JP6872760B2 - ハウス環境制御装置及び方法 - Google Patents
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Description
本発明は、ビニールハウス内等の施設内を植物の収量増加に適したハウス環境にするために、遮光制御を行うハウス環境制御装置及び方法に関する。
特許文献１には、温室栽培のトマトに照射される太陽光の光強度を調整するトマト栽培用自動調光制御方法であって、 前記光強度が変化したときに光合成速度や気孔コンダクタンスの値が光強度の変化により変動してから安定状態になるまでの時間を光強度検知周期として、トマトの生育にとって光合成速度及び蒸散速度が許容される範囲に設定された光強度の下限値を下限値として 、及び上限値を上限値として記憶させ、前記光強度検知周期ごとに測定された光強度が、前記上限値以上のときにトマトに対して太陽光を遮光するように遮光資材を制御し、前記下限値以下のときにトマトに対して太陽光が照射されるように遮光資材を制御し、前記上限値未満と前記下限値超の光強度のときは不感帯として前記遮光資材の状態をそのまま維持させるように制御するトマト栽培用自動調光制御方法が開示されている。
特許文献２には、ハウス栽培植物の生育に影響を与える環境を制御するハウス栽培装置であって、ハウス内への日射量を減少させる遮光資材と、外気温による前記ハウス内気温の低下を抑制する保温資材と、前記遮光資材及び前記保温資材の展張・縮小を操作する展張・縮小手段と、時刻を検知する時間検知手段と、前記保温資材の展張時間及び縮小時間を設定する時間設定手段と、前記日射の光強度を測定する光強度検知手段と、前記遮光資材を展張又は縮小させる前記日射の光強度を設定する調光設定手段と、前記時間設定手段からの時間設定情報に基づき前記保温資材を前記展張・縮小手段により展張・縮小させる時間制御、並びに、前記光強度検知手段からの光強度検知情報及び前記調光設定手段からの光強度設定情報に基づき前記遮光資材を前記展張・縮小手段により展張・縮小させる調光制御をする制御手段と、を備えたハウス栽培装置が開示されている。
特許文献３には、作物を生育させるための施設園芸ハウスにおいて、ハウス内の気温、ハウス内のＣＯ２濃度に応じて決まる前記作物の光合成速度が飽和する日射量に相当する光量である光飽和点に対して、日射センサによって計測されるハウス内の日射量が大きいか否かを判定する判定部と、前記ハウス内の日射量を調節するための遮光部材を制御する制御出力部と、を備え、前記判定部が、前記ハウス内の日射量が前記光飽和点に対して大きいと判定した場合には、前記制御出力部は、前記ハウス内の日射量を前記光飽和点に近付けるように前記遮光部材を制御する制御装置が開示されている。
特許文献１又は２の技術は、ビニールハウス内等の施設内の気温環境に関わらず、遮光資材の展張や縮小を制御する設定値を一定の上限値及び下限値にしているので、著しい高温状況ではない環境下では、光飽和点以上の光強度で遮光資材を展張する制御をしているにもかかわらず、光不足により栽培している植物の収量の低下が生じる問題があった。
特許文献３の技術は、蒸散速度を遮光制御の要件として考慮せず、光飽和点のみで遮光資材の展張や縮小の制御をしているので、まだ萎れ等の生育に悪影響を及ばさない光環境にもかかわらず遮光資材を展張させるので、積極的な光の取り入れができず、収量の増加が期待できないという問題があった。
また、施設内に入る光強度を光飽和点に近づけるように遮光資材の展張や縮小の制御をするので、光合成にとって必要最低レベルの光強度で管理することとなり、ハウス栽培植物の生産性に影響をもたらす茎葉全体では光強度不足が生じ減収を招くという問題があった。
また、遮光資材を展張や縮小させる光強度の設定値が一つの設定値であるため、遮光資材の展張や縮小動作が頻繁に発生し遮光資材の展張・縮小装置の消耗・劣化が進みトラブルが発生するという問題があった。
本発明はこうした問題に鑑み創案されたもので、気温が変化するハウス環境において最大限に光をハウス内に取り入れて、その気温環境における最大限の光合成を行えることができる遮光制御を行って、収量の増加を図ることができるハウス環境制御装置及び方法を提供することを課題とする。
発明者らは、植物の生育には光飽和点だけでなく蒸散速度も考慮しなければならないことを知っており、光合成速度の情報から光強度の下限値を、蒸散速度の情報から光強度の上限値を設定し、一つの下限値と一つの上限値で遮光資材の展張や縮小を制御しながら、植物の生育の観察や収量の把握を行っていたときに、気温が変化すると蒸散速度が急激に増加し始める光強度も変化することに気付き、本発明を想到するに至った。
請求項１に記載のハウス環境制御装置は、ハウス栽培植物の生産性に影響を与えるハウス環境を制御するハウス環境制御装置であって、ハウス内への日射量を減少させる遮光資材と、前記遮光資材の展張・縮小の動作を行う展張・縮小手段と、前記ハウス内の気温を測定する気温測定手段と、前記日射の光強度を測定する光強度測定手段と、前記展張・縮小手段の動作を制御する情報処理部を有する制御部と、を備え、前記制御部は、予め定めた単数又は複数の基準気温を記憶させ、前記基準気温を基準として分けた複数の気温帯を記憶させ、前記複数の気温帯での前記ハウス栽培植物の光合成速度が急激に低下し始めるときの光強度を下限値として記憶させ、前記複数の気温帯での蒸散速度が急激に増加し始めるときの光強度を上限値として記憶させ、前記下限値及び前記上限値を基準として分けた前記複数の気温帯での３つの光強度帯を記憶させ、及び、前記３つの光強度帯別に、前記下限値未満のときに前記遮光資材を縮小させ、前記上限値以上のときに前記遮光資材を展張させ、前記下限値以上で前記上限値未満のときに前記下限値と上限値との間に到達する直前の前記遮光資材の展張又は縮小状態を維持させる遮光資材動作指示情報を予め記憶させた記憶部と、予め定めた時間間隔ごとに前記気温測定手段からの気温情報及び前記光強度測定手段からの光強度情報を取得させる取得部と、取得した前記気温情報が該当する前記気温帯でかつ取得した前記光強度情報が該当する前記光強度帯が該当する前記遮光資材動作指示情報を前記記憶部から抽出し、前記抽出した遮光資材動作指示情報を出力する出力部から前記展張・縮小手段に送信させる情報処理部と、を備えることを特徴とする。
請求項２に記載のハウス環境制御装置は、請求項１において、前記下限値及び／又は前記上限値を、気温が高温側の気温帯から低温側の気温帯になるほど高く設定することを特徴とする。
請求項３に記載のハウス環境制御装置は、請求項１又は２において、前記下限値を、ハウス栽培植物の生産性に影響をもたらす茎葉全体において、光飽和点以上の光強度を確保するように設定することを特徴とする。
