JP2023515200A - バジルの育成中の赤色及び遠赤色光比率 - Google Patents
バジルの育成中の赤色及び遠赤色光比率 Download PDFInfo
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Abstract
本発明は、（ｉ）制御可能なスペクトルパワー分布を有する園芸光（１０１）を提供するように構成される照明システム（１００）と、（ｉｉ）園芸光（１０１）のスペクトルパワー分布を制御するように構成される制御システム（３００）とを含む、園芸照明構成（１０００）であって、園芸照明構成（１０００）の動作モードにおいて、園芸照明構成（１０００）は、連続してオン期間（Ｄ）及びオフ期間（Ｎ）が適用されるオンオフスケジュールに従って園芸光（１０１）を提供するように構成され、園芸光（１０１）は、４００～６００ｎｍの範囲から選択される波長を含む第１の園芸光（１０１１）、６００～７００ｎｍの範囲から選択される波長を含む赤色光（１０１２）、及び７００～８００ｎｍの範囲から選択される波長を含む遠赤色光（１０１３）のうちの１つ以上を含み、オン期間（Ｄ）は、１２～２０時間の範囲で継続し、オフ期間（Ｎ）は、４～１２時間の範囲で継続し、オン期間（Ｄ）は、オン期間（Ｄ）の終わりにエンドオブデイ期間（ＥＯＤ）を含み、エンドオブデイ期間（ＥＯＤ）は、０．５～４時間の範囲で継続し、エンドオブデイ期間（ＥＯＤ）前のオン期間（Ｄ）の実質的な部分中に、赤色光（１０１２）と遠赤色光（１０１３）の比Ｉ６００－７００ｎｍ／Ｉ７００－８００ｎｍとして定義される、Ｒ／Ｆｒ比は、４～２０の範囲から選択され、エンドオブデイ期間（ＥＯＤ）の実質的な部分中に、Ｒ／Ｆｒ比は、０．１～４の範囲から選択される、園芸照明構成（１０００）を提供する。
Description
本発明は、園芸照明構成(horticulture lighting arrangement)及び斯かる園芸照明構成を含む園芸システム(horticulture system)に関する。本発明はさらに、（斯かる園芸照明構成又は園芸システムを用いて）植物、特にバジル植物に園芸光(horticulture light)を提供する方法に関する。
産業用植物育成施設及び斯かる植物育成施設を使用する方法は、当技術分野において知られている。ＵＳ２０１８／０２０６４２２は、例えば、少なくとも１つの植物種の植物を育成するための産業用植物育成施設であって、成長室を囲むハウジングと、成長室内に位置付けられる複数のラックであって、各ラックは、１つ以上のトレイを受け入れるように構成される、複数のラックと、複数のラック内に配置される複数のトレイであって、複数のトレイは、少なくとも１つの植物種の複数の植物を受け入れるように構成され、複数のトレイは、成長培地を受け入れるように構成される、複数のトレイと、トレイに、栄養素を含み、ｐＨを有する成長培地を提供するように構成される流体システムであって、流体システムは、植物種のための所定の栄養素濃度及び所定のｐＨに従って栄養素濃度及びｐＨを適合させるように構成される、流体システムと、成長室内に温度及び湿度を提供するように構成される気候システムであって、気候システムは、植物種のための所定の温度及び所定の湿度に従って成長室内の温度及び湿度を適合させるように構成される、気候システムと、光スペクトル及び光強度を提供するように構成される複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）ベースの照明デバイスであって、光スペクトルは、光合成有効放射（ＰＡＲ）を含み、ＬＥＤベースの照明デバイスは、植物種のための所定の光強度及び／又は所定の光スペクトルに従って光強度及び／又は光スペクトルを適合させるように構成される、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）ベースの照明デバイスと、成長室内に二酸化炭素濃度を提供するように構成される二酸化炭素システムであって、二酸化炭素システムは、植物種のための所定の二酸化炭素濃度に従って二酸化炭素濃度を適合させるように構成される、二酸化炭素システムと、トレイを輸送するための輸送システムとを備える、産業用植物育成施設を述べている。
植物は、光合成のプロセスを使用して、光、ＣＯ２及びＨ２Ｏを炭水化物（糖）に変換する。これらの糖は、燃料代謝プロセス及びバイオマス形成のために使用される。このバイオマス形成には、茎伸長、葉面積の増加、開花、果実形成等が含まれ得る。光合成は、クロロフィル等、１つ以上の植物光受容体が関与し得る。光受容体は、光周性、光屈性及び光形態形成等、植物と放射の間の他の相互作用にも関与し得る。光周性(photoperiodism)とは、（例えば、開花を誘発するために）放射の周期性を感知及び測定する植物の能力を指す。光屈性(phototropism)とは、放射に放射に向かう及び／又は放射から離れる植物の成長運動を指す。光形態形成(photomorphogenesis)とは、放射の波長及び強度に応じた形態変化を指す。
クロロフィルａ及びクロロフィルｂの２つの重要な吸収ピークは、それぞれ、赤色領域及び青色領域内、特に６２５～６７５ｎｍ及び４２５～４７５ｎｍに位置し得る。さらに、近紫外領域（３００～４００ｎｍ）及び遠赤色領域（７００～８００ｎｍ）に他の局所的なピークもあり得る。主光合成活性は、波長領域４００～７００ｎｍ内で起こるように思われる。この範囲内の放射は、光合成有効放射（photosynthetically active radiation；ＰＡＲ）と呼ばれる。
園芸照明の文脈において、近紫外線は、３００～４００ｎｍのスペクトル範囲から選択される１つ以上の波長として定義され、青色は、４００～５００ｎｍのスペクトル範囲から選択される１つ以上の波長として定義され、白色は、４００～７００ｎｍのスペクトル範囲から選択される波長として定義され（青色、緑色及び赤色の波長の組み合わせ等、これらの選択された波長が一緒に白色光を構成し得る）、緑色は、５００～６００ｎｍのスペクトル範囲から選択される１つ以上の波長として定義され、赤色は、６００～７００ｎｍのスペクトル範囲から選択される１つ以上の波長として定義され、深赤色(deep-red)は、６４０～７００ｎｍのスペクトル範囲から選択される１つ以上の波長として定義され、遠赤色(far-red)は、７００～８００ｎｍのスペクトル範囲から選択される１つ以上の波長として定義される。斯くして、深赤色は、赤色のサブレンジである。
植物における感光プロセスは、受容体の一種であるフィトクロムにも特に関連し得る。フィトクロム活性は、葉の拡張、隣接知覚、陰影回避、茎伸長、種子発芽及び開花誘導等の異なる応答を導き得る。フィトクロムは、１つ以上の（外部）シグナルに依存して、例えば、１つ以上の特定の放射波長に曝されると、又は温度変化に曝露されると、その（コンフォメーション(conformational)）状態を変化させ得る。例えば、植物は、光を吸収すると他のコンフォメーション状態に切り替わり、それぞれ、約６６０ｎｍの赤色及び約７３０ｎｍの遠赤色に感度ピークを有し得る、２つのコンフォメーション状態、Ｐｒ及びＰｆｒを有するフィトクロムを含み得る。
園芸において、光強度は、単位面積当たりの毎秒光子数（μｍｏｌ／秒／ｍ２、ｍｏｌは、６・１０２３個の光子に相当）を指す、光合成光量子束密度（photosynthetic photon flux density；ＰＰＦＤ）で測定され得る。実際には、例えばインターライティング(inter-lighting)を適用する場合、使用される赤色ＰＰＦＤは、典型的には２００μｍｏｌ／秒／ｍ２であってもよく、青色：赤色の比は、典型的には１：７であってもよい（赤色は、特に６２５～６７５ｎｍから選択され、青色は、特に４００～４７５ｎｍから選択される）。特に、光合成光量子束密度は、約１０％の青色と約９０％の赤色を含んでもよい。ＰＰＦＤは、フォトダイオードから決定される、又は光電子増倍管で直接測定されることができる。ＰＰＦＤにおける面積は、（複数の）光源が配置されている空間の局所受光（植物）面積(local light receiving (plant) area)を指す。多層システムの場合、これは多層構成に含まれる関連層の面積として定義されてもよく、この場合、ＰＰＦＤは、各層に対して個々に推定されてもよい（さらに以下も参照）。面積は、一実施形態では、制御ユニットに手動で供給される値であってもよく、又は、一実施形態では、制御ユニットによって（例えばセンサを用いて）評価されてもよい。
植物の成長は、光強度だけでなく、植物が曝される光のスペクトル組成、持続時間、及びタイミング等のパラメータにも依存し得る。これらのパラメータの観点における２つ以上のパラメータ値の組み合わせは、植物（又は作物）を育成するための「光レシピ(light recipe)」と呼ばれる。
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、以下のような園芸照明における様々な役割を果たすことができる。（１）補助照明(Supplemental lighting)：例えば、作物価格がより高くなり得る秋期、冬期、及び春期中に（例えばトマトの）生産を増加するために又は作物生産を延長するために自然昼光を補助する照明。（２）光周期性照明(Photoperiodic lighting)：多くの植物にとって光の周期的持続時間(periodic duration)は重要である。例えば、２４時間サイクル内の明期と暗期の相対比率及び持続時間は、多くの植物の開花反応に影響を及ぼす。補助照明を用いてこれらの比率及び／又は持続時間を操作することは、開花時期の調整を容易にし得る。（３）人工照明(Artificial lighting)：自然の太陽光から独立した園芸システムにおける栽培のための照明。（４）分化照明（Differentiation lighting）：例えば組織培養の文脈において、細胞分化を促進するために選択される照明。
例えば、北部地域、又は人工かつ良好に制御された条件に完全に依存するいわゆる「都市農業」若しくは「垂直農業」等、植物が自然の太陽光から得る光が不十分な状況では、成長（葉及び果実）、熟成、及び収穫前調整(pre-harvest conditioning)のために植物に光を供給する必要があるようである。
食料生産に利用可能な空間は、不足してきている。したがって、より持続可能（エネルギ及び水の最小限の使用）になりながら、より小さな占有面積によりより高い収量を産出するために、生産方法の革新が必要とされ得る。植物農場等の閉鎖環境における食料生産は、これらの要求を満たす方法である。（植物工場、垂直農場又は都市農場としても知られる）植物農場では、食料は複数の層で育てられてもよく、これは、屋外での成長又は温室での成長と比較して、利用可能な空間をはるかに良好に使用する。これは、植物農場では、自然の太陽光がすべての植物には到達できず、かなりの割合の光が人工照明によりもたらされる必要があり得ることを意味する。植物農場では、常に最適である光処理(light treatment)を（植物に）施すことへのニーズがある。同時に、エネルギ消費を低減するために、光源によって生成される光が可能な限り効率的に使用されることが望ましい。植物農場では、単位面積当たりの生産量が、露地での生産量よりもはるかに高くなり得る。水の使用は最小限に抑えられる。植物の病害及び害虫は、より容易に予防されることができる。
「園芸(horticulture)」という用語は、人が利用するための（集約型の）植物栽培に関連し、そのアクティビティは非常に多種多様であり、食糧用植物（果物、野菜、キノコ、料理用ハーブ）及び非食糧用作物（花、樹木及び低木、芝草、ホップ、ブドウ、医療用ハーブ）を取り込んでいる。園芸は、植物を育てる芸術、科学、技術、及び事業を扱う農業の分野である。これには、薬用植物、果実、野菜、堅果、種子、ハーブ、スプラウト、キノコ、藻類、花、海藻、並びに草及び装飾用樹木及び植物等の非食糧用作物の栽培が含まれ得る。本明細書では、用語「植物(plant)」は、薬用植物、野菜、ハーブ、スプラウト、キノコ、堅果を作る植物、種子を作る植物、花を作る植物、果実を作る植物、草及び装飾用樹木等の非食糧用作物等から選択される、本質的にあらゆる種を指すために使用される。
本明細書では、用語「植物」は、植物発育(plant development)の本質的にすべての段階について使用される。用語「植物部位(plant part)」は、根、茎、葉、（もしあれば）果実、（もしあれば）花等を指してもよい。
用語「作物(crop)」は、例えば、食糧、家畜飼料、燃料として、又は任意の他の経済的目的で収穫されるために育成される植物種又は品種を指すために使用されてもよい。用語「作物」はまた、複数の作物に関連してもよい。用語「植物」はまた、種子(seed)、又は苗(seedling)を指してもよい。斯くして、用語「植物」は、一般に、種子から（成熟した）植物までの段階のいずれかを指してもよい。用語「植物」はまた、複数の（異なる）植物を指してもよい。
本明細書では、用語「園芸光(horticulture light)」は、特に、４００～４７５ｎｍの第１の波長領域及び６２５～６７５ｎｍの第２の波長領域のうちの１つ以上における１つ以上の波長を有する光を指してもよい。これらの波長領域において提供される相対エネルギ（ワット）は、状況に依存してもよく、例えば、植物のタイプ及び／又は成長相(growth phase)に依存してもよい。したがって、レシピは、植物の１つ以上のタイプについて、オプションとして時間の関数として、園芸光における光の異なる波長の比率を定義してもよい。特に、用語「園芸光」は、ＰＡＲ波長領域（４００～７００ｎｍの光合成有効領域）を指してもよい。用語「園芸光」はまた、水耕栽培用途で植物に適用される光に使用されてもよい。
上記は、中でも、（人工）園芸光全般に適用されてもよい。本発明では、中でも、さらに特定の園芸光レシピが提案される。また、本発明では、中でも、さらに特定の園芸照明構成が提案される。光レシピは、ある実施形態では、特に、「昼(day)」又は「明期(light period)」としても示され得る、園芸光が提供される、オン時間(on-time)、及び、「夜(night)」又は「暗期(dark period)」としても示され得る、本質的に園芸光が提供されない、オフ時間(off-time)を含んでもよい。
