JP3794787B2 - 植物の成長制御方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、植物の成長を制御する方法に関するものであり、植物栽培において実用的かつ極めて価値のある方法である。
【０００２】
【従来の技術】
施設園芸においては、外気と温室の間の放射と対流による熱損失を抑え、温度環境を適切に調節するとともに、栽培時期の調節、栽培期間の短縮、栽培回数の増大、生産の促進などを図ることを目的として各種の被覆材が利用されている。しかし、今日、育苗生産施設で生産された苗は一般に徒長ぎみであり、矮化した頑丈な苗が求められている。 矮化した苗は自然環境に強く、倒伏軽減効果による作物の収穫量低減防止にも効果がある。果樹栽培では植物体の矮化は作業性の向上のための大きな課題である。また接ぎ木苗の場合、ロボットによる切断では節間の均一化が問題となる。このように、植物の成長は商品価値を左右するが、現在、これらの調節は薬品による化学的調節や、力学的抑制（接触矮化）などによって行われており、より植物に対して適切な方法が望まれている。
【０００３】
従来、人工光源を用いた実験より、遠赤色光量が多い光環境では、植物の伸長成長を促進することが知られている。この理由は、遠赤色光量の増加により、フィトクロム光平衡を変化させ、Ｐｒ型が多くなり、その結果が植物に信号として作用し、伸長を促進するとされている。逆に、赤色光量の多い光環境では伸長が抑制されることが知られており、特開平７−７９６４９、８−３１７７３５、８−３１７７３７、９−７４９２８、には、波長選択性色素を含有した被覆材料を用いて６００〜７００ｎｍの赤色光（Ｒ）と７００〜８００ｎｍの遠赤色光（Ｆｒ）の透過率の比（Ｒ／Ｆｒ比）を変えることで、植物の成長、あるいは、栄養素量を制御する方法が開示されている。しかしながら、該被覆材料においては、色素による可視光領域の吸収があるため、色素無添加の被覆材と比較すると、施設内の光量が低下してしまう問題がある。特に強光を好む植物では、一日中被覆した場合、日射量の不足により植物の健全な成長が阻害される場合もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、安価で、かつ、取り扱いが容易な被覆材料を効果的に用い、自然光（太陽光）を利用して、強光を好む植物体にも適応することのできる成長制御方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明を完成するに到った。すなわち、本発明は、光を透過させた時、下記式（１）で表されるＡ値が１．３以上である被覆材料で、植物を明け方および／または夕方の一定時間一時的に被覆することを特徴とする植物の成長制御方法に関するものである。
【０００６】
Ａ＝Ｒ／Ｆｒ （１）
〔式中、Ｒは６００〜７００ｎｍの赤色光の光量子束であり、Ｆｒは７００〜８００ｎｍの遠赤色光の光量子束〕
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、前記式（１）で表されるＡ値が１．３以上である被覆材料で、植物を明け方および／または夕方の一定時間一時的に被覆することで植物の成長を制御する方法である。色素を含有した被覆材料で、植物を一日中あるいは一定期間常に被覆した場合では、植物が受ける光量が不足し、植物の健全な成長が阻害される場合がある。本発明は、一日のうちでも遠赤色光の多くなる明け方および／または夕方のみ、植物を被覆し、それ以外の時間は被覆せずに十分に光合成に必要な光を植物に与えられるように工夫することで、植物の成長を健全に保ちつつ、しかも、成長制御が可能なことを見出してなされたものであり、実用的で、効果的な方法を提供するものである。
【０００８】
本発明で用いる被覆材料は、前記のＡ値が１．３以上である被覆材料であり、光を透過させたとき、７００〜９００ｎｍの間の波長に吸収極大を有し、Ａ値が１．３以上となるような色素を含有させて得られる植物成長制御用被覆材料である。なお、６００〜７００ｎｍの赤色光の光量子束、７００〜８００ｎｍの遠赤色光の光量子束は、標準光源Ｄ６５を基準とする。
【０００９】
Ａ値を１．３以上に調節するために添加剤として用いる８００〜９００ｎｍの間の波長に吸収極大を有する代表的な色素としては、下記の色素（化１、化２）を例として挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、本発明で用いる被覆材料には、Ａ値をコントロールする前記色素以外にも、通常使用するような樹脂添加剤や、紫外線吸収剤、或いは可視光領域の光を増光するような蛍光色素を加えることもできる。
【００１０】
【化１】

