(57)【要約】【課題】食味を向上させるグルタミン高含有レタスと、そのグルタミン含有量を精度良く制御可能なグルタミン高含有レタスの栽培方法およびその栽培装置を提供する。【解決手段】複数の第１のレタスに対し複数通りの第１の光量条件に従う光をそれぞれ照射するステップＳ１の第１の光照射工程と、少なくとも光毎の光量を説明変数とし第１の光量条件毎のグルタミンの含有量の実測値Ｃ１を目的変数とする重回帰分析により重回帰式を定式化するステップＳ２の定式化工程と、重回帰式を用いて第１の光量条件毎のグルタミンの含有量の推定値Ｃ２をそれぞれ推定し、推定値Ｃ２と実測値Ｃ１を比較し自由度調整済み決定係数Ｒ２を求め０．７≦Ｒ２≦１の場合に重回帰式を採用するステップＳ３の採用工程と、第１の光量条件のうち実測値Ｃ１が含有量基準値Ｃ以上となる第１の光量条件を選択するステップＳ４の選択工程を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
グルタミンの含有量基準値Ｃが、５００ｍｇ／１００ｇ以上であることを特徴とするグルタミン高含有レタス。
【請求項２】
請求項１に記載のグルタミン高含有レタスを栽培する栽培方法であって、
波長が異なる複数種類の光毎の光量の組み合わせからなる第１の光量条件を複数通りに変化させ、複数の第１のレタスに対してそれぞれ複数通りの前記第１の光量条件に従う前記光を照射する第１の光照射工程と、
前記第１の光量条件毎の前記グルタミンの含有量の実測値Ｃ１をそれぞれ実測した後、少なくとも前記光毎の前記光量を説明変数とし、前記実測値Ｃ１を目的変数とする重回帰分析により重回帰式を定式化する定式化工程と、
定式化された前記重回帰式を用いて、前記第１の光量条件毎の前記含有量の推定値Ｃ２をそれぞれ推定し、この推定値Ｃ２と前記実測値Ｃ１を比較して自由度調整済み決定係数Ｒ２を求め、０．７≦Ｒ２≦１である場合に定式化された前記重回帰式を採用する採用工程と、
前記第１の光量条件のうち、実測された前記実測値Ｃ１が前記含有量基準値Ｃ以上となる前記第１の光量条件を選択する選択工程を備えることを特徴とするグルタミン高含有レタスの栽培方法。
【請求項３】
前記定式化工程は、前記実測値Ｃ１を前記目的変数とする代わりに、前記実測値Ｃ１に関連する物理量の実測値Ｐ１を前記目的変数とし、
前記採用工程は、前記推定値Ｃ２と前記実測値Ｃ１を比較する代わりに、前記推定値Ｃ２に関連する物理量の推定値Ｐ２と前記実測値Ｐ１を比較し、
前記選択工程は、前記実測値Ｃ１及び前記含有量基準値Ｃの代わりに、それぞれ前記実測値Ｐ１及び前記含有量基準値Ｃに関連する物理量Ｐが使用されることを特徴とする請求項２に記載のグルタミン高含有レタスの栽培方法。
【請求項４】
前記選択工程の代わりに、目標値Ｃ３を決定する目標値決定工程と、
採用された前記重回帰式を用いて、決定された前記目標値Ｃ３を実現する前記光毎の前記光量の組み合わせからなる第２の光量条件を決定する決定工程と、
第２のレタスに対して決定された前記第２の光量条件に従う前記光を照射する第２の光照射工程を備えることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のグルタミン高含有レタスの栽培方法。
【請求項５】
複数種類の前記光は、波長λＢ（４００ｎｍ≦λＢ＜５００ｎｍ）を有する青色光と、波長λＧ（５００ｎｍ≦λＧ＜６００ｎｍ）を有する緑色光と、波長λＲ（６００ｎｍ≦λＲ＜７００ｎｍ）を有する赤色光と、波長λＦｒ（７００ｎｍ≦λＦｒ≦８００ｎｍ）を有する遠赤色光であって、
前記説明変数は、前記青色光の光量と、前記緑色光の光量と、前記赤色光の光量と、前記遠赤色光の光量と、前記赤色光の光量に対する前記緑色光の光量であることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載のグルタミン高含有レタスの栽培方法。
【請求項６】
請求項２乃至請求項５のいずれか１項に記載のグルタミン高含有レタスの栽培方法に用いる栽培装置であって、
前記波長が異なる複数種類の前記光を出射する光源と、
この光源が出射する前記光毎の前記光量を制御する制御部を備えることを特徴とするグルタミン高含有レタスの栽培装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工光を照射して栽培されるレタスおよびその栽培方法およびその栽培装置に係り、特に、グルタミンを高濃度に含有することで、良好な食味を感じさせるグルタミン高含有レタスおよびその栽培方法およびその栽培装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、人工光を照射してレタスを栽培する場合、生育速度の増大やコスト抑制を解決すべき課題とした栽培方法及び栽培装置が開発されてきた。
このような栽培方法及び栽培装置として、例えば、結球レタスの種子を苗床に播種した後、日の出前の約２時間、苗床に対して所定の光量の人工光を補光して育苗する育苗照明方法及びその装置が開示されている（特許文献１）。
特許文献１に開示された発明によれば、短時間の補光によって、苗の生育が速くなり出荷日数を短縮できるとともに、電力消費が少なくて済むという有利な効果を有する。
しかし、このような発明においては、専ら経済性の向上が追求されており、葉に含有される栄養成分や味については特に考慮されていない。そのため、レタスの生育速度は増大するものの、従来の露地栽培されたレタスよりも栄養成分の含有量が低下している場合があり、品質の低下が課題となっていた。また、近年の消費者の健康志向の高まりによる野菜の高機能化の要請や、食味向上の要請にも対応することが困難であった。
このような課題に対し、人工光をレタスに照射することで栄養成分を高濃度に含有する高機能性レタスや、その栽培方法等に関する技術が開発されており、それに関して既にいくつかの発明が開示されている。
【０００３】
まず、特許文献２には「サニーレタスの栽培方法および装置」という名称で、水耕栽培されたサニーレタスの葉内成分の低減を抑制するサニーレタスの栽培方法等に関する発明が開示されている。
特許文献２に開示された発明は、栽培中のサニーレタスに波長４００〜５００ｎｍの青色成分を含む光線を夜間に照射して葉中のアントシアニンの合成を促進させることを特徴とする。
このような特徴を有する発明によれば、葉中の色素成分であるアントシアニンの合成を促進できるので、確実に葉を赤茶色に着色できる。加えて、アントシアニン含有量の増加により、人体内における抗酸化作用が高まることが期待できる。よって、特許文献２に開示された発明によれば、水耕栽培によって栽培されたサニーレタスの品質を向上させ、商品価値を高めることが可能である。
