JPH11196685A

JPH11196685A - 農業用資材

Info

Publication number: JPH11196685A
Application number: JP10018331A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Kuramochi; 仁志倉持; Yukio Ishimine; 行男石嶺; Takaaki Osanai; 隆明長内; Hisanori Asakawa; 久紀浅川; Hiroshi Takahashi; 弘高橋
Original assignee: Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd; Nippon Soda Co Ltd
Current assignee: Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd; Nippon Soda Co Ltd
Priority date: 1998-01-16
Filing date: 1998-01-16
Publication date: 1999-07-27

Abstract

(57)【要約】【課題】有用植物の施設栽培・園芸において、光のス
ペクトルを変換して、植物生育を促進するために有効な
光スペクトルにする機能をもった農業用光質変換資材を
提供すること。【解決手段】６８０ｎｍの吸光度（Ａ）と７３０ｎｍ
の吸光度（Ｂ）の比（Ａ）／（Ｂ）が３．０以上であ
り、最大吸収波長における光の透過率が３０〜９０％で
ある農業用光質変換資材をビニールハウスの被覆資材等
に用いる。農業用光質変換資材は、軟質・硬質樹脂類に
吸収極大が５７０〜７００ｎｍにある少なくとも１つの
色素を含有させることにより得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光スペクトルを変換
して植物生育を促進するために有効な光スペクトルにす
る機能を有する農業用光質変換資材に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年ハウス又はトンネル内で有用植物を
栽培する施設園芸が広く行われるようになり、かかる施
設園芸は、露地栽培と比較すると収穫量、品質ともに飛
躍的に向上するため、野菜や果物の安定供給上重要な役
割を担いつつある。この施設栽培の意義は、ハウスやト
ンネル内の保温の他、雨、風、虫等の害から植物を防護
することにある。このため野菜などは季節栽培から周年
栽培に、またナシ、ミカン、ブドウ、カキ、リンゴなど
の果樹では糖度の高い形のよい果実が収穫されるように
なってきている。一方、施設園芸が広く行われるように
なってから、さらに増収や高品質を指向して、太陽光の
スペクトルを植物の光合成、あるいは成長活物質の生産
のために有利なものに変換する試みがなされている。

【０００３】例えば、研究法人「農業の光線選択利用技
術研究組合」（昭和３９〜５７年）の研究成果報告書
「施設農業における光質利用の技術化に関する総合研
究」（１９７６年２月、農林水産技術会議事務局）にお
いて、塩化ビニルに青蛍光物質、赤蛍光物質及びそれら
を同時に溶解したフィルムの試作を行なったが、耐光性
が悪く栽培試験を実施するに到らないまま中断したこと
が報告されている。

【０００４】特公昭４９−１６３０１号公報、特開昭５
２−９４３４５号公報、特開平２−１０２２６５号公
報、特開平２−１４７６５１号公報、特開平３−２１１
０５３号公報では、近紫外光を光合成有効光に変換する
色素としてフルオレッセントブライトナー、シンチレー
ターなどが提案されているが、耐光性が十分でなく、施
設園芸用に実用化されるに到っていない。また、特開昭
５４−１２７９４５号公報には、ローダミン６Ｇを用い
て緑色〜黄色光を橙色〜赤色光に変換するフィルムが開
示されているが、この色素も耐光性が悪く適切な光安定
化処理を行わない限りこのままでは実用に耐えないもの
である。

【０００５】特開昭５７−１８９号公報には、ポリエス
テル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアクリレー
ト、ポリスチレン、ポリスルフォンなどの溶解性パラメ
ータが９以上の重合体にアントラキノン系蛍光体、チオ
インジゴ系蛍光体、ペリノン系蛍光体、ペリレン系蛍光
体などから選ばれた複数の有機蛍光体が溶解された波長
変換可能な成形体が開示されている。複数の有機蛍光体
は短波長側の光を吸収して励起された第１の蛍光体か
ら、より励起エネルギーの小さい第２の蛍光体へ無輻射
的にエネルギー移動するように、即ち第１の蛍光体の発
光スペクトルと第２の蛍光体の吸収スペクトルが部分的
に重複するように組み合わされているため、広範囲の短
波長側の光を一層長波長側の光へ変換することができる
ものであり、植物栽培上の一定の効果が期待できるもの
である。しかし、この発明によれば赤色光のみを植物栽
培上の有効光とみなし、変換される短波長側の光の波長
領域に配慮をしないものであり、青色光を利用するクロ
ロフィルａ、ｂ、カロチン類の作用が阻害されるマイナ
スの効果をも有するものである。

