(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外光および外気を遮断した低温の空間内に植物苗を配置し、前記空間内で前記植物苗を照明装置により照射するとともに、前記空間内の二酸化炭素濃度を測定して、前記植物内の光補償点となるように前記照明装置を調光することを特徴とする植物苗貯蔵方法。
【請求項２】
外光および外気を遮断した低温の空間内に植物苗を配置し、前記空間内で前記植物苗を照明装置により照射するとともに、前記空間内の温度および二酸化炭素濃度を測定して、前記植物内の光補償点となるように前記照明装置を調光することを特徴とする植物苗貯蔵方法。
【請求項３】
温度上昇時は光補償点となるレベルまで照度をアップし、温度下降時は光補償点となるレベルまで照度をダウンする請求項２記載の植物苗貯蔵方法。
【請求項４】
外光および外気を遮断して内部に植物苗を貯蔵した低温貯蔵庫と、この低温貯蔵庫内に設けられて前記植物苗を照射する調光可能な照明装置と、前記低温貯蔵庫内の二酸化炭素濃度を測定する二酸化炭素濃度測定装置と、前記低温貯蔵庫内が前記植物苗の光補償点となるように前記照明装置を調光制御する制御装置とを備えた植物苗貯蔵装置。
【請求項５】
外光および外気を遮断して内部に植物苗を貯蔵した低温貯蔵庫と、この低温貯蔵庫内に設けられて前記植物苗を照射する調光可能な照明装置と、前記低温貯蔵庫内の温度を測定する温度測定装置と、前記低温貯蔵庫内の二酸化炭素濃度を測定する二酸化炭素濃度測定装置と、前記低温貯蔵庫内が前記植物苗の光補償点となるように前記照明装置を調光制御する制御装置とを備えた植物苗貯蔵装置。
【請求項６】
温度上昇時は光補償点となるレベルまで照度をアップし、温度下降時は光補償点となるレベルまで照度をダウンする請求項５記載の植物苗貯蔵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、野菜や花卉などの植物苗を低温で保存する植物苗貯蔵方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、植物苗の保存は低温暗黒下で行なわれてきたが、徒長、黄化等、苗質が低下することが問題にされていた。貯蔵期間が長くなるほど苗質の低下は大きく、長期にわたる貯蔵は困難であった。
【０００３】
近年、低温下で適当な光を照射することにより、徒長、黄化を防ぎ、苗質を低下させることなく、より長い期間貯蔵できることが明らかになってきた（  例えば特開平５−３４０５２  号）  。
【０００４】
しかしながら、光を強く当てすぎると苗は成育してしまい、逆に光が弱すぎると上記のように徒長、黄化してしまうといった問題があった。
【０００５】
一方、最近の研究により、貯蔵時に照射する光の強度は、光補償点が望ましいことが明らかになってきた（参考文献「Ａｃｔａ  Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒａｅ  Ｎｏ．３９３，Ｍａｒｃｈ  １９９５」久保田，  古在ら）  。ここで光補償点とは、植物の光合成によるＣＯ２  の吸収と、呼吸によるＣＯ２  の排出が釣り合い、見かけ上ＣＯ２  濃度の増減が０になる光強度を指す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、光補償点は苗の種類や周囲温度、苗の育成ステージによって変わるために、光強度を最適値に調節するのは非常に困難であった。
【０００７】
また、一般的に周囲温度が低下すると光補償点は低下し、周囲温度が高くなると光補償点も高くなることが知られている。
【０００８】
このため、二酸化炭素濃度のみの計測による照明装置の調光を制御する方法では、植物苗の光補償点が貯蔵時の周囲温度により変化するため、貯蔵庫内の温度を常時一定にしなければならない。しかし、実際の貯蔵庫は温度制御装置の性能に伴い庫内の温度がある範囲で上下し、温度を一定に維持するのは困難である。つまり、庫内の温度が上下することで光補償点が変動し、それに伴い二酸化炭素濃度が変動することとなる。このような要因からこの貯蔵方法では、光補償点を維持できず苗質の劣化を招くなどの問題が生じる。
【０００９】
したがって、この発明の目的は、苗の種類、周囲温度、苗の育成ステージ等によらず、光補償点に相当する光強度を自動的に得られる植物苗貯蔵方法および装置を提供することである。
