JP2016002070A - Hydroponics apparatus and hydroponics method - Google Patents

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ウヒョン ジョン
Woo-Hyeun Jeong
ウヒョン ジョン
宏 矢野
Hiroshi Yano
宏 矢野
あゆみ 酒井
Ayumi Sakai
あゆみ 酒井
さやか 加藤
Sayaka Kato
さやか 加藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydroponics apparatus and a hydroponics method in which, even if sizes of a plurality of plants are varied in an initial period of cultivation season, the variation can be made smaller in a harvest season.SOLUTION: A control section 4 controls growth promoting light sources 11A,11B,11C and growth suppressing light sources 12A,12B,12C in each of a plurality of light source units 10A,10B,10C based on height information of a plurality of plants 1A,1B,1C. The control section 4 makes a difference between a maximum value of height of the plurality of plants 1A,1B,1C and a minimum value of height of the plurality of plants 1A,1B,1C smaller. Therefore, the control section 4 adjusts each of light quantity of first wavelength λ1 and light quantity of second wavelength λ2 in each of the plurality of light source units 10A,10B,10C.

Description

本発明は、地下部としての根を養液に浸して植物を栽培する水耕栽培装置および水耕栽培方法に関する。   The present invention relates to a hydroponic cultivation apparatus and a hydroponic cultivation method for cultivating a plant by immersing a root as an underground part in a nutrient solution.

従来から、土壌を使用せずに、植物の根を水に浸して栽培をおこなう、いわゆる水耕栽培の研究が進められている。この水耕栽培においても、土壌を使用する植物の栽培と同様に、栽培初期に複数の植物の大きさ、たとえば、草丈（The height of a plant）にばらつきがあると、収穫時期にも、それらの複数の植物の大きさにばらつきが残存してしまう。この収穫される複数の植物の大きさのばらつきを小さくするためには、複数の植物のそれぞれの成長を制御することが必要になる。   Conventionally, research on so-called hydroponics, in which plant roots are soaked in water without using soil, has been studied. In this hydroponics, as in the cultivation of plants that use soil, if there are variations in the size of multiple plants at the beginning of cultivation, for example, the height of a plant, they can be used at harvest time. Variations in the size of multiple plants remain. In order to reduce the variation in size of the plurality of harvested plants, it is necessary to control the growth of each of the plurality of plants.

前述の植物の成長の制御に関連する技術を開示する先行文献として、例えば、特許文献１および特許文献２がある。特許文献１および２には、植物の成長を促進するための光源と植物の成長を促進するための光源とを備えた装置および方法が開示されている。   For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 are prior art documents disclosing techniques related to the aforementioned plant growth control. Patent Documents 1 and 2 disclose an apparatus and a method including a light source for promoting plant growth and a light source for promoting plant growth.

特開２００８−１４２００５号公報JP 2008-142005 A 特開２００４−９７０８２号公報JP 2004-97082 A

上記した特許文献１および２によれば、栽培される複数の植物の大きさにばらつきがあった場合に、収穫される複数の植物の大きさに残存する大きさのばらつきを意図的に小さくする手法は開示されていない。   According to Patent Documents 1 and 2 described above, when there is a variation in the size of a plurality of plants to be cultivated, the variation in the size remaining in the size of the plurality of plants to be harvested is intentionally reduced. The method is not disclosed.

本発明は、上述の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、栽培期に複数の植物の大きさにばらつきがあっても、収穫期にはそのばらつきを小さくすることができる水耕栽培装置および水耕栽培方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and the purpose thereof is hydroponics that can reduce the variation in the harvesting period even if the size of the plurality of plants varies in the cultivation period. An apparatus and a hydroponics method are provided.

本発明の実施の形態の水耕栽培装置は、複数の植物にそれぞれ対応するように配置された複数の光源ユニットを備えた水耕栽培装置であって、前記複数の光源ユニットのそれぞれは、前記複数の植物のうちの対応する１つに対して、その成長を促進させる第１の波長の光を発する成長促進光源と、前記複数の植物のうちの対応する１つに対して、その成長を抑制する第２の波長の光を発する成長抑制光源と、前記複数の植物のうちの対応する１つに対して、前記第１の波長の光および前記第２の波長の光のそれぞれを導くように、前記成長促進光源および前記成長抑制光源の周囲に設置された導光路部材と、を含み、前記水耕栽培装置は、さらに、前記複数の植物のそれぞれの高さを検出する高さ検出部と、前記高さ検出部によって検出された前記複数の植物のそれぞれの高さの情報に基づいて、前記複数の光源ユニットのそれぞれにおいて、前記成長促進光源および前記成長抑制光源を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記複数の植物の高さの最大値と前記複数の植物の高さの最小値との差が小さくなるように、前記複数の光源ユニットのそれぞれにおいて、前記第１の波長の光の量および前記第２の波長の光の量のそれぞれを調節する。   The hydroponic cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention is a hydroponic cultivation apparatus that includes a plurality of light source units arranged to correspond to a plurality of plants, respectively. A growth promoting light source that emits light of a first wavelength that promotes the growth of a corresponding one of the plurality of plants, and the growth of the corresponding one of the plurality of plants. A growth suppression light source that emits light of a second wavelength to be suppressed and a corresponding one of the plurality of plants so as to guide each of the light of the first wavelength and the light of the second wavelength. A light guide member installed around the growth promotion light source and the growth suppression light source, and the hydroponic cultivation apparatus further detects a height of each of the plurality of plants. And detected by the height detector A control unit that controls the growth promotion light source and the growth suppression light source in each of the plurality of light source units based on the height information of each of the plurality of plants, the control unit including the plurality of light source units; In each of the plurality of light source units, the amount of light of the first wavelength and the second are reduced so that the difference between the maximum value of the plant height and the minimum value of the plurality of plants is small. Adjust the amount of light at each wavelength.

本発明によれば、栽培期に複数の植物の大きさにばらつきがあっても、収穫期にはそのばらつきを小さくすることができる。   According to the present invention, even if there are variations in the size of a plurality of plants during the cultivation period, the variations can be reduced during the harvest period.

本発明の実施の形態の水耕栽培装置の全体の構造の概略を説明するための断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram for demonstrating the outline of the whole structure of the hydroponic cultivation apparatus of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の水耕栽培装置の一の例の光源ユニットの第１の横断面図であって、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。It is the 1st cross-sectional view of the light source unit of one example of the hydroponic cultivation apparatus of embodiment of this invention, Comprising: It is the II-II sectional view taken on the line of FIG. 本発明の実施の形態の水耕栽培装置の一の例の光源ユニットの第２の横断面図であって、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。It is the 2nd cross-sectional view of the light source unit of one example of the hydroponic cultivation apparatus of embodiment of this invention, Comprising: It is the III-III sectional view taken on the line of FIG. 本発明の実施の形態の水耕栽培装置の他の例の光源ユニットの第１の横断面図である。It is a 1st cross-sectional view of the light source unit of the other example of the hydroponic cultivation apparatus of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の水耕栽培装置の他の例の光源ユニットの第２の横断面図である。It is a 2nd cross-sectional view of the light source unit of the other example of the hydroponic cultivation apparatus of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の水耕栽培装置のさらに他の光源ユニットの第１の縦断面図である。It is a 1st longitudinal cross-sectional view of the further another light source unit of the hydroponic cultivation apparatus of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の水耕栽培装置のさらに他の光源ユニットの第２の縦断面図である。It is a 2nd longitudinal cross-sectional view of the further another light source unit of the hydroponic cultivation apparatus of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の水耕栽培装置の光源ユニットの制御システムを説明するための部分断面模式図である。It is a partial cross section schematic diagram for demonstrating the control system of the light source unit of the hydroponic cultivation apparatus of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の水耕栽培装置の制御部において実行される植物の成長促進／抑制処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the growth promotion / inhibition process of the plant performed in the control part of the hydroponic cultivation apparatus of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の水耕栽培装置の制御部において実行される移動機構駆動処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the movement mechanism drive process performed in the control part of the hydroponic cultivation apparatus of embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態の水耕栽培装置１００が図面を参照しながら詳細に説明される。   Hereinafter, the hydroponic cultivation apparatus 100 of embodiment of this invention is demonstrated in detail, referring drawings.

（水耕栽培装置の全体構成）
図１に示されるように、本実施の形態の水耕栽培装置１００は、筐体５０を備えている。筐体５０は、いわゆるコンテナ等の室内空間を構成する構造体である。本実施の形態においては、筐体５０内において、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃが栽培される。筐体５０は、水耕栽培装置１００の外部空間と内部空間とを遮断している。したがって、自然光は、筐体５０内に進入しない。 (Overall configuration of hydroponic cultivation equipment)
As shown in FIG. 1, the hydroponic cultivation apparatus 100 of the present embodiment includes a housing 50. The housing 50 is a structure that forms an indoor space such as a so-called container. In the present embodiment, a plurality of plants 1A, 1B, 1C are cultivated in the housing 50. The housing 50 blocks the external space and the internal space of the hydroponic cultivation apparatus 100. Therefore, natural light does not enter the housing 50.

複数の植物として、図１には、３つの植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃが示されている。しかしながら、本実施の形態の水耕栽培装置１００は、２以上のいかなる数の植物を栽培するために用いられてもよい。本実施の形態の水耕栽培装置１００によって栽培される植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、たとえば、地下部が肥大する根菜類としてのオタネニンジン（高麗人参または朝鮮人参）である。   As plants, three plants 1A, 1B, and 1C are shown in FIG. However, the hydroponic cultivation apparatus 100 of the present embodiment may be used for cultivating any number of two or more plants. Plants 1A, 1B, and 1C cultivated by hydroponic cultivation apparatus 100 of the present embodiment are, for example, ginseng (Ginseng or Ginseng) as a root vegetable whose basement is enlarged.

筐体５０内では、栽培槽２０が設置されている。栽培槽２０内には養液２１が貯留されている。この養液２１は、外部の養液タンクから栽培槽２０へポンプ等によって供給される。ポンプおよび養液タンクは、図１においては、描かれていない。   In the housing 50, the cultivation tank 20 is installed. A nutrient solution 21 is stored in the cultivation tank 20. The nutrient solution 21 is supplied from an external nutrient solution tank to the cultivation tank 20 by a pump or the like. The pump and nutrient solution tank are not depicted in FIG.

栽培槽２０の上端部の近傍には、支持部２Ａ，２Ｂ，２Ｃが取り付けられている。複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、それぞれ、支持する支持部２Ａ，２Ｂ，２Ｃによって支持されている。支持部２Ａ，２Ｂ，２Ｃは、それぞれ、複数の貫通孔２ＡＨ，２ＢＨ，２ＣＨを有している。複数の貫通孔２ＡＨ，２ＢＨ，２ＣＨには、それぞれ、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃが差し込まれている。複数の貫通孔２ＡＨ，２ＢＨ，２ＣＨと複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃとの間の隙間は、いずれも、スポンジのような柔軟性を有する培地で埋められている。ただし、図１等においては、その培地は図示されていない。   Support parts 2A, 2B, 2C are attached in the vicinity of the upper end of the cultivation tank 20. The plurality of plants 1A, 1B, and 1C are supported by supporting portions 2A, 2B, and 2C that support the plants, respectively. The support portions 2A, 2B, and 2C have a plurality of through holes 2AH, 2BH, and 2CH, respectively. A plurality of plants 1A, 1B, and 1C are inserted into the plurality of through holes 2AH, 2BH, and 2CH, respectively. The gaps between the plurality of through holes 2AH, 2BH, 2CH and the plurality of plants 1A, 1B, 1C are all filled with a flexible medium such as sponge. However, the medium is not shown in FIG.

本実施の形態の水耕栽培装置１００は、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃにそれぞれ対応するように配置された複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを備えている。具体的には、光源ユニット１０Ａは、植物１Ａに対応するように配置されている。光源ユニット１０Ｂは、植物１Ｂに対応するように配置されている。光源ユニット１０Ｃは、植物１Ｃに対応するように配置されている。図１においては、３つの光源ユニットが示されているが、本実施の形態の水耕栽培装置１００は、植物の数に対応する２以上の光源ユニットが配置されていれば、光源ユニットの数は、いくつであってもよい。   Hydroponic cultivation apparatus 100 of the present embodiment includes a plurality of light source units 10A, 10B, and 10C that are arranged to correspond to a plurality of plants 1A, 1B, and 1C, respectively. Specifically, the light source unit 10A is arranged to correspond to the plant 1A. The light source unit 10B is disposed so as to correspond to the plant 1B. The light source unit 10C is disposed so as to correspond to the plant 1C. Although three light source units are shown in FIG. 1, the hydroponic cultivation apparatus 100 of the present embodiment has the number of light source units as long as two or more light source units corresponding to the number of plants are arranged. Can be any number.

