全ての始まりはスポンジだったのだ
2016-06-18

前置き

当記事は実際に栽培を始める前のメモです。
随時加筆修正を行ってはおりますが基本的に実経験の無い人間がネットから情報を集めた情報を整理しただけのものなので、あまり信憑性の高い物ではございませんのでご留意下さいませ。
間違い等があれば情報提供、修正を頂ければ幸いです。


大分類

まず水耕栽培は大きく分けてパッシブ、アクティブに分かれます、パッシブは特別な装置を使わず液体を動かさない、アクティブは重力、気圧、電力等を使って水流を伴う方式になります。
現在では家庭菜園でも気軽にできる、パッシブを手軽な機材追加で育成環境を改善する方法も出てきていて境目は曖昧になってきているようです。
噴霧式や固形培養地を利用した方式は厳密には水耕栽培(hydroponic)ではないらしいのですが、当サイトでは養液栽培をまとめて水耕栽培と呼称いたします。

パッシブ形式

1,ウィックシステム

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ペットボトル栽培などが代表的なパッシブ形式の水耕システムで、不織布等と植物の根や根を保持している素材に毛細管現象を利用して溶液を吸い上げます。
メリットはとにかく手軽である事。ペットボトルの切断どころか空き瓶に溶液を入れてスポンジに刺した植物を浮かべるだけでも立派なウィックシステムになります。
デメリットは液肥の交換がとにかく面倒。一見液肥が残って見えていても腐敗していたり酸素が無くなっていたりで全交換が必要になります。
しかもタイミングは初心者にはわかりにくいので非常にアバウトな育成になりがちです。
ウィック式の欠点を補う形でアクティブな方式にしたシステムもあります。

2,ドリップ式固形培養地利用

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こちらは固形培養地に苗を植え付け、先の細いノズルをつけたペットボトル等を突き刺して、培地と根を常に液肥で潤す方式です。
メリットはウィック式に並んで手軽なこと。
デメリットは液肥の水分が蒸発しやすく日本で流通している手軽に利用できる液肥ではコストが高くなりやすいこと。
蒸散により濃縮され液肥濃度が安定しない事などが揚げられます。
こちらもアクティブにして欠点を補う方式が沢山あって工夫のしがいがありそうです。
どちらかと言うと図にあるような液肥腐敗防止と酸素混入を兼ねたエアレーションとポンプによる給水を伴うアクティブなものが主流のようです。
その場合にはちぎれた根や藻によってノズルが詰まるので思ったよりメンテナンスが面倒、と言うデメリットもあるようです。

アクティブ形式

1、薄膜水耕(NFT – Nutrient Film Technique)

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傾斜をつけた育成槽に薄い吸水率の高い膜(手軽なところでは不織布等)を貼って上から液肥を掛け流し、その上に植物の根を乗せるように配置します。
メリットはアクティブではかなり手軽、液体が少ないので育成槽を軽くでき作業しやすい高さまで育成槽を上げやすい。
これは併せて地面から上がってくる害虫も防げるので大きなメリットになります。
また根の大部分を空気に触れさせる事ができるので成長が早い事等です。
デメリットは根全体が液肥に触れるわけではないので栄養の吸収は若干悪くなること、液体が少ないので液肥の温度が環境温度とほぼ同じになり安定しない事。
空間が広くなるため藻が発生しやすいこと、これはさらに根に藻がつきやすくなり病気や育成不良のきっかけになる事です。

水耕栽培装置の基本形の一つで、派生した様々な育成装置があります。

2、湛液型水耕(DFT – Deep Flow Technique)

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通称ぶくぶく水耕。
根っこを液肥につけるように容器で支え、液肥の腐敗と酸素供給を兼ねてエアポンプで水流を作る方式。
メリットはなんといってもアクティブでは一番手軽。箱に穴を開けて植物を植え付け、あとはエアポンプを設置するだけ。
デメリットは根のほとんどが液肥に浸されるため根圏酸素要求量が多い植物には向かない。

どうも国内のサイトでは次の循環式も併せて湛液型と呼称することが多いようです。
育成できる植物は限定されrますが、エアポンプも無しで液肥に根を浸すだけのパッシブ方式、通称どぶ漬け水耕というお手軽方式もある模様。

薄膜型と併せて現在の水耕装置の基本形になっているようです。

3,循環式水耕(DRFT – Dynamic Root Floating Technique)

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育成槽、貯水槽2層に分け、貯水槽からエアポンプで汲み上げ、オーバーフローした分を貯水槽に戻して循環させる方式。
メリットは液肥の補充が容易、液肥の温度が安定しやすい、循環で水流が生まれるので酸素不足や液肥の腐敗が起こりにくい。
デメリットは装置が大がかりになりがち、湛液型と同じく根が浸されているので根圏酸素要求量が多い植物には向かない。
ざっとみてまわると国内の家庭水耕サイト運営者様では一番採用されている方式のようです。
また、湛液型のところでも触れていますが湛液型と区別しない事も多いようです。

4、満ち引き型(Ebb and Flow)

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タイマーと汲み上げポンプを使って定期的に液肥を送り、根を液肥に浸したら即座に排水する方式。
国内でやっておられる方はあまりいらっしゃらないようですが、英語圏の家庭菜園では定番に近いんじゃないかと思うくらいよく見かけます。
メリットは根の全体が液肥に触れているので栄養の吸収が良い上、同時に根全体が空気に触れるので酸素の吸収良いこと。
デメリットはなんと言っても装置が大がかりになってしまう事と、水分は定期的なポンプによる浸水に頼っているため、停電を含めた装置トラブルであっという間に植物が枯れてしまう事です。
その他育成面積あたりの育成本数が多くとれなそうなのも国内の事情で難しそうに見えました。

5、噴霧型(Aeroponics)

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厳密には水耕栽培ではないそうです。
育成槽に液肥を霧状に噴霧する事で液肥で満たし、根の全てに液肥と酸素を触れさせる事ができる、比較的新しい方式です。
メリットはとにかく育成が早く、挿し芽の際の根だしも発根促進剤溶液に浸す数倍の早さでできるとの事です。
デメリットは装置が大がかりになりがち、遮根をしっかりしないとポンプ詰まりが多発する事。
また霧状に噴霧しないスプリンクラーのような散水方式の装置も市販されていますが、ドリップ型かそれ以下程度の育成速度になってしまうそうなのでしっかりミスト散布する必要があるそうです。
その点を踏まえるとポンプもそれなりの水圧を出せるものが必要になり、ノズルもスプリンクラーと比較すると高価になりがちです。
比較的新しい方式な為、情報が多くないのもデメリットかもしれません。

個人的には一番ためしたい方式ではあるのですが、部品の調達と必要なポンプの能力の試行錯誤の手間と費用を考えるとなかなか難しいですね。

その他

現在民間まで広まっている方式は概ね上記方式を色々な装置で実現しているようです。
塩ビパイプを使って湛液型や薄膜型を実現していたり、さらにパイプを立ててパイプの底からエアレーションして栽培面積を徹底的に小さくしたり等、皆様工夫されていて感心していまいます。

それにしても初っぱなからタイトルに反して何一つ比較していないと言う。

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