JP5920878B2 - 植物の栽培方法および植物の栽培装置 - Google Patents

Description

本発明は、根域に対する可視光照射による植物の栽培方法および植物の栽培装置に関する。

従来、屋内にて水耕栽培などにより人工的に農作物などの植物を栽培する場合、植物は光合成によって成長するため、植物の地上部（茎と葉）に、太陽光または太陽光に代わる人工光を照射している。
人工光を用いる場合、その光源としては、電熱灯、放電ランプ、蛍光灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）などが用いられている。これらの光源の中でも、植物が生育するのに必要な波長の光のみを放射する、消費電力が小さくかつ電力／光変換効率がよい、寿命が長い、小型であるなどの特徴から、ＬＥＤが好適である。

植物の生育には、波長４００〜５００ｎｍの青色系の光と、波長６００〜７００ｎｍの赤色系の光とが必要であることが知られている。そこで、光源としてＬＥＤを用いた植物の栽培では、照明板に、赤色系の光を発光するＬＥＤ（赤色系ＬＥＤ）と青色系の光を発光するＬＥＤ（青色系ＬＥＤ）を複数配設し、赤色系ＬＥＤと青色系ＬＥＤを同時または交互に点灯することにより、植物の地上部に、赤色系の光と青色系の光を照射している（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２００７４６号公報

ＬＥＤを用いて、地上部に光を照射する植物の栽培方法は、他の光源を用いた栽培方法よりも、省エネルギーにおいて高い効果が得られるものの、植物の生育を促進する点については顕著な効果が得られていなかった。そこで、水耕栽培などの人工栽培において、光源としてＬＥＤを用いた場合、植物の生育を促進する方法が検討課題の１つとなっていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、水耕栽培において、植物の生育を促進することができる植物の栽培方法および植物の栽培装置を提供することを目的とする。

本発明の植物の栽培方法は、培養液を用いた水耕栽培による植物の栽培方法であって、前記植物は、前記植物の根域を育成する第一空間と前記植物の地上部を育成する第二空間とを仕切る仕切部材によって仕切られており、前記仕切部材を基準として前記第一空間側に配置された光源から、前記植物の根域に対して、可視域の波長範囲にある光を照射することを特徴とする。

本発明の植物の栽培方法において、前記光は、波長［ｎｍ］が６００〜７５０の範囲にある赤色系の光α、波長［ｎｍ］が４３５〜５００の範囲にある青色系の光βおよび／または波長［ｎｍ］が５７０〜６００の範囲にある黄色系の光γであることが好ましい。

本発明の植物の栽培方法において、前記光αの光合成有効光量子束密度［μｍｏｌ／ｍ^２／ｓ］は、対象とする植物によってその好適範囲が異なるが、１〜２００の範囲にあることが好ましい。光合成有効光量子束密度が１未満であれば、根域への光照射効果に乏しく、２００を超えると植物の生育が阻害されることがある。

また、本発明の植物の栽培方法において、前記光βの光合成有効光量子束密度［μｍｏｌ／ｍ^２／ｓ］は、対象とする植物によってその好適範囲が異なるが、１〜２００の範囲にあることが好ましい。光合成有効光量子束密度が１未満であれば、根域への光照射効果に乏しく、２００を超えると植物の生育が阻害されることがある。

また、本発明の植物の栽培方法において、前記光γの光合成有効光量子束密度［μｍｏｌ／ｍ^２／ｓ］は、対象とする植物によってその好適範囲が異なるが、１〜２００の範囲にあることが好ましい。光合成有効光量子束密度が１未満であれば、根域への光照射効果に乏しく、２００を超えると植物の生育が阻害されることがある。

本発明の植物の栽培方法において、前記植物は、野菜類、花卉類又は穀類であることが好ましい。

本発明の植物の栽培方法において、前記野菜類は、葉菜類、根菜類又は果菜類であることが好ましい。

本発明の植物の栽培方法において、前記葉菜類は、小松菜、ホウレン草、レタス、ミツバ、ねぎ、ニラ、サラダ菜、パセリ、青梗菜、春菊、ペパーミント、甘草およびバジルの群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。

本発明の植物の栽培方法において、前記根菜類は、大根、二十日大根、人参、朝鮮人参、わさび、じゃがいも、サツマイモ、カブおよび生姜の群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。

本発明の植物の栽培方法において、前記果菜類は、トマト、イチゴ、胡瓜、メロン、茄子およびピーマンの群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。

本発明の植物の栽培方法において、前記花卉類は、バラ、シクラメン、チューリップ、キンギョソウ、ダリア、キク、ガーベラおよびランの群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。

本発明の植物の栽培方法において、前記穀類は、イネ、コムギ、オオムギ、トウモロコシ、マメおよび雑穀の群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。

本発明の植物の栽培装置は、培養液を用いた水耕栽培による植物の栽培装置であって、前記植物の根域を育成する第一空間と前記植物の地上部を育成する第二空間とを仕切る仕切部材と、前記仕切部材を基準として前記第一空間側に配置され、前記植物の根域に可視域の波長範囲にある光を照射する手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明の植物の栽培方法および栽培装置によれば、培養液を用いた水耕栽培において、培養液中の植物の根域に対して、可視域の波長範囲にある光を照射することにより、従来の根域に光を照射しない水耕栽培よりも植物の根域および地上部の生育を促進することができる。

本発明の植物の栽培装置の一実施形態を示す概略構成図である。 本発明の実施例１、２および比較例１において、小松菜の地上部新鮮重を測定した結果を示すグラフである。 本発明の実施例１、２および比較例１において、小松菜の地上部乾物重を測定した結果を示すグラフである。 本発明の実施例１、２および比較例１において、小松菜の根乾物重を測定した結果を示すグラフである。 本発明の実施例７〜１０および比較例４において、コマツナの地上部新鮮重を測定した結果を示すグラフである。 本発明の実施例７〜１０および比較例４において、コマツナの地上部乾物重を測定した結果を示すグラフである。 本発明の実施例１１〜１３および比較例５、６において、レタスの地上部新鮮重を測定した結果を示すグラフである。 本発明の実施例１１〜１３および比較例５、６において、レタスの地上部乾物重を測定した結果を示すグラフである。

本発明の植物の栽培方法および植物の栽培装置の実施の形態について説明する。
なお、この実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
したがって、下記の実施形態において、第一空間と第二空間の仕切部材、明環境と暗環境、第二光源は、必須の要件となるものではないことはいうまでもなく、本発明における植物の根域に対する可視域の波長範囲にある光を照射することの効果の理解を助けるために設けたものである。

「植物の栽培装置」
図１は、本発明の植物の栽培装置の一実施形態を示す概略構成図である。
本実施形態の植物の栽培装置（以下、「栽培装置」と略す。）１０は、植物４０の根域４１を育成する第一空間１１を形成する容器１２と、容器１２の上面１２ａに載置された仕切部材１３と、容器１２内を明環境とする第一光源１４と、容器１２の外周を覆い、容器１２内を暗環境とする第一遮光部材１５と、仕切部材１３よりも上方の空間であり、植物４０の地上部４２を育成する第二空間１６を明環境とする第二光源１７と、第二空間１６を覆い、第二空間１６を暗環境とする第二遮光部材１８とから概略構成されている。

容器１２は、立方体状、直方体状、円柱状などの種々の形状が考えられるが、水耕栽培ができる環境にあればよい。また、容器１２は、光透過性の材料で形成されており、その内部が目視可能になっている。
光透過性の材料としては、ガラス、種々のプラスチックなどが挙げられる。このようにしておくことによって、容器１２の外側から根域に光を照射することができる。また、根域に光を照射する光源を容器１２の内側に配置すれば、容器１２を透明にする必要はない。

