JPH0456575B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特殊な被覆材を用いて植物を栽培す
る方法に関する。 ７色の波長別光線は従来からプリズム等によつ
て得られることは公知である。植物が光合成を行
なう場合、どのような光でも同じ効率で光合成を
行なつているわけではない。自然条件では一般に
光は白色光であり、色々な波長の光の混合したも
のとして存在する。植物はこれらの白色混合光の
波長から光合成に有効な波長を利用しており、そ
の波長は440nｍの青色光と665nｍの赤色光にピ
ークを持つて第１図に示すが如きものであると言
われている。 植物の葉緑体は青光色あるいは赤光色を受光
し、これを化学的エネルギーに変え水を分解し、
生成してくる水素と気孔から吸引した炭素ガスに
よつて、還元性の炭素化合物を生産している。つ
まり青色光と赤色光以外の波長の光線は青色光、
赤色光ほど強くは光合成に関与していない。光強
度、特に光合成にとつて必要な青色光、赤色光な
どの光強度は冬期や春先、あるいは曇天の日など
には不足しており、現在温室やトンネルなどの被
覆栽培に使用されている被覆材、たとえばガラス
板、プラスチツクシート状物などを通過した通常
の光質、即ち７色の波長の全てを平均的に混合し
た光が葉緑体に均一に当るより、分光された青色
光、赤色光などが集中的に縞状に当るほうが、植
物が主に必要とするエネルギーである青色光、赤
色光はその光が当つた部分ではより大であり、よ
り効果的に利用されることゝなる。 第２図に原理を示すが、１，１′は光源たとえ
ば太陽光線、２は透明ガラス板や透明なフイルム
など、または透過光を散乱光とするスリガラス板
やエンボス加工したフイルム、２′はプリズム、
３，３′は黒体、４，４′は植物の葉を示し、５，
５′は光の当る部分である。５の受光部において
は７色の波長成分が平均的に混合して当つている
所であり、５′の受光部は、赤色、橙色、黄色、
緑色、青色、藍色、紫色に分光された縞状の光が
当つているところを示す。 本発明者等の研究によれば、植物の生育におい
て７色の波長成分が均一に混合された光、つまり
白色光より、７色の波長成分が合されていない
か、混合されていても不均一に混合されている光
の方がより効果的であることを見出した。特に７
色の波長成分が、混合されていないか、混合され
ていても不均一に混合されている光が植物の葉に
経時的に移動しながら当つているのが効果的であ
ることも見出した。理由は明確でないが、分光さ
れ集中化された縞状の特定波長が葉面を強力に照
射し、また太陽の位置が移動するに伴つて縞状の
照射位置が周期的に繰りかえされることによる刺
激によつて光合成効率が促進されるものと思われ
る。 本発明は植物の生育を効率的に行なう方法に関
するものであり、具体的には太陽または人工光源
からの光をプリズム状凹凸条を表面に有する被覆
材に通し、得られる通過光植物に照射することを
特徴とする植物の栽培方法である。この本発明方
法により、上記したようにおそらく７色の波長成
分が不均一に混合された光が得られ、この光が植
物の生育に効果的であるものと思われる。 また被覆材にポリビニルアルコール系ポリマー
を使用した場合は、そのポリマー自身の偏光性に
よつても光合成効率が向上すると言われている。
自然界に於ける生体構成分子は最も単純なものを
除いて、非対称である。この非対称分子について
注目すべき点は生じ得る可能性のある２種類の分
子のうち、普通は、一方だけが存在することであ
る。非対称分子を持つ生体物質には糖類、アミノ
酸類、デンプン、セルローズ、タンパク質類、核
酸類およびクロロフイルなどがあり、生体が非対
称分子の一方の型だけを作るのは、生体あるいは
細胞にとつて有利（すなわち無秩序さの生成され
る度合を少なくする）であるからと考えられてい
る。即ち、ある代謝速度を得るために必要な酵素
分子の数は少なくてすむ。もし２種の対称な分子
を代謝しなければならないとしたら、酵素もま
た、２種類の異なつたものを必要とするからであ
る。そして光対称光である偏光を用いて光合成反
応を行えば、理解的解明は今後の研究課題であろ
うが、反応生成物として非対称分子が生成し易く
なるという報告から考えて、3.0〜8.0倍程度に延
伸して偏光性のあるポリビニルアルコール系ポリ
マーが他素材に比べて有効であると言える。 本発明方法に用いられる被覆材は、プリズム状
凹凸条を表面に有することを必須条件とする。第
３図に本発明に用いられる被覆材の断面形状の代
表例を示す。形状はこれらに限定されるものでは
なく、被覆材の凹凸条部の断面がほぼ三角形であ
ればよい。凸条の頂角Ｑに制限はないが、特に45
