JP5830661B2

JP5830661B2 - 作物育成システム

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Publication number: JP5830661B2
Application number: JP2011182977A
Authority: JP
Inventors: 山田　真; 真山田; 石渡　正紀; 正紀石渡; 青木　慎一; 慎一青木
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2011-08-24
Filing date: 2011-08-24
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2031-08-24
Also published as: JP2013042706A

Description

本発明は、作物（植物）の育成を制御する作物育成システムに関する。

従来から作物に対して人工光源からの光を照射することで、作物の育成を制御する方法が知られている。例えば、植物に対して遠赤色光と赤色光との混合光を、植物の光周期における明期の開始期近傍及び終了期近傍のいずれか一方又は両方に照射することで、植物に短日処理を施す方法がある（例えば、特許文献１参照）。

また、ナス科植物（特に、トマト）に対して遠赤色光及び赤色光の少なくとも一方を日没後１〜３時間照射することで、果実の糖度を高める方法がある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００９−１３６１５５号公報特開２００７−２８２５４４号公報

しかしながら、上記特許文献１に示される方法は、主に植物の開花時期を早めるものであって必ずしも植物の成長を促進するものではないので、植物の商品価値を決める茎丈を伸長させる目的には適していない可能性がある。また、茎丈を効率的に伸長させるには植物の花芽分化を抑制する必要があるが、この方法は花芽分化については何ら言及していない。

また、上記特許文献２に示される方法は、果実糖度を高めるものであって必ずしも作物の成長を促進するものではなく、しかもナス科植物に限定された方法であるので他の作物に応用できない可能性がある。また、この方法も、作物の花芽分化については何ら言及していない。

本発明は、上記課題を解決するものであって、人工光源からの光照射によって日長を制御することで効率良く作物の成長を促進すると共に作物の花芽分化を抑制し、作物の生産性及び品質を向上させることができる作物育成システムを提供することを目的とする。

本発明の作物育成システムは、作物に対して波長域６８５〜７８０ｎｍにピーク波長を有する遠赤色光を照射する第１の光源と、作物に対して波長域６１０〜６８０ｎｍにピーク波長を有する赤色光を照射する第２の光源と、前記第１の光源及び第２の光源の照射動作を制御する制御部と、前記制御部に対して前記第１の光源及び第２の光源を照射動作させる時間帯を設定する時間設定部と、を備え、前記時間設定部は、前記第１の光源が前記第２の光源の照射動作時間帯よりも前の時間帯から照射動作し、前記第２の光源が日没後の時間帯において前記第１の光源の照射動作の終了に対して連続的に照射動作するように設定されていることを特徴とする。

前記時間設定部は、前記第１の光源が日没前の時間帯から照射動作するように設定されていることが好ましい。

前記時間設定部は、前記第１の光源が日没から日出の３時間前までの時間帯の一部で照射動作するように設定されていることが好ましい。

前記第１の光源及び第２の光源は、１種類の光源から照射される光の波長を制御することで実現されることが好ましい。

前記第２の光源は、放射照度が０．０２Ｗ／ｍ^２以上で、積算放射照度が０．２ｋＪ／ｍ^２以上となるように赤色光を照射することが好ましい。

本発明によれば、遠赤色光と赤色光とが順次作物に対して照射されるので、効率良く作物の成長を促進すると共に作物の花芽分化を抑制して、作物の生産性及び品質を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る作物育成システムの構成を示す図。上記システムで用いられる第１の光源及び第２の光源から照射される光の分光特性を示す図。上記第１の光源及び第２の光源の作物に対する配置を示す側面図。上記第１の光源及び第２の光源の作物に対する配置を示す平面図。上記第１の光源及び第２の光源が一つの筐体内に収容された照射装置の斜視図。実施例１による第１の光源及び第２の光源の光照射パターンを示す図。比較例１による光照射パターンを示す図。比較例２による光照射パターンを示す図。比較例３による光照射パターンを示す図。比較例４による光照射パターンを示す図。比較例５による光照射パターンを示す図。比較例６による光照射パターンを示す図。比較例７による光照射パターンを示す図。上記作物の平均成長促進差と第１の光源の光照射開始時刻との関係を示す図。実施例２による光照射パターンを示す図。比較例８による光照射パターンを示す図。比較例９による光照射パターンを示す図。比較例１０による光照射パターンを示す図。