容器１２は、その内部に培養液５０が充満され、その培養液５０中で植物４０の根域４１を育成するためのものである。

仕切部材１３は、板状をなしており、第一空間１１と第二空間１６の間に介在し、第一光源１４の上方まで延在するように配置されている。これにより、第一光源１４から放射された光が第二空間１６側に拡散しないとともに、第二光源１７から放射された光が第一空間１１（容器１２）側に拡散しないようになっている。すなわち、仕切部材１３は、第一空間１１と第二空間１６を便宜上、完全に仕切る（遮光する）ためのものである。ここで、完全に仕切るようにしたのは、本発明による植物の根域に可視域の波長範囲にある光を照射することによる効果の立証を明確化するためである。
したがって、仕切部材１３は、第一空間１１と第二空間１６を完全に仕切るためではなく、植物を保持するために設けるものである。
このため、仕切部材１３における第二空間１６側には、植物４０を所定の位置に支持するための支持部（図示略）が設けられている。
植物４０は、仕切部材１３の支持部から下方（仕切部材１３の裏面１３ａ側）が根域４１であり、仕切部材１３の支持部から上方（仕切部材１３の表面１３ｂ側）が地上部４２である。

仕切部材１３の材料としては、種々の金属、種々のプラスチック、木材などが挙げられる。
遮光のための仕切部材１３の色相は、十分な遮光性があれば特に限定されないが、遮光性が高いことから黒色が好ましい。なお、ここで言う十分な遮光性とは、仕切部材１３により、第一光源１４から放射された光が第二空間１６側へ拡散しないとともに、第二光源１７から放射された光が第一空間１１側へ拡散しない程度の遮光性である。
また、保持のための仕切部材１３の色相は、限定されるものではない。

第一光源１４は、その放射面（光を放射する面）１４ａが容器１２の外周の一部に対向するように配置されている。図１では、第一光源１４は、放射面１４ａが、立方体状または直方体状の容器１２の外側面１２ｂのうちの１つに対向するように配置されている。
第一光源１４としては、基板１９の一方の面１９ａに、光源２０が等間隔に並列に配設され、基板１９の一方の面１９ａ側において、均一な光を放射するＬＥＤパネルが用いられる。

光源２０としては、可視域の波長範囲にある光を発するもの、例えば、電熱灯、放電ランプ、蛍光灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）などが用いられるが、これらの中でも、波長が６００〜７５０ｎｍの範囲にある赤色系の光αを発するもの、波長が４３５〜５００ｎｍの範囲にある青色系の光βを発するもの、波長が５７０〜６００ｎｍの範囲にある黄色系の光γが好ましいことから、ＬＥＤがより好ましい。

赤色系の光αを発するＬＥＤとしては、植物の種類にもよるが、光の強度を表す光合成有効光量子束密度（ＰＰＦＤ）が１〜２００μｍｏｌ／ｍ^２／ｓの範囲にあるものが好ましい。
青色系の光βを発するＬＥＤとしては、植物の種類にもよるが、光の強度を表す光合成有効光量子束密度（ＰＰＦＤ）が１〜２００μｍｏｌ／ｍ^２／ｓの範囲にあるものが好ましい。
黄色系の光γを発するＬＥＤとしては、植物の種類にもよるが、光の強度を表す光合成有効光量子束密度（ＰＰＦＤ）が１〜２００μｍｏｌ／ｍ^２／ｓの範囲にあるものが好ましい。
なお、光合成有効光量子束密度（ＰＰＦＤ）は、光合成に有効な可視光の単位時間、単位面積当たりの量子数を表している。

第一遮光部材１５は、容器１２の外周の全てを覆うことができるように設けられている。
なお、第一光源１４から第一空間１１（容器１２内）へ光を放射する場合、すなわち、第一空間１１（容器１２内）を明環境とする場合、第一遮光部材１５により、上記の外側面１２ｂの１つを除いて、それ以外の容器１２の外側面を全て覆う。
一方、第一光源１４から第一空間１１（容器１２内）へ光を放射しない場合、すなわち、第一空間１１（容器１２内）を暗環境とする場合、第一遮光部材１５により、容器１２の外側面を全て覆う。

第一遮光部材１５としては、種々の金属、種々のプラスチック、木材などからなる板状の部材、あるいは、種々の金属、種々のプラスチックなどからなる布状の部材などが挙げられる。
第一遮光部材１５の色相は、十分な遮光性があれば特に限定されないが、遮光性が高いことから黒色が好ましい。なお、ここで言う十分な遮光性とは、第一遮光部材１５により、第一光源１４から放射された光が、容器１２外へ拡散しない程度の遮光性である。

第二光源１７は、その放射面（光を放射する面）１７ａが仕切部材１３の表面１３ｂに対向するように、すなわち、第二光源１７による放射光が植物４０の地上部４２に照射されるように配置されている。
第二光源１７としては、蛍光灯、太陽光などが用いられる。

第二遮光部材１８は、植物４０の地上部４２が存在する第二空間１６を全て覆うことができるように設けられている。
なお、第二光源１７から第二空間１６に存在する植物４０の地上部４２へ光を放射しない場合、すなわち、第二空間１６を暗環境とする場合、第二遮光部材１８により、第二空間１６を全て覆う。
一方、第二光源１７から第二空間１６に存在する植物４０の地上部４２へ光を放射する場合、すなわち、第二空間１６を明環境とする場合、第二遮光部材１８により、第二光源１７とともに第二空間１６を覆うか、あるいは、第二遮光部材１８により、第二空間１６を覆わない。

第二遮光部材１８としては、種々の金属、種々のプラスチック、木材などからなる板状の部材、種々の金属、種々のプラスチックなどからなる布状の部材などが挙げられる。
第二遮光部材１８の色相は、十分な遮光性があれば特に限定されないが、遮光性が高いことから黒色が好ましい。なお、ここで言う十分な遮光性とは、第二遮光部材１８により、第二空間１６を囲む空間からの光が植物４０の地上部４２に照射されない程度の遮光性である。

栽培装置１０によれば、第一遮光部材１５により、外側面１２ｂ以外の容器１２の外側面を全て覆った状態で、外側面１２ｂから容器１２内の培養液５０中に、第一光源１４から光を放射するので、植物４０の根域４１に、その光を効率的に照射することができる。
その結果、従来の水耕栽培よりも植物４０の根域４１および地上部４２の生育を促進することができる。

なお、この実施形態では、第一光源１４が、その放射面１４ａが容器１２の外側面の１つ（外側面１２ｂ）に対向するように配置された場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。
本発明にあっては、第一光源が、その放射面が容器の底面に対向するように配置されていてもよい。また、第一光源がこのように配置されている場合、第一遮光部材により、容器の外側面を全て覆う。

「植物の栽培方法」
次に、図１を参照して、本発明の植物の栽培方法の一実施形態を説明する。
本実施形態の植物の栽培方法は、培養液を用いた水耕栽培による植物の栽培方法である。
まず、容器１２内に培養液５０を充満する（工程Ａ）。

培養液５０は、植物４０が成長するために必要な養分を含む肥料を水に溶かして調製したものである。
肥料としては、例えば、水耕（養液）栽培用肥料である、カネコ養液栽培用肥料ファームエース１号（商品名、カネコ種苗社製）およびカネコ養液栽培用肥料ファームエース２号（商品名、カネコ種苗社製）などが用いられる。