【０００４】
次に、特許文献３には「リーフレタスの栽培方法及び栽培施設」という名称で、一種類の発光ダイオードを人工光源として利用したリーフレタスの栽培方法等に関する発明が開示されている。
特許文献３に開示された発明は、人工光源を備えた栽培施設にてリーフレタスを栽培する方法において、人工光源として緑色発光ダイオードを用いることを特徴とする。
このような特徴を有する発明によれば、緑色発光ダイオードのみを人工光源としているので、光成分のばらつきに起因するリーフレタスの品質のばらつきが生じない。また、白色蛍光灯を用いて栽培されるリーフレタスと同等以上の優れた形態（葉数、葉面積、比葉面積等）とすることが可能であり、葉内の総ポリフェノールを増大させ易い。
【０００５】
次に、特許文献４には「葉物野菜の生育方法、その生育方法を用いて得られる高濃度葉酸含有レタスおよび高濃度葉酸含有レタスの連続生育方法」という名称で、完全制御型野菜工場で高濃度葉酸含有レタス等を生育する生育方法等に関する発明が開示されている。
特許文献４に開示された発明は、完全制御型野菜工場内で完全人工光を用いて葉物野菜を栽培する方法であって、完全人工光の光源として、ＲＧＢ型ＬＥＤ照明と、遠赤色光を含むＲＧＢ型ＬＥＤ照明とを用いるものであり、野菜の播種を行った後、ＲＧＢ型ＬＥＤ照明を用いた光を５日間〜１４日間照射する生育期間を設け、その後、遠赤色光を含むＲＧＢ型ＬＥＤ照明を用いた光を７日間〜２３日間照射する生育期間を設けたことを特徴とする。
このような特徴を有する発明においては、「ＲＧＢ型ＬＥＤ照明による生育期間」と、「遠赤色光を含むＲＧＢ型ＬＥＤ照明による生育期間」とを併用することで、葉物野菜の早期収穫が可能となる。特に、「遠赤色光を含むＲＧＢ型ＬＥＤ照明による生育期間」を設けることで、レタスの場合では、人体の健康維持に有効とされる葉酸を、葉中に高濃度に含有することが期待できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２０１３６８号公報
【特許文献２】特開２００３−２０４７１８号公報
【特許文献３】特開２０１２−５５２０２号公報
【特許文献４】特開２０１５−１１２０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２に開示された発明において、アントシアニンは、着色や人体の健康増進に寄与するとされている。しかし、食した際の味を向上させる効果は明確には確認されておらず、仮に食味を向上させたとしてもわずかに渋みを感じさせる程度であるとされている。
したがって、アントシアニンを高濃度に含有するサニーレタスによっても、消費者の基本的な要請である「食味向上」に対して、十分に応えているとは言えないものと考えられる。
【０００８】
次に、特許文献３に開示された発明においては、リーフレタスの品質を均一化し安定供給を可能としている。このような課題は、専ら生産者側の経営的事情を重視したものである。
ところで、ポリフェノールとは、一般に、植物の光合成によって生産される苦みや渋みの成分、色素成分等をいう。特許文献３に開示された発明においては、緑色光照射によって増大した具体的な成分として、クロロゲン酸、チコリ酸が挙げられているが、これらも苦み成分である。そのため、食味という点においては、必ずしも消費者の要望に沿うものではない可能性がある。
【０００９】
さらに、特許文献４に開示された発明においては、葉酸を高濃度に含有する葉物野菜の安定供給が可能となる。しかし、葉酸は、アントシアニンと同様に、食した際に旨味や甘味を感じさせる成分ではない。したがって、特許文献４に開示された発明においても、特許文献２に開示された発明と同様の不都合が発生するおそれがある。
また、本発明においては、ＲＧＢ型ＬＥＤ照明による生育期間が５日間〜１４日間であり、遠赤色光を含むＲＧＢ型ＬＥＤ照明による生育期間が７日間〜２３日間であって、いずれも生育期間の幅が大きい。このことから、生育期間の選択如何によって葉酸の含有量が大きく変動する可能性がある。すなわち、理想の栽培条件を特定することが困難であるために、葉酸の含有量を精度良くコントロールできず、結果的にレタスの品質を均一化できないおそれがある。
【００１０】
本発明は、このような従来の事情に対処してなされたものであり、人工光型植物工場内で栽培され、旨味や甘味の成分であるグルタミンを高濃度で含有することで消費者による食味向上の要請を満足させるとともに、準必須アミノ酸であるグルタミンを効率的に摂取できるグルタミン高含有レタスと、理想の栽培条件を特定可能なために葉中のグルタミン含有量を精度良く制御することができるグルタミン高含有レタスの栽培方法およびその栽培装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、第１の発明に係るグルタミン高含有レタスは、グルタミンの含有量基準値Ｃが、５００ｍｇ／１００ｇ以上であることを特徴とする。
最初に、グルタミンとは、人の体内で合成可能な準必須アミノ酸の１種であって、食した際に、甘味や旨味を感じさせる成分である。ここで、準必須アミノ酸とは、体内で合成不能であるために必ず食品から摂取しなければならない必須アミノ酸と異なり、体内で合成可能であるが成長段階や生活環境、ストレスなどによって合成量が不足してくるために、食品から追加摂取することが必要とされるアミノ酸である。このような準必須アミノ酸の1種であるグルタミンは、体内のたんぱく質分解を抑制して筋肉量の維持に貢献したり、細胞の柔軟性を保持してエネルギー代謝や窒素代謝に関与し、その結果ある種の疾病予防や免疫機能向上に役立ったりするものと考えられている。また、グルタミンは、肉、魚、卵、小麦、大豆等の食品に多く含有されるが、約４０度に加熱されると変性してしまい、上記の優れた効果を発揮することができなくなる。しかし、通常、生の肉や魚等を大量に摂取することは困難であることから、非加熱の状態で摂取できる食品中に含有されるグルタミンを高濃度化させる技術が望まれてきた。
そこで、非加熱の状態で摂取できる食品として、本願では、レタスを選択した。なお、本願におけるレタスには、結球レタス、リーフレタスのほか、ロメインレタス、茎レタス、サラダ菜等のレタス全般が含まれる。
なお、従来、植物工場においては、白色蛍光灯を光源としてレタスが栽培される場合が多いが、このような栽培方法で生産された従来のレタスに含有されるグルタミンの含有量の実測値は、通常、３５０〜４７０ｍｇ／１００ｇ程度である。
