(57)【要約】【課題】アントシアニンの合成をより促進させることができる植物栽培方法を提供する。【解決手段】この植物栽培方法は、植物１０を水耕栽培する方法であって、植物１０の種まきから収穫までの全栽培期間が、第１栽培期間と、その第１栽培期間に続く第２栽培期間とに分けられる場合に、その第２栽培期間における、植物１０の水耕栽培に用いられる養液１１の溶存酸素濃度を、第１栽培期間よりも低下させ（ステップＳ１１）、その第２栽培期間に、少なくとも青色成分の光を植物１０に照射する（ステップＳ１２）。【選択図】図１１
2020043804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物を水耕栽培する植物栽培方法であって、
植物の種まきから収穫までの全栽培期間が、第１栽培期間と、前記第１栽培期間に続く第２栽培期間とに分けられる場合に、
前記第２栽培期間における、前記植物の水耕栽培に用いられる養液の溶存酸素濃度を、前記第１栽培期間よりも低下させ、
前記第２栽培期間に、少なくとも青色成分の光を前記植物に照射する
植物栽培方法。
【請求項２】
前記光の照射では、
さらに、前記青色成分の光と同時に赤色成分の光を前記植物に照射する
請求項１に記載の植物栽培方法。
【請求項３】
前記養液の溶存酸素濃度の低下では、
前記溶存酸素濃度を２ｍｇ／ｌ以上６ｍｇ／ｌ以下に低下させる
請求項１または２に記載の植物栽培方法。
【請求項４】
前記青色成分の光の波長は、４００〜５００ｎｍである
請求項１〜３の何れか１項に記載の植物栽培方法。
【請求項５】
前記赤色成分の光の波長は、６００〜７００ｎｍである
請求項２に記載の植物栽培方法。
【請求項６】
前記第１栽培期間は、前記植物の種まきから育苗までの期間である
請求項１〜５の何れか１項に記載の植物栽培方法。
【請求項７】
植物を水耕栽培する植物栽培システムであって、
植物の種まきから収穫までの全栽培期間が、第１栽培期間と、前記第１栽培期間に続く第２栽培期間とに分けられる場合に、
前記第２栽培期間における、前記植物の水耕栽培に用いられる養液の溶存酸素濃度を、前記第１栽培期間よりも低下させる養液制御部と、
前記第２栽培期間に、少なくとも青色成分の光を光源から前記植物に照射させる光源制御部と、
を備える植物栽培システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、葉菜類などの植物を栽培する方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、栽培施設でレッドリーフレタス（いわゆるサニーレタス）を通常どおり水耕栽培しても、葉が緑色のままで赤色にならない着色不良が生じることがある。そこで、レッドリーフレタスの葉を赤色にさせるための水耕栽培の方法が提案されている（特許文献１参照）。この栽培方法では、栽培中のレッドリーフレタスに波長４００〜５００ｎｍの青色成分を含む光を照射することによって、葉中のアントシアニンの合成を促進させる。このアントシアニンの合成が促進されることによって、レッドリーフレタスの葉が赤色に着色する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２０４７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の栽培方法であっても、アントシアニンの合成が不十分であるという課題がある。
【０００５】
そこで、本開示は、アントシアニンの合成をより促進させることができる植物栽培方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る植物栽培方法は、植物を水耕栽培する植物栽培方法であって、植物の種まきから収穫までの全栽培期間が、第１栽培期間と、前記第１栽培期間に続く第２栽培期間とに分けられる場合に、前記第２栽培期間における、前記植物の水耕栽培に用いられる養液の溶存酸素濃度を、前記第１栽培期間よりも低下させ、前記第２栽培期間に、少なくとも青色成分の光を前記植物に照射する。
【０００７】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の植物栽培方法は、アントシアニンの合成をより促進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態における植物栽培システムの構成図である。
【図２】図２は、実施の形態における植物栽培システムによって栽培された植物を、通常の水耕栽培によって栽培された植物と比較して示す図である。
【図３】図３は、第１の実験における各栽培方法と、その栽培方法による栽培結果とを示す図である。
【図４】図４は、第１の実験の栽培方法（ｃ）に用いられた養液の溶存酸素濃度を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態における他の植物栽培システムの構成図である。
