JP2008271952A - Method for cultivating plant, and apparatus for cultivating plant - Google Patents

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Konosuke Fujita
耕之輔 藤田
Ryuichi Suwa
竜一 諏訪
Shunsuke Kanai
俊輔 金井
Katsumi Okura
克己 大倉
Sumiki Ito
純樹 伊藤
Mitsuharu Kawai
光治 河井
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AKATSUKI GAKUEN YOKKAICHI UNIV
TECHNO KAWAI KK
Hiroshima University NUC
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AKATSUKI GAKUEN YOKKAICHI UNIV
TECHNO KAWAI KK
Hiroshima University NUC
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for cultivating a plant, while properly adjusting a cultivation environment without breaking out the plant. <P>SOLUTION: This method for cultivating the plant comprises a measurement process for measuring a temporal outer diameter change pattern of a specific site of the plant; a comparison process for comparing a temporal change pattern of a test object, when the plant is the test object, with a temporal change pattern of a contrast, when the plant is the contrast cultivated in a desired environment; and an adjustment process for coinciding the temporal change pattern of the test object with the temporal change pattern of the contrast, when the temporal change pattern of the test object does not coincide with the temporal change pattern of the contrast. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、植物の栽培方法および植物の栽培装置に関するものである。具体的には、植物の特定部位の外径の経時変化パターンを指標として、植物の栽培環境を評価し、上記外径の経時変化パターンを所望の栽培環境で栽培された場合の経時変化パターンに合致するように栽培環境を適正化するという植物の栽培方法、およびその方法を実施するための手段を備えた植物の栽培装置に関するものである。   The present invention relates to a plant cultivation method and a plant cultivation apparatus. Specifically, using the temporal change pattern of the outer diameter of a specific part of the plant as an index, the cultivation environment of the plant is evaluated, and the temporal change pattern of the outer diameter is changed to a temporal change pattern when cultivated in a desired cultivation environment. The present invention relates to a plant cultivation method for optimizing the cultivation environment so as to match, and a plant cultivation apparatus provided with means for carrying out the method.

植物生産は栽培されている栽培環境に強く依存している。植物の生理機能に悪影響を与える栽培環境を環境ストレスといい、例えば、栄養ストレス、水ストレス、塩ストレス等が挙げられる。植物が受ける環境ストレスを受けると、植物の生理機能は悪影響を受けるため、植物生産性が低下してしまう。そこで、環境ストレスを迅速に評価する方法の開発が求められている。   Plant production is strongly dependent on the cultivation environment in which it is cultivated. A cultivation environment that adversely affects the physiological functions of plants is called environmental stress, and examples thereof include nutritional stress, water stress, and salt stress. When the plant receives environmental stress, the physiological function of the plant is adversely affected, resulting in a decrease in plant productivity. Therefore, development of a method for quickly evaluating environmental stress is required.

そのような方法の一つとして、環境ストレスを受けた植物に現れる様々な症状を読み取ることにより、その環境ストレスを評価するという方法がある。例えば、環境ストレスを評価する一般的な手法として、葉色、果実色または草丈を観察する方法を挙げることができる。(非特許文献1)。   As one of such methods, there is a method of evaluating the environmental stress by reading various symptoms appearing in a plant subjected to the environmental stress. For example, a general method for evaluating environmental stress includes a method of observing leaf color, fruit color, or plant height. (Non-Patent Document 1).

上記方法は環境ストレスを評価する一般的な手法である。しかしながら、これらの方法は目視により植物器官が示す欠乏症状を判断するため、明確な基準を設定することが出来ない。それゆえ環境ストレスの評価結果の客観性に乏しくなり、評価の再現性を確立することが出来ないという欠点がある。   The above method is a general method for evaluating environmental stress. However, since these methods judge the deficiency symptom which a plant organ shows visually, a clear standard cannot be set. Therefore, there is a disadvantage that the evaluation result of the environmental stress becomes less objective and the reproducibility of the evaluation cannot be established.

そこで、植物の生産現場では目視に頼らない客観的な環境ストレスの評価方法の開発が求められており、目視では確認できない情報を用いた評価方法が確立されてきた。例えば栄養ストレスでは、植物を構成する栄養元素量を測定する方法を用いることで植物に不足する必須元素を評価することが出来る。   Therefore, development of an objective environmental stress evaluation method that does not rely on visual inspection is required at the plant production site, and an evaluation method using information that cannot be confirmed by visual inspection has been established. For example, in nutritional stress, essential elements that are deficient in plants can be evaluated by using a method of measuring the amount of nutrient elements constituting the plant.

しかし、上記植物を構成する栄養元素量を測定する方法には、植物試料を採取する工程、サンプルを分解する工程、サンプルを調製する工程、機器を用いて測定する工程等の多くの工程が必要とされる。それゆえ、評価結果が得られるまでに時間がかかるという欠点、1日で測定できる試料の数が限られてしまうという欠点、または植物を破壊しなければならないという欠点がある。さらに上記サンプルを分解する工程では硝酸、過塩素酸、硫酸等の劇薬の使用が必要であるため、当該工程を行う人に対して危険が伴うという欠点がある。また、植物を採取するため個体間差により測定精度が低下する点等の欠点がある。   However, the method for measuring the amount of nutrient elements constituting the plant requires many steps such as collecting a plant sample, decomposing the sample, preparing the sample, and measuring using a device. It is said. Therefore, there is a disadvantage that it takes time until an evaluation result is obtained, there is a disadvantage that the number of samples that can be measured in one day is limited, or a plant must be destroyed. Further, the process of decomposing the sample requires the use of powerful drugs such as nitric acid, perchloric acid, sulfuric acid, etc., and thus has a drawback that it involves danger to the person who performs the process. Moreover, since plants are collected, there are drawbacks such as a decrease in measurement accuracy due to differences between individuals.

そこで、植物の生産現場では、植物の栽培環境の変化に伴って、刻一刻と変化する植物の状態を非破壊でより迅速かつ簡便に高精度で測定する方法が望まれている。さらに栽培中の植物にどのような環境ストレスが負荷されているかを特定し、それを迅速に取り除くことにより、植物のその年の収量を安定させることが求められている。   Therefore, in the plant production field, a method for measuring the state of a plant that changes every moment with a change in the cultivation environment of the plant in a non-destructive manner more quickly and simply with high accuracy is desired. Furthermore, it is required to stabilize the yield of the plant in the year by identifying what kind of environmental stress is being applied to the plant being cultivated and quickly removing it.

そこで植物の栽培環境を、生産者の経験を基にした非客観的な指標に基づいて評価するのではなく、数値に基づくより客観的な指標に基づいて評価する方法の開発されている。例えば、トマトの茎周や節間長の変化を測定し、その測定データを指標とした生育評価方法を挙げることができる(非特許文献2)。   Therefore, a method for evaluating the cultivation environment of a plant based on a more objective index based on a numerical value is developed instead of evaluating the cultivation environment based on a non-objective index based on the experience of the producer. For example, the growth evaluation method which measured the change of the stem circumference and internode length of a tomato, and made the measurement data into an index | index can be mentioned (nonpatent literature 2).

しかしながら、この生育評価方法には測定精度が低い点、迅速な評価が不可能である点、および農作物の生育不良の原因が不明瞭な点等の多くの問題が存在する。迅速な評価が不可能である理由は、収穫した農作物の収量を基に評価を下しているからである。すなわち、当該生育評価方法では、農作物に評価結果が得られたときにはすでに収穫されているため、栽培中の植物が受けている環境ストレスを評価することはできない。また、上記生育評価方法において、農作物の生育不良の原因が不明瞭である理由として、上記生育評価方法によって得られた測定データが示す兆候から、植物が受けている各栄養欠乏状態を特定することが不可能である事が原因の一つとして挙げられる。   However, this growth evaluation method has many problems such as low measurement accuracy, impossible rapid evaluation, and unclear cause of poor growth of agricultural products. The reason why a quick evaluation is impossible is that the evaluation is based on the yield of harvested crops. That is, in the growth evaluation method, when the evaluation result is obtained for the crop, it has already been harvested, so it is not possible to evaluate the environmental stress that the plant under cultivation receives. In addition, in the growth evaluation method, the cause of poor growth of crops is unclear, and from the indications indicated by the measurement data obtained by the growth evaluation method, each nutrient deficiency state that the plant is receiving is specified. One of the causes is that it is impossible.

植物に必須な栄養素は17種類が確認されており、このうち、植物の農業生産には窒素、リン、カリウムの3種類が収量を左右する主要な必須栄養元素である。非特許文献2に記載の生育評価方法では上記各栄養素に対する測定データが調査されていないため、どの栄養欠乏状態がどのような結果を測定データに与えるかを特定していない。それゆえ、上記生育評価方法では、「極端に灌水を控えたか、あるいは多肥としたため」、または「生育中期に肥料が不足していたことが原因」といったような不明瞭で複数の原因を示唆することしかできない。   17 types of nutrients essential for plants have been identified, and among these, three types of nitrogen, phosphorus and potassium are the main essential nutrient elements that influence the yield for agricultural production of plants. In the growth evaluation method described in Non-Patent Document 2, the measurement data for each of the above nutrients has not been investigated, so it is not specified which nutrient deficiency state gives what result to the measurement data. Therefore, the above growth evaluation method suggests unclear and multiple causes, such as “because of excessive irrigation or high fertilization” or “cause of lack of fertilizer in the middle of growth” I can only do it.

また、植物の茎径を非破壊に高精度で測定する技術は1970年頃から使用されており、茎径が光、水、湿度等の環境要因に左右されることが明らかになった(非特許文献3,非特許文献4,非特許文献5)。Klepperらは、茎径の変化を高精度で測定することで(a)気温、光強度、湿度、土壌水分等の環境変化を受けて茎径が微細な変化を示すこと、(b)茎径は日中に収縮し、夜間に膨潤するという経日変化が生じることを示唆した(非特許文献3)。この経日変化の一つの要因として、植物の水分吸収や植物内での水の動態が原因であると考えられている。しかしながら、これらの測定方法は実験の域を出ず、1990年代になってパーソナルコンピュータが発達するまでは、植物の茎径を非破壊に高精度で測定する技術を用いて植物の栽培環境を評価するという方法を、生産現場に持ち込むことは不可能であった(非特許文献6)。   In addition, a technique for measuring the stem diameter of plants with high accuracy in a non-destructive manner has been used since around 1970, and it has become clear that the stem diameter depends on environmental factors such as light, water, and humidity (non-patented). Document 3, Non-patent document 4, Non-patent document 5). Klepper et al. (A) showing a minute change in stem diameter in response to environmental changes such as temperature, light intensity, humidity, soil moisture, etc. by measuring changes in stem diameter with high accuracy, and (b) stem diameter. Suggests that a change over time occurs, which contracts during the day and swells at night (Non-Patent Document 3). One of the causes of this daily change is considered to be the water absorption of plants and the dynamics of water in plants. However, these measurement methods do not leave the field of experiment, and until the development of personal computers in the 1990s, the plant cultivation environment was evaluated using a technique that measures the stem diameter of plants with high accuracy in a non-destructive manner. It was impossible to bring the method of doing to the production site (Non-patent Document 6).

本明細書に記載の歪ゲージ式変位計を用いた測定システムも植物の茎径を非破壊に高精度で測定する技術であり、高精度連続測定を可能にする装置の一つである。この装置は従来、航空機、車両等の各部材の応力や変形を高精度測定することを目的として利用されていた。このような高精度連続測定装置を用いることで、植物が受ける環境ストレスを早期に評価することができる。例えば、Endoらはニホンナシの果実と茎径変化の測定により水分条件が果樹の生長に最も大きな影響を与えると結論づけている(非特許文献7)。   The measurement system using the strain gauge type displacement meter described in this specification is also a technique for measuring the stem diameter of a plant with high accuracy in a non-destructive manner, and is one of the devices that enables high-precision continuous measurement. Conventionally, this apparatus has been used for the purpose of measuring stress and deformation of each member such as an aircraft and a vehicle with high accuracy. By using such a high-accuracy continuous measurement device, it is possible to early evaluate environmental stresses on plants. For example, Endo et al. Conclude that moisture conditions have the greatest effect on fruit tree growth by measuring changes in stem and pear fruit (Non-patent Document 7).

このことから、歪ゲージ式変位計は生産現場でも利用可能なシステムの一つであると考えられる。さらに、同システムが水ストレス(非特許文献8)、塩ストレス(非特許文献9)等の環境ストレス、リン欠乏(非特許文献10)の栄養ストレス評価に有益である事が示唆されている。   From this, it is considered that the strain gauge displacement meter is one of the systems that can be used at the production site. Furthermore, it is suggested that the system is useful for evaluating environmental stress such as water stress (Non-patent Document 9) and salt stress (Non-patent Document 9) and nutritional stress of phosphorus deficiency (Non-patent Document 10).

Imaiらは、ニホンナシの茎径収縮、果実の直径変化、および植物体内の水分状態を歪ゲージ式変位計を用いて測定した結果から、樹体にストレスを与えない土壌水分を求め、灌水のタイミングを決定する栽培管理方法を報告している(非特許文献7)。また、Fujitaらはカキを用いた実験から、塩ストレスによって果実径や茎径より早期に影響を受ける報告した(非特許文献8)。また、栄養ストレスにおいては、これまでにリン欠乏が解析され、早期評価に寄与できる新たな知見が得られている(非特許文献10)。
社団法人農山漁村文化協会発行、「農業技術体系土壌施肥編 4 土壌診断 生育診断」、生理障害の診断、1984年、pp323−456 久保省三著、日本土壌肥料学会監修、編者植物栄養実験法編集委員会編集、「生育評価法(トマト)」、植物栄養実験法、株式会社博友者発行、1990年、pp397−401 Klepper,B., Browning, V.D. and Taylor, H.M. 1971.「Stem diameter in relation to plant water stress.」,Plant Physiol, 48: 683-685 Sheriff, D. W. 1976. 「A new dendrometer for the measurement of small stems in the laboratory.」,Journal of Experimental Botany, 96: 175-183 Beedlow,P.A., Daly, D.S. and Thiedem, M.E. 1986. 「A new device for measuring fluctuation in plant stem diameter: implications for monitoring plant responses.」, Environment Monitoring and Assessment, 6: 277-282 Link, S.O., Thide, M.E. and vanBavel, M.G. 1998. 「An improved strain-gauge for continuous field measurement of stem and fruit diameter.」, Journal of Experimental Botany, 49: 1583-1587 Endo, M. 1975. 「Studies on the daily change in fruit size of the Japanese pear.IV.」, Journal of the Japanese Society for Horticultural Science, 43: 347-358 Imai, S., Honda, T. and Fujiwara, T. 1994. 「Influence of soil moisture on daily variations of fruit and stem diameter of Japanese pear “Kousui”.」, Environment Control in Biology, 32: 155-162 Fujita, K., Ito, J., Mohapatora, P.K., Saneoka, H., Lee, K., Kurban, H., Kawai, K. and Ohkura, K. 2003. 「Circadian rhythm of stem and fruit diameter dynamics of Japanease persimmon (Diospyrus kaki Thunb.) is affected by deficiency of water in saline environments.」, Functional Plant Biology, 30: 747-754 Fujita, K., Okada, M., Lei, K., Ito, J., Ohkura, K., Adu-Gyamfi, J.J. and Mohapatora, P.K. 2003. 「Effect of P-deficiency on photoassimilate partitioning and rhythmic changes in fruit and stem diameter of tomato (Lycopersicon esculentum) during fruit growth.」, Journal of Experimental Botany, 54: 2519-2528
Imai et al. Calculated the soil moisture that does not give stress to the tree body from the results of measuring the stem diameter contraction of the Japanese pear, the change in the diameter of the fruit, and the moisture state in the plant body using a strain gauge displacement meter. A cultivation management method for determining the number is reported (Non-patent Document 7). Moreover, Fujita et al. Reported from experiments using oysters that they were affected earlier than the fruit diameter and stem diameter by salt stress (Non-patent Document 8). In addition, in nutritional stress, phosphorus deficiency has been analyzed so far, and new knowledge that can contribute to early evaluation has been obtained (Non-Patent Document 10).
Published by Agricultural and Mountain Fishing Village Association, “Agricultural Technology System, Soil Fertilization 4 Soil Diagnosis, Growth Diagnosis”, Diagnosis of Physiological Disorders, 1984, pp323-456 Shozo Kubo, supervised by the Japanese Society of Soil Fertilizer, edited by the Editorial Committee of the Plant Nutrition Experiment Method, "Growth Evaluation Method (Tomato)", Plant Nutrition Experiment Method, published by Hirotomo Co., Ltd., 1990, pp 397-401 Klepper, B., Browning, VD and Taylor, HM 1971. `` Stem diameter in relation to plant water stress. '', Plant Physiol, 48: 683-685 Sheriff, DW 1976. "A new dendrometer for the measurement of small stems in the laboratory.", Journal of Experimental Botany, 96: 175-183 Beedlow, PA, Daly, DS and Thiedem, ME 1986. “A new device for measuring fluctuation in plant stem diameter: implications for monitoring plant responses.”, Environment Monitoring and Assessment, 6: 277-282 Link, SO, Thide, ME and vanBavel, MG 1998. `` An improved strain-gauge for continuous field measurement of stem and fruit diameter. '', Journal of Experimental Botany, 49: 1583-1587 Endo, M. 1975. "Studies on the daily change in fruit size of the Japanese pear. IV.", Journal of the Japanese Society for Horticultural Science, 43: 347-358 Imai, S., Honda, T. and Fujiwara, T. 1994. “Influence of soil moisture on daily variations of fruit and stem diameter of Japanese pear“ Kousui ”.”, Environment Control in Biology, 32: 155-162 Fujita, K., Ito, J., Mohapatora, PK, Saneoka, H., Lee, K., Kurban, H., Kawai, K. and Ohkura, K. 2003. "Circadian rhythm of stem and fruit diameter dynamics of Japanease persimmon (Diospyrus kaki Thunb.) Is affected by deficiency of water in saline environments. '', Functional Plant Biology, 30: 747-754 Fujita, K., Okada, M., Lei, K., Ito, J., Ohkura, K., Adu-Gyamfi, JJ and Mohapatora, PK 2003. “Effect of P-deficiency on photoassimilate partitioning and rhythmic changes in fruit and stem diameter of tomato (Lycopersicon esculentum) during fruit growth. '', Journal of Experimental Botany, 54: 2519-2528

このように、従来までは、歪みゲージ式変位法等を用いて、植物の栽培環境を迅速に非破壊で評価するという方法は報告されていた。しかしながら、その評価に基づいてその栽培環境を適正化することはできなかった。   Thus, until now, there has been reported a method for quickly and non-destructively evaluating a plant cultivation environment using a strain gauge displacement method or the like. However, the cultivation environment could not be optimized based on the evaluation.

本発明は、上記問題に鑑みなされたものであって、植物を破壊することなく、その栽培環境を適正化しながら植物を栽培する方法、およびその方法を実施するための栽培装置を提供することを目的としてなされた。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a method for cultivating a plant while optimizing its cultivation environment without destroying the plant, and a cultivation apparatus for carrying out the method. It was made as a purpose.

本発明の発明者は、植物の特定部位の外径の経時変化パターンを測定した結果、植物の栽培環境の種類によって特定部位の外径の経時変化パターンが異なることを発見した。   As a result of measuring the temporal change pattern of the outer diameter of a specific part of the plant, the inventor of the present invention has found that the temporal change pattern of the outer diameter of the specific part differs depending on the type of plant cultivation environment.

