JP5971623B2 - Light irradiation apparatus, strawberry cultivation system and strawberry cultivation method - Google Patents

Light irradiation apparatus, strawberry cultivation system and strawberry cultivation method Download PDF

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Description

本発明は、人工光を利用してイチゴを栽培するための光照射装置、栽培システムおよび栽培方法に関するものである。   The present invention relates to a light irradiation device, a cultivation system, and a cultivation method for cultivating strawberries using artificial light.

イチゴは、そのまま生食するだけでなく、加工食品など、１年を通して需要が多い作物である。冬から春にかけて市場に出回る一季成りイチゴは、短日植物であり、昼の長さが短くなる秋から冬に花芽分化し、実をつける。逆に夏季には実がつかないため、日本では非常に高価となっている。   Strawberries are not only eaten raw but also processed crops that are in great demand throughout the year. The seasonal strawberry that is on the market from winter to spring is a short-day plant, and the flower buds are differentiated from autumn to winter when the length of the day is shortened. On the contrary, it is not expensive in summer, so it is very expensive in Japan.

一方、近年ブームとなっている植物工場では、光環境を人為的に制御できるため、植物工場においてイチゴの花芽分化に適した光環境を構築し、イチゴの周年栽培を行うことで、夏季にもイチゴを供給することが可能となる。植物工場では、気候変動に影響されず、病虫害の被害が少ないため、いくつかの研究機関が取り組みを開始している。   On the other hand, plant factories, which have become a boom in recent years, can control the light environment artificially. Therefore, by constructing a light environment suitable for flower bud differentiation in the plant factories and cultivating strawberries throughout the year, even in summer, It becomes possible to supply strawberries. In plant factories, some research institutions have started to work because they are not affected by climate change and suffer little damage from pests.

また、光の量および質が植物の形態や栄養成分、収量等に大きな影響を与えることが知られている。植物工場では、ＬＥＤや蛍光灯などの人工光を利用することにより植物の生育のコントロールが容易であることから、とくに注目を浴びている。   In addition, it is known that the amount and quality of light have a great influence on the form, nutritional components, yield, and the like of plants. In plant factories, it is particularly attracting attention because it is easy to control the growth of plants by using artificial light such as LEDs and fluorescent lamps.

このような植物工場でイチゴを栽培する場合、必要な光だけ与えればよく、紫外線など植物の生育を妨げる波長の光を照射しないことができる。   When strawberry is cultivated in such a plant factory, it is sufficient to give only necessary light, and it is not possible to irradiate light having a wavelength that hinders the growth of plants such as ultraviolet rays.

その一方で、紫外線は、ポリフェノールなどの機能性成分の生成を促進する効果があるとされている。そのため、このような紫外線のない環境では機能性成分を高めることが困難である。   On the other hand, ultraviolet rays are said to have an effect of promoting the generation of functional components such as polyphenols. Therefore, it is difficult to increase the functional component in an environment without such ultraviolet rays.

このような分野に取り組み、勝ち抜いていくためには、栄養・機能性などの面で付加価値の高い作物の栽培を行うことが重要である。特許文献１〜３にはそのための取り組みが開示されている。   In order to tackle such a field and win, it is important to cultivate crops with high added value in terms of nutrition and functionality. Patent Documents 1 to 3 disclose efforts for that purpose.

特許文献１には、紫外線がカットされてＵＶ−Ｂが照射されるハウス内で、ＵＶ−Ｂの照射による果実の色抜けの発生を防ぐ植物用カバーが開示されている。   Patent Document 1 discloses a plant cover that prevents the occurrence of color loss of fruits due to UV-B irradiation in a house where UV rays are cut and UV-B is irradiated.

特許文献２には、栽培された黄化スプラウトに対して、青色光またはＵＶ−Ａ紫外光の波長領域内に放射スペクトルを有する発光ダイオードで植物体の表面細胞を照射し、表面細胞内に植物色素の生成を誘起させて赤色化する方法が開示されている。   In Patent Document 2, a surface cell of a plant body is irradiated to a cultivated yellow sprout with a light emitting diode having a radiation spectrum in a wavelength region of blue light or UV-A ultraviolet light, and the plant is put into the surface cell. A method of inducing the formation of a pigment to make it red is disclosed.

特許文献３には、ＵＶ−Ｂを、単子葉栽培植物の芽ネギに照射することにより、植物体中のジフェニルピクリルヒドラジル（ＤＰＰＨ）ラジカル消去活性を高めるアスコルビン酸やポリフェノールなどの機能性物質含量を増加させる栽培方法が開示されている。   Patent Document 3 discloses functional substances such as ascorbic acid and polyphenol that enhance the radical scavenging activity of diphenylpicrylhydrazyl (DPPH) in plants by irradiating UV-B to bud leek of monocotyledonous plants. A cultivation method for increasing the content is disclosed.

特開２０１０−２７３５４６号公報（２０１０年１２月９日公開）JP 2010-273546 A (released on December 9, 2010) 特開２００７−８９４４５号公報（２００７年４月１２日公開）JP 2007-89445 A (published on April 12, 2007) 特開２００８−８６２７２号公報（２００８年４月１７日公開）JP 2008-86272 A (published April 17, 2008)

ところが特許文献１の栽培方法では、ハウス内でＵＶ−Ｂが照射されることが前提となっているが、このＵＶ−Ｂは、植物の生育を抑制するため、生育の遅延やそれに伴う果実生育の遅れ、および収量の減少が起こる可能性がある。なお、ＵＶ−Ｂは、人体に対して有害であるため、照射時には作業を行うことができない。また、イチゴ等の果実は、気孔を有しており呼吸しているため、カバーによる密閉は植物にとって過度のストレスとなるとともに、カバーの装着に手間がかかるという問題もある。   However, in the cultivation method of Patent Document 1, it is premised that UV-B is irradiated in the house, but this UV-B suppresses the growth of plants, so that the growth is delayed and accompanying fruit growth. Delays and yield reductions may occur. In addition, since UV-B is harmful to the human body, work cannot be performed during irradiation. In addition, since fruits such as strawberries have pores and are breathing, there is a problem that sealing with a cover causes excessive stress on the plant and it takes time and effort to attach the cover.

特許文献２の栽培方法では、黄化スプラウトの全体に対して青色光またはＵＶ−Ａ紫外光を照射するため、植物の生育を抑制する可能性がある。   In the cultivation method of patent document 2, since the blue light or UV-A ultraviolet light is irradiated with respect to the whole yellowing sprout, there exists a possibility of suppressing the growth of a plant.

特許文献３の栽培方法でも、単子葉植物全体にＵＶ−Ｂを照射するため、植物の生育を抑制する可能性がある。   Even the cultivation method of Patent Document 3 irradiates the entire monocotyledonous plant with UV-B, which may suppress the growth of the plant.

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、人工光を利用したイチゴ栽培において、植物体の生育が抑制されることを防止しつつ、イチゴの果実の色素、栄養素または機能性成分の蓄積を促進することができる光照射装置、イチゴ栽培システムおよびイチゴ栽培方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to prevent the growth of plant bodies from being suppressed in strawberry cultivation using artificial light, and the pigment of strawberry fruits. Another object of the present invention is to provide a light irradiation device, a strawberry cultivation system and a strawberry cultivation method that can promote the accumulation of nutrients or functional components.

本発明に係る光照射装置は、上記の課題を解決するために、イチゴ栽培用の光照射装置であって、青色光またはＵＶ−Ａ紫外線を出射する光源を備え、上記光源から出射される青色光またはＵＶ−Ａ紫外線が、イチゴの果実に集中的に照射されるように上記光源が配置されていることを特徴としている。   The light irradiation device according to the present invention is a light irradiation device for strawberry cultivation, and includes a light source that emits blue light or UV-A ultraviolet light, and is emitted from the light source. The light source is arranged so that light or UV-A ultraviolet rays are intensively applied to the fruit of a strawberry.

