WO2022102327A1 - 果菜植物の栽培方法及びトマト果実 - Google Patents

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WO2022102327A1
WO2022102327A1 PCT/JP2021/037932 JP2021037932W WO2022102327A1 WO 2022102327 A1 WO2022102327 A1 WO 2022102327A1 JP 2021037932 W JP2021037932 W JP 2021037932W WO 2022102327 A1 WO2022102327 A1 WO 2022102327A1
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fruit
environment
promoting
light
cultivating
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PCT/JP2021/037932
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昭子 服部
敏雄 原
隆史 細川
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富士フイルム株式会社
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G22/00Cultivation of specific crops or plants not otherwise provided for
    • A01G22/05Fruit crops, e.g. strawberries, tomatoes or cucumbers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G13/00Protecting plants
    • A01G13/02Protective coverings for plants; Coverings for the ground; Devices for laying-out or removing coverings
    • A01G13/0237Devices for protecting a specific part of a plant, e.g. roots, trunk or fruits
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00Botany in general
    • A01G7/04Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth
    • A01G7/045Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth with electric lighting
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like

Definitions

  • This disclosure relates to a method for cultivating fruit vegetables and tomato fruits.
  • Japanese Patent No. 6441411 proposes a method for cultivating plants in an artificial light type plant factory that controls irradiation light and carbon dioxide concentration and promotes plant growth.
  • the plants cultivated in most plant factories in Japan are leafy plant such as lettuce, and the cultivation method proposed in Japanese Patent No. 6441411 is mainly for cultivating leafy plant.
  • the cultivation method of fruit vegetables in a plant factory has not been established yet, and it is suitable for cultivation in a plant factory, and it is possible to harvest high-quality harvested products (fruits) such as tomatoes. Cultivation method is required.
  • the present disclosure has been made in view of the above problems, and the problem to be solved is a method for cultivating fruit vegetable plants suitable for cultivation in a plant factory and capable of harvesting high-quality fruits, and the above-mentioned. It is to provide tomato fruits harvested by the method of cultivating fruit vegetables.
  • a method for cultivating a fruit rape plant in which at least two parts out of a plurality of above-ground parts generated from one plant seedling of the fruit vegetation plant are cultivated in different environments.
  • ⁇ 2> The method for cultivating fruit and vegetable plants according to ⁇ 1> above, wherein the different environments differ in one or more conditions selected from temperature, relative humidity, light, carbon dioxide concentration, and air flow.
  • a plurality of above-ground parts of the above-mentioned fruit and vegetable plant have a main branch and a side branch.
  • the above-mentioned different environments include a fruit growth promoting environment including at least a fruit hypertrophy promoting environment and a photosynthesis promoting environment.
  • a fruit growth promoting environment including at least a fruit hypertrophy promoting environment and a photosynthesis promoting environment.
  • One or more conditions in which the fruit enlargement promoting environment is selected from temperature, relative humidity, light, carbon dioxide concentration and air flow are set as conditions suitable for promoting fruit growth of the fruit vegetative plant.
  • One or more conditions in which the photosynthesis promoting environment is selected from temperature, relative humidity, light, carbon dioxide concentration, and air flow are set as conditions suitable for promoting photosynthesis of the fruit and vegetable plants.
  • the method for cultivating a fruit vegetable plant according to any one of ⁇ 3>.
  • ⁇ 5> The cultivation method according to ⁇ 4>, wherein the part of the fruit vegetable plant cultivated in the fruit growth promoting environment or the photosynthesis promoting environment is housed in the storage section.
  • the light period temperature in the fruit hypertrophy promoting environment and the light period temperature in the photosynthesis promoting environment are different. Cultivation of the fruit vegetable plant according to ⁇ 4> or ⁇ 5>, wherein the light period temperature in the fruit hypertrophy promoting environment is 15 ° C to 25 ° C, and the light period temperature in the photosynthesis promoting environment is 25 ° C to 30 ° C. Method.
  • a plurality of above-ground parts of the above-mentioned fruit and vegetable plant have two or more of the above-mentioned side branches. At least two of the main branch and the side branch are cultivated in the photosynthesis promoting environment.
  • a plurality of above-ground parts of the above-mentioned fruit and vegetable plant have two or more of the above-mentioned side branches.
  • ⁇ 9> The method for cultivating a fruit vegetable plant according to any one of ⁇ 4> to ⁇ 8>, wherein the leaf area of at least one of the main branch and the side branch is adjusted in the photosynthesis promoting environment.
  • ⁇ 10> The method for cultivating a fruit vegetable plant according to any one of ⁇ 4> to ⁇ 9>, wherein the flower buds of at least one of the main branch and the side branch are removed in the photosynthesis promoting environment.
  • the fruit growth promoting environment further includes at least one of the flowering promoting environment and the fruit ripening environment.
  • One or more conditions in which the flowering promotion environment is selected from temperature, relative humidity, light, carbon dioxide concentration and airflow are set to conditions suitable for promoting flowering of the fruit vegetative plant, and the fruit maturation environment is temperature.
  • Relative humidity, light, carbon dioxide concentration, and one or more conditions selected from the air flow are set to conditions suitable for fruit ripening of the fruit vegetative plant, any one of the above ⁇ 4> to ⁇ 10>.
  • ⁇ 12> The method for cultivating a fruit vegetable plant according to ⁇ 11>, wherein the parts of the fruit vegetable plant cultivated in the fruit enlargement promoting environment, the flowering promoting environment, and the fruit maturation environment are housed in different storage portions. ..
  • ⁇ 14> The method for cultivating a fruit vegetable plant according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 13> above, wherein the fruit vegetable plant is a plant of the Solanaceae family.
  • ⁇ 15> The method for cultivating a fruit vegetable plant according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 14> above, wherein the fruit vegetable plant is a tomato.
  • the tomato fruit according to ⁇ 16> above which contains 15 mg / 100 g or more of lycopene and has a Brix sugar content of 5% by mass or more.
  • the problem has been made in view of the above problems, and the problem to be solved is a method for cultivating fruit vegetable plants that is suitable for cultivation in a plant factory and can harvest high-quality fruits. And tomato fruits harvested by the above-mentioned method for cultivating fruit vegetables can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an example of a fruit vegetable plant.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining an example of the cultivation method of the fruit vegetable plant of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a schematic diagram for explaining another example of the cultivation method of the fruit vegetable plant of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining another example of the cultivation method of the fruit vegetable plant of the present disclosure.
  • the "ground part” means a part other than the root part generated from the plant seedling.
  • the term "fruit plant” means a plant whose harvest is fruit.
  • the "side branch” means a branch having extended side buds generated from the leaves of the main branch or the base of a stem, and the state of a plant having one or more side branches is referred to as a plurality of tailoring. The one with two side branches is called two tailoring, and the one with two side branches is called three tailoring.
  • “pinching” means picking the buds of the growing points of fruit and vegetable plants and stopping the growth of their stems.
  • “Brix sugar content” refers to the refractive index measured at 20 ° C. using a sugar content meter, a refractometer, etc., based on the conversion table of the International Committee for the Unification of Sugar Analysis Methods (ICUMSA), and the mass of the sucrose solution. It is a value converted to%.
  • At least two parts out of a plurality of above-ground parts generated from one plant seedling of the fruit rape plant are cultivated in different environments.
  • the plant seedling having a plurality of above-ground parts may be obtained by cultivating seeds or the like by a conventionally known method, or may be a commercially available product.
  • the method for cultivating a fruit vegetable plant according to the present disclosure is suitable for cultivation in a plant factory, and according to the method for cultivating a fruit vegetable plant according to the present disclosure, high-quality fruits can be harvested.
  • the reason why the above effect is achieved is presumed as follows, but is not limited to this.
  • the suitable cultivation environment differs depending on the part, the cultivation is carried out in the same environment.
  • the cultivation method of the present disclosure at least one part different from the above part is grown in an environment suitable for photosynthesis in at least one part out of a plurality of above-ground parts generated from one plant seedling of a fruit vegetable plant. It is possible to cultivate the fruits separately (hereinafter, also referred to as "separate cultivation") in an environment suitable for the above, and it is possible to harvest high quality fruits.
  • the cultivation method of the fruit vegetable plant of the present disclosure is suitable for cultivation in the plant factory.
  • the method for cultivating fruit vegetables according to the present disclosure is suitable for cultivation in a plant factory, but is not limited to this, and may be cultivated in a vinyl house or the like.
  • the fruit rape plant 10 can have a main branch 20 and at least one side branch 30 as the above-ground part 100, and the main branch 20 and the side branch 30 have different environments ( It can be cultivated in the environment A and the environment B) in FIG.
  • 200 represents a root portion of the fruit vegetable plant 10.
  • a case where the fruit rape plant 10 has one side branch 30 (also referred to as two tailoring) is shown, but the number of side branches 30 is not particularly limited, and two or more side branches are not particularly limited. May have (not shown).
  • different environments in which at least two of the plurality of above-ground parts resulting from one plant seedling of a fruit vegetation plant are cultivated are spatially produced, for example, by using an agricultural reflective sheet, film, cloth or blackout sheet. Can be separated from each other.
  • the accommodating portion X in which a reflective sheet or the like is formed into a cylindrical shape or the like, the environment A for cultivating the main branch 20 and the side branch 30 are cultivated. It can be spatially separated from the environment B to be used.
  • the accommodating portion X may have a hole X'through which the main branch 20 passes.
  • the accommodating portion X may have two or more holes X'.
  • the environment for cultivating the main branch 20 may be separated into a plurality of environments by connecting the plurality of accommodating portions X in the vertical direction or the like (not shown). Further, for example, the environment for cultivating the main branch 20 may be separated into a plurality of environments by providing a partition formed by the reflective sheet or the like having a hole for passing the main branch 20 in the accommodating portion X (shown in the figure). figure).
  • a light source Y may be installed in the accommodating portion X, or a tube (not shown) for blowing hot air, cold air, or the like may be inserted. Further, a light source may be installed in the environment B (not shown).
  • the "at least two sites" are cultivated in an environment in which one or more conditions selected from temperature, relative humidity, light, carbon dioxide concentration and air flow are different. ..
  • the "different environment” preferably includes a fruit growth promoting environment and a photosynthesis promoting environment.
  • the fruit growth promoting environment includes at least a fruit growth promoting environment, and the fruit growth promoting environment includes one or more conditions selected from temperature, relative humidity, light, carbon dioxide concentration and airflow, and the fruit growing of fruit vegetation plants. The conditions are set to suit the promotion of. Further, in the photosynthesis promoting environment, one or more conditions selected from temperature, relative humidity, light, carbon dioxide concentration and air flow are set as conditions suitable for promoting photosynthesis of fruit and vegetable plants.
  • the fruit vegetable plant has a main branch and one side branch as the above-ground part, it is preferable to cultivate one of the main branch and the side branch in the fruit growth promoting environment and the other in the photosynthesis promoting environment.
  • the part of the fruit vegetable plant cultivated in the fruit growing promoting environment or the photosynthesis promoting environment is housed in the storage portion.
  • the storage portion By accommodating the part of the fruit vegetable plant cultivated in the fruit growth promoting environment or the photosynthesis promoting environment in the above-mentioned storage portion, it becomes easy to adjust the conditions such as the temperature in the fruit growing promoting environment and the photosynthesis promoting environment.
  • the number of trees cultivated in a fruit growth promoting environment or a photosynthesis promoting environment is not particularly limited.
  • the fruit vegetable plant has two or more side branches as a plurality of above-ground parts
  • two or more of the main branch and the plurality of side branches may be cultivated in a fruit growth promoting environment or a photosynthesis growth promoting environment.
  • the number of fruits harvested can be improved.
  • the cultivation efficiency of the fruit vegetative plant can be improved and the quality of the harvested fruit can be improved.
  • the number of cultivated plants in the fruit growth promoting environment is preferably 2 or more and 4 or less from the viewpoint of cultivation cost, quality of harvested fruits and cultivation efficiency of fruit vegetables. Further, the number of cultivated plants in the photosynthesis promoting environment is preferably 2 or more and 4 or less from the viewpoint of cultivation cost, fruit quality and cultivation efficiency of fruity plants. Furthermore, from the viewpoint of cultivation cost, fruit quality and cultivation efficiency of fruit vegetables, the ratio of the number of branches cultivated in the photosynthesis promoting environment to the number of branches cultivated in the fruit growth promoting environment (the number of branches cultivated in the photosynthesis promoting environment). / The number of branches cultivated in the fruit growth promoting environment) is preferably 0.3 to 5, more preferably 0.5 to 4, and even more preferably 1 to 3.