本発明の実施形態に係る作物育成システムについて図１乃至図６を参照して説明する。本システムは、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、作物（特に花き）の成長を促進するものである。

図１に示すように、作物育成システム１は、遠赤色光を発する第１の光源２と、赤色光を発する第２の光源３と、これら光源２、３の照射動作を制御する制御部４と、制御部４に対して光源２、３を照射動作させる時間帯を設定する時間設定部５と、を備える。第１の光源２と第２の光源３、及び時間設定部５は、それぞれ配電線６により制御部４と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、筐体（後述する図５参照）に収容されて畝Ｆに植えられた作物Ｐの上方に配置され、作物Ｐに対して光を照射する。筐体は、熱伝導率が高くて放熱性に優れると共に高い光反射性を有する材料、例えば、アルミニウムやステンレス等の金属やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂より構成される。

第１の光源２は、波長域６８５〜７８０ｎｍにピーク波長を有する遠赤色光を照射する。第１の光源２は、上記波長域の遠赤色光を含む光を発する発光体２１と、発光体２１の発光面を覆うように取り付けられ発光体２１から発せられた光のうち上記波長域の遠赤色光を優先的に透過させる遠赤色フィルタ２２と、を有する。発光体２１は、例えば、直接に遠赤色光を発する遠赤色ＬＥＤや遠赤色蛍光灯や遠赤色ＥＬ素子、又は遠赤色光を含む光を発する白熱灯やＨＩＤランプ（高圧ナトリウムランプ、キセノンランプ等）より構成される。遠赤色フィルタ２２は、例えば、カラー樹脂、カラーガラス又は光学多層膜処理を施した光学フィルタより構成される。第１の光源２は、放射照度が０．０２Ｗ／ｍ^２以上で、積算放射照度が０．２ｋＪ／ｍ^２以上となるように遠赤色光を照射することが好ましい。放射照度は、Leica製ライトメータLi-250及びセンサLi-200SAを用いて測定される。なお、発光体２１が主として上記波長域の遠赤色光を照射する場合には、第１の光源２は、必ずしも遠赤色フィルタ２２を有する必要はなく、発光体２１のみから構成されてもよい。

第２の光源３は、波長域６１０〜６８０ｎｍにピーク波長を有する赤色光を照射する。第２の光源３は、上記波長域の赤色光を含む光を発する発光体３１と、発光体３１の発光面を覆うように取り付けられ発光体３１から発せられた光のうち上記波長域の赤色光を優先的に透過させる赤色フィルタ３２と、を有する。発光体３１は、例えば、直接に赤色光を発する赤色ＬＥＤや赤色蛍光灯や赤色ＥＬ素子、又は赤色光を含む光を発する白熱灯やＨＩＤランプより構成される。赤色フィルタ３２は、例えば、カラー樹脂、カラーガラス又は光学多層膜処理を施した光学フィルタより構成される。第２の光源３は、放射照度が０．０２Ｗ／ｍ^２以上で、積算放射照度が０．２ｋＪ／ｍ^２以上となるように赤色光を照射する。なお、発光体３１が主として赤色光を発する場合には、第２の光源３は、必ずしも赤色フィルタ３２を有する必要はなく、発光体３１のみから構成されてもよい。

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、第１の光源２から照射される遠赤色光の出力や第２の光源３から照射される赤色光の出力を調節する調光装置を有する。調光装置は、例えば、ライトコントローラより構成され、これら光源２、３から照射される光の放射照度を電気的に制御する。

時間設定部５は、タイマやマイコン等より構成され、ユーザによって予め設定された時間に第１の光源２と第２の光源３とを照射動作させる。時間設定部５は、第１の光源２が第２の光源３の照射動作時間帯よりも前の時間帯である日没前から照射動作し、第２の光源３が日没後の時間帯であって第１の光源２の照射動作時間帯よりも後に照射動作するように設定されている。また、時間設定部５は、第１の光源２が照射動作を終了すると共に、第２の光源３が照射動作を開始するように設定されている。すなわち、第１の光源２からの遠赤色光と第２の光源３からの赤色光とが、連続的に作物Ｐに対して照射される。なお、時間設定部５は、太陽光（自然光）の強度を感知する光センサを有し、この光センサにより作物Ｐ周囲の明るさを感知することで光源２、３を照射動作させるタイミングを決定してもよい。また、時間設定部５は、１年の日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有し、このソーラタイムスイッチに記憶された日没時刻を基準として光源２、３を照射動作させるタイミングを決定してもよい。更に、時間設定部５は、制御部４と一体に構成されてもよい。

