JPH0662669A - 音刺激による植物の生長制御方法及び装置 - Google Patents
音刺激による植物の生長制御方法及び装置Info
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- JPH0662669A JPH0662669A JP4213961A JP21396192A JPH0662669A JP H0662669 A JPH0662669 A JP H0662669A JP 4213961 A JP4213961 A JP 4213961A JP 21396192 A JP21396192 A JP 21396192A JP H0662669 A JPH0662669 A JP H0662669A
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- Japan
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- growth
- sound
- plant
- plant growth
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
- A01C1/00—Apparatus, or methods of use thereof, for testing or treating seed, roots, or the like, prior to sowing or planting
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G7/00—Botany in general
- A01G7/04—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Botany (AREA)
- Ecology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Cultivation Of Plants (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 音響または振動を植物体に付与することによ
り、種子の発芽、及び芽生えの生長を促進、または抑制
すること。 【構成】 付与する音響または振動の周波数帯域を特定
して与えて植物の成長促進または抑制を計る。
り、種子の発芽、及び芽生えの生長を促進、または抑制
すること。 【構成】 付与する音響または振動の周波数帯域を特定
して与えて植物の成長促進または抑制を計る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、植物体に対する音響ま
たは振動による生長制御方法及び装置に関する。
たは振動による生長制御方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】植物の発芽及び生長に対する光、温度や
化学成分の影響は従来から知られており（たとえば、古
谷雅樹編、植物の生長と分化、学会出版センター、150-
151、196-212、(1983))、分子レベルでのメカニズムの
解明も徐々に進みつつある（Am.J.Bot.、74、581-594、
(1987)）。
化学成分の影響は従来から知られており（たとえば、古
谷雅樹編、植物の生長と分化、学会出版センター、150-
151、196-212、(1983))、分子レベルでのメカニズムの
解明も徐々に進みつつある（Am.J.Bot.、74、581-594、
(1987)）。
【０００３】これらの知見を基に植物生長環境の制御、
化学成分補給、あるいは植物自体の遺伝的改変による植
物の生長の促進、もしくは抑制が試みられている。具体
的には生長制御装置の使用、施肥や農薬の散布、品種改
良等が行われている。
化学成分補給、あるいは植物自体の遺伝的改変による植
物の生長の促進、もしくは抑制が試みられている。具体
的には生長制御装置の使用、施肥や農薬の散布、品種改
良等が行われている。
【０００４】植物生長制御装置は照度、二酸化炭素濃
度、温度等の制御による生長促進を可能とし、施肥は生
長を早めることによる増収を可能としている。
度、温度等の制御による生長促進を可能とし、施肥は生
長を早めることによる増収を可能としている。
【０００５】また、農薬散布による病害虫駆除により、
増収、および商品価値の向上が可能となり、遺伝的改変
は生長、収量の良い種を作り出すことを可能としてい
る。
増収、および商品価値の向上が可能となり、遺伝的改変
は生長、収量の良い種を作り出すことを可能としてい
る。
【０００６】さらに、植物に音楽を聴かせる、また、直
接振動を与える方法により生長促進及び収量増加を図る
ことが行われている（Plant Cell Physiol、32、729-73
1、(1991)）。
接振動を与える方法により生長促進及び収量増加を図る