カネコ養液栽培用肥料ファームエース１号は、窒素全量１０．０質量％（うちアンモニア性窒素１．７質量％、硝酸性窒素８．０質量％）、水溶性リン酸８．０質量％、水溶性カリウム２６．０質量％、水溶性苦土４．０質量％、水溶性マンガン０．１０質量％、水溶性ホウ素０．１０質量％を含む粉末状の肥料である。
カネコ養液栽培用肥料ファームエース２号は、硝酸性窒素１１．０質量％を含む粉末状の肥料である。

カネコ養液栽培用肥料ファームエース１号および２号を用いて、培養液５０を調製する場合、水にカネコ養液栽培用肥料ファームエース１号を溶解させた後、その溶液に、カネコ養液栽培用肥料ファームエース２号を添加して、溶解させる。
このようにして得られた培養液５０は無色透明であるので、第一光源１４から放射された光を培養液５０に照射した場合、その光の強度を減衰することがない。

次いで、容器１２の上面１２ａに、仕切部材１３を載置する（工程Ｂ）。
次いで、第一遮光部材１５により、容器１２の外周の全てを覆い、第一空間１１（容器１２内）を暗環境とするとともに、仕切部材１３の表面１３ｂ側に設けられた支持部に、植物４０の種子を配置（播種）し、植物の種類にもよるが、この状態を１日〜３０日間維持して、植物４０の根域４１を育成する（工程Ｃ１）。
なお、朝鮮人参にあっては、数年を要する場合がある。
すなわち、工程Ｃ１では、培養液５０中を暗環境下として、植物４０の苗を育てる。

なお、工程Ｃ１では、第二空間１６を、所定の時間おきに交互に明環境および暗環境とする。すなわち、第二空間１６を明環境とする場合、第二光源１７から第二空間１６へ光を放射する。一方、第二空間１６を暗環境とする場合、第二光源１７から第二空間１６への光の放射を止めるとともに、第二遮光部材１８により、第二空間１６を全て覆う。第二空間１６を明環境および暗環境とする周期は特に限定されないが、例えば、１２時間とする。
また、上記の支持部は、仕切部材１３の裏面１３ａ側に貫通する穴であり、支持部に配置（播種）した種子は容器１２内の培養液５０と接するようになっている。

また、工程Ｃ１において、第一空間１１および第二空間１６の温度は、５〜３５℃であることが好ましい。
また、第二空間１６の湿度は、３０〜７０％であることが好ましい。
さらに、培養液５０の温度は、５〜３５℃であることが好ましい。

あるいは、工程Ｂに次いで、工程Ｃ１の代りに、以下のような工程Ｃ２を実施する。
植物４０の種子を培養土に播種し、その培養土を囲む空間を、所定の時間おきに交互に明環境および暗環境とし、植物の種類にもよるが、この状態を１日〜３０日間維持して、植物４０の根域４１を育成する（工程Ｃ２）。
すなわち、工程Ｃ２では、培養土を用いて、植物４０の苗を育てる。
培養土を囲む空間を明環境および暗環境とする周期は特に限定されないが、例えば、１２時間とする。

また、工程Ｃ２において、種子を播種した培養土を囲む空間の温度は、５〜３５℃であることが好ましい。
また、種子を播種した培養土を囲む空間の湿度は、３０〜７０％であることが好ましい。
工程Ｃ２で育苗した植物４０を用いる場合、仕切部材１３の表面１３ｂ側に設けられた支持部に、その植物４０を定植する。ここでも、支持部は、仕切部材１３の裏面１３ａ側に貫通する穴である。

次いで、第一遮光部材１５により、外側面１２ｂの１つ以外の容器１２の外側面を全て覆った状態で、第一光源１４から第一空間１１（容器１２内）へ光を放射して、培養液５０中を明環境下として、工程Ｃ１または工程Ｃ２を経て育苗した植物４０を育成する（工程Ｄ）。
すなわち、工程Ｄでは、植物４０の根域４１に対して、可視域の波長範囲にある光を照射することにより、植物４０を育成する。

第一光源１４から植物４０の根域４１に照射する光は、波長が６００〜７５０ｎｍの範囲にある赤色系の光α、波長が４３５〜５００ｎｍの範囲にある青色系の光β、および／または、波長が５７０〜６００ｎｍの範囲にある黄色系の光γが好ましい。
波長が６００〜７５０ｎｍの範囲にある赤色系の光αの強度は、植物の種類にもよるが、光合成有効光量子束密度（ＰＰＦＤ）が１〜２００μｍｏｌ／ｍ^２／ｓの範囲にあることが好ましい。
また、波長が４４０〜５００ｎｍの範囲にある青色系の光βの強度は、植物の種類にもよるが、光合成有効光量子束密度（ＰＰＦＤ）が１〜２００μｍｏｌ／ｍ^２／ｓの範囲にあることが好ましい。
また、波長が５７０〜６００ｎｍの範囲にある黄色系の光γの強度は、植物の種類にもよるが、光合成有効光量子束密度（ＰＰＦＤ）が１〜２００μｍｏｌ／ｍ^２／ｓの範囲にあることが好ましい。

なお、工程Ｄでは、第二空間１６を、明環境のみ、または、所定の時間おきに交互に明環境および暗環境とする。すなわち、第二空間１６を明環境とする場合、第二光源１７から第二空間１６へ光を放射し、植物４０の地上部４２に光を照射する。一方、第二空間１６を暗環境とする場合、第二光源１７から第二空間１６への光の放射を止めるとともに、第二遮光部材１８により、第二空間１６を全て覆う。第二空間１６を明環境および暗環境とする周期は特に限定されないが、例えば、１２時間とする。

また、工程Ｄにおいて、植物４０の根域４１に対して、可視域の波長範囲にある光を照射することにより、植物４０の根域４１および地上部４２を育成する。

また、工程Ｄにおいて、第一空間１１および第二空間１６の温度は、５〜３５℃であることが好ましい。
また、第二空間１６の湿度は、３０〜７０％であることが好ましい。
さらに、培養液５０の温度は、５〜３５℃であることが好ましい。

本発明を適用可能な植物としては、野菜類、花卉類および穀類が挙げられる。
野菜類としては、葉菜類、根菜類および果菜類が挙げられる。

葉菜類としては、小松菜、ホウレン草、レタス、ミツバ、ねぎ、ニラ、サラダ菜、パセリ、青梗菜、春菊、ペパーミント、甘草およびバジルの群から選択される少なくとも１種が挙げられる。

根菜類としては、大根、二十日大根、人参、朝鮮人参、わさび、じゃがいも、サツマイモ、カブおよび生姜の群から選択される少なくとも１種が挙げられる。

果菜類としては、トマト、イチゴ、胡瓜、メロン、茄子およびピーマンの群から選択される少なくとも１種が挙げられる。

花卉類としては、バラ、シクラメン、チューリップ、キンギョソウ、ダリア、キク、ガーベラおよびランの群から選択される少なくとも１種が挙げられる。

穀類としては、イネ、コムギ、オオムギ、トウモロコシ、マメおよび雑穀の群から選択される少なくとも１種が挙げられる。

本発明では、異なる種類の植物が混植されていてもよい。本発明を適用可能な植物であれば、１つの植物の栽培装置に対して、２種類以上の植物を混植してもよい。ただし、２種類以上の植物を混植する場合、栽培条件がほぼ等しい植物を混植することが好ましい。
このようにすれば、植物を効率的に育成することができる。

本実施形態の植物の栽培方法によれば、第一光源１４から第一空間１１へ光を放射して、植物４０の根域４１に、その光を照射するので、従来の水耕栽培よりも植物４０の根域４１および地上部４２の生育を促進することができる。