（水耕栽培装置の光源ユニットの構成）
図２に示されるように、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、それぞれ、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃと、成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃと、を含んでいる。具体的には、光源ユニット１０Ａは、成長促進光源１１Ａと成長抑制光源１２Ａとを含んでいる。光源ユニット１０Ｂは、成長促進光源１１Ｂと成長抑制光源１２Ｂとを含んでいる。光源ユニット１０Ｃは、成長促進光源１１Ｃと成長抑制光源１２Ｃとを含んでいる。複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、いずれも、その特定の波長の光のみを選択して発することができるものであれば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）または蛍光灯などの人工光源のいかなるものであってもよい。 (Configuration of light source unit of hydroponic cultivation device)
As shown in FIG. 2, the plurality of light source units 10A, 10B, and 10C include growth promoting light sources 11A, 11B, and 11C and growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C, respectively. Specifically, the light source unit 10A includes a growth promoting light source 11A and a growth suppression light source 12A. The light source unit 10B includes a growth promotion light source 11B and a growth suppression light source 12B. The light source unit 10C includes a growth promotion light source 11C and a growth suppression light source 12C. Any of the plurality of light source units 10A, 10B, and 10C can be any artificial light source such as an LED (Light Emitting Diode) or a fluorescent lamp as long as it can select and emit only light of a specific wavelength. It may be.

成長促進光源１１Ａは、植物１Ａに対して、その成長を促進させる第１の波長λ１の光を発する。成長促進光源１１Ｂは、植物１Ｂに対して、その成長を促進させる第１の波長λ１の光を発する。成長促進光源１１Ｃは、植物１Ｃに対して、その成長を促進させる第１の波長λ１の光を発する。   The growth promoting light source 11A emits light having a first wavelength λ1 that promotes the growth of the plant 1A. The growth promoting light source 11B emits light having a first wavelength λ1 that promotes the growth of the plant 1B. The growth promoting light source 11C emits light having a first wavelength λ1 that promotes the growth of the plant 1C.

成長抑制光源１２Ａは、植物１Ａに対して、その成長を抑制する第２の波長λ２の光を発する。成長抑制光源１２Ｂは、植物１Ｂに対して、その成長を抑制する第２の波長λ２の光を発する。成長抑制光源１２Ｃは、植物１Ｃに対して、その成長を抑制する第２の波長λ２の光を発する。   The growth suppression light source 12A emits light having a second wavelength λ2 that suppresses the growth of the plant 1A. The growth suppression light source 12B emits light having a second wavelength λ2 that suppresses the growth of the plant 1B. The growth suppression light source 12C emits light having a second wavelength λ2 that suppresses the growth of the plant 1C.

栽培される植物ごとに、成長を促進する第１の光の波長λ１および成長を抑制する第２の光の波長λ２は、それぞれ異なっている。本実施の形態においては、植物の成長は、茎の伸長を指標として説明される。ただし、植物の成長は、茎の伸長に限定されず、他のいかなる指標が植物の成長の指標として用いられてもよい。   The wavelength λ1 of the first light that promotes growth and the wavelength λ2 of the second light that suppresses growth are different for each plant to be cultivated. In the present embodiment, plant growth is described using stem elongation as an index. However, plant growth is not limited to stem elongation, and any other index may be used as an index of plant growth.

一般的に、植物の成長を促進する第１の光の波長λ１は、６２０ｎｍ〜７００ｎｍの範囲内の値を有しており、植物の成長を抑制する第２の光の波長λ２は、４００ｎｍ〜４８０ｎｍの範囲内の値を有している。ただし、ある波長の光が、植物の成長を促進するか、または、植物の成長を抑制するかは、植物の種類に依存する。同一波長の光が、一の植物の成長を促進させても、他の植物の成長を抑制する場合もある。例えば、ペチュニアの場合、それに４００ｎｍ〜４８０ｎｍの波長の光が照射されると、その成長が促進されるが、それに６２０ｎｍ〜７００ｎｍの波長の光が照射されると、その成長が抑制されることが報告されている。したがって、植物の種類に応じて成長を促進する第１の光の波長λ１および成長を抑制する第２の光の波長λ２を選択することが必要になる。   Generally, the wavelength λ1 of the first light that promotes the growth of the plant has a value in the range of 620 nm to 700 nm, and the wavelength λ2 of the second light that suppresses the growth of the plant is 400 nm to It has a value in the range of 480 nm. However, whether light of a certain wavelength promotes plant growth or suppresses plant growth depends on the type of plant. Even if light of the same wavelength promotes the growth of one plant, it may suppress the growth of other plants. For example, in the case of petunia, its growth is promoted when it is irradiated with light having a wavelength of 400 nm to 480 nm, but its growth is suppressed when it is irradiated with light having a wavelength of 620 nm to 700 nm. It has been reported. Therefore, it is necessary to select the wavelength λ1 of the first light that promotes growth and the wavelength λ2 of the second light that suppresses the growth according to the type of plant.

第１の波長λ１を有する第１の光の量と第２波長λ２を有する第２の光の量との比率は、１００対０から０対１００（１００：０〜０：１００）までの範囲内のいかなる比率にも変更され得る。この比率の変更は、複数の植物の大きさのばらつきが、すなわち、複数の植物の高さの最大値と複数の植物の高さの最小値との差が、予め定められた許容範囲内の値になるまで継続される。複数の植物の高さの最大値と複数の植物の高さの最小値との差が、許容範囲内の値になった後においては、その差が許容範囲内の値よりも大きくなった場合に、再び前述の比率が変更される。   The ratio of the amount of the first light having the first wavelength λ1 and the amount of the second light having the second wavelength λ2 ranges from 100 to 0 to 0 to 100 (100: 0 to 0: 100). Can be changed to any ratio. The change in the ratio is that the variation in the size of the plurality of plants, that is, the difference between the maximum value of the heights of the plurality of plants and the minimum value of the heights of the plurality of plants is within a predetermined allowable range. Continue until the value is reached. When the difference between the maximum height of multiple plants and the minimum height of multiple plants is within the allowable range, but the difference is greater than the allowable range In addition, the aforementioned ratio is changed again.

本実施の形態においては、栽培される複数の植物の成長を促進させる第１の光の波長λ１と、その栽培される複数の植物の成長を抑制する第２の光の波長λ２とのそれぞれが、予め実験によって把握されている。その上で、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃは、いずれも、複数の植物の成長を促進させる波長λ１を有する第１の光を発するように構成されている。また、成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、いずれも、複数の植物の成長を抑制させる波長λ２を有する第２の光を発するように構成されている。   In the present embodiment, each of the first light wavelength λ1 that promotes the growth of a plurality of cultivated plants and the second light wavelength λ2 that suppresses the growth of the plurality of cultivated plants are , Have been grasped in advance by experiments. In addition, the growth promoting light sources 11A, 11B, and 11C are each configured to emit first light having a wavelength λ1 that promotes the growth of a plurality of plants. The growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C are all configured to emit second light having a wavelength λ2 that suppresses the growth of a plurality of plants.

複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、それぞれ、導光路部材９Ａ，９Ｂ，９Ｃを含んでいる。具体的には、光源ユニット１０は、導光路部材９Ａを含んでいる。光源ユニット１０Ｂは、導光路部材９Ｂを含んでいる。光源ユニット１０Ｃは、導光路部材９Ｃを含んでいる。   The plurality of light source units 10A, 10B, and 10C include light guide members 9A, 9B, and 9C, respectively. Specifically, the light source unit 10 includes a light guide member 9A. The light source unit 10B includes a light guide member 9B. The light source unit 10C includes a light guide member 9C.

図１および図２に示されるように、導光路部材９Ａは、成長促進光源１１Ａおよび成長抑制光源１２Ａの周囲に設置されている。導光路部材９Ｂは、成長促進光源１１Ｂおよび成長抑制光源１２Ｂの周囲に設置されている。導光路部材９Ｃは、成長促進光源１１Ｃおよび成長抑制光源１２Ｃの周囲に設置されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the light guide member 9A is installed around the growth promoting light source 11A and the growth suppressing light source 12A. The light guide member 9B is installed around the growth promoting light source 11B and the growth suppressing light source 12B. The light guide member 9C is installed around the growth promoting light source 11C and the growth suppressing light source 12C.

導光路部材９Ａ，９Ｂ，９Ｃは、それぞれ、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのうちの対応する１つに対して、第１の波長λ１の光および第２の波長λ２の光のそれぞれを導くためのものである。具体的には、導光路部材９Ａは、複数の植物１Ａに対して、第１の波長λ１の光および第２の波長λ２の光のそれぞれを導くためのものである。導光路部材９Ｂは、複数の植物１Ｂに対して、第１の波長λ１の光および第２の波長λ２の光のそれぞれを導くためのものである。導光路部材９Ｃは、複数の植物１Ｃに対して、第１の波長λ１の光および第２の波長λ２の光のそれぞれを導くためのものである。   The light guide members 9A, 9B, and 9C guide the light of the first wavelength λ1 and the light of the second wavelength λ2 to the corresponding one of the plurality of plants 1A, 1B, and 1C, respectively. Is for. Specifically, the light guide member 9A is for guiding the light of the first wavelength λ1 and the light of the second wavelength λ2 to the plurality of plants 1A. The light guide member 9B is for guiding the light of the first wavelength λ1 and the light of the second wavelength λ2 to the plurality of plants 1B. The light guide member 9C is for guiding each of the light having the first wavelength λ1 and the light having the second wavelength λ2 to the plurality of plants 1C.

導光路部材９Ａ，９Ｂ，９Ｃの内部空間は、それぞれ、第１の波長λ１の光および第２の波長λ２の光の進行方向に垂直な面における横断面の面積が植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃに近づくにつれて小さくなることが好ましい。この構成によれば、第１の波長λ１の光および第２の波長λ２の光をより効率的に複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれに照射することができる。   The internal spaces of the light guide members 9A, 9B, and 9C have plants 1A, 1B, and 1C having cross-sectional areas in planes perpendicular to the traveling directions of the light having the first wavelength λ1 and the light having the second wavelength λ2, respectively. It is preferable that it gets smaller as it gets closer. According to this configuration, it is possible to more efficiently irradiate each of the plurality of plants 1A, 1B, and 1C with the light with the first wavelength λ1 and the light with the second wavelength λ2.

図２から分かるように、前述の横断面は、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの近傍においては、長方形である。また、図３から分かるように、植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれに最も近い位置においても、長方形であってもよい。   As can be seen from FIG. 2, the above-described cross section is rectangular in the vicinity of the growth promoting light sources 11A, 11B, 11C and the growth suppressing light sources 12A, 12B, 12C. In addition, as can be seen from FIG. 3, the rectangular shape may also be used at a position closest to each of the plants 1A, 1B, and 1C.

ただし、導光路部材９Ａ，９Ｂ，９Ｃの内部空間は、それぞれ、植物に近づくにつれて、その横断面の面積が小さくなる形状であれば、光の進行方向ＬＡ，ＬＢ，ＬＣのそれぞれにおいて、異なる横断面の形状を有していてもよい。たとえば、前述の横断面は、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの近傍では、図２に示されるように長方形であるが、植物に最も近い位置では、図５に示されるように、円形であってもよい。それとは逆に、前述の横断面は、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの近傍では、図４に示されるように、円形であるが、植物に最も近い位置では、図３に示されるように、長方形であってもよい。また、導光路部材９Ａ，９Ｂ，９Ｃの内部空間の横断面の形状は、楕円形状等のいかなる形状であってもよい。要するに、図１に示されるように、導光路部材９Ａ，９Ｂ，９Ｃは、それぞれ、植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃに向かって先細りになる導光路空間の形状を有していることが望ましい。この先細りになる形状は、裁頭円錐形の周面または裁頭角錐形の側面によって構成されていてもよい。   However, the inner spaces of the light guide members 9A, 9B, and 9C have different cross sections in the light traveling directions LA, LB, and LC, respectively, as long as the cross-sectional area decreases as they approach the plant. It may have a surface shape. For example, in the vicinity of the growth promoting light sources 11A, 11B, and 11C and the growth suppressing light sources 12A, 12B, and 12C, the above-described cross section is rectangular as shown in FIG. 2, but at the position closest to the plant, FIG. As shown in FIG. On the contrary, the cross section mentioned above is circular as shown in FIG. 4 in the vicinity of the growth promoting light sources 11A, 11B, 11C and the growth suppressing light sources 12A, 12B, 12C, but is closest to the plant. Then, as shown in FIG. 3, it may be rectangular. Further, the shape of the cross section of the internal space of the light guide members 9A, 9B, 9C may be any shape such as an elliptical shape. In short, as shown in FIG. 1, it is desirable that the light guide members 9A, 9B, and 9C have the shape of the light guide space that tapers toward the plants 1A, 1B, and 1C, respectively. The tapered shape may be constituted by a truncated conical peripheral surface or a truncated pyramidal side surface.

