(57)【要約】【課題】  高品質、高付加価値のレタス、キャベツ、白菜等の結球野菜を生産することを目的とする。【解決手段】    結球野菜に対して５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長の光を６０％以上含む光を、１５０μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上で照射することを含む、結球野菜の抽苔又は節間伸長の抑制方法、及び、結球野菜の内葉の緑化方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
結球野菜に対して５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長の光を６０％以上含む光を、１５０μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上で照射することを含む、結球野菜の抽苔又は節間伸長の抑制方法。
【請求項２】
結球野菜に対して５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長の光を６０％以上含む光を、１５０μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上で照射することを含む、結球野菜の内葉の緑化方法。
【請求項３】
前記照射は、結球野菜の結球開始後又は結球野菜を採取した後に行う、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
結球野菜に対して５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長の光を６０％以上含む光を、１５０μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上で照射することを含む、結球野菜の内葉のアスコルビン酸含有量の増加方法。
【請求項５】
結球野菜に対して５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長の光を６０％以上含む光を、１５０μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上で照射することを含む、結球野菜の内葉のクロロフィル含有量の増加方法。
【請求項６】
結球野菜が、レタスである、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結球野菜の抽苔又は節間伸長の抑制方法及び結球野菜の内葉の緑化方法、すなわち、結球野菜の内葉のクロロフィル含有量の増加方法、さらには、結球野菜の内葉のアスコルビン酸含有量の増加方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レタスなどの葉菜類は、人工光型植物工場など制御された環境下での製造が増加してきている。制御された環境下で高品質の葉菜類を効率的に製造するため、植物に対するＬＥＤ等の人工光の研究がなされている。一般的には、植物の成長は、青色光、赤色光、またはそれらの組み合わせの光が潜在的に影響していると考えられている（非特許文献１、非特許文献２）。また、赤色光が、植物の成長速度を最も速めるという報告がなされている（非特許文献３）。青色光ランプは、アスコルビン酸を増加させるという報告もある（非特許文献４）。
【０００３】
ところで、キャベツ、レタス等の結球野菜の内側の地面に近い側の葉の色は、外側の葉の色に比べて白色である。結球野菜の品質及び価値を高めるため、内側の葉、地面に近い側の葉を緑色にする試みがなされている。
【０００４】
例えば、非特許文献５では、レタスの栽培において、下方からＬＥＤによる補助光を照射することにより、レタスの葉に含まれるアスコルビン酸の量を増加させ、レタスの葉を緑色にする技術が記載されている。
【０００５】
このように、植物に与える光の影響について数々の研究がなされてきているが、緑色光の結球野菜に対する影響について検討した報告はまだない。また、植物工場における生産物の品質向上は依然として求められている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Poudel PR, Kataoka I, and Mochioka R.  Plant cell, tissue and organ culture. 2008 1; 92(2): 147-53.
【非特許文献２】Kami C, Lorrain S, Hornitschek P, and Fankhauser C.  Current topics in developmental biology. 2010 31; 91: 29-66.
【非特許文献３】Johkan M, Shoji K, Goto F, Hashida SN, and Yoshihara T.  HortScience. 2010 1; 45(12): 1809-14.
【非特許文献４】Ohashi-Kaneko K, Takase M, Noya KO, Fujiwara K, and Kurata K.  Environmental Control in Biology. 2007; 45(3): 189-98.
