(57)【要約】【課題】季節及び場所を問わず、また天候の影響を受けることなく、旨味成分を多く含む茶葉を提供する。【解決手段】少なくとも茶樹（２３）の新芽を生長させる萌芽期間（Ｓ４）後の光量抑制期間（Ｓ６）に、萌芽期間（Ｓ４）において生長した茶樹（２３）に対して、光合成に必要な波長範囲の可視光とともに、遠赤色光を照射する。【選択図】図１
2015033366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人工環境下で茶樹を育成する茶樹育成方法であって、
少なくとも上記茶樹の新芽を生長させる新芽生長期間後の特定期間に、上記新芽生長期間において生長した上記茶樹に対して、光合成に必要な波長範囲の可視光とともに、遠赤色光を照射することを特徴とする茶樹育成方法。
【請求項２】
上記特定期間の開始期から完了期まで、上記可視光及び上記遠赤色光の光量のうち、上記可視光の光量のみ、または、上記可視光及び上記遠赤色光の光量のいずれをも、段階的に減少させることを特徴とする請求項１に記載の茶樹育成方法。
【請求項３】
上記特定期間に上記茶樹に照射される上記可視光の光量は、１００μｍｏｌ・ｍ-2・ｓ-1以下の光量であることを特徴とする請求項１および２に記載の茶樹育成方法。
【請求項４】
上記新芽生長期間への導入期間を、露地栽培における新芽生長期間への導入期間よりも長くすることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の茶樹育成方法。
【請求項５】
人工環境下で茶樹を育成するための茶樹育成装置であって、
光合成に必要な波長範囲の可視光を出射する第１光源と、
遠赤色光を出射する第２光源と、
少なくとも上記茶樹の新芽を生長させる新芽生長期間後の特定期間に、上記新芽生長期間において生長した上記茶樹に対して、上記第１光源に上記可視光を出射させるとともに、上記第２光源に上記遠赤色光を出射させる制御手段と、を備えていることを特徴とする茶樹育成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工光を利用して茶樹を育成する茶樹育成方法などに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、農作物の栽培方法の一つとして、露地栽培において、直射日光を遮って栽培を行う被覆栽培（遮光栽培）が知られている。例えば、茶の露地栽培では、加工品である茶の品質を向上させるため、茶樹を被覆資材（遮光資材）で被覆し、一定期間、日光を遮断する。
【０００３】
茶樹は、被覆栽培によって日光が遮断されると、葉緑素の分解速度が低下して濃緑色になるとともに、茶葉が薄く柔らかくなる。また、酵素の活性が低下してテアニン（グルタミン酸エチルアミド）からタンニン等のカテキン類への合成が抑制される。
【０００４】
茶の旨味成分は主に、テアニン、グルタミン酸、アルギニン等のアミノ酸類であり、そのなかでも、テアニンが代表的な成分である。テアニンは茶樹の根で生成されて新芽に移行して蓄積される。新芽中に蓄積されたテアニンが生合成によってカテキン類に変換されると、テアニンの蓄積量が減少して、カテキン類の含有量が増大する。タンニン等のカテキオン類は、茶の渋味成分となる。
【０００５】
このため、新芽の生育初期（茶樹の新芽伸育期）に、被覆によって茶葉に届く日光の量を制限すると、茶のアミノ酸含有量が高まり、渋みが少なく、外観や香味に優れた、高品質の茶を製造することができる。このような高品質の茶の製造技術が、例えば特許文献１に開示されている。
【０００６】
特許文献１では、比較的容易に茶のカテキン類の生成を抑制しつつ、テアニンを含む遊離アミノ酸の蓄積量を増大させる方法として、夜間、茶樹に、平均１００ｌｘ以下の照度の光を照射することで、光合成を行う茶樹を活性化させる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２７９２９５号公報（２０１０年１２月１６日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一般に、休眠期間が必要となる茶の育成上の特性から、露地栽培においては、１年において最も旨味成分が多く含まれている、品質の高い（すなわち付加価値の高い）一番茶は、４月〜５月にかけて摘採される。一方で、茶は、１年を通して需要のある作物である（図１０参照）。
【０００９】
