JP2013123417A - 植物育成病害防除照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】植物に人工光源からの光を照射する植物育成病害防除照明装置において、植物にダメージを与えることなく植物病害を十分に防除し、かつ植物の成長を促進すると共に植物に含まれる栄養素を増加させる。
【解決手段】植物育成病害防除照明装置１は、植物Ｐに光を照射する光源として、遠赤色光を照射する第１の光源２と紫外線を照射する第２の光源３とを備える。これら光源２、３の照射動作は、制御部４により制御される。制御部４の動作時間帯は、時間設定部５により設定される。時間設定部５は、第１の光源２が日没後に２〜４時間照射動作し、その後、第２の光源３が日出までに１〜３時間照射動作するように設定される。植物Ｐに対して日没から日出までの時間帯に遠赤色光と紫外線とが順次照射されるので、植物Ｐにダメージを与えることなく植物病害を十分に防除し、かつ植物Ｐの成長を促進すると共に植物Ｐに含まれる栄養素量を増加させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、植物病害を防除し、かつ植物の成長を促進すると共に植物に含まれる栄養素を増加させる植物育成病害防除照明装置に関する。

従来から病原菌や害虫による植物病害を防除するために、殺菌・殺虫作用を有する紫外線を植物に対して照射することが知られている。しかしながら、紫外線の照射は、病原菌や害虫だけでなく、特に、日照量が少ない場合において植物にも葉焼け等のダメージを与えることがある。このような植物へのダメージを回避するために、日照量が所定量以下になると紫外線の照射を停止する装置がある（例えば、特許文献１参照）。また、太陽光を模した可視光を紫外線と同時に照射することで、植物へのダメージの低減を図る方法がある（例えば、特許文献２参照）。

一方、従来から植物の成長を調節するために、植物に対して可視光を照射することが知られている。例えば、ナス科植物（特に、トマト）に対して赤色光及び遠赤色光の少なくとも一方の光を日没後に照射することで、その植物の果実糖度が高まる（例えば、特許文献３参照）。

特開２００９−２６１２８９号公報 特開２００１−２８９４７号公報 特開２００７−２８２５４４号公報

しかしながら、上記特許文献１の装置では、日照量が少ない場合には植物に対して紫外線が照射されないので、十分な病害防除に至らない虞がある。また、上記特許文献２の方法では、紫外線と可視光とが植物に対して同時に照射されるため、植物は紫外線による細胞障害に対抗する準備を整える前に紫外線照射を受けることになり、紫外線によるダメージを受け易い。更に、これら特許文献１、２の装置や方法は、植物の成長を促進したり植物に含まれる栄養素を増加させるものではない。

また、上記特許文献３の方法は、ナス科植物の果実糖度を高めるものであって、必ずしも植物の成長を促進するものではない。更に、この特許文献３の方法は、植物病害を防除するものではない。

本発明は、上記課題を解決するものであって、植物にダメージを与えることなく植物病害を十分に防除し、かつ植物の成長を促進すると共に植物に含まれる栄養素を増加させることができる植物育成病害防除照明装置を提供することを目的とする。

本発明の植物育成病害防除照明装置は、植物に対して光を照射する光源を備え、波長域６８５〜７８０ｎｍの遠赤色光成分を含む光を照射する第１の光源と、波長域２５０〜３４０ｎｍの紫外線成分を含む光を照射する第２の光源と、前記第１の光源及び第２の光源の照射動作を制御する制御部と、前記制御部に対して前記第１の光源及び第２の光源を照射動作させる時間帯を設定する時間設定部と、を備え、前記時間設定部は、前記第１の光源が日没後の時間帯に０．０５μｍｏｌ／ｍ^２／ｓ以上の放射照度で２〜４時間照射動作し、その後、前記第２の光源が日出までの時間帯に３μＷ／ｃｍ^２以上の放射照度で１〜３時間照射動作するように設定されていることを特徴とする。