上記の構成によれば、青色光またはＵＶ−Ａ紫外線が光源から出射され、イチゴの果実に集中的に照射される。青色光は、植物および人にとって有害性は全くなく、ＵＶ−ＡについてもＵＶ−Ｂと比較すれば、有害性は格段に低い。それゆえ、青色光またはＵＶ−Ａ紫外線の照射時にも安全に作業を行うことができる。   According to said structure, blue light or UV-A ultraviolet-ray is radiate | emitted from a light source, and is irradiated to the fruit of a strawberry intensively. Blue light is not harmful to plants and humans, and UV-A is much less harmful than UV-B. Therefore, the work can be performed safely even when irradiated with blue light or UV-A ultraviolet light.

さらに、青色光またはＵＶ−Ａ紫外線がイチゴの果実に集中的に照射されるため、葉および茎など他の部分に青色光またはＵＶ−Ａ紫外線が照射されることにより植物体の生育が妨げられることを防止できる。その上で、イチゴの果実における色素、栄養素または機能性成分の蓄積を青色光またはＵＶ−Ａ紫外線の照射により促進できる。また、照射範囲を絞ることにより、青色光またはＵＶ−Ａ紫外線の照射コストを抑制することができるという副次的な効果も得られる。   Furthermore, since blue light or UV-A ultraviolet rays are intensively applied to the fruits of strawberries, the growth of the plant body is hindered by irradiating other parts such as leaves and stems with blue light or UV-A ultraviolet rays. Can be prevented. In addition, the accumulation of pigments, nutrients or functional components in strawberry fruits can be promoted by irradiation with blue light or UV-A ultraviolet light. Moreover, the secondary effect that the irradiation cost of blue light or UV-A ultraviolet light can be suppressed by narrowing the irradiation range is also obtained.

また、上記光源は、上記果実の近傍に配置されていることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the said light source is arrange | positioned in the vicinity of the said fruit.

上記の構成により、イチゴの葉または茎によって遮られることなく青色光またはＵＶ−Ａ紫外線をイチゴの果実に照射することができる。   With the above configuration, the strawberry fruit can be irradiated with blue light or UV-A ultraviolet light without being blocked by the strawberry leaf or stem.

また、上記光源は、イチゴが栽培される栽培容器の側面に垂れた上記果実の近傍に配置されていることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the said light source is arrange | positioned in the vicinity of the said fruit hung on the side of the cultivation container in which a strawberry is grown.

上記の構成により、イチゴが栽培される栽培容器の側面に垂れたイチゴの果実に効率良く青色光またはＵＶ−Ａ紫外線を照射することができる。   By said structure, the blue light or UV-A ultraviolet-ray can be efficiently irradiated to the fruit of the strawberry drooping on the side surface of the cultivation container in which a strawberry is grown.

また、上記光源は、イチゴが栽培される栽培容器の側面に配設されていることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the said light source is arrange | positioned at the side surface of the cultivation container in which a strawberry is grown.

上記の構成により、イチゴが栽培される栽培容器の側面に垂れたイチゴの果実に効率良く青色光またはＵＶ−Ａ紫外線を照射することができる。また、光源が栽培容器に接していることにより、当該栽培容器によって光源の放熱効果を高めることができる。   By said structure, the blue light or UV-A ultraviolet-ray can be efficiently irradiated to the fruit of the strawberry drooping on the side surface of the cultivation container in which a strawberry is grown. Moreover, when the light source is in contact with the cultivation container, the heat radiation effect of the light source can be enhanced by the cultivation container.

また、上記光源の光軸は、水平方向または水平方向よりも鉛直下方向を向いていることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the optical axis of the light source is oriented in the horizontal direction or vertically downward from the horizontal direction.

上記の構成によれば、上記光源から出射された青色光またはＵＶ−Ａ紫外線は、水平方向または水平方向よりも鉛直下方向に出射される。それゆえ、青色光またはＵＶ−Ａ紫外線が水平方向に対して仰角をなす角度で出射されることによって、イチゴの葉、茎または作業者に青色光またはＵＶ−Ａ紫外線が照射される可能性を低減できる。   According to said structure, the blue light or UV-A ultraviolet-ray radiate | emitted from the said light source is radiate | emitted in the perpendicular direction below a horizontal direction or a horizontal direction. Therefore, blue light or UV-A ultraviolet rays are emitted at an angle that is at an elevation angle with respect to the horizontal direction, and the possibility that the strawberry leaves, stems or workers are irradiated with blue light or UV-A ultraviolet rays. Can be reduced.

また、上記光源には、上記青色光または上記ＵＶ−Ａ紫外線の指向性を高めるレンズが配されていることが好ましい。   The light source is preferably provided with a lens that enhances the directivity of the blue light or the UV-A ultraviolet light.

上記の構成により、光源から出射される光（青色光またはＵＶ−Ａ紫外線）が進行する立体角の範囲を狭めることができ、イチゴに効率良く青色光またはＵＶ−Ａ紫外線を照射できる。   With the above configuration, the solid angle range in which the light (blue light or UV-A ultraviolet light) emitted from the light source travels can be narrowed, and the strawberry can be efficiently irradiated with blue light or UV-A ultraviolet light.

また、上記光源の放熱効率を高める放熱部がさらに備えられていることが好ましい。   In addition, it is preferable that a heat radiating part for increasing the heat radiating efficiency of the light source is further provided.

上記の構成によれば、放熱部によって光源の放熱効率を高めることができ、光源の機能が熱によって低下したり、光源が熱によって破損したりすることを防止できる。   According to said structure, the thermal radiation efficiency of a light source can be improved with a thermal radiation part, and it can prevent that the function of a light source falls by heat, or a light source is damaged by heat.

また、上記放熱部は、上記光源またはその近傍に風を送る送風管を含むことが好ましい。   Moreover, it is preferable that the said heat radiating part contains the ventilation tube which sends a wind to the said light source or its vicinity.

上記の構成により、光源を空冷することができ、当該光源をより効率的に冷却できる。また、植物体は、気孔周辺のガス交換を必要としており、栽培には適度な風が必要であるとされている。送風管から噴出される風は、光源の冷却だけでなく、植物の生育にも良い影響を与えることができる。   With the above configuration, the light source can be air-cooled, and the light source can be cooled more efficiently. Moreover, the plant body needs gas exchange around the pores, and it is said that an appropriate wind is necessary for cultivation. The wind blown from the blower tube can not only cool the light source but also have a positive effect on the growth of the plant.

なお、送風管から送られる風は、光源そのものに直接当てられてもよく、光源が設けられた基板に当てられてもよい。   In addition, the wind sent from a blower tube may be directly applied to the light source itself, and may be applied to the board | substrate with which the light source was provided.

また、上記光照射装置と、光合成に必要な波長範囲の光を出射する主光源装置とを含むイチゴ栽培システムも本発明の技術的範囲に含まれる。   Moreover, the strawberry cultivation system containing the said light irradiation apparatus and the main light source device which radiate | emits the light of the wavelength range required for photosynthesis is also contained in the technical scope of this invention.

本発明に係るイチゴ栽培方法は、上記の課題を解決するために、光源から出射される青色光またはＵＶ−Ａ紫外線を、イチゴの果実に集中的に照射する工程を含むことを特徴としている。   In order to solve the above-mentioned problems, the strawberry cultivation method according to the present invention includes a step of intensively irradiating strawberry fruits with blue light or UV-A ultraviolet light emitted from a light source.

上記の構成によれば、青色光またはＵＶ−Ａ紫外線が光源から出射され、イチゴの果実に集中的に照射される。葉および茎など他の部分に青色光またはＵＶ−Ａ紫外線が照射されることにより植物体の生育が妨げられることを防止しつつ、イチゴの果実における色素、栄養素または機能性成分の蓄積を促進できる。また、照射範囲を絞ることにより、光照射のコストを抑制することができるという副次的な効果も得られる。   According to said structure, blue light or UV-A ultraviolet-ray is radiate | emitted from a light source, and is irradiated to the fruit of a strawberry intensively. It is possible to promote accumulation of pigments, nutrients or functional components in the fruit of strawberry while preventing the growth of the plant body from being disturbed by irradiating other parts such as leaves and stems with blue light or UV-A ultraviolet rays. . Moreover, the secondary effect that the cost of light irradiation can be suppressed by narrowing the irradiation range is also obtained.

