JPS6094024A - 植物育成方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、人工環境のもとて植物の生長を促進する植
物育成方法に関し、特に光およびＣ０２濃度に関するも
のである。

〔従来技術〕

植物の育成環境条件を制御することにより植物の生長を
促進し、植物を工業的に生産しようとする新しい植物育
成方法およびそのシステムが工夫されている。

植物は一般に、葉において水とＣＯ２を基本とし光エネ
ルギが加えられることにより有機物を生産しく光合成）
、その一部は個体維持のためのエネルギとして消費され
、残りは葉や根などの器官に分配、蓄積され、各器官は
生長していく。このような植物において、光、ＣＯ２濃
度、温度などの環境条件を制御してその生長を著しく促
進することが可能であり、その結果、土地の生産性が飛
躍的に向上するという効果がもたらされる。。

植物の生長を促進する有効な方法として、育成環境中の
ＣＯ２濃度を大気中のそれよりも高くすることが一般に
知られている。第１図はサラダ菜を一例として、その生
長速度の指標となる光合成速度（相対値ンと光の強さく
Ｋｌｕｘ）との関係を各ＣＯ２濃度（２８０け騙、５０
０胛、１８００１’ＦＩｍ　）について示したものであ
る。これは植物体に光を」一方から照射したもので、温
度は２０°Ｃ１湿度は８０％、風速は０．５％以下、栄
養塩濃度は１．２ミリモー、日長は１２時間であった。

図から分かるように、一般に、植物体に光を上方から照
射した場合、大気中のような低いＣＯ２濃度（８０ＯＦ
Ｆ１前後）では光を強めてもあまり生長を促進すること
ができず、例えば１８００胛のようにＣＯ２濃度を大気
中のそれよりも数倍亮くすると光を強めることにより大
幅に生長を促進することができる。従来はこの方法が用
いられていた。例えば、光を上方から照射し、ＣＯ２濃
度を１２００１？’ｌｌ、照度を２０　Ｋｌ　ｕｘ　ｓ
日長を２４時間とした場合、サラダ菜は１ｏ日間で約２
０倍の重量に生長する。ただし、湿度、風などの条件は
上で説明した第１図のものと同じである。

しかし、上記の方法によれば、植物育成室内のＣＯ２ｇ
度が高いためそこで作業をする大同にとって有害な環境
になるという欠点があり、さらに、植物育成室内の換気
の際にＣＯ２の損失が生じ経済的でないという欠点があ
った。

〔発明の概要〕

この発明は上記のような従来の方法による欠点を除去す
るためになされたもので、植物体に光を周方向から同時
に照射すると共にＣＯ２濃度を２００〜４００　ｆｆｌ
に保つことにより、植物育成室内で作業をする大同にと
って無害なＣＯ２濃度において、植物の生長を効果的に
促進することを目的としている。

〔発明の実施例〕

以下、この発明をさらに詳細に説明する。

植物の生長と環境要因との関係は複雑であり充分に究明
されておらず、現在、これらの関係を調べる研究に努力
が払われている。

上記で説明した従来方法のように、植物体に光を上方か
ら照射した場合、ｃｏ２ｉ１度が２００〜４００−と低
い範囲では光の強度を増大してもあまり生長を促進する
ことができず、生長を促進するためにはＣ０２濃度を高
くする必要があった。この主たる理由は、Ｃｏ２濃度を
高くすれば植物体へのＣ０２の流入速度が増大するがら
である。しがし、植物体へのＣＯ２の流入は主に葉に存
在する気孔を通して行なわれ、光やＣＯ２濃度などの影
響を大きく受けるために複雑な機構となる。したがって
、光条件は重要な環境要因であるが、植物体に上方から
光が照射された場合、すべての葉に光が充分に照射され
ない。このため、光が充分に照射されなかった葉におけ
るＣＯ２の流入量は少ない。ゆえに、植物体への００２
の流入量を多くし、光合成を活発に行なわせるためには
、すべての葉に光を充分に照射することが必要であり、
植物体の周方向から同時に光を照射するのが有効と考え
られる。

第２図はこの発明を実証する実検に用いた植物育成装置
の構成図である。図において、（１０１）は円筒形の植
物育成室の外筒であり、内周が例えばＡＩ　などの反射
材（１０２）で形成され、反射材（１０２）に沿って人
工光源（１０８）が設置されている。（１０４）はガラ
スで形成された円筒であり、外筒（１０１）と共に２重
円筒形の植物育成室を構成している。植物体は内筒（１
０４）内に固定して設置された栽培ポット（１０５）に
植えられ、人工光源（１０８）により照射されて生長す
る。この時、植物体には局方向から光が照射されること
になり、円筒の上端および下端をのぞいて内筒（１０４
）内のあらゆる方向および場所で均一な照度が得られる
事が確認された。人工光源（１０８）の放熱はクーラ（
１０６）からの冷風によって除去される。