前記時間設定部は、前記第２の光源の照射動作終了後、更に、前記第１の光源が日出までの時間帯に０．０５μｍｏｌ／ｍ^２／ｓ以上の放射照度で１〜２時間照射動作するように設定されていることが好ましい。

前記第２の光源から照射される光は、波長域３４０〜３８０ｎｍの光の光量が波長域２５０〜３４０ｎｍの光の光量の１／２以下となるように制御されていることが好ましい。

前記第２の光源から照射される光は、波長域２５０〜２８０ｎｍの光と波長域２８０〜３４０ｎｍの光との光量比が０．０４〜０．１：１となるように制御されていることが好ましい。

前記第２の光源は、積算放射照度が０．２〜１０ｋＪ／ｍ^２となるように光を照射することが好ましい。

本発明によれば、植物に対して日没から日出までの時間帯に第１の光源からの遠赤色光成分を含む光と、第２の光源からの紫外線成分を含む光と、が順次に照射される。これにより、植物にダメージを与えることなく植物病害を十分に防除し、かつ植物の成長を促進すると共に植物に含まれる栄養素量を増加させることができる。

本発明の実施形態に係る植物育成病害防除照明装置の構成を示す図。 上記照明装置の光照射パターンを示す図。 上記第１の光源から照射される光の分光特性を示す図。 上記第２の光源の一例を示す図。 上記第２の光源から照射される光の分光特性を示す図。 上記照明装置を構成する第１の光源及び第２の光源が一つの筐体内に収容された状態を示す斜視図。 上記第１の光源及び第２の光源の植物に対する配置を示す側面図。 上記第１の光源及び第２の光源の植物に対する配置を示す平面図。 実施例１における上記照明装置の光照射パターンを示す図。 比較例１における光照射パターンを示す図。 比較例２における上記照明装置の光照射パターンを示す図。 比較例３における上記照明装置の光照射パターンを示す図。 比較例４における上記照明装置の光照射パターンを示す図。 上記第２の光源から照射される光のＵＶ−Ａ／（ＵＶ−Ｂ＋ＵＶ−Ｃ）比と、イチゴの灰色カビ病発生率と、の関係を示す図。 上記第２の光源から照射される光のＵＶ−Ｃ／ＵＶ−Ｂ比と、イチゴのうどんこ病被害果率及び日焼け率と、の関係を示す図。 上記第２の光源から照射される光の積算放射照度と、イチゴのうどんこ病被害果率及び日焼け率と、の関係を示す図。 上記実施形態の変形例に係る照明装置の光照射パターンを示す図。 実施例２における上記変形例に係る照明装置の光照射パターンを示す図。 上記実施例２に対する比較例５における上記照明装置の光照射パターンを示す図。 上記実施例２に対する比較例６における上記照明装置の光照射パターンを示す図。

本発明の実施形態に係る植物育成病害防除照明装置（以下、照明装置という）について、図１乃至図９を参照して説明する。本照明装置は、完全閉鎖型の植物苗生産システム、農業用のビニルハウス若しくはガラスハウス等の施設栽培、又は露地栽培等において野菜や花卉の植物病害を防除し、かつこれら植物の成長を促進すると共に植物に含まれる栄養素を増加させるものである。ここでいう植物病害とは、灰色カビ病、菌核病、トマト輪紋病、白星病、うどんこ病、ベト病、炭そ病、すすカビ病といった糸状菌（カビ）により引き起こされるものを指す。

図１に示すように、照明装置１は、畝Ｆに植えられた植物Ｐに対して光を照射する第１の光源２及び第２の光源３を備える。第１の光源２は波長域６８５〜７８０ｎｍの遠赤色光成分を含む光を照射し、第２の光源３は波長域２５０〜３４０ｎｍの紫外線成分を含む光を照射する。これら光源２、３は、植物Ｐの上方に配置される。光源２、３の照射動作は、制御部４により制御される。制御部４が動作する時間帯は、時間設定部５により設定される。光源２、３及び時間設定部５は、それぞれ配電線６により制御部４と電気的に接続される。