以上のように、本発明に係る光照射装置は、イチゴ栽培用の光照射装置であって、青色光またはＵＶ−Ａ紫外線を出射する光源を備え、上記光源から出射される青色光またはＵＶ−Ａ紫外線が、イチゴの果実に集中的に照射されるように上記光源が配置されている構成である。   As described above, the light irradiation device according to the present invention is a light irradiation device for strawberry cultivation, and includes a light source that emits blue light or UV-A ultraviolet light, and the blue light or UV- emitted from the light source. A It is the structure by which the said light source is arrange | positioned so that an ultraviolet-ray may be irradiated to the fruit of a strawberry intensively.

また、本発明に係るイチゴ栽培方法は、光源から出射される青色光またはＵＶ−Ａ紫外線を、イチゴの果実に集中的に照射する工程を含む構成である。   Moreover, the strawberry cultivation method which concerns on this invention is a structure including the process of irradiating the strawberry fruit intensively with the blue light or UV-A ultraviolet-ray radiate | emitted from a light source.

それゆえ、葉および茎など他の部分に青色光またはＵＶ−Ａ紫外線が照射されることにより植物体の生育が妨げられることを防止しつつ、イチゴの果実における色素、栄養素または機能性成分の蓄積を促進できる。   Therefore, accumulation of pigments, nutrients or functional components in the fruit of strawberry while preventing the growth of the plant body from being disturbed by irradiation of other parts such as leaves and stems with blue light or UV-A ultraviolet light Can be promoted.

本発明の一実施形態に係るイチゴ栽培システムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the strawberry cultivation system which concerns on one Embodiment of this invention. 上記イチゴ栽培システムに含まれるＵＶ−Ａ照射装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the UV-A irradiation apparatus contained in the said strawberry cultivation system. （ａ）は、上記ＵＶ−Ａ照射装置の変更例を示す平面図であり、（ｂ）は、その側面図である。(A) is a top view which shows the example of a change of the said UV-A irradiation apparatus, (b) is the side view. （ａ）および（ｂ）は、上記ＵＶ−Ａ照射装置の配置方法の好ましい例を示す図である。(A) And (b) is a figure which shows the preferable example of the arrangement | positioning method of the said UV-A irradiation apparatus. （ａ）および（ｂ）は、上記ＵＶ−Ａ照射装置の配置方法の比較例を示す図である。(A) And (b) is a figure which shows the comparative example of the arrangement | positioning method of the said UV-A irradiation apparatus. （ａ）は、ＵＶ―Ａ照射がイチゴ果実の総ポリフェノール生産に及ぼす影響を示すグラフであり、（ｂ）は、ＵＶ―Ａ照射がイチゴ果実の総アントシアニン生産に及ぼす影響を示すグラフである。(A) is a graph which shows the influence which UV-A irradiation has on the total polyphenol production of a strawberry fruit, (b) is a graph which shows the influence which UV-A irradiation has on the total anthocyanin production of a strawberry fruit. イチゴ果実へのＵＶ―Ａ照射がイチゴの収穫量に影響を及ぼさないことを示すグラフである。It is a graph which shows that UV-A irradiation to a strawberry fruit does not affect the yield of a strawberry. 本発明の別の実施形態に係るイチゴ栽培システムに含まれる、送風管が配されたＵＶ−Ａ照射装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the UV-A irradiation apparatus by which the ventilation pipe | tube was arranged included in the strawberry cultivation system which concerns on another embodiment of this invention. 上記送風管の別の配設方法を示す図である。It is a figure which shows another arrangement | positioning method of the said ventilation pipe. （ａ）〜（ｄ）は、送風管の構造の変更例を示す斜視図である。(A)-(d) is a perspective view which shows the example of a change of the structure of a blower pipe. （ａ）〜（ｃ）は、送風管へのＵＶ−Ａ照射装置の取り付け方法の例を示す斜視図である。(A)-(c) is a perspective view which shows the example of the attachment method of the UV-A irradiation apparatus to a ventilation pipe | tube. （ａ）は、スリットおよび開口部が形成されていない送風管を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す送風管にＵＶ−Ａ照射装置を密着させた状態を示す斜視図である。(A) is a perspective view which shows the ventilation pipe | tube with which the slit and the opening part are not formed, (b) is a perspective view which shows the state which made the UV-A irradiation apparatus contact | adhere to the ventilation pipe shown to (a). It is.

本発明の実施の一形態について図１〜図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本実施形態のイチゴ栽培システム１０は、例えば、閉鎖型の人口光利用型の植物工場で用いられる栽培システムである。このイチゴ栽培システム１０は、光合成に必要な波長範囲の光（波長４００〜７００ｎｍの光）を主に葉に照射することに加え、青色光またはＵＶ−Ａ紫外線をイチゴの果実に照射することにより、イチゴの果実の色素、栄養素または機能性成分の蓄積を促進するものである。   The following describes one embodiment of the present invention with reference to FIGS. The strawberry cultivation system 10 of this embodiment is a cultivation system used, for example, in a closed artificial light utilization type plant factory. This strawberry cultivation system 10 irradiates the strawberry fruit with blue light or UV-A ultraviolet rays in addition to irradiating the leaves with light in the wavelength range necessary for photosynthesis (light with a wavelength of 400 to 700 nm). Promotes the accumulation of pigments, nutrients or functional ingredients in strawberry fruits.

なお、本発明は、イチゴ栽培用の光として人工光を利用してイチゴを栽培する栽培施設（植物栽培用構造体）において用いられる光照射装置、栽培システムおよび栽培方法に関するものである。人工光を利用した栽培とは、栽培のための光の少なくとも一部に人工光が用いられている栽培を意味し、太陽光を全く用いない栽培を意味するわけではない。太陽光と人工光とを組み合わせて栽培する場合にも本発明を適用可能である。   In addition, this invention relates to the light irradiation apparatus, the cultivation system, and the cultivation method which are used in the cultivation facility (structure for plant cultivation) which grows a strawberry using artificial light as light for strawberry cultivation. Cultivation using artificial light means cultivation in which artificial light is used for at least part of the light for cultivation, and does not mean cultivation using no sunlight. The present invention can also be applied when cultivating a combination of sunlight and artificial light.

（イチゴ栽培システム１０の構成）
図１は、イチゴ栽培システム１０の概略構成を示す図である。図１に示すように、イチゴ栽培システム１０は、照明装置（主光源装置）１、空調装置４、栽培容器５、制御装置６およびＵＶ−Ａ照射装置（光照射装置）８を備えており、栽培室７の内部に設置されている。 (Configuration of strawberry cultivation system 10)
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a strawberry cultivation system 10. As shown in FIG. 1, the strawberry cultivation system 10 includes a lighting device (main light source device) 1, an air conditioner 4, a cultivation container 5, a control device 6, and a UV-A irradiation device (light irradiation device) 8. It is installed inside the cultivation room 7.

（照明装置１）
照明装置１は、光合成に必要な波長範囲の光（波長４００〜７００ｎｍの光）を出射する光源であり、栽培容器５の上方（例えば、栽培容器５の上方約３０ｃｍ）に配置されている。人工の植物栽培では、エネルギーを有効的に利用するため、植物が必要とする光だけを与えることが一般的である。照明装置１においても、イチゴの生育に必要な波長範囲の光のみをイチゴ２０に照射する。この照明装置１は、光源ユニット２および冷却板３を備えている。 (Lighting device 1)
The illuminating device 1 is a light source that emits light in a wavelength range necessary for photosynthesis (light having a wavelength of 400 to 700 nm), and is disposed above the cultivation container 5 (for example, about 30 cm above the cultivation container 5). In artificial plant cultivation, in order to effectively use energy, it is common to provide only the light required by plants. Also in the illuminating device 1, the strawberry 20 is irradiated only with the light of the wavelength range required for the growth of a strawberry. The lighting device 1 includes a light source unit 2 and a cooling plate 3.

（光源ユニット２）
光源ユニット２は、例えば、波長６４０〜６９０ｎｍの光を出射する赤色ＬＥＤ（赤色光源）および波長４２０〜５００ｎｍの光を出射する青色ＬＥＤ（青色光源）を基板上に備えている。赤色ＬＥＤは、例えば、６５０ｎｍにピークを有する赤色光を出射する。青色ＬＥＤは、例えば、４７０ｎｍにピークを有する青色光を出射する。 (Light source unit 2)
The light source unit 2 includes, for example, a red LED (red light source) that emits light with a wavelength of 640 to 690 nm and a blue LED (blue light source) that emits light with a wavelength of 420 to 500 nm on a substrate. For example, the red LED emits red light having a peak at 650 nm. For example, the blue LED emits blue light having a peak at 470 nm.

