(57)【要約】【課題】植物の成長を大きく促進させる。【解決手段】開示の植物生産方法は、植物が光源から受ける光の光合成光量子束密度にゆらぎが生じるように前記光源をコントロールすることを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物が光源から受ける光の光合成光量子束密度にゆらぎが生じるように前記光源をコントロールすることを含む
植物生産方法。
【請求項２】
前記ゆらぎは、例えば、１／ｆｎ（ｎは０よりも大きい値）ゆらぎである
請求項１に記載の植物生産方法。
【請求項３】
前記ゆらぎは、１／ｆゆらぎである
請求項１又は２に記載の植物生産方法。
【請求項４】
植物育成のための光源システムであって、
光源と、
植物が前記光源から受ける光の光合成光量子束密度にゆらぎが生じるように前記光源をコントロールするコントローラと、
を備える光源システム。
【請求項５】
前記ゆらぎは、例えば、１／ｆｎ（ｎは０よりも大きい値）ゆらぎである
請求項４に記載の光源システム。
【請求項６】
前記ゆらぎは、１／ｆゆらぎである
請求項４又は５に記載の光源システム。
【請求項７】
前記コントローラは、前記光合成光量子束密度のゆらぎの範囲を変更可能である
請求項４から６のいずれか１項に記載の光源システム。
【請求項８】
前記コントローラは、植物の種類に合わせて、前記光合成光量子束密度のゆらぎの範囲を変更可能である
請求項７に記載の光源システム。
【請求項９】
前記コントローラは、前記光源に与えられる調光制御値をゆらがせることで、前記光合成光量子束密度にゆらぎを生じさせるよう構成され、
前記コントローラは、前記調光制御値がゆらぐ範囲を変更可能である
請求項４から８のいずれか１項に記載の光源システム。
【請求項１０】
前記コントローラは、植物の成長に応じて、前記調光制御値がゆらぐ範囲を変更可能である
請求項９に記載の光源システム。
【請求項１１】
前記光源は、波長の異なる複数の発光素子を含み、
前記コントローラは、前記光源のコントロールを、前記複数の発光素子毎の調光制御値によって行う
請求項４から１０のいずれか１項に記載の光源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、植物生産方法及び光源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、植物の成長を促進するため、植物に照射される人工光の「輝度」にゆらぎ成分を与えることを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２７５７７９号公報
【発明の概要】
【０００４】
特許文献１におけるゆらぎは、人工光の「輝度」についてのゆらぎである。人工光の輝度は、光源の明るさを表す物理量であり、植物が実際に受ける光の量を表す指標ではない。しかも、輝度は、明るさとして人間の感じる量を表す心理物理量であり、植物の成長に直接関連する光の量を表しているわけではない。したがって、人工光の輝度のゆらぎは、植物の成長にとって適切であるとは限らない。
【０００５】
本発明者らは、植物が光源から受ける光の光合成光量子束密度（Photosynthetic Photon Flux Density, PPFD）にゆらぎを生じさせることで、植物の成長を大きく促進できることを見出した。
【０００６】
更なる詳細は、後述の実施形態として説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１Ａは、第１実施形態に係る光源システムの構成図である。図１Ｂは、ＤＭＸ−ＰＰＦＤ変換テーブルを示す図である。