【図６】図６は、第２の実験におけるレッドリーフレタスＡの各栽培方法と、その栽培方法によるレッドリーフレタスＡの栽培結果とを示す図である。
【図７】図７は、第２の実験におけるレッドリーフレタスＢの各栽培方法と、その栽培方法によるレッドリーフレタスＢの栽培結果とを示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、第２の実験の栽培方法（ｃ）に用いられた養液の溶存酸素濃度を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、第２の実験の栽培方法（ｂ）に用いられた養液の溶存酸素濃度を示す図である。
【図９】図９は、第４の実験における各栽培方法と、その栽培方法による栽培結果とを示す図である。
【図１０】図１０は、第５の実験における各栽培方法と、その栽培方法による栽培結果とを示す図である。
【図１１】図１１は、実施の形態における植物栽培方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示の一態様に係る植物栽培方法は、植物を水耕栽培する植物栽培方法であって、植物の種まきから収穫までの全栽培期間が、第１栽培期間と、前記第１栽培期間に続く第２栽培期間とに分けられる場合に、前記第２栽培期間における、前記植物の水耕栽培に用いられる養液の溶存酸素濃度を、前記第１栽培期間よりも低下させ、前記第２栽培期間に、少なくとも青色成分の光を前記植物に照射する。例えば、植物は、レッドリーフレタスなどの葉菜類の野菜である。また、前記青色成分の光の波長は、４００〜５００ｎｍであってもよい。
【００１１】
これにより、養液の溶存酸素濃度が低下され、さらに、青色成分の光が植物に照射されることによって、その植物にストレスを適度に与えることができ、その結果、その植物におけるアントシアニンの合成をより促進させることができる。つまり、植物の葉におけるアントシアニンの含有量を増加させることができ、葉の広い範囲を赤色に着色することができる。
【００１２】
また、前記光の照射では、さらに、前記青色成分の光と同時に赤色成分の光を前記植物に照射してもよい。例えば、前記赤色成分の光の波長は、６００〜７００ｎｍである。
【００１３】
これにより、植物の成長を促進させることができる。
【００１４】
また、前記養液の溶存酸素濃度の低下では、前記溶存酸素濃度を２ｍｇ／ｌ以上６ｍｇ／ｌ以下に低下させてもよい。
【００１５】
これにより、より適度なストレスを植物に与えることができ、植物におけるアントシアニンの合成をより促進させることができる。
【００１６】
また、前記第１栽培期間は、前記植物の種まきから育苗までの期間であってもよい。
【００１７】
これにより、植物が例えばレッドリーフレタスである場合、第１栽培期間を播種から育苗期間までの間とし、第２栽培期間をその育苗期間の後に続く育成期間とすることができる。その結果、育成期間においてレッドリーフレタスにストレスを有効に与えることができ、アントシアニンの合成を効果的に促進させることができる。
【００１８】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１９】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。
【００２０】
（実施の形態）
［植物栽培システムの第１の構成］
図１は、本実施の形態における植物栽培システムの構成図である。
【００２１】
本実施の形態における植物栽培システム１００Ａは、第１の栽培棚として構成されている。植物栽培システム１００Ａは、栽培容器１０１ａと、栽培プレート１０２と、赤色光源１０３Ｒおよび青色光源１０３Ｂと、光源制御部１０４と、空調部１０５と、養液制御部１０６と、配管１０７とを備える。
【００２２】
栽培容器１０１ａは、栽培中の少なくとも１つの植物１０を収納する密閉された容器である。また、この栽培容器１０１ａの底部には、養液１１が満たされる。
【００２３】
栽培プレート１０２は、その栽培容器１０１ａの底面に対向し、水平方向に沿うように栽培容器１０１ａの内部に配置される。そして、このように配置される栽培プレート１０２は、栽培容器１０１ａに収納される少なくとも１つの植物１０を保持する。具体的には、栽培プレート１０２は、栽培容器１０１ａの底面から例えば約５ｃｍ離れて配置され、その栽培プレート１０２と栽培容器１０１ａの底面との間に養液１１が満たされる。栽培プレート１０２は、この養液１１に植物１０の根が浸されるように、その植物１０を保持する。
【００２４】
赤色光源１０３Ｒは、例えばＬＥＤ（light emitting diode）などによって構成され、光源制御部１０４からの制御に応じて点灯し、栽培プレート１０２に保持されている少なくとも１つの植物１０に赤色成分の光を照射する。その赤色成分の光の波長は、６００〜７００ｎｍである。
【００２５】