図２は、第１の光源２から照射される遠赤色光及び第２の光源３から照射される赤色光の分光特性を示す。実線は蛍光灯より構成された発光体２１と遠赤色フィルタ２２とから成る第１の光源２から照射される遠赤色光の分光特性を示し、この遠赤色光は略７４０ｎｍにピーク波長を有する。一点鎖線は遠赤色ＬＥＤより構成された発光体２１から成る第１の光源２から照射される遠赤色光の分光特性を示し、この遠赤色光は略７３５ｎｍにピーク波長を有する。一方、破線は蛍光灯より構成された発光体３１と赤色フィルタ３２とから成る第２の光源３から照射される赤色光の分光特性を示し、この赤色光は略６６０ｎｍにピーク波長を有する。二点鎖線は赤色ＬＥＤより構成された発光体３１から成る第２の光源３から照射される赤色光の分光特性を示し、この赤色光は略６３０ｎｍにピーク波長を有する。

第１の光源２及び第２の光源３は、通常、作物Ｐの上方に配置される。しかしながら、作物Ｐの背が高い場合や枝葉が多い場合には、上方に配置された光源２、３だけでは作物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３に示すように、作物Ｐ上方の上部第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、作物Ｐの側方及び下方にも第１の光源２及び第２の光源３が配置される。作物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、作物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、作物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からの光を作物Ｐ全体に十分量照射することができる。ここで、側部光源２ｂ、３ｂ及び下部光源２ｃ、３ｃは、任意の角度で作物Ｐに対して光を照射することができるように取り付け角度が調節可能に配設される。なお、側部光源２ｂ、３ｂ及び下部光源２ｃ、３ｃの配置及び数は、図例のものに限定されない。

図４は、上方から見たときの作物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の配置を示す。なお、図例では、第１の光源２及び第２の光源３は、図を簡単にするために一つの部材として表記されている。上部光源２ａ、３ａ、側部光源２ｂ、３ｂ及び下部光源２ｃ、３ｃは、それぞれ作物Ｐの周囲に均等に配置される。上部光源２ａ、３ａは、畝Ｆが伸びる方向（作物Ｐが連なる方向）と略平行に、作物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、畝Ｆの間の領域で作物Ｐの側方に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、畝Ｆの間の地面上に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で、各光源２、３の光照射範囲に対して作物Ｐが広い範囲に亘って連なっている場合であっても、作物Ｐに対して十分量の光を照射することができる。なお、上部光源２ａ、３ａ、側部光源２ｂ、３ｂ及び下部光源２ｃ、３ｃの配置及び数は、図例のものに限定されない。また、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器具等の連続光源より構成されてもよい。

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、作物Ｐの生育に応じて調節される。例えば、作物Ｐが初期の生育ステージにあってまだ小さい場合、作物Ｐから離れた上部光源２ａ、３ａは消灯され、作物Ｐに近い側部光源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を調整することで配光が狭く設定され、作物Ｐに対して集中的に光を照射できるように調節される。また、初期の生育ステージにある作物Ｐは枝葉がまだ十分に発達していないので、作物Ｐに対して照射される光は光量が低くても作物Ｐ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、それぞれ照射する光の光量を下げてもよい。

一方、作物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を調整することで配光が広く設定され、作物Ｐの広い範囲に対して光を照射できるように調節される。また、大きく成長した作物Ｐは背が高くなり、しかも多くの枝葉を持ち得るため、作物Ｐに対して照射される光は高い光量でなければ作物Ｐの隅々まで行き渡らない。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、それぞれ照射する光の光量を増加させることが好ましい。

第１の光源２及び第２の光源３は、本実施形態においては個別に筐体に収容されているが、図５に示すように、それぞれ複数ずつ筐体７にまとめて収容されてもよい。このとき、第１の光源２及び第２の光源３は、それぞれ作物Ｐに対して均一に光を照射することができるように筐体７内において交互に配置される。

