JP5424993B2

JP5424993B2 - 植物病害防除用照明装置

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Publication number: JP5424993B2
Application number: JP2010138655A
Authority: JP
Inventors: 正紀石渡; 真山田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-06-17
Filing date: 2010-06-17
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2030-06-17
Also published as: JP2012000061A

Description

本発明は、農作物などでの植物病害を防除するための植物病害防除用照明装置に関する。

従来から、この種の植物病害防除用照明装置において、光源よりＵＶ−Ｂ領域（２８０乃至３２０ｎｍ）の紫外線を植物苗に照射することにより、うどんこ病や炭疽病、灰色カビ病、ベト病など糸状菌（カビ）による植物病害の発症を抑えるものが知られている。

植物へのＵＶ−Ｂの紫外線照射は、植物の病害抵抗性（免疫機能）を高める効果があるが、一日の日射量が少ない場合、植物体は、光感受性が高まるため紫外線に対する耐性が低下し、紫外線照射による葉焼けを起こしやすくなる。そこで、植物の紫外線に対する耐性が低くなる低日射時には、光源を消灯して紫外線照射を停止するようにした照明装置がある（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上記のような従来の照明装置では、日射量の少ない日が続いた場合などには、紫外線放射が継続的に行われなくなるため、植物への紫外線の積算放射強度が低くなり、植物の病害抵抗性を誘発できないことがある。これを防ぐため、低日射時には光源を低出力で点灯させることも考えられるが、この場合、光出力の調整に調光器が必要となりコストアップを招来する。また、植物周辺の環境は比較的高温、高湿度になる場合があることから、調光器の使用は、動作不良や故障の原因になり易く、好ましくない。

ここに、植物体の紫外波長域での分光感度特性は、人間の皮膚や目の光化学的感受性と相関があり、波長の小さい高エネルギな光ほど植物に与える刺激の程度は大きくなると推定されている。

特開２００９−２６１２８９号公報

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、光出力の調整を必要としない簡便な構成でありながら、紫外線照射による植物への葉焼け障害を防ぎつつ植物の病害抵抗性を誘発するのに必要な紫外線照射量を確保し、植物病害を抑制することができる植物病害防除用照明装置を提供することを目的とする。

本発明の植物病害防除用照明装置は、植物に向けて紫外線を含む光を照射する光源と、前記光源の照射動作を制御する制御部とを備えた植物病害防除用照明装置であって、前記光源は、主波長として２８０乃至３００ｎｍの波長域の高刺激用紫外線と、主波長として３００乃至３２０ｎｍの波長域の低刺激用紫外線とをそれぞれ照射する構成を有し、前記制御部は、植物周辺の日照量データ、植物周辺の雰囲気温度データ、植物を定植してからの経過時間データ、及び植物の画像データのうちの少なくとも１以上のデータを用いて植物の紫外線に対する耐性が低下しているか否かを判定し、植物の紫外線に対する耐性が低下していると判定されたとき、前記光源による高刺激用紫外線の照射を停止することを特徴とする。

本発明の植物病害防除用照明装置によれば、植物の紫外線に対する耐性が低下する低日射時には、高刺激用紫外線の照射を停止させ、植物への紫外線照射量を低刺激用紫外線により補うことができるので、年中を通じて植物の葉焼け障害を防止でき、かつ、植物の病害抵抗性を高めて植物病害の発生を低減することができる。また、刺激特性の異なる２種類の紫外線を用いて植物への紫外線照射量を調整できるようにしたので、光源の光出力を調光器などを用いて調整する必要がなくなり、低コスト化が図れる。

本発明の第１の実施形態に係る植物病害防除用照明装置の外観図。上記照明装置のブロック図。紫外線放射による植物体への刺激値を示すグラフ。上記照明装置について実施された実証試験１の結果を示す図。同照明装置について実施された実証試験２の結果を示す図。本発明の第２の実施形態に係る植物病害防除用照明装置のブロック図。本発明の第３の実施形態に係る植物病害防除用照明装置のブロック図。本発明の第４の実施形態に係る植物病害防除用照明装置の外観図。上記照明装置のブロック図。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る植物病害防除用照明装置について図１乃至図５を参照して説明する。図１に示すように、植物病害防除用照明装置１（以下、照明装置という）は、農業用温室２に備えられ、農業用温室２内の植物２ａに向けて光照射して植物病害（例えば、うどんこ病や炭疽病、灰色カビ病、ベト病など）を防除するものである。照明装置１は、紫外線を含む光を照射する光源３と、光源３の照射動作を制御する制御部４と、植物周辺の日射量を測定する日射量測定部５とを備えている。

