JP5779604B2

JP5779604B2 - 植物栽培方法

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Publication number: JP5779604B2
Application number: JP2013019721A
Authority: JP
Inventors: 良一竹内; 博則荒
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Showa Denko KK
Priority date: 2013-02-04
Filing date: 2013-02-04
Publication date: 2015-09-16
Anticipated expiration: 2033-02-04
Also published as: JP2014147375A; EP2761991A1; US20140215918A1; EP2761991B1; US9549507B2

Description

本発明は、植物栽培方法に関する。より詳しくは、植物に人工光を照射して生長を促進させる植物栽培用ランプを用いた植物栽培方法に関する。

従来、植物栽培において、植物苗に人工光を照射して育苗を促す技術が取り入れられている。植物の生長を促進することで、栽培期間を短縮して、同一場所での収穫回数を増やすことができる。また、同じ栽培期間であっても、植物をより大きく生長させることができれば、収穫量を増やすことができる。

人工光の照射を利用した植物栽培技術として、例えば特許文献１には、植物を緑色光と白色光で交互に照射するように構成した植物の照射装置が開示されている。この照射装置は、波長５００〜５７０ｎｍの緑色光と３００〜８００ｎｍの白色光とを交互に照射することにより昼夜の変化を構成し、植物の転流作用を円滑にして植物の育成を図るものである。

また、例えば特許文献２には、青色光（４００〜４８０ｎｍ）を放射する発光ダイオードと赤色光（６２０〜７００ｎｍ）を放射する発光ダイオードを同時もしくは交互に点灯することにより、植物の培養、生育、栽培及び組織培養のための光エネルギーを照射する植物栽培用光源が開示されている。この植物栽培用光源は、葉緑素の光吸収ピーク（４５０ｎｍ付近及び６６０ｎｍ付近）に一致する波長の光を照射することによって、エネルギー効率良く植物を栽培しようとするものである。

特許文献２には、青色光と赤色光を同時に照射しても交互に照射してもよいことが規定されている（当該文献「請求項１」参照）。しかし、特許文献２は、青色光単独照射、赤色光単独照射、青色光及び赤色光の同時照射の比較において、同時照射下では日光下での栽培と同様の健全な生長（単独照射における徒長などの不健全な生長と比較して）が確認されたというものであり（当該文献段落「００１１」参照）、また、青色光と赤色光の交互照射としては、数メガヘルツ（MHｚ）以上という高い周波数での点滅照射することが記載されている（当該文献段落「０００６」参照）。特許文献２には、青色光の照射手順と赤色光の照射手順とを交互に行うことは記載されておらず、そのように照射した場合の生長促進効果は確認されていない。

特開平６−２７６８５８号公報特開平８−１０３１６７号公報

植物栽培の生産性を向上させるために、簡便で、エネルギー効率がよく、成長促進効果に優れた人工光照射による植物栽培方法が望まれている。そのための方策として、執行（しぎょう）正義氏らと本発明者らは共同で、赤色光のみを植物に照射する手順と、青色光のみを植物に照射する手順とを一定期間内に別個独立に行うことによって植物の生長を飛躍的に促進する植物栽培方法（本明細書においては、この植物栽培方法を「執行法」と称することがある）を開発し、特許出願を行った（特願２０１１−１７２０８９）。

執行法において、赤色光と青色光とを別個独立に照射することにより、赤色光と青色光を同時に照射する植物育成法と比較して、顕著な生長促進効果が得られる理由は明確ではないが、葉緑素の光吸収ピークが赤色光、青色光で別々に存在するため、赤色光による光合成プロセスと、青色光による光合成プロセスには差があり、この両プロセスを同時に進行させた場合は、両プロセスが相互に干渉し、各プロセスの進行が阻害されることが考えられる。

本発明は、上記のような執行法による植物栽培方法を改良して、植物の生長促進効果をより一層高めることを目的とする。

本発明者らは、人工光照射による植物の生長促進効果について鋭意検討を行った結果、執行法による植物栽培方法において、青色光を植物に照射する手順および赤色光を植物に照射する手順とは別に、遠赤光を植物に照射する手順を設けることによって、植物の成長促進に差が生ずることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。