なお、この実施形態では、第一光源１４から容器１２の外側面の１つ（外側面１２ｂ）へ光を放射して、培養液５０中を明環境下とした場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。
本発明にあっては、第一光源から容器の底面へ光を放射して、培養液中を明環境下としてもよい。また、第一光源から容器の底面へ光を放射する場合、第一遮光部材により、容器の外側面を全て覆う。

なお、本発明の植物の栽培方法は、水耕栽培のみならず、土の代りとなる培養液を含み、透明かつゲル状の培地に作物を植えて、その培地の中で植物の根域を育成する固液培地耕栽培、根域に培養液を霧状に噴霧する噴霧耕栽培などにも適用することができる。
これらの栽培方法はいずれも、根域が鉛直方向下方において目視可能となるように支持された状態で、植物を育成する方法であることから好都合である。すなわち、植物の根域に対して、直接、可視域の波長範囲にある光を照射することができる栽培方法であれば、本発明の植物の栽培方法を適用することができる。

以下、実施例および比較例により本発明をさらに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。

（実施例１）＜小松菜の育成＞
小松菜（品種名：照彩コマツナ、トーホク社）の種子を培養土に播種し、この培養土を設置した空間の温度（室温）を２０℃とし、１２時間おきに暗環境および明環境とする周期で、１週間育苗した。
次いで、縦２０ｃｍ×横２０ｃｍ×深さ２０ｃｍ、容積８Ｌ（リットル）の立方体状のガラス水槽中に、１／３単位の培養液を注入した。ここで、１／３単位の培養液とは、培養液メーカーの培養液調製処方を１単位としたとき、つまり、１倍量の水で希釈すべきところを３倍量の水で希釈したことを意味する。
この培養液としては、水に肥料Ａ（商品名：カネコ養液栽培用肥料ファームエース１号、カネコ種苗社製）を溶解させた後、その溶液に、肥料Ｂ（商品名：カネコ養液栽培用肥料ファームエース２号、カネコ種苗社製）を添加して、溶解させて調製したものを用いた。
次いで、ガラス水槽中の培養液に浮かべた発泡ポリスチレン（商品名：スタイロフォーム、ダウ化工社製）に形成した貫通穴に、小松菜の苗を定植した。このとき、小松菜の根域が発泡ポリスチレンの下方に配置されて、その根域が培養液中に存在し、一方、小松菜の地上部が発泡ポリスチレンの上方に配置されるようにした。

次いで、黒色の布でガラス水槽の外側面を全て覆って、ＬＥＤランプ（商品名：トルネードＡＣＥ、キーストーンテクノロジー社製）からガラス水槽の底面へ光を放射して、培養液中の小松菜の根域に、光を２４時間照射した。
小松菜の根域に照射した光は、波長４７３ｎｍの青色系の光であり、光合成有効光量子束密度（ＰＰＦＤ）が５０μｍｏｌ／ｍ^２／ｓであった。
また、小松菜の根域への光の照射中、１２時間おきに蛍光灯から小松菜の地上部に光を照射した。すなわち、小松菜の地上部が存在する空間を、１２時間おきに明環境および暗環境とした。小松菜の地上部に照射した光は、光合成有効光量子束密度（ＰＰＦＤ）が１００μｍｏｌ／ｍ^２／ｓであった。
このような小松菜の根域への光の照射を２１日間継続した。
なお、小松菜の根域への光の照射中、エアレーションを行わず、ガラス水槽を設置した空間の雰囲気温度を２０℃、ガラス水槽中の培養液の温度を２０℃とした。

小松菜の根域への光の照射開始から２１日後、小松菜を収穫し、その小松菜について、（１）生育調査と（２）根系調査を行った。
（１）生育調査
小松菜について、地上部新鮮重、地上部乾物重および根乾物重を測定した。
地上部乾物重は、地上部新鮮物を８０℃で４８時間乾燥した後に測定した。また、根乾物重は、根新鮮物を８０℃で４８時間乾燥した後に測定した。
なお、地上部新鮮重、地上部乾物重および根乾物重は、１回当たり１２個体の小松菜を育成し、同様の試験を４回行った平均値である。
結果を表１および図２〜４に示す。

（２） 根系調査
小松菜について、ルートスキャナー（商品名：ＷｉｎＲＨＩＺＯ ２００９ａ，ｂ，ｃ，、Ｒｅｇｅｎｔ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ．，Ｑｕｅｂｅｃ，Ｃａｎａｄａ製）を用いて、全ての根の長さ（総根長）、根の表面積、根の体積および根の直径の平均（平均根径）を測定した。
なお、総根長、根の表面積、根の体積および平均根径は、１回当たり１２個体の小松菜を育成し、同様の試験を４回行った平均値である。
結果を表２に示す。

（実施例２）＜小松菜の育成＞
小松菜の根域に照射した光を、波長６３５ｎｍの赤色系の光とし、その光合成有効光量子束密度（ＰＰＦＤ）を５０μｍｏｌ／ｍ^２／ｓとした以外は実施例１と同様にして、小松菜を育成した。
収穫後の小松菜について、実施例１と同様にして、（１）生育調査と（２）根系調査を行った。
結果を表１、表２および図２〜４に示す。

（比較例１）＜小松菜の育成＞
小松菜の根域に光を照射しなかった以外は実施例１と同様にして、小松菜を育成した。
収穫後の小松菜について、実施例１と同様にして、（１）生育調査と（２）根系調査を行った。
結果を表１、表２および図２〜４に示す。

（１） 生育調査の結果
表１および図２〜４の結果から、生育調査において、実施例２の小松菜の根域に赤色系の光を照射した場合、地上部新鮮重が６．２２ｇ、地上部乾物重が０．４２ｇ、根乾物重が０．３０ｇであり、実施例１、２および比較例１の中で最も重量が大きく、かつ、比較例１の小松菜の根域に光を照射しなかった場合（地上部新鮮重が４．５９ｇ、地上部乾物重が０．２７ｇ、根乾物重が０．２８ｇ）よりも有意に大きかった。
また、表１および図２〜４の結果から、生育調査において、実施例１の小松菜の根域に青色系の光を照射した場合、地上部新鮮重が５．８０ｇ、地上部乾物重が０．３７ｇであり、比較例１（地上部新鮮重が４．５９ｇ、地上部乾物重が０．２７ｇ）よりも有意に大きかった。

（２） 根系調査の結果
表２の結果から、根系調査において、実施例２では、総根長が６０．０８ｃｍ、根の表面積が５３．１０ｃｍ^２、平均根径０．３２ｃｍであり、比較例１（総根長が４７．６２ｃｍ、根の表面積が４３．４１ｃｍ^２、平均根径０．２８ｃｍ）よりも有意に大きかった。
また、表２の結果から、根系調査において、実施例１では、根の体積が０．４７ｃｍ^３であり、実施例１、２および比較例１の中で最も大きかった。

以上の結果から、小松菜の根域に赤色系の光または青色系の光を照射することにより、従来の根域に光を照射しない（非照射）栽培法よりも、小松菜の地上部の生育を促進できることが明らかとなった。
また、小松菜の根域に赤色系の光を照射した場合、非照射の場合よりも、根乾物重や総根長、根の表面積が有意に大きかったことから、小松菜の根域に赤色系の光を照射した場合、非照射の場合よりも、根域の発達を促進することができることが示唆された。
さらにまた、根域に青色系の光を照射した場合、非照射の場合よりも根体積が有意に大きかったことから、小松菜の根域に青色系の光を照射した場合、非照射の場合よりも根域の発達を促進することができることが示唆された。
したがって、小松菜の根域に赤色系の光または青色系の光を照射することにより、小松菜の生産性が向上することが明らかとなった。特に、小松菜の根域に赤色系の光を照射した場合、その効果が顕著であった。
また、この結果から、本発明は、小松菜以外の葉菜類への応用が期待される。