【００１１】
【化２】

【００１２】
本発明の被覆材料とは、色素を高分子樹脂中に分散溶解した樹脂フィルムまたは樹脂板、或いは、色素をインク化し塗布した樹脂板、ガラス板または樹脂フィルム、或いは、色素を含有またはコーティングした樹脂フィルムを別の樹脂フィルム、樹脂板またはガラスに張り合わせたもの、或いは色素を含有した接着剤で樹脂フィルム、樹脂板またはガラスを別の樹脂フィルム、樹脂板またはガラスに貼り合わせたものなどであって、Ａ値が１．３以上を示すものであればよい。Ａ値は１．３以上に調節することにより、植物の成長を制御することができるが、好ましいＡ値は１．５以上であり、更に好ましくは２．０以上である。Ａ値をあまり高く設定してもそれによって光合成に必要な可視光を大幅に遮った場合、効果が十分に得られない場合もあるため、通常、Ａ値は１．３〜１０．０に設定される。
樹脂に対する色素の添加量は、用いる樹脂材料の厚み、あるいは目的のＡ値によって異なるが、通常１０ｐｐｍ〜５％程度である。
【００１３】
ここで用いる樹脂材料とは、ポリエチレン、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル等ビニル等化合物及びビニル化合物の付加重合体、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸エステル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリシアン化ビニリデン、フッ化ビニリデン／トリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体、シアン化ビニリデン／酢酸ビニル共重合体等のビニル化合物又はフッ素系化合物の共重合体、ポリトリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン等のフッ素を含む化合物、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリペプチド、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリオキシメチレン、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等のポリエーテル、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール等を挙げることが出来るが、これらの樹脂に限定されるものではない。
【００１４】
本発明で、被覆するとは、植物体の周囲全面または光が入射してくる少なくとも一面以上を植物成長制御材料で遮ることを指し、また、被覆していないとは、植物体へ入射してくる直射光が植物成長制御材料で遮られてないことを表す。光とは、自然光あるいは人工光源をさし、直接光とは散乱光以外の光をさす。即ち、自然光を用いる点で、本願方法はコスト的に有利であるが、当然人工光源を用いる場合にも応用できる。
【００１５】
本発明の植物成長制御材料の使用法としては、色素を含有或いはコーティングした樹脂フィルムを、ガラス室のガラスに貼り付けたり、パイプハウス、ビニルハウスの外張り、ガラス室、パイプハウス、ビニルハウスの内張り、園芸用ベッドの上に被せるトンネルハウス、マルチングフィルム等があり、これらの方法に従い、適宜用いることが出来る。また、家庭用園芸施設として、出窓の窓ガラスの代替等にも適宜使用出来る。
【００１６】