かくして、本発明によれば、以下の植物栽培方法が提供される。
（１）赤色光を植物に照射する手順（Ａ）と、青色光を植物に照射する手順（Ｂ）とを一定期間内に別個独立に行う工程を含む植物栽培方法において、赤色光を植物に照射する手順（Ａ）、青色光を植物に照射する手順（Ｂ）とは別に、遠赤光を植物に照射する手順（Ｃ）を設けることを特徴とする植物栽培方法。

（２）遠赤光を植物に照射する手順（Ｃ）における照射光にしめる遠赤光の強度比が６０％以上である上記（１）に記載の植物栽培方法。

（３）赤色光を植物に照射する手順（Ａ）における照射光にしめる赤色光の強度比が６０％以上である上記（１）に記載の植物栽培方法。
（４）青色光を植物に照射する手順（Ｂ）における照射光にしめる青色光の強度比が６０％以上である上記（１）に記載の植物栽培方法。

（５）遠赤光の中心波長が７２０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲内であり、青色光の中心波長が４００ｎｍ〜４８０ｎｍの範囲内であり、赤色光の中心波長が６２０ｎｍ〜７００ｎｍの範囲内である上記（１）〜（４）の何れかに記載の植物栽培方法。

（６）赤色光は、ＡｌＧａＩｎＰ発光層を有する半導体発光素子で照射し、青色光は、ＧａＩｎＮ発光層を有する半導体発光素子で照射し、遠赤光は、ＡｌＧａＡｓを有する半導体発光素子で照射する上記（１）〜（５）のいずれかに記載の植物栽培方法。

本発明において、「植物」には、葉菜類、果菜類、穀類及び藻類が少なくとも含まれる。さらに、本発明にいう「植物」には、緑藻類などの植物プランクトンや、コケ類なども広く包含されるものとする。

本発明の植物栽培方法によれば、執行法による植物栽培における赤色光の光合成プロセスと青色光の光合成プロセスを、より植物栽培に適した条件として、赤色光を植物に照射する手順（Ａ）と、青色光を植物に照射する手順（Ｂ）とに加えて、遠赤光植物に照射する手順（Ｃ）を設けることによって、より優れた生長促進効果が得られる。
遠赤色照射によりフィトクロムAを活性化する効果により、赤色および青色光合成の最適化ができ、生育速度が上昇すると考えられる。

図１は、本願発明の植物栽培法において好適に用いられるランプの一例を説明するための模式図である。

以下、本発明を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本発明の範囲が狭く解釈されることはない。

植物に含まれる葉緑素には、４５０ｎｍ付近（青色）と６６０ｎｍ付近（赤色）の２つの光吸収ピークがあることが知られている。また、７４０ｎｍ付近（遠赤色）に光形態形成に係わる光反応があることが知られている。本願発明者は、前記、青色、赤色、遠赤色の反応が、相互に干渉し、反応が同時反応する場合に阻害要因があることを見出し、照射方法について検討した結果、青色、赤色、遠赤色の別々の照射手順を設けることが、重要であることを見出した。そして、この遠赤光の照射を執行法に併用したところ、赤色光による光合成プロセス、青色光による光合成プロセスに干渉することなく、植物の生育効果を高めることを見出した。すなわち、遠赤光による光合成プロセスは、赤色光による光合成プロセス、青色光による光合成プロセスとは別のプロセスによる効果（主に形態形成）を有している。

本発明の植物栽培方法は、赤色光を植物に照射する手順（Ａ）と、青色光を植物に照射する手順（Ｂ）とを一定期間内に別個独立に行う工程を含む植物栽培方法であって、赤色光を植物に照射する手順（Ａ）と、青色光を植物に照射する手順（Ｂ）とに加えて、遠赤光を植物に照射する手順（Ｃ）を設けることを特徴とする。

本発明の栽培プロセスにおいて、上記照射手順（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の実施順序は制約されるものではない。
本願発明では、執行法による生育効果に加え、遠赤光照射によるフィトクロムＡを活性化する効果と、暗反応の時期を提供する効果を有する。これにより光合成を最適化し、生育速度を高める効果が得られる。

