JP5376667B2 - 花卉の育苗方法および育苗システム - Google Patents

Description

本発明は、花卉の育苗方法に関し、特に長日植物の開花を促進するための育苗方法に関する。

花卉の開花には、温度よりも光が重要な要素であることがわかってきており、長日処理により長日植物の開花を促進する手法が、広く行なわれている。長日処理は、電照設備を用いて現実の日長よりも長い時間、生育中の植物に光照射を行い、開花時期を早めている。

また光に対する植物の反応は、照射する光の波長によって異なることが知られており、例えば特許文献１では、波長４００〜５００ｎｍに最大値を持つ青色光を照射することにより花芽形成を促進する手法が開示されるとともに、波長６００〜８００ｎｍの赤色波長域の光は花芽形成を阻害することが記載されている。また特許文献２には、恒温槽を用いて、植物の幼苗期から、ピーク波長５００〜５２５ｎｍの略青緑光を日長に応じて照射する開花促進方法が開示されている。

特開２００１−２５８３８９号公報 特許第４１２３８７５号公報

上述した従来技術はいずれも、植物に対し、それが開花する日長に合わせて光を照射するという技術であり、苗から発蕾或いは開花までの比較的長い時間の光照射が必要となる。例えば、特許文献１に記載された技術では、３ヶ月或いは４０日の間、光照射を行なったことが報告されている。このような長期間の光照射は、電力コストおよび管理コストの増加につながる。また従来の技術は、開花を促進するための長日処理を気温の低い冬期に行なっているため、温度を維持するには多くのエネルギーを消費せざるを得ない。

本発明は、比較的短い処理期間且つ少ないエネルギー消費量で、効果的に開花を促進することができる花卉の生育方法を提供する。

本発明の花卉の生育方法は、具体的には、発芽後の苗を、管理された環境内で育苗する花卉の育苗方法であって、発芽後の本葉が出揃った後の幼苗に、温度１５℃以下の低温下で、ピーク波長４００〜５５０nmの光を１００時間以上、６００時間以下の期間照射することを特徴とする。
ピーク波長４００〜５５０nmの光は、LEDを光源とする光であることが好ましい。また光量子束密度が１５〜２００μmol・ｍ^-2・s^-1であることが好ましい。

また本発明は、定植前の苗を収容するチャンバと、前記チャンバ内の温度を調整する温度調整手段と、前記苗にピーク波長４００〜５５０nmの青色系光を照射する手段と、前記温度調整手段および光照射手段を制御する制御手段とを備えた育苗システムを提供する。この育苗システムにおいて、制御手段は、３週間を上限とする一定期間、チャンバ内の温度が１５℃以下となるように温度調整手段を制御するとともに、一定期間の間、１日当たりの照射時間が１４時間以上となるように光照射手段を制御する。光照射手段は、好適にはLED装置を含む。

本発明の花卉の育苗方法は、従来の長日処理による光合成促進とは全く異なるメカニズムに基づくものであり、低温下における特定波長光の照射という刺激を、花卉の幼苗期の限定された期間に与えることにより、長期間の長日処理や低温処理によって得られる生長および花数の確保を、短時間に実現できる。

本発明の育苗システムを実現する装置の概要を示す図 実施例１の試験区および処理期間による到花日数の違いを示すグラフ 実施例１の試験区および処理期間による花数の違いを示すグラフ 実施例１の温度による植物長の違いを示すグラフ 実施例２の試験区および処理期間による到花日数の違いを示すグラフ 実施例２の試験区および処理期間による花数の違いを示すグラフ

以下、本発明の花卉の育苗方法の実施の形態を説明する。
本発明の育苗方法は、アスター等のキク科、カーネーション等のナデシコ科、カンパニュラ等のキキョウ科およびラークスパー等のキンポウゲ科等の長日植物に適用される。これら長日植物は、通常、プラグトレイ等の育苗トレイに播種し、本葉が出揃ってから所定の期間を経過した後、定植される。本発明では、本葉が出揃ってから定植までの間の幼苗に対し、低温下における光照射を行なう。播種から本葉が出揃うまでは、植物に応じて適切な育苗培土を用い、常温（２０℃前後）下、自然日長で管理する。なお、「本葉が出揃う」とは、少なくとも２枚の本葉が出た状態を意味し、植物により異なるが、通常、播種から約１ヶ月程度経過した時点で本葉が２〜５枚程度出る。低温下における光照射を本葉が出揃う前に行なった場合は、胚軸が徒長し好ましくない。