【００１０】
植物苗の光補償点が周囲温度により変化することを考慮し、低温貯蔵庫内の二酸化炭素濃度および温度により苗の育成ステージに応じた光補償点となる調光制御を行なうことで、常に植物苗の光補償点を維持し、貯蔵中の植物苗の品質劣化を抑制することができる植物苗貯蔵方法および装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の植物苗貯蔵方法は、外光および外気を遮断した低温の空間内に植物苗を配置し、前記空間内で前記植物苗を照明装置により照射するとともに、前記空間内の二酸化炭素濃度を測定して、前記空間内が光補償点となるように前記照明装置を調光することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項１記載の植物苗貯蔵方法によれば、低温の空間内の二酸化炭素濃度を測定しこれと関連して照明装置を調光することにより、植物の種類や雰囲気温度等に係わらず、常に光補償点まで自動的に調節し、苗質を維持することができる。
【００１３】
請求項２記載の植物苗貯蔵方法は、外光および外気を遮断した低温の空間内に植物苗を配置し、前記空間内で前記植物苗を照明装置により照射するとともに、前記空間内の温度および二酸化炭素濃度を測定して、前記植物内の光補償点となるように前記照明装置を調光することを特徴とするものである。
【００１４】
請求項２記載の植物苗貯蔵方法によれば、請求項１と同様な効果のほか、照明装置の調光制御を貯蔵庫内温度変化をパラメータとして加えることで、請求項１の光補償点貯蔵と比較してより厳密でかつ、光補償点へのすみやかに収束する制御が可能となる。
【００１５】
請求項３記載の植物苗貯蔵方法は、請求項２において、温度上昇時が光補償点となるレベルまで照度をアップし、温度下降時は光補償点となるレベルまで照度をダウンするものである。
【００１６】
請求項３記載の植物苗貯蔵方法によれば、請求項２と同様な効果がある。
【００１７】
請求項４記載の植物苗貯蔵装置は、外光および外気を遮断して内部に植物苗を貯蔵した低温貯蔵庫と、この低温貯蔵庫内に設けられて前記植物苗を照射する調光可能な照明装置と、前記低温貯蔵庫内の二酸化炭素濃度を測定する二酸化炭素濃度測定装置と、前記低温貯蔵庫内が光補償点となるように前記照明装置を調光制御する制御装置とを備えたものである。
【００１８】
請求項４記載の植物苗貯蔵装置によれば、請求項１と同様な効果がある。
【００１９】
請求項５記載の植物苗貯蔵装置は、外光および外気を遮断して内部に植物苗を貯蔵した低温貯蔵庫と、この低温貯蔵庫内に設けられて前記植物苗を照射する調光可能な照明装置と、前記低温貯蔵庫内の温度を測定する温度測定装置と、前記低温貯蔵庫内の二酸化炭素濃度を測定する二酸化炭素濃度測定装置と、前記低温貯蔵庫内が前記植物苗の光補償点となるように前記照明装置を調光制御する制御装置とを備えたものである。
【００２０】
請求項５記載の植物苗貯蔵装置によれば、請求項４と同様な効果のほか、照明装置の調光制御を行なう制御装置を備えることで、貯蔵庫内の温度および二酸化炭素濃度から常時光補償点を追従した貯蔵が可能となり、省力化が図れることとなる。
【００２１】
請求項６記載の植物苗貯蔵装置は、請求項５において、温度上昇時が光補償点となるレベルまで照度をアップし、温度下降時は光補償点となるレベルまで照度をダウンするものである。
【００２２】
請求項６記載の植物苗貯蔵装置によれば、請求項５と同様な効果がある。
【００２３】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施の形態の植物苗貯蔵方法を図１および図２により説明する。すなわち、この植物苗貯蔵方法は、外光および外気を遮断した低温の空間、例えば低温貯蔵庫１内に植物苗２を配置し、低温貯蔵庫１内で植物苗２を照明装置３により照射するとともに、低温貯蔵庫１内の二酸化炭素（ＣＯ２  ）濃度を測定して、低温貯蔵庫１内が光補償点となるように照明装置３を調光制御するものである。
【００２４】
