(57)【要約】【課題】水関連ストレスを低減することができるコケの育成又は維持管理方法を提供する。【解決手段】コケの含水量がその乾燥重量の１〜５倍となるように、コケに給水するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コケの含水量がその乾燥重量の１〜５倍となるように、コケに給水する、コケ育成又は維持管理方法。
【請求項２】
スナゴケの含水量がその乾燥重量の１．５〜３倍となるように、スナゴケに給水する、請求項１記載のコケ育成又は維持管理方法。
【請求項３】
コケの含水量がその乾燥重量の１〜５倍となるように、コケに給水する、コケ給水装置。
【請求項４】
ミスト状の水を散布する散水器を備えている、請求項３記載のコケ給水装置。
【請求項５】
前記散水器を建造物の表面上を移動させる移動機構を備えている、請求項３又は４記載のコケ給水装置。
【請求項６】
コケ表面用温度センサと、
大気用温度センサと、
前記コケ表面用温度センサが測定したコケ表面温度と、前記大気用温度センサが測定した大気温度との差分を算出する温度差算出部と、
前記温度差算出部で算出されたコケ表面温度と大気温度との差分から、コケの含水量を算出する含水量算出部と、を備えている、コケ含水量測定装置。
【請求項７】
可視画像センサと、
前記可視画像センサが撮影したコケ表面の可視画像における、赤色帯域幅の画素強度、緑色帯域幅の画素強度、又は、青色帯域幅の画素強度の比率を算出する色比算出部と、を備えていて、
前記含水量算出部は、前記温度差算出部で算出されたコケ表面温度と大気温度との差分、及び、前記色比算出部で算出された赤色帯域幅の画素強度、緑色帯域幅の画素強度、又は、青色帯域幅の画素強度の比率から、コケの含水量を算出する、請求項６記載のコケ含水量測定装置。
【請求項８】
前記コケ表面用温度センサは、赤外線センサである、請求項６又は７記載のコケ含水量測定装置。
【請求項９】
コケ表面用温度センサと、
大気用温度センサと、
前記コケ表面用温度センサが測定したコケ表面温度と、前記大気用温度センサが測定した大気温度との差分を算出する温度差算出部と、
前記温度差算出部で算出されたコケ表面温度と大気温度との差分から、コケの含水量を算出する含水量算出部と、
ミスト状の水を散布する散水器と、
前記散水器を建造物の表面上を移動させる移動機構と、
前記含水量算出部で算出されたコケの含水量に基づいて、散水量を算出する散水量算出部と、
前記散水量算出部で算出された散水量に基づき制御信号を作成し、前記散水器に出力する散水器制御部と、を備えている、コケ給水システム。
【請求項１０】
可視画像センサと、
前記可視画像センサが撮影したコケ表面の可視画像における、赤色帯域幅の画素強度、緑色帯域幅の画素強度、又は、青色帯域幅の画素強度の比率を算出する色比算出部と、を備えていて、
前記含水量算出部は、前記温度差算出部で算出されたコケ表面温度と大気温度との差分、及び、前記色比算出部で算出された赤色帯域幅の画素強度、緑色帯域幅の画素強度、又は、青色帯域幅の画素強度の比率から、コケの含水量を算出する、請求項９記載のコケ給水システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、建造物による人工地盤の緑化資材として有望なコケの育成又は維持管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  近時、化石燃料の使用増大に伴う地球温暖化が顕在化してきており、また、これに並行して都市部ではヒートアイランド現象が深刻化している。これらの問題の解決手段の１つとして、都市の緑化が提唱されているが、都市部では緑化可能な地盤が限られている。このため、建造物の屋上や壁面といった人工地盤を植物で覆い、都市部に植物を増やすことが検討されている。【０００３】  スナゴケ（Ｒｈａｃｏｍｉｔｒｉｕｍ  Ｃａｎｅｓｃｅｎｓ）をはじめとするコケは、弾力性が高く、かつ、耐乾燥性に優れていることから、近時、建造物の屋上や壁面の緑化資材として注目されている（特許文献１、特許文献２）。【０００４】  しかし、建造物の屋上や壁面にコケを植栽しても、管理が適切に行なわれなければ、企図した効果を得ることはできないが、コケの維持・管理方法、なかでも適切な給水方法は充分に確立されていない。また、コケの生物学的な特性として、土壌を必要としないことから、既知の灌水手段によることはできない。
