WO2020161942A1 - 成長促進方法及び成長促進システム - Google Patents

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WO2020161942A1
WO2020161942A1 PCT/JP2019/030956 JP2019030956W WO2020161942A1 WO 2020161942 A1 WO2020161942 A1 WO 2020161942A1 JP 2019030956 W JP2019030956 W JP 2019030956W WO 2020161942 A1 WO2020161942 A1 WO 2020161942A1
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electric field
hours
growth
frequency
germination rate
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PCT/JP2019/030956
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純弘 小山
田村　泰之
石川　陽一
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エイブル株式会社
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    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
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    • 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
    • A01G18/00—Cultivation of mushrooms
    • A01G18/20—Culture media, e.g. compost
    • 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
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    • A01G7/04—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
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    • C12N5/04—Plant cells or tissues

Definitions

  • the present invention relates to a growth promoting method and a growth promoting system.
  • Non-Patent Document 1 A technique for promoting the growth of plants using an AC electric field is known.
  • a germination rate is obtained by treating dry seeds with an AC electric field of 4 to 12 kV/cm and 50 Hz for 15 to 60 seconds. Indicates that it is improved compared to the control area.
  • Non-Patent Document 1 has a problem that it is difficult to promote growth with a simple configuration because the AC electric field strength is on the order of kV/cm and is extremely high.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a technique for easily promoting the growth of an object with a simple configuration.
  • a growth promoting method for promoting the growth of an organism It is characterized in that a high-frequency AC electric field of 0.5 MHz or more and 1000 MHz or less, which is a frequency band in which the dielectric loss of water is small, is applied to a living organism arranged in a growth environment.
  • the results are obtained when an AC electric field was applied for 0 to 1 hour (1 hour).
  • the results are obtained when an AC electric field was applied between ⁇ 12 hours and 0 hours (that is, 12 hours for dry seeds immediately before water absorption of seeds (before sowing)).
  • the results are obtained when the AC electric field strength is 1.0 Vpp/cm and the AC electric field frequency is 10 MHz.
  • the results are obtained when the AC electric field strength is 1.0 Vpp/cm and the AC electric field frequency is 100 MHz.
  • the growth promoting device is configured as a device that applies a high-frequency alternating electric field to an object (living organism) to promote the growth of the object.
  • object living organism
  • growth means that the living body itself grows and matures, and that cells multiply. The outline of the growth promoting device will be described below.
  • the target object for growth promotion is not limited, and various organisms (living bodies) can be targeted.
  • the present invention can be applied to animals (animal cells), plants (plant cells), microorganisms, etc., but is not particularly limited.
  • the state of the target object for growth promotion is not particularly limited.
  • the target object may be the living body itself, or cells or tissue pieces taken out from the living body.
  • the object is placed in a growth environment in a state of being impregnated with the liquid, and a high frequency AC electric field is applied thereto.
  • the “growth environment” refers to an external environment in which an object can grow. That is, in the present embodiment, the target is an environment in which the liquid is impregnated and conditions under which growth is possible (temperature, pressure, air (dissolved gas), illuminance, presence or absence and amount of nutrients, etc.) are prepared.
  • the target does not have to be impregnated with the liquid even if it is not impregnated with the liquid and the target contains the liquid and can grow even without being impregnated with the liquid.
  • a high-frequency AC electric field is applied to the object held in a container.
  • the container holding the object be made of a material that has a small effect on the electric field.
  • the high-frequency AC electric field is less likely to be affected by the container, so that the electric field can be uniformly applied to the object.
  • a resin container containing no metal or high dielectric material is exemplified.
  • the container can be configured as a separate body from the electrode for applying the high frequency AC electric field. According to this, since it is not necessary to specially devise the container, it is possible to perform the growth promoting process using a container that is generally in circulation.
  • the growth-promoting target may be a plant (including seeds) planted on the ground, a graft, an animal housed in a breeding room or a laboratory, and the like. Is.
  • the growth promoting apparatus is provided with an applying unit capable of applying a high-frequency AC electric field to a desired area, and arranges the object in the generated AC electric field (AC electric field) to promote growth of the object.
  • the growth promoting apparatus can be configured to have a voltage generator (generator) that generates a high-frequency AC voltage and an electrode connected to the voltage generator.
  • the electrodes two flat plate-shaped electrodes facing each other with the object sandwiched therebetween, a plurality of flat plate-shaped electrodes of three or more arranged so as to face each other, or an electromagnetic wave toward the space
  • the electromagnetic wave radiation electrode (transmitting antenna) which radiates
  • examples of the waveform of the alternating electric field include, but are not limited to, a sine wave, a rectangular wave, a triangular wave, and a sawtooth wave.
  • a sine wave can be used as an example.
  • the frequency of the AC electric field generated by the growth promoting device can be applied within a range in which the dielectric loss of water is below a predetermined value.
  • a range in which the dielectric loss of water is below a predetermined value For example, as shown in FIG. 1 showing the frequency characteristic of the dielectric loss ⁇ of water, it is known that the dielectric loss ⁇ of water becomes small in an AC electric field having a frequency of 0.5 MHz to 1000 MHz. Can be used.
  • water behaves as a conductor due to ionic conduction with respect to a DC electric field or a low-frequency AC electric field, so that a current flows due to the movement of ions in an object.
  • the strength of the AC electric field (electric field strength) generated by the growth promoting device can be set appropriately according to the object and the application conditions (frequency and timing). However, in the present embodiment, it is preferable that the strength of the AC electric field be in a range in which discharge does not occur. Normally, when discharge occurs, ozone may be generated, which may hinder the growth of the target object. By using an AC electric field in the range where discharge does not occur, it is possible to create an environment suitable for growth of the target object. It will be possible. In this embodiment, as described above, an AC electric field having a frequency in a range where the dielectric loss of water is small is used.
  • the strength of the alternating electric field can be 100 Vpp/cm or less, or 50 Vpp/cm or less.
  • the voltage applied by the growth promoting device to the electrodes may have a steeple value of less than ⁇ 100V.
  • the strength of the AC electric field generated by the growth promoting device can be, for example, 0.03 Vpp/cm or more, and preferably 0.05 Vpp/cm or more. Since the growth promotion effect of the target object changes depending on the type of the target object and the frequency of the AC electric field, the strength at which the growth promotion effect can be expected is not clear. It has been confirmed that a growth promoting effect is exhibited (details will be described later).
  • the growth promoting device can be configured to further include a shield means for preventing the AC electric field from leaking to the outside.
  • the shield means can be realized, for example, as an electrode connected to the voltage generator and a metal frame surrounding the region to which the high frequency AC electric field is applied.
  • a high frequency AC electric field is generated from the electrodes.
  • the shield means it is possible to prevent the high-frequency AC electric field from leaking to the outside, so that it is possible to provide a highly convenient device.
  • the growth promoting apparatus 1 for promoting the growth of an object includes a generator 10.
  • the generator 10 is an electronic device (voltage generator) that generates an AC voltage signal, and can apply an AC electric field (AC electric field) to a desired region via an arbitrary electrode.
  • the type of the generator 10 applicable to the present embodiment is not particularly limited, but it is preferable to select and design a generator having an output (frequency, voltage, waveform) according to the target organism.
  • the generator 10 for example, a function generator capable of generating a high frequency voltage having an arbitrary waveform can be applied.
  • generator 10 functions as an application unit that can apply an AC electric field between electrode 20 (first electrode) and electrode 30 (second electrode). That is, the generator 10 applies an alternating electric field to an object (living organism) arranged between the electrode 20 and the electrode 30 facing the electrode 20.
  • the growth promoting apparatus 1 also includes a voltmeter 5 (oscilloscope). The voltmeter 5 can measure the voltage between the two electrodes 20 and 30. Then, the AC electric field (electric field) can be calculated based on the measured voltage and the distance between the two electrodes 20 and 30.
  • the growth promoting apparatus 1 can be configured without a voltmeter. That is, by confirming the set value of the generator 10 and the electric field strength applied between the electrodes in advance, it is possible to apply the electric field of a desired strength between the electrodes by adjusting the set value of the generator 10. It will be possible.
  • the types of the electrodes 20 and 30 are not particularly limited, and for example, transparent electrodes (indium oxide (ITO)/glass electrodes) and metal electrodes such as stainless steel, copper, and aluminum can be used. Further, the electrode 20 and the electrode 30 can be configured as, for example, flat plate electrodes. If two flat plate-shaped electrodes are arranged in parallel and face each other, an electric field can be generated uniformly (without unevenness) between the electrodes. Note that such a parallel plate electrode includes not only so-called plate-shaped electrodes but also a form that can be substantially regarded as a plate.
  • a flat plate electrode with a mesh structure one with its ends bent inward to avoid the divergence of the electric field at the periphery, and a gentle curve to make the electric field between the electrodes uniform.
  • the electrode 20 and the electrode 30 can be configured separately from the container that stores the target object, but can also be configured integrally with the container.
  • the generator 10 applies an AC electric field in a state where the dish 40 is arranged between the two electrodes 20 and 30.
  • An object (seed 41) is placed in the petri dish 40, and about two-thirds of the seed 41 is immersed in a liquid 42 (a liquid containing water as a main component, for example, distilled water). Has become.
  • the generator 10 is used to stimulate the seed 41 between the two electrodes 20, 30.
  • the frequency of the AC electric field applied between the electrodes can be adjusted appropriately according to the type of object.
  • the frequency of the alternating electric field is, for example, 0.5 MHz or more, but may preferably range from 0.5 MHz to 1000 MHz.
  • the frequency (band) of the alternating electric field applied between the electrodes can be set based on the dielectric loss of water in one embodiment. That is, it is known that when an AC electric field is applied to water, ions in water move at low frequencies to cause dielectric loss, and the dielectric loss decreases as the frequency increases. By using an AC electric field in a region where the dielectric loss of water is small (an AC electric field of approximately 0.5 MHz or more and 1000 MHz or less), the movement of ions in water is minimized. Stimulation by an electric field can be directly applied instead of accompanying stimulation, and growth of an object can be promoted.
  • the strength of the AC electric field applied between the electrodes is not particularly limited, and can be appropriately set according to the type of the object.
  • the strength of the alternating electric field can range from 0.01 Vpp/cm to 100 Vpp/cm. It may preferably be in the range of 0.03 Vpp/cm to 100 Vpp/cm. More preferably, it may be in the range of 0.05 Vpp/cm to 50 Vpp/cm.
  • the time (timing) for applying the AC electric field to the target object is not particularly limited, and can be appropriately set according to the type of the target object.
