JP2011109934A

JP2011109934A - 植物栽培方法

Info

Publication number: JP2011109934A
Application number: JP2009266868A
Authority: JP
Inventors: Takuya Ichimura; 拓野市村; Kayo Horiguchi; 佳代堀口; Masaru Suematsu; 優末松
Original assignee: Mitsubishi Chemical Agri Dream Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Agri Dream Co Ltd
Priority date: 2009-11-24
Filing date: 2009-11-24
Publication date: 2011-06-09

Abstract

【課題】バラ科の植物を栽培する方法、特にバラのアーチング栽培法において、効果的な補光を行う方法を提供する。
【解決手段】バラ科の栽培植物に対して、６６０ｎｍ±１０ｎｍに発光ピークを有し、駆動電流２０ｍＡにおける発光出力が５ｍＷ以上である赤色発光ダイオードを光源とする光を照射する。バラの栽培初期に、最初に伸びた枝２のツボミだけを取り、その枝２は株元１付近で人為的に曲げて倒伏状態を維持せしめ、その株元１付近から発生せるベーサルシュートを枝２として生育させるにあたり、株元１付近に上記の赤色ＬＥＤパネルを設置して６６０ｎｍ±１０ｎｍに発光ピークを有し、駆動電流２０ｍＡにおける発光出力が５ｍＷ以上、好ましくは１０ｍＷ以上である赤色発光ダイオードを光源として光を照射する植物栽培方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、バラ科の栽培植物に対して、６６０ｎｍ±１０ｎｍに発光ピークを有する赤色発光ダイオードを光源とする光を照射することを特徴とする植物栽培方法に関わる。本発明は、特に、６６０ｎｍ±１０ｎｍに発光ピークを有する赤色発光ダイオードを光源とする光を照射することを特徴とするバラの栽培方法に関わる。

バラの栽培方法として、特開平３−１９１７１６号公報には、栽培初期に最初に伸びた枝のツボミだけを取り、その枝は株元付近で人為的に曲げて倒伏状態を維持せしめ、その株元付近から発生するベーサルシュートを枝として生育させてその枝の葉がついていない基部から切断採花し、最初の採花以後は、採花しないすべての枝の葉がついていない基部から発生するベーサルシュートを枝として生育させてその枝の葉がついていない基部から切断採花することを繰り返す栽培方法が開示されている。この栽培方法は、アーチング法として命名されている。

また、特開平３−１９１７１６号公報に記載のアーチング法を改良したバラの切花栽培方法が特開平４−３３０２３１号公報、特開平４−３４１１２３号公報、実開平７−３９３５６号公報などに記載されている。

特開平４−３４１１２３号公報には、バラの栽培初期に、最初に伸びた枝のツボミだけを取り、その枝は株元付近で人為的に曲げて倒伏状態を維持せしめ、その株元付近から発生せるベーサルシュートを枝として生育させ、全ての枝を曲げて倒伏状態を維持せしめ、所定の葉数を確保した段階で新たに発生するベーサルシュートを枝として生育させて伸びた枝のツボミだけを取り、その枝に発生せるわき芽を伸ばして枝として生育させてその枝の基部から切断採花し、採花後その母枝をその基部で折り曲げ、以後、これを繰り返すことを特徴とするバラの切花栽培方法が記載されている。この方法により、切花の品質をあまり低下させることなく採花本数を大幅に増加させることが可能となり、生産者の経営規模が大きくない場合でも十分に採算のとれる栽培方法を提供することができるという利点があるとされている。

また、特開平４−３３０２３１号公報には、バラの栽培初期に、最初に伸びた枝のツボミだけを取り、その枝は株元付近で人為的に曲げて倒伏状態を維持せしめ、その株元付近から発生せるベーサルシュートを枝として生育させてその枝の基部から切断採花し、最初の採花以後は、採花しない全ての枝を曲げて倒伏状態を維持せしめ、前に採花した後に発生するシュート及び新たに発生するベーサルシュートを枝として生育させてその枝の基部から切断採花し、以後、これを繰り返すことを特徴とする第１の栽培方法と、枝の切断採花作業を枝と葉を残す形で行い、以後、これを繰り返すことを特徴とする第２の栽培方法とを組み合わせて実施するようにして構成したバラの切花栽培方法が記載されている。この方法では、特に、ベーサルシュートの出易い時期に第１の栽培方法を実施し、ベーサルシュートの出難い時期に第２の栽培方法を実施するように構成される。