本発明の方法では、植物を一時的に被覆するため、外張り、あるいは、内張りにおいても開閉可能な資材であることが望ましく、特に、被覆時間を簡便にコントロールするためには、内張りとして該被覆材料（フィルム）を用い、機械的に開閉させることも好ましい。また、朝夕の日差しのみを遮るため、ガラスハウス、パイプハウス、ビニルハウス、トンネルハウスの外張り、或いは内張りの西側および／または東側のみに本願被覆材料を使用したり、植物の間にカーテン状に吊す方法、あるいは、板として立てておく方法も実用的である。
【００１７】
さらに、一時的に被覆するとは、植物の成育過程において、一日のうちの特定の時間のみ被覆することをさし、一日のうちでも遠赤外線光の割合の多い明け方および／または夕方のみの光を該被覆材料で制御する方法である。
【００１８】
被覆時間は植物の種類や発育時期により一概に決められないが、通常、日の出前後の１〜５時間、および／または日の入り前後の１〜５時間である。ただし、光に対する感度の高い植物に対しては更に短時間でも効果のある場合もあるが、感度の低い植物に対しては更に被覆時間を延ばすこともできる。
ここで、植物の成長制御とは、特に植物の伸長抑制、あるいは、栄養素量の増加などを示すが、これらに限定されるものではない。また、伸長抑制とは、草丈、茎長、節間等の伸長の抑制による植物体の矮化、側枝の成長の抑制による遅収等を示すが、これらに限定されるものではない。
【００１９】
本願発明の対象植物としては、例えば、下記の植物が挙げられる。
対象植物：イネ科、ウリ科、ナス科、マメ科、バラ科、アブラナ科、キク科、セリ科、アカザ科、アオイ科、ウコギ科、シソ科、ショウガ科、スイレン科またはサトイモ科の野菜、キク科、バラ科、サトイモ科、ナデシコ科、アブラナ科、イソマツ科、リンドウ科、ゴマノハグサ科、マメ科、ボタン科、アヤメ科、ナス科、ヒガンバナ科、サトイモ科、ラン科、リュウゼツラン科、ミズキ科、アカネ科、ヤナギ科、ツツジ科、モクセイ科、モクレン科、サクラソウ科、シュウカイドウ科、シソ科、フウロソウ科、ベンケイソウ科、キンポウゲ科、イワタバコ科、サボテン科、シダ類、ウコギ科、クワ科、ツユクサ科、パイナップル科、クズウコン科、トウダイクサ科、コショウ科、タカトウダイ科、ユキノシタ科、アカバナ科、アオイ科、フトモモ科、ツバキ科またはオシロイバナ科の切り花類あるいは鉢物類の花卉、もしくはバラ科、ブドウ科、クワ科、カキノキ科、ツツジ科、アケビ科、マタタビ科、トケイソウ科、ミカン科、ウルシ科、パイナップル科またはフトモモ科の果樹である。
【００２０】
更に詳しく例示するならば、イネ、ヒマワリ、キュウリ、レタス、キャベツ、ゴマ、ピーマン、ナス、コマツナ、ミツバ、ホウレンソウ、カボチャ、スイカ、メロン、インゲン、ブロッコリー、イチゴ、ミカン、ナシ、ブドウ、キク、タマネギ、トマト、キンギョソウ、カーネーション、カスミソウ、バラ、ストック、トルコギキョウ、洋ラン、シクラメン、インパチュエンス、マリーゴールド、サルビア、リモニウム、デルフィニウム、ラクスパー、ブルーレース、ホワイトレース、ユリ、フリージア、アイリス、サクラソウ、ベコニア、シュンギク、フキ、ニラ、ネギ、アスパラガス、セルリー、ダイコン、エンドウ、またはビワなどが挙げられる。
本発明の方法は、特に強光を好む植物体に大きな効果を上げるものであるが、植物の種類や生育時期によって好適な光量が異なるため、前記の植物に限定されるものではない。
【００２１】
【実施例】
以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の「部」は重量部を示す。
実施例１
下記式（化３）で示されるアントラキノン色素３．５部およびポリメタクリル酸メチル１０００００部を２８０℃で溶融混練して、押し出し成形機を用いて厚み２．５ｍｍ、幅１ｍの着色樹脂板を得た。本樹脂板の光合成有効光量子束（ＰＰＦ）透過率は７３．８％であり、Ａ値は１．４５であった。
【００２２】
【化３】