【図２】図２Ａは、第１ゆらぎ範囲を持つＰＰＦＤゆらぎの説明図である。図２Ｂは、第２ゆらぎ範囲を持つＰＰＦＤゆらぎの説明図である。
【図３】図３Ａは、ＰＰＦＤゆらぎの説明図である。図３Ｂは、他のＰＰＦＤゆらぎの説明図である。
【図４】図４は、第２実施形態に係る光源システムの構成図である。
【図５】図５Ａは、ＰＰＦＤのゆらぎ範囲の説明図である。図５Ｂは、第１変換テーブルにおけるＤＭＸのゆらぎ範囲の説明図である。図５Ｃは、第２変換テーブルにおけるＤＭＸのゆらぎ範囲の説明図である。
【図６】図６は、第３実施形態に係る光源システムの構成図である。
【図７】図７Ａは、Ｒのゆらぎ範囲を示す説明図である。図７Ｂは、Ｇのゆらぎ範囲を示す説明図である。図７Ｃは、Ｂのゆらぎ範囲を示す説明図である。
【図８】図８は、実験の説明図である。
【図９】図９Ａは、ＤＭＸ−ＰＰＦＤ変換テーブルの例を示す図である。図９Ｂは、ＤＭＸ−照度変換テーブルの例を示す図である。
【図１０】図１０は、実験結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜１．植物生産方法及び光源システムの概要＞
【０００９】
（１）実施形態に係る植物生産方法は、植物が光源から受ける光の光合成光量子束密度にゆらぎが生じるように前記光源をコントロールすることを含む。光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）は、４００ｎｍから７００ｎｍの波長領域において、単位時間及び単位面積あたりに入射する光量子の数を示す。４００ｎｍから７００ｎｍの波長領域は、光合成に有効であるといわれている。本発明者らの実験によれば、ＰＰＦＤにゆらぎを生じさせることで、植物の成長を大きく促進させることができた。
【００１０】
（２）ゆらぎは、例えば、１／ｆｎ（ｎは０より大きい値）ゆらぎである。ｎは、０．２以上であるのが好ましく、０．５以上であるのがより好ましい。また、ｎは、２以下であるのが好ましく、１．５以下であるのがより好ましい。ｎの具体的な値としては、例えば、１，１．５，及び２のいずれかである。
【００１１】
（３）ゆらぎは、１／ｆゆらぎであるのが好ましい。
【００１２】
（４）実施形態に係る植物育成 (ここは育でとめるということでよいですか)のための光源システムは、光源と、植物が前記光源から受ける光の光合成光量子束密度にゆらぎが生じるように前記光源をコントロールするコントローラと、を備える。
【００１３】
（５）ゆらぎは、例えば、１／ｆｎ（ｎは０より大きい値）ゆらぎである。ｎは、０．２以上であるのが好ましく、０．５以上であるのがより好ましい。また、ｎは、２以下であるのが好ましく、１．５以下であるのがより好ましい。ｎの具体的な値としては、例えば、１，１．５，及び２のいずれかである。
【００１４】
（６）ゆらぎは、１／ｆゆらぎであるのが好ましい。
【００１５】
（７）前記コントローラは、前記光合成光量子束密度のゆらぎの範囲を変更可能であるのが好ましい。最適な光合成光量子束密度は、植物の種類等によって異なることがある。前記光合成光量子束密度のゆらぎの範囲を変更可能であることで、植物の種類等の違いに対応することができる。
【００１６】
（８）前記コントローラは、植物の種類に合わせて、前記光合成光量子束密度のゆらぎの範囲を変更可能であるのが好ましい。例えば、レタスは、ホウレンソウよりも、光飽和点が大きい。そこで、レタスの育成時には、光合成光量子束密度の最大値を、ホウレンソウの育成時における光合成光束量子密度の最大値よりも大きくすることで、レタスにとって適切な範囲でのゆらぎが得られる。
【００１７】
