JPS6054618A - 間けつ照射による植物成長の改良方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、植物を間けつ照射にかけることによる温室内
または気候セル内での植物成長の改良方法に関するもの
である。

本明細壱において「温室または気候セル（ｃｌｉｍａｔ
ｉｃｃｅｌｌ）　Ｊという用語は、植物栽培に適する条
件。

特に温度、湿度および光照射の条件を部分的にまたは全
体として人工的に再現しうる任意の閉空間と理解される
。

温室または気候セルの使用は１通常の栽培季節が一般に
春／夏にまたがる通常の栽培季節を外れても、たとえば
冬においても植物を成長させることを可能にする。

これを達成するには、勿論、温室または気候セル内にお
いて植物の充分な発育を確保するのに適した最良条件、
特に温度、湿度および照射の適当な条件を再現する必要
がある。勿論、使用すべき条件は、たとえば小麦のよう
な温和な気候作物を栽培するか、またはたとえば綿もし
くは大豆のような熱帯もしくは亜熱帯気候作物を栽培す
るかに応じて極めて異なっている。

温度および湿度に関する限り、適当な条件を設定すれば
克服しがたい困難性を提起しないが、これは温室および
気候セルにおける適当な照射条件再現しようとする場合
には当てはまらない。事実。

この場合、光照射システムは多くの極めて正確な条件を
溝足せねばならない： 必要に応じ（すなわち、作物の種類に応じ）植物の領域
においてｉｏｏ、ｏｏｏルックスに達する、またはそれ
を越えるような極めて高い数値に達しうる照射を植物に
与えねばならない。

照射は栽培区域全体に極めて均一に分配せねばならない
。

照射システムは、植物成長或いは栽培に必要とされる取
扱いの邪魔とならないよう栽培区域の上方に充分高く設
置せねばならない。

最後に−，，に；ｍの場合、照射システムは日光が外部
から温室内へ入射するのを阻止してはならない。

この目的で、メ昌ｃ室または気候セルの上部に固定され
た一群の螢光灯を使用するのが普通であシ、これらの螢
光灯は互いに平行かつ隣接し、同一水平面に位置しかつ
互いＩｃ極めて接近して全体として矩形の光源を形成さ
せ、温室または気候セルの下部に対するその垂直突出が
照射すべき区域となるようＫする。たとえば、６　ｍ　
Ｘ　６　ｍの土地面積を照射するには、それぞれ２１５
ワツトの１８０本の螢光灯が使用され、これらを植物を
設置する区域の０．９０ｍ上方に設置する。このシステ
ムの主たる欠点は、多数の螢光灯を使用するにも拘らず
植物レベルにて４０，０００ルツクスに達する照射（光
束）を得るのが困難であり、熱帯性もしくは亜熱帯性植
物を栽培する目的には完全に不充分であることである。

このシステムの他の欠点は、多数の螢光灯を必要とし、
したがって大きな投資と極めて高いエネルギー消費とを
含むことである。この高エネルギ消費は、温室内もしく
は気候セル内にそれ自体高い熱放出をもたらし、したが
って温度を制御しかつ温度を所要しはルに維持するため
のよシ強力なシステムを設ける必要がある。最後に、温
室の場合にこの種のシステムを用いると、日光が実際上
完全に遮断され、その結果外部からの光が全く利用され
ない。

これら螢光灯をよシ強力なランプ、たとえば単位出力ｉ
１，０００ワットもしくは２，０００ワツトにさえしう
るような放電ランプで交換しても、完全には満足できな
い。何故なら、この場合にも照射の均一性欠如という問
題が生じ、植物レベルにて５０．０００ルックス以上を
得ることが殆んどできないからである。上記したエネル
ギの消費および温室内もしくは密閉空間内での熱として
のエネルギ逸散に関する諸欠点は、螢光灯の代シにラン
プを使用する場合にも存在することは勿論である。温室
内または気候セル内においてこのように照射が不充分と
なる結果、これらの条件下で栽培される植物は一般に野
外でこれらの植物に関し最適条件下で栽培されたものと
は一般に異なる外観を有する。

