JP2021151270A - 野菜の生産方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】野菜における食味の向上および硝酸塩の濃度の低下を図る。【解決手段】野菜の生産方法は、第１〜５ステップを有する。第１ステップにおいて播種を行う。第２ステップにおいて第１期間に種子から子葉を出させる。第３ステップにおいて第１期間の次の第２期間に第１養液および第２養液を用いて野菜を育てる。第４ステップにおいて第２期間の次の第３期間に野菜をさらに育てる。第５ステップにおいて野菜を収穫する。第３ステップにおいて第２養液を用いて野菜を育てた後に第１養液を用いて野菜を育てる。第１養液として、１リットル当たりの窒素の含有量が０．２〜０．４７ｍｇであり、１リットル当たりの酸化カルシウムの含有量が０．３３〜０．８３ｍｇである培養液を用いる。第２養液として、１リットル当たりの窒素の含有量が０．０６〜０．１４ｍｇであり、１リットル当たりの酸化カルシウムの含有量が０．１〜０．２５ｍｇである培養液を用いる。【選択図】図１
Description
本開示は、野菜の生産方法およびレタスに関する。
一般的な土耕栽培に代わる植物を生産する方法として、水耕栽培が知られている（例えば、特許文献１〜５の記載を参照）。
水耕栽培による野菜の生産については、野菜における食味の向上および硝酸塩の濃度の低下を図る点で改善の余地がある。
野菜の生産方法が開示される。
野菜の生産方法の一態様は、第１ステップと、第２ステップと、第３ステップと、第４ステップと、第５ステップと、を有する。前記第１ステップにおいて、播種を行う。前記第２ステップにおいて、第１期間において種子から子葉を出させる。前記第３ステップにおいて、前記第１期間の次の第２期間において第１養液および第２養液を用いて野菜を育てる。前記第４ステップにおいて、前記第２期間の次の第３期間において野菜をさらに育てる。前記第５ステップにおいて、野菜を収穫する。前記第３ステップにおいて、前記第２養液を用いて野菜を育てた後に、前記第１養液を用いて野菜を育てる。前記第１養液として、１リットル当たりの窒素の含有量が０．２ｍｇから０．４７ｍｇであり、１リットル当たりの酸化カルシウムの含有量が０．３３ｍｇから０．８３ｍｇである培養液を用いる。前記第２養液として、１リットル当たりの窒素の含有量が０．０６ｍｇから０．１４ｍｇであり、１リットル当たりの酸化カルシウムの含有量が０．１ｍｇから０．２５ｍｇである培養液を用いる。
例えば、野菜における食味の向上および硝酸塩の濃度の低下を図ることができる。
以下、第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。図面においては同様な構成および機能を有する部分に同じ符号が付されており、下記説明では重複説明が省略される。図面は模式的に示されたものである。図２（ａ）から図９（ｂ）には、右手系のＸＹＺ座標系が付されている。このＸＹＺ座標系では、照明装置１０の水平方向に沿った長手方向が＋Ｘ方向とされ、照明装置１０の水平方向に沿った短手方向が＋Ｙ方向とされ、＋Ｘ方向と＋Ｙ方向との両方に直交する方向としての上方向が＋Ｚ方向とされている。
＜１．第１実施形態＞
＜１−１．野菜の水耕栽培の概要＞
図１で示されるように、野菜の水耕栽培の期間は、例えば、第１期間Ｐ１と、第２期間Ｐ２と、第３期間Ｐ３と、を有する。水耕栽培の対象となる野菜（栽培対象野菜ともいう）は、例えば、レタスなどの葉菜類の野菜を含む。
＜１−１．野菜の水耕栽培の概要＞
図１で示されるように、野菜の水耕栽培の期間は、例えば、第１期間Ｐ１と、第２期間Ｐ２と、第３期間Ｐ３と、を有する。水耕栽培の対象となる野菜（栽培対象野菜ともいう）は、例えば、レタスなどの葉菜類の野菜を含む。
第１期間Ｐ１は、播種のタイミング（時刻Ｔ０）から発芽を含む育苗開始のタイミング（時刻Ｔ１）までの期間（発芽期間ともいう）である。播種のタイミングは、苗床に種子を播くタイミングである。苗床には、例えば、スポンジ、ポリウレタンまたは不織布などが適用される。発芽のタイミングは、苗床において種子から子葉が出るタイミングである。例えば、栽培対象野菜がレタスである場合には、子葉は双葉である。レタスについての播種から発芽を含む育苗までの期間の長さＬ１は、例えば、７日間前後とされる。
第２期間Ｐ２は、発芽を含む育苗までのタイミング（時刻Ｔ１）から収穫のタイミング（時刻Ｔ４）の所定日数前のタイミング（時刻Ｔ３）までの期間である。この第２期間Ｐ２は、野菜が主に育つ期間（主育成期間ともいう）である。第２期間Ｐ２は、例えば、前期（第２Ａ期間ともいう）Ｐ２ａと、後期（第２Ｂ期間ともいう）Ｐ２ｂと、に分けられる。
第２Ａ期間Ｐ２ａは、苗を育てる期間（育苗期間ともいう）に相当する。例えば、栽培対象野菜がレタスである場合には、育苗期間の長さＬ２ａは、７日間から１４日間程度とされる。第２Ａ期間Ｐ２ａが終了したタイミング（時刻Ｔ２）において、育苗後の苗の間隔を拡大する作業（間隔拡大作業ともいう）を行う。間隔拡大作業は、隣り合う野菜の間で成長に伴って葉が重なり合うことによる光合成の阻害の低減および成長の余地の拡大を目的としたものである。間隔拡大作業としては、例えば、苗床から成長に合わせた培地への育苗後の苗の植え替え（定植ともいう）を行う作業が行われる。培地には、例えば、スポンジ、ポリウレタンまたは不織布などが採用される。定植時には、例えば、株間および条間などの苗の間隔が調整される。間隔拡大作業は、苗を苗床から培地に植え替える定植を行うことなく、苗床の分割および苗の間隔の拡大、あるいは苗の間引きなどによっても実現され得る。
第２Ｂ期間Ｐ２ｂは、間隔が拡大された後の苗から野菜を育てる期間（栽培成長期間ともいう）である。例えば、栽培対象野菜がレタスである場合には、栽培成長期間の長さＬ２ｂは、１０日間から１６日間程度とされる。
第３期間Ｐ３は、収穫前に野菜をさらに育てる期間（収穫直前期間ともいう）である。収穫直前期間は、野菜の収穫前の所定日数の期間である。収穫直前期間の長さＬ３は、例えば、１日間から７日間程度とされる。例えば、栽培対象野菜がレタスである場合には、長さＬ３は、４日間から７日間程度とされる。
以上のことから、水耕栽培による野菜の生産方法は、例えば、順に行われる第１ステップＳ１から第５ステップＳ５を有する。第１ステップＳ１は、播種を行う工程である。第２ステップＳ２は、第１期間Ｐ１において種子から子葉を出させる工程である。第３ステップＳ３は、第１期間Ｐ１の次の第２期間Ｐ２において野菜を育てる工程である。第４ステップＳ４は、第２期間Ｐ２の次の第３期間Ｐ３において野菜をさらに育てる工程である。第５ステップＳ５は、野菜を収穫する工程である。このような水耕栽培を行う際には、苗床および培地は、それぞれ野菜を育てるための培養液（養液ともいう）が貯留されている栽培用のトレイなどの容器内に位置している。養液には、状況に適した肥料の成分が溶け込んだ溶液が適用される。また、発芽期間においては、例えば、苗床に播かれた種子の上方から水を供給することで、種子から子葉が出てくる発芽を促進させる。
＜１−２．水耕栽培における栽培現場の構成＞
播種のタイミングでは、例えば、図２（ａ）および図２（ｂ）で示されるように、栽培用の容器３０ａのうちの上側の凹部に位置している苗床３１ａ上に、複数の種子３２ａが適度な間隔を空けて配列される。容器３０ａには、例えば、栽培用のトレイなどが適用される。この栽培用のトレイは、例えば、上方から下方向（−Ｚ方向）に向けて平面視した場合に矩形状の外形を有する。この容器３０ａには、野菜を育てるための養液が貯留された状態にある。このため、苗床３１ａは、養液に浸された状態にある。また、例えば、容器３０ａの上方に位置している支持体３４に、複数の照明装置１０が配列された状態にある。複数の照明装置１０は、例えば、適度な間隔を空けて互いに平行となるように配列された状態にある。各照明装置１０には、例えば、電源３３を介して電力が供給される。
播種のタイミングでは、例えば、図２（ａ）および図２（ｂ）で示されるように、栽培用の容器３０ａのうちの上側の凹部に位置している苗床３１ａ上に、複数の種子３２ａが適度な間隔を空けて配列される。容器３０ａには、例えば、栽培用のトレイなどが適用される。この栽培用のトレイは、例えば、上方から下方向（−Ｚ方向）に向けて平面視した場合に矩形状の外形を有する。この容器３０ａには、野菜を育てるための養液が貯留された状態にある。このため、苗床３１ａは、養液に浸された状態にある。また、例えば、容器３０ａの上方に位置している支持体３４に、複数の照明装置１０が配列された状態にある。複数の照明装置１０は、例えば、適度な間隔を空けて互いに平行となるように配列された状態にある。各照明装置１０には、例えば、電源３３を介して電力が供給される。
発芽期間としての第１期間Ｐ１では、例えば、図２（ｂ）で示されるように、太陽光を利用することなく、１日当たり１２時間から１６時間程度、各照明装置１０の光源を発光させ、各照明装置１０から発せられる光を複数の種子３２ａに照射する。また、複数の種子３２ａには水を付与する。これにより、各種子３２ａからの発芽を促す。その結果、例えば、図３（ａ）および図３（ｂ）で示されるように、複数の種子３２ａからそれぞれ子葉が出て、複数の野菜の苗３２ｂを得ることができる。図２（ｂ）、図３（ｂ）、図４（ｂ）、図５（ｂ）および図６（ｂ）では、各照明装置１０から発せられる光について、光の進行方向が二点鎖線の矢印で示されているとともに、光の外縁が二点鎖線で描かれている。
育苗期間としての第２Ａ期間Ｐ２ａでは、例えば、図４（ａ）および図４（ｂ）で示すように、さらに、太陽光を利用することなく、１日当たり１２時間から１６時間程度、各照明装置１０の光源を発光させ、各照明装置１０から発せられる光を複数の野菜の苗３２ｂに照射する。これにより、例えば、複数の野菜の苗３２ｂの成長が促進される。