上記いずれのアーチング法においても、枝を株元付近で人為的に曲げて倒伏状態を維持せしめるのであるが、株元から曲げた枝の葉が混み合うと、葉に十分な量の光が照射されなくなり効率的な炭酸同化作用がされなくなってしまう。そうすると、株元から曲げた枝を光合成用の同化専用枝となし、十分に確保した同化作用枝からの転流養分で株元から発生するベーサルシュートを伸張させるというアーチング法本来の狙いが達成されなくなってしまう。従って、株元から曲げた枝の葉に十分な光が照射されることが必要となる。

また、バラは株元に光を当て明条件とすると、発芽抑制ホルモン（ＡＢＡ）が不活性型に転換し、根で生産される発芽促進ホルモンのサイトカイニンが茎部の芽に移行し、サイトカイニン活性が高くなることでベーサルシュートが発生することから、アーチング法においては株元に十分に光を当てる必要がある。従って、特に、冬季にベーサルシュートの発生しにくい品種を栽培する場合や、日射量の不足する地域では、株元に十分に光が当たるように補光するのが効果的である。

他方、特に、北陸や北海道など日照量が少ない地域で温室栽培を行う場合や、作物の増収を図る場合、品質リスクを減らし多収を可能とすることから近年注目されているトマト等の低段密植栽培や遮光資材を用いたイチゴ栽培を行う場合には、自然光（太陽光）のみでは十分ではなく、照明装置で補光することによりハウス内の栽培植物に照射される光量を増やすことが要求されている。

照明装置として、従来から白熱電球、蛍光灯またはハロゲンランプなどが用いられているが、これらの照明装置は、多量のエネルギーを必要とするため電力コストが増大し、高湿下では電源系統に絶縁破壊を生じる可能性があった。そこで、従来の白熱電球などに代わる照明装置として、発光ダイオード（以下、ＬＥＤともいう。）を用いた植物栽培の可能性が提案されている。たとえば、特開平０８−１０３１６７号公報には、発光ダイオードによって波長４００ｎｍ〜４８０ｎｍおよび波長６２０ｎｍ〜７００ｎｍの光を植物に照射する植物栽培装置が提案されている。

しかしながら、これまで提案された発光ダイオードによる補光をアーチング法において行っても満足できる効果は得られていない。

特開平３−１９１７１６号公報特開平４−３３０２３１号公報特開平４−３４１１２３号公報特開平８−１０３１６７号公報実開平７−３９３５６号公報特開平１１−４６５７５号公報

本発明は、バラ科の植物を栽培する方法、特にバラのアーチング栽培法において、効果的な補光を行う方法を提供することを目的とする。

植物の光合成反応に関与するクロロフィルの吸収波長は６６０ｎｍ付近に吸収ピークがあることが知られているが、本発明者は、６６０ｎｍ付近に発光ピークを有する発光ダイオードを光源とする光を株元及び株元から曲げた枝の葉が混み合った部分に照射すると、発芽抑制ホルモンを効率的に不活性型に転換することができ、また、曲げた枝の葉での光合成を促進できることを着想した。

