JP2012183014A - Plant disease damage preventive lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、植物を育成する際の植物病害を防除する植物病害防除用照明装置に関する。 The present invention relates to a plant disease control lighting device for controlling plant diseases when growing plants.
植物を育成する際に、植物に対する病原菌や害虫により引き起こされる植物病害を防除するために、殺菌・殺虫作用を有する紫外線が植物に対して照射される。しかしながら、紫外線の照射は、病原菌や害虫に対してだけでなく、特に、日射量が少ない場合において、植物に対しても葉焼け等のダメージを与えることがある。 When growing a plant, in order to control plant diseases caused by pathogenic bacteria and pests on the plant, the plant is irradiated with ultraviolet rays having a bactericidal and insecticidal action. However, irradiation with ultraviolet rays may damage not only pathogenic bacteria and pests, but also plants such as leaf burn, particularly when the amount of solar radiation is small.
そこで、日射量が予め定められた閾値以下になると、紫外線の照射を停止することが知られている（例えば、特許文献１参照）。 Therefore, it is known that when the amount of solar radiation becomes equal to or less than a predetermined threshold, the irradiation of ultraviolet rays is stopped (see, for example, Patent Document 1).
また、太陽光を模した可視光を紫外線と同時に照射することにより、紫外線による植物へのダメージの低減を図ることが知られている（例えば、特許文献２参照）。 In addition, it is known to reduce damage to plants caused by ultraviolet rays by irradiating visible light simulating sunlight with ultraviolet rays (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、上記特許文献１の発明では、日射量が少ない場合には紫外線が植物に対して照射されないため、効率良く病原菌や害虫を排除することができない。 However, in the invention of the above-mentioned Patent Document 1, when the amount of solar radiation is small, ultraviolet rays are not irradiated on the plant, so that pathogenic bacteria and pests cannot be efficiently eliminated.
また、上記特許文献２の発明では、紫外線と可視光とが植物に対して同時に照射されるため、植物は、紫外線を受ける準備が不十分なまま紫外線を受けることになる可能性があり、紫外線によってダメージを受ける虞がある。 Further, in the invention of Patent Document 2, ultraviolet rays and visible light are simultaneously irradiated to the plant, so that the plant may receive ultraviolet rays with insufficient preparation for receiving ultraviolet rays. May cause damage.
本発明は、上記課題を解決するものであって、効率良く病原菌や害虫を排除することができ、かつ植物に紫外線によるダメージを与えにくい植物病害防除用照明装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a lighting device for controlling plant diseases that can efficiently eliminate pathogenic bacteria and pests and that is less likely to damage plants due to ultraviolet rays.
本発明の植物病害防除用照明装置は、植物に対して紫外線を含む光を照射する光源を備えたものであって、２５０ｎｍ以下の波長成分をゼロとした波長域１００〜２８０ｎｍのＵＶ−Ｃと、波長域２８０〜３４０ｎｍのＵＶ−Ｂと、を含む光を照射する第１の光源と、波長域３８０〜５００ｎｍにピーク波長を有する可視光を照射する第２の光源と、を備え、日の出の１〜３時間前から日の出までにかけて前記第２の光源からの光を植物に対して照射し、日の出後から３０分間〜２時間にかけて前記第１の光源及び第２の光源からの光を該植物に対して照射し、更に、その後に、前記第１の光源からの光を該植物に対して照射することを特徴とする。 The plant disease control lighting device of the present invention includes a light source that irradiates light including ultraviolet rays to a plant, and has a wavelength region of 100 to 280 nm with a wavelength component of 250 nm or less being zero, A first light source that irradiates light including UV-B in a wavelength range of 280 to 340 nm, and a second light source that irradiates visible light having a peak wavelength in the wavelength range of 380 to 500 nm. The light from the second light source is irradiated to the plant from 1 to 3 hours before sunrise, and the plant receives the light from the first light source and the second light source from 30 minutes to 2 hours after sunrise. And then, the plant is irradiated with light from the first light source.
前記第１の光源は、ＵＶ−ＣとＵＶ−Ｂとの合算放射強度が５０μＷ／ｃｍ２以下であり、かつ１日の積算放射強度が０．２〜１０ｋＪ／ｍ２である光を照射し、前記第２の光源は、放射強度が５μＷ／ｃｍ２以上である光を照射することが好ましい。 The first light source emits light having a combined radiation intensity of UV-C and UV-B of 50 μW / cm 2 or less and a daily accumulated radiation intensity of 0.2 to 10 kJ / m 2. The second light source preferably emits light having a radiation intensity of 5 μW / cm 2 or more.
本発明によれば、第１の光源からの紫外線が植物に対して照射される前に、第２の光源からの可視光が植物に対して照射される。これにより、植物は、第１の光源からの紫外線照射を受ける前に第２の光源からの可視光照射により活性化されて、前もって紫外線を受ける準備を整えることができる。そのため、第１の光源からの紫外線は、植物に対してダメージを殆ど与えることなく、効率良く病原菌や害虫を排除することができる。 According to the present invention, the visible light from the second light source is irradiated to the plant before the ultraviolet light from the first light source is irradiated to the plant. Thus, the plant is activated by the visible light irradiation from the second light source before receiving the ultraviolet light irradiation from the first light source, and can be ready to receive the ultraviolet light in advance. Therefore, the ultraviolet rays from the first light source can efficiently eliminate pathogenic bacteria and pests with little damage to the plant.
本発明の実施形態に係る植物病害防除用照明装置（以下、照明装置という）について、図１乃至図８を参照して説明する。本照明装置は、完全閉鎖型の植物苗生産システム、農業用のビニルハウス若しくはガラスハウス等の施設栽培、又は露地栽培等において、野菜や花きの植物を育成する際に起こり得る糸状菌（カビ）等による植物病害を防除するものである。ここでいう糸状菌による植物病害とは、灰色カビ病、菌核病、トマト輪紋病、白星病、うどんこ病、ベト病、炭そ病、すすカビ病等を含む。 A plant disease control lighting device (hereinafter referred to as a lighting device) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This illuminating device is a fungus that can occur when growing vegetables and flowering plants in a fully enclosed plant seedling production system, facility cultivation such as an agricultural vinyl house or glass house, or outdoor cultivation. It is intended to control plant diseases caused by the above. The plant diseases caused by filamentous fungi here include gray mold disease, mycorrhizal disease, tomato ring disease, white star disease, powdery mildew, downy mildew, anthracnose disease, soot mold disease and the like.
図１に示されるように、照明装置１は、第１の光源２と第２の光源３とを備える。照明装置１は、更に、これら第１の光源２及び第２の光源３の発光を制御する制御部４と、制御部４に対して第１の光源２及び第２の光源３を動作させる時間を設定する時間設定部５とを備える。第１の光源２と制御部４、第２の光源３と制御部４、そして制御部４と時間設定部５は、それぞれ配電線６により電気的に接続されている。第１の光源２及び第２の光源３は、それぞれ畝Ｆに植えられた植物Ｐの上方に設置され、植物Ｐに対して光を照射する。 As shown in FIG. 1, the lighting device 1 includes a first light source 2 and a second light source 3. The illuminating device 1 further controls the control unit 4 that controls the light emission of the first light source 2 and the second light source 3 and the time for which the control unit 4 operates the first light source 2 and the second light source 3. And a time setting unit 5 for setting. The first light source 2 and the control unit 4, the second light source 3 and the control unit 4, and the control unit 4 and the time setting unit 5 are electrically connected by a distribution line 6. The 1st light source 2 and the 2nd light source 3 are each installed above the plant P planted in the fence F, and irradiate the plant P with light.