第１の光源２は、遠赤色光成分を含む光を照射する発光体２１と、発光体２１から発せられる光のうち主に遠赤色光成分を透過させる遠赤色光フィルタ２２と、を有する。発光体２１は、例えば、遠赤色光を発する遠赤色ＬＥＤや遠赤色蛍光灯や遠赤色ＥＬ素子、又は遠赤色光を含む光を発する白熱灯やＨＩＤランプ（高圧ナトリウムランプ、キセノンランプ等）により構成される。遠赤色光フィルタ２２は、例えば、カラー樹脂、カラーガラス又は光学多層膜処理を施した光学フィルタにより構成される。第１の光源２は、０．０５μｍｏｌ／ｍ^２／ｓ以上の放射照度で植物Ｐに対して光を照射する。放射照度は、Leica製ライトメータLi-250及びセンサLi-190SAを用いて測定される。なお、発光体２１が主に波長域６８５〜７８０ｎｍの光を直接に照射するように構成されている場合には、第１の光源２は遠赤色光フィルタ２２を有さなくてもよい。また、発光体２１上に塗膜や蒸着膜を形成することにより、発光体２１から発せられる光の光学特性を調整する構成としてもよい。

第２の光源３は、紫外線成分を含む光を照射する発光体３１と、発光体３１から発せられる光のうち波長が２５０ｎｍ以下の光をカットする紫外線フィルタ３２と、を有する。発光体３１は、ＵＶ−Ｃ（波長域２００〜２８０ｎｍ）及びＵＶ−Ｂ（波長域２８０〜３４０ｎｍ）を主に含む光を照射する。発光体３１は、例えば、パナソニック電工株式会社製の紫外線ランプ（型番YGRKX21799）、水銀灯、メタルハライドランプ（例えば、パナソニック電工株式会社製のスカイビーム）、キセノンランプ、又は紫外ＬＥＤ等により構成される。紫外線フィルタ３２は、ガラスや樹脂等でできた波長制御用の光学フィルタにより構成される。紫外線フィルタ３２は、ＵＶ−Ｃ、ＵＶ−Ｂ、ＵＶ−Ａ（波長域３４０〜３８０ｎｍ）及び可視光の透過をそれぞれ制限する機能を有していてもよい。第２の光源３は、３μＷ／ｃｍ^２以上の放射照度で植物Ｐに対して光を照射する。放射照度は、クリニカルサプライ製ＵＶ−Ｂ紫外線強度計UVR-3036/S2を用いて測定される。なお、発光体３１が直接に波長域２５０〜３４０ｎｍの光を照射するように構成されている場合には、第２の光源３は紫外線フィルタ３２を有さなくてもよい。また、発光体３１上に塗膜や蒸着膜を形成することにより、発光体３１から発せられる光の光学特性を調整する構成としてもよい。

制御部４は、マイコン、リレー及びスイッチ等により構成され、光源２、３から照射される光の放射照度を調節する調光装置を有する。調光装置は、例えば、ライトコントローラにより構成され、電気的に放射照度を調節する。

時間設定部５は、タイマやマイコン等により構成され、ユーザによって予め設定された時間に光源２、３を照射動作させる。図２に示すように、時間設定部５は、第１の光源２が日没後の時間帯に２〜４時間照射動作し、その後、第２の光源３が日出までの時間帯に１〜３時間照射動作するように設定される。第１の光源２からの光照射と第２の光源３からの光照射とは、通常、連続的に行われるが、短い時間（例えば、数分）であれば互いに重畳していたりブランクがあってもよい。