請求項４に記載のハウス環境制御方法は、ハウス栽培植物の生産性に影響を与えるハウス環境を制御するハウス環境制御方法であって、ハウス内への日射量を減少させる遮光資材と、前記遮光資材の展張・縮小の動作を行う展張・縮小手段と、前記ハウス内の気温を測定する気温測定手段と、前記日射の光強度を測定する光強度測定手段と、少なくとも、記憶部、取得部及び出力部を制御しかつ前記展張・縮小手段の動作を制御する情報処理部、並びに、記憶させる情報を入力する入力部を有する制御部と、を備え、前記記憶部に、予め定めた単数又は複数の基準気温を記憶し、前記基準気温を基準として分けた複数の気温帯を記憶し、前記複数の気温帯別での前記ハウス栽培植物の生産性に影響をもたらす茎葉全体において光飽和点以上となるときの光強度を下限値として記憶し、前記複数の気温帯別での蒸散速度が急激に増加し始めるときの光強度を上限値として記憶し、前記下限値及び前記上限値を基準として分けた前記複数の気温帯別での３つの光強度帯、及び、前記３つの光強度帯別に、前記下限値未満のときに前記遮光資材を縮小させ、前記上限値以上のときに前記遮光資材を展張させ、前記下限値以上で前記上限値未満のときに前記下限値と上限値との間に到達する直前の前記遮光資材の展張又は縮小状態を維持させる遮光資材動作指示情報を予め記憶させ、前記情報処理部に、前記取得部に予め定めた時間間隔ごとに前記気温測定手段からの気温情報及び前記光強度測定手段からの光強度情報を取得させ、取得した前記気温情報が該当する前記気温帯でかつ取得した前記光強度情報が該当する前記光強度帯が該当する前記遮光資材動作指示情報を前記記憶部から抽出し、前記抽出した遮光資材動作指示情報を出力する出力部から前記展張・縮小手段に送信させることを特徴とする。
請求項１に記載のハウス環境制御装置及び請求項４に記載のハウス環境制御方法によって、あらゆる気温帯において、強日射による生育障害を回避しつつハウス内に多くの光を取り入れることができ、植物の光合成を各気温帯で最大化することができ収量の増加をもたらすという顕著な効果を得ることができる。
請求項２に記載のハウス環境制御装置は、低い気温帯で光のハウス内への取り入れを増加させることができるため、あらゆる気温帯において強日射による生育障害を回避しつつ光合成を最大化し、収量を増加させることができる。
請求項３に記載のハウス環境制御装置は、ハウス栽培植物の生産性に影響をもたらす茎葉全体において光飽和点以上の光強度を確保することができ、光合成量を高めることができる。これにより、ハウス栽培植物の収量を増加させることができる。
本発明のハウス環境制御装置１は、図１又は図２に示すように、ハウス栽培植物７の生産性に影響を与えるハウス環境を制御するハウス環境制御装置１であって、ハウス内への日射量を減少させる遮光資材３と、前記遮光資材３の展張・縮小の動作を行う展張・縮小手段４と、前記ハウス内の気温を測定する気温測定手段５と、前記日射の光強度を測定する光強度測定手段６と、前記展張・縮小手段４の動作を制御する情報処理部１０を有する制御部２と、を備え、前記制御部２は、予め定めた単数又は複数の基準気温を記憶させ、前記基準気温を基準として分けた複数の気温帯を記憶させ、前記複数の気温帯での前記ハウス栽培植物７の光合成速度が急激に低下し始めるときの光強度を下限値として記憶させ、前記複数の気温帯での蒸散速度が急激に増加し始めるときの光強度を上限値として記憶させ、前記下限値及び前記上限値を基準として分けた前記複数の気温帯での３つの光強度帯を記憶させ、及び、前記３つの光強度帯別に、前記下限値未満のときに前記遮光資材を縮小させ、前記上限値以上のときに前記遮光資材を展張させ、前記下限値以上で前記上限値未満のときに前記下限値と上限値との間に到達する直前の前記遮光資材の展張又は縮小状態を維持させる遮光資材動作指示情報を予め記憶させた記憶部１３と、予め定めた時間間隔ごとに前記気温測定手段５からの気温情報及び前記光強度測定手段６からの光強度情報を取得させる取得部１２と、取得した前記気温情報が該当する前記気温帯でかつ取得した前記光強度情報が該当する前記光強度帯が該当する前記遮光資材動作指示情報を前記記憶部１３から抽出し、前記抽出した遮光資材動作指示情報を出力する出力部１４から前記展張・縮小手段４に送信させる情報処理部１０と、を備える。
前記ハウス栽培植物７としては、冬春栽培ではトマトやレタス等があり、夏秋栽培ではトマトや夏イチゴやアスパラガス等があり、周年栽培ではネギ、ホウレンソウ及びコマツナ等がある。
前記ハウス環境制御装置１は、図１に示すように遮光資材３を展張させて遮光状態にしたり、図２に示すように遮光資材３を縮小させて無遮光状態にする制御を行う。なお、前記遮光状態とは遮光資材３を展張させる前の日射量よりも展張させた後の日射量が減少（減光）となる状態を意味する。
前記遮光資材３は、ハウス内への日射量を減少させるものであり、プラスチックフィルムに準ずる素材もしくは紙や天然素材でもよく、あるいは、透過する光量、光質又はその両方を制御（例えば、紫外線カット及び吸収、熱線カット及び吸収、光質変換）したものでもよい。
前記遮光資材３は、ハウス内の日射量を減少させ、生育させる野菜等のハウス栽培植物７のハウス環境を、光合成を急激に低下させず且つ蒸散速度を急激に増加させない光強度のハウス環境にする働きをする。なお、遮光資材３は遮光効果に加えて保温効果や遮熱効果を有するものでもよい。
次に、前記展張・縮小手段４は、前記遮光資材３の展張・縮小の動作を行うものであり、モータやシリンダー等の駆動源を有し前記遮光資材３を展張や縮小ができる手段であればいずれの駆動源でもよい。遮光資材３を展張させるとハウス内の日射量を減少させ、遮光資材３を縮小させるとハウス内に入る日射量を増加させる、又は減少させない。
次に、前記気温測定手段５は前記ハウス内の気温を測定し、前記光強度測定手段６は遮光しないハウス環境における日射の光強度を測定する。なお、前記気温測定手段５の設置位置は、外張りと内張り又は遮光資材３との間、又は、遮光資材３の下方のハウス栽培植物７付近等があり、ハウス内であればいずれの位置でもよい。また、前記光強度測定手段６の設置位置は、ハウスの外、又は、外張りと内張り又は遮光資材３との間、又は、ハウス栽培植物７付近に日射を受けられる位置等がある。
本発明における光強度とは、光束、照度、光、ＰＰＦＤ（光合成有効光量子束密度）、ＰＦＤ（光量子束密度）、放射束、あるいは、放射照度又は放射密度を含む。また、光強度は、光源が太陽光や人工光に限らず、その光の強さを示す。
ここで、ハウス栽培植物７の茎葉の位置別の採光率を調査すると、全長約１８０ｃｍのトマトのハウス栽培の事例であるが、図１１（ａ）に示すように、茎葉の位置別での採光率は最上端の茎葉における光強度を１００％とした場合に、収量に大きく影響する最下位の着果節位の茎葉１３０ｃｍ（果房下３葉）では光強度は約６０％に留まる。従って最上端の茎葉における光強度Ｇ３が光飽和点のときには、最上端の茎葉は光飽和点に達するが、最下位付近の茎葉に達する光強度は光飽和点に達していない。