ただし、図６および図７に示されるように、導光路部材９Ａ，９Ｂ，９Ｃは、それぞれ、照明器具の反射カバーのように、一方向に向かって光を反射する半球状または円錐塔のような断面形状を有していてもよい。   However, as shown in FIGS. 6 and 7, each of the light guide members 9A, 9B, and 9C is like a hemispherical or conical tower that reflects light in one direction, like a reflective cover of a lighting fixture. You may have various cross-sectional shapes.

（水耕栽培装置の検知器および制御部の構成）
図８に示されるように、本実施の形態の水耕栽培装置１００は、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれの高さＨＡ，ＨＢ，ＨＣを検出する高さ検出部３を備えている。高さ検出部３は、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれの高さＨＡ，ＨＢ，ＨＣを検出することができる位置であれば、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの上方の位置、側方の位置、または、近傍の位置のいずれに設置されていてもよい。 (Configuration of detector and control unit of hydroponic cultivation device)
As FIG. 8 shows, the hydroponic cultivation apparatus 100 of this Embodiment is provided with the height detection part 3 which detects each height HA, HB, HC of several plant 1A, 1B, 1C. . If the height detection part 3 is a position which can detect each height HA, HB, and HC of the some plant 1A, 1B, 1C, the position above the some plant 1A, 1B, 1C, the side It may be installed at either of the positions or the positions in the vicinity.

本実施の形態の水耕栽培装置１００は、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを制御する制御部４を備えている。制御部４は、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれにおいて、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを制御する。その制御は、高さ検出部３によって検出された複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれの高さＨＡ，ＨＢ，ＨＣの情報に基づいている。   The hydroponic cultivation apparatus 100 of the present embodiment includes a control unit 4 that controls the growth promotion light sources 11A, 11B, and 11C and the growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C. The control unit 4 controls the growth promotion light sources 11A, 11B, and 11C and the growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C in each of the plurality of light source units 10A, 10B, and 10C. The control is based on information on the heights HA, HB, and HC of the plurality of plants 1A, 1B, and 1C detected by the height detection unit 3.

具体的には、制御部４は、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの最大値ＨＡと複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの最小値ＨＢとの差が小さくなるようにする。そのために、制御部４は、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれにおいて、第１の波長λ１の光の量および第２の波長λ２の光の量のそれぞれを調節する。この制御部４の調節に関する制御は、後述される。   Specifically, the control unit 4 reduces the difference between the maximum height HA of the plurality of plants 1A, 1B, and 1C and the minimum height HB of the plurality of plants 1A, 1B, and 1C. . Therefore, the control unit 4 adjusts the amount of light having the first wavelength λ1 and the amount of light having the second wavelength λ2 in each of the plurality of light source units 10A, 10B, and 10C. Control related to the adjustment of the control unit 4 will be described later.

制御部４は、成長促進光源１１Ａから発せられる第１の波長λ１の光の量と成長抑制光源１２Ａから発せられる第２の波長λ２の光の量との比率を調節する。制御部４は、成長促進光源１１Ｂから発せられる第１の波長λ１の光の量と成長抑制光源１２Ｂから発せられる第２の波長λ２の光の量との比率を調節する。制御部４は、成長促進光源１１Ｃから発せられる第１の波長λ１の光の量と成長抑制光源１２Ｃから発せられる第２の波長λ２の光の量との比率を調節する。この制御部４の調節によれば、栽培初期には、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの大きさにばらつきがあっても、収穫期には、そのばらつきを小さくすることができる。   The controller 4 adjusts the ratio between the amount of light having the first wavelength λ1 emitted from the growth promoting light source 11A and the amount of light having the second wavelength λ2 emitted from the growth suppressing light source 12A. The control unit 4 adjusts the ratio between the amount of light having the first wavelength λ1 emitted from the growth promoting light source 11B and the amount of light having the second wavelength λ2 emitted from the growth suppressing light source 12B. The control unit 4 adjusts the ratio between the amount of light having the first wavelength λ1 emitted from the growth promoting light source 11C and the amount of light having the second wavelength λ2 emitted from the growth suppressing light source 12C. According to the adjustment of the control unit 4, even if there are variations in the sizes of the plurality of plants 1 </ b> A, 1 </ b> B, and 1 </ b> C at the initial stage of cultivation, the variations can be reduced during the harvest period.

上記したように、植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの成長の促進および抑制は、第１の波長λ１の光の量と第２の波長λ２の光の量との比率の調節によってなされてもよい。しかしながら、植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの成長の促進および抑制は、第第１の波長λ１の光の量および第２の波長λ２の光の量のいずれか他方を変更することによってなされてもよい。この場合、１の波長λ１の光の量および第２の波長λ２の光の量のいずれか一方がゼロにされる。   As described above, the growth and suppression of the growth of the plants 1A, 1B, and 1C may be performed by adjusting the ratio between the amount of light having the first wavelength λ1 and the amount of light having the second wavelength λ2. However, the growth and suppression of the plants 1A, 1B, and 1C may be made by changing either the amount of light having the first wavelength λ1 or the amount of light having the second wavelength λ2. In this case, one of the amount of light having the first wavelength λ1 and the amount of light having the second wavelength λ2 is set to zero.

（水耕栽培装置の移動機構の構成）
図８に示されるように、本実施の形態の水耕栽培装置１００は、移動機構６を備えていてもよい。移動機構６は、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれを独立して移動させることができる。そのため、移動機構６は、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃと複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃとの間のそれぞれの距離を独立して変更することができる。 (Configuration of moving mechanism of hydroponics device)
As shown in FIG. 8, the hydroponic cultivation apparatus 100 of the present embodiment may include a moving mechanism 6. The moving mechanism 6 can independently move each of the plurality of light source units 10A, 10B, and 10C. Therefore, the moving mechanism 6 can independently change the respective distances between the plurality of light source units 10A, 10B, and 10C and the plurality of plants 1A, 1B, and 1C.

したがって、移動機構６は、光源ユニット１０Ａと植物１Ａとの間の距離を独立して変更することができる。移動機構６は、光源ユニット１０Ｂと植物１Ｂとの間の距離を独立して変更することができる。移動機構６は、光源ユニット１０Ｃと植物１Ｃとの間の距離を独立して変更することができる。   Therefore, the moving mechanism 6 can independently change the distance between the light source unit 10A and the plant 1A. The moving mechanism 6 can independently change the distance between the light source unit 10B and the plant 1B. The moving mechanism 6 can independently change the distance between the light source unit 10C and the plant 1C.

この移動機構６を用いて、たとえば、最も小さい植物１Ｂと光源ユニット１０Ｂとの間の距離を低減するように、光源ユニット１０Ｂを比較的大きく近づける。中程度の大きさの植物１Ｃと光源ユニット１０Ｃとの間の距離を低減するように、光源ユニット１０Ｃを比較的小さく近づける。最も大きい植物１Ａと光源ユニット１０Ａとの間の距離は維持される。その結果、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれから植物までの距離を同一にすることができる。   Using this moving mechanism 6, for example, the light source unit 10B is made relatively large so as to reduce the distance between the smallest plant 1B and the light source unit 10B. The light source unit 10C is made relatively small so as to reduce the distance between the medium-sized plant 1C and the light source unit 10C. The distance between the largest plant 1A and the light source unit 10A is maintained. As a result, the distance from each of the plurality of light source units 10A, 10B, and 10C to the plant can be made the same.

また、最も小さい植物１Ｂと光源ユニット１０Ｂとの間の距離を最も小さくし、最も大きい植物１Ａと光源ユニット１０Ａとの間の距離を最も大きくし、中程度の大きさの植物１Ｃと光源ユニット１０Ｃとの間の距離を中程度にすることもできる。このように移動機構６を用いて、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれを独立して移動させることにより、必要に応じて、植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれへ照射される光の照度を大きくしたり、小さくしたりすることができる。   Further, the distance between the smallest plant 1B and the light source unit 10B is made the smallest, the distance between the largest plant 1A and the light source unit 10A is made the largest, and the medium-sized plant 1C and the light source unit 10C are made. The distance between can also be medium. In this way, by using the moving mechanism 6 to independently move each of the plurality of light source units 10A, 10B, and 10C, the illuminance of light irradiated to each of the plants 1A, 1B, and 1C as necessary. Can be made larger or smaller.

したがって、上記の移動機構６を用いても、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの差を低減することができる。また、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれにおいて、移動機構６による光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの移動と、第１の波長λ１の光の量および第２の波長λ２の光の量のそれぞれの調節とを同時に実行することが可能である。   Therefore, even if the above-described moving mechanism 6 is used, the difference in height between the plurality of plants 1A, 1B, 1C can be reduced. Further, in each of the plurality of light source units 10A, 10B, and 10C, the movement of the light source units 10A, 10B, and 10C by the moving mechanism 6, the amount of light of the first wavelength λ1, and the amount of light of the second wavelength λ2 Each adjustment can be performed simultaneously.

前述の場合において、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、いずれも、導光路部材９Ａ，９Ｂ，９Ｃとともに移動するように、導光路部材９Ａ，９Ｂ，９Ｃの内側に固定されていてもよい。また、移動機構６は、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれ自体の位置を独立して変更させる機構であればよい。   In the above-described case, the growth promoting light sources 11A, 11B, and 11C and the growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C are all of the light guide members 9A, 9B, and 9C so as to move together with the light guide members 9A, 9B, and 9C. It may be fixed inside. Moreover, the moving mechanism 6 should just be a mechanism in which each position of several light source unit 10A, 10B, 10C is changed independently.

移動機構６は、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれを上下方向に直線往復運動させることができる機構であってもよい。たとえば、移動機構６は、鉛直に延びるレールと、そのレールに沿って進むことができる回転部材と、回転部材を回転させる駆動機構とを含むものであってもよい。   The moving mechanism 6 may be a mechanism capable of linearly reciprocating each of the plurality of light source units 10A, 10B, and 10C in the vertical direction. For example, the moving mechanism 6 may include a rail that extends vertically, a rotating member that can travel along the rail, and a drive mechanism that rotates the rotating member.

なお、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、それぞれ、導光路部材９Ａ，９Ｂ，９Ｃに固定されていなくてもよい。移動機構６が、導光路部材９Ａ，９Ｂ，９Ｃに相対的にそれぞれ成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを移動させるものであってもよい。   The growth promoting light sources 11A, 11B, and 11C and the growth suppressing light sources 12A, 12B, and 12C may not be fixed to the light guide members 9A, 9B, and 9C, respectively. The moving mechanism 6 may move the growth promoting light sources 11A, 11B, and 11C and the growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C relatively to the light guide members 9A, 9B, and 9C, respectively.

また、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃと成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃとは、それぞれ、一体化されていてもよい。成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃと成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃとは、互いに独立して、移動機構６によって移動されるように分離された構造であってもよい。   The growth promoting light sources 11A, 11B, and 11C and the growth suppressing light sources 12A, 12B, and 12C may be integrated with each other. The growth promoting light sources 11A, 11B, and 11C and the growth suppressing light sources 12A, 12B, and 12C may be separated from each other so as to be moved by the moving mechanism 6 independently of each other.

（水耕栽培装置の制御）
次に、図９および図１０を用いて、本実施の形態の水耕栽培装置１００の制御部４を説明する。本実施の形態の制御部４は、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃから発せられる光の量と成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃから発せられる光との光量比率を決定する光量決定機能を備えている。制御部４は、光量決定部で決定された光量比率にしたがって、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃがそれぞれ発する実際の光の量を制御する照射量制御機能を備えている。以下、本実施の形態の制御部４が実行する処理を具体的に説明する。 (Control of hydroponics equipment)
Next, the control part 4 of the hydroponic cultivation apparatus 100 of this Embodiment is demonstrated using FIG. 9 and FIG. The control unit 4 of the present embodiment has a light quantity determination function that determines the light quantity ratio between the amount of light emitted from the growth promoting light sources 11A, 11B, and 11C and the light emitted from the growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C. Yes. The control unit 4 has an irradiation amount control function for controlling the actual amount of light emitted from each of the growth promotion light sources 11A, 11B, and 11C and the growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C according to the light amount ratio determined by the light amount determination unit. I have. Hereinafter, the process which the control part 4 of this Embodiment performs is demonstrated concretely.

（植物の成長促進／抑制処理）
図９には、制御部４において実行される植物の成長促進／抑制処理が示されている。植物の成長促進／抑制処理においては、まず、ステップＳ１において、制御部４は、高さ検出部３によって検出された複数の植物の高さＨ１〜Ｈｎのそれぞれの値を取得する。次に、複数の植物の高さＨ１〜Ｈｎのうちから植物の高さの最大値と植物の高さの最小値とが選択され、その最大値と最小値との差Ｄが算出される。 (Plant growth promotion / suppression)
FIG. 9 shows a plant growth promotion / suppression process executed by the control unit 4. In the plant growth promotion / suppression process, first, in step S <b> 1, the control unit 4 acquires each value of the heights H <b> 1 to Hn of the plurality of plants detected by the height detection unit 3. Next, a maximum value of the plant height and a minimum value of the plant height are selected from the heights H1 to Hn of the plurality of plants, and a difference D between the maximum value and the minimum value is calculated.