図３に示すように、蛍光灯（発光体２１）と遠赤色光フィルタ２２とにより構成された第１の光源２から照射される光（実線で示す）は、例えば、略７４０ｎｍにピーク波長を有する。また、遠赤色ＬＥＤ（発光体２１）により構成された第１の光源２から照射される光（一点鎖線で示す）は、例えば、略７３５ｎｍにピーク波長を有する。

図４に示すように、第２の光源３は、例えば、直管型紫外線ランプにより構成される。このような第２の光源３は、円筒状のガラス管３３と、ガラス管３３の端部に設けられた電極端子３４と、電極端子３４と電気的に接続されガラス管３３の内部に設けられたフィラメント３５と、を有する。ガラス管３３の内部には気体状の水銀原子３６が封入され、ガラス管３３の内壁には蛍光体３７が塗布される。蛍光体３７は、水銀原子３６のアーク放電によって生じたＵＶ−Ｃにより励起されてＵＶ−Ｂを発する蛍光体とされる。電極端子３４を介して外部電源よりフィラメント３５に電力が供給されると、加熱されたフィラメント３５から電子がガラス管３３内に放出される。ガラス管３３内に放出された電子は水銀原子３６に衝突して水銀原子３６を励起し、励起された水銀原子３６はＵＶ−Ｃを発する。次いで、このＵＶ−Ｃは蛍光体３７を励起し、励起された蛍光体３７はＵＶ−Ｂを発する。このようにして、第２の光源３の内部においてＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂが発生する。第２の光源３から出射されるＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂの光学特性は、ガラス管３３を構成する材料の紫外線透過性や蛍光体３７の種類及び量等を調節することで制御することができる。

図５は、上述のパナソニック電工株式会社製の紫外線ランプにより構成された第２の光源３から照射される光の分光特性を示す。このようなＵＶ−Ｂを多く含む光は、高い光エネルギを持つので強い細胞障害作用を持ち、優れた殺菌・殺虫作用を有する。

光源２、３がＬＥＤのような単体光量の少ない発光体により構成されている場合、十分量の光量を確保するため、図６に示すように、各々複数の光源２、３が一つの筐体７内にまとめて収容される。筐体７は、熱伝導率が高くて放熱性に優れると共に高い光反射性を有する材料、例えば、アルミニウムやステンレス等の金属により構成される。

光源２、３は、通常、植物Ｐの上方に配置される。しかしながら、植物Ｐの背が高い場合や枝葉が多い場合には、上方に配置された光源２、３だけでは植物Ｐの下方や内部にまで十分量の光を照射することができない虞がある。そこで、図７に示すように、植物Ｐの上方に配置された上部第１の光源２ａ及び上部第２の光源３ａ（以下、上部光源２ａ、３ａという）に加え、植物Ｐの側方や下方にも光源２、３を配置してもよい。植物Ｐの側方には側部第１の光源２ｂ及び側部第２の光源３ｂ（以下、側部光源２ｂ、３ｂという）が配置され、植物Ｐの下方には下部第１の光源２ｃ及び下部第２の光源３ｃ（以下、下部光源２ｃ、３ｃという）が配置される。これにより、光源２、３からの光を植物Ｐ全体に十分量照射することができる。ここで、側部光源２ｂ、３ｂ及び下部光源２ｃ、３ｃは、任意の角度で植物Ｐに対して光を照射することができるように、それらの取り付け角度が調節可能となっている。