そこで、茎葉全体において光合成速度を低下させないために、すなわち生産性に影響をもたらす茎葉全体において光飽和点以上の光強度が得られるように、採光割合を考慮して、光飽和点より高い光強度Ｋ３を下限値として設定する。例えば、トマトの例であるが、図１１（ｂ）に示すように、最下位付近の着果節位の茎葉における光強度が光飽和点の光強度（図１１（ａ）又は（ｂ）における１００％が示す光強度）を確保するためには、最上端の茎葉での光強度Ｋ３は、図１１（ａ）に示す光強度Ｇ３の約１．７倍（Ｇ３／０．６）の光強度が必要となり、この光強度Ｋ３を下限値として設定する。なお、前記下限値Ｋ３は、ハウス栽培植物７の種類別に、ハウス栽培植物７の茎葉の位置別の採光率を調査してそれぞれ設定する。
次に、アスパラガスの例であるが、図１１（ｃ）に示すように、生産性に影響する茎葉のほとんどが分布する、地表面から５０ｃｍの高さ付近の茎葉における光強度が光飽和点の光強度（図１１（ｃ）又は（ｄ）における１００％が示す光強度）を確保するためには、最上端の茎葉での光強度Ｋ３は、図１１（ｄ）に示す光強度Ｇ３の約１．９倍（Ｇ３／０．５３）の光強度が必要となり、この光強度Ｋ３を下限値として設定する。
このように光強度の下限値を茎葉の位置別の採光率を考慮して設定することで、ハウス栽培植物７の生産性に影響をもたらす茎葉全体において光飽和点以上の光強度を確保することができ、遮光制御によってハウス栽培植物７の生産性に影響をもたらす茎葉全体において光合成速度の低下を招くことがない。よって、ハウス環境制御装置１は、前記下限値を、ハウス栽培植物７の生産性に影響をもたらす茎葉全体において光飽和点以上の光強度を確保するように設定する。
発明者は、アスパラガスの生育を観察していると、光合成速度が急激に低下し始める光強度Ｇが、図２０（ａ）に示すように気温２５℃のときが１２００μｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１で、図２０（ｂ）に示すように気温３０℃のときが８００μｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１で、図２０（ｃ）に示すように気温３５℃のときが６００μｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１となることに気付いた。
さらに、アスパラガスの生育を観察していると、蒸散速度が急激に増加し始める光強度Ｕが、図２１（ａ）に示すように気温２５℃のときは光強度が１６００μｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１でも急変せず、図２１（ｂ）に示すように気温３０℃のときが１４００μｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１で、図２１（ｃ）に示すように気温３５℃のときが１２００μｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１となることを発見した。
これらの観察から、発明者は、光合成速度が急激に低下し始める光強度Ｇ、及び、蒸散速度が急激に増加し始める光強度Ｕを１つの一定値でハウス環境管理していると、気温が変化する環境に応じた収量の最大化が得られないと考えた。
すなわち、図４に示すように、栽培期間中には高温時（気温Ｔ１以上）より低い気温で栽培する時間帯もあり、気温が低温時（気温Ｔ１未満）での蒸散速度は光強度Ｕ１より高い光強度Ｕ２で急激に増加し始めることになり、蒸散速度が急激に増加し始める光強度は気温によって変化する。予め基準気温を設定して、前記基準気温で区分した気温帯ごとに蒸散速度が急激に増加し始める光強度を観察により求めて、各気温帯別にそれぞれの前記光強度で遮光管理をすれば収量の増加になると考えた。
また、図４に示すように、同じように光合成速度が急激に低下し始める光強度Ｋ、すなわち光飽和点に相当する光強度Ｋも気温によって変化するため、予め基準気温として設定して、前記基準気温で区分した気温帯ごとに光飽和点が急激に低下し始める光強度を観察により求めて、各気温帯別にそれぞれの前記光強度未満では無遮光管理をすれば収量の増加になると考えた。
したがって、図１１に示す茎葉の位置別の採光率の情報、並びに、図２０や図２１に示す気温別の光強度と光合成速度及び蒸散速度との情報から、図４に示すように、気温が高温時（気温Ｔ１以上）には下限値をハウス栽培植物７の生産性に影響をもたらす茎葉全体において光合成速度の低下を招くことがない光強度Ｋ１とし、上限値を蒸散速度が急激に増加し始める光強度Ｕ１とし、気温が低温時（気温Ｔ１未満）の場合は，下限値をハウス栽培植物７の生産性に影響をもたらす茎葉全体において光合成速度の低下を招くことがない光強度Ｋ２（Ｋ２はＫ１より高い）とし、上限値を蒸散速度が急激に増加し始める光強度Ｕ２（Ｕ２はＵ１より高い）として制御することとした。
このように気温帯別にハウス栽培植物７の生産性に影響をもたらす茎葉全体を考慮して下限値Ｋ及び上限値Ｕを設定することで、後述する実施例に示すように、複数のハウス栽培植物７において著しい収量の増加を得ることができた。
制御部２は、図３に示すように、入力部１１、取得部１２、記憶部１３、出力部１４及び情報処理部１０を備えている。前記情報処理部１０が、前記取得部１２に測定の指示を出し、前記取得部１２が取得した気温情報及び光強度情報、及び、前記記憶部１３に記憶された気温帯別光強度別の遮光資材動作指示情報から、前記気温情報及び光強度情報に該当する遮光資材動作指示情報を抽出する情報処理をして、出力部１４に前記抽出した遮光資材動作指示情報を送信させる。
前記入力部１１は、人の操作により、前記基準気温、前記下限値、前記上限値、測定時間間隔を入力する。前記入力部１１は、タッチパネルで直接入力する方法やパソコン等にあらかじめ保存された情報を通信により入力する方法等、必要な情報を入力できる方法であればその形態を問わない。
前記取得部１２は、前記情報処理部１０から指示を受け、予め定めた時間間隔ごとに前記気温測定手段５から気温情報、及び、前記光強度測定手段６から光強度情報を取得する。
前記記憶部１３は、基準気温の数により複数の気温帯を設定し、設定された気温帯ごとに光強度の上限値と下限値で３つの光強度帯を設定し、前記光強度帯が前記下限値未満のときに遮光資材３を縮小させ、前記上限値以上のときに前記遮光資材３を展張させ、前記下限値以上で前記上限値未満のときに前記下限値と上限値との間に到達する直前の前記遮光資材３の展張又は縮小状態を維持させる遮光資材動作指示情報を予め記憶させたプログラムと、前記取得部１２が取得した気温情報及び光強度情報が該当する気温帯及び光強度帯を抽出し、その抽出された気温帯及び光強度帯に該当する遮光資材動作指示情報を抽出するプログラムを、前記入力部１１を介して設定して記憶し、前記入力部１１から入力された前記基準気温、前記下限値、前記上限値、測定間隔を記憶する。