光補償点は、前記したように苗の光合成と呼吸による低温貯蔵庫１内のＣＯ２  濃度の増減が０になる点であり、その計測はこの植物苗貯蔵方法により、苗貯蔵の環境調節を光強度変化で行ない、二酸化炭素濃度測定装置５と照明装置３とを連動させて、光環境設定を自動的に行なうものである。すなわち、低温貯蔵庫１内のＣＯ２  濃度をＣＯ２  濃度測定装置５により測定し、ＣＯ２  濃度の参照比較用に庫外の空気中のＣＯ２  濃度も測定し、これらを比較してＣＯ２  濃度を求める。ＣＯ２  濃度測定装置５の出力信号は制御装置４に入力され、この制御装置４からＣＯ２  濃度に対応した照明調光信号を低温貯蔵庫１内の調光型照明装置３に出力して照明装置３を調光し光補償点を求める。言い換えると庫内外のＣＯ２  濃度を対比して照明装置３の照度が光補償点になるように照明装置３が制御される。低温貯蔵庫１内のＣＯ２  濃度が増加しているときは照明装置３の照度をアップして光合成を促進し、ＣＯ２  濃度を下げる。ＣＯ２  濃度が減少しているときは照明装置３の照度をダウンしてＣＯ２  濃度を上げる。したがって調光制御により光補償点にすることができる。
【００２５】
図２は制御フローチャートを示す。ステップＳ１でＣＯ２  濃度を測定し、ステップＳ２で槽内のＣＯ２  濃度Ｃｉｎと槽外のＣＯ２  濃度Ｃｏｕｔ  が等しいか否かを判断し、等しいときはステップＳ３で濃度計測を終了するか否かを判断し、等しくないときはステップＳ４で槽内の濃度Ｃｉｎが大きいか否かを判断し、大きいときはステップＳ５で照度をアップし、光合成によるＣＯ２  の吸収を促進させて庫内濃度を下げ、反対に大きくないときはステップＳ６で照度をダウンし、いずれの場合もステップＳ１に戻り、ステップＳ２の判断を行なう。これにより、自動的に光補償点に収束することができる。
【００２６】
なお、精度を向上させるために、参照用として庫外ＣＯ２  濃度を測定しているが、特になくてもよい。一般的な大気中のＣＯ２  濃度（約３５０ｐｐｍ）を基準として、それに合わせるように制御することができる。なお精度を向上させるために、照明装置３には均斉度の良い（被照射面の照度分布にばらつきが少ない）ことが望ましいが、特にこれに限られない。
【００２７】
この実施の形態によれば、低温の空間である低温貯蔵庫１内の二酸化炭素濃度を測定しこれと関連して照明装置３を調光することにより、植物の種類や雰囲気温度等に係わらず、常に光補償点まで自動的に調節し、苗質を維持することができる。
【００２８】
この発明の第２の実施の形態を図３および図４により説明する。この植物貯蔵装置は、低温貯蔵庫１０と、照明装置１１と、二酸化炭素（ＣＯ２  ）濃度測定装置１２と、制御装置１３とを有する。
【００２９】
低温貯蔵庫１０は、外光および外気を遮断して内部に植物苗１６を貯蔵している。実施の形態では貯蔵用のチャンバ１４（三洋電機（株）製）内に密閉用透明アクリル製の容器（槽）１５を収納し、容器１５内に植物苗１６を入れた器１７を設置している。容器１５は例えば、厚さ２ｍｍのアクリル板を接着して容器を作製し、内寸は長さ３７ｃｍ×幅１８ｃｍ×高さ１７ｃｍであり、容量１１．３リットルである。容器１５内には例えば銅、コンスタンチン熱電対を用いた温度センサ１８、および例えばホトダイオードを用いた照度センサ１９を所定の位置に設けている。
【００３０】
照明装置１１は低温貯蔵庫１０内に設けられて植物苗１６を照射する調光可能なものであり、例えば３波長型白色蛍光灯（２０Ｗ）（松下電器産業（株）製）を用い、チャンバ１４内の容器１５の上方に設置している。
【００３１】
二酸化炭素（ＣＯ２  ）濃度測定装置１２は、低温貯蔵庫１０内の二酸化炭素濃度を測定する。実施の形態では、ＣＯ２  測定装置１２にポンプ（図示せず）により、容器１５内の空気（ａｉｒ  １  、２）を導入するとともに、容器１５外の空気（ａｉｒ  ３）も導入して、容器１５の内外のＣＯ２  濃度を測定する。例えば赤外線ＣＯ２  コントローラ（富士電機（株）製）を使用している。空気流量はフローメータで測定し、開閉は電磁弁で行なっている。
【００３２】
制御装置１３は、低温貯蔵庫１０内が光補償点となるように照明装置１１を調光制御する。実施の形態では、低温貯蔵庫１０内と外気との二酸化炭素濃度を対比して低温貯蔵庫１０内の照度が光補償点となるように照明装置１１の調光を制御する。このため濃度測定装置１２、照度センサ１８および温度センサ１９からの信号をデータロガー（例えば、Ｃａｍｐｂｅｌｌ  Ｍｉｃｒｏｌｏｇｇｅｒ  ２１Ｘ（Ｃａｍｐｂｅｌｌ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，Ｉｎｃ．  製））２０に入力し、これを介して制御用パソコン２１に入力し、制御用パソコン２１の出力はデータロガー２０を介してＰＣライコン２２に入力（ＤＣ０〜５Ｖ）され、ＰＣライコン２２によりＤＵＴＹ信号が出力されて調光用安定器２３に入力され、調光用安定器２３により照明装置１１の出力が調整される（貯蔵用照明装置、ＰＣライコン（ＰＣライトコントローラ）および安定器：松下電工（株）製）。