上記のように構成された作物育成システム１が作物Ｐに与える成長（伸長）促進効果及び花芽分化抑制効果は、実際に作物育成システム１を用いてキク（品種：セイプリンス）を栽培することで確認された。成長促進効果は、約８割のキクの茎丈が８０ｃｍ以上となるのに要した平均日数を算出することで確認された。花芽分化抑制効果は、無作為に抽出したキク１００株における未花芽分化株の割合を算出することで確認された。

（実施例１）
キクは、１０月末に定植され、翌年の２月まで略４ヶ月間栽培された後に収穫された。この間、定植してから茎丈が４０ｃｍ以上となる１２月初旬までの４０日間、作物育成システム１による光照射が行われた。図６は、実施例１における光照射パターンを示す。なお、この図は、第１の光源２及び第２の光源３の光照射タイミングを示すものであって、必ずしも太陽光との相対的な放射強度を比較したものではない。以下で説明する実施例２及び比較例に関する図についても同様である。実施例１においては、第１の光源２からの遠赤色光が日没の２時間前から日没までの２時間キクに対して照射され、第２の光源３からの赤色光が日没から３時間キクに対して照射された。すなわち、第１の光源２からの遠赤色光と第２の光源３からの赤色光とが、日没を挟んで連続的にキクに対して照射された。第１の光源２としては、上述の遠赤色ＬＥＤが用いられた（図２参照）。第１の光源２は、２０個／ｍ^２の密度で作物Ｐの上方に配置され、０．０３Ｗ／ｍ^２の放射照度で遠赤色光を作物Ｐに対して照射した。第２の光源３としては、上述の赤色ＬＥＤが用いられた。第２の光源３は、１０個／ｍ^２の密度で作物Ｐの上方に配置され、０．０２Ｗ／ｍ^２の放射照度で赤色光を作物Ｐに対して照射した。１２月初旬に作物育成システム１による光照射が終了した後、キクは開花するまで太陽光のみの照射を受けて栽培された。その結果、実施例１によるキクは、表１に示すように、平均９３日で茎丈が８０ｃｍ以上に達し、花芽分化が９８％抑制された。

また、比較例１では、図７に示すように、第１の光源２からの遠赤色光も第２の光源３からの赤色光も照射されず、太陽光のみがキクに対して照射された。その結果、比較例１によるキクは、表１に示すように、茎丈が８０ｃｍ以上となるのに平均１１５日を要し、２％しか花芽分化が抑制されなかった。この結果は、上記の作物育成システム１が効率良くキクの成長を促進すると共にキクの花芽分化を抑制することを示している。

比較例２では、図８に示すように、太陽光照射に加えて、夜中白熱灯による光照射（照度：２０ルクス）がキクに対して行われた。その結果、比較例２によるキクは、表１に示すように、茎丈が８０ｃｍ以上となるのに平均１０２日を要し、９２％の花芽分化が抑制された。この結果は、作物育成システム１ほど顕著ではないが、ある程度白熱灯による光照射がキクの成長を促進すると共にキクの花芽分化を抑制することを示している。

比較例３では、図９に示すように、太陽光照射及び比較例２の夜中白熱灯照射に加えて、白熱灯照射が日没の２時間前から日没までの２時間にも行われた。その結果、比較例３によるキクは、表１に示すように、茎丈が８０ｃｍ以上となるのに平均１００日を要し、９０％の花芽分化が抑制された。この結果は、比較例２の結果と大差ないので、日没前に白熱灯照射を行ってもキクの成長促進及び花芽分化抑制には大きな影響がないことを示している。

比較例４では、図１０に示すように、太陽光に加えて、第１の光源２からの遠赤色光が日没の２時間前から日没までの２時間キクに対して照射され、第２の光源３からの赤色光は照射されなかった。その結果、比較例４によるキクは、表１に示すように、茎丈が８０ｃｍ以上となるのに平均１１６日を要し、８％しか花芽分化が抑制されなかった。この結果は、第１の光源２からの遠赤色光だけではキクの成長を促進することもキクの花芽分化を抑制することも殆どできないことを示している。

比較例５では、図１１に示すように、太陽光に加えて、第２の光源３からの赤色光が日没から３時間キクに対して照射され、第１の光源２からの遠赤色光は照射されなかった。その結果、比較例５によるキクは、表１に示すように、茎丈が８０ｃｍ以上となるのに平均１０３日を要し、８７％の花芽分化が抑制された。この結果は、第２の光源３からの赤色光照射だけでも、ある程度キクの成長を促進することができると共にキクの花芽分化を抑制することができることを示している。しかしながら、この比較例５の効果は実施例１の効果よりも弱いので、効率の良いキクの成長促進及び花芽分化抑制には第１の光源２からの遠赤色光照射が必要とされることが明らかとなった。