（実施例３）＜ハツカダイコンの育成＞
ハツカダイコン（品種名：ミニこまち、アタリヤ農園社）の種子を培養土に播種し、この培養土を設置した空間の温度（室温）を２０℃とし、１２時間おきに暗環境および明環境とする周期で、１週間育苗した。
次いで、容積１Ｌ（リットル）のプラスチック製容器中に、１単位の培養液を注入した。
この培養液としては、水に肥料Ａ（商品名：カネコ養液栽培用肥料ファームエース１号、カネコ種苗社製）を溶解させた後、その溶液に、肥料Ｂ（商品名：カネコ養液栽培用肥料ファームエース２号、カネコ種苗社製）を添加して、溶解させて調製したものを用いた。
次いで、プラスチック製容器中の培養液に浮かべた発泡ポリスチレン（商品名：スタイロフォーム、ダウ化工社製）に形成した貫通穴に、ハツカダイコンの苗を定植した。このとき、ハツカダイコンの根域が発泡ポリスチレンの下方に配置されて、その根域が培養液中に存在し、一方、ハツカダイコンの地上部が発泡ポリスチレンの上方に配置されるようにした。

次いで、黒色の布でプラスチック製容器の外側面を全て覆って、ＬＥＤランプ（商品名：トルネードＡＣＥ、キーストーンテクノロジー社製）からプラスチック製容器の底面へ光を放射して、培養液中のハツカダイコンの根域に、光を２４時間照射した。
ハツカダイコンの根域に照射した光は、波長４６０ｎｍの青色系の光であり、光合成有効光量子束密度（ＰＰＦＤ）が５０μｍｏｌ／ｍ^２／ｓであった。
また、ハツカダイコンの根域への光の照射中、１２時間おきに蛍光灯からハツカダイコンの地上部に光を照射した。すなわち、ハツカダイコンの地上部が存在する空間を、１２時間おきに明環境および暗環境とした。ハツカダイコンの地上部に照射した光は、光合成有効光量子束密度（ＰＰＦＤ）が１００μｍｏｌ／ｍ^２／ｓであった。
このようなハツカダイコンの根域への光の照射を２１日間継続した。
なお、ハツカダイコンの根域への光の照射中、エアレーションを行わず、プラスチック製容器を設置した空間の雰囲気温度を２０℃、プラスチック製容器中の培養液の温度を２０℃とした。

ハツカダイコンの根域への光の照射開始から２１日後、ハツカダイコンを収穫し、そのハツカダイコンについて、（３）生育調査、（４）根系調査および（５）地上部系調査を行った。
（３） 生育調査
ハツカダイコンについて、地上部新鮮重、地上部乾物重、根新鮮重および根乾物重を測定した。
地上部乾物重は、地上部新鮮物を８０℃で４８時間乾燥した後に測定した。また、根乾物重は、根新鮮物を８０℃で４８時間乾燥した後に測定した。
なお、地上部新鮮重、地上部乾物重、根新鮮重および根乾物重は、１回当たり１６個体のハツカダイコンを育成し、同様の試験を３回行った平均値である。
結果を表３に示す。

（４） 根系調査
ハツカダイコンについて、ルートスキャナー（商品名：ＷｉｎＲＨＩＺＯ ２００９ａ，ｂ，ｃ，、Ｒｅｇｅｎｔ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ．，Ｑｕｅｂｅｃ，Ｃａｎａｄａ製）を用いて、肥大根長、肥大根径および最大根長を測定した。
なお、肥大根長、肥大根径および最大根長は、１回当たり１６個体のハツカダイコンを育成し、同様の試験を３回行った平均値である。
結果を表４に示す。

（５） 地上部系調査
ハツカダイコンについて、草丈および葉の枚数（葉数）を測定した。
なお、草丈および葉数は、１回当たり１６個体のハツカダイコンを育成し、同様の試験を３回行った平均値である。
結果を表５に示す。

（実施例４）＜ハツカダイコンの育成＞
ハツカダイコンの根域に照射した光を、波長６３０ｎｍの赤色系の光とし、その光合成有効光量子束密度（ＰＰＦＤ）を５０μｍｏｌ／ｍ^２／ｓとした以外は実施例３と同様にして、ハツカダイコンを育成した。
収穫後のハツカダイコンについて、実施例３と同様にして、（３）生育調査、（４）根系調査および（５）地上部系調査を行った。
結果を表３、表４および表５に示す。

（比較例２）＜ハツカダイコンの育成＞
ハツカダイコンの根域に光を照射しなかった以外は実施例３と同様にして、ハツカダイコンを育成した。
収穫後のハツカダイコンについて、実施例３と同様にして、（３）生育調査、（４）根系調査および（５）地上部系調査を行った。
結果を表３、表４および表５に示す。

（３） 生育調査の結果
表３の結果から、生育調査において、実施例４のハツカダイコンの根域に赤色系の光を照射した場合、地上部乾物重が０．４２ｇ、実施例３のハツカダイコンの根域に青色系の光を照射した場合、地上部乾物重が０．４３ｇであり、比較例２（地上部乾物重が０．３０ｇ）よりも有意に大きかった。
また、表３の結果から、生育調査において、実施例３では、根新鮮重が４．２５ｇ、実施例４では、根新鮮重が４．８７ｇであり、比較例２（根新鮮重が２．７７ｇ）よりも有意に大きかった。
また、表３の結果から、生育調査において、実施例４では、根乾物重が０．１８ｇ、実施例３では、根乾物重が０．２１ｇであり、比較例２（根乾物重が０．１０ｇ）よりも有意に大きかった。

（４） 根系調査の結果
表４の結果から、根系調査において、実施例４では、肥大根径が１１．１５ｍｍ、最大根長が３０．９８ｃｍ、実施例３では、肥大根径が９．４９ｍｍ、最大根長が３２．６２ｃｍであり、比較例２（肥大根径が７．０３ｍｍ、最大根長が２３．５６ｃｍ）よりも有意に大きかった。
また、表４の結果から、根系調査において、実施例４では、肥大根長が４．５１ｃｍであり、比較例２（肥大根長が３．４７ｃｍ）よりも有意に大きかった。

（５） 地上部系調査
表５の結果から、地上部系調査において、実施例３および４は、比較例２に対して、草丈および葉数について有意な差が認められなかった。

以上の結果から、ハツカダイコンの根域に赤色系の光または青色系の光を照射することにより、従来の根域に光を照射しない（非照射）栽培法よりも、ハツカダイコンの地上部および根域の生育を促進できることが明らかとなった。

（実施例５）＜ダイコンの育成＞
ダイコン（品種名：夏祭、トーホク社）の種子を培養土に播種し、この培養土を設置した空間の温度（室温）を２０℃とし、１２時間おきに暗環境および明環境とする周期で、１週間育苗した。
次いで、容積１Ｌ（リットル）のプラスチック製容器中に、１単位の培養液を注入した。
この培養液としては、水に肥料Ａ（商品名：カネコ養液栽培用肥料ファームエース１号、カネコ種苗社製）を溶解させた後、その溶液に、肥料Ｂ（商品名：カネコ養液栽培用肥料ファームエース２号、カネコ種苗社製）を添加して、溶解させて調製したものを用いた。
次いで、プラスチック製容器中の培養液に浮かべた押出発泡ポリスチレンフォーム（商品名：スタイロフォーム、ダウ化工社製）に形成した貫通穴に、ダイコンの苗を定植した。このとき、ダイコンの根域が押出発泡ポリスチレンフォームの下方に配置されて、その根域が培養液中に存在し、一方、ダイコンの地上部が押出発泡ポリスチレンフォームの上方に配置されるようにした。