第１の光源２は、紫外線ランプ２０と、紫外線ランプ２０の光導出面に設けられる紫外線フィルタ２１とを備える。紫外線ランプ２０は、波長域２５０〜２８０ｎｍのＵＶ−Ｃと波長域２８０〜３４０ｎｍのＵＶ−Ｂとを含む光を主に照射するランプから構成され、例えば、パナソニック電工株式会社製の紫外線ランプ（型番ＹＧＲＫＸ２１７９９）から構成される。また、紫外線ランプ２０は、水銀灯、メタルハライドランプ（例えば、パナソニック電工株式会社製の「スカイビーム」）、紫外線波長域に連続した発光スペクトルを有するキセノンランプ、又は紫外ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等から構成されてもよい。紫外線フィルタ２１は、樹脂やガラス等から形成され、２５０ｎｍ以下の波長成分をカットする波長制御用の光学フィルタから構成される。また、紫外線フィルタ２１は、ＵＶ−Ｃ、ＵＶ−Ｂ、ＵＶ−Ａ、及び可視光の通過を制限する機能を備えていてもよい。なお、紫外線ランプ２０が、２５０ｎｍ以下の波長成分を含まないＵＶ−ＣとＵＶ−Ｂとを含む光を直接照射することができる場合には、第１の光源２は、紫外線ランプ２０のみから構成されてもよい。また、第１の光源２は、上記構成に限定されず、２５０ｎｍ以下の波長成分を含まないＵＶ−ＣとＵＶ−Ｂとを含む光を照射することができる光源から構成されていればよい。 The first light source 2 includes an ultraviolet lamp 20 and an ultraviolet filter 21 provided on the light extraction surface of the ultraviolet lamp 20. The ultraviolet lamp 20 is composed of a lamp that mainly emits light including UV-C in a wavelength range of 250 to 280 nm and UV-B in a wavelength range of 280 to 340 nm. For example, an ultraviolet lamp (model number) manufactured by Panasonic Electric Works Co., Ltd. YGRKX21799). The ultraviolet lamp 20 includes a mercury lamp, a metal halide lamp (for example, “Sky Beam” manufactured by Panasonic Electric Works Co., Ltd.), a xenon lamp having an emission spectrum continuous in the ultraviolet wavelength range, or an ultraviolet LED (Light Emitting Diode). May be. The ultraviolet filter 21 is formed of a resin, glass, or the like, and includes a wavelength control optical filter that cuts a wavelength component of 250 nm or less. Further, the ultraviolet filter 21 may have a function of restricting passage of UV-C, UV-B, UV-A, and visible light. In addition, when the ultraviolet lamp 20 can directly irradiate light including UV-C and UV-B that does not include a wavelength component of 250 nm or less, the first light source 2 includes only the ultraviolet lamp 20. May be. Moreover, the 1st light source 2 is not limited to the said structure, What is necessary is just to be comprised from the light source which can irradiate the light containing UV-C and UV-B which do not contain a wavelength component 250 nm or less.
第２の光源３は、可視光ランプ３０と、可視光ランプ３０の光導出面に設けられる可視光フィルタ３１とを備える。可視光ランプ３０は、波長域３８０ｎｍ〜５００ｎｍの可視光（紫〜青色光）を含む光を照射するランプから構成され、例えば、ＬＥＤ、白色蛍光灯、白熱灯、高圧ナトリウムランプから構成される。可視光フィルタ３１は、樹脂やガラス等から形成され、上記波長域の可視光を優先的に透過させる波長制御用の光学フィルタから構成される。なお、可視光ランプ３０が、主として上記波長域の可視光を直接照射することができる場合には、第２の光源３は、可視光ランプ３０のみから構成されてもよい。また、第２の光源３は、上記構成に限定されず、主として上記波長域の可視光を照射することができる光源から構成されていればよい。 The second light source 3 includes a visible light lamp 30 and a visible light filter 31 provided on the light derivation surface of the visible light lamp 30. The visible light lamp 30 is composed of a lamp that irradiates light including visible light (purple to blue light) in a wavelength range of 380 nm to 500 nm, and is composed of, for example, an LED, a white fluorescent lamp, an incandescent lamp, and a high-pressure sodium lamp. The visible light filter 31 is formed of a resin, glass, or the like, and includes a wavelength control optical filter that preferentially transmits visible light in the above-described wavelength range. In addition, when the visible light lamp 30 can directly irradiate visible light mainly in the above-mentioned wavelength range, the second light source 3 may be configured by only the visible light lamp 30. Moreover, the 2nd light source 3 is not limited to the said structure, It should just be comprised from the light source which can mainly irradiate the visible light of the said wavelength range.
制御部４は、マイコン、リレー、及びスイッチ等から構成され、ライトコントローラ等の調光装置（図示せず）を備える。制御部４は、商用電源（図示せず）と電気的に接続されており、この商用電源から得た電力の第１の光源２及び第２の光源３への供給を調節することにより、これら光源をオン／オフ制御及び調光制御する。 The control unit 4 includes a microcomputer, a relay, a switch, and the like, and includes a light control device (not shown) such as a light controller. The control unit 4 is electrically connected to a commercial power source (not shown), and by adjusting the supply of electric power obtained from the commercial power source to the first light source 2 and the second light source 3, ON / OFF control and dimming control of the light source.
時間設定部５は、タイマやマイコン等を備え、照明装置１のユーザにより予め設定された時間に制御部４を動作させる。また、時間設定部５は、１年の日の出時刻及び日没時刻が予め記憶されたソーラタイムスイッチを備え、それに記憶された日の出時刻や日没時刻を基準として制御部４を動作させる時間を決定してもよい。時間設定部５は、本実施形態においては、日の出の１〜３時間前から日の出までにかけて第２の光源３を点灯させ、日の出後から３０分間〜２時間にかけて第１の光源２及び第２の光源３の両方を点灯させ、その後、第１の光源２を点灯させるよう設定されている。なお、制御部４と時間設定部５は、両者の機能を併せ持つ一つの構成とされてもよい。 The time setting unit 5 includes a timer, a microcomputer, and the like, and operates the control unit 4 at a time preset by the user of the lighting device 1. The time setting unit 5 includes a solar time switch in which the sunrise time and sunset time of the year are stored in advance, and determines the time for operating the control unit 4 based on the stored sunrise time and sunset time. May be. In the present embodiment, the time setting unit 5 turns on the second light source 3 from 1 to 3 hours before sunrise to sunrise, and the first light source 2 and the second light source from 30 minutes to 2 hours after sunrise. Both the light sources 3 are turned on, and then the first light source 2 is turned on. In addition, the control part 4 and the time setting part 5 may be made into one structure which has both functions.
照明装置１は、図示されていないが、第１の光源２から照射される紫外線の放射強度を測定する装置と、第２の光源３から照射される可視光の放射強度を測定する装置とを備える。紫外線の放射強度を測定する装置は、本実施形態においては、クリニカルサプライ社製のＵＶ−Ｂ紫外線強度計「ＵＶＲ−３０３６／Ｓ２」から構成される。可視光の放射強度を測定する装置は、Ｌｅｉｃａ製のライトメータ「Ｌｉ−２５０」及びセンサ「Ｌｉ−２００ＳＡ」から構成される。 Although not shown, the illuminating device 1 includes a device that measures the radiation intensity of ultraviolet rays emitted from the first light source 2 and a device that measures the radiation intensity of visible light emitted from the second light source 3. Prepare. In this embodiment, the apparatus for measuring the radiation intensity of ultraviolet rays is composed of a UV-B ultraviolet intensity meter “UVR-3036 / S2” manufactured by Clinical Supply. The apparatus for measuring the radiant intensity of visible light includes a light meter “Li-250” and a sensor “Li-200SA” manufactured by Leica.
照明装置１は、図示されていないが、人感センサを備え、照明装置１の近傍に人が検知される場合には、第１の光源２からのＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂ照射を中断するよう設定されることが好ましい。または、照明装置１には、第１の光源２からのＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂ照射を遮蔽する遮蔽板が、着脱可能に設置されることが好ましい。 Although the illuminating device 1 is not illustrated, the illuminating device 1 includes a human sensor, and when a person is detected in the vicinity of the illuminating device 1, the UV-C and UV-B irradiation from the first light source 2 is interrupted. It is preferable to set so. Or it is preferable that the shielding apparatus which shields UV-C and UV-B irradiation from the 1st light source 2 is attached to the illuminating device 1 so that attachment or detachment is possible.