そして、上記経時変化パターンを指標として、植物の栽培環境を評価し、上記経時変化パターンを所望の栽培環境である場合の経時変化パターンに合致させるようにすることによって、植物を破壊することなく、その栽培環境を所望の栽培環境になるように適正化しながら植物を栽培できることを見出し、本発明を完成するに至った。   And, by using the time-varying pattern as an index, evaluating the cultivation environment of the plant, by matching the time-varying pattern with the time-varying pattern in the case of the desired cultivation environment, without destroying the plant, The present inventors have found that plants can be cultivated while optimizing the cultivation environment so as to become a desired cultivation environment, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明の植物の栽培方法は、下記の(i)〜(iii)を含むことを特徴としている:(i)植物の特定部位の外径の経時変化パターンを測定する測定工程;(ii)当該植物が被検体である場合の被検体経時変化パターンと、当該植物が所望の環境で栽培された対照体である場合の対照体経時変化パターンとを比較する比較工程;、および(iii)上記比較工程において、被検体経時変化パターンが上記対照体経時変化パターンと一致しなくなった場合に、被検体経時変化パターンを上記対照体経時変化パターンに合致させるようにする適正化工程。   That is, the plant cultivation method of the present invention is characterized by including the following (i) to (iii): (i) a measurement step of measuring a temporal change pattern of an outer diameter of a specific part of a plant; A comparison step of comparing a subject temporal change pattern when the plant is a subject with a control subject temporal change pattern when the plant is a control cultivated in a desired environment; and (iii) In the comparison step, when the subject temporal change pattern does not coincide with the control body temporal change pattern, an optimization step is performed so that the subject temporal change pattern matches the control body temporal change pattern.

これにより、上記(i)を実時間(リアルタイム)で行うことができる。それゆえ、上記(ii)および(iii)も実時間(リアルタイム)で行うことができる。また、上記(ii)では、被検体経時変化パターンと対照体経時変化パターンとを比較するため、客観的な比較を行うことができる。さらに上記(iii)では、当該被検体経時変化パターンが当該対照体経時変化パターンに合致するように適正化を行うため、適正化の指標が明確である。それゆえ植物の栽培環境を的確に適正化することができる。したがって、植物が常に所望の栽培環境で栽培されるように、植物の栽培環境を客観的に的確に適正化しながら栽培することができる。   Thereby, the above (i) can be performed in real time. Therefore, the above (ii) and (iii) can also be performed in real time (real time). In (ii) above, since the subject temporal change pattern and the control body temporal change pattern are compared, an objective comparison can be performed. Furthermore, in the above (iii), since the optimization is performed so that the subject temporal change pattern matches the control body temporal change pattern, the optimization index is clear. Therefore, the cultivation environment of the plant can be appropriately optimized. Therefore, the plant can be cultivated while objectively and accurately optimizing the plant cultivation environment so that the plant is always grown in a desired cultivation environment.

また、本発明の植物の栽培方法において、上記測定工程は、第一暗期、明期、第二暗期の順の光周期で植物を栽培した時の、当該植物の特定部位の外径の経時変化パターンを測定する工程であり、かつ上記比較工程は、被検体と対照体とにおいて、明期における外径の経時変化量の最大絶対値、および、第二暗期になった時から植物の特定部位の外径の経時変化量が第一暗期における経時変化量の最大値に戻るまでの時間を、被検体と対照体との間で比較する工程であることが好ましい。   Moreover, in the cultivation method of the plant of the present invention, the measurement step includes the outer diameter of the specific part of the plant when the plant is cultivated in the first photoperiod, the light period, and the second photoperiod in order. This is a process for measuring a time-dependent change pattern, and the comparison process is performed in the subject and the control body from the maximum absolute value of the amount of time-dependent change in outer diameter in the light period and the plant from the second dark period. Preferably, this is a step of comparing the time until the amount of change with time in the outer diameter of the specific site returns to the maximum value of change with time in the first dark period between the subject and the control.

これにより、当該被検体の植物の栽培環境の評価を、上記最大絶対値、および上記時間の2点を比較することにより評価することができる。それゆえ、当該被検体の植物の栽培環境の評価を非常に簡便に、客観的に行うことができる。   Thereby, evaluation of the cultivation environment of the plant of the subject can be evaluated by comparing the maximum absolute value and the two points of time. Therefore, the plant cultivation environment of the subject can be evaluated very simply and objectively.

また本発明の植物の栽培方法は、上記比較工程において、被検体の明期における外径の経時変化量の最大絶対値が、対照体の明期における外径の経時変化量の最大絶対値未満であり、かつ対照体の特定部位の外径の経時変化量が第二暗期になった時から第一暗期における経時変化量の最大値に戻るまでの時間が、第二暗期になった時から被検体の特定部位の外径の経時変化量が第一暗期における経時変化量の最大値に戻るまでの時間に比して短い場合に、当該被検体の植物の栽培環境は窒素欠乏状態にあると評価することが好ましい。   In the plant cultivation method of the present invention, in the comparison step, the maximum absolute value of the change in the outer diameter with time in the light period of the subject is less than the maximum absolute value of the change in the outer diameter with time in the light period of the control body. And the time from when the change over time in the outer diameter of the specific part of the control body reaches the second dark period until the maximum value of the change over time in the first dark period returns to the second dark period. When the amount of change over time in the outer diameter of a specific part of the subject is shorter than the time until the maximum amount of change over time in the first dark period returns, the cultivation environment of the subject plant is nitrogen. It is preferable to evaluate that it is in a deficient state.

これにより、当該被検体の植物の栽培環境が窒素欠乏状態であるか否かを、上記最大絶対値、および上記時間の2点を比較することにより評価することができる。それゆえ、当該被検体の植物の栽培環境の評価を非常に簡便に、客観的に行うことができる。   Thereby, it can be evaluated whether the cultivation environment of the plant of the subject is in a nitrogen deficient state by comparing the two points of the maximum absolute value and the time. Therefore, the plant cultivation environment of the subject can be evaluated very simply and objectively.

また本発明の植物の栽培方法は、上記比較工程において、被検体の明期における外径の経時変化量の最大絶対値が、対照体の明期における外径の経時変化量の最大絶対値未満であり、かつ対照体の特定部位の外径経時変化量が第二暗期になった時から第一暗期における経時変化量の最大値に戻るまでの時間が、第二暗期になった時から被検体の特定部位の外径の経時変化量が第一暗期における経時変化量の最大値に戻るまでの時間に比して長い場合に、当該被検体の植物の栽培環境はリン欠乏状態にあると評価することが好ましい。   In the plant cultivation method of the present invention, in the comparison step, the maximum absolute value of the change in the outer diameter with time in the light period of the subject is less than the maximum absolute value of the change in the outer diameter with time in the light period of the control body. And the time from when the outer diameter change over time of the specific part of the control body enters the second dark period until the maximum value of the change over time in the first dark period returns to the second dark period When the time-dependent change in the outer diameter of a specific part of the subject is longer than the time required to return to the maximum value of the change over time in the first dark period, the cultivation environment of the subject's plant is phosphorus-deficient It is preferable to evaluate that it is in a state.

これにより当該被検体の植物の栽培環境がリン欠乏状態であるか否かを、上記最大絶対値、および上記時間の2点を比較することにより評価することができる。それゆえ、当該被検体の植物の栽培環境の評価を非常に簡便に、客観的に行うことができる。   Thereby, it can be evaluated whether the cultivation environment of the plant of the subject is in a phosphorus deficient state by comparing the two points of the maximum absolute value and the time. Therefore, the plant cultivation environment of the subject can be evaluated very simply and objectively.

また本発明の植物の栽培方法は、上記比較工程において、被検体の明期における外径の経時変化量の最大絶対値が、対照体の明期における外径の経時変化量の最大絶対値よりも大きく、かつ対照体の特定部位の外径の経時変化量が第二暗期になった時から第一暗期における経時変化量の最大値に戻るまでの時間が、第二暗期になった時から被検体の特定部位の外径の経時変化量が第一暗期における経時変化量の最大値に戻るまでの時間に比して短い場合に、当該被検体の植物の栽培環境はカリウム欠乏状態にあると評価することが好ましい。   In the plant cultivation method of the present invention, in the above comparison step, the maximum absolute value of the outer diameter change over time in the light period of the subject is greater than the maximum absolute value of the outer diameter change over time in the light period of the control body. And the time from when the change over time in the outer diameter of a specific part of the control body enters the second dark period until the maximum value of the change over time in the first dark period returns to the second dark period. When the amount of change over time in the outer diameter of a specific part of the subject is shorter than the time until the maximum amount of change over time in the first dark period returns, the cultivation environment of the subject plant is potassium It is preferable to evaluate that it is in a deficient state.

これにより、当該被検体の植物の栽培環境がカリウム欠乏状態であるか否かを、上記最大絶対値、および上記時間の2点を比較することにより評価することができる。それゆえ、当該被検体の植物の栽培環境の評価を非常に簡便に、客観的に行うことができる。   Thereby, it can be evaluated whether the cultivation environment of the plant of the subject is in a potassium deficient state by comparing the two points of the maximum absolute value and the time. Therefore, the plant cultivation environment of the subject can be evaluated very simply and objectively.

また、本発明の植物の栽培方法において、上記適正化工程は、上記植物の栽培環境が、窒素欠乏状態にあると評価された場合に、栽培環境中に窒素を添加し、被検体経時変化パターンを上記対照体経時変化パターンに合致させるようにする適正化工程であることが好ましい。これにより、栽培環境を適切に適正化しながら植物を栽培することができる。   Further, in the plant cultivation method of the present invention, the optimization step includes adding nitrogen to the cultivation environment when the cultivation environment of the plant is evaluated to be in a nitrogen deficient state, and subject temporal change pattern It is preferable that the optimization process is performed so as to match the temporal change pattern of the control body. Thereby, a plant can be grown while optimizing cultivation environment appropriately.

また、本発明の植物の栽培方法において、上記適正化工程は、上記植物の栽培環境が、リン欠乏状態にあると評価された場合に、栽培環境中にリンを添加し、被検体経時変化パターンを上記対照体経時変化パターンに合致させるようにする工程であることが好ましい。これにより、植物の栽培環境を適切に適正化しながら植物を栽培することができる。   Further, in the plant cultivation method of the present invention, the optimization step includes adding phosphorus to the cultivation environment when the cultivation environment of the plant is evaluated to be in a phosphorus deficient state, and subject temporal change pattern Is preferably a step of matching the above-mentioned change with time of the control body. Thereby, a plant can be cultivated while appropriately optimizing the cultivation environment of the plant.

また、本発明の植物の栽培方法において、上記適正化工程は、上記植物の栽培環境が、カリウム欠乏状態にあると評価された場合に、栽培環境中にカリウムを添加し、被検体経時変化パターンを上記対照体経時変化パターンに合致させるようにする工程であることが好ましい。これにより、栽培環境を適切に適正化しながら植物を栽培することができる。   Further, in the plant cultivation method of the present invention, the optimization step includes adding potassium to the cultivation environment when the cultivation environment of the plant is evaluated to be in a potassium deficient state, and subject temporal change pattern Is preferably a step of matching the above-mentioned change with time of the control body. Thereby, a plant can be grown while optimizing cultivation environment appropriately.

また、本発明の植物の栽培方法において、上記測定工程は、歪みゲージ式変位法を用いて測定されることが好ましい。これにより、植物を破壊することなく、特定部位の微細な形態的変化を精度よく連続測定することができる。それゆえ、栽培環境のわずかな変化に基づく特定部位の微量な経時変化パターンを連続測定することができる。したがって、栽培環境を精密に適正化しながら植物を栽培することができる。   Moreover, in the cultivation method of the plant of this invention, it is preferable that the said measurement process is measured using a strain gauge type displacement method. Thereby, the fine morphological change of a specific part can be continuously measured accurately without destroying a plant. Therefore, it is possible to continuously measure a minute change pattern of a specific portion based on a slight change in the cultivation environment. Therefore, a plant can be cultivated while precisely optimizing the cultivation environment.

また、本発明の植物の栽培方法において、上記特定部位が、茎または果実であることが好ましい。茎または果実は、葉等の植物の他の部位と比べて厚みが大きいため、歪みゲージ式変位法に用いる歪ゲージ式変位計を茎または果実に安定に取り付けることができる。それゆえ、外径のわずかな変化を正確に測定することができる。   Moreover, in the cultivation method of the plant of this invention, it is preferable that the said specific site | part is a stem or a fruit. Since the stem or fruit is thicker than other parts of the plant such as leaves, the strain gauge displacement meter used in the strain gauge displacement method can be stably attached to the stem or fruit. Therefore, slight changes in the outer diameter can be accurately measured.

また、本発明の植物の栽培方法において、植物の栽培を水耕栽培法で行うことが好ましい。水耕栽培では、栄養元素は栽培液に溶けて均一な状態になっている。それゆえ、植物間の栄養状態を均一化しやすい。また、栄養元素を添加した場合、添加された栄養元素は栽培液に簡便に拡散するため、栽培液の組成を、簡便に制御することができる。   Moreover, in the cultivation method of the plant of this invention, it is preferable that cultivation of a plant is performed by the hydroponics method. In hydroponics, nutrient elements are dissolved in the culture solution and are in a uniform state. Therefore, it is easy to make the nutritional state between plants uniform. Moreover, when a nutrient element is added, since the added nutrient element diffuses easily in the cultivation liquid, the composition of the cultivation liquid can be easily controlled.

また、本発明の植物の栽培装置は、下記の(iv)〜(vi)を備えることを特徴としている:(iv)植物の特定部位の外径の経時変化パターンを測定するための測定手段:(v)当該植物が被検体である場合の被検体経時変化パターンと、当該植物が所望の環境で栽培された対照体である場合の対照体経時変化パターンとを比較するための比較手段;および(vi)上記比較において、被検体経時変化パターンが上記対照体経時変化パターンと一致しなくなった場合に、被検体経時変化パターンを上記対照体経時変化パターンに合致させるようにするための適正化手段。   The plant cultivation apparatus of the present invention is characterized by comprising the following (iv) to (vi): (iv) Measuring means for measuring a temporal change pattern of the outer diameter of a specific part of the plant: (v) a comparison means for comparing a subject temporal change pattern when the plant is a subject with a control subject temporal change pattern when the plant is a control cultivated in a desired environment; and (vi) In the above comparison, when the subject temporal change pattern does not match the control subject temporal change pattern, an optimization means for matching the subject temporal change pattern to the control subject temporal change pattern .

上記構成によれば、測定手段を用いて被検体の特定部位の外径の経時変化パターンを測定する。そして比較手段により当該測定によって得られた被検体経時変化パターンと対照体経時変化パターンとを比較し、被検体経時変化パターンが対照体経時変化パターンに合致しないときには、適正化手段を用いて被検体経時変化パターンを上記対照体経時変化パターンに合致させるようにすることにより栽培環境を適正化する。以下、これを繰り返すことにより、植物の栽培環境を、常に所望の栽培環境になるように適正化することができる。   According to the above configuration, the temporal change pattern of the outer diameter of the specific part of the subject is measured using the measuring means. Then, the comparison means compares the specimen temporal change pattern obtained by the measurement with the control specimen temporal change pattern. When the specimen temporal change pattern does not match the control specimen temporal change pattern, the optimization means is used to The cultivation environment is optimized by matching the temporal change pattern with the control body temporal change pattern. Hereinafter, by repeating this, the cultivation environment of the plant can be optimized so as to always be a desired cultivation environment.

本発明の植物の栽培方法によれば、上記(i)を実時間(リアルタイム)で行うことができる。それゆえ、上記(ii)および(iii)も実時間(リアルタイム)で行うことができる。また、上記(ii)では、被検体経時変化パターンと対照体経時変化パターンとを比較するため、客観的な比較を行うことができる。さらに上記(iii)では、当該被検体経時変化パターンが当該対照体経時変化パターンに合致するように適正化を行うため、適正化の指標が明確である。それゆえ植物の栽培環境を的確に適正化することができる。したがって、植物が常に所望の栽培環境で栽培されるように、植物の栽培環境を客観的に的確に適正化しながら栽培することができる。   According to the plant cultivation method of the present invention, the above (i) can be performed in real time. Therefore, the above (ii) and (iii) can also be performed in real time (real time). In (ii) above, since the subject temporal change pattern and the control body temporal change pattern are compared, an objective comparison can be performed. Furthermore, in the above (iii), since the optimization is performed so that the subject temporal change pattern matches the control body temporal change pattern, the optimization index is clear. Therefore, the cultivation environment of the plant can be appropriately optimized. Therefore, the plant can be cultivated while objectively and accurately optimizing the plant cultivation environment so that the plant is always grown in a desired cultivation environment.

また、本発明の植物の栽培装置は、測定手段を用いて被検体の特定部位の外径の経時変化パターンを測定する。そして比較手段により当該測定によって得られた被検体経時変化パターンと対照体経時変化パターンとを比較し、被検体経時変化パターンが対照体経時変化パターンに合致しないときには、適正化手段を用いて被検体経時変化パターンを上記対照体経時変化パターンに合致させるようにすることにより栽培環境を適正化する。以下、これを繰り返すことにより、植物の栽培環境を、常に所望の栽培環境になるように適正化することができる。   Moreover, the plant cultivation apparatus of the present invention measures a temporal change pattern of the outer diameter of a specific part of a subject using a measuring means. Then, the comparison means compares the specimen temporal change pattern obtained by the measurement with the control specimen temporal change pattern. When the specimen temporal change pattern does not match the control specimen temporal change pattern, the optimization means is used to The cultivation environment is optimized by matching the temporal change pattern with the control body temporal change pattern. Hereinafter, by repeating this, the cultivation environment of the plant can be optimized so as to always be a desired cultivation environment.

本発明の実施の一形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、本発明はこれに限定されるものではない。なお、本明細書中に記載された非特許文献の全てが、本明細書中において参考として援用される。   An embodiment of the present invention will be described as follows. Note that the present invention is not limited to this. In addition, all the nonpatent literatures described in this specification are used as reference in this specification.

(1:植物の栽培方法)
本発明の栽培方法に用いることのできる植物としては、特に限定されるものではないが、棒状の茎を有する植物、または、ほぼ球形で表面が滑らかな果実を有する植物であることが好ましい。そのような植物として、例えば、トマト、ナス、タバコ、トウモロコシ、カキ、またはニホンナシ等を挙げることができる。
(1: Plant cultivation method)
Although it does not specifically limit as a plant which can be used for the cultivation method of this invention, It is preferable that it is a plant which has a rod-like stem, or a plant which has a substantially spherical and smooth fruit. Examples of such plants include tomato, eggplant, tobacco, corn, oyster, Japanese pear, and the like.

茎が棒状であれば、歪ゲージ式変位計等を用いて茎径の測定を行う場合、当該装置をその荷重を支えることができるように上記茎部に安定して取り付けることができる。その結果、当該装置の荷重によって植物自体が倒伏するのを防ぐことができる。   If the stem is rod-shaped, when measuring the stem diameter using a strain gauge displacement meter or the like, the device can be stably attached to the stem so that the load can be supported. As a result, the plant itself can be prevented from falling down due to the load of the device.

また、果実がほぼ球形でその表面が滑らかであれば、果実が均一に収縮と膨潤とを繰り返すので、歪ゲージ式変位計を用いて果実径の変化量を正確に測定することができる。さらに上記果実は歪みゲージ式変位計の取り付けに耐えられる堅さを備えていることが好ましい。これにより、歪みゲージ式変位計とそれを取り付けるための器具とで果実を挟むようにして、歪みゲージ式変位計を果実に取り付けた場合に、挟む力によって当該果実がつぶれることや変形することを防ぐことができ、果実径の変化をより正確に測定することができる。   In addition, if the fruit is almost spherical and the surface is smooth, the fruit repeatedly contracts and swells uniformly, so that the amount of change in fruit diameter can be accurately measured using a strain gauge displacement meter. Furthermore, it is preferable that the fruit has a hardness that can withstand the mounting of a strain gauge displacement meter. This prevents the fruit from being crushed or deformed by the clamping force when the strain gauge type displacement meter is attached to the fruit so that the fruit is sandwiched between the strain gauge type displacement meter and the instrument for attaching it. And changes in fruit diameter can be measured more accurately.