  • the time of applying the AC electric field is the time when the object is impregnated with water (when the object is impregnated with water and placed in the growth environment, that is, when the factors necessary for growth are prepared). Can be set as a reference.
  • the strength of the AC electric field (electric field strength), the time for applying the AC electric field, or the environment in which the object is placed at that time is appropriately set according to the type of the object, and its optimum value is , Can be derived experimentally.
  • an object arranged between two electrodes can be stimulated by simply applying an AC electric field between the two electrodes using a generator, and thus growth of the object can be achieved with a simple configuration. Can be promoted.
  • the growth promoting method includes, as its preparation, a step of preparing an object of growth promoting, impregnating it with a liquid (a liquid containing water as a main component), and arranging it in a growth environment.
  • a liquid a liquid containing water as a main component
  • the growth promoting method includes, as its preparation, a step of preparing an object of growth promoting, impregnating it with a liquid (a liquid containing water as a main component), and arranging it in a growth environment.
  • a liquid a liquid containing water as a main component
  • the growth promoting method includes a step of applying a high frequency AC electric field to the target object.
  • the AC electric field (frequency, waveform, intensity, time) applied in this step can be appropriately set according to the object.
  • This step can be realized by sandwiching the petri dish 40 described above between the electrode 20 and the electrode 30 and generating a high-frequency AC electric field between the electrode 20 and the electrode 30.
  • this process is implemented so that at least one of the electrode 20 and the electrode 30 is not in contact with the seed 41 and the liquid 42. In the example shown in FIG. 2, in this step, both the electrode 20 and the electrode 30 are not in contact with the seed 41 and the liquid 42.
  • the above process can stimulate the object and promote its growth.
  • Example 1 In Example 1, as an example of the growth promotion of organisms, the growth promotion of arugula seeds placed on a petri dish will be described as an example.
  • FIG. 3A is a diagram showing the growth of seeds of arugula placed on a petri dish. Fifty arugula seeds were placed on a 1% agar plate provided on a petri dish, and distilled water was added to a height of 2/3 of the seeds. Then, the agar plate is covered with a lid, and the plate is inserted between 10 cm ⁇ 10 cm parallel flat plate stainless electrodes with a width of 3 cm, and at 25° C. in the dark, the growth promoting device 1 is used to vertically move 1.0 Vpp/cm, A 100 MHz sinusoidal AC electric field was applied for 48 hours. Meanwhile, it waited for germination while supplying distilled water.
  • arugula 50 seeds of arugula were placed on a 1% agar plate, and distilled water was added to a height of 2/3 of the seeds.
  • the agar plate was covered with a lid and allowed to stand in the dark at 25°C for 48 hours. Meanwhile, it waited for germination while supplying distilled water.
  • the germination rate was calculated by counting the germination number of the arugula seeds 8 hours, 24 hours, 32 hours, and 48 hours after the addition of distilled water to the seeds (after the application of the alternating electric field was started). Seeds were considered to have germinated when the radicles had grown to 2 mm or more. The measurement of radicle length was obtained from the photographed images.
  • the germination rate of the Arugula seeds of Control was 56.7 ⁇ 1.3%, whereas the germination rate of the Arugula seeds to which an AC electric field was applied was found. was 75.3 ⁇ 6.4%. That is, when an AC electric field was applied, a germination rate 1.3 times that of Control was measured.
  • FIG. 4C is a diagram showing the results of measuring the stem length.
  • Example 2 In Example 2, the influence of changing the application timing and application time of the AC electric field on the growth of arugula seeds was investigated.
  • Example 1 ⁇ Experiment details and results> Specifically, in an environment similar to that of Example 1, the experiment was conducted by changing the application time of the alternating electric field with the fixed value of the alternating electric field frequency of 100 MHz and the alternating electric field strength of 1.0 Vpp/cm. In the following, the application time of the AC electric field will be expressed with reference to the start of the experiment (that is, the time when seeds are provided with distilled water and placed in a growth environment).
  • FIG. 5A shows the result when an AC electric field was applied for 0 to 48 hours (48 hours), which is the same as FIG. 3B.
  • the germination rate was 26.7% after 24 hours and the germination rate was 75.3% after 32 hours.
  • the germination rate was 12.7% after 24 hours and the germination rate was 56.7% after 32 hours.
  • the germination rate was 2.1 times that of Control after 24 hours and 1.3 times that of Control after 32 hours.
  • FIG. 5B shows the result when an AC electric field was applied for 10 hours to 48 hours (38 hours). That is, the AC electric field was not applied for 10 hours after the seeds were placed in the growth environment by giving distilled water to the seeds, and then the AC electric field was applied for 38 hours.
  • the germination rate was 12.7% after 24 hours and 66% after 32 hours.
  • the germination rate was 13.3% after 24 hours and the germination rate was 65.3% after 32 hours. No significant difference was observed between the case of applying an alternating electric field and the case of Control.
  • FIG. 5C shows the result when an AC electric field was applied for 0 to 10 hours (10 hours). That is, the AC electric field was applied only for 10 hours after the distilled water was applied to the seed, and thereafter the application of the AC electric field was stopped.
  • the germination rate was 24.7% after 24 hours and the germination rate was 82.7% after 32 hours.
  • the germination rate was 12% after 24 hours and the germination rate was 64% after 32 hours.
  • the germination rate was 2.06 times that of Control after 24 hours, and 1.29 times that of Control after 32 hours. Under this condition, an increase in germination rate with a statistically significant difference was measured, and it was confirmed that seed growth was promoted.
  • FIG. 5D shows the result when an AC electric field was applied for 10 to 24 hours (14 hours). That is, the AC electric field was not applied for 10 hours after the distilled water was applied to the seeds, and after the AC electric field was applied for 14 hours, the application of the AC electric field was stopped.
  • the germination rate was 13.3% after 24 hours and the germination rate was 64% after 32 hours.
  • the germination rate was 13.3% after 24 hours and the germination rate was 65.3% after 32 hours. No significant difference was observed between the case of applying an alternating electric field and the case of Control.
  • FIG. 5E shows the result when an AC electric field was applied for 0 to 1 hour (1 hour). That is, the alternating electric field was applied for 1 hour after the distilled water was applied to the seeds, and thereafter the application of the alternating electric field was stopped.
  • the germination rate was 10.7% after 24 hours and the germination rate was 63.3% after 32 hours.
  • the germination rate was 13.3% after 24 hours and the germination rate was 67.3% after 32 hours. No significant difference was observed between the case of applying an alternating electric field and the case of Control.
  • FIG. 5F shows the results when an AC electric field was applied between ⁇ 12 hours and 0 hours (that is, 12 hours for dry seeds immediately before seed water absorption (before sowing)).
  • the germination rate was 10.7% after 24 hours and the germination rate was 70% after 32 hours.
  • the germination rate was 13.3% after 24 hours and the germination rate was 67.3% after 32 hours. No significant difference was observed between the case of applying an alternating electric field and the case of Control. That is, the growth was not promoted even when an AC electric field was applied to dry seeds before the seeds absorbed water.
  • Example 2 In an environment similar to that of Example 1, an experiment was conducted in which the AC electric field frequency was 200 MHz and the AC electric field strength was a fixed value of 1.0 Vpp/cm, and the AC electric field was applied for a predetermined time. Similar to the example of FIG. 5, the application time of the AC electric field is expressed with reference to the start of the experiment (that is, the time when seeds are provided with distilled water and placed in a growth environment). As a result, when an AC electric field was applied for 0 to 48 hours (48 hours), the germination rate was 1.7 times that of Control after 24 hours, and 1.22 times that of Control after 32 hours. Became a rate.
  • the germination rate can be increased even if the AC electric field strength is reduced from 1.0 Vpp/cm to 0.03 Vpp/cm. It turns out that it can be promoted.
  • the application of the alternating electric field is started within a certain period after the distilled water is given to the seeds, and the time for which the alternating electric field is applied is set to a certain time or more, thereby It was confirmed that the growth was promoted.
  • the timing suitable for starting the application and the application time will vary depending on the target organism and the frequency/intensity of the alternating electric field, and the optimum value can be experimentally derived.
  • Example 3 In Example 3, the effect of varying the applied AC electric field strength and AC electric field frequency on the growth of arugula seeds was investigated.
  • Example 2 ⁇ Growth promotion effect according to AC electric field frequency
  • 50 arugula seeds were placed on a 1% agar plate, and distilled water was added to a height of 2/3 of the seeds. Cover the agar plate with a lid, insert between 3 cm wide 10 cm ⁇ 10 cm parallel flat plate stainless electrodes, and use the growth promoting device 1 at 25° C. in the dark, 1.0 Vpp/cm from the up and down direction, and Three kinds of sinusoidal AC electric fields of 1 MHz, 10 MHz or 100 MHz were applied for 48 hours. Meanwhile, it waited for germination while supplying distilled water.
  • Example 1 50 Arugula seeds were placed on a 1% agar plate as Control, and distilled water was added to a height of 2/3 of the seeds.
  • the agar plate was covered with a lid and allowed to stand in the dark at 25°C for 48 hours. Meanwhile, it waited for germination while supplying distilled water.
  • the germination rate was calculated by counting the germination number of arugula seeds 8 hours, 24 hours, 32 hours, and 48 hours after adding distilled water to the seeds.
  • FIG. 6 is a diagram plotting the germination rate of arugula seeds over time.
  • FIG. 6A shows the results when the AC electric field strength is 1.0 Vpp/cm and the AC electric field frequency is 1 MHz.
  • FIG. 6B shows the results when the AC electric field strength is 1.0 Vpp/cm and the AC electric field frequency is 10 MHz.
  • FIG. 6C shows the result when the AC electric field strength is 1.0 Vpp/cm and the AC electric field frequency is 100 MHz, and is the same as FIG. 3B.
  • FIG. 7 is a diagram showing the results of measuring the average germination time at an alternating electric field frequency of 1 MHz, 10 MHz or 100 MHz, with the alternating electric field strength of 1.0 Vpp/cm as a fixed value.
  • the average germination time was calculated from the formula described in Non-Patent Document 2. In Control, it was about 37 hours on average. On the other hand, it was about 36.0 hours at 1 MHz, about 34.2 hours at 10 MHz, and about 32.8 hours at 100 MHz. As a result of the experiment, it was confirmed that the average germination time varies depending on the AC electric field frequency even if the AC electric field has the same intensity.
  • FIG. 8 is a diagram plotting the germination rate of arugula seeds over time.
  • FIG. 8A shows the result when an AC electric field having an AC electric field frequency of 1 MHz and an intensity of 1.0 Vpp/cm was applied for 48 hours, and is the same as FIG. 6A.