ことが行われている（Plant Cell Physiol、32、729-73
1、(1991)）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上の従来技術の適用
はいずれも植物の生長に対し大きな効果を持っている。
しかし、植物の生長環境を制御して、作物を迅速に作ろ
うとする植物工場などについては生産効率を上げ、採算
を取るためエネルギー効率を飛躍的に向上させることが
必要であるが困難である。
はいずれも植物の生長に対し大きな効果を持っている。
しかし、植物の生長環境を制御して、作物を迅速に作ろ
うとする植物工場などについては生産効率を上げ、採算
を取るためエネルギー効率を飛躍的に向上させることが
必要であるが困難である。
【０００８】また、農薬、化学肥料等については製造に
伴って生ずる環境汚染、使用過剰による植物への障害、
施肥に伴う土壌の劣化の問題に対処しなければならな
い。植物体の遺伝的改変についは、改変後の形質発現の
制御が容易ではないと言う問題がある。
伴って生ずる環境汚染、使用過剰による植物への障害、
施肥に伴う土壌の劣化の問題に対処しなければならな
い。植物体の遺伝的改変についは、改変後の形質発現の
制御が容易ではないと言う問題がある。
【０００９】そこで、これらの技術上の問題点、及び効
果の限界を克服するために、それらの効果に相乗的な効
果をもたらす植物の新しい生長制御方法が求められてい
る。
果の限界を克服するために、それらの効果に相乗的な効
果をもたらす植物の新しい生長制御方法が求められてい
る。
【００１０】さらに音や振動を与える方法についてその
効果的な付与方法が求められている。
効果的な付与方法が求められている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、音または振動を植物体に照射し生長を制
御する。音または振動は、少ないエネルギーで発生させ
ることができ、また取扱が簡便であり広範囲、長時間に
わたる汚染や公害も発生させない利点がある。また音、
または振動は通常の植物の生長制御装置、環境制御装置
では不可避的に発生するが、これを有効に活用すること
も可能である。
の手段として、音または振動を植物体に照射し生長を制
御する。音または振動は、少ないエネルギーで発生させ
ることができ、また取扱が簡便であり広範囲、長時間に
わたる汚染や公害も発生させない利点がある。また音、
または振動は通常の植物の生長制御装置、環境制御装置
では不可避的に発生するが、これを有効に活用すること
も可能である。
【００１２】また本発明では、音または振動の付与が有
効な効果が発揮できるようその特性や付与方式を制御す
る手段を提供する。
効な効果が発揮できるようその特性や付与方式を制御す
る手段を提供する。
【００１３】
【作用】本発明の効果が生じるのは、従来から植物生理
学で知られている接触刺激効果（M.L.Jaffe、Planta、1
14、143-157、(1980)）と類似した機構が働くためと推
測される。
学で知られている接触刺激効果（M.L.Jaffe、Planta、1
14、143-157、(1980)）と類似した機構が働くためと推
測される。
【００１４】芽生えの伸長や発芽率に対して音刺激が周
波数に依存した影響を与えることや、音刺激の間欠照射
による効果は本発明者らが新たに見出したものである。
波数に依存した影響を与えることや、音刺激の間欠照射
による効果は本発明者らが新たに見出したものである。
【００１５】
【実施例】図１は本発明の実施例を示すブロック図であ
る。ファンクションジェネレータ１０で音または振動の
周波数信号を発生させ、アンプ１１を経てスピーカ４か
ら放出する。スピーカ４に対向する位置に植物の生長室
５が設けられる。スピーカ４と植物５の生長室５は、周
囲の影響を除くため、遮蔽体１２により隔離される。
る。ファンクションジェネレータ１０で音または振動の
周波数信号を発生させ、アンプ１１を経てスピーカ４か
ら放出する。スピーカ４に対向する位置に植物の生長室
５が設けられる。スピーカ４と植物５の生長室５は、周
囲の影響を除くため、遮蔽体１２により隔離される。
【００１６】この音または振動の周波数を植物の生長が
促進される周波数や抑制される周波数に変化させること
で植物の生長を制御するわけであるが、この効果を図２
に示す実証試験装置により確認した。
促進される周波数や抑制される周波数に変化させること
で植物の生長を制御するわけであるが、この効果を図２
に示す実証試験装置により確認した。
【００１７】生長制御の対象とした植物は一昼夜吸水、
一昼夜発根させたヤエナリ（Vignaradiata）であり、こ
れを生長室５としての容器（１２cm×１２cm×９cm）中
の０．３％寒天培地に植える。実質的に同一の条件で製
作した二つの生長室５、５’を図１の遮蔽体１２に対応
する暗箱２、２’中にそれぞれ置く。暗箱２、２’内に
はスピーカ４、４’を配置しそれぞれ電流を流すが、ス
