JP6325771B2 - 植物育成用照明装置を用いた栽培方法および植物育成用照明装置 - Google Patents
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Description
セルトレーに前記挿し穂を植栽する挿し木工程と、
太陽光が照射される時間帯に、所定環境下にて前記セルトレーの挿し穂に太陽光の照射を行う太陽光照射工程と、
太陽光が照射されない時間帯において、所定環境下にて前記セルトレーの挿し穂に植物育成用照明装置による照明を照射する補光工程と、を有する植物の栽培方法であって、
前記補光工程は、挿し木工程から摘心を実施するまでの時期において、発光主波長が青色光もしくは青緑色光を発する発光ダイオードを用いて夜間照射を行う工程を含むことを特徴とする植物の栽培方法、とするものである。
前記植物載置台の挿し木に対して光を照射する光源部と、
前記光源部の発光を制御する制御装置と、を備えた植物育成用照明装置であって、
前記光源部は、発光主波長が520nmよりも短い波長の青色光もしくは青緑色光を発する発光ダイオードを用いた第1光源ユニットと、発光主波長が500nmよりも長い緑色光を発する発光ダイオードを用いた第2光源ユニットとを備え、
前記制御装置は、タイマと、操作部と、前記第1光源ユニットおよび前記第2光源ユニットによる照射光量を個別に制御する調光点灯部とを備え、
前記調光点灯部は、前記挿し木に対して前記タイマからの情報に基づいて太陽光が照射されない夜間に前記第1光源ユニットにより、前記挿し木の光補償点を超える光強度の弱光の照射光量にて照射する発根促進モードと、
前記挿し木に対して前記タイマからの情報に基づいて太陽光が照射されない夜間に前記第2光源ユニットにより、前記挿し木の光補償点を超える光強度の弱光の照射光量にて照射する出荷モードを有し、
前記操作部により、前記発根促進モードと前記出荷モードの切り替えを行えることを特徴とする植物育成用照明装置、である。
「太陽光が照射される時間帯」とは、太陽光が現実に直接照射される時間だけでなく直射光がない曇り状態も含む日中、すなわち日の出から日没までの時間帯を意味する、「太陽光が照射されない時間帯」とは、太陽光が照射される時間帯以外の時間帯、すなわち、日没から日の出までの時間帯を意味する。太陽光が照射される時間帯も、太陽光が照射されない時間帯も季節、緯度によって変化する。
植物の伸張した芽(シュート)から挿し穂をとって、セルトレー11に挿し穂を行う挿し木工程を実施した。セルトレーとしては、無菌の培地1を充填した5号プラ鉢に4本挿し穂を挿した。なお、図3および図4においては、判りやすくするためににセルトレー11内に1本挿し穂をした場合における概念図を示している。実験に供したサンプルは後述する処理区の各区に15鉢を供試した。
温度調整設備を設けたガラス温室内において、太陽があたるようにして挿し木工程を実施した試験サンプルを育成した。ガラス温室内は、15℃〜30℃の間の所定室温となるように温度調整を施した。挿し木工程を実施した後、出荷段階に至る期間の間、毎日、所定室温下で全ての試験サンプルの鉢を育成した。
挿し木工程を実施した直後から、太陽光が照射されない時間帯においては、植物育成用照明装置20の光源部24(植物育成用照明光源)下で補光を行って育成した。
補光は、17:30〜07:00の13.5時間/日の連続照射により行った。光源部24としては、LEDチップを発光源とするスタンレー電気株式会社製の屋外用LEDユニットLLM0200Aシリーズ、15Wを使用し、3×5穴トレー(310mm×530mm)からなる1処理区に対し2個の光源ユニット30を光源部24として使用した。光源部24とトレー(栽培ベッド)との距離は、各光源ユニットに設けた凸レンズ素子により栽培ベッド全体にわたり略等照度の光が照射される配光特性となる距離を隔てた。
処理区として次の7つの処理区を設けて実験を行った。なお、隣接する処理区の間には距離を隔てて、他の処理区の補光による照射光が入射しないようにした。
第2処理区は、青色発光のLED(ピーク波長465nm)5を設けた光源ユニット30を使用した。第3処理区は、青緑色発光のLED(ピーク波長500nm)5を設けた光源ユニット30を使用した。第4処理区は、緑色発光のLED(ピーク波長520nm)5を設けた光源ユニット30を使用した。第5処理区は、橙色発光のLED(ピーク波長600nm)5を設けた光源ユニット30を使用した。第6処理区は、赤色発光のLED(ピーク波長635nm)5を設けた光源ユニット30を使用した。第2処理区〜第6処理区の各光源ユニット30に用いたLEDは、LEDの半導体発光層から単色光が出射するLEDを用いた。第1処理区は、白色発光のLED(ピーク波長445nm+550nm)5を設けた光源ユニット30を使用した。ピーク波長が2つあるのは青色発光するLED(ピーク波長445nm)と蛍光体材料(ピーク波長550nm)による発光の混色により白色としているLEDを用いたからである。
第7処理区は、比較例として、光源ユニット30を設けない無補光の処理区とした。なお、第1処理区〜第6処理区の各光源ユニット30で照射する補光の光強度は光合成光量子束密度(photosynthetic photon flux density)が50μmol・m−2・s−1PPFDとした。