  • FIG. 8B shows the results when an AC electric field having an AC electric field frequency of 1 MHz and an intensity of 10 Vpp/cm was applied for 48 hours.
  • FIG. 8C shows the result when an AC electric field having an AC electric field frequency of 100 MHz and an intensity of 0.1 Vpp/cm was applied for 10 hours.
  • FIG. 8D shows the results when an AC electric field having an AC electric field frequency of 100 MHz and an intensity of 0.05 Vpp/cm was applied for 10 hours.
  • FIG. 8E shows the results when an AC electric field having an AC electric field frequency of 100 MHz and an intensity of 0.01 Vpp/cm was applied for 10 hours.
  • the growth promoting effect of the AC electric field is considered to depend on the AC electric field application conditions (intensity, frequency, time), the AC electric field application conditions and the target species are adjusted to 0.05 Vpp/ It is also possible to promote the growth of organisms by using an alternating electric field having an intensity smaller than cm (for example, 0.04 Vpp/cm, 0.03 Vpp/cm, 0.02 Vpp/cm, 0.01 Vpp/cm). ..
  • Example 4 In Example 4, the effect of the application of an alternating electric field on the growth of Komatsuna seeds and pea seeds was investigated.
  • Example 2 ⁇ Experiment details and results> Specifically, in an environment similar to that of Example 1, as a fixed value of an AC electric field frequency of 100 MHz and an AC electric field strength of 1.0 Vpp/cm, AC was applied to Komatsuna seeds and pea seeds instead of arugula. An electric field was applied.
  • FIG. 9A shows the results when an AC electric field was applied to Komatsuna seeds for 0 to 48 hours (48 hours).
  • the germination rate was 25.3% after 24 hours and the germination rate was 76% after 32 hours.
  • the germination rate was 11.3% after 24 hours and the germination rate was 66.7% after 32 hours.
  • the germination rate was 2.2 times that of Control after 24 hours and 1.14 times that of Control after 32 hours. An increase in germination rate with a statistically significant difference was measured, and it was confirmed that seed growth was promoted.
  • FIG. 9B shows the result when an alternating electric field was applied to Komatsuna seeds for 0 to 10 hours (10 hours).
  • the germination rate was 17.3% after 24 hours and the germination rate was 66.7% after 32 hours.
  • the germination rate was 8% after 24 hours and the germination rate was 48% after 32 hours.
  • the germination rate was 2.17 times that of Control after 24 hours and 1.39 times that of Control after 32 hours. An increase in germination rate with a statistically significant difference was measured, and it was confirmed that seed growth was promoted.
  • FIG. 10A shows the results when an AC electric field was applied to peas seeds for 0 to 48 hours (48 hours).
  • the germination rate was 16.7% after 24 hours, and the germination rate was 87.8% after 32 hours.
  • the germination rate was 12.2% after 24 hours and the germination rate was 53.3% after 32 hours.
  • the germination rate was 1.36 times that of Control after 24 hours, and 1.65 times that of Control after 32 hours. An increase in germination rate with a statistically significant difference was measured, and it was confirmed that seed growth was promoted.
  • FIG. 10B shows the results when an AC electric field was applied to peas seeds for 0 to 10 hours (10 hours).
  • the germination rate was 6.7% after 24 hours and the germination rate was 77.8% after 32 hours.
  • the germination rate was 3.3% after 24 hours and the germination rate was 52.2% after 32 hours.
  • the germination rate was 2 times that of Control after 24 hours and 1.49 times that of Control after 32 hours. An increase in germination rate with a statistically significant difference was measured, and it was confirmed that seed growth was promoted.
  • the effect of stimulating the seeds by applying an alternating electric field and promoting growth is obtained.
  • a wide range of electric field strengths and frequencies can be applied to promote seed growth, and the germination rate of seeds can be improved by selecting particularly effective electric field strengths and frequencies.
  • the AC electric field strength is less than 100 Vpp/cm (more preferably 0.03 to 100 Vpp/cm)
  • the AC electric field frequency is 0.5 MHz to 1000 MHz (more preferably 0.5 MHz to 200 MHz) in the frequency band.
  • Example 5 In Example 5, the effect of application of an alternating electric field on the growth of microorganisms (shiitake) was investigated.
  • FIG. 11A shows a state in which application of the above-mentioned alternating electric field to the shiitake mushroom bed was stopped for 24 hours and then stopped for one day.
  • 9 shiitake mushrooms germinated on average from the three bacterial beds to which an alternating electric field was applied.
  • no budding of shiitake mushroom was observed from the control bed.
  • FIG. 11B shows a state when the AC electric field was applied to the Shiitake mushroom bed for 24 hours, then the application was stopped, and 9 days later.
  • the graph of FIG. 11B shows the weight of shiitake mushroom per 100 g of bacterial bed as the average value ⁇ standard error of three data items.
  • the weight of shiitake mushrooms grown from the bacterial bed to which an alternating electric field was applied was 1.44 times the weight of shiitake mushrooms grown from the bacterial bed of Control.
  • Example 6 In Example 6, the effect of the application of an alternating electric field on the germination of arugula seeds was investigated.
  • the AC electric field frequency was 200 MHz, 500 MHz or 700 MHz, and the AC electric field strength was a fixed value of 1.0 Vpp/cm, and the AC electric field was applied for 48 hours.
  • the application time of the AC electric field will be expressed with reference to the start of the experiment (that is, the time when seeds are provided with distilled water and placed in a growth environment).
  • FIG. 12A shows a result when an AC electric field having an AC electric field frequency of 200 MHz and an AC electric field strength of 1.0 Vpp/cm is applied for 0 to 48 hours (48 hours).
  • the germination rate was 52.0 ⁇ 4.0% after 24 hours, which was 1.70 times that of Control.
  • FIG. 12B shows the results when an AC electric field having an AC electric field frequency of 500 MHz and an AC electric field strength of 1.0 Vpp/cm was applied for 0 to 48 hours (48 hours).
  • the germination rate was 39.3 ⁇ 2.9% after 24 hours, which was 1.90 times that of Control.
  • FIG. 12C shows the result when an AC electric field having an AC electric field frequency of 700 MHz and an AC electric field strength of 1.0 Vpp/cm is applied for 0 to 48 hours (48 hours).
  • the germination rate was 32.0 ⁇ 2.3% after 24 hours, which was 2.40 times that of Control. Further, after 32 hours, the germination rate was 79.3 ⁇ 2.4%, which was 1.12 times that of Control.
  • Example 7 In Example 7, the effect of the application of an alternating electric field on the germination of arugula seeds was investigated.
  • the alternating electric field frequency was 13.56 MHz and the alternating electric field strength was a fixed value of 1.0 Vpp/cm, and the alternating electric field was applied for 48 hours.
  • the 13.56 MHz frequency used in this embodiment is one of the ISM (Industrial, Scientific and Medical) frequency bands that can be used for purposes other than communication.
  • the application time of the AC electric field will be expressed with reference to the start of the experiment (that is, the time when seeds are provided with distilled water and placed in a growth environment).
  • FIG. 13 shows the results when an AC electric field having an AC electric field frequency of 13.56 MHz and an AC electric field strength of 1.0 Vpp/cm was applied for 0 to 48 hours (48 hours).
  • the germination rate was 28 ⁇ 4% after 24 hours, which was 3.0 times the germination rate of 9.3 ⁇ 1.8% of Control.
  • the germination rate at the time point of 24 hours changed even at the frequency of 13.56 MHz, and it was confirmed that there was a statistically significant germination promoting effect.
  • Example 8 In Example 8, the effect of the application of an alternating electric field on the germination of peas seeds was investigated.
  • Example 2 ⁇ Experiment details and results> Specifically, in an environment similar to that of Example 1, an AC electric field was applied to pea seeds with a fixed value of an AC electric field frequency of 40.68 MHz and an AC electric field strength of 1.0 Vpp/cm.
  • the frequency of 40.68 MHz used in this embodiment is one of the ISM (Industrial, Scientific and Medical) frequency bands that can be used for purposes other than communication.
  • the application time of the AC electric field will be expressed with reference to the start of the experiment (that is, the time when seeds are provided with distilled water and placed in a growth environment).
  • FIG. 14 shows the results when an AC electric field having an AC electric field frequency of 40.68 MHz and an AC electric field strength of 1.0 Vpp/cm was applied for 0 to 48 hours (48 hours).
  • the germination rate was 61.1 ⁇ 1.1% after 32 hours, which was 1.77 times that of Control.
  • the germination rate after 32 hours was changed even at a frequency of 40.68 MHz, and it was confirmed that there was a statistically significant germination promoting effect.
  • Example 9 In Example 9, the effect of application of an alternating electric field on germination of rice paddy was investigated.
  • Example 2 ⁇ Experiment details and results> Specifically, in an environment similar to that of Example 1, as a fixed value of an AC electric field frequency of 100 MHz and an AC electric field strength of 1.0 Vpp/cm, rice paddy (“Hitomebore” (Noguchi Nursery Research Institute, Saitama Prefecture)) was used. An alternating electric field was applied. In the following, the application time of the AC electric field is expressed with reference to the start of the experiment (that is, the time when the rice chaff is placed in a growth environment by supplying distilled water).
  • the upper graph of FIG. 15 shows the results when an AC electric field with an AC electric field frequency of 100 MHz and an AC electric field strength of 1.0 Vpp/cm was applied for 0 to 114 hours (114 hours).
  • a statistically significant germination-promoting effect on Control was confirmed at 66 hours, 72 hours, and 90 hours after the AC electric field was applied.
  • the germination rate was 2.19 times.
  • the left photograph in the lower part of FIG. 15 is a photograph of rice paddy of Control after 66 hours have passed, and the right photograph is an AC electric field having an AC electric field frequency of 100 MHz and an AC electric field strength of 1.0 Vpp/cm. In this case, it is a photograph of rice fir after 66 hours.
  • the growth of the rice stalk length also confirms that the growth of the rice cultivated by applying an AC electric field is promoted.
  • the alternating electric field was applied while the seeds and the fungal bed (fungi) were soaked in water, but it is not necessarily water.
  • a liquid such as water containing nutrients may be used.
  • the application of the AC electric field was performed targeting the seeds and fungal beds of the plant, but the application target of the AC electric field is not limited to these, and the present invention is also applied to other objects.
  • water is regarded as a factor insufficient for growth in the above-mentioned embodiment, other growth factors (for example, temperature, illuminance, etc.) are applied in sufficient amounts for growth, and then an electric field of appropriate frequency and intensity is applied. Good.
  • an AC electric field strength of an extremely low order (order of about 0.01 to 100 Vpp/cm) as compared with the order of kV/cm, which is simple.