赤色ＬＥＤと青色ＬＥＤとの個数の比は、例えば４：１であるが、これに限定されない。赤色光と青色光との光量の比率は、変更可能であり、所望の光量の赤色光および青色光を照射するために、赤色ＬＥＤ２２および青色ＬＥＤ２３に供給する電力を調整すればよい。   The ratio of the number of red LEDs to blue LEDs is, for example, 4: 1, but is not limited thereto. The ratio of the amount of light between the red light and the blue light can be changed, and the power supplied to the red LED 22 and the blue LED 23 may be adjusted in order to irradiate the desired amount of red light and blue light.

ただし、光源ユニット２は、イチゴの栽培に適した光源であればよく、ＬＥＤ以外の光源、例えばハロゲンランプまたは蛍光灯を備えていてもよい。また、光源ユニット２が出射する光の波長および強度も特に限定されない。また、赤色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤという２種類のＬＥＤを用いる必要は必ずしもなく、複数の波長の光を照射できるＬＥＤを１種類用いることにより、赤色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤの組み合わせと同様の波長の光を出射する光源を用いてもよい。   However, the light source unit 2 should just be a light source suitable for cultivation of a strawberry, and may be provided with light sources other than LED, for example, a halogen lamp or a fluorescent lamp. Further, the wavelength and intensity of light emitted from the light source unit 2 are not particularly limited. In addition, it is not always necessary to use two types of LEDs, a red LED and a blue LED. By using one type of LED that can emit light of a plurality of wavelengths, light having the same wavelength as the combination of the red LED and the blue LED is emitted. A light source may be used.

（冷却板３）
図１に示すように、照明装置１の、光源ユニット２が搭載されている側の面とは反対側の面には、冷却板３が配設されている。冷却板３は、赤色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤが発した熱を放散させるための部材であり、金属（例えば、鉄、銅、アルミニウム）など、熱伝導性の高い物質からなるものである。 (Cooling plate 3)
As shown in FIG. 1, a cooling plate 3 is disposed on the surface of the lighting device 1 opposite to the surface on which the light source unit 2 is mounted. The cooling plate 3 is a member for dissipating heat emitted from the red LED and the blue LED, and is made of a material having high thermal conductivity such as metal (for example, iron, copper, aluminum).

（空調装置４）
空調装置４は、栽培室７の内部の温度を調節するエアコンある。また、空調装置４は、栽培室７の内部の空気を循環させる送風機としても機能する。 (Air conditioner 4)
The air conditioner 4 is an air conditioner that adjusts the temperature inside the cultivation room 7. The air conditioner 4 also functions as a blower that circulates the air inside the cultivation room 7.

（栽培容器５）
栽培容器５は、培養土または栽培用の固形培地（ロックウール、ウレタン、スポンジなど）を入れるためのプランターであってもよいし、イチゴ２０を保持するとともに水耕栽培用の培養液を貯める水槽であってもよい。 (Cultivation container 5)
The cultivation container 5 may be a planter for putting culture soil or a solid medium for cultivation (such as rock wool, urethane, sponge, etc.), or a water tank that holds the strawberry 20 and stores a culture solution for hydroponics. It may be.

（制御装置６）
制御装置６は、照明装置１の照度および空調装置４の空調温度および風量を制御する。イチゴは短日植物であるため、特に制御装置６は、照明装置１を制御することにより短日条件の光環境を実現する。昼夜のサイクル（明期および暗期の長さ）および、明期および暗期のそれぞれにおける空調温度は、特に限定されず、イチゴに適した公知の栽培条件を用いればよい。 (Control device 6)
The control device 6 controls the illuminance of the lighting device 1 and the air conditioning temperature and air volume of the air conditioning device 4. Since strawberries are short-day plants, the control device 6 particularly realizes a light environment under short-day conditions by controlling the lighting device 1. The air-conditioning temperature in each of the day / night cycle (the length of the light period and the dark period) and the light period and the dark period are not particularly limited, and known cultivation conditions suitable for strawberries may be used.

（ＵＶ−Ａ照射装置８）
ＵＶ−Ａ照射装置８は、ＵＶ−Ａ紫外線（例えば、波長域３１５〜４００ｎｍ）を出射する光源装置であり、栽培容器５の側面に配設されている。すなわち、ＵＶ−Ａ照射装置８は、イチゴが栽培される栽培容器５の側面に垂れたイチゴ２０の果実２１の近傍に配置されている。 (UV-A irradiation device 8)
The UV-A irradiation device 8 is a light source device that emits UV-A ultraviolet rays (for example, a wavelength range of 315 to 400 nm), and is disposed on the side surface of the cultivation container 5. That is, the UV-A irradiation device 8 is disposed in the vicinity of the fruit 21 of the strawberry 20 that hangs down on the side surface of the cultivation container 5 where the strawberry is grown.

このＵＶ−Ａ照射装置８は、光合成には直接影響しない紫外線をイチゴ２０の果実２１に集中的に照射することによりイチゴにストレスを与え、果実２１における色素、栄養素または機能性成分の蓄積を促進する。   This UV-A irradiation device 8 stresses the strawberry by irradiating ultraviolet rays that do not directly affect photosynthesis to the fruit 21 of the strawberry 20, and promotes accumulation of pigments, nutrients or functional components in the fruit 21. To do.

このような目的で照射する紫外線として、ＵＶ−Ｂ紫外線およびＵＶ−Ｃ紫外線を用いることもできるが、ＵＶ−Ｂ紫外線およびＵＶ−Ｃ紫外線は、波長が短く、人体および植物に有害である。それゆえ、安全性の高いＵＶ−Ａ紫外線を用いることが好ましい。   UV-B ultraviolet rays and UV-C ultraviolet rays can be used as the ultraviolet rays irradiated for such purposes, but UV-B ultraviolet rays and UV-C ultraviolet rays have short wavelengths and are harmful to human bodies and plants. Therefore, it is preferable to use highly safe UV-A ultraviolet rays.

図２に示すように、ＵＶ−Ａ照射装置８は、棒状の基板８１の上にＵＶ−Ａ紫外線を出射する複数のＬＥＤ（光源）８２が一列に搭載されているものである。図２は、ＵＶ−Ａ照射装置の構成を示す図である。なお、ＵＶ−Ａ照射装置８の基板８１においてＬＥＤ８２が複数例を形成するように配置されていてもよく、ＬＥＤ８２の数および配置は特に限定されない。   As shown in FIG. 2, the UV-A irradiation device 8 includes a plurality of LEDs (light sources) 82 that emit UV-A ultraviolet rays arranged in a row on a rod-shaped substrate 81. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the UV-A irradiation apparatus. Note that the LEDs 82 may be arranged to form a plurality of examples on the substrate 81 of the UV-A irradiation device 8, and the number and arrangement of the LEDs 82 are not particularly limited.

（ＵＶ−Ａ照射装置８の変更例）
図３は、（ａ）は、ＵＶ−Ａ照射装置８の変更例を示す平面図であり、（ｂ）は、ＵＶ−Ａ照射装置８の変更例を示す側面図である。図３（ａ）および（ｂ）に示すように、ＵＶ−Ａ照射装置８が備えるＬＥＤは、ＵＶ−Ａ紫外線の指向性を高めるレンズが配された砲弾型のＬＥＤ（光源）８３であってもよい。すなわち、ＵＶ−Ａ照射装置８が備えるＬＥＤには、ＵＶ−Ａ紫外線の指向性を高めるレンズが配されていてもよい。 (Modification example of UV-A irradiation device 8)
FIG. 3A is a plan view showing a modified example of the UV-A irradiation apparatus 8, and FIG. 3B is a side view showing a modified example of the UV-A irradiation apparatus 8. As shown in FIGS. 3A and 3B, the LED provided in the UV-A irradiation device 8 is a bullet-type LED (light source) 83 provided with a lens for enhancing the directivity of UV-A ultraviolet rays. Also good. That is, a lens that enhances the directivity of UV-A ultraviolet rays may be disposed on the LED provided in the UV-A irradiation device 8.