本発明では、遠赤光を植物に照射する手順（Ｃ）における照射光にしめる遠赤の強度比は６０％以上とするのが好ましい。すなわち、本発明における遠赤外光を植物に照射する手順（Ｃ）では照射光が遠赤光を含んでいればよく、好ましくは、照射光に含まれる遠赤の強度比が６０％以上であれば、照射光に遠赤光以外の光、例えば、青色光、緑色、紫色、黄色および／または赤色光などの可視光、紫外線、赤外線を含んでも良い。本発明者らの検討によると、執行法に加えた遠赤光の照射プロセスでは、強度比で４０％程度までは他色光の混入が許容され、この許容範囲までは植物の生育を高める効果が見られる。なお、本発明の効果を高めるためには、他色光の混入量を、より好ましくは２０％以下、最も好ましくは０とする。例えば、遠赤光を植物に照射する手順（Ｃ）における照射光の一例としては、強度比として、遠赤光６０％、緑色光２０％、青色光２０％のものが例示できる。

発光体としては、発光スペクトルの半値幅の小さい、レーザ、発光ダイオードを選択すれば、混色量が０である好ましい条件が得られる。発光効率とコストを考慮すると、青色は、ＧａＩｎＮ発光層、赤色は、ＡｌＧａＩｎＰ発光層、遠赤色は、ＡｌＧａＡｓ発光層を用いた発光ダイオードの組み合わせが、最も好ましい。

本発明における赤色光を植物に照射する手順（Ａ）では照射光に赤色光を含んでいればよく、好ましくは、照射光に含まれる赤色光の強度が６０％以上であれば、照射光に赤色光以外の光、例えば青色光、緑色光などを含んでもよい。本発明者らの検討によると、執行法における赤色光の照射プロセスでは、強度比で３０％程度までは青色光の混入が許容され、この許容範囲までは植物の生育を高める効果が見られる。なお、本発明の効果を高めるためには、青色光の混入量をより好ましくは２０％以下、最も好ましくは０とする。例えば、赤色光を植物に照射する手順（Ａ）における照射光の一例としては、強度比として、赤色光６０％、緑色２０％、青色光２０％のものが例示できる。最も好ましい強度比は、赤色光１００％である。

本願発明における青色光を植物に照射する手順（Ｂ）では照射光に青色光を含んでいればよく、好ましくは、照射光に含まれる青色光の強度が６０％以上であれば、照射光に青色光以外の光、例えば赤色光、緑色光などを含んでもよい。本発明者らの検討によると、執行法における青色光の照射プロセスでは、強度比で３０％程度までは赤色光の混入が許容され、この許容範囲までは植物の生育を高める効果が見られる。なお、本発明の効果を高めるためには、赤色光の混入量をより好ましくは２０％以下、最も好ましくは０とする。例えば、青色光を植物に照射する手順（Ｂ）における照射光強度比としては、青色光６０％、緑色２０％、赤色光２０％のものが例示できる。最も好ましい強度比は、青色光１００％である。

なお、本願発明における照射光の強度比は、光合成光量子束密度（Photosynthetic Photon Flux Density：ＰＰＦＤ、単位：μｍｏｌ／ｍ^２ｓ）に基づく。
本発明では、遠赤光の中心波長を７２０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲内とすること青色光の中心波長を４００ｎｍ〜４８０ｎｍの範囲内とし、赤色光の中心波長を６２０ｎｍ〜７００ｎｍの範囲内とすることが、植物の生育効果を高める上で好ましい。

「植物栽培用ランプ」
本発明の植物栽培方法において、赤色光を植物に照射する手順（Ａ）と、青色光を植物に照射する手順（Ｂ）と遠赤色光を植物に照射する手順（Ｃ）を一定期間内に別個独立に行うには、独立して駆動可能な、赤色光を出射する赤色発光素子と青色光を出射する青色発光素子とを有する植物栽培用ランプを用いることが好ましい。さらに、本発明で用いる植物栽培用ランプは、遠赤光を植物に照射する照射部を備えており、遠赤光の照射を赤色光の照射および青色光の照射とは別個独立して行えるよう、独立して駆動可能な遠赤光の発光素子を備えることが好ましい。