【０００６】特開平６−３８６３５号公報には、吸収極
大が３５０〜４５０ｎｍにあり、発光極大が３８０〜５
２０ｎｍにある少くとも１つの蛍光色素（Ａ）と吸収極
大が４６０〜５８０ｎｍにあり、発光極大が５４０〜８
００ｎｍにある少なくとも１つの蛍光色素（Ｂ）が含有
されており、（Ａ）の発光スペクトルと（Ｂ）の吸収ス
ペクトルが部分的に重複するような組み合わせであり、
（Ａ）の発光強度（Ｉ）と、（Ａ）の励起エネルギーの
一部が（Ｂ）の発光位置で発光する強度（Ｉ’）の比
（Ｉ）／（Ｉ’）が０．２以上５以下である農業用波長
変換資材が開示され、この農業用資材を用いると、野
菜、花卉の場合は短期間、多収、果樹類の場合は糖度が
高く高品質の果物を多く収穫することができると記載さ
れている。

【０００７】この他、赤発光フィルムであるラジアント
ピンク（商品名；三井東圧化学株式会社）、Ｉｒｒａｄ
ｉａｎｔ６６０（商品名；ＢＡＳＦ社）が上市され栽培
試験が行われたが、単一の波長領域の光を変換するこれ
らの波長変換フィルムは一般に作用効果が十分でなく、
特定の気象条件では有効であっても別の気象条件では効
果が見られないといったケースが多く発生し、実用の施
設園芸用資材として用いるには信頼性に欠けるものであ
った。

【０００８】

【発明が解決すべき課題】本発明の課題は、有用植物の
施設栽培・園芸において、光のスペクトルを変換して、
植物生育を促進するために有効な光スペクトルにする機
能をもった農業用光質変換資材を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究した結果、６８０ｎｍの吸光度
（Ａ）と７３０ｎｍの吸光度（Ｂ）の比（Ａ）／（Ｂ）
が３．０以上であり、最大吸収波長における光の透過率
が３０〜９０％である農業用光質変換資材を用いると、
上記課題が解決しうることを見出し、本発明を完成する
に至った。

【００１０】すなわち本発明は、６８０ｎｍの吸光度
（Ａ）と７３０ｎｍの吸光度（Ｂ）の比（Ａ）／（Ｂ）
が３．０以上であり、最大吸収波長における光の透過率
が３０〜９０％であることを特徴とする農業用光質変換
資材に関する。また本発明は、吸収極大が５７０〜７０
０ｎｍにある少なくとも１つの色素を含有し、６８０ｎ
ｍの吸光度（Ａ）と７３０ｎｍの吸光度（Ｂ）の比
（Ａ）／（Ｂ）が３．０以上であり、最大吸収波長にお
ける光の透過率が３０〜９０％であることを特徴とする
農業用光質変換資材に関する。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明において、６８０ｎｍの吸
光度（Ａ）と７３０ｎｍの吸光度（Ｂ）の比（Ａ）／
（Ｂ）が３．０以上であり、最大吸収波長における光の
透過率が３０〜９０％である農業用光質変換資材には、
吸収極大が５７０〜７００ｎｍにある色素を用いるのが
好ましい。吸収極大が５７０〜７００ｎｍにある色素を
用いると、前記（Ａ）／（Ｂ）比を容易に実現出来る。
そして、吸収極大が５７０〜７００ｎｍにある色素とし
ては、例えば、エネルギー関連色素又は食品もしくは化
粧品用色素、各種染料、各種顔料を挙げることができ
る。

【００１２】吸収極大が５７０〜７００ｎｍにある、エ
ネルギー関連色素又は食品もしくは化粧品用色素として
は、チオニンブルーＧＯ、アリザリンシアニングリーン
Ｆ、キニザリングリーンＳＳ、ライトグリーンＳＦ黄、
パテントブルーＮＡ、ギネアグリーンＢ、スダンブルー
Ｂ、ナフトールブルーブラック、クチナシ青色素、クロ
ロフィル、スピルリナ青等の色素を例示することができ
る。

【００１３】また、吸収極大が５７０〜７００ｎｍにあ
る染料としては、ダイレクトスカイブルー５Ｂ、シリア
ススープラブルーＢＲＲ、ダイレクトファースターコイ
スブルーＧＬ、ダイレクトコッパーブルー２Ｂ、コプラ
ンチングリーンＧ、ダイレクトファーストブラックＤ、
アシツドバイオレット５Ｂ、アリザリンダイレクトブル
ーＡ２Ｇ、アシッドサイアニン６Ｂ、アシッドサイアニ
ン５Ｒ、アシッドサイアニングリーンＧ、アシッドファ
ーストブラックＶＬＧ、カチオンブルーＧＲＬ、カチオ
ンブルーＧＬＨ、カチオンネイビーブルーＲＬＨ、バッ
トブルーＲＳＮ、バットブルーＢＣ、バットブリリアン
トグリーンＦＦＢ、ディスパースブルーＦＦＲ、ディス
パースブルーグリーンＢ、ディスパースブルーＦＢ、デ
ィスパースターコイスブルーＧＬ、ディスパースネイビ
ーブルー２ＧＬ、ソルベントファーストブルーＨＦＬ、
リアクティブブルー３Ｇ、リアクティブブルーＲ、リア
クティブブルーＢＲ、リアクティブターコイスＧＦ、リ
アクティブブリリアントブルーＲ、アイゼンダイレクト
スカイブルー５Ｂ、アイゼンプリムラターコイスブルー
ＧＬＨ、アイゼンプリムラキユプログリーンＧＨ、サン
ライトスープラグレイＣＧＬ等を例示することができ
る。