次いで、黒色の布でプラスチック製容器の外側面を全て覆って、プラスチック製容器の外側面から約３００ｍｍのところに設置したプラスチック製のパネルの一面（プラスチック製容器と対向する面）に、ＬＥＤランプ（商品名：トルネードＡＣＥ、キーストーンテクノロジー社製）を配設し、これらのＬＥＤからプラスチック製容器の外側面へ光を放射して、培養液中のダイコンの根域に、光を２４時間照射した。
ダイコンの根域に照射した光は、波長４６０ｎｍの青色系の光であり、光合成有効光量子束密度（ＰＰＦＤ）が５０μｍｏｌ／ｍ^２／ｓまたは１００μｍｏｌ／ｍ^２／ｓであった。
また、ダイコンの根域への光の照射中、１２時間おきに蛍光灯からダイコンの地上部に光を照射した。すなわち、ダイコンの地上部が存在する空間を、１２時間おきに明環境および暗環境とした。ダイコンの地上部に照射した光は、光合成有効光量子束密度（ＰＰＦＤ）が１００μｍｏｌ／ｍ^２／ｓであった。
このようなダイコンの根域への光の照射を２１日間継続した。
なお、ダイコンの根域への光の照射中、エアレーションを行わず、プラスチック製容器を設置した空間の雰囲気温度を２０℃、プラスチック製容器中の培養液の温度を２０℃とした。

ダイコンの根域への光の照射開始から２１日後、ダイコンを収穫し、そのダイコンについて、（６）生育調査、（７）根系調査および（８）地上部系調査を行った。
（６） 生育調査
ダイコンについて、地上部新鮮重、地上部乾物重、根新鮮重および根乾物重を測定した。
地上部乾物重は、地上部新鮮物を８０℃で４８時間乾燥した後に測定した。また、根乾物重は、根新鮮物を８０℃で４８時間乾燥した後に測定した。
なお、地上部新鮮重、地上部乾物重、根新鮮重および根乾物重は、１回当たり８個体のダイコンを育成し、同様の試験を３回行った平均値である。
結果を表６に示す。

（７） 根系調査
ダイコンについて、ルートスキャナー（商品名：ＷｉｎＲＨＩＺＯ ２００９ａ，ｂ，ｃ，、Ｒｅｇｅｎｔ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ．，Ｑｕｅｂｅｃ，Ｃａｎａｄａ製）を用いて、胚軸長、胚軸径および最大根長を測定した。
なお、胚軸長、胚軸径および最大根長は、１回当たり８個体のダイコンを育成し、同様の試験を３回行った平均値である。
結果を表７に示す。

（８） 地上部系調査
ダイコンについて、草丈および葉の枚数（葉数）を測定した。
なお、草丈および葉数は、１回当たり８個体のダイコンを育成し、同様の試験を３回行った平均値である。
結果を表８に示す。

（実施例６）＜ダイコンの育成＞
ダイコンの根域に照射した光を、波長６３０ｎｍの赤色系の光とし、その光合成有効光量子束密度（ＰＰＦＤ）を５０μｍｏｌ／ｍ^２／ｓまたは１００μｍｏｌ／ｍ^２／ｓとした以外は実施例５と同様にして、ダイコンを育成した。
収穫後のダイコンについて、実施例５と同様にして、（６）生育調査、（７）根系調査および（８）地上部系調査を行った。
結果を表６、表７および表８に示す。

（比較例３）＜ダイコンの育成＞
ダイコンの根域に光を照射しなかった以外は実施例５と同様にして、ダイコンを育成した。
収穫後のダイコンについて、実施例５と同様にして、（６）生育調査、（７）根系調査および（８）地上部系調査を行った。
結果を表６、表７および表８に示す。

（６） 生育調査の結果
表６の結果から、生育調査において、根域に照射した光の光合成有効光量子束密度が５０μｍｏｌ／ｍ^２／ｓのとき、実施例６のダイコンの根域に赤色系の光を照射した場合、地上部乾物量が０．３２ｇであり、比較例３（地上部乾物重が０．１４ｇ）よりも有意に大きかった。
また、表６の結果から、生育調査において、根域に照射した光の光合成有効光量子束密度が５０μｍｏｌ／ｍ^２／ｓのとき、実施例６では、地上部新鮮重が５．５３ｇであり、比較例３（地上部新鮮重が３．１５ｇ）よりも有意に大きかった。
また、表６の結果から、生育調査において、根域に照射した光の光合成有効光量子束密度が５０μｍｏｌ／ｍ^２／ｓのとき、実施例６では、根新鮮重が０．６７ｇ、根乾物重が０．０４ｇであり、比較例３（根新鮮重が０．３６ｇ、根乾物重が０．０２ｇ）よりも有意に大きかった。
また、表６の結果から、生育調査において、根域に照射した光の光合成有効光量子束密度が１００μｍｏｌ／ｍ^２／ｓのとき、実施例６では、地上部新鮮重が７．２５ｇ、地上部乾物重が０．４９ｇ、実施例５では、地上部新鮮重が７．３８ｇ、地上部乾物重が０．４９ｇであり、比較例３（地上部新鮮重が３．１５ｇ、地上部乾物重が０．１４ｇ）よりも有意に大きかった。
また、表６の結果から、生育調査において、根域に照射した光の光合成有効光量子束密度が１００μｍｏｌ／ｍ^２／ｓのとき、実施例５では、根新鮮重が０．９７ｇ、根乾物重が０．０８ｇであり、実施例６では、根新鮮重が０．８１ｇ、根乾燥重が０．０６ｇであり、これらは比較例３（根新鮮重が０．３６ｇ、根乾物重が０．０２ｇ）よりも有意に大きかった。

（７） 根系調査の結果
表７の結果から、根系調査において、実施例５および６は、比較例３に対して、胚軸長、胚軸径および最大根長について有意な差が認められなかった。

（８） 地上部系調査
表８の結果から、地上部系調査において、根域に照射した光の光合成有効光量子束密度が５０μｍｏｌ／ｍ^２／ｓのとき、実施例６では、草丈が１９．０２ｃｍ、葉数が７．２２枚であり、また、根域に照射した光の光合成有効光量子束密度が１００μｍｏｌ／ｍ^２／ｓのとき、実施例５では、草丈が２０．８３ｃｍ、葉数が８．００枚、実施例６では、草丈が２１．９１ｃｍ、葉数が８．１１枚、であり、これらは比較例３（草丈が１５．７２ｃｍ、葉数が６．３０枚）よりも有意に大きかった。

以上の結果から、ダイコンの根域に、光合成有効光量子束密度が５０μｍｏｌ／ｍ^２／ｓまたは１００μｍｏｌ／ｍ^２／ｓの赤色系の光を照射することにより、従来の根域に光を照射しない（非照射）栽培法よりも、ダイコンの地上部の生育を促進できることが明らかとなった。
また、ダイコンの根域に、光合成有効光量子束密度が１００μｍｏｌ／ｍ^２／ｓの青色系の光を照射することにより、根域に非照射の栽培方法よりも、ダイコンの地上部および根域の生育を促進できるものの、ダイコンの根域に、光合成有効光量子束密度が５０μｍｏｌ／ｍ^２／ｓの青色系の光を照射しても、根域に非照射の栽培方法よりも、ダイコンの地上部および根域の生育を促進できない傾向が認められた。