育苗期間が終了すると、例えば、定植によって複数の野菜の苗３２ｂを植え替える。ここでは、例えば、図５（ａ）および図５（ｂ）で示されるように、栽培用の容器３０ｂのうちの上側の凹部に位置している培地３１ｂに、複数の栽培対象野菜３２ｃとなる複数の野菜の苗３２ｂが適度な間隔を空けて配列される。以下では、野菜の苗３２ｂおよび栽培対象野菜３２ｃを適宜まとめて「野菜」とも称する。容器３０ｂには、例えば、栽培用のトレイなどが適用される。この栽培用のトレイは、例えば、上方から下方向（−Ｚ方向）に向けて平面視した場合に長尺の矩形状の外形を有する。図５（ａ）および図５（ｂ）の例では、長尺状の４つの容器３０ｂが略平行となるように配置された状態にある。各容器３０ｂには、野菜を育てるための養液が貯留された状態にある。このため、培地３１ｂは、養液に浸された状態にある。また、例えば、容器３０ａの上方に位置している支持体３４に、複数の照明装置１０が配列された状態にある。複数の照明装置１０は、適度な間隔を空けて互いに平行となるように配列された状態にある。図５（ａ）および図５（ｂ）の例では、各照明装置１０の長手方向は、例えば、容器３０ｂの長手方向に対して直交している状態にある。各照明装置１０には、電源３３を介して電力が供給される。
栽培成長期間としての第２Ｂ期間Ｐ２ｂでは、例えば、図５（ｂ）で示されるように、太陽光を利用することなく、１日当たり１２時間から１６時間程度、各照明装置１０の光源を発光させ、各照明装置１０から発せられる光を複数の栽培対象野菜３２ｃに照射する。これにより、複数の栽培対象野菜３２ｃの成長を促進する。
収穫直前期間としての第３期間Ｐ３では、例えば、図６（ｂ）で示されるように、太陽光を利用することなく、１日当たり１２時間から１６時間程度、各照明装置１０の光源を発光させ、各照明装置１０から発せられる光を複数の栽培対象野菜３２ｃに照射する。これにより、図６（ａ）および図６（ｂ）で示されるように、複数の栽培対象野菜３２ｃの成長を促進する。
ここで、例えば、複数の照明装置１０と、種子３２ａ、野菜の苗３２ｂまたは栽培対象野菜３２ｃとの距離は、適切な距離となるように変更されてもよい。
また、複数の照明装置１０には、例えば、第１期間Ｐ１と第２Ａ期間Ｐ２ａと第２Ｂ期間Ｐ２ｂと第３期間Ｐ３との間で、互いに異なるスペクトルを有する光を発する光源を適用してもよい。また、複数の照明装置１０には、例えば、第２Ａ期間Ｐ２ａと第２Ｂ期間Ｐ２ｂとの間で、互いに異なるスペクトルを有する光を発する光源を適用してもよい。
上述したように水耕栽培による野菜の生産方法によれば、太陽光を利用することなく、栽培対象野菜３２ｃを育成することができる。
＜１−３．照明装置の構成＞
図７（ａ）、図７（ｂ）および図８で示されるように、照明装置１０は、例えば、筐体１１と、配線基板１２と、複数の光源１と、透光性基板１３と、を有する。
図７（ａ）、図７（ｂ）および図８で示されるように、照明装置１０は、例えば、筐体１１と、配線基板１２と、複数の光源１と、透光性基板１３と、を有する。
＜１−３−１．筐体＞
筐体１１は、例えば、＋Ｘ方向に沿った長手方向を有する長尺の直方体状の外形を有するとともに、−Ｚ方向を向いている開口を有している。筐体１１は、例えば、透光性基板１３を保持する機能と、光源１が発する熱を外部に放散させる機能と、を有する。筐体１１の材料には、例えば、アルミニウム、銅もしくはステンレスなどの金属またはプラスチックもしくは樹脂などが適用される。筐体１１は、例えば、底部２１ａおよび一対の保持部２１ｂを有する長尺の本体部２１と、２つの蓋部２２と、を有する。底部２１ａは、例えば、＋Ｘ方向に沿った長手方向を有する。一対の保持部２１ｂは、例えば、底部２１ａの幅方向（＋Ｙ方向）の両端部から−Ｚ方向に垂下している状態で＋Ｘ方向に沿った長手方向を有する。このため、本体部２１は、−Ｚ方向（下方向）に向いた開口と、＋Ｘ方向（長手方向）の両端に位置する開口と、を有する。２つの蓋部２２は、例えば、本体部２１の＋Ｘ方向（長手方向）の両端に位置する開口をそれぞれ閉塞している状態にある。また、各保持部２１ｂは、例えば、−Ｚ方向の端部の近傍の部分において、透光性基板１３を保持するための＋Ｘ方向に沿って伸びている溝部を有する。換言すれば、一対の溝部が互いに対向するように位置している。筐体１１の長手方向（＋Ｘ方向）における長さは、例えば、１００ミリメートル（ｍｍ）から２０００ｍｍ程度とされる。
筐体１１は、例えば、＋Ｘ方向に沿った長手方向を有する長尺の直方体状の外形を有するとともに、−Ｚ方向を向いている開口を有している。筐体１１は、例えば、透光性基板１３を保持する機能と、光源１が発する熱を外部に放散させる機能と、を有する。筐体１１の材料には、例えば、アルミニウム、銅もしくはステンレスなどの金属またはプラスチックもしくは樹脂などが適用される。筐体１１は、例えば、底部２１ａおよび一対の保持部２１ｂを有する長尺の本体部２１と、２つの蓋部２２と、を有する。底部２１ａは、例えば、＋Ｘ方向に沿った長手方向を有する。一対の保持部２１ｂは、例えば、底部２１ａの幅方向（＋Ｙ方向）の両端部から−Ｚ方向に垂下している状態で＋Ｘ方向に沿った長手方向を有する。このため、本体部２１は、−Ｚ方向（下方向）に向いた開口と、＋Ｘ方向（長手方向）の両端に位置する開口と、を有する。２つの蓋部２２は、例えば、本体部２１の＋Ｘ方向（長手方向）の両端に位置する開口をそれぞれ閉塞している状態にある。また、各保持部２１ｂは、例えば、−Ｚ方向の端部の近傍の部分において、透光性基板１３を保持するための＋Ｘ方向に沿って伸びている溝部を有する。換言すれば、一対の溝部が互いに対向するように位置している。筐体１１の長手方向（＋Ｘ方向）における長さは、例えば、１００ミリメートル（ｍｍ）から２０００ｍｍ程度とされる。
＜１−３−２．配線基板＞
配線基板１２は、例えば、筐体１１内において筐体１１に固定された状態で位置している。配線基板１２は、例えば、筐体１１内の−Ｚ方向を向いた面に固定されている状態にある。配線基板１２には、例えば、リジッド基板、フレキシブル基板またはリジッドフレキシブル基板などのプリント基板が適用される。
配線基板１２は、例えば、筐体１１内において筐体１１に固定された状態で位置している。配線基板１２は、例えば、筐体１１内の−Ｚ方向を向いた面に固定されている状態にある。配線基板１２には、例えば、リジッド基板、フレキシブル基板またはリジッドフレキシブル基板などのプリント基板が適用される。
＜１−３−３．光源＞
複数の光源１は、例えば、筐体１１内において、配線基板１２上に実装されているとともに、筐体１１の長手方向に沿って一直線上に配列された状態で位置している。図９（ａ）および図９（ｂ）で示されるように、光源１は、例えば、基板２、発光素子３、枠体４、封止部材５および波長変換部材６、を有する。
複数の光源１は、例えば、筐体１１内において、配線基板１２上に実装されているとともに、筐体１１の長手方向に沿って一直線上に配列された状態で位置している。図９（ａ）および図９（ｂ）で示されるように、光源１は、例えば、基板２、発光素子３、枠体４、封止部材５および波長変換部材６、を有する。
＜＜基板２＞＞
基板２は、例えば、絶縁性の基板である。基板２の材料には、例えば、アルミナもしくはムライトなどのセラミック、またはガラスセラミックなどが適用される。基板２の材料には、例えば、複数種類のセラミックが混合された材料、またはセラミックとガラスセラミックとが混合された材料などの複合系材料が適用されてもよい。ここで、例えば、基板２の材料に、金属酸化物の微粒子が分散された高分子樹脂が適用されれば、この基板２の熱膨張率が適宜調整され得る。また、基板２は、例えば、この基板２の内部と外部とを電気的に接続している導体（配線導体ともいう）を有する。配線導体の材料には、例えば、タングステン、モリブデン、マンガンまたは銅などの導電材料が適用される。配線導体は、例えば、タングステンなどの粉末に有機溶剤を添加して得た金属ペーストを、基板２となるセラミックグリーンシートに対して所定のパターンで塗布し、複数のセラミックグリーンシートを積層して焼成することで作製され得る。例えば、配線導体の表面上に、ニッケルまたは金などの鍍金層が被着している状態にあれば、配線導体の酸化が低減され得る。また、基板２の−Ｚ面を向いた面上に、配線導体および鍍金層と離間している状態で金属製の反射層が位置していれば、反射層が−Ｚ方向に向けて光を効率良く反射させることができる。反射層の材料には、例えば、アルミニウム、銀、金、銅またはプラチナなどが適用される。基板２の配線のパターンは、例えば、配線基板１２の配線のパターンに対して、半田または導電性接着剤を介して電気的に接続している状態にある。これにより、例えば、配線基板１２からの信号が基板２を介して発光素子３に伝わり、発光素子３が発光し得る。配線基板１２には、外部に設けられた電源から配線を介して電気が供給される。
基板２は、例えば、絶縁性の基板である。基板２の材料には、例えば、アルミナもしくはムライトなどのセラミック、またはガラスセラミックなどが適用される。基板２の材料には、例えば、複数種類のセラミックが混合された材料、またはセラミックとガラスセラミックとが混合された材料などの複合系材料が適用されてもよい。ここで、例えば、基板２の材料に、金属酸化物の微粒子が分散された高分子樹脂が適用されれば、この基板２の熱膨張率が適宜調整され得る。また、基板２は、例えば、この基板２の内部と外部とを電気的に接続している導体（配線導体ともいう）を有する。配線導体の材料には、例えば、タングステン、モリブデン、マンガンまたは銅などの導電材料が適用される。配線導体は、例えば、タングステンなどの粉末に有機溶剤を添加して得た金属ペーストを、基板２となるセラミックグリーンシートに対して所定のパターンで塗布し、複数のセラミックグリーンシートを積層して焼成することで作製され得る。例えば、配線導体の表面上に、ニッケルまたは金などの鍍金層が被着している状態にあれば、配線導体の酸化が低減され得る。また、基板２の−Ｚ面を向いた面上に、配線導体および鍍金層と離間している状態で金属製の反射層が位置していれば、反射層が−Ｚ方向に向けて光を効率良く反射させることができる。反射層の材料には、例えば、アルミニウム、銀、金、銅またはプラチナなどが適用される。基板２の配線のパターンは、例えば、配線基板１２の配線のパターンに対して、半田または導電性接着剤を介して電気的に接続している状態にある。これにより、例えば、配線基板１２からの信号が基板２を介して発光素子３に伝わり、発光素子３が発光し得る。配線基板１２には、外部に設けられた電源から配線を介して電気が供給される。
＜＜発光素子３＞＞
