JP2014166181A - 植物栽培方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 赤色光を植物に照射する手順(A)と、青色光を植物に照射する手順(B)とを一定期間内に別個独立に行う工程を含む植物栽培方法において、赤色光の照射手順(A)と青色光の照射手順(B)において用いる、植物栽培環境の培地のうち、少なくとも青色光の照射手順(B)において、酸素を付加して溶存酸素濃度を高めた培養液(好ましくは、酸素のナノバブルを含む培養液)を用いる。好ましくは、青色光の照射手順(B)において用いる培養液中の溶存酸素濃度を、赤色光を植物に照射する手順(A)において用いる培養液中の溶存酸素濃度より高くする。
【選択図】 図1
Description
(1)赤色光を植物に照射する手順(A)と、青色光を植物に照射する手順(B)とを一定期間内に別個独立に行う工程を含む植物栽培方法であって、赤色光の照射手順(A)と青色光の照射手順(B)において用いる、植物栽培環境の培地のうち、少なくとも青色光の照射手順(B)において用いる培地として、酸素を付加して溶存酸素濃度を高めた培養液を用いることを特徴とする植物栽培方法。
使用する培養液中の最適な溶存酸素濃度が、赤色光を植物に照射する手順(A)と青色光を植物に照射する手順(B)とで相違する理由は明確でないが、両手順における光合成のプロセスの相違および光合成以外の反応プロセスが密接に関連すると考えられる。
本発明の植物栽培方法において、赤色光を植物に照射する手順(A)と、青色光を植物に照射する手順(B)とを一定期間内に別個独立に行うには、独立して駆動可能な、赤色光を出射する赤色発光素子と青色光を出射する青色発光素子とを有する植物栽培用ランプを用いることが好ましい。
また前述のように、混色発光素子内に含まれる赤色発光素子と青色発光素子との発光強度比(赤色光の合計の強度:青色光の合計の強度)は、2:1〜9:1の範囲内であることが好ましく、2:1〜5:1の範囲内であることがより好ましい。このような混色発光素子を用いることで、光照射部内の発光部の密度を高めることができる。
光照射部11からの赤色光及び青色光の発光強度は、特に限定されないが、例えば、光合成光量子束密度で、それぞれ、好ましくは1〜1000μmol/m2s、好ましくは10〜500μmol/m2s、特に好ましくは50〜250μmol/m2s程度の範囲内である。また、それぞれ個々の発光素子の発光強度は、格別限定されることはなく、栽培に用いる複数の赤色発光素子の合計強度と複数の青色発光素子の合計強度との比が、前述の強度比範囲となるようにするのが好ましい。
複数の赤色発光素子2は、配線(図示せず)によって赤色発光素子2用の電極41、42と電気的に接続されている。また、複数の青色発光素子3は、配線(不図示)によって青色発光素子3用の電極43、44と電気的に接続されている。
次に、本発明の植物栽培方法として、図1に示す植物栽培用ランプ1を用いて植物を栽培する方法を例に挙げて説明する。
本発明の植物栽培方法は、赤色光を植物に照射する手順(以下「赤色光照射ステップ」とも称する)と、青色光を植物に照射する手順(以下「青色光照射ステップ」とも称する)とを一定期間内に別個独立に行う工程を含む。
そして、本願発明の「一定期間」における照射方法としては、1Hz以上の高い周波数での点滅照射のような照射方法は含まれない。
また、本実施形態の植物栽培方法において、植物栽培用ランプ1をとして、制御部が、光照射部11から出射される青色光と赤色光との発光強度比を制御するランプコントローラ(発光強度制御手段)を備えるものを用いることで、光照射部11から出射される青色光と赤色光との発光強度比を、栽培する植物の種類等に応じて、より植物の育成に適したものとすることができる。
植物栽培用ランプ1は、平面視長方形の長尺な光照射部11を備えているため、従来の直管形蛍光灯などの照明器具が設置されている位置に容易に設置できる。
例えば、上述した実施形態においては、本発明の植物栽培用ランプとして、制御部が発光強度制御手段を備えるものを例に挙げて説明したが、ランプコントローラを備えていなくてもよい。この場合、ランプコントローラを備える植物栽培用ランプと比較して、植物栽培用ランプに用いる部材を節減ができる点で好ましい。