【００１２】
上記構成の発明に係るグルタミン高含有レタスにおいては、グルタミンの含有量基準値Ｃが５００ｍｇ／１００ｇ以上であることから、白色蛍光灯下で栽培された従来のレタスに含有されるグルタミンの含有量よりも高濃度にグルタミンが含有される。よって、食した際に甘味や旨味を従来のレタスよりも強く感じさせることができる。
【００１３】
次に、第２の発明は、第１の発明に係るグルタミン高含有レタスを栽培する栽培方法であって、波長が異なる複数種類の光毎の光量の組み合わせからなる第１の光量条件を複数通りに変化させ、複数の第１のレタスに対してそれぞれ複数通りの第１の光量条件に従う光を照射する第１の光照射工程と、第１の光量条件毎のグルタミンの含有量の実測値Ｃ１をそれぞれ実測した後、少なくとも光毎の光量を説明変数とし、実測値Ｃ１を目的変数とする重回帰分析により重回帰式を定式化する定式化工程と、定式化された重回帰式を用いて、第１の光量条件毎の含有量の推定値Ｃ２をそれぞれ推定し、この推定値Ｃ２と実測値Ｃ１を比較して自由度調整済み決定係数Ｒ２を求め、０．７≦Ｒ２≦１である場合に定式化された重回帰式を採用する採用工程と、第１の光量条件のうち、実測された実測値Ｃ１が含有量基準値Ｃ以上となる第１の光量条件を選択する選択工程を備えることを特徴とする。
【００１４】
このような構成の発明においては、第１の光照射工程において、第１のレタスＬＥ１に対し１通り目の第１の光量条件に従う光量を照射する。第１の光量条件とは、波長が異なる複数種類の光毎の光量の組み合わせである。よって、一通り目の第１の光量条件とは、例えば、波長λ１を有する光α１の光量β１１と、波長λ２を有する光α２の光量β２１と、波長λ３を有する光α３の光量β３１（λ１≠λ２≠λ３）の組み合わせである。
さらに、第１のレタスＬＥ２に対し二通り目の第１の光量条件に従う光量を照射する。二通り目の第１の光量条件とは、波長λ１を有する光α１の光量β１２と、波長λ２を有する光α２の光量β２２と、波長λ３を有する光α３の光量β３２（β１１≠β１２，β２１≠β２２，β３１≠β３２）の組み合わせである。
このように、第１のレタスＬＥ１乃至第１のレタスＬＥｍ（ｍは、２以上の自然数）に対し、一通り目乃至ｍ通り目の第１の光量条件に従って光α１乃至光α３をそれぞれ照射する。この照射によって、レタスＬＥ１乃至レタスＬＥｍの葉内にグルタミンが合成されてくる。
【００１５】
次に、定式化工程においては、第１のレタスＬＥ１乃至第１のレタスＬＥｍの葉内に合成されたグルタミンの含有量をそれぞれ実測し、複数の実測値Ｃ１を得る。
そして、少なくとも光α１の光量と、光α２の光量と、光α３の光量を説明変数とし、第１のレタスＬＥ１乃至第１のレタスＬＥｍでの各実測値Ｃ１を目的変数とする重回帰分析により重回帰式を定式化する。なお、説明変数には、上記の光α１乃至光α３の各光量以外の変数が含まれても良い。
【００１６】
さらに、採用工程においては、定式化された重回帰式を用いて、１通り目乃至ｍ通り目の第１の光量条件毎におけるグルタミンの含有量基準値Ｃの推定値Ｃ２をそれぞれ推定する。そして、推定された複数の推定値Ｃ２と、実測された複数の実測値Ｃ１を比較することで、自由度調整済み決定係数Ｒ２を求める。求められた自由度調整済み決定係数Ｒ２が、一定以上の値であれば、少なくとも光α１乃至光α３の光量が、第１のレタスＬＥ１乃至第１のレタスＬＥｍのグルタミンの含有量を当てはまり良く説明可能であると言えるから、定式化された重回帰式を採用することができる。
【００１７】
最後に、選択工程において、実測値Ｃ１が含有量基準値Ｃ以上となる第１の光量条件を選択することで、第１の発明に係るグルタミン高含有レタスを栽培するための第１の光量条件が求められる。
【００１８】
続いて、第３の発明は、第２の発明において、定式化工程は、実測値Ｃ１を目的変数とする代わりに、実測値Ｃ１に関連する物理量の実測値Ｐ１を目的変数とし、採用工程は、推定値Ｃ２と実測値Ｃ１を比較する代わりに、推定値Ｃ２に関連する物理量の推定値Ｐ２と実測値Ｐ１を比較し、選択工程は、実測値Ｃ１及び含有量基準値Ｃの代わりに、それぞれ実測値Ｐ１及び含有量基準値Ｃに関連する物理量Ｐが使用されることを特徴とする。
このような構成の発明においては、実測値Ｃ１に関連する物理量の実測値Ｐ１として、例えば、白色蛍光灯を光源とする白色光の光量条件に従って栽培された従来レタスに含有されるグルタミンの含有量Ｃ０で実測値Ｃ１を除した値、すなわち実測値Ｃ１が含有量Ｃ０で規格化された値を使用することができる。
【００１９】
また、採用工程においては、推定値Ｃ２に関連する物理量の推定値Ｐ２として、例えば、推定値Ｃ２が含有量Ｃ０で規格化された値を使用することができる。
さらに、選択工程においても、含有量基準値Ｃに関連する物理量Ｐとして、例えば、含有量基準値Ｃが含有量Ｃ０で規格化された値を使用することができる。よって、この場合の選択工程においては、実測値Ｐ１が物理量Ｐ以上となる第１の光量条件を選択することになる。
これにより、第３の発明によれば、第２の発明の効果と同様に、第１の発明に係るグルタミン高含有レタスが生産されることになる。
また、第３の発明によれば、選択工程において、物理量Ｐとして含有量基準値Ｃが含有量Ｃ０で規格化された値を使用する場合では、第１の発明に係るグルタミン高含有レタス含有量基準値Ｃと、従来レタスの含有量Ｃ０との比率が直感的に把握できることから、レタス栽培の技術分野における通常の知識を有する者（以下、当業者という。）が、第２の発明に係るグルタミン高含有レタスの栽培方法をより簡単に実施することができる。なお、実測値Ｐ１、推定値Ｐ２及び物理量Ｐは、いずれも従来レタスの含有量Ｃ０以外の値で規格化されても良いし、それぞれ異なる種類の値で規格化されても良い。
【００２０】
さらに、第４の発明は、第２又は第３の発明において、選択工程の代わりに、目標値Ｃ３を決定する目標値決定工程と、採用された重回帰式を用いて、決定された目標値Ｃ３を実現する光毎の光量の組み合わせからなる第２の光量条件を決定する決定工程と、第２のレタスに対して決定された第２の光量条件に従う光を照射する第２の光照射工程を備えることを特徴とする。
このような構成の発明においては、決定工程において、所望の目標値Ｃ３を決定する。なお、目標値Ｃ３として、グルタミンの含有量基準値Ｃや、この含有量基準値Ｃに関連する物理量Ｐのいずれかが適宜選択される。