図1は、好適に用いられる植物栽培用ランプの一例を説明するための模式図である。図１に示す植物栽培用ランプ１は、平面視長方形の長尺な光照射部１１と、光照射部を制御する制御部（図示せず）とを備えている。光照射部１１は、前述のように、独立して駆動可能な、赤色光を出射する赤色発光素子２と青色光を出射する青色発光素子３と遠赤光を出射する赤色発光素子４を有する。
赤色発光素子２と青色発光素子３と遠赤発光素子４を別個独立に点灯・消灯させる制御部を具備することによって、生長させる植物に応じて、赤色光と青色光と遠赤光を同時に照射したり交互に照射したり赤色光と青色光と遠赤光の照射時間を変化させたりすることができ、優れた生長促進効果が得られる。

図１に示す植物栽培用ランプ１では、各色の１個あたりの発光効率が略等しいので、赤色発光素子２の個数と青色発光素子３の個数と、遠赤色発光素子４の個数の比は、６：３：１となっている。複数の赤色発光素子２および複数の青色発光素子３および複数の遠赤発光素子４は、それぞれ光照射部１１の長さ方向に沿って混在させて線状に並べられている。線状に並べられた複数の赤色発光素子２と複数の青色発光素子３と複数の遠赤発光素子４は、略平行に配置されている。

植物栽培用ランプ１において、赤色発光素子２の個数と青色発光素子３の個数と遠赤発光素子４の個数は、上記のように異なっていても。または、同じであってもよい。栽培する植物の種類によっては、赤色光の発光強度よりも青色光の発光強度を高くすることにより、生長が促進されるものがある。このような植物を栽培する場合、光照射部１１の有する赤色発光素子２の個数を青色発光素子３の個数よりも少なくした植物栽培用ランプ１を用いることが好ましい。赤色発光素子２の個数を青色発光素子３の個数よりも多くすることで、光照射部１１からの出射光における赤色光の発光強度を、容易に青色光の発光強度よりも高くできる。

赤色発光素子２の個数と青色発光素子３の個数と遠赤発光素子４の個数は、赤色発光素子２と青色発光素子３と遠赤発光素子４の発光強度の関係（赤色光の合計の強度：青色光の合計の強度：遠赤光の合計の強度）が、赤≧青≧遠赤であることが好ましく、赤：青の強度比の範囲は、１：１〜９：１、青：遠赤の強度比の範囲は１：１〜９：１内であることがより好ましい。このような植物栽培用ランプ１を用いた場合、全ての赤色発光素子２および全ての青色発光素子３および全ての遠赤発光素子４に、各色の発光素子に適した電流を供給したときに得られる光照射部１１からの出射光が、遠赤光の発光強度よりも赤色光および青色光の発光強度が同等または高いものとなる。また、発光素子に流れる電流値は微調整することが可能であり、その調整によって、青色光、赤色光、赤外光の強度比を植物栽培に適した発光強度比に容易にすることができる。

赤色発光素子２と青色発光素子３と遠赤発光素子４の強度比が、上記範囲未満である場合（遠赤色光の発光強度が高すぎる場合）、遠赤色光の発光強度よりも赤色光および青色光の発光強度を高くすることによる植物の生長を促進させる効果が十分に得られない恐れがある。赤色発光素子２と青色発光素子３と遠赤色発光素子４の強度比が、上記範囲を超える場合、青色光の発光強度が高すぎて、植物の生長を促進させる効果が十分に得られない恐れがある。

本願発明で用いるランプの光照射部では、１つの発光素子（パッケージ）内に赤色の発光部と、青色の発光部と、遠赤発光部を有する混色発光素子を用いるのが好ましい。そして、このような混色発光素子は、赤色の発光強度と青色の発光強度と遠赤発光強度を独立制御できる機能を有するのが好ましい。

本実施形態において、赤色発光素子２、青色発光素子３、遠赤色発光素子４としては、従来公知のものを用いることができる。具体的には、例えば、波長選択が容易で、有効波長域の光エネルギーの占める割合が大きい光を放射する発光ダイオード（ＬＥＤ）や、レーザーダイオード（ＬＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子などを用いることができる。赤色発光素子２、青色発光素子３、遠赤色発光素子４としてＥＬ素子を用いる場合、有機ＥＬ素子であってもよいし、無機ＥＬ素子であってもよい。発光効率が高く、安価な発光ダイオードが、最も好ましい。

