JP2013236561A

JP2013236561A - 害虫防除照明システム

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Publication number: JP2013236561A
Application number: JP2012110052A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Aoki; 慎一青木; Makoto Yamada; 真山田; Masanori Ishiwatari; 正紀石渡
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2012-05-11
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2013-11-28
Anticipated expiration: 2032-05-11
Also published as: JP5938653B2; EP2661954B1; US20130298445A1; CN103385232A; EP2661954A1; CN103385232B

Abstract

【課題】ハダニ類の発生を抑えることができる害虫防除照明システムを提供する。
【解決手段】害虫防除照明装置１０は、２６０〜３０５ｎｍの波長を含む光を２〜５０μＷ／ｃｍ^２の範囲である２μＷ／ｃｍ^２で、植物体Ｐの葉の裏に照射する光源２４を備える。光源２４は、光の照射方向が水平方向から鉛直方向上向きの範囲に設定されて植物体Ｐの葉の裏に照射する。
【選択図】図１

Description

本発明は、害虫防除照明システムに関するものである。

従来、植物体を栽培する上で、ハダニ類等の害虫が発生することが問題となっている。そこで、例えば特許文献１では、ハダニ類の天敵であるカブリダニを光によって誘引し、カブリダニによってハダニ類の駆除を実施している。

特開２０１１−７２２００号公報

ところで、上記のような害虫防除方法では、カブリダニを誘引する必要があるが、カブリダニを特に誘引することなく、ハダニ類の発生を抑える照明装置の開発が望まれている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ハダニ類の発生を抑えることができる害虫防除照明システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の害虫防除照明装置は、２６０〜３０５ｎｍの波長を含む光を２〜５０μＷ／ｃｍ^２の範囲で植物体の葉の裏に照射する光源を備えたことを特徴とする。

また上記構成において、前記光源は、光の照射方向が水平方向から鉛直方向上向きの範囲に設定されて前記植物体の葉の裏に照射することが好ましい。
また上記構成において、前記光源の光を反射する反射部を備え、前記光源の光による照射に加えて前記反射部にて反射された光を前記植物体に照射することが好ましい。

また上記構成において、前記光源の光を反射する反射部を備え、前記光源は、光の照射方向が水平方向から鉛直方向下向きの範囲に設定され、前記反射部は、前記光源からの光を反射することで前記植物体の葉の裏に反射された光を照射することが好ましい。

また上記構成において、前記反射部は、前記植物体の葉の先端部と前記植物体の茎間に備えられることが好ましい。
また上記構成において、前記反射部は、可動可能に支持されることが好ましい。

また上記構成において、前記反射部は、光を通すスリットが形成されることが好ましい。
また上記構成において、前記反射部は、光を通す貫通孔が形成されることが好ましい。

また上記構成において、前記反射部は、前記植物体が植設される培地に設けられる反射粒子であることが好ましい。
また上記構成において、前記植物体の葉の先端部を上方に移動させる移動手段を備え、前記移動手段により前記葉の先端部を上方に移動させた後に前記光源から光を照射することが好ましい。

また上記構成において、前記光源は、日没から日出の間の所定時間帯に光を出力して前記植物体に光を照射することが好ましい。
また上記構成において、前記光源の光による防除対象である害虫の天敵を放出する天敵放出手段を備えることが好ましい。