青色光源１０３Ｂは、例えばＬＥＤなどによって構成され、光源制御部１０４からの制御に応じて点灯し、栽培プレート１０２に保持されている少なくとも１つの植物１０に青色成分の光を照射する。その青色成分の光の波長は、４００〜５００ｎｍである。
【００２６】
光源制御部１０４は、赤色光源１０３Ｒおよび青色光源１０３Ｂに電力を供給することによって、赤色光源１０３Ｒおよび青色光源１０３Ｂのそれぞれを点灯させる。
【００２７】
ここで、本実施の形態では、植物１０の種まきから収穫までの全栽培期間は、第１栽培期間と、その第１栽培期間に続く第２栽培期間とに分けられる。光源制御部１０４は、その第２栽培期間に、青色光源１０３Ｂを制御することによって、栽培プレート１０２に保持されている少なくとも１つの植物１０に青色成分の光を照射する。これにより、第２栽培期間において植物１０に対してストレスを与えることができる。
【００２８】
また、光源制御部１０４は、第２栽培期間では、赤色光源１０３Ｒと青色光源１０３Ｂとを同時にオンし、同時にオフする。つまり、光源制御部１０４は、第２栽培期間では、赤色光源１０３Ｒおよび青色光源１０３Ｂを制御することによって、青色成分の光と同時に赤色成分の光を植物１０に照射する。これにより、植物１０の成長を促進させることができる。なお、植物１０に照射される光のピーク波長は、４００〜５００ｎｍである。
【００２９】
空調部１０５は、栽培容器１０１ａの内部における空気の温度および湿度などを制御する。
【００３０】
養液制御部１０６は、配管１０７を介して、栽培容器１０１ａにある養液１１を循環させる。また、養液制御部１０６は、第２栽培期間における、植物１０の水耕栽培に用いられる養液１１の溶存酸素濃度を、第１栽培期間よりも低下させる。具体的には、養液制御部１０６は、その溶存酸素濃度を２ｍｇ／ｌ以上６ｍｇ／ｌ以下に低下させる。これにより、第２栽培期間において植物１０に対してより強いストレスを与えることができる。その結果、植物１０におけるアントシアニンの合成をより促進させることができる。つまり、植物１０の葉におけるアントシアニンの含有量を増加させることができ、葉の広い範囲を赤色に着色することができる。
【００３１】
図２は、本実施の形態における植物栽培システム１００Ａによって栽培された植物１０を、通常の水耕栽培によって栽培された植物１０と比較して示す図である。具体的には、植物１０は、レッドリーフレタスである。図２の（ａ）は、通常の水耕栽培によって栽培されたレッドリーフレタスの一例を示し、図２の（ｂ）は、植物栽培システム１００Ａによって栽培されたレッドリーフレタスの一例を示す。この図２の（ｂ）に示すように、植物栽培システム１００Ａによって栽培されたレッドリーフレタスでは、図２の（ａ）に示すレッドリーフレタスと比べて、葉の広い範囲が赤色に着色されている。つまり、植物栽培システム１００Ａによって栽培されたレッドリーフレタスでは、レッドリーフレタスの葉におけるアントシアニンの含有量を増加させることができる。
【００３２】
［第１の実験］
図３は、第１の実験における各栽培方法と、その栽培方法による栽培結果とを示す図である。
【００３３】
第１の実験では、通常の溶存酸素濃度の養液を用いた栽培方法（ａ）および（ｂ）によって、植物１０を栽培し、植物栽培システム１００Ａによる栽培方法（ｃ）によって植物１０を栽培した。そして、栽培方法（ａ）、（ｂ）および（ｃ）のそれぞれによって栽培された植物１０の重量と、アントシアニンの含有量とを比較した。また、第１の実験に用いられた植物１０の品種は、レッドリーフレタスである。なお、レッドリーフレタスには、ワインドレス（登録商標）と呼ばれる品種（以下、レッドリーフレタスＢという）と、それ以外の品種（以下、レッドリーフレタスＡという）とがある。この第１の実験に用いられた植物１０の品種は、レッドリーフレタスＡである。
【００３４】
栽培方法（ａ）では、上述の第２栽培期間である育成期間において、レッドリーフレタスＡに対して赤色成分の光と青色成分の光とを同時に照射した。具体的には、１日の２４時間のうち、１６時間の間、赤色成分の光と青色成分の光の同時照射を実施し、残りの８時間の間、赤色成分の光と青色成分の光の同時照射を停止した。また、赤色成分の光の光量は、１８０μｍｏｌ／ｍ２／ｓであって、青色成分の光の光量は、６０μｍｏｌ／ｍ２／ｓである。また、赤色成分の光の波長は、６００〜７００ｎｍであって、青色成分の光の波長は、４００〜５００ｎｍである。なお、赤色成分の光量は例えば１５０〜３００μｍｏｌ／ｍ２／ｓであってもよく、青色成分の光量は例えば５０〜１５０μｍｏｌ／ｍ２／ｓであってもよい。また、このような赤色成分の光と青色成分の光の同時照射を、以下、赤青同時照射という。また、育成期間における養液の溶存酸素濃度ＤＯは、通常の溶存酸素濃度ＤＯであって、約９．０ｍｇ／ｌである。なお、その溶存酸素濃度ＤＯは、−１．０〜＋０．５ｍｇ／ｌの誤差を有する。また、その養液のＥＣ（electrical conductivity）、つまり肥料濃度は、１．５〜２．２であって、ｐＨは、５．５〜７．０である。なお、このような溶存酸素濃度ＤＯ、ＥＣおよびｐＨの養液を、以下、通常養液という。