赤色発光素子２が出射する赤色光としては、赤色光の中心波長としては６２０ｎｍ〜７００ｎｍの範囲内が好ましく、より好ましくは６４５〜６８０ｎｍの波長を中心波長をとする赤色光が用いられる。
青色発光素子３の出射する青色光としては、中心波長を４００ｎｍ〜４８０ｎｍの範囲内とする青色光が好適に用いられる。赤色光及び青色光は、上記波長を中心波長として所定の波長域を有するものとすることができる。波長域としては、例えば、青色光であれば、４５０±３０ｎｍ、好ましくは４５０±２０ｎｍ、さらに好ましくは４５０±１０ｎｍとである。

遠赤発光素子４の出射する遠赤光としては、波長７１０〜８００ｎｍの光が挙げられる。特に、中心波長を７２０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲内とする遠赤光が好適に用いられる。

光照射部１１からの赤色光、青色光、遠赤外光の発光強度は、特に限定されないが、例えば光合成光量子束密度（Photosynthetic Photon Flux Density：ＰＰＦＤ）でそれぞれ１〜１０００μｍｏｌ／ｍ^２ｓ、好ましくは１０〜５００μｍｏｌ／ｍ^２ｓ、特に好ましくは３０〜３００μｍｏｌ／ｍ^２ｓの範囲内で、前記の赤色発光素子と青色発光素子と遠赤発光素子の強度比となるように設定するのが好ましい。

本実施形態においては、光照射部１１からの赤色光、青色光、遠赤光のそれぞれの発光強度は、植物栽培用ランプ１に備えられている制御部によって、赤色発光素子２または青色発光素子３または遠赤発光素子４に供給する電流の大きさを調節することにより、制御できるようになっている。植物栽培用ランプ１に光照射部を備えた場合は、赤色光の照射手段と青色光の照射手段と遠赤光の照射手段からなる３種類の照射手段を配置する場合と比較して、照射手段を配置する領域の確保が容易であるとともに、赤色光の照射方向と青色光の照射方向と遠赤光の照射方向のずれを小さくできる。

図１に示す植物栽培用ランプ１は、赤色発光素子２用の電極４１、青色発光素子３用の電極４２、遠赤発光素子４用の電極４３、各素子共通のグランド電極４４を備えている。
複数の赤色発光素子２は、配線（図示せず）によって赤色発光素子２用の電極４１、４４と電気的に接続されている。また、複数の青色発光素子３は、配線（図示せず）によって青色発光素子３用の電極４２、４４と電気的に接続されている。さらに、複数の遠赤素子４は、配線（図示せず）によって遠赤素子４用の電極４３、４４と電気的に接続されている。

本実施形態の植物栽培用ランプ１に備えられている制御部は、赤色発光素子２用の電極４１と、または青色発光素子３用の電極４２と、または遠赤外素子４用の電極４３と、グランド電極４４とを介して、赤色発光素子２または青色発光素子３または遠赤外素子４に所定の電流を供給することにより、赤色発光素子２と青色発光素子３と遠赤素子４とを別個独立に点灯・消灯させるものである。
本実施形態においては、制御部は、光照射部１１から出射される青色光と赤色光と遠赤光の発光強度比を制御するランプコントローラ（発光強度制御手段）を備えている。ランプコントローラによって、青色光と赤色光と遠赤光の強度を容易に異ならせることができ、容易に生長させる植物に最適な強度比とすることができる。

〔植物栽培方法〕
次に、本発明の植物栽培方法として、図１に示す植物栽培用ランプ１を用いて植物を栽培する方法を例に挙げて説明する。
本発明の植物栽培方法は、赤色光を植物に照射する手順（以下「赤色光照射ステップ」とも称する）（Ａ）と、青色光を植物に照射する手順（以下「青色光照射ステップ」とも称する）（Ｂ）と、遠赤光を照射する手順（以下「遠赤光照射ステップ」とも称する）（Ｃ）ことを一定期間内に別個独立に行う工程を含む。