【特許文献１】  特開２００７−１１１０３１
【特許文献２】  特開２００７−２０２４７１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  本発明はかかる問題点に鑑みなされたものであって、水関連ストレスを低減することができるコケの育成又は維持管理方法を提供することをその主たる所期課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  維管束をもたないコケは、根を介して吸水するシダ植物や種子植物とは異なり、その体表面から吸水するため、土壌等の吸水性を有する基質上で育てる必要がなく、吸水性をもたない支持体に固定して育成することができる。このような支持体としては、例えば、樹脂繊維を編んでなるネット、樹脂糸状体を絡ませて包絡面を板状体にしたもの、射出成形等で作られた樹脂製の枠体、又は、それらを組み合わせてなるもの等が挙げられる。そして、このような支持体に固定してコケを育成した場合、給水による重量増加分は全てコケ自体が吸水した水分量に相当する。【０００７】  コケはその乾燥重量の約８倍程度まで吸水可能であることが知られているが、本発明者は、鋭意検討の結果、コケの含水量がその乾燥重量の約１〜５倍程度（１．０〜５．０ｇ（水分量）／ｇ（コケ乾燥重量））であるとコケの水関連ストレスが最小になることを見出し、本発明を完成させるに至った。【０００８】  すなわち本発明に係るコケ育成又は維持管理方法は、コケの含水量がその乾燥重量の１〜５倍となるように、コケへの給水（潅水）を調節することを特徴とする。【０００９】  このようなものであれば、水関連ストレスが低減された状態でコケを育成又は維持管理することができるので、生理学的にも審美的にもコケを良好な状態に保つことができる。【００１０】  前記コケとしては、有菌及び無菌のいずれであってもよく、養液中で生育させて配偶体の周囲に再生芽が繁殖するコケ類であれば特に限定されないが、蘚類や苔類のコケ植物が好ましい。【００１１】  前記蘚類としては、例えば、スナゴケ、ハイスナゴケ、エゾスナゴケ、シモフリゴケ、クロカワキゴケ、キスナゴケ、ヒメスナゴケ、ミヤマスナゴケ、ナガエノスナゴケ、チョウセンスナゴケ、マルバナスナゴケ等のシモフリゴケ属（Ｒｈａｃｏｍｉｔｒｉｕｍ  Ｂｉｒｄ．）、トヤマシノブゴケ、ヒメシノブゴケ、オオシノブゴケ、コバノエゾシノブゴケ、エゾシノブゴケ、アオシノブゴケ、チャボシノブゴケ等のシノブゴケ属（Ｔｈｕｉｄｉｕｍ  Ｂ．Ｓ．Ｇ）、コウヤノマンネングサ、フロウソウ等のコウヤノマンネングサ属（Ｃｌｉｍａｃｉｕｍ  Ｗｅｂ  ｅｔ  Ｍｏｈｒ）、カモジゴケ、シッポゴケ、オオシッポゴケ、チャシッポゴケ、チシマシッポゴケ、アオシッポゴケ、ナミシッポゴケ、ナガシッポゴケ、ヒメカモジゴケ、コカモジゴケ、タカネカモジゴケ、フジシッポゴケ、カギカモジゴケ、ナスシッポゴケ等のシッポゴケ属（Ｄｉｃｒａｎｕｍ  Ｈｅｄｗ．）、ハイゴケ、オオベニハイゴケ、ヒメハイゴケ、チチブハイゴケ、フジハイゴケ、ハイヒバゴケ、イトハイゴケ、キノウエノコハイゴケ、キノウエノハイゴケ、ミヤマチリメンゴケ、ハイサワラゴケモドキ、タチヒラゴケモドキ、エゾハイゴケ等のハイゴケ属（Ｈｙｐｎｕｍ  Ｈｅｄｗ．）、ヒノキゴケ、ヒロハヒノキゴケ、ハリヒノキゴケ等のヒノキゴケ属（Ｒｈｉｚｏｇｏｎｉｕｍ  Ｂｒｉｄ．）等が挙げられ、前記苔類としては、例えば、ツクシウロコゴケ、ウロコゴケ、オオウロコゴケ、トサカゴケモドキ、マルバソコマメゴケ、アマノウロコゴケ等のウロコゴケ属（Ｈｅｔｅｒｏｓｃｙｐｈｕｓ  Ｓｃｈｉｆｆｎ．）、クラマゴケモドキ、カハルクラマゴケモドキ、トサクラマゴケモドキ、ヒメクラマゴケモドキ、ヤマトクラマゴケモドキ、ナガバクラマゴケモドキ、オオクラマゴケモドキ、ニスビキカヤゴケ、ケクラマゴケモドキ、ホソクラマゴケモドキ等のクラマゴケモドキ属（Ｐｏｒｅｌｌａ．Ｌ）、ヤマトムチゴケ、ヨシナガムチゴケ、フォウリィムチゴケ、エゾムチゴケ、タマゴバムチゴケ、フタバムチゴケ、サケバムチゴケ、ヤマムチゴケ、ムチゴケ、コムチゴケ、マエバラムチゴケ等のムチゴケ属（Ｂａｚｚａｎｉａ  Ｓ．