なお、前記記憶部１３に、基準気温の数が１つ又は２つの場合は、前記入力部１１から入力された前記基準気温、前記下限値や前記上限値を記憶させた後に、気温帯ごとに、下限値未満の光強度帯では遮光資材３を縮小させ、前記上限値以上の光強度帯では前記遮光資材３を展張させ、前記下限値以上で前記上限値未満の光強度帯では前記下限値と上限値との間に到達する直前の前記遮光資材３の展張又は縮小状態を維持させる遮光資材動作指示情報のプログラムを、前記入力部１１を介して記憶させてもよい。
前記出力部１４は、前記情報処理部１０が抽出した遮光資材動作指示情報を前記情報処理部１０の指示により前記展張・縮小手段４に送信する。
前記情報処理部１０は、前記記憶部１３から測定間隔情報を取得して、前記取得部１２に測定の指示を出し、前記取得部１２が取得した気温情報及び光強度情報を取得し、及び、前記記憶部１３に記憶されている気温帯別光強度別の遮光資材動作指示情報を取得して、前記気温情報及び光強度情報に該当する気温帯及び光強度帯を抽出し、その抽出された気温帯及び光強度帯に該当する遮光資材動作指示情報を抽出する処理をして、出力部１４に前記抽出した遮光資材動作指示情報を前記展張・縮小手段４に送信させる。
前記基準気温とする気温は、気温と蒸散速度の急激に増加し始める光強度との関係、及び、ハウス栽培植物７の生産性に影響をもたらす茎葉全体における気温と光合成速度の光飽和点の光強度との関係を踏まえて適宜設定する。例えば、実施例１で示すトマトの場合のように、気温３５℃以上の気温帯で蒸散速度の急激に増加し始める光強度が相対的に低い値となり、気温３５℃未満の気温帯で蒸散速度の急激に増加し始める光強度が相対的に高い値となる場合、基準気温を３５℃として設定すればよい。さらに、それ以外の気温でも蒸散速度の急激に増加し始める光強度の傾向が変化する場合や、光強度により光合成速度が変化する場合は、その気温も基準気温として設定すればよい。
また、気温ごとに蒸散速度の急激に増加し始める光強度との関係、及び、ハウス栽培植物７の生産性に影響をもたらす茎葉全体における気温ごとの光強度と光飽和点との関係を設定したデータベースを用いて、気温単位又は気温帯ごとに光強度の下限値及び上限値を設定してもよい。
基準気温を単数（１つ）とした場合の設定表を表１に示す。この場合は、気温がハウス栽培植物７にとって生育適温範囲の上限となる気温を基準気温（Ｔ１）として設定した。
表１から、基準気温とする予め定めた気温が単数（Ｔ１のみ）の場合、前記気温Ｔ１を基準気温として気温Ｔ１未満と気温Ｔ１以上の２つの気温帯に分ける。測定された気温が前記気温Ｔ１未満の気温帯の場合は、測定された光強度が、下限値の光強度Ｋ２未満の光強度帯の場合は遮光資材３を縮小して無遮光とする遮光資材動作指示情報を、下限値の光強度Ｋ２以上〜上限値の光強度Ｕ２未満の光強度帯の場合は前記下限値と上限値との間に到達する直前の前記遮光資材３の展張又は縮小状態を維持させる遮光資材動作指示情報を、上限値の光強度Ｕ２以上の光強度帯の場合は遮光資材３を展張して遮光する遮光資材動作指示情報を設定するプログラムを作成し、入力部１１を介して記憶部１３に記憶させる。
測定された気温が前記気温Ｔ１以上の気温帯の場合は、測定された光強度が、下限値の光強度Ｋ１未満の光強度帯の場合は遮光資材３を縮小する遮光資材動作指示情報を、下限値の光強度Ｋ１以上〜上限値の光強度Ｕ１未満の光強度帯の場合は前記下限値と上限値との間に到達する直前の前記遮光資材３の展張又は縮小状態を維持させる遮光資材動作指示情報を、上限値の光強度Ｕ１以上の光強度帯の場合は遮光資材３を展張する遮光資材動作指示情報を設定するプログラムを作成し、入力部１１を介して記憶部１３に記憶させる。
次に、基準気温を２つ（気温Ｔ１とＴ２）とした場合の設定表を表２に示す。この場合は、気温がハウス栽培植物７にとって生育に適する気温範囲のうちの上限となる気温（Ｔ１）と、前記生育に適する気温範囲のうちの前記上限となる気温（Ｔ１）より低い気温（Ｔ２）を設定するのが好ましく、ハウス栽培植物７にとって生育に適する気温範囲の上限値と下限値を基準気温として設定するのがより好ましい。
表２から、基準気温とする予め定めた気温が２つの場合、気温Ｔ１及びＴ２を基準気温として気温Ｔ２未満、気温Ｔ２以上〜気温Ｔ１未満、気温Ｔ１以上の３つの気温帯別に分ける。そして、測定された気温が前記気温Ｔ２未満の気温帯の場合は、測定された光強度が、下限値の光強度Ｋ３未満の光強度帯の場合は遮光資材３を縮小する遮光資材動作指示情報を、下限値の光強度Ｋ３以上〜上限値の光強度Ｕ３未満の光強度帯の場合は前記下限値と上限値との間に到達する直前の前記遮光資材３の展張又は縮小状態を維持させる遮光資材動作指示情報を、上限値の光強度Ｕ３以上の光強度帯の場合は遮光資材３を展張する遮光資材動作指示情報を設定するプログラムを作成し、入力部１１を介して記憶部１３に記憶させる。
そして、測定された気温が、気温Ｔ２以上〜気温Ｔ１未満、気温Ｔ１以上の２つの気温帯の場合も気温Ｔ２未満の場合と同じように、光強度が下限値未満、下限値超〜上限値未満、上限値超の３つの光強度帯に分けてそれぞれの遮光資材動作指示情報を設定するプログラムを作成し、入力部１１を介して記憶部１３に記憶させる。
次に、予め定めた基準気温の数がｎ個の場合の設定表を表３に示す。この場合は、気温をきめ細かく区分して、それぞれ３つの光強度帯に該当する遮光資材３の展張・縮小を制御する場合に好ましい。
表３から、基準気温とする予め定めた気温の数がｎ個の場合、同じように、それぞれの気温帯ごとに３つの光強度帯別に、光強度が下限値未満の場合は遮光資材３を縮小、光強度が上限値以上の場合は遮光資材３を展張、光強度が下限値以上〜上限値未満の場合は前記下限値と上限値との間に到達する直前の前記遮光資材３の展張又は縮小状態を維持させることを設定するプログラムを作成し、入力部１１を介して記憶部１３に記憶させる。
そして、情報処理部１０が、前記取得部１２に取得させた気温情報及び光強度情報と、前記記憶部１３に記憶させている複数の気温帯別とそれぞれの３つの光強度帯とを比較し、前記気温情報及び前記光強度情報が該当する気温帯及び光強度帯を前記記憶部１３から抽出し、その抽出された前記気温帯及び光強度帯に設定された遮光資材動作指示情報を前記記憶部１３から抽出し、出力部１４から前記展張・縮小手段４に抽出された前記遮光資材動作指示情報を送信させる。そして、前記展張・縮小手段４が、前記出力部１４から送付された制御信号により動作し、前記遮光資材３を展張又は縮小させる。
また、前記下限値及び／又は前記上限値を、気温が高温側の気温帯から低温側の気温帯になるほど高く設定する。これは、図４や図２１に示すように、気温が低いと蒸散速度の急激に増加し始める光強度が高くなり（Ｕ１からＵ２へ）、あるいは図２１（ａ）に示すように急激に増加し始める光強度の変曲点が顕れなかったり、同じように気温が低いと生産性に影響をもたらす茎葉全体において光合成速度が低下し始める光強度すなわち光飽和点が高くなる（Ｋ１からＫ２へ）からである。