（９）前記コントローラは、前記光源に与えられる調光制御値をゆらがせることで、前記光合成光量子束密度にゆらぎを生じさせるよう構成され、前記コントローラは、前記調光制御値がゆらぐ範囲を変更可能であるのが好ましい。この場合、調光制御値をゆらがせることで、光合成光量子束密度にゆらぎを生じさせることができる。調光制御値は、例えば、後述のＤＭＸ値である。
【００１８】
（１０）前記コントローラは、植物の成長に応じて、前記調光制御値がゆらぐ範囲を変更可能であるのが好ましい。植物が小さく光源までの距離が大きい場合と、植物が大きく成長し光源までの距離が小さくなったときでは、同じ光源であっても、植物が受ける光合成光量子束密度は変化する。これは、光源からの光は、拡散のため、光源から離れるほど光量子束密度は小さくなるためである。したがって、同程度の光合成光量子束密度を得る場合であっても、植物が小さく光源までの距離が大きい場合と、植物が大きく成長し光源までの距離が小さくなった場合とでは、光源から放射される光量子の数を異ならせるべきである。植物の成長に応じて、前記調光制御値がゆらぐ範囲を変更可能であることで、植物が成長しても、光合成光量子束密度がゆらぐ範囲を、例えば、ほぼ一定に保つことができる。
【００１９】
（１１）前記光源は、波長の異なる複数の発光素子を含み、前記コントローラは、前記光源のコントロールを、前記複数の発光素子毎の調光制御値によって行うことができる。この場合、発光素子ごとにゆらぎを生じさせることができる。
【００２０】
＜２．植物生産方法及び光源システムの概要の例＞
【００２１】
＜２．１  第１実施形態＞
【００２２】
図１Ａは、植物工場１００において用いられる光源システム１０を示している。光源システム１０は、光源２０と、光源２０をコントロールするコントローラ３０とを備える。光源２０は、栽培パネル１１０にて育成されている植物２００に対して光を照射する。植物２００は、例えば、野菜である。光源２０は、例えばＬＥＤ光源である。栽培パネル１１０は、例えば、水耕栽培用の栽培パネルである。
【００２３】
コントローラ３０は、例えば、図示省略のプロセッサ及び記憶装置を有するコンピュータによって構成される。プロセッサが、記憶装置に記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより、コントローラ３０が光源２０のコントロールのための処理を行う。
【００２４】
コントローラ３０は、ゆらぎ生成器３２としての機能を有する。実施形態のゆらぎ生成器３２は、１／ｆゆらぎで変動するＰＰＦＤの値を出力する。ゆらぎ生成器３２は、ゆらぎアルゴリズムに従って１／ｆゆらぎを示す値を計算する。ゆらぎアルゴリズムは、例えば、間欠カオスアルゴリズムである。ゆらぎアルゴリズムは、所定の数値範囲（例えば、０から１の範囲）において、１／ｆゆらぎを示す値Ｆを出力する。１／ｆゆらぎを示す値Ｆは、経時的に変化する値である。
【００２５】
実施形態のゆらぎ生成器３２は、ゆらぎアルゴリズムに従って計算された１／ｆゆらぎを示す値（例えば、０から１の範囲）Ｆを、ＰＰＦＤゆらぎ値に変換する。実施形態のＰＰＦＤゆらぎ値は、光合成光量子束密度（ＰＰＦＤ）に１／ｆゆらぎを生じさせるように、経時的に変化するＰＰＦＤ値である。ＰＰＦＤゆらぎ値の求め方は、後述する。
【００２６】
ゆらぎ生成器３２は、ＰＰＦＤゆらぎ値を出力する。コントローラ３０は、記憶装置に記憶された変換テーブル３４を用いて、ＰＰＦＤゆらぎ値を、光源２０の調光制御値に変換する。光源２０が発する光の強さを調整するための制御パラメータである。実施形態において、調光制御値は、例えば、ＤＭＸ値である。ＤＭＸ値は、ＤＭＸ５１２規格によって調光制御のために光源２０へ送信される値である。