第１の光源２は、例えば、図２に示されるような直管型の紫外線ランプ２０ａから構成される。紫外線ランプ２０ａは、ガラス管２２と、ガラス管２２の外端部に設けられた電極端子２３と、ガラス管２２の内部に設けられ、電極端子２３と電気的に接続されたフィラメント２４とを備える。紫外線ランプ２０ａは、更に、ガラス管２２の内部に封入された気体状の水銀原子２５と、ガラス管２２の内壁に塗布された蛍光体２６とを備える。蛍光体２６は、水銀原子２５のアーク放電により発せられるＵＶ−Ｃにより励起されてＵＶ−Ｂを発する蛍光体から構成される。 The first light source 2 is composed of, for example, a straight tube type ultraviolet lamp 20a as shown in FIG. The ultraviolet lamp 20 a includes a glass tube 22, an electrode terminal 23 provided at the outer end of the glass tube 22, and a filament 24 provided inside the glass tube 22 and electrically connected to the electrode terminal 23. . The ultraviolet lamp 20 a further includes a gaseous mercury atom 25 sealed inside the glass tube 22 and a phosphor 26 applied to the inner wall of the glass tube 22. The phosphor 26 is composed of a phosphor that emits UV-B when excited by UV-C emitted by arc discharge of mercury atoms 25.
紫外線ランプ２０ａにおいて、電極端子２３を介して外部からフィラメント２４に電力が供給されると、加熱されたフィラメント２４から電子がガラス管２２内に放出される。ガラス管２２内に放出された電子は、水銀原子２５に衝突して水銀原子２５を励起し、励起された水銀原子２５はＵＶ−Ｃを発する。次いで、水銀原子２５から発せられたＵＶ−Ｃは蛍光体２６を励起し、励起された蛍光体２６はＵＶ−Ｂを発する。このようにして、紫外線ランプ２０ａ内において、ＵＶ−ＣとＵＶ−Ｂとが発生する。紫外線ランプ２０ａから導出されるＵＶ−ＣとＵＶ−Ｂの光学特性は、ガラス管２２を構成する材料の紫外線透過性や、蛍光体２６の種類及び量等を調節することにより制御され得る。なお、紫外線ランプ２０ａは、図示されていないが、その光導出面に紫外線フィルタ２１を備えていてもよい。 In the ultraviolet lamp 20 a, when electric power is supplied from the outside to the filament 24 through the electrode terminal 23, electrons are emitted from the heated filament 24 into the glass tube 22. The electrons emitted into the glass tube 22 collide with the mercury atoms 25 to excite the mercury atoms 25, and the excited mercury atoms 25 emit UV-C. Next, the UV-C emitted from the mercury atoms 25 excites the phosphor 26, and the excited phosphor 26 emits UV-B. In this way, UV-C and UV-B are generated in the ultraviolet lamp 20a. The optical characteristics of UV-C and UV-B derived from the ultraviolet lamp 20a can be controlled by adjusting the ultraviolet transmittance of the material constituting the glass tube 22, the type and amount of the phosphor 26, and the like. In addition, although the ultraviolet lamp 20a is not shown in figure, you may provide the ultraviolet filter 21 in the light derivation | leading-out surface.
第１の光源２から照射される光は、例えば、図３に示されるような分光特性を有する。図３は、上述のパナソニック電工株式会社製の紫外線ランプ（型番ＹＧＲＫＸ２１７９９）から構成された第１の光源２から照射される光の分光特性を示す。第１の光源２から照射される光は、２５０ｎｍ以下の波長成分をゼロとしたＵＶ−Ｃと、ＵＶ−Ｂとを主に含む光とされる。このようなＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂは、高い光エネルギを持つため、強い細胞障害作用を持ち、優れた殺菌・殺虫作用を有する。第１の光源２から照射される光は、ＵＶ−Ａを含まないことが好ましいが、ＵＶ−ＣとＵＶ−Ｂとの合算放射強度の半分以下の放射強度であればＵＶ−Ａを含んでいてもよい。また、第１の光源２から照射される光は、可視光を含んでいてもよい。 The light emitted from the first light source 2 has spectral characteristics as shown in FIG. 3, for example. FIG. 3 shows the spectral characteristics of light emitted from the first light source 2 composed of the above-mentioned ultraviolet lamp (model number YGRKX21799) manufactured by Panasonic Electric Works Co., Ltd. The light emitted from the first light source 2 is light mainly including UV-C and UV-B in which the wavelength component of 250 nm or less is zero. Since such UV-C and UV-B have high light energy, they have a strong cytotoxic effect and an excellent bactericidal and insecticidal action. The light emitted from the first light source 2 preferably does not include UV-A, but includes UV-A if the radiation intensity is less than half of the combined radiation intensity of UV-C and UV-B. May be. The light emitted from the first light source 2 may include visible light.
第１の光源２は、ＵＶ−ＣとＵＶ−Ｂとの合算放射強度が５０μＷ／ｃｍ２以下であり、かつ１日の積算放射強度が０．２〜１０ｋＪ／ｍ２である光を植物Ｐに対して照射することが好ましい。このとき、ＵＶ−Ｃの放射強度とＵＶ−Ｂの放射強度との比率は、ＵＶ−Ｃ：ＵＶ−Ｂ＝０．０４〜０．１：１とされる。 The first light source 2 emits light having a total radiation intensity of UV-C and UV-B of 50 μW / cm 2 or less and a daily radiation intensity of 0.2 to 10 kJ / m 2. Is preferably irradiated. At this time, the ratio between the radiation intensity of UV-C and the radiation intensity of UV-B is set to UV-C: UV-B = 0.04 to 0.1: 1.
第２の光源３から照射される可視光は、例えば、図４に示されるような分光特性を有する。図４は、青色ＬＥＤから構成された第２の光源３から照射される光の分光特性（実線で示す）と、白色蛍光灯と可視光フィルタ３１とから構成された第２の光源３から照射される光の分光特性（破線で示す）とを示す。青色ＬＥＤから構成された第２の光源３から照射される光は、略４５５ｎｍにピーク波長を有し、白色蛍光灯と可視光フィルタ３１とから構成された第２の光源３から照射される光は、略４７０ｎｍにピーク波長を有する。これらの光のように、第２の光源３から照射される光は、波長域３８０〜５００ｎｍにピーク波長を有する可視光（紫〜青色光）とされる。このような紫〜青色光は、植物Ｐの光合成色素であるクロロフィルやフォトトロピンにより効率良く吸収されるため、植物Ｐの光合成を促進し、ひいては植物Ｐの活性化を導く。なお、第２の光源３から照射される光は、必ずしも波長域３８０〜５００ｎｍにピーク波長を有する必要はなく、この波長域の放射エネルギの総和が他の波長域の放射エネルギの総和よりも大きい光であればよい。 Visible light emitted from the second light source 3 has, for example, spectral characteristics as shown in FIG. FIG. 4 shows a spectral characteristic (indicated by a solid line) of light emitted from a second light source 3 composed of blue LEDs, and irradiation from a second light source 3 composed of a white fluorescent lamp and a visible light filter 31. And the spectral characteristics of light (shown by broken lines). The light emitted from the second light source 3 composed of the blue LED has a peak wavelength of about 455 nm, and the light emitted from the second light source 3 composed of the white fluorescent lamp and the visible light filter 31. Has a peak wavelength at approximately 470 nm. Like these lights, the light irradiated from the second light source 3 is visible light (purple to blue light) having a peak wavelength in the wavelength range of 380 to 500 nm. Such purple to blue light is efficiently absorbed by chlorophyll and phototropin, which are the photosynthetic pigments of plant P, and therefore promotes photosynthesis of plant P and leads to activation of plant P. The light emitted from the second light source 3 is not necessarily required to have a peak wavelength in the wavelength range of 380 to 500 nm, and the sum of radiant energy in this wavelength range is larger than the sum of radiant energy in other wavelength ranges. It only needs to be light.
