灌水装置

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【発明の名称】	灌水装置
【発明者】	【氏名】石山佳寿【氏名】内田哲也
【要約】	【課題】この種の従来例としては、搬送装置により移送される苗箱内の培地に均一に灌水する為に少量の水を霧状に散布するものがあるが、均一に灌水する為にその灌水行程（灌水距離）は長く効率的ではなく、然も、圧縮成形した培地を用いる場合には、その培地が水を吸収して膨張復元するのに時間がかかり非常に作業能率が悪いものであった。【解決手段】搬送装置１１により移送される苗箱５内の培地１に灌水する灌水装置において、苗箱５の移送方向上手側が高くなるように苗箱５を傾斜状にして移送する手段を設けた灌水装置。

【特許請求の範囲】
【請求項１】搬送装置１１により移送される苗箱５内の培地１に灌水する灌水装置において、苗箱５の移送方向上手側が高くなるように苗箱５を傾斜状にして移送する手段を設けたことを特徴とする灌水装置。
【請求項２】苗箱５の移送方向上手側に吐出量が多い灌水部１６ａを配置し、その下手側に吐出量が少ない灌水部１６ｂ・１６ｃを配置したことを特徴とする請求項１記載の灌水装置。
【請求項３】苗箱５内の培地１が圧縮成形した培地であることを特徴とする請求項１又は２記載の灌水装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、野菜や水稲や花卉等の播種作業の際に、苗箱内の培地に灌水する灌水装置に関する。
【０００２】
【従来技術と発明が解決しようとする課題】この種の従来例としては、搬送装置により移送される苗箱内の培地に均一に灌水する為に少量の水を霧状に散布するものがあるが、均一に灌水する為にその灌水行程（灌水距離）は長く効率的ではなく、然も、圧縮成形した培地を用いる場合には、その培地が水を吸収して膨張復元するのに時間がかかり非常に作業能率が悪いものであった。
【０００３】
【課題を解決するための手段】この発明は、従来の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、搬送装置１１により移送される苗箱５内の培地１に灌水する灌水装置において、苗箱５の移送方向上手側が高くなるように苗箱５を傾斜状にして移送する手段を設けた灌水装置としたものであり、請求項２記載の発明は、苗箱５の移送方向上手側に吐出量が多い灌水部１６ａを配置し、その下手側に吐出量が少ない灌水部１６ｂ・１６ｃを配置した請求項１記載の灌水装置としたものであり、請求項３記載の発明は、苗箱５内の培地１が圧縮成形した培地である請求項１又は２記載の灌水装置としたものである。
【０００４】
【発明の作用効果】請求項１記載の発明は、搬送装置１１により移送される苗箱５内の培地１に灌水する灌水装置において、苗箱５の移送方向上手側が高くなるように苗箱５を傾斜状にして移送する手段を設けた灌水装置としたものであるから、灌水装置の下方を通過する苗箱５は、前方が高くて後方が低い傾斜した状態で灌水される為、苗箱５の前部にて供給された水は後部に流れて苗箱５内の培地１全体に均一に行き渡り、適切な灌水が効率良く行なえて、作業能率が良い。
【０００５】請求項２記載の発明は、苗箱５の移送方向上手側に吐出量が多い灌水部１６ａを配置し、その下手側に吐出量が少ない灌水部１６ｂ・１６ｃを配置した請求項１記載の灌水装置としたものであるから、請求項１記載の発明の作用効果に加えて、最初に、吐出量が多い灌水部１６ａにより大量の水が灌水されるので、培地１に水が急速に灌水され、その後、吐出量が少ない灌水部１６ｂ・１６ｃにより穏やかに灌水されて、培地１に必要な水量が供給される。従って、灌水時間若しくは灌水距離を短くしても十分な量の灌水が行なわれ効率的であると共に、後で、吐出量が少ない灌水部１６ｂ・１６ｃにより穏やかに灌水するので、培地１を乱すことも防止され、良好な灌水作業が行なえる。