その後、ステップＳ２において、制御部４は、植物の高さの最大値と植物の高さの最小値との差Ｄと所定値ＰＶとを比較する。所定値ＰＶは、複数の植物の大きさのばらつきの最大許容値である。   Thereafter, in step S2, the control unit 4 compares the difference D between the maximum plant height value and the minimum plant height value with a predetermined value PV. The predetermined value PV is a maximum allowable value of variation in size of a plurality of plants.

ステップＳ２において、植物の高さの最大値と植物の高さの最小値との差Ｄが所定値ＰＶ以下である場合、ステップＳ３において、制御部４は、成長最大促進処理を実行する。すなわち、ステップＳ２において、制御部４は、植物の高さの最大値と植物の高さの最小値との差Ｄが複数の植物の大きさのばらつきの最大許容値以下であると判断した場合、ステップＳ３において、成長最大促進処理を実行する。つまり、制御部４は、複数の植物の大きさにばらつきがあっても、許容されるはらつきの範囲内である場合には、制御部４は、これ以上複数の植物の大きさのばらつきを低減するための処理を実行する必要がないと判断する。この場合に、制御部４は、複数の植物の全ての成長を促進させるための処理を実行する。   When the difference D between the maximum plant height and the minimum plant height is equal to or less than the predetermined value PV in step S2, the control unit 4 executes a growth maximum promotion process in step S3. That is, in step S2, the control unit 4 determines that the difference D between the maximum plant height and the minimum plant height is less than or equal to the maximum allowable variation in the size of a plurality of plants. In step S3, a growth maximum promotion process is executed. In other words, the control unit 4 reduces the variation in the size of the plurality of plants when the size of the plurality of plants is within the allowable variation range even if the size of the plurality of plants varies. It is determined that there is no need to execute a process for this. In this case, the control part 4 performs the process for promoting all the growth of a some plant.

具体的には、ステップＳ２において、制御部４は、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれの高さの情報に基づいて、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの最大値と複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの最小値との差Ｄが所定値ＰＶ以下になった否かを判別する。それにより、制御部４は、最大値と最小値との差Ｄが所定値ＰＶ以下になっていると判定した場合、第１の波長λ１の光のみを複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれに照射する制御を実行する。このとき、制御部４は、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれにおいて、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃのみを駆動し、成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを停止させる処理を実行する。この処理によれば、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの大きさのばらつきが許容範囲内の値にまで低減された段階で、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの全体の成長を促進する。それにより、栽培初期の大きさのばらつきに比較して大きさのばらつきが低減された複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃを早期に収穫することができる。   Specifically, in step S2, the control unit 4 determines the maximum height of the plurality of plants 1A, 1B, 1C and the plurality of plants based on the height information of the plurality of plants 1A, 1B, 1C. It is determined whether or not the difference D from the minimum height of the plants 1A, 1B, 1C is equal to or less than a predetermined value PV. Accordingly, when the control unit 4 determines that the difference D between the maximum value and the minimum value is equal to or less than the predetermined value PV, only the light having the first wavelength λ1 is transmitted to each of the plurality of plants 1A, 1B, 1C. The control to irradiate is executed. At this time, the control unit 4 drives only the growth promotion light sources 11A, 11B, and 11C and stops the growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C in each of the light source units 10A, 10B, and 10C. According to this process, the overall growth of the plurality of plants 1A, 1B, 1C is promoted at the stage where the variation in the size of the plurality of plants 1A, 1B, 1C is reduced to a value within an allowable range. Thereby, the several plant 1A, 1B, 1C by which the variation in the size was reduced compared with the variation in the size at the initial stage of cultivation can be harvested at an early stage.

次に、ステップＳ２において、植物の高さの最大値と植物の高さの最小値との差Ｄが所定値ＰＶより大きい場合、制御部４は、大きさのばらつきを低減する必要があるとみなして、ステップＳ４において、高さの基準値ＲＨを決定する。具体的には、制御部４は、高さ検出部３によって検出された複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれの高さの情報に基づいて、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの平均値を基準値ＲＨとして算出する。ただし、他の例として、制御部４は、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのうちの特定の植物の高さを基準値ＲＨとして選択してもよい。   Next, when the difference D between the maximum value of the plant height and the minimum value of the plant height is larger than the predetermined value PV in step S2, the control unit 4 needs to reduce the size variation. Accordingly, in step S4, the height reference value RH is determined. Specifically, the control unit 4 determines the height of the plurality of plants 1A, 1B, 1C based on the information on the height of each of the plurality of plants 1A, 1B, 1C detected by the height detection unit 3. The average value is calculated as the reference value RH. However, as another example, the control unit 4 may select the height of a specific plant among the plurality of plants 1A, 1B, 1C as the reference value RH.

基準値ＲＨが複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの平均値である場合には、制御部４は、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの全てを加算した値を複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの数で除算することによって基準値ＲＨを算出する。ただし、平均値は、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの最大値と複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの最小値との２つ値が加算された値が２で除算されることによって算出されてもよい。   When the reference value RH is an average value of the heights of the plurality of plants 1A, 1B, 1C, the control unit 4 adds a value obtained by adding all the heights of the plurality of plants 1A, 1B, 1C to the plurality of plants. The reference value RH is calculated by dividing by the number of 1A, 1B, 1C. However, the average value is obtained by dividing a value obtained by adding two values of the maximum value of the height of the plurality of plants 1A, 1B, 1C and the minimum value of the height of the plurality of plants 1A, 1B, 1C by 2. May be calculated.

また、基準値ＲＨが、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのうちの特定の植物の高さである場合、特定の植物の高さは、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの中央値であってもよい。この場合、中央値（median）は、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さのうちの１つの値のであり、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの値を小さいものから順に並べたとき中央に位置する値を意味する。たとえば、５つの植物が栽培されているとき、その５つの植物の高さの中央値は、高さが最も小さい植物を１番目の植物として、最も小さい植物から３番目の植物の高さの値である。ただし、植物の数が偶数の場合は、中央値は、中央に最も近い２つ植物の高さの平均値である。また、特定の植物の高さは、複数の植物の高さの最頻値であってもよい。最頻値とは、複数の植物の高さからなる標本群で最も頻繁に出現する値である。   When the reference value RH is the height of a specific plant among the plurality of plants 1A, 1B, 1C, the height of the specific plant is the median value of the heights of the plurality of plants 1A, 1B, 1C. It may be. In this case, the median is one of the heights of the plurality of plants 1A, 1B, 1C, and the height values of the plurality of plants 1A, 1B, 1C are arranged in order from the smallest. Sometimes it means the value located in the center. For example, when five plants are cultivated, the median height of the five plants is the height value of the third plant from the smallest plant, with the smallest plant as the first plant. It is. However, when the number of plants is an even number, the median value is an average value of the heights of the two plants closest to the center. The height of a specific plant may be a mode value of the heights of a plurality of plants. The mode value is a value that appears most frequently in a sample group consisting of the heights of a plurality of plants.

前述のステップＳ４において、制御部４は、外部から制御部４へ入力された植物の高さの基準値ＲＨまたは予め制御部４に記憶された植物の高さの基準値ＲＨを抽出してもよい。制御部４は、高さ検出部３によって検出された複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれの高さと、基準値ＲＨとを比較してもよい。この場合、外部から制御部４へ入力された植物の高さまたは予め制御部４に記憶された植物の高さを基準値として、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さのばらつきを低減する。そのため、基準値ＲＨの値を適切に設定しておけば、ばらつきが所定の範囲内になっている複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃを収穫することができる。   In step S <b> 4 described above, the control unit 4 extracts the plant height reference value RH inputted to the control unit 4 from the outside or the plant height reference value RH stored in the control unit 4 in advance. Good. The control unit 4 may compare the height of each of the plurality of plants 1A, 1B, 1C detected by the height detection unit 3 with the reference value RH. In this case, the height variation of the plurality of plants 1A, 1B, and 1C is reduced using the height of the plant inputted from the outside to the control unit 4 or the height of the plant stored in the control unit 4 in advance as a reference value. . Therefore, if the value of the reference value RH is appropriately set, it is possible to harvest a plurality of plants 1A, 1B, 1C whose variation is within a predetermined range.

その後、ステップＳ５において、制御部４は、植物の高さＨ１〜Ｈｎのそれぞれと基準値ＲＨとを比較する。その結果、植物の高さＨ１〜Ｈｎのいずれかが基準値ＲＨ以上であると判定された場合、ステップＳ６において、制御部４は、成長抑制処理を実行する。つまり、制御部４は、複数の植物のうちの１つの植物が基準値ＲＨ以上になっていれば、その１つの植物は十分成長していると判定して、その１つの植物の成長を抑制する処理を実行する。具体的には、制御部４は、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃから発せられる光に対する成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃから発せられる光の比率を高める制御を実行する。ただし、この場合、制御部４は、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃから発せられる光の量をゼロにして、光成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃから発せられる光の量を大きくする制御を実行してもよい。   Thereafter, in step S5, the control unit 4 compares each of the plant heights H1 to Hn with the reference value RH. As a result, when it is determined that any of the plant heights H1 to Hn is greater than or equal to the reference value RH, in step S6, the control unit 4 executes a growth suppression process. That is, if one plant among the plurality of plants is equal to or higher than the reference value RH, the control unit 4 determines that the one plant is sufficiently grown and suppresses the growth of the one plant. Execute the process. Specifically, the control unit 4 executes control to increase the ratio of the light emitted from the growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C to the light emitted from the growth promotion light sources 11A, 11B, and 11C. However, in this case, the control unit 4 performs control to increase the amount of light emitted from the light growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C by setting the amount of light emitted from the growth promotion light sources 11A, 11B, and 11C to zero. May be.

一方、ステップＳ５において、植物の高さＨ１〜Ｈｎのいずれかが基準値ＲＨより小さいと判定された場合、ステップＳ７において、制御部４は、成長促進処理を実行する。つまり、制御部４は、複数の植物のうちの１つの植物の高さが基準値ＲＨより小さいため、その１つ植物は十分成長しきれていないと判定した場合、その１つの植物の成長を抑制する処理を実行する。具体的には、制御部４は、成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃから発せられる光に対する成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃから発せられる光の比率を高める制御を実行する。ただし、この場合、制御部４は、光成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃから発せられる光の量をゼロにして、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃから発せられる光の量を大きくする制御を実行してもよい。   On the other hand, when it is determined in step S5 that any of the plant heights H1 to Hn is smaller than the reference value RH, in step S7, the control unit 4 executes a growth promotion process. That is, since the height of one plant among the plurality of plants is smaller than the reference value RH, when the control unit 4 determines that the one plant has not fully grown, the control unit 4 does not grow the one plant. Execute suppression processing. Specifically, the control unit 4 executes control to increase the ratio of the light emitted from the growth promotion light sources 11A, 11B, and 11C to the light emitted from the growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C. However, in this case, the control unit 4 performs control to increase the amount of light emitted from the growth promotion light sources 11A, 11B, and 11C by setting the amount of light emitted from the light growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C to zero. May be.

ステップＳ６およびステップＳ７のいずれが実行された場合も、その後、ステップＳ８において、制御部４は、次に処理される植物の高さＨｋを抽出する。次に、ステップＳ９において、制御部４は、Ｈｋ＝Ｈｎとなっているか否かを判別する。つまり、制御部４は、植物の高さＨ１〜Ｈｎと高さの基準値ＲＨとの比較に基づく成長促進制御または成長抑制制御が複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの全てに対して完了しているか否かを判別する。すなわち、制御部４は、次の処理すべき植物の高さの値が残存しているか否かを判別する。ステップＳ９において、次の処理すべき植物の高さの値が残存していると判定されれば、制御部４は、ステップＳ５〜ステップＳ９の処理を繰り返す。一方、ステップＳ９において、次の処理すべき植物の高さが残存していないと判定されれば、制御部４は、ステップＳ１〜ステップＳ９の処理を繰り返す。   Regardless of whether step S6 or step S7 is executed, then in step S8, the control unit 4 extracts the height Hk of the plant to be processed next. Next, in step S9, the control unit 4 determines whether or not Hk = Hn. That is, the control unit 4 completes the growth promotion control or the growth suppression control based on the comparison between the plant heights H1 to Hn and the height reference value RH for all the plants 1A, 1B, and 1C. It is determined whether or not. That is, the control unit 4 determines whether or not the next plant height value to be processed remains. If it determines with the value of the height of the plant to be processed next remaining in step S9, the control part 4 will repeat the process of step S5-step S9. On the other hand, if it is determined in step S9 that the height of the next plant to be processed does not remain, the control unit 4 repeats the processes of steps S1 to S9.