光源３は、農業用温室２内に複数設置され、植物全体に紫外線を均一に照射できるようになっており、ここでは、農業用温室２の梁２１に吊り下げられている。光源３から照射される紫外線は、ＵＶ−Ｂ領域（２８０〜３２０ｎｍ）の波長成分を有し、植物体の病害抵抗性（免疫機能）を高める効果が高い。光源３には、光源３を安定的に光らせるための点灯スタータ、電子安定器（銅鉄安定器）、電源回路などのデバイスが設置される。また、光源３に反射板を設けて、光源３からの照射光を植物へ高効率に配光できるようにしてもよい。この場合、反射板は、ＵＶ−Ｂ領域の紫外線に対する反射効率を高めるためアルミを用いて形成されることが望ましい。例えば、反射板は、総アルミ製のもの、樹脂基材にアルミニウム蒸着を施したもの、アルミ基材の表面に屈折率の異なる複数の透明材料を用いて高反射多層膜を形成したものなどが好適である。また、反射板は、耐食性向上のためアルマイト処理が施されていてもよい。

制御部４は、日射量測定部５により測定された日射量を基に光源３の動作制御を行う。制御部４は、例えば、光源３とは独立した位置に設けられたボックス内に格納され、光源３及び日射量測定部５と電力線により接続される。制御部４は、光源３又は日射量測定部５と一体構成してもよい。

日射量測定部５は、対象となる植物が生長点又はその近傍の葉面で受ける太陽光の光強度を測るものであり、農業用温室２内に設置される。日射量測定部５の高さは、植物２ａの生長に応じて上下することが望ましいが、作業の手間などを考慮して、植物の苗が畝２２に定植されて、最終的に出荷されるまでの草冠面の平均的な高さに固定してもよい。

ここに、本照明装置１が対象とする植物は、一般的に農家が栽培している農作物全てである。具体的には、トマト、ナス、キュウリ、シシトウ、ピーマン、メロン、スイカ、イチゴなどの果菜類、レタス、キャベツ、ハクサイ、チンゲンサイ、ホウレンソウ、コマツナ、シソなどの葉栽類、ゴボウ、ダイコン、ニンジンなどの根菜類、大豆、エダマメ、ソラマメ、エンドウなどの豆類、キク、バラ、トルコギキョウ、カーネーション、ケイトウなどの花類、その他として稲や茶などを挙げることができる。

それぞれの植物は、露地栽培、ビニールハウス栽培、ガラス温室栽培のいずれでもよい。また、栽培するための培地の形状としては、露地畑によく見られるような畝の形状をしても、金属や木材で作られた栽培ベンチの上に土を盛りそこに畝を形成しても、栽培ベンチ上に鉢やプランターを置いてもよい。以下、照明装置１の内部構成を詳細説明する。

図２に示すように、照明装置１は、上記した光源３、制御部４及び日射量測定部５とが順に接続され、さらに、制御部４には、光源３に駆動電力を供給するための電源６が接続される。光源３は、主波長として２８０乃至３００ｎｍの波長域の高刺激用紫外線と、主波長として３００乃至３２０ｎｍの波長域の低刺激用紫外線とをそれぞれ照射する構成を有し、ここでは、高刺激用紫外線の照射を行うランプ３１と、低刺激用紫外線の照射を行うランプ３２とで構成される。ランプ３１，３２は、それぞれ上記の波長特性を有していれば、工場やオフィス、店舗、住宅などで使用される汎用のランプを用いることができる。ランプの種類としては、例えば、白熱電球、ハロゲン電球、蛍光灯、高輝度放電灯（メタルハライドランプや高圧ナトリウム灯等）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＥＬなどが挙げられる。

