JPH0837930A

JPH0837930A - 屋内植物栽培方法

Info

Publication number: JPH0837930A
Application number: JP6182234A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Endo; 政弘遠藤; Hiroyuki Watanabe; 博之渡邊; Makoto Murase; 誠村瀬
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1994-08-03
Filing date: 1994-08-03
Publication date: 1996-02-13

Abstract

(57)【要約】【目的】植物の生育に必要な光量が十分に供給されな
い環境で鑑賞用植物等を栽培する方法を提供する。【構成】発光体として、発光ダイオード等の光半導体
を用いて必要な波長の光を補いながら植物を栽培する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、屋内など植物の生育に
必要な光量が不足する環境において、光半導体を発光体
に用いて、不足する光量を補いながら植物を栽培する方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】植物は農園芸用に広く利用されており、
その利用形態は多岐に渡り様々である。従ってその生育
環境も様々であり、なかには植物生育にかなり不適な条
件下での生育を余儀無くされている場合が多々有る。そ
の中で最も有りがちな不適条件としては、植物の生育に
必要な光量が十分に供給されない場合である。このよう
な光量の不足は、曇天や雨天などの気象的要因、物陰ま
たは屋内等そもそも光量が不足している環境で栽培する
環境的要因等により生じるものである。また、光量の不
足としては、植物の生育に必要な特定の波長範囲の光量
が不足する場合もある。

【０００３】いずれの場合も、植物の生育の障害となる
ので、従来は、発光体として、白熱電灯、蛍光灯、高圧
ナトリウムランプ、メタルハライドランプ或いは水銀ラ
ンプ等を用いて不足する光量を補っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしこれらのランプ
は破損しやすい、破損時に危険である、ランプ自体が大
きすぎる、高価である、電力消費が大きい、熱線を放射
するため植物に近づけられない等の問題を有しているの
で、その利用は種苗生産、施設栽培等のごく一部に限ら
れている。

【０００５】また、屋内での鑑賞用植物の栽培等におい
ては、上記問題点の比較的少ない蛍光灯が一部で使用さ
れているが、ランプの破損やランプ自体が大き過ぎる等
の課題が指摘されており広く普及するに至っていない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、かかる課
題を解決することを目的として鋭意研究を重ねた結果、
光半導体を発光体とすることにより、これらの課題が解
決されることを見出し本発明に到達したものである。す
なわち、本発明の目的は、植物体の成長に不足する光量
を発光体によって補いながら屋内で植物を栽培する屋内
植物栽培方法において、発光体として光半導体を用いて
植物と発光体の間隔を必要に応じて自在に変更しながら
植物を栽培することによって達せられる。

【０００７】発光体に用いられる光半導体としては、発
光ダイオード、半導体レーザ等が挙げられるが、発光ダ
イオードを用いるのが取扱いの容易さから好ましい。本
発明方法に用いる発光体としては、これらの光半導体の
チップを１個もしく複数個を樹脂封止または容器中に密
封封止した光半導体ランプ、これらの光半導体ランプま
たは光半導体チップを支持体上に面状もしくは列状に配
置した光半導体パネル等が用いられる。ランプ中に封入
される光半導体チップ数は、通常１〜数個であるので、
光量を大きくしたい場合はパネルとする方がコンパクト
にできより好ましい。また、必要に応じて、発光波長の
異なる複数のランプまたはチップを組み合わせてもよ
い。

【０００８】使用する発光体としては、発光波長が、６
００〜７５０ｎｍの範囲の赤色系光半導体を使用したも
のが好ましい。これらの赤色系の光は植物の光合成、花
成及び形態形成に利用されるものである。したがって、
この波長範囲の光量が不足すると殆ど植物の生育を維持
できなくなるからである。発光波長が４００〜５００ｎ
ｍの範囲の青色光も多くの植物に必要である。この波長
範囲の光量が不足すると、多くの植物では、植物体が徒
長ぎみとなるので、その形態が鑑賞上好ましくなくなる
場合が多い。したがって、この波長範囲の光半導体を使
用した発光体を用いるのが好ましい。

【０００９】赤色光、青色光の他の可視光を発する光半
導体を加えてもよい。光半導体は各色開発されており、
これらの配色の工夫により装飾的効果も期待することが
できる。これら発光波長の異なる光半導体を有する発光
体は、それぞれの発光波長を有するチップまたはランプ
を、別個のランプあるいはパネルに発光波長別に収納し
てもよいが、同一のランプあるいはパネルの中に各発光
波長のチップまたはランプを混合させて構成しするのが
好ましい。

【００１０】図７は、光半導体ランプを用いて構成した
パネルの１例の縦断面図である。図７で、１２は、発光
ダイオード等の光半導体ランプである。１３は、基板で
ある。基板１３には、ランプ１２に必要な電力を供給す
る配線が設けられる。１４は、基板１３を収納する匡体
である。図８は、図７に示したパネルの平面図である。
図８には、正方形状のものを例示したが、必要に応じ
て、長方形状、列状または、棒状に構成してもよい。