ピーカ４のみ音を発生し、スピーカ４’は音を発生しな
い構造とした。２つの暗箱２、２’を電磁波遮蔽効果を
持つアルミ箔で覆い、恒温室１（２２±１℃）内に設置
した。
一昼夜発根させたヤエナリ（Vignaradiata）であり、こ
れを生長室５としての容器（１２cm×１２cm×９cm）中
の０．３％寒天培地に植える。実質的に同一の条件で製
作した二つの生長室５、５’を図１の遮蔽体１２に対応
する暗箱２、２’中にそれぞれ置く。暗箱２、２’内に
はスピーカ４、４’を配置しそれぞれ電流を流すが、ス
ピーカ４のみ音を発生し、スピーカ４’は音を発生しな
い構造とした。２つの暗箱２、２’を電磁波遮蔽効果を
持つアルミ箔で覆い、恒温室１（２２±１℃）内に設置
した。
【００１８】すなわち、実質的に同一の条件で製作され
たふたつのヤエナリ芽生えの生長室５、５’が、物理的
環境は音の有無以外、実質的に同一条件におかれたこと
になり、この環境で、二つのヤエナリ芽生えの伸びを測
定することにより、本発明の効果を実証しようとするも
のである。
たふたつのヤエナリ芽生えの生長室５、５’が、物理的
環境は音の有無以外、実質的に同一条件におかれたこと
になり、この環境で、二つのヤエナリ芽生えの伸びを測
定することにより、本発明の効果を実証しようとするも
のである。
【００１９】スピーカ４からは、図１に示すようにし
て、生長室５のヤエナリ芽生えに１２０ｄＢ程度の正弦
波形３の音刺激を二昼夜与え、ヤエナリ芽生えの胚軸の
長さを測定する。同様に生長室５’のヤエナリ芽生えの
伸びを測定する。
て、生長室５のヤエナリ芽生えに１２０ｄＢ程度の正弦
波形３の音刺激を二昼夜与え、ヤエナリ芽生えの胚軸の
長さを測定する。同様に生長室５’のヤエナリ芽生えの
伸びを測定する。
【００２０】これを周波数を変えて、５回繰り返した結
果より伸長率を求めるた結果を図３に示す。図３は横軸
に純音の周波数を、縦軸に胚芽の生長率をとったもので
あり、音を与えなかった生長室５’のヤエナリ胚軸の伸
長を基準に比較したものである。
果より伸長率を求めるた結果を図３に示す。図３は横軸
に純音の周波数を、縦軸に胚芽の生長率をとったもので
あり、音を与えなかった生長室５’のヤエナリ胚軸の伸
長を基準に比較したものである。
【００２１】図から明らかなように、ヤエナリ胚軸の伸
長が照射する音の周波数に依存して変化することが判
る。すなわち、５０Ｈｚの音はヤエナリ胚軸の伸長に対
し１０％の促進効果があり、一方、５ｋＨｚの音は１０
％の抑制効果がある。しかし、１ｋＨｚの音は効果がな
い。
長が照射する音の周波数に依存して変化することが判
る。すなわち、５０Ｈｚの音はヤエナリ胚軸の伸長に対
し１０％の促進効果があり、一方、５ｋＨｚの音は１０
％の抑制効果がある。しかし、１ｋＨｚの音は効果がな
い。
【００２２】次に、種子の吸水時に２００Ｈｚの音刺激
を与え、発芽率の経時変化を調べた結果が図４である。
音刺激により発芽率が早くなっていることが判る。ただ
し２ｋＨｚ、１０ｋＨｚでは発芽促進効果は見られなか
った。付与する音刺激の周波数帯により音刺激の発芽に
及ぼす影響が異なることに留意する必要がある。また、
間欠的な音刺激、例えば２４時間周期で１２時間だけ種
子や植物体に音を与えるという方法によっても発芽や芽
生えの生長を促進できることが分かった。
を与え、発芽率の経時変化を調べた結果が図４である。
音刺激により発芽率が早くなっていることが判る。ただ
し２ｋＨｚ、１０ｋＨｚでは発芽促進効果は見られなか
った。付与する音刺激の周波数帯により音刺激の発芽に
及ぼす影響が異なることに留意する必要がある。また、
間欠的な音刺激、例えば２４時間周期で１２時間だけ種
子や植物体に音を与えるという方法によっても発芽や芽
生えの生長を促進できることが分かった。
【００２３】他の実施例を説明する。人工環境を利用す
る植物工場や種苗工場の運転時に不可避的に発生する
音、振動が植物の生長に及ぼす影響を積極的に利用する
ことを目的とした植物生長制御装置の一例が図５であ
る。
る植物工場や種苗工場の運転時に不可避的に発生する
音、振動が植物の生長に及ぼす影響を積極的に利用する
ことを目的とした植物生長制御装置の一例が図５であ
る。
【００２４】本実施例では、音源は機械音や構造振動を
発生する振動源、騒音源はファン６、ポンプ７及びコン
プレッサーである。生長室５をこれらの音源のある場所
８に設置することで実現できる。ファン６は風切り音発
生するが、これはファンの回転数を調節することにより
その周波数を調節できる。ポンプ７やコンプレッサーは
内部のモーターが音を発生させるが、この音の周波数は
モーターの回転数を制御することによって調節できる。
音の周波数を制御する他の方法としては、ファンやモー
ターの取り付け方の変更やサイズの変更や構造の変更が
可能である。このようにして装置運転時に発生する音、
振動の主要な音響振動周波数が生長促進（５０−３００
Ｈｚ）、または生長抑制（１１００−２００００Ｈ