本発明の植物の栽培方法は、測定工程、比較工程、および適正化工程を含むものである。以下、各工程について説明する。   The plant cultivation method of the present invention includes a measurement process, a comparison process, and an optimization process. Hereinafter, each step will be described.

<測定工程>
本発明の栽培方法に含まれている測定工程は、植物の特定部位の外径の経時変化パターンを測定するものである。
<Measurement process>
The measurement process included in the cultivation method of the present invention measures a temporal change pattern of the outer diameter of a specific part of a plant.

上記経時変化パターンとは、植物の特定部位の外径の大きさと時間との対応関係を示す情報を指す。そのような情報は、例えば、グラフや表を用いて表すことができる。   The time-varying pattern refers to information indicating a correspondence relationship between the size of the outer diameter of a specific part of a plant and time. Such information can be expressed using a graph or a table, for example.

グラフの場合、上記情報は、植物の特定部位の外径の大きさと時間との対応関係を示す波形として表すことができる。また表の場合、上記情報は、植物の特定部位の外径の大きさと時間との対応関係を示す数値として表すことができる。   In the case of a graph, the information can be expressed as a waveform indicating the correspondence between the size of the outer diameter of a specific part of the plant and time. Moreover, in the case of a table | surface, the said information can be represented as a numerical value which shows the correspondence of the magnitude | size of the outer diameter of the specific site | part of a plant, and time.

上記グラフや表を作成する方法としては、特に限定されず、microsoft excel(登録商標)等の表計算ソフトを用いることにより作成することができる。   The method of creating the graph or table is not particularly limited, and can be created by using spreadsheet software such as microsoft excel (registered trademark).

植物の特定部位の外径の経時変化パターンを測定する方法としては、特に限定されず従来公知の方法を用いることができる。例えば、歪みゲージ式変位法やレーザー式変位計を用いた方法、固定した植物の特定部位に光を照射して拡大された影の大きさの変化を測定する方法等を挙げることができる。   The method for measuring the temporal change pattern of the outer diameter of the specific part of the plant is not particularly limited, and a conventionally known method can be used. Examples thereof include a method using a strain gauge displacement method and a laser displacement meter, and a method of measuring a change in the size of an enlarged shadow by irradiating a specific part of a fixed plant with light.

それらの方法の中でも歪みゲージ式変位法を用いることが好ましい。歪みゲージ式変位法を用いることにより、ある測定時点での植物の特定部位の外径を初期値として、植物の特定部位の外径の変化を、当該初期値からの経時変化量として測定することができる。また、上記植物の特定部位の外径の経時変化量がマイクロメートル単位の微量な変化量であっても、精度よく実時間(リアルタイム)で連続測定することができる。それゆえ、植物の特定部位の外径の大きさと時間との対応関係を示す詳細な情報を得ることができる。   Among these methods, it is preferable to use a strain gauge displacement method. By using the strain gauge displacement method, measuring the change in the outer diameter of the specific part of the plant at a certain measurement time as the initial value, and measuring the change in the outer diameter of the specific part of the plant as the change over time from the initial value Can do. Moreover, even if the amount of change with time in the outer diameter of the specific part of the plant is a minute amount of change in micrometer units, it can be continuously measured with high accuracy in real time (real time). Therefore, it is possible to obtain detailed information indicating the correspondence between the size of the outer diameter of the specific part of the plant and time.

なお、上記レーザー式変位計を用いた方法とは、対象物にレーザー光線を当てることにより対象物との距離を測定する方法である。レーザー式変位計は、発光素子と光位置検出素子とを備えた構成であり、例えばKEYENCE社製LB−040やLB−080等を利用することができる。一般的にレーザー式変位計を用いた方法では、上記発光素子からレーザー光線を測定対象物に照射した後、当該測定対象物から拡散反射されたレーザー光線の一部が、上記光位置検出素子上にスポットとして検出される。測定対象物の位置が変化するとスポットの位置も変化するので、そのスポットの位置を検出することにより対象物の位置がどの程度を変化したかを測定することができる。   In addition, the method using the laser displacement meter is a method of measuring the distance from the object by applying a laser beam to the object. The laser displacement meter has a configuration including a light emitting element and an optical position detection element. For example, LB-040 or LB-080 manufactured by KEYENCE can be used. In general, in a method using a laser displacement meter, after irradiating a measurement target with a laser beam from the light emitting element, a part of the laser beam diffusely reflected from the measurement target is spotted on the optical position detection element. Detected as Since the position of the spot changes when the position of the measurement object changes, it is possible to measure how much the position of the object has changed by detecting the position of the spot.

この方法によれば、レーザー光線を植物の特定部位の外径に照射することにより、当該外径の大きさが変化すると、光位置検出素子上に検出されるスポットの位置が変化する。そこで、このスポットの位置の変化量を測定することにより外径の変化量を測定することができる。   According to this method, by irradiating the outer diameter of a specific part of a plant with a laser beam, when the size of the outer diameter changes, the position of the spot detected on the optical position detection element changes. Therefore, the amount of change in the outer diameter can be measured by measuring the amount of change in the spot position.

測定工程において、測定される植物の特定部位としては、特に限定されないが、茎または果実等を好適に用いることができる。茎または果実は、葉等の植物の他の部位と比べて厚みが大きいため、歪みゲージ式変位法に用いる歪ゲージ式変位計を茎部または果実部に安定に取り付けることができる。それゆえ、外径のわずかな変化を正確に測定することができる。   In the measurement step, the specific site of the plant to be measured is not particularly limited, but a stem or a fruit can be preferably used. Since the stem or fruit is thicker than other parts of the plant such as leaves, the strain gauge displacement meter used in the strain gauge displacement method can be stably attached to the stem or fruit portion. Therefore, slight changes in the outer diameter can be accurately measured.

歪ゲージ式変位法は、金属体をセンサーとして、その金属体に機械的な歪みが加えられた時に生じる電気抵抗の変化を測定することにより、当該歪みを測定する方法である。歪ゲージ式変位法を用いて植物の特定部位の外径の変化を測定する方法の一実施形態を以下に記載する。なお歪ゲージ式変位法は、市販されている歪ゲージ式変位計を用いて実現される。当該歪ゲージ式変位計としては、例えば、ミネベア社製の歪みゲージ式変位計を挙げることができる。   The strain gauge displacement method is a method of measuring the strain by measuring a change in electrical resistance that occurs when a mechanical strain is applied to the metal body using the metal body as a sensor. One embodiment of a method for measuring a change in the outer diameter of a specific part of a plant using a strain gauge displacement method is described below. The strain gauge displacement method is realized using a commercially available strain gauge displacement meter. An example of the strain gauge displacement meter is a strain gauge displacement meter manufactured by Minebea.

まず、歪ゲージ式変位計を上述した植物の特定部位に取り付ける。歪ゲージ式変位計の特定部位への取り付け方法は、例えば[Iwao, K. and Takano, T. 1988. 「Studies on measurements of plant physiological information and their agricultural applications (1) Development of non-invasive measurements of water content in plant」 Environ. Control in Biol. 26:139-145]に記載の方法を挙げることができる。すなわち、ゴム紐等で変位計と特定部位とを固定し、茎と変位計のレバーとの間にシリコンゴムのチューブをバネとして入れ、最後にピンチコックを取り付け、レバーの位置を調整する。レバーは、変位計に設置されている金属体とつながっている。したがって、特定部位の外径が変化してレバーの変位が生じることにより、上記金属体に歪みが生じ特定部位の外径の変化を測定することができる。   First, a strain gauge displacement meter is attached to the specific part of the plant described above. For example, see [Iwao, K. and Takano, T. 1988. “Studies on measurements of plant physiological information and their agricultural applications (1) Development of non-invasive measurements of water. content in plant "Environ. Control in Biol. 26: 139-145]. That is, a displacement meter and a specific part are fixed with a rubber string or the like, a silicone rubber tube is inserted as a spring between the stem and the lever of the displacement meter, and finally a pinch cock is attached to adjust the position of the lever. The lever is connected to a metal body installed on the displacement meter. Therefore, when the outer diameter of the specific portion changes and the lever is displaced, the metal body is distorted, and the change in the outer diameter of the specific portion can be measured.

特定部位が膨潤すると歪ゲージ式変位計は、茎の表面と共に押し出される。ここで、ピンチコックの内径は一定値に固定され、レバーはバネによりピンチコック側に押し付けられている。レバーはピンチコックによって動きが拘束されているので特定部位が膨潤した分の外径の変化を測定することができる。反対に、特定部位が収縮すると、収縮と共に変位計も移動し、収縮した分の外径の変化を測定することができる。   When the specific part swells, the strain gauge displacement meter is pushed out together with the surface of the stem. Here, the inner diameter of the pinch cock is fixed to a constant value, and the lever is pressed against the pinch cock side by a spring. Since the movement of the lever is restricted by the pinch cock, the change in the outer diameter corresponding to the swelling of the specific portion can be measured. On the contrary, when the specific part contracts, the displacement meter moves together with the contraction, and the change in the outer diameter corresponding to the contraction can be measured.

歪ゲージ式変位計に設置されている金属体をデータロガーに接続することにより特定部位の外径の大きさの経時変化をコンピューターに自動収録することができる。データロガーは公知のものを適宜選択の上採用し得る。公知のデータロガーとしては、例えばDE−1000型、NEC三栄社製のデータロガー、KEYENCE社製NR−1000が利用可能である。   By connecting a metal body installed in a strain gauge displacement meter to a data logger, changes in the outer diameter of a specific part over time can be automatically recorded in a computer. A data logger may be selected from known ones as appropriate. As a known data logger, for example, DE-1000 type, data logger manufactured by NEC Sanei Co., Ltd., and NR-1000 manufactured by KEYENCE can be used.

本測定工程は、特に限定されないが、第一暗期、明期、第二暗期の順の光周期で植物を栽培した時の、当該植物の特定部位の外径の経時変化パターンを測定する工程であることが好ましい。この場合、第一暗期、明期、第二暗期の順の光周期で植物が栽培されればよい。それゆえ、温度、湿度、栄養等のその他の栽培条件は、特に限定されず本発明の栽培方法に用いられる植物に最適な条件を任意に設定できる。   Although this measurement process is not particularly limited, it measures a time-dependent change pattern of the outer diameter of a specific part of the plant when the plant is cultivated in the light cycle in the order of the first dark period, the light period, and the second dark period. It is preferable that it is a process. In this case, a plant should just be cultivated by the light cycle of the order of the 1st dark period, the light period, and the 2nd dark period. Therefore, other cultivation conditions such as temperature, humidity, and nutrition are not particularly limited, and optimum conditions for the plant used in the cultivation method of the present invention can be arbitrarily set.

上記暗期とは、光周期の内、植物に一定量の光が当たらない一定期間のことをいう。上記「植物に一定量の光が当たらない」とは、植物栽培環境雰囲気における光量が2000ルクスよりも低い状態のことをいう。上記第一暗期と第二暗期とにおいては、暗期の光量や、暗期の時間の長さ等は同一でなくてよい。また、上記明期とは、光周期の内、植物に一定量の光が当たる一定時間のことをいう。上記「植物に一定量の光が当たる」とは、植物栽培環境雰囲気における光量が2000ルクス以上である状態のことをいう。   The dark period refers to a certain period in which a certain amount of light does not hit the plant in the photoperiod. The above “a plant does not receive a certain amount of light” means that the amount of light in the plant cultivation environment atmosphere is lower than 2000 lux. In the first dark period and the second dark period, the amount of light in the dark period, the length of the dark period, and the like may not be the same. The light period refers to a certain period of time during which a certain amount of light strikes a plant in the photoperiod. The above-mentioned “a certain amount of light hits the plant” means a state where the light amount in the plant cultivation environment atmosphere is 2000 lux or more.

「第一暗期、明期、第二暗期の順の光周期で栽培する」方法としては、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、遮光容器の中で栽培されている植物に対して、公知の人工気象器等を用い、当該人工気象器内の照明を点灯している期間を明期、当該照明を消灯している時間を暗期としてもよい。   The method of “cultivating in the first photoperiod, the light period, and the second photoperiod in the order of the photoperiod” is not particularly limited, and a known method can be used. For example, for a plant cultivated in a light-shielding container, using a known artificial meteorological device, etc., the period in which the lighting in the artificial meteorological device is turned on, the time in which the lighting is turned off May be the dark period.

第一暗期、明期、第二暗期の順の光周期で植物を栽培することにより、当該植物の特定部位の外径の大きさが変化する。暗期(第一暗期および第二暗期)においては、一般に植物の特定部位の外径は大きくなり、明期においては、植物の特定部位の外径は小さくなる。これは、下記の理由のためである。   The size of the outer diameter of the specific part of the plant changes by cultivating the plant in the light cycle in the order of the first dark period, the light period, and the second dark period. In the dark period (first dark period and second dark period), the outer diameter of the specific part of the plant is generally large, and in the light period, the outer diameter of the specific part of the plant is small. This is for the following reason.

すなわち、植物は根等から吸収した水分を、蒸散によって排出している。蒸散は植物が光を感受し葉等にある気孔が開くことにより起こる。暗期においては、植物に光が当たらないため、蒸散が起こらず植物内にある水分は排出されない。したがって暗期においては、植物内の水分量が上昇し植物自体が膨潤する。それゆえ、植物の特定部位も膨潤し、植物の特定部位の外径が大きくなる。   That is, the plant discharges moisture absorbed from the roots and the like by transpiration. Transpiration occurs when a plant senses light and pores in the leaves open. In the dark period, the plant is not exposed to light, so no transpiration occurs and the water in the plant is not discharged. Therefore, in the dark period, the amount of water in the plant increases and the plant itself swells. Therefore, the specific part of the plant also swells, and the outer diameter of the specific part of the plant increases.

暗期とは反対に、明期においては、植物に光が当たり、蒸散が起こるため植物から水分が排出される。明期において蒸散によって減少する水分量が、吸収によって増加する水分量よりも多くなると、植物内の水分量が減少するため植物自体が収縮する。それゆえ、植物の特定部位も収縮し、植物の特定部位の外径が小さくなる。   Contrary to the dark period, in the light period, the plant is exposed to light and transpiration occurs, so that water is discharged from the plant. If the amount of water that decreases due to transpiration in the light period is greater than the amount of water that increases due to absorption, the amount of water in the plant decreases and the plant itself contracts. Therefore, the specific part of the plant is also contracted, and the outer diameter of the specific part of the plant is reduced.

したがって、第一暗期から明期になると、植物の特定部位の外径は小さくなり、明期から第二暗期になると植物の特定部位の外径は大きくなる。つまり、第一暗期、明期、第二暗期の順の光周期で栽培すると、植物の特定部位の外径の大きさは時間と共に変化する。そのため、上記光周期で栽培することにより、植物の特定部位の外径の経時変化パターンを測定することができる。   Therefore, the outer diameter of the specific part of the plant decreases from the first dark period to the light period, and the outer diameter of the specific part of the plant increases from the light period to the second dark period. That is, when cultivated in the light cycle in the order of the first dark period, the light period, and the second dark period, the size of the outer diameter of the specific part of the plant changes with time. Therefore, the time-dependent change pattern of the outer diameter of the specific part of the plant can be measured by cultivating at the above photoperiod.

<比較工程>
本発明の栽培方法に含まれている比較工程は、当該植物が被検体である場合の被検体経時変化パターンと、当該植物が所望の環境で栽培された対照体である場合の対照体経時変化パターンとを比較するものである。上記比較を行うことにより、被検体の栽培環境が所望の栽培環境にあるか否かを評価することができる。
<Comparison process>
The comparison process included in the cultivation method of the present invention includes a subject temporal change pattern when the plant is a subject and a control subject temporal change when the plant is a control subject grown in a desired environment. The pattern is compared. By performing the comparison, it can be evaluated whether or not the cultivation environment of the subject is in a desired cultivation environment.

所望の栽培環境とは、植物の特定部位の外径の経時変化パターンを測定することができる栽培環境であれば、特に限定されるものではなく、本発明の栽培方法を実施しようとする者が任意に設定することができる。上記所望の栽培環境として、例えば、植物が生育不良に陥らず健康に生育することができる栽培環境(以下、「適正環境」と記載する。)や、環境ストレス下にある栽培環境等を挙げることができる。   The desired cultivation environment is not particularly limited as long as it is a cultivation environment that can measure a temporal change pattern of the outer diameter of a specific part of a plant, and a person who intends to carry out the cultivation method of the present invention It can be set arbitrarily. Examples of the desired cultivation environment include, for example, a cultivation environment in which a plant can grow healthy without causing poor growth (hereinafter referred to as “appropriate environment”), a cultivation environment under environmental stress, and the like. Can do.

上記環境ストレスとは、植物の生理機能に悪影響を与える環境状態のことをいい、例えば、栄養ストレス、水ストレス、塩ストレス等が挙げられる。上記栄養ストレスとは、栽培環境中に植物の生育に必要な栄養元素が欠乏している状態のことであり、例えば、窒素欠乏状態、リン欠乏状態、またはカリウム欠乏状態等を挙げることができる。   The environmental stress refers to an environmental state that adversely affects the physiological functions of plants, and examples thereof include nutritional stress, water stress, and salt stress. The nutritional stress is a state where nutrient elements necessary for plant growth are deficient in the cultivation environment, and examples thereof include a nitrogen deficient state, a phosphorus deficient state, and a potassium deficient state.

被検体の栽培環境が、窒素欠乏状態、リン欠乏状態、またはカリウム欠乏状態にあるか否かを評価する方法としては、特に限定されない。例えば、被検体経時変化パターンが上記の栽培環境の場合の対照体経時変化パターンに合致するか否かを比較することにより評価することができる。また、下記に記載しているように、被検体経時変化パターンと適正環境の場合の対照体パターンとの違いを比較することにより評価することができる。   It is not particularly limited as a method for evaluating whether the cultivation environment of the subject is in a nitrogen deficient state, a phosphorus deficient state, or a potassium deficient state. For example, it can be evaluated by comparing whether or not the subject temporal change pattern matches the control body temporal change pattern in the above cultivation environment. Further, as described below, the evaluation can be performed by comparing the difference between the subject temporal change pattern and the control body pattern in an appropriate environment.

被検体経時変化パターンとの比較に用いられる対照体経時変化パターンは1種類である必要はなく複数用いることができる。例えば、対照体経時変化パターンとして、適正環境の場合のものと環境ストレス下にある栽培環境の場合のものとを併用することによって、被検体の栽培環境が、適正環境にあるか否かを評価するだけでなく、当該環境ストレス下にあるか否かも的確に評価することができる。   The reference body temporal change pattern used for comparison with the subject temporal change pattern does not need to be one type, and a plurality of reference temporal change patterns can be used. For example, as a control body temporal change pattern, it is evaluated whether or not the cultivation environment of the subject is in the proper environment by using both the case of the appropriate environment and the case of the cultivation environment under environmental stress. In addition, it is possible to accurately evaluate whether or not the subject is under environmental stress.

そのため、後述する適正化工程では、当該環境ストレスに対する的確な対応をとることができる。例えば、上記環境ストレスが栄養ストレスである場合には、欠乏している栄養元素を栽培環境中へ添加することにより、栄養ストレスに対する的確な対応をとることができる。そして、被検体経時変化パターンが適正環境の場合のものに合致するように、上記対応をとることにより、被検体の栽培環境をより的確に適正化することができる。   Therefore, in the optimization process described later, an appropriate response to the environmental stress can be taken. For example, when the environmental stress is a nutritional stress, an appropriate response to the nutritional stress can be taken by adding a deficient nutrient element to the cultivation environment. And the cultivation environment of a subject can be optimized more appropriately by taking the above-mentioned correspondence so that the subject temporal change pattern matches that of the appropriate environment.