  • the configuration makes it possible to promote the growth of the object.

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Abstract

生物の成長を促進させる成長促進方法であって、成長環境に配置された生物に、水の誘電損失が小さくなる周波数帯である０．５ＭＨｚ以上１０００ＭＨｚ以下の高周波交流電場を印加する。

Description

成長促進方法及び成長促進システム
　本発明は、成長促進方法及び成長促進システムに関するものである。
　交流電場を利用して植物の生育を促す技術が知られており、例えば非特許文献１は、乾燥種子を４～１２ｋＶ／ｃｍ、５０Ｈｚの交流電場で１５～６０秒間処理することで、発芽率が対照区に比べて向上することを開示している。
Moon J-D, H-S Chung. 2000. Acceleration of germination of tomato seed by applying AC electric and magnetic fields. J. Electrostatics 48: 103-114. 松尾昌樹・坂田智子、電界処理が吸水種子の発芽と初期生育に及ぼす影響、生物環境調節　３２，１０７－１１１（１９９４）
　しかしながら、非特許文献１に記載の技術では、交流電場強度がｋＶ／ｃｍのオーダーであり極めて高いため、簡易な構成で成長を促進することは難しいという課題がある。
　本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で容易に対象物の成長を促進するための技術を提供することを目的とする。
　上記の目的を達成する本発明に係る成長促進方法は、
　生物の成長を促進させる成長促進方法であって、
　成長環境に配置された生物に、水の誘電損失が小さくなる周波数帯である０．５ＭＨｚ以上１０００ＭＨｚ以下の高周波交流電場を印加することを特徴とする。
　本発明によれば、簡易な構成で容易に対象物の成長を促進することが可能となる。
　本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
　添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
水の誘電損失の周波数特性を示す図である。 本発明の一実施形態に係る成長促進装置の構成例を示す図である。 ルッコラの種子の発芽の様子を示す図である。 交流電場の印加によるルッコラの種子の発芽率の変化の様子を示す図である。 ルッコラの種子の発芽の様子を示す図である。 ルッコラの種子から伸びる茎長の測定の様子を示す図である。 ルッコラの種子から伸びる茎長の測定結果を示す図である。 交流電場の印加時間やタイミングを変化させたことによるルッコラの種子の発芽率の様子を示す図であり、０時間～４８時間の間（４８時間）、交流電場を印加した場合の結果である。 Ｂ１０時間～４８時間の間（３８時間）、交流電場を印加した場合の結果である。 ０時間～１０時間の間（１０時間）、交流電場を印加した場合の結果である。 １０時間～２４時間の間（１４時間）交流電場を印加した場合の結果である。 ０時間～１時間の間（１時間）、交流電場を印加した場合の結果である。 －１２時間～０時間の間（すなわち、種子吸水直前（播種前）の乾燥種子に対して１２時間）、交流電場を印加した場合の結果である。 ルッコラの種子の発芽率を経時的にプロットした図であり、交流電場強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍ且つ交流電場周波数１ＭＨｚの場合の結果である。 交流電場強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍ且つ交流電場周波数１０ＭＨｚの場合の結果である。 交流電場強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍ且つ交流電場周波数１００ＭＨｚの場合の結果である。 交流電場強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍの下で、交流電場周波数１ＭＨｚ、１０ＭＨｚ又は１００ＭＨｚのそれぞれにおいて、ルッコラの種子の平均発芽時間を計測した結果を示す図である。 ルッコラの種子の発芽率を経時的にプロットした図であり、交流電場周波数１ＭＨｚ且つ交流電場強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍの交流電場を４８時間印加した場合の結果である。 交流電場周波数１ＭＨｚ且つ交流電場強度１０Ｖｐｐ／ｃｍの交流電場を４８時間印加した場合の結果である。 交流電場周波数１００ＭＨｚ且つ交流電場強度０．１Ｖｐｐ／ｃｍの交流電場を１０時間印加した場合の結果である。 交流電場周波数１００ＭＨｚ且つ交流電場強度０．０５Ｖｐｐ／ｃｍの交流電場を１０時間印加した場合の結果である。 交流電場周波数１００ＭＨｚ且つ交流電場強度０．０１Ｖｐｐ／ｃｍの交流電場を１０時間印加した場合の結果である。 小松菜の種子の発芽率を経時的にプロットした図であり、小松菜の種子に対して、０時間～４８時間の間（４８時間）、交流電場を印加した場合の結果である。 小松菜の種子に対して、０時間～１０時間の間（１０時間）、交流電場を印加した場合の結果である。 えんどう豆の種子の発芽率を経時的にプロットした図であり、えんどう豆の種子に対して、０時間～４８時間の間（４８時間）、交流電場を印加した場合の結果である。 えんどう豆の種子に対して、０時間～１０時間の間（１０時間）、交流電場を印加した場合の結果である。 しいたけ菌床に対して交流電場を２４時間印加した後に印加を停止し、その後１日経過した時の様子を示す図である。 しいたけ菌床に対して交流電場を２４時間印加した後に印加を停止し、その後９日経過した時の様子を示す図である。 ルッコラの種子の発芽率を経時的にプロットした図であり、交流電場強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍ且つ交流電場周波数２００ＭＨｚの場合の結果である。 交流電場強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍ且つ交流電場周波数５００ＭＨｚの場合の結果である。 交流電場強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍ且つ交流電場周波数７００ＭＨｚの場合の結果である。 ルッコラの種子の発芽率を経時的にプロットした図である。交流電場強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍ且つ交流電場周波数１３．５６ＭＨｚの場合の結果である。 えんどう豆の種子の発芽率を経時的にプロットした図である。交流電場強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍ且つ交流電場周波数４０．６８ＭＨｚの場合の結果である。 稲もみの発芽率を経時的にプロットした図、及び、ある時間が経過した時点でのＣｏｎｔｒｏｌの様子と、交流電場を印加した稲もみの様子とを示す図である。
　以下、図面を参照しながら実施形態を説明する。なお、以下の実施形態において示す構成は一例に過ぎず、本発明はこれらの構成に限定されるものではない。
　本発明の実施形態に係る成長促進装置は、対象物（生物）に高周波交流電場を印加して、当該対象物の成長を促す装置として構成される。ここで、「成長」とは生体そのものが育ち成熟すること、及び、細胞が増殖することを指す。以下、成長促進装置の概略について説明する。
　（対象物の種類）
　本実施の形態で、成長促進の対象となる対象物は限定されるものではなく、種々の生物（生体）を対象にすることができる。例えば、本発明は、動物（動物細胞）や植物（植物細胞）、微生物、などに適用することができるが、特に限定されるものではない。
　（対象物の状態）
　本実施の形態で、成長促進の対象となる対象物の状態は、特に限定されるものではない。例えば、対象物は、生体そのものであってもよく、生体から取り出された細胞や組織片であってもよい。また、対象物は、液体を含浸した状態で、成長環境に配置されて高周波交流電場が印加される。ここで、「成長環境」とは、対象物が成長することが可能な外部環境を指す。すなわち、本実施の形態では、対象物は、液体が含浸した状態で、成長することが可能な条件（温度、圧力、空気（溶存気体）、照度、栄養素の有無や量など）が整った環境に配置された状態で高周波交流電場が印加されることにより、高周波交流電場が印加されなかった場合に比べ、その成長が促進される。なお、液体が含浸した状態でなくても、対象物が液体を含んでおり、含浸していなくても成長可能である場合は、対象物は液体が含浸した状態でなくてもよい。
　本実施の形態では、対象物は、容器に保持された状態で、高周波交流電場が印加される。これにより、対象物のハンドリングや環境調整が容易になる。対象物を保持する容器は、電場に与える影響が小さい材料によって構成されていることが好ましい。これによると、高周波交流電場が容器による影響を受けにくくなることから、対象物に対して電場を均等に作用させることが可能になる。具体的には、金属や高誘電体材料を含まない樹脂容器が例示される。また、容器は、高周波交流電場を印加するための電極と別体として構成することができる。これによれば、容器に特別な工夫をする必要がないため、一般に流通している容器を利用して、成長促進処理を行うことが可能になる。ただしこれとは別に、対象物を保持する容器として、電極が取り付けられた容器を利用することも可能である。なお、本発明はこれに限られるものではなく、成長促進の対象物は、地面に植えられた植物（種子を含む）や接ぎ木、飼育室や実験室に収容された動物などとすることも可能である。
　（構成）
　成長促進装置は、所望の領域に高周波交流電場を印加可能な印加手段を備えており、生成された交流電場（交流電界）内に対象物を配置することにより、対象物の成長を促進させる構成となっている。詳しくは、成長促進装置は、高周波交流電圧を発生させる電圧発生装置（ジェネレータ）と、電圧発生装置に接続された電極とを有する構成とすることができる。ここで、電極としては、対象物を挟んで対向する２枚の平板状の電極や、相互に対向するように配置された３枚以上の複数の平板状の電極や、空間に向かって電磁波を放射する電磁波放射電極（発信アンテナ）を例示することができる。また、交流電場の波形は、一例として正弦波、矩形波、三角波、のこぎり波が挙げられるが、これらに限定されるものではない。一例として正弦波を用いることができる。