【００２３】
本樹脂板、および、色素を含まないアクリル樹脂板を用いて、高さ６５０ｍｍ、南北方向１７５０ｍｍ、東西方向８５０ｍｍのグロースキャビネットを作製した。作製する際、日の出、日の入り前後の時間の被覆を目的として、東面、および西面は色素含有の樹脂板を用い、その他の面は透明の樹脂板を用いた。
以下の栽培においては、グロースキャビネットは屋外に置き、換気扇を用い、１５．２ｍ³ ／分で通気を行ない、外気温とほぼ同じになるようにした。
このグロースキャビネット中に高さ約８ｃｍのヒマワリの苗７サンプルを入れ、１０日間栽培したところ、植物高は１２．７±０．７ｃｍ、茎長は９．１±０．６ｃｍおよび第１節間長が６．９±０．８ｃｍであった。
比較のため、グロースキャビネットのすべての面に色素を含まない樹脂板を用いた他は、全く同じ条件で栽培したところ、植物高が１５．５±０．５ｃｍ、茎長が１２．３±０．７ｃｍ、第１節間長が７．６±０．６ｃｍであった。
【００２４】
実施例２
実施例１の色素の代わりに、下記式（化４）で示される色素５．０部を用いて、実施例１と同様にして着色樹脂板を得た。光合成有効光量子束（ＰＰＦ）透過率は７５．１％であり、Ａ値は１．４６であった。本樹脂板を用いて、実施例１と同様にしてグロースキャビネット中に発芽したばかりのイネの苗を入れ一週間ほど栽培を行ったところ、すべての面が透明樹脂板で作製したグロースボックス中では植物高は１４．２±１．０ｃｍであったのに対して、東面および西面は色素含有の樹脂板を用い、その他の面は透明の樹脂板を用いて作製した日の出、日の入り前後の時間の被覆を目的としたグロースボックス中では、植物高は１２．６±１．０ｃｍと矮化し、かつ、苗の色の緑色味が濃かった。
【００２５】
【化４】

【００２６】
実施例３
下記式（化５）で示される色素を用いて作製した着色フィルム〔光合成有効光量子束（ＰＰＦ）透過率は７１．９％であり、Ａ値は２．６０〕で内張りしたガラスハウスを用いて、発芽したばかりのイネの苗を一週間栽培した。
一方は常に内張りフィルムをかけずに栽培し、他方は、日の入り２時間前から翌朝の日の出２時間後まで、着色フィルムで被覆して栽培した。
その結果、被覆しなかった方の植物高は、１４．３±１．０ｃｍであったのに対して、一時的に被覆した方は１３．１±１．０ｃｍと矮化し、かつ、苗の色の緑色味が濃かった。
【００２７】
【化５】

【００２８】
実施例４〜２３
下記の各種の植物について、実施例２と同様の栽培試験を行い、透明アクリル板を用いたグロースボックス中で生育させた場合と比較した。その結果を表−１（表１）に示した。
【００２９】
【表１】

表中、透明アクリル板を用いたグロースボックス中で生育させた場合に比べ、顕著な効果があるものを「○」、やや効果があるものを「△」で表した。
【００３０】
【発明の効果】
近年、農業の合理化の観点から、栽培は種子からではなく健康な幼苗から栽培する場合が増加している。種苗生産においては、適切に苗を伸長させるよう制御することが商品価値を高めるので、本発明方法は種苗生産における伸長制御上、極めて重要かつ価値のあるものである。特に、光合成のために強光を必要とする植物にとって、被覆材料としては常に問題となる光量の不足を解消し、種苗生産において極めて価値の高いものである。

Claims (1)

1. 光を透過させた時、下記式（１）で表されるＡ値が１．３以上である被覆材料で、植物を明け方および／または夕方の一定時間一時的に被覆することを特徴とする植物の成長制御方法。
   Ａ＝Ｒ／Ｆｒ （１）
   〔式中、Ｒは６００〜７００ｎｍの赤色光の光量子束であり、Ｆｒは７００〜８００ｎｍの遠赤色光の光量子束〕