被検体経時変化パターンと対照体経時変化パターンとを比較する方法としては、特に限定されず、例えば、被検体の特定部位の外径の大きさと時間との対応関係を示す情報が、対照体のその情報と同じ情報であるか否かを調べることにより比較することができる。   The method for comparing the subject temporal change pattern and the control subject temporal change pattern is not particularly limited, and for example, information indicating the correspondence between the size of the outer diameter of a specific part of the subject and time is provided on the control subject. A comparison can be made by examining whether or not the information is the same information.

ここで、被検体経時変化パターンと対照体経時変化パターンとがグラフを用いて表されている場合には、被検体経時変化パターンの波形が対照体経時変化パターンの波形と同じ波形であるか否かを調べることにより比較することができる。また、被検体経時変化パターンと対照体経時変化パターンとが表を用いて表されている場合には、被検体経時変化パターンの数値が対照体経時変化パターンの数値と同じ値であるか否かを調べることにより比較することができる。   Here, when the subject temporal change pattern and the control subject temporal change pattern are represented using graphs, whether or not the waveform of the subject temporal change pattern is the same as the waveform of the control subject temporal change pattern. It can be compared by examining. In addition, when the subject temporal change pattern and the control subject temporal change pattern are represented using tables, whether or not the numerical value of the subject temporal change pattern is the same value as the reference subject temporal change pattern Can be compared.

本比較工程では、被検体と対照体とにおいて、明期における外径の経時変化量の最大絶対値、および、第二暗期になった時から植物の特定部位の外径の経時変化量が第一暗期における経時変化量の最大値に戻るまでの時間を、被検体と対照体との間で比較することが好ましい。これにより、当該被検体の植物の栽培環境の評価を、上記最大絶対値、および上記時間の2点を比較することにより評価することができる。それゆえ、当該被検体の植物の栽培環境の評価を非常に簡便に、客観的に行うことができる。ただし本比較工程はこれに限定されるものではない。なお、「明期における特定部位の外径の経時変化量の最大絶対値」は、暗期の任意の時点における特定部位の外径(ゼロ点)に対する明期における特定部位の外径の経時変化量の内、最も大きい絶対値のことをいう。   In this comparison process, the maximum absolute value of the change over time of the outer diameter in the light period and the change over time in the outer diameter of the specific part of the plant from the second dark period are obtained in the subject and the control. It is preferable to compare the time required to return to the maximum value of the change over time in the first dark period between the subject and the control. Thereby, evaluation of the cultivation environment of the plant of the subject can be evaluated by comparing the maximum absolute value and the two points of time. Therefore, the plant cultivation environment of the subject can be evaluated very simply and objectively. However, this comparison process is not limited to this. The `` maximum absolute value of the change over time of the outer diameter of the specific part in the light period '' is the change over time of the outer diameter of the specific part in the light period relative to the outer diameter (zero point) of the specific part at any time in the dark period. The largest absolute value of the quantity.

後述の実施例で示すように、被検体の栽培環境が窒素欠乏状態、リン欠乏状態、またはカリウム欠乏状態になってから初期の段階で、当該被検体の被検体経時変化パターンと、適正環境の場合の対照体の対照体経時変化パターンとに違いが生じる。そこで、その違いを比較することにより、被検体の栽培環境が窒素欠乏状態、リン欠乏状態、またはカリウム欠乏状態であるか否かを早期に評価することができる。   As shown in the examples described later, in the initial stage after the cultivation environment of the subject is in a nitrogen-deficient state, a phosphorus-deficient state, or a potassium-deficient state, the subject temporal change pattern and the appropriate environment Differences occur in the control body temporal change pattern of the control body. Therefore, by comparing the difference, it is possible to evaluate early whether the cultivation environment of the subject is in a nitrogen deficient state, a phosphorus deficient state, or a potassium deficient state.

本明細書において被検体の窒素欠乏状態を早期に評価するとは、植物の生育に必要な窒素量が栽培環境から供給されなくなってから初期の段階(1〜2日目)で、かつ被検体中の窒素含有率が対照体と比較しても差が無い、もしくは極めて僅差の場合でも、被検体経時変化パターンと対照体経時変化パターンとを比較することにより、被検体が窒素欠乏状態にあると評価することをいう。   In this specification, to evaluate the nitrogen deficiency state of a subject at an early stage means that the amount of nitrogen necessary for plant growth is not supplied from the cultivation environment at an early stage (1-2 days) and in the subject. Even if the nitrogen content of the sample is not different or very small compared to the control, comparing the subject aging pattern with the control aging pattern, It means to evaluate.

また、本明細書において被検体のリン欠乏状態を早期に評価するとは、植物の生育に必要なリン量が栽培環境から供給されなくなってから初期の段階(1〜2日目)で、かつ被検体中の窒素含有率が対照体と比較しても差が無い、もしくは極めて僅差の場合でも、被検体経時変化パターンと対照体経時変化パターンとを比較することにより、被検体がリン欠乏状態にあると評価することをいう。   Further, in this specification, the early evaluation of the phosphorus deficiency state of the subject means that the amount of phosphorus necessary for plant growth is not supplied from the cultivation environment at the initial stage (1-2 days) and Even if the nitrogen content in the sample is not different or very small compared to the control, comparing the specimen aging pattern with the control aging pattern makes the specimen phosphorus deficient. It means to evaluate that there is.

また、本明細書において被検体のカリウム欠乏状態を早期に評価するとは、植物の生育に必要なカリウム量が栽培環境から供給されなくなってから初期の段階(1〜2日目)で、かつ被検体中の窒素含有率が対照体と比較しても差が無い、もしくは極めて僅差の場合でも、被検体経時変化パターンと対照体経時変化パターンとを比較することにより、被検体がカリウム欠乏状態にあると評価することをいう。   Further, in this specification, the early evaluation of the potassium deficiency state of a subject means that the amount of potassium necessary for plant growth is not supplied from the cultivation environment at the initial stage (1-2 days) and Even if the nitrogen content in the sample is not different or very small compared to the control, comparing the sample aging pattern with the control aging pattern makes the sample depleted in potassium. It means to evaluate that there is.

窒素欠乏状態の具体的な評価方法は以下の通りである。ただし本発明は以下に限定されるものではない。つまり上記比較によって、被検体の明期における外径の経時変化量の最大絶対値が、対照体の明期における外径の経時変化量の最大絶対値未満であり、かつ対照体の特定部位の外径の経時変化量が第二暗期になった時から第一暗期における経時変化量の最大値に戻るまでの時間が、第二暗期になった時から被検体の特定部位の外径の経時変化量が第一暗期における経時変化量の最大値に戻るまでの時間に比して短い場合に、当該被検体の栽培環境は窒素欠乏状態にあると評価することができる。   The specific evaluation method of the nitrogen deficient state is as follows. However, the present invention is not limited to the following. That is, according to the above comparison, the maximum absolute value of the change in the outer diameter with time in the subject's light period is less than the maximum absolute value of the change in the outer diameter with time in the light period of the control, and The time from when the outer diameter changes over time to the second dark period until it returns to the maximum value over the first dark period is outside the specific area of the subject from the second dark period. When the amount of change over time in diameter is shorter than the time until the maximum amount of change over time in the first dark period returns, it can be evaluated that the cultivation environment of the subject is in a nitrogen-deficient state.

また、リン欠乏状態の具体的な評価方法は以下の通りである。ただし本発明は以下に限定されるものではない。つまり上記比較によって、被検体の明期における外径の経時変化量の最大絶対値が、対照体の明期における外径の経時変化量の最大絶対値未満であり、かつ対照体の特定部位の外径経時変化量が第二暗期になった時から第一暗期における経時変化量の最大値に戻るまでの時間が、第二暗期になった時から被検体の特定部位の外径の経時変化量が第一暗期における経時変化量の最大値に戻るまでの時間に比して長い場合に当該被検体の栽培環境はリン欠乏状態にあると評価することができる。   Moreover, the specific evaluation method of a phosphorus deficiency state is as follows. However, the present invention is not limited to the following. That is, according to the above comparison, the maximum absolute value of the change in the outer diameter with time in the subject's light period is less than the maximum absolute value of the change in the outer diameter with time in the light period of the control, and The time from when the outer diameter change over time enters the second dark period until it returns to the maximum value of the time change over the first dark period from the time when the second dark period starts, the outer diameter of the specific part of the subject It can be evaluated that the cultivation environment of the subject is in a phosphorus-deficient state when the amount of change over time is longer than the time until the amount of change over time in the first dark period returns to the maximum value.

また、カリウム欠乏状態の具体的な評価方法は以下の通りである。ただし本発明は以下に限定されるものではない。つまり被検体の明期における外径の経時変化量の最大絶対値が、対照体の明期における外径の経時変化量の最大絶対値よりも大きく、かつ対照体の特定部位の外径の経時変化量が第二暗期になった時から第一暗期における経時変化量の最大値に戻るまでの時間が、第二暗期になった時から被検体の特定部位の外径の経時変化量が第一暗期における経時変化量の最大値に戻るまでの時間に比して短い場合に、当該被検体の栽培環境はカリウム欠乏状態にあると評価することができる。   Moreover, the specific evaluation method of a potassium deficiency state is as follows. However, the present invention is not limited to the following. In other words, the maximum absolute value of the change over time of the outer diameter during the light period of the subject is greater than the maximum absolute value of the change over time of the outer diameter during the light period of the control body, and the time of the outer diameter of the specific part of the control body over time. The time from when the change amount enters the second dark period until the maximum value of the change over time in the first dark period returns to the maximum value over time from the time when the second dark period is reached to the specific part of the subject. When the amount is shorter than the time until the amount of change with time in the first dark period returns to the maximum value, it can be evaluated that the cultivation environment of the subject is in a potassium deficient state.

本発明に用いられる対照体は、特に限定されないが、被検体と同種の植物であることが好ましい。植物の種類が異なることによって、吸収される水分量、排出される水分量、生長に必要な栄養元素の種類、または生長に必要な栄養元素量等が異なる場合があり、これが上記経時変化パターンに影響をおよぼす場合がある。対照体と被検体とが同種であれば、そのような影響を軽減することができ、より正確に本比較工程を実施することができる。   Although the control body used for this invention is not specifically limited, It is preferable that it is a plant of the same kind as a test object. Depending on the type of plant, the amount of water absorbed, the amount of water discharged, the type of nutrient elements required for growth, or the amount of nutrient elements required for growth, etc. may differ. May have an effect. If the control body and the subject are of the same type, such influence can be reduced, and this comparison process can be carried out more accurately.

また、上記対照体の栽培条件は特に限定されないが、対照体と被検体とは同一の条件で栽培されることが好ましい。植物の温度や湿度等の栽培条件が異なることにより、吸収される水分量や、排出される水分量が異なる場合があり、これが上記経時変化パターンに影響をおよぼす場合がある。対照体と被検体とが同一の条件で栽培されることによって、そのような影響を軽減することができ、より正確に比較工程を実施することができる。   Moreover, although the cultivation conditions of the said control body are not specifically limited, It is preferable that a control body and a test object are cultivated on the same conditions. Depending on the cultivation conditions such as the temperature and humidity of the plant, the amount of absorbed water and the amount of discharged water may differ, and this may affect the temporal change pattern. By cultivating the control body and the subject under the same conditions, such influence can be reduced, and the comparison process can be performed more accurately.

本比較工程に用いられる上記対照体経時変化パターンは、被検体経時変化パターンと同時に測定されたものであってもよいし、予め測定されたものであってもよい。   The control body temporal change pattern used in this comparison step may be measured simultaneously with the subject temporal change pattern, or may be measured in advance.

上記生長に必要な栄養元素とは、例えば、窒素、リン、カリウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、イオウ、マンガン、ホウ素、亜鉛、銅、モリブデン、塩素、コバルトを挙げることができる。植物に供給される上述の栄養素の態様としては特に限定されるものではないが、例を挙げれば、窒素を含む化合物(Ca(NO・4HO、NaNO、NHCl)リンを含む化合物(NaHPO 2HO)、カリウムを含む化合物(KSO、 KCl)、カルシウムを含む化合物(CaCl 2HO)、マグネシウムを含む化合物(MgSO 7HO)、鉄を含む化合物(C1012FeNa)、イオウを含む化合物(KSO、MgSO)、マンガンを含む化合物(MnSO 4HO)、ホウ素を含む化合物(HBO)、亜鉛を含む化合物(ZnSO 7HO)、銅を含む化合物(CuSO 5HO)、モリブデンを含む化合物(NaMoO 2HO)、塩素を含む化合物(CaCl 2HO)、コバルトを含む化合物(CoSO 7HO)を挙げることができる。 Examples of the nutrient elements necessary for the growth include nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, iron, sulfur, manganese, boron, zinc, copper, molybdenum, chlorine, and cobalt. There is no particular limitation on the aspect of the above nutrients are supplied to the plant, by way of example, compounds containing nitrogen (Ca (NO 3) 2 · 4H 2 O, NaNO 2, NH 4 Cl) phosphate (NaH 2 PO 4 2H 2 O), a compound containing potassium (KSO 4 , KCl), a compound containing calcium (CaCl 2 2H 2 O), a compound containing magnesium (MgSO 4 7H 2 O), iron Compound containing (C 10 H 12 N 2 O 8 FeNa), Compound containing sulfur (KSO 4 , MgSO 4 ), Compound containing manganese (MnSO 4 4H 2 O), Compound containing boron (H 3 BO 3 ), Zinc compounds containing (ZnSO 4 7H 2 O), a compound containing copper (CuSO 4 5H 2 O), a compound containing molybdenum (NaMoO 4 2H 2 O ), A compound containing chlorine (CaCl 2 2H 2 O), and a compound containing cobalt (CoSO 4 7H 2 O).

<適正化工程>
本発明の植物の栽培方法に含まれている適正化工程は、上記比較工程において、被検体経時変化パターンが上記対照体経時変化パターンと一致しなくなった場合に、被検体経時変化パターンを上記対照体経時変化パターンに合致させるようにする工程である。上記「被検体経時変化パターンを上記対照体経時変化パターンに合致させるようにする」とは、被検体の特定部位の外径の大きさと時間との対応関係を示す情報を、対照体のその情報と類似する情報(好ましくは同じ情報)になればよく、必ずしも完全に一致させる必要はない。
<Optimization process>
The optimization step included in the plant cultivation method of the present invention includes the step of comparing the subject temporal change pattern when the subject temporal change pattern does not match the control subject temporal change pattern in the comparison step. This is a step for matching with the body temporal change pattern. “Make the subject temporal change pattern match the control subject temporal change pattern” means that the information indicating the correspondence between the size of the outer diameter of the specific part of the subject and the time is that information of the control subject. Information (preferably the same information), and it is not always necessary to make them completely coincident with each other.

ここで、被検体経時変化パターンと対照体経時変化パターンとがグラフを用いて表されている場合には、被検体経時変化パターンの波形が対照体経時変化パターンの波形に類似する波形(好ましくは同じ波形)になればよく、必ずしも完全に一致させる必要はない。   Here, when the subject temporal change pattern and the control subject temporal change pattern are represented using graphs, the waveform of the subject temporal change pattern is similar to the waveform of the control subject temporal change pattern (preferably (Same waveform) and does not necessarily need to be completely matched.

また、被検体経時変化パターンと対照体経時変化パターンとが表を用いて表されている場合には、被検体経時変化パターンの数値が対照体経時変化パターンの数値に近似する値(好ましくは同じ値)になればよく、必ずしも完全に一致させる必要はない。   In addition, when the subject temporal change pattern and the control subject temporal change pattern are represented using a table, the numerical value of the subject temporal change pattern approximates the numerical value of the control subject temporal change pattern (preferably the same) Value), and does not necessarily need to be completely matched.

すなわち、本明細書において「被検体の栽培環境を適正化する」とは、被検体の栽培環境を対照体の栽培環境に近づけることを意味する。   That is, in this specification, “to optimize the cultivation environment of the subject” means to bring the cultivation environment of the subject close to the cultivation environment of the control body.

上記適正化工程では、特に限定されないが、例えば、上記植物の栽培環境が、栄養ストレスであると評価された場合に、欠乏している栄養元素を栽培環境中へ添加し、被検体経時変化パターンを上記対照体経時変化パターンに合致させるようにすることにより、被検体の栽培環境を栄養ストレスから適正環境に適正化することができる。   In the optimization step, although not particularly limited, for example, when the cultivation environment of the plant is evaluated as nutritional stress, a deficient nutrient element is added to the cultivation environment, and the subject temporal change pattern Is matched with the control body temporal change pattern, the cultivation environment of the subject can be optimized from the nutrition stress to the appropriate environment.

具体的には、上記栄養ストレスが、窒素欠乏状態である場合に、栽培環境中に窒素を添加し、被検体経時変化パターンを上記対照体経時変化パターンに合致させるようにすることにより、被検体の栽培環境を窒素欠乏状態から適正環境に適正化することができる。   Specifically, when the nutritional stress is in a nitrogen deficient state, nitrogen is added to the cultivation environment so that the subject temporal change pattern matches the control subject temporal change pattern. The cultivation environment can be optimized from a nitrogen-deficient state to an appropriate environment.

また、上記栄養ストレスが、リン欠乏状態である場合に、栽培環境中にリンを添加し、被検体経時変化パターンを上記対照体経時変化パターンに合致させるようにすることにより被検体の栽培環境をリン欠乏状態から適正環境に適正化することができる。   In addition, when the nutritional stress is in a phosphorus deficient state, phosphorus is added to the cultivation environment so that the subject temporal change pattern matches the reference temporal change pattern. It can be optimized to an appropriate environment from a phosphorus deficient state.

また、上記栄養ストレスが、カリウム欠乏状態である場合に、栽培環境中にカリウムを添加し、被検体経時変化パターンを上記対照体経時変化パターンに合致させるようにすることにより被検体の栽培環境をカリウム欠乏状態から適正環境に適正化することができる。   In addition, when the nutritional stress is in a potassium deficiency state, the cultivation environment of the subject is adjusted by adding potassium to the cultivation environment so that the subject temporal change pattern matches the control body temporal change pattern. It can be optimized from a potassium deficient state to an appropriate environment.

栽培環境中へ欠乏している栄養元素を添加する方法は、特に限定されないが、例えば、水耕栽培で栽培している場合には、欠乏している栄養元素を栽培液に従来公知の方法を用いて添加する方法や、土壌栽培で栽培している場合には、植物が栽培されている付近の土壌に窒素、欠乏している栄養元素を従来公知の方法を用いて散布する方法等を挙げることができる。また、その他の方法として、葉面散布等を用いて直接欠乏している栄養元素を植物に給与する方法も用いることができる。   The method of adding a nutrient element that is deficient into the cultivation environment is not particularly limited.For example, when cultivating by hydroponics, a conventionally known method is used for the deficient nutrient element as a culture solution. The method of using and adding, and when cultivating by soil cultivation, mention is made of a method of spraying nitrogen, deficient nutrient elements to the soil in the vicinity where the plant is cultivated using a conventionally known method, etc. be able to. In addition, as another method, a method of feeding a plant with a deficient nutrient element directly using foliar spraying or the like can be used.

本発明の栽培方法は、土壌栽培または水耕栽培のどちらの方法で栽培されている植物に適用され得るが、上述したように、水耕栽培では栄養元素は栽培液に溶けているので、栽培液中の栄養元素の組成や濃度は均一である。それゆえ、特定部位の外径の経時変化パターンの誤差を減らすことや、再現性のある結果を容易に得ることができ、正確性の高い評価を行うことができる。さらに、水耕栽培では、栄養元素を添加した場合、添加された栄養元素は栽培液に簡便に拡散するため欠乏している栄養元素を素早く植物に補給することができる。したがって、本発明の栽培方法は水耕栽培で栽培されている植物により好適に用いることができる。   The cultivation method of the present invention can be applied to plants cultivated by either soil cultivation or hydroponics. However, as described above, the nutrient elements are dissolved in the cultivation liquid in hydroponics. The composition and concentration of nutrient elements in the liquid are uniform. Therefore, it is possible to reduce the error of the temporal change pattern of the outer diameter of the specific portion, easily obtain a reproducible result, and perform highly accurate evaluation. Furthermore, in the case of hydroponics, when a nutrient element is added, the added nutrient element is easily diffused into the culture solution, so that the deficient nutrient element can be quickly supplied to the plant. Therefore, the cultivation method of the present invention can be suitably used for plants cultivated by hydroponics.