温度、湿度および酸素濃度を制御する手段を設けた人工気象器内に試験用の発芽、育苗したリーフレタスを置き、二酸化炭素濃度1000ppm(大気中〔培養液中を除く〕)、気温22〜25℃、湿度60%の条件下に、次のようにして光照射しながらリーフレタスを24日間栽培した。
ナノバブル条件の送り込む量を調整し、赤色光を植物に照射する手順における培養液中の酸素濃度を7ppmとした。
実施例1と同様に植物育成を行った。ただし、使用した培養液には、オゾン水発生装置を用いて酸素を溶存させた。そして、青色光を植物に照射する手順における培養液中の酸素濃度を40ppmとし、赤色光を植物に照射する手順における培養液中の酸素濃度を7ppmとした他は、同様に植物育成を行った。
実施例1と同様に植物育成を行った。ただし、使用した培養液には、オゾン水発生装置を用いて酸素を溶存させた。そして、青色光を植物に照射する手順における培養液中の酸素濃度を17ppmとし、赤色光を植物に照射する手順における培養液中の酸素濃度を7ppmとした他は、同様に植物育成を行った。
実施例1と同様に植物育成を行った。ただし、酸素を導入しないで、液体肥料中の酸素濃度は、赤色光を植物に照射する手順と青色光を植物に照射する手順のいずれにおいても4ppmで一定とした他は、同様に植物育成を行った。
比較例1と条件で、赤色と青色の光を同時に16時間照射し、その後8時間消灯した他は、同様に植物育成を行った。
Claims (9)
- 赤色光を植物に照射する手順(A)と、青色光を植物に照射する手順(B)とを一定期間内に別個独立に行う工程を含む植物栽培方法であって、赤色光の照射手順(A)と青色光の照射手順(B)において用いる、植物栽培環境の培地のうち、少なくとも青色光の照射手順(B)において用いる培地として、酸素を付加して溶存酸素濃度を高めた培養液を用いることを特徴とする植物栽培方法。
- 赤色光の照射手順(A)と青色光の照射手順(B)の両手順において、植物栽培環境の培地として培養液を用い、そして、青色光の照射手順(B)において用いる培養液中の溶存酸素濃度を、赤色光を植物に照射する手順(A)において用いる培養液中の溶存酸素濃度より高くする請求項1に記載の植物栽培方法。
- 赤色光の照射手順(A)において用いる培養液中の溶存酸素濃度を5ppm〜20ppmの範囲内とし、青色光の照射手順(B)における培養液中の溶存酸素濃度を15ppm超、50ppm以下の範囲内とする請求項2に記載の植物栽培方法
- 青色光の照射手順(B)において用いる培養液中の溶存酸素濃度と、赤色光の照射手順(A)において用いる培養液中の溶存酸素濃度との差が10ppm以上である請求項2または3に記載の植物栽培方法。
- 青色光の照射手順(B)において用いる培養液中の溶存酸素濃度と、赤色光の照射手順(A)において用いる培養液中の溶存酸素濃度との差が15〜40ppmの範囲内である請求項2または3に記載の植物栽培方法。
- 赤色光の照射手順(A)と青色光の照射手順(B)において用いられる培養液のうち、少なくとも青色光の照射手順(B)において用いられる培養液は、空気または酸素をバブリングしてなる培養液、または、空気または酸素をバブリングしてなる水を加えた培養液である請求項2〜5のいずれかに記載の植物栽培方法。
- 赤色光の照射手順(A)と青色光の照射手順(B)において用いられる培養液のうち、少なくとも青色光の照射手順(B)において用いられる培養液は、空気または酸素をバブリングしてなる、空気または酸素のナノバブルを含む培養液である請求項2〜5のいずれかに記載の植物栽培方法。
- 藻類、植物プランクトン、ミドリムシ(水中で生育するもの)の中から選ばれる植物を栽培する請求項1〜7のいずれかに記載の植物栽培方法。
- 独立して駆動可能な、赤色光を出射する複数の赤色発光素子と青色光を出射する複数の青色発光素子とを有し、赤色光の合計の発光強度と青色光の合計の発光強度との比が2:1〜9:1の範囲内である植物栽培用ランプを用いて、赤色光を照射する手順(A)と青色光を照射する手順(B)とを行う請求項1〜8のいずれかに記載の植物栽培方法。
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