（移動機構駆動処理）
図１０は、制御部４において実行される移動機構駆動処理を示している。移動機構駆動処理においては、まず、制御部４は、ステップＳＳ１において、高さ検出部３によって検出された複数の植物の高さＨ１〜Ｈｎのそれぞれの値を取得する。ここで、”ｎ”は、複数の植物の数を意味している。たとえば、本実地の形態においては、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃが栽培される例が示されているため、植物の高さＨ１，Ｈ２，Ｈ３が取得される。 (Moving mechanism driving process)
FIG. 10 shows a moving mechanism driving process executed in the control unit 4. In the moving mechanism driving process, first, the control unit 4 acquires values of the heights H1 to Hn of the plurality of plants detected by the height detection unit 3 in step SS1. Here, “n” means the number of a plurality of plants. For example, in the present embodiment, since an example in which a plurality of plants 1A, 1B, and 1C are cultivated is shown, plant heights H1, H2, and H3 are acquired.

次に、ステップＳＳ２において、制御部４は、複数の植物の高さＨ１，Ｈ２，Ｈ３とそれらにそれぞれ対応する複数の光源ユニットとの間の距離のそれぞれを算出する。つまり、制御部４は、植物の高さＨ１と光源ユニット１０Ａとの間の距離を算出する。制御部４は、植物の高さＨ２と光源ユニット１０Ｂとの間の距離を算出する。制御部４は、植物の高さＨ３と光源ユニット１０Ｃとの間の距離を算出する。このとき、制御部４は、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれの高さを検出するセンサからの高さ情報を取得している。ただし、制御部４は、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれを駆動する移動機構６のモータの回転数等によって複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれの高さを把握してもよい。   Next, in step SS2, the control unit 4 calculates each of the distances between the heights H1, H2, and H3 of the plurality of plants and the plurality of light source units corresponding to them. That is, the control unit 4 calculates the distance between the plant height H1 and the light source unit 10A. The control unit 4 calculates the distance between the plant height H2 and the light source unit 10B. The control unit 4 calculates the distance between the plant height H3 and the light source unit 10C. At this time, the control part 4 has acquired the height information from the sensor which detects each height of several light source unit 10A, 10B, 10C. However, the control unit 4 may grasp the height of each of the plurality of light source units 10A, 10B, and 10C based on the rotational speed of the motor of the moving mechanism 6 that drives each of the plurality of light source units 10A, 10B, and 10C. Good.

その後、ステップＳＳ３において、制御部４は、植物とそれに対応する光源ユニットとの間の距離の基準値ＲＤを抽出する。この距離の基準値ＲＤは、植物と光源ユニットとの間の適切な距離として、予め実験結果から導きだされた値である。距離の基準値ＲＤは、植物の種類ごとに予め制御部４に記憶された値であってもよいが、栽培される植物の種類が代わるごとに外部から制御部４へ入力された値であってもよい。また、距離の基準値ＲＤは、特定の１点であると、移動機構６が植物のわずかな成長だけでも光源ユニットを移動させてしまうため、ある程度の幅を有する範囲内の値である。   Thereafter, in step SS3, the control unit 4 extracts a reference value RD of the distance between the plant and the corresponding light source unit. The reference value RD of this distance is a value derived from an experimental result in advance as an appropriate distance between the plant and the light source unit. The reference value RD of the distance may be a value stored in the control unit 4 in advance for each type of plant, but is a value input to the control unit 4 from the outside every time the type of plant to be cultivated is changed. May be. In addition, when the distance reference value RD is a specific one point, the moving mechanism 6 moves the light source unit even with a slight growth of the plant.

次に、ステップＳＳ４において、制御部４は、複数の植物と複数の光源ユニットとの間の距離Ｄ１〜Ｄｎのそれぞれと距離の基準値ＲＤとを比較する。ステップＳＳ４において、距離Ｄ１〜ＤｎのうちのＤｋ（ｋ＝１〜ｎ：ｎ，ｋは、自然数）が距離の基準値ＲＤよりも小さいと判定されれば、ステップＳＳ５において、制御部４は、移動機構６を制御する離反処理を実行する。この離反処理によれば、移動機構６は、光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのうちの１つの光源ユニットをそれに対応する１つの植物から遠ざける。それにより、１つの植物とそれに対応する１つの光源ユニットとの間の距離が大きくなる。その結果、１つの光源ユニットからそれに対応する１つの植物に照射される光の量が小さくなる。その後、制御部４は、ステップＳＳ８の処理を実行する。   Next, in step SS4, the control unit 4 compares each of the distances D1 to Dn between the plurality of plants and the plurality of light source units with the distance reference value RD. If it is determined in step SS4 that Dk (k = 1 to n: n, k are natural numbers) of the distances D1 to Dn is smaller than the reference value RD of the distance, in step SS5, the control unit 4 A separation process for controlling the moving mechanism 6 is executed. According to this separation process, the moving mechanism 6 moves one light source unit out of the light source units 10A, 10B, and 10C away from one plant corresponding thereto. Thereby, the distance between one plant and one light source unit corresponding to it increases. As a result, the amount of light emitted from one light source unit to one corresponding plant is reduced. Then, the control part 4 performs the process of step SS8.

その後、ステップＳＳ４において、距離Ｄ１〜ＤｎのうちのＤｋが距離の基準値ＲＤ以上であれば、ステップＳＳ６において、制御部４は、距離Ｄｋと距離の基準値ＲＤとが同一であるか否かを判別する。ステップＳＳ６において、距離Ｄｋが距離の基準値ＲＤの範囲内の値であれば、制御部４は、１つの植物とそれに対応する１つの光源ユニットとの間の距離Ｄｋが適切な距離であるとみなして、制御部４は、移動機構６を全く駆動しない。その後、制御部４は、ステップＳＳ８の処理を実行する。   Thereafter, in step SS4, if Dk among the distances D1 to Dn is greater than or equal to the distance reference value RD, in step SS6, the control unit 4 determines whether or not the distance Dk and the distance reference value RD are the same. Is determined. In Step SS6, if the distance Dk is a value within the range of the distance reference value RD, the controller 4 determines that the distance Dk between one plant and one light source unit corresponding thereto is an appropriate distance. As a result, the control unit 4 does not drive the moving mechanism 6 at all. Then, the control part 4 performs the process of step SS8.

また、ステップＳＳ６において、距離Ｄｋが距離の基準値ＲＤの範囲内の値でなければ、制御部４は、接近処理を実行する。この接近処理によれば、移動機構６は、光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのうちの１つの光源ユニットをそれに対応する１つの植物に近づける。それにより、１つの植物とそれに対応する１つの光源ユニットとの間の距離が小さくなる。その結果、１つの光源ユニットからそれに対応する１つの植物に照射される光の量が多くなる。その後、制御部４は、ステップＳＳ８の処理を実行する。   In step SS6, if the distance Dk is not a value within the range of the distance reference value RD, the control unit 4 executes an approach process. According to this approach process, the moving mechanism 6 brings one light source unit out of the light source units 10A, 10B, 10C closer to one plant corresponding thereto. Thereby, the distance between one plant and one light source unit corresponding to it becomes small. As a result, the amount of light emitted from one light source unit to one corresponding plant increases. Then, the control part 4 performs the process of step SS8.

ステップＳＳ８においては、制御部４は、Ｄｋ＝Ｄｎであるか否か、すなわち、複数の植物の全てに対応する移動機構６の制御処理が終了したか否かを判別する。ステップＳＳ９において、Ｄｋ＝Ｄｎでなければ、すなわち、複数の植物の全てに対応する移動機構６の制御処理が終了していなければ、制御部４は、次の植物の移動機構６のための移動機構６の制御処理を実行する。一方、ステップＳＳ９において、Ｄｋ＝Ｄｎであれば、すなわち、複数の植物の全てに対応する移動機構６の制御処理が終了していれば、制御部４は、ステップＳＳ１において、再び、複数の植物Ｈ１〜Ｈｎのそれぞれの高さを取得する処理を実行する。   In step SS8, the control unit 4 determines whether or not Dk = Dn, that is, whether or not the control process of the moving mechanism 6 corresponding to all of the plurality of plants has been completed. In step SS9, if Dk = Dn is not satisfied, that is, if the control process of the moving mechanism 6 corresponding to all of the plurality of plants has not been completed, the control unit 4 moves for the moving mechanism 6 of the next plant. The control process of the mechanism 6 is executed. On the other hand, if Dk = Dn in step SS9, that is, if the control process of the moving mechanism 6 corresponding to all of the plurality of plants has been completed, the control unit 4 again returns to the plurality of plants in step SS1. The process which acquires each height of H1-Hn is performed.

（水耕栽培方法）
本実施の形態の水耕栽培方法は、上記したように、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃにそれぞれ対応するように配置された複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを用いるものである。前述のように、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、それぞれ、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを含んでいる。成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃは、それぞれ、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのうちの対応する１つに対して、その成長を促進させる第１の波長λ１の光を発する。複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、それぞれ、成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを含んでいる。成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、それぞれ、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのうちの対応する１つに対して、その成長を抑制する第２の波長λ２の光を発する。複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、それぞれ、導光路部材９Ａ，９Ｂ，９を含んでいる。導光路部材９Ａ，９Ｂ，９Ｃは、それぞれ、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのうちの対応する１つに対して、第１の波長λ１の光および第２の波長λ２の光のそれぞれを導く。そのために、導光路部材９Ａ，９Ｂ，９Ｃは、それぞれ、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの周囲に設置されている。 (Hydroculture method)
As described above, the hydroponic cultivation method of the present embodiment uses a plurality of light source units 10A, 10B, and 10C arranged to correspond to the plurality of plants 1A, 1B, and 1C, respectively. As described above, the plurality of light source units 10A, 10B, and 10C include the growth promoting light sources 11A, 11B, and 11C, respectively. The growth promoting light sources 11A, 11B, and 11C emit light having a first wavelength λ1 that promotes the growth of the corresponding one of the plurality of plants 1A, 1B, and 1C, respectively. The plurality of light source units 10A, 10B, and 10C include growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C, respectively. The growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C emit light having a second wavelength λ2 that suppresses the growth of the corresponding one of the plurality of plants 1A, 1B, and 1C. The plurality of light source units 10A, 10B, and 10C include light guide members 9A, 9B, and 9, respectively. The light guide members 9A, 9B, and 9C guide the light of the first wavelength λ1 and the light of the second wavelength λ2 to the corresponding one of the plurality of plants 1A, 1B, and 1C, respectively. . For this purpose, the light guide members 9A, 9B, and 9C are installed around the growth promoting light sources 11A, 11B, and 11C and the growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C, respectively.

本実施の形態の水耕栽培方法においては、まず、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれの高さの情報が得られる。次に、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれにおいて、第１の波長λ１の光の量および第２の波長λ２の光の量のそれぞれが調節される。それにより、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれの高さに応じて、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの差が小さくなる。   In the hydroponic cultivation method of the present embodiment, first, information on the heights of the plurality of plants 1A, 1B, 1C is obtained. Next, in each of the plurality of light source units 10A, 10B, and 10C, the amount of light having the first wavelength λ1 and the amount of light having the second wavelength λ2 are adjusted. Thereby, according to each height of several plants 1A, 1B, and 1C, the difference of the height of several plants 1A, 1B, and 1C becomes small.

上記の方法によれば、栽培初期に、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの大きさにばらつきがあっても、収穫期には、そのばらつきを小さくすることができる。この方法においては、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれの高さの情報は、前述の制御部４および高さ検出部３によって自動的に得られてもよい。   According to said method, even if there exists dispersion | variation in the magnitude | size of several plant 1A, 1B, 1C in the cultivation initial stage, the dispersion | variation can be made small in the harvest period. In this method, information on the height of each of the plurality of plants 1A, 1B, 1C may be automatically obtained by the control unit 4 and the height detection unit 3 described above.