第２の光源３は、放射強度が５μＷ／ｃｍ２以上の光を植物Ｐに対して照射することが好ましい。 It is preferable that the second light source 3 irradiates the plant P with light having a radiation intensity of 5 μW / cm 2 or more.
第１の光源２及び第２の光源３は、通常、植物Ｐの上方に配置される。しかし、植物Ｐの背が高くて枝葉が多い場合には、上方に配置された第１の光源２及び第２の光源３だけでは、植物Ｐの下方や内部にまで十分量の光を照射することができない可能性がある。そこで、図５に示されるように、植物Ｐの上方に位置する上部第１の光源２ａ及び上部第２の光源３ａ（以下、上部光源２ａ、３ａという）に加え、植物Ｐの側方及び下方にそれぞれ第１の光源２及び第２の光源３を配置してもよい。植物Ｐの側方には側部第１の光源２ｂ及び側部第２の光源３ｂ（以下、側部光源２ｂ、３ｂという）が配置され、植物Ｐの下方には下部第１の光源２ｃ及び下部第２の光源３ｃ（以下、下部光源２ｃ、３ｃという）が配置される。これにより、植物Ｐの背が高くて枝葉が多い場合であっても、第１の光源２及び第２の光源３からの光を植物Ｐ全体に十分量照射することが可能となる。このとき、側部光源２ｂ、３ｂ及び下部光源２ｃ、３ｃは、任意の角度で植物Ｐに対して光を照射することができるように、それらの取り付け角度が調節可能に設置されることが好ましい。なお、側部光源２ｂ、３ｂ及び下部光源２ｃ、３ｃの設置場所及び設置台数は、図例のものに限定されない。 The first light source 2 and the second light source 3 are usually arranged above the plant P. However, when the plant P is tall and has many branches and leaves, only the first light source 2 and the second light source 3 disposed above irradiate a sufficient amount of light below and inside the plant P. It may not be possible. Therefore, as shown in FIG. 5, in addition to the upper first light source 2a and the upper second light source 3a (hereinafter referred to as the upper light sources 2a and 3a) located above the plant P, the side and lower side of the plant P The first light source 2 and the second light source 3 may be arranged respectively. A side first light source 2b and a side second light source 3b (hereinafter referred to as side light sources 2b and 3b) are arranged on the side of the plant P, and a lower first light source 2c and A lower second light source 3c (hereinafter referred to as lower light sources 2c and 3c) is arranged. Thereby, even when the plant P is tall and has many branches and leaves, it becomes possible to irradiate the entire plant P with a sufficient amount of light from the first light source 2 and the second light source 3. At this time, it is preferable that the side light sources 2b and 3b and the lower light sources 2c and 3c are installed such that their mounting angles can be adjusted so that light can be irradiated to the plant P at an arbitrary angle. . The installation locations and the number of installed side light sources 2b and 3b and lower light sources 2c and 3c are not limited to those shown in the figure.
図６は、上方から見たときの植物Ｐに対する上部光源２ａ、３ａ、側部光源２ｂ、３ｂ、及び下部光源２ｃ、３ｃの配置を示している。図６に示されるように、上部光源２ａ、３ａ、側部光源２ｂ、３ｂ、及び下部光源２ｃ、３ｃは、それぞれ植物Ｐの周囲に均等に配置される。ここで、図６では、第１の光源２と第２の光源３とは、図を簡単にするため、まとめて一つの部材として表記されている。上部光源２ａ、３ａは、畝Ｆが伸びる方向（植物Ｐが連なる方向）と略平行に、植物Ｐの上方へ互いに一定間隔を置いて複数配置される。側部光源２ｂ、３ｂは、シリンダ等で覆われることにより防水加工が施され、畝Ｆが伸びる方向と略平行に、隣接する畝Ｆの間の領域で植物Ｐの側方へ、互いに一定間隔を置いて複数配置される。下部光源２ｃ、３ｃは、シリンダ等で覆われることにより防水加工が施され、畝Ｆが伸びる方向と略平行に、隣接する畝Ｆの間の地面上へ、互いに一定間隔を置いて複数配置される。このような配置にすることにより、個々の第１の光源２の光照射範囲及び個々の第２の光源３の光照射範囲に対して植物Ｐが広い範囲に亘って連なっている場合であっても、植物Ｐに対して十分量の光を照射することができる。なお、側部光源２ｂ、３ｂ及び下部光源２ｃ、３ｃは、ホローライトガイド方式の照明器具、光ファイバ、又は細長い形状に成形されたＥＬ器具等の連続光源から構成されてもよい。また、上部光源２ａ、３ａ、側部光源２ｂ、３ｂ、及び下部光源２ｃ、３ｃの設置場所及び設置台数は、図例のものに限定されない。 FIG. 6 shows the arrangement of the upper light sources 2a and 3a, the side light sources 2b and 3b, and the lower light sources 2c and 3c with respect to the plant P when viewed from above. As shown in FIG. 6, the upper light sources 2a and 3a, the side light sources 2b and 3b, and the lower light sources 2c and 3c are equally arranged around the plant P, respectively. Here, in FIG. 6, the first light source 2 and the second light source 3 are collectively shown as one member for the sake of simplicity. A plurality of the upper light sources 2a and 3a are arranged above the plant P at a predetermined interval substantially in parallel with the direction in which the ridges F extend (the direction in which the plants P are continuous). The side light sources 2b and 3b are waterproofed by being covered with a cylinder or the like, and are substantially parallel to the side of the plant P in the region between the adjacent ridges F, substantially parallel to the direction in which the ridges F extend. A plurality are placed. The lower light sources 2c and 3c are waterproofed by being covered with a cylinder or the like, and a plurality of lower light sources 2c and 3c are arranged at regular intervals on the ground between the adjacent ridges F substantially parallel to the direction in which the ridges F extend. The By such an arrangement, the plant P is connected over a wide range with respect to the light irradiation range of each of the first light sources 2 and the light irradiation range of each of the second light sources 3. The plant P can be irradiated with a sufficient amount of light. The side light sources 2b and 3b and the lower light sources 2c and 3c may be constituted by a continuous light source such as a hollow light guide type lighting device, an optical fiber, or an EL device formed into an elongated shape. Moreover, the installation location and the number of installation of the upper light sources 2a and 3a, the side light sources 2b and 3b, and the lower light sources 2c and 3c are not limited to those illustrated.
上部光源２ａ、３ａ、側部光源２ｂ、３ｂ、及び下部光源２ｃ、３ｃの配光及び光量は、植物Ｐの生育に応じて調節されることが好ましい。例えば、植物Ｐが初期の生育ステージにあってまだ小さい場合、植物Ｐから離れた上部光源２ａ、３ａは消灯され、植物Ｐとの距離が近い側部光源２ｂ、３ｂ及び下部光源２ｃ、３ｃは点灯される。このとき、側部光源２ｂ、３ｂ及び下部光源２ｃ、３ｃは、それらの取り付け角度等が調節されることにより配光が狭く設定され、植物Ｐに対して集中的に光を照射することができるように配置されることが好ましい。また、初期の生育ステージにある植物Ｐは、枝葉がまだ十分に発達していないため、植物Ｐに対して照射される光は、光量が低くても植物Ｐの全体に行き渡り得る。そのため、側部光源２ｂ、３ｂ及び下部光源２ｃ、３ｃは、照射する光の光量を下げてもよい。 It is preferable that the light distribution and the amount of light of the upper light sources 2a and 3a, the side light sources 2b and 3b, and the lower light sources 2c and 3c are adjusted according to the growth of the plant P. For example, when the plant P is in the initial growth stage and is still small, the upper light sources 2a and 3a far from the plant P are turned off, and the side light sources 2b and 3b and the lower light sources 2c and 3c that are close to the plant P are Illuminated. At this time, the side light sources 2b and 3b and the lower light sources 2c and 3c are set to have a narrow light distribution by adjusting their mounting angles and the like, and can irradiate light to the plant P intensively. It is preferable that they are arranged as described above. Moreover, since the plant P in the initial growth stage has not yet sufficiently developed branches and leaves, the light irradiated to the plant P can reach the entire plant P even if the amount of light is low. Therefore, the side light sources 2b and 3b and the lower light sources 2c and 3c may reduce the amount of light to be irradiated.
