(57)【要約】【課題】低照度環境下において植物の生育促進が可能な水耕栽培方法を提供する。【解決手段】植物工場内で植物に人工光を照射し且つ養液を施用して水耕栽培するための水耕栽培方法において、ＭｎをＭｎＯに換算して１．９〜６．９ｍｇ／Ｌ、ＢをＢ２Ｏ３に換算して１．９〜６．９ｍｇ／Ｌ、Ｆｅを４．５〜１６．０ｍｇ／Ｌ、Ｃｕを０．０４〜０．１４ｍｇ／Ｌ、Ｚｎを０．０９〜０．３４ｍｇ／Ｌ、Ｍｏを０．０３５〜０．１４５ｍｇ／Ｌ含有する養液を用いる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物工場内において植物に人工光を照射し且つ養液を施用して水耕栽培するための水耕栽培方法であって、
前記養液が、ＭｎをＭｎＯに換算して１．９〜６．９ｍｇ／Ｌ、ＢをＢ２Ｏ３に換算して１．９〜６．９ｍｇ／Ｌ、Ｆｅを４．５〜１６．０ｍｇ／Ｌ、Ｃｕを０．０４〜０．１４ｍｇ／Ｌ、Ｚｎを０．０９〜０．３４ｍｇ／Ｌ、Ｍｏを０．０３５〜０．１４５ｍｇ／Ｌ含有することを特徴とする水耕栽培方法。
【請求項２】
植物工場内において植物に人工光を照射し且つ養液を施用する水耕栽培用の養液であって、
ＭｎをＭｎＯに換算して１．９〜６．９ｍｇ／Ｌ、ＢをＢ２Ｏ３に換算して１．９〜６．９ｍｇ／Ｌ、Ｆｅを４．５〜１６．０ｍｇ／Ｌ、Ｃｕを０．０４〜０．１４ｍｇ／Ｌ、Ｚｎを０．０９〜０．３４ｍｇ／Ｌ、Ｍｏを０．０３５〜０．１４５ｍｇ／Ｌ含有することを特徴とする水耕栽培用養液。
【請求項３】
植物が定植される培地と、前記植物に人工光を照射するための照明装置と、前記植物に施用される養液と、当該養液が貯留される貯留槽と、当該貯留槽内から前記培地へ前記養液を移送するための移送手段とを備えた水耕栽培システムであって、
前記養液が、ＭｎをＭｎＯに換算して１．９〜６．９ｍｇ／Ｌ、ＢをＢ２Ｏ３に換算して１．９〜６．９ｍｇ／Ｌ、Ｆｅを４．５〜１６．０ｍｇ／Ｌ、Ｃｕを０．０４〜０．１４ｍｇ／Ｌ、Ｚｎを０．０９〜０．３４ｍｇ／Ｌ、Ｍｏを０．０３５〜０．１４５ｍｇ／Ｌ含有することを特徴とする水耕栽培システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水耕栽培方法、水耕栽培用養液及び水耕栽培システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
日本における野菜生産の方法は、露地栽培及びハウス栽培が中心である。しかし、これらの栽培方法は、天候不順などの原因により安定した野菜供給ができない、気象や農業用水の条件で栽培場所が限定される、肥料の流出により自然環境への負荷がある、除草や病虫害予防のため農薬の使用が避けられない、などの問題を有している。
そこで、近年、植物工場で野菜生産を行うことが試みられている。植物工場には太陽光利用型植物工場と、人工光下で管理された栽培条件で植物を育成する完全閉鎖型植物工場との２種類が存在するが、完全閉鎖型植物工場は、天候に左右されない安定した野菜供給が可能である、栽培場所が限定されない、肥料の流出が少ない、農薬を使用しない栽培が可能である、などのメリットを有する。さらに、生産する野菜の種類によっては、２４時間照明下で栽培することによって生産期間を大幅に短縮することもでき、例えばリーフレタスの場合、露地栽培では播種から出荷までに４５日程度必要なところ植物工場では３０日程度で済む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１１８９５７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、本来、野菜は太陽光を浴びて生育するものであり、人工光を利用して野菜を生産することは必ずしも効率的であるとは言えない。