【００１１】パネルは、たとえば、特願平６−１４６５
１３号及び特願平６−１４６５１９号明細書に記載され
るように、光半導体ランプではなく、光半導体チップを
直接適当な基板に接続して構成してもよい。その場合、
パネル全体を防湿処理し、また、必要に応じて、気密処
理することにより信頼性を向上させることが好ましい。
また、透明電極を用いて光量を増加させることが好まし
い。

【００１２】発光体は、上記のランプまたはパネルを適
当な支持体に取り付けたものである。その形は使用する
環境等により適宜選択できる。本発明方法を図面に基づ
いて具体的に説明する。図１は、自立した支柱に発光体
を取りつけた場合の一例である。図１で、１は発光体で
ある。発光体１は、図８または図９に示すようなパネル
をお用いてもよく、また、ランプを１列または数列に並
べたものであってもよい。

【００１３】２は、支柱である。自立型の支柱２は、発
光体を支持できかつ内部に電線を組み入れることができ
ればその材質、形に特に制限はないが通常は金属、樹脂
などが用いられる。さらに、支柱２を、発光体の高さ等
を任意に変えられるような可変構造とすれば、照射角
度、照射距離等を植物の種類等に応じて光量を調節でき
るので好ましい。図１は、フレキシブルな材料を用いて
支柱２を構成した例である。

【００１４】３は、１及び２を所望の位置に保持する台
座である。台座は、転倒を防止出来れば形、材質に特に
制限はないが、台座の内側に植木鉢等の植物栽培容器を
置けるドーナツ型あるいは馬蹄状、その上に植物栽培鉢
を載せることが出来る平板状、でもよく、さらには、台
座に代えて、容器を締めつけて支柱を固定するバンド
型、内部にに鉢を収納出来る鉢カバー型等を用いて支柱
を支持してもよい。

【００１５】図１では、台座３は、馬蹄状の場合のであ
る。植物体は、植物栽培容器に植栽して発光体１の下方
に置かれるのが通常である。４は、電源コードまた５は
発光体に適した電力を供給する電源部である。光半導体
として発光ダイオードを用いた場合、電源は直流、また
は、パルスが好ましいが、通常の商業電源の交流をその
まま用いてもよい。発光ダイオードの駆動電圧は、１素
子あたり約２Ｖであるので５０個直列に接続すると１０
０Ｖの商業電源に直接接続できる。点灯時間を制御する
タイマーがあれば管理が容易であるし、発光量を制御す
る供給電力調節機能をつければ使用場所の明かるさある
いは植物の光要求性に適応した光量を供給できる。

【００１６】図２は、支柱２の上部のみをフレキシブル
な材料により屈曲自在とし、台座３を平板型とした例で
ある。また、発光体１の形状を、図１の角型のパネルに
代えて丸型のパネルとしたものである。図３は、発光体
１を蝶型のパネルとして装飾効果を高めるとともに、図
１の台座３に代えて支持帯６を用いて植物栽培容器７の
外側面に巻き付けて支持するようにした例である。必要
に応じて支柱２を剛性及び弾性を有する針金状としても
よい。また、８は植物体である。

【００１７】図４は、台座３に代えて、植物栽培容器等
を収納する鉢カバー９を用いて構成した例である。鉢カ
バー９は、金属、合成樹脂、陶磁器等適宜の材料を用い
て作成される。鉢カバー９は、その内部に電源部を収容
するように構成するとコンパクトにできるので好まし
い。また、図４は、発光体１として発光ダイオードラン
プを列状に配置したものを用い、かつ、支柱２が伸縮可
能に構成されている。

【００１８】これらは何れも発光体と支柱が明確に分け
られているが、発光体を直接支柱に列状に取り付ける、
すなわち支柱が発光体の役割も兼ねるようにすれば鑑賞
の邪魔になりにくい利点がある。この場合、発光体つま
り支柱が自在に曲げられれば植物の形に応じて照射位
置、角度を適度に調節できる。本発明方法の他の実施態
様として、発光体を植物栽培容器の周囲の床上に配置し
てもよい。

【００１９】図５には、植物栽培容器７を載置するマッ
トその他の敷物１０に発光体を組み込んだ例である。こ
の例では、発光体１は、発光ダイオードのランプ等の光
半導体を列状に配置したものを用いるのが好ましい。こ
のような発光体を敷物１０の周辺に、植物栽培容器を中
心として配置するのが植物体が均等の照射されるので好
ましい。また、発光ダイオードランプを敷物１０に必要
数ちりばめたものを発光体として用いてもよい。

【００２０】また、発光体として、光半導体のランプま
たは、チップ等を列状に配置した棒状のパネルを用い、
相互に蝶番あるいは伸縮可能な素材により自在に曲げら
れる接続部を設けたものを用いると、図６に示すように
植物栽培容器７を囲むように配置することが可能とな
る。さらに、ランプあるいはパネルの角度が可変である
様にすれば植物の形態に応じて効率よく照らすことが出
来る。なお、本装置は植物への灌水により水滴が降りか
かるところに設置されるので、通電の部分は通常の防水
処理を施すのが好ましい。