(2:栽培装置)
本発明の植物の栽培装置は、下記の(iv)〜(vi)を備える装置である。
(2: cultivation equipment)
The plant cultivation apparatus of the present invention includes the following (iv) to (vi).

(iv)植物の特定部位の外径の経時変化パターンを測定するための測定手段(1):
(v)当該植物が被検体である場合の被検体経時変化パターンと、当該植物が所望の環境で栽培された対照体である場合の対照体経時変化パターンとを比較するための比較手段(2);
および(vi)上記比較において、被検体経時変化パターンが上記対照体経時変化パターンと一致しなくなった場合に、被検体経時変化パターンを上記対照体経時変化パターンに合致させるようにするための適正化手段(3)。
(iv) Measuring means (1) for measuring a temporal change pattern of the outer diameter of a specific part of a plant:
(v) Comparison means (2) for comparing the subject temporal change pattern when the plant is the subject and the control subject temporal change pattern when the plant is a control plant cultivated in a desired environment );
And (vi) in the above comparison, when the subject temporal change pattern no longer matches the control subject temporal change pattern, the optimization to match the subject temporal change pattern with the control subject temporal change pattern Means (3).

以下、図7に示すフロ−チャートにより、本発明の植物の栽培装置を説明する。   Hereinafter, the plant cultivation apparatus of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

本発明の植物の栽培装置では、上記測定手段(1)によって、被検体の被検体経時変化パターンが測定される。そして、測定された被検体経時変化パターンの情報は、上記比較手段(2)に伝達される。上記比較手段(2)により、当該被検体経時変化パターンと対照体経時変化パターンとを比較し、当該被検体経時変化パターンと対照体経時変化パターンとが合致しないときには、合致していないという情報が適正化手段(3)に伝達される。その結果、適正化手段(3)によって被検体の栽培環境が適正化される。以下、これを繰り返すことにより、被検体の栽培環境を常に所望の環境に維持することができる。   In the plant cultivation apparatus of the present invention, the subject temporal change pattern of the subject is measured by the measuring means (1). Then, the information on the measured subject temporal change pattern is transmitted to the comparison means (2). The comparison means (2) compares the subject temporal change pattern with the control subject temporal change pattern. When the subject temporal change pattern and the control subject temporal change pattern do not match, information indicating that they do not match is displayed. It is transmitted to the optimization means (3). As a result, the cultivation environment of the subject is optimized by the optimization means (3). Hereinafter, by repeating this, the cultivation environment of the subject can always be maintained in a desired environment.

上記測定手段(1)としては、上記<測定工程>に記載されている測定工程を実施することができれば特に限定されないが、歪みゲージ式変位計またはレーザー式変位計等を備えることが好ましい。   The measurement means (1) is not particularly limited as long as the measurement step described in <Measurement step> can be performed, but preferably includes a strain gauge displacement meter, a laser displacement meter, or the like.

歪みゲージ式変位計を備えた測定手段(1)を被検体に用いることにより、被検体の特定部位の外径の経時変化が微小であっても精度よく実時間(リアルタイム)で測定することができる。それゆえ、その後比較手段(2)および適正化手段(3)によって実施される工程をより精密に行うことができるため、栽培環境をより的確に適正化しながら被検体を栽培することができる。   By using the measuring means (1) equipped with a strain gauge displacement meter for the subject, it is possible to accurately measure in real time (real time) even if the change in the outer diameter of a specific part of the subject with time is small. it can. Therefore, since the process implemented by the comparison means (2) and the optimization means (3) can be performed more precisely, the subject can be cultivated while optimizing the cultivation environment more accurately.

また、上記測定手段(1)には、測定手段(1)を植物の特定部位に安定に取り付けるための取り付け手段が設けられていることが好ましい。取り付け手段としては、特に限定されず、紐、ゴム、または接着テープ等従来公知のものを任意に用いることができる。取り付け手段を用いて測定手段を安定に植物の特定部位に取り付けることにより、測定される経時変化パターンの信頼性を向上することができる。   Moreover, it is preferable that the said measurement means (1) is provided with the attachment means for attaching the measurement means (1) to the specific site | part of a plant stably. The attachment means is not particularly limited, and any conventionally known means such as a string, rubber, or adhesive tape can be arbitrarily used. The reliability of the time-varying pattern to be measured can be improved by stably attaching the measuring means to the specific part of the plant using the attaching means.

上記比較手段(2)は、上記<比較工程>に記載されている比較工程を実施することができれば特に限定されないが、上記被検体経時変化パターンと対照体経時変化パターンとを比較し、被検体経時変化パターンと対照体経時変化パターンとが合致しているか否かを判断し、合致していない場合には、その情報を適正化手段に伝達することができるソフトウエアが導入されたコンピューターが備えられていることが好ましい。上記コンピューターを用いることにより、被検体経時変化パターンと対照体経時変化パターンとの比較を自動で行うことができる。   The comparison means (2) is not particularly limited as long as the comparison step described in <Comparison step> can be performed, but the subject temporal change pattern and the control subject temporal change pattern are compared, and the subject A computer with software installed that can determine whether the time course pattern matches the control body time course pattern, and if not, matches the information to the optimization means. It is preferable that By using the computer, it is possible to automatically compare the subject temporal change pattern and the control subject temporal change pattern.

また、上記コンピューターに、被検体経時変化パターンおよび対照体経時変化パターンを記憶するための記憶手段や、上記比較、判断、または伝達を表示するための表示手段等が備えられていてもよい。上記記憶手段としては特に限定されず、ハードディスク、データロガー等の従来公知のものを用いることができる。また、上記表示手段も特に限定されず、液晶ディスプレイ、またはプラズマディスプレイ等の従来公知のものを用いることができる。   Further, the computer may be provided with storage means for storing the subject temporal change pattern and the control body temporal change pattern, display means for displaying the comparison, determination, or transmission, and the like. The storage means is not particularly limited, and conventionally known devices such as a hard disk and a data logger can be used. The display means is not particularly limited, and a conventionally known one such as a liquid crystal display or a plasma display can be used.

適正化手段(3)は、上記<適正化工程>に記載されている適正化工程を実施することができれば特に限定されず、例えば、スプリンクラー等の従来公知の散布装置が備えられていても良い。適正化手段(3)に、上記散布装置が備えられている場合には、水、栄養元素等を被検体の栽培環境中に散布することができる。水または栄養元素等の散布量や散布期間、ないしは栄養元素の種類等を調節することにより、被検体経時変化パターンを対照体経時変化パターンに合致させるようにすることができる。   The optimization means (3) is not particularly limited as long as it can carry out the optimization process described in the above <Optimization process>. For example, a conventionally known spraying device such as a sprinkler may be provided. . In the case where the optimizing means (3) is provided with the above-mentioned spraying device, water, nutrient elements and the like can be sprayed into the cultivation environment of the subject. By adjusting the application amount and application period of water or nutrient elements, or the type of nutrient elements, the specimen temporal change pattern can be matched with the control body temporal change pattern.

また、適正化手段(3)には、比較手段(2)からの情報に基づいて上記スプリンクラー等を自動で駆動することができる駆動手段が備えられていてもよい。この場合には、合致していないという情報が駆動手段に伝達され、その後、駆動手段により上記スプリンクラー等が駆動される。その結果、上記スプリンクラー等によって被検体の栽培環境が適正化される。   Further, the optimization means (3) may be provided with a drive means that can automatically drive the sprinkler and the like based on information from the comparison means (2). In this case, information indicating that they do not match is transmitted to the driving means, and then the sprinkler and the like are driven by the driving means. As a result, the cultivation environment of the subject is optimized by the sprinkler and the like.

上記駆動手段としては、特に限定されず、例えば、モーター等の動力部と、当該動力部と適正手段とを連結する連結部とを備えた構成を挙げることができる。上記連結部は、上記動力部からの動力を上記スプリンクラー等に伝えることができれば特に限定されず、従来公知のものを用いることができる。   The driving means is not particularly limited, and examples thereof include a configuration including a power unit such as a motor and a connecting unit that connects the power unit and the appropriate unit. The connecting portion is not particularly limited as long as the power from the power portion can be transmitted to the sprinkler or the like, and a conventionally known one can be used.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。以下の実施例により、本発明をさらに、詳細に説明するが、本発明は、これらに何ら限定されるものではない。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention. The following examples further illustrate the present invention in detail, but the present invention is not limited thereto.

〔実施例1:トマトの栽培環境の評価〕
<トマトの栽培方法>
鉢植えのトマト(lycopersicon esculentum L., 品種:桃太郎8)を、広島大学大学院生物圏科学科が所有する温室内にて、最高気温32℃、最低気温20℃の条件で水耕栽培法により栽培した。各鉢には、下記の組成の栄養溶液が満たされていた。また、明期、暗期の光周期で栽培した。6時から18時の間を明期とし、それ以外の期間を暗期とした。明期における栽培環境の光量は最大で約65000ルクスであった。
栄養溶液:
N(Ca(NO 4HO) 50 mg l−1
P(NaHPO 2HO) 10 mg l−1
K(KSO/KCl 1:1) 40 mg l−1
Ca(CaClO) 30 mg l−1
Mg(MgSO 7HO) 20 mg l−1
Fe(Fe+3 EDTA) 1 mg l−1
Mn(MNSO 4HO) 0.2 mg l−1
B(HBO) 0.5 mg l−1
Zn(ZnSO 7HO) 0.01 mg l−1
Cu(CuSO 5HO) 0.01 mg l−1
Mo(NaMoO 2HO) 0.01 mg l−1
Co(CoSO 7HO) 0.01 mg l−1
トマトの栽培開始から74日目(第二果実期)の午前0時から、上記栄養溶液の代わりに窒素成分(Ca(NO・4HO)を含まない組成の上記栄養溶液(以下、「窒素欠乏栄養溶液」と称する)を用いることにより、トマトの栽培環境を窒素欠乏状態にした(窒素欠乏処理)。
[Example 1: Evaluation of tomato cultivation environment]
<Culture method of tomato>
Potted tomatoes (lycopersicon esculentum L., variety: Momotaro 8) were cultivated in a greenhouse owned by the Graduate School of Biosphere Science, Hiroshima University under the conditions of a maximum temperature of 32 ° C and a minimum temperature of 20 ° C by hydroponics. . Each bowl was filled with a nutrient solution having the following composition. They were cultivated in the light period and dark period. The period from 6 o'clock to 18 o'clock was the light period, and the other period was the dark period. The maximum amount of light in the cultivation environment during the light period was about 65,000 lux.
Nutrient solution:
N (Ca (NO 3 ) 2 4H 2 O) 50 mg l −1 ,
P (NaH 2 PO 4 2H 2 O) 10 mg l −1 ,
K (K 2 SO 4 / KCl 1: 1) 40 mg l −1 ,
Ca (CaCl 2 H 2 O) 30 mg l −1 ,
Mg (MgSO 4 7H 2 O) 20 mg l −1 ,
Fe (Fe +3 EDTA) 1 mg l −1 ,
Mn (MNSO 4 4H 2 O) 0.2 mg l −1 ,
B (H 3 BO 3 ) 0.5 mg l −1 ,
Zn (ZnSO 4 7H 2 O) 0.01 mg l −1 ,
Cu (CuSO 4 5H 2 O) 0.01 mg l −1 ,
Mo (NaMoO 4 2H 2 O) 0.01 mg l −1 ,
Co (CoSO 4 7H 2 O) 0.01 mg l −1
From midnight on the 74th day (second fruit period) from the start of cultivation of tomatoes, the nutrient solution having a composition that does not contain nitrogen components (Ca (NO 3 ) 2 .4H 2 O) instead of the nutrient solution (hereinafter referred to as the nutrient solution) , Referred to as “nitrogen deficient nutrient solution”), the tomato cultivation environment was brought into a nitrogen deficient state (nitrogen deficient treatment).

また、同様に、上記栄養溶液の代わりにリン成分(NaHPO 2HO)を含まない組成の上記栄養溶液(以下、「リン欠乏栄養溶液」と称する)を用いることにより、トマトの栽培環境をリン欠乏状態にした(リン欠乏処理)。 Similarly, cultivation of tomatoes by using the nutrient solution having a composition not containing a phosphorus component (NaH 2 PO 4 2H 2 O) (hereinafter referred to as “phosphorus deficient nutrient solution”) instead of the nutrient solution. The environment was made phosphorus deficient (phosphorus deficiency treatment).

また、同様に、上記栄養溶液の代わりにカリウム成分(KSO/KCl 1:1)を含まない組成の上記栄養溶液(以下、「カリウム欠乏栄養溶液」と称する)を用いることにより、トマトの栽培環境をカリウム欠乏状態にした(カリウム欠乏処理)。 Similarly, by using the above nutrient solution having a composition not containing a potassium component (K 2 SO 4 / KCl 1: 1) instead of the nutrient solution (hereinafter referred to as “potassium deficient nutrient solution”), The cultivation environment of was deficient in potassium (potassium deficiency treatment).

なお、74日目(第二果実期)以降も上記栄養溶液を用いて栽培されたトマトを対照体として用いた。   In addition, the tomato cultivated using the said nutrient solution after the 74th day (2nd fruit period) was used as a control body.

<歪みゲージ式変位法を用いた茎径の経時変化の測定>
トマトの茎径の経時変化パターンを歪みゲージ式変位計(ミネベア社製、型番UL−20GR)を用いて測定した。具体的には、茎に歪みゲージ式変位計をゴム紐を用いて取り付けて、当該茎の茎径の経時変化を5分間隔で21日間連続して測定した。歪みゲージ式変位計のセンサーはデータロガー(DE−1000型、NEC三栄社製)に接続し、測定された茎径の経時変化を電子データとしてコンピューターに自動収録した。
<Measurement of stem diameter change over time using strain gauge displacement method>
The time-dependent pattern of tomato stem diameter was measured using a strain gauge displacement meter (model number UL-20GR, manufactured by Minebea). Specifically, a strain gauge displacement meter was attached to the stem using a rubber string, and the change over time in the stem diameter of the stem was measured continuously for 5 days at intervals of 5 minutes. The sensor of the strain gauge type displacement meter was connected to a data logger (DE-1000 type, manufactured by NEC Sanei Co., Ltd.), and the change over time of the measured stem diameter was automatically recorded as electronic data on a computer.

<窒素欠乏状態の栽培環境で栽培されているトマトにおける茎径の経時変化パターンの測定>
窒素欠乏状態の栽培環境で栽培されているトマトにおける茎径の経時変化パターンの測定は、以下の方法で測定した。すなわち上記<トマトの栽培方法>に記載の方法により、窒素欠乏状態の栽培環境で栽培されているトマト(以下、「被検体のトマト(窒素)」と記載する。)、および対照体の茎径の経時変化を上記<歪みゲージ式変位法を用いた茎径の経時変化の測定>に記載の方法にしたがって測定した。
<Measurement of temporal change pattern of stem diameter in tomato grown in nitrogen-deficient cultivation environment>
The measurement of the temporal change pattern of stem diameter in tomatoes grown in a nitrogen-deficient cultivation environment was performed by the following method. That is, tomatoes grown in a nitrogen-deficient cultivation environment (hereinafter referred to as “subject tomato (nitrogen)”) and the stem diameter of the control body by the method described in <Tomato Cultivation Method> above. Was measured according to the method described in <Measurement of stem diameter change with time using strain gauge displacement method>.

図1は、窒素欠乏処理を行ってから0日〜21日後における、被検体のトマト(窒素)の茎径の経時変化と、対照体の茎径の経時変化とを表すチャート図である。図1において、「−N」は、被検体のトマト(窒素)を表し、「cont」は、対照体を表す。   FIG. 1 is a chart showing changes over time in the stem diameter of a subject's tomato (nitrogen) and changes over time in the stem diameter of a control body 0 days to 21 days after the nitrogen deficiency treatment. In FIG. 1, “-N” represents the tomato (nitrogen) of the subject, and “cont” represents the control.

縦軸は、窒素欠乏処理を行った次の日の午前0時における茎径を0とした時の茎径の経時変化パターンを表している。茎径の経時変化パターンが正のときは茎の膨潤を意味し、茎径の経時変化パターンが負のときは茎の収縮を意味する。横軸は、窒素欠乏処理後(トマトの栽培開始から74日目(第二果実期))の日数を表している。   The vertical axis represents the temporal change pattern of the stem diameter when the stem diameter at 0 am on the next day after the nitrogen deficiency treatment is taken as zero. A positive stem diameter change pattern means stem swelling, and a negative stem diameter change pattern means stem contraction. The horizontal axis represents the number of days after nitrogen deficiency treatment (74th day (second fruit period) from the start of tomato cultivation).

図1によれば、被検体のトマト(窒素)と、対照体とにおいて周期的な膨潤と収縮とを繰り返していることがわかる。また、対照体では窒素欠乏処理から日数が経つに連れ、日単位での茎径の経時変化パターンが正方向に移動していることがわかる。このことは、窒素欠乏処理から日数が経つに連れ、日単位で茎自体が太くなることを示している。一方、被検体のトマト(窒素)では、窒素欠乏処理から10日以降は、ほとんど日単位での茎径の経時変化パターンの正方向への移動はなく、茎の太さはほぼ一定であることがわかる。   According to FIG. 1, it can be seen that cyclic swelling and contraction are repeated in the tomato (nitrogen) of the subject and the control body. In addition, it can be seen that in the control body, as the number of days passes from the nitrogen deficiency treatment, the temporal change pattern of the stem diameter on a daily basis shifts in the positive direction. This indicates that the stem itself becomes thicker on a daily basis as the number of days passes from the nitrogen deficiency treatment. On the other hand, in the tomato (nitrogen) of the subject, the stem diameter is almost constant and the stem diameter change pattern of the stem diameter almost daily does not move in the positive direction after 10 days from the nitrogen deficiency treatment. I understand.

図2(a)は、窒素欠乏処理の日から1日後における、被検体のトマト(窒素)の茎径の経時変化パターンと対照体の茎径の経時変化パターンとを表すチャート図であり、図2(b)は、窒素欠乏処理の日から2日後における、被検体のトマト(窒素)の茎径の経時変化パターンと対照体の茎径の経時変化パターンとを表すチャート図であり、図2(c)は、窒素欠乏処理の日から11日後における、被検体のトマト(窒素)の茎径の経時変化パターンと対照体の茎径の経時変化パターンとを表すチャート図であり、図2(d)は、窒素欠乏処理の日から14日後における、被検体のトマト(窒素)の茎径の経時変化パターンと対照体の茎径の経時変化パターンとを表すチャート図である。   FIG. 2 (a) is a chart showing a temporal change pattern of a stem diameter of a subject tomato (nitrogen) and a temporal change pattern of a stem diameter of a control subject one day after the day of nitrogen deficiency treatment. 2 (b) is a chart showing a temporal change pattern of a stem diameter of a subject tomato (nitrogen) and a temporal change pattern of a stem diameter of a control subject two days after the day of nitrogen deficiency treatment, and FIG. (C) is a chart showing the time-dependent change pattern of the stem diameter of the tomato (nitrogen) of the subject and the time-dependent change pattern of the stem diameter of the control body 11 days after the day of nitrogen deficiency treatment, and FIG. d) is a chart showing a time-dependent change pattern of the stem diameter of the tomato (nitrogen) of the subject and a time-dependent change pattern of the stem diameter of the control body 14 days after the day of the nitrogen deficiency treatment.