なぜなら、太陽光の照度が約１０万ルクスであるのに対して、人工光の照度はその１０分の１の１万ルクス程度しかなく、照度不足により野菜の本来の生育力が十分に発揮されていない可能性がある。そのため、低照度環境下における野菜の生育促進が可能な、人工光を利用する植物工場に適した栽培方法が求められている。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑み、低照度環境下において植物の生育促進が可能な水耕栽培方法を提供することを目的とする。本発明の他の目的は、低照度環境下において植物の生育促進が可能な水耕栽培用養液及び水耕栽培システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る水耕栽培方法は、植物工場内において植物に人工光を照射し且つ養液を施用して水耕栽培するための水耕栽培方法であって、前記養液が、ＭｎをＭｎＯに換算して１．９〜６．９ｍｇ／Ｌ、ＢをＢ２Ｏ３に換算して１．９〜６．９ｍｇ／Ｌ、Ｆｅを４．５〜１６．０ｍｇ／Ｌ、Ｃｕを０．０４〜０．１４ｍｇ／Ｌ、Ｚｎを０．０９〜０．３４ｍｇ／Ｌ、Ｍｏを０．０３５〜０．１４５ｍｇ／Ｌ含有することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る水耕栽培用養液は、植物工場内において植物に人工光を照射し且つ養液を施用する水耕栽培用の養液であって、ＭｎをＭｎＯに換算して１．９〜６．９ｍｇ／Ｌ、ＢをＢ２Ｏ３に換算して１．９〜６．９ｍｇ／Ｌ、Ｆｅを４．５〜１６．０ｍｇ／Ｌ、Ｃｕを０．０４〜０．１４ｍｇ／Ｌ、Ｚｎを０．０９〜０．３４ｍｇ／Ｌ、Ｍｏを０．０３５〜０．１４５ｍｇ／Ｌ含有することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る水耕栽培システムは、植物が定植される培地と、前記植物に人工光を照射するための照明装置と、前記植物に施用される養液と、当該養液が貯留される貯留槽と、当該貯留槽内から前記培地へ前記養液を移送するための移送手段とを備えた水耕栽培システムであって、前記養液が、ＭｎをＭｎＯに換算して１．９〜６．９ｍｇ／Ｌ、ＢをＢ２Ｏ３に換算して１．９〜６．９ｍｇ／Ｌ、Ｆｅを４．５〜１６．０ｍｇ／Ｌ、Ｃｕを０．０４〜０．１４ｍｇ／Ｌ、Ｚｎを０．０９〜０．３４ｍｇ／Ｌ、Ｍｏを０．０３５〜０．１４５ｍｇ／Ｌ含有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る水耕栽培方法、水耕栽培用養液及び水耕栽培システムは、植物に施用される養液に、Ｍｎ、Ｂ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ及びＭｏがそれぞれ上記した範囲で含まれているため、低照度環境下において植物の生育促進が可能である。
Ｍｎ、Ｂ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ及びＭｏは、微量必須元素と称されており、植物内において酵素の活性中心となる元素である。したがって、それら微量必須元素の含有量を調整すれば、低照度環境下における植物の生育促進に有効な酵素の活性を高めることが可能と考えられる。その一方で、微量必須元素の量が不足したり過多になったりすると、欠乏症や過剰症により生育抑制が生じるおそれもある。本発明に係る養液は、微量必須元素の含有量が、低照度環境下において植物の生育促進のために働く酵素を有効に活性させるのに好適な範囲内であり、且つ、欠乏症や過剰症が発症しない範囲内であるため、上記効果を奏するものであると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】水耕栽培システムの概略構成図