日射量測定部５は、一般的に人が感じる波長に合わせた分光感度を有する光量（照度）の測定を行う光センサにより構成され、光に反応して信号を送信する受光部と、その信号を伝える伝送部と、信号を受けて数値データに変換しその数値を表示する本体部から成る。日射量測定部５の受光部の分光感度は、人の目の分光感度に合わせる必要はなく、波長４００〜７００ｎｍの範囲内にある植物の感じる光合成感度（単位は「μｍｏｌ・ｍ^−２ｓ^−１」）やその範囲内の放射照度（単位は「Ｗｍ^−２」）で数値化してもよい。

制御部４は、電源６によるランプ３１，３２への電力供給を制御する制御回路部４１を有している。この制御回路部４１は、ランプ３１，３２を予め定められた時間帯に点灯させるタイマ機能を有し、このタイマには、ランプ３１，３２の双方が同じ時間帯に点灯するよう時間設定がなされる。これにより、タイマに設定された時間帯になると、植物には、高刺激用紫外線及び低刺激用紫外線の双方が照射される。

また、制御部４は、日射量測定部５による測定結果を記録する日射量記録部４２と、日射量記録部４２に記録される日照量データを用いて植物の紫外線に対する耐性が低下しているか否かを判定する判定部４３と、この判定の際に使用される条件値を設定するための条件値設定部４４とを有している。

日射量記録部４２は、日射量測定部５から送られてくるリアルタイムの測定値（照度、光合成有効光量子束密度、放射照度のいずれか）をデータとして記録する。日射量記録部４２は、測定値の記録頻度を１／１００秒〜１時間間隔で任意設定できるものが好ましい。

判定部４３は、日射量記録部４２に記録されたリアルタイムの測定値（日射量データ）を入力とし、測定値と設定された条件値との比較により植物の紫外線に対する耐性の判定を行う。判定部４３は、測定値が条件値より小さい場合、植物の紫外線に対する耐性が低下していると判定する。判定部４３により植物の紫外線に対する耐性が低下していると判定されたとき、制御回路部４１はランプ３１を消灯する制御を行う。このとき、植物には、ランプ３２からの低刺激用紫外線のみが照射される。条件値については、例えば、照度の場合１０００ルクスを閾値とし、光合成感度を有する光合成有効光量子束密度の場合、２０μｍｏｌ・ｍ^−２Ｓ^−１が、放射照度の場合は、４．０Ｗｍ^−２が閾値となる。なお、光合成光量子束密度は、葉緑素の吸収波長域の波長での光量子が単位時間・単位面積あたりに入射する個数を示す。条件値の設定は、照明装置１の製造段階において予め行うようにしてもよいし、照明装置１の使用状況などに応じてユーザが適宜設定を変更できる構成であってもよい

また、判定部４３は、日射量記録部４２から日射量データとして日射量の積算値を取得し、これを用いて紫外線に対する耐性の判定を行う構成であってもよい。この場合、日射量記録部４２は、記録した測定値の履歴データより日射量の積算値（例えば、１時間、１日、１週間、１ヵ月単位など）を算出できるようにしておく。条件値は、例えば、照明装置１が設置される地域での平均積算日射量を１／Ｎ逓倍した値（Ｎ＞１）に設定される。

次に、光源３による紫外線照射が植物体に与える刺激の程度について説明する。ＵＶ−Ｂ領域の紫外線における植物体への刺激値は、人間の目への刺激値と相関関係にあると推定されている。これによると、図３に示すように、ランプ３１からの高刺激用紫外線（波長域２８０〜３００ｎｍ）は、高エネルギ（低波長域）であるため刺激性が強く、ランプ３２からの低刺激用紫外線（波長域３００〜３２０ｎｍ）は、低エネルギ（高波長域）であるため刺激性が弱いことが分かる。すなわち、低刺激性紫外線を植物に長時間照射しても、高刺激用紫外線に比し、植物の葉焼けが生じる危険性が低い。なお、人間の目の紫外線に対する刺激の指標として、（社）日本保安用品協会発行、セイフティダイジェストに「紫外領域の各波長における暴露時間の許容値」が記載されている。