Ｇｒａｙ）等が挙げられる。【００１２】  これらのコケ植物のなかでも、スナゴケ、ハイスナゴケ、エゾスナゴケ等のスナゴケ（Ｒｈａｃｏｍｉｔｒｉｕｍ  Ｃａｎｅｓｃｅｎｓ）に分類されるものは、建造物表面の緑化に好適である。このコケは、育成するために吸水性の基質も栄養分も不要であり、建造物表面に過剰な負担をかけず、非常に乾燥した状況で生存することができる。【００１３】  そして前記コケがスナゴケである場合は、スナゴケの含水量がその乾燥重量の１．５〜３倍（１．５〜３．０ｇ（水分量）／ｇ（スナゴケ乾燥重量））となるように、スナゴケに給水することが好ましい。【００１４】  このような含水量になるようにコケに給水する装置としては、コケはその体表面から吸水するため、底面（根）側から給水するより、表面（葉）側から給水することが好ましい。また例えば、建造物の壁面にスナゴケ等のコケを植栽した場合、これらのコケは吸水性に富むので、高所から給水するとより高い位置にあるコケが独占的に吸水してしまい、低い位置にあるコケまで水が行き亘らないという問題が生じる。このため、建造物の壁面に植栽したコケに給水する場合は、表面から吹き付けるように給水する給水装置を使用することが好ましい。このため、当該コケ給水装置としては、ミスト状の水を散布する散水器を備えていることが好ましい。このようなコケ給水装置もまた、本発明の１つである。なお、このようなコケ給水装置は、建造物の表面に植栽したコケに給水する場合に用いられるに限らず、全ての育成段階で用いることができ、コケの稚苗を順化装置内で順化（一次順化）する場合や一次順化が終了したコケの群落を屋外で順化（二次順化）する場合にも用いることができる。【００１５】  本発明に係るコケ給水装置は更に、建造物の壁面に植栽したスナゴケ等のコケに給水する場合、前記散水器を建造物の表面上を移動させる移動機構を備えていることが好ましい。【００１６】  本発明者はまた、コケにおいて、その含水量と、ＣＷＳＩ（Ｃｒｏｐ  Ｗａｔｅｒ  Ｓｔｒｅｓｓ  Ｉｎｄｅｘ）及び色とは、高い相関性を有することを見出し、この知見に基づき、以下のようなコケ含水量測定装置を完成した。すなわち、当該コケ含水量測定装置は、コケ表面用温度センサと、大気用温度センサと、前記コケ表面用温度センサが測定したコケ表面温度と、前記大気用温度センサが測定した大気温度との差分を算出する温度差算出部と、前記温度差算出部で算出されたコケ表面温度と大気温度との差分から、コケの含水量を算出する含水量算出部と、を備えていることを特徴とする。更に、可視画像センサと、前記可視画像センサが撮影したコケ表面の可視画像における、赤色帯域幅の画素強度、緑色帯域幅の画素強度、又は���青色帯域幅の画素強度の比率を算出する色比算出部と、を備えていて、前記含水量算出部は、前記温度差算出部で算出されたコケ表面温度と大気温度との差分、及び、前記色比算出部で算出された赤色帯域幅の画素強度、緑色帯域幅の画素強度、又は、青色帯域幅の画素強度の比率から、コケの含水量を算出することが好ましい。当該コケ含水量測定装置もまた、本発明の１つであり、コケへの適切な給水量を算出するときに好適に用いられる。【００１７】  なお、ＣＷＳＩとは、式（１）で表される指数である。
ＣＷＳＩ＝（ｄＴ−ｄＴｌ）／（ｄＴｕ−ｄＴｌ）・・・（１）
式（１）中、ｄＴは植物表面温度と大気温度との差分の実測値を、ｄＴｕは蒸発しない植物の植物表面温度と大気温度との差分（上限）を、ｄＴｌは充分に水を与えられた植物の植物表面温度と大気温度との差分（下限）を、それぞれ表す。【００１８】  また、赤色帯域幅の画素強度Ｒ、緑色帯域幅の画素強度Ｇ、及び、青色帯域幅の画素強度Ｂの、それぞれの比率ｒ、ｇ、ｂは、式（２）〜（４）で表される。
赤色画素強度Ｒの比率ｒ＝Ｒ／（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）・・・（２）
緑色画素強度Ｇの比率ｇ＝Ｇ／（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）・・・（３）