【図２】微量必須成分の濃度とリーフレタスの生育促進率との関係を示す図
【図３】野菜の形態異常を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本実施の形態に係る水耕栽培方法、水耕栽培用養液及び水耕栽培システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、数値範囲を示す符号「〜」は、その両端の数値を含む。
[水耕栽培用養液]
表１は、微量必須成分の濃度とリーフレタスの生育促進率との関係を示す図であって、Ｎｏ．１，５〜８は比較例、Ｎｏ．２〜４は実施例である。
【００１２】
【表１】
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本実施の形態に係る水耕栽培用養液(以下、単に「養液」)は、多量必須元素であるＮ（窒素）、Ｐ（リン）、Ｋ（カリウム）、Ｍｇ（マグネシウム）及びＣａ（カルシウム）と、微量必須元素であるＭｎ（マンガン）、Ｂ（ホウ素）、Ｆｅ（鉄）、Ｃｕ（銅）、Ｚｎ（亜鉛）及びＭｏ（モリブデン）とを含有する水溶液であって、具体的には、表１に示すＮｏ．２〜４の組成が一例として挙げられる。
【００１３】
なお、養液の組成は、Ｎｏ．２〜４に示すものに限定されず、ＭｎをＭｎＯに換算して１．９〜６．９ｍｇ／Ｌ、ＢをＢ２Ｏ３に換算して１．９〜６．９ｍｇ／Ｌ、Ｆｅを４．５〜１６．０ｍｇ／Ｌ、Ｃｕを０．０４〜０．１４ｍｇ／Ｌ、Ｚｎを０．０９〜０．３４ｍｇ／Ｌ、Ｍｏを０．０３５〜０．１４５ｍｇ／Ｌ含有すれば良く、この範囲であれば低照度環境下において植物の生育促進が可能である。
【００１４】
特に、ＭｎをＭｎＯに換算して３．１６〜６．３２ｍｇ／Ｌ、ＢをＢ２Ｏ３に換算して３．１６〜６．３２ｍｇ／Ｌ、Ｆｅを７．３５〜１４．７１ｍｇ／Ｌ、Ｃｕを０．０６〜０．１３ｍｇ／Ｌ、Ｚｎを０．１６〜０．３２ｍｇ／Ｌ、Ｍｏを０．０７〜０．１３ｍｇ／Ｌ含有している場合は、ビタミンの豊富な植物を得ることができる。
また、養液には、微量必須元素として、Ｍｎ、Ｂ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ及びＭｏ以外に例えばＶ（バナジウム）、Ｓｅ（セレン）などが適量含まれていても良い。
【００１５】
なお、多量必須元素であるＮ、Ｐ、Ｋ、Ｍｇ及びＣａについては、特に含有量に制限はなく、栽培目的に応じて適宜調整可能である。なお、多量必須元素として、Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｍｇ及びＣａ以外に栽培植物によってはＮａ（ナトリウム）、Ｃｌ（塩素）などが適量含まれていても良い。
また、養液には、微量必須元素や多量必須元素のような無機元素（ミネラル）以外の成分として、例えばアミノ酸、炭水化物、タンパク質、脂質、ビタミン前駆体などの有機物が適量含まれていても良い。
【００１６】
［水耕栽培システム及び水耕栽培方法］