　成長促進装置が生成する交流電場の周波数は、水の誘電損失が所定値以下となる範囲を適用することができる。例えば、水の誘電損失εの周波数特性を表す図１に示す通り、周波数が０．５ＭＨｚ～１０００ＭＨｚの交流電場は、水の誘電損失εが小さくなることが知られており、この範囲の交流電場を利用することができる。周知の通り、水は直流電場や低周波交流電場に対してはイオン伝導により導体として挙動するから、対象物にはイオンの移動による電流が流れる。これに対して、水の誘電損失εが小さくなる０．５ＭＨｚ～１０００ＭＨｚの周波数の交流電場では、イオンの移動による電流がほとんど発生しないため、対象物に、直接電場を作用させることが可能になる。
　成長促進装置が生成する交流電場の強度（電界強度）は、対象物や印加条件（周波数やタイミング）に合わせて適宜設定することができる。ただし、本実施の形態では、交流電場の強度は、放電が発生しない範囲とすることが好ましい。通常、放電が起こるとオゾンが発生するなど、対象物の成長を阻害するおそれがあるところ、放電が発生しない範囲の交流電場を利用することで、対象物の成長に好適な環境を作ることが可能になる。なお、本実施の形態では、上記の通り、水の誘電損失が小さくなる範囲の周波数の交流電場を利用する。そのため、その強度を放電が発生しない程度に小さくした場合でも、対象物に交流電場を作用させることが可能になり、成長促進効果が期待される。例えば、交流電場の強度は、１００Ｖｐｐ／ｃｍ以下、あるいは、５０Ｖｐｐ／ｃｍ以下とすることができる。一般的に、１０００Ｖｐｐ／ｃｍを超える高電圧を印加すると放電が起こりやすくなるといわれており、放電は不安定な現象であることを考慮すると、１０～２０倍程度の安全率を取ることで、再現性の高い成長促進装置を提供することができる。あるいは、成長促進装置が電極に印加する電圧を、尖塔値が±１００Ｖ未満とすることも可能である。すなわち、一般的に、電極に±１０００Ｖを超える電圧を印加すると、電極から放電が起こりやすくなるといわれていることから、１０～２０倍程度の安全率を取ることで、再現性の高い成長促進装置を提供することができる。また、成長促進装置が生成する交流電場の強度は、例えば、０．０３Ｖｐｐ／ｃｍ以上とすることができ、好ましくは０．０５Ｖｐｐ／ｃｍ以上とすることができる。対象物の成長促進効果は、対象物の種類や交流電場の周波数などに応じて変化することから、成長促進効果を一律に期待できる強度は明確ではないが、０．０５Ｖｐｐ／ｃｍの交流電場により、成長促進効果が発現することは確認されている（詳細は後述）。
　成長促進装置は、交流電場が外部に漏れることを防止するシールド手段をさらに備えた構成とすることも可能である。シールド手段は、例えば、電圧発生装置に接続された電極、及び、高周波交流電場が印加される領域を囲む金属製の枠体として実現することができる。成長促進装置では、対象物に高周波交流電場を印加するため、電極からは高周波交流電場（電波）が発生することになる。シールド手段を利用すると、高周波交流電場が外部に漏れ出ることを防止することができるため、利便性の高い装置を提供することが可能になる。ただし、実験条件によっては、シールドを有さない構成とすることも可能である。
　以下、本発明の実施の形態に係る成長促進装置について、より具体的な例を挙げて説明する。
　＜成長促進装置の構成＞
　以下、図２を参照して、本発明の一実施形態に係る成長促進システム（成長促進装置）の構成例を説明する。対象物の成長を促進させる成長促進装置１は、ジェネレータ１０を備える。ジェネレータ１０は、交流電圧信号を生成する電子機器（電圧発生装置）であり、任意の電極を介して、所望の領域に交流電場（交流電界）を印加させることができる。本実施の形態に適用可能なジェネレータ１０の種類は特に限定されるものではないが、対象となる生物に応じた出力（周波数や電圧、波形）を持つジェネレータを選定・設計することが好ましい。ジェネレータ１０として、例えば、任意波形の高周波電圧を発生させることが可能なファンクションジェネレータを適用することも可能である。本実施の形態では、ジェネレータ１０は、電極２０（第１電極）と電極３０（第２電極）との間に交流電場を印加可能な印加手段として機能する。すなわち、ジェネレータ１０は、電極２０と、電極２０と対向する電極３０と、の間に配置された対象物（生物）に、交流電場を印加する。また、成長促進装置１は電圧計５（オシロスコープ）を備えている。電圧計５により２つの電極２０、電極３０の間の電圧を測定することができる。そして、測定した電圧と、２つの電極２０、電極３０の間の距離とに基づいて、交流電場（電界）を算出することができる。ただし、成長促進装置１は、電圧計を有しない構成とすることも可能である。すなわち、ジェネレータ１０の設定値と、電極間に印加される電場強度を予め確認しておくことにより、ジェネレータ１０の設定値を調整することで、電極間に所望の強度の電場を印加することが可能になる。
　電極２０、電極３０の種類も特に限定されるものではなく、例えば透明電極（酸化インジウム（ＩＴＯ）／ガラス電極）や、ステンレス、銅、アルミなどの金属電極を利用することができる。また、電極２０及び電極３０は、例えば平板電極として構成することができる。２つの平板状の電極を平行に配置して対向させれば、電極間に均一に（むらが発生しないように）電界を生成することができる。なお、このような平行平板電極は、いわゆる板状のものの他に、実質的に平板とみなせる形態も含む。例えば、メッシュ構造になった平板電極や、周縁部での電界の発散を避けるために端部を内側に向けて屈曲させたもの、電極間の電界を均一にするために全体を緩やかに湾曲させたものなど、を例示することができる。また、電極２０、電極３０は、対象物を収納する容器とは別体として構成することが可能であるが、容器と一体的に構成することも可能である。
　本実施形態においては、ジェネレータ１０は、２つの電極２０、３０の間にシャーレ４０を配置した状態で交流電場を印加する。シャーレ４０には対象物（種子４１）が配置されており、種子４１はその３分の２程度が液体４２（水を主成分とする液体であって、例えば蒸留水）に浸された状態となっている。ジェネレータ１０を用いて２つの電極２０、３０の間の種子４１を刺激する。
　電極間に印加する交流電場の周波数は、対象物の種類に応じて適宜調整することができる。一実施形態において、交流電場の周波数は例えば０．５ＭＨｚ以上であるが、好ましくは０．５ＭＨｚ～１０００ＭＨｚの範囲であってもよい。対象物の種類に応じて適切な周波数を選択することにより、対象物の成長促進効率が向上しうる。
　また、電極間に印加する交流電場の周波数（帯域）は、一実施形態において、水の誘電損失に基づいて設定することができる。すなわち、水に交流電界を印加した場合、低周波数では水中のイオンが移動することにより誘電損失が生じ、周波数が高くなるにしたがって誘電損失が小さくなることが知られている。水の誘電損失が小さくなる領域の交流電場（概ね０．５ＭＨｚ以上１０００ＭＨｚ以下の交流電場）を利用することで、水中のイオンの移動が最小限にとどまるため、対象物には、イオンの移動に伴う刺激ではなく、電界による刺激を直接に与えることができ、対象物の成長が促進されうる。
　また、電極間に印加する交流電場の強度（電界強度）については、特に限定されず、対象物の種類に応じて適宜設定することができる。一実施形態において、交流電場の強度は０．０１Ｖｐｐ／ｃｍ～１００Ｖｐｐ／ｃｍの範囲とすることができる。好ましくは０．０３Ｖｐｐ／ｃｍ～１００Ｖｐｐ／ｃｍの範囲であってもよい。さらに好ましくは０．０５Ｖｐｐ／ｃｍ～５０Ｖｐｐ／ｃｍの範囲であってもよい。対象物に応じて、このような電場強度を選択することにより、対象物の成長が促進されうる。
　また、対象物に交流電場を印加する時間（タイミング）についても特に限定されず、対象物の種類に応じて適宜設定することができる。一実施形態において、交流電場を印加する時間は、対象物に水分を含浸させた時点（対象物に水分を含浸させて成長環境に配置した時点、すなわち、成長に必要な因子が整った時点）を基準として設定することができる。
　また、一実施形態において、交流電場の強度（電界強度）や交流電場を印加する時間、あるいはその際の対象物が置かれる環境は、対象物の種類に応じて適宜設定され、その最適値は、実験的に導出することができる。
　本発明によれば、ジェネレータを用いて２つの電極間に交流電場を印加するだけで、２つの電極間に配置された対象物を刺激することができるため、簡易な構成で対象物の成長を促進することができる。
　＜成長促進方法＞
　次に、本発明の一実施形態に係る成長促進方法を説明する。成長促進方法は、その準備として、成長促進の対象物を用意して、液体（水を主成分とする液体）を含浸させて、成長環境に配置する工程を含む。例えば、シャーレ４０に対象物（種子４１）を配置して液体を加え、これを、対象物の成長に好適な条件になるように、温度、湿度、照度、明度などが調整された環境に配置する。
　成長促進方法は、対象物に高周波交流電場を印加する工程を含む。本工程で印加される交流電場（周波数、波形、強度、時間）は、対象物に応じて適宜設定することができる。本工程は、上記したシャーレ４０を電極２０及び電極３０で挟み、電極２０及び電極３０の間に高周波交流電場を生成することによって実現することができる。なお、本工程は、電極２０及び電極３０の少なくとも一方が、種子４１及び液体４２と非接触となるように実施される。図２に示す例では、本工程は、電極２０及び電極３０の双方が、種子４１及び液体４２と非接触となっている。
　以上の工程によって対象物を刺激し、その成長を促進することができる。
　[実施例１]
　実施例１では、生物の成長促進の一例として、シャーレ上に載置されたルッコラの種子の成長促進を例に説明を行う。
　＜実験内容及び実験結果＞
　●ルッコラの種子の発芽率測定
　図３Ａは、シャーレに載置されたルッコラの種子の成長の様子を示す図である。ルッコラの種子を、シャーレに設けられた１％寒天プレートに５０個置床し、種子の２／３の高さまで蒸留水を加えた。その後、寒天プレートを蓋で覆い、３ｃｍ幅の１０ｃｍ×１０ｃｍ平行平板ステンレス電極の間に挿入し、２５℃、暗所にて、成長促進装置１を使用して上下方向から１．０Ｖｐｐ／ｃｍ、１００ＭＨｚの正弦波交流電場を４８時間印加した。その間、蒸留水を補給しながら発芽を待った。
　また、Ｃｏｎｔｒｏｌとして、ルッコラの種子を１％寒天プレートに５０個置床し、種子の２／３の高さまで蒸留水を加えた。寒天プレートを蓋で覆い、２５℃、暗所にてそのまま４８時間静置した。その間、蒸留水を補給しながら発芽を待った。
　種子に蒸留水を加えてから（交流電場の印加を開始してから）８時間後、２４時間後、３２時間後、４８時間後におけるルッコラ種子の発芽数をカウントして発芽率を算出した。種子は、幼根が２ｍｍ以上に伸張したら発芽したものとみなした。幼根長の測定は、撮影した画像から求めた。