次いで、採用工程において採用された重回帰式を用いて、前述した例の場合、光α１の光量と、光α２の光量と、光α３の光量の組み合わせからなる第２の光量条件を決定する。
最後に、第２の光照射工程において、第２のレタスに対して、決定された第２の光量条件に従う光α１，α２，α３を照射する。これにより、所望のグルタミンの含有量を有する第１の発明に係るグルタミン高含有レタスを生産することができる。
【００２１】
さらに、第５の発明は、第２乃至第４のいずれかの発明において、複数種類の光は、波長λＢ（４００ｎｍ≦λＢ＜５００ｎｍ）を有する青色光と、波長λＧ（５００ｎｍ≦λＧ＜６００ｎｍ）を有する緑色光と、波長λＲ（６００ｎｍ≦λＲ＜７００ｎｍ）を有する赤色光と、波長λＦｒ（７００ｎｍ≦λＦｒ≦８００ｎｍ）を有する遠赤色光であって、説明変数は、青色光の光量と、緑色光の光量と、赤色光の光量と、遠赤色光の光量と、赤色光の光量に対する緑色光の光量であることを特徴とする。
このような構成の発明においては、青色光、緑色光、赤色光及び遠赤色光の各光量は、例えば、光源の出射口や、出射口から一定距離離れた位置、例えば植物を栽培する面上における光子の積算値で規定される。この積算値は、絶対値のほか、特徴的な値で規格化された相対値が使用される。
上記構成の発明においては、第２乃至第４のいずれかの発明の作用に加えて、異なる４種類の波長を有する光を、第１の光量条件及び第２の光量条件に従って第１のレタス及び第２のレタスに照射することにより、その葉においてグルタミンの合成が促進されるものと考えられる。その結果、第１のレタス及び第２のレタスにおけるグルタミンの含有量が増大する。
【００２２】
続いて、第６の発明は、第２乃至第５のいずれかの発明に係るグルタミン高含有レタスの栽培方法に用いる栽培装置であって、波長が異なる複数種類の光を出射する光源と、この光源が出射する光毎の光量を制御する制御部を備えることを特徴とする。
このような構成の発明に係る栽培装置においては、光源として、例えば、互いに波長が異なる光をそれぞれ照射可能なＬＥＤ（発光ダイオード）が複数種類組み合わされたものが使用される。これらの光源が出射した光が、それぞれ第１の光照射工程及び第２の光照射工程において、それぞれ第１のレタス及び第２のレタスに照射される。また、制御部としては、例えば、第１の光量条件及び第２の光量条件に従って照射されるよう、光源が出射した光の光量をそれぞれ制御するプログラムが格納されるコントローラが使用される。
上記構成の発明においては、制御部によって、複数種類の光源がそれぞれ出射した光の光量が正確に制御されるので、第１の光量条件及び第２の光量条件が精度良く実現される。
【発明の効果】
【００２３】
従来、専ら生産者側の経営的事情が重視されるばかりであり、レタスの食味向上という課題があまり考慮されて来なかったが、第１の発明によれば、食した際に甘味や旨味を従来のレタスよりも強く感じさせることが可能であるため、消費者による食味向上の要請に対し十分に応えることができる。すなわち、従来よりも美味しいレタスが生産されることで、消費者や飲食業社によるレタスの購入量が大幅に上昇することが期待できる。
加えて、グルタミンは前述したような疾病予防効果等を有するため、人体の健康維持に寄与することを期待できる。すなわち、本発明によれば、従来のポリフェノールの増加によっては発揮することが困難であった野菜の高機能化の要請と、食味向上の要請の双方に応えることができる。さらに、第１の発明によれば、体内での合成量が不足しがちなグルタミンを効率的に摂取することが可能である。
また、一般に、レタスは非加熱で摂取されることが多く、この場合、前述したような加熱によるグルタミンの変性がない。よって、この点においても、前述した非加熱の状態で摂取できる食品中に含有されるグルタミンの高含有化という課題をも解決しうるものである。
【００２４】
第２の発明によれば、第１の光照射工程乃至採用工程によって、合成されるグルタミンの含有量と、波長が異なる複数種類の光毎の光量条件との関係を、重回帰式を用いて記述できる。重回帰式は、自由度調整済み決定係数Ｒ２が０．７以上である場合に採用されるため、この重回帰式の信頼度が高く、光毎の光量である説明変数によってグルタミンの含有量の実測値Ｃ１を高い割合で説明可能である。なお、自由度調整済み決定係数Ｒ２が０．７未満である場合には、第１の光量条件を変更し、第１の光照射工程以降の工程を繰り返す。
また、選択工程によって選択された第１の光量条件は、信頼度の高い重回帰式に当てはまるものであり、かつ、実測値Ｃ１が含有量基準値Ｃ以上となる場合に選択されたものであることから、選択工程によって、第１の発明に係るグルタミン高含有レタスを栽培可能な複数通りの第１の光量条件を精度良く特定することができる。
したがって、第２の発明によれば、所望のグルタミンの含有量を有する第１の発明に係るグルタミン高含有レタスを、再現性良く、かつ容易に生産することができる。
【００２５】
第３の発明によれば、第２の発明の効果に加えて、目的変数として、実測値Ｃ１の代わりに、様々な物理量を使用することができるので、汎用性が高い。そして、目的変数として、例えば、従来レタスに含有されるグルタミンの含有量Ｃ０に対する実測値Ｃ１の比である実測値Ｐ１が使用される場合、従来レタスのグルタミンの含有量に対する第１及び第２のレタスのグルタミンの含有量を感覚的に理解し易くなり物理量Ｐをも決定し易い。したがって、高度の知識を有しないレタス栽培の技術分野における当業者であっても第３の発明を容易に実施可能である。
【００２６】
第４の発明によれば、第２又は第３の発明の効果に加えて、第２のレタスに対する第２の光量条件を決定することで、第１の発明に係るグルタミン高含有レタスのグルタミンの含有量を、所望の値に自在に設定し、かつ実現することができる。
【００２７】
第５の発明によれば、第２乃至第４のいずれかの発明の効果に加えて、青色光や緑色光等を組み合わせることにより、従来は生産することが不可能であった第１の発明に係るグルタミン高含有レタスを生産することができる。また、説明変数を４種類に設定することにより、これらの説明変数を用いてグルタミンの含有量基準値Ｃを精度良く推定することが可能である。
【００２８】
第６の発明によれば、制御部によって、第１の光量条件及び第２の光量条件が精度良く実現されるので、グルタミンの含有量のばらつきが少ないグルタミン高含有レタスを生産することができる。また、グルタミン高含有レタスの栽培装置は、光源と、制御部からなる簡易な組み合わせによって構成されることから、製造が容易であり、大規模な植物工場にも導入し易い。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施例１に係るグルタミン高含有レタスの栽培装置の構成図である。