一方、前述の方法においては、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれの高さの情報は、作業員が、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれを目視して、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのおおよその高さを推測することにより得られてもよい。また、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれの高さの情報は、作業員が測定器を用いて複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さを測定し、その測定された複数の値を用紙や機器等に記録することにより、得られてもよい。これらの方法の場合には、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれにおける、第１の波長λ１の光の量と第２の波長λ２の光の量との比率を調節も作業員により行われる。作業員は、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの情報に基づいて、基準となる高さよりも大きい植物に対しては、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの出力を相対的に増加させ、成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの出力を相対的に減少させる。一方、作業員は、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの情報に基づいて、基準となる高さよりも小さい植物に対しては、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの出力を相対的に減少させ、成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの出力を相対的に増加させる。
上記の本実施の形態の水耕栽培装置１００を用いた水耕栽培方法によれば、次のような効果が得られる。 On the other hand, in the above-described method, the height information of the plurality of plants 1A, 1B, 1C is obtained by the operator visually observing each of the plurality of plants 1A, 1B, 1C, and the plurality of plants 1A, 1B. , 1C may be obtained by estimating the approximate height. Moreover, as for the information on the height of each of the plurality of plants 1A, 1B, and 1C, an operator measures the height of the plurality of plants 1A, 1B, and 1C using a measuring instrument, and uses the measured plurality of values. It may be obtained by recording on paper or equipment. In the case of these methods, the operator adjusts the ratio of the amount of light having the first wavelength λ1 and the amount of light having the second wavelength λ2 in each of the plurality of light source units 10A, 10B, and 10C. Is called. Based on the information on the heights of the plurality of plants 1A, 1B, 1C, the worker relatively increases the output of the growth promoting light sources 11A, 11B, 11C for plants larger than the reference height. The outputs of the growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C are relatively decreased. On the other hand, based on the information on the heights of the plurality of plants 1A, 1B, 1C, the worker relatively outputs the outputs of the growth promoting light sources 11A, 11B, 11C for plants smaller than the reference height. The output of the growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C is relatively increased.
According to the hydroponic cultivation method using the hydroponic cultivation apparatus 100 of the present embodiment, the following effects are obtained.

一般的に、栽培ノウハウが豊かな作業者でない限り、栽培される複数の植物の大きさのばらつきを低減することは困難である。しかしながら、植物の消費者、流通業者、および、加工業者から収穫された複数の植物の大きさのばらつきを極力低減することが要求される場合が多い。本実施の形態の水耕栽培装置は、そのような要求に応えるためのものである。本実施の形態の水耕栽培装置によれば、経験が少ない作業者が植物を栽培する場合であっても、容易に複数の植物の大きさのばらつきを低減することができる。また、水耕栽培装置を用いて自動管理する場合には、収穫される複数の植物の大きさにおけるばらつきを自動的に低減することができる。   Generally, unless it is an operator with rich cultivation know-how, it is difficult to reduce variation in the size of a plurality of plants to be cultivated. However, in many cases, it is required to reduce as much as possible the variation in the size of a plurality of plants harvested from plant consumers, distributors, and processors. The hydroponic cultivation apparatus of the present embodiment is for meeting such a demand. According to the hydroponic cultivation apparatus of the present embodiment, even when an operator with little experience cultivates a plant, variation in size of a plurality of plants can be easily reduced. Moreover, when managing automatically using a hydroponic cultivation apparatus, the dispersion | variation in the magnitude | size of the some plant harvested can be reduced automatically.

上記の本実施の形態の水耕栽培装置および水耕栽培方法によれば、植物栽培の経験が少ない作業者の栽培、または、自動的に管理される植物人工栽培システムにて、収穫物の大きさを均一に揃えることができる。そのため、栽培初期に複数の植物の大きさにばらつきがあっても、収穫期には、そのばらつきを小さくすることができる。したがって、複数の植物を流通に適した大きさに揃えることが可能になるため、植物栽培における歩留まりを向上させることができる。また、栽培される植物の草丈を制御することが可能になるため、所望の時期に所望の大きさの複数の植物を収穫することが可能になる。その結果、複数の植物の計画的に生産することが可能になる。
（本実施の形態の各局面の水耕栽培装置および水耕栽培方法の特徴および効果）
以下、本実施の形態の局面（１）〜（７）の水耕栽培装置１００の特徴およびその特徴により得られる効果を説明する。 According to the hydroponic cultivation apparatus and the hydroponic cultivation method of the present embodiment, the size of the crop can be obtained by the cultivation of an operator who has little experience in plant cultivation or the plant artificial cultivation system that is automatically managed. The thickness can be evenly aligned. Therefore, even if there are variations in the sizes of a plurality of plants in the initial stage of cultivation, the variations can be reduced in the harvest period. Therefore, since it becomes possible to arrange a some plant in the magnitude | size suitable for distribution | circulation, the yield in plant cultivation can be improved. Moreover, since it becomes possible to control the plant height of the plant to be cultivated, it becomes possible to harvest a plurality of plants having a desired size at a desired time. As a result, it becomes possible to produce a plurality of plants in a planned manner.
(Features and effects of hydroponic cultivation apparatus and hydroponic cultivation method of each aspect of the present embodiment)
Hereinafter, characteristics of the hydroponic cultivation apparatus 100 according to aspects (1) to (7) of the present embodiment and effects obtained by the characteristics will be described.

（１） 本実施の形態の水耕栽培装置１００は、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃにそれぞれ対応するように配置された複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを備えている。複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、それぞれ、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを含んでいる。   (1) The hydroponic cultivation apparatus 100 of the present embodiment includes a plurality of light source units 10A, 10B, and 10C arranged to correspond to the plurality of plants 1A, 1B, and 1C, respectively. The plurality of light source units 10A, 10B, and 10C include growth promoting light sources 11A, 11B, and 11C, respectively.

成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃは、それぞれ、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのうちの対応する１つに対して、その成長を促進させる第１の波長λ１の光を発する。複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、それぞれ、成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを含んでいる。成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、それぞれ、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのうちの対応する１つに致して、その成長を抑制する第２の波長λ２の光を発する。複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、それぞれ、導光路部材９Ａ，９Ｂ，９Ｃを含んでいる。   The growth promoting light sources 11A, 11B, and 11C emit light having a first wavelength λ1 that promotes the growth of the corresponding one of the plurality of plants 1A, 1B, and 1C, respectively. The plurality of light source units 10A, 10B, and 10C include growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C, respectively. Each of the growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C emits light having a second wavelength λ2 that suppresses the growth of one of the plurality of plants 1A, 1B, and 1C. The plurality of light source units 10A, 10B, and 10C include light guide members 9A, 9B, and 9C, respectively.

導光路部材９Ａ，９Ｂ，９Ｃは、それぞれ、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの周囲に設置されている。導光路部材９Ａ，９Ｂ，９Ｃは、それぞれ、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのうちの対応する１つに対して、第１の波長λ１の光および第２の波長λ２の光のそれぞれを導くためのものである。   The light guide members 9A, 9B, and 9C are installed around the growth promotion light sources 11A, 11B, and 11C and the growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C, respectively. The light guide members 9A, 9B, and 9C guide the light of the first wavelength λ1 and the light of the second wavelength λ2 to the corresponding one of the plurality of plants 1A, 1B, and 1C, respectively. Is for.

また、本実施の形態の水耕栽培装置１００は、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれの高さを検出する高さ検出部３を備えている。本実施の形態の水耕栽培装置１００は、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを制御する制御部４を備えている。   Moreover, the hydroponic cultivation apparatus 100 of this Embodiment is provided with the height detection part 3 which detects each height of several plant 1A, 1B, 1C. The hydroponic cultivation apparatus 100 of the present embodiment includes a control unit 4 that controls the growth promotion light sources 11A, 11B, and 11C and the growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C.

制御部４は、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれにおいて、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを制御する。この制御は、高さ検出部３によって検出された複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれの高さの情報に基づくものである。   The control unit 4 controls the growth promotion light sources 11A, 11B, and 11C and the growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C in each of the plurality of light source units 10A, 10B, and 10C. This control is based on the height information of each of the plurality of plants 1A, 1B, 1C detected by the height detection unit 3.

制御部４は、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれにおいて、第１の波長λ１の光の量および第２の波長λ２の光の量のそれぞれを調節する。それにより、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの最大値と複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの最小値との差Ｄが小さくなる。   The control unit 4 adjusts the amount of light having the first wavelength λ1 and the amount of light having the second wavelength λ2 in each of the light source units 10A, 10B, and 10C. Thereby, the difference D between the maximum value of the height of the plurality of plants 1A, 1B, 1C and the minimum value of the height of the plurality of plants 1A, 1B, 1C is reduced.

上記の構成によれば、栽培初期には、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの大きさにばらつきがあっても、収穫期には、そのばらつきを小さくすることができる。   According to said structure, even if there exists dispersion | variation in the magnitude | size of several plant 1A, 1B, 1C in the cultivation initial stage, the dispersion | variation can be made small in the harvest period.

上記した第１の波長λ１の光の量および第２の波長λ２の光の量のそれぞれの調節は、第１の波長λ１の光の量と第２の波長λ２の光の量との比率を変えることによってなされてもよい。また、その調節は、第１の波長λ１の光の量および第２の波長λ２の光の量のいずれか一方をゼロとして、第１の波長λ１の光の量および第２の波長λ２の光の量のいずれか他方を変更することによってなされてもよい。また、上記の構成において、導光路部材９Ａ，９Ｂ，９Ｃは、照明器具の反射カバーのように、一方向に向かって光を反射する半球状または円錐塔のような形状を有していてもよい。   Each adjustment of the amount of light of the first wavelength λ1 and the amount of light of the second wavelength λ2 described above is performed by changing the ratio between the amount of light of the first wavelength λ1 and the amount of light of the second wavelength λ2. It may be done by changing. The adjustment is performed by setting one of the light amount of the first wavelength λ1 and the light amount of the second wavelength λ2 to zero, and the light amount of the first wavelength λ1 and the light of the second wavelength λ2. This may be done by changing either of the other quantities. In the above configuration, the light guide members 9A, 9B, and 9C may have a hemispherical shape or a conical tower shape that reflects light in one direction, such as a reflective cover of a lighting fixture. Good.

（２） 導光路部材９Ａ，９Ｂ，９Ｃは、それぞれ、第１の波長λ１の光および第２の波長λ２の光の進行方向に垂直な面における内部空間の面積が植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃに近づくにつれて小さくなるように構成されていることが好ましい。この構成によれば、第１の波長λ１の光および第２の波長λ２の光をより効率的に複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれに照射することができる。   (2) The light guide members 9A, 9B, and 9C have plants 1A, 1B, and 1C that have an internal space area in a plane perpendicular to the traveling direction of the light having the first wavelength λ1 and the light having the second wavelength λ2, respectively. It is preferable that it is configured to become smaller as it approaches. According to this configuration, it is possible to more efficiently irradiate each of the plurality of plants 1A, 1B, and 1C with the light with the first wavelength λ1 and the light with the second wavelength λ2.

導光路部材９Ａ，９Ｂ，９Ｃは、それぞれ、植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃに向かって先細りになる導光路空間の形状を有していてもよい。この先細りになる形状は、裁頭円錐形の周面または裁頭角錐形の側面によって構成されていてもよい。また、導光路部材９Ａ，９Ｂ，９Ｃの内部空間は、それぞれ、植物に近づくにつれて、その横断面の面積が小さくなる形状であれば、光の進行方向において、異なる横断面の形状を有していてもよい。たとえば、前述の横断面は、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの近傍では、長方形であるが、植物に最も近い位置では、円形であってもよい。それとは逆に、前述の横断面は、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの近傍では、円形であるが、植物に最も近い位置では、長方形であってもよい。また、導光路部材９Ａ，９Ｂ，９Ｃの内部空間の横断面の形状は、楕円形状等のいかなる形状であってもよい。   The light guide members 9A, 9B, and 9C may have a shape of a light guide space that tapers toward the plants 1A, 1B, and 1C, respectively. The tapered shape may be constituted by a truncated conical peripheral surface or a truncated pyramidal side surface. In addition, the inner spaces of the light guide members 9A, 9B, and 9C have different cross-sectional shapes in the light traveling direction as long as the cross-sectional area decreases as they approach the plant. May be. For example, the cross section described above is rectangular in the vicinity of the growth promoting light sources 11A, 11B, and 11C and the growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C, but may be circular in the position closest to the plant. On the contrary, the above-mentioned cross section is circular in the vicinity of the growth promoting light sources 11A, 11B, 11C and the growth suppressing light sources 12A, 12B, 12C, but may be rectangular in the position closest to the plant. . Further, the shape of the cross section of the internal space of the light guide members 9A, 9B, 9C may be any shape such as an elliptical shape.

（３） 本実施の形態の水耕栽培装置１００は、移動機構６を備えていてもよい。移動機構６は、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれを独立して移動させる。それにより、移動機構６は、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃと複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃとの間のそれぞれの距離を独立して変更することができる。   (3) The hydroponic cultivation apparatus 100 of the present embodiment may include the moving mechanism 6. The moving mechanism 6 moves each of the plurality of light source units 10A, 10B, and 10C independently. Thereby, the moving mechanism 6 can change each distance between several light source unit 10A, 10B, 10C and several plant 1A, 1B, 1C independently.