　図３Ｂは、ルッコラの種子の発芽率を経時的にプロットした図である。種子に蒸留水を加えてから２４時間後には、対照区（Ｃｏｎｔｒｏｌ）のルッコラの種子の発芽率は、１２．７±４．８％（平均値±標準誤差、ｎ＝３）であったのに対し、交流電場を印加したルッコラの種子の発芽率は２６．７±０．７％であった。すなわち、交流電場を印加した場合、Ｃｏｎｔｒｏｌの２．１倍の発芽率が計測された。
　また、種子に蒸留水を加えてから３２時間後には、Ｃｏｎｔｒｏｌのルッコラの種子の発芽率は５６．７±１．３％であったのに対し、交流電場を印加したルッコラの種子の発芽率は７５．３±６．４％であった。すなわち、交流電場を印加した場合、Ｃｏｎｔｒｏｌの１．３倍の発芽率が計測された。
　種子に蒸留水を加えてから２４時間後、３２時間後の両方において、統計的な有意差を有する発芽率の上昇が計測され、種子の成長が促進されていることが確認された。
　●ルッコラの種子の茎長測定
　また、ルッコラの種子を１％寒天プレートに２０個置床し、種子の２／３の高さまで蒸留水を加えた。そして、図４Ａに示されるように、高さ２ｃｍの紙筒を寒天プレートの周囲に巻き、その上を蓋で覆った。それを３ｃｍ幅の１０ｃｍ×１０ｃｍ平行平板ステンレス電極の間に挿入し、２５℃、暗所にて、成長促進装置１を使用して上下方向から１．０Ｖｐｐ／ｃｍ、１００ＭＨｚの正弦波交流電場を３日間印加した。その間、蒸留水を補給しながら発芽を待った。
　また、Ｃｏｎｔｒｏｌとして、ルッコラの種子を１％寒天プレートに２０個置床し、種子の２／３の高さまで蒸留水を加えた。同様に、高さ２ｃｍの紙筒を寒天プレートの周囲に巻き、その上を蓋で覆った。それを２５℃、暗所にてそのまま３日間静置した。その間、蒸留水を補給しながら発芽を待った。
　そして、３日経過後、図４Ｂに示されるように、茎長の長いルッコラを１０本ずつサンプリングし、茎長を測定した。茎長の測定は、撮影した画像から求めた。
　図４Ｃは、茎長の測定結果を示す図である。交流電場を印加したルッコラの茎長は１２．４±２．１ｍｍ（平均値±標準誤差、ｎ＝１０）であったのに対し、Ｃｏｎｔｒｏｌのルッコラの茎長は７．２±１．１ｍｍであった。すなわち、交流電場を印加した場合、Ｃｏｎｔｒｏｌの約２倍の茎長が計測された。
　統計的な有意差を有する茎長の伸びが計測され、種子の成長が促進されていることが確認された。
　[実施例２]
　実施例２では、交流電場の印加タイミングや印加時間を変化させた場合に、ルッコラの種子の成長に与える影響を調査した。
　＜実験内容及び実験結果＞
　具体的には、実施例１と同様の環境下で、交流電場周波数１００ＭＨｚ且つ交流電場強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍの固定値とし、交流電場の印加時間を変化させて実験を行った。なお、以下、実験開始時（すなわち種子に蒸留水を与えて成長環境に配置した時点）を基準として、交流電場の印加時間を表現する。
　図５Ａは、０時間～４８時間の間（４８時間）、交流電場を印加した場合の結果であり、図３Ｂと同じである。図５Ａにおいて、交流電場を印加した場合、２４時間経過時点では発芽率２６．７％、３２時間経過時点では発芽率７５．３％であった。一方、Ｃｏｎｔｒｏｌの場合、２４時間経過時点では発芽率１２．７％、３２時間経過時点では発芽率５６．７％であった。交流電場を印加した場合、２４時間経過時点でＣｏｎｔｒｏｌの２．１倍の発芽率、３２時間経過時点でＣｏｎｔｒｏｌの１．３倍の発芽率となった。
　図５Ｂは、１０時間～４８時間の間（３８時間）、交流電場を印加した場合の結果である。すなわち、種子に蒸留水を与えて成長環境に配置してから１０時間は交流電場を印加せず、その後、３８時間交流電場を印加した。図５Ｂにおいて、交流電場を印加した場合、２４時間経過時点では発芽率１２．７％、３２時間経過時点では発芽率６６％であった。一方、Ｃｏｎｔｒｏｌの場合、２４時間経過時点では発芽率１３．３％、３２時間経過時点では発芽率６５．３％であった。交流電場を印加した場合と、Ｃｏｎｔｒｏｌとで有意な差は見られなかった。
　図５Ｃは、０時間～１０時間の間（１０時間）、交流電場を印加した場合の結果である。すなわち、種子に蒸留水を与えてから１０時間のみ交流電場を印加し、その後は交流電場の印加を停止した。図５Ｃにおいて、交流電場を印加した場合、２４時間経過時点では発芽率２４．７％、３２時間経過時点では発芽率８２．７％であった。一方、Ｃｏｎｔｒｏｌの場合、２４時間経過時点では発芽率１２％、３２時間経過時点では発芽率６４％であった。交流電場を印加した場合、２４時間経過時点でＣｏｎｔｒｏｌの２．０６倍の発芽率、３２時間経過時点でＣｏｎｔｒｏｌの１．２９倍の発芽率となった。本条件では、統計的な有意差を有する発芽率の上昇が計測され、種子の成長が促進されていることが確認された。
　図５Ｄは、１０時間～２４時間の間（１４時間）交流電場を印加した場合の結果である。すなわち、種子に蒸留水を与えてから１０時間は交流電場を印加せず、その後、１４時間交流電場を印加した後に、交流電場の印加を停止した。図５Ｄにおいて、交流電場を印加した場合、２４時間経過時点では発芽率１３．３％、３２時間経過時点では発芽率６４％であった。一方、Ｃｏｎｔｒｏｌの場合、２４時間経過時点では発芽率１３．３％、３２時間経過時点では発芽率６５．３％であった。交流電場を印加した場合と、Ｃｏｎｔｒｏｌとで有意な差は見られなかった。
　図５Ｅは、０時間～１時間の間（１時間）、交流電場を印加した場合の結果である。すなわち、種子に蒸留水を与えてから１時間のみ交流電場を印加し、その後は交流電場の印加を停止した。図５Ｅにおいて、交流電場を印加した場合、２４時間経過時点では発芽率１０．７％、３２時間経過時点では発芽率６３．３％であった。一方、Ｃｏｎｔｒｏｌの場合、２４時間経過時点では発芽率１３．３％、３２時間経過時点では発芽率６７．３％であった。交流電場を印加した場合と、Ｃｏｎｔｒｏｌとで有意な差は見られなかった。
　図５Ｆは、－１２時間～０時間の間（すなわち、種子吸水直前（播種前）の乾燥種子に対して１２時間）、交流電場を印加した場合の結果である。図５Ｆにおいて、交流電場を印加した場合、２４時間経過時点では発芽率１０．７％、３２時間経過時点では発芽率７０％であった。一方、Ｃｏｎｔｒｏｌの場合、２４時間経過時点では発芽率１３．３％、３２時間経過時点では発芽率６７．３％であった。交流電場を印加した場合と、Ｃｏｎｔｒｏｌとで有意な差は見られなかった。すなわち、種子が吸水する前の乾燥種子に交流電場を印加しても成長は促進されなかった。
　さらに、実施例１と同様の環境下で、交流電場周波数２００ＭＨｚ且つ交流電場強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍの固定値とし、交流電場を所定時間印加する実験を行った。図５の例と同様に、実験開始時（すなわち種子に蒸留水を与えて成長環境に配置した時点）を基準として、交流電場の印加時間を表現している。その結果、０時間～４８時間の間（４８時間）、交流電場を印加した場合、２４時間後には、Ｃｏｎｔｒｏｌの１．７倍の発芽率となり、３２時間後にはＣｏｎｔｒｏｌの１．２２倍の発芽率となった。
　また、同様の環境下で、交流電場周波数２００ＭＨｚ且つ交流電場強度０．０３Ｖｐｐ／ｃｍの固定値とし、交流電場を所定時間印加する実験を行った。その結果、０時間～１０時間の間（１０時間）、交流電場を印加した場合、２４時間後には、Ｃｏｎｔｒｏｌの１．２倍の発芽率となった。
　このように、交流電場周波数を１００ＭＨｚから２００ＭＨｚへと、より大きな値を用いることで、交流電場強度を１．０Ｖｐｐ／ｃｍから０．０３Ｖｐｐ／ｃｍへと、より小さい値を用いても発芽率を促進させることができることが分かった。
　実験の結果、交流電場の印加を開始するタイミングや、印加する時間によって、生物の成長促進効果に差があることが確認された。特に、本実施の形態では、種子に蒸留水を与えてから一定の期間内に交流電場の印加を開始し、かつ、交流電場を印加する時間を一定以上にすることにより、対象となる生物の成長が促進されることが確認された。ただし、印加開始に適した時期や印加時間は、対象となる生物や交流電場の周波数・強度に応じて変わることが予想され、その最適値は、実験的に導出することができる。
　[実施例３]
　実施例３では、印加する交流電場強度及び交流電場周波数を変化させた場合に、ルッコラの種子の成長に与える影響を調査した。
　＜実験内容及び実験結果＞
　●交流電場周波数に応じた成長促進効果
　まず、交流電場強度は一定とし、交流電場周波数を変化させた。実施例１と同様に、ルッコラの種子を１％寒天プレートに５０個置床し、種子の２／３の高さまで蒸留水を加えた。寒天プレートを蓋で覆い、３ｃｍ幅の１０ｃｍ×１０ｃｍ平行平板ステンレス電極の間に挿入し、２５℃、暗所にて、成長促進装置１を使用して上下方向から１．０Ｖｐｐ／ｃｍ、且つ、１ＭＨｚ、１０ＭＨｚ又は１００ＭＨｚの３種類の正弦波交流電場を４８時間印加した。その間、蒸留水を補給しながら発芽を待った。
　また、実施例１と同様に、Ｃｏｎｔｒｏｌとして、ルッコラの種子を１％寒天プレートに５０個置床し、種子の２／３の高さまで蒸留水を加えた。寒天プレートを蓋で覆い、２５℃、暗所にてそのまま４８時間静置した。その間、蒸留水を補給しながら発芽を待った。
　種子に蒸留水を加えてから８時間後、２４時間後、３２時間後、４８時間後におけるルッコラ種子の、発芽数をカウントして発芽率を算出した。
　図６は、ルッコラの種子の発芽率を経時的にプロットした図である。図６Ａは、交流電場強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍ且つ交流電場周波数１ＭＨｚの場合の結果である。図６Ｂは、交流電場強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍ且つ交流電場周波数１０ＭＨｚの場合の結果である。図６Ｃは、交流電場強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍ且つ交流電場周波数１００ＭＨｚの場合の結果であり、図３Ｂと同じである。
　図６Ａにおいて、交流電場を印加した場合、２４時間経過時点では発芽率１２．７％、３２時間経過時点では発芽率６３．３％であった。一方、Ｃｏｎｔｒｏｌの場合、２４時間経過時点では発芽率１０．７％、３２時間経過時点では発芽率５８．７％であった。交流電場を印加した種子の方が発芽率は高くなっているものの、統計上の有意差を認められるほどではなかった。
　図６Ｂにおいて、交流電場を印加した場合、２４時間経過時点では発芽率２３．３％、３２時間経過時点では発芽率６８％であった。一方、Ｃｏｎｔｒｏｌの場合、２４時間経過時点では発芽率１６％、３２時間経過時点では発芽率５５．３％であった。本条件では、統計的な有意差を有する発芽率の上昇が計測され、種子の成長が促進されていることが確認された。