低温下における光照射による処理期間は、適用する植物によって最も好適な処理期間は異なるが、一般には１００時間以上６００時間以内、好ましくは１５０時間以上５００時間以下、より好ましくは３５０時間以下とする。処理期間を１００時間以上とすることにより、短い到花日数で花数の多い植物を収穫することができる。しかし処理時間が６００時間を超えると、到花日数は早まるが花数が減少する傾向にあるので、処理時間は６００時間を超えないことが好ましい。

温度は、１５℃以下、好ましくは４℃以上１５℃以下とする。温度４℃以上とすることにより苗の凍結を防止しつつ、到花日数を短縮することができる。また１５℃以下とすることにより、植物の徒長を防止し、商品性の高い植物を育成できる。通常の温室などでは、温度が例えば１５℃より２〜３℃下がると加熱手段を用いてチャンバ温度を上げるように制御されるが、太陽光を受ける昼間には冬季でも２５℃以上の温度に上昇する。本発明の方法は、このような温度が１５℃以下になる状態と１５℃を超える状態を含むような環境は含まず、育苗の環境温度を常に１５℃以下に制限する。

このような環境温度の制御は、例えば、育苗用のプラグトレイを太陽光から遮断できるチャンバ内に設置し、チャンバ内温度を外気或いは、必要に応じてクーラー等の冷却手段を用いて管理することにより実現できる。
また温度は上述した温度範囲内であれば、恒温である必要はなく、例えば±５℃程度の範囲で変動してもよい。

照射する光としては、ピーク波長が４００〜５５０nm、好ましくは４２０〜５１０nmの青色系光を用いる。このような光の光源として、フィルター等を併用することにより、ナトリウムランプ、蛍光灯などの白色光源を用いることも可能であるが、エネルギー効率の点で比較的狭い波長範囲の光を発生するＬＥＤが好適である。

照射光の光量子束密度は、１５〜２００μmol・ｍ^-2・s^-1とする。光量子束密度が１５μmol・ｍ^-2・s^-1未満では、光照射の有意な効果を得ることができない。また２００μmol・ｍ^-2・s^-1を超えても、効果は変らず飽和するので、エネルギー効率の観点から２００μmol・ｍ^-2・s^-1以下であることが好ましい。

照射時間は、長日状態とすることが好ましい。具体的には、光照射を１４時間以上、好ましくは１８時間以上、より好ましくは全日照射とする。1日あたりの照射時間が長いほど、効果が得られる積算照射量を短期間に達成でき、全体として到花日数を早めることができる。

上述した低温下での特定波長光の照射による開花促進機序は明らかではないが、太陽光あるはその代替光を用いた長日処理による光合成促進とは異なり、幼苗期の短い期間に温度と特定波長光照射を行なうことで、幼苗に強い刺激を与え、生長と開花を促進させているものと考えられる。

低温下で光照射した後、苗を定植する。定植後の環境は、特に限定されず、常温でもよいし、例えば１５℃〜２５℃程度の温度範囲に管理された温室内で生長させる等、従来の栽培方法で行なってもよい。本発明によれば、幼苗期の限定された期間のみ低温下の光照射処理を行なうことにより、花数が多く商品性の高い花を短い生育期間で収穫することができる。

次に本発明の育苗システムの実施形態を説明する。
図１は、本発明の育苗システムを実現する装置の概要を示す図であり、この装置１０は、育苗チャンバ２０と、チャンバ内に設置されたLED光源３０と、チャンバ内を所定の温度に維持するための温度調整手段４０と、LED光源３０及び温度調整手段４０の動作を制御する制御部５０とを備えている。チャンバ２０内には、必要に応じて、播種後の育苗トレイを載置するための棚６０が設けられている。育苗トレイは、多数のポットを配列させて一体としたプラグトレイ等であり、播種から定植までの間の幼苗を生育させるために使用される。本発明の育苗システムは、育苗培土を入れた育苗トレイ内に播種し、発芽させ、さらに本葉が２〜５枚程度出た状態の長日植物の苗に適用される。

図１に示す実施形態では、育苗トレイに均一に光が照射されるように、複数のLED光源３０が、チャンバ２０内に設置されている。LED光源３０の電源（図示せず）は、制御部５０によりオン・オフ制御される。LED光源としては、例えば、ＵＢ５３０６Ｘ、ＵＣ５３０６Ｘ等（スタンレー電気株式会社）の波長４００〜５５０nmにピークを持つ青色系光を発する光源が用いられる。なお本発明の育苗システムは、上述した波長のLED光源のほかに、照明用等の光源装置を含んでいてもよい。