度から75度がこのましい。ピツチＰ、高さＨは被
覆材の厚さＴによつて制約を受け、Ｐ＝10〜
500μ、Ｈ＝５〜600μとすると、被覆材がプラス
チツクシート状物の場合Ｔ＝10〜1200μである
が、このましくはＰ＝20〜150μ、Ｈ＝10〜180μ
のとき、Ｔ＝20〜360μである。なお、上記Ｑ、
Ｐ、Ｈ、Ｔの測定方法は第３図のようである。ピ
ツチＰは大きいよりも、微細なピツチであるほう
がより光合成効率は向上するが、ある限度を越え
るとプリズム状凹凸条を有している効果が急激に
低下する。また被覆材の表面がプリズム状凹凸条
を有している場合には塵埃が付着しやすいという
点を有しており、この点からも微細なピツチであ
ることが要求されている。本発明に用いられる被
覆材は、無機ガラス板、プラスチツク板、プラス
チツクシート状物のいずれでもよいが、特に冬期
などの保温材や春から秋にかけての雨よけ材とし
て使用する場合はシート状物がこのましい。然し
ハウス栽培などに使用する場合はこの限りではな
い。プラスチツク板、プラスチツクシートなどの
被覆材を構成するポリマー素材としては、ポリビ
ニルアルコール、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニ
ル、エチレン−酢酸ビニル共重合体などが用いら
れるが、保温性が良好で、透明性、透湿性、耐候
性、偏光性に優れているという点でポリビニルア
ルコールが最もこのましい。 本発明の栽培方法は、多くの植物に対して有効
であるが、とりわけレタス、ほうれん草、キヤベ
ツ、キユウリ、トマトなどの野菜、夏みかん、ネ
ーブル、八朔等の柑橘類、梨、リンゴ、桃、ぶど
うなどの果樹類、お茶の栽培に、その他檜、杉な
どの苗木、さし木を保護し生育を促進するため、
にさらに稲、麦などの育苗に適している。なお、
本発明に於て、植物は全面を被覆材により被覆さ
れる必要はなく、たとえば雨露が防げるように植
物の上面のみを覆つた状態としてもよい。 屋外において連続的に分光機能を持つ被覆材下
で植物を栽培すると、植物の生長が促進される。
その原因は多分太陽は日の出から除々に移動する
ため、分校が均一混合されない限り、植物のそれ
ぞれの葉緑体に当る青色光、赤色光などの各集約
された分光、つまり縞状の光の帯は順序よく均一
に当ることになるため、葉緑体に対して太陽光線
が分光せずに混合して即ち白色光が当つていると
きになされる光合成効率に比べて高い効率となる
ものと推足される。 また人工光源として現在ナトリウムランプ等が
使用されているが、必要な光量を得るための電力
を用うると消費電力代がかゝりすぎるのが現状で
ある。この方法に代えて、分光効果を発揮する表
面をもつ被覆材を蛍灯ランプ又は白熱ランプ下に
【表】

【図面の簡単な説明】

第１図は葉緑体のスペクトル別吸収率と波長の
関係を示す図であり、第２図は、混合光線および
分光々線が葉に当つている状態を示すモデル図で
あり、第３図は、本発明方法に用いられる被覆材
の断面形状の一例を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 太陽もしくは人工的光源からの光を、プリズ
   ム状凹凸条を表面に有する被覆材に通し、得られ
   る通過光を植物に照射することを特徴とする植物
   の栽培方法。 ２ 被覆材の片面のみにプリズム状凸条が存在し
   ている特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 被覆材の両面にプリズム状凸状が存在してお
   り、かつプリズム状凸部が両面で交互に存在して
   いる特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 隣り合うプリズム状凸条の頂点間距離が10〜
   500ミクロンである特許請求の範囲第１〜３項の
   いずれかに記載の方法。 ５ 被覆層の厚さが10〜1200ミクロンの場合、プ
   リズム状凸条の高さが５〜600ミクロンでかつ被
   覆層の厚さ未満である特許請求の範囲第１〜４項
   のいずれかに記載の方法。 ６ 被覆層が、ポリビニルアルコール、ポリ塩化
   ビニル、ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロ
   ピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体から選ば
   れる少くとも一種のポリマーからなる特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 ７ 被覆材がポリビニルアルコールからなる特許
   請求の範囲第１項記載の方法。