温室内または気候セル内で栽培した植物は野外で栽培さ
れたものよシもしばしば著しく宵白く、脆くかつ緑が少
ない。これらの相違は、特に農業用途を目的としかつ野
外で行なう処理につき一般的に使用されるような殺虫剤
と共に温室内または気候セル内で実験を行なう場合に特
に厄介である。

この種の実験については、温室内の試験を野外における
試験とできるだけ生近似させることが特に肝要である。

本発明の目的は、公知技術の欠点を克服することである
。

本発明の他の目的は、植物における光合成の現象を最大
限まで促進することである。

本発明の他の目的は、大気から二酸化炭素を同化しかつ
ｒＲ累を発生するという植物の能力を最大限まで生ぜし
めることである。

さらに本発明の目的は、野外における成長、特に高さ、
寸法、活力、枝、発芽および開花に関しできるだけ近似
した成長を示す植物を温室条件下で栽培することである
。

本発明の他の目的は、高含量の葉緑素を含む植物を生産
することである。

本発明のさらに他の目的は、できるだけｔｔａ＊な装置
を使用しかつ最少のエネルギを消費して温室条件下で植
物を栽培する方法を提供する−ことである。

本発明の他の目的は、植物葉に入射する元エネルギを葉
の傾斜或いは植物に対する葉の位ＩＭ（群集の外４１１
１１ｔたは内側）に関係なく均一に分配する植物の栽培
方法を提供することでちる。

本発明の他の目的は、非可視光線、特に紫外線をできる
だけ避けることである。事実、この種の光線が植物を栽
培する人に対して与える危険の他に、これらの光線はし
ばしば植物に施こされた農薬製品の分解の原因となシ、
これら製品の有利な作用を無効にすると共に、これらに
関する実験を阻害する。

その他の目的および利点は、以下の記載から明らかとな
るであろう。　゛ 今回、これらの目的は本発明の方法によシ達成されうろ
ことが見出された。

したがってこの方法は、植物をほぼ偏平かつ水平な区域
の上に配置し、 これら植物の上方に位置し、かつこれら植物を配置した
表面に対しほぼ水平かつ平行である面に支持した移動自
在な光源によって植物を照射し、光源は主として３８０
〜ＳＯＯナノメータ（ｎｍ）、好ましくは４５０〜７５
０ナノメータ（ｎｍ）の波長め照射線からなシ、 植物レベルにて間けつ照射生ぜしめるように光源を均一
運動によシ植物の上方を移動させる、ことを特徴とする
温室内または気候セル内における植物成長の改良方法で
ある。

本発明による方法は、種々の具体例を与えることができ
る。

有利な具体例によれば、植物をほぼ矩形形状の区域の上
に配置し、かつ光源も矩形形状のものとしてその寸法の
一つを照射すべき＃よぼ矩形形状の区域の側部の１つに
＃１は等しくする。

同等に有利な方法においては、光源を照射すべき矩形区
域の側部の１つに対し平行な方向に移動させ、光源は照
射すべき区域の他方の側部と共通する寸法を有する。

実用的には、移動する際、長方形の光源は植物を配置し
た＃１は矩形の水平区域における全ての点を徐々に照射
する。

光源は、好ましくは一定速度で一方向にまたは他の方向
に定常運動で移動する。往復運動又娘前後運動させるこ
ともできる。

照射すべき区域が矩形形状であシかつ実際゛に閉回路を
形成しうる一連の矩形よシなる場合、光源はこれら矩形
のそれぞれに沼って移動することができ、或いはまた閉
回路にしたがうこともできる。このような場合、照射す
べき所定の矩形に対し、光源は常にその上方で同方向に
移動する。

上記したように、長方形の光源は一般に数個のランプか
らなっている。これらのランプは、有利にはｔ’ｔ　ｔ
ｘ矩形断面の反射ハウジング内に配置される。

第１図は、反射ハウジングｆｉｌ内に破線で示されたそ
れぞれ１，０００ワツトの４１１ｉｉｌの放電ランプ（
２）が配置された反射ハウジング＋１１によ多形成され
る長方形の光源が、栽培すべき植物（第１図には図示せ
ず）を配置するほぼ矩形形状のベンチ（３）の上方で矢
印によシ示される方向に移動する、本発明による一具体
例を示す略図である。