図４は植物苗貯蔵装置のフローチャートを示す。ステップＳ１で運転開始条件として、苗の投入、照度設定Ｌ０  、温度設定Ｔ０、湿度設定Ｒ０の設定、照明ＯＮおよび冷却機ＯＮを行なう。ステップＳ２で温度センサ１８による温度計測Ｔ１を行い、ステップＳ３でＴ１＝Ｔ０  か否かを判断し、ＮＯならステップＳ２に戻り、ＹＥＳならつぎにステップＳ４に進み、照度センサ１９により照度Ｌ１  を計測し、ステップＳ５でＬ１  ＝Ｌ０  か否かを判断し、ＮＯならステップＳ４に戻り、ＹＥＳならつぎにステップＳ６で濃度計測を開始する。このようにして冷却機、および照明装置１１の調光により槽内を所定の温度および照度に調節する。
【００３３】
ステップＳ７で槽内のＣＯ２  濃度Ｃｉｎが槽外のＣＯ２  濃度Ｃｏｕｔ  と等しいか否かを判断し、ＮＯのときはステップＳ８でＣｉｎ＞Ｃｏｕｔ  か否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ９で制御装置１３により照明装置１１を調光制御して照度アップし、光合成すなわちＣＯ２  の吸収を促進させて濃度Ｃｉｎを下げ、ステップＳ１０で照度計測Ｌ２  を行いステップＳ１１でＬ２  ＞Ｌ１  か否かを判断し、ＮＯならステップＳ９に戻り、ＹＥＳならステップＳ６にもどる。またステップＳ８がＮＯであればステップＳ１２で照度ダウンを行い、ステップＳ１３で照度計測Ｌ２  を行い、ステップＳ１４でＬ２  ＜Ｌ１  を判断し、ＮＯならステップＳ１２に戻り、ＹＥＳならステップＳ６にもどる。
【００３４】
ステップＳ７でＹＥＳのときは、ステップＳ１５で照度計測Ｌ３  を行い、ステップＳ１６でＬ３  ＝Ｌ２  か否かを判断し、ＹＥＳならステップＳ１７で終了信号は入力されたか否かを判断し、ＮＯならステップＳ６に戻り、またステップＳ１６がＮＯのときもステップＳ６に戻る。
【００３５】
図４中の符号Ｑで囲んだ部分から照度計測を除いた部分がこの発明の概念部分である。
【００３６】
【実施例】
なすおよびブロッコリの種子を、セルトレイ（２８８穴）内の培養土に播種後、表１の条件で約３週間育苗した。
【００３７】
【表１】
0003570312.tif 000002
【００３８】
育苗後セルトレイを１６×３４ｃｍ（１３６個体分）にカットし、容器１５内に入れた。容器１５、照明装置１１は図３に示したとおり、チャンバ１４内にセットした。照明装置１１は被照射面の照度分布ができるだけ均一になるように改善したものを用いた。照射エリア内での最小照度／最大照度の比は、最小照度／最大照度＞０．９である。チャンバ１４内の温度、湿度、空気流量、初期光強度を設定後に測定を開始した。データサンプリング間隔は庫内（ＩＮ）、庫外（ＯＵＴ）側共に５秒毎である。光補償点への収束時の光強度を測定し収束時間も参考までに測定し、収束時の光強度が光補償点と一致するかどうかを確認した。その実験結果を表２に示す。
【００３９】
【表２】
0003570312.tif 000003
【００４０】
なお、光補償点の光強度の参考値は文献による。
【００４１】
以上のようにして、この植物苗貯蔵装置が、植物の種類や雰囲気温度にかからわず、常に光補償点まで自動的に調節し、維持できるシステムであることが確認できた。
【００４２】
この発明の第３の実施の形態を図５により説明する。この植物貯蔵方法および装置は図３の装置を用い、第１の実施の形態において、庫内の二酸化炭素濃度とともに温度に応じて光補償点を制御するものである。
【００４３】
図５は図３の装置を制御する制御フローチャートである。ステップＳ３０で周囲温度を計測し、ステップＳ３１で測定時の槽内温度Ｔｎと前回測定時の槽内温度Ｔｐが等しいか否かを判断し、等しいときはステップＳ３２へ移行し、等しくないときはステップＳ３８に移行する。ステップＳ３８で槽内温度Ｔｎが槽内温度Ｔｐより大きいか否かを判断し、大きいときはステップＳ３９で照度をアップし、光合成によるＣＯ２  の吸収を促進させて庫内濃度を下げ、反対に大きくないときはステップＳ４０で照度をダウンし、ステップＳ４１で照度アップまたはダウンを実行し、いずれの場合もステップＳ３０に戻る。
