれが繰り返し行われるので、Ｓ字形の成長曲線の上部（ゆっくりとした成長段階）が効果的に排除され、根の成長や枝分かれが速く、多数の根が形成され、その結果、優れた植物の成長が促進される。
【００４９】植物のシュートと根の比率は通常一定に保たれることから、根の分量が多いと大きい植物になる。図１と図２は、それぞれ、エアプルーニング処理された芝／挿し穂／苗木／植物／苗に多数の根１３が形成されたことによる、エアプルーニング用のトレイセル／コンテナのシュートの成長１５と、通常のトレイセル／コンテナのシュートの成長２５との顕著な相違を表している。
【００５０】すなわち、図２では最初に発育した根がセルの底部に到達した後も伸び続け、水抜き用の穴を避けるように底部で渦巻き状になり、したがって側根や根毛はゆっくりとした速度で形成する。
【００５１】そして側根の多くは、Ｓ字形の成長曲線の全体を形成するように伸び続け、セルの底部近辺に渦巻いたり、上部への成長を強いられてその結果健康でない根が形成されたり、絡んだ根（２２や２３）になったりする。セルの上部の培養土は十分に利用されなのでその結果不十分な成長となり培養土２４が無駄になる。
【００５２】芝／苗木の取り扱いが悪いと根を培養土に正しく根づかせることができない。トレイ／コンテナの深さは、植物の根の成長曲線に従って決定されるべきであり（図３参照）、効果的なエアプルーニング処理を行うための大きい開口底部を形成することによってＳ字曲線のゆっくりとした成長期や休眠期を、排除することができる。
【００５３】Ｓ字形曲線のゆっくりとした成長や休眠期を排除し、植物の根の枝分かれの促進することによって効果的な根のエアプルーニング処理は、根の成長結果に基づき、プッシュプル式トレイとコンテナの植物を保持する主体部分１１の深さを最大限に利用することによって最も促進することができる。
【００５４】このプロセスは、エアプルーニング処理された根の発育の種々の段階で、根の成長速度、セルの大きさ、枝分かれや側根の割合を関連づけたコンピュータ論理回路を用いることによって達成することができる。芝／挿し穂の生産は、植物の種類、短期間での根の発育、セル／コンテナの深さ、植物を移植した後の枝分かれを増進し、トレイセルやコンテナ中での植物の成長促進によって最大にすることができる。
【００５５】移植用にエアプルーニング処理された芝／挿し穂は若く、元気な根で満たされており、芝／挿し穂が移植されるとすぐに新しい根を生み出すための根の先端部で満たされる。エアプルーニング処理された根は刷毛の毛に似ており、適切に下方に向かう。移植後にセル／ポット／コンテナ内での根の適切に発育することはは、将来の根の成長のために重要な要素であることは強調するべきである。さらに、エアプルーニング処理には費用がかからず、無害であり、根の絡みを防止するためにコンテナ内壁に化学毒薬物質を塗用するよりも好ましい。
【００５６】図４に示すように、本発明は、また、植物トレイ構造１１中において培養土１４を保持する底部の取り外し可能なスクリーン１２を備えながら、エアプルーニング処理や自動移植するための植物トレイシステムを用いている。
【００５７】プッシュプル式のエアプルーニング用のトレイの主体部分１１は、整列状態で並び、一定の間隔をおいて配置した複数のセルから構成されている。エアプルーニング用のトレイ１１は、トレイ上部よりも上に水を保持するための周囲の縁部分１６を備えているので、トレイセルの植物に均一に水を与えることが可能である。
【００５８】また、従来の植物育成用の培養土１４を本発明のプッシュプル式のトレイ及びコンテナシステムに用いることができる。その際、主体部分１１に底部スクリーン１２を保持した状態で、上部から植物育成用の培養土１４をトレイ／コンテナシステム１０に入れることができる。このトレイ／コンテナシステム１０を用いて種を蒔き、種子を発芽させ、また植物の成長を促進するための効果的な根のエアプルーニング処理によって移植用のサイズまで育成することができる。
【００５９】取り外し可能なスクリーン１２（図４参照）は、根のエアプルーニング処理をするためにプッシュプル式のトレイ／コンテナの主体部分１１の底部に固定され、個々の植物を底部から簡単に取り出せるように、主体部分１１から取り外すことができる。しかしながら、主体部分１１の内部は適切な角度なので、エアプルーニング処理された芝／挿し穂／苗木／植物を上部から取り出すことができ、また全ての根は下方に向いて適切に成長することができる。
【００６０】本発明のプッシュプル式エアプルーニング用トレイの主体部分１１はまた、全自動移植装置に用いることができる。そのため、トレイの底部を開口したままにできるようにスクリーン１２の主体部分１１の底部からの取り外すを可能にしている。バーニイ・コウェン・ホウアン博士がＵ．Ｓ．特許第５，５７３，５５８で開示したような全自動移植機の、個々のセルに入っているそれぞれの植物を主体部分１１の底部から取り出す方法に用いることができる。植物はまた、従来の移植機で用いられている手動式または機械的な方法によって上部からも取り出すことができる。