【００２７】
図１Ｂに示すように、変換テーブル３４では、ＤＭＸ値とＰＰＦＤ値とが対応付けられている。ここでは、ＤＭＸ値は、０から２５５までの２５６個の値をとるものとし、０であるＤＭＸ値を、「ＤＭＸ０」と表し、２５５であるＤＭＸ値を「ＤＭＸ２５５」と表す。なお、「ＤＭＸ０」が光の強さの最小値であり、「ＤＭＸ２５５」が光の強さの最大値である。
【００２８】
変換テーブル３４では、２５６個のＤＭＸ値それぞれに対応するＰＰＦＤ値が対応付けられている。実施形態の変換テーブル３４において、ＤＭＸ値それぞれに対応するＰＰＦＤ値は、栽培パネル１１０の位置におけるＰＰＦＤ値である。栽培パネル１１０の位置におけるＰＰＦＤ値は、植物が光源２０から受ける光のＰＰＦＤに相当する。
【００２９】
例えば、「ＤＭＸ０」には、「ＰＰＦＤ０」が対応付けられている。「ＰＰＦＤ０」の値は、ＤＭＸ０が調光制御値として光源２０に与えられたときに光源２０から発せられた光を、栽培パネル１１０の位置（図１Ａにおいて、光源２０から距離Ｌ１ほど離れた位置）に設置された光量子計４０で実測したＰＰＦＤの値である。同様に、「ＤＭＸ２５５」に対応付けられた「ＰＰＦＤ２５５」の値は、ＤＭＸ２５５が調光制御値として光源２０に与えられたときに光源２０から発せられた光を、栽培パネル１１０の位置に設置された光量子計４０で実測したＰＰＦＤの値である。また、「ＤＭＸ１」から「ＤＭＸ２５４」それぞれに対応付けられた「ＰＰＦＤ１」から「ＰＰＦＤ２５４」も同様に実測された値である。
【００３０】
本実施形態では、コントロールしたい対象は、「植物２００が光源２０から受ける光のＰＰＦＤ」であるが、実際にコントロールできるのは、光源２０の光の強さである。「植物２００が光源２０から受ける光のＰＰＦＤ」は、光源２０の光の強さが同じでも、光源２０から栽培パネル１１０までの距離Ｌ１等の育成環境によって、異なることがある。そこで、実際の育成環境において、ＤＭＸ値とＰＰＦＤ値との対応関係を実測にてあらかじめ求めておくことで、光源２０のコントロールにより、植物２００が受けるＰＰＦＤを所望の値にコントロールすることができる。
【００３１】
また、ＰＰＦＤゆらぎ値も、ＰＰＦＤの実測結果を使って求められる。すなわち、ＰＰＦＤの実測によって、ＤＭＸ０に対応するＰＰＦＤ０（最小値）とＤＭＸ２５５に対応するＰＰＦＤ２５５（最大値）が求まる。このとき、ゆらぎ生成器３２は、ＰＰＦＤゆらぎ値を、（ＰＰＦＤ２５５−ＰＰＦＤ０）×Ｆの演算により求める。Ｆが０から１までの範囲の値である場合、ＰＰＦＤゆらぎ値は、ＰＰＦＤ０（最小値）からＰＰＦＤ２５５（最大値）の範囲でゆらぐ。
【００３２】
ただし、実施形態の変換テーブル３４において、ＤＭＸ値は、０から２５５までの整数で表される離散値である。このため、ＤＭＸ値に対応するＰＰＦＤ値も離散値である。したがって、ＰＰＦＤゆらぎ値として求められた値と同一のＰＰＦＤ値が、変換テーブル３４に存在するとは限らない。そこで、実施形態では、ＰＰＦＤゆらぎ値の近似値を用いる。
【００３３】
例えば、（ＰＰＦＤ２５５−ＰＰＦＤ０）×Ｆに従ってゆらぎ生成器３２から出力されたＰＰＦＤゆらぎ値が、３１９．６３８５であるとする。一方、変換テーブル３４において、３１９．６３８５であるＰＰＦＤ値は存在せず、近い値が、ＰＰＦＤ２１０＝「３２０．０４４９」及びＰＰＦＤ２０９＝「３１７．８７５４」であるものとする。この場合、コントローラ３０は、３１９．６３８５に最も近い値であるＰＰＦＤ２１０＝「３２０．０４４９」を、ＰＰＦＤゆらぎ値の近似値として採用する。コントローラ３０は、ＰＰＦＤ２１０に対応するＤＭＸ２１０を調光制御値として決定する。