ＬＥＤに上記レンズが配されていることにより、当該ＬＥＤから出射されるＵＶ−Ａ紫外線の指向性を高めることができ、イチゴの果実２１に効率良くＵＶ−Ａ紫外線を照射できる。   By arranging the lens in the LED, the directivity of the UV-A ultraviolet light emitted from the LED can be enhanced, and the strawberry fruit 21 can be efficiently irradiated with the UV-A ultraviolet light.

（ＵＶ−Ａ照射装置８の配置）
図４（ａ）および（ｂ）は、ＵＶ−Ａ照射装置８の配置方法の好ましい例を示す図である。図４（ａ）に示す例では、ＵＶ−Ａ照射装置８は、イチゴの果実２１が垂れ下がる、栽培容器５の底部付近の側面に配設されており、横方向（水平方向）にＵＶ−Ａ紫外線を出射する。 (Arrangement of UV-A irradiation device 8)
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing a preferable example of the arrangement method of the UV-A irradiation device 8. In the example shown to Fig.4 (a), the UV-A irradiation apparatus 8 is arrange | positioned by the side surface near the bottom part of the cultivation container 5 where the strawberry fruit 21 hangs down, and is UV-A to a horizontal direction (horizontal direction). Emits ultraviolet rays.

また、図４（ｂ）に示す例では、ＵＶ−Ａ照射装置８は、栽培容器５の側面において、イチゴの果実２１が垂れ下がっている位置よりも上方に配置されている。そして、ＵＶ−Ａ照射装置８は、水平方向よりも鉛直下方向に向けてＵＶ−Ａ紫外線を出射する。すなわち、ＬＥＤ８２の光軸は、水平方向よりも鉛直下方向を向いている。   Moreover, in the example shown in FIG.4 (b), the UV-A irradiation apparatus 8 is arrange | positioned in the side surface of the cultivation container 5 rather than the position where the fruit 21 of strawberry hangs down. And the UV-A irradiation apparatus 8 radiates | emits UV-A ultraviolet rays toward a perpendicular | vertical downward direction rather than a horizontal direction. That is, the optical axis of the LED 82 is directed vertically downward from the horizontal direction.

このように、イチゴの果実２１が垂れ下がっている位置の近傍において、水平方向、または斜め下方向（水平方向よりも鉛直下方向）に向けてＵＶ−Ａ紫外線を照射することにより、イチゴの果実２１のみにＵＶ−Ａ紫外線を照射することができ、当該果実２１において機能性成分等の蓄積を促進することができる。   Thus, in the vicinity of the position where the strawberry fruit 21 hangs down, the strawberry fruit 21 is irradiated with UV-A ultraviolet rays in the horizontal direction or obliquely downward (vertically below the horizontal direction). Only the UV-A ultraviolet rays can be irradiated, and the accumulation of functional components and the like can be promoted in the fruit 21.

（比較例）
図５（ａ）および（ｂ）は、ＵＶ−Ａ照射装置８の配置方法の比較例を示す図である。図５（ａ）に示すように、ＵＶ−Ａ照射装置８を栽培容器５が設置されている床等に配置し、鉛直上向きにＵＶ−Ａ紫外線を出射した場合には、ＵＶ−Ａ紫外線をイチゴに果実に照射することはできる。しかし、ＵＶ−Ａ紫外線は、イチゴ２０の葉や茎にも照射されるため、イチゴ２０の生育を阻害する可能性がある。また、作業者にＵＶ−Ａ紫外線が照射される恐れもある。 (Comparative example)
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing a comparative example of the arrangement method of the UV-A irradiation device 8. As shown to Fig.5 (a), when arrange | positioning the UV-A irradiation apparatus 8 on the floor etc. in which the cultivation container 5 is installed and radiate | emitting UV-A ultraviolet rays vertically upward, UV-A ultraviolet rays are emitted. It is possible to irradiate fruits with strawberries. However, since UV-A ultraviolet rays are also applied to the leaves and stems of the strawberry 20, there is a possibility that the growth of the strawberry 20 may be inhibited. Moreover, there is a possibility that the worker is irradiated with UV-A ultraviolet rays.

また、図５（ｂ）に示すように、ＵＶ−Ａ照射装置８をイチゴ２０の上方に配置し、下方に向けてＵＶ−Ａ紫外線を出射した場合には、葉または茎にＵＶ−Ａ紫外線が遮られて、効率良くＵＶ−Ａ紫外線を果実に照射することが困難である。   Further, as shown in FIG. 5B, when the UV-A irradiation device 8 is disposed above the strawberry 20 and UV-A ultraviolet rays are emitted downward, the UV-A ultraviolet rays are applied to the leaves or stems. It is difficult to efficiently irradiate fruits with UV-A ultraviolet rays.

それゆえ、図４（ａ）および（ｂ）に示すように、イチゴの果実２１の近傍において水平方向、または水平方向よりも鉛直下方向に向けてＵＶ−Ａ紫外線を照射することが好ましい。   Therefore, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), it is preferable to irradiate UV-A ultraviolet rays in the vicinity of the strawberry fruit 21 in the horizontal direction or in the vertically downward direction from the horizontal direction.

（栽培容器５によるＵＶ−Ａ照射装置８の冷却効果）
ＵＶ−Ａ照射装置８は、栽培容器５の側面に固定されている必要は必ずしもなく、スタンドなど、栽培容器５以外の部材によってその位置が固定されていてもよい。 (Cooling effect of UV-A irradiation device 8 by cultivation container 5)
The position of the UV-A irradiation device 8 is not necessarily fixed to the side surface of the cultivation container 5, and the position thereof may be fixed by a member other than the cultivation container 5 such as a stand.

しかし、栽培容器５に定期的に培養液を補填する場合には、培養液は室温に比べて低くなっている場合が多い。そのため、ＵＶ−Ａ照射装置８の基板８１を栽培容器５に当接させることで基板８１および発熱源であるＬＥＤ８２を冷却することができる。   However, when the culture vessel 5 is regularly supplemented with the culture solution, the culture solution is often lower than the room temperature. Therefore, the board | substrate 81 and LED82 which is a heat generation source can be cooled by making the board | substrate 81 of the UV-A irradiation apparatus 8 contact | abut to the cultivation container 5. FIG.

また、栽培容器５が熱伝導性の高い物質で形成されている場合には、ＵＶ−Ａ照射装置８の放熱効果をより高めることができる。   Moreover, when the cultivation container 5 is formed with the material with high heat conductivity, the thermal radiation effect of the UV-A irradiation apparatus 8 can be improved more.

また、逆に、ＵＶ−Ａ照射装置８の熱によって栽培容器５の内部の培地の温度を高める効果も得られる。   Conversely, the effect of increasing the temperature of the medium inside the cultivation container 5 by the heat of the UV-A irradiation device 8 can also be obtained.

（栽培方法の概要）
次にイチゴ栽培システム１０を用いたイチゴ栽培方法の概要について説明する。当該イチゴ栽培方法では、人工光を利用する植物栽用の空間である栽培室７において、光合成に必要な波長範囲の光（波長４００〜７００ｎｍの光）を主にイチゴ２０の葉に照射することに加え、ＵＶ−Ａ紫外線（波長域３４０〜４００ｎｍ）をイチゴ２０の果実２１に照射する。 (Outline of cultivation method)
Next, the outline | summary of the strawberry cultivation method using the strawberry cultivation system 10 is demonstrated. In the said strawberry cultivation method, in the cultivation room 7 which is the space for planting using artificial light, the light of the wavelength range required for photosynthesis (light with a wavelength of 400-700 nm) is mainly irradiated to the strawberry 20 leaf. In addition, the fruit 21 of the strawberry 20 is irradiated with UV-A ultraviolet rays (wavelength range 340 to 400 nm).

より具体的には、赤色ＬＥＤからの赤色光および青色ＬＥＤからの青色光をそれぞれイチゴ２０に照射するとともに、ＵＶ−Ａ照射装置８からのＵＶ−Ａ紫外線を果実２１に照射する。   More specifically, the strawberry 20 is irradiated with red light from the red LED and blue light from the blue LED, respectively, and the fruit 21 is irradiated with UV-A ultraviolet rays from the UV-A irradiation device 8.