  • the start time of the separate cultivation is not particularly limited, and can be appropriately adjusted according to the type of fruit and vegetable plants to be cultivated and the environmental conditions to be adjusted.
  • a fruit vegetable plant having a main branch and a side branch is separately cultivated in a photosynthesis promoting environment and a fruit growing promoting environment
  • fruit set in the first flower cluster is confirmed in either the main branch or the side branch in the cultivation in the fruit growing promoting environment. It can be started at the same timing.
  • the cultivation in the fruit growth promoting environment may be started at the timing when the fruit has reached a certain size (for example, exceeding 5 cm).
  • the cultivation in the photosynthesis promoting environment may be started immediately after deciding to cultivate in the photosynthesis promoting environment.
  • one in which the buds of the first flower cluster were confirmed first, or a plurality of branches selected in the order in which the buds of the first flower cluster were confirmed were cultivated in a fruit growth promoting environment, and others.
  • the light period temperature in the fruit hypertrophy promoting environment included in the fruit growth promoting environment is different from the light period temperature in the photosynthesis promoting environment.
  • the light period temperature in the fruit hypertrophy promoting environment is preferably 15 ° C to 25 ° C, more preferably 17 ° C to 23 ° C.
  • the dark period temperature in the fruit hypertrophy promoting environment is not particularly limited, and can be, for example, 15 ° C to 25 ° C.
  • the light period temperature in the photosynthesis promoting environment is preferably 25 ° C to 30 ° C, more preferably 26 ° C to 28 ° C.
  • the dark period temperature in the photosynthesis promoting environment is not particularly limited, and may be, for example, 10 ° C to 20 ° C.
  • the light period temperature and the dark period temperature in the photosynthesis promoting environment and the fruit growing promoting environment are measured by arranging a thermometer at a position 1 cm away from the cultivated part in each environment.
  • thermometer for example, a temperature / humidity sensor THA-3151 manufactured by T & D Co., Ltd. can be used.
  • the “light period” means a period during which light with an illuminance of 2 lux or more is irradiated for a period during which the fruit and vegetable plants are irradiated with a light source.
  • the “dark period” means a period during which the fruit and vegetable plants are not irradiated with a light source, or a period during which light with an illuminance of less than 2 lux is irradiated.
  • the temperature adjusting method is not particularly limited, and can be performed by a conventionally known method.
  • the temperature condition can be adjusted by sending hot air or cold air.
  • the relative humidity in the fruit hypertrophy promoting environment and the relative humidity in the photosynthesis promoting environment are different.
  • the relative humidity in the fruit hypertrophy promoting environment is preferably 40% to 60%, more preferably 43% to 57%.
  • the relative humidity in the photosynthesis promoting environment is preferably 60% to 80%, more preferably 63% to 77%.
  • the stomata in the leaves tend to be large, the amount of carbon dioxide taken in is increased, photosynthesis is promoted, and sugar synthesis is promoted.
  • the quality of the harvested fruits can be improved.
  • the relative humidity in the fruit enlargement promoting environment and the photosynthesis promoting environment is measured by arranging a hygrometer at a position 1 cm away from the cultivated part in each environment.
  • a hygrometer for example, a temperature / humidity sensor THA-3151 manufactured by T & D Co., Ltd. can be used.
  • the method for adjusting the humidity is not particularly limited, and can be performed by a conventionally known method.
  • the humidity condition can be adjusted by using an air conditioner having a humidifying function and a dehumidifying function.
  • the light conditions in the fruit hypertrophy promoting environment and the photosynthesis promoting environment are different.
  • the light condition include light intensity, light and dark period, and the like.
  • the light-dark cycle is controlled and the main branch and the side branch cultivated in the photosynthesis promoting environment are cultivated. It is preferable to have at least one of them stay in the light period. By controlling the light-dark cycle, any one of the branches stays in the light period and photosynthesis is promoted, so that the cultivation efficiency of fruit and vegetable plants can be improved.
  • the light conditions can be controlled, for example, by using an artificial light irradiation device such as an LED or a fluorescent lamp as a light source.
  • an artificial light irradiation device such as an LED or a fluorescent lamp
  • the number of light sources is not particularly limited, and two or more light sources may be used.
  • a light source can be installed in each of the fruit growth promoting environment and the photosynthesis promoting environment.
  • the light intensity in the fruit hypertrophy promoting environment is preferably 75 ⁇ mol / m 2 ⁇ s to 175 ⁇ mol / m 2 ⁇ s, and more preferably 100 ⁇ mol / m 2 ⁇ s to 150 ⁇ mol / m 2 ⁇ s.
  • the ratio of the light period time to the dark period time is preferably 0.3 to 3, preferably 0.5 to 2. Is more preferable.
  • the light intensity means the light intensity in the light period.
  • the light intensity in the photosynthesis promoting environment is preferably 200 ⁇ mol / m 2 ⁇ s to 300 ⁇ mol / m 2 ⁇ s, and more preferably 220 ⁇ mol / m 2 ⁇ s to 280 ⁇ mol / m 2 ⁇ s.
  • the ratio of the time in the light period to the time in the dark period is preferably 1 to 4, and more preferably 1 to 3.
  • the light intensity in the fruit enlargement promoting environment and the photosynthesis promoting environment is measured by arranging the light receiving surface of the measuring device toward the light source at a position 1 cm away from the cultivated part in each environment.
  • a light analyzer LA105, manufactured by Nippon Medical Instruments Mfg. Co., Ltd.
  • the sum of the light intensities measured by arranging the measuring instruments toward the respective light sources is defined as the above light intensity.
  • the light energy efficiency is preferably 60 g / MJ or more, more preferably 90 g / MJ or more, and more preferably 130 g / MJ or more, from the viewpoint of cultivation efficiency. Is more preferable.
  • light energy efficiency represents the g number of harvested fruit for 1 MJ of light and is adjusted for one or more conditions selected from temperature, relative humidity, light, carbon dioxide concentration and airflow. Can be adjusted by.
  • the irradiation direction of the light is not particularly limited and may be performed from either the upward direction or the side surface direction, but for long-stem fruity plants such as tomatoes, the side surface is used from the viewpoint of irradiation efficiency. It is preferable to irradiate from the direction. Further, light may be irradiated from both the upward direction and the side direction.
  • the carbon dioxide concentration in the fruit hypertrophy promoting environment and the carbon dioxide concentration in the photosynthesis promoting environment are different.
  • the carbon dioxide concentration in the fruit hypertrophy promoting environment is preferably 300 ppm to 2000 ppm, more preferably 300 ppm to 1000 ppm.
  • the carbon dioxide concentration in the photosynthesis promoting environment is preferably 800 ppm or more, more preferably 1000 ppm or more.
  • the carbon dioxide concentration in the photosynthesis promoting environment is preferably 4000 ppm or less.
  • the carbon dioxide concentration in the fruit enlargement promoting environment and the photosynthesis promoting environment is measured by arranging a carbon dioxide concentration meter at a position 1 cm away from the cultivation site in each environment.
  • the carbon dioxide densitometer for example, LI-850 manufactured by LI-COR can be used.
  • the method for adjusting the carbon dioxide concentration is not particularly limited, and can be performed by a conventionally known method.
  • the carbon dioxide concentration can be adjusted by using an air conditioner or the like.
  • the airflow in the fruit hypertrophy promoting environment and the airflow in the photosynthesis promoting environment are different.
  • the photosynthesis promoting environment it is preferable to generate an air flow of 0.2 m / s to 1.8 m / s, and more preferably to generate an air flow of 0.6 m / s to 1.2 m / s.
  • the airflow conditions in the fruit enlargement promoting environment and the photosynthesis promoting environment are measured by arranging an anemometer at a position 1 cm away from the cultivation site in each environment.
  • anemometer for example, testo 435-2 manufactured by Testo Co., Ltd. can be used.
  • the airflow adjustment method is not particularly limited, and can be performed by a conventionally known method.
  • the air flow can be adjusted by using an air conditioner, a blower, or the like.
  • the fruit growth promoting environment preferably includes at least one of the flowering promoting environment and the fruit ripening environment in addition to the fruit hypertrophy promoting environment, and more preferably includes both the flowering promoting environment and the fruit ripening environment.
  • the flowering promotion environment is set so that one or more conditions selected from temperature, relative humidity, light, carbon dioxide concentration and airflow are suitable for promoting flowering of fruit vegetative plants, and the fruit maturation environment is temperature, relative.
  • One or more conditions selected from humidity, light, carbon dioxide concentration and airflow are set to conditions suitable for fruit ripening of fruit vegetation plants.
  • a site having a flower cluster before flowering (hereinafter referred to as a flower cluster site).
  • a flower cluster site a site having a flower cluster before flowering
  • the flowering of the flower cluster can be promoted and the time until fruit set can be shortened, so that the cultivation efficiency can be improved.
  • the translocation of sugar to the fruit can be promoted, and the quality of the harvested fruit can be improved.
  • the appearance such as the color of the fruit can be improved. For example, when tomato is cultivated as a fruit vegetable, the redness of the tomato can be improved and the tomato can have a good appearance.
  • the fruit growth promoting environment includes at least one of the flowering promoting environment and the fruit ripening environment in addition to the fruit hypertrophy promoting environment
  • the parts of the fruit vegetative plants cultivated in each environment are housed in different containments. Is preferable. By cultivating in different containments, it becomes easy to adjust conditions such as temperature in the fruit enlargement promoting environment, the flowering promoting environment and the fruit ripening environment.
  • the flowering promoting environment and the fruit maturation environment those in which the above accommodating portions are connected in the vertical direction can be used.
  • connected housings it is preferable to install a light source in each housing. Further, it is preferable that a tube for blowing hot air, cold air, or the like is inserted in each accommodating portion.
  • the light period temperature in the flowering promoting environment is preferably 25 ° C to 30 ° C, more preferably 26 ° C to 28 ° C. Cultivation efficiency can be improved by setting the light period temperature in the flowering promotion environment within the above numerical range.
  • the dark period temperature in the flowering promotion environment is not particularly limited and may be, for example, 10 ° C to 20 ° C.
  • the light temperature in the fruit maturation environment is preferably 15 ° C to 25 ° C, more preferably 17 ° C to 23 ° C. By setting the light temperature in the fruit ripening environment within the above numerical range, the appearance of the harvested fruit can be improved.
  • the dark period temperature in the fruit maturation environment is not particularly limited, and can be, for example, 15 ° C to 25 ° C. In the present disclosure, the light and dark temperature in the flowering promotion environment and the fruit maturation environment are measured by arranging a thermometer at a position 1 cm away from the cultivated part in each environment.
  • the relative humidity in the flowering promoting environment is preferably 60% to 80%, more preferably 63% to 77%. Cultivation efficiency can be improved by setting the relative humidity in the flowering promotion environment within the above numerical range.
  • the relative humidity in the fruit ripening environment is preferably 40% to 60%, more preferably 43% to 57%. By keeping the relative humidity in the fruit ripening environment within the above numerical range, the appearance of the harvested fruit can be improved.
  • the relative humidity in the flowering promotion environment and the fruit maturation environment is measured by arranging a hygrometer at a position 1 cm away from the cultivated part in each environment.
  • the light intensity in the flowering promoting environment is preferably 200 ⁇ mol / m 2 ⁇ s to 300 ⁇ mol / m 2 ⁇ s, and more preferably 220 ⁇ mol / m 2 ⁇ s to 280 ⁇ mol / m 2 ⁇ s. Cultivation efficiency can be improved by setting the light intensity in the flowering promotion environment within the above numerical range.
  • the light intensity in the fruit maturation environment is preferably 75 ⁇ mol / m 2 ⁇ s to 175 ⁇ mol / m 2 ⁇ s, and more preferably 100 ⁇ mol / m 2 ⁇ s to 150 ⁇ mol / m 2 ⁇ s.
  • the appearance of the harvested fruit can be improved.