【００３５】
また、本実施の形態において、第１栽培期間は、植物１０の種まきから３週間が経過するまでの期間であり、第２栽培期間、すなわち育成期間は、その第１栽培期間に続く期間である。第１の実験では、育成期間は２週間である。
【００３６】
このような栽培方法（ａ）によって収穫されたレッドリーフレタスＡの１株あたりの重量は、根付きの状態で６３ｇであった。また、レッドリーフレタスＡの１株あたりのアントシアニンの含有量は、２．９ＡＣＩであった。なお、ＡＣＩは、アイネクス株式会社製のアントシアニン含有量メーター「ＡＣＭ−２００ｐｌｕｓ」によって計測されるアントシアニンの含有量の単位である。
【００３７】
栽培方法（ｂ）では、育成期間のうちの最初の８日間において、レッドリーフレタスＡに対して白色光を照射した。具体的には、１日の２４時間のうち、１６時間の間、白色の光を照射し、残りの８時間の間、白色の光の照射を停止にした。その８日間が経過すると、白色光源を、赤色光源および青色光源に変更した。つまり、育成期間のうちの最初の８日間に続く６日間において、上述の赤青同時照射を行った。また、育成期間における養液は、通常養液である。
【００３８】
このような栽培方法（ｂ）によって収穫されたレッドリーフレタスＡの１株あたりの重量は、根付きの状態で６６ｇであった。また、植物１０の１株あたりのアントシアニンの含有量は、２．９ＡＣＩであった。
【００３９】
植物栽培システム１００Ａによる栽培方法（ｃ）では、育成期間において、赤色光源１０３Ｒおよび青色光源１０３Ｂを用いてレッドリーフレタスＡに対して赤青同時照射を行った。これにより、その育成期間の全体において、青色成分の光の照射によって、レッドリーフレタスＡに対してストレスを与えながら、赤色成分の光の照射によって、レッドリーフレタスＡの成長を促した。また、育成期間における養液１１の溶存酸素濃度ＤＯは、通常の溶存酸素濃度よりも低く、約６．０ｍｇ／ｌ以下である。なお、その養液１１のＥＣは、１．５〜２．２であって、ｐＨは、５．５〜７．０である。具体的には、例えば、植物栽培システム１００Ａの養液制御部１０６は、水道水を８０℃以上に温めて密閉容器に入れ、２０℃以下に冷ますことによって得られる水を用いて、上述の養液１１を生成し、その養液１１を栽培容器１０１ａに循環させた。これにより、その育成期間において、養液１１の低溶存酸素濃度によって、レッドリーフレタスＡに対してさらにストレスを与えた。
【００４０】
このような栽培方法（ｃ）によって収穫されたレッドリーフレタスＡの１株あたりの重量は、根付きの状態で６３ｇであった。また、植物１０の１株あたりのアントシアニンの含有量は、８．０ＡＣＩであった。
【００４１】
図４は、第１の実験の栽培方法（ｃ）に用いられた養液１１の溶存酸素濃度ＤＯを示す図である。
【００４２】
育成期間における養液１１の溶存酸素濃度ＤＯは、約６ｍｇ／ｌ以下に抑えられている。なお、養液制御部１０６によって養液１１に対して追肥が行われるタイミングで溶存酸素濃度ＤＯが増加する傾向にあるが、その溶存酸素濃度ＤＯはすぐに低下する。
【００４３】
この第１の実験結果から、レッドリーフレタスＡに照射される光に違いがあっても、アントシアニンの含有量は変わらないが、植物栽培システム１００Ａによる栽培方法（ｃ）によってアントシアニンの合成がより促進されることが確認された。
【００４４】
［植物栽培システムの第２の構成］
図５は、本実施の形態における他の植物栽培システムの構成図である。
【００４５】
本実施の形態における植物栽培システム１００Ｂは、第２の栽培棚１１０と、赤色光源１０３Ｒおよび青色光源１０３Ｂと、光源制御部１０４と、空調部１０５と、養液制御部１０６と、配管１０７とを備える。
【００４６】
第２の栽培棚１１０は、例えば９個の栽培容器１０１ｂを備える。具体的には、第２の栽培棚１１０は、３つの栽培容器１０１ｂを鉛直方向に積み上げて構成される棚を３列備えている。なお、棚において積み上げられる栽培容器１０１ｂの数は、３つに限定されることなく、２つであってもよく、４つ以上であってもよい。同様に、第２の栽培棚１１０に含まれる棚の列は、３列に限定されることなく、１列または２列であってもよく、４列以上であってもよい。例えば、第２の栽培棚１１０は、その棚を６列備えていてもよい。
【００４７】
栽培容器１０１ｂは、栽培中の少なくとも１つの植物１０を収納する容器であって、密閉されることなく上部が解放されている。このような栽培容器１０１ｂには、図１に示す植物栽培システム１００Ａと同様、栽培プレート１０２、赤色光源１０３Ｒおよび青色光源１０３Ｂが配置されている。
【００４８】