【００４４】
一方、Ｔｎ＝Ｔｐのとき移行するステップＳ３２でＣＯ２  濃度を計測し、ステップＳ３３で槽内のＣＯ２  濃度Ｃｉｎと槽外のＣＯ２  濃度Ｃｏｕｔ  が等しいか否かを判断し、等しいときはステップＳ３４で濃度計測を終了するか否かを判断し、等しくないときはステップＳ３５で槽内の濃度Ｃｉｎが大きいか否かを判断し、大きいときはステップＳ３６で照度をアップし、光合成によるＣＯ２  の吸収を促進させて庫内濃度を下げ、反対に大きくないときはステップＳ３７で照度をダウンし、ステップＳ４１で照度アップまたはダウンを実行し、いずれの場合もステップＳ３０に戻る。
【００４５】
このようにして、温度上昇時は光補償点となるレベルまで照度をアップし、温度下降時は光補償点となるレベルまで照度をダウンする。その結果、照明装置の調光制御を貯蔵庫内温度変化をパラメータとして加えることで、第１の実施の形態の光補償点貯蔵と比較してより厳密でかつ、光補償点へのすみやかに収束する制御が可能となり、温度および二酸化炭素濃度から常時光補償点を追従した貯蔵が可能となるので省力化が図れる。
【００４６】
【実施例】
実施例に示すシステム構成により、ナスセル成型苗の貯蔵実験を行なった。表３は、植物苗としてナスセル成型苗（千両２号）を用い、周囲温度および二酸化炭素濃度の計測による照明装置の調光時における、光補償点貯蔵時および暗黒貯蔵時の光強度を示している。
【００４７】
【表３】
0003570312.tif 000004
【００４８】
表４は、貯蔵０日目、１５日目、２５日目および４８日目の、光補償点貯蔵の場合と暗黒貯蔵の場合の乾物重を測定した結果を示す。
【００４９】
【表４】
0003570312.tif 000005
【００５０】
その結果、暗黒貯蔵に比較して、光補償点貯蔵では乾物重が維持されているため、貯蔵０日目の苗質がほぼ維持されたと考えられる。また外観上では光補償点貯蔵では葉の黄化や萎れがほとんどなかった。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１記載の植物苗貯蔵方法によれば、低温の空間内の二酸化炭素濃度を測定しこれと関連して照明装置を調光することにより、植物の種類や雰囲気温度等に係わらず、常に光補償点まで自動的に調節し、苗質を維持することができる。
【００５２】
請求項２記載の植物苗貯蔵方法によれば、請求項１と同様な効果のほか、照明装置の調光制御を貯蔵庫内温度変化をパラメータとして加えることで、請求項１の光補償点貯蔵と比較してより厳密でかつ、光補償点へのすみやかに収束する制御が可能となる。
【００５３】
請求項３記載の植物苗貯蔵方法によれば、請求項２と同様な効果がある。
【００５４】
請求項４記載の植物苗貯蔵装置によれば、請求項１と同様な効果がある。
【００５５】
請求項５記載の植物苗貯蔵装置によれば、請求項４と同様な効果のほか、照明装置の調光制御を行なう制御装置を備えることで、貯蔵庫内の温度および二酸化炭素濃度から常時光補償点を追従した貯蔵が可能となり、省力化が図れることとなる。
【００５６】
請求項６記載の植物苗貯蔵装置によれば、請求項５と同様な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態の植物貯蔵方法の説明図である。
【図２】その制御フローチャートである。
【図３】第２の実施の形態の植物貯蔵装置の構成図である。
【図４】そのフローチャートである。
【図５】図３の貯蔵装置を用いた第３の実施の形態の制御フローチャートである。
【符号の説明】
１    低温貯蔵庫
２    植物苗
３    照明装置
４    制御装置
５    二酸化炭素濃度測定装置
１０    低温貯蔵庫
１１    照明装置
１２    二酸化炭素濃度測定装置
１３    制御装置
１６    植物苗
１８    温度センサ
１９    照度センサ
【図１】
0003570312.tif 000006
【図２】
0003570312.tif 000007
【図３】
0003570312.tif 000008
【図４】
0003570312.tif 000009
【図５】
0003570312.tif 000010