発光素子３は、例えば、基板２上に実装された状態にある。発光素子３は、例えば、基板２上の配線導体の表面に被着している鍍金層上に、ろう材または半田などを介して電気的に接続されている状態にある。発光素子３には、例えば、半導体を用いたｐｎ接合領域における電子と正孔との再結合に応じて光を外部に向かって放出することができる発光ダイオード（ＬＥＤ）が適用される。発光素子３は、透光性基体と、透光性基体上に位置している光半導体層と、を有する。透光性基体には、例えば、有機金属気相成長法または分子線エピタキシャル成長法などの化学気相成長法を用いて、光半導体層を成長させることが可能な基材が適用される。透光性基体の材料には、例えば、サファイア、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、酸化亜鉛、セレン化亜鉛、シリコンカーバイド、シリコンまたは二ホウ化ジルコニウムなどが適用される。透光性基体の厚さは、例えば、５０マイクロメートル（μｍ）から１０００μｍ程度とされる。光半導体層は、例えば、第１半導体層と発光層と第２半導体層とを有する。第１半導体層は、例えば、透光性基体上に位置している。発光層は、例えば、第１半導体層上に位置している。第２半導体層は、例えば、発光層上に位置している。第１半導体層、発光層および第２半導体層の材料には、例えば、III−Ｖ族半導体としての窒化物半導体、ガリウム燐またはガリウムヒ素などが適用される。窒化物半導体は、例えば、窒化ガリウム、窒化アルミニウムまたは窒化インジウムなどを含む。第１半導体層の厚さは、例えば、１μｍから５μｍ程度とされる。発光層の厚さは、例えば、２５ナノメートル（ｎｍ）から１５０ｎｍ程度とされる。第２半導体層の厚さは、例えば、５０ｎｍから６００ｎｍ程度とされる。このような構成を有する発光素子３は、例えば、３７０ｎｍから４２０ｎｍ程度の波長域の励起光を発することができる。
発光素子３は、例えば、基板２上に実装された状態にある。発光素子３は、例えば、基板２上の配線導体の表面に被着している鍍金層上に、ろう材または半田などを介して電気的に接続されている状態にある。発光素子３には、例えば、半導体を用いたｐｎ接合領域における電子と正孔との再結合に応じて光を外部に向かって放出することができる発光ダイオード（ＬＥＤ）が適用される。発光素子３は、透光性基体と、透光性基体上に位置している光半導体層と、を有する。透光性基体には、例えば、有機金属気相成長法または分子線エピタキシャル成長法などの化学気相成長法を用いて、光半導体層を成長させることが可能な基材が適用される。透光性基体の材料には、例えば、サファイア、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、酸化亜鉛、セレン化亜鉛、シリコンカーバイド、シリコンまたは二ホウ化ジルコニウムなどが適用される。透光性基体の厚さは、例えば、５０マイクロメートル（μｍ）から１０００μｍ程度とされる。光半導体層は、例えば、第１半導体層と発光層と第２半導体層とを有する。第１半導体層は、例えば、透光性基体上に位置している。発光層は、例えば、第１半導体層上に位置している。第２半導体層は、例えば、発光層上に位置している。第１半導体層、発光層および第２半導体層の材料には、例えば、III−Ｖ族半導体としての窒化物半導体、ガリウム燐またはガリウムヒ素などが適用される。窒化物半導体は、例えば、窒化ガリウム、窒化アルミニウムまたは窒化インジウムなどを含む。第１半導体層の厚さは、例えば、１μｍから５μｍ程度とされる。発光層の厚さは、例えば、２５ナノメートル（ｎｍ）から１５０ｎｍ程度とされる。第２半導体層の厚さは、例えば、５０ｎｍから６００ｎｍ程度とされる。このような構成を有する発光素子３は、例えば、３７０ｎｍから４２０ｎｍ程度の波長域の励起光を発することができる。
＜＜枠体４＞＞
枠体４は、例えば、基板２上において発光素子３を取り囲むように位置している。枠体４の材料には、例えば、粉末を混合させた樹脂材料が適用される。粉末の材料には、例えば、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウムもしくは酸化イットリウムなどのセラミック材料または多孔質材料、あるいは酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウムもしくは酸化イットリウムなどの金属酸化物が適用される。枠体４は、例えば、基板２上に積層された状態で、基板２に対して樹脂などを介して接続されている状態にある。枠体４は、例えば、発光素子３と接触していない状態で、発光素子３を取り囲むように位置している。枠体４の内壁面は、例えば、＋Ｚ方向の端部から−Ｚ方向の端部に向けて、外方に拡がるように位置している。換言すれば、枠体４の内壁面は、例えば、枠体４の内側の空間のＸＹ平面に沿った断面が−Ｚ方向に向かって進むほど拡大するように、Ｚ軸に対して傾斜している状態にある。この場合には、例えば、枠体４の内壁面は、発光素子３から発せられる励起光が反射する面（反射面ともいう）としての機能を有する。ここで、例えば、枠体４を＋Ｚ方向に向けて平面視した場合に、枠体４の内壁面の形状が円形状であれば、反射面は、発光素子３が発する光をあらゆる方向に反射させることができる。また、枠体４の内壁面は、例えば、焼結体である枠体４の内周面上に、金属層と、この金属層を被覆している状態にある金属製の鍍金層（鍍金金属層ともいう）と、を有する。ここで、金属層の材料には、例えば、タングステン、モリブデン、銅または銀などの金属が適用される。鍍金金属層には、例えば、ニッケルまたは金などが適用される。このような鍍金金属層は、例えば、発光素子３が発する光を反射させることができる。換言すれば、この場合には、枠体４の内壁面は、発光素子３が発する光を反射させる反射面としての役割を果たし得る。枠体４の内壁面がＸＹ平面に対して傾斜している角度は、例えば、５５度から７０度程度の角度とされる。
枠体４は、例えば、基板２上において発光素子３を取り囲むように位置している。枠体４の材料には、例えば、粉末を混合させた樹脂材料が適用される。粉末の材料には、例えば、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウムもしくは酸化イットリウムなどのセラミック材料または多孔質材料、あるいは酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウムもしくは酸化イットリウムなどの金属酸化物が適用される。枠体４は、例えば、基板２上に積層された状態で、基板２に対して樹脂などを介して接続されている状態にある。枠体４は、例えば、発光素子３と接触していない状態で、発光素子３を取り囲むように位置している。枠体４の内壁面は、例えば、＋Ｚ方向の端部から−Ｚ方向の端部に向けて、外方に拡がるように位置している。換言すれば、枠体４の内壁面は、例えば、枠体４の内側の空間のＸＹ平面に沿った断面が−Ｚ方向に向かって進むほど拡大するように、Ｚ軸に対して傾斜している状態にある。この場合には、例えば、枠体４の内壁面は、発光素子３から発せられる励起光が反射する面（反射面ともいう）としての機能を有する。ここで、例えば、枠体４を＋Ｚ方向に向けて平面視した場合に、枠体４の内壁面の形状が円形状であれば、反射面は、発光素子３が発する光をあらゆる方向に反射させることができる。また、枠体４の内壁面は、例えば、焼結体である枠体４の内周面上に、金属層と、この金属層を被覆している状態にある金属製の鍍金層（鍍金金属層ともいう）と、を有する。ここで、金属層の材料には、例えば、タングステン、モリブデン、銅または銀などの金属が適用される。鍍金金属層には、例えば、ニッケルまたは金などが適用される。このような鍍金金属層は、例えば、発光素子３が発する光を反射させることができる。換言すれば、この場合には、枠体４の内壁面は、発光素子３が発する光を反射させる反射面としての役割を果たし得る。枠体４の内壁面がＸＹ平面に対して傾斜している角度は、例えば、５５度から７０度程度の角度とされる。
＜＜封止部材５＞＞
封止部材５は、例えば、枠体４で囲まれた枠体４の内側の空間のうちの−Ｚ方向の端部に沿った部分を除く領域に充填されている状態で位置している。これにより、封止部材５は、例えば、発光素子３を封止することができる。封止部材５は、例えば、透光性を有する。これにより、封止部材５は、例えば、発光素子３から発せされる光を透過させることができる。封止部材５の材料には、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂などの透光性および絶縁性を有する樹脂が適用される。封止部材５の屈折率は、例えば、１．４から１．６程度とされる。
封止部材５は、例えば、枠体４で囲まれた枠体４の内側の空間のうちの−Ｚ方向の端部に沿った部分を除く領域に充填されている状態で位置している。これにより、封止部材５は、例えば、発光素子３を封止することができる。封止部材５は、例えば、透光性を有する。これにより、封止部材５は、例えば、発光素子３から発せされる光を透過させることができる。封止部材５の材料には、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂などの透光性および絶縁性を有する樹脂が適用される。封止部材５の屈折率は、例えば、１．４から１．６程度とされる。
＜＜波長変換部材６＞＞
波長変換部材６は、例えば、枠体４で囲まれた枠体４の内側の空間のうちの−Ｚ方向の端部に沿った領域に位置している。ここでは、例えば、波長変換部材６は、封止部材５の−Ｚ方向を向いた面に沿って位置している。波長変換部材６は、例えば、枠体４の内側の空間に収まるように位置している。波長変換部材６は、例えば、発光素子３が発する光の波長を変換することができる。波長変換部材６は、例えば、蛍光体７を有する。より具体的には、例えば、波長変換部材６は、透光性を有し且つ絶縁性を有する樹脂（絶縁樹脂ともいう）またはガラスに、蛍光体７を含有している形態を有する。絶縁樹脂の材料には、例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂などの透光性を有する絶縁樹脂が適用される。ここでは、例えば、多数の蛍光体７が、波長変換部材６において略均一に分散している状態で位置している。蛍光体７は、例えば、発光素子３から発せられた光が波長変換部材６の内部に入射すると、この光によって励起されて、光を発することができる。ここで、例えば、蛍光体７に適用される蛍光体を適宜設定することで、光源１から発せられる光のスペクトルを変更することができる。
