JP2016202072A - Luminescent device and tomato-seedlings cultivation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トマト苗に光を照射するための発光装置およびこれを用いたトマト苗の栽培装置に関する。 The present invention relates to a light emitting device for irradiating light on a tomato seedling and a tomato seedling cultivation device using the same.
従来から、植物の栽培においては、人工光によって、植物に必要な波長を有する光を効率よく照射して、植物の成長を促進することが行われている。植物の栽培に適した光には、赤色光と青色光とがある。赤色光は、特に光合成を促進する効果がある。青色光は、実や葉を大きく成長させる効果がある。 Conventionally, in plant cultivation, artificial light has been used to efficiently irradiate light having a wavelength necessary for plants to promote plant growth. Light suitable for plant cultivation includes red light and blue light. Red light is particularly effective in promoting photosynthesis. Blue light has the effect of growing fruits and leaves greatly.
例えば、特開2002−27831号公報(特許文献1)には、400〜480nmの青色光および650〜700nmの赤色光をそれぞれ生成するLEDを用いた、植物育成用LED光源が、開示されている。このLED光源によれば、青色光と赤色光との混光を植物に照射することができるので、植物の成長を促進することができる。 For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-27831 (Patent Document 1) discloses an LED light source for plant growth using LEDs that respectively generate blue light of 400 to 480 nm and red light of 650 to 700 nm. . According to this LED light source, since the mixed light of blue light and red light can be irradiated to the plant, the growth of the plant can be promoted.
ところで、トマト苗の成長においては、図4に示すように、一般に、本葉101が8段程度分化した後に、第1花房102の花芽が分化する。すなわち、トマト苗の第1花房102が着生する葉位(以下、「第1花房着生葉位」という)は、一般に、9段程度という高い位置である。
By the way, in the growth of tomato seedlings, as shown in FIG. 4, the flower buds of the
本葉101が1段分化するには、一般に、約一週間を要する。それ故、第1花房102の花芽が分化するまでには、約9〜10週間を要する。したがって、トマト苗の播種からトマトの実を収穫できるまで長期間を要していた。
Generally, it takes about one week for the
そこで、本発明の課題は、トマト苗の第1花房着生葉位を低い位置にするのに使用できる発光装置を、提供することである。 Then, the subject of this invention is providing the light-emitting device which can be used for making the 1st inflorescence stand position of a tomato seedling into a low position.
本発明者らは、上記課題の解決のために、発光装置の出射光の波長がトマト苗の第1花房着生葉位に与える影響について、研究を重ねた。その結果、出射光に含まれる青色光の相対発光強度値に対して、出射光に含まれる赤色光の相対発光強度値を所定の割合にすることで、トマト苗の第1花房着生葉位を低い位置にできることを見出し、この知見に基づいてさらに研究を重ね、本発明を完成させた。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted research on the influence of the wavelength of the light emitted from the light emitting device on the first inflorescence leaf position of the tomato seedling. As a result, by setting the relative emission intensity value of the red light contained in the emitted light to a predetermined ratio with respect to the relative emission intensity value of the blue light contained in the emitted light, the first inflorescence setting position of the tomato seedling is determined. It was found that the position can be lowered, and further studies were made based on this finding, thereby completing the present invention.
本発明の発光装置は、青色LEDと赤色発光蛍光体と緑色発光蛍光体とを、組み合わせて混色させた、発光装置であって、
発光スペクトルが、
420〜460nmの範囲に第1のピーク波長と、
520〜570nmの範囲に第2のピーク波長と、
610〜660nmの範囲に第3のピーク波長と、を有しており、
上記第3のピーク波長の相対発光強度値が、上記第2のピーク波長の相対発光強度値の1.2倍以上かつ1.6倍以下であることを特徴としている。
The light emitting device of the present invention is a light emitting device in which a blue LED, a red light emitting phosphor and a green light emitting phosphor are combined and mixed,
The emission spectrum is
A first peak wavelength in the range of 420-460 nm;
A second peak wavelength in the range of 520-570 nm;
A third peak wavelength in the range of 610 to 660 nm,
The relative emission intensity value of the third peak wavelength is 1.2 times or more and 1.6 times or less of the relative emission intensity value of the second peak wavelength.