【００２１】

【実施例】

［実施例１］図１に示す構造の自立型植物照射装置を作
成した。発光体には、７×７ｃｍの正方形の基板上にピ
ーク発光波長が６６０ｎｍの発光色が赤の発光ダイオー
ドランプを縦１０個、横１０個計１００個を平面に組み
込んだパネルを用いた。発光ダイオードランプの接続は
５個直列×２０列並列にした。

【００２２】これを馬蹄状台座を有するフレキシブルな
中空の金属製支柱の先端に取付け、発光体よりの電線は
支柱の中を通し下部より引き出し電源部へ導いた。電源
部には１００Ｖの商用電源の直流への整流、発光体への
電力供給を開始及び停止する２４時間タイマーそして発
光体への電力供給量を制御する機能を持たせた。温度１
５〜２５℃、天井からの蛍光灯による光合成有効光量子
密度が植物付近で１０μmol/ｍ２・sec前後の室内で、
発光体を植物上１０ｃｍの位置に設置し供給電力１０
Ｖ、０．２８Ａとし、発光時の発光ダイオード光による
植物付近での光合成有効光量子密度が１００μmol/ｍ²
・secとなるようにしながら日中の１２時間、鉢植のホ
ンコンカポック、ポトス、コマツナ、シュンギク、イチ
ゴ、開花中のベゴニアを照射し、これを２０日間継続し
て生育を観察した。

【００２３】植物上１０ｃｍの植物に極めて近い距離か
らの照射にもかかわらず、照射による植物の異常は認め
られなかった。また、補光がない場合は生育の停滞およ
び開花中の植物の開花数の激減があったが、本植物照射
装置を使用した場合は良好な生育を示し、開花数も充分
に維持された。

【００２４】［実施例２］発光体に実施例１で用いたパ
ネルにピーク発光波長が４５０ｎｍの発光色が青の発光
ダイオードランプを２０個追加したものを用い、かつ、
栽培植物を変えた以外は実施例１と同様の試験を実施し
た。

【００２５】青のＬＥＤランプの接続は４個直列×５列
並列にした。青の発光ダイオードランプへの供給電力は
１５．６Ｖ、０．１４Ａとした。なお青の発光ダイオー
ドランプによる植物付近での光合成有効光量子密度の増
加はせいぜい数μmol/ｍ²・secであった。栽培植物はレ
タス、開花中のインパチェンス、ペチュニア、パンジー
とした。

【００２６】本照射による植物の異常は認められなかっ
た。また、補光がない場合は生育の停滞および開花中の
植物の開花数の激減があったが、本植物照射装置を使用
した場合は良好な生育を示し、開花数も充分に維持され
た。

【００２７】

【発明の効果】本発明により以下の効果が得られ、植物
の生産場面および鑑賞場面において従来の方法より優れ
たものである。（１）発光体が比較的小さいので、加工、細工が容易で
あり、また他の光線を遮る事が少なくかつ植物鑑賞時の
邪魔にもなりにくい。（２）破損しがたく、破損しても硝子が飛び散ることな
く、危険が少ない。（３）必要な波長だけを照射するので、電気の無駄が少
ない。（４）熱線を放射しないので、植物に近づけた近接照射
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、自立型支持体を使用した本発明方法の
実施に用いられる植物照射装置の例を示す斜視図であ
る。

【図２】図２は、自立型支持体を使用した本発明方法の
実施に用いられる植物照射装置の例を示す斜視図であ
る。

【図３】図３は、自立型支持体を使用した本発明方法の
実施に用いられる植物照射装置の例を示す斜視図であ
る。

【図４】図４は、自立型支持体を使用した本発明方法の
実施に用いられる植物照射装置の例を示す斜視図であ
る。

【図５】図５は、発光体を植物栽培容器の周囲に配置し
た本発明の実施例を説明する図面である。

【図６】図６は、発光体を植物栽培容器の周囲に配置し
た本発明の実施例を説明する図面である。

【図７】図７は、光半導体ランプを用いたパネルの１例
の縦断面図である。

【図８】図８は、図７に示したパネルの平面図である。

【符号の説明】

１・・・・・発光体２・・・・・支柱３・・・・・台座６・・・・・支持帯９・・・・・鉢カバー１０・・・・敷物１１・・・・接続部１２・・・・発光ダイオードランプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】植物体の成長に不足する光量を発光体に
よって補いながら屋内で植物を栽培する屋内植物栽培方
法において、発光体として光半導体を用いて植物と発光
体の間隔を必要に応じて自在に変更しながら植物を栽培
することを特徴とする屋内植物栽培方法。
【請求項２】発光体が、光半導体を列状または面状に
配置したものである請求項１の屋内植物栽培方法。
【請求項３】光半導体が、発光ダイオードである請求
項１記載の屋内植物栽培方法。
【請求項４】発光体が、発光波長が６００〜７５０ｎ
ｍの波長範囲である光半導体を含む請求項１記載の屋内
植物栽培方法。
【請求項５】発光体が、発光波長が４００〜５００ｎ
ｍの波長範囲である光半導体を含む請求項１記載の屋内
植物栽培方法。
【請求項６】発光体と植物との距離が１ｍ以内である
請求項１記載の屋内植物栽培方法。