赤色光および青色光の総光合成光量子束密度は、例えば、１００〜１０００μｍｏｌ／ｍ２／ｓであり、赤色光と青色光との割合は、例えば１：０、１：１、４：１など、適宜設定されればよい。 The total photosynthesis photon flux density of red light and blue light is, for example, 100 to 1000 μmol / m 2 / s, and the ratio of red light to blue light is, for example, 1: 0, 1: 1, 4: 1, etc. What is necessary is just to set suitably.

イチゴは短日植物であるため、昼夜のサイクルは、短日条件になるように設定する。すなわち、短日条件の光環境を実現するように制御装置６によって照明装置１およびＵＶ−Ａ照射装置８の光量を制御する。昼夜のサイクルは、例えば、明期１２時間、暗期１２時間であるが、これに限定されない。   Since strawberries are short-day plants, the day / night cycle is set to be short-day conditions. That is, the light amount of the illumination device 1 and the UV-A irradiation device 8 is controlled by the control device 6 so as to realize a light environment under short-day conditions. The day / night cycle is, for example, 12 hours of light period and 12 hours of dark period, but is not limited thereto.

昼夜のサイクルに伴って栽培室７の内部の温度も調節する。この温度調節は、制御装置６の制御下において空調装置４が行う。栽培室７の内部の温度は、例えば、明期２５℃、暗期１０℃に設定する。   The temperature inside the cultivation room 7 is also adjusted with the day / night cycle. This temperature adjustment is performed by the air conditioner 4 under the control of the control device 6. The temperature inside the cultivation room 7 is set to, for example, a light period of 25 ° C. and a dark period of 10 ° C.

その他の栽培条件（培養土の組成、給肥条件など）については、公知の条件を用いればよい。   About other cultivation conditions (Composition of culture soil, fertilizer supply conditions, etc.), known conditions may be used.

（栽培方法の具体例）
次にイチゴ栽培システム１０におけるイチゴ栽培方法の一例について説明する。イチゴ２０として「とちおとめ」を栽培容器５の中に入れたロックウールに定植し、照明装置１の下方に設置した。また、栽培容器５の側面には、図４（ａ）に示すように、ＵＶ−Ａ照射装置８を配設した。また、イチゴ栽培用の培養液として園芸試験場処方を使用し、栽培容器５に注入した。 (Specific examples of cultivation methods)
Next, an example of the strawberry cultivation method in the strawberry cultivation system 10 will be described. “Tochiotome” as strawberry 20 was planted in rock wool placed in the cultivation container 5 and installed below the lighting device 1. Moreover, as shown to Fig.4 (a), the UV-A irradiation apparatus 8 was arrange | positioned on the side surface of the cultivation container 5. FIG. Moreover, the horticultural experiment site prescription was used as a culture solution for strawberry cultivation and injected into the cultivation container 5.

明期１２時間、暗期１２時間のサイクルで照明装置１およびＵＶ−Ａ照射装置８を点灯させ、栽培室７の内部の温度を、明期２５℃、暗期１０℃に調節した。   The lighting device 1 and the UV-A irradiation device 8 were turned on in a cycle of 12 hours light period and 12 hours dark period, and the temperature inside the cultivation room 7 was adjusted to 25 ° C. light period and 10 ° C. dark period.

赤色光および青色光の総光合成光量子束密度は、１２０μｍｏｌ／ｍ２／ｓとし、赤色光と青色光との割合（Ｒ：Ｂ）は、４：１に設定した。 The total photosynthesis photon flux density of red light and blue light was 120 μmol / m 2 / s, and the ratio of red light to blue light (R: B) was set to 4: 1.

また、ＵＶ−Ａ照射装置８のＵＶ−Ａ紫外線の光量は、３０〜４０μｍｏｌ／ｍ２／ｓに設定した。ＵＶ−Ａ紫外線は、定植後から実験収量まで全期間（明期）を通して照射した。 Moreover, the light quantity of the UV-A ultraviolet-ray of the UV-A irradiation apparatus 8 was set to 30-40 micromol / m < 2 > / s. UV-A ultraviolet rays were irradiated throughout the entire period (light period) from planting to experimental yield.

また、比較実験のためにＵＶ−Ａ紫外線を照射しない栽培区も設けた。   Moreover, the cultivation area which does not irradiate UV-A ultraviolet-ray for the comparative experiment was also provided.

各栽培区について、イチゴの果実の果皮部分（表面から１〜２ｍｍの厚さの部分）を用いて総ポリフェノール含有量および総アントシアニン含有量（色素または機能性成分）を測定した。総ポリフェノール含有量は、Folin Ciocalteu法にて測定した。また、総アントシアニン含有量については、Lees & Francis法に基づき、抽出液を分光光度計で５３３ｎｍの吸光度を測定することで求めた。なお、各栽培区について、「とちおとめ」の４株を用いた。   About each cultivation district, the total polyphenol content and the total anthocyanin content (a pigment | dye or a functional component) were measured using the peel part (thickness of 1-2 mm from the surface) of the fruit of a strawberry. The total polyphenol content was measured by the Folin Ciocalteu method. The total anthocyanin content was determined by measuring the absorbance at 533 nm with a spectrophotometer based on the Lees & Francis method. For each cultivation area, 4 strains of “Tochiotome” were used.

（栽培結果）
図６（ａ）は、ＵＶ―Ａ照射がイチゴ果実の総ポリフェノール生産に及ぼす影響を示すグラフであり、図６（ｂ）はＵＶ―Ａ照射がイチゴ果実の総アントシアニン生産に及ぼす影響を示すグラフである。誤差線は標準誤差（ｎ＝４）を示し、Ｐ値はｔ検定によって求めた。 (Cultivation result)
FIG. 6A is a graph showing the effect of UV-A irradiation on total polyphenol production of strawberry fruits, and FIG. 6B is a graph showing the effect of UV-A irradiation on total anthocyanin production of strawberry fruits. It is. The error line represents standard error (n = 4), and the P value was determined by t-test.

図６（ａ）に示すように、ＵＶ−Ａ紫外線を照射した場合には、照射しなかった場合と比較して、イチゴの果実における総ポリフェノール含有量が顕著に増加した。また、図６（ｂ）に示すように、ＵＶ−Ａ紫外線を照射した場合には、照射しなかった場合と比較して、イチゴの果実における総アントシアニン含有量が有意に増加した。   As shown to Fig.6 (a), when irradiated with UV-A ultraviolet-ray, the total polyphenol content in the fruit of a strawberry increased notably compared with the case where it did not irradiate. Moreover, as shown in FIG.6 (b), when the UV-A ultraviolet-ray was irradiated, the total anthocyanin content in the fruit of a strawberry increased significantly compared with the case where it did not irradiate.

また、データとしては示していないが、イチゴの果実におけるビタミンＣ（アスコルビン酸）含有量もＵＶ−Ａ紫外線の照射により増加することを確認している。   Moreover, although not shown as data, it has been confirmed that the content of vitamin C (ascorbic acid) in the fruit of strawberry is also increased by irradiation with UV-A ultraviolet rays.

（イチゴの収穫量に及ぼすＵＶ−Ａ紫外線照射の影響）
次に、ＵＶ−Ａ紫外線をイチゴの果実に集中的に照射することにより、ＵＶ−Ａ紫外線の照射によってイチゴの収穫量が減少することを防止できることを説明する。図７は、イチゴ果実へのＵＶ―Ａ照射がイチゴの収穫量に影響を及ぼさないことを示すグラフである。図７に示す実験では、上述のように「とちおとめ」を栽培し、ＵＶ−Ａ紫外線をイチゴの果実に集中的に照射した場合と、ＵＶ−Ａ紫外線を照射しなかった場合とにおいて、一株当たりの平均収量を測定した。各栽培区において４株を用い、１７０日間収穫を行った。 (Effects of UV-A UV irradiation on strawberry yield)
Next, it will be described that by irradiating UV-A ultraviolet rays intensively on strawberry fruits, it is possible to prevent the yield of strawberry from decreasing due to the irradiation of UV-A ultraviolet rays. FIG. 7 is a graph showing that UV-A irradiation on strawberry fruits does not affect strawberry yield. In the experiment shown in FIG. 7, “Tochiotome” was cultivated as described above, and one strain was observed when UV-A ultraviolet rays were intensively applied to strawberry fruits and when UV-A ultraviolet rays were not irradiated. The average yield per unit was measured. 4 strains were used in each cultivation area and harvested for 170 days.