バジリコ（Basilicum (Ocimum basilicum))、すなわち、「バジル(Basil)」は、料理用ハーブとして使用される熱帯植物である。ハーブの中でも、最も高価で、最も広く販売されているハーブの一つである。また、１０℃よりも低い温度に非常に敏感である植物でもある。アドバイスとしては、バジルを１２℃まで保存することである。それよりも低い温度での保存は、小さな点で始まる葉表面の黒変を示す葉の急速な腐敗を誘発するようである。生産物はすぐに販売できなくなり、これは、スーパーマーケット及び消費者にとって多大な無駄を意味し得る。バジルのいわゆる「耐低温性(chilling resistance)」を高めるために、唯一の信頼性の高いソリューションは、１２℃よりも低い温度でバジルを保存しないことであるように思われる。低温順化(cold acclimation)が適用されてもよい。しかしながら、すべてのバジル種で必ずしも成功するとは限らないことが観察された。（スーパーマーケットにおける）１８℃等、より高い温度でバジルを保存することは、水分損失及び萎れ(wilting)により、低温条件(chilling condition)下で保存された場合と同様の速さでバジルを腐敗させる。いずれの場合も、理想的な約１２℃を除き、好ましい冷たい温度又は暖かい温度はない。しかしながら、一般的にクーラは作物ごとに設計されておらず、通常は単一温度の冷蔵庫がすべてのハーブに使用されるだけである。しかしながら、他の生産物は、一般的にバジルに好ましい温度以外の温度で輸送及び／又は保存される。したがって、残念ながら、この植物は他のハーブとは独立した輸送及び処理を必要とするようであり、困難且つ高価なものになる。バジルへの低温効果(chilling effect)を回避するソリューションは、生産チェーンを大幅に改善するであろう。
したがって、本発明の一態様は、好ましくはさらに上述した不利な点のうちの１つ以上を少なくとも部分的に取り除く、代替的な園芸システム及び／又は構成及び／又は方法を提供することである。本発明は、従来技術の不利な点の少なくとも１つを克服若しくは改善すること、又は有用な代替物を提供することを目的として有してもよい。
したがって、第１の態様において、本発明は、（ｉ）制御可能なスペクトルパワー分布を有する園芸光を（バジル植物(Basil plant)又は「バジル栽培品種(Basil cultivar)」に）提供するように構成される照明システムと、（ｉｉ）園芸光のスペクトルパワー分布を制御するように構成される制御システムとを含む、園芸照明構成(horticulture lighting arrangement)を提供する。特定の実施形態において、園芸照明構成の動作モードにおいて、園芸照明構成は、連続して(consecutively)オン期間（Ｄ）及びオフ期間（Ｎ）が適用されるオンオフスケジュール(on-off schedule)に従って園芸光を提供するように構成される。特に、ある実施形態において、園芸光は、４００～６００ｎｍの範囲から選択される波長を含む第１の園芸光、６００～７００ｎｍの範囲から選択される波長を含む赤色光、及び７００～８００ｎｍの範囲から選択される波長を含む遠赤色光のうちの１つ以上を含む。さらに、ある実施形態において、オン期間は、１２～２０時間の範囲で継続し、オフ期間は、４～１２時間の範囲で継続してもよい。さらに、特に、オン期間は、オン期間の終わりにエンドオブデイ期間(end-of-day period)（ＥＯＤ）を含む。ある実施形態において、エンドオブデイ期間は、約０．５～４時間の範囲から選択される等、少なくとも約０．２５時間の範囲で継続する。さらに、特に、ある実施形態において、エンドオブデイ期間前のオン期間の少なくとも一部中に、赤色光と遠赤色光の比Ｉ６００－７００ｎｍ／Ｉ７００－８００ｎｍとして定義される、Ｒ／Ｆｒ比は、４～２０の範囲から選択される。さらに、特に、ある実施形態において、エンドオブデイ期間の少なくとも一部中に、Ｒ／Ｆｒ比は、０．１～４の範囲から選択される。ある実施形態において、オン期間（Ｄ）の少なくとも一部中のＲ／Ｆｒ比は、エンドオブデイ期間（ＥＯＤ）の少なくとも一部中のＲ／Ｆｒ比よりも大きい。したがって、特に、本発明は、ある実施形態において、（ｉ）制御可能なスペクトルパワー分布を有する園芸光を提供するように構成される照明システムと、（ｉｉ）園芸光のスペクトルパワー分布を制御するように構成される制御システムとを含む、園芸照明構成であって、園芸照明構成の動作モードにおいて、園芸照明構成は、連続してオン期間及びオフ期間が適用されるオンオフスケジュールに従って園芸光を提供するように構成され、（ｉ）園芸光は、４００～６００ｎｍの範囲から選択される波長を含む第１の園芸光、６００～７００ｎｍの範囲から選択される波長を含む赤色光、及び７００～８００ｎｍの範囲から選択される波長を含む遠赤色光のうちの１つ以上を含み、（ｉｉ）オン期間は、１２～２０時間の範囲で継続し、オフ期間は、４～１２時間の範囲で継続し、オン期間は、オン期間の終わりにエンドオブデイ期間を含み、エンドオブデイ期間は、特に０．５～４時間の範囲から選択される、少なくとも約０．２５時間の範囲で継続し、（ｉｉｉ）エンドオブデイ期間前のオン期間の少なくとも一部中に、赤色光と遠赤色光の比Ｉ６００－７００ｎｍ／Ｉ７００－８００ｎｍとして定義される、Ｒ／Ｆｒ比は、４～２０の範囲から選択され、エンドオブデイ期間の少なくとも一部中に、Ｒ／Ｆｒ比は、０．１～４の範囲から選択される、園芸照明構成を提供する。
Ｒ／Ｆｒ比の定義において、用語「Ｉ６００－７００ｎｍ」は、６００～７００ｎｍの範囲から選択される波長範囲における光子のμｍｏｌ／ｍ２／ｓの観点での園芸光における赤色光成分の光強度を指し、用語「Ｉ７００－８００ｎｍ」は、７００～８００ｎｍの範囲から選択される波長範囲における光子のμｍｏｌ／ｍ２／ｓの観点での園芸光における遠赤色光成分の光強度を指す。園芸光のＲ／Ｆｒ比は、照明システム、照明デバイス又は照明装置によって生成され、植物に照射される光の特性であることに留意されたい。
請求された耐低温性効果(chilling resistance effect)を生み出すために、「オン期間の少なくとも一部(at least part of the on-period)」及び「エンドオブデイ期間の少なくとも一部(at least part of the end-of-day period)」という表現は、当該期間の少なくとも５０％、好ましくは少なくとも８０％、より好ましくは少なくとも９０％を意味する、当該期間の実質的な部分(substantial part)と解釈されるべきである。ある実施形態において、上記の表現は、本質的に(essentially)当該期間の全体の持続時間(entire duration)、すなわち、本質的に全体のオン期間(entire on-period)又は本質的に全体のエンドオブデイ期間(entire end-of-day period)を指す。
斯かる構成及び／又は本明細書で述べられる方法（さらに以下も参照）により、耐低温性が改善されることができるようである。遠赤色光の実質的な線量が適用される時間の長さが変えられたいくつかの実験により、エンドオブデイオプションが耐低温性への良好な効果を有し、比較的エネルギフレンドリなソリューションであり得ることが示された。本発明者らは、遠赤色光の実質的な線量が適用されるエンドオブデイ時間期間(end-of-day time period)には好ましい範囲があることを見出した。一方において、遠赤色光の実質的な線量が適用される時間期間を増加させることは、本質的に耐低温性をさらに改善しない可能性があり、よりエネルギを消費するソリューションにつながる。他方において、遠赤色光の実質的な線量が適用される時間期間を実質的に縮めることは、耐低温性への効果がより小さい又は効果がない可能性がある。用語「耐低温性(chilling resistance)」は、特に、収穫されたバジル植物、特にその葉の耐低温性を指す。
上述のように、本発明は、とりわけ、園芸照明構成を提供する。斯かる園芸照明構成は、少なくとも照明システムを含む。照明システムは、１つ以上の光源、特に複数の光源を含んでもよい。さらに、照明システムによって生成される光は、スペクトルパワー分布及びスペクトルパワーのうちの１つ以上において、特に少なくともスペクトルパワー分布において制御可能であってもよい。照明システムは、１つ以上の動作モードにおいて、植物によって成長、ボルティング(bolt)、成熟(mature)等するために使用されることができる光を提供するように構成される。したがって、光は、本明細書において、「園芸光(horticulture light)」とも示される（以下も参照）。
特に、園芸光は、（ａ）４００～６００ｎｍの範囲から選択される波長を含む第１の園芸光、（ｂ）６００～７００ｎｍの範囲から選択される波長を含む赤色光、及び（ｃ）７００～８００ｎｍの範囲から選択される波長を含む遠赤色光のうちの１つ以上を含んでもよい。第１の園芸光及び赤色光は、ある実施形態において、一緒にＰＡＲ光を提供してもよい。
したがって、園芸照明構成は、特に、制御可能なスペクトルパワー分布を有する、園芸光を提供するように構成される照明システムを含む。
園芸光は、特に、バジル植物に提供される。このバジル植物は、バジル栽培品種を含んでもよい。また、用語「バジル植物(Basil plant)」は、複数のバジル植物を指してもよい。
特に、斯かる園芸照明構成はまた、制御システムを含んでもよい。斯かる制御システムは、特に、園芸光のスペクトルパワー分布を制御するように構成されてもよい。とりわけ、これは、経時的なスペクトルパワー分布の制御を可能にしてもよい。上述のように、特定の光レシピは、（バジル植物の）改善された耐低温性を達成するために有益であるようである。制御システムは、照明システムに含まれてもよく、又は照明システムの外部に構成されてもよい。特に、制御システムは、照明システムに機能的に結合される。本発明はまた、照明システム自体及び／又は制御システム自体も提供する。
ある実施形態において、園芸照明構成の動作モードにおいて、園芸照明構成は、連続してオン期間及びオフ期間が適用されるオンオフスケジュールに従って園芸光を提供するように構成される。したがって、光レシピは、連続して実行される一連のオン期間及びオフ期間を含んでもよい。このようにして、昼夜リズム(day-night rhythm)が模倣されてもよい。オン期間及びオフ期間のセットは一緒に２４時間継続してもよいが、より短く又はより長く継続してもよい。特に、最短サイクルは１６時間であってもよく、最長サイクルは３２時間であってもよい。一般に、サイクルは約２４時間であってもよい。２４時間サイクルは、温室内の植物が経験する概日サイクル(diurnal cycle)とアラインされてもよい。特に、植物が実質的に人工光のみを用いて閉鎖（日光のない）環境で育成される植物農場において、サイクルは概日サイクルから逸脱してもよい。さらに、一般に、サイクルの持続時間は、植物の成長にわたって本質的に同じである。したがって、ある実施形態において、制御システムは、照明システムが、連続してオン期間及びオフ期間が適用されるオンオフスケジュールに従って園芸光を提供するように、照明システムを制御するように構成されてもよい。
特定の実施形態において、オン期間は、１２～２０時間の範囲で継続し、オフ期間は、４～１２時間の範囲で継続してもよい。特に、ある実施形態において、オン期間は、１４～１９時間の範囲で継続し、オフ期間は、５～１０時間の範囲で継続する。これは、合理的な時間に(in a reasonable time)バジル植物の良好な収量を提供することができる。
一般に、オン期間中のスペクトルパワー分布は、全体のオン期間にわたって本質的に同じであってもよい。しかしながら、本発明では、オン期間の終わりに、遠赤色において実質的な寄与又は寄与の増加があってもよい。したがって、オン期間の終わりに、園芸光のスペクトルパワー分布が、オン期間の先行する部分中の園芸光のスペクトルパワー分布と異なる、エンドオブデイ期間があってもよい。
さらに、このエンドオブデイ期間は、合計で１２～２０時間の範囲で継続してもよいオン期間の約０．５～４時間のオーダー(order)で継続してもよい。したがって、エンドオブデイ期間に先行するデイ期間(day period)は、８～１９．５時間のオーダーで継続してもよい。しかしながら、特に、ある実施形態において、先行するデイ期間は、特に少なくとも約１０時間、さらに特に少なくとも約１２時間継続してもよい。したがって、ある実施形態において、オン期間は、オン期間の終わりにエンドオブデイ期間を含み、エンドオブデイ期間は、少なくとも１時間等、０．５～４時間の範囲で継続する。エンドオブデイ期間の終了後に、オフ期間が開始されてもよい。したがって、特に、オン期間は、エンドオブデイ期間の終端とともに終了する。言い換えれば、オフ期間は、エンドオブデイ期間の終端時に開始されてもよい。
上述のように、エンドオブデイ期間中に、遠赤色の寄与は、オン期間の先行する部分中よりも実質的に大きくてもよい。これは、耐低温性を実質的に増加させるようである。エンドオブデイ期間に先行するオン期間中に、何らかの遠赤色があってもよいが、必ずしもそうである必要はない。しかしながら、特に、本質的に全体のオン期間中に、何らかの遠赤色園芸光があり、エンドオブデイ期間中に（実質的に）増加された寄与を有する。さらに、一般に、本質的に全体のオン期間中に、何らかの赤色園芸光が園芸光に含まれるが、必ずしもそうである必要はない。しかしながら、本明細書における多くの実施形態において、全体のオン期間中に、赤色及び遠赤色園芸光がある。増加した耐低温性は、特に、エンドオブデイ期間に先行するオン期間の部分中に相対的に低い遠赤色寄与を有し、オン期間のエンドオブデイ部分(end-of-day part)中に相対的に高い遠赤色寄与を有する場合に得られる。特定の実施形態において、エンドオブデイ期間前のオン期間の少なくとも一部中に、赤色光と遠赤色光の比Ｉ６００－７００ｎｍ／Ｉ７００－８００ｎｍとして定義される、Ｒ／Ｆｒ比は、４～２０の範囲から選択され、エンドオブデイ期間の少なくとも一部中に、Ｒ／Ｆｒ比は、０．１～４の範囲から選択される。特に、特定の実施形態において、エンドオブデイ期間前のオン期間の（本質的に）全体の部分中に、赤色光と遠赤色光の比Ｉ６００－７００ｎｍ／Ｉ７００－８００ｎｍとして定義される、Ｒ／Ｆｒ比は、４～２０の範囲から選択され、エンドオブデイ期間の（本質的に）全体の部分中に、Ｒ／Ｆｒ比は、０．１～４の範囲から選択される。特に、エンドオブデイ期間におけるＲ／Ｆｒ比は、エンドオブデイ期間に先行するオン期間の部分中のＲ／Ｆｒ比よりも、少なくとも２０％等、少なくとも１０％小さい。