比較例６では、図１２に示すように、太陽光に加えて、第１の光源２からの遠赤色光が日没の２時間前から５時間キクに対して照射され、第２の光源３からの赤色光が日没から３時間キクに対して照射された。すなわち、第１の光源２からの遠赤色光と第２の光源３からの赤色光とが、日没後の３時間において重複してキクに照射された。その結果、比較例６によるキクは、表１に示すように、茎丈が８０ｃｍ以上となるのに平均１０４日を要し、９３％の花芽分化が抑制された。この比較例６の成長促進効果及び花芽分化抑制効果は、実施例１の効果に比べて弱い。従って、効率の良い成長促進及び花芽分化抑制には、第１の光源２からの遠赤色光と第２の光源３からの赤色光とを別々にキクに対して照射することが必要であることが分かった。

比較例７では、図１３に示すように、太陽光に加えて、第１の光源２からの遠赤色光が日没の２時間前から日没の１時間前までの１時間キクに対して照射され、第２の光源３からの赤色光が日没から３時間キクに対して照射された。すなわち、第１の光源２からの遠赤色光照射と第２の光源３からの赤色光照射との間に、１時間のブランクが設けられた。その結果、比較例７によるキクは、表１に示すように、茎丈が８０ｃｍ以上となるのに平均１０１日を要し、９１％の花芽分化が抑制された。この比較例７の成長促進効果及び花芽分化抑制効果は、実施例１の効果に比べて弱い。従って、第１の光源２からの遠赤色光照射と第２の光源３からの赤色光照射との間にブランクがあると、成長促進効果及び花芽分化抑制効果が低減することが分かった。

上記のように、本実施形態の作物育成システム１によれば、第１の光源２からの遠赤色光と第２の光源３からの赤色光とが連続的に作物Ｐに対して照射されるので、効率良く作物Ｐの成長を促進すると共に作物Ｐの花芽分化を抑制することができる。これにより、作物Ｐの栽培サイクルが短縮されるので作物Ｐの収量が増加して生産性が向上する。また、作物Ｐの花芽分化が抑制されて茎丈が長くなるので作物Ｐの品質が向上する。ここで、第１の光源２からの遠赤色光と第２の光源３からの赤色光とは、必ずしも連続的に作物Ｐに対して照射される必要はない。まず、作物Ｐに対して第１の光源２からの遠赤色光が照射され、次いで、第２の光源３からの赤色光が照射される、すなわち、作物Ｐに対して遠赤色光と赤色光とが順次に照射されるように構成されていれば、本実施形態と同様の効果を得ることができる。

次に、本実施形態の変形例に係る作物育成システムについて説明する。本変形例の作物育成システムは、上述の作物育成システム１と同一の構成を備え、作物育成システム１とは第１の光源２及び第２の光源３からの光照射パターンのみが異なる。

図１４は、第１の光源２からの遠赤色光の照射開始時刻とキクの平均成長促進差との関係を示す。キクの平均成長促進差は、図１４から読み取れるように、遠赤色光の照射開始時刻が１５：００から日出３時間前（図１４では略３：００）までの範囲で変化しても＋１６ｃｍ前後の値を保っているが、日出３時間前以降では顕著に減少する。そこで、本変形例においては、第１の光源２が日没から日出の３時間前までの時間帯の一部で照射動作し、第２の光源３が第１の光源２の照射動作時間帯よりも後の時間帯から照射動作するように設定されている。

（実施例２）
本変形例の作物育成システムが作物Ｐに与える成長促進効果及び花芽分化抑制効果は、上記作物育成システム１と同様に、実際に本システムを用いてキクを栽培することで確認された。実施例２では、図１５に示すように、太陽光に加えて、第１の光源２からの遠赤色光が日没の１時間後から２時間照射され、その後直ちに、第２の光源３からの赤色光が３時間照射された。その結果、実施例２によるキクは、表２に示すように、平均８８日で茎丈が８０ｃｍ以上に達し、９９％の花芽分化が抑制された。