図８は、上方から見たときの植物Ｐに対する上部光源２ａ、３ａ、側部光源２ｂ、３ｂ及び下部光源２ｃ、３ｃの配置を示す。なお、ここでは図を簡単にするために光源２、３を一つの部材として示している。上部光源２ａ、３ａは、畝Ｆが伸びる方向（植物Ｐが連なる方向）と略平行に、互いに一定間隔を置いて複数配置される。側部光源２ｂ、３ｂは、シリンダ等で覆われることで防水加工が施され、畝Ｆが伸びる方向と略平行に、畝Ｆの間の領域に互いに一定間隔を置いて複数配置される。下部光源２ｃ、３ｃは、シリンダ等で覆われることで防水加工が施され、畝Ｆが伸びる方向と略平行に、畝Ｆの間の地面上に互いに一定間隔を置いて複数配置される。これにより、各光源２、３の光照射範囲に対して植物Ｐが広い範囲に亘って連なっている場合であっても、植物Ｐに対して十分量の光を照射することができる。なお、側部光源２ｂ、３ｂ及び下部光源２ｃ、３ｃは、ホローライトガイド方式の照明器具、光ファイバ、又は細長い形状に成形されたＥＬ器具等の連続光源により構成されてもよい。

上部光源２ａ、３ａ、側部光源２ｂ、３ｂ及び下部光源２ｃ、３ｃの配光及び光量は、植物Ｐの生育に応じて調節される。例えば、植物Ｐが初期の生育ステージにあってまだ小さい場合、植物Ｐから離れた上部光源２ａ、３ａは消灯され、植物Ｐに近い側部光源２ｂ、３ｂ及び下部光源２ｃ、３ｃは点灯される。このとき、側部光源２ｂ、３ｂ及び下部光源２ｃ、３ｃは、それらの取り付け角度等を調整することで配光が狭く設定され、植物Ｐに対して集中的に光を照射できるように調節される。また、初期の生育ステージにある植物Ｐは枝葉がまだ十分に発達していないので、植物Ｐに対して照射される光は光量が低くても植物Ｐ全体に行き渡る。そのため、側部光源２ｂ、３ｂ及び下部光源２ｃ、３ｃは、それぞれ照射する光の光量を下げることが好ましい。

一方、植物Ｐが大きく成長した場合には、上部光源２ａ、３ａ、側部光源２ｂ、３ｂ及び下部光源２ｃ、３ｃのすべてが点灯される。このとき、側部光源２ｂ、３ｂ及び下部光源２ｃ、３ｃは、それらの取り付け角度等を調整することで配光が広く設定され、植物Ｐの広い範囲に対して光を照射できるように調節される。また、大きく成長した植物Ｐは多くの枝葉を持ち得るため、植物Ｐに対して照射される光は高い光量でないと植物Ｐの内部にまで行き渡らない。そのため、上部光源２ａ、３ａ、側部光源２ｂ、３ｂ及び下部光源２ｃ、３ｃは、それぞれ照射する光の光量を増加させることが好ましい。

上記のように構成された照明装置１が植物Ｐに与える病害防除効果、成長促進効果及び栄養素増加効果を、実際に照明装置１を用いてイチゴ（品種：章姫）を栽培することで確認した。病害防除効果は、１００果当たりのイチゴ果実のうどんこ病被害果率により評価した。成長促進効果は、イチゴ１０株当たりのイチゴ果実の収穫個数により評価した。栄養素増加効果は、イチゴ果実の糖度及びビタミンＣ含有量により評価した。

（実施例１）
イチゴは、１２月〜２月の期間に太陽光が照射される環境において栽培された。第１の光源２としては、上述の遠赤色ＬＥＤを用いた（図３参照）。第１の光源２は、イチゴに対して０．０５μｍｏｌ／ｍ^２／ｓの放射照度で遠赤色光を照射した。第２の光源３としては、上述のパナソニック電工株式会社製の紫外線ランプを用いた（図５参照）。第２の光源３は、イチゴに対して３μＷ／ｃｍ^２の放射照度で紫外線を含む光を照射した。

図９に示すように、実施例１においては、第１の光源２からの遠赤色光が日没後の２０時から２３時までの３時間イチゴに対して照射され、その後、第２の光源３からの紫外線が２３時から１時までの２時間イチゴに対して照射された。すなわち、第１の光源２からの遠赤色光と第２の光源３からの紫外線とは、連続的にイチゴに対して照射された。その結果、表１に示すように、実施例１によるイチゴは、うどんこ病被害果率が２．８％、１０株当たりの収穫個数が２８９個、糖度が１２．１、そしてイチゴ１００ｇ当たりのビタミンＣ含有量が１０９．８１ｍｇであった。