本発明のトマト苗栽培装置は、
トマト苗が植えられる栽培部と、
上記栽培部に植えられたトマト苗を照射するように設けられた、上記発光装置と、を備えている。
Tomato seedling cultivation apparatus of the present invention,
Cultivation department where tomato seedlings are planted,
A light emitting device provided to irradiate tomato seedlings planted in the cultivation section.
本発明の発光装置によれば、発光装置の出射光、すなわち、420〜460nmの範囲に第1のピーク波長と、520〜570nmの波長の範囲内に第2のピーク波長と、および610〜660nmの波長の範囲内に第3のピーク波長と、を有しており、第3のピーク波長の相対発光強度値が、上記第2のピーク波長の相対発光強度値の1.2倍以上かつ1.6倍以下である光を、トマト苗に照射して、トマト苗の第1花房着生葉位を低い位置にすることができる。 According to the light emitting device of the present invention, the light emitted from the light emitting device, that is, the first peak wavelength in the range of 420 to 460 nm, the second peak wavelength in the range of 520 to 570 nm, and 610 to 660 nm. A third peak wavelength in the range of the first peak wavelength, and a relative emission intensity value of the third peak wavelength is not less than 1.2 times a relative emission intensity value of the second peak wavelength and 1 It is possible to irradiate the tomato seedling with light that is 6 times or less, and to lower the first inflorescence setting position of the tomato seedling.
本発明のトマト苗栽培装置によれば、上記発光装置の出射光を、トマト苗に照射して、トマト苗の第1花房着生葉位を低い位置にすることができ、その結果、トマトの実をより早期に収穫できる。 According to the tomato seedling cultivation apparatus of the present invention, the light emitted from the light-emitting device can be irradiated to the tomato seedling, so that the first inflorescence setting position of the tomato seedling can be set to a low position. Can be harvested earlier.
以下、本発明を図示の実施形態により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to illustrated embodiments.
図1は、本発明のトマト苗栽培装置の一実施形態の概略側面図を示している。 FIG. 1: has shown the schematic side view of one Embodiment of the tomato seedling cultivation apparatus of this invention.
このトマト苗栽培装置は、2つの区画10,20を備えている。それぞれの区画10,20は、棚部1と、栽培部2と、複数の発光装置3とを有している。
This tomato seedling cultivation apparatus includes two
区画10と区画20とは、垂直方向に隣り合うように設けられている。区画20は、区画10と略同じ大きさである。
The
区画10において、棚部1は、下部に位置し、略水平方向に延在している。栽培部2は、棚部1上に設けられている。栽培部2には、複数のトマト苗50が植えられている。栽培部2は、ロックウールからなる固形培地である。発光装置3は、トマト苗50の上方に位置し、発光装置3からの光がトマト苗50を直接照射するように設けられている。区画20も、区画10と同じ構成を有している。
In the
図2は、発光装置3の要部の断面構造を説明するための要部模式断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a main part for explaining the cross-sectional structure of the main part of the
図2に示すように、発光装置3は、リードフレーム30と、青色LEDチップ31と、リフレクタ38と、透光性樹脂32と、複数の緑色発光蛍光体33と、複数の赤色発光蛍光体34とを有している。
As shown in FIG. 2, the
青色LEDチップ31は、リードフレーム30上に設けられている。青色LEDチップ31は、透光性樹脂32によって封止されている。青色LEDチップ31は、青色光を出射する。
The