青色画素強度Ｂの比率ｂ＝Ｂ／（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）・・・（４）【００１９】  そして、図６（図中、◆はｒ比を表し、●はｇ比を表し、▲はｂ比を表し、×はＣＷＳＩを表す。）に示すように、スナゴケの場合、ｒとｇの比率は含水量１．５ｇ／ｇまで増加して、１．５〜３．０ｇ／ｇでは略一定で、その後減少し、ｂはその反対である。一方、ＣＷＳＩは概して含水量と逆比例して変化し、３．０ｇ／ｇまで減少し、その後は略一定となる。このように、コケにおいてＣＷＳＩと色比率ｒ、ｇ、ｂとは含水量と高い相関性を示し、ＣＷＳＩ（温度差）と色比率ｒ、ｇ、ｂとを組み合わせることにより低含水量から高含水量にわたりコケの含水量を算出できることが分かる。【００２０】  なお、スナゴケの含水量を測定する場合、ＣＷＳＩ（温度差）のみでは、低含水量を算出することはできるが、高含水量を算出することができず、色比率ｒ、ｇ、ｂのみでは、渇水状態（低含水量）と飽水状態（高含水量）とを区別することができないので、広範囲にわたって含水量を算出するためには、温度差（ＣＷＳＩ）と色比率ｒ、ｇ、ｂとの両方が必要である。【００２１】  前記コケ表面用温度センサは、非接触でコケ表面温度を測定するためには、赤外線センサであることが好ましい。【００２２】  また、前記コケ含水量測定装置と前記給水装置とを組み合わせて、コケ給水システムを構築することができる。このようなコケ給水システムとしては、例えば、コケ表面用温度センサと、大気用温度センサと、前記コケ表面用温度センサが測定したコケ表面温度と、前記大気用温度センサが測定した大気温度との差分を算出する温度差算出部と、前記温度差算出部で算出されたコケ表面温度と大気温度との差分から、コケの含水量を算出する含水量算出部と、ミスト状の水を散布する散水器と、前記散水器を建造物の表面上を移動させる移動機構と、前記含水量算出部で算出されたコケの含水量に基づいて、散水量を算出する散水量算出部と、前記散水量算出部で算出された散水量に基づき制御信号を作成し、前記散水器に出力する散水器制御部と、を備えているものが挙げられる。当該コケ給水システムもまた、本発明の１つである。【００２３】  本発明に係るコケ給水システムを用いて、スナゴケへの適切な給水量を算出するためには、渇水状態（１．５〜３．０ｇ／ｇ未満）にある場合の含水量を測定できればよいので、色比率ｒ、ｇ、ｂは算出できなくてもよい。【００２４】  しかし、スナゴケに対し給水を行なうとともに、低含水量から高含水量にわたる広範囲においてスナゴケの含水量を把握する必要がある場合は、更に、可視画像センサと、前記可視画像センサが撮影したコケ表面の可視画像における、赤色帯域幅の画素強度、緑色帯域幅の画素強度、又は、青色帯域幅の画素強度の比率を算出する色比算出部と、を備えていて、前記含水量算出部は、前記温度差算出部で算出されたコケ表面温度と大気温度との差分、及び、前記色比算出部で算出された赤色帯域幅の画素強度、緑色帯域幅の画素強度、又は、青色帯域幅の画素強度の比率から、コケの含水量を算出することが好ましい。このようなものであれば、スナゴケを給水対象とする場合、広範囲にわたり含水量を算出することができる。
【発明の効果】
【００２５】  このような構成の本発明によれば、スナゴケをはじめとするコケを生理学的にも審美的にも良好な状態に維持しつつ育成又は維持管理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】  以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。【００２７】  本実施形態に係るコケ給水システム１は、図１に示すように、コケ表面用温度センサ２と、大気用温度センサ３と、可視画像センサ４と、算出部５と、を備えたコケ含水量測定装置１０と、給水装置６と、制御装置７と、を備えたものである。【００２８】  以下に各部を詳述する。コケ表面用温度センサ２は、例えば、サーモパイルを備えた赤外線センサからなるものであって、コケ表面から放射される赤外線を検出してコケ表面温度を測定するものである。【００２９】  大気用温度センサ３は、例えば、サーミスタを備えたものであって、温度変化に応じて電気抵抗値を変えることにより大気温度を測定するものである。