波長変換部材６は、例えば、枠体４で囲まれた枠体４の内側の空間のうちの−Ｚ方向の端部に沿った領域に位置している。ここでは、例えば、波長変換部材６は、封止部材５の−Ｚ方向を向いた面に沿って位置している。波長変換部材６は、例えば、枠体４の内側の空間に収まるように位置している。波長変換部材６は、例えば、発光素子３が発する光の波長を変換することができる。波長変換部材６は、例えば、蛍光体７を有する。より具体的には、例えば、波長変換部材６は、透光性を有し且つ絶縁性を有する樹脂（絶縁樹脂ともいう）またはガラスに、蛍光体７を含有している形態を有する。絶縁樹脂の材料には、例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂などの透光性を有する絶縁樹脂が適用される。ここでは、例えば、多数の蛍光体７が、波長変換部材６において略均一に分散している状態で位置している。蛍光体７は、例えば、発光素子３から発せられた光が波長変換部材６の内部に入射すると、この光によって励起されて、光を発することができる。ここで、例えば、蛍光体７に適用される蛍光体を適宜設定することで、光源１から発せられる光のスペクトルを変更することができる。
＜１−３−４．透光性基板＞
透光性基板１３は、例えば、筐体１１の−Ｚ方向を向いている開口を閉塞している状態で位置している。透光性基板１３の材料には、光源１から発せられる光が透過することが可能な材料が適用される。透光性基板１３の材料には、例えば、アクリル樹脂またはガラスなどが適用される。透光性基板１３には、例えば、矩形状の表面および裏面を有する板状体が適用される。透光性基板１３の長手方向（＋Ｘ方向）に沿った長さは、例えば、９８ｍｍから１９９８ｍｍ程度とされる。透光性基板１３は、本体部２１の長手方向（＋Ｘ方向）における＋Ｘ方向または−Ｘ方向の端部に位置する開口から、一対の保持部２１ｂにおける一対の溝部内に差し込んで、＋Ｘ方向に沿ってスライドさせることにより、複数の光源１から−Ｚ方向において離間した位置で、一対の保持部２１ｂによって保持されている状態となる。そして、照明装置１０では、蓋部２２が、本体部２１の長手方向（＋Ｘ方向）における＋Ｘ方向および−Ｘ方向の端部に位置する開口をそれぞれ閉塞している状態にある。
透光性基板１３は、例えば、筐体１１の−Ｚ方向を向いている開口を閉塞している状態で位置している。透光性基板１３の材料には、光源１から発せられる光が透過することが可能な材料が適用される。透光性基板１３の材料には、例えば、アクリル樹脂またはガラスなどが適用される。透光性基板１３には、例えば、矩形状の表面および裏面を有する板状体が適用される。透光性基板１３の長手方向（＋Ｘ方向）に沿った長さは、例えば、９８ｍｍから１９９８ｍｍ程度とされる。透光性基板１３は、本体部２１の長手方向（＋Ｘ方向）における＋Ｘ方向または−Ｘ方向の端部に位置する開口から、一対の保持部２１ｂにおける一対の溝部内に差し込んで、＋Ｘ方向に沿ってスライドさせることにより、複数の光源１から−Ｚ方向において離間した位置で、一対の保持部２１ｂによって保持されている状態となる。そして、照明装置１０では、蓋部２２が、本体部２１の長手方向（＋Ｘ方向）における＋Ｘ方向および−Ｘ方向の端部に位置する開口をそれぞれ閉塞している状態にある。
＜１−４．水耕栽培における照明条件＞
上述した水耕栽培では、例えば、野菜に光を照射する照明装置１０を適宜変更することで、野菜を育てる際における照明条件を変更することができる。
上述した水耕栽培では、例えば、野菜に光を照射する照明装置１０を適宜変更することで、野菜を育てる際における照明条件を変更することができる。
＜１−４−１．第１の光の照射＞
第１実施形態では、例えば、野菜の水耕栽培における第３ステップＳ３において、第２期間Ｐ２のうちの少なくとも一部の期間に、５００ｎｍ以下、具体的には４２０ｎｍから４９０ｎｍの可視光の波長域に光強度の最大値（第１最大値ともいう）を有する光（第１の光ともいう）を照射して野菜を育てる。これにより、例えば、野菜におけるグルタミンの含有率および糖度を増大させることができる。したがって、例えば、収穫後の野菜の食味を向上させることができる。なお、光強度（Ｗ／ｍ２／ｎｍ）は、単位面積および単位波長あたりの光の放射照度である。また、例えば、光のスペクトルにおける光強度の大小関係については、光強度の最大値を基準値（例えば、１）とした場合における光強度の相対的な値（相対光強度ともいう）を用いて適宜説明する。
第１実施形態では、例えば、野菜の水耕栽培における第３ステップＳ３において、第２期間Ｐ２のうちの少なくとも一部の期間に、５００ｎｍ以下、具体的には４２０ｎｍから４９０ｎｍの可視光の波長域に光強度の最大値（第１最大値ともいう）を有する光（第１の光ともいう）を照射して野菜を育てる。これにより、例えば、野菜におけるグルタミンの含有率および糖度を増大させることができる。したがって、例えば、収穫後の野菜の食味を向上させることができる。なお、光強度（Ｗ／ｍ２／ｎｍ）は、単位面積および単位波長あたりの光の放射照度である。また、例えば、光のスペクトルにおける光強度の大小関係については、光強度の最大値を基準値（例えば、１）とした場合における光強度の相対的な値（相対光強度ともいう）を用いて適宜説明する。
ここでは、例えば、第２期間Ｐ２のうちの少なくとも一部の期間に、第１の光を照射して野菜を育てると、次のようなメカニズムで、収穫後の野菜におけるグルタミンの含有率および糖度が増大するものと考えられる。
第２期間Ｐ２において野菜の苗３２ｂおよび栽培対象野菜３２ｃに第１の光を照射すると、野菜にストレスが与えられている状態となり、野菜の細胞内において活性酸素が発生する。これに対して、野菜は、例えば、活性酸素から自己の組織を保護するために、クエン酸回路などを活性化させて、クエン酸などの抗酸化物質を野菜内で多量に生じる。ここでは、例えば、α−ケトグルタル酸（２−オキソグルタル酸）およびグルタミン酸が増産される。このとき、例えば、野菜内では、グルタミン合成酵素（ＧＳ）およびグルタミン酸合成酵素（ＧＯＧＡＴ）を触媒とした反応サイクル（ＧＳ／ＧＯＧＡＴサイクルともいう）における反応が促進される。このＧＳ／ＧＯＧＡＴサイクルでは、例えば、植物の根から吸収されたアンモニウムが、グルタミン合成酵素（ＧＳ）を触媒として、グルタミン酸と結合してグルタミンを生成する。この反応で生じたグルタミンは、グルタミン酸合成酵素（ＧＯＧＡＴ）を触媒として、２−オキソグルタル酸との反応によって２分子のグルタミン酸を生成する。ここで生成された２分子のグルタミン酸のうち、１分子のグルタミン酸は、グルタミン合成酵素（ＧＳ）を触媒として、植物の根から吸収されたアンモニウムと結合する反応に用いられる。残りの１分子のグルタミン酸は、他のアミノ酸の合成に用いられる。このようなＧＳ／ＧＯＧＡＴサイクルにおける反応が促進されれば、例えば、グルタミン酸を生成するためのグルタミン酸の前駆体としてのグルタミンが増加する。ＧＳ／ＧＯＧＡＴサイクルで用いるアンモニウムは、例えば、養液に含まれるアンモニア態窒素および硝酸態窒素から供給される。硝酸態窒素は、例えば、根および葉における還元によってアンモニア態窒素となるため、アンモニウムの素となる。グルタミン合成酵素（ＧＳ）は、例えば、野菜が、葉緑体において含有している酵素である。グルタミン酸合成酵素（ＧＯＧＡＴ）は、例えば、野菜が含有している酵素である。
また、例えば、野菜は、活性酸素から自己の組織を保護するために、アスコルビン酸およびポリフェノールなどの抗酸化物質を生成する。これらのアスコルビン酸およびポリフェノールは、例えば、グルコースおよびガラクトースなどの糖を用いて合成される。このため、例えば、野菜では、抗酸化物質が自己の組織の保護に必要となる適度な量まで蓄積され、さらに抗酸化物質の前駆体としての糖が増加する。
ここでは、光源１の波長変換部材６に含有されている蛍光体７に、例えば、４２０ｎｍから４９０ｎｍ程度の蛍光を発する青色蛍光体などを適用すれば、第１の光を野菜に照射することができる。このような青色蛍光体としては、例えば、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕを採用することができる。この場合には、図１０で太い実線で示されるようなスペクトルの光を光源１が発することができる。第１の光には、例えば、赤色光の成分が含まれていてもよい。ただし、例えば、第１の光における赤色光の成分の割合が低いほど、光源１におけるエネルギー消費量が低減され得る。また、野菜に照射される第１の光の光量子束密度は、例えば、１平方メートル当たり８０マイクロモル（８０μｍｏｌ／ｍ２）以上とされる。野菜に照射される第１の光の光量子束密度は、例えば、１００μｍｏｌ／ｍ２から２５０μｍｏｌ／ｍ２程度とされてもよい。
ここで、例えば、野菜の水耕栽培の期間のうち、第３ステップＳ３において第１の光を照射して野菜を育てる一部の期間（第１光照射期間ともいう）を適宜設定することで、野菜におけるグルタミンの含有率および糖度を適度に増加させることができる。例えば、第１光照射期間に、第２期間Ｐ２の後期（第２Ｂ期間）Ｐ２ｂを含ませる設定が考えられる。また、例えば、第１光照射期間の長さを、第１期間Ｐ１、第２期間Ｐ２および第３期間Ｐ３を合計した期間（全期間ともいう）のうちの１／４から１／２の長さとする設定が考えられる。より具体的には、例えば、第１光照射期間を、第２Ｂ期間Ｐ２ｂとする設定が考えられる。このように、第１光照射期間を適宜設定することで、例えば、野菜の成長と、野菜におけるグルタミンの含有率および糖度の増加と、をバランス良く実現することができる。これにより、例えば、食味が高い野菜を効率良く生産することができる。また、ここで、例えば、第３ステップの第２Ｂ期間Ｐ２ｂにおいて栽培対象野菜３２ｃに照射する第１の光の光量子束密度（光量）を増加させると、収穫後の野菜におけるグルタミンの含有量が増加し得る。
＜１−４−２．第２の光の照射＞
第１実施形態では、例えば、野菜の水耕栽培における第２ステップＳ２から第４ステップＳ４において、第１光照射期間とは異なる期間に、５００ｎｍを超える可視光の波長域に光強度の最大値（第２最大値ともいう）を有する光（第２の光ともいう）の照射を行って野菜を育ててもよい。この場合には、例えば、野菜における抗酸化物質の過剰な生成を低減して、収穫後の野菜における過剰な抗酸化物質の存在による苦味を低減し、収穫後の野菜における糖度を増加させることができる。したがって、例えば、野菜の食味を向上させることができる。