上記のように構成された照明装置１の動作手順を説明する。

手順１：農業用温室２内において光源３を植物２ａの上部に設置する。その際、光源３は、植物草冠面でのＵＶ−Ｂの放射照度（高刺激用紫外線と低刺激用紫外線を含んだもの）が５０μＷ／ｃｍ^２以下となる位置に設置されるようにする。ＵＶ−Ｂの放射照度が５０μＷ／ｃｍ^２を超えると、植物２ａが葉やけ症状を起こす危険性が極端に高まるからである。具体的には、光源３は、例えば、農業用温室２の間口が６ｍ前後の場合、畝２２の畝面から約２ｍの高さに、かつ畝２２に沿って約５ｍ間隔で配置される。

手順２：次に、植物２ａの種類や状態に応じて、栽培現場における対象植物の近傍に日射量測定部５を設置する。日射量測定部５は、制御部４を介して光源３と結線される。

手順３：次に、光源３による紫外線照射を行うにあたり、制御部４の制御回路部４１に各ランプ３１，３２のタイマ点灯時間帯を、日中時での１〜６時間程度になるように規定する。具体的には、ランプ３１，３２の点灯開始時刻を朝９時頃とし、点灯終了時刻を夕方３時頃に設定することが好ましい。ランプ３１，３２の点灯態様は、連続的でも断続的でも構わず、１日当たりの積算紫外線強度が所望の値になればよい。また、日射量が多い夏季などにおいては、ランプ３１，３２の点灯を夜間に行ってもよく、この場合、タイマ点灯時間を１〜２時間程度に設定するとよい。

手順４：点灯開始時刻になると、ランプ３１，３２が点灯して植物２ａに高刺激用紫外線及び低刺激用紫外線の双方が照射される。

手順５：光源３による紫外線の照射中、日射量測定部５は、継続的に植物周辺の光強度の測定を行う。この測定値は日射量記録部４２で記録された後、制御回路部４１に送られる。

手順６：判定部４３は、送られてきた測定値が条件値設定部４４での条件値に対し大きいか、小さいかを判断し、条件値より小さい場合、植物の紫外線に対する耐性が低下していると判定する。この判定がなされると、制御回路部４１はランプ３１に消灯信号を送信する。判定部４３により植物の紫外線に対する耐性が低下していないと判定されたときには、制御回路部４１は、ランプ３１に消灯信号を送信しない。

手順７：ランプ３１は、制御回路部４１から消灯信号を受けると、直ちに消灯される。これにより、高刺激用紫外線の照射は停止され、植物にはランプ３２による低刺激用紫外線のみが照射される。

手順８：判定部４３では、その後も植物の紫外線に対する耐性の判定を継続して行い、測定値が条件値より大きくなり、植物の紫外線に対する耐性が低下していないと判定された場合には、制御回路部４１は、速やかにランプ３１を再び点灯する制御信号をランプ３１に送信する。

手順９：そして、制御回路部４１は、手順３で定めた点灯終了時刻になると、各ランプ３１，３２を消灯して紫外線照射を終了する。

次に、照明装置１の動作手順の他の例を説明する。
手順１〜手順５：上記手順と同様である。

手順６：判定部４３により植物の紫外線に対する耐性が低下していると判定されたとき、制御回路部４１は、ランプ３１に消灯信号を送信し、このランプ３１を所定時間継続して消灯する制御を行う。

手順７：これにより、ランプ３１による高刺激用紫外線の照射が所定時間停止され、植物にはランプ３２による低刺激用紫外線のみが照射される。

手順８：ランプ３１が消灯してから所定時間経過した後に、測定値が条件値より大きくなった場合、制御回路部４１は、高刺激用紫外線の照射を再び行うため、ランプ３１に点灯信号を送信し、ランプ３１をタイマ設定された点灯／消灯サイクルに戻すようにする。

手順９：上記手順と同様である。

次に、本実施形態の照明装置１による植物病害防除効果と葉やけ防止効果を調べるために行われた実証試験を説明する。この実証試験では、農業用温室２内において、日射量測定部５により測定された一日当たりの積算日射量が装置１の設置地域での月間平均積算日射量の半分以下の場合に、高刺激用紫外線の照射を停止する試験区（実施例１）と、高刺激用紫外線及び低刺激用紫外線の双方の照射を停止する対照区（比較例１）とを設けた。