挿し木直後から2週間目(14日)における発根について調査した。図3(B)は発根し活着が良くなっている状態を示す概念図である。挿し木をした植物12を培地1から引き抜きを行い、引き抜く際の応力および発根の成長度合いを観察した。発根は第2処理区(青色光LED)が最も促進的であった。次いで第3処理区(青緑色光LED)であり、第7処理区(無補光)が最も劣っていた。第1処理区〜第6処理区の何れの処理区においても、第7処理区に比べて明らかに発根が促進されていた。すなわち、補光を実施しない場合に比べて、可視光LEDによる照射を行った場合には使用した光源の光質(発光波長)にかかわらず発根が早まった。このことから、可視光LEDを用いた夜間補光は、光合成を促して発根を早めていることが判明した。
図3(C)は摘心を示す概念図である。摘心は、第1試験区〜第6試験区の可視光LEDによる夜間補光を行った試験区においては、全体を挿し木から31日後に実施した。成長が遅れていた第7試験区(無補光)はさらに5日遅れた36日後に実施した。このことから、可視光LEDを用いた夜間補光は、光合成を促して発根を早め、活着に優れていることが判明した。また発根を早めることができたので、挿し木から摘心に適した時期に至るまでの生育期間期間を無補光の場合に比べて短縮することができることが判明した。
図4(A)は摘心後に第1シュート(芽)および第2シュート(芽)が生育した状態を示す概念図である。摘心後14日目に各試験区における試験サンプルの一部を抜き取り、シュートの伸長状況を解体調査した。解体調査の調査結果を第1表に示す。表1のデータは、各試験区における植物について、第2シュートを切り離し、第1シュートの長さとその重さ、第2シュートの長さと重さを測定した。また、第2シュートの形成率を%で示した。夫々の試験区における解体調査した試験サンプル数は8サンプルである。
図4(B)は出荷段階に至る直前の蕾が形成された状態、図4(C)は出荷段階の植物の状態を示す概念図である。図4(C)では一部のシュートで蕾が存在し、他のシュートにおいて開花している状態を示している。出荷段階において各試験区における試験サンプルの一部を抜き取り育成した植物の解体調査を実施した。解体調査の調査結果を第2表に示す。
5 LED
8 赤色LED
9 青緑色LED
10 白色LED
11 セルトレー
12 植物
20 植物育成用照明装置
21 植物群
22 植物載置台
23 栽培ベッド
24 光源部
25 制御装置
30 光源ユニット
31 第1光源ユニット
32 第2光源ユニット
33 光源支持台
34 レンズカバー
35 放熱機構
Claims (5)
- 植物の伸張した芽(シュート)からとった挿し穂を準備する工程と、
セルトレーに前記挿し穂を植栽する挿し木工程と、
太陽光が照射される時間帯に、所定環境下にて前記セルトレーの挿し穂に太陽光の照射を行う太陽光照射工程と、
太陽光が照射されない時間帯において、所定環境下にて前記セルトレーの挿し穂に植物育成用照明装置による照明を照射する補光工程と、を有する植物の栽培方法であって、
前記補光工程は、挿し木工程から摘心を実施するまでの時期において、発光主波長が青色光もしくは青緑色光を発する発光ダイオードを用いて夜間照射を行う工程を含むことを特徴とする植物の栽培方法。 - 前記補光工程が、前記摘心を実施した後から出荷段階までの時期において、発光主波長が緑色光もしくは青色光を発する発光ダイオードを用いて夜間照射を行う工程を含むことを特徴とする請求項1に記載の栽培方法。
- 前記緑色光を発する発光ダイオードの発光主波長が500nmよりも長い波長であることを特徴とする請求項2に記載の栽培方法。
- 前記植物がバラ目バラ科バラ属の低木の種であり、前記夜間照射を光合成光量子束密度が100μmol・m−2・s−1PPFDより低い弱光にて行うことを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載の栽培方法。
- 挿し木を実施したセルトレーの複数を収容する植物載置台と、
前記植物載置台の挿し木に対して光を照射する光源部と、
前記光源部の発光を制御する制御装置と、を備えた植物育成用照明装置であって、
前記光源部は、発光主波長が520nmよりも短い波長の青色光もしくは青緑色光を発する発光ダイオードを用いた第1光源ユニットと、発光主波長が500nmよりも長い緑色光を発する発光ダイオードを用いた第2光源ユニットとを備え、
前記制御装置は、タイマと、操作部と、前記第1光源ユニットおよび前記第2光源ユニットによる照射光量を個別に制御する調光点灯部とを備え、
前記調光点灯部は、前記挿し木に対して前記タイマからの情報に基づいて太陽光が照射されない夜間に前記第1光源ユニットにより、前記挿し木の光補償点を超える光強度の弱光の照射光量にて照射する発根促進モードと、
前記挿し木に対して前記タイマからの情報に基づいて太陽光が照射されない夜間に前記第2光源ユニットにより、前記挿し木の光補償点を超える光強度の弱光の照射光量にて照射する出荷モードを有し、
前記操作部により、前記発根促進モードと前記出荷モードの切り替えを行えることを特徴とする植物育成用照明装置。
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