この実施例２に対する比較例８では、図１６に示すように、太陽光に加えて、第１の光源２からの遠赤色光が日没の１時間後から２時間キクに対して照射され、第２の光源３からの赤色光は照射されなかった。その結果、比較例８によるキクは、表２に示すように、茎丈が８０ｃｍ以上となるのに平均１０３日を要し、７％しか花芽分化が抑制されなかった。この結果は、第１の光源２からの遠赤色光だけではキクの成長を促進することもキクの花芽分化を抑制することも殆どできないことを示している。

比較例９では、図１７に示すように、太陽光に加えて、第２の光源３からの赤色光が日没の３時間後から３時間キクに対して照射され、第１の光源２からの遠赤色光は照射されなかった。その結果、比較例９によるキクは、表２に示すように、茎丈が８０ｃｍ以上となるのに平均１０４日を要し、８６％の花芽分化が抑制された。この結果は、第２の光源３からの赤色光照射だけでも、ある程度キクの成長を促進することができると共にキクの花芽分化を抑制することができることを示している。しかしながら、この比較例９の効果は実施例２の効果よりも弱いので、効率の良いキクの成長促進及び花芽分化抑制には第１の光源２からの遠赤色光照射が必要とされることが明らかとなった。

比較例１０では、図１８に示すように、太陽光に加えて、第１の光源２からの遠赤色光が日没の１時間後から２時間キクに対して照射され、第２の光源３からの赤色光が日没の４時間後から３時間キクに対して照射された。すなわち、第１の光源２からの遠赤色光照射と第２の光源３からの赤色光照射との間に、１時間のブランクが設けられた。その結果、比較例１０によるキクは、表２に示すように、茎丈が８０ｃｍ以上となるのに平均９９日を要し、９０％の花芽分化が抑制された。この比較例１０の成長促進効果及び花芽分化抑制効果は、実施例２の効果に比べて弱い。従って、第１の光源２からの遠赤色光照射と第２の光源３からの赤色光照射との間にブランクがあると、成長促進効果及び花芽分化抑制効果が低減することが分かった。

上述のように、本変形例によれば、上記実施形態と同等の効果を得ることができる。本変形例においても、第１の光源２からの遠赤色光と第２の光源３からの赤色光とは、必ずしも連続的に作物Ｐに対して照射される必要はなく、順次に作物Ｐに対して照射されるように構成されていても本変形例と同等の効果が得られる。

本実施形態及びその変形例においては、作物育成システムは、太陽光が照射される場所に設置されているが、太陽光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、作物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にオン／オフ制御される。また、この作物育成システムは、通年に亘って利用することが可能であるが、特に、太陽光が減少する秋から春先にかけての短日期に有効に利用できる。

なお、本発明に係る作物育成システムは、上記実施形態及びその変形例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、第１の光源及び第２の光源は、１種類の光源から照射される光の波長を制御することで実現されてもよい。これは、例えば、光源としてあらゆる波長の可視光を発する白熱灯を用い、この白熱灯と遠赤色フィルタ又は赤色フィルタとを適宜組み合わせることで実現することができる。

１作物育成システム
２第１の光源
３第２の光源
４制御部
５時間設定部
Ｐ作物

Claims

作物に対して波長域６８５〜７８０ｎｍにピーク波長を有する遠赤色光を照射する第１の光源と、
作物に対して波長域６１０〜６８０ｎｍにピーク波長を有する赤色光を照射する第２の光源と、
前記第１の光源及び第２の光源の照射動作を制御する制御部と、
前記制御部に対して前記第１の光源及び第２の光源を照射動作させる時間帯を設定する時間設定部と、を備え、
前記時間設定部は、前記第１の光源が前記第２の光源の照射動作時間帯よりも前の時間帯から照射動作し、前記第２の光源が日没後の時間帯において前記第１の光源の照射動作の終了に対して連続的に照射動作するように設定されていることを特徴とする作物育成システム。
前記時間設定部は、前記第１の光源が日没前の時間帯から照射動作するように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の作物育成システム。
前記時間設定部は、前記第１の光源が日没から日出の３時間前までの時間帯の一部で照射動作するように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の作物育成システム。
前記第１の光源及び第２の光源は、１種類の光源から照射される光の波長を制御することで実現されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の作物育成システム。
前記第２の光源は、放射照度が０．０２Ｗ／ｍ ^２以上で、積算放射照度が０．２ｋＪ／ｍ ^２以上となるように赤色光を照射することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の作物育成システム。