　図６Ｃにおいて、交流電場を印加した場合、２４時間経過時点では発芽率２６．７％、３２時間経過時点では発芽率７５．３％であった。一方、Ｃｏｎｔｒｏｌの場合、２４時間経過時点では発芽率１２．７％、３２時間経過時点では発芽率５６．７％であった。本条件では、統計的な有意差を有する発芽率の上昇が計測され、種子の成長が促進されていることが確認された。
　図６Ａ乃至図６Ｃから分かるように、強度が同じ交流電場であっても、周波数によって２４時間経過時点及び３２時間経過時点の発芽率が変化することが確認された。
　また、図７は、交流電場強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍを固定値とし、交流電場周波数１ＭＨｚ、１０ＭＨｚ又は１００ＭＨｚのそれぞれにおいて、平均発芽時間を計測した結果を示す図である。なお、平均発芽時間は、非特許文献２に記載の式から算出した。Ｃｏｎｔｒｏｌでは平均で約３７時間であった。一方、１ＭＨｚでは約３６．０時間、１０ＭＨｚでは約３４．２時間、１００ＭＨｚでは約３２．８時間であった。実験の結果、強度が同じ交流電場であっても、交流電場周波数によって、平均発芽時間が変化することが確認された。
　●交流電場強度に応じた成長促進効果
　次に、同様の環境下で、交流電場強度を変化させてルッコラの種子の発芽率を調査した。図８は、ルッコラの種子の発芽率を経時的にプロットした図である。図８Ａは、交流電場周波数１ＭＨｚ且つ強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍの交流電場を４８時間印加した場合の結果であり、図６Ａと同じである。図８Ｂは、交流電場周波数１ＭＨｚ且つ強度１０Ｖｐｐ／ｃｍの交流電場を４８時間印加した場合の結果である。図８Ｃは、交流電場周波数１００ＭＨｚ且つ強度０．１Ｖｐｐ／ｃｍの交流電場を１０時間印加した場合の結果である。図８Ｄは、交流電場周波数１００ＭＨｚ且つ強度０．０５Ｖｐｐ／ｃｍの交流電場を１０時間印加した場合の結果である。図８Ｅは、交流電場周波数１００ＭＨｚ且つ強度０．０１Ｖｐｐ／ｃｍの交流電場を１０時間印加した場合の結果である。
　図８Ａにおいて、交流電場を印加した場合、２４時間経過時点では発芽率１２．７％、３２時間経過時点では発芽率６３．３％であった。一方、Ｃｏｎｔｒｏｌの場合、２４時間経過時点では発芽率１０．７％、３２時間経過時点では発芽率５８．７％であった。
　図８Ｂにおいて、交流電場を印加した場合、２４時間経過時点では発芽率１６．７％、３２時間経過時点では発芽率６９．３％であった。一方、Ｃｏｎｔｒｏｌの場合、２４時間経過時点では発芽率１３．３％、３２時間経過時点では発芽率６０％であった。本条件では、統計的な有意差を有する発芽率の上昇が計測され、種子の成長が促進されていることが確認された。
　図８Ｃにおいて、交流電場を印加した場合、２４時間経過時点では発芽率２３．３％、３２時間経過時点では発芽率６８．０％であった。一方、Ｃｏｎｔｒｏｌの場合、２４時間経過時点では発芽率７．３％、３２時間経過時点では発芽率５５．３％であった。本条件では、統計的な有意差を有する発芽率の上昇が計測され、種子の成長が促進されていることが確認された。
　図８Ｄにおいて、交流電場を印加した場合、２４時間経過時点では発芽率２２．７％、３２時間経過時点では発芽率７３．３％であった。一方、Ｃｏｎｔｒｏｌの場合、２４時間経過時点では発芽率１０．０％、３２時間経過時点では発芽率６８．０％であった。本条件では、統計的な有意差を有する発芽率の上昇が計測され、種子の成長が促進されていることが確認された。
　図８Ｅにおいて、交流電場を印加した場合、２４時間経過時点では発芽率８．０％、３２時間経過時点では発芽率６８．０％であった。一方、Ｃｏｎｔｒｏｌの場合、２４時間経過時点では発芽率９．３％、３２時間経過時点では発芽率６３．３％であった。交流電場を印加した種子の方が３２時間経過時における発芽率は高くなっているものの、統計上の有意差を認められるほどではなかった。
　図８Ａ乃至図８Ｅから分かるように、同じ周波数の交流電場であっても、強度によって、２４時間経過時点及び３２時間経過時点の発芽率が変化することが確認された。ただし、成長促進に最適な交流電場強度は、その他の印加条件（周波数やタイミング）、及び、対象となる生物によって変化することが予想され、その最適値は実験的に導出することができる。また本実験を通じて、０．０５Ｖｐｐ／ｃｍという強度の小さい交流電場を印加した場合でも、種子の成長を促進する効果があることが確認された。なお、本実験では、上記の通り、強度が０．０１Ｖｐｐ／ｃｍの交流電場を印加した種子の発芽率は、Ｃｏｎｔｒｏｌとの間で有意な差は見られなかった。ただし、交流電場による成長促進効果は、交流電場の印加条件（強度や周波数や時間）に依存すると考えられるため、交流電場の印加条件や対象となる生物種などを調整して、０．０５Ｖｐｐ／ｃｍよりも小さい強度（例えば、０．０４Ｖｐｐ／ｃｍ、０．０３Ｖｐｐ／ｃｍ、０．０２Ｖｐｐ／ｃｍ、０．０１Ｖｐｐ／ｃｍ）の交流電場を用いて、生物の成長促進を行うことも可能である。
　[実施例４]
　実施例４では、交流電場の印加が小松菜の種子及びえんどう豆の種子の成長に与える影響を調査した。
　＜実験内容及び実験結果＞
　具体的には、実施例１と同様の環境下で、交流電場周波数１００ＭＨｚ且つ交流電場強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍの固定値として、ルッコラに代えて小松菜の種子及びえんどう豆の種子に対して交流電場を印加した。
　●小松菜の種子の発芽率測定
　図９Ａは、小松菜の種子に対して、０時間～４８時間の間（４８時間）、交流電場を印加した場合の結果である。図９Ａにおいて、交流電場を印加した場合、２４時間経過時点では発芽率２５．３％、３２時間経過時点では発芽率７６％であった。一方、Ｃｏｎｔｒｏｌの場合、２４時間経過時点では発芽率１１．３％、３２時間経過時点では発芽率６６．７％であった。交流電場を印加した場合、２４時間経過時点でＣｏｎｔｒｏｌの２．２倍の発芽率、３２時間経過時点でＣｏｎｔｒｏｌの１．１４倍の発芽率となった。統計的な有意差を有する発芽率の上昇が計測され、種子の成長が促進されていることが確認された。
　図９Ｂは、小松菜の種子に対して、０時間～１０時間の間（１０時間）、交流電場を印加した場合の結果である。図９Ｂにおいて、交流電場を印加した場合、２４時間経過時点では発芽率１７．３％、３２時間経過時点では発芽率６６．７％であった。一方、Ｃｏｎｔｒｏｌの場合、２４時間経過時点では発芽率８％、３２時間経過時点では発芽率４８％であった。交流電場を印加した場合、２４時間経過時点でＣｏｎｔｒｏｌの２．１７倍の発芽率、３２時間経過時点でＣｏｎｔｒｏｌの１．３９倍の発芽率となった。統計的な有意差を有する発芽率の上昇が計測され、種子の成長が促進されていることが確認された。
　●えんどう豆の種子の発芽率測定
　図１０Ａは、えんどう豆の種子に対して、０時間～４８時間の間（４８時間）、交流電場を印加した場合の結果である。図１０Ａにおいて、交流電場を印加した場合、２４時間経過時点では発芽率１６．７％、３２時間経過時点では発芽率８７．８％であった。一方、Ｃｏｎｔｒｏｌの場合、２４時間経過時点では発芽率１２．２％、３２時間経過時点では発芽率５３．３％であった。交流電場を印加した場合、２４時間経過時点でＣｏｎｔｒｏｌの１．３６倍の発芽率、３２時間経過時点でＣｏｎｔｒｏｌの１．６５倍の発芽率となった。統計的な有意差を有する発芽率の上昇が計測され、種子の成長が促進されていることが確認された。
　図１０Ｂは、えんどう豆の種子に対して、０時間～１０時間の間（１０時間）、交流電場を印加した場合の結果である。図１０Ｂにおいて、交流電場を印加した場合、２４時間経過時点では発芽率６．７％、３２時間経過時点では発芽率７７．８％であった。一方、Ｃｏｎｔｒｏｌの場合、２４時間経過時点では発芽率３．３％、３２時間経過時点では発芽率５２．２％であった。交流電場を印加した場合、２４時間経過時点でＣｏｎｔｒｏｌの２倍の発芽率、３２時間経過時点でＣｏｎｔｒｏｌの１．４９倍の発芽率となった。統計的な有意差を有する発芽率の上昇が計測され、種子の成長が促進されていることが確認された。
　上述の各実施例によれば、様々な種類の種子について、交流電場の印加により種子が刺激され、成長が促進される効果が得られることが確認された。種子の成長を促進するためには、幅広い電場強度及び周波数が適用可能であり、特に有効な電場強度及び周波数を選択することにより、種子の発芽率を向上させることができる。例えば、交流電場強度を１００Ｖｐｐ／ｃｍ未満の値（より好適には０．０３～１００Ｖｐｐ／ｃｍ）、交流電場周波数を０．５ＭＨｚ～１０００ＭＨｚ（より好適には０．５ＭＨｚ～２００ＭＨｚ）の周波数帯の値とすることで、液体（水）を含浸した対象物（種子）の成長を促進する効果が得られる。
　[実施例５]
　実施例５では、交流電場の印加が微生物（しいたけ）の成長に与える影響を調査した。
　＜実験内容及び実験結果＞
　１．６Ｋｇのしいたけ菌床（直径１２ｃｍ、高さ１８ｃｍ, シイタケ栽培キット, 森産業株式会社, 群馬県）をのこぎりで輪切りにし、６等分した。しいたけ菌床を水洗いした後、それぞれをビニール袋に入れ、２３度１２時間、１０度１２時間のプログラムインキュベーター内に静置した。輪切りにした、３個のしいたけ菌床をステンレス平板電極間に保持し、交流電場周波数１００ＭＨｚ且つ交流電場強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍの交流電場を２４時間印加した。交流電場印加後、しいたけの出芽を調べた。しいたけは高さ５ｍｍ以上で出芽したものとした。
　●しいたけの出芽実験結果
　図１１Ａは、しいたけ菌床に対して上記の交流電場を２４時間印加した後に印加を停止し、その後１日経過した時の様子を示している。図１１Ａにおいて、交流電場を印加した３つの菌床からは、平均して９個のしいたけが出芽した。一方、Ｃｏｎｔｒｏｌの菌床からは、しいたけの出芽は見られなかった。
　図１１Ｂは、しいたけ菌床に対して上記の交流電場を２４時間印加した後に印加を停止し、その後９日経過した時の様子を示している。図１１Ｂのグラフは１００ｇ菌床当たりのしいたけの重量を、データ数３個の平均値±標準誤差で示している。図１１Ｂにおいて、交流電場を印加した菌床から成長したしいたけの重量は、Ｃｏｎｔｒｏｌの菌床から成長したしいたけの重量の１．４４倍となった。
　以上の結果から、交流電場を印加することで、しいたけの成長が促進されることが確認された。
　[実施例６]
　実施例６では、交流電場の印加がルッコラの種子の発芽に与える影響を調査した。
　＜実験内容及び実験結果＞
　具体的には、実施例１と同様の環境下で、交流電場周波数２００ＭＨｚ、５００ＭＨｚ又は７００ＭＨｚ且つ交流電場強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍの固定値とし、交流電場を４８時間印加した。なお、以下、実験開始時（すなわち種子に蒸留水を与えて成長環境に配置した時点）を基準として、交流電場の印加時間を表現する。