【非特許文献５】Geng Zhang, Shanqi Shen, Michiko Takagaki, Toyoki Kozai, and Wataru Yamori. Frontiers in Plant Science. December 2015; 6: 1110.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、植物に照射する光の波長を制御することによって、高品質、高付加価値の結球野菜を生産することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明は、以下の内容を包含する。
【０００９】
［１］  結球野菜に対して５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長の光を６０％以上含む光を、１５０μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上で照射することを含む、結球野菜の抽苔又は節間伸長抑制方法。
【００１０】
［２］  結球野菜に対して５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長の光を６０％以上含む光を、１５０μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上で照射することを含む、結球野菜の内葉の緑化方法。
【００１１】
［３］  前記照射は、結球野菜の結球開始後又は結球野菜を採取した後に行う、［２］に記載の方法。
【００１２】
［４］  結球野菜に対して５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長の光を６０％以上含む光を、１５０μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上で照射することを含む、結球野菜の内葉のアスコルビン酸含有量の増加方法。
【００１３】
［５］  結球野菜に対して５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長の光を６０％以上含む光を、１５０μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上で照射することを含む、結球野菜の内葉のクロロフィル含有量の増加方法。
【００１４】
［６］  結球野菜が、レタスである、［１］乃至［５］のいずれか一項に記載の方法。
【発明の効果】
【００１５】
以上、本発明の方法によると、結球野菜の抽苔又は節間伸長が抑制され、かつ、結球野菜の葉、特に内葉に含まれるアスコルビン酸の量、及びクロロフィルの量を増加させることができ、キャベツの中心に近い葉でも、白色から緑色に変色することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、実施例で用いた白色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び赤色ＬＥＤの光の波長を示す図である。
【図２】図２は、実施例で用いたレタスの葉の番号の付け方を示す模式図である。
【図３】図３は、実施例において各色ＬＥＤにより生育させたレタスの断面写真である。
【図４】図４（Ａ）は、生育させたレタスのクロロフィル量を示す図である。図４（Ｂ）は、生育させた各レタスのアスコルビン酸量を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は多くの異なる形態による実施が可能であり、以下に示す実施形態、実施例における具体的な例示にのみ限定されるわけではない。
【００１８】
まず、本発明の一つは、結球野菜に対して５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長の光を６０％以上含む光を、１５０μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上で照射することを含む、結球野菜の抽苔又は節間伸長の抑制方法である。
【００１９】
本方法は、結球野菜を対象としたものである。本明細書において、結球野菜とは、葉が重なり合って球のようになる野菜であり、具体的には、レタス、キャベツ、白菜などが挙げられる。野菜の分類では、例えば、キャベツはアブラナ科に属するものであり、一方、レタスは、キク科に属するため、種類としては異なる野菜であるが、本方法は異なる種類であっても同様の効果がある。
【００２０】
本明細書において、抽苔とは、キャベツなどの植物において、花芽分化後に花茎が伸びることであり、また、節間伸長とは、レタスなどの植物において、花芽分化前に節間（短縮茎）が伸びることをいう。すなわち、本明細書における「結球野菜の抽苔又は節間伸長の抑制」とは、結球野菜の花芽がつく、つかないにかかわらず、葉の展開を続ける結球内の短い茎の伸長を抑制することである。なお、抽苔あるいは節間伸長が進むと、花茎が結球した葉を突き破ってしまう。突き破る状態にならないまでも、花茎が伸長した場合は、野菜としての市場価値が下がってしまう。
【００２１】
光量子束密度（ＰＰＦＤ）は、１５０μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上であれば、効果を確認することができる。光量子束密度の上限は特に限定されるものではないが、必要以上に光量子束密度をさらに高めても、光合成をさらに促進させることができず非効率である。したがって、１５０μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上であり、かつ６００μｍｏｌｍ−２ｓ−１以下になるように設定する。
【００２２】