一方、植物Ｐが大きく成長した場合には、上部光源２ａ、３ａ、側部光源２ｂ、３ｂ、及び下部光源２ｃ、３ｃのすべてが点灯される。このとき、側部光源２ｂ、３ｂ及び下部光源２ｃ、３ｃは、それらの取り付け角度等が調節されることにより配光が広く設定され、植物Ｐの広い範囲に対して光を照射することができるように配置されることが好ましい。また、大きく成長した植物Ｐは、背が高くなり、かつ多くの枝葉を持ち得るため、植物Ｐに対して照射される光は、高い光量でなければ植物Ｐの隅々まで行き渡らない可能性がある。そのため、上部光源２ａ、３ａ、側部光源２ｂ、３ｂ、及び下部光源２ｃ、３ｃは、照射する光の光量を増加させることが好ましい。 On the other hand, when the plant P grows greatly, all of the upper light sources 2a and 3a, the side light sources 2b and 3b, and the lower light sources 2c and 3c are turned on. At this time, the side light sources 2b and 3b and the lower light sources 2c and 3c are set to have a wide light distribution by adjusting their mounting angles and the like, and can irradiate light on a wide range of the plant P. It is preferable that they are arranged as described above. Moreover, since the plant P which grew large becomes tall and can have many branches and leaves, the light irradiated with respect to the plant P may not spread to every corner of the plant P unless it is a high light quantity. is there. Therefore, it is preferable that the upper light sources 2a and 3a, the side light sources 2b and 3b, and the lower light sources 2c and 3c increase the amount of light to be irradiated.
上記のように構成された照明装置１の作用を説明する。照明装置１の光照射パターンは、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）に示されるように、時間帯によって変化する。図７（ａ）に示されるように、日の出の１〜３時間前から日の出までにかけては、第２の光源３からの可視光のみが照射される。次いで、図７（ｂ）に示されるように、日の出後から３０分間〜２時間にかけては、第１の光源２からのＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂと、第２の光源３からの可視光とが同時に照射される。そして、その後は、図７（ｃ）に示されるように、第１の光源２からのＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂのみが照射される。図７（ｃ）の光照射パターンによる光照射の継続時間は、特に限定されておらず、例えば、数時間であってもよいし、日没までとされてもよい。 The operation of the lighting device 1 configured as described above will be described. As shown in FIGS. 7A, 7B, and 7C, the light irradiation pattern of the illumination device 1 changes depending on the time zone. As shown in FIG. 7A, only visible light from the second light source 3 is irradiated from 1 to 3 hours before sunrise until sunrise. Next, as shown in FIG. 7B, from 30 minutes to 2 hours after sunrise, UV-C and UV-B from the first light source 2 and visible light from the second light source 3 Are irradiated simultaneously. After that, as shown in FIG. 7C, only UV-C and UV-B from the first light source 2 are irradiated. The duration of light irradiation according to the light irradiation pattern in FIG. 7C is not particularly limited, and may be, for example, several hours or until sunset.
照明装置１によれば、第１の光源２からのＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂが植物Ｐに対して照射される前に、第２の光源３からの可視光が植物Ｐに対して照射される。この可視光照射を受けて活性化された植物Ｐは、第１の光源２からのＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂが与える細胞障害作用に対抗するための準備を前もって整えることができるため、日の出後における第１の光源２からのＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂ照射に対して耐性となる。その結果、第１の光源２からのＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂは、植物Ｐにダメージを殆ど与えることなく、植物Ｐに取り付いた病原菌や害虫に作用し、これらを殺菌・殺虫することができる。 According to the illuminating device 1, the visible light from the second light source 3 is irradiated to the plant P before the UV-C and UV-B from the first light source 2 are irradiated to the plant P. The Since the plant P activated by this visible light irradiation can be prepared in advance to counter the cytotoxic action of UV-C and UV-B from the first light source 2, it can be prepared after sunrise. It becomes resistant to UV-C and UV-B irradiation from the first light source 2 in FIG. As a result, UV-C and UV-B from the first light source 2 can act on pathogenic bacteria and pests attached to the plant P without damaging the plant P, and can sterilize and kill them. .
また、日の出前において、第２の光源３からの可視光照射を受けて活性化された植物Ｐは、植物Ｐの内在性抗菌活性物質であるファイトアレキシン関連物質を生合成する準備を整えることができる。そのため、植物Ｐは、糸状菌等の病原菌が感染したとしても、速やかにファイトアレキシン関連物質を生合成することにより、これらの病原菌に対抗することができる。 In addition, the plant P activated by the irradiation of visible light from the second light source 3 before sunrise is prepared to biosynthesize a phytoalexin-related substance that is an endogenous antimicrobial active substance of the plant P. Can do. Therefore, even if pathogens such as filamentous fungi are infected, the plant P can counter these pathogens by rapidly biosynthesizing phytoalexin-related substances.
糸状菌等の胞子形成は、ＵＶ−Ａにより誘導されることが知られている。そのため、第１の光源２からの光が、ＵＶ−Ａを含まない光又はＵＶ−Ａが低減された光とされることにより、糸状菌等の胞子形成を抑制することができる。これにより、胞子拡散による糸状菌等の蔓延を抑制することが可能となる。この胞子拡散抑制効果は、植物Ｐを太陽光が入射するビニルハウス等で栽培している場合には、このビニルハウスの太陽光入射面にＵＶ−Ａをカットするフィルム等を設け、太陽光に含まれるＵＶ−Ａもカットすることで更に増強される。 It is known that sporulation of filamentous fungi and the like is induced by UV-A. Therefore, the light from the first light source 2 is light that does not contain UV-A or light that has reduced UV-A, thereby suppressing the formation of spores such as filamentous fungi. This makes it possible to suppress the spread of filamentous fungi and the like due to spore diffusion. This spore diffusion inhibiting effect is obtained when a plant P is cultivated in a vinyl house or the like where sunlight is incident, and a film or the like that cuts UV-A is provided on the sunlight incident surface of the vinyl house so that the sunlight is incident. The UV-A contained is further enhanced by cutting.
また、ＵＶ−Ａは、誘虫効果を有することが知られている。そのため、第１の光源２からの光がＵＶ−Ａを含まない光又はＵＶ−Ａが低減された光とされることにより、植物Ｐが育成される圃場に害虫が誘因される危険を低減することができる。 Further, UV-A is known to have an insecticidal effect. Therefore, the light from the 1st light source 2 is made into the light which does not contain UV-A, or the light from which UV-A was reduced, and reduces the danger that a pest will be induced in the field where the plant P is grown. be able to.
第１の光源２から照射されるＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂは、その合算放射強度が高い場合には、人の目や皮膚等に損傷を与える可能性がある。そのため、照明装置１に人感センサを設け、人が検知される場合には第１の光源２からのＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂ照射を中断するよう設定することにより、植物Ｐが育成される圃場において人が安全に作業することが可能となる。また、これは、植物Ｐが育成される圃場において人が作業する場合に、第１の光源２からのＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂを遮蔽する遮蔽板を利用することでも達成することができる。 When UV-C and UV-B irradiated from the first light source 2 have high combined radiation intensity, there is a possibility of damaging human eyes, skin, and the like. Therefore, a plant sensor P is grown by providing a human sensor in the lighting device 1 and setting so as to interrupt UV-C and UV-B irradiation from the first light source 2 when a person is detected. A person can work safely in the field. This can also be achieved by using a shielding plate that shields UV-C and UV-B from the first light source 2 when a person works in a field where the plant P is grown.