【図２】実施例２に係るグルタミン高含有レタスの栽培方法の工程図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ波長が異なる複数種類の光の波長分布を示すグラフである。
【図４】第１の光照射工程における複数通りの第１の光量条件を示す表である。
【図５】（ａ）は第１のレタスのグルタミンの含有量の推定値Ｃ２と、第１のレタスのグルタミンの含有量の実測値Ｃ１を比較した結果であり、（ｂ）は第１のレタスの推定値Ｃ２に関連する物理量の推定値Ｐ２と、実測値Ｃ１に関連する物理量の実測値Ｐ１を比較した結果である。
【図６】選択された第１の光量条件におけるグルタミンの含有量と、従来のレタスのグルタミンの含有量を示すグラフである。
【図７】実施例３に係るグルタミン高含有レタスの栽培方法の工程図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００３０】
本発明の第１の実施の形態に係るグルタミン高含有レタスの栽培装置について、図１を用いて説明する。図１は、実施例１に係るグルタミン高含有レタスの栽培装置の構成図である。
図１に示すように、実施例１に係るグルタミン高含有レタスの栽培装置（以下、栽培装置という。）１は、後述する実施例２及び実施例３に係るグルタミン高含有レタスの栽培方法に用いる栽培装置であって、波長が異なる複数種類の光をそれぞれ出射する複数の光源２と、この光源２が出射する光毎の光量を制御する制御部３を備える。
それぞれの光源２は、波長λＢ（４００ｎｍ≦λＢ＜５００ｎｍ）を有する青色光ＬＢを出射するＬＥＤ素子２Ｂと、波長λＧ（５００ｎｍ≦λＧ＜６００ｎｍ）を有する緑色光ＬＧを出射するＬＥＤ素子２Ｇと、波長λＲ（６００ｎｍ≦λＲ＜７００ｎｍ）を有する赤色光ＬＲを出射するＬＥＤ素子２Ｒと、波長λＦｒ（７００ｎｍ≦λＦｒ≦８００ｎｍ）を有する遠赤色光ＬＦｒを出射するＬＥＤ素子２Ｆｒが組み合わされてなる。
【００３１】
制御部３は、外部からの通信制御コマンドによりＬＥＤ素子２Ｂ，２Ｇ，２Ｒ，２Ｆｒの駆動のタイミングと駆動電流の大きさをそれぞれ制御するプログラムが入力され、このプログラムによって光源２が出射する青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、赤色光ＬＲ及び遠赤色光ＬＦｒ毎の光量をそれぞれ制御することができるコントローラであって、複数の光源２と配線４を介して接続される。
また、制御部３により、複数の光源２がすべて同時に制御されるほか、それぞれ独立して制御されることが可能である。なお、光毎の光量は、光源２から一定距離における光合成光量子束密度ＰＰＦＤ（μｍｏｌ／ｍ２／ｓｅｃ）を基準として表される。
【００３２】
栽培装置１によれば、プログラムと制御部３の協働により、設定する時間内において、光源２が出射する青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、赤色光ＬＲ及び遠赤色光ＬＦｒ毎の光量をそれぞれ自在に制御することができる。そのため、例えば、照射対象のレタスに、青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、赤色光ＬＲ及び遠赤色光ＬＦｒ毎のうちから選択される少なくとも一種類の光を、それぞれの光量を調整しながら照射することが可能である。具体的には、第１及び第２のレタスに対し、後述する第１及び第２の光量条件に従う光をそれぞれ照射することが可能である。
【実施例２】
【００３３】
本発明の第２の実施の形態に係るグルタミン高含有レタスの栽培方法について、図２乃至図６を用いて説明する。図２は、実施例２に係るグルタミン高含有レタスの栽培方法の工程図である。
図２に示すように、実施例２に係るグルタミン高含有レタスの栽培方法（以下、栽培方法という。）１０は、人工光型植物工場内での湛液水耕栽培の一方法である。
この栽培方法１０は、グルタミン高含有レタスを栽培する栽培方法であって、ステップＳ１の第１の光照射工程と、ステップＳ２の定式化工程と、ステップＳ３の採用工程と、ステップＳ４の選択工程を備える。
ここで、グルタミン高含有レタスとは、グルタミンの含有量基準値Ｃが、５００（ｍｇ／１００ｇ）以上であるレタスをいう。
【００３４】
ステップＳ１の第１の光照射工程は、波長が異なる複数種類の光毎の光量の組み合わせからなる第１の光量条件を９通りに変化させ、複数の第１のレタスに対してそれぞれ９通りの第１の光量条件ＦＬ，Ｌ１乃至Ｌ８に従う光を照射する。
本ステップで照射される光とは、白色蛍光灯が出射する白色光ＬＷと、光源２（図１）が出射する青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、赤色光ＬＲ及び遠赤色光ＬＦｒである。
なお、複数の第１のレタスは、いずれも同一品種のフリルレタスである。
【００３５】
次に、図３を用いながら、波長が異なる複数種類の光について説明する。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、それぞれ波長が異なる複数種類の光の波長分布を示すグラフである。
図３（ａ）及び図３（ｂ）は、横軸を光の波長（ｎｍ）とし、縦軸を相対光量子束密度として、第１の光量条件ＦＬ，Ｌ１乃至Ｌ８毎に各光ＬＷ，ＬＢ，ＬＲ，ＬＦｒの相対光量子束密度をプロットしたものである。この相対光量子束密度とは、各光ＬＷ，ＬＢ，ＬＲ，ＬＦｒの光合成光量子束密度ＰＰＦＤを実測し、得られた実測値の最大値（第１の光量条件Ｌ２の、波長４５０ｎｍに対応する実測値）で、これらの実測値をそれぞれ除した値である。
【００３６】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、第１の光量条件ＦＬにおいて、白色蛍光灯が出射する白色光ＬＷは、青色光成分と、緑色光成分と、赤色光成分と、遠赤色光成分が含まれていることが解る。また、第１の光量条件ＦＬ，Ｌ１乃至Ｌ８は、それぞれ波長λＢ，λＧ，λＲ，λＦｒの各領域において、特徴的なピークを有していることが解る。
【００３７】
次に、図４を用いながら、第１の光量条件について詳細に説明する。図４は、第１の光照射工程における複数通りの第１の光量条件を示す表である。