  • the light intensity in the flowering promotion environment and the fruit maturation environment is measured by arranging the light receiving surface of the measuring device toward the light source at a position 1 cm away from the cultivated part in each environment.
  • the ratio of the light period time to the dark period time is preferably 1 to 4, and more preferably 1 to 3. Cultivation efficiency can be improved by setting the light-dark cycle in the flowering promotion environment as the above condition.
  • the ratio of the light period time to the dark period time is preferably 1 to 4, and more preferably 1 to 3.
  • the carbon dioxide concentration in the flowering promoting environment is preferably 300 ppm to 4000 ppm, more preferably 1000 ppm to 2000 ppm. Cultivation efficiency can be improved by setting the carbon dioxide concentration in the flowering promotion environment within the above numerical range.
  • the carbon dioxide concentration in the fruit maturation environment is preferably 300 ppm to 2000 ppm, more preferably 300 ppm to 1000 ppm. By keeping the carbon dioxide concentration in the fruit ripening environment within the above numerical range, the appearance of the harvested fruit can be improved.
  • the carbon dioxide concentration in the flowering promotion environment and the fruit maturation environment is measured by arranging a carbon dioxide concentration meter at a position 1 cm away from the cultivation site in each environment.
  • the flowering promotion environment it is preferable to generate an air flow of 0.1 m / s to 3.0 m / s, and more preferably to generate an air flow of 1.0 m / s to 2.0 m / s.
  • the cultivation efficiency can be further improved.
  • the appearance of the harvested fruit can be further improved.
  • the airflow conditions in the flowering promotion environment and the fruit maturation environment are measured by arranging an anemometer at a position 1 cm away from the cultivated part in each environment.
  • the cultivation method according to the present disclosure it is preferable to remove the leaves of the main branch or the side branch cultivated in the fruit growth promoting environment. Specifically, it is preferable to remove the leaves below the inflorescence where flowering has been confirmed. Cultivation efficiency can be improved by removing the leaves below the flower cluster where flowering has been confirmed.
  • the cultivation method according to the present disclosure it is preferable to remove the flower buds of the main branch or the side branch cultivated in the photosynthesis promoting environment. Cultivation efficiency can be improved by removing the flower buds of the main branch or the side branch to be cultivated.
  • the leaf area of the main branch or side branch cultivated in the photosynthesis promoting environment it is preferable to adjust the leaf area of the main branch or side branch cultivated in the photosynthesis promoting environment. Cultivation efficiency can be improved by adjusting the leaf area. Further, it is preferable to appropriately adjust the leaf area according to the amount of fruit and the degree of growth of the main branch or side branch cultivated in the fruit growth promoting environment.
  • the method for adjusting the leaf area is not particularly limited, and may be performed by, for example, defoliation, or by pinching the main branch or the side branch.
  • the cultivation method according to the present disclosure it is preferable to appropriately remove (scratch the side buds) the side buds that are not used as side branches.
  • Cultivation of fruit and vegetable plants may be carried out by using soil cultivation or by using hydroponics.
  • the cultivation facility for fruit and vegetable plants is not particularly limited, and examples thereof include artificial light type plant factories, solar type plant factories, and greenhouses.
  • the fruit and vegetable plants are not particularly limited, and are, for example, solanaceous plants such as tomatoes, eggplants and peppers, grasses such as cucumbers, pumpkins and zucchini, grasses such as green beans, pea and broad beans, and okura.
  • solanaceous plants and grasses such as corn.
  • Solanaceae plants are suitable for the cultivation method of the present disclosure, and tomatoes are more suitable.
  • the tomatoes harvested by the cultivation method of the present disclosure are excellent in quality such as appearance, texture and taste, and have a high Brix sugar content and lycopene amount.
  • the tomatoes include midi tomatoes, cherry tomatoes, fruit tomatoes and the like.
  • a tomato plant seedling 10 having a main branch 20 and one side branch 30 is provided with a fruit growth promoting environment a including a fruit enlargement promoting environment a-1.
  • the case of separate cultivation in the photosynthesis promoting environment b will be described with reference to FIG.
  • the tomato plant seedling 10 has a main branch 20 and one side branch 30 as the above-ground part 100, and the main branch 20 and the side branch 30 are cultivated in the same environment. ..
  • the side branch 30 was placed on the main branch 20 in the fruit growth promoting environment a (fruit hypertrophy promoting environment a-1). It is decided to cultivate in the photosynthesis promoting environment b. After that, in the side branch 30, flower buds are removed as soon as they are confirmed. Further, in the fruit growth promoting environment a, the leaves below the inflorescence where flowering is confirmed are plucked. On the main branch 20, fruit set of the first flower cluster 40 was confirmed, and when the fruit reached a certain size (for example, exceeding 5 cm in diameter), a reflective sheet was formed as shown in FIG. 2 (C).
  • a certain size for example, exceeding 5 cm in diameter
  • the main branch 20 is accommodated by the accommodating portion X having a hole X'through which the main branch 20 is passed, and the fruit enlargement promoting environment a-1 for cultivating the main branch 20 and the photosynthesis promoting environment b for cultivating the side branch 30 are spaced. Separated. Further, an artificial light source Y is installed in the fruit hypertrophy promoting environment a-1, and a tube (not shown) for blowing hot air or cold air is inserted. Harvest as soon as the cultivated fruits have the appropriate color.
  • a tomato plant seedling 10 having a main branch 20 and one side branch 30 is used as a fruit enlargement promoting environment a-1 and a flowering promoting environment a-2.
  • the case of separate cultivation in the fruit growth promoting environment a and the photosynthesis promoting environment b including the above will be described with reference to FIG.
  • the tomato plant seedling 10 has a main branch 20 and one side branch 30 as the above-ground part 100, and the main branch 20 and the side branch 30 are cultivated in the same environment. ..
  • FIG. 3A the tomato plant seedling 10 has a main branch 20 and one side branch 30 as the above-ground part 100, and the main branch 20 and the side branch 30 are cultivated in the same environment. ..
  • the main branch 20 was cultivated in the fruit growth promoting environment a and the side branch 30 was cultivated in the photosynthesis promoting environment b. decide. After that, in the side branch 30, flower buds are removed as soon as they are confirmed. Further, in the fruit growth promoting environment a, the leaves below the inflorescence where flowering is confirmed are plucked. As shown in FIG. 3C, a reflective sheet was formed at the timing when the fruit set of the first flower cluster was confirmed on the main branch 20 and the fruit became a certain size (for example, exceeding 5 cm in diameter).
  • the flower cluster portion 50 in which fruit set was confirmed was cultivated in the containment portion X1 as the fruit enlargement promoting environment a-1, and the flower cluster portion 60 in which fruit set was not confirmed was cultivated in the containment portion X2 as the flowering promotion environment a-2. do.
  • an artificial light source Y is installed in each of the accommodating portion X1 and the accommodating portion X2, and a tube (not shown) for blowing hot air or cold air is inserted. Harvest as soon as the cultivated fruits have the appropriate color.
  • a tomato plant seedling 10 having a main branch 20 and one side branch 30 is used as a fruit enlargement promoting environment a-1 and a flowering promoting environment a-2.
  • a case of separate cultivation in a fruit growth promoting environment a including a fruit maturation environment a-3 and a photosynthesis promoting environment b will be described with reference to FIG.
  • the tomato plant seedling 10 has a main branch 20 and one side branch 30 as the above-ground part 100, and the main branch 20 and the side branch 30 are cultivated in the same environment. ..
  • the main branch 20 and the side branch 30 were cultivated in the same environment, and the buds of the first flower cluster 40 were confirmed on the main branch 20, so that the main branch 20 was used as a fruit growth promoting environment a.
  • flower buds are removed as soon as they are confirmed.
  • the fruit growth promoting environment a the leaves below the inflorescence where flowering is confirmed are plucked.
  • fruit set of the first flower cluster 40 was confirmed, and when the fruit reached a certain size (for example, exceeding 5 cm in diameter), a reflective sheet was formed as shown in FIG. 4 (C).
  • the inside of the container X3 is set as the fruit ripening environment a-3, the flower cluster portion 80 having the fruit whose redness is confirmed after fruit set is cultivated, and the inside of the container X1 is set as the fruit enlargement promoting environment a-1.
  • the flower cluster portion 70 having fruits before fruit set and before becoming reddish is cultivated, and the flower cluster portion 60 in which fruit set is not confirmed is cultivated in the storage portion X2 as the flowering promotion environment a-2. Further, an artificial light source Y is installed in each of the accommodating portion X1, the accommodating portion X2, and the accommodating portion X3, and a tube (not shown) for blowing hot air or cold air is inserted. Harvest as soon as the cultivated fruits have the appropriate color.
  • Tomato fruit The tomato fruits of the present disclosure are obtained by the above-mentioned method for cultivating fruit vegetables.
  • the tomato fruits of the present disclosure obtained by the above-mentioned method for cultivating fruity vegetables are excellent in quality such as appearance, texture and taste, and have a high Brix sugar content and lycopene amount.
  • the tomato fruits of the present disclosure preferably contain 15 mg / 100 g or more of lycopene and have a Brix sugar content of 5% by mass or more.
  • the amount of lycopene is preferably 17 mg / 100 g or more, and more preferably 19 mg / 100 g or more.
  • the Brix sugar content is preferably 7% by mass or more, and more preferably 9% by mass or more.
  • the Brix sugar content and the amount of lycopene of the tomato fruit are determined by using the fruit and vegetable quality evaluation device Fruit Selector (manufactured by Kubota Co., Ltd., model: K-BA800) at four locations in the fruit of the tomato fruit. The amount of lycopene is taken as the average value of the measured values.
  • the Brix sugar content and the amount of lycopene of tomato fruits are determined by using a fruit and vegetable quality evaluation device Fruit Selector (manufactured by Kubota Co., Ltd., model: K-BA800) on the equator where the diameter of tomato fruits is the largest. It is the average value of the measured values of Brix sugar content and lycopene amount at 4 points where the line connecting 2 places and the line connecting the other 2 places are orthogonal to each other. Specifically, the measurement of the amount of lycopene using the fruit selector is performed as follows.
  • a calibration curve is created by correlating the amount of lycopene of tomato fruit measured by high performance liquid chromatography (HPLC) with the amount of lycopene measured by a fruit selector.
  • HPLC high performance liquid chromatography
  • the lycopene amount is measured by converting the lycopene amount measured using the fruit selector into the lycopene amount measured by HPLC based on the calibration curve.
  • Cultivation Purchased two tailored tomato seedlings (variety: Momotaro York (registered trademark)) with a main branch and one side branch, and a container-type plant factory until the first flower cluster buds on one of the two branches. Hydroponics was carried out under the following cultivation condition A.
  • (Cultivation condition A) ⁇ Light temperature: 27 °C ⁇ Dark period temperature: 19 ° C ⁇ Relative humidity: 70% ⁇
  • Light source LED (artificial light irradiation device) ⁇ Irradiation direction: Side direction ⁇
  • Light-dark cycle Light period 16 hours, dark period 8 hours ⁇
  • Light intensity 250 ⁇ mol / m 2 ⁇ s
  • the main branch was formed with an agricultural reflective sheet (Agrisheet (registered trademark) Shine White SW1515, manufactured by Nippon Wide Cloth Co., Ltd.) when the fruit set on the first flower cluster was confirmed and the fruit diameter exceeded 5 cm.
  • the main branch was housed in a storage part having a hole for passing through, and was cultivated in a fruit growth promoting environment (fruit hypertrophy promoting environment) under the following cultivation conditions.
  • a light source was installed in the accommodating portion, and a tube for blowing hot air or cold air was inserted.
  • the side branches were picked every time flower buds were confirmed so that the stems were only leaves.
  • the cultivation conditions of the side branches were not changed, and the cultivation conditions A were cultivated as a photosynthesis promoting environment. Considering the fruit condition of the main branch cultivated in the fruit hypertrophy promoting environment and the leaf growth condition in the side branch, the side branch was pinched (adjustment of leaf area) when sufficient leaf growth was confirmed. After that, the cultivation was continued and the fruits were harvested while scraping the side buds, removing leaves and attracting them as needed.