次に、照明装置１が植物Ｐに与える植物病害防除効果を、実際に照明装置１を用いてイチゴを育成することにより検討した。この実施例においては、上述のパナソニック電工株式会社製の紫外線ランプ（型番ＹＧＲＫＸ２１７９９、図３参照）が、第１の光源２として用いられた。第１の光源２から照射されるＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂの合算放射強度は平均２０μＷ／ｃｍ２とされ、その１日の積算放射強度は約３．６ｋＪ／ｍ２とされた。第２の光源３としては、上述の青色ＬＥＤ（図４参照）が用いられ、第２の光源３から照射される可視光の放射強度は５μＷ／ｃｍ２とされた。 Next, the plant disease control effect that the lighting device 1 gives to the plant P was examined by actually growing strawberries using the lighting device 1. In this example, the above-mentioned ultraviolet lamp (model number YGRKX21799, see FIG. 3) manufactured by Panasonic Electric Works Co., Ltd. was used as the first light source 2. The combined radiation intensity of UV-C and UV-B irradiated from the first light source 2 was 20 μW / cm 2 on average, and the cumulative radiation intensity per day was about 3.6 kJ / m 2 . As the second light source 3, the above-described blue LED (see FIG. 4) was used, and the radiation intensity of visible light emitted from the second light source 3 was 5 μW / cm 2 .
照明装置１がイチゴに与える植物病害防除効果は、イチゴ果実のうどんこ病病害被害果率（１００果調査）と、イチゴの葉に含まれるファイトアレキシン関連物質量とを調べることにより評価された。ファイトアレキシン関連物質量は、ファイトアレキシン関連物質の一つであるフェニルアラニンアンモニアリアーゼを指標物質とし、高速液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）を用いて分析された。 The plant disease control effect of the lighting device 1 on strawberries was evaluated by examining the powdery mildew disease damage rate of strawberry fruits (100 fruit survey) and the amount of phytoalexin-related substances contained in strawberry leaves. . The amount of phytoalexin related substance was analyzed using high performance liquid chromatography (HPLC) using phenylalanine ammonia lyase, which is one of phytoalexin related substances, as an indicator substance.
図８は、本実施例における第１の光源２及び第２の光源３からの光照射パターンを示す。本実施例においては、まず、第２の光源３からの可視光が、日の出の２時間前から日の出の１時間後までの３時間照射された。第１の光源２からのＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂは、日の出から５時間照射された。すなわち、第１の光源２からのＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂと第２の光源３からの可視光は、日の出から日の出の１時間後までの１時間にかけては重畳して照射された。これら第１の光源２及び第２の光源３からの光照射に加え、自然光（太陽光）がイチゴに対して照射された。その結果、本実施例によるイチゴは、表１の実施例に示されるように、２．６％の被害果率を有し、イチゴ１ｇあたり２３．３μｇのファイトアレキシン関連物質を含んでいた。
本実施例に対する比較例１を図９に示す。比較例１においては、第１の光源２からの光照射も第２の光源３からの光照射も行わず、自然光（太陽光）のみが照射された。その結果、比較例１によるイチゴは、表１の比較例１に示されるように、５４．０％の被害果率を有し、イチゴ１ｇあたり１．３μｇのファイトアレキシン関連物質を含んでいた。この結果と上記の本実施例の結果とを比較することにより、本実施例における第１の光源２及び第２の光源３からの光照射は、イチゴの被害果率を効率良く低減すると共に、イチゴのファイトアレキシン関連物質量を顕著に増大させることが明らかとなった。 FIG. 9 shows Comparative Example 1 for this example. In Comparative Example 1, the light irradiation from the first light source 2 and the light irradiation from the second light source 3 were not performed, and only natural light (sunlight) was irradiated. As a result, as shown in Comparative Example 1 of Table 1, the strawberry according to Comparative Example 1 had a damage rate of 54.0% and contained 1.3 μg of phytoalexin related substance per gram of strawberry. . By comparing this result with the result of the present embodiment, the light irradiation from the first light source 2 and the second light source 3 in the present embodiment efficiently reduces the damage rate of strawberries, It was revealed that the amount of phytoalexin-related substances in strawberries was significantly increased.
比較例２を図１０に示す。比較例２においては、第１の光源２からのＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂは照射されず、第２の光源３からの可視光が日の出の２時間前から日の出までの２時間照射され、日の出以降は自然光（太陽光）のみが照射された。その結果、比較例２によるイチゴは、表１の比較例２に示されるように、６２．０％の被害果率を有し、イチゴ１ｇあたり１．５μｇのファイトアレキシン関連物質を含んでいた。この結果は、上記比較例１の結果と大きく違わないため、第２の光源３からの可視光照射のみでは、被害果率を低減することも、ファイトアレキシン関連物質量を増大させることもできないことを示している。 Comparative Example 2 is shown in FIG. In Comparative Example 2, UV-C and UV-B from the first light source 2 are not irradiated, and visible light from the second light source 3 is irradiated for 2 hours from 2 hours before sunrise to sunrise. Thereafter, only natural light (sunlight) was irradiated. As a result, as shown in Comparative Example 2 of Table 1, the strawberry according to Comparative Example 2 had a damage rate of 62.0% and contained 1.5 μg of phytoalexin related substance per 1 g of strawberry. . Since this result is not significantly different from the result of Comparative Example 1, it is not possible to reduce the rate of damage or increase the amount of the phytoalexin-related substance only by visible light irradiation from the second light source 3. It is shown that.
比較例３を図１１に示す。比較例３においては、自然光（太陽光）に加えて、第１の光源２からのＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂが日の出から５時間照射され、第２の光源３からの可視光は照射されなかった。その結果、比較例３によるイチゴは、表１の比較例３に示されるように、８．７％の被害果率を有し、イチゴ１ｇあたり９．５μｇのファイトアレキシン関連物質を含んでいた。この結果は、第１の光源２からのＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂ照射だけでも、ある程度被害果率を低減することができると共に、ファイトアレキシン関連物質量をやや増大させることができることを示している。しかしながら、比較例３が与えるこれらの効果は、本実施例が与える効果に比べて弱い。そのため、効率の良い被害果率の低減及び顕著なファイトアレキシン関連物質量の増大には、第１の光源２からのＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂ照射だけでは不十分であり、第２の光源３からの可視光照射も必要とされることが分かった。 Comparative Example 3 is shown in FIG. In Comparative Example 3, in addition to natural light (sunlight), UV-C and UV-B from the first light source 2 are irradiated for 5 hours from sunrise, and visible light from the second light source 3 is not irradiated. It was. As a result, as shown in Comparative Example 3 in Table 1, the strawberry according to Comparative Example 3 had a damage fruit rate of 8.7% and contained 9.5 μg of phytoalexin related substance per 1 g of strawberry. . This result shows that, even with UV-C and UV-B irradiation from the first light source 2 alone, the damage rate can be reduced to some extent, and the amount of phytoalexin-related substances can be slightly increased. Yes. However, these effects given by Comparative Example 3 are weaker than the effects given by this example. Therefore, UV-C and UV-B irradiation from the first light source 2 alone is insufficient for efficient reduction of the damage rate and significant increase in the amount of phytoalexin related substances. It was found that irradiation with visible light from 3 was also required.