【００３０】  可視画像センサ４は、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサからなるものであって、コケ表面を撮影した可視画像を取得するものである。【００３１】  算出部５は、ＣＰＵやメモリ、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等を有したデジタル乃至アナログ電気回路で構成されたもので、専用のものであってもよいし、一部又は全部にパソコン等の汎用コンピュータを利用するようにしたものであってもよい。また、ＣＰＵを用いず、アナログ回路のみで前記各部としての機能を果たすように構成してもよいし、物理的に一体である必要はなく、有線乃至無線によって互いに接続された複数の機器からなるものであってもよい。【００３２】  そして前記メモリに所定のプログラムを格納し、そのプログラムにしたがってＣＰＵやその周辺機器を協働動作させることによって、算出部５が、温度差算出部５１、色比算出部５２、含水量算出部５３としての機能を少なくとも発揮するように構成してある。【００３３】  温度差算出部５１は、コケ表面用温度センサ２が取得したコケ表面温度と、大気用温度センサ３が取得した大気温度との差分を算出するものである。【００３４】  色比算出部５２は、可視画像センサ４が撮影したコケ表面の可視画像における、赤色帯域幅の画素強度Ｒ、緑色帯域幅の画素強度Ｇ、又は、青色帯域幅の画素強度Ｂの比率ｒ、ｇ、ｂを、上記の式（２）〜（４）に従い算出するものである。【００３５】  含水量算出部５３は、温度差算出部５１で算出されたコケ表面温度と大気温度との差分、及び、色比算出部５２で算出された赤色帯域幅の画素強度Ｒ、緑色帯域幅の画素強度Ｇ、又は、青色帯域幅の画素強度Ｂの比率ｒ、ｇ、ｂに、所定の演算処理を施すことによって、コケの含水量を算出するものである。【００３６】  給水装置６は、図２に示すように、建造物Ｂの壁面に植栽されたコケに対してミスト状の水を散布する散水器６１を備えているものであり、散水器６１はレール部材６２（移動機構に相当）によって建造物の壁面上を上下方向にスライド可能に支持されている。また、散水器６１には、散水器６１とともに建造物Ｂの壁面上を上下方向にスライド可能であり、更に横方向にもスライド可能であるようにコケ含水量測定装置１０が固定されている。【００３７】  制御装置７は、ＣＰＵやメモリ、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等を有したデジタル乃至アナログ電気回路で構成されたもので、専用のものであってもよいし、一部又は全部にパソコン等の汎用コンピュータを利用するようにしたものであってもよい。また、ＣＰＵを用いず、アナログ回路のみで前記各部としての機能を果たすように構成してもよいし、物理的に一体である必要はなく、有線乃至無線によって互いに接続された複数の機器からなるものであってもよい。【００３８】  そして前記メモリに所定のプログラムを格納し、そのプログラムにしたがってＣＰＵやその周辺機器を協働動作させることによって、制御装置７が、散水量算出部７１、散水器制御部７２としての機能を少なくとも発揮するように構成してある。【００３９】  散水量算出部７１は、含水量算出部５３で算出されたコケの含水量に、所定の演算処理を施すことにより、散水量を算出するものである。具体的には、散水対象であるコケがスナゴケである場合は、スナゴケの含水量がその乾燥重量の１．５〜３倍となるように目標含水量を設定し、当該目標含水量と含水量算出部５３で算出された現在の含水量との差分を散水量として算出する。【００４０】  散水器制御部７２は、散水量算出部７１で算出された散水量を取得して、これに基づき作成した制御信号を散水器６１に出力するものである。【００４１】  次にコケ給水システム１を用いて建造物の壁面に植栽されたスナゴケに給水する方法を図３のフローチャートを参照して説明する。【００４２】  まず、コケ表面用温度センサ２が、スナゴケの表面温度を測定し、大気用温度センサ３が、大気温度を測定する（ステップＳ１）。