第１実施形態では、例えば、野菜の水耕栽培における第２ステップＳ２から第４ステップＳ４において、第１光照射期間とは異なる期間に、５００ｎｍを超える可視光の波長域に光強度の最大値（第２最大値ともいう）を有する光（第２の光ともいう）の照射を行って野菜を育ててもよい。この場合には、例えば、野菜における抗酸化物質の過剰な生成を低減して、収穫後の野菜における過剰な抗酸化物質の存在による苦味を低減し、収穫後の野菜における糖度を増加させることができる。したがって、例えば、野菜の食味を向上させることができる。
ここでは、例えば、第１光照射期間とは異なる期間に、第２の光の照射を行って野菜を育てると、次のようなメカニズムで、収穫後の野菜において、抗酸化物質の過剰な増加が低減され、糖度が増加するものと考えられる。次のメカニズムは、図１１で示される、McCree(1972)およびInada（1976）によって示された６１種類の植物に係る光合成作用曲線の平均値を示す光合成作用曲線を前提として記載している。
例えば、第１の光の照射の後に、第１の光よりも野菜における光合成を促進させることができる第２の光の照射を行うことで、野菜に与えられるストレスを低減する。これにより、例えば、野菜内における活性酸素の増産および抗酸化物質の過剰な生成が低減される。また、例えば、第２の光の照射によって、野菜内における活性酸素の生成よりも通常の光合成の方が促進される。このため、例えば、有機酸の還元によって野菜の成長に必要なアミノ酸の生成が促進される。また、例えば、第１の光の照射によるクエン酸回路の活性化が停止され、クエン酸回路で生成された有機酸を原料とした還元作用によって、糖の生成が促進される。
ここで、第２の光には、例えば、赤色の波長域の光の成分を多く含む光が適用される。具体的には、第２の光として、例えば、５９０ｎｍから６５０ｎｍの波長域に光強度の最大値（最大光強度ともいう）を有するとともに、７００ｎｍの波長における光強度の値（第１の値ともいう）が最大光強度の２割以上の値であり且つ８００ｎｍの波長における光強度の値（第２の値ともいう）が最大光強度の１割以下の値である光を用いる態様が考えられる。この場合には、例えば、第１の光よりも野菜における光合成を促進させることができる第２の光の照射を行うことで、野菜において活性酸素の生成よりも通常の光合成を促進させることができる。また、例えば、第２の光は、光合成の促進に寄与する度合いが大きな波長の光の成分を幅広く含有しているとともに、第２の光では、光合成の促進に寄与する度合いが小さな波長の光の成分の比率が低い。これにより、例えば、野菜の成長の促進と光の照射に要するエネルギーの消費量の低減とを図ることができる。その結果、例えば、食味の高い野菜を効率良く生産することができる。
また、ここで、第２の光のスペクトルについて、最大となるピーク（最大光強度）を示す波長（第１波長ともいう）をλ１［ｎｍ］とする。第２の光のスペクトルについて、第１波長λ１よりも短波長側で第１波長λ１における光強度の５０パーセント（％）の光強度となる第１波長λ１に最も近い波長（第２波長ともいう）をλ２［ｎｍ］とする。第２の光のスペクトルについて、第１波長λ１よりも長波長側で第１波長λ１における光強度の５０％の光強度となる第１波長λ１に最も近い波長（第３波長ともいう）をλ３［ｎｍ］とする。この場合には、第２の光のスペクトルとして、例えば、６１０ｎｍから６３０ｎｍの波長域において最大光強度を有するとともに、式（１）および式（２）の要件を満たすスペクトルを採用することができる。
λ１−７０≦λ２≦λ１−３０ ・・・（１）
λ１＋３０≦λ３≦λ１＋７０ ・・・（２）
λ１＋３０≦λ３≦λ１＋７０ ・・・（２）
ここでは、例えば、第１波長λ１が、６１５ｎｍから６２５ｎｍの範囲内にあれば、第２の光において、光合成の促進に寄与する度合いが小さな７５０ｎｍ以上の波長域の光の成分が少なくなり得る。また、第２の光において、例えば、赤色蛍光体からの光において、５４０ｎｍから７００ｎｍの波長域における光量子束に対する、６１０ｎｍから６３０ｎｍの波長域における光量子束の割合が、１５％から２５％であってもよい。これにより、光源１から発せられる第２の光では、光合成の促進に寄与する度合いが高い５４０ｎｍから７００ｎｍの赤色光の波長域に特定の波長の光が過剰に含まれず、光合成の促進に寄与する度合いが小さく光合成の速度低下を招き得る近赤外線が含まれる割合が低くなる。また、ここで、例えば、第１波長λ１と第２波長λ２との差分の絶対値よりも、第１波長λ１と第３波長λ３との差分の絶対値の方が大きければ、第２の光では、図１１で示される光合成作用曲線における赤色光の波長域におけるピーク波長である６７０ｎｍ近傍の光の成分が含まれる割合が増大する。
ここで、第２の光は、例えば、青色から紫色の波長域の光の成分も含んでいてもよい。例えば、第２の光として、例えば、５００ｎｍ以下の可視光の波長域に最大光強度よりも小さな光強度のピーク（ピーク光強度ともいう）をさらに有する光を用いてもよい。これにより、例えば、第２の光を照射している期間においても、野菜におけるグルタミンの含有率および糖度を向上させることができる。例えば、図１１で示される光合成作用曲線によれば、４２０ｎｍから４９０ｎｍの青色光の波長域の光も光合成に寄与する。このため、第２の光のスペクトルは、例えば、４２０ｎｍから４９０ｎｍの波長域の青色蛍光体から発せられる光の成分のピークを有していてもよい。ここで、例えば、第２の光のスペクトルにおける４２０ｎｍから４９０ｎｍの波長域における光強度のピークを示す波長（第４波長ともいう）をλ４［ｎｍ］とし、第１波長λ１における光強度（相対光強度）を１とする。この場合には、例えば、第２の光のスペクトルとして、第４波長λ４における光強度（相対光強度）が０．３から０．５であり、赤色蛍光体からの光の５４０ｎｍから７００ｎｍの波長域における光量子束に対する、青色蛍光体からの光の４２０ｎｍから４９０ｎｍの波長域における光量子束の割合が、１０％から２０％であるスペクトルが採用されれば、第２の光は、光合成に必要な赤色光と青色光とをバランス良く有する。
さらに、第２の光は、例えば、緑色の波長域の光の成分を含んでいてもよい。ここで、例えば、図１１で示される光合成作用曲線によれば、４９０ｎｍから５４０ｎｍの緑色光の波長域の光も光合成にある程度寄与する。このため、第２の光のスペクトルには、４９０ｎｍから５４０ｎｍの波長域の緑色蛍光体から発せられる光の成分が適度に含まれていてもよい。具体的には、例えば、第１波長λ１における光強度（相対光強度）を１としたときに、第２の光のスペクトルとして、４９０ｎｍから５４０ｎｍの波長域における光強度（相対光強度）の平均値が０．１以上あるいは０．３以上であるスペクトルが採用される。また、第２の光のスペクトルにおいて、例えば、赤色蛍光体からの５４０ｎｍから７００ｎｍの光の波長域における光量子束に対する、緑色蛍光体からの４９０ｎｍから５４０ｎｍの光の波長域における光量子束の割合が、５％から１５％であってもよい。さらに、第２の光のスペクトルにおいて、例えば、青色蛍光体からの４２０ｎｍから４９０ｎｍの光の波長域における光量子束に対する、緑色蛍光体からの４９０ｎｍから５４０ｎｍの光の波長域における光量子束の割合が、４５％から６５％であってもよい。この場合には、第２の光は、光合成に必要な赤色光と青色光と緑色光とをバランス良く有する。ここで、葉の光合成組織は、例えば、葉の表側の柵状組織と葉の裏側の海綿状組織とに分化しており、赤色光および青色光は、葉の表側の柵状組織における葉緑体で吸収されて光合成に寄与する。一方、緑色光は、例えば、葉緑体では吸収されにくいものの、葉の表側の柵状組織を透過して葉の裏側の海綿状組織に届いた緑色光は、海綿状組織において散乱などを繰返すうちに葉緑体で吸収されて光合成に寄与する。したがって、例えば、第２の光に緑色光も適度に含まれていれば、光合成が促進され得る。
ところで、光源１から出射される光には、発光素子３が発する近紫外領域の励起光も含まれるため、第２の光のスペクトルは、例えば、３８０ｎｍから４２０ｎｍの波長域にピークを有していてもよい。ここで、例えば、第２の光のスペクトルにおける３８０ｎｍから４２０ｎｍの波長域における光強度のピークを示す波長（第５波長ともいう）をλ５［ｎｍ］とし、第１波長λ１における光強度（相対光強度）を１とする。この場合には、例えば、第２の光のスペクトルでは、第５波長λ５における光強度（相対光強度）が０．２から０．４であり、赤色蛍光体からの光の５４０ｎｍから７００ｎｍの波長域における光量子束に対する、３８０ｎｍから４２０ｎｍの波長域における光量子束の割合が、１％から１０％であってもよい。
また、光源１から出射される第２の光については、例えば、色温度が１９００Ｋから２１００Ｋの範囲であり、平均演色評価数（Ｒａ）が７０から７５の範囲であり、ＣＩＥ色度座標ｘｙ値は、０．４≦ｘ≦０．５および０．３≦ｙ≦０．４の関係を満たしている態様が考えられる。
ここでは、光源１の波長変換部材６に含有されている蛍光体７に、例えば、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕを用いた青色蛍光体と、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋を用いた緑色蛍光体と、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕを用いた赤色蛍光体と、を３：１：４６の配合比で適用することで、上記の各要件を満たす第２の光の照射が実現される。この場合には、図１２において太い実線で示されるようなスペクトルの光を光源１が発することができる。