図１は、本実施の形態に係る水耕栽培システムの概略構成図である。図１に示すように、本実施の形態に係る水耕栽培システム１は、植物工場内において植物２に人工光を照射し且つ養液３を施用して水耕栽培するためのシステムであって、例えば、リーフレタス、カキチシャ、ホウレンソウ、チンゲンサイ、アイスプラント、ハーブなどの葉菜類、葉菜類以外の例えばトマト、大葉などの野菜、野菜以外の例えば薬草などの植物２を栽培可能である。なお、養液３としては、上記で説明した本実施の形態に係る養液が用いられる。
【００１７】
水耕栽培システム１は、植物２が定植される培地４と、前記植物２に人工光を照射するための照明装置５と、前記植物２に施用される養液３と、当該養液３が貯留される貯留槽６と、当該貯留槽６内から前記培地４へ前記養液３を移送するための移送手段７とを備える。
培地４は、例えばウレタンフォーム、スポンジ、ロックウール、ピートモスなどにより構成され、セルトレイ８上に複数個並べて配置されている。
【００１８】
照明装置５は、人工光源９を複数備えており、例えば、培地４の上方に配置され下方の植物２に向けて人工光を照射する。なお、人工光源９としては、例えば、ＨＥＦＬ（ハイブリッド電極蛍光ランプ）、ＬＥＤ（発光ダイオード）、蛍光ランプ、ナトリウムランプなどが考えられる。ＨＥＦＬは、初期コストが安い、電気消費量が少ない、発熱が少ない、光色を選択できる等の特長を有するため人工光源９として最適である。また、ＬＥＤも、電気消費量が少ない、発熱が少ない、光色を選択できる等の特長を有するため人工光源９として好適である。
【００１９】
貯留槽６は、例えばセルトレイ８の下方に配置されており、移送手段７を介してセルトレイ８と接続されている。移送手段７は、移送管１０及びポンプ１１を備え、当該ポンプ１１を駆動させると、貯留槽６内の養液が移送管１０を通ってセルトレイ８内に移送される。さらに、セルトレイ８内の養液は培地４に吸収され植物２に施用される。
以上のような水耕栽培システム１を、温度及び湿度などが制御可能な閉鎖環境下に設置することによって完全閉鎖型植物工場を構築可能である。その場合の栽培条件は、例えば、照明装置のＰＦＤ（光量子束密度）を１００〜１５０μｍｏｌ／ｍ２ｓ、室温を２３〜２５℃、養液３の温度を２３〜２５℃、湿度を７５〜８５％、二酸化炭素の濃度を５００〜７００ｐｐｍとすることが好適である。
【００２０】
［効果の確認］
次に、本実施の形態に係る水耕栽培方法、水耕栽培用養液及び水耕栽培システムの効果を実験により確認したので以下に説明する。
＜実験に用いた植物＞
市場価格が高く消費者要求も高いという理由から、カキチシャ、リーフレタス、ホウレンソウ及びチンゲンサイを採用した。具体的には、カキチシャとしてチマサンチュ（株式会社サカタのタネ）を用い、リーフレタスとしてグリーンウェーブ（タキイ種苗株式会社）を用い、ホウレンソウ品種としてスペードワン（雪印種苗株式会社）を用い、チンゲンサイ品種として青帝（株式会社サカタのタネ）を用いた。
【００２１】
＜実験に用いた養液＞
実験には、表１に示すＮｏ．１〜７の養液を用いた。Ｎｏ．１の養液は、従来から水耕栽培で用いられている養液であり、Ｎｏ．２〜７の養液は、Ｎｏ．１の養液よりも微量必須元素の含有量が多い養液である。各養液は、大塚ハウス１号を１．５８ｇ／Ｌ、大塚ハウス２号を１．０６ｇ／Ｌに調整した水溶液を基本溶液として、この基本溶液に大塚ハウス５号を添加することにより調製した。なお、各養液のＥＣ値は２．０前後に、ｐＨは５．０〜７．０に調整した。
【００２２】
＜水耕栽培の条件＞