  • Example 2 The two-tailored tomato seedlings were cultivated in the same manner as in Example 1 except that the two-tailored tomato seedlings were changed to three-tailored tomato seedlings having a main branch and two side branches. Both of the two side branches were cultivated in a photosynthesis promoting environment, and the light-dark cycle was controlled so that the two side branches did not stay in the dark period at the same time until harvesting.
  • Example 3 Two tailored tomato seedlings with a main branch and one side branch were purchased and hydroponically cultivated in a greenhouse in Kanagawa prefecture. When the room temperature exceeds 28 ° C, the inside of the house is cooled by shading sunlight and cold air, and the temperature and humidity are controlled using a humidifier. bottom. Moreover, only sunlight was used as a light source, and supplementary light was not performed. Since the buds of the first flower cluster were confirmed on the main branch, it was decided to cultivate the main branch in the fruit growth promoting environment and the side branch in the photosynthesis promoting environment. After confirming the flowering of the first flower cluster on the main branch, all the leaves below the first flower cluster were removed. After that, as soon as the flowering of the inflorescence was confirmed in the upper row, all the leaves below the inflorescence were removed.
  • the main branch was cooled by cold air, and under cultivation conditions C (fruit enlargement promotion environment) with a temperature of 20 ° C and a relative humidity of 50%.
  • the main branch was cultivated.
  • the cultivation condition B of the above cultivation condition B was cultivated as a photosynthesis promoting environment without changing the cultivation conditions of the side branches. Considering the fruit condition of the main branch cultivated in the fruit hypertrophy promoting environment and the leaf growth condition in the side branch, the side branch was pinched (adjustment of leaf area) when sufficient leaf growth was confirmed. After that, the cultivation was continued and the fruits were harvested while scraping the side buds, removing leaves and attracting them as needed.
  • Example 4 The leaves were cultivated in the same manner as in Example 1 except that the side branches were not pinched and the excess leaves were not pinched (adjustment of the leaf area) and the growth was continued.
  • Example 5 Other than changing the fruit growth promotion environment to an environment that includes a flowering promotion environment in addition to the fruit enlargement promotion environment, and continuing growth without performing side bud core picking and excess leaf picking (adjustment of leaf area).
  • Example 5 was cultivated in the same manner as in Example 1. Specifically, when the fruit set on the first flower cluster was confirmed and the diameter of the fruit exceeded 5 cm, two accommodating portions having holes for passing the main branch, which were formed of the above-mentioned reflective sheet, were connected up and down. The main branch was accommodated and the fruit growth promoting environment for cultivating the main branch and the photosynthesis promoting environment for cultivating the side branch were spatially separated.
  • the upper containment area was used as an environment for promoting fruit enlargement, and the flower cluster part where fruit set was confirmed was cultivated, and the lower containment area was used as a flowering promotion environment, and the flower cluster part where fruit set was not confirmed was cultivated.
  • an artificial light source was installed in each of the accommodating portions, and a tube for blowing hot air or cold air was inserted.
  • Flower promotion environment ⁇ Light temperature: 27 °C ⁇ Dark period temperature: 19 ° C ⁇ Relative humidity: 70% ⁇
  • Light source LED (artificial light irradiation device) ⁇ Irradiation direction: Side direction ⁇
  • Light-dark cycle Light period 16 hours, dark period 8 hours ⁇
  • Light intensity 250 ⁇ mol / m 2 ⁇ s
  • Example 6 Same as Example 1 except that the environment for promoting fruit growth was changed to an environment for promoting flowering, an environment for promoting fruit enlargement, and an environment for promoting fruit maturation, and the side branches were not pinched (adjusted for leaf area) and continued to grow. It was cultivated by the method of. Specifically, when the fruit set on the first flower cluster was confirmed and the diameter of the fruit exceeded 5 cm, three accommodating portions having holes for passing the main branch, which were formed of the above-mentioned reflective sheet, were connected up and down. The main branch was accommodated and the fruit growth promoting environment for cultivating the main branch and the photosynthesis promoting environment for cultivating the side branch were spatially separated.
  • the upper containment area is used as a fruit ripening environment, and the inflorescence site having fruits with reddish redness is cultivated after fruit set, and the central containment area is used as a fruit enlargement promoting environment after fruit set.
  • the flower cluster part having the fruit before reddish tinge was cultivated, and the flower cluster part where no fruit set was confirmed was cultivated in the lower containment area as a flowering promotion environment.
  • an artificial light source was installed in each of the accommodating portions, and a tube for blowing hot air or cold air was inserted.
  • Example 7 The two-tailored tomato seedling was changed to a four-tailored tomato seedling having a main branch and three side branches, and the fruit growth promoting environment was changed to an environment including a flowering promoting environment, a fruit enlargement promoting environment, and a fruit maturation environment. It was cultivated in the same manner as in Example 1 except that it was changed. Specifically, in the main branch and one side branch, fruit set on the first flower cluster is confirmed, and when the diameter of the fruit exceeds 5 cm, the reflective sheet is molded and has a hole through which the main branch is passed.
  • the environment for promoting fruit growth and the environment for promoting photosynthesis in which the other two side branches are cultivated were spatially separated.
  • the upper containment area is used as a fruit ripening environment, and the inflorescence site having fruits with reddish redness is cultivated after fruit set, and the central containment area is used as a fruit enlargement promoting environment after fruit set.