またチャンバ内には、温度調整手段４０として、例えば、クーラー等の冷却手段４１、チャンバ内の温度を検知する温度計４２、チャンバ内の温度を均一にするためのファン４３などが備えられている。制御部５０は、温度計４２から検知したチャンバ内温度に相当する電気信号を入力し、チャンバ内温度が所定の温度を超えたときに冷却手段４１を稼動し、チャンバ内温度がほぼ一定の温度に保たれるように制御する。

制御部５０は、入力手段（図示せず）を介して、LED光源３０をオンにする時間（１日のオン時間）と期間（処理期間）、設定温度などの条件の入力を受付け、この条件に基きLED光源３０および温度調整手段４０を制御する。本実施形態では、オン時間として１４時間以上、オン期間として６００時間以下、設定温度として５〜１５℃の温度が設定される。

制御部５０は、本葉が出揃った苗が植えられた育苗トレイがチャンバ２０内に搬入されると作動を開始し、入力手段を介して設定された条件に基いてチャンバ内温度を低温に維持するとともに、LED光源を点灯する。設定された処理期間の経過後、苗は育苗トレイから栽培ハウス等に定植される。
本発明の育苗システムによれば、幼苗期の長日植物に対し自動的に管理された条件による処理（低温処理と特定波長の光照射）を施すことができ、商品性の高い花の収穫および収穫時期の早期化に資することができる。

以下、本発明の生育方法の実施例を説明する。

＜実施例１＞
カンパニュラ「チャンピオンピンク」（キキョウ科）を７２穴のプラグトレイに播種し、一般栽培用温室で育苗した。本葉が４〜５枚出揃った後に、光および温度の条件が異なる４つの試験区で１〜４週間生長させた。各試験区で１〜４週間、生長させた後、苗を３．５号ポットに定植し、一般栽培用温室内で、自然日長で育成し開花状態を確認した。
試験区１：一般栽培用温室内（温度１５℃以上、太陽光）
試験区２：一般栽培用温室内（温度１５℃以上、終日LED照射）
試験区３：グロースチャンバ（温度５℃、チャンバ内照明１０時間日長）
試験区４：グロースチャンバ（温度５℃、終日LED照射）

なお試験区１の条件は、従来の栽培法と同じである。試験区２、４で用いたLEDは、ピーク波長４６５nmの青色光を発するLED（ＵＢ５３０６Ｘ：スタンレー電気株式会社）であり、照射強度は５０μmol・ｍ^-2・s^-1とした。また試験区３では、電照時間を試験区１の太陽光の日長に合わせた時間（１０時間）とした。

各試験区１〜４による処理を施した苗について、播種から開花するまでの日数（到花日数）および開花した花の数（花数）を計測した。到花日数の結果を表１および図２、花数の結果を表２および図３に示す。

＜到花日数＞
図２は、到花日数を各試験区における処理期間毎に示すグラフである。表１および図２に示す結果からわかるように、低温処理したのみでは、到花日数は従来法（試験区１）と大差はなかったが、LED光照射することにより到花日数は早まり、期間が長いほど到花日数が短縮された。特に室温でLED光照射した場合には、大幅に到花日数が短縮された。

＜花数＞
図３は、到花日数を各試験区における処理期間毎に示すグラフである。表２および図３に示す結果からわかるように、室温でLED光照射した場合には、花数が激減し、商品性のないものであった。一方、低温処理とLED光照射を併用した場合には、短期間の処理であれば花数が減ることはなかった。

＜植物長＞
LED光照射を行なった場合について、異なる環境温度における植物長を比較した結果を表３および図４に示す。

図示するように、植物長は、育苗環境の温度が高くなるにつれて長くなる傾向が見られ、低温処理をしないでLED光照射した場合は、処理期間が長引くにつれて徒長し、苗としての商品性が低下した。これに対し、低温処理とLED光照射を組み合わせた場合には、処理期間が4週間のものでも、徒長は観察されなかった。

＜結論＞
以上の結果から、カンパニュラについては、幼苗期に温度１５℃以下の低温処理とLED光照射を２週間程度行なうことにより、短い到花日数で、花数が多い切り花を収穫できることがわかった。また定植時の苗品質も徒長が見られず良好であった。

＜実施例２＞
アスター「松本スカーレット」（キク科）を実施例１と同様の育苗トレイに播種し、１５℃換気（無加温）の温室内で育苗した。本葉が４〜５枚出揃った後に、光および温度の条件が異なる４つの試験区で１〜４週間生長させた。各試験区で１〜４週間、生長させた後、苗を３．５号ポットに定植し、１５℃換気１０℃加温の温室内で、自然日長で育成し開花状態を確認した。
試験区１：温室内（１５℃換気１０℃加温、太陽光）
試験区２：温室内（１５℃換気１０℃加温、終日LED照射）
試験区３：グロースチャンバ（温度５℃、チャンバ内照明１０時間日長）
試験区４：グロースチャンバ（温度５℃、終日LED照射）