複数の緑色発光蛍光体33と、複数の赤色発光蛍光体34とは、それぞれ透光性樹脂32中に分散されている。緑色発光蛍光体33は、青色LEDチップ31の青色光を吸収して緑色光を発する。赤色発光蛍光体34は、青色LEDチップ31の青色光を吸収して赤色光を発する。
The plurality of green light-emitting
リフレクタ38は、青色LEDチップ31を取り囲むように設けられている。リフレクタ38は、上記青色光と、上記緑色光と、上記赤色光とを反射するようになっている。
The
発光装置3が外部に出射する出射光は、上記青色光と、上記緑色光と、上記赤色光とを含み、これらを組み合わせて混色させた光である。上記青色光は、420nm〜460nmの波長(第1波長)の範囲内にピークを有している。上記緑色光は、520nm〜570nmの波長(第2波長)の範囲内にピークを有している。上記赤色光は、520nm〜570nmの波長(第3波長)の範囲内にピークを有している。
Outgoing light emitted from the
図3は、発光装置3の出射光のスペクトルの一例を示す図である。図3において、横軸は波長であり、縦軸は相対発光強度値である。なお、図3は、後述する比較例の発光装置の出射光のスペクトルの一例も示している。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a spectrum of emitted light from the
図3に示すように、発光装置3の出射光のスペクトルは、第1のピークと、第2のピークと、第3のピークとを有している。上記第1のピークは、上記青色光に由来しており、波長が442nmであって、相対発光強度値が1である。上記第2のピークは、上記緑色光に由来しており、波長が544nmであって、相対発光強度値が0.37である。上記第3のピークは、上記赤色光に由来しており、波長が642nmであって、相対発光強度値が0.53である。
As shown in FIG. 3, the spectrum of the emitted light from the
上記第3のピークの相対発光強度値は、上記第2のピークの相対発光強度値の約1.4倍である。また、上記第3のピークの相対発光強度値は、上記第1のピークの相対発光強度値の約0.53倍である。 The relative emission intensity value of the third peak is about 1.4 times the relative emission intensity value of the second peak. The relative emission intensity value of the third peak is about 0.53 times the relative emission intensity value of the first peak.
(変形例)
(1)発光装置の出射光の第1のピーク波長は、420〜460nmの範囲にあればよい。また、上記出射光の第2のピーク波長は、520〜570nmの範囲にあればよい。さらに、上記出射光の第3のピーク波長は、610〜660nmの範囲にあればよい。
(Modification)
(1) The 1st peak wavelength of the emitted light of a light-emitting device should just exist in the range of 420-460 nm. The second peak wavelength of the emitted light may be in the range of 520 to 570 nm. Furthermore, the 3rd peak wavelength of the said emitted light should just exist in the range of 610-660 nm.
(2)上記第3のピークの相対発光強度値は、上記第2のピークの相対発光強度値の1.2倍以上かつ1.6倍以下であればよい。 (2) The relative emission intensity value of the third peak may be 1.2 to 1.6 times the relative emission intensity value of the second peak.
(3)上記第3のピークの相対発光強度値は、第1のピークの相対発光強度値の0.4倍以上かつ0.6倍以下であればよい。 (3) The relative emission intensity value of the third peak may be 0.4 to 0.6 times the relative emission intensity value of the first peak.
(4)トマト苗栽培装置の区画の数は、1つ又は3つ以上でもよい。 (4) The number of sections of the tomato seedling cultivation device may be one or three or more.
(5)トマト苗栽培装置の区画10と区画20とは、水平方向に隣り合うように設けられていてもよい。
(5) The
(6)栽培部2は、ウレタン、スポンジなどからなる固形培地や、培養土、培養液を収容する容器であってもよい。
(6) The
(7)発光装置3は、栽培部2の側方や下方に位置していてもよい。
(7) The
(8)発光装置3は、発光装置3からの光がトマト苗を間接照射するように設けられていてもよい。例えば、発光装置からの光が鏡等によって反射されて、トマト苗を照射するようになっていてもよい。
(8) The
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various change is possible in the range shown to the claim.