本方法では、植物に５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長を６０％以上含む光を、１５０μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上で照射した場合は、その他の波長の光をより多く含む光を照射した場合に比べて、抽苔が抑制されている。
【００２３】
本発明は、結球野菜に対して５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長の光を６０％以上含む光を、光量子束密度として１５０μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上で照射すればよく、５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長以外の光を含んでもよい。しかし、５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長の光が６０％以上であれば、顕著な抽苔抑制を確認することができる。５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長の光を８０％以上含む光を照射することが好ましく、５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長の光を９０％以上含む光を照射することがさらに好ましく、５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長の光を１００％照射することがさらに好ましい。
【００２４】
例えば、播種後１７日目から６０日目の期間において５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長のみの光（緑色光）を１５０μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上で照射したときの花茎の成長（長さ）は、４００ｎｍ〜５００ｎｍのみの波長の光（青色光）を１５０μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上照射した花茎の成長（長さ）や、６２０ｎｍ〜６９０ｎｍのみの波長の光を１５０μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上照射した花茎の成長（長さ）に比べて約半分程度に抑えることができる。
【００２５】
本方法は、抽苔又は節間伸長を抑制するためのものであって、成長した茎を小さくさせるための方法ではない。したがって、照射時期は、特に限定されるものではないが、抽苔又は節間伸長が進む前に照射することが好ましい。
【００２６】
本発明の別の一つは、結球野菜に対して５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長の光を６０％以上含む光を、１５０μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上で照射することを含む、結球野菜の内葉の緑化方法である。
【００２７】
通常、結球野菜の葉は、幾層にも重なり、結球すると球状になる。結球野菜の葉の球の中心は、外側の葉に比べて薄い緑色か、白色に近い色をしている。本発明の結球野菜の緑化方法により、結球野菜の葉や茎の薄緑色又は白色をより濃い緑色にすることができる。すなわち、本明細書において、「緑化」とは、白い葉や茎をより濃い緑色にすることをいう。本方法による緑化は、特に内葉で確認できる。本明細書において、内葉とは、収穫時のレタスにおいて結球を覆っていない葉を取り除いたとき、レタスの結球の最外の葉以外の葉のことをいう。すなわち、図２に示すように、最外の葉をＮｏ．１の葉とし、その内側にあるレタスの葉をＮｏ．２とし、さらに内側の葉をＮｏ．３として、この順番で葉に番号を付した場合、Ｎｏ．２の葉とそれ以降の葉のことを内葉とする。
【００２８】
結球植物の結球の中心の葉を緑色にするためには、結球野菜に対して５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長の光を６０％以上含む光を、１５０μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上で照射する。本発明の緑化方法においても、５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長の光を８０％以上含む光を照射することが好ましく、５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長の光を９０％以上含む光を照射することがさらに好ましく、５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長の光を１００％照射することがさらに好ましい。
【００２９】
緑化のための照射時間は、通常１時間以上で効果が見られ、好ましくは３時間以上、さらに好ましくは１２時間以上照射する。照射の上限は特にないが、一日照射すれば十分である。
【００３０】
なお、光の照射による結球植物の緑化は、収穫後であっても効果が見られる。したがって、結球野菜の結球開始後に緑化を行うことができ、結球野菜を採取した後にも緑化を行うことができる。すなわち、結球開始後、及び／又は収穫後の結球野菜に対して５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長の光を６０％以上含む光を、１５０μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上で照射することで、内側の葉も緑化が見られる。したがって、収穫後の輸送中に光を照射してもよい。