上記の構成によれば、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれから植物までの距離を変更することによっても、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの差を低減することができる。また、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれにおいて、移動機構６による光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの移動と、第１の波長λ１の光の量および第２の波長λ２の光の量のそれぞれの調節とを同時に実行することが可能になる。   According to said structure, the difference of the height of several plants 1A, 1B, 1C can be reduced also by changing the distance from each of several light source unit 10A, 10B, 10C to a plant. Further, in each of the plurality of light source units 10A, 10B, and 10C, the movement of the light source units 10A, 10B, and 10C by the moving mechanism 6, the amount of light of the first wavelength λ1, and the amount of light of the second wavelength λ2 Each adjustment can be performed simultaneously.

前述の場合、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、いずれも、導光路部材９Ａ，９Ｂ，９Ｃの内側に固定されていてもよい。この場合、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、導光路部材９Ａ，９Ｂ，９Ｃの移動に伴って導光路部材９Ａ，９Ｂ，９Ｃとともに移動する。また、移動機構６は、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれ自体の位置を独立して変更させる機構であってもよい。移動機構６は、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれを上下方向に直線往復運動させることができる機構であってもよい。たとえば、移動機構６は、鉛直に延びるレールと、そのレールに沿って進むことができる回転部材と、回転部材を回転させる駆動機構とを含むものであってもよい。   In the case described above, the growth promoting light sources 11A, 11B, and 11C and the growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C may all be fixed inside the light guide members 9A, 9B, and 9C. In this case, the growth promotion light sources 11A, 11B, 11C and the growth suppression light sources 12A, 12B, 12C move together with the light guide members 9A, 9B, 9C as the light guide members 9A, 9B, 9C move. The moving mechanism 6 may be a mechanism that independently changes the position of each of the light source units 10A, 10B, and 10C. The moving mechanism 6 may be a mechanism capable of linearly reciprocating each of the plurality of light source units 10A, 10B, and 10C in the vertical direction. For example, the moving mechanism 6 may include a rail that extends vertically, a rotating member that can travel along the rail, and a drive mechanism that rotates the rotating member.

成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、それぞれ、導光路部材９Ａ，９Ｂ，９Ｃに固定されていなくてもよい。移動機構６が、導光路部材９Ａ，９Ｂ，９Ｃに対して、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを相対的に移動させるものであってもよい。また、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃと成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃとは、それぞれ、一体化されていてもよい。成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃと成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃとは、互いに独立して、移動機構６によって移動されるように分離された構造であってもよい。   The growth promotion light sources 11A, 11B, and 11C and the growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C may not be fixed to the light guide members 9A, 9B, and 9C, respectively. The movement mechanism 6 may move the growth promoting light sources 11A, 11B, and 11C and the growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C relative to the light guide members 9A, 9B, and 9C. The growth promoting light sources 11A, 11B, and 11C and the growth suppressing light sources 12A, 12B, and 12C may be integrated with each other. The growth promoting light sources 11A, 11B, and 11C and the growth suppressing light sources 12A, 12B, and 12C may be separated from each other so as to be moved by the moving mechanism 6 independently of each other.

（４） 制御部４は、高さ検出部３によって検出された複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれの高さの情報に基づいて、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの平均値を基準値ＲＨとして算出してもよい。また、制御部４は、高さ検出部３によって検出された複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれの高さの情報に基づいて、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのうちの特定の植物の高さを基準値ＲＨとして選択してもよい。また、制御部４は、外部から入力された植物の高さの基準値ＲＨもしくは予め記憶された植物の高さの基準値ＲＨを抽出してもよい。   (4) Based on the information on the heights of the plurality of plants 1A, 1B, and 1C detected by the height detection unit 3, the control unit 4 averages the heights of the plurality of plants 1A, 1B, and 1C. May be calculated as the reference value RH. Moreover, the control part 4 is based on the information of each height of the some plant 1A, 1B, 1C detected by the height detection part 3, and is the specific plant of the some plant 1A, 1B, 1C. The height may be selected as the reference value RH. Further, the control unit 4 may extract a plant height reference value RH inputted from the outside or a plant height reference value RH stored in advance.

いずれの場合も、制御部４は、基準値ＲＨと複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれの高さとを比較することが好ましい。これらの場合、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのうちの基準値ＲＨよりも小さい高さを有する１または２以上の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの成長を促進することが望ましい。したがって、そのように、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれにおいて、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを制御することが好ましい。また、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのうちの基準値ＲＨ以上の高さを有する植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの成長を抑制することが望ましい。したがって、そのように、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれにおいて、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを制御することが好ましい。   In any case, the control unit 4 preferably compares the reference value RH with the heights of the plurality of plants 1A, 1B, 1C. In these cases, it is desirable to promote the growth of one or more plants 1A, 1B, 1C having a height smaller than the reference value RH among the plurality of plants 1A, 1B, 1C. Therefore, it is preferable to control the growth promotion light sources 11A, 11B, 11C and the growth suppression light sources 12A, 12B, 12C in each of the plurality of light source units 10A, 10B, 10C. Moreover, it is desirable to suppress the growth of the plants 1A, 1B, and 1C having a height equal to or higher than the reference value RH among the plurality of plants 1A, 1B, and 1C. Therefore, it is preferable to control the growth promotion light sources 11A, 11B, 11C and the growth suppression light sources 12A, 12B, 12C in each of the plurality of light source units 10A, 10B, 10C.

具体的には、制御部４は、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのうちの基準値ＲＨよりも小さい高さを有する１または２以上の植物に、現在の値または比率よりも大きな値または比率の第１の波長λ１の光が照射されるようにすることが好ましい。現在の値は、現在の第１の波長λ１の光の量を意味する。また、現在の比率は、現在の第１の波長の光の量と現在の第２の波長λ２の光の量との合計値に対する第１の波長λ１の光の量を意味する。この好ましい状態を実現するように、制御部４は、前述の１または２の植物のそれぞれに対応する成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを制御する。   Specifically, the control unit 4 has a value or ratio larger than the current value or ratio for one or more plants having a height smaller than the reference value RH among the plurality of plants 1A, 1B, and 1C. It is preferable that the light having the first wavelength λ1 is irradiated. The current value means the current amount of light of the first wavelength λ1. Further, the current ratio means the amount of light of the first wavelength λ1 with respect to the total value of the amount of light of the current first wavelength and the amount of light of the current second wavelength λ2. The control unit 4 controls the growth promotion light sources 11A, 11B, and 11C and the growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C corresponding to the aforementioned one or two plants so as to realize this preferable state.

また、上記の場合、制御部４は、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのうちの基準値ＲＨ以上の高さを有する他の１または２以上の植物に、現在の値または比率よりも大きな値または比率の第２の波長λ２の光が照射されるようにすることが好ましい。現在の値は、現在の第２の波長λ２の光の量を意味する。また、現在の比率は、現在の第１の波長の光の量と現在の第２の波長λ２の光の量との合計値に対する第２の波長λ２の光の量を意味する。この好ましい状態を実現するように、制御部４は、前述の他の１または２の植物のそれぞれに対応する成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを制御する。   Moreover, in said case, the control part 4 is a value larger than a present value or a ratio to other 1 or 2 or more plants which have the height more than the reference value RH among several plants 1A, 1B, 1C. Alternatively, it is preferable that the light having the second wavelength λ2 in the ratio is irradiated. The current value means the current amount of light of the second wavelength λ2. Further, the current ratio means the amount of light at the second wavelength λ2 with respect to the total value of the amount of light at the current first wavelength and the amount of light at the current second wavelength λ2. The control unit 4 controls the growth promotion light sources 11A, 11B, and 11C and the growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C corresponding to each of the other one or two plants described above so as to realize this preferable state.

基準値ＲＨは、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの平均値である場合には、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さが加算された値が複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの数で除算されることによって算出される。また、基準値ＲＨが、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのうちの特定の植物の高さである場合、特定の植物の高さは、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの中央値であってもよい。この場合、中央値（median）は、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さのうちの１つの値のであり、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの値を小さいものから順に並べたとき中央に位置する値を意味する。たとえば、５つの植物が栽培されているとき、その５つの植物の高さの中央値は、最も小さい植物を１番として、下から３番目の高さの値が中央値となる。ただし、植物の数が偶数である場合は、中央値は、中央に近い２つの値の平均値である。   When the reference value RH is an average value of the heights of the plurality of plants 1A, 1B, 1C, a value obtained by adding the heights of the plurality of plants 1A, 1B, 1C is a plurality of plants 1A, 1B, 1C. Calculated by dividing by the number of. When the reference value RH is the height of a specific plant among the plurality of plants 1A, 1B, 1C, the height of the specific plant is the median value of the heights of the plurality of plants 1A, 1B, 1C. It may be. In this case, the median is one of the heights of the plurality of plants 1A, 1B, 1C, and the height values of the plurality of plants 1A, 1B, 1C are arranged in order from the smallest. Sometimes it means the value located in the center. For example, when five plants are cultivated, the median height of the five plants is the median value of the third height from the bottom with the smallest plant as the first. However, when the number of plants is an even number, the median value is an average value of two values close to the center.

上記の構成によれば、基準値ＲＨを基準として、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さのばらつきを低減することができる。その結果、大きさのばらつきが低減された複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃを収穫することができる。   According to said structure, the dispersion | variation in the height of several plants 1A, 1B, 1C can be reduced on the basis of reference value RH. As a result, it is possible to harvest a plurality of plants 1A, 1B, 1C with reduced size variations.

（５） 制御部４は、高さ検出部３によって検出された複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれの高さの情報に基づいて、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの最大値と複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの最小値とを選択してもよい。この場合、制御部４は、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの最大値と複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの最小値との差を算出してもよい。この場合、制御部４は、前述の差が所定値以下になった場合に、第１の波長λ１の光のみが複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれに照射されるようにすることが好ましい。この好ましい状態を実現するように、制御部４は、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれにおいて、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを制御する。つまり、前述の差が所定値以下になった場合に、制御部４は、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれにおいて、第２の波長２の光の出力を停止する。   (5) The control unit 4 determines the maximum height of the plurality of plants 1A, 1B, 1C based on the height information of the plurality of plants 1A, 1B, 1C detected by the height detection unit 3. And the minimum height of the plurality of plants 1A, 1B, 1C may be selected. In this case, the control unit 4 may calculate the difference between the maximum value of the height of the plurality of plants 1A, 1B, 1C and the minimum value of the height of the plurality of plants 1A, 1B, 1C. In this case, it is preferable that the control unit 4 causes only the light of the first wavelength λ1 to be irradiated to each of the plurality of plants 1A, 1B, and 1C when the above-described difference becomes equal to or less than a predetermined value. . The control unit 4 controls the growth promotion light sources 11A, 11B, and 11C and the growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C in each of the plurality of light source units 10A, 10B, and 10C so as to realize this preferable state. That is, when the above difference becomes equal to or smaller than the predetermined value, the control unit 4 stops the output of the light having the second wavelength 2 in each of the plurality of light source units 10A, 10B, and 10C.

上記の構成によれば、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの大きさのばらつきが許容範囲内の値になった段階で、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの全体の成長を促進することにより、大きさのばらつきが低減された複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃを早期に収穫することができる。   According to said structure, in the stage where the dispersion | variation in the magnitude | size of several plants 1A, 1B, 1C became a value in the tolerance | permissible_range, by promoting the whole growth of several plants 1A, 1B, 1C, A plurality of plants 1A, 1B, 1C with reduced size variation can be harvested early.

（６） 本実施の形態の水耕栽培方法は、上記したように、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃにそれぞれ対応するように配置された複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを用いるものである。前述のように、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、それぞれ、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを含んでいる。成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃは、それぞれ、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのうちの対応する１つに対して、その成長を促進させる第１の波長λ１の光を発する。複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、それぞれ、成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを含んでいる。成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、それぞれ、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのうちの対応する１つに対して、その成長を抑制する第２の波長λ２の光を発する。複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、それぞれ、導光路部材９Ａ，９Ｂ，９を含んでいる。導光路部材９Ａ，９Ｂ，９は、それぞれ、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの周囲に設置されている。導光路部材９Ａ，９Ｂ，９は、それぞれ、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのうちの対応する１つに対して、第１の波長λ１の光および第２の波長λ２の光のそれぞれを導くためのものである。   (6) As described above, the hydroponics method of the present embodiment uses a plurality of light source units 10A, 10B, and 10C arranged to correspond to the plurality of plants 1A, 1B, and 1C, respectively. . As described above, the plurality of light source units 10A, 10B, and 10C include the growth promoting light sources 11A, 11B, and 11C, respectively. The growth promoting light sources 11A, 11B, and 11C emit light having a first wavelength λ1 that promotes the growth of the corresponding one of the plurality of plants 1A, 1B, and 1C, respectively. The plurality of light source units 10A, 10B, and 10C include growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C, respectively. The growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C emit light having a second wavelength λ2 that suppresses the growth of the corresponding one of the plurality of plants 1A, 1B, and 1C. The plurality of light source units 10A, 10B, and 10C include light guide members 9A, 9B, and 9, respectively. The light guide members 9A, 9B, and 9 are installed around the growth promotion light sources 11A, 11B, and 11C and the growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C, respectively. The light guide members 9A, 9B, 9 respectively guide the light having the first wavelength λ1 and the light having the second wavelength λ2 to the corresponding one of the plurality of plants 1A, 1B, 1C. Is for.