  • the flower cluster part having the fruit before reddish tinge was cultivated, and the flower cluster part where no fruit set was confirmed was cultivated in the lower containment area as a flowering promotion environment.
  • an artificial light source was installed in each of the accommodating portions, and a tube for blowing hot air or cold air was inserted.
  • the light-dark cycle was controlled so that the two side branches cultivated in the photosynthesis promoting environment did not stay in the dark period at the same time until harvesting.
  • ⁇ Comparative Example 1> We purchased one tailored tomato seedling with only the main branch and cultivated it in a plastic greenhouse in Kanagawa prefecture. When the room temperature exceeds 28 ° C, the inside of the house is cooled by shading sunlight and cold air, and the temperature and humidity are controlled by using a humidifier to maintain an environment with a temperature of 27 ° C and a relative humidity of 70%. bottom. Moreover, only sunlight was used as a light source, and supplementary light was not performed. After that, the cultivation was continued and the fruits were harvested while scraping the side buds, removing leaves and attracting them as needed.
  • a calibration curve was prepared by correlating the amount of lycopene of tomato fruit measured by high performance liquid chromatography (HPLC) with the amount of lycopene measured by a fruit selector.
  • HPLC high performance liquid chromatography

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Abstract

果菜植物の1つの植物苗から生じる複数の地上部位のうち少なくとも2つの部位を、それぞれ異なる環境において栽培する、果菜植物の栽培方法及びトマト果実。

Description

果菜植物の栽培方法及びトマト果実
 本開示は、果菜植物の栽培方法及びトマト果実に関する。
 野菜等の植物の栽培において、栽培環境における温度条件の制御は、収穫物の品質向上及び周年栽培等の観点から重要であり、様々な温度の制御方法が提案されている。例えば、特許第5603669号は、ビニールハウス内において、植物の近傍であって、垂直方向の所定範囲内に、複数の管を配設し、上記複数の管に加温用流体又は冷却用流体を流すことにより、植物の温度条件を制御する方法を提案している。
 しかしながら、ビニールハウス内において栽培する植物の成長、並びに収穫物の量及び品質等は、気候及び天候の影響を受けてしまうため、近年では、閉鎖された空間の中で、LED(Light Emitting Diode)等の人工光源を使用して野菜等の植物を栽培する人工光型植物工場が注目されている。
 人工光型植物工場における植物の栽培は、気候及び天候の影響を受けることがなく、また、人手不足の問題も解消することができるため、一定した条件の下、一年を通して植物を栽培することができる。
 特許第6444611号公報は、照射光及び二酸化炭素濃度を制御し、植物の成長を促進させる、人工光型植物工場における植物の栽培方法を提案している。
 ところで、日本国内のほとんどの植物工場において栽培される植物は、レタス等の葉菜植物であり、また、特許第6444611号公報において提案される栽培方法は、葉菜植物を主に栽培するものであるのに対して、植物工場における果菜植物の栽培方法は未だ確立されておらず、植物工場における栽培に適しており、高品質のトマト等の収穫物(果実)を収穫することができる果菜植物の栽培方法が求められている。
 本開示は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、植物工場における栽培に適しており、且つ高品質の果実を収穫することができる果菜植物の栽培方法及び上記果菜植物の栽培方法により収穫されるトマト果実を提供することである。
<1> 果菜植物の1つの植物苗から生じる複数の地上部位のうち少なくとも2つの部位を、それぞれ異なる環境において栽培する、果菜植物の栽培方法。
<2> 上記異なる環境は、温度、相対湿度、光、二酸化炭素濃度及び気流から選択される1つ以上の条件が異なる、上記<1>に記載の果菜植物の栽培方法。
<3> 上記果菜植物の複数の地上部位が、主枝と、側枝とを有し、
 上記主枝と、少なくとも1本の上記側枝とを異なる環境において栽培する、上記<1>又は<2>に記載の果菜植物の栽培方法。
<4> 上記異なる環境は、果実肥大促進環境を少なくとも含む果実育成促進環境と、光合成促進環境とを含み、
 上記果実肥大促進環境が、温度、相対湿度、光、二酸化炭素濃度及び気流から選択される1つ以上の条件が、上記果菜植物の果実育成の促進に適した条件に設定され、
 上記光合成促進環境が、温度、相対湿度、光、二酸化炭素濃度及び気流から選択される1つ以上の条件が、上記果菜植物の光合成の促進に適した条件に設定される、上記<1>~<3>のいずれか1つに記載の果菜植物の栽培方法。
<5> 上記果実育成促進環境又は上記光合成促進環境において栽培される上記果菜植物の部位が、収容部に収容される、上記<4>に記載の栽培方法。
<6> 上記果実肥大促進環境における明期温度と、上記光合成促進環境における明期温度とが異なり、
 上記果実肥大促進環境における明期温度が15℃~25℃であり、上記光合成促進環境における明期温度が25℃~30℃である、上記<4>又は<5>に記載の果菜植物の栽培方法。
<7> 上記果菜植物の複数の地上部位が、上記側枝を2本以上有し、
 上記主枝及び上記側枝のうち少なくとも2本を、上記光合成促進環境において栽培し、
 上記光合成促進環境において、光照射の明暗周期を制御し、上記主枝及び上記側枝のうち少なくとも1本は、明期に滞在させる、上記<4>~<6>のいずれか1つに記載の果菜植物の栽培方法。
<8> 上記果菜植物の複数の地上部位が、上記側枝を2本以上有し、
 上記主枝及び上記側枝のうち少なくとも2本を、上記果実育成促進環境において栽培する、上記<4>~<7>のいずれか1つに記載の果菜植物の栽培方法。
<9> 上記光合成促進環境において、上記主枝及び上記側枝の少なくとも1本が有する葉の面積を調整する、上記<4>~<8>のいずれか1つに記載の果菜植物の栽培方法。
<10> 上記光合成促進環境において、上記主枝及び上記側枝の少なくとも1本が有する花芽を除去する、上記<4>~<9>のいずれか1つに記載の果菜植物の栽培方法。
<11> 上記果実育成促進環境が、開花促進環境及び果実成熟環境のうち少なくとも一方の環境を更に含み、
 上記開花促進環境が、温度、相対湿度、光、二酸化炭素濃度及び気流から選択される1つ以上の条件が、上記果菜植物の開花の促進に適した条件に設定され
 上記果実成熟環境が、温度、相対湿度、光、二酸化炭素濃度及び気流から選択される1つ以上の条件が、上記果菜植物の果実の熟成に適した条件に設定される、上記<4>~<10>のいずれか1つに記載の果菜植物の栽培方法。
<12> 上記果実肥大促進環境、上記開花促進環境及び上記果実成熟環境において栽培される上記果菜植物の部位が、それぞれ異なる収容部に収容される、上記<11>に記載の果菜植物の栽培方法。
<13> 光源として、人工光照射装置を使用する、上記<1>~<12>のいずれか1つに記載の果菜植物の栽培方法。
<14> 上記果菜植物はナス科の植物である、上記<1>~<13>のいずれか1つに記載の果菜植物の栽培方法。
<15> 上記果菜植物はトマトである、上記<1>~<14>のいずれか1つに記載の果菜植物の栽培方法。
<16> 上記<15>に記載の果菜植物の栽培方法により得られるトマト果実。
<17> 15mg/100g以上のリコペンを含有し、且つBrix糖度が5質量%以上である、上記<16>に記載のトマト果実。
 本開示によれば、上記問題に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、植物工場における栽培に適しており、且つ高品質の果実を収穫することができる果菜植物の栽培方法及び上記果菜植物の栽培方法により収穫されるトマト果実を提供することができる。
図1は、果菜植物の一例を説明するための概略図である。 図2は、本開示の果菜植物の栽培方法の一例を説明するための概略図である。 図3は、本開示の果菜植物の栽培方法の他の例を説明するための概略図である。 図4は、本開示の果菜植物の栽培方法の他の例を説明するための概略図である。
 以下、本開示を実施するための形態について詳細に説明する。但し、本発明は下記実施形態に限定されるものではない。下記実施形態において、その構成要素は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本開示を制限するものではない。
 本開示において、「地上部位」とは、植物苗から生じる根部位以外の部位を意味する。
 本開示において、「果菜植物」とは、果実を収穫物とする植物を意味する。
 本開示において、「側枝」とは、主枝の葉又は茎の付け根等から生じる脇芽が伸びた枝を意味し、1本以上の側枝を有する植物の状態を複数本仕立てといい、1本の側枝を有するものを2本仕立て、2本の側枝を有するものを3本仕立てという。
 本開示において、「摘芯」とは、果菜植物の生長点の芽を摘み、その茎の成長を止めることである。
 本開示において「Brix糖度」とは、糖度計又は屈折計等を用いて20℃で測定された屈折率を、国際砂糖分析法統一委員会(ICUMSA)の換算表に基づいてショ糖溶液の質量%に換算した値である。
(果菜植物の栽培方法)
 本開示に係る果菜植物の栽培方法は、果菜植物の1つの植物苗から生じる複数の地上部位のうち少なくとも2つの部位を、それぞれ異なる環境において栽培する。
 複数の地上部位を有する植物苗は、従来公知の方法により、種子等を栽培することによって得られたものであってもよく、市販品を購入したものであってもよい。
 上記本開示に係る果菜植物の栽培方法は、植物工場における栽培に適しており、また本開示に係る果菜植物の栽培方法によれば、高品質の果実を収穫することができる。上記効果が奏される理由は以下のように推測されるが、これに限定されるものではない。
 従来の果菜植物の栽培において、部位によって適した栽培環境が異なるにも関わらず、同一環境において、栽培が行われていた。例えば、光合成を促進させ、糖の合成を促進させるためには、高温環境において栽培を行うことが好ましく、果実の育成を促進させ、且つ光合成により合成された糖を果実に転流させることが好ましい。また、果実の味を改良させ、果実の収穫量の増加させるためには、光合成を促進させる環境とは異なる温度の環境において栽培を行うことが好ましい。例えば、明期においては、光合成を促進させる環境よりも低温の環境において栽培を行うことが好ましい。
 本開示の栽培方法によれば、果菜植物の1つの植物苗から生じる複数の地上部位のうち少なくとも1つの部位を光合成に適した環境等において、上記部位とは異なる、少なくとも1つの部位を果実育成に適した環境等において、分離して栽培すること(以下、「分離栽培」ともいう。)が可能であり、高品質の果実を収穫することができる。また、植物工場においては、栽培条件を厳密に管理することが可能であり、本開示の果菜植物の栽培方法は、植物工場における栽培に適している。
 なお、本開示に係る果菜植物の栽培方法は、植物工場における栽培に適したものであるが、これに限定されるものではなく、ビニールハウス等において栽培するものであってもよい。
 図1に示すように、果菜植物10は、地上部位100として、主枝20と、少なくとも1本の側枝30とを有することができ、上記主枝20と、上記側枝30と、を異なる環境(図1中における環境A及び環境B)において栽培することができる。なお、図1中、200は、果菜植物10が有する根部位を表す。
 図1においては、果菜植物10が、1本の側枝30を有する場合(2本仕立てともいう。)を示したが、側枝30の本数は、特に限定されるものではなく、2本以上の側枝を有していてもよい(図示せず)。
 また、果菜植物の1つの植物苗から生じる複数の地上部位のうち少なくとも2つの部位を栽培する異なる環境は、例えば、農業用の反射シート、フィルム、布又は暗幕シート等を使用することにより空間的に隔てることができる。
 例えば、図1に示すように、果菜植物10の主枝20を、反射シート等を筒状等に成形した収容部Xに収容することにより、主枝20を栽培する環境Aと側枝30を栽培する環境Bとを空間的に隔てることができる。収容部Xは、主枝20を通す穴X’を有していてもよい。穴X’は1つであってもよく、下記するように収容部Xを連結する場合には、収容部Xは、2つ以上の穴X’を有していてもよい。
 また、複数の収容部Xを上下等の方向に連結することにより、例えば、主枝20を栽培する環境を複数に分離してもよい(図示せず)。