【００３４】
コントローラ３０は、決定された調光制御値を光源２０に与える。光源２０は、調光制御値に応じた強さで発光する。その結果、植物は、ＰＰＦＤゆらぎ値（の近似値）に応じたＰＰＦＤの光を受けることができる。
【００３５】
実施形態のコントローラ３０は、ゆらぎモードを切り替えるための切替器３６としても機能する。コントローラ３０は、複数のゆらぎモードを有する。複数のゆらぎモードは、例えば、ＰＰＦＤのゆらぎの範囲が互いに異なる。
【００３６】
図２Ａ及び図２Ｂは、ゆらぎ範囲の異なる２つのゆらぎモードを示している。図２Ａに示すゆらぎモードは、第１ゆらぎ範囲を持つ。図２Ａにおいて、ＰＰＦＤは、０からＰＰＦＤmaxの範囲でゆらぐ。図２ＡのＰＰＦＤmaxは、例えば、図１Ｂに示すＤＭＸ２５５の値に対応するＰＰＦＤ値である。図２Ｂに示すゆらぎモードは、第２ゆらぎ範囲を持つ。図２Ｂにおいて、ＰＰＦＤは、０からＰＰＦＤmaxの範囲でゆらぐが、図２ＢのＰＰＦＤmaxは、ＤＭＸ２５５よりも小さいＤＭＸ値、例えば、ＤＭＸ１８０、に対応するＰＰＦＤ値である。すなわち、第２ゆらぎ範囲は、第１ゆらぎ範囲よりも小さい。
【００３７】
切替器３６により、ゆらぎモードを切り替えることにより、図２Ａに示す第１ゆらぎ範囲でのゆらぎを選択したり、図２Ｂに示す第２ゆらぎ範囲でのゆらぎを選択したりすることができる。ゆらぎモードの切り替えは、育成される植物２００の種類に応じて行うことができる。植物が光合成に必要とする光の量は、植物の種類によって異なる。例えば、ナスの光飽和点に相当するＰＰＦＤは、おおよそ６７２［μmol m-2 s-1］であるのに対して、レタスの光飽和点に相当するＰＰＦＤは、およそ４２０［μmol m-2 s-1］である。このため、植物２００の種類に応じて、ＰＰＦＤゆらぎの範囲を変えるのが好ましい。
【００３８】
例えば、強い光が必要なナスについては、図２Ａに示すように、大きなＰＰＦＤmaxを持つ第１ゆらぎ範囲でＰＰＦＤゆらぎを生じさせることができる。一方、弱い光でよりレタスについては、図２Ｂに示すように、小さなＰＰＦＤmaxを持つ第２ゆらぎ範囲でＰＰＦＤゆらぎを生じさせることができる。このようにすることで、植物２００の種類に応じた適切なゆらぎ範囲でＰＰＦＤゆらぎを生じさせることができる。
【００３９】
図２Ａ及び図２Ｂに示すＰＰＦＤmaxは、植物２００の光飽和点に相当するＰＰＦＤの値に設定することができる。この場合、植物２００が必要とする光飽和点より低い範囲でＰＰＦＤのゆらぎを生じさせることができ、効率的である。
【００４０】
ＰＰＦＤのゆらぎ範囲は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように設定されていてもよい。図２Ａ及び図２Ｂでは、ゆらぎ範囲の最大値ＰＰＦＤmaxが異なるだけであったが、図３Ａ及び図３Ｂでは、ゆらぎ範囲の最小値ＰＰＦＤminも異なっている。すなわち、図３Ａに示すゆらぎモードでは、ゆらぎ範囲の最大値ＰＰＦＤmax及び最小値ＰＰＦＤminが比較的大きい値であるのに対して、図３Ｂに示すゆらぎモードでは、ゆらぎ範囲の最大値ＰＰＦＤmax及び最小値ＰＰＦＤminが比較的小さい値である。図３Ａ及び図３Ｂでは、ＰＰＦＤゆらぎの平均ＰＰＦＤmaxも示されている。
【００４１】
図３Ａ及び図３Ｂに示すＰＰＦＤaveは、植物２００の光飽和点に相当するＰＰＦＤの値に設定することができる。この場合、植物２００が必要とする光飽和点近傍の範囲で、ＰＰＦＤのゆらぎを生じさせることがき、植物２００の成長を促進することができる。
【００４２】
なお、切替器３６によるゆらぎモード切替は、オペレータによる操作に基づいて行われてもよいし、コントローラ３０による自律的な処理により行われてもよい。