【００４３】  次に、温度差算出部５１が、コケ表面用温度センサ２からスナゴケの表面温度データを取得し、大気用温度センサ３から大気温度データを取得し、スナゴケの表面温度と大気温度との差分を算出する（ステップＳ２）。【００４４】  また、可視画像センサ４が、スナゴケ表面の可視画像を撮影する（ステップＳ３）。【００４５】  次に、色比算出部５２が、可視画像センサ４が撮影した可視画像データを取得し、赤色帯域幅の画素強度Ｒ、緑色帯域幅の画素強度Ｇ、又は、青色帯域幅の画素強度Ｂの比率ｒ、ｇ、ｂを算出する（ステップＳ４）。ここで、画素強度の比率は、赤色、緑色及び青色のいずれか１色の帯域幅について算出してもよく、いずれか２色又は３色の帯域幅について算出してもよいが、なかでも、赤色又は緑色と青色との帯域幅の画素強度の変化を組み合わせて観察することがスナゴケの生理状態の変化をより正確に把握するために好ましい。【００４６】  これらステップＳ１〜Ｓ４のなかで、散水量を算出するためにはステップＳ３〜４は必須ではないが、ステップＳ１〜Ｓ２とステップＳ３〜４との両方の工程を行えば、広範囲にわたり含水量を算出することができる。【００４７】  続いて、含水量算出部５３が、温度差算出部５１からスナゴケの表面温度と大気温度との差分データを取得し、色比算出部５２から赤色帯域幅の画素強度Ｒ、緑色帯域幅の画素強度Ｇ、又は、青色帯域幅の画素強度Ｂの比率ｒ、ｇ、ｂデータを取得し、所定の演算処理を行って、スナゴケの含水量を算出する（ステップＳ５）。【００４８】  次に、散水量算出部７１が、含水量算出部５３で算出されたスナゴケの含水量に基づいて、スナゴケの含水量がその乾燥重量の１．５〜３倍となるように、散水量を算出する（ステップＳ６）。��００４９】  続いて、散水器制御部７２が、散水量算出部７１から散水量データを取得して当該散水量を有する制御信号を作成し、散水器６１に出力する（ステップＳ７）。このとき、ステップＳ６で算出された散水量が０でない場合（含水量が１．５〜３．０ｇ／ｇ未満であった場合）はステップＳ８に進み、散水量が０である場合（含水量が１．５〜３．０ｇ／ｇ以上であった場合）はステップＳ９に進む。【００５０】  制御信号を受信した散水器６１が所定量の水をスナゴケに散布する（ステップＳ８）。【００５１】  所定箇所でのスナゴケへの散水が終了すると、コケ含水量測定装置１０が固定された散水器６１が所定距離だけ移動し（ステップＳ９）、ステップＳ１からの動作を繰り返す。【００５２】  したがって、このような構成を有するコケ給水システム１を、スナゴケをはじめとするコケを育成又は維持管理するときに用いれば、コケの含水量を測定しつつ給水を行うことができるので、コケの含水量を最適な状態に保つことができ、水関連ストレスが低減された状態でコケを育成又は維持管理することができる。このため、コケを生理学的にも審美的にも良好な状態に保つことができる。【００５３】  なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。【００５４】  例えば、制御装置７とコケ含水量測定装置１０とは別体であってもよいが、制御装置７とコケ含水量測定装置１０とが一体となっていてもよい。【００５５】  また、コケ含水量測定装置１０は散水器６１に固定されていなくともよく、コケ含水量測定装置１０自体に移動機構が備わっていてもよい。【００５６】  コケ給水システム１の適用対象はスナゴケに限定されず、種々のコケを対象とすることができる。【００５７】  その他、本発明は上記の各実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、前述した種々の構成の一部又は全部を適宜組み合わせて構成してもよい。
【実施例】