したがって、ある実施形態において、オン期間における８～１９．５時間中に、園芸光は、赤色光と遠赤色光の比Ｉ６００－７００ｎｍ／Ｉ７００－８００ｎｍが４～２０の範囲から選択されて提供されてもよく、オン期間のエンドオブデイ部分における０．５～４時間中に、園芸光は、赤色光と遠赤色光の比Ｉ６００－７００ｎｍ／Ｉ７００－８００ｎｍが０．１～４の範囲から選択されて提供されてもよい。
特に、ある実施形態において、エンドオブデイ期間は、少なくとも１時間の範囲で継続する。より短い期間、特に約０．５時間よりも短い期間は、耐低温性への効果が低すぎる可能性がある。耐低温性及びエネルギ効率の観点での最良の結果は、エンドオブデイ期間が、少なくとも１～３．５時間、特に１～３時間の範囲で継続する、例えば、少なくとも約１．５時間継続する場合に得られることができる。
したがって、ある実施形態において、オン期間の終わりにおけるエンドオブデイ期間（ＥＯＤ）中に、園芸光に対する７００～８００ｎｍの範囲から選択される波長を有する遠赤色光の相対的な寄与は、エンドオブデイ期間（ＥＯＤ）前のオン期間中の遠赤色光の相対的な寄与よりも大きい。
（全体の）オン期間中に、園芸光は、（４００～６００ｎｍの範囲から選択される波長を含む）第１の園芸光、（６００～７００ｎｍの範囲から選択される波長を含む）赤色光、及び（７００～８００ｎｍの範囲から選択される波長を含む）遠赤色光のうちの１つ以上を含んでもよい。ある実施形態において、エンドオブデイ期間中に、園芸光は、本質的に遠赤色光から成ってもよい。代替的な実施形態において、エンドオブデイ期間中に、園芸光は、遠赤色光から成るだけでなく、第１の園芸光及び赤色光のうちの１つ以上、特に少なくとも赤色光、さらに特に第１の園芸光及び赤色光を含んでもよい。例えば、ある実施形態において、１つ以上の光源の第１のセットは、第１の園芸光及び赤色光（及び任意選択的に何らかの遠赤色光）を提供するように構成され、１つ以上の光源の第２のセットは、遠赤色光（及び任意選択的に何らかの赤色光）を提供するように構成される。したがって、特定の実施形態において、エンドオブデイ期間の一部中に、第１の園芸光、赤色光、及び遠赤色光が提供される。
特定の実施形態において、エンドオブデイ期間前のオン期間の少なくとも一部中の園芸光は、４００～５００ｎｍの波長範囲において光子の５～２０％、５００～６００ｎｍの波長範囲において光子の０～３０％、６００～７００ｎｍの波長範囲において光子の５０～９５％、及び７００～８００ｎｍの波長範囲において光子の０～６％を含み、光子のこれらさまざまな寄与は、合計で１００％を超えない。代替的に又は追加的に、ある実施形態において、エンドオブデイ期間の少なくとも一部中の園芸光は、４００～５００ｎｍの波長範囲において光子の０～１０％、５００～６００ｎｍの波長範囲において光子の０～１５％、６００～７００ｎｍの波長範囲において光子の０～８０％、及び７００～８００ｎｍの波長範囲において光子の２０～１００％を含み、光子のこれらさまざまな寄与は、合計で１００％を超えない。
したがって、ある実施形態において、オン期間における８～１９．５時間中に、４００～５００ｎｍの波長範囲において光子の５～２０％、５００～６００ｎｍの波長範囲において光子の０～３０％、６００～７００ｎｍの波長範囲において光子の５０～９５％、及び７００～８００ｎｍの波長範囲において光子の０～６％を含み、光子のこれらさまざまな寄与は、合計で１００％を超えない、園芸光が提供されてもよく、オン期間の終わりにおける０．５～４時間中に、４００～５００ｎｍの波長範囲において光子の０～１０％、５００～６００ｎｍの波長範囲において光子の０～１５％、６００～７００ｎｍの波長範囲において光子の０～８０％、及び７００～８００ｎｍの波長範囲において光子の２０～１００％を含み、光子のこれらさまざまな寄与は、合計で１００％を超えない、園芸光が提供されてもよい。
したがって、本発明はまた、特に、（一態様において）（ｉ）制御可能なスペクトルパワー分布を有する園芸光を（バジル植物に）提供するように構成される照明システムと、（ｉｉ）園芸光のスペクトルパワー分布を制御するように構成される制御システムとを含む、園芸照明構成であって、園芸照明構成の動作モードにおいて、園芸照明構成は、連続してオン期間及びオフ期間が適用されるオンオフスケジュールに従って園芸光を提供するように構成され、（ｉ）園芸光は、４００～６００ｎｍの範囲から選択される波長を含む第１の園芸光、６００～７００ｎｍの範囲から選択される波長を含む赤色光、及び７００～８００ｎｍの範囲から選択される波長を含む遠赤色光のうちの１つ以上を含み、（ｉｉ）オン期間は、１２～２０時間の範囲で継続し、オフ期間は、４～１２時間の範囲で継続し、オン期間は、オン期間の終わりにエンドオブデイ期間を含み、エンドオブデイ期間は、０．５～４時間の範囲で継続し、（ｉｉｉ）（ａ）エンドオブデイ期間前のオン期間の少なくとも一部中の園芸光は、４００～５００ｎｍの波長範囲において光子の５～２０％、５００～６００ｎｍの波長範囲において光子の０～３０％、６００～７００ｎｍの波長範囲において光子の５０～９５％、及び７００～８００ｎｍの波長範囲において光子の０～６％を含み、異なる波長範囲からの光子の総寄与(aggregate contribution)は、１００％を超えず、（ｂ）エンドオブデイ期間の少なくとも一部中の園芸光は、４００～５００ｎｍの波長範囲において光子の０～１０％、５００～６００ｎｍの波長範囲において光子の０～１５％、６００～７００ｎｍの波長範囲において光子の０～８０％、及び７００～８００ｎｍの波長範囲において光子の２０～１００％を含み、異なる波長範囲からの光子の総寄与は、１００％を超えない、園芸照明構成を提供する。
特定の実施形態において、園芸照明構成は、オン期間中に、照明システムから少なくとも３０ｃｍの距離で（特定の実施形態において最大１００ｃｍで）少なくとも５０μｍｏｌ／ｍ２／ｓの範囲から選択される平均強度を有する園芸光を提供するように構成される。さらなる特定の実施形態において、園芸照明構成は、オン期間中に、照明システムから少なくとも３０ｃｍの距離で（特定の実施形態において最大１００ｃｍで）１００～６００μｍｏｌ／ｍ２／ｓの範囲から選択される平均強度を有する園芸光を提供するように構成される。３０ｃｍの距離は、典型的には、園芸光を生成する照明装置と、例えば、植物が育てられる基材(substrate)との間の最小距離である。距離は、特に、園芸光が出射し得る斯かる照明器具の発光面又は出口窓に対して測定される。特定の実施形態において、これは、例えば、発光ダイオードのレンズ又は照明デバイスハウジングの光透過性カバーであってもよい。
収量及びエネルギ効率の観点で、最良の結果は、園芸照明構成が、オン期間中に、照明システムから少なくとも３０ｃｍの距離で（特定の実施形態において最大１００ｃｍで）１５０～４５０μｍｏｌ／ｍ２／ｓの範囲から選択される平均強度を有する園芸光を提供するように構成される実施形態において得られ得る。
オフ期間中に、照明システムから少なくとも３０ｃｍの距離で約１０μｍｏｌ／ｍ２／ｓ以下、さらに特に照明システムから少なくとも３０ｃｍの距離で（特定の実施形態において最大１００ｃｍで）約５μｍｏｌ／ｍ２／ｓ以下等、実質的に園芸光はなくてもよい。特に、オフ期間中に、４００～８００ｎｍの範囲から選択される波長を有する光は、植物がその上又はその中で育てられる基材レベルにおいて、約５μｍｏｌ／ｍ２／ｓ以下等、約１０μｍｏｌ／ｍ２／ｓ以下の平均強度を有する。
ある実施形態において、エンドオブデイ期間前のオン期間中の園芸光のスペクトルパワー分布は、本質的に一定である。さらなる実施形態において、エンドオブデイ期間前のオン期間中の園芸光のスペクトルパワーは、本質的に一定である。ある実施形態において、エンドオブデイ期間中の園芸光のスペクトルパワー分布は、本質的に一定である。さらなる実施形態において、エンドオブデイ期間中の園芸光のスペクトルパワーは、本質的に一定である。
赤色光及び遠赤色光で（複数の）植物を照射する場合、一般に、（複数の）植物キャノピを通る遠赤色光の伝搬長さは、赤色光の場合よりも長いようである。これは、葉が遠赤色光よりも赤色光をよく吸収することに起因し得る。これは、植物が成長し、経時的にキャノピサイズが大きくなると、植物のより下の葉では、Ｒ／Ｆｒ比が、同じ照射条件であっても、減少する可能性があることを意味する。したがって、植物全体の平均で同じＲ／Ｆｒ比を得るために、Ｒ／Ｆｒ比は、成長期間の早期の段階では低く設定され、キャノピがより密集している可能性がある成長期間の後期の段階では大きく設定されてもよい。したがって、ある実施形態では、動作モードにおいて、エンドオブデイ期間中の園芸光に対する遠赤色光の寄与は、（ｉ）１つ以上の（バジル）植物の成長時間(growth time)、成長段階(growth phase)又は年齢(age)、及び（ｉｉ）（１つ以上の（バジル）植物の）キャノピ密度(canopy density)のうちの１つ以上の関数として制御されてもよい。代替的に又は追加的に、ある実施形態では、動作モードにおいて、エンドオブデイ期間中の園芸光のスペクトルパワーは、（ｉ）１つ以上の（バジル）植物の成長時間、成長段階又は年齢、及び（ｉｉ）（１つ以上の（バジル）植物の）キャノピ密度のうちの１つ以上の関数として制御されてもよい。
１つ以上の植物が、キャノピ密度を定義してもよい。裸地指数(bare soil index)、キャノピ影指数(canopy shadow index)等、異なる方法がキャノピ密度を定義するために使用されてもよい。しかしながら、光の反射又は透過等、キャノピ密度を感知する(sense)ために光学センサが使用されてもよい。特に、これらの実施形態は、（複数の）植物の上方からの照射に関連してもよい。
さらに他の実施形態において、園芸光を生成するように構成される光源は、（複数の）植物の上方に設けられるだけでなく、（将来の）キャノピ内等、より低い位置にも設けられてもよい。代替的に又は追加的に、光源は、基材の頂部のレベルくらい等、（複数の）植物の下方から園芸光を生成するようにも構成されてもよい。また、このような実施形態において、Ｒ／Ｆｒ比及び／又はスペクトルパワーは、それぞれの光源の高さに依存するようにされてもよい。したがって、ある実施形態において、照明システムは、遠赤色光の少なくとも一部を生成するように構成される第１の光生成デバイスを含み、第１の光生成デバイスは、（動作中に遠赤色光が出射する）発光面を含み、動作モードにおいて、エンドオブデイ期間中の園芸光に対する遠赤色光の寄与が、（バジル）植物のための基材から上方の園芸光生成デバイスの発光面の第１の高さ（ｈ１）の関数として制御される。代替的に又は追加的に、動作モードにおいて、エンドオブデイ期間中の園芸光生成デバイスの園芸光のスペクトルパワーは、（バジル）植物のための基材から上方の発光面の第１の高さ（ｈ１）の関数として制御される。
特定の実施形態において、園芸照明構成は、遠赤色光を含む第１のデバイス光を生成するように構成される第１の光生成デバイスと、第１の園芸光及び赤色光のうちの１つ以上を含む第２のデバイス光を生成するように構成される第２の光生成デバイスとを含む。用語「第１の光生成デバイス(first light generating device)」は、複数の（異なる）第１の光生成デバイスを指してもよい。代替的に又は追加的に、用語「第２の光生成デバイス(second light generating device)」は、複数の（異なる）第２の光生成デバイスを指してもよい。
ある実施形態において、第２のデバイス光における遠赤色光のスペクトルパワーは、第１のデバイス光における遠赤色光のスペクトルパワーよりも低い、例えば、少なくとも５倍低い、特に少なくとも１０倍低い。
ある実施形態において、４００～８００ｎｍの波長範囲におけるスペクトルパワーの少なくとも７０％、さらに特に少なくとも８０％は、第１のデバイス光について７００～８００ｎｍの波長範囲にあり、４００～８００ｎｍの波長範囲におけるスペクトルパワーの少なくとも７０％、さらに特に少なくとも８０％は、第２のデバイス光について４００～７００ｎｍの波長範囲にある。
したがって、ある実施形態において、第１のデバイス光は、本質的に遠赤色光から成ってもよく、第２のデバイス光は、遠赤色光の比較的小さな寄与のみを有してもよい（又は本質的に寄与がなくてもよい）。
代替的に又は追加的に、ある実施形態において、第１のデバイス光に対する遠赤色光の寄与は、第２のデバイス光に対する遠赤色光の寄与よりも高い、例えば、特に少なくとも１０倍高い等、少なくとも５倍高い。本明細書において、用語「寄与(contribution)」は、特に、（関連するスペクトル範囲における）光子の数を指してもよい。さらに、特に、ある実施形態では、エンドオブデイ期間（ＥＯＤ）前のオン期間（Ｄ）中に、第１のデバイス光及び第２のデバイス光を含む園芸光に対する第１のデバイス光の寄与は、１０％未満であり、エンドオブデイ期間（ＥＯＤ）の少なくとも一部中に、第１のデバイス光及び第２のデバイス光を含む園芸光に対する第１のデバイス光の寄与は、少なくとも２０％である。