 また、収容部X内に、主枝20を通す穴を有する、上記反射シート等を成形した仕切りを設けることにより、例えば、主枝20を栽培する環境を複数に分離してもよい(図示せず)。
 収容部X内には、光源Yを設置してもよく、温風又は冷風等を吹き入れるためのチューブ(図示せず)を挿入していてもよい。また、環境Bにおいても光源を設置してもよい(図示せず)。
 本開示の果菜植物の栽培方法において、「上記少なくとも2つの部位」は、温度、相対湿度、光、二酸化炭素濃度及び気流から選択される1つ以上の条件が異なる環境において栽培されることが好ましい。
 「上記異なる環境」は、果実育成促進環境と、光合成促進環境とを含むことが好ましい。上記果実育成促進環境は、少なくとも果実肥大促進環境を含み、上記果実肥大促進環境は、温度、相対湿度、光、二酸化炭素濃度及び気流から選択される1つ以上の条件が、果菜植物の果実育成の促進に適した条件に設定される。また、光合成促進環境は、温度、相対湿度、光、二酸化炭素濃度及び気流から選択される1つ以上の条件が、果菜植物の光合成の促進に適した条件に設定される。異なる環境として、果実育成促進環境及び光合成促進環境を含むことによって、より高品質の果実を収穫することができる。
 果菜植物が地上部位として、主枝及び1本の側枝を有する場合、主枝及び側枝の一方を果実育成促進環境において栽培し、他方を光合成促進環境において栽培することが好ましい。主枝及び側枝の一方を果実育成促進環境において栽培し、他方を光合成促進環境において栽培することによって、より高品質の果実を収穫することができる。
 「上記異なる環境」が、果実育成促進環境と、光合成促進環境とを含む場合、果実育成促進環境又は光合成促進環境において栽培される果菜植物の部位が、上記収容部に収容されることが好ましい。果実育成促進環境又は光合成促進環境において栽培される果菜植物の部位を上記収容部に収容することにより、果実育成促進環境及び光合成促進環境における温度等の条件の調整が容易となる。
 果実育成促進環境又は光合成促進環境において栽培する本数は、特に限定されるものではない。果菜植物が複数の地上部位として側枝を2本以上有する場合、主枝及び複数の側枝のうち2本以上を果実育成促進環境又は光合成育成促進環境において栽培してもよい。
 果菜植物が有する2本以上の側枝を果実育成促進環境において栽培することにより、果実の収穫数を向上することができる。また、果菜植物が有する2本以上の側枝を光合成促進環境において栽培することにより、果菜植物の栽培効率を向上することができ、且つ収穫される果実の品質を向上することができる。
 果実育成促進環境における栽培本数は、栽培コスト、収穫される果実の品質及び果菜植物の栽培効率の観点から、2本以上4本以下であることが好ましい。
 また、光合成促進環境における栽培本数は、栽培コスト、果実の品質及び果菜植物の栽培効率の観点から、2本以上4本以下であることが好ましい。
 さらに、栽培コスト、果実の品質及び果菜植物の栽培効率の観点から、果実育成促進環境において栽培する枝の本数に対する光合成促進環境において栽培する枝の本数の比(光合成促進環境において栽培する枝の本数/果実育成促進環境において栽培する枝の本数)は、0.3~5であることが好ましく、0.5~4であることがより好ましく、1~3であることが更に好ましい。
 分離栽培の開始時期は、特に限定されるものではなく、栽培する果菜植物の種類及び調整する環境条件に応じて適宜調整することができる。
 主枝及び側枝を有する果菜植物を、光合成促進環境及び果実育成促進環境において分離栽培する場合、果実育成促進環境における栽培は、主枝及び側枝のいずれかにおいて、第一花房の着果が確認されたタイミングにおいて開始することができる。また、果実育成促進環境における栽培は、果実がある程度の大きさとなった(例えば、5cmを超えた)タイミングにおいて開始してもよい。
 また、光合成促進環境における栽培は、光合成促進環境において栽培することを決定した直後から開始してもよい。例えば、主枝及び側枝のうち、第一花房の着蕾が先に確認された一本、又は第一花房の着蕾が確認された順に選択した複数本を果実育成促進環境において栽培し、その他を光合成促進環境において栽培すると決定することができる。
 果実育成促進環境が含む果実肥大促進環境における明期温度と、光合成促進環境における明期温度とは、異なることが好ましい。
 果実肥大促進環境における明期温度は、15℃~25℃であることが好ましく、17℃~23℃であることがより好ましい。果実肥大促進環境における明期温度を上記数値範囲内とすることにより、果実内の成分生成を阻害することなく、果実肥大促進環境において栽培する部位が有する果実への、糖の転流を促進させることができ、収穫される果実の品質を向上することができる。
 なお、果実肥大促進環境における暗期温度は、特に限定されるものではなく、例えば、15℃~25℃とすることができる。
 光合成促進環境における明期温度は、25℃~30℃であることが好ましく、26℃~28℃であることがより好ましい。光合成促進環境における明期温度を上記数値範囲内とすることにより、光合成促進環境において栽培する部位の光合成を促進させることができ、糖の合成が促進されるため、収穫される果実の品質を向上することができる。
 なお、光合成促進環境における暗期温度は、特に限定されるものではなく、例えば、10℃~20℃とすることができる。
 本開示において、光合成促進環境及び果実育成促進環境における明期温度及び暗期温度は、それぞれの環境において栽培する部位から1cm離れた位置に温度計を配置することにより測定する。温度計としては、例えば、(株)ティアンドディ製の温湿度センサTHA-3151を使用することができる。
 なお、本開示において、「明期」とは、果菜植物を光源により照射する期間照度2ルクス以上の光が照射される期間を意味する。また、本開示において、「暗期」とは、果菜植物を光源により照射しない期間暗黒下又は照度2ルクス未満の光が照射される期間を意味する。
 温度の調整方法は、特に限定されるものではなく、従来公知の方法により行うことができる。例えば、温度条件の調整は、温風又は冷風を送ることによって行うことができる。
 果実肥大促進環境における相対湿度と、光合成促進環境における相対湿度とは、異なることが好ましい。
 果実肥大促進環境における相対湿度は、40%~60%であることが好ましく、43%~57%であることがより好ましい。果実肥大促進環境における湿度を上記数値範囲内とすることにより、収穫される果実の品質を向上することができる。
 光合成促進環境における相対湿度は、60%~80%であることが好ましく、63%~77%であることがより好ましい。光合成促進環境における湿度を上記数値範囲内とすることにより、葉における気孔の開口が大きくなる傾向にあり、取り込まれる二酸化炭素量が増大され、光合成が促進され、糖の合成が促進されるため、収穫される果実の品質を向上することができる。
 本開示において、果実肥大促進環境及び光合成促進環境における相対湿度は、それぞれの環境において栽培する部位から1cm離れた位置に湿度計を配置することにより測定する。湿度計としては、例えば、(株)ティアンドディ製の温湿度センサTHA-3151を使用することができる。
 湿度の調整方法は、特に限定されるものではなく、従来公知の方法により行うことができる。例えば、湿度条件の調整は、加湿機能及び除湿機能を有する空調装置を使用することにより行うことができる。
 果実肥大促進環境及び光合成促進環境における光条件は、異なることが好ましい。光条件としては、光強度及び明暗周期等が挙げられる。
 果菜植物が主枝及び2本以上の側枝を有し、且つ主枝及び側枝のうち少なくとも2本を光合成促進環境において栽培する場合、明暗周期を制御し、光合成促進環境において栽培する主枝及び側枝のうち少なくとも1本を、明期に滞在させることが好ましい。上記明暗周期に制御することにより、いずれか1本の枝は、明期に滞在し、光合成が促進されるため、果菜植物の栽培効率を向上することができる。
 光条件の制御は、例えば、光源として、LED及び蛍光灯等の人工光照射装置を使用することにより行うことができる。光源の数は、特に限定されるものではなく、2個以上の光源を使用してもよい。例えば、果実育成促進環境及び光合成促進環境において、それぞれ光源を設置することができる。
 果実肥大促進環境における光強度は、75μmol/m・s~175μmol/m・sであることが好ましく、100μmol/m・s~150μmol/m・sであることがより好ましい。果実肥大促進環境における光強度を上記数値範囲内とすることにより、収穫される果実の品質を向上することができる。
 また、果実肥大促進環境において、暗期の時間に対する明期の時間の比率(明期の時間/暗期の時間)が、0.3~3であることが好ましく、0.5~2であることがより好ましい。果実肥大促進環境における明暗周期を上記条件とすることにより、収穫される果実の品質及び栽培効率を向上することができる。なお、本開示において、光強度とは、明期における光強度を意味する。
 光合成促進環境における光強度は、200μmol/m・s~300μmol/m・sであることが好ましく、220μmol/m・s~280μmol/m・sであることがより好ましい。光合成促進環境における光強度を上記数値範囲内とすることにより、収穫される果実の品質を向上することができる。
 また、光合成促進環境において、暗期の時間に対する明期の時間の比率が、1~4であることが好ましく、1~3であることがより好ましい。光合成促進環境における明暗周期を上記条件とすることにより、収穫される果実の品質及び栽培効率を向上することができる。
 本開示において、果実肥大促進環境及び光合成促進環境における光強度の測定は、それぞれの環境において栽培する部位から1cm離れた位置に計測機器の受光面を光源に向けて配置することにより測定する。計測機器としては、例えば、ライトアナライザー((株)日本医化器械製作所製、LA105)等を使用することができる。なお、光源が、果菜植物の2以上の方向に配置される場合、計測機器をそれぞれの光源に向けて配置し測定した光強度の和を、上記光強度とする。
 本開示に係る果菜植物の栽培方法において、栽培効率の観点から、光エネルギー効率は、60g/MJ以上であることが好ましく、90g/MJ以上であることがより好ましく、130g/MJ以上であることが更に好ましい。
 本開示において、光エネルギー効率は、1MJの光に対し、収穫される果実のg数を表し、温度、相対湿度、光、二酸化炭素濃度及び気流から選択される1つ以上の条件を調整することにより調整することができる。
 光の照射方向は、特に限定されるものはなく、上方方向及び側面方向のいずれから行ってもよいが、トマト等のように長茎の果菜植物に対しては、照射効率の観点から、側面方向から照射することが好ましい。また、上方方向及び側面方向の両方向から光の照射を行ってもよい。
 果実肥大促進環境における二酸化炭素濃度と、光合成促進環境における二酸化炭素濃度とは、異なることが好ましい。
 果実肥大促進環境における二酸化炭素濃度は、300ppm~2000ppmであることが好ましく、300ppm~1000ppmであることがより好ましい。果実肥大促進環境における二酸化炭素濃度を上記数値範囲内とすることにより、収穫される果実の品質を向上することができる。
 光合成促進環境における二酸化炭素濃度は、800ppm以上であることが好ましく、1000ppm以上であることがより好ましい。光合成促進環境における二酸化炭素濃度を上記数値範囲内とすることにより、光合成促進環境において栽培する部位の光合成を促進させることができ、収穫される果実の品質を向上することができる。光合成促進環境における二酸化炭素濃度は、4000ppm以下であることが好ましい。
 本開示において、果実肥大促進環境及び光合成促進環境における二酸化炭素濃度は、それぞれの環境において栽培する部位から1cm離れた位置に二酸化炭素濃度計を配置することにより測定する。二酸化炭素濃度計としては、例えば、LI-COR社製のLI-850を使用することができる。
 二酸化炭素濃度の調整方法、特に限定されるものではなく、従来公知の方法により行うことができる。例えば、二酸化炭素濃度の調整は、空調装置等を使用することにより行うことができる。
 果実肥大促進環境における気流と、光合成促進環境における気流とは、異なることが好ましい。
 果実肥大促進環境においては、0.1m/s~3.0m/sの気流を生じさせることが好ましく、0.1m/s~0.5m/sの気流を生じさせることがより好ましい。果実肥大促進環境において上記気流を生じさせることにより、果実付近で水蒸気が滞留し高湿度となることを防ぐことが出来るため、収穫される果実の品質を向上することができる。
 光合成促進環境においては、0.2m/s~1.8m/sの気流を生じさせることが好ましく、0.6m/s~1.2m/sの気流を生じさせることがより好ましい。光合成促進環境において上記気流を生じさせることにより、葉表面の二酸化炭素濃度及び湿度を一定に保つことで光合成促進環境において栽培する部位の光合成を促進させることができ、収穫される果実の品質を向上することができる。
 果実肥大促進環境及び光合成促進環境において気流を生じさせることにより、各環境において栽培する部位に付着した水滴を蒸発させることができ、菌等が増殖してしまうことを防止することができる。また、水蒸気の滞留を防ぐことで、葉からの蒸散を促進できる。
 本開示において、果実肥大促進環境及び光合成促進環境における気流の条件は、それぞれの環境において栽培する部位から1cm離れた位置に風速計を配置することにより測定する。風速計としては、例えば、(株)テストー製のtesto435-2を使用することができる。
 気流の調整方法、特に限定されるものではなく、従来公知の方法により行うことができる。例えば、気流の調整は、空調装置又は送風機等を使用することにより行うことができる。
 果実育成促進環境は、果実肥大促進環境に加えて、開花促進環境及び果実成熟環境の少なくとも一方の環境を含むことが好ましく、開花促進環境及び果実成熟環境を共に含むことがより好ましい。
 開花促進環境は、温度、相対湿度、光、二酸化炭素濃度及び気流から選択される1つ以上の条件が、果菜植物の開花の促進に適した条件に設定され、果実成熟環境は、温度、相対湿度、光、二酸化炭素濃度及び気流から選択される1つ以上の条件が、果菜植物の果実の熟成に適した条件に設定される。果実育成促進環境が、開花促進環境を含むことにより、果菜植物の栽培効率をより向上することができる。果実育成促進環境が、果実成熟環境を含むことにより、収穫される果実の品質をより向上することができる。
 上記開花促進環境においては、開花前の花房を有する部位(以下、花房部位という。)を栽培することが好ましい。上記開花前の花房部位を開花促進環境において栽培することにより、花房の開花を促進させることができ、着果までの時間を短縮することができるため、栽培効率を向上することができる。