【００４３】
＜２．２  第２実施形態＞
【００４４】
図４は、第２実施形態に係る光源システム１０を示している。第２実施形態において第１実施形態と異なる点は、コントローラ３０が、複数の変換テーブル３４Ａ,３４Ｂを備えている点である。なお、第２実施形態において、特に説明しない点については、第１実施形態と同様である。
【００４５】
実施形態において、複数の変換テーブル３４Ａ，３４Ｂは、第１変換テーブル３４Ａ及び第２変換テーブル３４Ｂを含む。実施形態の第１変換テーブル３４Ａ及び第２変換テーブル３４Ｂは、ＤＭＸ値とＰＰＦＤ値との対応関係が異なる。例えば、第１変換テーブル３４Ａは、図１に示す変換テーブル３４と同様のものである。すなわち、第１変換テーブル３４Ａには、栽培パネル１１０の位置に設置された光量子計４０Ａで測定されたＰＰＦＤ値を用いて、「ＤＭＸ０」から「ＤＭＸ２５５」に「ＰＰＦＤ１」から「ＰＰＦＤ２５５」が対応付けられている。図５Ａ，図５Ｂ，図５Ｃでは、「ＰＰＦＤ２５５」の値を、ＰＰＦＤmaxと表す。
【００４６】
ゆらぎ生成器３２は、栽培パネル１１０の位置（第１基準位置）に設置された光量子計４０Ａで測定されたＰＰＦＤ値であるＰＰＦＤmax（ＰＰＦＤ２５５）を用いて、図５Ａに示すように、ＰＰＦＤmax（ＰＰＦＤ２５５）以下の範囲でＰＰＦＤゆらぎ値を出力する。
【００４７】
ＰＰＦＤゆらぎ値を、第１変換テーブル３４ＡによってＤＭＸ値に変換した場合、ＤＭＸ値のゆらぎ範囲は、図５Ｂに示すように、ＤＭＸ２５５以下の範囲で生じる。これにより、栽培パネル１１０の位置において、ＰＰＦＤゆらぎを、ＰＰＦＤmax（ＰＰＦＤ２５５）以下の範囲で生じさせることができる。すなわち、第１変換テーブル３４Ａは、栽培パネル１１０の位置において、図５Ａに示すＰＰＦＤゆらぎを生じさせる。
【００４８】
第２変換テーブル３４Ｂは、栽培パネル１１０の位置（第１基準位置）よりも上方の第２基準位置１１０Ｂに設置された光量子計４０Ｂで測定されたＰＰＦＤ値を用いて作成される。光源２０から光量子計４０Ｂまでの距離Ｌ２は、図１に示す距離Ｌ１よりも小さい。第２変換テーブル３４Ｂは、第２基準位置１１０Ｂにおいて、図５Ａに示すＰＰＦＤゆらぎを生じさせるためのものである。
【００４９】
光の拡散作用のため、ＰＰＦＤは、光源２０から遠ざかるほど小さくなり、光源２０に近いほど大きくなる。このため、光源２０から発せられる光の強さが同じでも、光量子計４０Ｂで測定されたＰＰＦＤは、光量子計４０Ａで測定されたＰＰＦＤよりも大きくなる。したがって、第２基準位置１１０Ｂにおいて、栽培パネル１１０の位置（第１基準位置）と同様の大きさのＰＰＦＤゆらぎを生じさせるには、第１変換テーブル３４Ａとは異なる変換が必要である。そのため、第２変換テーブル３４Ｂは、ＰＰＦＤmax（ＰＰＦＤ２５５）に相当するＰＰＦＤ値が第２基準位置１１０Ｂで測定されるときのＤＭＸ値（図５Ｃでは、ＤＭＸ１９５）に、ＰＰＦＤmax（ＰＰＦＤ２５５）が対応付けられている。ＤＭＸ１９４以下のＤＭＸ値についても、第２基準位置１１０Ｂで測定されたＰＰＦＤ値が対応付けられている。
【００５０】
ゆらぎ生成器３２によって生成されたＰＰＦＤゆらぎ値を、第２変換テーブル３４ＢによってＤＭＸ値に変換した場合、ＤＭＸ値のゆらぎ範囲は、図５Ｃに示すように、ＤＭＸ１９５以下の範囲で生じる。これにより、第２基準位置１１０Ｂにおいて、ＰＰＦＤゆらぎを、ＰＰＦＤmax（ＰＰＦＤ２５５）以下の範囲で生じさせることができる。
【００５１】