また上記構成において、前記植物体に農薬を散布する農薬散布手段を備えることが好ましい。

本発明によれば、ハダニ類の発生を抑えることができる害虫防除照明システムを提供することができる。

第１実施形態における害虫防除照明装置を備えた害虫防除照明システムの概略構成図である。光源のスペクトルの特性図である。各条件Ａ〜Ｋと比較例１〜３とでの効果の違いについて説明するための説明図である。第２実施形態における害虫防除照明装置を備えた害虫防除照明システムの概略構成図である。別例における害虫防除照明装置を備えた害虫防除照明システムの概略構成図である。別例における害虫防除照明装置を備えた害虫防除照明システムの概略構成図である。別例における害虫防除照明装置を備えた害虫防除照明システムの概略構成図である。別例における害虫防除照明装置を備えた害虫防除照明システムの概略構成図である。別例における害虫防除照明装置を備えた害虫防除照明システムの概略構成図である。別例における害虫防除照明装置を備えた害虫防除照明システムの概略構成図である。別例における害虫防除照明装置を備えた害虫防除照明システムの概略構成図である。別例における害虫防除照明装置を備えた害虫防除照明システムの概略構成図である。別例における害虫防除照明装置を備えた害虫防除照明システムの概略構成図である。（ａ）（ｂ）は、別例における害虫防除照明装置を備えた害虫防除照明システムの概略構成図である。別例における害虫防除照明装置を備えた害虫防除照明システムの概略構成図である。別例における害虫防除照明装置を備えた害虫防除照明システムの概略構成図である。（ａ）（ｂ）は、別例における害虫防除照明装置を備えた害虫防除照明システムの概略構成図である。別例における害虫防除照明装置を備えた害虫防除照明システムの電気的構成を説明するためのブロック図である。別例における害虫防除照明装置を備えた害虫防除照明システムの概略構成図である。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実態形態の害虫防除照明システムは、害虫防除照明装置１０を備える。

害虫防除照明装置１０は、柱状のポール２１の先端に照明本体部２２が取着されてなる。照明本体部２２は、略箱状のハウジング２３内に光源２４を備える。
光源２４は、２６０〜３０５ｎｍの波長（ＵＶ光）を含む光を出力するものであり、本実施形態では図２に示すように２８０ｎｍがピーク波長となるように構成される。

上記のように構成された害虫防除照明装置１０は図示しない電源からの電力供給に基づいて、光源２４が点灯されて植物体Ｐに光が照射される。このとき、光源２４は、図３に条件Ａとして示すように、ＵＶ照射量が２０μＷ／ｃｍ^２で、２３時から１８０分間照射する。

ここで、本発明者らは上記条件Ａで光源２４を照射した場合の効果の確認を行う検証実験を行った。なお検証実験の条件は、植物体Ｐ（きゅうり）を約１ｍ×１ｍ×１．５ｍ程度の透明容器Ｃａに入れ、通常の栽培を行う。そして、植物体Ｐの栽培開始５〜７日目にハダニを５匹、植物体の下方の葉に投入して栽培を継続する。そして、ハダニを投入してから３日後に害虫防除照明装置１０を上記の条件Ａで動作させる。なお、植物体Ｐ及び透明容器Ｃａはそれぞれ３つずつ用意し、これらの平均値で効果を確認した。効果の確認する内容は、ハダニの数、葉やけの２点であり、その結果を図３に示す。また、ハダニの確認方法としては、葉を拡大鏡を用いて目視で確認する。このとき、ハダニが目視でも容易に確認可能な場合は「××」で示し、ハダニが目視でも比較的容易に確認可能な場合は「×」で示し、ハダニをあまり確認できない場合は「○」で示す。また、葉やけの確認方法は、葉やけを目視で確認し、１つの植物体Ｐに対して葉やけが多数確認できる場合は「×」で示し、１つの植物体Ｐに対して１〜２枚程度の葉やけを確認できる場合は「△」で示し、葉焼けがほとんど確認できない場合は「○」で示す。

また、本発明者らは、前記の条件Ａの比較を行うべく、図２に比較例１として示すように、光源２４を点灯させない、すなわちＵＶ光を照射しない条件で上記の検証実験を同様に行った。

［条件Ａと比較例１の比較］
ここで、比較例１の構成では、ハダニの数が目視でも容易に確認可能なことを示す「××」であるが、条件Ａの構成では、ハタニの数があまり確認できないことを示す「○」である。すなわち、光源２４の光を葉の裏に照射することでハダニの数が減少されることが確認できる。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）２６０〜３０５ｎｍの波長を含む光を２〜５０μＷ／ｃｍ^２の範囲である２μＷ／ｃｍ^２で、植物体Ｐの葉の裏に照射する光源２４を備える。このような構成とすることで、ハダニ類の発生を抑えることができる。

（２）光源２４は、光の照射方向が水平方向から鉛直方向上向きの範囲に設定されて植物体Ｐの葉の裏に照射する。このため、植物体Ｐの葉の内で鉛直方向下側となりやすい葉の裏側に光を照射し、ハダニ類の発生を抑えることができる。