特許文献１の技術は、露地栽培における茶樹の新芽伸育期の夜間に、茶葉に対して補光を行うものである。すなわち、当該技術は、４月〜５月に摘採される一番茶の育成に対しては旨味成分の増強方法として有効であると考えられる。また、当該技術が露地栽培を対象としていることを鑑みると、品質が高い一番茶、二番茶の栽培に対して適用された場合であっても、その適用期間は３月下旬〜８月下旬までと考えられる。
【００１０】
したがって、上記適用期間以外の時期（例えば冬期の需要期）において高品質の茶葉を提供するためには、従来の茶葉の保存技術を利用する必要があった。また、露地栽培ゆえ、上記適用期間以外の時期であって、市場のニーズが高い時期（年末年始など）に、茶葉の摘採時期をあわせて、摘採直後に茶葉を市場に提供することは困難であった。
【００１１】
つまり、特許文献１の技術では、従来の保存技術を利用せずに、季節を問わず、旨味成分を多く含む高品質の茶葉を市場に提供することが困難であった。なお、保存技術を利用した場合であっても、摘採時期の茶葉に比べ、茶葉の品質が低下してしまう可能性があった。
【００１２】
さらに、露地栽培の場合、天候によっては、茶葉の品質に影響を及ぼす可能性があった。また、一般に、露地栽培は、山間部の傾斜地で行われることが多いため、その栽培に関わる農家の作業負担が大きいという問題があった。
【００１３】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、季節及び場所を問わず、また天候の影響を受けることなく、旨味成分を多く含む茶葉を提供することが可能な茶葉育成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る茶樹育成方法は、
人工環境下で茶樹を育成する茶樹育成方法であって、
少なくとも上記茶樹の新芽を生長させる新芽生長期間後の特定期間に、上記新芽生長期間において生長した上記茶樹に対して、光合成に必要な波長範囲の可視光とともに、遠赤色光を照射する。
【００１５】
さらに、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る茶樹育成装置は、
人工環境下で茶樹を育成するための茶樹育成装置であって、
光合成に必要な波長範囲の可視光を出射する第１光源と、
遠赤色光を出射する第２光源と、
少なくとも上記茶樹の新芽を生長させる新芽生長期間後の特定期間に、上記新芽生長期間において生長した上記茶樹に対して、上記第１光源に上記可視光を出射させるとともに、上記第２光源に上記遠赤色光を出射させる制御手段と、を備えている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の一態様によれば、季節及び場所を問わず、また天候の影響を受けることなく、旨味成分を多く含む高品質の茶葉を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る人工気象装置の概略構成の一例を示す図である。
【図２】上記人工気象装置の概略的な外観を示す図である。
【図３】上記人工気象装置が備える照明装置の光源の配置例を示す図であり、（ａ）は白色ＬＥＤから出射された白色光のスペクトルの一例を示し、（ｂ）は遠赤色ＬＥＤから出射された遠赤色光のスペクトルの一例を示し、（ｃ）は当該照明装置から出射された照明光のスペクトルの一例を示す図である。
【図４】ＰＰＦＤを説明するための図である。
【図５】上記照明装置の変形例を示す図である。
【図６】上記人工気象装置における茶樹の栽培プロセスを示すフローチャートである。
【図７】上記人工気象装置に設定されるパラメータの一例を示す図である。
【図８】実験結果を示すグラフである。
【図９】実験結果を示すグラフである。
【図１０】１世帯あたりの緑茶の月別消費量を示すグラフである。
【図１１】本発明の別の一実施形態に係る人工気象装置が備える照明装置の光源の配置例を示す図であり、（ａ）は青色ＬＥＤから出射された青色光のスペクトルを示し、（ｂ）は赤色ＬＥＤから出射された赤色光のスペクトルを示し、（ｃ）は遠赤色ＬＥＤから出射された遠赤色光のスペクトルを示し、（ｄ）は当該照明装置から出射された照明光のスペクトルを示す図である。
【図１２】上記照明装置の変形例を示す図である。
【図１３】上記人工気象装置に設定されるパラメータの一例を示す図である。
【図１４】実験結果を示すグラフである。