その結果、図７に示すように、一株から得られるイチゴの収穫量は、ＵＶ−Ａ紫外線の照射の有無に関わらず同じであった。より詳細には、ＵＶ−Ａ紫外線を照射した場合の収穫量は、平均１９５．８４ｇであり、照射しなかった場合の収穫量は、平均２００．９４ｇであり、有意水準５％のｔ検定により有意差はなし（Ｐ＝０．９６７）と判断できた。   As a result, as shown in FIG. 7, the yield of strawberries obtained from one strain was the same regardless of whether or not UV-A ultraviolet rays were irradiated. More specifically, the average yield when irradiated with UV-A ultraviolet rays is 195.84 g, and the average yield when not irradiated is 200.94 g. According to a t-test with a significance level of 5%. There was no significant difference (P = 0.967).

このようにＵＶ−Ａ紫外線の照射をイチゴの果実に集中させることにより、植物体の生育が当該照射によって抑制されることを回避することができる。その結果、イチゴの収穫量を減少させることなくイチゴの機能性成分等を増加させることができる。   Thus, by concentrating the irradiation of UV-A ultraviolet rays on the fruit of a strawberry, it is possible to avoid the growth of the plant body being suppressed by the irradiation. As a result, it is possible to increase the functional components of strawberries and the like without reducing the yield of strawberries.

（イチゴ栽培システム１０の効果）
以上のように、イチゴ栽培システム１０では、ＵＶ−Ａ紫外線が光源から出射され、イチゴの果実２１に集中的に照射される。そのため、葉および茎など他の部分にＵＶ−Ａ紫外線が照射されることにより植物の生育が妨げられることを防止しつつ、イチゴの果実２１における色素、栄養素または機能性成分の蓄積を促進できる。 (Effect of strawberry cultivation system 10)
As described above, in the strawberry cultivation system 10, UV-A ultraviolet rays are emitted from the light source and are intensively applied to the strawberry fruit 21. Therefore, accumulation of pigments, nutrients or functional components in the strawberry fruit 21 can be promoted while preventing other parts such as leaves and stems from being irradiated with UV-A ultraviolet rays to prevent the growth of plants.

また、植物体全体にＵＶ−Ａ紫外線を照射する場合よりも、照射範囲が絞られており、ＵＶ−Ａ紫外線の照射のコストを抑制することができる。   Moreover, the irradiation range is narrowed compared with the case where the whole plant body is irradiated with UV-A ultraviolet rays, and the cost of irradiation with UV-A ultraviolet rays can be suppressed.

（イチゴ栽培システム１０の変更例）
上述の実施形態では、イチゴの果実にＵＶ−Ａ紫外線を照射したが、イチゴの果実に青色光（波長域４２０〜４７０ｎｍ）を照射しても、機能性成分（ポリフェノールおよびアントシアニン）が効果的に蓄積誘導されることを確認している。 (Modification example of strawberry cultivation system 10)
In the above-described embodiment, UV-A ultraviolet rays are irradiated on the strawberry fruit, but the functional components (polyphenol and anthocyanin) are effective even when the strawberry fruit is irradiated with blue light (wavelength range: 420 to 470 nm). It is confirmed that accumulation is induced.

それゆえ、上述の実施形態におけるＵＶ−Ａ照射装置８を青色光照射装置に置き換えてもよい。   Therefore, the UV-A irradiation device 8 in the above-described embodiment may be replaced with a blue light irradiation device.

すなわち、本発明のイチゴ栽培用の光照射装置は、青色光またはＵＶ−Ａ紫外線を出射する光源を備え、上記光源から出射される青色光またはＵＶ−Ａ紫外線が、イチゴの果実に集中的に照射されるように上記光源が配置されている。この場合、青色光を出射するＬＥＤとＵＶ−Ａ紫外線を出射するＬＥＤとを同一の基板（基板８１に相当）上に設けてもよく、別々の基板上に設けてもよい。また、青色光およびＵＶ−Ａ紫外線の波長領域の光を出射する１種類のＬＥＤを用いてもよい。   That is, the light irradiation apparatus for strawberry cultivation of the present invention includes a light source that emits blue light or UV-A ultraviolet light, and the blue light or UV-A ultraviolet light emitted from the light source is concentrated on the strawberry fruit. The light source is arranged so as to be irradiated. In this case, the LED emitting blue light and the LED emitting UV-A ultraviolet light may be provided on the same substrate (corresponding to the substrate 81), or may be provided on separate substrates. Alternatively, one type of LED that emits light in the wavelength region of blue light and UV-A ultraviolet light may be used.

〔実施の形態２〕
本発明の他の実施形態について図８〜図１２に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態１と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。 [Embodiment 2]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIGS. In addition, about the member similar to Embodiment 1, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

本実施形態のイチゴ栽培システム３０では、ＵＶ−Ａ照射装置８を冷却する（ＵＶ−Ａ照射装置８の放熱効率を高める）送風管（放熱部）９が設けられている。図８は、本実施形態に係るイチゴ栽培システム３０に含まれる、送風管９が配されたＵＶ−Ａ照射装置８の構成を示す図である。図９は、送風管９の別の配設方法を示す図である。   In the strawberry cultivation system 30 of the present embodiment, a blower tube (heat radiating unit) 9 that cools the UV-A irradiation device 8 (increases the heat radiation efficiency of the UV-A irradiation device 8) is provided. FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of the UV-A irradiation device 8 provided with the blower tube 9 included in the strawberry cultivation system 30 according to the present embodiment. FIG. 9 is a view showing another arrangement method of the blower tube 9.

図８に示すように、送風管９は、栽培容器５の側面とＵＶ−Ａ照射装置８との間に配設されてもよく、図９に示すように栽培容器５の側面に固定されたＵＶ−Ａ照射装置８の下方に配設されてもよく、ＵＶ−Ａ照射装置８の上方に配設されてもよい。   As shown in FIG. 8, the blower tube 9 may be disposed between the side surface of the cultivation container 5 and the UV-A irradiation device 8, and is fixed to the side surface of the cultivation container 5 as shown in FIG. It may be disposed below the UV-A irradiation device 8 or may be disposed above the UV-A irradiation device 8.

図１０（ａ）〜（ｄ）に示すように、送風管９には、スリット９１または開口部９２が形成されている。送風管９の一方の端部には、送風装置（ファン）（図示せず）が接続されており、送風装置から送られる風が送風管９の内部を通り、スリット９１または開口部９２から噴出する。この風によってＵＶ−Ａ照射装置８の基板８１およびＬＥＤ８２が冷却される。   As shown in FIGS. 10A to 10D, the air duct 9 has a slit 91 or an opening 92 formed therein. A blower (fan) (not shown) is connected to one end of the blower tube 9, and the wind sent from the blower blows out of the slit 91 or the opening 92 through the blower tube 9. To do. This wind cools the substrate 81 and the LED 82 of the UV-A irradiation device 8.

また、植物体は、気孔周辺のガス交換を必要としており、栽培には適度な風が必要であるとされている。送風管９から噴出される風は、ＬＥＤ８２の冷却だけでなく、植物の生育にも良い影響を与えることができる。なお、イチゴでは果実表面にも気孔が存在する。   Moreover, the plant body needs gas exchange around the pores, and it is said that an appropriate wind is necessary for cultivation. The wind blown from the blower tube 9 can not only cool the LEDs 82 but also have a positive effect on the growth of the plant. In strawberry, there are also pores on the fruit surface.

図１０（ａ）および（ｃ）に示すように、送風管９は角柱形状のものであってもよく、図１０（ｂ）および（ｄ）に示すように、円筒形状のものであってもよい。   As shown in FIGS. 10 (a) and 10 (c), the blast tube 9 may have a prismatic shape, or may have a cylindrical shape as shown in FIGS. 10 (b) and 10 (d). Good.

また、図１０（ａ）および（ｂ）に示すように、送風管９に１本のスリットが長軸方向に沿って形成されていてもよく、送風管９に複数本のスリットが長軸方向に対して垂直な方向に形成されていてもよい。   Further, as shown in FIGS. 10A and 10B, one slit may be formed in the blower tube 9 along the long axis direction, and a plurality of slits may be formed in the long tube direction in the blower tube 9. It may be formed in a direction perpendicular to the direction.