【００１４】また、吸収極大が５７０〜７００ｎｍにあ
る顔料としては、ジオキサジンバイオレット、チオイン
ジゴマゼンタ、ビクトリアブルーレーキ、ビクトリアブ
ルー６Ｇレーキ、フタロシアニンブルーＲ、フタロシア
ニンブルーＧ、フタロシアニンブルーＥ、無金属フタロ
シアニン、ファストスカイブルー、紺青、コバルトブル
ー、群青、アルカリブルーＧ、インダンスロンブルー等
を例示することができる。

【００１５】上記色素は、それ自体光に対して安定性を
有するものか、あるいは紫外線吸収剤、酸化防止剤、一
重項酸素クエンチャーなどの添加その他の光安定化処理
によって、安定化し得る程度の光安定性を有するもので
なければならない。

【００１６】色素の光安定性は、具体的には、４００ｎ
ｍ以下の近紫外光を吸収するＵＶカットフィルムの内側
に本発明の光質変換資材を設置し、太陽光を１年間照射
した後の色素の吸収強度の保持率により判定することが
でき、この保持率が好ましくは５０％程度は必要であ
る。

【００１７】本発明の農業用光質変換資材における資材
の形状としては、施設栽培・園芸に適用しうるものであ
ればどのような形状のものでもよいが、例えばフィル
ム、板、ネット、織布、不織布などを例示することがで
き、また基材に使用される材料としては、軟質，半硬
質，硬質のＰＶＣ、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リビニルアルコール、ポリビニルアクリレート、ポリビ
ニルメタクリレート、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリ
ルニトリル、ポリブタジエン、ポリスチレン、エチレン
−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、Ｐ
ＥＴ，ＰＢＴなどのポリエステル、ポリアリレート、ポ
リカーボネート、ポリエステルカーボネート、フェノキ
シ樹脂、ナイロン６，ナイロン６／６，ナイロン１１，
ナイロン１２，ＭＸＤ６ナイロンなどのポリアミド、ポ
リジメチルシロキサン、ポリトリメチルシリルプロピ
ン、ポリウレタン、アイオノマー類、セロファン、ポリ
エチレンセロファン、セルロースアセテート、セルロー
スプロピオネート、エチルセルロース、ニトロセルロー
ス等の軟質・硬質樹脂類、セルロース等の天然繊維類を
例示することができる。

【００１８】本発明の農業用光質変換資材の製造法には
特に制約はなく、例えばその形状がフィルムの場合、基
材樹脂の溶融特性、溶剤溶解性、色素の熱特性などに応
じて押出し成形、インフレーション成形、カレンダー成
形などによって製造するか、あるいは樹脂を溶解したワ
ニスをベースフィルムにコーティングするか又は織布、
不織布、紙などに含浸することにより製造することがで
きる。色素を含む合成樹脂層の厚さは成形フィルム、コ
ーティング層ともに１０〜３００μｍ、好ましくは３０
〜１５０μｍにするのが良い。また、板の場合、成形性
及び強度から０．５〜５ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍの
厚さにするのが良い。

【００１９】本発明の農業用光質変換資材において、好
ましい色素含有量は、フィルムの吸収極大波長（λｍａ
ｘ）における光の透過率が３０〜９０％、好ましくは５
０〜８０％になる量である。光の透過率が３０％未満で
あると光量不足になり徒長あるいは生長を妨げるため好
ましくなく、他方光の透過率が９０％を超えると波長変
換の効果が十分に現れないため好ましくない。

【００２０】また、本発明の農業用光質変換資材におい
て、６８０ｎｍの吸光度（Ａ）と７３０ｎｍの吸光度
（Ｂ）の比（Ａ）／（Ｂ）は、３．０以上、好ましくは
４．０以上である。この範囲内で光変換することにより
７３０ｎｍの光の透過量を相対的に増加させ、作物の光
形態形成を促し、作物の増収等の有意義な効果を引き出
すことができるが、（Ａ）／（Ｂ）が３．０未満のとき
は、７３０ｎｍの光の透過量が相対的に少なく、光形態
形成に対する十分な効果を上げることが出来ないので好
ましくない。