ｚ）、あるいは生長が音から影響を受けない（３００Ｈ
ｚ−１１００Ｈｚ）周波数帯に調整する。その結果、主
要な音響振動周波数を生長に促進的に働く周波数帯にな
るように調整した装置は、環境を制御するために必要と
するエネルギーを増加させないで植物の生長量を増大さ
せることができる。
発生する振動源、騒音源はファン６、ポンプ７及びコン
プレッサーである。生長室５をこれらの音源のある場所
８に設置することで実現できる。ファン６は風切り音発
生するが、これはファンの回転数を調節することにより
その周波数を調節できる。ポンプ７やコンプレッサーは
内部のモーターが音を発生させるが、この音の周波数は
モーターの回転数を制御することによって調節できる。
音の周波数を制御する他の方法としては、ファンやモー
ターの取り付け方の変更やサイズの変更や構造の変更が
可能である。このようにして装置運転時に発生する音、
振動の主要な音響振動周波数が生長促進（５０−３００
Ｈｚ）、または生長抑制（１１００−２００００Ｈ
ｚ）、あるいは生長が音から影響を受けない（３００Ｈ
ｚ−１１００Ｈｚ）周波数帯に調整する。その結果、主
要な音響振動周波数を生長に促進的に働く周波数帯にな
るように調整した装置は、環境を制御するために必要と
するエネルギーを増加させないで植物の生長量を増大さ
せることができる。
【００２５】また、植物生長実験装置等においては植物
伸長に影響の無い周波数帯に調整して実験することで従
来の装置では不可避的に発生している音、振動から影響
を受けることなく実験ができる。植物体の生長を抑制す
る周波数帯に調整した装置では、植物の生長を遅らせる
ことができる。
伸長に影響の無い周波数帯に調整して実験することで従
来の装置では不可避的に発生している音、振動から影響
を受けることなく実験ができる。植物体の生長を抑制す
る周波数帯に調整した装置では、植物の生長を遅らせる
ことができる。
【００２６】図６は植物工場や種苗工場の外部からの
音、振動の有効周波数を制御し植物の生長制御に利用す
ることを可能とする装置を示したものである。この場
合、生長室５のおかれるべき場所８における構造物が、
特定の周波数で共振する構造、もしくは外部の音を特定
の周波数に変換できる構造、あるいはその周波数帯を透
過させて他の周波数帯を減衰させるダンパー９によって
囲われた構造となっている。ダンパーの厚さ、剛性を変
化させることによって共振、変換、あるいは透過させる
音の周波数は可変とできる。この装置を用いて対象植物
体にとって都合の良い周波数成分のみを抽出することに
より植物の生長を良くすることができる。
音、振動の有効周波数を制御し植物の生長制御に利用す
ることを可能とする装置を示したものである。この場
合、生長室５のおかれるべき場所８における構造物が、
特定の周波数で共振する構造、もしくは外部の音を特定
の周波数に変換できる構造、あるいはその周波数帯を透
過させて他の周波数帯を減衰させるダンパー９によって
囲われた構造となっている。ダンパーの厚さ、剛性を変
化させることによって共振、変換、あるいは透過させる
音の周波数は可変とできる。この装置を用いて対象植物
体にとって都合の良い周波数成分のみを抽出することに
より植物の生長を良くすることができる。
【００２７】本装置の設置場所としては、鉄道路線、高
速道路、空港、発電所等の近傍、及び運転中の車両内
等、音、振動が絶えない場所が適当で、これらの音、振
動を有効に利用して植物の生長を制御することができ
る。
速道路、空港、発電所等の近傍、及び運転中の車両内
等、音、振動が絶えない場所が適当で、これらの音、振
動を有効に利用して植物の生長を制御することができ
る。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、音及び振動を使用し周
波数に応じて植物、特に種子の発芽期および幼苗期にお
ける生長を促進、抑制することができるので、収量を増
したり、出荷日の調節を行うことができ、対象植物体に
高い付加価値を付与する効果がある。
波数に応じて植物、特に種子の発芽期および幼苗期にお
ける生長を促進、抑制することができるので、収量を増
したり、出荷日の調節を行うことができ、対象植物体に
高い付加価値を付与する効果がある。
【図１】本発明の実施例の装置概略を示す図。
【図２】本発明の実施例の効果を検証するための装置の
概略を示す図。本発明により得られた周波数特性を示す
図。
概略を示す図。本発明により得られた周波数特性を示す
図。
【図３】本発明により得られた周波数特性の一例を示す
図。
図。
【図４】本発明の装置を用いた実験により得られた発芽
率の音に対する特性の一例を示す図。
率の音に対する特性の一例を示す図。
【図５】本発明の他の実施例の装置概略を示す図。
【図６】本発明の他の実施例の装置概略を示す図。
１・・恒温室 ２・・暗箱 ３・・スピーカーから発生
する正弦波の形 ４、４’・・スピーカ ５・・植物 ６・・ファン ７