図４に、９通りに変化させた第１の光量条件ＦＬ、Ｌ１乃至Ｌ８を示す。このうち、第１の光量条件ＦＬは、白色蛍光灯が出射する白色光ＬＷであり、第１の光量条件Ｌ１乃至Ｌ８は、光源２（図１参照）が出射する青色光ＬＢ、赤色光ＬＲ、赤色光ＬＲ及び遠赤色光ＬＦｒを、それぞれ光量を変化させて組み合わせたものである。
なお、第１の光量条件ＦＬ、Ｌ１乃至Ｌ８以外の栽培条件は、いずれも同一条件とした。具体的には、この栽培条件とは、室温２０±２℃、相対湿度５５〜７０％、炭酸ガス濃度１２００ｐｐｍ、養液濃度ＥＣ（電気伝導度）２．０±０．２ｄＳ／ｍ、養液ｐＨ５．５〜６．５である。
【００３８】
図４に示すように、第１の光量条件ＦＬ、Ｌ１乃至Ｌ８のすべてにおいて、青色光ＬＢの光量Ｂは、波長λＢに対する相対光量子束密度の積算値である。同様に、緑色光ＬＧの光量Ｇは、波長λＧに対する相対光量子束密度の積算値であり、赤色光ＬＲの光量Ｒは、波長λＲに対する相対光量子束密度の積算値であり、遠赤色光ＬＦｒの光量Ｆｒは、波長λＦｒに対する相対光量子束密度の積算値である。
さらに、Ｇ／Ｒは、赤色光ＬＲの光量Ｒに対する緑色光ＬＧの光量Ｇの比である。また、光量Ｂ，Ｇ，Ｒ，Ｆｒをすべて合計した相対合計光量Ｈが、第１の光量条件ＦＬ、Ｌ１乃至Ｌ８のすべてにおいて、ほぼ一定の２６．０となるように光源２の駆動電流等が制御部３によって制御されている。
なお、相対合計光量Ｈ＝２６．０を光合成光量子束密度ＰＰＦＤで表す場合、２２０（μｍｏｌ／ｍ２／ｓｅｃ）となる。
【００３９】
続いて、ステップＳ２の定式化工程について説明する。ステップＳ２の定式化工程は、第１の光量条件ＦＬ、Ｌ１乃至Ｌ８毎の第１のレタスに含まれるグルタミンの含有量の実測値Ｃ１をそれぞれ実測した後、青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、赤色光ＬＲ及び遠赤色光ＬＦｒ毎の光量Ｂ，Ｇ，Ｒ，Ｆ及び比Ｇ／Ｒを説明変数とし、実測値Ｃ１を目的変数とする重回帰分析により重回帰式を定式化する。
第１のレタスに含まれるグルタミンの含有量の実測値Ｃ１（ｍｇ／１００ｇ）は、図４に示される通りである。また、実測値Ｃ１の右隣のグルタミン比実測値Ｐ１とは、第１の光量条件ＦＬ、Ｌ１乃至Ｌ８の実測値Ｃ１を、第１の光量条件ＦＬの実測値Ｃ１である３４９（ｍｇ／１００ｇ）で除した相対値である。
光量Ｂ，Ｇ，Ｒ，Ｆ及び比Ｇ／Ｒを説明変数とし、第１の光量条件ＦＬ、Ｌ１乃至Ｌ８におけるグルタミンの含有量の実測値Ｃ１を目的変数とする重回帰分析により定式化された重回帰式（１）は、以下の通りとなった。
【００４０】
【数１】
2019050739.tif 000003
【００４１】
さらに、ステップＳ３の採用工程は、定式化された重回帰式（１）を用いて、第１の光量条件ＦＬ、Ｌ１乃至Ｌ８毎のグルタミンの含有量の推定値Ｃ２をそれぞれ推定し、この推定値Ｃ２と実測値Ｃ１を比較して自由度調整済み決定係数Ｒ２を求め、０．７≦Ｒ２≦１である場合に定式化された重回帰式（１）を採用する。
【００４２】
ここで、図５（ａ）を用いながら、推定値Ｃ２に対する実測値Ｃ１の関係を示す。図５（ａ）は第１のレタスのグルタミンの含有量の推定値Ｃ２と、第１のレタスのグルタミンの含有量の実測値Ｃ１を比較した結果である。
推定値Ｃ２は、重回帰式（１）に第１の光量条件ＦＬ、Ｌ１乃至Ｌ８の光量Ｂ，Ｇ，Ｒ，Ｆ及び比Ｇ／Ｒ（図４参照）をそれぞれ代入して得られたグルタミンの含有量（ｍｇ／１００ｇ）である。
図５（ａ）に示すように、比較の結果、自由度調整済み決定係数Ｒ２＝０．７０１が得られ、０．７以上であったことから、ステップＳ２の定式化工程で定式化された重回帰式（１）を十分に採用可能である。なお、自由度調整済み決定係数Ｒ２が０．７未満である場合には、第１の光量条件Ｌ１乃至Ｌ８を変更し、ステップＳ１の第１の光照射工程以降の工程を繰り返す。
【００４３】
最後に、ステップＳ４の選択工程において、第１の光量条件Ｌ１乃至Ｌ８のうち、実測された実測値Ｃ１が含有量基準値Ｃの下限値以上となる第１の光量条件を選択する。なお、これ以外にも実測値Ｃ１が含有量基準値Ｃの任意の値以上となる第１の光量条件を選択しても良い。図４によれば、第１の光量条件Ｌ４の実測値Ｃ１＝５９５（ｍｇ／１００ｇ）のみが、含有量基準値Ｃの下限値＝５００（ｍｇ／１００ｇ）以上となったことから、第１の光量条件Ｌ４が選択される。よって、実施例１に係るグルタミン高含有レタスは、第１の光量条件Ｌ４に従って青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、赤色光ＬＲ及び遠赤色光ＬＦｒが照射された第１のレタスとなる。
【００４４】
ここで、図６を用いて、第１の光量条件Ｌ４における第１のグルタミンの含有量と、従来のレタスのグルタミンの含有量を比較したグラフを示す。図６は、選択された第１の光量条件におけるグルタミンの含有量と、従来のレタスのグルタミンの含有量を示すグラフである。
図５に示すように、第１の光量条件Ｌ４におけるグルタミンの含有量の実測値Ｃ１＝５９５（ｍｇ／１００ｇ）は、含有量Ｃ０＝３４９（ｍｇ／１００ｇ）の約１．７倍もの高い倍率となっている。また、参考データとして、他社１，２によって人工光下で栽培された従来レタスでは、他社１の含有量＝４２２（ｍｇ／１００ｇ）、他社２の含有量＝４６５（ｍｇ／１００ｇ）となっているが、いずれも第１の光量条件Ｌ４における実測値Ｃ１の方がこれらを上回る結果となっている。
このように、栽培方法１０によれば、グルタミンの含有量を増加させるという点において、従来レタスと比較して顕著な優位性を発揮する結果となった。
【００４５】
以上説明したように、栽培方法１０によれば、実施例１に係るグルタミン高含有レタスを栽培可能な第１の光量条件を精度良く特定することが可能である。そして、特定した第１の光量条件を利用することで、所望のグルタミンの含有量を有するグルタミン高含有レタスを、再現性良く、かつ容易に生産することができる。この第１の光量条件は、光量Ｂ，Ｇ，Ｒ，Ｆ及び比Ｇ／Ｒを説明変数とし、グルタミンの含有量の実測値Ｃ１を目的変数とした重回帰分析によって特定することができるので、栽培方法１０は、レタスの栽培技術における当業者にとって、非常に有用な方法であると言える。
加えて、栽培方法１０によって栽培された第１のレタスは、グルタミンを高濃度に含有することから、従来あまり考慮されて来なかった食味向上の要請に確実に応えるものであって、消費者にとっても高いメリットを得られるものである。なお、他の研究によってグルタミンには人体に対する副作用のないことが確認されており、そもそもグルタミンは人の体内で生成される物質であることから、グルタミンを多く摂取することの弊害を懸念するには及ばないであろう。