ゆらぎモードの切替器３６は、第１変換テーブル３４Ａを用いるゆらぎモードと、第２変換テーブル３４Ｂを用いるゆらぎモードとで切り替えることができる。第１変換テーブル３４Ａを用いるゆらぎモードは、例えば、植物２００が成長初期段階であり栽培パネル１１０の位置とほぼ同じ高さに位置しているときに好適である。また、第２変換テーブル３４Ｂを用いるゆらぎモードは、成長した植物２００Ｂに対して光を照射する場合に好適である。この場合、第２基準位置１１０Ｂは、成長した植物２００Ｂの大きさを基準に設定すればよい。
【００５２】
なお、図４では、２つの変換テーブル３４Ａ、３４Ｂしか示していないが、変換テーブル３４Ａ，３４Ｂの数を多くすることで、植物２００の成長段階に合わせた細やかな制御が可能となる。また、成長に合わせたゆらぎモードの切り替えは、オペレータの操作により行うことができる。また、ゆらぎモードの切り替えは、植物工場１００に設置されたカメラによって植物を撮像し、カメラから得られた画像から植物の育成状態をコントローラ３０が認識し、認識した育成状態に応じて使用するテーブル３４Ａ，３４Ｂを切り替えることによって行ってもよい。
【００５３】
＜２．３  第３実施形態＞
【００５４】
図６は、第３実施形態に係る光源システム１０を示している。第３実施形態において第１実施形態と異なる点は、光源２０が多色（多波長）光源であり、コントローラ３０が、色毎（Ｒ，Ｇ，Ｂ毎）の複数の変換テーブル３４−Ｒ，３４−Ｇ，３４−Ｂを備えている点である。なお、第３実施形態において、特に説明しない点については、第１実施形態と同様である。
【００５５】
図６に示す光源２０は、Ｒ（赤色）発光素子２０Ｒ、Ｇ（緑色）発光素子２０Ｇ、Ｂ（青色）発光素子２０Ｂと、を備える。各発光素子２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂは、例えば、ＬＥＤである。コントローラ３０は、発光素子２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ毎に調光制御値を与えて、発光素子２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ毎に調光制御をすることができる。
【００５６】
例えば、Ｒ用の変換テーブル３４−Ｒは、発光素子２０ＲのＰＰＦＤにゆらぎを生じさせる調光制御値を出力し、Ｇ用の変換テーブル３４−Ｇは、発光素子２０ＧのＰＰＦＤにゆらぎを生じさせる調光制御値を出力し、Ｂ用の変換テーブル３４−Ｂは、発光素子２０ＢのＰＰＦＤにゆらぎを生じさせる調光制御値を出力することができる。
【００５７】
光の色（波長）によって、光合成への寄与度が異なるため、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色で、独立してゆらぎを生じさせることで、各色（波長）において適切なゆらぎを得ることができる。例えば、図７Ａは、Ｒ発光素子２０Ｒのゆらぎ範囲を示し、図７Ｂは、Ｇ発光素子２０Ｇのゆらぎ範囲を示し、図７Ｃは、Ｂ発光素子２０Ｂのゆらぎ範囲を示す。図７Ａ，７Ｂ，７Ｃでは、各色のゆらぎ範囲が異なるように設定されている。ゆらぎ範囲の設定の一例として、図７Ｂに示すように、光合成に寄与の少ないＧのゆらぎ範囲を小さく設定することができる。
【００５８】
＜２．４  実験結果＞
【００５９】
実験では、図１Ａ及び図１Ｂに示す光源システム１０を用いた。実験では、ＰＰＦＤゆらぎを生じさせた場合（実施例）と、照度ゆらぎを生じさせた場合（比較例）と、でレタスの生育状態を観察した。
【００６０】