したがって、ハツカダイコンとダイコンの生育の結果から、ハツカダイコンまたはダイコンの根域に、赤色系の光または青色系の光を照射することにより、根菜類の地上部および根域の生育を促進できることが明らかとなった。特に、赤色系の光を根域に照射した場合、光の強度や植物の種類が異なる場合でも、従来の根域に非照射の栽培方法よりも、地上部乾物重が大きかったことから、根菜類の根域への赤色系の光の照射は、根菜類の生産性を向上させることが示唆された。

（実施例７）＜コマツナの育成＞
コマツナ（品種名：照彩小松菜、トーホク社）の種子を培養土に播種し、この培養土を設置した空間の温度（室温）を２０℃とし、１２時間おきに暗環境および明環境とする周期で、３週間育苗した。
次いで、縦２０ｃｍ×横２０ｃｍ×深さ２０ｃｍ、容積８Ｌ（リットル）の立方体状のガラス水槽中に、１単位の培養液を注入した。
この培養液としては、水に肥料Ａ（商品名：カネコ養液栽培用肥料ファームエース１号、カネコ種苗社製）を溶解させた後、その溶液に、肥料Ｂ（商品名：カネコ養液栽培用肥料ファームエース２号、カネコ種苗社製）を添加して、溶解させて調製したものを用いた。
次いで、ガラス水槽中の培養液に浮かべた発泡ポリスチレン（商品名：スタイロフォーム、ダウ化工社製）に形成した貫通穴に、コマツナの苗を定植した。このとき、コマツナの根域が発泡ポリスチレンの下方に配置されて、その根域が培養液中に存在し、一方、コマツナの地上部が発泡ポリスチレンの上方に配置されるようにした。

次いで、黒色の布でガラス水槽の外側面を全て覆って、ＬＥＤランプ（商品名：トルネードＡＣＥ、キーストーンテクノロジー社製）からガラス水槽の底面へ光を放射して、培養液中のコマツナの根域に、光を２４時間照射した。
コマツナの根域に照射した光は、波長６３５ｎｍの赤色系の光であり、光合成有効光量子束密度（ＰＰＦＤ）が１μｍｏｌ／ｍ^２／ｓであった。
また、コマツナの根域への光の照射中、１２時間おきに蛍光灯からコマツナの地上部に光を照射した。すなわち、コマツナの地上部が存在する空間を、１２時間おきに明環境および暗環境とした。コマツナの地上部に照射した光は、光合成有効光量子束密度（ＰＰＦＤ）が４００μｍｏｌ／ｍ^２／ｓであった。
このようなコマツナの根域への光の照射を２１日間継続した。
なお、コマツナの根域への光の照射中、エアレーションを行い、ガラス水槽を設置した空間の雰囲気温度を２０℃、ガラス水槽中の培養液の温度を２０℃とした。

コマツナの根域への光の照射開始から２１日後、コマツナを収穫し、そのコマツナについて、（９）生育調査を行った。
（９）生育調査
コマツナについて、地上部新鮮重および地上部乾物重を測定した。
地上部乾物重は、地上部新鮮物を８０℃で４８時間乾燥した後に測定した。
なお、地上部新鮮重および地上部乾物重は、１回当たり１２個体のコマツナを育成し、同様の試験を４回行った平均値である。
結果を表９および図５、６に示す。

（実施例８）＜コマツナの育成＞
コマツナの根域に照射した波長６３５ｎｍの赤色系の光の光合成有効光量子束密度（ＰＰＦＤ）を７μｍｏｌ／ｍ^２／ｓとした以外は実施例７と同様にして、コマツナを育成した。
収穫後のコマツナについて、実施例７と同様にして、（９）生育調査を行った。
結果を表９および図５、６に示す。

（実施例９）＜コマツナの育成＞
コマツナの根域に照射した波長６３５ｎｍの赤色系の光の光合成有効光量子束密度（ＰＰＦＤ）を１０μｍｏｌ／ｍ^２／ｓとした以外は実施例７と同様にして、コマツナを育成した。
収穫後のコマツナについて、実施例７と同様にして、（９）生育調査を行った。
結果を表９および図５、６に示す。

（実施例１０）＜コマツナの育成＞
コマツナの根域に照射した波長６３５ｎｍの赤色系の光の光合成有効光量子束密度（ＰＰＦＤ）を１５μｍｏｌ／ｍ^２／ｓとした以外は実施例７と同様にして、コマツナを育成した。
収穫後のコマツナについて、実施例７と同様にして、（９）生育調査を行った。
結果を表９および図５、６に示す。

（比較例４）＜コマツナの育成＞
コマツナの根域に光を照射しなかった以外は実施例７と同様にして、コマツナを育成した。
収穫後のコマツナについて、実施例７と同様にして、（９）生育調査を行った。
結果を表９および図５、６に示す。

（９）生育調査の結果
表９および図５、６の結果から、生育調査において、実施例９のコマツナの根域に、光合成有効光量子束密度（ＰＰＦＤ）が１０μｍｏｌ／ｍ^２／ｓの赤色系の光を照射した場合、地上部新鮮重が７６．１２ｇ、地上部乾物重が５．１２ｇであり、実施例７〜１０および比較例４の中で最も重量が大きく、かつ、比較例４のコマツナの根域に光を照射しなかった場合（地上部新鮮重が５１．５３ｇ、地上部乾物重が３．６７ｇ）よりも有意に大きかった。

（実施例１１）＜レタスの育成＞
レタス（品種名：ちりめんしゃ、トーホク社）の種子を培養土に播種し、この培養土を設置した空間の温度（室温）を２０℃とし、１２時間おきに暗環境および明環境とする周期で、１週間育苗した。
次いで、縦２０ｃｍ×横２０ｃｍ×深さ２０ｃｍ、容積８Ｌ（リットル）の立方体状のガラス水槽中に、１単位の培養液を注入した。
この培養液としては、水に肥料Ａ（商品名：カネコ養液栽培用肥料ファームエース１号、カネコ種苗社製）を溶解させた後、その溶液に、肥料Ｂ（商品名：カネコ養液栽培用肥料ファームエース２号、カネコ種苗社製）を添加して、溶解させて調製したものを用いた。
次いで、ガラス水槽中の培養液に浮かべた発泡ポリスチレン（商品名：スタイロフォーム、ダウ化工社製）に形成した貫通穴に、レタスの苗を定植した。このとき、レタスの根域が発泡ポリスチレンの下方に配置されて、その根域が培養液中に存在し、一方、レタスの地上部が発泡ポリスチレンの上方に配置されるようにした。

次いで、黒色の布でガラス水槽の外側面を全て覆って、ＬＥＤランプ（商品名：トルネードＡＣＥ、キーストーンテクノロジー社製）からガラス水槽の底面へ光を放射して、培養液中のレタスの根域に、光を２４時間照射した。
レタスの根域に照射した光は、波長４７３ｎｍの青色系の光であり、光合成有効光量子束密度（ＰＰＦＤ）が１０μｍｏｌ／ｍ^２／ｓであった。
また、レタスの根域への光の照射中、１２時間おきに蛍光灯からレタスの地上部に光を照射した。すなわち、レタスの地上部が存在する空間を、１２時間おきに明環境および暗環境とした。レタスの地上部に照射した光は、光合成有効光量子束密度（ＰＰＦＤ）が１００μｍｏｌ／ｍ^２／ｓであった。
このようなレタスの根域への光の照射を２１日間継続した。
なお、レタスの根域への光の照射中、エアレーションを行わず、ガラス水槽を設置した空間の雰囲気温度を２０℃、ガラス水槽中の培養液の温度を２０℃とした。