【００４６】
続いて、実施例２の変形例に係る栽培方法１０ａについて、説明する。
実施例２の変形例に係る栽培方法１０ａにおいては、ステップＳ２の定式化工程は、第１のレタスが有するグルタミンの含有量の実測値Ｃ１を目的変数とする代わりに、実測値Ｃ１に関連する物理量の実測値Ｐ１を目的変数とし、ステップＳ３の採用工程は、重回帰式（１）を用いて推定される推定値Ｃ２と実測値Ｃ１を比較する代わりに、推定値Ｃ２に関連する物理量の推定値Ｐ２と実測値Ｐ１を比較し、ステップＳ４の選択工程は、実測値Ｃ１及び含有量基準値Ｃの代わりに、それぞれ実測値Ｐ１及び含有量基準値Ｃに関連する物理量Ｐが使用される。栽培方法１０ａにおけるこれ以外の構成は、実施例２に係る栽培方法１と同様である。
実測値Ｃ１に関連する物理量の実測値Ｐ１とは、実測値Ｃ１を従来レタスのグルタミンの含有量Ｃ０（ｍｇ／１００ｇ）で除した相対値である。同様に、推定値Ｃ２に関連する物理量の推定値Ｐ２とは推定値Ｃ２を含有量Ｃ０で除した相対値であり、含有量基準値Ｃに関連する物理量Ｐとは含有量基準値Ｃの下限値を含有量Ｃ０で除した相対値である。より具体的には、含有量Ｃ０とは、第１の光量条件ＦＬにおける実測値Ｃ１＝３４９（ｍｇ／１００ｇ）であり、含有量基準値Ｃの下限値＝５００（ｍｇ／１００ｇ）である。なお、これ以外にも物理量Ｐは含有量基準値Ｃの任意の値を含有量Ｃ０で除した相対値であっても良い。
【００４７】
このような構成の栽培方法１０ａにおいては、ステップＳ２の定式化工程で、光量Ｂ，Ｇ，Ｒ，Ｆ及び比Ｇ／Ｒを説明変数とし、第１の光量条件ＦＬ、Ｌ１乃至Ｌ８におけるグルタミンの含有量の実測値Ｐ１を目的変数とする重回帰分析により定式化された重回帰式（２）は、以下の通りとなった。
【００４８】
【数２】
2019050739.tif 000004
【００４９】
ステップＳ３の採用工程は、定式化された重回帰式（２）を用いて、第１の光量条件ＦＬ、Ｌ１乃至Ｌ８毎のグルタミンの含有量の推定値Ｐ２をそれぞれ推定し、この推定値Ｐ２と実測値Ｐ１を比較して自由度調整済み決定係数Ｒ２を求めた。
図５（ｂ）は第１のレタスの推定値Ｃ２に関連する物理量の推定値Ｐ２と、実測値Ｃ１に関連する物理量の実測値Ｐ１を比較した結果である。
図５（ｂ）に示すように、比較の結果、自由度調整済み決定係数Ｒ２＝０．９６４が得られたことから、ステップＳ２の定式化工程で定式化された重回帰式（２）も十分に採用可能であることが確認された。したがって、ステップＳ４の選択工程において、実測された実測値Ｐ１が含有量Ｐ＝５００（ｍｇ／１００ｇ）／３４９（ｍｇ／１００ｇ）＝１．４３以上となる第１の光量条件Ｌ４を選択することができる。これ以外の実施例の変形例に係る栽培方法１０ａの作用は、実施例に係る栽培方法１０の作用と同様である。
【００５０】
以上説明したように、実施例２の変形例に係る栽培方法１０ａによっても、信頼度の高い重回帰式（２）を定式化し、第１の光量条件Ｌ４を選択することができる。この場合、従来レタスのグルタミンの含有量に対する第１及び第２のレタスのグルタミンの含有量を感覚的に理解し易くなり、物理量Ｐを変更して設定する際に、この物理量Ｐをも決定し易い。したがって、高度の知識を有する場合は勿論のこと、高度の知識を有しないレタス栽培の技術分野における当業者であっても栽培方法１０ａを容易に実施可能であるから、本発明の普及と、これに伴うグルタミン高含有レタスの生産拡大を期待できる。これ以外の実施例の変形例に係る栽培方法１０ａの効果は、実施例に係る栽培方法１０の効果と同様である。
【実施例３】
【００５１】
本発明の第２の実施の形態に係るグルタミン高含有レタスの栽培方法について、図７を用いて説明する。図７は、実施例３に係るグルタミン高含有レタスの栽培方法の工程図である。
図７に示すように、実施例３に係る栽培方法１１は、実施例２の栽培方法１０におけるステップＳ４の選択工程の代わりに、グルタミンの含有量の目標値Ｃ３を決定するステップＳ５の目標値決定工程と、採用された重回帰式を用いて、決定された目標値Ｃ３を実現する光毎の光量の組み合わせからなる第２の光量条件を決定するステップＳ６の決定工程と、第２のレタスに対して決定された第２の光量条件に従う光を照射するステップＳ７の第２の光照射工程を備える。これ以外の実施例３に係る栽培方法１１の構成は、実施例２に係る栽培方法１０の構成と同様である。
【００５２】
ステップＳ５の目標値決定工程においては、第２のレタスのグルタミンの含有量が含有量基準値Ｃ＝５００（ｍｇ／１００ｇ）以上、又は第２のレタスの含有量基準値Ｃに関連する物理量Ｐが５００（ｍｇ／１００ｇ）／３４９（ｍｇ／１００ｇ）＝１．４３以上となる目標値Ｃ３を決定する。
ステップＳ６の決定工程においては、前者の場合で重回帰式（１）又は後者の場合で重回帰式（２）を用いて、目標値Ｃ３を実現する光毎の光量の組み合わせからなる第２の光量条件を決定する。なお、このような第２の光量条件は、目標値Ｃ３を実現できるように、第１の光量条件と実測値Ｃ１、又は第１の光量条件と物理量Ｐ１を参考にしながら決定される。
【００５３】
最後に、ステップＳ７の第２の光照射工程において、第２のレタスに対して決定された第２の光量条件に従う光を照射する。これにより、第２のレタスがグルタミン高含有レタスとして生産される。これ以外の実施例３に係る栽培方法１１の作用は、実施例２に係る栽培方法１０の作用と同様である。
【００５４】
以上説明したように、実施例３に係る栽培方法１１によれば、第２のレタスに対する第２の光量条件を決定することで、グルタミン高含有レタスのグルタミンの含有量を、所望の値に自在に設定し、かつ実現することができる。なお、第２の光量条件は、第１の光量条件と実測値Ｃ１を参考にして容易に決定できるから、第２の光量条件を決定することに、特別の困難性はない。これ以外の実施例３に係る栽培方法１１の効果は、実施例２に係る栽培方法１０の効果と同様である。
【００５５】
なお、本発明に係る栽培装置１と、栽培方法１０，１０ａ，１１は、本実施例に示すものに限定されない。例えば、栽培装置１において、光源２自体に制御部３とは別途の制御部が設けられ、配線４の代わりに、無線通信手段が使用されても良い。この場合、光源２の制御部は、制御部３から無線信号を無線通信手段を介して受信することにより、光源２が制御部３によって制御される。