【００５８】  以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。【００５９】  可視画像センサ及び植物表面用温度センサとして、堀場製作所社製の非接触２次元放射温度計アイスクエアｉｉ−１０６４（図中１０１）を用い、大気用温度センサ及びその他の接触温度センサとして、Ｔ＆Ｄ社製の温湿度データロガーＴＲ−７１Ｕ（図中１０２）を用い、これらをＮＫシステム社製の栽培チャンバであるバイオトロンＮＣ３５０（図中１０３）内に設置して、図４に示すような試験装置１００を組み立てた。【００６０】  栽培チャンバ１０３内の環境は、平均光強度８６．５４μｍｏｌｓ−１ｍ−２（４００〜７００ｎｍ）、大気温度１５℃、相対湿度６０％に設定し、１２時間ごとに照明のオン・オフを切り替えた。【００６１】  試験用サンプルとしては、１５０×１００×２０ｍｍのサイズのグラスウール培地上に生育しているスナゴケＭを使用し、試験期間の６日間で１日毎に含水量の設定値を５、４、３、１．５、０．５、０．１ｇ／ｇに変えて試験を行なった。なお、試験用サンプルに養分は与えなかった。【００６２】＜スナゴケ表面からの赤外線放射率の測定＞
栽培チャンバ１０３内にバックグラウンドミラー１０４を設置し、非接触２次元放射温度計１０１の放射率を１に設定し、温度データを２４時間にわたり１５分おきに採取した。一方、乾燥重量の５倍の水を供給したスナゴケＭを１日栽培チャンバ１０３内に放置し、２日目にバッググラウンドミラー１０４を除去し、６日間にわたり１５分おきにスナゴケＭと比較放射体１０５から温度データを取得した。試験中は毎日はじめにスナゴケＭの水状態をコンピュータで計算して、設定含水量に達するよう水を補給した。得られた温度データから式（５）を使ってスナゴケＭの赤外線放射率を測定した。【００６３】ｅｍｓ＝｛（Ｔ４ｅ＝１，ｍｓ−Ｔ４ｂａｃｋ）／（Ｔ４ｅ＝１，ｒｅｆ−Ｔ４ｂａｃｋ）｝ｅｒｅｆ・・・（５）
式（５）中、ｅｍｓはスナゴケＭ表面の赤外線放射率を表し、Ｔ４ｅ＝１，ｍｓは黒く塗装したスナゴケＭ表面の赤外線放射温度を表し、Ｔ４ｅ＝１，ｒｅｆは比較放射体１０５の赤外線放射温度を表し、Ｔ４ｂａｃｋはバックグラウンドミラー１０４で測定されたバックグラウンド温度を表し、ｅｒｅｆは比較放射体１０５の赤外線放射率を表す。結果を表１に示した。【００６４】＜ＣＷＳＩの測定＞
スナゴケＭに乾燥重量の５倍の水を供給し、チャンバ１０３内で１日順化させた後、６日間にわたり１５分おきにスナゴケＭと比較放射体１０５との赤外線画像と可視画像とを同時に撮影した。試験中は毎日まじめにスナゴケＭの水状態を測定し、設定含水量に達するよう水を補給した。非接触２次元放射温度計１０１の放射率は１に設定し、撮像と同時に温度を記録した。非接触２次元放射温度計１０１の各瞬間視野（ＩＦＯＶ）の温度データを使用して、スナゴケＭと比較放射体１０５の見かけ温度を、式（６）及び式（７）を用いてコンピュータで計算した。【００６５】ＴＩＲ，ｍｓ＝［｛Ｔ４ｅ＝１，ｍｓ−（１−ｅｍｓ）Ｔ４ｂａｃｋ｝／ｅｍｓ］１／４・・・（６）
ＴＩＲ，ｒｅｆ＝［｛Ｔ４ｅ＝１，ｒｅｆ−（１−ｅｒｅｆ）Ｔ４ｂａｃｋ｝／ｅｒｅｆ］１／４・・・（７）
式（６）中、ＴＩＲ，ｍｓはスナゴケＭの見かけ上の赤外線放射表面温度を表し、式（７）中、ＴＩＲ，ｒｅｆは比較放射体１０５の見かけ上の赤外線放射表面温度を表す。【００６６】  式（６）で得られた値は式（７）を用いて補正し、式（８）により最終温度を算出した。【００６７】ＴＦ，ｍｓ＝ＴＩＲ，ｍｓ−（ＴＩＲ，ｒｅｆ−ＴＤＣ，ｒｅｆ）・・・（８）
式（８）中、ＴＦ，ｍｓはスナゴケＭ表面の最終温度（℃）を表し、ＴＤＣ，ｒｅｆは比較放射体１０５の接触温度（℃）を表す。【００６８】  式（８）で得られたスナゴケＭ表面の毎日の平均温度と栽培チャンバ１０３内の毎日の平均大気温度を用いて、上記の式（１）から毎日のＣＷＳＩを算出した。結果を図５に示した。なお、図５中、＋は栽培チャンバ１０３内の大気温度を表し、◆はスナゴケＭの表面温度を表し、▲はＣＷＳＩを表す。【００６９】＜ＲＧＢ比の測定＞
スナゴケＭの可視画像は、毎日の平均ｒ、ｇ、ｂ比を算出するために、イメージＪソフトウェア（米国国立衛生研究所製）で処理した。予め、関心領域（ＲＯＩ）の選択、切り取り、１２０×９６ピクセルへのサイズ変更、ヒストグラム平坦化の画像処理を行なった。ＲＯＩはスナゴケＭ表面の画像領域として選択した。ＲＯＩの下位画像は高速処理のため切り取ってサイズを変えて重ね合わせることより作成した。コントラストを改良するために、ヒストグラム平坦化を行ない、画像ピクセル強度を再分配した。ＲＧＢ比は上記の式（２）〜（４）を用いてコンピュータで計算した。結果を表２及び図６に示した。なお、図６中、◆はｒ比を表し、●はｇ比を表し、▲はｂ比を表し、×はＣＷＳＩを表す。【００７０】＜結果＞【００７１】