具体的に、実施例１では、ランプ３１，３２の点灯時間をタイマにより９時〜１５時（６時間）に設定し、測定された前日の積算日射量が月間平均積算日射量の半分以下の場合に、当日の９時〜１１時にランプ３１を消灯する制御を行った。比較例１では、実施例１と同様にランプ３１，３２の点灯時間を設定し、前日の積算日射量が平均積算日射量の半分以下の場合に、当日の９時〜１１時に各ランプ３１，３２を消灯する制御を行った。対象の植物はイチゴとし、これについて病害防除効果と葉やけ防止効果の評価を日毎に行った。

上記実証試験の結果を図４に示す。日射量実測値が当月の日射量平均値の１／２値より少ない日の翌日において、低刺激用紫外線の照射を停止するだけで病害防除効果が得られることが確認された。また、高刺激用紫外線及び低刺激用紫外線の双方の照射を停止しなくても、葉焼けの防止効果が得られることが確認された。

次に、上記とは別の実証試験について説明する。この実証試験では、農業用温室２内において、リアルタイムの日射量実測値が過去の日射量平均値の半分以下の場合に、高刺激用紫外線の照射を停止する試験区（実施例２）と、高刺激用紫外線及び低刺激用紫外線の双方の照射を停止する対照区（比較例２）とを設けた。

具体的には、実施例２では、上記試験と同様にランプ３１，３２の点灯時間（９時〜１５時）をタイマにより設定し、この設定時間帯において、リアルタイムの日射量実測値を取得し（１０分間隔）、この実測値が過去当時刻での日射量平均値の半分以下の場合には、１０分経過後にランプ３１を１０分間消灯する制御を繰り返し行った。比較例２では、設定時間帯（９時〜１５時）において、リアルタイムの日射量実測値が日射量平均値の半分以下の場合に、ランプ３１，３２を消灯する制御を実施例２と同様に繰り返し行った。これについて病害防除効果と葉やけ防止効果の評価を１０分間隔にて行った。

上記の実証試験の結果を図５に示す。日射量実測値が日射量平均値より１／２値より少ない時間帯の１０分経過後において、低刺激用紫外線の照射を停止するだけで病害防除効果が得られることが確認された。また、高刺激用紫外線及び低刺激用紫外線の双方の照射を停止しなくても、葉焼けの防止効果が得られることが確認された。

下記表１は、実施例１、２及び比較例１、２について植物病害防除効果と葉焼けの防止効果の評価結果をまとめたものである。

表１では、日射量の実測値を用いて光源３の照射制御を行ったときを制御時、この制御を行っていないときを通常時としている。これから分かるように、実施例１、２は、各比較例１、２に対し、高い植物病害防除効果を有し、また、葉焼け防止効果にも優れる。

このように、本実施形態の照明装置１によれば、植物２ａの紫外線に対する耐性が低下する低日射時には、高刺激用紫外線の照射を停止させ、植物２ａへの紫外線照射量を、低刺激用紫外線により補うことができるので、年中を通じて植物２ａの葉焼け障害を防止でき、かつ、植物の病害抵抗性を高めて植物病害の発生を低減することができる。また、刺激特性の異なる２種類の紫外線を用いて植物への紫外線照射量を調整できるようにしたので、光源３の光出力を調光器などを用いて調整する必要がなくなり、低コスト化が図れる。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る植物病害防除用照明装置について図６を参照して説明する。本実施形態の照明装置１は、上記実施形態の構成と比べ、植物の紫外線に対する耐性の判定に植物周辺の雰囲気温度データを用いる点で異なる。照明装置１は、上記の日射量測定部５及び日射量記録部４２に代えて、気温測定部７及び気温記録部４５を備えている。ここに、雰囲気温度データは、リアルタイムの気温測定値と、気温測定値の積算値とを含む。

気温測定部７は、植物周辺の雰囲気温度（気温）を測定するものであり、温度測定値を気温記録部４５にリアルタイムで送信するようになっている。気温測定部７は、対象となる植物体近傍に設置されることが望ましい。気温測定部７を植物から離れた場所にしか設置できない場合には、その設置場所と植物周辺との温度差を把握しておき制御部４で温度補正を行うようにすればよい。