図2(a)〜(d)において、縦軸は、窒素欠乏処理の日からそれぞれ1日目、2日目、11日目、および14日目の午前0時における茎径を0とした時の茎径の経時変化パターンを表している。ある時刻において茎径の経時変化パターンが正のときは、午前0時における茎よりもその時刻における茎は膨潤していること示し、ある時刻において茎径の経時変化パターンが負のときは、午前0時における茎よりもその時刻における茎は収縮していることを意味する。   2 (a) to 2 (d), the ordinate represents the stem diameter at 0 am on the first, second, eleventh, and fourteenth days from the day of nitrogen deficiency treatment, respectively. It shows the time-dependent change pattern of the stem diameter. When the time course pattern of stem diameter is positive at a certain time, it indicates that the stem at that time is swollen more than the stem at midnight. When the time course pattern of stem diameter is negative at a certain time, It means that the stem at that time is contracted more than the stem at 0 o'clock.

図2(a)〜(d)において、横軸は、時刻を表している。暗期は、横軸の数値で0:00〜6:00の間(第一暗期)、および18:00〜24:00の間(第二暗期)であり、明期は横軸の数値で6:00〜18:00の間である。   2A to 2D, the horizontal axis represents time. The dark period is between 0: 00 and 6:00 (first dark period) and between 18: 00 and 24:00 (second dark period) on the horizontal axis, and the light period is on the horizontal axis The numerical value is between 6:00 and 18:00.

図2(a)〜(d)によれば、被検体のトマト(窒素)と対照体との両方において暗期から明期になると茎径の経時変化パターンは小さくなり、明期から暗期になると茎径の経時変化パターンは大きくなることがわかる。このことは、第一暗期から明期になると茎は収縮し、明期から第二暗期になると茎は膨潤することを示している。   According to FIGS. 2 (a) to 2 (d), when the tomato (nitrogen) of the subject and the control body are both in the dark period and in the light period, the temporal change pattern of the stem diameter becomes small, and from the light period to the dark period. Then, it can be seen that the stem diameter change pattern with time increases. This indicates that the stem contracts from the first dark period to the light period, and the stem swells from the light period to the second dark period.

また、図2(a)、(b)によれば、明期における被検体のトマト(窒素)の茎径の経時変化パターンの最大絶対値は、明期における対照体の茎径の経時変化パターンの最大絶対値よりも小さいことがわかる。このことは、明期における茎の収縮が、被検体のトマト(窒素)よりも対照体の方が大きいことを示している。   Further, according to FIGS. 2A and 2B, the maximum absolute value of the temporal change pattern of the stem diameter of the tomato (nitrogen) of the subject in the light period is the temporal change pattern of the stem diameter of the control body in the light period. It can be seen that it is smaller than the maximum absolute value of. This indicates that the contraction of the stem in the light period is larger in the control body than in the tomato (nitrogen) of the subject.

さらに、明期から第二暗期になった後、被検体のトマト(窒素)の茎径の経時変化パターンが第一暗期における経時変化パターンの最大値になる時刻は、対照体の茎径の経時変化パターンが第一暗期における経時変化パターンの最大値になる時刻が遅いことがわかる。このことは、明期から暗期になった後に茎の収縮が元に戻る時間が、被検体のトマト(窒素)よりも対照体の方が短いことを示している。   Furthermore, after the transition from the light period to the second dark period, the time when the change pattern of stem diameter of the tomato (nitrogen) of the subject becomes the maximum value of the change pattern in the first dark period is the stem diameter of the control body. It can be seen that the time at which the time-dependent change pattern becomes the maximum value of the time-dependent change pattern in the first dark period is late. This indicates that the time for the stem contraction to recover after the light period to the dark period is shorter for the control body than for the tomato (nitrogen) of the subject.

また、図2(c)によれば、明期における被検体(窒素)の茎径の経時変化パターンの最大絶対値は、明期における対照体の茎径の経時変化パターンの最大絶対値よりも大きくなっていることがわかる。このことは、明期における茎の収縮が、被検体(窒素)よりも対照体の方が小さいことを示している。さらに、明期から第二暗期になった後、被検体(窒素)の茎径の経時変化パターンが第一暗期における経時変化パターンの最大値になる時刻は、対照体の茎径の経時変化パターンが第一暗期における経時変化パターンの最大値になる時刻がほぼ同じになっている。   Further, according to FIG. 2C, the maximum absolute value of the temporal change pattern of the stem diameter of the subject (nitrogen) in the light period is larger than the maximum absolute value of the temporal change pattern of the stem diameter of the control body in the light period. You can see that it is getting bigger. This indicates that the contraction of the stem in the light period is smaller in the control body than in the subject (nitrogen). Furthermore, after the transition from the light period to the second dark period, the time when the change pattern of the stem diameter of the subject (nitrogen) becomes the maximum value of the change pattern in the first dark period is the time of the stem diameter of the control body. The time when the change pattern becomes the maximum value of the temporal change pattern in the first dark period is substantially the same.

また、図2(d)によれば、明期における被検体(窒素)の茎径の経時変化パターンの最大絶対値は、明期における対照体の茎径の経時変化パターンの最大絶対値とほぼ同じである。さらに、明期から第二暗期になった後、被検体(窒素)の茎径の経時変化パターンが第一暗期における経時変化パターンの最大値になる時刻は、対照体の茎径の経時変化パターンが第一暗期における経時変化パターンの最大値になる時刻よりも遅くなっている。   Further, according to FIG. 2D, the maximum absolute value of the temporal change pattern of the stem diameter of the subject (nitrogen) in the light period is almost the same as the maximum absolute value of the temporal change pattern of the stem diameter of the control body in the light period. The same. Furthermore, after the transition from the light period to the second dark period, the time when the change pattern of the stem diameter of the subject (nitrogen) becomes the maximum value of the change pattern in the first dark period is the time of the stem diameter of the control body. The change pattern is later than the time at which the maximum value of the temporal change pattern in the first dark period is reached.

以上の結果から、窒素欠乏処理から1日〜2日後の被検体(窒素)において、午前0時における茎径の経時変化パターンを0とした時の、明期における茎径の経時変化パターンの最大絶対値が、対照体において、午前0時における茎径の経時変化パターンを0とした時の、明期における茎径の経時変化パターンの最大値絶対値よりも小さく、明期から第二暗期になった後、被検体(窒素)の茎径の経時変化パターンにおいて、第一暗期における経時変化パターンの最大値になる時刻が、対照体の茎径の経時変化パターンにおいて、第一暗期における経時変化パターンの最大値になる時刻よりも遅い場合に、当該被検体(窒素)の栽培環境が窒素欠乏状態であると評価することができるということがわかった。またこの評価が窒素欠乏状態になってから、早期(1日〜2日目)に評価することができるということが確認された。   From the above results, in the subject (nitrogen) 1 to 2 days after the nitrogen deficiency treatment, when the time-dependent change pattern of stem diameter at 0 am is assumed to be 0, the maximum time-dependent change pattern of stem diameter in the light period In the control, the absolute value is smaller than the maximum absolute value of the stem diameter chronological change pattern in the light period when the chronological change pattern of the stem diameter at midnight is 0, and from the light period to the second dark period In the time-dependent change pattern of the stem diameter of the subject (nitrogen), the time when the maximum value of the time-dependent change pattern in the first dark period is the first dark period in the time-dependent change pattern of the stem diameter of the control body. It has been found that the cultivation environment of the subject (nitrogen) can be evaluated as being in a nitrogen-deficient state when it is later than the time at which the time-dependent change pattern in FIG. Moreover, it was confirmed that this evaluation can be evaluated early (from the first day to the second day) after the nitrogen deficiency state is reached.

<リン欠乏状態の栽培環境で栽培されているトマトにおける茎径の経時変化パターンの測定>
リン欠乏状態の栽培環境で栽培されているトマトにおける茎径の経時変化は以下の方法で観測した。すなわち、上記<トマトの栽培方法>に記載の方法により、リン欠乏状態の栽培環境で栽培されているトマト(以下、「被検体(リン)」と記載する。)、および対照体の茎径の経時変化を上記<歪みゲージ式変位法を用いた茎径の経時変化パターンの観測>に記載の方法に従って観測した。
<Measurement of temporal change pattern of stem diameter in tomato grown in a phosphorus-deficient cultivation environment>
Changes in stem diameter over time in tomatoes cultivated in a phosphorus-deficient cultivation environment were observed by the following method. That is, by the method described in <Tomato Cultivation Method> above, the tomato cultivated in a phosphorus-deficient cultivation environment (hereinafter referred to as “subject (phosphorus)”) and the stem diameter of the control body. The change with time was observed according to the method described in <Observation of change pattern of stem diameter with time using strain gauge displacement method>.

図3は、リン欠乏処理を行ってから0日〜21日後における、被検体(リン)の茎径の経時変化パターンと、対照体の茎径の経時変化パターンとを表すチャート図である。図3は、横軸がリン欠乏処理後(トマトの栽培開始から74日目(第二果実期))の日数を表している以外は、図1と同様のことを表している。   FIG. 3 is a chart showing a temporal change pattern of the stem diameter of the subject (phosphorus) and a temporal change pattern of the stem diameter of the control body after 0 to 21 days after the phosphorus deficiency treatment. FIG. 3 represents the same thing as FIG. 1 except that the horizontal axis represents the number of days after the phosphorus deficiency treatment (the 74th day (second fruit period) from the start of tomato cultivation).

図3によれば、被検体(リン)と対照体とにおいて周期的な膨潤と収縮とを繰り返していることが分かる。また、対照体では日数が経つに連れ、日単位での茎径の経時変化パターンが正方向に移動していることが分かる。このことは、日数が経つに連れ、日単位で茎自体が太くなることを示している。一方、被検体(リン)では、リン欠乏処理から6日以降は、ほとんど日単位での茎径の経時変化パターンはなく、茎の太さはほぼ一定であることがわかる。   According to FIG. 3, it can be seen that cyclic swelling and contraction are repeated in the subject (phosphorus) and the control body. In addition, it can be seen that, with the control body, as the number of days passes, the temporal change pattern of stem diameter in units of days moves in the positive direction. This indicates that as the number of days passes, the stem itself becomes thicker on a daily basis. On the other hand, in the subject (phosphorus), it can be seen that there is almost no change with time in the stem diameter over the course of 6 days after the phosphorus deficiency treatment, and the stem thickness is almost constant.

図4(a)は、リン欠乏処理から2日後における、被検体(リン)の茎径の経時変化パターンと対照体の茎径の経時変化パターンとを表すチャート図であり、図4(b)は、リン欠乏処理から9日後における、被検体(リン)の茎径の経時変化パターンと対照体の茎径の経時変化パターンとを表すチャート図であり、図4(c)は、リン欠乏処理から17日後における、被検体(リン)の茎径の経時変化パターンと対照体の茎径の経時変化パターンとを表すチャート図である。   FIG. 4 (a) is a chart showing a temporal change pattern of the stem diameter of the subject (phosphorus) and a temporal change pattern of the stem diameter of the control body two days after the phosphorus deficiency treatment, and FIG. 4 (b). FIG. 4 is a chart showing a temporal change pattern of the stem diameter of the subject (phosphorus) and a temporal change pattern of the stem diameter of the control body 9 days after the phosphorus deficiency treatment, and FIG. 4C is a phosphorus deficiency treatment. FIG. 17 is a chart showing a change pattern with time of stem diameter of a subject (phosphorus) and a change pattern with time of stem diameter of a control body 17 days after the test.

図4(a)〜(c)は、リン欠乏処理の日からそれぞれ2日後、9日後、および17日後を表すということ以外は、図2(a)と同様のことを表している。図4(a)〜(c)によれば、被検体(リン)と対照体との両方において暗期から明期になると茎径の経時変化パターンは小さくなり、明期から暗期になると茎径の経時変化パターンは大きくなることが分かる。このことは、暗期から明期になると茎は収縮し、明期から暗期になると茎は膨潤することを示している。   4 (a) to 4 (c) show the same thing as FIG. 2 (a) except that it represents 2 days, 9 days, and 17 days after the day of phosphorus deficiency treatment, respectively. According to FIGS. 4 (a) to 4 (c), in both the subject (phosphorus) and the control body, the change pattern of stem diameter with time becomes smaller when the dark period is changed to the light period, and when the light period is changed to the dark period, the stem is changed. It can be seen that the diameter change pattern with time increases. This indicates that the stem contracts from the dark period to the light period, and the stem swells from the light period to the dark period.

図4(a)によれば、明期における被検体(リン)の茎径の経時変化パターンは、同時刻における対照体の茎径の経時変化パターンよりも大きいことがわかる。このことは、明期における茎の収縮が、被検体(リン)よりも対照体の方が小さいことを示している。また、明期における被検体(リン)の茎径の経時変化パターンの最大絶対値は、明期における対照体の茎径の経時変化パターンの最大絶対値よりも小さいことがわかる。このことは、明期における茎の最大収縮が、被検体(リン)よりも対照体の方が小さいことを示している。さらに、明期から暗期になった後、被検体(リン)の茎径の経時変化パターンが、第一暗期における経時変化パターンの最大値になる時刻は、対照体の茎径の経時変化パターンが、第一暗期における経時変化パターンの最大値になる時刻よりも早いことがわかる。このことは、明期から暗期になった後に茎の収縮が元に戻る時間が、被検体(リン)よりも対照体の方が短いことを示している。   According to FIG. 4 (a), it can be seen that the temporal change pattern of the stem diameter of the subject (phosphorus) in the light period is larger than the temporal change pattern of the stem diameter of the control body at the same time. This indicates that the contraction of the stem in the light period is smaller in the control body than in the subject (phosphorus). It can also be seen that the maximum absolute value of the temporal change pattern of the stem diameter of the subject (phosphorus) in the light period is smaller than the maximum absolute value of the temporal change pattern of the stem diameter of the control body in the light period. This indicates that the maximum contraction of the stem in the light period is smaller in the control body than in the subject (phosphorus). Furthermore, after the light period to the dark period, the time when the change pattern of the stem diameter of the subject (phosphorus) becomes the maximum value of the change pattern in the first dark period is the time change of the stem diameter of the control body. It can be seen that the pattern is earlier than the time when the maximum value of the temporal change pattern in the first dark period is reached. This indicates that the time for the stem contraction to return to the original state after the light period to the dark period is shorter for the control body than for the subject (phosphorus).

一方、図4(b)によれば、明期における被検体(リン)の茎径の経時変化パターンと、同時刻における対照体の茎径の経時変化パターンとの間、にほとんど差がないことわかる。このことは、被検体(リン)と対照体とにおいて、明期における茎の収縮に差がないことを示している。また、明期における被検体(リン)の茎径の経時変化パターンの最大値と、明期における対照体の茎径の経時変化パターンの最大値とにほとんど差がないことがわかる。このことは、被検体(リン)と対照体とにおいて、明期における茎の最大収縮に差がないことを示している。さらに、明期から第2暗期になった後、被検体(リン)の茎径の経時変化パターンが、第一暗期における経時変化パターンの最大値になる時刻と、対照体の茎径の経時変化パターンが、第一暗期における経時変化パターンの最大値になる時刻とにほとんど差が無いことがわかる。このことは、明期から暗期になった後に茎の収縮が元に戻る時間が、被検体(リン)と対照体とに差が無いことを示している。   On the other hand, according to FIG. 4B, there is almost no difference between the temporal change pattern of the stem diameter of the subject (phosphorus) in the light period and the temporal change pattern of the stem diameter of the control body at the same time. Recognize. This indicates that there is no difference in stem contraction in the light period between the subject (phosphorus) and the control body. It can also be seen that there is almost no difference between the maximum value of the temporal change pattern of the stem diameter of the subject (phosphorus) in the light period and the maximum value of the temporal change pattern of the stem diameter of the control body in the light period. This indicates that there is no difference in the maximum contraction of the stem in the light period between the subject (phosphorus) and the control body. Furthermore, after the light period is changed to the second dark period, the time-dependent change pattern of the stem diameter of the subject (phosphorus) becomes the maximum value of the time-dependent change pattern in the first dark period, and the stem diameter of the control body. It can be seen that there is almost no difference between the time change pattern and the time at which the time change pattern reaches the maximum value in the first dark period. This indicates that there is no difference between the subject (phosphorus) and the control body in the time when the stem contraction is restored after the light period to the dark period.

図4(c)によれば、明期における被検体(リン)の茎径の経時変化パターンの最大値絶対値は、明期における対照体の茎径の経時変化パターンの最大値よりも小さいことがわかる。このことは、対照体の方が被検体(リン)よりも、明期における茎の最大収縮が大きいことを示している。さらに、明期から第2暗期になった後、被検体(リン)の茎径の経時変化パターンは、0に戻らず負の値のままになっている。このことは、被検体(リン)の茎径が、第2暗期の間収縮していることを示している。   According to FIG.4 (c), the maximum value absolute value of the temporal change pattern of the stem diameter of the subject (phosphorus) in the light period is smaller than the maximum value of the temporal change pattern of the stem diameter of the control body in the light period. I understand. This indicates that the maximum contraction of the stem in the light period is larger in the control body than in the subject (phosphorus). Further, after the light period is changed to the second dark period, the temporal change pattern of the stem diameter of the subject (phosphorus) does not return to 0 but remains a negative value. This indicates that the stem diameter of the subject (phosphorus) contracts during the second dark period.

以上の結果から、被検体(リン)において、午前0時における茎径の経時変化パターンを0とした時の、明期における茎径の経時変化パターンの最大絶対値が、対照体において、午前0時における茎径の経時変化パターンを0とした時の、明期における茎径の経時変化パターンの最大値絶対値よりも小さく、明期から第二暗期になった後、被検体(リン)の茎径の経時変化パターンにおいて、第一暗期における経時変化パターンの最大値になる時刻が、対照体の茎径の経時変化パターンにおいて、第一暗期における経時変化パターンの最大値になる時刻よりも早い場合に、当該被検体(リン)の栽培環境がリン欠乏状態であると評価することができるということがわかった。またこの評価がリン欠乏状態になってから、早期(1日〜2日目)に評価することができるということが確認された。   From the above results, in the subject (phosphorus), the maximum absolute value of the stem diameter change pattern of the stem diameter at the light period when the stem diameter change pattern at 0 am is 0, When the time-dependent change pattern of stem diameter at time is zero, the absolute value of the time-dependent change pattern of stem diameter in the light period is smaller than the absolute value, and the subject (phosphorus) is changed from the light period to the second dark period. The time at which the maximum value of the temporal change pattern in the first dark period is the maximum value of the temporal change pattern at the first dark period in the temporal change pattern of the stem diameter of the control body It was found that it can be evaluated that the cultivation environment of the subject (phosphorus) is in a phosphorus-deficient state in earlier cases. Further, it was confirmed that the evaluation can be performed early (from the first day to the second day) after the phosphorus deficiency state.

<カリウム欠乏状態の栽培環境で栽培されているトマトにおける茎径の経時変化パターンの測定>
カリウム欠乏状態の栽培環境で栽培されているトマトにおける茎径の経時変化パターンは以下の方法で測定した。すなわち、上記<トマトの栽培方法>に記載の方法により、カリウム欠乏状態の栽培環境で栽培されているトマト(以下、「被検体(カリウム)」と記載する。)、および対照体の茎径の経時変化パターンを上記<歪みゲージ式変位法を用いた茎径の経時変化パターンの測定>に記載の方法にしたがって測定した。
<Measurement of change pattern of stem diameter over time in tomatoes grown in a potassium-deficient cultivation environment>
The temporal change pattern of stem diameter in tomatoes cultivated in a potassium-deficient cultivation environment was measured by the following method. That is, by the method described in the above <Tomato Cultivation Method>, the stalk diameter of tomatoes (hereinafter referred to as “subject (potassium)”) cultivated in a potassium-deficient cultivation environment and the stalk diameter of the control body. The time-varying pattern was measured according to the method described in the above <Measurement of stem diameter-time-varying pattern using strain gauge displacement method>.