図５に基準気温が１つの場合で前記下限値（光強度Ｋ１又はＫ２）及び前記上限値（光強度Ｕ１又はＵ２）を気温が高温側の気温帯から低温側の気温帯になるほど高く設定する制御方式イを示し、図６に基準気温が２つの場合で前記下限値（光強度Ｋ１〜Ｋ３）及び前記上限値（光強度Ｕ１〜Ｕ３）を気温が高温側の気温帯から低温側の気温帯になるほど高く設定する制御方式ロを示し、図７に基準気温が２つの場合で前記下限値（光強度Ｋ１）は気温の変化にかかわらず一定で前記上限値（光強度Ｕ１〜Ｕ３）を気温が高温側の気温帯から低温側の気温帯になるほど高く設定する制御方式ハを示し、図８に基準気温が２つの場合で前記下限値（光強度Ｋ１〜Ｋ３）を気温が高温側の気温帯から低温側の気温帯になるほど高く設定し前記上限値（光強度Ｕ１）を気温の変化にかかわらず一定とする制御方式ニを示している。前記制御方式イ〜ニのうちのどの制御方式にするかは、ハウス栽培植物７の種類によって異なるので、生育させようとするハウス栽培植物７にとって最も生育が期待できる前記下限値（光強度Ｋ）の条件と前記上限値（光強度Ｕ）の条件を求めて決めればよい。そして、決めた制御方式を組み込んだプログラムを、入力部１１を介して記憶部１３に記憶させる。
従来は、ハウスの遮光資材３は光強度が高い高温時にハウス栽培植物７の生育に悪影響が生じないように光強度を減少させる目的で設置された経過があることから、図９に示すように高温時におけるハウス栽培植物７の蒸散速度が急激に増加し始める光強度を上限値（Ｕ１）として、ハウス栽培植物７の生産性に影響をもたらす茎葉全体において光合成速度が低下し始めるときの光強度、すなわち光飽和点を下限値（Ｋ１）として、気温に関わらずそれぞれ一つの値を設定してきた。よって、図５〜図８に示す本発明の前記下限値（Ｋ１〜Ｋ３）及び前記上限値（Ｕ１〜Ｕ３）と、図９に示す従来の前記下限値（Ｋ１）及び前記上限値（Ｕ１）とを比較すると、本発明の高温時における上限値（Ｕ１）及び下限値（Ｋ１）の設定は従来の上限値（Ｕ１）及び下限値（Ｋ１）の設定と同じであるが、気温が高温（Ｔ１側）側の気温帯から低温側（Ｔ２側）の気温帯になるにつれ、光強度の前記下限値は差（Ｋ１とＫ２又はＫ３との差）が大きくなり、及び／又は、前記上限値の差（Ｕ１とＵ２又はＵ３との差）が大きくなる。
次に、本発明の気温及び光強度の制御の場合と、従来の光強度だけの制御との日積算日射量を比較した。図１０に示すように、光強度の前記下限値及び前記上限値を、気温が高温側の気温帯から低温側の気温帯になるほどそれぞれ高く設定する（気温＋光強度）制御（図１０のII）と、従来の光強度だけの制御の場合（図１０のI）でのハウス内の日積算日射量を比較すると、日中の平均気温が３２℃（８：００〜１７：００の間の平均気温）と高かった９月２日の日積算日射量は本発明の気温及び光強度の制御（図１０のII）の場合と従来の光強度だけの制御（図１０のI）の場合でほとんど差が見られないが、日中の平均気温が２６．７℃（８：００〜１７：００の間の平均気温）に低下した１０月９日の日積算日射量は本発明の（気温＋光強度）制御（図１０のII）の方が従来の光強度だけの制御（図１０のI）より約２０％増加しており、本発明のハウス環境制御装置１は気温が低温になるほどハウス栽培植物７の生育に良好な光環境を作り出すことが示された。
次に、情報処理部１０による情報処理ステップの実施例を説明するが、本発明の情報処理部１０の情報処理ステップは、気温帯と光強度帯の組み合わせによって遮光資材３を動作させるステップであればこれに限らない。
次に、ハウス環境制御装置１の制御の実施例Ａについて説明する。実施例Ａとして、基準気温の設定を１つとした場合を図１２に、実施例Ｂとして、基準気温の設定を２つとした場合を図１３に示す。
まず、基準気温の設定を１つとした場合の制御の実施例Ａについて説明する。この場合は表１に示すような設定表を組み込んだプログラムを作成し、入力部１１を介して記憶部１３に記憶し、情報処理部１０により図１２に示すようなフローで制御する。表１に示すように、例えばハウス栽培植物７の生育に適する気温の中で上限となる気温Ｔ１を基準気温として設定する。この基準気温Ｔ１を入力部１１から入力して記憶部１３に記憶させる（Ｓ１）。
次に、表１に示すように、気温Ｔ１未満、気温Ｔ１以上の２つの気温帯において、それぞれの光強度の下限値Ｋ２、Ｋ１を、またそれぞれ光強度の上限値Ｕ２、Ｕ１を入力部１１から入力して記憶部１３に記憶する（Ｓ２）。
次に、２つの前記気温帯のそれぞれに設定した３つの光強度帯別に、下限値未満の光強度帯のときに前記遮光資材３を縮小させ、上限値以上の光強度帯のときに前記遮光資材３を展張させ、前記下限値以上で前記上限値未満の光強度帯のときに前記下限値と上限値との間に到達する直前の前記遮光資材３の展張又は縮小状態を維持させる遮光資材動作指示情報のプログラムを入力部１１を介して記憶部１３に記憶する（Ｓ３）。
次に、前記気温測定手段５の気温測定周期及び前記光強度測定手段６の光強度測定周期を測定間隔として、例えば２分を入力部１１から入力し記憶部１３に記憶させる（Ｓ４）。光強度測定手段６の測定周期は、前記光強度測定間隔を、光強度の変化時に対して、ハウス栽培の植物７の植物体温度が追従し安定状態に至る最短時間とすることが好ましい。
以上により、ハウス環境制御装置１は、記憶部１３に、基準気温とする気温Ｔ１、光強度の下限値Ｋ１及びＫ２、光強度の上限値Ｕ１及びＵ２、前記測定間隔、並びに、遮光資材動作指示情報のプログラムを記憶させた状態となる。
次に、情報処理部１０の指示により、取得部１２が、記憶部１３に記憶された測定間隔で前記気温測定手段５に気温測定させ、光強度測定手段６に光強度を測定させて気温情報及び光強度情報を取得する（Ｓ５）。情報処理部１０は、前記取得した気温が、Ｔ１未満の気温帯又はＴ１以上の気温帯のいずれに該当するかをチェックする（Ｓ６）。次に、情報処理部１０は、Ｔ１未満の気温帯に該当する場合はＴ１未満の気温帯に進み（Ｓ７）、次に設定された光強度の下限値Ｋ２及び上限値Ｕ２と前記光強度測定手段６により測定された光強度とを比較演算し、３つの光強度帯のどの光強度帯に該当するかをチェックする（Ｓ８）。次に、情報処理部１０は、測定された光強度が下限値Ｋ２未満の光強度帯に該当する場合は遮光資材３を縮小させて無遮光状態にし（Ｓ９）、測定された光強度が上限値Ｕ２以上の光強度帯に該当する場合は遮光資材３を展張させて遮光状態にし（Ｓ１１）、測定された光強度が下限値Ｋ２以上〜上限値Ｕ２未満の光強度帯に該当する場合は前記下限値と前記上限値との間に到達する直前の前記遮光資材３の展張又は縮小状態を維持するように遮光資材３を無動作状態とする（Ｓ１０）という遮光資材動作指示を前記記憶部１３から抽出する。前記Ｓ７〜Ｓ１１までを情報処理部１０は実行する。そして、情報処理部１０は出力部１４に前記抽出した遮光資材動作指示を前記展張・縮小手段４に送信させ、前記展張・縮小手段４の動作によって前記遮光資材３が展張又は縮小される（Ｓ６０）。