ところで、６３０ｎｍ〜７００ｎｍにピーク波長を持つガリウム・アルミニウム・ヒ素系材料からなる光半導体をイチゴなどに照射する技術が知られており（例えば、特開平１１−４６５７５号公報）、また、蛍光灯やナトリウムランプを栽培植物に照射して補光することは従来から行われていた。しかしながら、蛍光灯やナトリウムランプは６６０ｎｍ以外の波長も多く発するため、エネルギー効率が悪いという問題がある。また、従来の３元系のＬＥＤランプでは発光出力が小さいため、作物育成に十分な光量を得るためには、光源のコストが高くなるという問題があった。今般、本発明者らは、６６０ｎｍ±１０ｎｍに発光ピークを有し、かつ、発光出力が従来の赤色発光ダイオードに比べて大きいアルミニウム・ガリウム・インジウム・リン系赤色発光ダイオードが、バラ科の植物、特に、イチゴやバラの栽培に好適に使用できることを見出した。

しかして、本願発明は、バラ科の栽培植物に対して、６６０ｎｍ±１０ｎｍに発光ピークを有し、発光出力が５ｍＷ以上（駆動電力２０ｍＡ）である赤色発光ダイオードを光源とする光を照射することを特徴とする植物栽培方法に関わる。特に、本願発明の好適な態様は、バラのアーチング法による栽培方法おいて６６０ｎｍ±１０ｎｍに発光ピークを有する赤色発光ダイオードを光源とする光を照射することを特徴とする栽培方法である。

本発明においては、６６０ｎｍ付近に発光ピークを有し、発光出力が５ｍＷ以上（駆動電流２０ｍＡ）である赤色発光ダイオードを光源とする光を株元及び／又は株元から曲げた枝の葉が混み合った部分に照射することにより、発芽抑制ホルモンを効率的に不活性型に有効に転換することができ、また、曲げた枝の葉での光合成を促進できる。また、本発明は、使用する赤色発光ダイオードの発光出力が従来の３元系ＬＥＤより高いために、同等の明るさを得るために使用する電力量を大幅に削減できるという利点も有する。

本発明のアーチング法による栽培方法の模式図１・・・株元２・・・倒伏状態を維持せしめた枝

赤色発光ダイオード
本発明に使用することができる赤色発光ダイオードは、６６０ｎｍ±１０ｎｍに発光ピークを有し、発光出力が従来の赤色発光ダイオードに比べて大きい赤色発光ダイオードである。本発明においては、駆動電力２０ｍＡにおいて発光出力が５ｍＷ以上、好ましくは１０ｍＷ以上であることが好ましい。特に、本願発明では、６６０ｎｍ±１０ｎｍに発光ピークを有し、発光出力が５ｍＷ以上（駆動電流２０ｍＡ）であるアルミニウム・ガリウム・インジウム・リン系赤色発光ダイオードが好ましい。本発明に好適に使用できる赤色発光ダイオードとして、例えば昭和電工株式会社から製品番号ＨＲＰ−３５０Ｆとして販売されているアルミニウム・ガリウム・インジウム・リン系赤色発光ダイオード（ガリウム・リン系基板）などがある。このような赤色発光ダイオードを、アルミフレーム上などに適宜配置して赤色発光ダイオードパネル（以下、「赤色ＬＥＤパネル」ともいう。）を作成する。使用するアルミフレームの大きさは、栽培植物の補光する部位などを考慮して任意に決めることができる。また、アルミフレーム上に配置する赤色発光ダイオードの個数も照射する光の強度（光量子束密度等）を基準に適宜定めることができる。

照射方法
本発明においては、上記の赤色ＬＥＤパネルを栽培植物の補光が必要な部位の付近に設置して光を照射する。特に、本発明においては、上記した特開平３−１９１７１６号公報、特開平４−３３０２３１号公報及び平４−３４１１２３号公報に記載されているようなバラのアーチング法（以下、夫々、「アーチング法１」、「アーチング法２」および「アーチング法３」という。）の何れの栽培方法においても使用することができる。具体的には、バラの栽培初期に、最初に伸びた枝のツボミだけを取り、その枝は株元付近で人為的に曲げて倒伏状態を維持せしめ、その株元付近から発生せるベーサルシュートを枝として生育させるにあたり、株元付近に上記の赤色ＬＥＤパネルを設置して６６０ｎｍ±１０ｎｍに発光ピークを有し、駆動電流２０ｍＡにおける発光出力が５ｍＷ以上、好ましくは１０ｍＷ以上である赤色発光ダイオードを光源とする光を照射することが好ましい。また、倒伏状態を維持せしめた株元から曲げた枝の葉が混み合っている部分に上記の赤色ＬＥＤパネルを設置して６６０ｎｍ±１０ｎｍに発光ピークを有し、駆動電流２０ｍＡにおける発光出力が５ｍＷ以上、好ましくは１０ｍＷ以上である赤色発光ダイオードを光源とする光を照射することが好ましい。本発明において、株元付近及び倒伏状態を維持せしめた株元から曲げた枝の葉が混み合っている部分に当該赤色発光ダイオードを光源とする光を照射するバラのアーチング法による栽培方法を行う模式図を図１に示す。