ある実施形態において、各昼夜サイクルは、本明細書で述べられるエンドオブデイ照射(end-of-day irradiation)を含んでもよい。しかしながら、良好な結果は、（バジル）植物の成長期間の一部中にのみ斯かるＥＯＤ照射が適用される場合にも得られることができるようである。したがって、例えば最初の数週間、オン期間は、オン期間の終わりに特定のＥＯＤ照射を有さない。斯くして、園芸光は、エンドオブデイ期間に先行する期間における園芸光に関連して本明細書で述べられるようなものであってもよい。しかしながら、（バジル）植物の成長期間の最後の数週間において、本明細書で述べられるＥＯＤ照射が適用される。したがって、特定の実施形態において、園芸照明構成は、（動作モードにおいて、）（ｉ）育成期間ｔの第１の部分中、全体のオン期間中に、少なくとも４のＲ／Ｆｒ比を有する園芸光を適用する、及び（ｉｉ）育成期間ｔの第２の部分中、エンドオブデイ期間（ＥＯＤ）の少なくとも一部中に、０．１～４の範囲から選択されるＲ／Ｆｒ比を有する園芸光を適用するように構成される。これは、少なくとも３週間の育成期間ｔにわたってバジル植物を育成するための方法において有用であり得る。このような動作モードにより、所望の耐低温性が達成され得る一方で、エネルギ消費はさらに低減され得る。
本明細書では、上記のような園芸照明構成を含む園芸システムも開示される。用語「園芸システム(horticulture system)」は、本明細書では特に、植物農場(plant farm)、植物工場(plant factory)、垂直農場(vertical farm)、都市農場(city farm)及び／又は気候セル(climate cell)を指してもよい。ある実施形態において、園芸システムは、気候セルを含んでもよい。
ある実施形態において、園芸システム及び／又は園芸照明構成は、照明装置を含んでもよく、特に、照明装置は、園芸光を提供するための光源を含む。さらなる実施形態において、照明装置は、デバイスハウジングを有する、デバイスを含んでよく、光源は、ハウジング内に（少なくとも部分的に）配置される。用語「照明装置(lighting apparatus)」はまた、複数の（異なる）照明装置を指してもよい。
用語「光源(light source)」は、本明細書では、発光ダイオード（ＬＥＤ）、共振空洞発光ダイオード（ＲＣＬＥＤ：resonant cavity light emitting diode）、垂直共振器型レーザダイオード（ＶＣＳＥＬ：vertical cavity laser diode）、エッジ放射レーザ(edge emitting laser)等、半導体発光デバイスを指してもよい。用語「光源」はまた、パッシブマトリクス（ＰＭＯＬＥＤ）又はアクティブマトリクス（ＡＭＯＬＥＤ）等の有機発光ダイオードを指してもよい。ある実施形態では、光源は、（ＬＥＤ又はレーザダイオード等の）固体光源、特にＬＥＤを含んでもよい。用語「ＬＥＤ」はまた、複数のＬＥＤを指してもよい。さらに、用語「光源」はまた、ある実施形態では、いわゆるチップオンボード（ＣＯＢ：chips-on-board）光源を指してもよい。用語「ＣＯＢ」は、特に、封入されても接続されてもいないが、ＰＣＢ等、基板上に直接載置される半導体チップの形態のＬＥＤチップを指す。したがって、複数の半導体光源が、同じ基板上に構成されてもよい。ある実施形態では、光源はＣＯＢであり、ＣＯＢは、単一の照明モジュールとして一緒に構成されるマルチＬＥＤチップであってもよい。用語「光源」はまた、２～２０００個の（固体）光源等、複数の光源に関連してもよい。
ある実施形態において、４００～８００ｎｍのサブレンジから選択される波長を有する光を提供するように構成される光源は、特に、４００～８００ｎｍのスペクトル範囲内のパワーの少なくとも５０％、例えば特に少なくとも７０％、例えば少なくとも８０％、ましては例えば少なくとも９０％が、当該サブレンジ内にある光源である。ある実施形態において、光源は、示されたサブレンジ内にピーク波長を有する、すなわち、４００～８００ｎｍの範囲内の最大ピークが当該サブレンジ内にある光源光を生成するように構成される光源である。
青色光は、特に、特に青色ＬＥＤ等、青色光源を用いて提供されてもよいが、任意選択的に、青色発光材料を用いる、特にＵＶ ＬＥＤ等、ＵＶ光源が選択されてもよい。したがって、ある実施形態において、光源は、青色光源を含んでもよい。
緑色光は、特に、緑色光源、特に緑色ＬＥＤを用いて提供されてもよいが、任意選択的に、緑色発光材料を用いる、青色光源、特に青色ＬＥＤ、又はＵＶ光源、特にＵＶ ＬＥＤが選択されてもよい。したがって、ある実施形態において、光源は、緑色光源を含んでもよい。
赤色光は、特に、赤色光源、特に赤色ＬＥＤを用いて提供されてもよいが、任意選択的に、赤色発光材料を用いる、ＵＶ光源、特にＵＶ ＬＥＤ、又は青色光源、特に青色ＬＥＤが選択されてもよい。同様に、これは、遠赤色及び深赤色に適用されてもよい。したがって、ある実施形態において、光源は、赤色光源を含んでもよい。
白色光は、特に、白色光源、特に白色ＬＥＤを用いて提供されてもよいが、任意選択的に、適切な発光材料を用いる、ＵＶ光源、特にＵＶ ＬＥＤ、又は青色光源、特に青色ＬＥＤが選択されてもよい。白色光を生成するように構成される光源は、特に、当業者に知られているように、放出される光が白色光である光源である。これは、特に、約２０００～２００００Ｋ、特に２７００～２０００Ｋの間の相関色温度（ＣＣＴ：correlated color temperature）を有し、特にＢＢＬ（黒体軌跡(black body locus)）から約１５ＳＤＣＭ（等色標準偏差(standard deviation of color matching)）以内、特にＢＢＬから約１０ＳＤＣＭ以内、さらに特にＢＢＬから約５ＳＤＣＭ以内の光に関する。
特に、本明細書で提供される異なるタイプの光は、異なるタイプの光に対応する上述した波長範囲内にピーク波長を有する光源を用いて提供される。
照明装置が複数の光源を含む実施形態では、複数の光源のうちの２つ以上のサブセットが、光強度の観点で独立して制御可能であってもよい。またさらに、サブセットのうちの２つ以上は、異なるスペクトル分布を有する光を提供してもよい。このような実施形態では、園芸光の強度及びスペクトル分布が制御可能であってもよい。したがって、２つ以上のサブセットは、ある実施形態において、異なるスペクトル分布を有する光を提供するように構成されてもよい。
さらに、特定の実施形態において、照明装置は、少なくとも１００ｃｍ等、照明装置から少なくとも３０ｃｍの距離で、特に少なくとも１００μｍｏｌ／ｍ２／ｓ等、少なくとも５０μｍｏｌ／ｍ２／ｓの範囲から選択される平均強度を有する園芸光を提供するように構成されてもよい。特に、照明装置は、照明装置から少なくとも３０ｃｍの距離で平均強度を有する園芸光を提供するように構成されてもよい。さらに、照明装置は、予め定められた時間期間（例えば、１日あたりのある時間）中に平均強度を有する園芸光を提供するように構成されてもよい。
ある実施形態において、園芸システムは、園芸照明構成（の少なくとも一部）を含んでもよい。園芸システムは、特に、植物をホスティングする(host)ために構成されてもよい。特に、園芸システムは、植物を支持するための支持体を含んでもよい。したがって、ある実施形態において、動作中に、植物は、園芸システム内に配置されてもよい。特に、用語「園芸システム」は、特に植物が制御された条件下で育成される、より特に植物が本質的に自然の太陽光を受けない、植物をホスティングするためのストラクチャを指してもよい。さらに、園芸システムは、気候セルの場合等、気候化(climatize)されてもよい。
さらなる実施形態において、気候セルは、植物支持体と照明装置とを含んでもよく、制御システムは、気候セルの内部又は外部に構成されてもよい。
園芸システムは、複数層で食物を育成するために構成されてもよく、これにより、露地栽培又は温室での栽培と比較して、利用可能なスペースがはるかに良好に利用される。これは、自然の太陽光が園芸システム内のすべての植物には到達できず、かなりの割合の光が人工照明によりもたらされる必要があり得ることを意味する。したがって、本発明は、特に、植物が実質的に人工光を受ける、特に本質的に人工光のみを受ける園芸システムに関する。
使用時に、園芸システムは、植物を有する植物支持体、又は種子を有する植物支持体、又は苗を有する植物支持体等を含んでもよい。したがって、使用時に、園芸システムは、植物を有する植物支持体、又は種子を有する植物支持体、又は苗を有する植物支持体等を含んでもよい。用語「支持体(support)」又は「植物支持体(plant support)」は、植物をその中で、その上で、又はそれに沿って等成長させるために使用されることができる、（粒状）基材((particulate) substrate)、（水耕栽培における）水性基材(aqueous substrate)、土壌、（ワイヤ作物(wire crop)のための）ワイヤ等のうちの１つ以上を指してもよい。
ある実施形態において、園芸システム及び／又は園芸照明構成は、センサを含んでもよい。
さらなる実施形態において、センサは、パラメータ、特に、栄養素(nutrient)、葉サイズ(leaf size)、植物温度(plant temperature)、植物葉温度(plant leaf temperature)、植物根温度(plant root temperature)、植物茎長さ(plant stem length)、植物果実サイズ(plant fruit size)等を含む群から選択される植物関連パラメータ、又は、特に、温度、湿度、（園芸システム内、特に園芸システム内の）ガス組成、及び（自然の太陽光も適用される場合）自然太陽光強度を含む群から選択される環境パラメータを感知するように構成されてもよい。さらなる実施形態において、センサは、ＣＣＤカメラ等、カメラを含んでもよい。用語「センサ(sensor)」は、複数のセンサを指してもよい。特に園芸システムは、複数の（空間的に分離された）（光）センサを含んでもよい。
さらなる実施形態において、センサは、（ｉ）植物の葉の数及び／又は外観及び／又は色、（ｉｉ）植物のキャノピの面積及び／又は色、並びに（ｉｉｉ）植物の花の数及び／又は外観のうちの１つ以上を感知するように構成されてもよい。
ある実施形態において、センサは、植物関連パラメータを監視し、関連するセンサ信号を（制御システムに）提供するように構成されてもよく、特に、制御システムは、センサ信号に依存して園芸システムを制御するように構成されてもよい。とりわけ、制御システムは、センサ信号に依存して園芸光のスペクトル分布及び／又は強度を制御してもよい。
さらなる実施形態において、センサは、周囲光を感知し、関連する光センサ信号を（制御システムに）提供するように構成される光センサを含んでもよく、特に、制御システムは、光センサ信号に基づいて園芸光及び／又は補助光を提供する（照明システムに提供させる）ように構成されてもよい。したがって、ある実施形態において、園芸光は、光センサ信号（又は別のセンサ信号）に依存して提供されてもよい。
ある実施形態において、（複数の）センサのフィードバック信号に基づいて、園芸光の（所定の）スペクトル分布及び／又はスペクトルパワーが提供されてもよい。
したがって、さらなる態様において、本発明は、（バジル植物のための）園芸システムであって、屋内施設(indoor facility)と、本明細書で述べられる園芸照明構成とを含む、園芸システムを提供する。園芸照明構成は、特に、（バジル植物の育成のために）屋内施設に園芸光を提供するように構成されてもよい（上記も参照）。特定の実施形態において、園芸システムは、特定の実施形態では成長基材から上方の発光面の異なる第１の高さ（ｈ１）に構成される、上述した複数の第１の光生成デバイス又は照明装置を含み、動作モードにおいて、エンドオブデイ期間中の園芸光に対する遠赤色光の寄与が、基材から上方の発光面の第１の高さ（ｈ１）の関数として制御される。用語「発光面(light emitting surface)」の代わりに、また、用語「最終窓(final window)」又は「出口窓(exit window)」又は「出口面(exit surface)」が適用されてもよい（上記も参照）。第２の光生成デバイスは、植物の上方に構成されてもよく、又は、特定の実施形態において、（基材から上方の）異なる高さに構成されてもよい。
ある実施形態において、園芸システム、又は園芸照明構成は、制御システムを含んでもよい。制御システムは、園芸システム（の一部）を制御するように構成されてもよい。さらなる実施形態において、制御システムは、照明システム、（複数の）照明デバイス及び／又は照明装置を制御するように構成されてもよい。さらなる実施形態において、制御システムは、センサを制御するように構成されてもよい。
（成長中の）植物が受ける条件は、一般的に、成長レシピ(growth recipe)で定義されてもよい。したがって、制御システムは、動作中に、植物に成長レシピを受けさせるように構成されてもよい。成長レシピは、所定の園芸光設定、例えば、園芸光強度を定義する、光レシピを含んでもよい。これは、光レシピがまた、経時的な所定の園芸光強度を定義することを含んでもよい。代替的に又は追加的に、光レシピは、パラメータ、特にセンサを用いて決定されるパラメータの関数として所定の園芸光強度を定義してもよい。さらなる実施形態において、パラメータは、栄養素、葉サイズ、植物温度、植物葉温度、植物根温度、植物茎長さ、植物果実サイズ等を含む群から選択される植物関連パラメータを含んでもよい。さらなる実施形態において、パラメータは、温度、湿度、（園芸システム内、特に園芸システム内の）ガス組成、及び（自然の太陽光も適用される場合）自然太陽光強度を含む群から選択される環境パラメータを含んでもよい。「光レシピ(light recipe)」は、一般に、照明パラメータのセットを示す。光レシピは、植物の葉における等、又は植物の根における等、特に植物の部分における、課された温度等、他のパラメータも含むレシピに含まれてもよい。
ある実施形態において、制御システムは、（ｉ）植物の葉の数及び／又は外観及び／又は色、（ｉｉ）植物のキャノピの面積及び／又は色、並びに（ｉｉｉ）植物の花の数及び／又は外観のうちの１つ以上の関数として園芸光のスペクトル組成を制御するように構成されてもよい。