本発明のトマト苗栽培装置を用いて、トマト苗(「CF桃太郎ファイト」、タキイ種苗株式会社製)の第1花房着生葉位を調べた。それを実施例1〜3に示す。これに対して、本発明のトマト苗栽培装置とは、発光装置の出射光のスペクトルのみが異なるトマト苗栽培装置を用いて、上記トマト苗の第1花房着生葉位を調べた。それを比較例1〜3に示す。 Using the tomato seedling cultivation apparatus of the present invention, the first inflorescence leaf position of the tomato seedling (“CF Momotaro Fight”, manufactured by Takii Seed Co., Ltd.) was examined. This is shown in Examples 1-3. In contrast, the tomato seedling cultivation apparatus of the present invention was examined for the first inflorescence leaf position of the tomato seedling using a tomato seedling cultivation apparatus that differs only in the spectrum of the emitted light of the light emitting device. This is shown in Comparative Examples 1-3.
(実施例1)
トマト苗の播種から26日目に台木植物(「グリーンセーブ」、タキイ種苗株式会社製)に上記トマト苗を接木した。接木したトマト苗を上記播種から35日目にポッドに移植した。上記播種から53日目に、トマト苗の第1花房着生葉位を調べた。試料数は、n=25とした。
Example 1
On the 26th day after seeding of the tomato seedling, the tomato seedling was grafted to a rootstock plant (“Green Save”, manufactured by Takii Seedling Co., Ltd.). The grafted tomato seedlings were transplanted into pods on the 35th day after sowing. On day 53 from the sowing, the first inflorescence leaf position of the tomato seedling was examined. The number of samples was n = 25.
発光装置3の照射光強度を350μmol/m2/s、照射時間を12時間/日とした。暗期における気温を15℃、明期における気温を21℃とした。また、トマト苗栽培装置内の相対湿度を70%〜90%、CO2濃度を400ppm〜500ppmとし、トマト苗に対する灌水を10分/日とした。
The irradiation light intensity of the
(実施例2)
トマト苗の播種から21日目に上記台木植物にトマト苗を接木し、接木したトマト苗を上記播種から28日目にポッドに移植し、その後、上記播種から48日目に、トマト苗の第1花房着生葉位を調べた。その他は、実施例1と同様にして、トマト苗を栽培した。なお、試料数は、n=10とした。
(Example 2)
On the 21st day after sowing of the tomato seedling, the tomato seedling is grafted to the rootstock plant, and the grafted tomato seedling is transplanted to a pod on the 28th day after sowing, and then on the 48th day after the sowing, The first inflorescence leaf position was examined. Others were cultivated tomato seedlings in the same manner as in Example 1. The number of samples was n = 10.
(実施例3)
暗期における気温を13℃、明期における気温を18℃とした。その他は、実施例2と同様にして、トマト苗を栽培した。
Example 3
The temperature in the dark period was 13 ° C, and the temperature in the light period was 18 ° C. Others were cultivated tomato seedlings in the same manner as in Example 2.
(比較例1)
比較例1〜3で使用した発光装置の出射光のスペクトルは、図3に示すように、第1のピークと、第2のピークと、第3のピークとを有している。上記第1のピークは、波長が442nmであって、相対発光強度値が1である。上記第2のピークは、波長が544nmであって、相対発光強度値が0.21である。上記第3のピークは、波長が630nmであって、相対発光強度値が0.18である。そして、実施例1と同様にして、トマト苗を栽培した。
(Comparative Example 1)
As shown in FIG. 3, the spectrum of the emitted light of the light emitting device used in Comparative Examples 1 to 3 has a first peak, a second peak, and a third peak. The first peak has a wavelength of 442 nm and a relative light emission intensity value of 1. The second peak has a wavelength of 544 nm and a relative emission intensity value of 0.21. The third peak has a wavelength of 630 nm and a relative light emission intensity value of 0.18. And the tomato seedling was grown like Example 1.
(比較例2)
実施例2と同様にして、トマト苗を栽培した。
(Comparative Example 2)
Tomato seedlings were cultivated in the same manner as in Example 2.
(比較例3)
実施例3と同様にして、トマト苗を栽培した。
(Comparative Example 3)
Tomato seedlings were cultivated in the same manner as in Example 3.