これに対し、図１０に示すように、比較例１においては、光源２、３からの光は照射されず、太陽光のみがイチゴに対して照射された。その結果、表１に示すように、比較例１によるイチゴは、うどんこ病被害果率が５６％、収穫個数が２００個、糖度が９．６、そしてビタミンＣ含有量が１０３．６７ｍｇであった。この結果は、照明装置１が効率良くイチゴの病害を防除し、かつイチゴの成長を促進すると共にイチゴに含まれる栄養素を増加させることを示している。

図１１に示すように、比較例２においては、第２の光源３からの紫外線が９時から１５時までの６時間、太陽光と共にイチゴに対して照射された。その結果、表１に示すように、比較例２によるイチゴは、うどんこ病被害果率が１４％、収穫個数が２２２個、糖度が１０．５、そしてビタミンＣ含有量が１０４．１２ｍｇであった。この結果は、昼間における第２の光源３からの紫外線照射が、ある程度の病害防除効果、成長促進効果及び栄養素増加効果を与えることを示しているが、これらの効果は実施例１のものよりも弱い。

図１２に示すように、比較例３においては、第１の光源２からの遠赤色光が２０時から２３時までの３時間イチゴに対して照射され、第２の光源３からの紫外線はイチゴに対して照射されなかった。その結果、表１に示すように、比較例３によるイチゴは、うどんこ病被害果率が５２％、収穫個数が２３８個、糖度が１０．８、そしてビタミンＣ含有量が１０４．９９ｍｇであった。この結果は、効率の良いイチゴの病害防除、成長促進及び栄養素増加には、第１の光源２からの遠赤色光照射だけでは不十分で、第２の光源３からの紫外線照射が必要とされることを示している。

図１３に示すように、比較例４においては、第２の光源３からの紫外線が２３時から１時までの２時間イチゴに対して照射され、第１の光源２からの遠赤色光はイチゴに対して照射されなかった。その結果、表１に示すように、比較例４によるイチゴは、うどんこ病被害果率が５．２％、収穫個数が２１５個、糖度が１０．２、そしてビタミンＣ含有量が１０４．９５ｍｇであった。この結果は、第２の光源３からの紫外線だけでもある程度イチゴの病害を防除することはできるが、イチゴの成長促進及び栄養素増加には第１の光源２からの遠赤色光照射が必要とされることを示している。

上記のように、本実施形態の照明装置１によれば、植物Ｐに対して日没から日出までの時間帯に第１の光源２からの遠赤色光成分を含む光と、第２の光源３からの紫外線成分を含む光とが順次に照射される。そのため、植物Ｐは、第２の光源３からの紫外線照射を受ける前に第１の光源２からの遠赤色光照射により活性化され、紫外線による細胞障害に対抗する準備を整えることができる。これにより、紫外線は、植物Ｐに対して殆どダメージを与えることなく、効率良く植物Ｐに取り付いた病原菌や害虫を駆除して植物病害を防除することができる。また、遠赤色光は、植物Ｐの代謝を活性化することで、植物Ｐの花芽分化に悪影響を及ぼすことなく、植物Ｐの成長を促進すると共に植物Ｐに含まれる栄養素量を増加させる。このような照明装置１は、通年に亘って利用可能であるが、特に、太陽光が減少する秋から春先にかけての短日期に有効に利用することができる。