栽培プレート１０２は、その栽培容器１０１ｂの底面に対向し、水平方向に沿うように栽培容器１０１ｂの内部に配置される。そして、このように配置される栽培プレート１０２は、栽培容器１０１ｂに収納されている少なくとも１つの植物１０を保持する。具体的には、栽培プレート１０２は、栽培容器１０１ｂの底面から例えば約５ｃｍ離れて配置され、その栽培プレート１０２と栽培容器１０１ｂの底面との間に養液１１が満たされる。栽培プレート１０２は、この養液１１に植物１０の根が浸されるように、その植物１０を保持する。
【００４９】
光源制御部１０４は、各栽培容器１０１ｂに配置されている赤色光源１０３Ｒおよび青色光源１０３Ｂに電力を供給することによって、赤色光源１０３Ｒおよび青色光源１０３Ｂのそれぞれを点灯させる。この光源制御部１０４は、第２栽培期間である育成期間において、赤色光源１０３Ｒおよび青色光源１０３Ｂに対して上述の赤青同時照射を実行させる。
【００５０】
空調部１０５は、例えばエアコンとして構成され、第２の栽培棚１１０が配置されている室内の空調、すなわちその室内の空気の温度および湿度を制御する。ここで、第２の栽培棚１１０の栽培容器１０１ｂは密閉されることなく解放されている。したがって、各栽培容器１０１ｂに収納されている植物１０の周辺の空気は、この空調部１０５によって調整される。
【００５１】
養液制御部１０６は、配管１０７を介して、第２の栽培棚１１０に含まれる各栽培容器１０１ｂにある養液１１を循環させる。また、養液制御部１０６は、第２栽培期間における養液１１の溶存酸素濃度を、第１栽培期間よりも低下させて、２ｍｇ／ｌ以上６ｍｇ／ｌ以下に調整する。
【００５２】
［第２の実験］
第２の実験では、レッドリーフレタスＡを栽培する実験と、レッドリーフレタスＢを栽培する実験とを行った。
【００５３】
図６は、第２の実験におけるレッドリーフレタスＡの各栽培方法と、その栽培方法によるレッドリーフレタスＡの栽培結果とを示す図である。
【００５４】
レッドリーフレタスＡを栽培する第２の実験では、第２の栽培棚と通常養液とを用いた栽培方法（ａ）によって、レッドリーフレタスＡを植物１０として栽培した。さらに、植物栽培システム１００Ｂによる栽培方法（ｂ）によって、レッドリーフレタスＡを植物１０として栽培し、植物栽培システム１００Ａによる栽培方法（ｃ）によって、レッドリーフレタスＡを植物１０として栽培した。そして、栽培方法（ａ）、（ｂ）および（ｃ）のそれぞれによって栽培されたレッドリーフレタスＡの重量と、アントシアニンの含有量とを比較した。
【００５５】
栽培方法（ａ）では、育成期間において、第２の栽培棚にあるレッドリーフレタスＡに対して赤青同時照射を実施した。また、育成期間における養液は、通常養液である。
【００５６】
このような栽培方法（ａ）によって収穫されたレッドリーフレタスＡの１株あたりの重量は、根付きの状態で５５ｇであった。また、レッドリーフレタスＡの１株あたりのアントシアニンの含有量は、４．３ＡＣＩであった。
【００５７】
植物栽培システム１００Ｂによる栽培方法（ｂ）では、育成期間において、第２の栽培棚１１０にあるレッドリーフレタスＡに対して赤青同時照射を実施した。また、育成期間における養液１１の溶存酸素濃度ＤＯは、通常の溶存酸素濃度よりも低く、約６．０ｍｇ／ｌ以下である。これにより、その育成期間において、養液１１の低溶存酸素濃度によって、レッドリーフレタスＡに対してさらにストレスを与えた。
【００５８】
このような栽培方法（ｂ）によって収穫されたレッドリーフレタスＡの１株あたりの重量は、根付きの状態で４６ｇであった。また、レッドリーフレタスＡの１株あたりのアントシアニンの含有量は、５．９ＡＣＩであった。
【００５９】
植物栽培システム１００Ａによる栽培方法（ｃ）では、育成期間において、栽培容器１０１ａにあるレッドリーフレタスＡに対して赤青同時照射を実施した。また、育成期間における養液１１の溶存酸素濃度ＤＯは、通常の溶存酸素濃度よりも低く、約６．０ｍｇ／ｌ以下である。これにより、その育成期間において、養液１１の低溶存酸素濃度によって、レッドリーフレタスＡに対してさらにストレスを与えた。
【００６０】
このような栽培方法（ｃ）によって収穫されたレッドリーフレタスＡの１株あたりの重量は、根付きの状態で５４ｇであった。また、レッドリーフレタスＡの１株あたりのアントシアニンの含有量は、９．８ＡＣＩであった。
【００６１】
図７は、第２の実験におけるレッドリーフレタスＢの各栽培方法と、その栽培方法によるレッドリーフレタスＢの栽培結果とを示す図である。
【００６２】
レッドリーフレタスＢを栽培する第２の実験では、レッドリーフレタスＡを栽培する第２の実験と同様に、第２の栽培棚と通常養液とを用いた栽培方法（ａ）によって、レッドリーフレタスＢを植物１０として栽培した。さらに、植物栽培システム１００Ｂによる栽培方法（ｂ）によって、レッドリーフレタスＢを植物１０として栽培し、植物栽培システム１００Ａによる栽培方法（ｃ）によって、レッドリーフレタスＢを植物１０として栽培した。そして、栽培方法（ａ）、（ｂ）および（ｃ）のそれぞれによって栽培されたレッドリーフレタスＢの重量と、アントシアニンの含有量とを比較した。