【表１】
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【００７２】  表１に示すように、試験用サンプルのスナゴケＭ表面の赤外線放射率ｅｍｓは、０．１〜５．０ｇ／ｇの含水量において０．７９〜１．０の範囲であった。そして、試験用サンプルのスナゴケＭ表面の赤外線放射率は、概して含水量が減少するにつれて上昇したが、含水量１．５〜３．０ｇ／ｇの範囲では一定であった。【００７３】  図５は試験後半の３日間の結果を示すが、スナゴケＭの表面温度とＣＷＳＩは含水量に逆比例して上昇した。なお、試験前半の３日間はこれらの値に目立った変化はなかった。ＣＷＳＩは概してスナゴケＭの表面温度とともに上昇した。しかし、明期間と暗期間のスナゴケＭの生理的変化のばらつきに起因する偏差が認められた。また、栽培チャンバ１０３の大気温度は試験中ほとんど均一であった。【００７４】
【表２】
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【００７５】  表２より、全ての色比率が３日目に臨界点を示し、ｒ、ｇは３日目まで増加し、略一定になった後減少し、ｂはこの逆だった。図６では、含水量１．５ｇ／ｇまでｒとｇの比が増えて、１．５〜３．０ｇ／ｇでは略一定で、その後減少することが示された。ｂはその反対であった。一方、ＣＷＳＩは概して含水量と逆比例して変化した。【００７６】  また、ＣＷＳＩと含水量の１次回帰からＲ２＝０．８５の決定係数が算出され、二次多項式としてデータを回帰するとＲ２＝０．９９が算出された。従って、ＣＷＳＩと含水量の間には高い相関性があることが分かった。これらのことより、１．５ｇ／ｇより下、３．０ｇ／ｇより上の設定含水量ではスナゴケＭは水関連ストレスを示したと推測される。【００７７】  図７には、ＣＷＳＩの二次多項式関数としてのＲＧＢ比を示した。図７中、◆はｒ比の、ｙ＝−０．００４５ｘ２＋０．０２７８ｘ＋０．３３７、Ｒ２＝０．７１を表し、■はｇ比の、ｙ＝−０．００６４ｘ２＋０．０４７ｘ＋０．２９６、Ｒ２＝０．５６を表し、▲はｂ比の、ｙ＝０．０１０９ｘ２−０．０７２５ｘ＋０．３６７、Ｒ２＝０．６２を表わす。従って、色比率とＣＷＳＩとは相関性が高いことが分かった。【００７８】  これらの結果より、ＣＷＳＩはスナゴケの渇水ストレスの優れた指標であることが分かり、色比率がＣＷＳＩと高い相関を示すことより、色比率も植物の水ストレスを検出するのに使えることが示された。また、図６から、ＣＷＳＩはスナゴケの渇水ストレスを検出するときのみ有効であるが、色比率は、水過剰と渇水の両方の水関連ストレスの指標となりうることが分かった。そして、含水量が１．５〜３．０ｇ（水分量）／ｇ（スナゴケ乾燥重量）の間でスナゴケは生物物理的にリラックスしていると推測され、スナゴケの含水量がその乾燥重量の１．５〜３倍になるように給水することが、生理学的・審美的に好適であることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】  本発明の一実施形態におけるコケ給水システムの模式的構成図。
【図２】  同実施形態における給水装置の斜視図。
【図３】  同実施形態におけるスナゴケへの給水方法を示すフローチャート。
【図４】  実施例で用いた試験装置の模式的構成図。
【図５】  実施例におけるＣＷＳＩの変化を示すグラフ。
【図６】  実施例におけるＲＧＢ比の変化を示すグラフ。
【図７】  実施例におけるＣＷＳＩの二次多項式関数としてのＲＧＢ比のグラフ。
【符号の説明】
【００８０】１・・・コケ給水システム
１０・・・コケ含水量測定装置
２・・・コケ表面用温度センサ
３・・・大気用温度センサ
４・・・可視画像センサ
５１・・・温度差算出部
５２・・・色比算出部
５３・・・含水量算出部
６・・・給水装置
６１・・・散水器
６２・・・移動機構（レール部材）
７１・・・散水量算出部
７２・・・散水器制御部
【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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