図１２に示されるスペクトルは、次の特徴を有する。赤色蛍光体からの光の波長域において最大光強度を示す第１波長λ１が約６１６ｎｍであり、第２波長λ２が約５７８ｎｍであり、第３波長λ３が約６７７ｎｍであり、最大光強度に対する半値幅は約１００ｎｍである。第１波長λ１と第２波長λ２との差分の絶対値である約３８ｎｍよりも、第１波長λ１と第３波長λ３との差分の絶対値である約６１ｎｍの方が大きい。赤色蛍光体からの光の５４０ｎｍから７００ｎｍの波長域における光量子束に対する、６１０ｎｍから６３０ｎｍの波長域における光量子束の割合は、約２０％である。また、青色蛍光体からの光の波長域においてピークを示す第４波長λ４が約４５３ｎｍであり、第１波長λ１における光強度（相対光強度）を１とするとき、第４波長λ４における光強度（相対光強度）は約０．４１であり、赤色蛍光体からの光の５４０ｎｍから７００ｎｍの波長域における光量子束に対する、青色蛍光体からの光の４２０ｎｍから４９０ｎｍの波長域における光量子束の割合は、約１５％である。また、第１波長λ１における光強度（相対光強度）を１とするとき、緑色蛍光体からの光の４９０ｎｍから５４０ｎｍの波長域における光強度（相対光強度）の平均値は約０．２１である。赤色蛍光体からの光の５４０ｎｍから７００ｎｍの波長域における光量子束に対する、緑色蛍光体からの光の４９０ｎｍから５４０ｎｍの波長域における光量子束の割合は約８．５％であり、青色蛍光体からの光の４２０ｎｍから４９０ｎｍの波長域における光量子束に対する、緑色蛍光体からの光の４９０ｎｍから５４０ｎｍの波長域における光量子束の割合は、約５６％である。さらに、第５波長λ５が約４０６ｎｍであり、第１波長λ１における光強度（相対光強度）を１とするとき、第５波長λ５における光強度（相対光強度）は約０．３６である。
また、野菜に照射される第２の光の光量子束密度は、例えば、１平方メートル当たり８０マイクロモル（８０μｍｏｌ／ｍ２）以上とされる。野菜に照射される第２の光の光量子束密度は、例えば、１００μｍｏｌ／ｍ２から２５０μｍｏｌ／ｍ２程度とされてもよい。
＜１−５．水耕栽培における養液の条件＞
上述した水耕栽培では、例えば、栽培用の容器３０ａ，３０ｂに貯留される養液を適宜変更することで、野菜を育てる際に野菜に供給する栄養素を変更することができる。
上述した水耕栽培では、例えば、栽培用の容器３０ａ，３０ｂに貯留される養液を適宜変更することで、野菜を育てる際に野菜に供給する栄養素を変更することができる。
＜１−５−１．第１養液の使用＞
第１実施形態では、例えば、野菜の水耕栽培における第３ステップＳ３において、第１の光を照射して野菜を育てる第１光照射期間に、第１養液を用いて野菜を育ててもよい。第１養液は、例えば、１リットル当たりの窒素（Ｎ）の含有量が、０．２ｍｇから０．４７ｍｇであり、１リットル当たりの酸化カルシウム（ＣａＯ）の含有量が、０．３３ｍｇから０．８３ｍｇである、培養液である。これにより、例えば、野菜における糖度を増大させることができるとともに、収穫時の野菜における硝酸塩の濃度を低下させることができる。
第１実施形態では、例えば、野菜の水耕栽培における第３ステップＳ３において、第１の光を照射して野菜を育てる第１光照射期間に、第１養液を用いて野菜を育ててもよい。第１養液は、例えば、１リットル当たりの窒素（Ｎ）の含有量が、０．２ｍｇから０．４７ｍｇであり、１リットル当たりの酸化カルシウム（ＣａＯ）の含有量が、０．３３ｍｇから０．８３ｍｇである、培養液である。これにより、例えば、野菜における糖度を増大させることができるとともに、収穫時の野菜における硝酸塩の濃度を低下させることができる。
ここで、第１養液における１リットル当たりの窒素（Ｎ）、五酸化二リン（Ｐ２Ｏ５）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）および鉄（Ｆｅ）の各含有量は、例えば、図１３で示される範囲に設定される。具体的には、第１養液における１リットル当たりの窒素（Ｎ）の含有量は、例えば、０．２ｍｇから０．４７ｍｇに設定される。第１養液における１リットル当たりの五酸化二リン（Ｐ２Ｏ５）の含有量は、例えば、０．１３ｍｇから０．３３ｍｇに設定される。第１養液における１リットル当たりの酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）の含有量は、例えば、０．４ｍｇから１ｍｇに設定される。第１養液における１リットル当たりの酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の含有量は、例えば、０．１２ｍｇから０．２７ｍｇに設定される。第１養液における１リットル当たりの酸化カルシウム（ＣａＯ）の含有量は、例えば、０．３３ｍｇから０．８３ｍｇに設定される。第１養液における１リットル当たりの鉄（Ｆｅ）の含有量は、例えば、０．００３ｍｇから０．０１ｍｇに設定される。
ところで、一般的な水耕栽培では、例えば、第３ステップＳ３のうち、第２Ｂ期間Ｐ２ｂでは第１参考養液を用いて野菜を育て、第２Ａ期間Ｐ２ａでは第２参考養液を用いて野菜を育てることが考えられる。第１参考養液および第２参考養液は、果菜類、葉菜類および花き類に広く使用される汎用型の培養液である。第１参考養液および第２参考養液における１リットル当たりの窒素（Ｎ）、五酸化二リン（Ｐ２Ｏ５）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）および鉄（Ｆｅ）の各含有量は、例えば、図１３で示される値に設定される。具体的には、第１参考養液における１リットル当たりの窒素（Ｎ）の含有量は、例えば、１．３ｍｇ程度に設定される。第１参考養液における１リットル当たりの五酸化二リン（Ｐ２Ｏ５）の含有量は、例えば、０．６ｍｇ程度に設定される。第１参考養液における１リットル当たりの酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）の含有量は、例えば、２．０３ｍｇ程度に設定される。第１参考養液における１リットル当たりの酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の含有量は、例えば、１．１５ｍｇ程度に設定される。第１参考養液における１リットル当たりの酸化カルシウム（ＣａＯ）の含有量は、例えば、０．００７５ｍｇ程度に設定される。第１参考養液における１リットル当たりの鉄（Ｆｅ）の含有量は、例えば、０．０１３５ｍｇ程度に設定される。また、第２参考養液における１リットル当たりの窒素（Ｎ）の含有量は、例えば、０．５２ｍｇ程度に設定される。第２参考養液における１リットル当たりの五酸化二リン（Ｐ２Ｏ５）の含有量は、例えば、０．２４ｍｇ程度に設定される。第２参考養液における１リットル当たりの酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）の含有量は、例えば、０．８１ｍｇ程度に設定される。第２参考養液における１リットル当たりの酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の含有量は、例えば、０．４６ｍｇ程度に設定される。第２参考養液における１リットル当たりの酸化カルシウム（ＣａＯ）の含有量は、例えば、０．００３ｍｇ程度に設定される。第２参考養液における１リットル当たりの鉄（Ｆｅ）の含有量は、例えば、０．００５４ｍｇ程度に設定される。
ここで、例えば、第１光照射期間に、第１参考養液および第２参考養液よりも窒素の含有量が少なく且つ酸化カルシウムの含有量が多い第１養液を用いて野菜を育てると、次のようなメカニズムで、収穫後の野菜において、糖度が増大し、硝酸塩の濃度が低下するものと考えられる。
第１光照射期間において、第１養液を用いて野菜を育てると、養液における窒素の含有量の減少によって、養液における硝酸態窒素が減少する。これにより、例えば、収穫時の野菜に含まれる硝酸塩の濃度が減少する。また、例えば、アミノ酸の素となる窒素の供給量が少ないため、窒素と炭素（Ｃ）との合成などによるアミノ酸の合成が適度に低減する。これに対して、例えば、第１の光の照射に応じて、野菜は、活性酸素から自己の組織を保護するために、アスコルビン酸およびポリフェノールなどの抗酸化物質を生成する。これらのアスコルビン酸およびポリフェノールは、例えば、グルコースおよびガラクトースなどの糖を用いて合成される。このため、例えば、野菜では、抗酸化物質が自己の組織の保護に必要となる適度な量まで蓄積され、さらに抗酸化物質の前駆体としての糖が増加する。また、例えば、養液における酸化カルシウムの濃度の増加によって、強光適応による抗酸化物質の生成を促進させるため、抗酸化物質の前駆体としての糖が増加する。
＜１−５−２．第２養液の使用＞
第１実施形態では、例えば、野菜の水耕栽培における第２ステップＳ２および第３ステップＳ３において、第１の光を照射して野菜を育てる第１光照射期間よりも前の期間に、第２養液を用いて野菜を育ててもよい。第２養液は、例えば、１リットル当たりの窒素の含有量が０．０６ｍｇから０．１４ｍｇであり、１リットル当たりの酸化カルシウムの含有量が０．１ｍｇから０．２５ｍｇである培養液である。これにより、例えば、収穫時の野菜における硝酸塩の濃度を低下させることができるとともに、光合成の促進によって野菜の成長を促進することができる。
第１実施形態では、例えば、野菜の水耕栽培における第２ステップＳ２および第３ステップＳ３において、第１の光を照射して野菜を育てる第１光照射期間よりも前の期間に、第２養液を用いて野菜を育ててもよい。第２養液は、例えば、１リットル当たりの窒素の含有量が０．０６ｍｇから０．１４ｍｇであり、１リットル当たりの酸化カルシウムの含有量が０．１ｍｇから０．２５ｍｇである培養液である。これにより、例えば、収穫時の野菜における硝酸塩の濃度を低下させることができるとともに、光合成の促進によって野菜の成長を促進することができる。
ここで、第２養液における１リットル当たりの窒素（Ｎ）、五酸化二リン（Ｐ２Ｏ５）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）および鉄（Ｆｅ）の各含有量は、例えば、図１３で示される範囲に設定される。具体的には、第２養液における１リットル当たりの窒素（Ｎ）の含有量は、例えば、０．０６ｍｇから０．１４ｍｇに設定される。第２養液における１リットル当たりの五酸化二リン（Ｐ２Ｏ５）の含有量は、例えば、０．０４ｍｇから０．１ｍｇに設定される。第２養液における１リットル当たりの酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）の含有量は、例えば、０．１２ｍｇから０．３ｍｇに設定される。第２養液における１リットル当たりの酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の含有量は、例えば、０．０４ｍｇから０．０８ｍｇに設定される。第２養液における１リットル当たりの酸化カルシウム（ＣａＯ）の含有量は、例えば、０．１ｍｇから０．２５ｍｇに設定される。第２養液における１リットル当たりの鉄（Ｆｅ）の含有量は、例えば、０．００１ｍｇから０．００３ｍｇに設定される。