【００６３】
栽培方法（ａ）では、育成期間において、第２の栽培棚にあるレッドリーフレタスＢに対して赤青同時照射を実施した。また、育成期間における養液は、通常養液である。
【００６４】
このような栽培方法（ａ）によって収穫されたレッドリーフレタスＢの１株あたりの重量は、根付きの状態で６８ｇであった。また、レッドリーフレタスＢの１株あたりのアントシアニンの含有量は、４．４ＡＣＩであった。
【００６５】
植物栽培システム１００Ｂによる栽培方法（ｂ）では、育成期間において、第２の栽培棚１１０にあるレッドリーフレタスＢに対して赤青同時照射を実施した。また、育成期間における養液１１の溶存酸素濃度ＤＯは、通常の溶存酸素濃度よりも低く、約６．０ｍｇ／ｌ以下である。これにより、その育成期間において、養液１１の低溶存酸素濃度によって、レッドリーフレタスＢに対してさらにストレスを与えた。
【００６６】
このような栽培方法（ｂ）によって収穫されたレッドリーフレタスＢの１株あたりの重量は、根付きの状態で５５ｇであった。また、レッドリーフレタスＢの１株あたりのアントシアニンの含有量は、１０．５ＡＣＩであった。
【００６７】
植物栽培システム１００Ａによる栽培方法（ｃ）では、育成期間において、栽培容器１０１ａにあるレッドリーフレタスＢに対して赤青同時照射を実施した。また、育成期間における養液１１の溶存酸素濃度ＤＯは、通常の溶存酸素濃度よりも低く、約６．０ｍｇ／ｌ以下である。これにより、その育成期間において、養液１１の低溶存酸素濃度によって、レッドリーフレタスＢに対してさらにストレスを与えた。
【００６８】
このような栽培方法（ｃ）によって収穫されたレッドリーフレタスＢの１株あたりの重量は、根付きの状態で５３ｇであった。また、レッドリーフレタスＢの１株あたりのアントシアニンの含有量は、１０．５ＡＣＩであった。
【００６９】
図８Ａは、第２の実験の栽培方法（ｃ）に用いられた養液１１の溶存酸素濃度ＤＯを示す図である。
【００７０】
図８Ａに示すように、植物栽培システム１００Ａの養液制御部１０６によって、育成期間における養液１１の溶存酸素濃度ＤＯは、約６ｍｇ／ｌ以下に抑えられている。なお、養液制御部１０６によって養液１１に対して追肥が行われるタイミングで溶存酸素濃度ＤＯが増加する傾向にあるが、その溶存酸素濃度ＤＯはすぐに低下する。
【００７１】
図８Ｂは、第２の実験の栽培方法（ｂ）に用いられた養液１１の溶存酸素濃度ＤＯを示す図である。
【００７２】
図８Ｂに示すように、植物栽培システム１００Ｂの養液制御部１０６によって、育成期間における養液１１の溶存酸素濃度ＤＯは、約６ｍｇ／ｌ以下に抑えられている。なお、養液制御部１０６によって養液１１に対して追肥が行われるタイミングで溶存酸素濃度ＤＯが増加する傾向にあるが、その溶存酸素濃度ＤＯはすぐに低下する。
【００７３】
この第２の実験結果から、レッドリーフレタスの品種に関わらわず、植物栽培システム１００Ｂによる栽培方法（ｂ）であっても、植物栽培システム１００Ａによる栽培方法（ｃ）と同様に、アントシアニンの合成がより促進されることが確認された。
【００７４】
［第３の実験］
図９は、第３の実験における各栽培方法と、その栽培方法による栽培結果とを示す図である。
【００７５】
第３の実験では、育成期間を２週間から３週間に延長し、さらに、赤青同時照射の時間を延長した。具体的には、第２の栽培棚と通常養液とを用いた栽培方法（ａ）によって、３週間の育成期間の間、レッドリーフレタスＢを植物１０として栽培した。また、植物栽培システム１００Ｂによる栽培方法（ｂ）によって、２週間の育成期間の間、レッドリーフレタスＢを植物１０として栽培した。さらに、栽培方法（ａ）によって育成期間の２週間だけ栽培されたレッドリーフレタスＢを、植物栽培システム１００Ｂに移し、その植物栽培システム１００Ｂによる栽培方法（ｂ）によって引き続き１週間だけそのレッドリーフレタスＢを栽培した。
【００７６】
栽培方法（ａ）では、育成期間の３週間において、第２の栽培棚にあるレッドリーフレタスＢに対して赤青同時照射を実施した。また、育成期間における養液は、通常養液である。
【００７７】
このような栽培方法（ａ）によって、種まきから３５日目に収穫されたレッドリーフレタスＢの１株あたりの重量は、根付きの状態で６３ｇであった。また、種まきから４２日目に収穫されたレッドリーフレタスＢの１株あたりの重量は、根付きの状態で９５ｇであった。
【００７８】
植物栽培システム１００Ｂによる栽培方法（ｂ）では、育成期間の３週間において、第２の栽培棚１１０にあるレッドリーフレタスＢに対して赤青同時照射を実施した。具体的には、育成期間の最初の２週間では、１日の２４時間のうち、１６時間の間、赤色光源１０３Ｒおよび青色光源１０３Ｂによる赤色成分の光と青色成分の光の同時照射を実施し、残りの８時間の間、赤色成分の光と青色成分の光の同時照射を停止した。さらに、育成期間のその２週間に続く１週間では、１日の２４時間のうち、２０時間の間、赤色光源１０３Ｒおよび青色光源１０３Ｂによる赤色成分の光と青色成分の光の同時照射を実施し、残りの４時間の間、赤色成分の光と青色成分の光の同時照射を停止した。また、育成期間における養液１１の溶存酸素濃度ＤＯは、通常の溶存酸素濃度よりも低く、約６．０ｍｇ／ｌ以下である。