【０００６】請求項３記載の発明は、苗箱５内の培地１が圧縮成形した培地である請求項１又は２記載の灌水装置としたものであるから、吐出量が多い灌水部１６ａにより大量の水が灌水されるので、硬い圧縮成形した培地１は、水を吸収して急速に膨張し始める。その後、吐出量が少ない灌水部１６ｂ・１６ｃから穏やかに灌水されて、圧縮成形した培地１の膨張完了に必要な水量が供給される。従って、圧縮成形した培地１が硬い段階で大量の水を与えて、初期膨張を早くし、その後、圧縮成形した培地１が水を吸収して膨張をしてその表面が軟らかくなった後は、水を穏やかに与えるので、軟らかくなった圧縮成形した培地１を灌水される水で崩すことが防止され、良好に且つ早く圧縮成形した培地１は水を吸収して膨張を完了し、作業能率が良く且つ良好な灌水作業が行なえる。
【０００７】
【発明の実施の形態】この発明の実施の一形態である水稲を播種して所謂マット状苗を育苗する場合について、以下に詳述する。先ず、水稲用の苗箱５は、一般的に、平面視が長方形で、内法が縦＝２８ｃｍ・横＝５８ｃｍ・深さ＝３ｃｍで、底に水抜き孔５ａが多数設けられた浅い箱状に日本国内で規格化されているものである。
【０００８】図１に示すものは、圧縮成形した培地（圧縮成形培地）１の一実施例で、平板の形状に成形したものである。この培地１の材料となる植物繊維を含む材料としては、ピートやヤシ類の果実繊維（ヤシの実の果肉部の繊維を圧搾裁断したもの）、おが屑、樹皮（パーク）などを用いることができる。特に、好ましいのはピートであって、しかもそのうち、ミズゴケ類が堆積してできたピートモスが最も好ましい。なお、ピートモスとヤシ類の果実繊維等を混合した材料を用いることもできる。
【０００９】なお、ピートモスは、含水率約３０％以下に乾燥すると撥水性が顕著となる。そのため、ピートモスを圧縮成形する材料に使用する場合は、それが乾燥していると、圧縮成形後使用時に水で膨張させるとき、その水が吸収されにくくなり、取扱いが不便となる。そこで、圧縮成形前にピートモスを、ベントナイト或はモンモリロナイトと混合して、ピートモスの繊維表面にベントナイト或はモンモリロナイトの微粒子を付着させ、それを圧縮成形すれば、圧縮成形されたピートモスが乾燥していても吸水しやすいものとなり、上記問題は解消される。なお、ベントナイト或はモンモリロナイトは粘土成分の一種で天然の物から抽出できるものであるが、化学物質のものを用いるならば、アルキレンオキサイド系やエステル系の非イオン活性剤などを撥水防止剤として用いることができる。また、ピートモスは、一般にｐＨ３．５～５．５と、ｐＨが低いため、消石灰や生石灰、苦土石灰、炭酸カルシウムなどでｐＨ調節を行う。なお、取扱易さと効果の面から消石灰が好ましい。ところで、上記ベントナイト或はモンモリロナイトは、ピートモスを圧縮成形する時のバインダーとして作用する粘結剤にもなり、成形時の粘結効果を高めるものとなる。ほかのバインダーとしてアルギン酸ナトリウム等を使用することもできる。
【００１０】また、圧縮成形した培地１が水を含んで膨張するときの膨張倍率を大きくするため、前記ピートモス等の植物繊維を含む材料に、市販の高吸水性ポリマー等を混入させて用いることもできる。上記の植物繊維を含む材料の圧縮成形には、プレス機を用い、下型２の浅い箱状の穴内に材料（ピートモスとベントナイト或はモンモリロナイトの微粒子を混合させたもの等）を詰めて上型３の長方形板状の突部が上方から下降して圧縮成形する（図２参照）。このときの圧縮圧力は、材料の含水率によって異なるが、４～１５０ｋｇ／ｃｍ² の圧力で圧縮すると良好に圧縮成形できる（尚、カナダ産のピートモスにベントナイトを混合した場合、４．５ｋｇ／ｃｍ²で圧縮すると、圧縮後の形状の維持と水を含ませた時の復元速度及び形状が良好であった）。また、圧縮する材料の含水は、ピートモスの圧縮の場合、繊維質を傷めないよう、４５～６０％の含水率のものが好ましい。