・・ポンプ ８・・生育装置 ９・・周波数変換装置、あるいはダン
パー １０・・ファンクションジェネレータ １１・・アンプ
する正弦波の形 ４、４’・・スピーカ ５・・植物 ６・・ファン ７
・・ポンプ ８・・生育装置 ９・・周波数変換装置、あるいはダン
パー １０・・ファンクションジェネレータ １１・・アンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉羽 洋周 埼玉県比企郡鳩山町赤沼2520番地 株式会 社日立製作所基礎研究所内 (72)発明者 内田 憲孝 埼玉県比企郡鳩山町赤沼2520番地 株式会 社日立製作所基礎研究所内 (72)発明者 箱石 由美子 埼玉県比企郡鳩山町赤沼2520番地 株式会 社日立製作所基礎研究所内 (72)発明者 高橋 健一 埼玉県比企郡鳩山町赤沼2520番地 株式会 社日立製作所基礎研究所内 (72)発明者 久田 明子 埼玉県比企郡鳩山町赤沼2520番地 株式会 社日立製作所基礎研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】音響または振動を植物体に付与することに
より、種子の発芽、及び芽生えの生長を促進、または抑
制することを特徴とする植物の生長制御方法及び装置。 - 【請求項２】付与する音響または振動の周波数帯域を限
定できることを特徴とする請求項１記載の植物の成長促
進方法及び装置。 - 【請求項３】植物生長制御装置に付随する音、振動を制
御して植物の生長制御をする方法及び装置 - 【請求項４】植物生長制御装置に外部から侵入する音、
振動を制御して植物の生長制御をする方法及び装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4213961A JPH0662669A (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 音刺激による植物の生長制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4213961A JPH0662669A (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 音刺激による植物の生長制御方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0662669A true JPH0662669A (ja) | 1994-03-08 |
Family
ID=16647934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4213961A Pending JPH0662669A (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 音刺激による植物の生長制御方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0662669A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007097432A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Nippon Paper Industries Co Ltd | 挿し穂の培養方法 |
| JP2019517254A (ja) * | 2016-06-16 | 2019-06-24 | ムアンチャート マンカエーＭｕａｎｃｈａｒｔ，Ｍａｎｋａｅｗ | 垂直式植物栽培密閉システム |
| KR20190127530A (ko) * | 2018-12-19 | 2019-11-13 | 경상대학교산학협력단 | 진동 자극에 의한 오이 플러그묘의 도장 억제 및 묘소질 향상 방법 |
-
1992
- 1992-08-11 JP JP4213961A patent/JPH0662669A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007097432A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Nippon Paper Industries Co Ltd | 挿し穂の培養方法 |
| JP2019517254A (ja) * | 2016-06-16 | 2019-06-24 | ムアンチャート マンカエーＭｕａｎｃｈａｒｔ，Ｍａｎｋａｅｗ | 垂直式植物栽培密閉システム |
| KR20190127530A (ko) * | 2018-12-19 | 2019-11-13 | 경상대학교산학협력단 | 진동 자극에 의한 오이 플러그묘의 도장 억제 및 묘소질 향상 방법 |
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