【００２１】本発明の農業用光質変換資材には、施設園
芸用資材としての他の諸条件を満たすため、本発明の目
的を損なわない範囲内で各種添加剤を用いることもでき
る。かかる添加剤としては、紫外線吸収剤、酸化防止
剤、一重項酸素クエンチャー、ヒンダードアミン系光安
定剤、その他の安定剤、分散剤、滑剤、防曇剤、流滴剤
などを挙げることができる。

【００２２】本発明の農業用光質変換資材は、ビニール
ハウスの被覆資材の他、マルチフィルム、反射（マル
チ）フィルム、太陽光がハウス内に平均して照射される
ように設置する反射板、プラスチックネット、織布、不
織布、果実の袋掛け用の袋などにも同様に用いることが
できる。

【００２３】

【実施例】次に本発明の実施例について説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例１（光質変換アクリル板の製造）［マスターバッチの製造］ポリメタクリル酸メチル（ア
ルドリッチ社製、Ｍｗ＝３５０，０００、Ｔｇ＝１２２
℃）１００重量部、吸収極大が６４０ｎｍにあるアンス
ラキノン系染料（Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ３
５）０．０３重量部、ステアリン酸アマイド系分散剤
０．３０重量部をタンブラーミキサー型混合機で混合
後、これを押出成形機に供し、２４０℃で押出し後、造
粒してマスターバッチとした。［光質変換アクリル板の製造］ポリメタクリル酸メチル
（アルドリッチ社製、Ｍｗ＝３５０，０００、Ｔｇ＝１
２２℃）１００重量部、マスターバッチ５重量部をダイ
ス温度２４０℃で押出成形し、厚さ１ｍｍの光質変換ア
クリル板を製造した。

【００２４】実施例２実施例１で得られた厚さ１ｍｍの光質変換アクリル板を
用いて、１ｍ×１ｍ×１ｍのミニハウスを作製した。次
に、２０ｃｍ×２０ｃｍ、深さ１８ｃｍのポリプロピレ
ン製ポットに複合肥料（Ｎ，Ｐ，Ｋ各１５％）を４ｇ入
れ、篩った畑土壌を充填し、チンゲン菜の種子を適量播
種して２ｃｍ覆土した。このチンゲン菜の種子を播種し
たポット９個を、屋外に設置した上記ミニハウス内に収
容し試験を開始した。出芽後１０日目に間引きを行い、
１ポット当たり３本残し、播種後５５日目に収穫し地上
部重量を測った後、総ビタミンＣの含量を（財）日本食
品分析センターで測定した。また、播種日８月２０日、
収穫日１０月１４日であった。

【００２５】実施例３アクリル板（三菱レーヨン株式会社製「ライトブルー３
１０」）を用いたミニハウスを使用する他は実施例２と
同様に行った。比較例１透明な農ビフィルム（アキレス株式会社製「ノンキリ
ー」）を用いたミニハウスを使用する他は実施例２と同
様に行った。比較例２アクリル板（三菱レーヨン株式会社製「スカイブルー３
０１」）を用いたミニハウスを使用する他は実施例２と
同様に行った。

【００２６】実施例２及び３ならびに比較例１及び２の
資材を用いたミニハウスによる試験結果をまとめて表１
に示す。なお、表１中「ＰＡＲ」は「光合成有効放射光
量（４００〜７００ｎｍ）」を表す。また、同じく表１
中「重量」及び「総ビタミンＣ」の値は９ポットの平均
値であり、カッコ内の数値は比較例１における値を１０
０とした場合の相対値を示す。表１からもわかるよう
に、資材の吸収極大波長（λｍａｘ）における光の透過
率が３０〜７０％であり、（Ａ）／（Ｂ）比が３．０以
上の波長変換資材を用いることによりチンゲン菜の増収
を図ることができる他、ビタミンＣ含量の高いチンゲン
菜をも生産することができた。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【発明の効果】本発明の光質変換資材により、栄養面等
高品質の野菜類及び果物類を高い生産性をもって生産す
ることが出来る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長内隆明東京都中央区日本橋馬喰町１丁目７番６号大日精化工業株式会社内 (72)発明者浅川久紀東京都中央区日本橋馬喰町１丁目７番６号大日精化工業株式会社内 (72)発明者高橋弘神奈川県小田原市高田345番地日本曹達株式会社小田原研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】６８０ｎｍの吸光度（Ａ）と７３０ｎｍ
の吸光度（Ｂ）の比（Ａ）／（Ｂ）が３．０以上であ
り、最大吸収波長における光の透過率が３０〜９０％で
あることを特徴とする農業用光質変換資材。
【請求項２】吸収極大が５７０〜７００ｎｍにある少
なくとも１つの色素を含有することを特徴とする請求項
１記載の農業用光質変換資材。