【００１１】また、下型２の底部には、肥料供給用の非常に小さな開口２ａ…が多数設けてあり、上型３が上方から下降して圧縮成形終了工程で、ポンプ４にて肥料を圧縮成形培地１の底部に供給し圧縮成形培地１の下層部に肥料を含浸させて、下層部程肥料濃度が濃い状態の圧縮成形培地１を得る。
【００１２】尚、具体的な寸法を示すと、圧縮成形培地１の大きさは、縦＝２７．５ｍｍ、横＝５７．５ｍｍ、高さ＝４～５ｍｍの平面視長方形の平板状に圧縮成形されてる。播種機１０は、連続移送用の搬送装置としての第１コンベア１１・播種コンベア１３が移送上手側から順に連ねて設置されており、その各コンベア１１・１３上を順に引き継がれて苗箱５が移送されていくようになっている。そして、第１コンベア１１には圧縮成形培地１を膨張させる培地用灌水装置１６と鎮圧装置１７が設置され、播種コンベア１３上に播種装置１８、覆土供給装置１９、及び霧状灌水装置２０が設置されている。
【００１３】ここで、播種機１０の各装置の構成と水稲用の苗箱５と圧縮成形培地１を用いた播種作業について詳述する。第１コンベア１１は、移送モータＭ１で駆動される構成となっており、図３のように前記圧縮成形培地１を肥料濃度が濃い側を下にして入れた（肥料濃度が濃い側が直ぐに分かるように、圧縮成形後の培地１に印や色を付すか、圧縮成形時の型に上下面の区別が付く模様を刻印しておくと良い）苗箱５を第１コンベア１１上に載置すると、苗箱５は移送モーターＭ１が回転することによりベルト移動イ方向に連続移送される。
【００１４】播種コンベア１３は、移送モータＭ２で駆動される構成となっており、その上に載せられた苗箱５が連続移送される速度は、第１コンベア１１上に載せられた苗箱５の移動速度よりも若干速い速度になるように構成されている。培地用灌水装置１６は、ポンプにより水を上方より灌水することができる灌水装置で、３本の灌水部（灌水ノズル付きの灌水パイプ）１６ａ・１６ｂ・１６ｃより水がシャワー状に撒かれるように構成され、その下方を移送される苗箱５内の圧縮成形培地１に灌水する。
【００１５】ここで、この培地用灌水装置１６部の構成及び作用を図５に基づいて詳述すると、上記３本の灌水部１６ａ・１６ｂ・１６ｃは、第１コンベア１１にて移送される苗箱５の上方を横切る状態で配置され、苗箱５移送方向最上手側の灌水部１６ａは水の吐出量が多く、下手側の灌水部１６ｂ・１６ｃは水の吐出量が少ない（霧状の灌水）ように構成されている。
【００１６】また、培地用灌水装置１６の下方の第１コンベア１１は、案内転動ロール３０ａ・３０ｂ・３０ｃ・３０ｄにてその移送面１１ａが移送方向後方程高くなるように案内されている。即ち、案内転動ロール３０ａより案内転動ロール３０ｂの方が高い位置に枢支され、案内転動ロール３０ｂより案内転動ロール３０ｃの方が高い位置に枢支され、案内転動ロール３０ｃより案内転動ロール３０ｄの方が高い位置に枢支されて、第１コンベア１１の移送面１１ａが移送方向後方程高くなるようになっている。よって、培地用灌水装置１６の下方の第１コンベア１１の移送面１１ａは移送方向後方程高くなっている為に、その上面に載置されて移送される苗箱５は前方が高くて後方が低い傾斜した状態で培地用灌水装置１６の下方を通過することとなる。
【００１７】従って、培地用灌水装置１６の下方を通過する苗箱５は、前方が高くて後方が低い傾斜した状態で、先ず、灌水部１６ａにて大量の水が灌水されるが、苗箱５は傾斜しているので前端部にて供給された水は後端部に流れて苗箱５内の圧縮成形培地１全体に均一に行き渡り、圧縮成形培地１は水を吸収して急速に膨張し始める。その後、灌水部１６ｂ・１６ｃから霧状の少量の水が２段回に穏やかに灌水されて、圧縮成形培地１の膨張完了に必要な水量が供給される。
【００１８】このように、圧縮成形培地１が硬い段階で大量の水をその上下から与えて、初期膨張を早くし、その後、圧縮成形培地１が水を吸収して膨張をしてその表面が軟らかくなった後は、霧状の少量の水を２段回にわけて穏やかに与えるので、軟らかくなった圧縮成形培地１を灌水される水で崩すことが防止され、良好に且つ早く圧縮成形培地１は水を吸収して所定の形状に膨張を完了する。