（第２実施形態）
以下、本発明を具体化した第２実施形態を図４に従って説明する。尚、第１実施形態と同じ部材については同じ符号を付して図面及び説明の全て又は一部を割愛する。

図４に示すように、本実施形態の害虫防除照明システムは、害虫防除照明装置１０と植物体Ｐを挟んで反対側に設けられる光反射部１１を備える。
図４に示すように光反射部１１は、柱状の支持部３１に反射板３２が複数（図１では２つ図示）設けられる。この反射板３２は、光源２４の光を反射するものであり、ＵＶ光の反射には例えばアラノッド社のミロ材を用いることができる。

上記のように構成された害虫防除照明装置１０は図示しない電源からの電力供給に基づいて、光源２４が点灯されて植物体Ｐに光が照射される。このとき、光源２４は、図３に条件Ｂ〜Ｄのいずれかで示す条件で光を照射するようになっている。条件Ｂでは、光源２４は、ＵＶ照射量が２μＷ／ｃｍ^２で、１８時から７２０分間照射する。条件Ｃでは、光源２４は、ＵＶ照射量が５０μＷ／ｃｍ^２で、２３時から６０分間照射する。条件Ｄでは、光源２４は、ＵＶ照射量が２０μＷ／ｃｍ^２で、２３時から１２０分間照射する。

また、本発明者らは、前記の条件Ｂと比較を行うべく、図２に比較例２として示すように、光源２４をＵＶ照射量が１μＷ／ｃｍ^２で、１８時から７２０分間照射する条件で前述の検証実験を同様に行った。更に、条件Ｂと比較を行うべく、図２に比較例３として示すように、光源２４をＵＶ照射量が６０μＷ／ｃｍ^２で、１８時から７２０分間照射する条件で前述の検証実験を同様に行った。

［条件Ｂと比較例２の比較］
ここで、比較例２の構成では、ハダニの数が目視でも比較的容易に確認可能なことを示す「×」であるが、条件Ｂの構成では、ハタニの数があまり確認できないことを示す「○」である。このため、条件Ｂのように光源２４のＵＶ照射量を２μＷ／ｃｍ^２とすることで、ハダニの数が減少されることが確認できる。

［条件Ｂ〜Ｄと比較例３との比較］
ここで、比較例３の構成では、１つの植物体Ｐに対して葉やけが多数確認可能なことを示す「×」であるが、条件Ｂの構成では、葉焼けがほとんど確認できないことを示す「○」である。すなわち、単にＵＶ照射量を高めるだけでは葉やけが生じることがわかる。そこで、例えば、条件Ｃのように光源２４のＵＶ照射量を５０μＷ／ｃｍ^２とすることで、１つの植物体Ｐに対して１〜２枚程度の葉やけを確認できることを示す「△」の結果を得る。すなわち、光源２４のＵＶ照射量を５０μＷ／ｃｍ^２とすることで葉やけを比較的抑えつつハダニの数を減少させることがわかる。また、条件Ｄのように光源２４のＵＶ照射量を２０μＷ／ｃｍ^２とすることで、焼けがほとんど確認できないことを示す「○」の結果を得る。すなわち、光源２４のＵＶ照射量を２０μＷ／ｃｍ^２とすることで葉やけをより抑えつつ、ハダニの数を同様に減少させることがわかる。

上述したように、本第２実施形態によれば、上記第１実施形態の（１）及び（２）と同様の効果に加えて、以下の効果を有する。
（３）光源２４の光を反射する反射部としての反射板３２を備え、光源２４の光による照射に加えて反射板３２にて反射された光を植物体Ｐに照射する。このため、光源２４の光が植物体Ｐの葉の広い範囲に照射できるため、より確実にハダニ類の発生を抑えることができる。

尚、本発明の各実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記第２実施形態では、反射板３２を複数（例えば２つ）設ける構成としたが、反射板３２を１つ設ける構成を採用してもよい。