比較例４を図１２に示す。比較例４においては、自然光（太陽光）に加えて、第１の光源２からのＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂが日の出から５時間照射され、第２の光源３からの可視光が日の出の２時間前から日の出の５時間後までの７時間照射された。その結果、比較例４によるイチゴは、表１の比較例４に示されるように、３．１％の被害果率を有し、イチゴ１ｇあたり２２．９μｇのファイトアレキシン関連物質を含んでいた。これらの数値は本実施例で得られた数値と非常に近いため、比較例４の光照射パターンは、本実施例の光照射パターンとほぼ同等の効果を与え得ると考えられた。比較例４と本実施例の違いは、前者では第２の光源３からの可視光照射が日の出の２時間前から７時間継続されるのに対し、後者では日の出の２時間前から３時間継続される点である。従って、比較例４の結果は、効率の良い被害果率の低減及び顕著なファイトアレキシン関連物質量の増大には、自然光が増大する日中（日の出の１時間後〜日の出の５時間後）における第２の光源３からの可視光照射は必ずしも必要ではないことを示している。そのため、本実施例によれば、第２の光源３からの可視光照射時間を短くすることにより消費電力を抑えつつ、比較例４と同等の効果を与えることができる。 Comparative Example 4 is shown in FIG. In Comparative Example 4, in addition to natural light (sunlight), UV-C and UV-B from the first light source 2 are irradiated for 5 hours from sunrise, and visible light from the second light source 3 is 2 at sunrise. Irradiated for 7 hours from before hours to 5 hours after sunrise. As a result, as shown in Comparative Example 4 in Table 1, the strawberry according to Comparative Example 4 had a damage rate of 3.1% and contained 22.9 μg of phytoalexin related substance per 1 g of strawberry. . Since these numerical values are very close to the numerical values obtained in this example, it was considered that the light irradiation pattern of Comparative Example 4 can give almost the same effect as the light irradiation pattern of this example. The difference between Comparative Example 4 and this example is that in the former, visible light irradiation from the second light source 3 is continued for 7 hours from 2 hours before sunrise, whereas in the latter, it is continued for 3 hours from 2 hours before sunrise. It is a point to be done. Therefore, the results of Comparative Example 4 show that the natural light increases during the daytime (1 hour after sunrise to 5 hours after sunrise) for efficient reduction of the rate of damage and significant increase in the amount of phytoalexin-related substances. It is shown that the visible light irradiation from the second light source 3 is not necessarily required. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to provide the same effect as Comparative Example 4 while reducing power consumption by shortening the visible light irradiation time from the second light source 3.
比較例５を図１３に示す。比較例５においては、自然光（太陽光）に加えて、第１の光源２からのＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂが日の出から５時間照射され、第２の光源３からの可視光が日の出から１時間照射された。その結果、比較例５によるイチゴは、表１の比較例５に示されるように、５．７％の被害果率を有し、イチゴ１ｇあたり１５．７μｇのファイトアレキシン関連物質を含んでいた。この結果は、比較例５の光照射パターンでも、ある程度被害果率を低減することができると共に、ファイトアレキシン関連物質量をやや増大させることができることを示している。しかしながら、比較例５が与えるこれらの効果は、本実施例が与える効果に比べて弱い。比較例５と本実施例の違いは、前者では第２の光源３からの可視光が日の出から日の出の１時間後までの１時間しか照射されないのに対し、後者では日の出の２時間前から日の出の１時間後までの３時間照射される点である。従って、比較例５の結果は、効率の良い被害果率の低減及び顕著なファイトアレキシン関連物質量の増大には、日の出前における第２の光源３からの可視光照射が必要であることを示している。 Comparative Example 5 is shown in FIG. In Comparative Example 5, in addition to natural light (sunlight), UV-C and UV-B from the first light source 2 are irradiated for 5 hours from sunrise, and visible light from the second light source 3 is 1 from sunrise. Irradiated for hours. As a result, as shown in Comparative Example 5 in Table 1, the strawberry according to Comparative Example 5 had a damage rate of 5.7% and contained 15.7 μg of phytoalexin-related substance per 1 g of strawberry. . This result shows that, even with the light irradiation pattern of Comparative Example 5, the damage fruit rate can be reduced to some extent, and the amount of the phytoalexin-related substance can be slightly increased. However, these effects given by Comparative Example 5 are weaker than the effects given by this example. The difference between the comparative example 5 and the present example is that in the former, the visible light from the second light source 3 is irradiated only for 1 hour from sunrise to 1 hour after sunrise, whereas in the latter, the sunrise is from 2 hours before sunrise. It is a point irradiated for 3 hours until 1 hour after. Therefore, the result of Comparative Example 5 shows that visible light irradiation from the second light source 3 is necessary before sunrise in order to efficiently reduce the rate of damage and significantly increase the amount of phytoalexin-related substances. Show.
比較例６を図１４に示す。比較例６においては、自然光（太陽光）に加えて、第１の光源２からのＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂが日の出から５時間照射され、第２の光源３からの可視光も日の出から５時間照射された。この比較例６による光照射パターンは、上記特許文献２に記された光照射パターンに相当するものである。その結果、比較例６によるイチゴは、表１の比較例６に示されるように、６．２％の被害果率を有し、イチゴ１ｇあたり１４．１μｇのファイトアレキシン関連物質を含んでいた。この結果は、比較例６の光照射パターンでも、ある程度被害果率を低減することができると共に、ファイトアレキシン関連物質量をやや増大させることができることを示している。しかしながら、比較例６が与えるこれらの効果は、本実施例が与える効果に比べると弱い。従って、本実施例の光照射パターンの方が、上記特許文献２の光照射パターンと比較して、被害果率をより効率良く低減し、かつファイトアレキシン関連物質量をより顕著に増大させることができることが分かった。 Comparative Example 6 is shown in FIG. In Comparative Example 6, in addition to natural light (sunlight), UV-C and UV-B from the first light source 2 are irradiated for 5 hours from sunrise, and visible light from the second light source 3 is also 5 from sunrise. Irradiated for hours. The light irradiation pattern according to Comparative Example 6 corresponds to the light irradiation pattern described in Patent Document 2. As a result, as shown in Comparative Example 6 of Table 1, the strawberry according to Comparative Example 6 had a damage fruit rate of 6.2% and contained 14.1 μg of phytoalexin related substance per 1 g of strawberry. . This result shows that, even with the light irradiation pattern of Comparative Example 6, the damage fruit rate can be reduced to some extent and the amount of the phytoalexin-related substance can be slightly increased. However, these effects given by Comparative Example 6 are weaker than the effects given by this example. Therefore, compared with the light irradiation pattern of the said patent document 2, the light irradiation pattern of a present Example reduces a damage fruit rate more efficiently and increases phytoalexin related substance amount more notably. I found out that
比較例７を図１５に示す。比較例７においては、自然光（太陽光）に加えて、第１の光源２からのＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂが日の出から５時間照射され、第２の光源３からの可視光が日の出の２時間前から日の出までの２時間照射された。その結果、比較例７によるイチゴは、表１の比較例７に示されるように、４．６％の被害果率を有し、イチゴ１ｇあたり１８．８μｇのファイトアレキシン関連物質を含んでいた。この結果は、比較例７の光照射パターンでも、ある程度イチゴの被害果率を低減することができると共に、イチゴのファイトアレキシン関連物質量をやや増大させることができることを示している。しかしながら、比較例７が与えるこれらの効果は、本実施例が与える効果に比べて弱い。比較例７と本実施例との違いは、前者では第１の光源２からのＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂと第２の光源３からの可視光とが日の出を境に切り替わるのに対し、後者ではこれらの光が日の出後の１時間において重畳されて照射される点である。従って、効率の良い被害果率の低減及び顕著なファイトアレキシン関連物質量の増大には、第１の光源２からのＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂと第２の光源３からの可視光とを日の出後に重畳して照射することが重要であることが分かった。本実施例によれば、自然光の照射量が少ない日の出直後の時間帯に第２の光源３からの可視光で植物Ｐを活性化することができるため、第１の光源２からのＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂによる植物Ｐへのダメージを抑えつつ、高い植物病害防除効果を得ることができる。 Comparative Example 7 is shown in FIG. In Comparative Example 7, in addition to natural light (sunlight), UV-C and UV-B from the first light source 2 are irradiated for 5 hours from sunrise, and visible light from the second light source 3 is 2 at sunrise. It was irradiated for 2 hours from before the hour until sunrise. As a result, as shown in Comparative Example 7 in Table 1, the strawberry according to Comparative Example 7 had a damage fruit rate of 4.6% and contained 18.8 μg of phytoalexin related substance per 1 g of strawberry. . This result shows that, even with the light irradiation pattern of Comparative Example 7, the fruit damage rate of strawberries can be reduced to some extent and the amount of phytoalexin-related substances in strawberries can be slightly increased. However, these effects given by the comparative example 7 are weaker than the effects given by the present example. The difference between the comparative example 7 and the present embodiment is that in the former, UV-C and UV-B from the first light source 2 and visible light from the second light source 3 are switched at the sunrise, whereas the latter. Then, these lights are superimposed and irradiated in one hour after sunrise. Therefore, UV-C and UV-B from the first light source 2 and visible light from the second light source 3 are used to efficiently reduce the damage rate and significantly increase the amount of phytoalexin-related substances. It turned out that it is important to irradiate after sunrise. According to the present embodiment, since the plant P can be activated by visible light from the second light source 3 in the time zone immediately after sunrise when the amount of natural light irradiation is small, UV-C from the first light source 2 can be activated. And the high plant disease control effect can be acquired, suppressing the damage to the plant P by UV-B.