長方形の光源は正常の往復運動で移動し、先ず端部位ｆ
ｉＡから反対端部位置Ｂまで、次いでＢから入方向−・
、以下同様に移動する。

簡略化・ｊ“るため、第１図にはランプに対し電流を流
す電気接続の手段、および光源を移動させる機械手段を
示さない。実用的には、この目的でベンチ＋３１の長手
側部の上方に位置する２つの案内レールを設け、かつハ
ウジング（２）の両長手端部にコンベヤローラを取付け
てこのハウジングが図示の方向にこれら案内レール上を
移動しうるようにするのが有利である。

第２図は、インチ（３）の上方に位置する反射ハウジン
グ（１）が矢印によシ示される方向に移動自在であシ、
かつ破線で示されたそれぞれ１，０００ワツトの１０個
の放′Ｒ２７ゾからなる他の具体例を示している。

ランプとハウジングとからなる光源は、ＡからＢ方向へ
、次いでＢから入方向へ往復運動によシ正常運動で移動
する。勿論、第１図および第２図で示したよシも多数も
しくは少数のランプを使用することも可能であシ、した
がって本発明はこれら図面に示した配置のみに限定され
るものではない。

これら図面により示される具体例から容易に理解される
ように、本発明による方法は上記した矩形かつ水平区域
全体を定常的Ｋ「掃引」して所定量の光を極めて均一に
供給することができる。

作物を載置している矩形の水平区域の面から光源が移動
する面への距離は、光源の出力および植物レベルにおけ
る所望の光束に依存して決定することができる。たとえ
ば、面間距離が１．６ｍである場合、第１図に示した光
源は各通過ごとにその垂直下方に位置する植物に対し５
０，０００ルツクスを供給し、他方、特に気候セルを目
的とした第２図に示す光源は各通過ごとに＃よぼｉ　ｏ
　ｏ、ｏ　ｏ　ｏルックスを供給する。

温室の場合、この種のシステムは外部光を極めて僅かし
か遮光しないので、さらに有利に使用しうろことに注目
される。

光源の移動速度は広範囲内で選択しうるが、栽培する植
物に関係なく２〜８＠／ｙｉｓの範囲の速度、好ましく
は４ｍ７１１１１の速度で最良の結果が得られると判明
した。

光源の通過サイクル時間も広範囲内で変化しうるが、各
植物の上方に光源を４５秒〜３分間で１回通過させ、好
ましくは１〜２分間に１回通過させるのが有利である。

以下、実施例によシ本発明を説明しかつ本発明をどのよ
うに実施しうるかを示すが、これらのみに限定されない
。

実施例ま たとえば第１図に示したような光源（４Ｘ１，０００ワ
ツト）を温室試験に使用した。ランプキャリヤとして作
用する反射器（１）（または光シェード）には、その両
端部に、長さ６ｍのベンチ（３）の長手側部の１．６ｍ
上方に位置する水平レール（図示せず）の上を矢印によ
り示される方向に移動させうるローラ（図示せず）を取
付ける。この光源は、可視範囲の光源のみを放出する。

小麦、カランおよび大豆の種子を、このベンチ上の種子
皿に播き、通常の温度および湿度条件下に保った。ラン
プを点灯し、光源をベンチの上方で４ｍ／ｍｉｎ、の速
度にて午前７時から２１時間参で往復運動により移動さ
せた。残余の時間は光源を消灯した。これらの条件下で
３５日後に得られた植物り野外で得られた同じ植物の外
観に完全に類似した外観を有することが判明した。

立植物を播種の開始時から照射の下で鉢植え栽培するこ
とにより、実施例１−を再現した。

立植物の半分は、実施例１におけると同様に間けつ照射
（Ｓ動自在な光源）に露呈させた。他の半分は、光源の
観点からは同一であるが間けつ的でない（固定光源）照
射に露呈させた。

１５日後、２つの豆集落のそれぞれから１５枚の葉を試
料採取し、葉緑素Ａおよ゛びＢを水／アセトン混合物に
よって抽出し１次いでこれら葉緑素を分光光度法によっ
て測定した。