カキチシャ、リーフレタス及びチンゲンサイは、２０００倍に希釈したハイポネックス（株式会社ハイポネックスジャパン）をｐＨ調整後にスポンジに染み込ませ、そのスポンジに播種して、室温２１℃の暗所に発芽するまで静置し、発芽後はＨＥＦＬ照明（ＨＥＦＬを人工光源とする照明装置）による２４時間照明下で育苗した。
【００２３】
ホウレンソウは、育成用肥料を栽培用ロックファイバー（日東紡株式会社）に染み込ませ、そのロックファイバーに播種して、室温２１℃の暗所に発芽するまで静置し、発芽後はＨＥＦＬ照明による２４時間照明下で育苗した。
いずれの品目の苗も、播種から１４日後に水耕栽培システム１に移し水耕栽培した。具体的には、室温２１℃、湿度６０％、２４時間照明下で栽培し、栽培中は隣の株と葉が重なりだしたら間引きを行い、播種から３８日後に収穫した。照明装置にはＰＰＦが１４０μｍｏｌ／ｍ２ｓの８５ＷのＨＥＦＬ照明装置を用い、ＨＥＦＬ照明と野菜との距離が常に３ｃｍ程度に維持されるよう野菜の成長に合わせて照明装置又はセルトレイの高さを調整した。
【００２４】
＜露地栽培の条件＞
比較のための露地栽培では、いずれの品目についても、基肥入りの培養土を充填したセルトレイに播種し、毎日灌水するとともに、１週間に１回、１０００倍に希釈したＯＫ−Ｆ−１（大塚化学株式会社）を施用して、育苗ハウスで育苗した。その後、くみあい燐硝安加里Ｓ６０４号（旭化成ケミカルズ株式会社）を１００ｇ／ｍ２施用し、耕耘、畝立てした本圃に、育苗した苗を株間１５ｃｍ、条間２０ｃｍで定植して栽培した。
【００２５】
＜生育促進効果＞
生育促進効果は、収穫した野菜の生重量を量って評価した。具体的には、Ｎｏ．２〜７の養液で栽培した野菜の生重量をＮｏ．１の養液で栽培した野菜の生重量で除した値を、生育促進率として算出し、その生育促進率が１００％を上回っていたら生育が促進されたと評価し、１００％を下回っていたら生育が抑制されたと評価した。
【００２６】
＜ビタミン含有量＞
（サンプル調製）
ビタミン含有量を測定するための野菜は、収穫後すぐに鋏で細かく裁断し、これを均一に混ぜ合わせ、液体窒素で瞬間冷凍し、−８０℃のディープフリーザーで凍結して保存した。そして、これを凍結乾燥したものをビタミン含有量の測定用のサンプルとした。
【００２７】
（ビタミンＢ２の定量）
サンプル５ｇに０．１ＭのＨＣｌを５０ｍＬ加え、ポリトロンホモジナイザー（ＨＧ−２００、ＨＳＩＡＮＧＴＡＩ）で完全に破砕されるまでホモジナイズした。次に、１５分間沸騰水浴中で加熱し、その後水冷によって室温に戻してから４Ｍの酢酸ナトリウムでｐＨ４．５に調整した。これに２．５％のタカジアスターゼを５ｍＬ加えた後、恒温器に入れ、４０℃で１６時間加温し、室温に戻したものを酢酸バッファーで１００ｍＬにメスアップし、濾過後、濾液をＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー）で分析した。
【００２８】
ＨＰＬＣ分析の条件は、溶媒Ａ：水、溶媒Ｂ：９０％アセトニトリル水溶液、流速：０．７ｍＬ／ｍｉｎ、溶出条件：溶媒Ｂが１０％〜１００％のリニアグラジエント、カラム：ＰＥＧＡＳＩＬ  ＯＤＳ（４．６φ×２５０ｍｍ、１２０Å、センシュー科学株式会社）、カラム温度：４０℃、検出：蛍光検出（Ｅｘ＝４４５ｎｍ、Ｅｍ＝５３０ｎｍ）である。
【００２９】
（ビタミンＥの定量）
サンプル５ｇにアセトニトリル：メタノール４：６を５０ｍＬ加えてポリトロンホモジナイザーでホモジナイズした。次に、この破砕液を濾過後、ロータリーエバポレーターを用いて完全に有機溶媒を除き、残った水を凍結乾燥により除去した。そして、乾燥物にアセトニトリル：メタノール４：６を加えて可溶化後、フィルター濾過し、ＨＰＬＣで分析した。