また、栽培方法１０，１０ａ，１１において、自由度調整済み決定係数Ｒ２が０．７以下である場合には、ステップＳ１の第１の光照射工程が繰り返されても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、良好な食味を感じさせるグルタミン高含有レタスおよびその栽培方法およびその栽培装置として利用可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１…栽培装置  ２…光源  ２Ｂ，２Ｇ，２Ｒ，２Ｆｒ…ＬＥＤ素子  ３…制御部  ４…配線  １０，１０ａ，１１…栽培方法
【図１】
2019050739.tif 000005
【図２】
2019050739.tif 000006
【図３】
2019050739.tif 000007
【図４】
2019050739.tif 000008
【図５】
2019050739.tif 000009
【図６】
2019050739.tif 000010
【図７】
2019050739.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成30年2月1日(2018.2.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グルタミンの含有量基準値Ｃが、５００ｍｇ／１００ｇ以上であることを特徴とするグルタミン高含有レタス。
【請求項２】
請求項１に記載のグルタミン高含有レタスを栽培する栽培方法であって、
波長が異なる複数種類の光毎の光量の組み合わせからなる第１の光量条件を複数通りに変化させ、複数の第１のレタスに対してそれぞれ複数通りの前記第１の光量条件に従う前記光を照射する第１の光照射工程と、
前記第１の光量条件毎の前記グルタミンの含有量の実測値Ｃ１をそれぞれ実測した後、少なくとも前記光毎の前記光量を説明変数とし、前記実測値Ｃ１を目的変数とする重回帰分析により重回帰式を定式化する定式化工程と、
定式化された前記重回帰式を用いて、前記第１の光量条件毎の前記含有量の推定値Ｃ２をそれぞれ推定し、この推定値Ｃ２と前記実測値Ｃ１を比較して自由度調整済み決定係数Ｒ２を求め、０．７≦Ｒ２≦１である場合に定式化された前記重回帰式を採用する採用工程と、
前記第１の光量条件のうち、実測された前記実測値Ｃ１が前記含有量基準値Ｃ以上となる前記第１の光量条件を選択する選択工程を備え、
前記波長が異なる複数種類の前記光は、波長λＢ（４００ｎｍ≦λＢ＜５００ｎｍ）を有する青色光ＬＢと、波長λＧ（５００ｎｍ≦λＧ＜６００ｎｍ）を有する緑色光ＬＧと、波長λＲ（６００ｎｍ≦λＲ＜７００ｎｍ）を有する赤色光ＬＲと、波長λＦｒ（７００ｎｍ≦λＦｒ≦８００ｎｍ）を有する遠赤色光ＬＦｒであって、
前記説明変数は、前記青色光ＬＢの光量Ｂと、前記緑色光ＬＧの光量Ｇと、前記赤色光ＬＲの光量Ｒと、前記遠赤色光ＬＦｒの光量Ｆｒと、前記赤色光ＬＲの前記光量Ｒに対する前記緑色光ＬＧの前記光量Ｇであり、
選択された前記第１の光量条件は、前記光量Ｂ，Ｇ，Ｒ，Ｆｒがそれぞれ前記波長λＢ，λＧ，λＲ，λＦｒに対する相対光量子束密度の積算値であり、かつ前記光量Ｂ，Ｇ，Ｒ，Ｆｒをすべて合計した相対合計光量Ｈがほぼ一定の２６．０となる場合に、前記光量Ｂ：前記光量Ｇ：前記光量Ｒ：前記光量Ｆｒ：前記光量Ｇ／前記光量Ｒ＝３．２４：８．６２：１１．３８：２．８５：０．７６であり、
前記相対合計光量Ｈ＝２６．０は、前記青色光ＬＢ，前記緑色光ＬＧ，前記赤色光ＬＲ，前記遠赤色光ＬＦｒを出射する光源から一定距離における光合成光量子束密度ＰＰＦＤ＝２２０（μｍｏｌ／ｍ２／ｓｅｃ）に相当し、
前記相対光量子束密度は、複数通りの前記第１の光量条件毎に前記光の前記光合成光量子束密度ＰＰＦＤを実測し、得られた実測値の最大値で、これらの実測値をそれぞれ除した値であることを特徴とするグルタミン高含有レタスの栽培方法。
【請求項３】
前記定式化工程は、前記実測値Ｃ１を前記目的変数とする代わりに、前記実測値Ｃ１に関連する物理量の実測値Ｐ１を前記目的変数とし、
前記採用工程は、前記推定値Ｃ２と前記実測値Ｃ１を比較する代わりに、前記推定値Ｃ２に関連する物理量の推定値Ｐ２と前記実測値Ｐ１を比較し、
前記選択工程は、前記実測値Ｃ１及び前記含有量基準値Ｃの代わりに、それぞれ前記実測値Ｐ１及び前記含有量基準値Ｃに関連する物理量Ｐが使用されることを特徴とする請求項２に記載のグルタミン高含有レタスの栽培方法。
【請求項４】
前記選択工程の代わりに、目標値Ｃ３を決定する目標値決定工程と、
採用された前記重回帰式を用いて、決定された前記目標値Ｃ３を実現する前記光毎の前記光量の組み合わせからなる第２の光量条件を決定する決定工程と、
第２のレタスに対して決定された前記第２の光量条件に従う前記光を照射する第２の光照射工程を備えることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のグルタミン高含有レタスの栽培方法。
【請求項５】
請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載のグルタミン高含有レタスの栽培方法に用いる栽培装置であって、
前記青色光ＬＢと、前記緑色光ＬＧと、前記赤色光ＬＲと、前記遠赤色光ＬＦｒを出射するＬＥＤ素子からなる前記光源と、
前記ＬＥＤ素子の駆動のタイミングと駆動電流の大きさを制御するプログラムが入力され、このプログラムによって前記光源が出射する前記光量Ｂ，Ｇ，Ｒ，Ｆｒをそれぞれ前記第１の光量条件又は前記第２の光量条件に従うように制御する制御部を備え、
前記光量Ｂ，Ｇ，Ｒ，Ｆｒは、前記光源から前記一定距離における前記光合成光量子束密度ＰＰＦＤを基準として表されることを特徴とするグルタミン高含有レタスの栽培装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
次に、図３を用いながら、波長が異なる複数種類の光について説明する。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、それぞれ波長が異なる複数種類の光の波長分布を示すグラフである。
図３（ａ）及び図３（ｂ）は、横軸を光の波長（ｎｍ）とし、縦軸を相対光量子束密度として、第１の光量条件ＦＬ，Ｌ１乃至Ｌ８毎に各光ＬＷ，ＬＢ，ＬＧ，ＬＲ，ＬＦｒの相対光量子束密度をプロットしたものである。この相対光量子束密度とは、各光ＬＷ，ＬＢ，ＬＧ，ＬＲ，ＬＦｒの光合成光量子束密度ＰＰＦＤを実測し、得られた実測値の最大値（第１の光量条件Ｌ２の、波長４５０ｎｍに対応する実測値）で、これらの実測値をそれぞれ除した値である。