固定照射による植物は豆の葉１ｆ当９０．６７キの葉緑
素を含有するのに対し、移種自在な照射による植物は０
．８９グ／ｆ、すなわち約３３％多ｉに含有することが
判明した。

実施例３ 各種の植物につき、これら植物を同じランプの固定照射
にかけて比較実験を行なうことにより。

実施例１を再現した。

実験を開始してから１５日後、豆および大豆植物に関し
次の観察を行なった： 立　・ 移動自在な照射の下で得られる植物の平均高さは、同定
照射の下で得られる植物の高さに比べて３５％減少した
。移動自在な照射の下で得られる植物は、したがって丈
が低いものであるが、より活発かつ著しく緑色であシ、
野外で得られるものと類似していた。他方、固定照射の
下で得られる植物は官白く、すなわち過度に丈が高くか
つ細いものであった。さらに、これらは倒れる傾向が強
く、その茎は直立状態を保つには不充分な活力を示した
。

大豆： 移動自在な照射の下で得られる植物の平均高さは、固定
照射の下で得られる植物に比べて２５％減少した。しか
しながら、移動自在な照射の下でびに色を有した。

きび：（エチノクロア・クルスガリ） ９．゛・、発芽または若枝形成は移動自在なランプの下
でム播種の４日後に得られ、また固定ランプの下では播
種の８日後に得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による方法の一例を示す略図、第２図は
本発明による方法の他の具体例を示す略図である。 １・・・ハウジング、２・・・ランプ、３・・・ベンチ
。 手続ネｊＪ］正口Ｅ’＜１５式） Ｉｒｌ和５９年８月θ日 １、事件の表示　昭和５９年特許願第８６０７７Ｍ２、
発明の名称　間Ｕっ照射にＪ、る植物成長の改良方法３
、補正をＪる者 事件との関係　特許出願人 名　称　１：１−ヌーノーラン・アゲ［１シミ４、代　
理　人　東京都新宿区新宿１丁目１番１４丹　山ＩＪＩ
ビル（内容に変更なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １１）　植物を＃１！は偏平かつ水平な区域の上に配置
   し、 これら植物の上方に位置し、かつこれら植物を配置した
   表面に対しほぼ水平かつ平行である面に支持した移動自
   在な光源によって植物を照射し、 光源は主として３８０〜８００ナノメータ、好ましくは
   ４５０〜７５０ナノメータの波長の照射線からなり。 植物レベルにて間けつ照射を生せしめるように光源を均
   一運動によシ植物上を移動させる ことを特徴とする温室内または気候セル内における植物
   成長の改良方法。 （２）　植物をほぼ矩形形状の区域の上に配置し、かつ
   光源も矩形形状のものとしてその寸法の一つを照射すべ
   きほぼ矩形形状の区域の側部の１つに＃ｌは等しくする
   特許請求の範囲第１項記載の方法。 （３）　光源を照射すべき矩形区域の側部の１つに対し
   平行な方向に移動させ、光源は照射すべき区域の他方の
   側部と共通する一つの寸法を有する特許請求の範囲第１
   項また社第２項記載の方法。 （４）　移動する際、長方形の光源が植物を配置した＃
   １は矩形の水平区域における全ての点を徐々に照射する
   特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の方
   法。 （５）光源を一定速度で移動させる特許請求の範囲第１
   項乃至第４項のいずれかに記載の方法。 （６）光源を往復運動で移動させる特許請求の範囲第１
   項乃至第５項のいずれかに記載の方法。 （７）照射すべき区域が一連の矩形区域よりなる特許請
   求の範囲第１項乃至第５項のいずれかに記載の方法。 （８）光源を閉回路にしたがわせる特許請求の範囲第７
   項記載の方法。 （９）光源を４５秒〜３分間に１回の割合で植物の上方
   を通過させる特許請求の範囲第１項乃至第８項のいずれ
   かに記載の方法。 （ｌα　光源を１〜２分間に１回の割合で植物の上方に
   通過させる特許請求の範囲第９項記載の方法。