・上記第２実施形態では、特に言及していないが、例えば図５に示すように、植物体Ｐの下部に反射板４１を設ける構成を採用してもよい。なお、図５に示す照明システムでは、前記反射板４１に加えて植物体Ｐを挟んで害虫防除照明装置１０（光源２４）とは反対側に反射板３２を１つ設けている。図５に示す照明システムにおいても上記各実施形態と同様に検証実験を行った。このとき、光源２４は、図３において条件Ｅとして示すように、ＵＶ照射量が２０μＷ／ｃｍ^２で、２３時から１２０分間照射する。このような条件の照明システムであっても、ハダニの発生を抑え、葉やけの発生も抑えることができる。

・上記第２実施形態では、反射部として湾曲板状の反射板３２を採用したが、これに限らない。例えば図６に示すようにシート状（短冊状）の反射シート４２を採用してもよい。図６に示す照明システムにおいても上記各実施形態と同様に検証実験を行った。このとき、光源２４は、図３において条件Ｆとして示すように、ＵＶ照射量が２０μＷ／ｃｍ^２で、２３時から１２０分間照射する。このような条件の照明システムであっても、ハダニの発生を抑え、葉やけの発生も抑えることができる。

また、例えば図１９に示すように反射シート４２に光を通すスリット４２ａを形成してもよい。このような構成とすることで、光源２４からの反射以外に、例えば太陽光等をスリット４２ａからとりこむことができ、植物体Ｐの生育の阻害となることを抑えることができる。また、スリット４２ａに限らず、貫通孔を形成してもよい。

・上記第２実施形態では、光源２４を第１実施形態と同様に、光の照射方向が水平方向から鉛直方向上向きの範囲に設定したが、これに限らない。例えば、光の照射方向が水平方向から鉛直方向下向きの範囲に設定してもよい。このような構成としては、図７に示すように光源２４（照明本体部２２）を植物体Ｐの上部に配置し、植物体Ｐ側（鉛直方向下側）に光を照射する構成などが考えられる。このように、植物体Ｐの上部に光源２４を設ける場合、図１３に示すように植物体Ｐの下部（例えば植物体が植設される培地Ｇ１）に反射部４３を設けて反射させることが望ましい。このような構成とすることで、光源２４の光の照射方向を水平方向から鉛直方向下向きの範囲に設定しても、植物体Ｐの葉の裏に光を照射することができる。

また、図７に示す照明システムにおいても上記各実施形態と同様に検証実験を行った。このとき、光源２４は、図３において条件Ｇとして示すように、ＵＶ照射量が２０μＷ／ｃｍ^２で、２３時から１２０分間照射する。このような条件の照明システムであっても、ハダニの発生を抑え、葉やけの発生も抑えることができる。

また、上述したように植物体Ｐの下部（例えば植物体が植設される培地Ｇ１）に反射部を設ける場合、図１４（ａ）（ｂ）に示すように、反射部４３に貫通孔４３ａを形成することが望ましい。このように反射部４３に貫通孔４３ａを形成することで、培地Ｇ１に水やりを行う場合に、貫通孔４３ａから培地Ｇ１に確実に水分を補給することができる。

・上記第２実施形態では、反射部として反射板３２を採用したが、これに限らず、例えば図８に示すように植物体Ｐが植設される培地Ｇ１に反射粒子４４を設ける構成を採用してもよい。反射粒子４４は、例えば硫酸バリウム（ＢａＳＯ_４）を採用することができる。このような構成とすることで、培地の土と混ぜて使用することができ、太陽光による培地Ｇ１の土の温度上昇の妨げとなることを抑えることができる。また、植物体Ｐの栽培を行う作業者の作業の邪魔となることを抑えることができる。

また、図８に示す照明システムにおいても上記各実施形態と同様に検証実験を行った。このとき、光源２４は、図３において条件Ｈとして示すように、ＵＶ照射量が１０μＷ／ｃｍ^２で、８時〜１５時の範囲で３６０分間照射する。このような条件の照明システムであっても、ハダニの発生を抑え、葉やけの発生も抑えることができる。

・上記第２実施形態では、透明容器Ｃａの外側に害虫防除照明装置１０（光源２４）を設けたが、図９に示すように透明容器Ｃａ内に害虫防除照明装置１０（光源２４）を設ける構成を採用してもよい。