本実施例と比較例１乃至比較例７とを比較することにより得られた知見をまとめる。まず、本実施例と比較例１とを比較することにより、本実施例によればイチゴの被害果率を効率良く低減することができると共に、イチゴのファイトアレキシン関連物質量を顕著に増大させることが可能であることが明らかとなった。これらの効果は、本実施例と比較例２及び比較例３とを比較することにより、主に第１の光源２から照射されるＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂによる効果であることが分かった。しかしながら、第１の光源２からのＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂだけでは本実施例ほどの効果は得られないため、効率の良い被害果率の低減及び顕著なファイトアレキシン関連物質量の増大には、第２の光源３からの可視光照射も必要であることが分かった。このとき、本実施例（及び比較例４）と比較例５及び比較例６とを比較することにより、日の出前における第２の光源３からの可視光照射が、上記効果を引き起こすために重要であることが示された。一方、本実施例と比較例４とを比較することにより、日中における第２の光源３からの可視光照射は、上記効果を引き起こすために必ずしも必要ではないことが分かった。また、本実施例と比較例７とを比較することにより、第１の光源２からのＵＶ−Ｃ及びＵＶ−Ｂと第２の光源３からの可視光とを日の出後に重畳して照射することが、上記効果を生み出すために必要であることが明らかとなった。 The knowledge obtained by comparing this example with Comparative Examples 1 to 7 will be summarized. First, by comparing the present Example with Comparative Example 1, according to the present Example, the fruit fruit damage rate can be efficiently reduced, and the amount of phytoalexin-related substances in strawberry can be significantly increased. It became clear that it was possible. It was found that these effects were mainly due to UV-C and UV-B irradiated from the first light source 2 by comparing the present example with Comparative Example 2 and Comparative Example 3. However, since UV-C and UV-B from the first light source 2 alone cannot provide the same effect as this embodiment, it is possible to efficiently reduce the rate of damage and significantly increase the amount of phytoalexin-related substances. It has been found that visible light irradiation from the second light source 3 is also necessary. At this time, by comparing the present example (and comparative example 4) with comparative example 5 and comparative example 6, the visible light irradiation from the second light source 3 before sunrise is important in order to cause the above effect. It was shown that there is. On the other hand, by comparing this example with Comparative Example 4, it was found that irradiation with visible light from the second light source 3 during the day is not always necessary to cause the above effect. Further, by comparing the present embodiment with Comparative Example 7, the UV-C and UV-B from the first light source 2 and the visible light from the second light source 3 are superimposed and irradiated after sunrise. However, it became clear that it was necessary to produce the above effects.
本実施形態の照明装置１によれば、植物Ｐにダメージを殆ど与えることなく、植物Ｐに取り付いた病原菌や害虫を殺菌・殺虫することができると共に、植物の内在性抗菌作用を高めることができる。また、照明装置１は、ＵＶ−Ａが含まれない又はＵＶ−Ａが低減された紫外線を照射するため、糸状菌等の胞子形成を抑制して、それら病原菌の蔓延を抑制すると共に、害虫を誘因しにくい。そのため、照明装置１は、病原菌や害虫による植物病害を効率良く抑制することができ、結果として、収穫される作物Ｐの収量を増大させることができる。 According to the lighting device 1 of the present embodiment, pathogenic bacteria and pests attached to the plant P can be sterilized and killed with little damage to the plant P, and the endogenous antibacterial action of the plant can be enhanced. . Moreover, since the illuminating device 1 irradiates ultraviolet rays that do not contain UV-A or UV-A is reduced, the spore formation of filamentous fungi and the like is suppressed, the spread of these pathogenic bacteria is suppressed, and pests are suppressed. It's hard to induce. Therefore, the illuminating device 1 can suppress the plant disease by a pathogenic microbe and a pest efficiently, and can increase the yield of the crop P harvested as a result.
本実施形態において、照明装置１は、自然光（太陽光）が照射される圃場等に設置されているが、自然光（太陽光）の照射が届かない完全閉鎖系の植物生産工場等に設置されてもよい。この場合、第１の光源２及び第２の光源３は、例えば、植物Ｐの育成に用いられる人工光源の明期／暗期スケジュールを基準にしてオン／オフ制御される。 In the present embodiment, the lighting device 1 is installed in a field or the like to which natural light (sunlight) is irradiated, but is installed in a completely closed plant production factory or the like where natural light (sunlight) irradiation does not reach. Also good. In this case, the 1st light source 2 and the 2nd light source 3 are on / off-controlled on the basis of the light / dark period schedule of the artificial light source used for the growth of the plant P, for example.
なお、本発明に係る植物病害防除用照明装置は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、第１の光源と第２の光源は、それぞれ必ずしも１種類の光源から構成される必要はなく、複数種類の光源から構成されてもよい。また、第１の光源と第２の光源は、同一筐体内に収められていてもよい。また、紫外線フィルタ及び可視光フィルタは、それぞれ紫外線ランプ及び可視光ランプ上に形成された塗膜や蒸着膜から構成されてもよい。 In addition, the plant disease control lighting device according to the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, each of the first light source and the second light source does not necessarily need to be configured by one type of light source, and may be configured by a plurality of types of light sources. The first light source and the second light source may be housed in the same housing. Further, the ultraviolet filter and the visible light filter may be composed of a coating film or a vapor deposition film formed on the ultraviolet lamp and the visible light lamp, respectively.
１ 植物病害防除用照明装置
２ 第１の光源
３ 第２の光源
Ｐ 植物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Illumination device for plant disease control 2 1st light source 3 2nd light source P Plant
Claims (2)
２５０ｎｍ以下の波長成分をゼロとした波長域１００〜２８０ｎｍのＵＶ−Ｃと、波長域２８０〜３４０ｎｍのＵＶ−Ｂと、を含む光を照射する第１の光源と、
波長域３８０〜５００ｎｍにピーク波長を有する可視光を照射する第２の光源と、を備え、
日の出の１〜３時間前から日の出までにかけて前記第２の光源からの光を植物に対して照射し、日の出後から３０分間〜２時間にかけて前記第１の光源及び第２の光源からの光を該植物に対して照射し、更に、その後に、前記第１の光源からの光を該植物に対して照射することを特徴とする植物病害防除用照明装置。 A plant disease control lighting device provided with a light source that irradiates light including ultraviolet rays to a plant,
A first light source for irradiating light including UV-C in a wavelength range of 100 to 280 nm with a wavelength component of 250 nm or less as zero, and UV-B in a wavelength range of 280 to 340 nm;
A second light source that irradiates visible light having a peak wavelength in a wavelength range of 380 to 500 nm, and
The plant is irradiated with light from the second light source from 1 to 3 hours before sunrise to sunrise, and the light from the first and second light sources is irradiated from 30 minutes to 2 hours after sunrise. A plant disease control lighting device, wherein the plant is irradiated with light, and then the plant is irradiated with light from the first light source.
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