【００６１】開示の、取り外し可能なスクリーン１２は、底部側の保水器１７に載置した複数の支持脚１８に備えられている（図４参照）。そして、培養土１４を保持し、植物の根１３に効果的なエアプルーニング処理を施すことができるように主体部分１１に押し込んだりスライドさせて保持することができ、トレイ栽培システムの水の循環を容易にする。水／栄養液のレベル１９は、高いレベルで灌水したり、低いレベルで根のエアプルーニング処理を行うことができるように保水器１７の中で上げたり、下げたりすることが可能である。もちろん、従来の灌水システム、例えばスプレーや霧吹きを用いてプッシュプル式のエアプルーニング用トレイ／コンテナシステムに灌水することができる。
【００６２】本発明の他の実施例は、スクリーン１２に、これよりも大きい網状部材を載せ、その上にコンテナの主体部分１１を載せたものである。また、図５に示すように、コンテナ１０の底部側に水を保持する保水器１７や通気を良くするための開口部２７を設けたり、一体化したものである。主体部分１１と保水器１７はスクリーンを挟んで一体化され、また簡単に分離することもできる。
【００６３】図５及び図６に示すように、スクリーン１２やスクリーン板１２は、水保持用の底部側の保水器１７に載置した複数の支持脚１８に備えられている。通気を良くするための開口部２７は、根のエアプルーニング処理を有効に行うようにスクリーン１２の下方に空気を自由に通すことができる。また、水を保持する底部側の保水器１７には複数の支持脚１８が載置され、水／栄養分の溶液が底部側の保水器１７に保たれている限り、毛細管現象によりエアプルーニング用のシステムに自動的に灌水することができる。
【００６４】もちろん、エアプルーニング用のポット／コンテナシステムには上部または通気用の開口部２７から灌水することができ、水を保持する底部側の保水器１７は、従来のポット／コンテナに用いられている受け皿と同様、余分な水を受け止めることができる。
【００６５】図６のスクリーン板１２は、図５に示すようにコンテナの主体部分１１の底部に挿入することができる。コンテナの主体部分１１の内部角度は、植物の成長を促進するための効果的な根のエアプルーニング処理が行なわれ、そして植物をコンテナの上部から取り出すことができるような角度にする。また、図６に示したスクリーン板１２は、端部分に水抜き用の孔部を持つ一般的なポット／コンテナの底部に挿入することができ、根詰まり（ｒｏｏｔｂｉｎｄｉｎｇ）を防止し、成長の仕方を改善することができる。
【００６６】図７及び図８に示すように、本発明の他の実施例は、取り外し可能なスクリーン板１２と水／栄養分溶液を保持する保水器１７を備えた分解可能なポット／コンテナの主体部分１１で構成されたエアプルーニング用のポット／コンテナシステムである。
【００６７】この実施例では、閉じ合わせたり、組み立てて種々の形（丸型、四角型、五角形型等）のポット／コンテナ主体部分１１を形成するひとつ以上の側壁１１ａから構成されている。各側壁またはいくつかの側壁１１ａの色は、装飾的にデザインされたポット／コンテナにするために異なる色にすることができる。
【００６８】各側壁１１ａの低い部分には、その交差部分１３に蝶番が取り付けられており、図７に示すように、すべての側壁１１ａの上部をクランプ１４すると、各側壁１１ａの低端部は水／栄養分保持用の保水器１７の周囲縁部によって安定した状態に保持され、図５と同様なエアプルーニング用のポット／コンテナシステム１０を形成する。
【００６９】図７及び図８に示した実施例では、スクリーン板１２は各側壁１１ａの交差部分１３の位置に保持され、根のエアプルーニング処理を有効に行うために開口部２７やスクリーン板１２の下部を空気が自由に通ることができる。図７に示すように、スクリーン板１２は水／溶液保持用の保水器１７の上に保持され、組み立てたエアプルーニング用ポット／コンテナシステム１０を形成するようにすべての側壁１１ａの上部をクランプ１４している。
【００７０】図８に示すようにエアプルーニング用ポット／コンテナシステム１０はクランプ１４を外し、側壁１１ａを開くようにすると分解することができ、植物育成用の土壌を簡単に取り出すことができる。スクリーン板１２とともに水保持用の底部側の保水器１７によって水／栄養分がこの保水器１７に保持されている間は毛細管現象によりエアプルーニング用のシステムに自動的に灌水することができる。
【００７１】

【出願人】	【識別番号】５９３０５９３４８【氏名又は名称】バーニイ・コウェン・ホウアン【識別番号】５９３０５９３５９【氏名又は名称】藍房和【識別番号】５９２１１７３４６【氏名又は名称】埼玉プラスチック株式会社
【出願日】	平成１１年１０月２８日（１９９９．１０．２８）
【代理人】	【識別番号】１０００９７５９３【弁理士】【氏名又は名称】田中治幸
【公開番号】	特開２０００－２０１５３９（Ｐ２０００－２０１５３９Ａ）
【公開日】	平成１２年７月２５日（２０００．７．２５）
【出願番号】	特願平１１－３４５２００