【００１９】苗箱５内の圧縮成形培地１は、ピートモスの表面には粘土質材の微粒子が付着して被膜が形成されているので、急速に水を吸収して膨張し（灌水装置１６から次行程の鎮圧装置１７のポット用鎮圧ローラー４７までの距離Ｒを移送される間に膨張は終了する。換言すると、圧縮成形培地１の膨張が終了するに必要な距離Ｒが、灌水装置１６と次行程の鎮圧装置１７との間に設定されている。）、苗箱５の上部開口部から１～２ｍｍ低い大きさの培地１になる。
【００２０】鎮圧装置１７は、左右支持フレーム間に苗箱５内法に対応する一般的な鎮圧ローラー４７が軸支されて設けられており、この鎮圧ローラー４７の表面４８が移送されてくる苗箱５内の膨張した培地１を上から押圧作用して図６のように鎮圧する。
【００２１】播種装置１８は、播種ロール１８ａにて種籾を前記苗箱５内の培地１表面に播く一般的な播種装置である。覆土供給装置１９は、覆土ホッパー４０とベルト式の覆土繰出部４１からなる。覆土繰出部４１は、モーターＭ３により回転駆動されるローラー４２と従動ローラー４３とにベルト４４が掛けられ、そのベルト４４の回転により上部の覆土ホッパー４０内の覆土を定量づつ繰出し、この装置１９の下をくぐるように移送される苗箱５内に覆土が図７のように供給される。
【００２２】霧状灌水装置２０は、ポンプにより水を霧状に散水して覆土の飛散や種子の移動を防止して灌水することができる一般的なもので、その下方を移送される図７のように覆土された苗箱５に均一に灌水する。そして、上記のようにして播種作業を終えた苗箱５は、一般的な発芽装置内に段積みされて発芽行程を経た後に、育苗が行われる。
【００２３】苗箱５内の圧縮成形培地１は、ピートモスにベントナイト或はモンモリロナイトの微粒子が付着しているので、急速に水を吸収して膨張し、テストすると３～５秒で終了する。このようにして播種作業が行なわれるのであるが、圧縮成形培地１は、ピートモスにベントナイト或はモンモリロナイトの微粒子を付着させて圧縮成形したものであるから、軽くて嵩張らないので、苗箱５への培地１の供給作業は非常に容易に行なえ、保管場所も狭くて良い。更に、軽くて嵩張らない培地１の輸送コストは安く、産業上でも優れている。そして、培地１は、ピートモスにベントナイト或はモンモリロナイトの微粒子を付着させているので、灌水すると急速に膨張し、作業効率が良い。
【００２４】そして、育苗時には、マット状苗床１の主成分がピートモスであるので、保水性が良くて育苗作業が容易であり、良質の苗を簡単に育成でき、然も、育苗が終了した苗を圃場への移植の為に圃場まで運ぶ際にも、軽量であるから、従来の土のように重労働ではなく非常に作業が容易である。
【００２５】特に、苗箱５内で圧縮成形培地１を復元させて播種し、その上から覆土した状態では、培地１の上層部には肥料が殆どなく、肥料害のない状態で発芽させることができるので、発芽率が良く、然も、苗が育ってきて根が培地１の下層部に伸びた時には、そこには適切な肥料があるので、苗は成長に応じた肥料を得ることができて、良好なる苗の育成が行える。
【００２６】最後に、上記の実施例では、苗箱に一つの培地を入れて復元させる例を示したが、上記の培地を２分割若しくは３分割等に小さく複数個に分割して、苗箱にそれを複数枚並べて復元させても良い。また、圧縮成形後の培地１の表面に界面活性剤を塗布すると、水をかけて復元させる際に、表面の吸水性が非常に良くなり復元が早くて、播種作業時の作業能率が向上する。
【００２７】尚、上記実施例では、苗箱５内に圧縮成形培地１をそのまま入れる例を示したが、苗箱５内にセルトレイを載置して用いても良く、その例として、紙製のセルトレイである育苗器を用いた例を以下に説明する。育苗器は、図８、図９に示すように、壁部７０ｄ…と孔７０ｃ…が開けられた底部７０ｂ…からなる多数のポット７０…のそれぞれが、底部７０ｂ…側で互いに独立し、開口部７０ａ…側で縦横に互いに連結して、全体が四角形状に整列し連結した形状に成型されている。全体の大きさは、横幅２８０ｍｍ、縦幅２９０ｍｍ、上下高２０～２５ｍｍで、一般的な苗箱５（内側寸法：（横）２８０ｍｍ×（縦）５８０ｍｍ×（深）３０ｍｍ）に育苗器１を２枚並べてはめ込める大きさになっている。