また、図９に示す照明システムにおいても上記各実施形態と同様に検証実験を行った。このとき、光源２４は、図３において条件Ｉとして示すように、ＵＶ照射量が２μＷ／ｃｍ^２で、２３時から７２０分間照射する。このような条件の照明システムであっても、ハダニの発生を抑え、葉やけの発生も抑えることができる。

・上記各実施形態では特に言及していないが、図１０に示すように光源２４の光による防除対象である害虫（ハダニ）の天敵Ｘ（ケナガカブリダニやハダニアザミウマ等）を放出する天敵放出手段としての天敵放出部５１を備える構成を採用してもよい。このような構成とすることで、天敵Ｘによりハダニの数をより減らすことができる。

また、図１０に示す照明システムにおいても上記各実施形態と同様に検証実験を行った。このとき、光源２４は、図３において条件Ｊとして示すように、ＵＶ照射量が５０μＷ／ｃｍ^２で、５時から３０分間照射する。このとき、天敵放出部５１は、光源２４の点灯終了３０分前後程度で天敵Ｘを放出する。このような条件の照明システムであっても、ハダニの発生を抑え、葉やけの発生も抑えることができる。さらに、天敵Ｘにより、より確実にハダニの発生を抑えることができる。

・上記実施形態では特に言及していないが、図１１に示すように、植物体Ｐに農薬を散布する農薬散布手段としての農薬散布部５２を備える構成を採用してもよい。このような構成とすることで、光源２４の光が届かない箇所に農薬（例えばアファーム乳剤）を散布して、より確実にハダニの数を減少させることが可能となる。

また、図１１に示す照明システムにおいても上記各実施形態と同様に検証実験を行った。このとき、光源２４は、図３において条件Ｋとして示すように、ＵＶ照射量が５０μＷ／ｃｍ^２で、６時から３０分間照射する。このとき、農薬散布部５２は、茎と葉の境目などに散布する。このような条件の照明システムであっても、ハダニの発生を抑え、葉やけの発生も抑えることができる。さらに、農薬により、より確実にハダニの発生を抑えることができる。

・上記第２実施形態では、植物体Ｐを挟むように光源２４と反射板３２とを備える構成としたが、これに限らない。例えば図１２に示すように、前記植物体Ｐの葉の先端部Ｐ１と前記植物体の茎Ｐ２間に球状の反射部４５を備える構成を採用してもよい。このとき、反射部４５は、図１２に示すように紐Ｒ等で支持して風等で可動（揺動）することが望ましい。このような構成とすることで、反射部４５が揺れ動いて光源２４からの光をランダムな方向に照射することができ、反射部４５を移動不能に固定した場合と比較して、広い範囲に光を照射することが可能となる。なお、図１２に示す反射部４５は球状の発泡スチロールの表面にフラッシュ紡糸不織布の反射部材（例えば、タイベック（登録商標））を貼り付けて構成している。

・上記各実施形態では特に言及していないが、植物体の葉の先端部Ｐ１を上方に移動させる移動手段を備える構成を採用してもよい。移動手段としては、図１５に示すようにファン６０等からの風によって葉の先端部を上方に移動させたり、図１６に示すように葉の下側（裏側）に紐Ｒ１等を弛んだ状態で配置してこの紐Ｒ１のテンションを高めることで葉の先端部Ｐ１を上方に移動させたりする構成が考えられる。

そして、上述の移動手段により植物体Ｐの葉の先端部Ｐ１を上方に移動させた後に、光源２４を点灯させて光を照射することで、より確実に植物体Ｐの葉の裏に光を照射することができる。なお、移動手段としては、葉の先端部Ｐ１を上方に移動させて葉の裏の位置を変更して、その葉の裏に光源２４の光を照射することが目的であり、上記以外の構成を採用してもよい。

・上記各実施形態では、特に言及していないが、図１７（ａ）（ｂ）に示すように植物体Ｐを植物工場ＰＦのような略閉空間内に上記各実施形態や上記各変形例の害虫防除照明装置１０（害虫防除照明システム）を設けることが望ましい。このように、植物工場ＰＦのような略閉空間内では、ハダニの餌である植物体Ｐが多数存在し、天敵等もほとんどいない。このため、植物工場ＰＦのような略閉空間内に害虫防除照明装置１０を設けることで、ハダニの発生を抑えることができる。