ある実施形態において、制御システムは、園芸照明構成及び園芸システムの他の態様を制御するように構成されてもよい。特に、制御システムは、園芸システムの温度、湿度、灌漑、栄養供給、園芸光の光強度、空気温度、空気組成、空気流量等のうちの１つ以上を含む空気条件等のうちの１つ以上を制御するように構成されてもよい。制御システムは、構成内の異なるロケーションにおいてこれらの条件のうちの１つ以上を制御するように構成されてもよい。
ある実施形態において、制御システムは、センサを制御するように構成されてもよい。ある実施形態において、制御システムは、本発明の方法を実行する（園芸システムに実行させる）ように構成されてもよい（下記参照）。さらなる態様において、本発明はさらに、照明装置又は光生成デバイス自体を提供してもよい。さらなる態様において、本発明はさらに、センサ自体を提供してもよい。さらなる態様において、本発明はさらに、園芸照明構成自体を提供してもよい。
さらなる態様において、本発明は、バジル植物に園芸光を提供する方法を提供する。斯かる方法は、バジル植物（又はバジル栽培品種）を栽培するための方法に含まれてもよい。特に、方法は、本明細書で述べられる園芸照明構成及び／又は本明細書で述べられる園芸システムで適用されてもよい。とりわけ、方法は、制御モード中に、連続してオン期間及びオフ期間が適用されるオンオフスケジュールに従ってバジル植物に園芸光を提供することを含んでもよい。上述したように、特に、園芸光は、４００～６００ｎｍの範囲から選択される波長を含む第１の園芸光、６００～７００ｎｍの範囲から選択される波長を含む赤色光、及び７００～８００ｎｍの範囲から選択される波長を含む遠赤色光のうちの１つ以上を含む。さらに、上述したように、特に、オン期間は、ある実施形態において、１２～２０時間の範囲で継続してもよく、オフ期間は、ある実施形態において、４～１２時間の範囲で継続してもよい。さらに、特にオフ期間を開始する前に、オン期間は、オン期間の終わりにエンドオブデイ期間を含む。
バジル植物の耐低温性（の増加）を得るために、エンドオブデイ期間前のオン期間の少なくとも一部中に、赤色光と遠赤色光の比Ｉ６００－７００ｎｍ／Ｉ７００－８００ｎｍとして定義される、Ｒ／Ｆｒ比は、４～２０の範囲から選択され、エンドオブデイ期間の少なくとも一部中に、Ｒ／Ｆｒ比は、０．１～４の範囲から選択される。したがって、特に、本発明はまた、ある実施形態において、バジル植物に園芸光を提供する方法であって、当該方法は、制御モード中に、連続してオン期間及びオフ期間が適用されるオンオフスケジュールに従ってバジル植物に園芸光を提供することを含み、（Ｉ）園芸光は、４００～６００ｎｍの範囲から選択される波長を含む第１の園芸光、６００～７００ｎｍの範囲から選択される波長を含む赤色光、及び７００～８００ｎｍの範囲から選択される波長を含む遠赤色光のうちの１つ以上を含み、（ｉｉ）オン期間は、１２～２０時間の範囲で継続し、オフ期間は、４～１２時間の範囲で継続し、オン期間は、オン期間の終わりにエンドオブデイ期間を含み、（ｉｉｉ）エンドオブデイ期間前のオン期間の少なくとも一部中に、特にエンドオブデイ期間前の全体のオン期間中に、赤色光と遠赤色光の比Ｉ６００－７００ｎｍ／Ｉ７００－８００ｎｍとして定義される、Ｒ／Ｆｒ比は、４～２０の範囲から選択され、エンドオブデイ期間の少なくとも一部中に、特に全体のエンドオブデイ期間中に、Ｒ／Ｆｒ比は、０．１～４の範囲から選択され、オン期間（Ｄ）の少なくとも一部中のＲ／Ｆｒ比は、エンドオブデイ期間（ＥＯＤ）の少なくとも一部中のＲ／Ｆｒ比よりも大きい、方法を提供する。
特定の実施形態において、オン期間は、１４～１９時間の範囲で継続してもよく、及び／又は、オフ期間は、５～１０時間の範囲で継続してもよい。さらに、特にある実施形態において、エンドオブデイ期間は、１～３時間の範囲で継続してもよい。
特定の実施形態において、エンドオブデイ期間の一部中に、第１の園芸光、赤色光、及び遠赤色光が提供される。さらに、ある実施形態において、エンドオブデイ期間は、０．５～４時間の範囲で継続する。特定の実施形態において、バジル植物は、シナモン(Cinnamon)、ドリー(Dolly)、エミリー(Emily)、及びレモン(Lemon)から成る群から選択されるバジル栽培品種であってもよい。特にこれらの栽培品種で、本明細書で述べられる方法を用いた耐低温性の（実質的な）増加が得られた。
ある実施形態において、方法は、（動作モードにおいて）オン期間中に、少なくとも５０μｍｏｌ／ｍ２／ｓの範囲から選択される平均強度でバジル植物に園芸光を提供することを含んでもよい。さらなる特定の実施形態において、方法は、バジル植物に１００～６００μｍｏｌ／ｍ２／ｓの範囲から選択される平均強度でオン期間中に（動作モードにおいて）園芸光を提供することを含んでもよい。特に、ある実施形態において、方法は、バジル植物に１５０～４５０μｍｏｌ／ｍ２／ｓの範囲から選択される平均強度でオン期間中に（動作モードにおいて）園芸光を提供することを含んでもよい。これらの強度は、植物が受ける強度であり、例えば、植物がその上又はその中で成長する基材のロケーションにおける強度によって近似されてもよい。
特定の実施形態において、エンドオブデイ期間前のオン期間の少なくとも一部中の園芸光は、４００～５００ｎｍの波長範囲において光子の５～２０％、５００～６００ｎｍの波長範囲において光子の０～３０％、６００～７００ｎｍの波長範囲において光子の５０～９５％、及び７００～８００ｎｍの波長範囲において光子の０～６％を含んでもよく、異なる波長範囲からの光子の総寄与は１００％を超えない。代替的に又は追加的に、特に、エンドオブデイ期間の少なくとも一部中の園芸光は、４００～５００ｎｍの波長範囲において光子の０～１０％、５００～６００ｎｍの波長範囲において光子の０～１５％、６００～７００ｎｍの波長範囲において光子の０～８０％、及び７００～８００ｎｍの波長範囲において光子の２０～１００％を含んでもよく、異なる波長範囲からの光子の総寄与は１００％を超えない。
上述したように、ある実施形態において、方法はさらに、（動作モードにおいて）エンドオブデイ期間中の園芸光に対する遠赤色光の寄与を、（ｉ）１つ以上の植物の成長時間、成長段階又は年齢、及び（ｉｉ）（１つ以上の植物によって定義される）キャノピ密度のうちの１つ以上の関数として制御することを含んでもよい。代替的に又は追加的に、方法はさらに、（動作モードにおいて）エンドオブデイ期間中の園芸光に対する遠赤色光の寄与を、植物がその上又はその中で成長する基材から上方又は成長される植物のキャノピから上方の園芸光が生成される高さの関数として制御することを含んでもよい。したがって、特定の実施形態において、方法はさらに、（動作モードにおいて）エンドオブデイ期間中の園芸光に対する遠赤色光の寄与を、遠赤色光が提供されるバジル植物のキャノピに対する位置の関数として制御することを含んでもよい。
さらに、上述したように、遠赤色に富んだ光(far-red enriched light)は、エンドオブデイ期間中に提供されてもよく、又は、代替的に、全成長期間の一部（特に最後の部分）におけるエンドオブデイ期間中にのみ提供されてもよい。したがって、特定の実施形態において、方法は、育成期間ｔにわたってバジル植物を育成することを含み、ｔは少なくとも３週間であり、方法はさらに、（ｉ）育成期間ｔの第１の部分中、全体のオン期間中に、少なくとも４のＲ／Ｆｒ比を有する園芸光を適用することと、（ｉｉ）育成期間ｔの第２の部分中、エンドオブデイ期間（ＥＯＤ）の少なくとも一部中に、０．１～４の範囲から選択されるＲ／Ｆｒ比を有する園芸光を適用することとを含んでもよい。
ある実施形態において、方法は、補足園芸光(supplemental horticulture light)、例えば、遠赤色光を植物に提供することを含み、補足園芸光は、補足波長範囲(supplemental wavelength range)、例えば、遠赤色波長範囲の光強度の最小レベル（及び最大レベル）が、本明細書で示されるオン期間及びエンドオブデイ期間中に植物に提供されるように提供されてもよい。これはまた、本明細書において、「補足制御モード(supplemental controlling mode)」としても示され得る。この補足制御モードは、園芸照明構成のオンオフスケジュールが植物に遠赤色光を提供しない又はほとんど提供しない既知の方法を補足するのに特に有用である。
ある実施形態において、方法は、特に制御モード中に、植物に園芸光を提供することを含んでもよい。さらなる実施形態において、園芸光は、≧５０μｍｏｌ／ｍ２／ｓ、例えば≧１００μｍｏｌ／ｍ２／ｓ、例えばさらに特に≧１５０μｍｏｌ／ｍ２／ｓ、例えば特に５０～１０００μｍｏｌ／ｍ２／ｓから選択される、さらに特に１５０～１０００μｍｏｌ／ｍ２／ｓの範囲から選択される（植物上での）平均強度を有してもよい。さらなる実施形態において、第１の園芸光は、２００～１０００μｍｏｌ／ｍ２／ｓの範囲から選択される平均強度を有してもよい。ある実施形態において、強度は、≦８００μｍｏｌ／ｍ２／ｓ、例えば≦６００μｍｏｌ／ｍ２／ｓ、例えば２００～６００μｍｏｌ／ｍ２／ｓの範囲から、例えば特に２００～５２５μｍｏｌ／ｍ２／ｓの範囲から選択される。
特に、示された光強度は、１日あたり４～１４時間のオフ期間（暗又は夜）が後続する、１日あたり１０～２０時間のオン期間（明又は昼）にわたって提供されてもよい。
（成長中の）植物が受ける条件は、一般的に、成長及び／又は光レシピで定義されてもよい（上記参照）。したがって、方法は、植物に成長及び／又は光レシピを受けさせることを含んでもよい。
ある実施形態において、方法は、（ｉ）植物の葉の数及び／又は外観及び／又は色、（ｉｉ）植物のキャノピの面積及び／又は色、並びに（ｉｉｉ）植物の花の数及び／又は外観の関数として園芸光のスペクトル組成を制御することを含んでもよい。
したがって、ある実施形態において、方法は、（ｉ）植物の葉の数及び／又は外観及び／又は色、（ｉｉ）植物のキャノピの面積及び／又は色、並びに（ｉｉｉ）植物の花の数及び／又は外観のうちの１つ以上を感知することを含んでもよい。
さらにさらなる態様において、本発明はまた、園芸照明システムに機能的に結合される又は含まれる、コンピュータ、特に本明細書で述べられる制御システム上で実行された場合、園芸照明システムに本発明の方法を実行させる、コンピュータプログラムプロダクトを提供する。
それゆえ、本発明はさらに、例えば（園芸照明システムに機能的に結合される）コンピュータにロードされた場合、本明細書で述べられる方法を実行することが可能なコンピュータプログラムプロダクトを提供する。またさらなる態様では、本発明は、コンピュータプログラムプロダクトを記憶している記録担体（又はＵＳＢスティック、ＣＤ、ＤＶＤ等のデータ担体）を提供する。
本明細書で言及される光子のパーセンテージは、４００～８００ｎｍのスペクトル範囲の光子の総数に関する。したがって、例えば、「園芸光の光子のｎ％(n% of the photons of the horticulture light)」というフレーズ及び同様のフレーズは、４００～８００ｎｍの範囲から選択される波長を有する（園芸光の）すべての光子のうち、ｎ／１００が具体的に示されたサブレンジにあることを示す。これは、本明細書で述べられる照明装置又は光生成デバイスによって提供され得る園芸光等、園芸光が、ＵＶ放射等、他の放射も提供することを排除するものではない。しかしながら、本明細書で述べられる発明について、光子の数は、４００～８００ｎｍの範囲の光子の総数に関する。他でも示されるように、「本質的に(essentially)」は、とりわけ、少なくとも９０％、例えば少なくとも９５％を指してもよい。
本明細書においてＰＰＦＤとして示される、（園芸光の）強度は、フォトダイオードから決定される、又は光電子増倍管で直接測定されることができる。ＰＰＦＤにおける面積は、特に、（複数の）光源が配置されている空間の局所受光（植物）面積を指す。多層システムの場合、これは多層構成に含まれる関連層の面積であり、この場合、ＰＰＦＤは、各層に対して個々に推定されてもよい（さらに以下も参照）。面積は、一実施形態では、制御ユニットに手動で供給される値であってもよく、又は、一実施形態では、制御ユニットによって（例えばセンサを用いて）評価されてもよい。「少なくとも１５０μｍｏｌ／ｍ２／ｓ(at least 150 μmol/m2/s)」のようなフレーズ及び同様のフレーズにおける面積（ｍ２）は、特に、根成長培地面を指してもよい。用語「根成長培地面(root growth medium surface)」は、水耕栽培用途における液面を指してもよく、又は、土壌等の基材(substrate)の最上層(top layer)を指してもよい。例えば、用語「根成長培地面」は、「テーブルレベル(table level)」、すなわち、植物が作られるレベルを指してもよい。特に、「少なくとも１５０μｍｏｌ／ｍ２／ｓ」というフレーズ及び同様のフレーズは、植物が受ける強度を指す。したがって、（園芸システム内で）光を受けることができる植物の任意の部分（すなわち、特に、少なくとも基材の上方にある部分）は、斯かる線量(dose)を受け得る。例えば、植物の上側の部分及び植物の（それでも光によってアクセス可能な）下側の部分で１平方メートル当たりに受けられる毎秒の光子の数が測定されてもよい。こうして、線量が計算されることができる。植物で受けられる線量は、根成長培地面で受けられる線量によって近似されてもよい。示された強度が、根成長培地面又はテーブルレベル（植物がない場合）で受けられる場合、植物もまた、少なくとも斯かる強度を受けるであろう。特に、用語「根成長培地面」は、水平平坦（平均）面(horizontal planar (average) surface)を指してもよい。