　図１２Ａは、交流電場周波数２００ＭＨｚ且つ交流電場強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍの交流電場を、０時間～４８時間の間（４８時間）印加した場合の結果である。交流電場を印加した場合、２４時間経過時点では５２．０±４．０％の発芽率となり、Ｃｏｎｔｒｏｌの１．７０倍であった。
　図１２Ｂは、交流電場周波数５００ＭＨｚ且つ交流電場強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍの交流電場を、０時間～４８時間の間（４８時間）印加した場合の結果である。交流電場を印加した場合、２４時間経過時点では３９．３±２．９％の発芽率となり、Ｃｏｎｔｒｏｌの１．９０倍であった。
　図１２Ｃは、交流電場周波数７００ＭＨｚ且つ交流電場強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍの交流電場を、０時間～４８時間の間（４８時間）印加した場合の結果である。交流電場を印加した場合、２４時間経過時点では３２．０±２．３％の発芽率となり、Ｃｏｎｔｒｏｌの２．４０倍であった。また、３２時間経過時点では７９．３±２．４％の発芽率となり、Ｃｏｎｔｒｏｌの１．１２倍であった。
　図１２Ａ乃至図１２Ｃから分かるように、強度が同じ交流電場であっても、周波数によって２４時間経過時点及び３２時間経過時点の発芽率が変化し、発芽促進効果があることが確認された。
　[実施例７]
　実施例７では、交流電場の印加がルッコラの種子の発芽に与える影響を調査した。
　＜実験内容及び実験結果＞
　具体的には、実施例１と同様の環境下で、交流電場周波数１３．５６ＭＨｚ且つ交流電場強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍの固定値とし、交流電場を４８時間印加した。本実施例で用いる１３．５６ＭＨｚの周波数は、通信以外の目的で使用できるＩＳＭ（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ, Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ａｎｄ Ｍｅｄｉｃａｌ）周波数帯の１つである。なお、以下、実験開始時（すなわち種子に蒸留水を与えて成長環境に配置した時点）を基準として、交流電場の印加時間を表現する。
　図１３は、交流電場周波数１３．５６ＭＨｚ且つ交流電場強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍの交流電場を、０時間～４８時間の間（４８時間）印加した場合の結果である。交流電場を印加した場合、２４時間経過時点では２８±４％の発芽率となり、Ｃｏｎｔｒｏｌの９．３±１．８％の発芽率の３．０倍であった。図１３から分かるように、１３．５６ＭＨｚの周波数でも２４時間経過時点の発芽率が変化し、統計的に有意な発芽促進効果があることが確認された。
　[実施例８]
　実施例８では、交流電場の印加がえんどう豆の種子の発芽に与える影響を調査した。
　＜実験内容及び実験結果＞
　具体的には、実施例１と同様の環境下で、交流電場周波数４０．６８ＭＨｚ且つ交流電場強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍの固定値として、えんどう豆の種子に対して交流電場を印加した。本実施例で用いる４０．６８ＭＨｚの周波数は、通信以外の目的で使用できるＩＳＭ（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ, Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ａｎｄ Ｍｅｄｉｃａｌ）周波数帯の１つである。なお、以下、実験開始時（すなわち種子に蒸留水を与えて成長環境に配置した時点）を基準として、交流電場の印加時間を表現する。
　図１４は、交流電場周波数４０．６８ＭＨｚ且つ交流電場強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍの交流電場を、０時間～４８時間の間（４８時間）印加した場合の結果である。交流電場を印加した場合、３２時間経過時点では６１．１±１．１％の発芽率となり、Ｃｏｎｔｒｏｌの１．７７倍であった。図１４から分かるように、４０．６８ＭＨｚの周波数でも３２時間経過時点の発芽率が変化し、統計的に有意な発芽促進効果があることが確認された。
　[実施例９]
　実施例９では、交流電場の印加が稲もみの発芽に与える影響を調査した。
　＜実験内容及び実験結果＞
　具体的には、実施例１と同様の環境下で、交流電場周波数１００ＭＨｚ且つ交流電場強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍの固定値として、稲もみ（「ひとめぼれ」（野口育苗研究所、埼玉県））に対して交流電場を印加した。なお、以下、実験開始時（すなわち稲もみに蒸留水を与えて成長環境に配置した時点）を基準として、交流電場の印加時間を表現する。
　図１５の上部のグラフは、交流電場周波数１００ＭＨｚ且つ交流電場強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍの交流電場を、０時間～１１４時間の間（１１４時間）印加した場合の結果である。その結果、交流電場を印加してから６６時間経過時点、７２時間経過時点、９０時間経過時点において、Ｃｏｎｔｒｏｌに対し、統計的に有意な発芽促進効果が確認された。最も顕著な発芽促進効果が確認されたのは６６時間経過時点であり、発芽率は５２．７±２．４（％）（平均値±標準誤差、ｎ＝３)と、Ｃｏｎｔｒｏｌの発芽率の２．１９倍の発芽率となった。
　なお、図１５の下部の左の写真は、６６時間経過時点のＣｏｎｔｒｏｌの稲もみの写真であり、右の写真は、交流電場周波数１００ＭＨｚ且つ交流電場強度１．０Ｖｐｐ／ｃｍの交流電場を印加した場合の６６時間経過時点の稲もみの写真である。稲もみの茎長の伸びの様子からも、交流電場を印加した稲もみの成長が促進されていることが確認できる。
　上記実施例で示した生物以外を対象とする場合であっても、上記の結果を参考にして、適用する電場強度及び周波数や印加時間を選択することが可能である。
　なお、上記実施例では、種子や菌床（菌類）を水に浸した状態で交流電場を印加したが、必ずしも水である必要はない。例えば栄養素を含んだ水などの液体を用いてもよい。また、上記実施例では植物の種子や菌床を対象として交流電場の印加を行ったが、交流電場の印加対象はこれらに限られるものではなく、他の対象物に対しても本発明を適用することが可能である。また、上記実施例では水を成長に不足な因子としたが、他の成長因子（例えば、温度、照度等）を成長に十分な量を与えて後、適切な周波数及び強度の電場を与えてもよい。
　以上説明したように、本発明によれば、ｋＶ／ｃｍのオーダーと比較して極めて低いオーダー（０．０１～１００Ｖｐｐ／ｃｍ程度のオーダー）の交流電場強度を適用することができるため、簡易な構成で対象物の成長を促進することが可能となる。
　本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。
　本願は、２０１９年２月６日提出の日本国特許出願特願２０１９－０１９９１６及び２０１９年６月６日提出の日本国特許出願特願２０１９－１０６４７３を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims (14)

  1. 　生物の成長を促進させる成長促進方法であって、
    　成長環境に配置された生物に、水の誘電損失が小さくなる周波数帯である０．５ＭＨｚ以上１０００ＭＨｚ以下の高周波交流電場を印加することを特徴とする成長促進方法。
  2. 　前記高周波交流電場の強度を、放電が発生しない範囲とすることを特徴とする請求項１に記載の成長促進方法。
  3. 　前記高周波交流電場の強度は１００Ｖｐｐ／ｃｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の成長促進方法。
  4. 　前記高周波交流電場の強度は、０．０１Ｖｐｐ／ｃｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の成長促進方法。
  5. 　前記高周波交流電場の周波数は、１ＭＨｚ以上であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の成長促進方法。
  6. 　前記生物は植物の種子であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の成長促進方法。
  7. 　前記生物は微生物であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の成長促進方法。
  8. 　前記生物は菌類であることを特徴とする請求項７に記載の成長促進方法。
  9. 　前記生物に前記高周波交流電場を印加する時間を、前記生物に水分を含浸させて成長環境に配置した時点を基準に設定することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の成長促進方法。
  10. 　前記成長環境は、液体を含浸した状態における成長環境であることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の成長促進方法。
  11. 　生物の成長を促進させる成長促進システムであって、
    　成長環境に配置された生物に、水の誘電損失が小さくなる周波数帯である０．５ＭＨｚ以上１０００ＭＨｚ以下の高周波交流電場を印加する電場印加手段を備えることを特徴とする成長促進システム。
  12. 　前記電場印加手段は、
    　高周波交流電圧を発生させる電圧発生装置と、
    　前記電圧発生装置に接続された、前記生物を挟んで対向する平行平板電極と、
    　を有することを特徴とする請求項１１に記載の成長促進システム。
  13. 　前記電場印加手段は、
    　高周波交流電圧を発生させる電圧発生装置と、
    　前記電圧発生装置に接続された、電磁波を空間に向かって放射する電磁波放射電極と、
    　を有することを特徴とする請求項１１に記載の成長促進システム。
  14. 　前記高周波交流電場が外部に漏れることを防止するシールド手段をさらに備えることを特徴とする請求項１１乃至１３の何れか１項に記載の成長促進システム。
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