また、図１０（ｃ）および（ｄ）に示すように、開口部９２は、送風管９の長軸方向に沿って一列に形成されてもよく、複数列をなすように形成されてもよい。   Further, as shown in FIGS. 10C and 10D, the openings 92 may be formed in a line along the major axis direction of the blower tube 9, or may be formed in a plurality of lines. .

図１１（ａ）〜（ｃ）は、送風管９へのＵＶ−Ａ照射装置８の取り付け方法の例を示す斜視図である。図１１（ａ）に示すように、角柱形状の送風管９のスリット９１の前方にＵＶ−Ａ照射装置８が位置するように取り付けてもよい。   FIGS. 11A to 11C are perspective views illustrating an example of a method for attaching the UV-A irradiation device 8 to the blower tube 9. As shown to Fig.11 (a), you may attach so that the UV-A irradiation apparatus 8 may be located ahead of the slit 91 of the prismatic blast pipe 9. As shown in FIG.

また、図１１（ｂ）に示すように、円筒形状の送風管９のスリット９１の前方に、ＵＶ−Ａ照射装置８を支持部材９３によって支持してもよい。   Further, as shown in FIG. 11B, the UV-A irradiation device 8 may be supported by a support member 93 in front of the slit 91 of the cylindrical blower tube 9.

また、図１１（ｃ）に示すように、角柱形状の送風管９のスリット９１の前方に、ＵＶ−Ａ照射装置８を支持部材９３によって支持してもよい。支持部材９３は、送風管９とＵＶ−Ａ照射装置８との相対位置を固定する固定部材であると表現することもできる。   Further, as shown in FIG. 11C, the UV-A irradiation device 8 may be supported by a support member 93 in front of the slit 91 of the prismatic blast tube 9. The support member 93 can also be expressed as a fixing member that fixes the relative position between the blower tube 9 and the UV-A irradiation device 8.

図１１（ｂ）および図１１（ｃ）に示す構成では、送風管９とＵＶ−Ａ照射装置８の基板８１との間に隙間を形成することができ、送風管９のスリット９１または開口部９２から噴出した風を基板８１に当てた後に効率良く逃がすことができる。   In the configuration shown in FIGS. 11B and 11C, a gap can be formed between the blower tube 9 and the substrate 81 of the UV-A irradiation device 8, and the slit 91 or the opening of the blower tube 9. It is possible to efficiently escape after the wind blown from 92 is applied to the substrate 81.

送風管９およびＵＶ−Ａ照射装置８の固定方法は、上述のものに限定されず、送風管９の下方にＵＶ−Ａ照射装置８を配置する場合には、送風管９とＵＶ−Ａ照射装置８とをそれぞれ栽培容器５に固定してもよい。   The fixing method of the blower tube 9 and the UV-A irradiation device 8 is not limited to the above-described one. When the UV-A irradiation device 8 is disposed below the blower tube 9, the blower tube 9 and the UV-A irradiation are performed. You may fix the apparatus 8 to the cultivation container 5, respectively.

また、送風管９を熱伝導率の高い金属等の材質で形成し、ＵＶ−Ａ照射装置８の基板８１と密着させる場合には、送風管９にスリット９１および開口部９２を形成する必要は必ずしもない。図１２（ａ）は、スリットおよび開口部が形成されていない送風管９を示す斜視図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示す送風管９にＵＶ−Ａ照射装置８を密着させた状態を示す斜視図である。送風管９にＵＶ−Ａ照射装置８を密着させる場合には、送風管９は、角柱形状など、ＵＶ−Ａ照射装置８と当接する平面を有する形状であることが好ましい。   Further, when the blower tube 9 is formed of a material such as a metal having high thermal conductivity and is brought into close contact with the substrate 81 of the UV-A irradiation device 8, it is necessary to form the slit 91 and the opening 92 in the blower tube 9. Not necessarily. FIG. 12A is a perspective view showing the blower tube 9 in which slits and openings are not formed, and FIG. 12B shows the UV-A irradiation device 8 on the blower tube 9 shown in FIG. It is a perspective view which shows the state which closely_contact | adhered. When the UV-A irradiation device 8 is in close contact with the blower tube 9, the blower tube 9 preferably has a shape having a flat surface that comes into contact with the UV-A irradiation device 8, such as a prismatic shape.

本発明は上述した各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り、実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in the embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

本発明は、植物工場など、人工照明光によりイチゴを栽培するときに用いる光照射装置および栽培システムとして利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a light irradiation device and a cultivation system used when strawberry is cultivated with artificial illumination light such as a plant factory.

１ 照明装置（主光源装置）
２ 光源ユニット（主光源装置）
５ 栽培容器
８ ＵＶ−Ａ照射装置（光照射装置）
９ 送風管（放熱部）
１０ イチゴ栽培システム
２０ イチゴ
２１ 果実
３０ イチゴ栽培システム
８２ ＬＥＤ（光源）
８３ ＬＥＤ（光源） 1 Lighting device (main light source device)
2 Light source unit (main light source device)
5 Cultivation container 8 UV-A irradiation device (light irradiation device)
9 Air duct (heat dissipating part)
10 Strawberry cultivation system 20 Strawberry 21 Fruit 30 Strawberry cultivation system 82 LED (light source)
83 LED (light source)

Claims (9)

イチゴ栽培用の光照射装置であって、
青色光またはＵＶ−Ａ紫外線を出射する光源を備え、
上記光源から出射される青色光またはＵＶ−Ａ紫外線が、イチゴの果実に、イチゴの植物体の他の部分よりも集中的に照射されるように、上記果実の近傍に上記光源が配置されていることを特徴とする光照射装置。 A light irradiation device for strawberry cultivation,
A light source that emits blue light or UV-A ultraviolet light;
The light source is arranged in the vicinity of the fruit so that the blue light or UV-A ultraviolet light emitted from the light source is irradiated more intensively on the strawberry fruit than on the other parts of the strawberry plant. A light irradiation apparatus characterized by comprising: 上記光源は、イチゴが栽培される栽培容器の側面に垂れた上記果実の近傍に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。 The light source, light irradiation apparatus according to claim 1, characterized in that strawberries are disposed in the vicinity of said fruit dripping on the side surface of the culture vessel to be cultivated. 上記光源は、イチゴが栽培される栽培容器の側面に配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光照射装置。 The said light source is arrange | positioned at the side surface of the cultivation container in which a strawberry is grown, The light irradiation apparatus of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. 上記光源の光軸は、水平方向または水平方向よりも鉛直下方向を向いていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光照射装置。 The optical axis of the light source, the light irradiation device according to any one of claims 1 to 3, wherein the facing vertically downward than the horizontal direction or the horizontal direction. 上記光源には、上記青色光または上記ＵＶ−Ａ紫外線の指向性を高めるレンズが配されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光照射装置。 The light irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 4 , wherein the light source is provided with a lens that enhances the directivity of the blue light or the UV-A ultraviolet light. 上記光源の放熱効率を高める放熱部がさらに備えられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光照射装置。 Light irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the heat radiating portion to increase the heat dissipation efficiency of the light source is further provided. 上記放熱部は、上記光源またはその近傍に風を送る送風管を含むことを特徴とする請求項６に記載の光照射装置。 The light radiating device according to claim 6 , wherein the heat radiating unit includes a blower pipe that sends air to the light source or the vicinity thereof. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の光照射装置と、
光合成に必要な波長範囲の光を出射する主光源装置とを含むことを特徴とするイチゴ栽培システム。 A light irradiation device according to any one of claim 1 to 7
The strawberry cultivation system characterized by including the main light source device which radiate | emits the light of the wavelength range required for photosynthesis. イチゴの果実の近傍に配置されている光源から出射される青色光またはＵＶ−Ａ紫外線を、上記果実に、イチゴの植物体の他の部分よりも集中的に照射する工程を含むことを特徴とするイチゴ栽培方法。 Blue light or UV-A ultraviolet emitted from a light source disposed in the vicinity of the fruit of the strawberry, in the fruit, and characterized in that it comprises the step of irradiating intensively than other parts of plants strawberry Strawberry cultivation method to do.
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