【図１５】光量抑制期間に茶樹に対して照射されるＰＰＦＤを説明するための図であり、（ａ）は光量抑制期間の茶樹に対する照射光量を段階的に減少させた場合の当該照射光量の推移を示すグラフであり、（ｂ）は、本発明の別の一実施形態に係る人工気象装置における照射光量の推移を示すグラフである。
【図１６】本実施形態の別の一実施形態を示す栽培室の概略構成の一例を示す図である。
【図１７】上記栽培室に載置された栽培機構の周囲に遮光板を取り付けた場合の概略構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００１９】
〔実施形態１〕
本発明の一実施形態において、図１〜図１０に基づいて説明すれば以下の通りである。
【００２０】
本実施形態に係る茶樹育成方法及び茶樹育成装置における処理は、人工環境下において、少なくとも茶樹の新芽を生長させる萌芽期間（新芽生長期間）後の光量抑制期間（特定期間）に、人工光として、萌芽期間において生長した茶樹に対して、光合成に必要な波長範囲の可視光とともに、遠赤色光（ＦＲ光）を照射するものである。これにより、季節及び場所を問わず、また天候の影響を受けることなく、旨味成分を多く含む茶葉を提供するものである。
【００２１】
本実施形態では、上記茶樹育成装置を備えている人工気象装置１００について説明する。
【００２２】
＜人工気象装置の概略構成＞
まず、図２に基づいて、人工気象装置１００の概略構成について説明する。図２は、人工気象装置１００の概略的な外観の一例を示す図である。
【００２３】
人工気象装置１００は、人工的に気象環境を変更可能な装置である。すなわち、人工気象装置１００は、茶樹２３と、その茶樹２３に生長する茶葉２２とに照射される人工光の光量、及び、当該装置内の空調を管理することにより、露地栽培と同様の擬似環境を作り出すことが可能である。
【００２４】
この擬似環境とは、（１）茶樹２３が根部から吸収した栄養分、及び、光合成により生成された栄養分を、当該根部に貯蔵するための期間である休眠期間（導入期間）、（２）茶樹２３の新芽を生長させる期間である萌芽期間、（３）萌芽期間で生長した茶樹２３及び茶葉２２（新葉）に照射される光量を他の期間よりも抑制（低下）させて、旨味成分（例えばテアニン）が渋味成分（例えばカテキン）に変化するのを防ぐ光量抑制期間からなる。この光量抑制期間は、太陽光に対して遮光性の高い被覆資材を用いて茶樹２３を被覆して、太陽光を遮光する被覆期間（遮光期間）に相当する。また、休眠期間は露地栽培における秋から冬、萌芽期間は露地栽培における春、光量抑制期間は露地栽培における春から初夏にそれぞれ相当する。
【００２５】
人工気象装置１００では、（１）〜（３）の各期間を茶樹２３の育成に適した長さに設定し、（１）〜（３）の順に変更することにより、茶樹２３の育成に適した擬似環境を作り出している。
【００２６】
この擬似環境において茶樹２３を育成するために、人工気象装置１００は、図２に示すように、照明装置１、制御部１０（制御手段）、空調装置２０、センサ２１及び栽培機構３６を備えている。すなわち、人工気象装置１００では、制御部１０が照明装置１及び空調装置２０へ適切な擬似環境を作り出すための動作指示を与えることにより、人工気象装置１００の内部の環境を管理している。
【００２７】
なお、照明装置１及び制御部１０については、＜人工気象装置の具体的構成＞欄において詳述する。
【００２８】
（空調装置２０）
空調装置２０は、人工気象装置１００の内部の温度及び湿度を調節するエアコンある。また、空調装置２０は、人工気象装置１００の内部の空気を循環させる送風機としても機能する。
【００２９】
（センサ２１）
センサ２１は、人工気象装置１００の内部の温度及び湿度を計測し、制御部１０へその計測値を転送するものである。なお、センサ２１は、上記温度及び湿度の計測を行うことができれば、人工気象装置１００のどの位置に設置されていてもよい。
【００３０】
（栽培機構３６）
栽培機構３６は、茶葉２２及び茶樹２３を育成させるための機構であり、フロート３０、培養液槽（栽培槽）３２、気体供給装置３３、気体供給用ホース３４及び気体供給用部材３５にて構成されている。
【００３１】
フロート３０は、培養液槽３２の開口側（人工気象装置１００の天面と対向する側）に配置され、茶樹２３を固定する部材である。すなわち、フロート３０は、茶樹２３の、培養液槽３２の外部に伸育している部分（茶樹２３の地上部）と、培養液槽３２の内部に存在する部分（茶樹２３の地下部）との間に位置するように、培養液槽３２の内部に配置されている。これにより、茶樹２３の転倒を防止することができる。