ここで、「一定期間」とは、植物栽培中の任意時間長の期間を意味する。この期間は最長で栽培全期間である。また、最短の期間は、本発明の効果が奏される限りにおいて任意に設定できる。この期間は、例えば時間（ｈｒ）を時間長の単位とするものであってよく、さらにより長い時間長単位（例えば日（ｄａｙ））あるいはより短い時間長単位（例えば分（ｍｉｎｕｔｅｓ））とするものであってもよい。好ましくは、１時間から４８時間の範囲内、とくに好ましくは、３時間から２４時間の範囲内である。そして本願発明の「一定期間」における照射方法としては、１Ｈｚ以上の高い周波数での点滅照射は含まれない。

また、「別個独立」とは、上記期間内に、赤色光照射ステップと青色光照射ステップと遠赤光照射ステップとが別々に存することを意味する。１Ｈｚ以上の高い周波数での点滅照射のような極めて短い時間での赤色光照射ステップと青色光照射ステップとの交互照射では、植物の生長を促進させる効果は、赤色光と青色光の同時照射による促進効果とほぼ同程度であって、十分なものではない。
植物が環境の変化を感じ取れる十分な時間が必要で、光合成から始まり、複雑な反応などを経て成長していく、これらの過程が完了する時間と考えられる。少なくとも、秒の単位より長く、分、時間の単位と考えられる。

赤色光照射ステップ（Ａ）と青色光照射ステップ（Ｂ）と遠赤光照射ステップ（Ｃ）は、上記期間内に少なくとも一工程ずつ含まれていればよい。赤色光照射ステップ（Ａ）と青色光照射ステップ（Ｂ）と遠赤光照射ステップ（Ｃ）は連続して行ってもよいし、各ステップの間に、光照射を休止する手順を挟んで不連続に繰り返して行ってもよい。
前記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の順序は、任意に変えられる。例えば、（Ａ）、（Ｃ）、（Ｂ）でも良い。（Ｃ）の照射時間は、（Ａ）、（Ｂ）と同等または、短い方が、好ましい。
より好ましくは、（Ａ）、（Ｂ）の短い方の照射時間の１０〜５０％の範囲である。

本発明の植物栽培方法は、種子が発芽した直後あるいは苗を植えた直後から収穫までの植物の栽培全期間において、任意のタイミングで開始あるいは終了され、任意時間長で適用され得るものとする。

本発明の植物栽培方法において栽培される植物は、特に限定されるものではなく、例えば、葉菜類、いも類、果菜類、豆類、穀物類、種実類、藻類、観賞用植物類、コケ類などが挙げられる。
特に、果菜類は、葉の成長、光合成の促進だけでなく、光合成で生成した物質を果実へ転流することも重要である。このような複雑なプロセスに対応して、遠赤色の効果が大きいと考えられる。

以下に示す実施例においては、生育状態を観察する対象の植物として、イチゴを用いた。まず、水耕栽培に順化した苗を１０株、水耕栽培の養液の上に育成用の栽培ベッドに等間隔にセットし、試験用植物として用いた。

（実施例１）
温度、湿度および二酸化炭素濃度を制御する手段を設けた栽培室内に、蛍光灯型ＬＥＤの照明器具を取り付けた水耕栽培棚に、試験用のイチゴを置き、気温１８〜２２℃、湿度６０％の条件下、二酸化炭素濃度を１０００ｐｐｍに調整し、次のようにして光照射しながらイチゴを水耕栽培した。養液は、市販の液体肥料を標準条件で、用いた。

植物栽培用ランプとして、赤色ＬＥＤ（中心波長：６６０ｎｍ、波長域６４０〜６８０ｎｍ）２４０個からなる赤色発光素子と、青色ＬＥＤ（中心波長：４５０ｎｍ、波長域４３０〜４７０ｎｍ）１２０個からなる青色発光素子と、遠赤色ＬＥＤ（中心波長：７３５ｎｍ、波長域７２０〜７５０ｎｍ）４０個からなる遠赤発光素子を有する光照射部と、光照射部を制御して、赤色発光素子と青色発光素子と遠赤外発光素子を別個独立に点灯・消灯させる制御部とを備えるものを用いた。
発光素子1個当たりの発光強度は、各色、ほぼ同じになるように調整した。