【００３１】
さらに、５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長の光を６０％以上含む光を、１５０μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上照射することで、結球野菜の葉、特に内葉のアスコルビン酸の量を増加させることができる。すなわち、５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長の光を６０％以上含む光を、１５０μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上で照射することで、結球野菜中のビタミンＣ量を増加させることができる。
【００３２】
結球植物の葉の上方から、５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長の光を６０％以上含む光を、１５０μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上で照射することにより、外の葉だけでなく、植物の球の中心側の葉であっても、アスコルビン酸を増加させることができる。
【００３３】
同様に、５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長の光を６０％以上含む光を、１５０μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上で照射することで、結球野菜の葉、特に内葉のクロロフィルを増加させることができる。
【００３４】
本発明は、波長範囲を特定した光を照射するため、人工光を用いて照射することが好ましいが、太陽光などでも、フィルター等を用いて他の波長の光を除外した光を用いてもよい。
【実施例】
【００３５】
上記方法について、実際に効果を確認した。以下に実施例を挙げて具体的に説明する。
【００３６】
［播種及び発芽段階］
暗室中の２．３ｃｍ×２．３ｃｍ×２．７ｃｍの略立方体状の発泡ウレタンの上に、クリスプヘッド型レタスの種（Ｌａｃｔｕｃａ Ｓａｔｉｖａ Ｌ. ｖａｒ. Ｃａｐｉｔａｔａ； タキイ種苗株式会社製）を配置し、４８時間後に発芽させ、蛍光ランプ（ＦＨＦ３２ＥＮ−Ｈ３； 三菱オスラム製）下で、４００μｍｏｌｍ−２ｓ−１の光量子束密度（ＰＰＦＤ  ４００ｎｍ〜７００ｎｍ）で１５日間成長させた。このとき、平均空気温度は、２３℃（明るいとき）及び１８℃（暗いとき）であり、湿度は、６５％（明るいとき）及び８５％（暗いとき）であり、二酸化炭素濃度は、４００μｍｏｌ  ｍｏｌ−１であった。
【００３７】
［照射段階］
播種１７日後のレタスを移植し、１．５±０．２ｄＳｍ−１の電気伝導性であり、６．０±０．５のｐＨの養液を供給させながら、４００μｍｏｌｍ−２ｓ−１の光量子束密度下で湛液型水耕の条件下、成長させた。実施例において、光照射は、青、緑、赤色のＬＥＤ（ＳＲ９９１０，Ｍａｃａｍ社製）のいずれかを使って、４００μｍｏｌｍ−２ｓ−１の光量子束密度で成長させた。波長ピークは、青色ＬＥＤが４８０ｎｍ、緑色ＬＥＤが５２０ｎｍ、赤色ＬＥＤが６３０ｎｍであった。白色ＬＥＤ（ＩＳＬ−１５０Ｘ１５０シリーズ、ＣＣＳ  Ｉｎｃ．）は、２つの波長ピークを有しており、４５５ｎｍと５７０ｎｍであった。青色光、緑色光、赤色光のエネルギー比率はそれぞれ２４％、４６％、３０％であった。緑色光は５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長を有していた（図１参照）。
【００３８】
明暗の条件は、１４時間（明）／１０時間（暗）で切り替えた。栽培スペースの内側表面は、反射性白色プラスチックフィルムで覆い、ＰＰＦＤの値を維持した。平均空気温度は、２３℃（明るいとき）及び１８℃（暗いとき）であり、湿度は、６５％（明るいとき）及び８５％（暗いとき）であり、二酸化炭素濃度は、１５００μｍｏｌ  ｍｏｌ−１であった。
【００３９】
播種６０日後に収穫した。レタスの結球を覆っていない葉を取り除いた。レタスの結球の最外の葉を、Ｎｏ．１の葉とし、その内側にあるレタスの葉をＮｏ．２とし、葉にこの順番で番号を付した。図２は、番号を付す方法を示す図である。
【００４０】
収穫したレタスは、いずれも球状を呈し、レタスの結球を覆っていない外側の葉を取り除いた。
【００４１】
収穫したレタスの断面写真を図３に示す。緑色のＬＥＤを照射したレタスは、茎（芯）の部分の成長が抑制されて、小さかった。また、緑色のＬＥＤを照射したレタスは、内葉についても緑色であり、緑色ＬＥＤによる緑化が確認された。
【００４２】
さらに収穫したレタスの葉のＮｏ．１、４、６、７、８、及び１０を採取し、分光測定装置によるクロロフィル含有量及びＲＱｆｌｅｘ１０によるアスコルビン酸含有量を測定した。図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示すように、緑色光を用いた内側の葉のクロロフィル量、アスコルビン酸量が、白色光、赤色光、青色光を用いて栽培させたものよりも多かった。
【００４３】
５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長の光、すなわち、緑色光は葉に対する透過率が高く、結球野菜の球の中心付近まで光が届くと考えられる。中心付近の葉や茎は、５００ｎｍ〜６４０ｎｍの波長の光によりクロロフィル含有量及びアスコルビン酸の量を増加させるため、高品質のレタスになったものであると推測される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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