【００３２】
培養液槽３２は、茶樹２３の根部を収容するとともに、その茶樹２３の根部に供給される、茶葉２２及び茶樹２３の育成に必要となる栄養分を含む培養液３１を収容可能な容器である。
【００３３】
気体供給装置３３は、茶樹２３の根部に酸素を供給するための装置である。気体供給装置３３から送出された酸素は、気体供給用ホース３４を経由して、培養液槽３２の底部に配置された気体供給用部材３５へと送られる。そして、気体供給用部材３５から培養液３１内に酸素が放出されることにより、茶樹２３の根部に呼吸に必要となる酸素が供給される。
【００３４】
なお、培養液槽３２は、培養液３１を収容するための容器ではなく、培養土または栽培用の固形培地（ロックウール、ウレタン、スポンジなど）を入れるためのプランターであってもよい。
【００３５】
＜人工気象装置の具体的構成＞
次に、図１、図３〜５に基づいて、人工気象装置１００の具体的構成について説明する。図１は、人工気象装置１００の概略構成の一例を示す図である。図１に示すように、人工気象装置１００は、照明装置１、制御部１０、計時部１４、記憶部１５、空調装置２０及びセンサ２１を備えている。主に、照明装置１及び制御部１０（特に光量制御部１２（制御手段））によって、上記茶樹育成装置の基本構成が形成される。また、制御部１０、計時部１４及び記憶部１５は、人工気象装置１００の内部の環境を作り出す制御装置として機能する。
【００３６】
（照明装置１）
照明装置１は、図１に示すように、人工気象装置１００の内部であって栽培機構３６の上方（例えば人工気象装置１００の天面）に配置されており、茶樹２３を栽培するための照明光を出射する光源を含む光源ユニット２と、光源ユニット２が配設されたＬＥＤ（発光ダイオード）用基板３とを備えている。また、光源ユニット２は、上記光源として、白色ＬＥＤ４（第１光源）と遠赤色（赤外）ＬＥＤ５（第２光源）とを備えている。なお、照明装置１の設置位置は、上記天面に限らず、人工気象装置１００の側壁面に設置されてもよい。
【００３７】
白色ＬＥＤ４及び遠赤色ＬＥＤ５のそれぞれから出射された光は、栽培機構３６で栽培されている茶葉２２及び茶樹２３に照射される。また、白色ＬＥＤ４及び遠赤色ＬＥＤ５は、制御部１０から与えられる指示により、出射される光の光量がそれぞれ制御される。
【００３８】
白色ＬＥＤ４は、光合成に必要な波長範囲の白色光（可視光）を出射するものである。本実施形態では、白色ＬＥＤ４から出射される白色光は、その波長範囲が４００ｎｍ〜７００ｎｍであり、青色光、緑色光、赤色光の光量の比率（Ｂ：Ｇ：Ｒ）が、例えば１５：４０：４５となる様に調整されている。なお、白色光であれば、その比率は問わない。
【００３９】
白色ＬＥＤ４としては、例えば、高演色白色光を出射可能な光源（青色ＬＥＤに赤色蛍光体及び緑色蛍光体を組み合わせた光源）を利用する事ができる。これに限らず、例えば擬似白色光を出射可能な光源（青色ＬＥＤに黄色蛍光体を組み合わせた光源）であってもよい。
【００４０】
この場合、例えば、青色ＬＥＤとしては、波長４２０〜５００ｎｍの光を出射するものが利用される。また、例えば、赤色蛍光体としては、６００ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する蛍光を発生するもの、緑色蛍光体としては、５１０ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する蛍光を発生するもの、黄色蛍光体としては、５６０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する蛍光を発生するものがそれぞれ利用される。
【００４１】
なお、白色ＬＥＤ４として、ＬＥＤではなく、蛍光灯、ハロゲンランプまたは面発光光源（有機ＥＬなど）が使用されても良い。また、白色ＬＥＤ４と、蛍光灯及び／または面発光光源とを組み合わせて、白色光を出射する光源としても良い。
【００４２】
遠赤色ＬＥＤ５は、遠赤色光を出射する光源である。遠赤色ＬＥＤ５は、例えば、７００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲の遠赤色光を出射する。遠赤色ＬＥＤ５としては、例えば、ＡｌＧａＡｓＰなどのＧａＡｓ系半導体材料を用いて製造された光源を利用することができる。なお、遠赤色ＬＥＤ５についても、ＬＥＤに限らず、半導体レーザ（ＬＤ）等、遠赤色光を出射可能な光源であればよい。