光照射部からの赤色光の発光強度である光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）は合計で２４０μｍｏｌ／ｍ^２ｓとし、青色光の光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）も合計で１２０μｍｏｌ／ｍ^２ｓとし、遠赤光の光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）は合計で４０μｍｏｌ／ｍ^２ｓとした（赤色光、青色光、遠赤光の発光強度比は６：３：１）。

そして、赤色光を植物に照射する赤色光照射ステップと、青色光を植物に照射する青色光照射ステップ１日につき各色１０時間ずつ別々に連続して行った。遠赤外光照射ステップを４時間、なお、何れの光も照射しない時間は設けなかった。照射順序は、赤色、遠赤色、青色の順を繰り返し実施した。成長を観察し開花日を、開花までの日数(日)として記録した。
１５０日後に光照射を停止した。120日および150日時点で収穫したイチゴ果実の積算果実収量（ｇ）／株(平均値)を測定した。測定結果は、下記表１に示す。

（実施例２）
実施例１と同様に植物育成を行った。ただし、照射の順序を赤色、青色、遠赤色とした他は、同一条件とした。

（実施例３）
実施例１と同様に植物育成を行った。ただし、照射の強度を赤色、青色、遠赤色とも、光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）は合計で２４０μｍｏｌ／ｍ^２ｓとした他は、同一条件とした。

（比較例１）
実施例１と同様に植物育成を行った。ただし、遠赤光照射ステップは行わず消灯（4時間）とし、赤色光照射ステップと、青色光を植物に照射する青色光照射ステップを、１日につき各色１０時間ずつ別々に連続して行った。すなわち、照射順序は、赤色、消灯、青色である。

（比較例２）
実施例１と同様に植物育成を行った。ただし、赤色、青色、遠赤を同時に16時間点灯、8時間消灯して行った他は、同一条件とした。

表1に示されるように、実施例１〜３は、生育速度が速いため、開花までの日数が短く、果実収穫も120日でほぼ終了している状態である。実施例３は、生育は、早いが消費電力が大きいので、実施例１，２に比べ若干コストアップになる。
一方、比較例１は、開花が遅く、収穫完了が150日程度必要であり、生産性が大きく異なる。比較例２は、生育が遅く、150日でも収穫量が少なかった。

１…植物栽培用ランプ、２…赤色発光素子、３…青色発光素子、４…遠赤発光素子

Claims

赤色光を植物に照射する手順（Ａ）と、青色光を植物に照射する手順（Ｂ）とを一定期間内に別個独立に行う工程を含む人工光照射のみによる植物栽培方法において、赤色光を植物に照射する手順（Ａ）、青色光を植物に照射する手順（Ｂ）とは別に、遠赤光を植物に照射する手順（Ｃ）を設け、各手順の照射時間を１時間から４８時間の範囲内とし、前記手順（Ａ）と前記手順（Ｂ）と前記手順（Ｃ）とを含む工程を繰り返し行うことを特徴とする植物栽培方法。
遠赤光を植物に照射する手順（Ｃ）における照射光にしめる遠赤光の強度比が６０％以上である請求項１に記載の植物栽培方法。
赤色光を植物に照射する手順（Ａ）における照射光にしめる赤色光の強度比が６０％以上である請求項１に記載の植物栽培方法。
青色光を植物に照射する手順（Ｂ）における照射光にしめる青色光の強度比が６０％以上である請求項１に記載の植物栽培方法。
遠赤光の中心波長が７２０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲内であり、青色光の中心波長が４００ｎｍ〜４８０ｎｍの範囲内であり、赤色光の中心波長が６２０ｎｍ〜７００ｎｍの範囲内である請求項１〜４の何れかに記載の植物栽培方法。
赤色光は、ＡｌＧａＩｎＰ発光層を有する半導体発光素子で照射し、青色光は、ＧａＩｎＮ発光層を有する半導体発光素子で照射し、遠赤光は、ＡｌＧａＡｓを有する半導体発光素子で、それぞれ照射する請求項１〜５のいずれかに記載の植物栽培方法。