前記測定した気温がＴ１以上の場合はＴ１以上の気温帯に進み（Ｓ２０）、次に、設定された光強度の下限値Ｋ１及び上限値Ｕ１と前記光強度測定手段６により測定された光強度とを比較演算し、３つの光強度帯のどの光強度帯に該当するかをチェックする（Ｓ２１）。測定された光強度が下限値Ｋ１未満の光強度帯に該当する場合は遮光資材３を縮小させて無遮光状態にし（Ｓ２２）、測定された光強度が上限値Ｕ１以上の光強度帯に該当する場合は遮光資材３を展張させて遮光状態にし（Ｓ２４）、測定された光強度が下限値Ｋ１以上〜上限値Ｕ１未満の光強度帯に該当する場合は前記下限値と前記上限値との間に到達する直前の前記遮光資材３の展張又は縮小状態を維持するように遮光資材３を無動作状態とする（Ｓ２３）の遮光資材動作指示を前記記憶部１３から抽出する。前記Ｓ６、Ｓ２０〜Ｓ２４までを情報処理部１０は実行する。そして、情報処理部１０は出力部１４に前記抽出した遮光資材動作指示を前記展張・縮小手段４に送信させ、前記前記展張・縮小手段４の動作によって前記遮光資材３が展張又は縮小される（Ｓ６０）。
そして、前記測定間隔で前記気温測定手段５及び前記光強度測定手段６により、次の気温及び光強度を測定して（Ｓ５）、前記制御（Ｓ６〜Ｓ１１、Ｓ２０〜Ｓ２４、Ｓ６０）を繰り返す制御を実施する。
次に、基準気温の設定を２つとした場合の制御の実施例Ｂについて説明する。この場合は表２に示すような設定表を組み込んだプログラムを作成して、入力部１１を介して記憶部１３に記憶し、情報処理部１０により図１３に示すようなフローで制御する。表２に示すように、例えば気温がハウス栽培植物７にとって生育に適する気温範囲のうちの上限となる気温（Ｔ１）と、前記生育に適する気温範囲のうちの前記上限となる気温（Ｔ１）より低い気温（Ｔ２）を設定する。この気温Ｔ１、Ｔ２を記憶部１３に記憶する（Ｓ３０）。
次に、表２に示すように、気温Ｔ２未満、気温Ｔ２以上〜Ｔ１未満、気温Ｔ１以上の３つの気温帯において、それぞれの光強度の下限値Ｋ３、Ｋ２、Ｋ１を、またそれぞれ光強度の上限値Ｕ３、Ｕ２、Ｕ１を入力部１１から入力し記憶部１３に記憶する（Ｓ３１）。
次に、３つの前記気温帯のそれぞれに設定した３つの光強度帯別に、下限値未満の光強度帯のときに前記遮光資材３を縮小させ、上限値以上の光強度帯のときに前記遮光資材３を展張させ、前記下限値以上で前記上限値未満の光強度帯のときに前記下限値と上限値との間に到達する直前の前記遮光資材３の展張又は縮小状態を維持させる遮光資材動作指示情報のプログラムを入力部１１を介して記憶部１３に記憶する（Ｓ３２）。
次に、前記気温測定手段５の気温測定周期及び前記光強度測定手段６の光強度測定周期を測定間隔として、例えば２分を入力し記憶部１３に記憶させる（Ｓ３３）。光強度測定手段６の測定周期は光強度の変化時に対して、ハウス栽培の植物７の植物体温度が追従し安定状態に至る最短時間とすることが好ましい。
以上により、ハウス環境制御装置１は、記憶部１３に、基準気温Ｔ１及びＴ２、光強度の下限値Ｋ１、Ｋ２及びＫ３、光強度の上限値Ｕ１、Ｕ２及びＵ３、前記測定間隔、並びに、遮光資材動作指示情報のプログラムを記憶させた状態となる。
次に、情報処理部１０の指示により取得部１２が、記憶部１３に記憶された測定間隔で前記気温測定手段５に気温を測定させ、光強度測定手段６に光強度を測定させて気温情報及び光強度情報を取得する（Ｓ３４）。次に、情報処理部１０は、前記取得した気温が、Ｔ２未満、Ｔ２以上〜Ｔ１未満、Ｔ１以上の３つの気温帯のいずれに該当するかをチェックする（Ｓ３５）。Ｔ２未満の気温帯に該当する場合はＴ２未満の気温帯に進み（Ｓ３６）、次に設定された光強度の下限値Ｋ３及び上限値Ｕ３と前記光強度測定手段６により測定された光強度とを比較演算し、３つの光強度帯のうちのどの光強度帯に該当するかをチェックする（Ｓ３７）。測定された光強度が下限値Ｋ３未満の光強度帯に該当する場合は遮光資材３を縮小させて無遮光状態にし（Ｓ３８）、測定された光強度が上限値Ｕ３以上の光強度帯に該当する場合は遮光資材３を展張させて遮光状態にし（Ｓ４０）、測定された光強度が下限値Ｋ３以上〜上限値Ｕ３未満の光強度帯に該当する場合は前記下限値と前記上限値との間に到達する直前の前記遮光資材３の展張又は縮小状態を維持するように遮光資材３を無動作状態とする（Ｓ３９）という遮光資材動作指示を前記記憶部１３から抽出する。前記Ｓ３４〜Ｓ４０までを情報処理部１０は実行する。そして、情報処理部１０は出力部１４に前記抽出した遮光資材動作指示を前記展張・縮小手段４に送信させ、前記前記展張・縮小手段４の動作によって前記遮光資材３が展張又は縮小される（Ｓ７０）。
次に、前記測定した気温がＴ２以上〜Ｔ１未満の気温帯に該当する場合は、Ｔ２未満の気温帯の場合と同じように、Ｔ２以上〜Ｔ１未満の気温帯に進み（Ｓ４１）、次に設定された光強度の下限値Ｋ２及び上限値Ｕ２と前記光強度測定手段６により測定された光強度とを比較演算し、３つのうちのどの光強度帯に該当するかをチェックする（Ｓ４２）。そして、Ｔ２未満の気温帯の場合と同じように、該当する光強度帯をＳ４３〜Ｓ４５の中から抽出し、抽出された光強度帯に該当する遮光資材動作指示が前記展張・縮小手段４に送信され、前記遮光資材３が展張又は縮小される（Ｓ７０）。
次に、前記測定した気温がＴ１以上の場合は、Ｔ２未満の気温帯の場合と同じように、Ｔ１以上の気温帯に進み（Ｓ５０）、次に設定された光強度の下限値Ｋ１及び上限値Ｕ１と前記光強度測定手段６により測定された光強度とを比較演算し、３つの光強度帯のうちのどの光強度帯に該当するかをチェックする（Ｓ５１）。そして、Ｔ２未満の気温帯の場合と同じように、該当する光強度帯をＳ５２〜Ｓ５４の中から抽出し、抽出された光強度帯に該当する遮光資材動作指示が前記展張・縮小手段４に送信され、前記遮光資材３が展張又は縮小される（Ｓ７０）。
そして、前記測定間隔で前記気温測定手段５及び前記光強度測定手段６により、次の気温及び光強度を測定して（Ｓ３４）、前記制御（Ｓ３５〜Ｓ４０、Ｓ４１〜Ｓ４５、Ｓ５０〜Ｓ５４、Ｓ７０）を繰り返す制御を実施する。
次に、表３に示すように、基準気温の数がｎ個の場合も、測定された気温及び光強度が該当する気温帯及び光強度帯に予め設定し記憶したプログラムに基づいて、遮光資材３の展張又は縮小の制御を行う。