用語「モード(mode)」はまた、「制御モード(controlling mode)」として示されてもよい。システム、又は装置、又はデバイス（以下もさらに参照）は、「モード」又は「動作モード(operation mode)」又は「動作のモード(mode of operation)」又は「制御モード」においてアクションを実行してもよい。同様に、方法において、アクション、又は段階、又はステップは、「モード」又は「動作モード」又は「動作のモード」又は「制御モード」において実行されてもよい。これは、システム、又は装置、又はデバイスが、別の制御モード、又は複数の他の制御モードを提供するように適合されてもよいことを排除するものではない。同様に、これは、モードを実行する前に及び／又はモードを実行した後に、１つ以上の他のモードが実行されてもよいことを排除するものではない。しかしながら、ある実施形態では、少なくとも制御モードを提供するように適合される、制御システム（以下もさらに参照）が利用可能であってもよい。他のモードが利用可能である場合、斯かるモードの選択は、特に、ユーザインターフェースを介して実行されてもよいが、センサ信号又は（時間）スキームに依存してモードを実行する等、他のオプションも可能であり得る。動作モードは、ある実施形態では、単一の動作モード（すなわち、「オン」であり、さらなる調整可能性(tunability)なし）においてのみ動作することができるシステム、又は装置、又はデバイスを指してもよい。
「制御する(controlling)」という用語及び同様の用語は、特に、要素（ここでは、園芸システム又はその１つ以上の要素）の挙動(behavior)を決定する又は作動(running)を監督することを少なくとも指す。したがって、本明細書では、「制御する」及び同様の用語は、例えば、測定、表示、作動、開放、シフト、温度変更等のような、挙動を要素に課すこと（要素の挙動を決定する、又は要素の作動を監督すること）などを指す場合がある。そのほか、「制御する」という用語及び同様の用語は加えて、モニタリングを含んでもよい。したがって、「制御する」という用語及び同様の用語は、要素に挙動を課すことを含んでもよく、また、要素に挙動を課し、要素を監視することを含んでもよい。要素の制御は、「コントローラ(controller)」としても示され得る、制御システムを用いて行われることができる。斯くして、制御システム及び要素は、少なくとも一時的に、又は恒久的に、機能的に結合されてもよい。要素は、制御システムを含んでもよい、ある実施形態では、制御システム及び要素は物理的に結合されなくてもよい。制御は、有線及び／又は無線制御を介して行われることができる。用語「制御システム(control system)」はまた、特に機能的に結合され、それらのうちの例えば１つの制御システムが、マスタ制御システムであってもよく、１つ以上の他の制御システムが、スレーブ制御システムであってもよい、複数の異なる制御システムを指してもよい。制御システムは、ユーザインターフェースを含んでもよく、又はユーザインターフェースに機能的に結合されてもよい。ユーザインターフェースデバイスの例としては、とりわけ、手動作動ボタン、ディスプレイ、タッチスクリーン、キーパッド、音声起動入力デバイス、オーディオ出力、インジケータ（例えば、ライト）、スイッチ、ノブ、モデム、及びネットワーキングカードが挙げられる。特に、ユーザインターフェースデバイスは、ユーザインターフェースが機能的に結合される、又はユーザインターフェースが機能的に含まれているデバイス、装置又はシステムにユーザが指示することを可能にするように構成されてもよい。ユーザインターフェースは、特に、手動作動ボタン、タッチスクリーン、キーパッド、音声起動入力デバイス、スイッチ、ノブ等、並びに／又はオプションとしてモデム、及びネットワーキングカード等を含んでもよい。ユーザインターフェースは、グラフィカルユーザインターフェースを含んでもよい。用語「ユーザインターフェース(user interface)」はまた、リモートコントロール等、リモートユーザインターフェースを指してもよい。リモートコントロールは、別個の専用デバイスであってもよい。しかしながら、リモートコントロールはまた、システム、デバイス又は装置を（少なくとも）制御するように構成されるアプリを有するデバイスであってもよい。ユーザインターフェースは、特に、制御システムに機能的に結合される、又は制御システムに含まれてもよい。
基本的に、方法に関連して述べられたものと同じ実施形態は、園芸システム、特に園芸装置にも適用され得る。園芸システム、特に照明装置は、特に、本明細書で述べられる方法及び／又は本明細書で述べられる園芸照明システムにおいて使用されてもよい。
本発明により、例えば、収穫されたバジル植物、特にそれらの葉の耐低温性が改善されることができる。
ここで、実施形態が、対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照して、単なる例として述べられる。
図１Ａ～１Ｅは、いくつかの実施形態及び態様を概略的に示す。概略図は必ずしも縮尺どおりではない。
図２Ａ～２Ｂは、キャノピ遮光に起因して生じる及び植物密度に依存するキャノピＲ：ＦＲ比の変化を示す。図２Ａの左側は測定方法を示し、図２Ａの右側は２つの異なる植栽密度に対する植物成長の関数としてのＲ：ＦＲ比の値を示す。図２Ｂは、バジリコキャノピの写真を示す。
図３Ａ～３Ｃは、バジリコ栽培品種レモンでの実験セットアップ及びテスト結果を示す。
図４Ａ及び４Ｂは、それぞれバジリコ栽培品種シナモン及びドリーでのテスト結果を示す。
図５Ａ及び５Ｂは、バジリコ栽培品種ピッコリーノでのテスト結果を示す。
図６は、バジリコ栽培品種エミリーでのテスト結果を示す。
図１Ａは、園芸照明構成１０００の一実施形態を概略的に示している。構成１０００は、植物１、例えば、バジル植物１に園芸光１０１を提供するように構成される照明システム１００であって、園芸光１０１は制御可能なスペクトルパワー及びスペクトルパワー分布を有する、照明システム１００と、園芸光１０１のスペクトルパワー及びスペクトルパワー分布を制御するように構成される制御システム３００とを含む。
園芸照明構成１０００は、１つ以上の光生成デバイスを含む。ここで、一例として、園芸照明構成１０００は、第１の光生成デバイス１１０及び第２の光生成デバイス１２０を含む。前者は、第１のデバイス光１１１を生成するように構成され、後者は、第２のデバイス光１２１を生成するように構成される。園芸光１０１は、第１のデバイス光１１１及び第２のデバイス光１２１のうちの１つ以上を含んでもよい。
園芸照明構成１０００は、特に、（園芸照明構成１０００の動作モードにおいて）連続してオン期間Ｄ及びオフ期間Ｎが適用されるオンオフスケジュールに従って園芸光１０１を提供するように構成されてもよい。
園芸光１０１は、４００～６００ｎｍの範囲から選択される波長を含む第１の園芸光１０１１、６００～７００ｎｍの範囲から選択される波長を含む赤色光１０１２、及び７００～８００ｎｍの範囲から選択される波長を含む遠赤色光１０１３のうちの１つ以上を含む。概略的に示されるように、この実施形態において、第１の光生成デバイス１１０は、遠赤色光１０１３を含む第１のデバイス光１１１を生成するように構成され、第２の光生成デバイス１２０は、第１の園芸光１０１１及び赤色光１０１２のうちの１つ以上を含む第２のデバイス光１２１を生成するように構成される。他の実施形態も可能であり得る。例えば、第１のデバイス光１１１は、（いくらかの）赤色光１０１２も含んでもよく、第２のデバイス光１２１は、（いくらかの）遠赤色光１０１３も含んでもよい。
オン期間Ｄは、ある実施形態において、１２～２０時間の範囲で継続してもよい。オフ期間Ｎは、ある実施形態において、４～１２時間の範囲で継続してもよい。特に、オン期間Ｄは、オン期間Ｄの最後にエンドオブデイ期間ＥＯＤを含む。このエンドオブデイ期間ＥＯＤは、ある実施形態において、０．５～４時間の範囲で継続する。さらに、エンドオブデイ期間ＥＯＤ前のオン期間Ｄの少なくとも一部中に、赤色光１０１２と遠赤色光１０１３の比Ｉ６００－７００ｎｍ／Ｉ７００－８００ｎｍとして定義される、Ｒ／Ｆｒ比は、特に、４～２０の範囲から選択されてもよい。さらに、ある実施形態において、エンドオブデイ期間ＥＯＤの少なくとも一部中に、Ｒ／Ｆｒ比は、０．１～４の範囲から選択されてもよい。特に、エンドオブデイ期間ＥＯＤは、ある実施形態において、少なくとも１時間の範囲で継続する。
したがって、特定の実施形態において、エンドオブデイ期間ＥＯＤ前のオン期間Ｄ中に、（第１のデバイス光１１１及び第２のデバイス光１２１のうちの１つ以上を含む）園芸光１０１に対する第１のデバイス光１１１の寄与は、１０％未満であってもよく、エンドオブデイ期間ＥＯＤの少なくとも一部中に、（第１のデバイス光１１１及び第２のデバイス光１２１のうちの１つ以上を含む）園芸光１０１に対する第１のデバイス光１１１の寄与は、少なくとも２０％であってもよい。
上述したように、ＥＯＤ期間中に遠赤色光があるという事実は、赤色光等、他のタイプの光の存在を排除するものではない。同様に、ＥＯＤ期間に先立つオン期間部分中に（一緒にＰＡＲ光であってもよい）第１の園芸光及び赤色光のうちの１つ以上があるという事実は、遠赤色光等、他のタイプの光の存在を排除するものではない。したがって、ある実施形態において、エンドオブデイ期間の一部中に、第１の園芸光１０１１、赤色光１０１２、及び遠赤色光１０１３が提供される。
参照符号ｈ１は、基材２０（又は、水、土等、平均的な基材表面）から上方の高さを示す。この高さ又は距離は、光生成デバイスの発光面１１５又は出口面から測定される。距離は、参照符号ｄで示され、これは、植物１の上方に構成される光生成デバイス１１０、１２０について、高さｈ１と同じである。
図１Ａはまた、特に植物のための、例えば、より特にバジル植物１のための園芸システム２０００の一実施形態を概略的に示している。園芸システム２０００は、特に、屋内施設２１００を含む。さらに、園芸システム２０００は、本明細書で定義されるような園芸照明構成１０００を含む。ある実施形態において、園芸照明構成１０００は、特に、特に（バジル）植物１の育成のために、屋内施設２１００に園芸光１０１を提供するように構成されてもよい。
ある実施形態において、園芸システム２０００は、基材２０から上方の発光面１１５（又は出口面）の異なる第１の高さｈ１に構成される、複数の光生成デバイス１１０を含む（例えば、図１Ａにおいて、（複数の）植物１の上方及び隣の光生成デバイス１１０参照）。上述したように、ある実施形態において、照明システム１００は、特に遠赤色光１０１３の少なくとも一部を生成するように構成されてもよい、第１の光生成デバイス１１０を含んでもよい。第１の光生成デバイス１１０は、動作中に遠赤色光１０１３が出射する、発光面１１５（上記も参照）を含んでもよい。動作モードにおいて、エンドオブデイ期間ＥＯＤ中の園芸光１０１に対する遠赤色光１０１３の寄与は、基材２０から上方の発光面１１５の第１の高さｈ１の関数として制御されてもよい。したがって、ある実施形態において、方法は（さらに）、（動作モードにおいて）エンドオブデイ期間ＥＯＤ中の園芸光１０１に対する遠赤色光１０１３の寄与を、遠赤色光１０１３が提供されるバジル植物１のキャノピに対する対応する光生成デバイス１１０の位置の関数として制御することを含んでもよい。
特に、園芸照明構成１０００は、照明システム１００の光生成デバイス１１０、１２０から少なくとも３０ｃｍの距離ｄにおいて、少なくとも５０μｍｏｌ／ｍ２／ｓの範囲から選択される、特に１００～６００μｍｏｌ／ｍ２／ｓの範囲から選択される平均強度で園芸光１０１をオン期間Ｄ中に提供するように構成される。
さらに、ある実施形態において、エンドオブデイ期間前のオン期間Ｄの少なくとも一部中の園芸光１０１は、４００～５００ｎｍの波長範囲において光子の５～２０％、５００～６００ｎｍの波長範囲において光子の０～３０％、６００～７００ｎｍの波長範囲において光子の５０～９５％、及び７００～８００ｎｍの波長範囲において光子の０～６％を含んでもよく、異なる波長範囲からの光子の総寄与は１００％を超えない。さらに、ある実施形態において、エンドオブデイ期間ＥＯＤの少なくとも一部中の園芸光１０１は、４００～５００ｎｍの波長範囲において光子の０～１０％、５００～６００ｎｍの波長範囲において光子の０～１５％、６００～７００ｎｍの波長範囲において光子の０～８０％、及び７００～８００ｎｍの波長範囲において光子の２０～１００％を含んでもよく、異なる波長範囲からの光子の総寄与は１００％を超えない。
上述したように、動作モードにおいて、エンドオブデイ期間ＥＯＤ中の園芸光１０１に対する遠赤色光１０１３の寄与は、１つ以上の植物１の成長時間、成長段階又は年齢、及び（１つ以上の植物１によって定義される）キャノピ密度のうちの１つ以上の関数として制御される。キャノピ密度を推定するやり方は、例えば、影測定(shadow measurement)である。
図１Ｂ～１Ｃは、昼夜園芸照明スキームの非限定的な数の実施形態を概略的に示し、Ｄは、園芸光を提供すること（昼期間(day-period)）を示し、Ｎは、園芸光を本質的に提供しないこと（夜期間(night period)）を示している。主に成長させるために使用される園芸光１０１は、成長光ＧＬとして示されてもよい。この園芸光１０１は、４００～６００ｎｍの範囲から選択される波長を含む第１の園芸光１０１１、及び６００～７００ｎｍの範囲から選択される波長を含む赤色光１０１２のうちの１つ以上を含んでもよい。しかしながら、任意選択的に、図１Ｃも参照すると、この成長光は、（７００～８００ｎｍの範囲から選択される波長を含む）遠赤色光１０１３を含んでもよい。昼期間の本質的に最後の部分中に、（追加の）遠赤色光１０１３が提供されてもよい。これは、成長光が提供される時間と時間的に部分的に重なってもよいが、必ずしもそうである必要はない。遠赤色ＥＯＤ期間の後、夜期間Ｎが開始されてもよい。