本発明においては、前記の株元及び／又は株元から曲げた枝の葉が混み合っている部分に赤色発色ダイオードを光源とする光を照射する場合に、光量子束密度が０．１〜２００、好ましくは２０〜２００、更に好ましくは４０〜１８０μｍｏｌ・ｍ^−２・ｓ^−１となるように照射する。

また、本発明の別の態様においては、例えば実開平７−３９３５６号公報に記載されているようなバラの低位整枝栽培装置に配設されている中空パイプの上に６６０ｎｍ±１０ｎｍに発光ピークを有する赤色発光ダイオードのランプを設けて、株元付近及び／または株元から曲げた枝の葉が混み合っている部分に赤色ＬＥＤランプの光を照射することもできる。

本発明における栽培方法は、主として、太陽光併用型のハウスにおいて実施される。太陽光を利用するハウスとしては、施設園芸に利用されている被覆材からなるハウス全般、例えば、ガラスハウス、塩化ビニル系樹脂フィルム、ポリオレフィン系樹脂フィルム、ポリエステル系樹脂フィルム、フッ素系樹脂フィルム等が展張されたハウスなどがあげられるが、これらに限定されない。

本発明の栽培方法を適用する植物はバラ科の植物、中でもバラ亜科の植物であり、具体的には、バラ、ハマナス、オニシモツケ、クマイチゴ、シロヤマブキ、ヤマブキ、イチゴ、ワレモコウ、キジムシロである。本発明の栽培方法は、特に、バラおよびイチゴの栽培に好適に使用される。

対象植物の栽培方法としては、特に限定されるものではなく、培土をつめたトレイやポットを用いて発芽・育苗したものを圃場に定植し栽培する方法、スポンジキューブ上で発芽させた後、そのまま水耕栽培する方法、養分を含んだ寒天上で無菌的に組織培養し育苗する方法等、植物の種類や栽培の目的に応じた栽培法を用いることが出来る。

本発明の栽培方法は、好ましくは、バラの切花栽培やイチゴ栽培、より好ましくは上述したバラのアーチング法による栽培において効果的に使用することができる。イチゴについては、夏期にイチゴ栽培をおこなう場合、高温となり品質低下を招くため遮光資材を用いるが、逆に光量不足となるため、特に遮光資材を用いて栽培する場合には、６６０ｎｍ±１０ｎｍに発光ピークを有する赤色発光ダイオードを光源とする光を照射することを特徴とする本発明の栽培方法を使用することが効果的である。

以下、実施例により、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。

市販の赤色発光ＬＥＤ（京セミ株式会社製：ＫＥＤ６６１Ｍ５３（ガリウム・アルミニウム・ヒ素系）、発光ピーク：６６０ｎｍ、発光出力（駆動電流２０ｍＡ）：３ｍＷ）、本発明による赤色ＬＥＤ（昭和電工株式会社製：ＨＲＰ−３５０Ｆ（アルミニウム・ガリウム・インジウム・リン系）、発光ピーク：６６０ｎｍ、発光出力（駆動電流２０ｍＡ）：１１ｍＷ）、蛍光ランプ処理、無処理区を設けてバラのアーチング栽培試験を次のように行った。