本実施の形態の水耕栽培方法においては、まず、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれの高さが検出される。次に、検出された複数の植物のそれぞれの高さの情報に基づいて、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれにおいて、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが制御される。この制御において、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれにおいて、第１の波長λ１の光の量および第２の波長λ２の光の量のそれぞれが調節される。それにより、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの最大値と複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの最小値との差Ｄが小さくなる。   In the hydroponic cultivation method of the present embodiment, first, the heights of the plurality of plants 1A, 1B, 1C are detected. Next, based on the detected height information of the plurality of plants, in each of the plurality of light source units 10A, 10B, and 10C, the growth promotion light sources 11A, 11B, and 11C and the growth suppression light sources 12A, 12B, and 12C Is controlled. In this control, the amount of light having the first wavelength λ1 and the amount of light having the second wavelength λ2 are adjusted in each of the plurality of light source units 10A, 10B, and 10C. Thereby, the difference D between the maximum value of the height of the plurality of plants 1A, 1B, 1C and the minimum value of the height of the plurality of plants 1A, 1B, 1C is reduced.

上記の方法によれば、栽培初期に、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの大きさにばらつきがあっても、収穫期には、そのばらつきを小さくすることができる。この方法においては、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれの高さの情報は、前述の制御部４および高さ検出部３によって自動的に得られてもよい。   According to said method, even if there exists dispersion | variation in the magnitude | size of several plant 1A, 1B, 1C in the cultivation initial stage, the dispersion | variation can be made small in the harvest period. In this method, information on the height of each of the plurality of plants 1A, 1B, 1C may be automatically obtained by the control unit 4 and the height detection unit 3 described above.

一方、前述の方法においては、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれの高さの情報は、作業員が、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれを目視して、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのおおよその高さを推測することにより得られてもよい。また、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃのそれぞれの高さの情報は、作業員が測定器を用いて複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さを測定し、その測定された複数の値を用紙や機器等に記録することにより、得られてもよい。これらの方法の場合には、複数の光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれにおける、第１の波長λ１の光の量と第２の波長λ２の光の量との比率を調節も作業員により行われる。この方法においては、作業員は、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの情報に基づいて、基準となる高さよりも大きい植物に対しては、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの出力を増加させ、成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの出力を減少させる。一方、作業員は、複数の植物１Ａ，１Ｂ，１Ｃの高さの情報に基づいて、基準となる高さよりも小さい植物に対しては、成長促進光源１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの出力を減少させ、成長抑制光源１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの出力を増加させる。この出力を増加させるには、出力を最大出力にすることが含まれ、この出力を減少させるには、出力をゼロにすることが含まれる。   On the other hand, in the above-described method, the height information of the plurality of plants 1A, 1B, 1C is obtained by the operator visually observing each of the plurality of plants 1A, 1B, 1C, and the plurality of plants 1A, 1B. , 1C may be obtained by estimating the approximate height. Moreover, as for the information on the height of each of the plurality of plants 1A, 1B, and 1C, an operator measures the height of the plurality of plants 1A, 1B, and 1C using a measuring instrument, and uses the measured plurality of values. It may be obtained by recording on paper or equipment. In the case of these methods, the operator adjusts the ratio of the amount of light having the first wavelength λ1 and the amount of light having the second wavelength λ2 in each of the plurality of light source units 10A, 10B, and 10C. Is called. In this method, the worker outputs the outputs of the growth promoting light sources 11A, 11B, and 11C for plants that are larger than the reference height, based on the height information of the plurality of plants 1A, 1B, and 1C. Increase the output of the growth suppression light source 12A, 12B, 12C. On the other hand, the worker reduces the output of the growth promoting light sources 11A, 11B, and 11C for plants that are smaller than the reference height, based on the height information of the plurality of plants 1A, 1B, and 1C. The output of the growth suppression light sources 12A, 12B, 12C is increased. Increasing the output includes maximizing the output, and decreasing the output includes bringing the output to zero.

なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。   The above-described embodiment is an example of the present invention. For this reason, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made depending on the design and the like as long as the technical idea according to the present invention is not deviated from this embodiment. Of course, it is possible to change.

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 植物
３ 高さ検出部
４ 制御部
６ 移動機構
９Ａ，９Ｂ，９Ｃ 導光路部材
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 光源ユニット
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ 成長促進光源
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ 成長抑制光源
１００ 水耕栽培装置
ＲＨ 基準値 1A, 1B, 1C Plant 3 Height detection unit 4 Control unit 6 Movement mechanism 9A, 9B, 9C Light guide member 10A, 10B, 10C Light source unit 11A, 11B, 11C Growth promotion light source 12A, 12B, 12C Growth suppression light source 100 Water Cultivation equipment RH standard value

Claims (6)

複数の植物にそれぞれ対応するように配置された複数の光源ユニットを備えた水耕栽培装置であって、
前記複数の光源ユニットのそれぞれは、
前記複数の植物のうちの対応する１つに対して、その成長を促進させる第１の波長の光を発する成長促進光源と、
前記複数の植物のうちの対応する１つに対して、その成長を抑制する第２の波長の光を発する成長抑制光源と、
前記複数の植物のうちの対応する１つに対して、前記第１の波長の光および前記第２の波長の光のそれぞれを導くように、前記成長促進光源および前記成長抑制光源の周囲に設置された導光路部材と、を含み、
前記水耕栽培装置は、さらに、
前記複数の植物のそれぞれの高さを検出する高さ検出部と、
前記高さ検出部によって検出された前記複数の植物のそれぞれの高さの情報に基づいて、前記複数の光源ユニットのそれぞれにおいて、前記成長促進光源および前記成長抑制光源を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記複数の植物の高さの最大値と前記複数の植物の高さの最小値との差が小さくなるように、前記複数の光源ユニットのそれぞれにおいて、前記第１の波長の光の量および前記第２の波長の光の量のそれぞれを調節する、水耕栽培装置。 A hydroponic cultivation apparatus comprising a plurality of light source units arranged to correspond to a plurality of plants,
Each of the plurality of light source units is
A growth promoting light source that emits light of a first wavelength that promotes its growth for a corresponding one of the plurality of plants;
A growth-suppressing light source that emits light of a second wavelength that suppresses the growth of a corresponding one of the plurality of plants;
Installed around the growth promotion light source and the growth suppression light source so as to guide each of the first wavelength light and the second wavelength light to a corresponding one of the plurality of plants. A guided light guide member,
The hydroponic cultivation apparatus further includes:
A height detector for detecting the height of each of the plurality of plants;
Based on information on the height of each of the plurality of plants detected by the height detection unit, a control unit that controls the growth promoting light source and the growth suppression light source in each of the plurality of light source units, Prepared,
The control unit is configured to reduce the difference between the maximum height of the plurality of plants and the minimum value of the plurality of plants in each of the plurality of light source units. A hydroponic cultivation apparatus that adjusts the amount of light and the amount of light of the second wavelength. 前記導光路部材は、前記第１の波長の光および前記第２の波長の光の進行方向に垂直な面における内部空間の面積が前記植物に近づくにつれて小さくなるように構成されている、請求項１に記載の水耕栽培装置。   The light guide member is configured such that an area of an internal space in a plane perpendicular to a traveling direction of the light of the first wavelength and the light of the second wavelength decreases as the plant approaches the plant. The hydroponic cultivation apparatus according to 1. 前記複数の光源ユニットのそれぞれを独立して移動させることにより、前記複数の光源ユニットと前記複数の植物との間のそれぞれの距離を独立して変更する移動機構をさらに備えた、請求項１または２に記載の水耕栽培装置。   The apparatus further comprises a moving mechanism for independently changing each distance between the plurality of light source units and the plurality of plants by independently moving each of the plurality of light source units. The hydroponic cultivation apparatus according to 2. 前記制御部は、
前記高さ検出部によって検出された前記複数の植物のそれぞれの高さの情報に基づいて、前記複数の植物の高さの平均値を基準値として算出するか、もしくは、前記複数の植物のうちの特定の植物の高さを基準値として選択するか、または、
外部から入力された植物の高さの基準値もしくは予め記憶された植物の高さの基準値を抽出し、
前記基準値と前記複数の植物のそれぞれの高さとを比較し、
前記複数の植物のうちの前記基準値よりも小さい高さを有する１または２以上の植物の成長を促進するように、かつ、前記複数の植物のうちの前記基準値以上の高さを有する植物の成長を抑制するように、前記複数の光源ユニットのそれぞれにおいて、前記成長促進光源および前記成長抑制光源を制御する、請求項１〜３のいずれかに記載の水耕栽培装置。 The controller is
Based on the information on the height of each of the plurality of plants detected by the height detection unit, an average value of the heights of the plurality of plants is calculated as a reference value, or among the plurality of plants Select a specific plant height as a reference value, or
Extract the plant height reference value input from the outside or the plant height reference value stored in advance,
Comparing the reference value with the height of each of the plurality of plants;
A plant having a height equal to or higher than the reference value among the plurality of plants so as to promote the growth of one or more plants having a height smaller than the reference value among the plurality of plants. The hydroponic cultivation apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the growth promotion light source and the growth suppression light source are controlled in each of the plurality of light source units so as to suppress growth of the light source. 前記制御部は、
前記高さ検出部によって検出された前記複数の植物のそれぞれの高さの情報に基づいて、前記複数の植物の高さの最大値と前記複数の植物の高さの最小値とを選択し、
前記複数の植物の高さの最大値と前記複数の植物の高さの最小値との差を算出し、
前記差が所定値以下になった場合に、前記第１の波長の光のみが前記複数の植物のそれぞれに照射されるように、前記複数の光源ユニットのそれぞれにおいて、前記成長促進光源および前記成長抑制光源を制御する、請求項１〜４のいずれかに記載の水耕栽培装置。 The controller is
Based on the information on the height of each of the plurality of plants detected by the height detection unit, the maximum value of the height of the plurality of plants and the minimum value of the height of the plurality of plants,
Calculating the difference between the maximum height of the plurality of plants and the minimum height of the plurality of plants;
In each of the plurality of light source units, the growth promoting light source and the growth so that only the light of the first wavelength is irradiated to each of the plurality of plants when the difference becomes a predetermined value or less. The hydroponic cultivation apparatus in any one of Claims 1-4 which controls a suppression light source. 複数の植物にそれぞれ対応するように配置された複数の光源ユニットを用いる水耕栽培方法であって、
前記複数の光源ユニットのそれぞれは、
前記複数の植物のうちの１つに対して、その成長を促進させる第１の波長の光を発する成長促進光源と、
前記複数の植物のうちの１つに対して、その成長を抑制する第２の波長の光を発する成長抑制光源と、
前記複数の植物のうちの１つに対して、前記第１の波長の光および前記第２の波長の光のそれぞれを導くように、前記成長促進光源および前記成長抑制光源の周囲に設置された導光路部材と、を含み、
前記水耕栽培方法は、
前記複数の植物のそれぞれの高さを検出するステップと、
前記高さを検出するステップにおいて検出された前記複数の植物のそれぞれの高さの情報に基づいて、前記複数の光源ユニットのそれぞれにおいて、前記成長促進光源および前記成長抑制光源を制御するステップと、を備え、
前記制御するステップは、前記複数の植物の高さの最大値と前記複数の植物の高さの最小値との差が小さくなるように、前記複数の光源ユニットのそれぞれにおいて、前記第１の波長の光の量および前記第２の波長の光の量のそれぞれを調節するステップを含む、水耕栽培方法。 A hydroponic cultivation method using a plurality of light source units arranged to correspond to a plurality of plants,
Each of the plurality of light source units is
A growth promoting light source that emits light of a first wavelength that promotes the growth of one of the plurality of plants;
A growth-suppressing light source that emits light of a second wavelength that suppresses the growth of one of the plurality of plants;
Installed around the growth promotion light source and the growth suppression light source so as to guide each of the first wavelength light and the second wavelength light to one of the plurality of plants. A light guide member,
The hydroponics method is
Detecting the height of each of the plurality of plants;
Controlling the growth promoting light source and the growth suppressing light source in each of the plurality of light source units based on information on the height of each of the plurality of plants detected in the step of detecting the height; With
In the controlling step, in each of the plurality of light source units, the first wavelength is set such that a difference between a maximum height of the plurality of plants and a minimum value of the plurality of plants is small. A method for hydroponics comprising adjusting the amount of light and the amount of light of the second wavelength.
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