レタスの根域への光の照射開始から２１日後、レタスを収穫し、そのレタスについて、（１０）生育調査を行った。
（１０）生育調査
レタスについて、地上部新鮮重および地上部乾物重を測定した。
地上部乾物重は、地上部新鮮物を８０℃で４８時間乾燥した後に測定した。
なお、地上部新鮮重および地上部乾物重は、１回当たり１２個体のレタスを育成し、同様の試験を４回行った平均値である。
結果を表１０および図７、８に示す。

（実施例１２）＜レタスの育成＞
レタスの根域に照射した光を、波長６３５ｎｍの赤色系の光とし、その光合成有効光量子束密度（ＰＰＦＤ）を１０μｍｏｌ／ｍ^２／ｓとした以外は実施例１１と同様にして、レタスを育成した。
収穫後のレタスについて、実施例１１と同様にして、（１０）生育調査を行った。
結果を表１０および図７、８に示す。

（実施例１３）＜レタスの育成＞
レタスの根域に照射した光を、波長５９０ｎｍの黄色系の光とし、その光合成有効光量子束密度（ＰＰＦＤ）を１０μｍｏｌ／ｍ^２／ｓとした以外は実施例１１と同様にして、レタスを育成した。
収穫後のレタスについて、実施例１１と同様にして、（１０）生育調査を行った。
結果を表１０および図７、８に示す。

（比較例５）＜レタスの育成＞
レタスの根域に照射した光を、波長５２５ｎｍの緑色系の光とし、その光合成有効光量子束密度（ＰＰＦＤ）を１０μｍｏｌ／ｍ^２／ｓとした以外は実施例１１と同様にして、レタスを育成した。
収穫後のレタスについて、実施例１１と同様にして、（１０）生育調査を行った。
結果を表１０および図７、８に示す。

（比較例６）＜レタスの育成＞
レタスの根域に光を照射しなかった以外は実施例１１と同様にして、レタスを育成した。
収穫後のレタスについて、実施例１１と同様にして、（１０）生育調査を行った。
結果を表１０および図７、８に示す。

（１０）生育調査の結果
表１０および図７、８の結果から、生育調査において、実施例１３のレタスの根域に黄色系の光を照射した場合、地上部新鮮重が１８．２８ｇ、地上部乾物重が０．８５ｇであり、実施例１１〜１３および比較例５、６の中で最も重量が大きく、かつ、比較例５のレタスの根域に緑色系の光を照射した場合（地上部新鮮重が１２．７６ｇ、地上部乾物重が０．５９ｇ）や比較例６のレタスの根域に光を照射しなかった場合（地上部新鮮重が１２．５０ｇ、地上部乾物重が０．６１ｇ）よりも有意に大きかった。また、実施例１１〜１３の結果は、比較例５および比較例６の結果よりも有意であった。

このように、根菜類の水耕栽培では、根の肥大量が露地栽培よりも劣るものの、本発明により、従来の根菜類の水耕栽培が改善されると考えられる。すなわち、根菜類の水耕栽培において、根菜類の根域に赤色系、青色系および／または黄色系の光を照射することにより、根菜類の生産性を向上することが期待される。

１０・・・植物の栽培装置、１１・・・第一空間、１２・・・容器、１３・・・仕切部材、１４・・・第一光源、１５・・・第一遮光部材、１６・・・第二空間、１７・・・第二光源、１８・・・第二遮光部材、１９・・・基板、２０・・・光源、４０・・・植物、４１・・・根域、４２・・・地上部、５０・・・培養液。

Claims (19)

1. 培養液を用いた水耕栽培による植物の栽培方法であって、前記植物は、前記植物の根域を育成する第一空間と前記植物の地上部を育成する第二空間とを仕切る仕切部材によって仕切られており、前記仕切部材を基準として前記第一空間側に配置された光源から、前記植物の根域に対して、可視域の波長範囲にある光を照射することを特徴とする植物の栽培方法。
2. 前記光は、波長［ｎｍ］が６００〜７５０の範囲にある赤色系の光αであることを特徴とする請求項１に記載の植物の栽培方法。
3. 前記光αの光合成有効光量子束密度［μｍｏｌ／ｍ^２／ｓ］は１〜２００の範囲にある
   ことを特徴とする請求項２に記載の植物の栽培方法。
4. 前記光は、波長［ｎｍ］が４３５〜５００の範囲にある青色系の光βであることを特徴とする請求項１に記載の植物の栽培方法。
5. 前記光βの光合成有効光量子束密度［μｍｏｌ／ｍ^２／ｓ］は１〜２００の範囲にある
   ことを特徴とする請求項４に記載の植物の栽培方法。
6. 前記光は、波長［ｎｍ］が５７０〜６００の範囲にある黄色系の光γであることを特徴とする請求項１に記載の植物の栽培方法。
7. 前記光γの光合成有効光量子束密度［μｍｏｌ／ｍ^２／ｓ］は１〜２００の範囲にある
   ことを特徴とする請求項６に記載の植物の栽培方法。
8. 前記光は、波長［ｎｍ］が６００〜７５０の範囲にある赤色系の光α、および、波長［ｎｍ］が４３５〜５００の範囲にある青色系の光βであることを特徴とする請求項１に記載の植物の栽培方法。
9. 前記光αの光合成有効光量子束密度［μｍｏｌ／ｍ^２／ｓ］は１〜２００の範囲にあり
   、前記光βの光合成有効光量子束密度［μｍｏｌ／ｍ^２／ｓ］は１〜２００の範囲にあることを特徴とする請求項８に記載の植物の栽培方法。
10. 前記光は、波長［ｎｍ］が６００〜７５０の範囲にある赤色系の光α、波長［ｎｍ］が４３５〜５００の範囲にある青色系の光β、および、波長［ｎｍ］が５７０〜６００の範囲にある黄色系の光γであることを特徴とする請求項１に記載の植物の栽培方法。
11. 前記光αの光合成有効光量子束密度［μｍｏｌ／ｍ^２／ｓ］は１〜２００の範囲にあり
    、前記光βの光合成有効光量子束密度［μｍｏｌ／ｍ^２／ｓ］は１〜２００の範囲にあり、前記光γの光合成有効光量子束密度［μｍｏｌ／ｍ^２／ｓ］は１〜２００の範囲にあることを特徴とする請求項１０に記載の植物の栽培方法。
12. 前記植物は、野菜類、花卉類又は穀類であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の植物の栽培方法。
13. 前記野菜類は、葉菜類、根菜類又は果菜類であることを特徴とする請求項１２に記載の植物の栽培方法。
14. 前記葉菜類は、小松菜、ホウレン草、レタス、ミツバ、ねぎ、ニラ、サラダ菜、パセリ、青梗菜、春菊、ペパーミント、甘草およびバジルの群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１３に記載の植物の栽培方法。
15. 前記根菜類は、大根、二十日大根、人参、朝鮮人参、わさび、じゃがいも、サツマイモ、カブおよび生姜の群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１３に記載の植物の栽培方法。
16. 前記果菜類は、トマト、イチゴ、胡瓜、メロン、茄子およびピーマンの群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１３に記載の植物の栽培方法。
17. 前記花卉類は、バラ、シクラメン、チューリップ、キンギョソウ、ダリア、キク、ガーベラおよびランの群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１２に記載の植物の栽培方法。
18. 前記穀類は、イネ、コムギ、オオムギ、トウモロコシ、マメおよび雑穀の群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１２に記載の植物の栽培方法。
19. 培養液を用いた水耕栽培による植物の栽培装置であって、
    前記植物の根域を育成する第一空間と前記植物の地上部を育成する第二空間とを仕切る仕切部材と、
    前記仕切部材を基準として前記第一空間側に配置され、前記植物の根域に可視域の波長範囲にある光を照射する手段と、
    を備えたことを特徴とする植物の栽培装置。

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