気温記録部４５は、気温測定部７から送られる温度測定値を記録するものであり、測定値の記録頻度を１／１００秒〜１時間間隔で任意設定できるものが好ましい。また、気温記録部４５は、判定部４３が判定に気温測定値の積算値を用いる場合、記録した測定値の履歴データより積算値を算出できるようにしておく。

判定部４３は、気温記録部４５に記録された雰囲気温度データと条件値との比較により植物の紫外線に対する耐性の判定を行う。判定部４３は、雰囲気温度データの測定値が条件値より小さい場合、植物の紫外線に対する耐性が低下していると判定を行う。このような判定がなされたとき、光源３のランプ３１が制御回路部４１により消灯制御され、植物には、ランプ３２からの低刺激用紫外線のみが照射される。条件値設定部４４に設定される条件値は、例えば、判定部４３の判定に用いられる雰囲気温度データが気温積算値のとき、照明装置１が設置される地域での平均積算気温を１／Ｎ逓倍した値（Ｎ＞１）に設定される。

本実施形態の照明装置１においても、上記実施形態と同様、年中を通じて植物２ａの葉焼け障害を防止でき、かつ、植物の病害抵抗性を高めて植物病害の発生を低減することができる。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る植物病害防除用照明装置について図７を参照して説明する。本実施形態の照明装置１は、上記実施形態の構成と比べ、植物の紫外線に対する耐性の判定に植物を定植してからの経過時間データを用いる点で異なる。照明装置１は、植物を定植してからの経過時間を計測する計時部８を備えている。

計時部８は、タイマ回路により構成され、ユーザが植物を定植した直後に行う入力をトリガとしてタイマを起動し、定植後からの経過時間をカウントする。計時部８は、カウントした計測時間データを制御回路部４１に、リアルタイム又は所定の時間間隔で送信する。

条件値設定部４４に設定される条件値は、植物体の生育ステージ（植物の生長度合い）を推測する定植後経過時間の閾値が記憶される。判定部４３は、計時部８による経過時間データと条件値との比較により、植物体がどの生育ステージにあるのか（ツボミをつける時期か、花が咲く時期か、果実をつける時期かなど）を推測し、この推定結果に応じて植物の紫外線に対する耐性の判定を行う。判定部４３は、例えば、生育ステージが「ツボミをつける時期である」と推定されたとき、植物の紫外線に対する耐性が低下していると判定を行い、「ツボミをつける時期である」と推定されないとき、耐性が低下していないと判定を行う。このような判定がなされたとき、光源３のランプ３１が制御回路部４１により消灯制御され、植物には、ランプ３２からの低刺激用紫外線のみが照射される。また、判定部４３は、上記構成に限られず、定植後の経過時間データを基に、植物体の雰囲気環境（季節や日射量、気温など）を推測し、これにより植物の紫外線に対する耐性の判定を行うようにしてもよい。

本実施形態の照明装置１においても、年中を通じて植物２ａの葉焼け障害を防止でき、かつ、植物の病害抵抗性を高めて植物病害の発生を低減することができる。また、植物体の生育ステージに応じた細やかな紫外線照射を行うことができる。

（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る植物病害防除用照明装置について図８及び図９を参照して説明する。本実施形態の照明装置１は、上記実施形態の構成と比べ、植物の紫外線に対する耐性の判定に植物の画像データを用いる点で異なる。照明装置１は、対象となる植物を撮像する画像取得部９と、画像取得部９による画像データを用いて植物に生じている葉焼けの程度を算出する画像処理演算部４６と、画像処理演算部４６が植物の葉焼けの程度を算出する際に使用される基準画像が記憶される基準画像記憶部４７とを備えている。ここでは、画像処理演算部４６及び基準画像記憶部４７は、制御部４に内設された構成を示しているが、制御部４とは別構成としてもよい。ここに、基準画像は、種々の植物体の全体画像（植物体を様々な角度方向から撮像を行ったもの）、植物体の各生育ステージでの画像（茎、葉、つぼみ、ガク、花弁、果実など各パーツ毎に）、植物に生じている葉焼けに様子が段階的に表された画像等である。

