JPS6255025A - 植物栽培装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、植物栽培装置、特に、植物の生育環境を制
御して、植物を栽培する植物栽培装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

現在、我々が栽培しているほとんどの植物は野生植物の
改良により作られた栽培植物と呼ばれる人工植物である
。この栽培植物は、我々の必要とする部位１例えば１葉
や根などに対しては、極めて高い生産力と高い品質を持
っているが、それを高収量で栽培するためには、農薬、
肥料、労働力の投入を必要とする。

一方、このような栽培植物も植物であることには変わり
はなく、植物の基本的通性として、その栽培は天候など
の自然条件に大きく左右される。

このために、農産物の生産は、悪い労働条件のもとて不
安定な生産を余儀なくされておシ、多くの問題をかかえ
ることになってしまった。

このような背景のもとで、新しい農業の必要が高まって
いるが、その一つとして、すべての植物生育環境を植物
の好適条件に人工的に制御する。

いわゆる完全人工側倒形植物工場が注目されている。こ
れは、これまでの自然依存から脱却し九植物生産システ
ムであるところに、大きな意ａを持つものである。

この完全人工制御形植物工場は、すべての植物生育環境
条件を人工的に制−するものである。すなわち、気温、
湿度、風速、炭酸ガス濃度やその他の水耕栽培条件が制
御されるが、特に特筆すべきは太陽光を使うことなく２
人工光源全便って光条件をも人工的に作勺出すところに
ある。

この是めに、栽培室内に、所定の照度？得るための人工
光源が、栽培室内の上部の天井やあるいは側方の壁面等
に配置されており１例えば、サラダナなどの葉物の栽培
では、苗から製品に至るまでの栽培期間中、−足元光量
のもとで連続して照射される。

例えば、サラダナの場合には　７ｇ−、−一〇　ｋｌ：
ｃの照度のもとで栽培すると、他の環境条件が好適であ
れば、７〜ｒ日でその重量が１０倍になる高速栽培が可
能である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、光条件をも含めた環境条件が好適に制御さ
れておれば、植物は高速でかつ再現性よく生長するが、
従来の植物栽培における問題は経済性であり、なかでも
、植物に照射する人工光線の光源電力のコストが全生産
コストのＩＩ０％前後を占めるのが現状であり、生産コ
スト的にこの光源電力コストが重荷であるという問題点
を有している。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、照射電力消費量全低減させた植物栽培装置
を得ることを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の発明者らは、上記課題を解決するために、一
定条件下で植物の生育特性を調べた。すなわち、栽培室
内面金可視光の反射率の高い材料で覆い、栽培室空間容
積を最底限にした状態で植物の生育特性を調べた。

その結果１次の３事項が判明した。

第７は、環境条件が好適に保持されていれば。

植物の生長速度例えば生重量増加速度は、植物の生体重
をＷとすると。

第コは、生長速度定数には、一定見光量の光源を使用し
、一定の植付は間隔で植物を栽培すると。

生長に応じて低下することがわかった。言い換えれば、
生長速度定数には栽培ベッド面積に対する植物体の被占
有面積に依存するということである。

第３は、この被占有面積率が一定限度以下になると、そ
れに対する生長速度定数にの依存性がなくなることであ
る。

一方１人工光源を用いて植物を栽培する場合。

光の有効利用のために、栽培ベッドは植物体に充分に光
が照射される条件で最低の面積にする必要がある。しか
し、植物は生長に応じて被占有面積が変わるために、全
栽培期間を通じて適当な間隔を保つことは困難であシ、
どうしても光のロスは避けられない。

また、光源と植物体とを比較的狭い空間的に入れて栽培
すると、壁面などの光反射効果により。

植物体に光が方向的に均一に照射されることになり、植
物の生育に好結果を与える。このために空間的照度分布
が重要になる。

この発明は上記の知見と前に述べた問題点とにかんがみ
てなされたものである。

すなわち、この発明に係る植物栽培装置は、外部からの
光が遮断された栽培室において、栽培室内の空間的照度
分布を照度センサーにより計測し。

その計測直が栽培されている植物の生長に最適な所定値
になるように１発光強度調整可能な光源の発光強度を上
記照度センサーにより計測した計測直により照度計測植
処理装置を介して制御するものである。