糸状菌の胞子形成は、ＵＶ−Ａにより誘導されることが知られている。図１４に示すように、糸状菌によって引き起こされる灰色カビ病の発生率は、第２の光源３から照射される光のＵＶ−Ａ／（ＵＶ−Ｂ＋ＵＶ−Ｃ）比が１よりも小さい場合に低い（第２の光源３から照射されるＵＶ−Ｃとは、波長域２５０〜２８０ｎｍの光を指す）。従って、第２の光源３から照射される光は、そのＵＶ−Ａ光量がＵＶ−ＢとＵＶ−Ｃとの合計光量よりも少ない、より好ましくは、ＵＶ−Ａ光量がＵＶ−ＢとＵＶ−Ｃとの合計光量の１／２以下となるように制御される。これにより、糸状菌の胞子形成を抑制して、糸状菌の拡散及び蔓延を防止することができる。

また、図１５に示すように、イチゴのうどんこ病被害果率は、第２の光源３から照射される光のＵＶ−Ｃ／ＵＶ−Ｂ比がゼロの場合は高く、この状態からＵＶ−Ｃ光量を増加させると顕著に低減される。一方、イチゴの日焼け率は、ＵＶ−Ｃ／ＵＶ−Ｂ比がゼロの場合は低く、ＵＶ−Ｃ光量が増加するにつれて高まり、特に、ＵＶ−Ｃ／ＵＶ−Ｂ比が０．１を超えると急激に高くなる。従って、第２の光源３から照射される光のＵＶ−Ｃ／ＵＶ−Ｂ比をゼロよりも大きくて０．１以下、より好ましくは、０．０４よりも大きくて０．１以下となるように制御することで、うどんこ病被害果率及び日焼け率の両方を低く抑えることができる。

更に、図１６に示すように、イチゴのうどんこ病被害果率は、第２の光源３から照射される光の積算放射照度が０．２ｋＪ／ｍ^２以上であれば低く抑えられる。一方、イチゴの日焼け率は、第２の光源３から照射される光の積算放射照度が１０ｋＪ／ｍ^２以下であれば低く抑えられる。従って、第２の光源３から照射される光の積算放射照度を０．２〜１０ｋＪ／ｍ^２の範囲に制御することで、うどんこ病被害果率及び日焼け率の両方を低く抑えることができる。

次に、本実施形態の変形例に係る照明装置について説明する。本変形の照明装置は、上述の照明装置１と同一の構成を備え、照明装置１とは光源２、３の光照射パターンのみ異なる。図１７に示すように、本変形例では、まず、第１の光源２からの遠赤色光が日没後の時間帯に２〜４時間照射され、次いで、第２の光源３からの紫外線が１〜３時間照射された後、再び第１の光源２からの遠赤色光が日出までの時間帯に１〜２時間照射される。

（実施例２）
本変形例の照明装置が植物Ｐに与える病害防除効果、成長促進効果及び栄養素増加効果を、この照明装置を用いて実際にイチゴを栽培することで確認した。光源２、３及びこれら光源２、３が照射する光の放射照度は、上記実施例１と同一とした。

図１８に示すように、実施例２においては、まず、第１の光源２からの遠赤色光が２０時〜２３時まで３時間照射され、次いで、第２の光源３からの紫外線が２３時〜１時まで２時間照射された後、第１の光源２からの遠赤色光が１時〜３時まで２時間照射された。その結果、表２に示すように、実施例２によるイチゴは、うどんこ病被害果率が２．６％、収穫個数が２９８個、糖度が１２．５、そしてビタミンＣ含有量が１１１．６７ｍｇとなり、すべての項目において実施例１によるイチゴ（表１参照）よりも優れていた。

これに対し、図１９に示すように、比較例５においては、イチゴに対して第１の光源２からの遠赤色光が２０時〜２３時までの３時間及び１時〜３時までの２時間の２回に分けて照射され、第２の光源３からの紫外線は照射されなかった。その結果、表２に示すように、比較例５によるイチゴは、うどんこ病被害果率が５３％、収穫個数が２３６個、糖度が１０．７、そしてビタミンＣ含有量が１０５．１１ｍｇであった。この結果は、効率の良いイチゴの病害防除、成長促進及び栄養素増加には、第１の光源２からの遠赤色光照射だけでは不十分で、第２の光源３からの紫外線照射が必要とされることを示している。