したがって、図１Ｂ～１Ｃは、（バジル植物に）園芸光を提供する方法の一実施形態を概略的に示し、当該方法は、制御モード中に、連続してオン期間Ｄ及びオフ期間Ｎが適用されるオンオフスケジュールに従って（バジル植物１に（図１Ａ参照））園芸光１０１を提供することを含む。園芸光１０１は、４００～６００ｎｍの範囲から選択される波長を含む第１の園芸光１０１１、６００～７００ｎｍの範囲から選択される波長を含む赤色光１０１２、及び７００～８００ｎｍの範囲から選択される波長を含む遠赤色光１０１３のうちの１つ以上を含む。さらに、オン期間Ｄは、１２～２０時間の範囲で継続してもよく、オフ期間Ｎは、４～１２時間の範囲で継続してもよく、オン期間Ｄは、オン期間Ｄの最後にエンドオブデイ期間ＥＯＤを含む。さらに、エンドオブデイ期間前のオン期間Ｄの少なくとも一部中に、赤色光１０１２と遠赤色光１０１３の比Ｉ６００－７００ｎｍ／Ｉ７００－８００ｎｍとして定義される、Ｒ／Ｆｒ比は、４～２０の範囲から選択され、エンドオブデイ期間ＥＯＤの少なくとも一部中に、Ｒ／Ｆｒ比は、０．１～４の範囲から選択される。特に、エンドオブデイ期間ＥＯＤは、０．５～４時間の範囲で継続してもよい。
図１Ｂ～１Ｃに概略的に示されるように、エンドオブデイ期間ＥＯＤの一部中に、第１の園芸光１０１１、赤色光１０１２、及び遠赤色光１０１３が（も）提供されてもよい。同様に、何らかの遠赤色光１０１３も、ＥＯＤに先立つ昼期間の一部中に利用可能であってもよい。
図１Ｂ～１Ｃは、単一のサイクルしか示していない。斯かるサイクルは、１つ以上の週、特に複数の週中に（連続して）繰り返されてもよい（図１Ｅも参照）。
図１Ｄは、園芸光１０１の一実施形態のスペクトルパワー分布を概略的に示している。無論、完全に他のスペクトルパワー分布も可能であり得る。ここでは、一例として、青色及び／又は緑色、特に少なくとも青色の強度を有してもよい、第１の園芸光１０１１、赤色の強度を有してもよい、赤色光１０１２、及び遠赤色の強度を有してもよい、遠赤色光１０１３を含む、本明細書で述べられる本質的にすべてのタイプの園芸光が利用可能である。昼期間中に、園芸光のスペクトルパワー分布は、ＥＯＤに先行する期間からＥＯＤ期間に移行する際に実質的に変化してもよい。
ＥＯＤ光が適用されるか否かは、植物の成長段階、成長時間又は年齢にも依存してもよい。これは、図１Ｅに非常に概略的に示されている。したがって、育成期間ｔにわたってバジル植物を育成することを含む方法の実施形態が概略的に示され、ｔは、ある実施形態では、少なくとも３週間であってもよく、方法はさらに、育成期間ｔの第１の部分中、全体のオン期間Ｄ中に、少なくとも４のＲ／Ｆｒ比を有する園芸光１０１を適用することと（概略的に第１の３日間Ｄ参照）、育成期間ｔの第２の部分中、エンドオブデイ期間ＥＯＤの少なくとも一部中に、０．１～４の範囲から選択されるＲ／Ｆｒ比を有する園芸光１０１を適用することと（概略的に第２の３日間Ｄ参照）を含んでもよい。バーの高さ及びバーの幅は、縮尺通りではなく、概略的にすぎない。
バジリコ（Ｂａｓｉｌｉｃｕｍ）（Ｏｃｉｍｕｍ ｂａｓｉｌｉｃｕｍ Ｌ．）は、香りを提供することができる、料理用ハーブである。人々は、味を調整するために新鮮な葉の香りを料理に利用する。保存過程時、バジルは、温度が１２℃以下になる場合に容易に冷害(chilling injury)に見舞われる。冷害は、葉の黒い斑点、萎れ及び香りの喪失として確認される。本発明は、とりわけ、エネルギが節約され、植物に望ましくない生理学的変化を誘導する遠赤色暴露を不要とすることが達成するような最適な光シーケンスでバジル植物の育成中にバジル植物に耐低温性を誘導するための遠赤色光の利用を最適化する方法に関する。
長日（１８ｈ）に対して(versus)短日光周期（＜１５ｈ）を適用することにより、耐低温性が改善される場合もある。しかしながら、長日光周期が、生産者にとって最も有益である。なぜなら、生産者は、自身が設置した照明システムを（使用時間の観点で）最も有益に活用できるからである。一方、一日中遠赤色を適用することにより、バジリコの耐低温性は改善されるであろうが、（遠赤色へのこの長期曝露の下で）バジリコは伸びすぎる可能性がある。
成長及び光利用効率を最適化するために高密度に植栽する場合、植物キャノピの自然な遮光が起こり、その結果、成長の終わりに向かって植物に対する低Ｒ：ＦＲ比を可能にする。それゆえ、遠赤色の動的な投与(dynamic dosing)は、育成中の遠赤色光のエネルギ利用を減らすためにキャノピに起因する自然なＲ：ＦＲ変動を考慮してもよい。カメラ又はセンサを用いた光制御は、植物の葉に対するＲ：ＦＲ線量を維持するために光レベル（赤色又は遠赤色）の直接の調整を可能にする。
とりわけ、シナモン、ドリー、エミリー、及びレモン栽培品種がテストされた。これらはいずれも、特に、少なくとも１４時間、さらに特に少なくとも１６時間等、比較的日に長く適用された場合に耐低温性の向上を示した。シナモン栽培品種は、遠赤色に極めて反応しやすいようであった。
実験的証拠
Ｒ：ＦＲ範囲の決定
０．１～４の低Ｒ：ＦＲ範囲という範囲についての裏付けは、以下の通り、以下の考察に基づいて与えられる。遠赤色波長は、植物に陰(shade)の存在を知らせ、植物及び葉の特定の挙動をトリガすることが知られている。農場で植物を育成する場合、面積あたりの植物数の観点等での植物密度は、植物の成長に伴ってキャノピにおける陰の作成(creation)につながる可能性がある。図２Ｂは、キャノピトップの下の陰の作成に対するキャノピサイズの影響を示している。図２Ｂの左側の写真は、図２Ａの左側に示される位置Ｃ（カメラ位置）で撮影されたものである。図２Ｂの右側の写真は、図２Ａの左側の下方位置Ｓ（センサ位置）として示される基材近傍の位置で撮影されたものである。キャノピにおける光透過を測定する場合、第１に注目すべきことは、センシング位置を作物の中に下げていくと（図２Ａ左側の下方位置Ｓ参照）、光合成有効放射光レベル（４００～７００ｎｍの範囲の波長をカバーする、ＰＡＲ光）が大きく減少することである。この減少は、植物密度が高いほど強く、急激である。第２に注目すべきことは、強度のこの減少は、（７００～８００ｎｍの範囲にある）遠赤色光についてかなり小さいことである。これは、７００ｎｍを超える波長の葉吸収は低く、葉透過は高いためである。これは、植物キャノピが成長していくに伴い、バジリコキャノピによって知覚されるＲ：ＦＲ比は、特にキャノピのより低い位置で、経時的に変わることを意味する。図２Ａの右側は、２つの異なる植栽密度について、キャノピの下部(bottom)で測定されたＲ：ＦＲ比の変化を植物の成長（横軸は成長日数の観点で時間を表す）の関数として示している。
Ｒ：ＦＲ範囲の決定
０．１～４の低Ｒ：ＦＲ範囲という範囲についての裏付けは、以下の通り、以下の考察に基づいて与えられる。遠赤色波長は、植物に陰(shade)の存在を知らせ、植物及び葉の特定の挙動をトリガすることが知られている。農場で植物を育成する場合、面積あたりの植物数の観点等での植物密度は、植物の成長に伴ってキャノピにおける陰の作成(creation)につながる可能性がある。図２Ｂは、キャノピトップの下の陰の作成に対するキャノピサイズの影響を示している。図２Ｂの左側の写真は、図２Ａの左側に示される位置Ｃ（カメラ位置）で撮影されたものである。図２Ｂの右側の写真は、図２Ａの左側の下方位置Ｓ（センサ位置）として示される基材近傍の位置で撮影されたものである。キャノピにおける光透過を測定する場合、第１に注目すべきことは、センシング位置を作物の中に下げていくと（図２Ａ左側の下方位置Ｓ参照）、光合成有効放射光レベル（４００～７００ｎｍの範囲の波長をカバーする、ＰＡＲ光）が大きく減少することである。この減少は、植物密度が高いほど強く、急激である。第２に注目すべきことは、強度のこの減少は、（７００～８００ｎｍの範囲にある）遠赤色光についてかなり小さいことである。これは、７００ｎｍを超える波長の葉吸収は低く、葉透過は高いためである。これは、植物キャノピが成長していくに伴い、バジリコキャノピによって知覚されるＲ：ＦＲ比は、特にキャノピのより低い位置で、経時的に変わることを意味する。図２Ａの右側は、２つの異なる植栽密度について、キャノピの下部(bottom)で測定されたＲ：ＦＲ比の変化を植物の成長（横軸は成長日数の観点で時間を表す）の関数として示している。
最先端の園芸照明装置は、少量の遠赤色（５％～７％）を含み、その結果、１０以上のＲ：ＦＲ比を提供し得る。本発明者らは、これらの条件下で育成されるバジリコは、冷え(chilling)に対してセンシティブであることを見出した。耐低温性を大幅に向上させるために、本発明者らは、Ｒ：ＦＲ比が低くされる必要がある、すなわち、遠赤色の量が増加される必要があることを見出した。育成中にキャノピに自然に発生する陰は、植栽密度に依存して６又は４の下葉の事実上のＲ：ＦＲ比（図２Ａの右側参照）をもたらす。高植栽密度で育成される収穫されたバジリコ植物の下葉、すなわち、増加された遠赤色が存在するかなりの影期間を経験した葉は、耐低温性の向上を示すことが判明した。それゆえ、本発明者らは、４のＲ：ＦＲ比に相当する園芸光における追加の遠赤色の量を、バジリコの耐低温性効果を実現するための最小量として考える。それゆえ、耐低温性に有意な効果を与えるために、Ｒ：ＦＲ比は４以下であるべきである。遠赤色ＬＥＤ等、現在利用可能な遠赤色光源のほとんどは、スペクトルの赤色部分、すなわち、遠赤色ＬＥＤのスペクトル分布の赤色波長に向かう尾部(tail)にもそのスペクトルパワーの一部を有するので、遠赤色ＬＥＤによって提供される少量の赤色が常にあり、したがって、園芸光のＲ：ＦＲ比で表される遠赤色の最大量は、達成可能な最小Ｒ：ＦＲ比である、０．１である。
バジルの耐低温性へのエンドオブデイ遠赤色の効果：栽培品種レモン（Ｌｅｍｏｎ）
バジル栽培品種「レモン」がこの実験で使用された。種子は１０００植物／ｍ２の密度で土壌トレイに手蒔きされた。種子が蒔かれると、種子トレイはプラスチックフィルムで覆われ、湿度を１００％に保ち、２０℃の暗闇に置かれて発芽を促した。播種から２日後、苗は育成セルに移され、赤色－青色ＬＥＤスペクトル（ＲＢ １８０）を用いた１８０μｍｏｌ／ｍ２／ｓの園芸光の下、１８時間の光周期で照らされた。温度は２４℃、相対湿度７０％であった。灌水は、固定ｅｂｂ－ｆｌｏｏｄシステム(fixed ebb-flood system)を使用して、２４時間ごとに適用された。播種から７日後、プラスチックフィルムが剥がされた。播種から１２日後、植物は７×７ｃｍのロックウールブロックに移植され、植物密度は、１００植物／ｍ２とした。
バジル栽培品種「レモン」がこの実験で使用された。種子は１０００植物／ｍ２の密度で土壌トレイに手蒔きされた。種子が蒔かれると、種子トレイはプラスチックフィルムで覆われ、湿度を１００％に保ち、２０℃の暗闇に置かれて発芽を促した。播種から２日後、苗は育成セルに移され、赤色－青色ＬＥＤスペクトル（ＲＢ １８０）を用いた１８０μｍｏｌ／ｍ２／ｓの園芸光の下、１８時間の光周期で照らされた。温度は２４℃、相対湿度７０％であった。灌水は、固定ｅｂｂ－ｆｌｏｏｄシステム(fixed ebb-flood system)を使用して、２４時間ごとに適用された。播種から７日後、プラスチックフィルムが剥がされた。播種から１２日後、植物は７×７ｃｍのロックウールブロックに移植され、植物密度は、１００植物／ｍ２とした。
（ＤＲＷ Ｆｒ群とも称される）対照群の植物は、１８時間のオン期間中に２３２μｍｏｌ／ｍ２／ｓの光強度及び深赤色＋白色＋遠赤色スペクトルを有する対照園芸光（ＤＲＷ Ｆｒ ２３２μｍｏｌ：青色１１％、緑色１８％、赤色７１％、遠赤色７％）で照らされた。対照園芸光は、１０のＲ：ＦＲ比を有した。（ＥＯＤ Ｆｒ群とも称される）実験群の植物は、オン期間の最初の１７時間中に対照群と同じ園芸光条件(horticulture light condition)、及び、オン期間の最初の１７時間のＤＲＷ Ｆｒと１時間のオーバーラップを有する３時間のエンドオブデイ中に１６４μｍｏｌ／ｍ２／ｓの強度の追加遠赤色を含む動的ＥＯＤ－Ｆｒ光レシピを使用して照らされ、追加遠赤色は、１のＲ：Ｆｒ比を有効にし、１９及び２０時間目にのみ、０．１のＲ：Ｆｒ比を有効にした、遠赤色供給(far red ration)が後続した。図３Ａは、対照群及びＥＯＤ Ｆｒ群で使用された園芸光レシピを示している。移植から１６日後、上記のような照明条件を与えた後、植物は収穫され、収穫物の一部はストレージ(storage)に保管され、日持ち(shelf life)及び耐低温性を測定した。対照群に対して実験群で使用された総追加遠赤色光は、バジリコの全体の育成サイクル中に合計で２８モルであった。
バジリコ葉のオーバラルビジュアルクォリティ（ＯＶＱ：overal visual quality）が、対照群１０サンプル及び実験群１０サンプルについて保存中に測定された。オーバラルビジュアルクォリティ（ＯＶＱ）測定のコンセプトは、Ｋａｄｅｒらによる論文「Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ Ｓｃｏｒｉｎｇ Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｈａｒｖｅｓｔｅｄ Ｌｅｔｔｕｃｅ」に述べられており、ｈｔｔｐ：／／ｕｃｃｅ．ｕｃｄａｖｉｓ．ｅｄｕ／ｆｉｌｅｓ／ｄａｔａｓｔｏｒｅ／２３４－４１７．ｐｄｆで入手可能である。サンプルは４℃、相対湿度６５％で保存された。オーバラルビジュアルクォリティが２～３日ごとに取られ、２～９のスケールに従って採点した。顧客受入閾値(customer acceptance threshold)は、同じスケールでスコア６に設定された。サンプルがこのスコアを下回る場合、販売不可能と判断されるが、それでも評価は継続された。結果が図３Ｂ（グラフ）及び図３Ｃ（写真）に示されている。図３Ｃは、ＤＲＷ Ｆｒの下で育成された植物は保存５日目からすでに始まる著しい冷害（葉の黒化）を受けているのに対し、ＥＯＤ Ｆｒで処理された植物は冷害を示していないことを示している。
バジルの耐低温性へのエンドオブデイ遠赤色の効果：栽培品種シナモン（Ｃｉｎｎａｍｏｎ）及びドリー（Ｄｏｌｌｙ）
栽培品種シナモン及びドリーがこの実験に使用された。光設定は、栽培品種レモンに関して上述した実験と同じであった。保存中のオーバラルビジュアルクォリティ（ＯＶＱ）に関する結果が、シナモンについて図４Ａに示され、ドリーについて図４Ｂに示されている。