【００３０】
ＨＰＬＣ分析の条件は、溶媒：アセトニトリル：メタノール、６：４、流速：１．０ｍＬ／ｍｉｎ、カラム：ＰＥＧＡＳＩＬ  ＯＤＳ（４．６φ×２５０ｍｍ、１２０Å、センシュー科学株式会社）、カラム温度：４０℃、検出：蛍光検出（Ｅｘ＝３２５ｎｍ、Ｅｍ＝４３０ｎｍ）である。
（ビタミンＫ１の定量）
ビタミンＥと同じ手順によりＨＰＬＣで分析した。
【００３１】
ＨＰＬＣ分析の条件は、溶媒：アセトニトリル：メタノール、６：４、流速：１．０ｍＬ／ｍｉｎ、カラム：ＰＥＧＡＳＩＬ  ＯＤＳ（４．６φ×２５０ｍｍ、１２０Å、センシュー科学株式会社）、カラム温度：４０℃、検出：蛍光検出（Ｅｘ＝２９８ｎｍ、Ｅｍ＝３２５ｎｍ）である。
なお、標品の分析は上記の条件で分析可能であったが、カキチシャやリーフレタスについて分析する場合は、ビタミンＫ１が含まれる近辺の画分を分取し、エバポレーターで濃縮後、アセトニトリル：メタノール、６：４の溶液で溶解し、ＮａＢＨ４を用いてビタミンＫ１を還元し、この還元ビタミンＫ１を同じＨＰＬＣ条件で再度分析した。
【００３２】
（ビタミンＣの定量）
サンプル５ｇに５％（Ｗ／Ｖ）のメタリン酸溶液を２５ｍＬ加え、乳鉢で２．５分間破砕を行った。これに更に５％（Ｗ／Ｖ）のメタリン酸溶液を２５ｍＬに加え、乳鉢で２．５分間破砕を行い、５％（Ｗ／Ｖ）のメタリン酸溶液で１００ｍＬに定容後、８０００ｒｐｍで１０分間遠心分離し、上精を濾過した。この濾液を試験管に１ｍＬ分注し、５％（Ｗ／Ｖ）のメタリン酸溶液を１ｍＬ加えた。
【００３３】
次に、インドフェノール溶液を１滴滴下し、２％（Ｗ／Ｖ）のチオ尿素−メタリン酸溶液を２ｍＬ加えた後、２％（Ｗ／Ｖ）の２，４−ジニトロヒドラジン−４．５Ｍ硫酸溶液を０．５ｍＬ加えて混合した。これを５０℃で９０分間加温し、氷冷後８５％硫酸を２．５ｍＬ加えさらに氷冷し、３０分間室温で放置した後、５２０ｎｍの吸光度を測定した。そして、標品を同様に処理して得た吸光度に基づいて作成した検量線からビタミンＣの量を算出した。
【００３４】
＜実験結果＞
まず、リーフレタスをＮｏ．１〜７の養液を用いて栽培した実験の結果について説明する。表１に示すように、Ｎｏ．２〜４の養液でリーフレタスを栽培した場合は、いずれも生育促進率が１００％を上回っていることから、Ｎｏ．２〜４の養液はリーフレタスの生育を促進させたと認められる。特に、Ｎｏ．２及び３の溶液は、生育促進率が１１０％を超えており生育促進効果が非常に顕著であった。一方、Ｎｏ．５〜７の養液でリーフレタスを栽培した場合は、いずれも生育促進率が１００％を下回っていることから、Ｎｏ．５〜７の養液はリーフレタスの生育を抑制したと認められる。
【００３５】
図２は、各微量必須成分の濃度とリーフレタスの生育促進率との関係を示す図であって、（ａ）はＭｎＯ、（ｂ）はＢ２Ｏ３、（ｃ）はＦｅ、（ｄ）はＣｕ、（ｅ）はＺｎ、（ｆ）はＭｏに関する。図２（ａ）〜（ｆ）に示すように、各微量必須成分について、Ｘ軸を濃度、Ｙ軸を生育促進率とするＸＹ座標上に表１に示す値をプロットし、そのプロットをもとに２次曲線を引いて、微量必須成分の濃度とリーフレタスの生育促進率との関係を導き出した。そして、顕著な生育促進効果があると認める１０５％以上の生育促進率を得るために必要な濃度を求めた。その結果、ＭｎはＭｎＯに換算して１．９〜６．９ｍｇ／Ｌ、ＢはＢ２Ｏ３に換算して１．９〜６．９ｍｇ／Ｌ、Ｆｅは４．５〜１６．０ｍｇ／Ｌ、Ｃｕは０．０４〜０．１４ｍｇ／Ｌ、Ｚｎは０．０９〜０．３４ｍｇ／Ｌ、Ｍｏは０．０３５〜０．１４５ｍｇ／Ｌの濃度であれば生育促進効果が得られることがわかった。