ところで、一般的な水耕栽培では、例えば、第２ステップＳ２では上述した第２参考養液を用いて野菜を育て、第３ステップＳ３のうち、第２Ｂ期間Ｐ２ｂでは第１参考養液を用いて野菜を育て、第２Ａ期間Ｐ２ａでは第２参考養液を用いて野菜を育てることが考えられる。
ここで、例えば、第２ステップＳ２および第３ステップＳ３のうちの第１光照射期間よりも前の期間に、第１参考養液および第２参考養液よりも窒素の含有量が少なく且つ酸化カルシウムの含有量が多い第２養液を用いて野菜を育てると、次のようなメカニズムで、収穫後の野菜における硝酸塩の濃度が低下するとともに、光合成の促進によって野菜の成長を促進するものと考えられる。
第２ステップＳ２および第３ステップＳ３のうちの第１光照射期間よりも前の期間に、第２養液を用いて野菜を育てると、養液における窒素の含有量の減少によって、養液における硝酸態窒素が減少する。これにより、例えば、収穫時の野菜に含まれる硝酸塩の濃度が減少する。また、例えば、養液における酸化カルシウムの濃度の増加によって、植物における光合成が促進される。
＜１−５−３．第３養液の使用＞
第１実施形態では、例えば、野菜の水耕栽培における第４ステップＳ４の第３期間Ｐ３において、第３養液を用いて野菜を育ててもよい。第３養液は、例えば、窒素をアンモニア態窒素の形態で含有し、１リットル当たりの窒素の含有量が０．２１ｍｇから０．４２ｍｇである養液である。これにより、例えば、収穫時の野菜における硝酸塩の濃度を低減しながら、野菜の食味を向上させることができる。
第１実施形態では、例えば、野菜の水耕栽培における第４ステップＳ４の第３期間Ｐ３において、第３養液を用いて野菜を育ててもよい。第３養液は、例えば、窒素をアンモニア態窒素の形態で含有し、１リットル当たりの窒素の含有量が０．２１ｍｇから０．４２ｍｇである養液である。これにより、例えば、収穫時の野菜における硝酸塩の濃度を低減しながら、野菜の食味を向上させることができる。
ここで、第３養液は、例えば、アンモニア態窒素としての硫酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＳＯ４）の形態で、窒素（Ｎ）を含有している態様が考えられる。そして、第３養液における１リットル当たりの窒素（Ｎ）の含有量は、例えば、図１３で示される範囲に設定される。
ところで、一般的な水耕栽培では、例えば、第４ステップＳ４では上述した第２参考養液を用いて野菜を育てることが考えられる。
ここで、例えば、第４ステップＳ４において、第２参考養液よりも窒素の含有量が少なく且つ窒素をアンモニア態窒素の形態で含有している第３養液を用いて野菜を育てると、次のようなメカニズムで、収穫後の野菜における硝酸塩の濃度が低下するとともに、野菜の食味が向上するものと考えられる。
第４ステップＳ４において、第３養液を用いて野菜を育てると、例えば、養液における硝酸態窒素の減少によって、収穫時の野菜に含まれる硝酸塩の濃度が低下する。また、例えば、第２の光を照射しつつアンモニア態窒素を供給することで、抗酸化物質の過度な生成を低減するとともに、アミノ酸の合成が適度に促進されて味にコクが加わることで野菜の食味が向上する。
＜１−５−４．第４養液の使用＞
第１実施形態では、例えば、野菜の水耕栽培における第４ステップＳ４の第３期間Ｐ３において、第３養液の代わりに第４養液を用いて野菜を育ててもよい。第４養液は、例えば、１リットル当たりの窒素の含有量が０．０１ｍｇ以下であり、１リットル当たりの酸化マグネシウムの含有量が０．１２ｍｇから０．２４ｍｇであり、１リットル当たりの酸化カルシウムの含有量が０．５４ｍｇから０．８ｍｇである養液である。これにより、例えば、収穫時の野菜における硝酸塩の濃度を低減しながら、野菜の食味を向上させることができるとともに、光合成の促進によって野菜の成長を促進することができる。
第１実施形態では、例えば、野菜の水耕栽培における第４ステップＳ４の第３期間Ｐ３において、第３養液の代わりに第４養液を用いて野菜を育ててもよい。第４養液は、例えば、１リットル当たりの窒素の含有量が０．０１ｍｇ以下であり、１リットル当たりの酸化マグネシウムの含有量が０．１２ｍｇから０．２４ｍｇであり、１リットル当たりの酸化カルシウムの含有量が０．５４ｍｇから０．８ｍｇである養液である。これにより、例えば、収穫時の野菜における硝酸塩の濃度を低減しながら、野菜の食味を向上させることができるとともに、光合成の促進によって野菜の成長を促進することができる。
ここで、第４養液における１リットル当たりの窒素（Ｎ）、五酸化二リン（Ｐ２Ｏ５）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）および鉄（Ｆｅ）の各含有量は、例えば、図１３で示される範囲に設定される。具体的には、第４養液における１リットル当たりの窒素（Ｎ）の含有量は、例えば、０．０１ｍｇ以下に設定される。第４養液における１リットル当たりの五酸化二リン（Ｐ２Ｏ５）の含有量は、例えば、０．２ｍｇから０．４ｍｇに設定される。第４養液における１リットル当たりの酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）の含有量は、例えば、０．７２ｍｇから１．２ｍｇに設定される。第４養液における１リットル当たりの酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の含有量は、例えば、０．１２ｍｇから０．２４ｍｇに設定される。第４養液における１リットル当たりの酸化カルシウム（ＣａＯ）の含有量は、例えば、０．５４ｍｇから０．８ｍｇに設定される。第４養液における１リットル当たりの鉄（Ｆｅ）の含有量は、例えば、０．００７ｍｇから０．０２４ｍｇに設定される。
ここで、例えば、第４ステップＳ４において、第２参考養液と比較して、窒素の含有量が大幅に少なく、酸化マグネシウムの含有量が近く且つ酸化カルシウムの含有量が大幅に多い第４養液を用いて野菜を育てると、次のようなメカニズムで、収穫後の野菜における硝酸塩の濃度が低下するとともに、野菜の食味が向上し、光合成の促進によって野菜の成長を促進するものと考えられる。
第４ステップＳ４において、第４養液を用いて野菜を育てると、例えば、養液における窒素の濃度の大幅な減少によって、養液における硝酸態窒素が減少し、収穫時の野菜に含まれる硝酸塩の濃度が低下する。また、例えば、養液における窒素の濃度の大幅な減少によって、光合成による代謝のうち、アミノ酸の素となるアンモニア態窒素および硝酸態窒素などの窒素の供給量が少ないため、窒素と炭素（Ｃ）との合成などによるアミノ酸の合成が低減する。これにより、例えば、光合成による代謝において、アミノ酸の合成よりも、糖分の前駆体としての有機酸の合成が活発となり、有機酸を原料とした還元作用による糖の生成が促進される。その結果、例えば、光合成の代謝においてアミノ酸よりも糖分が優先して増加する。また、例えば、養液における酸化カルシウムの濃度の増加によって、植物における光合成が促進され、野菜の成長が促進する。また、例えば、養液における酸化マグネシウムの濃度の適切な維持によって、葉緑素（クロロフィル）の構成元素であるマグネシウムが適切に供給され、空気中の二酸化炭素を供給源として吸収された炭素の還元が維持および促進される。これにより、例えば、糖の生成が促進される。
また、例えば、第４ステップにおいて第３養液に代えて第４養液を用いれば、第３養液と比較して第４養液には窒素分以外の種々の養分が含まれているため、野菜の食味がより濃厚な味わいとなり得る。したがって、例えば、野菜の食味として濃厚な味わいを求める場合には第４ステップにおいて第４養液を用い、野菜の食味としてさっぱりした薄味を求める場合には第４ステップにおいて第３養液を用いるなど、目的に応じて第３養液と第４養液とを使い分けてもよい。
＜１−６．具体例＞
水耕栽培において、第１期間（発芽期間）Ｐ１、第２期間（主育成期間）Ｐ２の前期（第２Ａ期間）Ｐ２ａおよび第３期間（収穫直前期間）Ｐ３において、第２の光を照射するとともに、第２期間Ｐ２の後期（第２Ｂ期間）Ｐ２ｂにおいて、第１の光を照射して育てたレタスを、第１具体例の野菜として得た。また、第１期間Ｐ１、第２期間Ｐ２および第３期間Ｐ３の全ての期間において、第２の光を照射して育てたレタスを、第１参考例の野菜として得た。ここでは、照明条件以外は、同一条件として、第１具体例の野菜および第１参考例の野菜をそれぞれ得た。具体的には、第１期間Ｐ１および第２Ａ期間Ｐ２ａに上記の第２養液を用いた。第２Ｂ期間Ｐ２ｂに上記の第１養液を用いた。第３期間Ｐ３に上記の第３養液を用いた。また、第１具体例の野菜を得た条件をベースとして、第３期間Ｐ３に用いる養液を上記の第３養液から上記の第４養液に変更した条件で育てたレタスを、第２具体例の野菜として得た。また、市販されている露地物のミックスサラダから抽出したレタスを第２参考例の野菜として得た。さらに、市販されている露地物の結球レタスを第３参考例の野菜として得た。
水耕栽培において、第１期間（発芽期間）Ｐ１、第２期間（主育成期間）Ｐ２の前期（第２Ａ期間）Ｐ２ａおよび第３期間（収穫直前期間）Ｐ３において、第２の光を照射するとともに、第２期間Ｐ２の後期（第２Ｂ期間）Ｐ２ｂにおいて、第１の光を照射して育てたレタスを、第１具体例の野菜として得た。また、第１期間Ｐ１、第２期間Ｐ２および第３期間Ｐ３の全ての期間において、第２の光を照射して育てたレタスを、第１参考例の野菜として得た。ここでは、照明条件以外は、同一条件として、第１具体例の野菜および第１参考例の野菜をそれぞれ得た。具体的には、第１期間Ｐ１および第２Ａ期間Ｐ２ａに上記の第２養液を用いた。第２Ｂ期間Ｐ２ｂに上記の第１養液を用いた。第３期間Ｐ３に上記の第３養液を用いた。また、第１具体例の野菜を得た条件をベースとして、第３期間Ｐ３に用いる養液を上記の第３養液から上記の第４養液に変更した条件で育てたレタスを、第２具体例の野菜として得た。また、市販されている露地物のミックスサラダから抽出したレタスを第２参考例の野菜として得た。さらに、市販されている露地物の結球レタスを第３参考例の野菜として得た。