次に、ハウス環境制御方法は、ハウス栽培植物７の生産性に影響を与えるハウス環境を制御するハウス環境制御方法であって、ハウス内への日射量を減少させる遮光資材３と、前記遮光資材３の展張・縮小の動作を行う展張・縮小手段４と、前記ハウス内の気温を測定する気温測定手段５と、前記日射の光強度を測定する光強度測定手段６と、少なくとも、記憶部１３、取得部１２及び出力部１４を制御しかつ前記展張・縮小手段４の動作を制御する情報処理部１０、並びに、記憶させる情報を入力する入力部１１を有する制御部２と、を備え、前記記憶部１３に、予め定めた単数又は複数の基準気温を記憶し、前記基準気温を基準として分けた複数の気温帯を記憶し、前記複数の気温帯別での前記ハウス栽培植物７の生産性に影響をもたらす茎葉全体において光飽和点以上となるときの光強度を下限値として記憶し、前記複数の気温帯別での蒸散速度が急激に増加し始めるときの光強度を上限値として記憶し、前記下限値及び前記上限値を基準として分けた前記複数の気温帯別での３つの光強度帯、及び、前記３つの光強度帯別に、前記下限値未満のときに前記遮光資材を縮小させ、前記上限値以上のときに前記遮光資材を展張させ、前記下限値以上で前記上限値未満のときに前記下限値と上限値との間に到達する直前の前記遮光資材の展張又は縮小状態を維持させる遮光資材動作指示情報を予め記憶させ、前記情報処理部１０に、前記取得部１２に予め定めた時間間隔ごとに前記気温測定手段５からの気温情報及び前記光強度測定手段６からの光強度情報を取得させ、取得した前記気温情報が該当する前記気温帯でかつ取得した前記光強度情報が該当する前記光強度帯が該当する前記遮光資材動作指示情報を前記記憶部１３から抽出し、前記抽出した遮光資材動作指示情報を出力する出力部１４から前記展張・縮小手段４に送信させ、遮光資材３を展張又は縮小する方法である。
次に、本発明の実施例を説明するが、本発明は実施例に限らない。
次に、実施例１としてトマト栽培事例を説明する。品種はハウス桃太郎（タキイ種苗）であり、耕種概要は、播種が２０１７年９月１９日、定植が１１月１４日、収穫が２０１８年２月２０日〜６月２９日であり、気温別の光強度制御が、生育に適する気温のうちで上限となる気温を基準気温として３５℃を設定し、３５℃以上の気温帯において光強度の上限値を７０，０００Ｌｕｘ、光強度の下限値を４２，０００Ｌｕｘと設定し、３５℃未満の気温帯において光強度の上限値を８５，０００Ｌｕｘ、光強度の下限値を５０，０００Ｌｕｘと設定した。そして、比較例として一定の光強度のみによる遮光制御を行い、気温にかかわらず光強度の上限値を７０，０００Ｌｕｘ、光強度の下限値を４２，０００Ｌｕｘと設定した。その結果を、表４、表５、図１４、図１５に示す。表４〜９において、（気温＋光強度）制御が本発明の実施例で、光強度のみ制御が比較例を示す。
表４において、茎長は子葉節から第１５段果房上３葉を残し摘心した位置までの高さを指し、節数は子葉節から第１５段果房上３葉までの節数を指し、節間長は子葉節から第１５段果房上３葉までの茎長を節数で除した値を指し、茎径は第３、６、９、１２及び１５段果房直下の茎径の平均値を指す。
表４から、本発明の制御である気温及び光強度による遮光制御の方が、従来の光強度のみによる遮光制御より茎長が約２％大きく生育しているのが示されている。
表５において、総収量は可販果、障害果及び未熟果の合計重量を指し、障害果は尻腐れ果、乱形果、チャック果、窓空き果、つやなし果、裂果を指し、未熟果は栽培打ち切り時に白熟期に達しなかった果実を指す。
表５から、本発明の制御である気温及び光強度による遮光制御の方が、従来の光強度のみによる遮光制御より、総収量及び可販果が増加していることが示されている。総収量で比較すれば約２５％増加させ、可販果の重量で比較すれば約２９％増加させ、１果重で比較すれば約１７％増加させることができた。
また、図１４から、本発明の制御である気温及び光強度による遮光制御（折れ線グラフＨ）の方が、従来の光強度のみによる遮光制御（折れ線グラフＪ）より、可販果が増加していることが示されている。４月はまだ高温のハウス環境になっていないので低温時の気温帯に該当する気温条件下で蒸散速度の急激に増加し始める光強度になるまで遮光せず、生産性に影響をもたらす茎葉全体において光飽和点以上の光強度になるまで無遮光としたことにより多くの光をハウス内に取り入れることができ、６月は梅雨で高温にならない日々が続いたときに低温時の気温帯に該当する気温条件下で蒸散速度の急激に増加し始める光強度になるまで遮光せず、生産性に影響をもたらす茎葉全体において光飽和点以上の光強度になるまで無遮光としたことにより多くの光をハウス内に取り入れることができ、収量の差が大きくなったことが示されている。
また、図１５に示すように、収穫したトマトの外観を比較すると、本発明の制御である気温及び光強度による遮光制御の方が、従来の光強度のみによる遮光制御より、個々のトマトの大きさが大きいことが示されている。したがって、本発明の制御である気温及び光強度による遮光制御は、従来の光強度のみによる遮光制御に比較して、収量を増加させることができた。
次に、実施例２として、ネギ、ホウレンソウ、コマツナ，レタスの実施例を示す。気温別の光強度による遮光制御が、生育に適する気温のうちで気温を基準気温として２８℃を設定し、２８℃以上の気温帯において光強度の上限値を４０，０００Ｌｕｘ、光強度の下限値を３０，０００Ｌｕｘと設定し、２８℃未満の気温帯において光強度の上限値を８０，０００Ｌｕｘ、光強度の下限値を６０，０００Ｌｕｘと設定した。そして、比較例として一定の光強度のみの遮光制御を行い、気温にかかわらず光強度の上限値を４０，０００Ｌｕｘ、光強度の下限値を３０，０００Ｌｕｘと設定した。
そして、ネギ（品種は鴨頭）は、播種を２０１８年８月１７日、定植を８月２９日、収穫を１０月９日で実施し、ホウレンソウ（品種はトラッド）は、播種を２０１８年１０月１６日、収穫を１１月２０日で実施し、コマツナ（品種は極楽天）は、播種を２０１８年９月１６日、収穫を１０月１８日で実施し、レタス（品種はレッドファイヤー）は、播種を２０１８年９月１９日、収穫を１０月３１日で実施した。
実施例２のネギで実施した結果を、表６及び図１６に示す。
表６から、本発明の制御である気温及び光強度による遮光制御の方が、従来の光強度のみによる遮光制御より、全長が大きくなり、葉数が多くなり、全重が大きくなり、葉鞘径が大きくなっていることが示されている。また、図１６に示されているように、本発明の制御である気温及び光強度による遮光制御の方が、従来の光強度のみによる遮光制御より、全長が大きくなっていることが示されている。全重で比較すれば約５７％増加させることができた。したがって、本発明の制御である気温及び光強度による遮光制御は、従来の光強度のみによる遮光制御に比較して、収量を増加させることができた。
次に、実施例２のホウレンソウで実施した結果を、表７及び図１７に示す。
表７から、本発明の制御である気温及び光強度による遮光制御の方が、従来の光強度のみによる遮光制御より、葉長が大きくなり、葉数が多くなり、最大葉丈が大きくなり、最大葉幅が大きくなり、ＳＰＡＤ値（葉緑素含量を示す値）が大きくなっていることが示されている。また、図１７に示されているように、本発明の制御である気温及び光強度による遮光制御の方が、従来の光強度のみによる遮光制御より、葉長が大きくなっていることが示されている。出荷できない外葉等の部位を取り除き出荷できる状態にした調製重で比較すれば約４６％増加させることができた。したがって、本発明の制御である気温及び光強度による遮光制御は、従来の光強度のみによる遮光制御に比較して、収量を増加させることができた。