試験区１の条件は、従来の栽培法と同じである。試験区２、４では、ピーク波長４６５nmの青色光を発するLEDを用い、照射強度は５０μmol・ｍ^-2・s^-1とした。また試験区３では、電照時間を試験区１の太陽光の日長に合わせた時間（１０時間）とした。
各試験区１〜４による処理を施した苗について、播種から開花するまでの日数（到花日数）および開花した花の数（花数）を計測した。結果を表４および図５、図６に示す。

＜到花日数＞
図５は、到花日数を各試験区における処理期間毎に示すグラフである。この結果からわかるように、低温処理のみを行なった場合（試験区３）には、到花日数は従来法（試験区１）より若干長くなる傾向が見られたが、LED光照射した場合（試験区２、４）には到花日数は早まり、期間が長いほど到花日数が短縮された。特に室温でLED光照射した場合には、大幅に到花日数が短縮された。

＜花数＞
図６は、到花日数を各試験区における処理期間毎に示すグラフである。この結果からわかるように、室温（１５℃）でLED光照射した場合（試験区２）には、試験区環境での育苗期間が２週間になると花数が激減したが、低温処理とLED光照射を併用した場合には、２週間の処理では花数が減ることはなく、３週間になると花数が激減した。

＜植物長＞
植物長については、実施例１と同様に、１５℃でLED光照射した場合には、処理期間が長引くにつれて、植物長が長くなる徒長が見られ苗としての商品性が低下したのに対し、低温処理とLED光照射を組み合わせた場合には、処理期間が４週間経っても徒長は観察されなかった。

＜結論＞
以上の結果から、アスターについては、幼苗期に温度１５℃以下の低温処理とLED光照射を２週間以上３週間未満行なうことにより、従来法に比べ到花日数を短縮することができ、且つ花数が多い切り花を収穫できることがわかった。また、定植時の苗品質も徒長が見られず良好であった。

本発明によれば、長日植物の幼苗期に限定的な期間に低温処理と光照射を組み合わせた処理を行なうことにより、花数の多い商品性の高い花を従来よりも１〜２ヶ月早期に切り花を収穫することが可能になる。また本発明の方法で生育された植物は、草丈が伸長しない場合は、鉢物としての利用が期待される。

１０・・・育苗システム、２０・・・チャンバ、３０・・・LED光源、４０・・・温度調整手段、４１・・・冷却手段、４２・・・温度計、４３・・・ファン、５０・・・制御部、６０・・・棚。

Claims (7)

1. 発芽後の苗を、管理された環境内で育苗する花卉の育苗方法であって、
   発芽後本葉が出揃った後の幼苗に、温度１５℃以下の低温下で、ピーク波長４００〜５５０nmの光を１００時間以上、６００時間以下の期間照射することを特徴とする花卉の育苗方法。
2. 請求項１に記載の花卉の育苗方法であって、
   前記ピーク波長４００〜５５０nmの光は、LEDを光源とする光であることを特徴とする花卉の育苗方法。
3. 請求項１又は２に記載の花卉の育苗方法であって、
   前記ピーク波長４００〜５５０nmの光は、光量子束密度が１５〜２００μmol・ｍ^-2・s^-1であることを特徴とする花卉の育苗方法。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の花卉の育苗方法であって、
   前記低温下における光の照射は、１日当たり１４時間以上であることを特徴とする花卉の育苗方法。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の花卉の育苗方法であって、
   前記花卉は、長日植物であることを特徴とする花卉の育苗方法。
6. 定植前の苗を収容するチャンバと、前記チャンバ内の温度を調整する温度調整手段と、前記苗にピーク波長４００〜５５０nmの青色系光を照射する手段と、前記温度調整手段および光照射手段を制御する制御手段とを備えた育苗システムであって
   前記制御手段は、３週間を上限とする一定期間、前記チャンバ内の温度が１５℃以下となるように前記温度調整手段を制御するとともに、前記一定期間の間、前記青色系光の１日当たりの照射時間が１４時間以上となるように前記光照射手段を制御することを特徴とする育苗システム。
7. 請求項６に記載の育苗システムであって、
   前記光照射手段は、LED装置を含むことを特徴とする育苗システム。

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