図5は、カリウム欠乏処理を行ってから0日〜21日後における、被検体(カリウム)の茎径の経時変化パターンと、対照体の茎径の経時変化パターンとを表すチャート図である。図5は、横軸がカリウム欠乏処理後(トマトの栽培開始から74日目(第二果実期))の日数を表している以外は、図1と同様のことを表している。   FIG. 5 is a chart showing a temporal change pattern of the stem diameter of the subject (potassium) and a temporal change pattern of the stem diameter of the control body after 0 to 21 days after the potassium deficiency treatment. FIG. 5 represents the same thing as FIG. 1 except that the horizontal axis represents the number of days after potassium deficiency treatment (the 74th day (second fruit period) from the start of tomato cultivation).

図5によれば、被検体(カリウム)、および対照体の間に周期的な膨潤と収縮とを繰り返していることがわかる。また、対照体では日数が経つに連れ、日単位での茎径の経時変化パターンが正方向に移動していることがわかる。このことは、日数が経つに連れ、日単位で茎自体が太くなることを示している。さらに、被検体(カリウム)では、カリウム欠乏処理から3日以降は、ほとんど日単位での茎径の経時変化パターンはなく、茎の太さはほぼ一定であることがわかる。   According to FIG. 5, it can be seen that cyclic swelling and contraction are repeated between the subject (potassium) and the control body. In addition, it can be seen that, with the control body, as the number of days passes, the temporal change pattern of the stem diameter in units of days moves in the positive direction. This indicates that as the number of days passes, the stem itself becomes thicker on a daily basis. Furthermore, it can be seen that the subject (potassium) has almost no change in stem diameter over time, and the stem thickness is almost constant after 3 days from the potassium deficiency treatment.

図6(a)は、カリウム欠乏処理から1日後における被検体(カリウム)の茎径の経時変化および対照体の茎径の経時変化を表すチャート図であり、図6(b)は、カリウム欠乏処理から2日後における、被検体(カリウム)の茎径の経時変化と対照体の茎径の経時変化とを表すチャート図であり、図6(c)は、カリウム欠乏処理から4日後における被検体(カリウム)の茎径の経時変化と対照体の茎径の経時変化とを表すチャート図であり、図6(d)は、カリウム欠乏処理から6日後における被検体(カリウム)被検体の茎径の経時変化と対照体の茎径の経時変化とを表すチャート図であり、図6(e)は、カリウム欠乏処理から15日後における被検体(カリウム)の茎径の経時変化と対照体の茎径の経時変化とを表すチャート図である。   FIG. 6 (a) is a chart showing the change over time in the stem diameter of the subject (potassium) and the change over time in the stem diameter of the control one day after the potassium deficiency treatment, and FIG. 6 (b) shows the potassium deficiency. FIG. 6C is a chart showing the change over time in the stem diameter of the subject (potassium) and the change over time in the stem diameter of the control body two days after the treatment, and FIG. 6C shows the subject after four days after the potassium deficiency treatment. FIG. 6 is a chart showing the change over time in the stem diameter of (potassium) and the change over time in the stem diameter of the control body, and FIG. 6 (d) shows the stem diameter of the subject (potassium) subject 6 days after the potassium deficiency treatment. FIG. 6 (e) is a chart showing changes over time in the stem and changes in the stem diameter of the control body, and FIG. 6 (e) shows changes over time in the stem diameter of the subject (potassium) 15 days after the potassium deficiency treatment and the stem of the control body A chart showing the change in diameter over time That.

図6(a)〜(e)は、カリウム欠乏処理の日からそれぞれ1日後、2日後、4日後、6日後および15日後を表すということ以外は、図2(a)と同様のことを表している。   6 (a) to 6 (e) represent the same as FIG. 2 (a) except that they represent 1 day, 2 days, 4 days, 6 days and 15 days after the day of potassium deficiency treatment, respectively. ing.

図6(a)によれば、明期における被検体(カリウム)の茎径の経時変化パターン、および同時刻における対照体の茎径の経時変化パターンの間にほとんど差がないことわかる。また、明期における被検体(カリウム)の茎径の経時変化パターンの最大値と、明期における対照体の茎径の経時変化パターンの最大値とにほとんど差がないことがわかる。このことは、被検体(カリウム)および対照体の間において、明期における茎の最大収縮がほぼ同じであることを示している。   FIG. 6 (a) shows that there is almost no difference between the temporal change pattern of the stem diameter of the subject (potassium) in the light period and the temporal change pattern of the stem diameter of the control body at the same time. It can also be seen that there is almost no difference between the maximum value of the temporal change pattern of the stem diameter of the subject (potassium) in the light period and the maximum value of the temporal change pattern of the stem diameter of the control body in the light period. This indicates that the maximum stem contraction in the light period is approximately the same between the subject (potassium) and the control.

さらに、明期から暗期になった後、被検体(カリウム)の茎径の経時変化パターンが、第一暗期における経時変化パターンの最大値になる時刻、および対照体の茎径の経時変化パターンが、第一暗期における経時変化パターンの最大値になる時刻の間に差が無いことがわかる。このことは、明期から暗期になった後に茎の収縮が元に戻る時間が、被検体(カリウム)および対照体の間に差が無いことを示している。   Furthermore, after the light period to the dark period, the time-dependent change pattern of the stem diameter of the subject (potassium) becomes the maximum value of the time-dependent change pattern in the first dark period, and the time-dependent change in the stem diameter of the control body It can be seen that there is no difference between the time when the pattern becomes the maximum value of the temporal change pattern in the first dark period. This indicates that there is no difference between the subject (potassium) and the control body in the time for the stem contraction to return to the original state after going from the light period to the dark period.

図6(b)によれば、明期になることにより被検体(カリウム)の茎径の経時変化パターンは負の方向に移動し、8:00においてから18:00の間被検体(カリウム)の茎径の経時変化パターンは負の値となっている。また、第1暗期および第2暗期では、茎径の経時変化パターンは正の値となっている。一方、明期になることにより対照体の茎径の経時変化パターンは、負の方向に移動するが、第1暗期〜明期〜第2暗期を通して、被検体(カリウム)の茎径の経時変化パターンは正の値となっている。このことは、被検体(カリウム)の茎は、明期において収縮し、第1暗期および第2暗期において膨張していることを示している。   According to FIG. 6 (b), the temporal change pattern of the stem diameter of the subject (potassium) shifts in the negative direction by the light period, and the subject (potassium) from 8:00 to 18:00 The change pattern of stem diameter with time is negative. In the first dark period and the second dark period, the stem diameter change pattern with time is a positive value. On the other hand, the chronological change pattern of the stem diameter of the control body moves in the negative direction due to the light period, but the stalk diameter of the subject (potassium) passes through the first dark period to the light period to the second dark period. The temporal change pattern is a positive value. This indicates that the stem of the subject (potassium) contracts in the light period and expands in the first dark period and the second dark period.

一方、対照体の茎は第1暗期〜明期〜第2暗期を通して、膨潤していることを示している。明期における被検体(カリウム)の茎径の経時変化パターンの最大値は、明期における対照体の茎径の経時変化パターンの最大値よりも大きい。このことは、被検体(カリウム)の茎径の収縮量の最大値が対照体の茎径の収縮量の最大値よりも大きいことを示している。さらに、明期から暗期になった後、被検体(カリウム)の茎径の経時変化パターンが第一暗期における経時変化パターンの最大値になる時刻は、対照体の茎径の経時変化パターンが第一暗期における経時変化パターンの最大値になる時刻よりも遅いことがわかる。このことは、明期から暗期になった後に茎の収縮が元に戻る時間が、被検体(カリウム)の方が対照体よりも遅いことを示している。   On the other hand, the stem of the control body is swollen throughout the first dark period to the light period to the second dark period. The maximum value of the temporal change pattern of the stem diameter of the subject (potassium) in the light period is larger than the maximum value of the temporal change pattern of the stem diameter of the control body in the light period. This indicates that the maximum value of the shrinkage amount of the subject (potassium) stem diameter is larger than the maximum value of the stem diameter shrinkage amount of the control body. Further, after the light period to the dark period, the time when the temporal change pattern of the stem diameter of the subject (potassium) becomes the maximum value of the temporal change pattern in the first dark period is the temporal change pattern of the stem diameter of the control body. It can be seen that is later than the time when the maximum value of the temporal change pattern in the first dark period is reached. This indicates that the time for the stem contraction to return to the original state after the transition from the light period to the dark period is slower in the subject (potassium) than in the control body.

図6(c)によれば、明期における被検体(カリウム)の茎径の経時変化パターンの最大絶対値は、明期における対照体の茎径の経時変化パターンの最大絶対値よりも大きいことがわかる。このことは、明期における茎の最大収縮が、被検体(カリウム)よりも対照体の方が大きいことを示している。さらに、明期から暗期になった後、被検体(カリウム)の茎径の経時変化パターンが第一暗期における経時変化パターンの最大値になる時刻は、対照体の茎径の経時変化パターンが第一暗期における経時変化パターンの最大値になる時刻よりも遅いことがわかる。このことは、明期から暗期になった後に茎の収縮が元に戻る時間が、被検体(カリウム)よりも対照体の方が遅いことを示している。   According to FIG. 6 (c), the maximum absolute value of the temporal change pattern of the stem diameter of the subject (potassium) in the light period is larger than the maximum absolute value of the temporal change pattern of the stem diameter of the control body in the light period. I understand. This indicates that the maximum contraction of the stem in the light period is larger in the control body than in the subject (potassium). Further, after the light period to the dark period, the time when the temporal change pattern of the stem diameter of the subject (potassium) becomes the maximum value of the temporal change pattern in the first dark period is the temporal change pattern of the stem diameter of the control body. It can be seen that is later than the time when the maximum value of the temporal change pattern in the first dark period is reached. This indicates that the time for the stem to return to the original contraction after the light period to the dark period is slower for the control body than for the subject (potassium).

図6(d)によれば、明期における被検体(カリウム)の茎径の経時変化パターンの最大絶対値は、明期における対照体の茎径の経時変化パターンの最大絶対値よりも大きいことがわかる。このことは、明期における茎の最大収縮が、被検体(カリウム)よりも対照体の方が大きいことを示している。また、明期から第2暗期になった後、被検体(カリウム)の茎径の経時変化パターンは、0に戻らず負の値のままになっている。このことは、被検体(カリウム)の茎径が、第2暗期の間収縮していることを示している。   According to FIG. 6 (d), the maximum absolute value of the temporal change pattern of the stem diameter of the subject (potassium) in the light period is larger than the maximum absolute value of the temporal change pattern of the stem diameter of the control body in the light period. I understand. This indicates that the maximum contraction of the stem in the light period is larger in the control body than in the subject (potassium). In addition, after the light period is changed to the second dark period, the temporal change pattern of the stem diameter of the subject (potassium) does not return to 0 but remains a negative value. This indicates that the stem diameter of the subject (potassium) is contracted during the second dark period.

図6(e)によれば、明期になることにより被検体(カリウム)の茎径の経時変化パターンは負の方向に移動し、明期〜第二暗期の間被検体(カリウム)の茎径の経時変化パターンは負の値となっている。一方、明期になることにより対照体の茎径の経時変化パターンは、負の方向に移動するが、第1暗期〜明期〜第2暗期を通して、被検体(カリウム)の茎径の経時変化パターンは正の値となっている。このことは、被検体(カリウム)の茎は、明期〜第2暗期の間収縮し、対照体の茎は第1暗期〜明期〜第2暗期を通して膨潤していることを示している。   According to FIG.6 (e), the time-dependent change pattern of the stem diameter of a test subject (potassium) moves to a negative direction by becoming a light period, and a test object (potassium) is in a light period-a 2nd dark period. The stem diameter change pattern with time is a negative value. On the other hand, the chronological change pattern of the stem diameter of the control body moves in the negative direction due to the light period, but the stalk diameter of the subject (potassium) passes through the first dark period to the light period to the second dark period. The temporal change pattern is a positive value. This shows that the stem of the subject (potassium) contracted during the light period to the second dark period, and the stem of the control body swelled through the first dark period to the light period to the second dark period. ing.

以上の結果から、カリウム欠乏処理から2日〜6日後の被検体(カリウム)において、午前0時における茎径の経時変化パターンを0とした時の、明期における茎径の経時変化パターンの最大絶対値が、対照体において、午前0時における茎径の経時変化パターンを0とした時の、明期における茎径の経時変化パターンの最大値絶対値よりも大きく、明期から第二暗期になった後、被検体(カリウム)の茎径の経時変化パターンにおいて第一暗期における経時変化パターンの最大値になる時刻が、対照体の茎径の経時変化パターンにおいて第一暗期における経時変化パターンの最大値になる時刻よりも遅い場合に、当該(カリウム)の栽培環境がカリウム欠乏状態であると評価することができるということがわかった。またこの評価がカリウム欠乏状態になってから、早期(2日目)に評価することができるということが確認された。   From the above results, in the subject (potassium) 2 to 6 days after the potassium deficiency treatment, the maximum change pattern of stem diameter over time in the light period when the change pattern of stem diameter over time at 0 am is zero. In the control, the absolute value is larger than the maximum absolute value of the temporal change pattern of the stem diameter in the light period when the temporal change pattern of the stem diameter at 0 am is 0, and from the light period to the second dark period After that, the time when the maximum value of the temporal change pattern in the first dark period in the temporal change pattern of the stem diameter of the subject (potassium) is the time in the first dark period in the temporal change pattern of the stem diameter of the control body It turned out that it can be evaluated that the cultivation environment of the (potassium) is in a potassium deficient state when it is later than the time when the maximum value of the change pattern is reached. It was also confirmed that this evaluation can be performed early (second day) after the potassium deficiency state is reached.

〔実施例2:トマトの栽培試験〕
<トマトの栽培方法>
トマト(lycopersicon esculentum L., 品種:桃太郎8)をセルポットに播種し、土耕栽培によって育苗された苗を、本実施例に用いた。育苗したトマト苗を播種36日後に水耕栽培に環境に移植した。水耕栽培環境はエアレーション設備を備えた培養液非循環型の70L容バットを用いて行われ、培養液は7日に1度の割合で交換された。培養液のpHは1Nの水酸化ナトリウムと1Nの塩酸を用いて1日に1度の割合でpH5.8〜6.2に調節された。なお上記栽培は、広島大学精密圃場内のガラスハウスで行われた。
[Example 2: Tomato cultivation test]
<Culture method of tomato>
Tomato (lycopersicon esculentum L., variety: Momotaro 8) was sown in a cell pot, and the seedlings grown by soil cultivation were used in this example. Raised tomato seedlings were transplanted to the environment for hydroponics 36 days after sowing. Hydroponic cultivation environment was performed using a culture solution non-circulating type 70 L vat equipped with aeration equipment, and the culture solution was changed once every seven days. The pH of the culture solution was adjusted to pH 5.8 to 6.2 once a day using 1N sodium hydroxide and 1N hydrochloric acid. The above cultivation was performed in a glass house in Hiroshima University precision farm.

<茎径を用いた栄養欠乏の判定>
播種後68日目(第一果房肥大期)の植物個体を用いた。実施例1において記載した窒素欠乏処理をトマトに対して20日間行った(N欠乏区)。実施例1において記載したリン窒素欠乏処理をトマトに対して20日間行った(P欠乏区)。実施例1において記載したカリウム欠乏処理をトマトに対して20日間行った(K欠乏区)。実施例1において記載した栄養溶液を用いて20日間栽培されたトマトをコントロール区とした。上記の各処理(N欠乏処理×2区、P欠乏処理×2区、K欠乏処理×2区、コントロール区の栽培)はそれぞれ3個体に対して行われた。
<Determination of nutrient deficiency using stem diameter>
A plant individual on the 68th day after sowing (first fruit bunch hypertrophy stage) was used. The nitrogen deficiency treatment described in Example 1 was performed on tomatoes for 20 days (N-deficient section). The phosphorus nitrogen deficiency treatment described in Example 1 was performed on tomatoes for 20 days (P deficient section). The potassium deficiency treatment described in Example 1 was performed on tomatoes for 20 days (K deficient section). A tomato grown for 20 days using the nutrient solution described in Example 1 was used as a control group. Each of the above treatments (N deficiency treatment × 2 ward, P deficiency treatment × 2 ward, K deficiency treatment × 2 ward, cultivation of control ward) was performed on 3 individuals.

各区から無作為に選抜された1個体について、歪みゲージ式変位計を用いて茎径の測定を行った。茎径の測定は実施例1と同様に行われた。処理開始日よりN欠乏区、P欠乏区、K欠乏区で、それぞれ収録された茎径の変化を、24時間毎にコントロール区の茎径変化と比較した。   For one individual randomly selected from each section, the stem diameter was measured using a strain gauge displacement meter. Measurement of stem diameter was performed in the same manner as in Example 1. From the treatment start date, changes in the stem diameter recorded in the N-deficient, P-deficient, and K-deficient areas were compared with changes in the stem diameter every 24 hours.

上記比較の結果、実施例1に記載した判断基準によってP欠乏状態と判断された日の翌日の午前7:30から、2区ずつ存在するP欠乏区のうちの片方の実験区の個体に対して、コントロール区と同様の濃度となるようにリンを添加し栽培を継続した。   As a result of the above comparison, from 7:30 am on the day after the day when it was determined to be P-deficient according to the criteria described in Example 1, for individuals in one experimental group of P-deficient groups existing in two sections Then, phosphorus was added so that the concentration was the same as that in the control group, and cultivation was continued.

<生育量の測定>
処理後0日目および20日目の各実験区のそれぞれ3個体について、葉、茎、根、第一果房、第二果房に仕分けて新鮮重を測定した後、70℃で7日間熱風乾燥した。乾燥後の各試料(葉、茎、根、第一果房、第二果房)を電子天秤により秤量した。
<Measurement of growth>
Three individuals in each experimental group on day 0 and day 20 after treatment were sorted into leaves, stems, roots, first fruit bunches, and second fruit bunches, and fresh weight was measured, followed by hot air at 70 ° C. for 7 days. Dried. Each sample (leaves, stems, roots, first fruit bunches, second fruit bunches) after drying was weighed with an electronic balance.

<結果>
図8に各実験区における茎径の経時変化パターンを示した。図8(a)は処理開始後5日目のN欠乏区の結果、図8(b)は処理開始後5日目のP欠乏区の結果、図8(c)は処理開始後5日目のK欠乏区の結果を示した。なお、図8(a)、(b)、(c)中の太線はそれぞれN欠乏区、P欠乏区、K欠乏区の結果を示す。さらに、図8(a)、(b)、(c)中の細線はコントロール区の結果を示し、破線は光合成有効放射量を示す。破線がプラス値になっている場合は明期であることを示している。各実験区において、午前7:30の時点の茎径を0とした。
<Result>
FIG. 8 shows the change pattern of stem diameter over time in each experimental group. 8A shows the result of the N-deficient section on the fifth day after the start of the treatment, FIG. 8B shows the result of the P-deficient section on the fifth day after the start of the process, and FIG. 8C shows the result of the fifth day after the start of the process. The results for the K deficient section were shown. Note that the thick lines in FIGS. 8A, 8B, and 8C show the results of the N deficient area, the P deficient area, and the K deficient area, respectively. Further, thin lines in FIGS. 8A, 8B, and 8C indicate the results of the control section, and the broken lines indicate the photosynthetic effective radiation amount. When the broken line is a positive value, it indicates the light period. In each experimental group, the stem diameter at 7:30 am was set to zero.