画像取得部９は、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳなどのカメラで構成され、対象となる植物全体の画像を電子データとして取得する。画像取得部９は、撮像範囲に植物の生長点又はその近傍の葉面が含まれるように、植物２ａの上方に設置されることが望ましい。

画像処理演算部４６は、画像取得部９から送出される画像データ中から被写体である植物画像と背景画像とを分離し、さらに植物画像について茎、葉、つぼみ、ガク、花弁、果実など植物体の各パーツに分離抽出する処理を行う。また、画像処理演算部４６は、処理された画像と基準画像記憶部に記憶された基準画像とを比較して対象の植物の種類や色、大きさ、各パーツの生育ステージの形などを特定することにより、植物での葉焼けの程度を判断し、この判断結果を数値データとして出力する。この数値データは、例えば、植物に生じている葉焼けのレベルを段階的に示すものである。

判定部４３は、画像処理演算部４６からの数値データと条件値との比較により、植物の紫外線に対する耐性が低下していると判定を行う。判定部４３は、例えば、数値データが条件値より大きい場合、葉焼けの進行度が高く、植物の紫外線に対する耐性が低下していると判定する。耐性が低下していると判定がなされたときには、光源３のランプ３１が制御回路部４１により消灯制御されて、ランプ３２からの低刺激用紫外線のみが植物に照射される。

また、画像処理演算部４６は、画像取得部９による画像データを基に、植物体がどの生育ステージにあるのか、植物に奇形や虫食い、発病が生じていないか、水不足による枯れや萎え、生理的な障害が生じていないか等を数値データとして算出できるようにしてもよい。判定部４３がこれらデータを基に植物の紫外線に対する耐性の判定を行うことにより、植物体の様々な状況に応じた細やかな紫外線照射を行うことができるようになる。この場合、基準画像記憶部４７には、植物体の健康時での画像、植物体の病害発生時での画像（糸状菌侵食、奇形発生、虫食い、ウイルス感染など）、植物体の、水不足や気温変化による枯れや萎え発生時での画像等を記憶させておくとよい。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。上記では、光源３を波長域の異なる２種類のランプにより構成した例を示したが、例えば、ＵＶ−Ｂ領域（２８０乃至３２０ｎｍ）の紫外放射をするランプに、波長域２８０〜３００ｎｍ（高刺激用紫外線）の成分を遮断する光フィルタを用いて、この光フィルタが光源に装着又は脱着されることにより、高刺激用紫外線及び低刺激用紫外線の照射制御が行われるようにしてもよい。また、植物の紫外線に対する耐性の判定に、植物周辺の日照量データ、植物周辺の雰囲気温度データ、植物を定植してからの経過時間データ、及び植物の画像データのうちの複数データを用いてよい。また、これら全てのデータを用いて判定を行う場合、判定の優先順位は、植物の画像データ、植物周辺の雰囲気温度データ、植物を定植してからの経過時間データ、植物周辺の日照量データの順にしておくことが好ましい。また、いずれのデータを用いて判定を行うかをユーザに選択させる構成であってもよい。

１植物病害防除用照明装置
２ａ植物
３光源
３１ランプ（高刺激用紫外線）
３２ランプ（低刺激用紫外線）
４制御部
５日射量測定部
７気温測定部
８計時部
９画像取得部

Claims

植物に向けて紫外線を含む光を照射する光源と、前記光源の照射動作を制御する制御部とを備えた植物病害防除用照明装置であって、
前記光源は、主波長として２８０乃至３００ｎｍの波長域の高刺激用紫外線と、主波長として３００乃至３２０ｎｍの波長域の低刺激用紫外線とをそれぞれ照射する構成を有し、
前記制御部は、植物周辺の日照量データ、植物周辺の雰囲気温度データ、植物を定植してからの経過時間データ、及び植物の画像データのうちの少なくとも１以上のデータを用いて植物の紫外線に対する耐性が低下しているか否かを判定し、植物の紫外線に対する耐性が低下していると判定されたとき、前記光源による高刺激用紫外線の照射を停止することを特徴とする植物病害防除用照明装置。