【００７９】
このような栽培方法（ｂ）によって、種まきから３５日目に収穫されたレッドリーフレタスＢの１株あたりの重量は、根付きの状態で５５ｇであった。また、栽培方法（ａ）によって育成期間の２週間だけ栽培された後、植物栽培システム１００Ｂに移され、種まきから４２日目に収穫されたレッドリーフレタスＢの１株あたりの重量は、根付きの状態で８６ｇであった。
【００８０】
この第３の実験結果から、育成期間の延長と、赤青同時照射の時間の延長とによって、レッドリーフレタスＢの重量が増すことが確認された。また、図９には示されていないが、これらの延長によって、レッドリーフレタスＢの赤みが増すことが確認された。さらに、育成期間の２週間だけ通常養液で栽培されても、それに続く１週間の間、植物栽培システム１００Ｂによる栽培方法（ｂ）で栽培することによって、レッドリーフレタスＢの赤みが増すことが確認された。
【００８１】
［第４の実験］
図１０は、第４の実験における各栽培方法と、その栽培方法による栽培結果とを示す図である。
【００８２】
第４の実験では、植物栽培システム１００Ｂの栽培プレート１０２に配置される植物１０であるレッドリーフレタスＢの株数を、栽培方法（ａ）、（ｂ）および（ｃ）のそれぞれで異ならせた。これにより、レッドリーフレタスＢの１株あたりに照射される光量を、栽培方法（ａ）、（ｂ）および（ｃ）のそれぞれで異ならせた。
【００８３】
植物栽培システム１００Ｂによる栽培方法（ａ）では、育成期間において、第２の栽培棚１１０にあるレッドリーフレタスＢに対して赤青同時照射を実施した。なお、第４の実験における赤色成分の光の光量と、青色成分の光の光量とは、第１〜第３の実験における光量と異なる。つまり、第４の実験における赤色成分の光の光量は、１５０μｍｏｌ／ｍ２／ｓであって、青色成分の光の光量は、５０μｍｏｌ／ｍ２／ｓである。また、育成期間における養液１１の溶存酸素濃度ＤＯは、通常の溶存酸素濃度よりも低く、約６．０ｍｇ／ｌ以下である。また、栽培プレート１０２には、レッドリーフレタスＢが１６株配置される。
【００８４】
このような栽培方法（ａ）によって収穫されたレッドリーフレタスＢの１株あたりの重量は、根付きの状態で５４ｇであった。
【００８５】
植物栽培システム１００Ｂによる栽培方法（ｂ）では、育成期間において、栽培方法（ａ）と同じ光の照射条件で、第２の栽培棚１１０にあるレッドリーフレタスＢに対して赤青同時照射を実施した。また、育成期間における養液１１の溶存酸素濃度ＤＯも、栽培方法（ａ）と同様、約６．０ｍｇ／ｌ以下である。ここで、栽培プレート１０２には、レッドリーフレタスＢが１２株配置される。
【００８６】
このような栽培方法（ｂ）によって収穫されたレッドリーフレタスＢの１株あたりの重量は、根付きの状態で６０ｇであった。
【００８７】
植物栽培システム１００Ｂによる栽培方法（ｃ）では、育成期間において、栽培方法（ａ）および（ｂ）と同じ光の照射条件で、第２の栽培棚１１０にあるレッドリーフレタスＢに対して赤青同時照射を実施した。また、育成期間における養液１１の溶存酸素濃度ＤＯも、栽培方法（ａ）および（ｂ）と同様、約６．０ｍｇ／ｌ以下である。ここで、栽培プレート１０２には、レッドリーフレタスＢが８株配置される。
【００８８】
このような栽培方法（ｃ）によって収穫されたレッドリーフレタスＢの１株あたりの重量は、根付きの状態で６２ｇであった。
【００８９】
この第４の実験結果から、図１０には示されていないが、栽培プレート１０２に配置される株数が少ないほど、すなわち、１株あたりの光量が多いほど、レッドリーフレタスＢの赤みが増すことが確認された。また、１株あたりの光量が多いほど、レッドリーフレタスＢの重量が増すことが確認された。
【００９０】
［植物栽培システムの処理フロー］
図１１は、本実施の形態における植物栽培システム１００Ａまたは１００Ｂによって行われる植物栽培方法のフローチャートである。
【００９１】
植物栽培システムは、植物１０の種まきから収穫までの全栽培期間が、第１栽培期間と、その第１栽培期間に続く第２栽培期間とに分けられる場合に、その第２栽培期間における、植物１０の水耕栽培に用いられる養液１１の溶存酸素濃度を、第１栽培期間よりも低下させる（ステップＳ１１）。そして、植物栽培システムは、第２栽培期間に、少なくとも青色成分の光を植物１０に照射する（ステップＳ１２）。例えば、植物１０は、レッドリーフレタスなどの葉菜類の野菜である。また、青色成分の光の波長は、４００〜５００ｎｍであってもよい。
【００９２】