図8(a)、(b)、(c)のそれぞれの結果は、実施例1で示した窒素欠乏状態の茎径の経時変化パターン、リン欠乏状態の茎径の経時変化パターン、カリウム欠乏状態の茎径の経時変化パターンとよく合致した。よって、各実験区ともにそれぞれの栄養元素の欠乏状態になったことが確認された。   8 (a), (b), and (c) show the results of the time course pattern of the stem diameter in the nitrogen-deficient state, the time course pattern of the stem diameter in the phosphorus-deficient state, and the potassium-deficient state shown in Example 1, respectively. It was in good agreement with the time course pattern of the stem diameter. Therefore, it was confirmed that each experimental group was deficient in each nutrient element.

図9に、P欠乏状態と判断された日の翌日の午前7:30から、コントロール区と同様の濃度となるようにPを添加し20日間栽培した場合の個体の乾燥重量(図9中「P欠乏区(P添加あり)」)、Pを添加せずに20日間栽培した場合の個体の乾燥重量(図9中「P欠乏区(P添加なし)」)、コントロール区の20日目の個体の乾燥重量(図9中「コントロール区」)、処理0日目の個体の乾燥重量(図9中「0日目」)を示した。   In FIG. 9, from 7:30 am on the day after the day when it was determined to be P-deficient, the dry weight of the individual when P was added to grow to the same concentration as in the control plot and cultivated for 20 days (“ P-deficient zone (with P addition) "), dry weight of individual when cultivated for 20 days without adding P (" P-deficient zone (without P addition) "in Fig. 9), day 20 of control zone The dry weight of the individual (“Control” in FIG. 9) and the dry weight of the individual on the 0th day of treatment (“Day 0” in FIG. 9) are shown.

なお各データはTukey法(「4Steps エクセル統計 第二版 柳井久江 著、オーエムエス出版;星雲社」を参照のこと)を用いて危険率5%で統計解析を行った。図9中、各バーの上にあるアルファベットが同じである場合、その区間同士に有意差は認められないことを示し、各バーの上にあるアルファベットが異なっている場合、その区間同士で5%の危険率で有意差があることを示す。ただし、処理0日目の結果は統計解析を行っていない。   Each data was statistically analyzed using the Tukey method (refer to “4Steps Excel Statistics 2nd Edition, Hisae Yanai, OM Publishing; Seimakusha”) with a risk rate of 5%. In FIG. 9, when the alphabet above each bar is the same, it indicates that no significant difference is observed between the sections. When the alphabet above each bar is different, 5% between the sections. It shows that there is a significant difference in the risk rate. However, statistical analysis is not performed on the result of the process day 0.

図9の結果によれば、「コントロール区」と「P欠乏区(P添加あり)」との結果に有意差がなく(危険率5%)、「P欠乏区(P添加なし)」が「コントロール区」および「P欠乏区(P添加あり)」に対して有意に乾燥重量が軽い(危険率5%)ということがわかった。   According to the result of FIG. 9, there is no significant difference between the results of the “control group” and the “P deficiency group (with P addition)” (risk rate 5%), and the “P deficiency group (without P addition)” is “ It was found that the dry weight was significantly lighter (risk rate 5%) compared to “control group” and “P-deficient group (with P addition)”.

この結果から、植物の特定部位の外径(例えば茎径)の経時変化パターンを指標としてある栄養元素が欠乏していると判断された場合に、その栄養元素を適正な濃度に調整することで、植物の生育が適正化されることが確認された。   From this result, when it is determined that a certain nutrient element is deficient using the temporal change pattern of the outer diameter (eg, stem diameter) of a specific part of the plant as an index, the nutrient element is adjusted to an appropriate concentration. It was confirmed that plant growth was optimized.

本発明は、植物の特定部位の外径の経時変化パターンを指標として、植物の栽培環境を評価し、上記経時変化パターンを所望の栽培環境の場合の外径の経時変化パターンに合致させるようにすることによって、栽培中の植物の栽培環境を適正化するという植物の栽培方法、およびその方法を実施するための栽培装置を提供する。   The present invention evaluates the cultivating environment of the plant using the aging pattern of the outer diameter of a specific part of the plant as an index, and matches the aging pattern with the aging pattern of the outer diameter in a desired cultivation environment. By doing, the cultivation method of the plant of optimizing the cultivation environment of the plant under cultivation, and the cultivation apparatus for implementing the method are provided.

本発明によれば、植物が常に所望の栽培環境で栽培されるように、植物の栽培環境を客観的に的確に適正化しながら栽培することができる。したがって、本発明は、食品産業、農業、医薬産業等の植物栽培に関係する産業に利用可能である。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can grow, optimizing the cultivation environment of a plant objectively exactly so that a plant may always be grown in a desired cultivation environment. Therefore, the present invention can be used in industries related to plant cultivation such as food industry, agriculture, and pharmaceutical industry.

図1は、窒素欠乏処理を行ってから0日〜21日後における、窒素欠乏状態へと誘導されているトマトの茎径の経時変化、および対照体の茎径の経時変化を表すチャート図である。FIG. 1 is a chart showing changes over time in the stem diameter of tomatoes induced to a nitrogen-deficient state and changes over time in the stem diameter of a control body after 0 to 21 days after the nitrogen deficiency treatment. . 図2(a)は、窒素欠乏処理の日から1日後における、被検体(窒素)の茎径の経時変化パターンと対照体の茎径の経時変化パターンとを表すチャート図であり、図2(b)は、窒素欠乏処理の日から2日後における、被検体(窒素)の茎径の経時変化パターンと対照体の茎径の経時変化パターンとを表すチャート図であり、図2(c)は、窒素欠乏処理の日から11日後における、被検体(窒素)の茎径の経時変化パターンと対照体の茎径の経時変化パターンとを表すチャート図であり、図2(d)は、窒素欠乏処理の日から14日後における、被検体(窒素)の茎径の経時変化パターンと対照体の茎径の経時変化パターンとを表すチャート図である。FIG. 2 (a) is a chart showing a temporal change pattern of the stem diameter of the subject (nitrogen) and a temporal change pattern of the stem diameter of the control body one day after the day of nitrogen deficiency treatment. FIG. 2 (b) is a chart showing the time-dependent change pattern of the stem diameter of the subject (nitrogen) and the time-dependent change pattern of the stem diameter of the control body two days after the day of nitrogen deficiency treatment. FIG. 2 is a chart showing a temporal change pattern of a stem diameter of a subject (nitrogen) and a temporal change pattern of a stem diameter of a control body 11 days after the day of nitrogen deficiency treatment, and FIG. It is a chart figure showing the time-dependent change pattern of the stalk diameter of the subject (nitrogen) and the time-dependent change pattern of the stalk diameter of the control body after 14 days from the treatment day. 図3は、リン欠乏処理を行ってから0日〜21日後における、被検体(リン)の茎径の経時変化パターンと、対照体の茎径の経時変化パターンとを表すチャート図である。FIG. 3 is a chart showing a temporal change pattern of the stem diameter of the subject (phosphorus) and a temporal change pattern of the stem diameter of the control body after 0 to 21 days after the phosphorus deficiency treatment. 図4(a)は、リン欠乏処理から2日後における、被検体(リン)の茎径の経時変化パターンと対照体の茎径の経時変化パターンとを表すチャート図であり、図4(b)は、リン欠乏処理から9日後における、被検体(リン)の茎径の経時変化パターンと対照体の茎径の経時変化パターンとを表すチャート図であり、図4(c)は、リン欠乏処理から17日後における、被検体(リン)の茎径の経時変化パターンと対照体の茎径の経時変化パターンとを表すチャート図である。FIG. 4 (a) is a chart showing a temporal change pattern of the stem diameter of the subject (phosphorus) and a temporal change pattern of the stem diameter of the control body two days after the phosphorus deficiency treatment, and FIG. 4 (b). FIG. 4 is a chart showing a temporal change pattern of the stem diameter of the subject (phosphorus) and a temporal change pattern of the stem diameter of the control body 9 days after the phosphorus deficiency treatment, and FIG. 4C is a phosphorus deficiency treatment. FIG. 17 is a chart showing a change pattern with time of stem diameter of a subject (phosphorus) and a change pattern with time of stem diameter of a control body 17 days after the test. 図5は、カリウム欠乏処理を行ってから0日〜21日後における、被検体(カリウム)の茎径の経時変化パターン、および対照体の茎径の経時変化パターンを表すチャート図である。FIG. 5 is a chart showing the temporal change pattern of the stem diameter of the subject (potassium) and the temporal change pattern of the stem diameter of the control body after 0 to 21 days after the potassium deficiency treatment. 図6(a)は、カリウム欠乏処理から1日後における、被検体(カリウム)の茎径の経時変化および対照体の茎径の経時変化を表すチャート図であり、図6(b)は、カリウム欠乏処理から2日後における、被検体(カリウム)の茎径の経時変化と対照体の茎径の経時変化とを表すチャート図であり、図6(c)は、カリウム欠乏処理から4日後における、被検体(カリウム)の茎径の経時変化と対照体の茎径の経時変化とを表すチャート図であり、図6(d)は、カリウム欠乏処理から6日後における、被検体(カリウム)の茎径の経時変化と対照体の茎径の経時変化とを表すチャート図であり、図6(e)は、カリウム欠乏処理から15日後における、被検体(カリウム)の茎径の経時変化と対照体の茎径の経時変化とを表すチャート図である。FIG. 6 (a) is a chart showing the change over time in the stem diameter of the subject (potassium) and the change over time in the stem diameter of the control body one day after the potassium deficiency treatment, and FIG. FIG. 6 (c) is a chart showing the change with time of the stem diameter of the subject (potassium) and the change with time of the stem diameter of the control body after 2 days from the deficiency treatment, and FIG. FIG. 6D is a chart showing the change over time in the stem diameter of the subject (potassium) and the change over time in the stem diameter of the control body. FIG. 6 (d) shows the stem of the subject (potassium) 6 days after the potassium deficiency treatment. FIG. 6 (e) is a chart showing changes over time in diameter and changes in stem diameter of the control body, and FIG. 6 (e) shows changes over time in the stem diameter of the subject (potassium) and the control body 15 days after the potassium deficiency treatment. Chart showing changes with time in stem diameter A. 本発明の植物の栽培装置を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the cultivation apparatus of the plant of this invention. 実施例2における各実験区の茎径の経時変化パターンを示し、図8(a)は処理開始後5日目のN欠乏区の茎径の経時変化パターン、図8(b)は処理開始後5日目のP欠乏区の茎径の経時変化パターン、図8(c)は処理開始後5日目のK欠乏区の茎径の経時変化パターンである。FIG. 8 (a) shows the change pattern of stem diameter over time in the N-deficient section on the fifth day after the start of treatment, and FIG. 8 (b) shows the change pattern after start of treatment. The time course pattern of stem diameter in the P-deficient section on day 5 and FIG. 8 (c) is the time course pattern of stem diameter in the K-deficient section on day 5 after the start of treatment. 実施例2において、P欠乏状態と判断された日の翌日の午前7:30から、コントロール区と同様の濃度となるようにPを添加し20日間栽培した場合の個体の乾燥重量(「P欠乏区(P添加あり)」)、Pを添加せずに20日間栽培した場合の個体の乾燥重量(「P欠乏区(P添加なし)」)、コントロール区の20日目の個体の乾燥重量(「コントロール区」)、処理0日目の個体の乾燥重量(「0日目」)を示すヒストグラムである。In Example 2, from 7:30 am on the day after the day when it was determined to be in a P-deficient state, the dry weight of the individual ("P-deficient" when P was added to the same concentration as in the control group and cultivated for 20 days. Ward (with P addition))), dry weight of the individual when cultivated for 20 days without adding P ("P deficient ward (without P addition)"), dry weight of the individual on the 20th day of the control ward ( It is a histogram showing the dry weight of the individual on the 0th day of treatment ("0th day").

Claims (12)

植物の栽培方法であって、下記の(i)〜(iii)を含むことを特徴とする方法:
(i)植物の特定部位の外径の経時変化パターンを測定する測定工程;
(ii)当該植物が被検体である場合の被検体経時変化パターンと、当該植物が所望の環境で栽培された対照体である場合の対照体経時変化パターンとを比較する比較工程;および
(iii)上記比較工程において、被検体経時変化パターンが上記対照体経時変化パターンと一致しなくなった場合に、被検体経時変化パターンを上記対照体経時変化パターンに合致させるようにする適正化工程。
A plant cultivation method comprising the following (i) to (iii):
(i) a measurement step of measuring a temporal change pattern of the outer diameter of a specific part of the plant;
(ii) a comparison step of comparing a subject temporal change pattern when the plant is a subject with a control subject temporal change pattern when the plant is a control plant cultivated in a desired environment; and
(iii) An optimization step in which, in the comparison step, when the subject temporal change pattern does not coincide with the control body temporal change pattern, the subject temporal change pattern matches the control body temporal change pattern.
上記測定工程は、第一暗期、明期、第二暗期の順の光周期で植物を栽培した時の、当該植物の特定部位の外径の経時変化パターンを測定する工程であり、かつ
上記比較工程は、被検体と対照体とにおいて、明期における外径の経時変化量の最大絶対値、および、第二暗期になった時から植物の特定部位の外径の経時変化量が第一暗期における経時変化量の最大値に戻るまでの時間を、被検体と対照体との間で比較する工程であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
The measurement step is a step of measuring a time-dependent change pattern of the outer diameter of a specific part of the plant when the plant is cultivated in the first dark period, the light period, and the second photoperiod in the order of the photoperiod, and In the comparison step, the maximum absolute value of the change over time in the outer diameter in the light period and the change over time in the outer diameter of the specific part of the plant from the second dark period are obtained in the subject and the control. 2. The method according to claim 1, wherein the method is a step of comparing the time until the maximum amount of change with time in the first dark period is returned between the subject and the control body.
上記比較工程において、
被検体の明期における外径の経時変化量の最大絶対値が、対照体の明期における外径の経時変化量の最大絶対値未満であり、かつ
対照体の特定部位の外径の経時変化量が第二暗期になった時から第一暗期における経時変化量の最大値に戻るまでの時間が、第二暗期になった時から被検体の特定部位の外径の経時変化量が第一暗期における経時変化量の最大値に戻るまでの時間に比して短い場合に、当該被検体の植物の栽培環境は窒素欠乏状態にあると評価することを特徴とする請求項2に記載の方法。
In the above comparison process,
The maximum absolute value of the change over time of the outer diameter during the light period of the subject is less than the maximum absolute value of the change over time of the outer diameter during the light period of the control, and the change over time of the outer diameter of a specific part of the control Time until the maximum amount of change over time in the first dark period from when the amount entered the second dark period is the amount of change over time in the outer diameter of the specific part of the subject from the second dark period The plant cultivation environment of the subject is evaluated as being in a nitrogen-deficient state when the time is shorter than the time until the maximum amount of change with time in the first dark period returns. The method described in 1.
上記比較工程において、
被検体の明期における外径の経時変化量の最大絶対値が、対照体の明期における外径の経時変化量の最大絶対値未満であり、かつ
対照体の特定部位の外径経時変化量が第二暗期になった時から第一暗期における経時変化量の最大値に戻るまでの時間が、第二暗期になった時から被検体の特定部位の外径の経時変化量が第一暗期における経時変化量の最大値に戻るまでの時間に比して長い場合に、当該被検体の植物の栽培環境はリン欠乏状態にあると評価することを特徴とする請求項2に記載の方法。
In the above comparison process,
The maximum absolute value of the change over time in the outer diameter of the subject during the light period is less than the maximum absolute value of the change over time in the outer diameter during the light period of the control, and the change over time in the outer diameter of a specific part of the control Is the time from when the second dark period returns to the maximum value of the time course change in the first dark period, 3. The method according to claim 2, wherein the plant cultivation environment of the subject is evaluated to be in a phosphorus deficient state when it is longer than the time required to return to the maximum amount of change over time in the first dark period. The method described.
上記比較工程において、
被検体の明期における外径の経時変化量の最大絶対値が、対照体の明期における外径の経時変化量の最大絶対値よりも大きく、かつ
対照体の特定部位の外径の経時変化量が第二暗期になった時から第一暗期における経時変化量の最大値に戻るまでの時間が、第二暗期になった時から被検体の特定部位の外径の経時変化量が第一暗期における経時変化量の最大値に戻るまでの時間に比して短い場合に、当該被検体の植物の栽培環境はカリウム欠乏状態にあると評価することを特徴とする請求項2に記載の方法。
In the above comparison process,
The maximum absolute value of the change over time of the outer diameter during the light period of the subject is greater than the maximum absolute value of the change over time of the outer diameter during the light period of the control, and the change over time of the outer diameter of a specific part of the control Time until the maximum amount of change over time in the first dark period from when the amount entered the second dark period is the amount of change over time in the outer diameter of the specific part of the subject from the second dark period The plant cultivation environment of the subject is evaluated to be in a potassium deficient state when the time is shorter than the time until the maximum amount of change over time in the first dark period returns. The method described in 1.
上記適正化工程は、
上記植物の栽培環境が、窒素欠乏状態にあると評価された場合に、栽培環境中に窒素を添加し、被検体経時変化パターンを上記対照体経時変化パターンに合致させるようにする工程であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の方法。
The above optimization process
When the cultivation environment of the plant is evaluated to be in a nitrogen deficient state, nitrogen is added to the cultivation environment so that the subject temporal change pattern matches the reference temporal change pattern The method according to any one of claims 1 to 3, wherein:
上記適正化工程は、
上記植物の栽培環境が、リン欠乏状態にあると評価された場合に、栽培環境中にリンを添加し、被検体経時変化パターンを上記対照体経時変化パターンに合致させるようにする工程であることを特徴とする請求項1、2、4の何れか1項に記載の方法。
The above optimization process
When the cultivation environment of the plant is evaluated to be in a phosphorus deficient state, it is a step of adding phosphorus to the cultivation environment so that the subject temporal change pattern matches the reference temporal change pattern The method according to any one of claims 1, 2, and 4.
上記適正化工程は、
上記植物の栽培環境が、カリウム欠乏状態にあると評価された場合に、栽培環境中にカリウムを添加し、被検体経時変化パターンを上記対照体経時変化パターンに合致させるようにする工程であることを特徴とする請求項1、2、5の何れか1項に記載の方法。
The above optimization process
When the cultivation environment of the plant is evaluated to be in a potassium deficient state, it is a step of adding potassium to the cultivation environment so that the subject temporal change pattern matches the reference temporal change pattern The method according to any one of claims 1, 2, and 5.
上記測定工程は、歪みゲージ式変位法を用いて測定されることを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the measuring step is measured using a strain gauge displacement method. 上記特定部位が、茎または果実であることを特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 9, wherein the specific part is a stem or a fruit. 植物の栽培を水耕栽培法で行うことを特徴とする、請求項1〜10の何れか1項に記載の植物の栽培方法。   The plant cultivation method according to any one of claims 1 to 10, wherein the plant is cultivated by a hydroponics method. 植物の栽培装置であって、下記の(iv)〜(vi)を備えることを特徴とする装置:
(iv)植物の特定部位の外径の経時変化パターンを測定するための測定手段;
(v)当該植物が被検体である場合の被検体経時変化パターンと、当該植物が所望の環境で栽培された対照体である場合の対照体経時変化パターンとを比較するための比較手段;および
(vi)上記比較において、被検体経時変化パターンが上記対照体経時変化パターンと一致しなくなった場合に、被検体経時変化パターンを上記対照体経時変化パターンに合致させるようにするための適正化手段。
A plant cultivation apparatus comprising the following (iv) to (vi):
(iv) a measuring means for measuring a temporal change pattern of the outer diameter of a specific part of a plant;
(v) a comparison means for comparing a subject temporal change pattern when the plant is a subject with a control subject temporal change pattern when the plant is a control cultivated in a desired environment; and
(vi) In the above comparison, when the subject temporal change pattern does not match the control subject temporal change pattern, an optimization means for matching the subject temporal change pattern to the control subject temporal change pattern .
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