また、内筒（１０４）内に導かれる空気は、空調装置（
２０１）により予め所定の温度および湿度に調節されて
、内筒（１０４）の下部から導入され上部から排出され
、ブロア（１）により再び空調装＠（２０１）に戻ると
いうように循環する。ＣＯ２はＣＯ２発生装置、例えば
Ｃ０２ボンベ（図示せず）により循環通路の途中に設け
られたＣ０２注入口（２）から注入される。また、循環
通路には新鮮空気取入れ口（３）および排出口（４）を
設けて循環空気の一部を更新する。この際、循環空気中
のＣＯ２濃度を所定の値に保つようにＣＯ２が供給され
、ＣＯ２濃度はＣＯ２供給量によって調節される。

なお、空調装＠（２０１）は冷却機（２０２）と、スプ
レーノズル（２０８）および充填層（２０４）を備えた
水スプレー部と、ヒータ（２０６）からイ８成され、空
調装置（２０１）に送入された空気は冷ブライン（２０
６）を用いた冷却器（２０２）により冷却された後、ポ
ンプ（５）により貯留水槽（２０７）の水がスプレーノ
ズル（２０８）に送られ、充填／１ｌＪ（２０４）で加
湿され、その後ヒータ（２０５）により加湿されて、所
定の温度および湿度に調節される。

一方、（８０１）は所定濃度の栄養塩溶液であり、液恒
温槽（８０２）により所定の温度に保たれ、ポンプ（６
）により栽培ポット（１０５）に送られた後、タンク（
１０６）に戻る。（７）は空気ポンプであり、栄養塩溶
液（８０１）はこの空気ポンプ（７）によりエアレージ
ジンされ、充分な溶存酸素量が保たれる。

上記の植物育成装置を用い、サラダ菜を一例として、Ｃ
Ｏ２濃度を２００〜４０００１？１１まで変化させ、そ
の重量（ｇ）ど育成日数りとの関係を調べた。第８図に
その結果を示す。この時、照度は１５Ｋｌｕｘ１気温は
２０°Ｃ１栄養塩溶液（８０１）の液温は２１°Ｃ１相
対湿度は８０％、栄養塩濃度は１．２ミリモー、Ｐ　Ｈ
５〜６．５、風速は”　６””ｓｅｃ以下、日長は２４
時間であった。また、人工光源（１０８）として蛍光灯
および白熱灯を用いた。

この図から明らかなように、生長速度（サラダ菜の重量
と育成日数との関係）に及ぼすｃｏ２６度の依存性が認
められず、Ｃ０２濃度が２００〜４０００Ｉ？＋１にお
いてサラダ菜は１０日間で約２０倍の重量に生長する。

この結果、大気中のＣＯ□濃度（ａｏｏＩＦ前後）に近
い２００〜４００１？１１の比較的低ＣＯ２濃度でも従
来の方法と同様に生長を促進できることが見い出され、
この方法によれば植物育成室（１０４）内で作業をする
人間にとって無害なＣＯ２濃度で植物の生長を効果的に
促進することができ、また植物育成室（１０４）内の換
気の際に損失するＣＯ７を低減できると共に、大気中の
Ｃ０２を利用することができるのでＣＯ２発生装置を不
要または大幅に縮小することが可能となる。

なお、上記植物育成装置では植物育成室（１０１）、（
１０４）を円筒形としたが、球形あるいは矩形であって
も同様の結果となる。

また、上記植物育成装置では光源として人工光源（１０
８）を用いたが、太陽光を利用してもよい。この場合、
光反射板を配置したり、光ファイバーを用いることによ
り同様の効果を得ることができる。

また、この発明で周方向とは、本来、植物体の前後左右
および上下のすべてを意味するが、少なくとも前後左右
および上方から照射すればよい。

〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、植物体に光を周方向
から同時に照射すると共にｃｏ２６度を２００〜４００
Ｆに保つようにしたので、植物育成室内で作業をする人
間にとって無害なｃｏ２６度で植物の生長を効果的に促
進することができると共に、上記植物育成室内の換気の
際に損失するＣＯ，を低減できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は光を上方から照射した場合のサラダ菜の光合成
速度と光の強さとの関係を各ＣＯ□濃度（２８０＋’Ｆ
ａ、　５００Ｆ　、１８００１？りについて示す特性図
、第２図はこの発明の効果を実証する実験に用いた植物
育成装置を示す構成図、第８図は光を周方向から同時に
照射した場合のサラダ菜の重量と育成日数との関係をＣ
Ｏ□濃度２００〜４０００　ｆｆ’について示す特性図
である。 図において、（１０１）は２重円筒形植物育成室の外筒
、（１０２）は反射材、（１０８）は人工光源、（１，
０４）は内筒、（ｘｏ６．）は栽培ポスト、（２０１）
は空調装置、（８０１）は栄養塩溶液、（２）はＣＯ２
注入口である。 代理人　大岩増雄 第１図 光のｆ！！、さくＫｌｕｘ　） 第３図 １八「紋（８） 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 １、事件の表示　特願昭５８−２０８８０８号２、発明
の名称 植物育成方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 代表者片山仁へ部 ４６代理人 （２）図面の第２図を別紙のとおり訂正する。 ７．　添付書類の目録 図面（第２図）　１通 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 環境条件のうち少なくとも光とＣＯ□濃度を制御して植
   物の生長を促進する植物育成方法において、植物体に光
   を周方向から同時に照射すると共にＣ０２濃度を２００
   〜４００１１”’に保つことを特徴とする植物育成方法
   。