なお、図１１に示すフローチャートでは、ステップＳ１１の後にステップＳ１２の処理が実行されるが、これらのステップＳ１１およびＳ１２の順序は、その順に限定されるものではない。ステップＳ１１とステップＳ１２のそれぞれの処理は同時に実行されてもよく、ステップＳ１２の後にステップＳ１１の処理が実行されてもよい。
【００９３】
これにより、養液１１の溶存酸素濃度が低下され、さらに、青色成分の光が植物１０に照射されることによって、植物１０にストレスを適度に与えることができ、その結果、その植物１０におけるアントシアニンの合成をより促進させることができる。つまり、植物１０の葉におけるアントシアニンの含有量を増加させることができ、葉の広い範囲を赤色に着色することができる。
【００９４】
なお、植物栽培システムは、第１栽培期間では、植物１０を通常どおり栽培してもよい。つまり、第１栽培期間では、植物１０に白色光を照射してもよく、赤色成分の光と青色成分の光とを同時に照射してもよい。また、第１栽培期間における養液１１は上述の通常養液が用いられてもよい。
【００９５】
また、ステップＳ１２では、さらに、青色成分の光と同時に赤色成分の光を植物１０に照射してもよい。例えば、赤色成分の光の波長は、６００〜７００ｎｍである。これにより、植物１０の成長を促進させることができる。その結果、植物１０の収穫量を増やすことができる。
【００９６】
また、ステップＳ１１では、溶存酸素濃度を２ｍｇ／ｌ以上６ｍｇ／ｌ以下に低下させてもよい。これにより、より適度なストレスを植物１０に与えることができ、植物１０におけるアントシアニンの合成をより促進させることができる。なお、過度なストレスを植物１０に与えると逆に、アントシアニンの合成または植物１０の成長が阻害される虞があるため、例えば、溶存酸素濃度を２ｍｇ／ｌ以上にしておいてもよい。また、植物１０におけるアントシアニンの含有量の増加と、植物１０の収穫量の増加とのトレードオフを考慮すれば、養液１１の溶存酸素濃度を５ｍｇ／ｌにしてもよい。これにより、アントシアニンの含有量を多くながら、多くの植物１０を収穫することができる。
【００９７】
また、第１栽培期間は、植物１０の種まきから３週間が経過するまでの期間であってもよい。
【００９８】
これにより、植物１０が例えばレッドリーフレタスである場合、第１栽培期間を播種から育苗期間までの間とし、第２栽培期間をその育苗期間の後に続く育成期間とすることができる。その結果、育成期間においてレッドリーフレタスにストレスを有効に与えることができ、アントシアニンの合成を効果的に促進させることができる。
【００９９】
なお、上記実施の形態において、光源制御部１０４、空調部１０５および養液制御部１０６などの構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。ここで、上記実施の形態の植物栽培システムを実現するソフトウェアは、図１１に示すフローチャートの各ステップをコンピュータに実行させる。このコンピュータは、光源制御部１０４および養液制御部１０６に含まれるコンピュータであってもよく、光源制御部１０４および養液制御部１０６の外部に設けられたコンピュータであってもよい。
【０１００】
以上、一つまたは複数の態様に係る植物栽培方法および植物栽培システムについて、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものも、本開示の範囲内に含まれてもよい。
【０１０１】
例えば、上記実施の形態では、植物１０としてレッドリーフレタスを用いたが、葉菜類の植物であればレッドリーフレタス以外の植物であってもよい。
【０１０２】
なお、本開示では、数値範囲として、ｍ〜ｎ（ｍおよびｍは互いに異なる整数）と記載されている場合があるが、このｍ〜ｎにおける数値範囲には、ｍおよびｎが含まれる。また、その数値範囲は、ｍ〜ｎだけでなく、そのｍ〜ｎに含まれる任意の範囲であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本開示は、アントシアニンの合成をより促進させることができ、例えばレッドリーフレタスなどを栽培するシステムまたは装置に利用可能である。
【符号の説明】
【０１０４】
１０    植物
１１    養液
１００Ａ、１００Ｂ    植物栽培システム
１０１ａ、１０１ｂ    栽培容器
１０２    栽培プレート
１０３Ｂ    青色光源
１０３Ｒ    赤色光源
１０４    光源制御部
１０５    空調部
１０６    養液制御部
１０７    配管
１１０    第２の栽培棚
【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】
2020043804.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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