実験では、レタスの育成日数を３５日とした。育成温度は、２０℃から２３℃とした。明期暗期間の周期は１２時間とした。レタスは、湛水型水耕栽培システムにより栽培した。肥料は、ハイポニカ（登録商標）液体肥料を用いた。湛水型水耕栽培システムでは、オーバフロー方式によって水を循環させた。また、ＰＰＦＤゆらぎを生じさせる栽培システムにおける水と、照度ゆらぎを生じさせる栽培システムにおける水と、を統合することにより、両者での水の条件を同一にした。光源２０としては、白色ＬＥＤを用いた。光源２０と栽培パネル１１０の距離Ｌ１は３０ｃｍとした。
【００６１】
ＰＰＦＤゆらぎを生じさせるには、図１Ｂ及び図８に示すＤＭＸ（制御値）−ＰＰＦＤ変換テーブル３４を用いた。変換テーブル３４は、既に説明したように、「ＤＭＸ０」から「ＤＭＸ２５５」に、栽培パネル１１０の位置に設置された光量子計４０によって測定されたＰＰＦＤ値（「ＰＰＦＤ０」から「ＰＰＦＤ２５５」）を対応付けたものである。
【００６２】
照度ゆらぎを生じさせるには、変換テーブル３４に代えて、図８に示すＤＭＸ（制御値）−ＰＰＦＤ変換テーブル３４０を用いた。変換テーブル３４０は、「ＤＭＸ０」から「ＤＭＸ２５５」に、栽培パネル１１０の位置に設置された照度計５０によって測定された照度（「Ｅ０」から「Ｅ２５５」）を対応付けたものである。図９Ａ及び図９Ｂは、各変換テーブル３４，３４０における実測値の一部を示している。
【００６３】
図１０は、実験結果を示している。ＰＰＦＤゆらぎ（実施例）及び照度ゆらぎ（比較例）において、レタスの収穫数は、１３個であった。照度ゆらぎ（比較例）の場合、１３個のレタスの新鮮重の合計は、６１８ｇであったのに対して、ＰＰＦＤゆらぎ（実施例）の場合、１３個のレタスの新鮮重の合計は、８４１ｇとなった。この実験結果により、照度ゆらぎ（比較例）よりも、ＰＰＦＤゆらぎ（実施例）のほうが、植物の成長を大きく促進できることが判明した。ＰＰＦＤゆらぎ（実施例）による成長促進効果により、植物の大型化又は育成期間の短縮が可能となる。、しかも、ＰＰＦＤゆらぎを生じさせない場合に比べて、より成長促進が図られるため、植物の収穫までの光源システムの消費電力を抑えることができ、その結果、植物の生産コストを下げることができる。また、ＰＰＦＤゆらぎに伴い、光源２０の消費電力が大きくなったり、小さくなったりする。消費電力が小さくなる変動により、累積消費電力が少なくなることが期待される。
【００６４】
なお、図１０は、新鮮重のほか、葉数（枚）、葉長（ｃｍ）、根長（ｃｍ）、根の重さ
（ｇ）、葉面積（平均）（ｃｍ２）、葉面積（最大）（ｃｍ２）、葉面積（最小）（ｃｍ２）についての比較結果も示している。ＰＰＦＤゆらぎ（実施例）のほうが、葉数、根長（ｃｍ）、根の重さ、葉面積（平均）、葉面積（最大）において優位であった。
【００６５】
＜３．付記＞
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１０  光源システム
２０  光源
２０Ｒ  発光素子
２０Ｇ  発光素子
２０Ｂ  発光素子
３０  コントローラ
３２  ゆらぎ生成器
３４  変換テーブル
３４Ａ  第1変換テーブル
３４Ｂ  第2変換テーブル
３４−Ｒ  Ｒ用変換テーブル
３４−Ｇ  Ｇ用変換テーブル
３４−Ｂ  Ｂ用変換テーブル
３６  ゆらぎモード切替器
４０  光量子計
４０Ａ  光量子計
４０Ｂ  光量子計
５０  照度計
１００  植物工場
１１０  栽培パネル（水耕栽培パネル；第1基準位置）
１１０Ｂ  第2基準位置
２００  植物
２００Ｂ  成長した植物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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