〔作　用〕

この発明の植物栽培装置は、上記のように構成されてい
るので、栽培すべき植物の苗を栽培ベッドに植設し、各
環境条件を整えて栽培を開始する。

環境条件は時間の経過とともに変化するが、これも補充
側脚される。

一方、栽培室内の空間的照度分布は照度センサーにより
計測され、この計測値と先に設定されている設定値とを
照度計測置処理装置において対比しそれによって光源の
発光強度を調節し、栽培室内の空間的照度分布を設定値
に合わせ、最適の空間的照度分布とする。

〔実施例〕

以下、この発明をその一実施例を示す模式図に基づいて
説明する。

図において、符号（１）は栽培室を覆い外部から強い光
が入らないように密閉している覆がいであシ。

断熱材で構成して内面に白色板がはられたものである。

（コ）は栽培室の栽培ベッド上部空間、Ｃ３）は栽培室
下部に設けられて水耕液を備えている水耕槽。

（勾は発光強度調整可能な光源、（３）は栽培する植物
体であって水耕槽（３）上の栽培ベッド（６）に植設さ
れている。（ワ）は照度センサーであって、栽培室内の
空間的照度分布を計測するために必要位置に複数個設け
られている。また、（ｔ）は照度センサー（り１による
計測ｌ′ＩＬｔ−別途に設定している設定値と比較して
光源の電源を制御する照度計測値処理装置、（テ１は光
源（ｌＩ）の電源である。

この実施例は一ヒ記のように構成されているが、栽培ベ
ッド（６）に３〜１０１の栽培すべき植物体（ｊ）の苗
を定置するところから栽培が始まる。

そして、栽培室内は、照度、気温、湿度、炭酸ガス濃度
および風速等が、また、水耕槽（３）内の水耕液は、水
耕液組成や水温等が経済性を考慮して設定され、また、
制御される。

このようにして制御された環境条件で植物体（到は高速
度で生長を続けるが、一定光量のもとでは生長に応じて
栽培室内の植物体（ｊ）の葉の総量が増加するために１
等価的には照射光の栽培ベッド（６）面からの反射状態
が変わり、従って、室内の照度が低下する。

このような状況に対して、室内の所定の指標位置におか
れた照度センサー（り）は指標方向例えば壁画や床面等
の照度を計測し、その計測値を照度計測値処理装置（７
）に送信し、そζで設定値と対比して所定照度が得られ
るように電源（９）全制御して調光可能な光源の発光量
を制御する。

発光量の制御手段としては、光源（り）の調光の他に、
複数個の光源（ダ）の点灯数ｔ−変えることによっても
よい。

なお、制御する照度の設定値は、植物の種類。

葉の形状等によってそれぞれ変わるので、対象作物毎に
あらかじめ決定される。

〔発明の効果〕

この発明は、上記のように栽培室内に外部から強い光が
入らないように構成されているとともに。

調光可能な光源、照度センサーおよび照度計測値処理装
置によって、栽培空間の照度を制御するように構成して
いるので、栽培初期などの植物体間隔が粗な状態におい
ては、適切な照度となるように光源を制御することによ
って、過大な照度による過大な電力消費を避けることが
でき、植物体が成長した場合にはそれに適した照度に制
御して植物の成長を促進して経済的に植物を栽培するこ
とができ、従って、照射電力消費量を低減し得るととも
に生長速度予測による安定かつ計画的な生産もできる植
物栽培装置が得られる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例を示す模式図である。 （／１・−覆がい、Ｃコ）・・栽培ベッド上部空間、（
３）φ・水耕槽、　（４’）・ｅ光源、（３）・・植物
体、（６１−・栽培ヘッド、（７）・・照度センサー、
（Ｓ）・・照度計測値処理装置、（９）・・電源。 手続補正書（自発） 昭塊。、Ｎ２０月６　日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 室内環境が制御されているとともに下部に設置されて植
   物を栽培する栽培ベッドを備えかつ外部から強い光が入
   らないように密閉されている栽培室と、上記栽培室内に
   設けられた発光強度調整可能な光源と、上記栽培室内に
   設けられて指標位置および指標方向の照度を計測する照
   度センサーと、上記照度センサーによつて計測された計
   測値により上記光源の発光量を制御する照度計測値処理
   装置とを備えていることを特徴とする植物栽培装置。