【００３６】
次に、リーフレタスだけではなく、カキチシャ、ホウレンソウ及びチンゲンサイについてもＮｏ．１，３，４，７の養液を用いて実験を行ったので、その結果について説明する。
表２は、微量必須成分の濃度と野菜の生育促進率との関係を示す図である。
【００３７】
【表２】
2011019476.tif 000004
表２に示すように、Ｎｏ．３の養液で栽培した場合に、カキチシャ及びリーフレタスに顕著な生育促進効果が認められ、ホウレンソウ及びチンゲンサイにも生育促進効果が認められた。また、Ｎｏ．４の養液で栽培した場合に、リーフレタスに顕著な生育促進効果が認められ、ホウレンソウ及びチンゲンサイにも生育促進効果が認められた。一方、Ｎｏ．７の養液で栽培した場合は、いずれにも野菜の生育の抑制が認められた。
【００３８】
さらに、Ｎｏ．７の養液で栽培したチンゲンサイ及びリーフレタスに至っては、形態の変化も認められた。図３は、野菜の形態異常を説明するための図であって、（ａ）はチンゲンサイに関する図、（ｂ）はホウレンソウに関する図である。図３（ａ）に示すように、Ｎｏ．７の養液で栽培したチンゲンサイは、Ｎｏ．１の養液で栽培したチンゲンサイに比べて葉肉が薄く、葉が内側に反るといった形態的変化が認められた。また、図３（ｂ）に示すように、Ｎｏ．７の養液で栽培したリーフレタスは、Ｎｏ．１の養液で栽培したリーフレタスよりも葉の生育が阻害され、葉自体が黒ずんでいるという変化が認められた。以上のことから、微量必須元素が過多になると、生育が抑制されるだけでなく、形態的な変化も起きることが確認できた。なお、Ｎｏ．３及び４の養液で栽培した野菜には形態的変化はみられなかった。
【００３９】
表３は、微量必須成分の濃度と野菜のビタミン含有量との関係を示す図である。
【００４０】
【表３】
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表３に示すように、Ｎｏ．３，４の養液を用いて栽培した場合は、Ｎｏ．１の養液を用いて栽培した場合と比較して、ビタミンＥ及びＫ１の含有量が全ての品目について増加し、ビタミンＢ２及びＣの含有量が特定の品目について増加していた。また、露地栽培した場合と比較しても、ビタミンＥ及びＫ１の含有量が全ての品目について増加し、ビタミンＢ２及びＣの含有量が特定の品目について増加していた。したがって、ビタミンの豊富な植物を栽培できる養液として、ＭｎについてはＭｎＯに換算して３．１６〜６．３２ｍｇ／Ｌ、ＢについてはＢ２Ｏ３に換算して３．１６〜６．３２ｍｇ／Ｌ、Ｆｅについては７．３５〜１４．７１ｍｇ／Ｌ、Ｃｕについては０．０６〜０．１３ｍｇ／Ｌ、Ｚｎについては０．１６〜０．３２ｍｇ／Ｌ、Ｍｏについては０．０７〜０．１３ｍｇ／Ｌとした。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、太陽光を遮蔽し人工光のみを利用して植物を栽培する完全閉鎖型植物工場に適しているが、太陽光と人工光とを併用する太陽光利用型植物工場に利用することも可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１  水耕栽培システム
２  植物
３  養液
４  培地
５  照明装置
６  貯留槽
７  移送手段
【図１】
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【図２】
2011019476.tif 000007
【図３】
2011019476.tif 000008