栽培試験方法
供試品種：リトルマーベル（３年株）
処理方法
（１）処理時間は、いずれの区も１７：００〜翌日８：００の１５時間とした。

（２）処理時期は、２００９年９月２８日開始〜２００９年１１月１５日まで
（３）蛍光ランプは１灯を光源から株元の距離１０ｃｍとして株元照射した。

（４）各発光ダイオードは、１パッケージ（発光単位）あたり１０個の発光ダイオードチップを実装し、幅４ｃｍ、１２０ｃｍ長さのアルミ基板上に、長さ方向５ｃｍ間隔で１パッケージを配置した。これにより、合計約２４０個の発光ダイオードチップを実装したＬＥＤパネルを作製した。

（５）上記ＬＥＤパネルを、株元及び株元から曲げた枝の葉が混み合っている部分（同化専用枝）へ各１枚配置し照射した。光源から株元または葉への距離は１０ｃｍとした。各発光ダイオードの照射部での光量子束密度は次の通りであった。市販の赤色発光ＬＥＤ：４０〜５０μｍｏｌ・ｍ^−２・ｓ^−１
本発明による赤色ＬＥＤ：１２０〜１５０μｍｏｌ・ｍ^−２・ｓ^−１

（６）蛍光ランプの処理については、隣への影響を防止するため、ベンチ中央に発泡板にて間仕切りした。

耕種概要
（１）定植：２００９年４月２４日
（２）栽培密度：９１０ｍｍ×２００ｍｍ×７５ｍｍのロックウールマット１枚当たり６株定植、マットは６０ｃｍ幅のベンチに２列平行に並べた。

（３）養液管理：ＥＣ０．８〜１．５ｄｓ／ｍ
給液回数１１回／日
（４）温度管理：２５℃で換気、最低気温１８℃
（５）区制：各区１２株、反復なし、切り花調査は５株を対象とした。

上の表から、販売可能な切り花本数は、蛍光ランプ区が８本、市販の赤色ＬＥＤ（葉）区が８本、無処理区の５本に比べ、本発明の赤色ＬＥＤ（葉）区は１１本と大きく増加した。また、株元のみに照射した場合でも、本発明の赤色ＬＥＤを用いると従来の赤色ＬＥＤに比べて販売可能な切り花本数は増加した。

以上により、株元並びに同化専用枝への本発明による赤色ＬＥＤ（発光ピークが６６０ｎｍで、駆動電流２０ｍＡにおける発光出力が１１ｍＷ）による補光で冬期の切り花本数を増収できることが確認された。

Claims

バラ科の栽培植物に対して、６６０ｎｍ±１０ｎｍに発光ピークを有し、発光出力が５ｍＷ以上（駆動電流２０ｍＡ）である赤色発光ダイオードを光源とする光を照射することを特徴とする植物栽培方法。
赤色発光ダイオードがアルミニウム・ガリウム・インジウム・リン系発光ダイオードであることを特徴とする請求項１に記載の植物栽培方法。
バラの切花栽培における請求項１又は２に記載の植物栽培方法の使用。
バラのアーチング法における請求項１〜３のいずれか１項に記載の栽培方法の使用。
バラのアーチング法による栽培方法であって、栽培初期に、最初に伸びた枝のツボミだけを取り、その枝は株元付近で人為的に曲げて倒伏状態を維持せしめ、その株元付近から発生せるベーサルシュートを枝として生育させるにあたり、株元付近に６６０ｎｍ±１０ｎｍに発光ピークを有し、発光出力が５ｍＷ以上（駆動電流２０ｍＡ）である赤色発光ダイオードを光源とする光を照射すること、及び／又は、倒伏状態を維持せしめた株元から曲げた枝の葉が混み合っている部分に当該赤色発光ダイオードを光源とする光を照射すること、を含む該栽培方法。
赤色発光ダイオードがアルミニウム・ガリウム・インジウム・リン系発光ダイオードであることを特徴とする請求項５に記載の栽培方法。