そして、第１具体例の野菜、第１参考例の野菜、第２参考例の野菜および第３参考例の野菜を対象として、グルタミンの含有率を測定した。グルタミンの含有率の測定には、液体クロマトグラフ質量分析計（ＬＣ−ＭＳ）を用いた。より具体的には、島津製作所社製の液体クロマトグラフ（ＬＣ−２０ＡＣ）を用い、ブルカー（ＢＲＵＫＥＲ）社製の質量分析計（ｃｏｍｐａｃｔ）を用いた。液体クロマトグラフでは、カラムとして、UHPLC PEEK Colum InterSustain Amide ３μm ２．１×５０ｍｍを用いた。クラジエント溶離において、０．１％の酢酸水溶液である液Ａと、０．１％の酢酸を含有するアセトニトリルである液Ｂと、を混合した遊離液における液Ｂの割合を、測定開始から１分後に９９％とし、２分後に８０％とし、１０分後から１５分後に５０％とした。遊離液の流量を、毎分０．４ミリリットル（０．４ｍＬ／ｍｉｎ）とした。カラムの温度を、摂氏４０度（４０℃）とした。また、質量分析計では、液体クロマトグラフで分離した種々の成分のイオン化法を、エレクトロスプレーイオン化（ＥＳＩ）法とした。測定時間は、０．５分間から１５分間とした。
ここでは、第１参考例の野菜におけるグルタミンの含有率は２７ｐｐｍ（parts per million）であった。第２参考例の野菜におけるグルタミンの含有率は３８ｐｐｍであった。第３参考例の野菜におけるグルタミンの含有率は６１ｐｐｍであった。これに対して、第１具体例の野菜におけるグルタミンの含有率は２２０ｐｐｍであった。換言すれば、グルタミンの含有率が２２０ｐｐｍであるレタスが得られた。これらの測定結果から、例えば、野菜の水耕栽培における第３ステップＳ３において、第２期間Ｐ２のうちの少なくとも一部の期間に、第１の光を照射して野菜を育てると、野菜におけるグルタミンの含有率が増大するものと推察された。
また、第１具体例の野菜、第２具体例の野菜および第２参考例の野菜の野菜を対象として、ブリックス（Ｂｒｉｘ）値を測定した。Ｂｒｉｘ値は、糖度として用いられる物理量であり、屈折式の糖度計を用いて測定した。
ここでは、第２参考例の野菜におけるＢｒｉｘ値は０．９であった。これに対して、第１具体例の野菜におけるＢｒｉｘ値は３から５．２であった。換言すれば、Ｂｒｉｘ値が３から５．２であるレタスが得られた。これらの測定結果から、例えば、野菜の水耕栽培における第３ステップＳ３において、第２期間Ｐ２のうちの少なくとも一部の期間に、第１の光を照射して野菜を育てると、野菜におけるＢｒｉｘ値が増大するものと推察された。また、第２具体例の野菜におけるＢｒｉｘ値は５から６．４であった。換言すれば、Ｂｒｉｘ値が５から６．４であるレタスが得られた。この測定結果から、例えば、野菜の水耕栽培における第４ステップＳ４の第３期間Ｐ３において、第３養液の代わりに第４養液を用いて野菜を育てると、野菜におけるＢｒｉｘ値がさらに向上しやすくなるものと推察された。
また、別の観点から言えば、例えば、野菜の水耕栽培における第３ステップＳ３において、第２期間Ｐ２のうちの少なくとも一部の期間に、第１の光を照射してレタスを育てることで、Ｂｒｉｘ値が３以上であるレタスが得られることが確認された。また、例えば、野菜の水耕栽培における第３ステップＳ３において、第２期間Ｐ２のうちの少なくとも一部の期間に、第１の光を照射してレタスを育てることで、グルタミンの含有率が２２０ｐｐｍ以上であるレタスが得られることが確認された。したがって、例えば、野菜の食味が向上することが分かった。
また、第１具体例の野菜、第２具体例の野菜および第２参考例の野菜の野菜を対象として、硝酸塩の濃度を測定した。硝酸塩の濃度の測定には、所定量（０．３ミリリットル（ｍＬ））以上のサンプルの絞り汁を滴下し、硝酸イオンの濃度を測定することで硝酸塩の濃度を測定するイオン電極法が採用された、コンパクト硝酸イオンメータ（LAQUAtwin<NO3-11C/NO3-11S/NO3-11>）を用いた。
ここでは、第２参考例の野菜における硝酸塩の濃度は１８６０ｐｐｍであった。これに対して、第１具体例の野菜における硝酸塩の濃度は７６０ｐｐｍから１３００ｐｐｍであった。これらの測定結果から、例えば、一般的な野菜の水耕栽培で用いられる第１参考養液および第２参考養液よりも１リットル当たりの窒素（Ｎ）の含有量が低い第１養液および第２養液を用いた野菜の水耕栽培によって、野菜における硝酸塩の濃度が低減されることが確認された。また、別の観点から言えば、例えば、第１養液および第２養液を用いた水耕栽培によってレタスを育てることで、硝酸塩の濃度が１３００ｐｐｍ以下であるレタスが得られることが確認された。したがって、例えば、健康にやさしい野菜を得ることができることが分かった。また、第２具体例の野菜における硝酸塩の濃度は１８０ｐｐｍから１１００ｐｐｍであった。この測定結果から、例えば、第４ステップＳ４の第３期間Ｐ３において、第３養液よりも１リットル当たりの窒素（Ｎ）の含有量がさらに低い第４養液を用いた野菜の水耕栽培によって、野菜における硝酸塩の濃度が低減されやすくなることが確認された。また、別の観点から言えば、例えば、第４養液を用いた水耕栽培によってレタスを育てることで、硝酸塩の濃度が１１００ｐｐｍ以下であるレタスが得られることが確認された。
＜１−７．第１実施形態のまとめ＞
第１実施形態に係る水耕栽培による野菜の生産方法では、例えば、野菜の水耕栽培の期間のうち、第３ステップＳ３において、第２期間Ｐ２のうちの少なくとも一部の期間に、５００ｎｍ以下の可視光の波長域に光強度の最大値（第１最大値）を有する第１の光を照射して野菜を育てる。これにより、例えば、野菜におけるグルタミンの含有率および糖度を増大させることができる。したがって、例えば、野菜の食味を向上させることができる。
第１実施形態に係る水耕栽培による野菜の生産方法では、例えば、野菜の水耕栽培の期間のうち、第３ステップＳ３において、第２期間Ｐ２のうちの少なくとも一部の期間に、５００ｎｍ以下の可視光の波長域に光強度の最大値（第１最大値）を有する第１の光を照射して野菜を育てる。これにより、例えば、野菜におけるグルタミンの含有率および糖度を増大させることができる。したがって、例えば、野菜の食味を向上させることができる。
＜２．他の実施形態＞
本開示は上述の第１実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更および改良などが可能である。
本開示は上述の第１実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更および改良などが可能である。
１ 光源
３ 発光素子
６ 波長変換部材
７ 蛍光体
１０ 照明装置
３０ａ，３０ｂ 容器
３１ａ 苗床
３１ｂ 培地
３２ａ 種子
３２ｂ 苗
３２ｃ 栽培対象野菜
３３ 電源
３４ 支持体
Ｐ１ 第１期間
Ｐ２ 第２期間
Ｐ２ａ 第２Ａ期間
Ｐ２ｂ 第２Ｂ期間
Ｐ３ 第３期間
Ｓ１ 第１ステップ
Ｓ２ 第２ステップ
Ｓ３ 第３ステップ
Ｓ４ 第４ステップ
Ｓ５ 第５ステップ
３ 発光素子
６ 波長変換部材
７ 蛍光体
１０ 照明装置
３０ａ，３０ｂ 容器
３１ａ 苗床
３１ｂ 培地
３２ａ 種子
３２ｂ 苗
３２ｃ 栽培対象野菜
３３ 電源
３４ 支持体
Ｐ１ 第１期間
Ｐ２ 第２期間
Ｐ２ａ 第２Ａ期間
Ｐ２ｂ 第２Ｂ期間
Ｐ３ 第３期間
Ｓ１ 第１ステップ
Ｓ２ 第２ステップ
Ｓ３ 第３ステップ
Ｓ４ 第４ステップ
Ｓ５ 第５ステップ
Claims (5)
- 播種を行う第１ステップと、
第１期間において種子から子葉を出させる第２ステップと、
前記第１期間の次の第２期間において第１養液および第２養液を用いて野菜を育てる第３ステップと、
前記第２期間の次の第３期間において野菜をさらに育てる第４ステップと、
野菜を収穫する第５ステップと、を有し、
前記第３ステップにおいて、前記第２養液を用いて野菜を育てた後に、前記第１養液を用いて野菜を育て、
前記第１養液として、１リットル当たりの窒素の含有量が０．２ｍｇから０．４７ｍｇであり、１リットル当たりの酸化カルシウムの含有量が０．３３ｍｇから０．８３ｍｇである培養液を用い、
前記第２養液として、１リットル当たりの窒素の含有量が０．０６ｍｇから０．１４ｍｇであり、１リットル当たりの酸化カルシウムの含有量が０．１ｍｇから０．２５ｍｇである培養液を用いる、野菜の生産方法。 - 請求項１に記載の野菜の生産方法であって、
前記第２期間は、苗を育てる育苗期間と、該育苗期間の後に間隔が拡大された苗から野菜を育てる栽培成長期間と、を有しており、
前記育苗期間に、前記第２養液を用いて野菜を育てるとともに、前記栽培成長期間に、前記第１養液を用いて野菜を育てる、野菜の生産方法。 - 請求項１または請求項２に記載の野菜の生産方法であって、
前記第４ステップにおいて、窒素をアンモニア態窒素の形態で含有し、１リットル当たりの窒素の含有量が０．２１ｍｇから０．４２ｍｇである、第３養液を用いて野菜を育てる、野菜の生産方法。 - 請求項１または請求項２に記載の野菜の生産方法であって、
前記第４ステップにおいて、１リットル当たりの窒素の含有量が０．０１ｍｇ以下であり、１リットル当たりの酸化マグネシウムの含有量が０．１２ｍｇから０．２４ｍｇであり、１リットル当たりの酸化カルシウムの含有量が０．５４ｍｇから０．８ｍｇである、第４養液を用いて野菜を育てる、野菜の生産方法。 - 請求項１から請求項４の何れか１つの請求項に記載の野菜の生産方法であって、
前記野菜は、葉菜類の野菜を含む、野菜の生産方法。
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|---|---|---|---|---|
| CN115474521A (zh) * | 2022-09-22 | 2022-12-16 | 中国农业科学院草原研究所 | 一种基于氮素形态的苜蓿根系培育方法 |
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| JP2015050958A (ja) * | 2013-09-06 | 2015-03-19 | 岩谷産業株式会社 | 低カリウム野菜の水耕栽培用培養液及びその培養液を用いた低カリウム野菜の水耕栽培方法 |
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-
2021
- 2021-06-30 JP JP2021108702A patent/JP2021151270A/ja active Pending
-
2022
- 2022-01-20 JP JP2022007058A patent/JP2022046813A/ja active Pending
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