実施例1〜3と比較例1〜3とを比較することにより、発光スペクトルの違いがトマト苗の第1花房着生葉位に与える影響を調べた。 By comparing Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, the influence of the difference in the emission spectrum on the first inflorescence leaf position of the tomato seedling was examined.
実施例1〜3および比較例1〜3の結果を、表1に示す。 The results of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 are shown in Table 1.
実施例1と比較例1とを比較するとわかるように、実施例1の方が、トマト苗の第1花房着生葉位が低い位置になる割合が大きかった。 As can be seen from a comparison between Example 1 and Comparative Example 1, in Example 1, the ratio of the first inflorescence leaves of the tomato seedlings to be lower was higher.
また、実施例2と比較例2とを比較するとわかるように、実施例2の方が、トマト苗の第1花房着生葉位が低い位置になる割合が若干大きかった。 Moreover, as can be seen from a comparison between Example 2 and Comparative Example 2, the ratio of Example 2 at which the first inflorescence setting position of the tomato seedlings was lower was slightly higher.
実施例1,2と比較例1,2とを比較するとわかるように、接木および移植を行う時期を変えても、本発明によって、トマト苗の第1花房着生葉位が低い位置になった。 As can be seen from a comparison between Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, even when the grafting and transplanting periods were changed, the first inflorescence leaf position of tomato seedlings was lowered by the present invention.
また、実施例3と比較例3とを比較するとわかるように、実施例3の方が、トマト苗の第1花房着生葉位が低い位置になる割合が大きかった。また、実施例3では、トマト苗の第1花房着生葉位が最も低い位置で6段目になった。 Moreover, as can be seen from a comparison between Example 3 and Comparative Example 3, the ratio of Example 3 was higher in the position where the first inflorescence leaf position of the tomato seedling was lower. Moreover, in Example 3, it became the 6th step | paragraph in the position where the 1st inflorescence setting leaf position of a tomato seedling is the lowest.
実施例2,3と比較例2,3とを比較するとわかるように、暗期および明期における温度を変えても、本発明によって、トマト苗の第1花房着生葉位が低い位置になった。 As can be seen from the comparison between Examples 2 and 3 and Comparative Examples 2 and 3, the present invention brought the first inflorescence leaf position of the tomato seedling to a low position even when the temperatures in the dark period and the light period were changed. .
2 栽培部
3 発光装置
31 青色LEDチップ
33 緑色発光蛍光体
34 赤色発光蛍光体
50 トマト苗
2
Claims (3)
発光スペクトルが、
420〜460nmの範囲に第1のピーク波長と、
520〜570nmの範囲に第2のピーク波長と、
610〜660nmの範囲に第3のピーク波長と、を有しており、
上記第3のピーク波長の相対発光強度値が、上記第2のピーク波長の相対発光強度値の1.2倍以上かつ1.6倍以下であることを特徴とする発光装置。 A light emitting device in which a blue LED, a red light emitting phosphor and a green light emitting phosphor are combined and mixed,
The emission spectrum is
A first peak wavelength in the range of 420-460 nm;
A second peak wavelength in the range of 520-570 nm;
A third peak wavelength in the range of 610 to 660 nm,
The light emitting device characterized in that a relative light emission intensity value of the third peak wavelength is 1.2 times or more and 1.6 times or less of a relative light emission intensity value of the second peak wavelength.
上記第3のピーク波長の相対発光強度値が、上記第1のピーク波長の相対発光強度値の0.4倍以上かつ0.6倍以下であることを特徴とする発光装置。 The light-emitting device according to claim 1.
The light emitting device characterized in that the relative light emission intensity value of the third peak wavelength is 0.4 to 0.6 times the relative light emission intensity value of the first peak wavelength.
上記栽培部に植えられたトマト苗を照射するように設けられた、請求項1または2に記載の発光装置と、を備えていることを特徴とするトマト苗栽培装置。 Cultivation department where tomato seedlings are planted,
A tomato seedling cultivation apparatus, comprising: the light emitting device according to claim 1 or 2 provided to irradiate a tomato seedling planted in the cultivation section.
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