栽培品種シナモン及びドリーがこの実験に使用された。光設定は、栽培品種レモンに関して上述した実験と同じであった。保存中のオーバラルビジュアルクォリティ（ＯＶＱ）に関する結果が、シナモンについて図４Ａに示され、ドリーについて図４Ｂに示されている。
比Ｒ：Ｆｒ～４を有するエンドオブデイ遠赤色の効果
栽培品種ピッコリーノ（Ｐｉｃｃｏｌｉｎｏ）がこの実験に使用された。これらの植物の対照(control)は、１５時間のオン期間に３００μｍｏｌ／ｍ２／ｓの光強度及び深赤色＋白色＋Ｆｒスペクトルを有する園芸光（ＤＲＷ Ｆｒ：青色１１％、緑色１８％、赤色７１％、遠赤色７％）で照らされた。対照園芸光は、１０のＲ：ＦＲ比を有した。実験ＥＯＤ－Ｆｒ光レシピは、オン期間の最初の１４時間中に対照群と同じ園芸光条件を含み、５０μｍｏｌ／ｍ２／ｓの強度の３時間の遠赤色光が、４のＲ：Ｆｒ比を有効にして、１５時間目にエンドオブデイ期間に先行するＤＲＷ Ｆｒとの１時間のオーバーラップを有し、１６、１７時間目にのみ、０．１のＲ：Ｆｒ比を有効にした、遠赤色光が後続するように加えられた。
栽培品種ピッコリーノ（Ｐｉｃｃｏｌｉｎｏ）がこの実験に使用された。これらの植物の対照(control)は、１５時間のオン期間に３００μｍｏｌ／ｍ２／ｓの光強度及び深赤色＋白色＋Ｆｒスペクトルを有する園芸光（ＤＲＷ Ｆｒ：青色１１％、緑色１８％、赤色７１％、遠赤色７％）で照らされた。対照園芸光は、１０のＲ：ＦＲ比を有した。実験ＥＯＤ－Ｆｒ光レシピは、オン期間の最初の１４時間中に対照群と同じ園芸光条件を含み、５０μｍｏｌ／ｍ２／ｓの強度の３時間の遠赤色光が、４のＲ：Ｆｒ比を有効にして、１５時間目にエンドオブデイ期間に先行するＤＲＷ Ｆｒとの１時間のオーバーラップを有し、１６、１７時間目にのみ、０．１のＲ：Ｆｒ比を有効にした、遠赤色光が後続するように加えられた。
処理群(treatment groups)、すなわち、対照群及びＥＯＤ－Ｆｒ群の各々からの一部の植物は、２４℃の育成温度で収穫され、処理群の各々からの他の植物は、２４℃で育成されるものの、１６℃の低温で収穫された。ピッコリーノ栽培品種は、他のバジリコ栽培品種よりも温度に対してセンシティブであることが知られている。結果は、収穫温度は冷害に穏やかな効果(mild effect)を有し、ＥＯＤ Ｆｒ適用の有意な効果が両方の場合で観察されることを示している。結果は、図５Ａ（収穫温度２４℃）及び図５Ｂ（収穫温度１６℃）に示されている。
バジリコＣＶエミリー（Ｂａｓｉｌｉｃｕｍ ＣＶ Ｅｍｉｌｙ）の耐低温性への遠赤色の収穫前適用の効果
栽培品種「エミリー」は、上述した栽培品種レモンと同様に育成された。しかしながら、植物は、最終的な育成環境に移植された後、１５０μｍｏｌ／ｍ２／ｓの強度で青色１１％、緑色１８％、赤色７１％、遠赤色１％を有する深赤色＋白色スペクトルＤＲＷの園芸光に曝された。対照園芸光は７０のＲ：Ｆｒ比を有し、１日１６時間のオン期間の光周期で適用された。育成中に追加遠赤色を受けない、対照群とは別に、収穫前３週間の期間中、全体のオン期間中に追加の１８０μｍｏｌ／ｍ２／ｓの遠赤色光を受ける第２の群、及び、収穫前１週間の期間中のみ、全体のオン期間中に追加の１８０μｍｏｌ／ｍ２／ｓの遠赤色光を受ける第３の群も存在させた。（ＤＲＷに加えた）追加遠赤色の結果、Ｒ：Ｆｒ比は０．６５となった。図６の結果は、５～６日で（耐低温性に起因する）日持ちの大きな向上があることを示している。これはまた、１週間の収穫前遠赤色処理で、３週間の収穫前遠赤色処理とほぼ同然であることを示している。これは、耐低温性は、特に収穫前の最後の週に形成されることを示唆している。斯かる週において、適用された追加遠赤色の総量は７０モルである。比較して、先に述べたＥＯＤ遠赤色実験は２８モルを使用した。
栽培品種「エミリー」は、上述した栽培品種レモンと同様に育成された。しかしながら、植物は、最終的な育成環境に移植された後、１５０μｍｏｌ／ｍ２／ｓの強度で青色１１％、緑色１８％、赤色７１％、遠赤色１％を有する深赤色＋白色スペクトルＤＲＷの園芸光に曝された。対照園芸光は７０のＲ：Ｆｒ比を有し、１日１６時間のオン期間の光周期で適用された。育成中に追加遠赤色を受けない、対照群とは別に、収穫前３週間の期間中、全体のオン期間中に追加の１８０μｍｏｌ／ｍ２／ｓの遠赤色光を受ける第２の群、及び、収穫前１週間の期間中のみ、全体のオン期間中に追加の１８０μｍｏｌ／ｍ２／ｓの遠赤色光を受ける第３の群も存在させた。（ＤＲＷに加えた）追加遠赤色の結果、Ｒ：Ｆｒ比は０．６５となった。図６の結果は、５～６日で（耐低温性に起因する）日持ちの大きな向上があることを示している。これはまた、１週間の収穫前遠赤色処理で、３週間の収穫前遠赤色処理とほぼ同然であることを示している。これは、耐低温性は、特に収穫前の最後の週に形成されることを示唆している。斯かる週において、適用された追加遠赤色の総量は７０モルである。比較して、先に述べたＥＯＤ遠赤色実験は２８モルを使用した。
それゆえ、遠赤色ＬＥＤはエネルギ消費の面でそれほど効率的でないため、エネルギを節約するために収穫前１週間の「全日(whole day)」遠赤色よりも耐低温性を高めるためにＥＯＤ遠赤色コンセプトを使用することがより有利である。エンドオブデイ期間の持続時間は、耐低温性の増大を達成するための最小持続時間と、（遠赤色ＬＥＤについて比較的高い）エネルギ消費及び遠赤色の結果としての植物の伸長を考慮した最大持続時間との間のトレードオフである。
Claims (15)
- （ｉ）制御可能なスペクトルパワー分布を有する園芸光を提供するように構成される照明システムと、（ｉｉ）前記園芸光のスペクトルパワー分布を制御するように構成される制御システムとを含む、園芸照明構成であって、当該園芸照明構成の動作モードにおいて、当該園芸照明構成は、連続してオン期間及びオフ期間が適用されるオンオフスケジュールに従って園芸光を提供するように構成され、
前記園芸光は、４００～６００ｎｍの範囲から選択される波長を含む第１の園芸光、６００～７００ｎｍの範囲から選択される波長を含む赤色光、及び７００～８００ｎｍの範囲から選択される波長を含む遠赤色光のうちの１つ以上を含み、
前記オン期間は、１２～２０時間の範囲で継続し、前記オフ期間は、４～１２時間の範囲で継続し、前記オン期間は、前記オン期間の終わりにエンドオブデイ期間を含み、前記エンドオブデイ期間は、０．５～４時間の範囲で継続し、
前記エンドオブデイ期間前の前記オン期間の実質的な部分中に、６００～７００ｎｍの範囲から選択される波長範囲における光子のμｍｏｌ／ｍ２／ｓの観点での赤色光の光強度と７００～８００ｎｍの範囲から選択される波長範囲における光子のμｍｏｌ／ｍ２／ｓの観点での遠赤色光の光強度の比として定義される、Ｒ／Ｆｒ比は、４～２０の範囲から選択され、前記エンドオブデイ期間の実質的な部分中に、Ｒ／Ｆｒ比は、０．１～４の範囲から選択され、前記オン期間の前記実質的な部分中のＲ／Ｆｒ比は、前記エンドオブデイ期間の前記実質的な部分中のＲ／Ｆｒ比よりも大きい、園芸照明構成。 - 前記エンドオブデイ期間の一部中に、第１の園芸光、赤色光、及び遠赤色光が提供され、前記エンドオブデイ期間は、少なくとも１時間の範囲で継続する、請求項１に記載の園芸照明構成。
- 当該園芸照明構成は、前記オン期間中に、前記照明システムから少なくとも３０ｃｍの距離で１００～６００μｍｏｌ／ｍ２／ｓの範囲から選択される平均強度を有する園芸光を提供するように構成され、（ａ）前記エンドオブデイ期間前の前記オン期間の前記実質的な部分中の園芸光は、４００～５００ｎｍの波長範囲において光子の５～２０％、５００～６００ｎｍの波長範囲において光子の０～３０％、６００～７００ｎｍの波長範囲において光子の５０～９５％、及び７００～８００ｎｍの波長範囲において光子の０～６％を含み、（ｂ）前記エンドオブデイ期間の前記実質的な部分中の園芸光は、４００～５００ｎｍの波長範囲において光子の０～１０％、５００～６００ｎｍの波長範囲において光子の０～１５％、６００～７００ｎｍの波長範囲において光子の０～８０％、及び７００～８００ｎｍの波長範囲において光子の２０～１００％を含む、請求項１又は２に記載の園芸照明構成。
- 前記動作モードにおいて、前記エンドオブデイ期間中の園芸光に対する遠赤色光の寄与が、（ｉ）１つ以上の植物の成長時間、及び（ｉｉ）１つ以上の植物のキャノピ密度のうちの１つ以上の関数として制御される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の園芸照明構成。
- 前記照明システムは、遠赤色光の少なくとも一部を生成するように構成される第１の光生成デバイスを含み、前記第１の光生成デバイスは、発光面を含み、前記動作モードにおいて、前記エンドオブデイ期間中の園芸光に対する遠赤色光の寄与が、基材から上方の前記発光面の第１の高さの関数として制御される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の園芸照明構成。
- 当該園芸照明構成は、遠赤色光を含む第１のデバイス光を生成するように構成される第１の光生成デバイスと、第１の園芸光及び赤色光のうちの１つ以上を含む第２のデバイス光を生成するように構成される第２の光生成デバイスとを含み、前記エンドオブデイ期間前の前記オン期間中に、前記第１のデバイス光及び前記第２のデバイス光のうちの１つ以上を含む園芸光に対する前記第１のデバイス光の寄与は、１０％未満であり、前記エンドオブデイ期間の少なくとも前記実質的な部分中に、前記第１のデバイス光及び前記第２のデバイス光のうちの１つ以上を含む園芸光に対する前記第１のデバイス光の寄与は、少なくとも２０％である、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の園芸照明構成。
- 前記オン期間は、１４～１９時間の範囲で継続し、前記オフ期間は、５～１０時間の範囲で継続し、前記エンドオブデイ期間は、１～３時間の範囲で継続する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の園芸照明構成。
- 園芸システムであって、当該園芸システムは、屋内施設と、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の園芸照明構成とを含み、前記園芸照明構成は、前記屋内施設に園芸光を提供するように構成される、園芸システム。
- 当該園芸システムは、前記基材から上方の前記発光面の異なる第１の高さに構成される、請求項５に記載の複数の第１の光生成デバイスを含み、前記動作モードにおいて、前記エンドオブデイ期間中の園芸光に対する遠赤色光の寄与が、前記基材から上方の前記発光面の前記第１の高さの関数として制御される、請求項８に記載の園芸システム。
- バジル植物に園芸光を提供する方法であって、当該方法は、制御モード中に、連続してオン期間及びオフ期間が適用されるオンオフスケジュールに従ってバジル植物に園芸光を提供することを含み、
前記園芸光は、４００～６００ｎｍの範囲から選択される波長を含む第１の園芸光、６００～７００ｎｍの範囲から選択される波長を含む赤色光、及び７００～８００ｎｍの範囲から選択される波長を含む遠赤色光のうちの１つ以上を含み、
前記オン期間は、１２～２０時間の範囲で継続し、前記オフ期間は、４～１２時間の範囲で継続し、前記オン期間は、前記オン期間の終わりにエンドオブデイ期間を含み、前記エンドオブデイ期間は、０．５～４時間の範囲で継続し、
前記エンドオブデイ期間前の前記オン期間の実質的な部分中に、６００～７００ｎｍの範囲から選択される波長範囲における光子のμｍｏｌ／ｍ２／ｓの観点での赤色光の光強度と７００～８００ｎｍの範囲から選択される波長範囲における光子のμｍｏｌ／ｍ２／ｓの観点での遠赤色光の光強度の比として定義される、Ｒ／Ｆｒ比は、４～２０の範囲から選択され、前記エンドオブデイ期間の実質的な部分中に、Ｒ／Ｆｒ比は、０．１～４の範囲から選択され、前記オン期間の前記実質的な部分中のＲ／Ｆｒ比は、前記エンドオブデイ期間の前記実質的な部分中のＲ／Ｆｒ比よりも大きい、方法。 - 前記エンドオブデイ期間の一部中に、第１の園芸光、赤色光、及び遠赤色光が提供される、請求項１０に記載の方法。
- 前記エンドオブデイ期間は、少なくとも１時間の範囲で継続し、バジル植物は、シナモン、ドリー、エミリー、及びレモンから成る群から選択されるバジル栽培品種である、請求項１０又は１１に記載の方法。
- 当該方法は、前記オン期間中に、少なくとも５０μｍｏｌ／ｍ２／ｓの範囲から選択される平均強度でバジル植物に園芸光を提供することを含み、（ａ）前記エンドオブデイ期間前の前記オン期間の前記実質的な部分中の園芸光は、４００～５００ｎｍの波長範囲において光子の５～２０％、５００～６００ｎｍの波長範囲において光子の０～３０％、６００～７００ｎｍの波長範囲において光子の５０～９５％、及び７００～８００ｎｍの波長範囲において光子の０～６％を含み、（ｂ）前記エンドオブデイ期間の前記実質的な部分中の園芸光は、４００～５００ｎｍの波長範囲において光子の０～１０％、５００～６００ｎｍの波長範囲において光子の０～１５％、６００～７００ｎｍの波長範囲において光子の０～８０％、及び７００～８００ｎｍの波長範囲において光子の２０～１００％を含む、請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の方法。
- 当該方法は、育成期間ｔにわたってバジル植物を育成することを含み、ｔは少なくとも３週間であり、当該方法は、（ｉ）前記育成期間ｔの第１の部分中、全体のオン期間中に、少なくとも４のＲ／Ｆｒ比を有する園芸光を適用することと、（ｉｉ）前記育成期間ｔの第２の部分中、前記エンドオブデイ期間の少なくとも前記実質的な部分中に、０．１～４の範囲から選択されるＲ／Ｆｒ比を有する園芸光を適用することとを含む、請求項１０乃至１３のいずれか一項に記載の方法。
- 当該方法は、前記エンドオブデイ期間中の園芸光に対する遠赤色光の寄与を、バジル植物のキャノピに対する遠赤色光が提供される位置の関数として制御することを含む、請求項１０乃至１４のいずれか一項に記載の方法。
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