 また、上記果実肥大促進環境においては、着果後であって、色味が確認される前の果実を有する花房部位を栽培することが好ましい。具体的には、赤味を帯びる前のトマト果実を有する花房部位を栽培することが好ましい。上記花房部位を果実肥大促進環境において栽培することにより、果実への、糖の転流を促進させることができ、収穫される果実の品質を向上することができる。
 また、上記果実成熟環境においては、色味が確認された果実を有する花房部位を栽培することが好ましい。上記花房部位を果実成熟環境において栽培することにより、果実の色味等の外観を改善することができる。例えば、果菜植物としてトマトを栽培した場合、トマトの赤味を向上することができ、良好な外観を有するものとすることができる。
 果実育成促進環境が、果実肥大促進環境に加えて、開花促進環境及び果実成熟環境の少なくとも一方の環境を含む場合、それぞれの環境において栽培される果菜植物の部位は、異なる収容部に収容されることが好ましい。異なる収容部において栽培することにより、果実肥大促進環境、開花促進環境及び果実成熟環境における温度等の条件の調整が容易となる。
 果実肥大促進環境、開花促進環境及び果実成熟環境において栽培する果菜植物の部位の収容には、上記収容部を上下方向に連結したものを使用することができる。連結した収容部を使用する場合、各収容部内には、光源が設置されることが好ましい。また、各収容部内には、温風又は冷風等を吹き入れるためのチューブが挿入されていることが好ましい。
 開花促進環境における明期温度は、25℃~30℃であることが好ましく、26℃~28℃であることがより好ましい。開花促進環境における明期温度を上記数値範囲内とすることにより、栽培効率を向上することができる。
 なお、開花促進環境における暗期温度は、特に限定されるものではなく、例えば、10℃~20℃とすることができる。
 果実成熟環境における明期温度は、15℃~25℃であることが好ましく、17℃~23℃であることがより好ましい。果実成熟環境における明期温度を上記数値範囲内とすることにより、収穫される果実の外観を改善することができる。
 なお、果実成熟環境における暗期温度は、特に限定されるものではなく、例えば、15℃~25℃とすることができる。
 本開示において、開花促進環境及び果実成熟環境における明期温度及び暗期温度は、それぞれの環境において栽培する部位から1cm離れた位置に温度計を配置することにより測定する。
 開花促進環境における相対湿度は、60%~80%であることが好ましく、63%~77%であることがより好ましい。開花促進環境における相対湿度を上記数値範囲内とすることにより、栽培効率を向上することができる。
 果実成熟環境における相対湿度は、40%~60%であることが好ましく、43%~57%であることがより好ましい。果実成熟環境における相対湿度を上記数値範囲内とすることにより、収穫される果実の外観を改善することができる。
 本開示において、開花促進環境及び果実成熟環境における相対湿度は、それぞれの環境において栽培する部位から1cm離れた位置に湿度計を配置することにより測定する。
 開花促進環境における光強度は、200μmol/m・s~300μmol/m・sであることが好ましく、220μmol/m・s~280μmol/m・sであることがより好ましい。開花促進環境における光強度を上記数値範囲内とすることにより、栽培効率を向上することができる。
 果実成熟環境における光強度は、75μmol/m・s~175μmol/m・sであることが好ましく、100μmol/m・s~150μmol/m・sであることがより好ましい。果実成熟環境における光強度を上記数値範囲内とすることにより、収穫される果実の外観を改善することができる。
 本開示において、開花促進環境及び果実成熟環境における光強度の測定は、それぞれの環境において栽培する部位から1cm離れた位置に計測機器の受光面を光源に向けて配置することにより測定する。
 開花促進環境において、暗期の時間に対する明期の時間の比率が、1~4であることが好ましく、1~3であることがより好ましい。開花促進環境における明暗周期を上記条件とすることにより、栽培効率を向上することができる。
 果実成熟環境において、暗期の時間に対する明期の時間の比率が、1~4であることが好ましく、1~3であることがより好ましい。果実成熟環境における明暗周期を上記条件とすることにより、収穫される果実の外観を改善することができる。
 開花促進環境における二酸化炭素濃度は、300ppm~4000ppmであることが好ましく、1000ppm~2000ppmであることがより好ましい。開花促進環境における二酸化炭素濃度を上記数値範囲内とすることにより、栽培効率を向上することができる。
 果実成熟環境における二酸化炭素濃度は、300ppm~2000ppmであることが好ましく、300ppm~1000ppmであることがより好ましい。果実成熟環境における二酸化炭素濃度を上記数値範囲内とすることにより、収穫される果実の外観を改善することができる。
 本開示において、開花促進環境及び果実成熟環境における二酸化炭素濃度は、それぞれの環境において栽培する部位から1cm離れた位置に二酸化炭素濃度計を配置することにより測定する。
 開花促進環境においては、0.1m/s~3.0m/sの気流を生じさせることが好ましく、1.0m/s~2.0m/sの気流を生じさせることがより好ましい。開花促進環境において上記気流を生じさせることにより、栽培効率をより向上することができる。
 果実成熟環境においては、0.1m/s~3.0m/sの気流を生じさせることが好ましく、0.1m/s~0.5m/sの気流を生じさせることがより好ましい。果実成熟環境において上記気流を生じさせることにより、収穫される果実の外観をより改善することができる。
 開花促進環境及び果実成熟環境において気流を生じさせることにより、各環境において栽培する部位に付着した水滴を蒸発させることができ、菌等が増殖してしまうことを防止することができる。
 本開示において、開花促進環境及び果実成熟環境における気流の条件は、それぞれの環境において栽培する部位から1cm離れた位置に風速計を配置することにより測定する。
 本開示に係る栽培方法において、果実育成促進環境において栽培する主枝又は側枝が有する葉は摘葉することが好ましい。具体的には、開花が確認された花房より下側の葉を摘葉することが好ましい。開花が確認された花房より下側の葉を摘葉することにより、栽培効率を向上することができる。
 本開示に係る栽培方法において、光合成促進環境において栽培する主枝又は側枝が有する花芽は除去することが好ましい。栽培する主枝又は側枝が有する花芽を除去することにより、栽培効率を向上することができる。
 本開示に係る栽培方法において、光合成促進環境において栽培する主枝又は側枝が有する葉の面積を調整することが好ましい。葉面積を調整することにより、栽培効率を向上することができる。また、葉面積は、果実育成促進環境において栽培する主枝又は側枝が有する果実の量及び成長の程度等に応じて適宜調整することが好ましい。葉面積の調整方法は、特に限定されるものではなく、例えば、摘葉により行ってもよく、主枝又は側枝を摘心することにより行ってもよい。
 本開示に係る栽培方法において、側枝として利用しない脇芽は適宜除去(脇芽掻き)することが好ましい。
 果菜植物の栽培は、土耕栽培を利用することにより行ってもよく、水耕栽培を利用することにより行ってもよい。
 果菜植物の栽培施設についても特に限定されるものではなく、人工光型植物工場、太陽光型植物工場及びビニールハウス等が挙げられる。
 果菜植物は、特に限定されるものではなく、例えば、トマト、ナス及びピーマン等のナス科植物、きゅうり、かぼちゃ及びズッキーニ等のウリ科植物、インゲンマメ、エンドウ及びソラマメ等のマメ科植物、オクラ等のアオイ科植物、並びにトウモロコシ等のイネ科植物などが挙げられる。上記した果菜植物の中でも、本開示の栽培方法には、ナス科植物が適しており、トマトがより適している。本開示の栽培方法により収穫されるトマトは、外観、食感及び味等の品質に優れ、且つ高いBrix糖度及びリコペン量を有する。
 なお、トマトには、ミディトマト、ミニトマト及びフルーツトマト等が包含される。
 以下に、本開示の果菜植物の栽培方法の一例として、主枝20及び1本の側枝30を有する、トマトの植物苗10を、果実肥大促進環境a-1を含む果実育成促進環境aと、光合成促進環境bと、に分離栽培する場合について、図2を参照して説明する。
 図2(A)に示すように、トマトの植物苗10は、地上部位100として、主枝20と、1本の側枝30とを有し、主枝20及び側枝30を同一の環境において栽培する。
 図2(B)に示すように、主枝20において、第一花房40の着蕾が確認されたため、主枝20を果実育成促進環境a(果実肥大促進環境a-1)において、側枝30を光合成促進環境bにおいて栽培することを決定する。以降、側枝30においては、花芽は確認され次第除去する。また、果実育成促進環境aにおいて、開花が確認された花房より下側の葉は摘葉する。
 主枝20において、第一花房40の着果が確認され、果実がある程度の大きさとなった(例えば、直径5cmを超えた)タイミングにおいて、図2(C)に示すように、反射シートを成形した、主枝20を通す穴X’を有する収容部Xにより主枝20を収容し、主枝20を栽培する果実肥大促進環境a-1と、側枝30を栽培する光合成促進環境bとを空間的に隔てる。
 また、果実肥大促進環境a-1に、人工光源Yを設置すると共に、温風又は冷風等を吹き入れるためのチューブ(図示せず)を挿入する。
 栽培する果実が適切な色味となり次第、収穫する。
 以下に、本開示の果菜植物の栽培方法の他の例として、主枝20及び1本の側枝30を有する、トマトの植物苗10を、果実肥大促進環境a-1及び開花促進環境a-2を含む果実育成促進環境aと、光合成促進環境bと、に分離栽培する場合について、図3を参照して説明する。
 図3(A)に示すように、トマトの植物苗10は、地上部位100として、主枝20と、1本の側枝30とを有し、主枝20及び側枝30を同一の環境において栽培する。
 図3(B)に示すように、主枝20において、第一花房40の着蕾が確認されたため、主枝20を果実育成促進環境aにおいて、側枝30を光合成促進環境bにおいて栽培することを決定する。以降、側枝30においては、花芽は確認され次第除去する。また、果実育成促進環境aにおいて、開花が確認された花房より下側の葉は摘葉する。
 主枝20において、第一花房の着果が確認され、果実がある程度の大きさとなった(例えば、直径5cmを超えた)タイミングにおいて、図3(C)に示すように、反射シートを成形した、主枝20を通す穴X’を有する収容部X1及び収容部X2を連結させたものにより主枝20を収容し、主枝20を栽培する果実育成促進環境aと、側枝30を栽培する光合成促進環境bとを空間的に隔てる。
 収容部X1内を果実肥大促進環境a-1として、着果の確認された花房部位50を栽培し、収容部X2内を開花促進環境a-2として、着果の確認されない花房部位60を栽培する。
 また、収容部X1及び収容部X2のそれぞれに、人工光源Yを設置すると共に、温風又は冷風等を吹き入れるためのチューブ(図示せず)を挿入する。
 栽培する果実が適切な色味となり次第、収穫する。
 以下に、本開示の果菜植物の栽培方法の他の例として、主枝20及び1本の側枝30を有する、トマトの植物苗10を、果実肥大促進環境a-1、開花促進環境a-2及び果実成熟環境a-3を含む果実育成促進環境aと、光合成促進環境bと、に分離栽培する場合について、図4を参照して説明する。
 図4(A)に示すように、トマトの植物苗10は、地上部位100として、主枝20と、1本の側枝30とを有し、主枝20及び側枝30を同一の環境において栽培する。
 図4(B)に示すように、主枝20及び側枝30を同一の環境において栽培し、主枝20において、第一花房40の着蕾が確認されたため、主枝20を果実育成促進環境aにおいて、側枝30を光合成促進環境bにおいて栽培することを決定する。以降、側枝30においては、花芽は確認され次第除去する。また、果実育成促進環境aにおいて、開花が確認された花房より下側の葉は摘葉する。
 主枝20において、第一花房40の着果が確認され、果実がある程度の大きさとなった(例えば、直径5cmを超えた)タイミングにおいて、図4(C)に示すように、反射シートを成形した、主枝20を通す穴X’を有する、収容部X1、収容部X2及び収容部X3を連結させたものにより主枝20を収容し、主枝20を栽培する果実育成促進環境aと、側枝30を栽培する光合成促進環境bとを空間的に隔てる。
 収容部内X3内を果実成熟環境a-3として、着果後であって、赤味が確認された果実を有する花房部位80を栽培し、収容部X1内を果実肥大促進環境a-1として、着果後であって、赤味を帯びる前の果実を有する花房部位70を栽培し、収容部X2内を開花促進環境a-2として、着果が確認されない花房部位60を栽培する。
 また、収容部X1、収容部X2及び収容部X3のそれぞれに、人工光源Yを設置すると共に、温風又は冷風等を吹き入れるためのチューブ(図示せず)を挿入する。
 栽培する果実が適切な色味となり次第、収穫する。
(トマト果実)
 本開示のトマト果実は、上記果菜植物の栽培方法により得られたものである。
 上記果菜植物の栽培方法により得られる本開示のトマト果実は、外観、食感及び味等の品質に優れ、且つ高いBrix糖度及びリコペン量を有する。
 本開示のトマト果実は、15mg/100g以上のリコペンを含有し、且つBrix糖度が5質量%以上であることが好ましい。
 リコペン量は、17mg/100g以上であることが好ましく、19mg/100g以上であることが更に好ましい。
 Brix糖度は、7質量%以上であることが好ましく、9質量%以上であることが更に好ましい。
 本開示において、トマト果実のBrix糖度及びリコペン量は、青果物品質評価装置フルーツセレクター((株)クボタ製、型式:K-BA800)を用いて、トマト果実の果実内4か所において、Brix糖度及びリコペン量を測定した値の平均値とする。
 本開示において、トマト果実のBrix糖度及びリコペン量は、青果物品質評価装置フルーツセレクター((株)クボタ製、型式:K-BA800)を用いて、トマト果実の径が最も大きくなる赤道部上の4か所であって、2か所を結んだ線と、その他の2か所を結んだ線とが直交する4か所において、Brix糖度及びリコペン量を測定した値の平均値とする。
 なお、フルーツセレクターを用いたリコペン量の測定は、具体的には、以下のようにして行われる。
 まず、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定したトマト果実のリコペン量と、フルーツセレクターにより測定したリコペン量の相関付けを行うことにより、検量線を作成する。次いで、フルーツセレクターを用いて測定されるリコペン量を、検量線に基づいて、HPLCにより測定されるリコペン量に換算することによりリコペン量を測定する。
 以下、上記実施形態を実施例により具体的に説明するが、上記実施形態はこれらの実施例に限定されるものではない。
<実施例1>
栽培:
 主枝及び1本の側枝を有する、2本仕立てトマト苗(品種:桃太郎ヨーク(登録商標))を購入し、2本のうちいずれかの枝に第一花房が着蕾するまでコンテナ型植物工場内において、下記栽培条件Aにより水耕栽培を行なった。
(栽培条件A)
・明期温度:27℃
・暗期温度:19℃
・相対湿度:70%
・光源:LED(人工光照射装置)
・照射方向:側面方向
・明暗周期:明期16時間、暗期8時間
・光強度:250μmol/m・s
 主枝において第一花房の着蕾が確認されたため、主枝を果実育成促進環境において、側枝を光合成促進環境において栽培することを決定した。第一花房の開花確認後、第一花房より下側の葉は全て摘葉した。以降、上段において花房の開花が確認でき次第、上記花房よりも下側の葉は全て摘葉した。
 第一花房への着果が確認され、果実の直径が5cmを超えたタイミングで、農業用反射シート(日本ワイドクロス(株)製、アグリシート(登録商標)シャインホワイトSW1515)を成形した、主枝を通す穴を有する収容部に、上記主枝を収容し、下記栽培条件の果実育成促進環境(果実肥大促進環境)において栽培した。なお、収容部内には、光源を設置すると共に、温風又は冷風等を吹き入れるためのチューブを挿入した。
(果実肥大促進環境の栽培条件)
・明期温度:20℃
・暗期温度:20℃
・相対湿度:50%
・光源:LED(人工光照射装置)
・照射方向:側面方向
・明暗周期:明期12時間、暗期12時間
・光強度:125μmol/m・s
 一方、側枝は、花芽が確認される度に摘み取り、葉だけの茎となるようにした。また、側枝の栽培条件は変更することなく、上記栽培条件Aを光合成促進環境として、栽培した。果実肥大促進環境において栽培する主枝の果実状況及び、側枝における葉の成長状況を考慮し、十分な葉の成長が確認できた時点で、側枝を摘芯した(葉面積の調整)。
 以降、脇芽掻き、摘葉及び誘引を随時行ないながら栽培を継続し果実を収穫した。
<実施例2>
 2本仕立てトマト苗を、主枝及び2本の側枝を有する、3本仕立てのトマト苗に変更した以外は、実施例1と同様にして栽培した。
 なお、2本の側枝はともに、光合成促進環境において栽培し、明暗周期を制御し、収穫までの間、2本の側枝が同時に暗期に滞在しないようにした。
<実施例3>
 主枝及び1本の側枝を有する、2本仕立てトマト苗を購入し、神奈川県内のビニールハウスにおいて水耕栽培した。室温が28℃を超える場合は、太陽光の遮光及び冷風により、ハウス内を冷却し、また加湿器も使用して、温湿度管理を行ない、温度27℃及び相対湿度70%の栽培条件Bとした。また、光源としては、太陽光のみを使用し、補光は行なわなかった。
 主枝において第一花房の着蕾が確認されたため、主枝を果実育成促進環境において、側枝を光合成促進環境において栽培することを決定した。主枝における第一花房の開花確認後、第一花房より下側の葉は全て摘葉した。以降、上段において花房の開花が確認でき次第、上記花房よりも下側の葉は全て摘葉した。
 第一花房への着果が確認され、果実の直径が5cmを超えたタイミングで、上記主枝を冷風により冷却し、温度20℃及び相対湿度50%の栽培条件C(果実肥大促進環境)において主枝を栽培した。
 一方、側枝は、花芽が確認される度に摘み取り、葉だけの茎となるようにした。側枝の栽培条件は変更することなく、上記栽培条件Bを光合成促進環境として栽培した。果実肥大促進環境において栽培する主枝の果実状況及び、側枝における葉の成長状況を考慮し、十分な葉の成長が確認できた時点で、側枝を摘芯した(葉面積の調整)。
 以降、脇芽掻き、摘葉及び誘引を随時行ないながら栽培を継続し果実を収穫した。
<実施例4>
 側枝の摘芯及び余剰な葉の摘葉(葉面積の調整)を行なわず、成長継続させた以外は実施例1と同様の方法にて栽培した。
<実施例5>
 果実育成促進環境を、果実肥大促進環境に加えて、開花促進環境を含む環境に変更し、且つ脇芽の摘芯及び余剰な葉の摘葉(葉面積の調整)を行なわず、成長継続させた以外は実施例1と同様の方法にて栽培した。
 具体的には、第一花房への着果が確認され、果実の直径が5cmを超えたタイミングにおいて、上記反射シートを成形した、主枝を通す穴を有する収容部を上下に2つ連結させたものにより、主枝を収容し、主枝を栽培する果実育成促進環境と、側枝を栽培する光合成促進環境とを空間的に隔てた。
 上方の収容部内を果実肥大促進環境として、着果の確認された花房部位を栽培し、下方の収容部内を開花促進環境として、着果が確認されない花房部位を栽培した。
 また、収容部のそれぞれに、人工光源を設置すると共に、温風又は冷風等を吹き入れるためのチューブを挿入した。
(開花促進環境)
・明期温度:27℃
・暗期温度:19℃
・相対湿度:70%
・光源:LED(人工光照射装置)
・照射方向:側面方向
・明暗周期:明期16時間、暗期8時間
・光強度:250μmol/m・s
<実施例6>
 果実育成促進環境を、開花促進環境、果実肥大促進環境及び果実成熟環境を含む環境に変更し、且つ側枝の摘芯(葉面積の調整)を行なわず、成長継続させた以外は実施例1と同様の方法にて栽培した。
 具体的には、第一花房への着果が確認され、果実の直径が5cmを超えたタイミングにおいて、上記反射シートを成形した、主枝を通す穴を有する収容部を上下に3つ連結させたものにより、主枝を収容し、主枝を栽培する果実育成促進環境と、側枝を栽培する光合成促進環境とを空間的に隔てた。
 上方の収容部内を果実成熟環境として、着果後であって、赤味が確認された果実を有する花房部位を栽培し、中央の収容部内を果実肥大促進環境として、着果後であって、赤味を帯びる前の果実を有する花房部位を栽培し、下方の収容部内を開花促進環境として、着果が確認されない花房部位を栽培した。
 また、収容部のそれぞれに、人工光源を設置すると共に、温風又は冷風等を吹き入れるためのチューブを挿入した。
(開花促進環境)
・明期温度:27℃
・暗期温度:19℃
・相対湿度:70%
・光源:LED(人工光照射装置)
・照射方向:側面方向
・明暗周期:明期16時間、暗期8時間
・光強度:250μmol/m・s
(果実成熟環境)
・明期温度:20℃
・暗期温度:20℃
・相対湿度:50%
・光源:LED(人工光照射装置)
・照射方向:側面方向
・明暗周期:明期16時間、暗期8時間
・光強度:125μmol/m・s
<実施例7>
 2本仕立てトマト苗を、主枝及び3本の側枝を有する、4本仕立てのトマト苗に変更し、且つ果実育成促進環境を、開花促進環境、果実肥大促進環境及び果実成熟環境を含む環境に変更した以外は、実施例1と同様にして栽培した。
 具体的には、主枝及び1本の側枝において、第一花房への着果が確認され、果実の直径が5cmを超えたタイミングにおいて、上記反射シートを成形した、主枝を通す穴を有する収容部を上下に3つ連結させたもの(収容部連結体)を2つ用意し、主枝及び1本の側枝を別の収容部連結体に収容し、主枝及び1本の側枝を栽培する果実育成促進環境と、その他の2本の側枝を栽培する光合成促進環境とを空間的に隔てた。
 上方の収容部内を果実成熟環境として、着果後であって、赤味が確認された果実を有する花房部位を栽培し、中央の収容部内を果実肥大促進環境として、着果後であって、赤味を帯びる前の果実を有する花房部位を栽培し、下方の収容部内を開花促進環境として、着果が確認されない花房部位を栽培した。
 また、収容部のそれぞれに、人工光源を設置すると共に、温風又は冷風等を吹き入れるためのチューブを挿入した。
 また、明暗周期を制御し、収穫までの間、光合成促進環境において栽培した2本の側枝が同時に暗期に滞在しないようにした。
(開花促進環境)
・明期温度:27℃
・暗期温度:19℃
・相対湿度:70%
・光源:LED(人工光照射装置)
・照射方向:側面方向
・明暗周期:明期16時間、暗期8時間
・光強度:250μmol/m・s
(果実成熟環境)
・明期温度:20℃
・暗期温度:20℃
・相対湿度:50%
・光源:LED(人工光照射装置)
・照射方向:側面方向
・明暗周期:明期16時間、暗期8時間
・光強度:125μmol/m・s
<比較例1>
 主枝のみを有する、1本仕立てトマト苗を購入し、神奈川県内のビニールハウスにおいて土耕栽培した。室温が28℃を超える場合は、太陽光の遮光及び冷風により、ハウス内を冷却するようにし、また加湿器も使用して、温湿度管理を行い、気温27℃及び相対湿度70%環境を維持した。
 また、光源としては、太陽光のみを使用し、補光は行なわなかった。以降、脇芽掻き、摘葉及び誘引を随時行ないながら栽培を継続し果実を収穫した。
<比較例2>
 2本仕立てトマト苗を購入し、コンテナ型植物工場内において下記条件で栽培を行なった。以降、2本の枝はどちらも同じように脇芽掻き、摘葉及び誘引を随時行ないながら栽培を継続し果実を収穫した。
(栽培条件)
・明期温度:27℃
・暗期温度:19℃
・相対湿度:70%
・光源:LED(人工光照射装置)
・明暗周期:明期16時間、暗期8時間
・光強度:250μmol/m・s
<<Brix糖度及びリコペン量の測定>>
 青果物品質評価装置フルーツセレクター((株)クボタ製、型式:K-BA800)を用いて、上記実施例及び比較例において収穫した果実の径が最も大きくなる赤道部上の4か所であって、2か所を結んだ線と、その他の2か所を結んだ線とが直交する4か所において、Brix糖度及びリコペン量を測定し、その平均値をそれぞれ算出した。算出結果を表1にまとめた。
 なお、フルーツセレクターを用いたリコペン量の測定は、具体的には、以下のようにして行った。まず、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により測定したトマト果実のリコペン量と、フルーツセレクターにより測定したリコペン量の相関付けを行うことにより、検量線を作成した。次いで、フルーツセレクターを用いて測定されるリコペン量を、検量線に基づいて、HPLCにより測定されるリコペン量に換算し、このリコペン量を採用した。
<<品質評価>>
 上記実施例及び比較例において収穫した果実を、5名で試食し、外観(カット前後の見た目)、香り、味(甘さ、甘味と酸味のバランス、味の濃さ、旨味及びコク)、並びに食感(みずみずしさ、皮の柔らかさ、果肉の柔らかさ、ゼリー部の量、果肉とゼリー部のバランス及び舌触り)について各10点満点(普通が5点、高評価を10点とした)で評価し、5名の平均点を算出した。算出した平均点を表1にまとめた。
 
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001

 
 2020年11月16日に出願された日本国特許出願2020-190529号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記載された場合と同程度に、本明細書に参照により取り込まれる。

Claims (17)

  1.  果菜植物の1つの植物苗から生じる複数の地上部位のうち少なくとも2つの部位を、それぞれ異なる環境において栽培する、果菜植物の栽培方法。
  2.  前記異なる環境は、温度、相対湿度、光、二酸化炭素濃度及び気流から選択される1つ以上の条件が異なる、請求項1に記載の果菜植物の栽培方法。
  3.  前記果菜植物の複数の地上部位が、主枝と、側枝とを有し、
     前記主枝と、少なくとも1本の前記側枝とを異なる環境において栽培する、請求項1又は請求項2に記載の果菜植物の栽培方法。
  4.  前記異なる環境は、果実肥大促進環境を少なくとも含む果実育成促進環境と、光合成促進環境とを含み、
     前記果実肥大促進環境が、温度、相対湿度、光、二酸化炭素濃度及び気流から選択される1つ以上の条件が、前記果菜植物の果実育成の促進に適した条件に設定され、
     前記光合成促進環境が、温度、相対湿度、光、二酸化炭素濃度及び気流から選択される1つ以上の条件が、前記果菜植物の光合成の促進に適した条件に設定される、請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の果菜植物の栽培方法。
  5.  前記果実育成促進環境又は前記光合成促進環境において栽培される前記果菜植物の部位が、収容部に収容される、請求項4に記載の栽培方法。
  6.  前記果実肥大促進環境における明期温度と、前記光合成促進環境における明期温度とが異なり、
     前記果実肥大促進環境における明期温度が15℃~25℃であり、前記光合成促進環境における明期温度が25℃~30℃である、請求項4又は請求項5に記載の果菜植物の栽培方法。
  7.  前記果菜植物の複数の地上部位が、前記側枝を2本以上有し、
     前記主枝及び前記側枝のうち少なくとも2本を、前記光合成促進環境において栽培し、
     前記光合成促進環境において、光照射の明暗周期を制御し、前記主枝及び前記側枝のうち少なくとも1本は、明期に滞在させる、請求項4~請求項6のいずれか一項に記載の果菜植物の栽培方法。
  8.  前記果菜植物の複数の地上部位が、前記側枝を2本以上有し、
     前記主枝及び前記側枝のうち少なくとも2本を、前記果実育成促進環境において栽培する、請求項4~請求項7のいずれか一項に記載の果菜植物の栽培方法。
  9.  前記光合成促進環境において、前記主枝及び前記側枝の少なくとも1本が有する葉の面積を調整する、請求項4~請求項8のいずれか一項に記載の果菜植物の栽培方法。
  10.  前記光合成促進環境において、前記主枝及び前記側枝の少なくとも1本が有する花芽を除去する、請求項4~請求項9のいずれか一項に記載の果菜植物の栽培方法。
  11.  前記果実育成促進環境が、開花促進環境及び果実成熟環境のうち少なくとも一方の環境を更に含み、
     前記開花促進環境が、温度、相対湿度、光、二酸化炭素濃度及び気流から選択される1つ以上の条件が、前記果菜植物の開花の促進に適した条件に設定され、
     前記果実成熟環境が、温度、相対湿度、光、二酸化炭素濃度及び気流から選択される1つ以上の条件が、前記果菜植物の果実の熟成に適した条件に設定される、請求項4~請求項10のいずれか一項に記載の果菜植物の栽培方法。
  12.  前記果実肥大促進環境、前記開花促進環境及び前記果実成熟環境において栽培される前記果菜植物の部位が、それぞれ異なる収容部に収容される、請求項11に記載の果菜植物の栽培方法。
  13.  光源として、人工光照射装置を使用する、請求項1~請求項12のいずれか一項に記載の果菜植物の栽培方法。
  14.  前記果菜植物はナス科の植物である、請求項1~請求項13のいずれか一項に記載の果菜植物の栽培方法。
  15.  前記果菜植物はトマトである、請求項1~請求項14のいずれか一項に記載の果菜植物の栽培方法。
  16.  請求項15に記載の果菜植物の栽培方法により得られるトマト果実。
  17.  15mg/100g以上のリコペンを含有し、且つBrix糖度が5質量%以上である、請求項16に記載のトマト果実。
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