次に、実施例２のコマツナで実施した結果を、表８及び図１８に示す。
表８から、本発明の制御である気温及び光強度による遮光制御の方が、従来の光強度のみによる遮光制御より、全長が大きくなり、葉数が多くなり、草丈が大きくなっていることが示されている。また、図１８に示されているように、本発明の制御である気温及び光強度による遮光制御の方が、従来の光強度のみによる遮光制御より、全長が大きくなっていることが示されている。株重で比較すれば約７３％増加でき、調製重で比較すれば約７７％増加させることができた。したがって、本発明の制御である気温及び光強度による遮光制御は、従来の光強度のみによる遮光制御に比較して、収量を増加させることができた。
次に、実施例２のレタスで実施した結果を、表９及び図１９に示す。
表９から、本発明の制御である気温及び光強度による遮光制御の方が、従来の光強度のみによる遮光制御より、全長が大きくなり、葉数が多くなり、最大葉丈や最大葉幅が大きくなり、ＳＰＡＤ値が大きくなっていることが示されている。また、図１９に示されているように、本発明の制御である気温及び光強度による遮光制御の方が、従来の光強度のみによる遮光制御より、全長が大きくなっていることが示されている。調製重で比較すれば約７０％増加させることができた。したがって、本発明の制御である気温及び光強度による遮光制御は、従来の光強度のみによる遮光制御に比較して、収量を増加させることができた。
１ ハウス環境制御装置
２ 制御部
３ 遮光資材
４ 展張・縮小手段
５ 気温測定手段
６ 光強度測定手段
７ 植物
１０ 情報処理部
１１ 入力部
１２ 取得部
１３ 記憶部
１４ 出力部
２ 制御部
３ 遮光資材
４ 展張・縮小手段
５ 気温測定手段
６ 光強度測定手段
７ 植物
１０ 情報処理部
１１ 入力部
１２ 取得部
１３ 記憶部
１４ 出力部
Claims (4)
- ハウス栽培植物の生産性に影響を与えるハウス環境を制御するハウス環境制御装置であって、
ハウス内への日射量を減少させる遮光資材と、
前記遮光資材の展張・縮小の動作を行う展張・縮小手段と、
前記ハウス内の気温を測定する気温測定手段と、前記日射の光強度を測定する光強度測定手段と、前記展張・縮小手段の動作を制御する情報処理部を有する制御部と、を備え、
前記制御部は、予め定めた単数又は複数の基準気温を記憶させ、前記基準気温を基準として分けた複数の気温帯を記憶させ、前記複数の気温帯での前記ハウス栽培植物の光合成速度が急激に低下し始めるときの光強度を下限値として記憶させ、前記複数の気温帯での蒸散速度が急激に増加し始めるときの光強度を上限値として記憶させ、前記下限値及び前記上限値を基準として分けた前記複数の気温帯での３つの光強度帯を記憶させ、及び、前記３つの光強度帯別に、前記下限値未満のときに前記遮光資材を縮小させ、前記上限値以上のときに前記遮光資材を展張させ、前記下限値以上で前記上限値未満のときに前記下限値と上限値との間に到達する直前の前記遮光資材の展張又は縮小状態を維持させる遮光資材動作指示情報を予め記憶させた記憶部と、予め定めた時間間隔ごとに前記気温測定手段からの気温情報及び前記光強度測定手段からの光強度情報を取得させる取得部と、取得した前記気温情報が該当する前記気温帯でかつ取得した前記光強度情報が該当する前記光強度帯が該当する前記遮光資材動作指示情報を前記記憶部から抽出し、前記抽出した遮光資材動作指示情報を出力する出力部から前記展張・縮小手段に送信させる情報処理部と、を備えることを特徴とするハウス環境制御装置。 - 前記下限値及び／又は前記上限値を、気温が高温側の気温帯から低温側の気温帯になるほど高く設定することを特徴とする請求項１に記載のハウス環境制御装置。
- 前記下限値を、ハウス栽培植物の生産性に影響をもたらす茎葉全体において光飽和点以上の光強度を確保するように設定することを特徴とする請求項１又は２に記載のハウス環境制御装置。
- ハウス栽培植物の生産性に影響を与えるハウス環境を制御するハウス環境制御方法であって、
ハウス内への日射量を減少させる遮光資材と、
前記遮光資材の展張・縮小の動作を行う展張・縮小手段と、
前記ハウス内の気温を測定する気温測定手段と、
前記日射の光強度を測定する光強度測定手段と、
少なくとも、記憶部、取得部及び出力部を制御しかつ前記展張・縮小手段の動作を制御する情報処理部、並びに、記憶させる情報を入力する入力部を有する制御部と、を備え、
前記記憶部に、予め定めた単数又は複数の基準気温を記憶し、前記基準気温を基準として分けた複数の気温帯を記憶し、前記複数の気温帯別での前記ハウス栽培植物の生産性に影響をもたらす茎葉全体において光飽和点以上となるときの光強度を下限値として記憶し、前記複数の気温帯別での蒸散速度が急激に増加し始めるときの光強度を上限値として記憶し、前記下限値及び前記上限値を基準として分けた前記複数の気温帯別での３つの光強度帯、及び、前記３つの光強度帯別に、前記下限値未満のときに前記遮光資材を縮小させ、前記上限値以上のときに前記遮光資材を展張させ、前記下限値以上で前記上限値未満のときに前記下限値と上限値との間に到達する直前の前記遮光資材の展張又は縮小状態を維持させる遮光資材動作指示情報を予め記憶させ、
前記情報処理部に、取得部に予め定めた時間間隔ごとに前記気温測定手段からの気温情報及び前記光強度測定手段からの光強度情報を取得させ、取得した前記気温情報が該当する前記気温帯でかつ取得した前記光強度情報が該当する前記光強度帯が該当する前記遮光資材動作指示情報を前記記憶部から抽出し、前記抽出した遮光資材動作指示情報を出力する出力部から前記展張・縮小手段に送信させることを特徴とするハウス環境制御方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2019083842A JP6872760B2 (ja) | 2019-04-25 | 2019-04-25 | ハウス環境制御装置及び方法 |
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| JP2019083842A JP6872760B2 (ja) | 2019-04-25 | 2019-04-25 | ハウス環境制御装置及び方法 |
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| JP2020178620A JP2020178620A (ja) | 2020-11-05 |
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-
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