【００２８】育苗器の各ポット７０…は、４面の壁部７０ｄ…と孔７０ｃが開いた底部７０ｂからなり、開口部７０ａ…及び底部７０ｂの平面視形状が四角形で側面視が台形となった断頭角錐形状となっている。また、開口部７０ａは、縦横２５ｍｍの大きさで正方形に近い四角形となっている。底部７０ｂ…は、互いに独立しているので開口部７０ａ…より小さく、縦横約２０ｍｍの大きさの四角形状となっていて、直径１５ｍｍの丸孔７０ｃが一つ開けられている。開口部７０ａの上端面から底部７０ｂまでの深さが２８ｍｍになっている。尚、ポット７０…の形状は断頭円錐形状でもよく、底部７０ｂの形状は円形、或は半球状の曲面形状であってもよい。また、孔７０ｃは角孔であったり、底部７０ｂ…がなくポット７０が筒状になったものでもよい。
【００２９】育苗器の成形は、以下のように成形する。即ち、雑誌や広告チラシが混じってない新聞紙のみの古紙を採用し、それを水で溶解して古紙溶液をつくり、金網型枠の外側面側をその古紙溶液に浸らせて型枠に所定の厚さに付着させる。そして、水きりしたのちに付着した古紙を型枠から外し、乾燥させて、所定の形状の育苗器が成型される。金網型枠は育苗器の内面形状と同じ形状になっていて、ポット７０…の底部７０ｂ…に当る部分には下方に向けて突起が一体的に設けられ、古紙溶液に浸してもこの突起に溶液は付着せず、これによりポット７０の底部７０ｂ…の孔７０ｃ…が成形される。以上のようにこの育苗器は紙製なので、苗をこの育苗器から分離することなく共に圃場へ移植でき、移植後に圃場の土中にて育苗器は腐食していく。
【００３０】また、育苗器は紙製である為に、育苗時にかびが発生して苗の成育むらの原因となり、適切な苗の育苗が行なえないことがあった。そこで、この育苗器には、上記のようにして成形した後に窒素肥料の一種である過リン酸石灰等の酸性の肥料の水溶液を散布している。すると、育苗器自体が酸性となるので、かびの発生が抑制されて、良好な苗の育成が行なえる。また、苗の成育時に育苗器は紙製である為に腐敗して培地の窒素分を吸収消費してしまって苗の育成における肥料不足を引き起こす恐れがあるが、育苗器に窒素肥料の一種である過リン酸石灰を散布しておくと、この腐敗して培地の窒素分を吸収消費することが防止されて（育苗器の腐敗には散布された窒素肥料の一種である過リン酸石灰が使われ、培地の窒素分を消費しない）良好な苗の育成が行なえる。
【００３１】さて、以上のように構成した育苗器を使用して、以下のようにして播種作業し苗を育成し、圃場に移植する。即ち、苗箱５内に底部７０ｂ…が上に開口部７０ａ…が下になるようにして育苗器を収容する。その際に、各ポット７０内に圧縮成形培地１…を入れておく。その状態で前記実施例と同じ要領で第１コンベア１１に載置すると、培地用灌水装置１６にて良好に全体的に均一に灌水されて各圧縮成形培地１は水を吸収して各ポット７０…内で所定の形状に膨張を完了する。そして、鎮圧装置１７にて上から押圧作用して所定の形状に鎮圧される。その後、播種装置１８にて各ポット７０…内にレタスやキャベツ等の野菜の種子が播種される。そして、覆土供給装置１９により、図１０のように各ポット７０…覆土される。最後に、霧状灌水装置２０にて均一に灌水される。
【００３２】そして、上記のようにして播種作業を終えた苗箱５は、発芽行程を経た後に、育苗が行われる。

【出願人】	【識別番号】００００００１２５【氏名又は名称】井関農機株式会社
【出願日】	平成１２年３月９日（２０００．３．９）
【代理人】
【公開番号】	特開２００１－２４５５４２（Ｐ２００１－２４５５４２Ａ）
【公開日】	平成１３年９月１１日（２００１．９．１１）
【出願番号】	特願２０００－６４７６１（Ｐ２０００－６４７６１）