・上記各実施形態では、害虫防除照明装置１０を１つ設ける構成としたが、複数設けてもよい。
・上記実施形態では、特に言及していないが、光源２４は、日没から日出の間の所定時間帯に光を出力して植物体Ｐに光を照射する構成を採用してもよい。この場合、例えば図１８に示すように照明装置１０をタイマーＴと電気的に接続し、タイマーＴにより電源Ｓから各照明装置１０の光源２４への電力供給の可否を決定する構成とする。ここで、夜間は太陽光がなく、少ない光による反応が大きくなるため、ハダニ（特に成虫）の移動距離が長くなる、すなわちハダニへの照射時間が長くなる。このため、光源２４によってＵＶ光を夜間照射することで、より確実にハダニ類の発生を抑えることができる。また、夜間の場合には作業者がいないため、作業者にＵＶ光が照射されることを抑えることができる。

Ｐ…植物体、Ｘ…天敵、Ｇ１…培地、Ｐ１…先端部、Ｐ２…茎、１０…害虫防除照明装置、２４…光源、３２，４１…反射部としての反射板、４２…反射部としての反射シート、４３，４５…反射部、４２ａ…スリット、４３ａ…貫通孔、４４…反射部としての反射粒子。

Claims

２６０〜３０５ｎｍの波長を含む光を２〜５０μＷ／ｃｍ^２の範囲で植物体の葉の裏に照射する光源を備えたことを特徴とする害虫防除照明システム。
請求項１に記載の害虫防除照明装置において、
前記光源は、光の照射方向が水平方向から鉛直方向上向きの範囲に設定されて前記植物体の葉の裏に照射することを特徴とする害虫防除照明システム。
請求項１又は２に記載の害虫防除照明システムにおいて、
前記光源の光を反射する反射部を備え、
前記光源の光による照射に加えて前記反射部にて反射された光を前記植物体に照射することを特徴とする害虫防除照明システム。
請求項１に記載の害虫防除照明システムにおいて、
前記光源の光を反射する反射部を備え、
前記光源は、光の照射方向が水平方向から鉛直方向下向きの範囲に設定され、
前記反射部は、前記光源からの光を反射することで前記植物体の葉の裏に反射された光を照射することを特徴とする害虫防除照明システム。
請求項３又は４に記載の害虫防除照明システムにおいて、
前記反射部は、前記植物体の葉の先端部と前記植物体の茎間に備えられることを特徴とする害虫防除照明システム。
請求項５に記載の害虫防除照明システムにおいて、
前記反射部は、可動可能に支持されることを特徴とする害虫防除照明システム。
請求項３〜６のいずれか一項に記載の害虫防除照明システムにおいて、
前記反射部は、光を通すスリットが形成されることを特徴とする害虫防除照明システム。
請求項３〜６のいずれか一項に記載の害虫防除照明システムにおいて、
前記反射部は、光を通す貫通孔が形成されることを特徴とする害虫防除照明システム。
請求項３〜６のいずれか一項に記載の害虫防除照明システムにおいて、
前記反射部は、前記植物体が植設される培地に設けられる反射粒子であることを特徴とする害虫防除照明システム。
請求項１〜９のいずれか一項に記載の害虫防除照明システムにおいて、
前記植物体の葉の先端部を上方に移動させる移動手段を備え、
前記移動手段により前記葉の先端部を上方に移動させた後に前記光源から光を照射することを特徴とする害虫防除照明システム。
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の害虫防除照明システムにおいて、
前記光源は、日没から日出の間の所定時間帯に光を出力して前記植物体に光を照射することを特徴とする害虫防除照明システム。
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の害虫防除照明システムにおいて、
前記光源の光による防除対象である害虫の天敵を放出する天敵放出手段を備えたことを特徴とする害虫防除照明システム。
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の害虫防除照明システムにおいて、
前記植物体に農薬を散布する農薬散布手段を備えたことを特徴とする害虫防除照明システム。