また、図２０に示すように、比較例６においては、イチゴに対して第１の光源２からの遠赤色光が２０時〜３時まで７時間照射され、第２の光源３からの紫外線が２３時〜１時まで２時間照射された。すなわち、２３時〜１時の間において光源２、３からの光が互いに重畳して照射された。その結果、表２に示すように、比較例６によるイチゴは、うどんこ病被害果率が６％、収穫個数が２７８個、糖度が１１．３、そしてビタミンＣ含有量が１０６．８９ｍｇとなり、すべての項目において実施例１によるイチゴよりも劣っていた。この結果は、効率の良いイチゴの病害防除、成長促進及び栄養素増加には、第１の光源２からの遠赤色光と第２の光源３からの紫外線とを互いに重複することなく別個に照射することが重要であることを示している。

本変形例の照明装置によれば、植物Ｐに対して第２の光源３からの紫外線が照射された後に第１の光源２からの遠赤色光が照射されるので、上記実施形態の照明装置１に比べて、更に植物Ｐを活性化することができる。そのため、より植物Ｐにダメージを与えることなく植物病害を防除し、かつより効率良く植物Ｐの成長を促進すると共に植物Ｐに含まれる栄養素量を増加させることができる。また、植物Ｐが遠赤色光照射により日出前から活性化されているので、植物Ｐは日出後に太陽光に含まれる紫外線によってダメージを受け難い。

なお、本発明に係る照明装置は、上記実施形態及びその変形例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、本照明装置は、太陽光が届かない完全閉鎖系の植物生産工場等に設置されてもよい。この場合、第１の光源及び第２の光源の光照射タイミングは、例えば、植物の育成に用いられる人工光源の明期／暗期スケジュールに基づいて制御される。

１ 植物育成病害防除照明装置
２ 第１の光源
３ 第２の光源
４ 制御部
５ 時間設定部
Ｐ 植物

Claims (5)

1. 植物に対して光を照射する光源を備えた植物育成病害防除照明装置であって、
   波長域６８５〜７８０ｎｍの遠赤色光成分を含む光を照射する第１の光源と、
   波長域２５０〜３４０ｎｍの紫外線成分を含む光を照射する第２の光源と、
   前記第１の光源及び第２の光源の照射動作を制御する制御部と、
   前記制御部に対して前記第１の光源及び第２の光源を照射動作させる時間帯を設定する時間設定部と、を備え、
   前記時間設定部は、前記第１の光源が日没後の時間帯に０．０５μｍｏｌ／ｍ^２／ｓ以上の放射照度で２〜４時間照射動作し、その後、前記第２の光源が日出までの時間帯に３μＷ／ｃｍ^２以上の放射照度で１〜３時間照射動作するように設定されていることを特徴とする植物育成病害防除照明装置。
2. 前記時間設定部は、前記第２の光源の照射動作終了後、更に、前記第１の光源が日出までの時間帯に０．０５μｍｏｌ／ｍ^２／ｓ以上の放射照度で１〜２時間照射動作するように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の植物育成病害防除照明装置。
3. 前記第２の光源から照射される光は、波長域３４０〜３８０ｎｍの光の光量が波長域２５０〜３４０ｎｍの光の光量の１／２以下となるように制御されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の植物育成病害防除照明装置。
4. 前記第２の光源から照射される光は、波長域２５０〜２８０ｎｍの光と波長域２８０〜３４０ｎｍの光との光量比が０．０４〜０．１：１となるように制御されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の植物育成病害防除照明装置。
5. 前記第２の光源は、積算放射照度が０．２〜１０ｋＪ／ｍ^２となるように光を照射することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の植物育成病害防除照明装置。

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