【００４３】
図３は、照明装置１の光源の配置例を示す図である。図３に示すように、１枚のＬＥＤ用基板３の上に配置（マウント）された白色ＬＥＤ４及び遠赤色ＬＥＤ５は、それぞれ短手方向（ｙ方向）に伸びる列を形成するように均等に配置されている。図３では、ｘ方向に、白色ＬＥＤ４が２列、遠赤色ＬＥＤ５が１列の組み合わせが交互に配置されている。
【００４４】
なお、上記のように均等かつ交互に配置されている必要は必ずしもないが、均等かつ交互に配置されていることにより、白色光及び遠赤色光を、複数載置された茶樹２３のそれぞれに均等に照射することができる。
【００４５】
また、白色ＬＥＤ４と遠赤色ＬＥＤ５との個数の比率は３：１となっているが、これに限定されない。白色光と遠赤色光との光量の比率は変更可能であり、所望の光量の白色光及び遠赤色光を茶樹２３に照射するために、白色ＬＥＤ４及び遠赤色ＬＥＤ５の個数を適宜変更すればよい。なお、白色ＬＥＤ４の個数よりも遠赤色ＬＥＤ５の個数が少ないことが好ましい。これは、太陽光に含まれる白色光の割合は、遠赤色光の割合よりも高く、その割合にあわせて白色ＬＥＤ４及び遠赤色ＬＥＤ５の個数を設定することにより、太陽光のスペクトルに近いスペクトルを有する照明光を実現できるためである。
【００４６】
また、白色光及び遠赤色光の光量の調節は、制御部１０による各光源に対する制御により、白色ＬＥＤ４及び遠赤色ＬＥＤ５に供給する電力を調節することによって行ってもよい。
【００４７】
図３の（ａ）は、白色ＬＥＤ４から出射された白色光のスペクトルを示している。図３の（ｂ）は、遠赤色ＬＥＤ５から出射された遠赤色光のスペクトルを示している。これらが組み合わされた結果として、照明装置１は、図３の（ｃ）に示すようなスペクトルを有する光を照明光として出射することになる。
【００４８】
また、本実施形態では、可視光（白色光）の照射光量（ＰＰＦＤ）に対する遠赤色光の光量の割合が所定値となるように、白色ＬＥＤ４及び遠赤色ＬＥＤ５から出射される光の光量がそれぞれ調節される。なお、ＰＰＦＤとは、光合成有効光量子束密度（単位：μｍｏｌ・ｍ-2・ｓ-1）であり、図４に示すように、４００〜７００ｎｍの波長領域の光量子束密度を示す。
【００４９】
なお、白色ＬＥＤ４及び遠赤色ＬＥＤ５がそれぞれ複数配置されている必要は必ずしもなく、所望の光量が得られるのであれば、それぞれ１個ずつであってもよい。
【００５０】
（照明装置１の変形例）
図５は、照明装置１の変形例である照明装置６の光源の配置例を示す図である。白色ＬＥＤ４及び遠赤色ＬＥＤ５のすべてを１枚の基板上に配置する照明装置１とは異なり、図５に示すように、照明装置６は、白色ＬＥＤ４を白色ＬＥＤ用基板７の上に、遠赤色ＬＥＤ５を遠赤色ＬＥＤ用基板８の上にそれぞれ配置した構成である。すなわち、複数枚のＬＥＤ用基板を組み合わせた構成となっている。
【００５１】
照明装置６では、図３に示す光源配置と同じになるように、短手方向（ｙ方向）に伸びる２列の白色ＬＥＤ４が配置された白色ＬＥＤ用基板７を３枚、短手方向に伸びる１列の遠赤色ＬＥＤ５が配置された遠赤色ＬＥＤ用基板８を２枚準備し、白色ＬＥＤ用基板７が外側となるように、白色ＬＥＤ用基板７と遠赤色ＬＥＤ用基板８とが交互に配置されている。
【００５２】
照明装置６の構成の場合、白色ＬＥＤ４からなる光源ユニットと、遠赤色ＬＥＤ５からなる光源ユニットとを別々に製造することができる。
【００５３】
（制御部１０）
制御部１０は、制御プログラムを実行することにより、人工気象装置１００の各部を制御するものである。制御部１０は、記憶部１５に格納されている制御プログラムを、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成される一次記憶部（不図示）に読み出して実行することにより、各種処理を実行する。
【００５４】
制御部１０は、特に人工気象装置１００の内部の光量、温度及び湿度（すなわち、照明装置１の照度及び空調装置４の空調温度及び風量）を制御して、茶樹２３の育成に適した栽培条件を実現するために、温湿度制御部１１、光量制御部１２及び期間管理部１３を備えている。
【００５５】
温湿度制御部１１は、人工気象装置１００の内部の温度及び湿度を調節するために、空調装置２０を制御するものである。温湿度制御部１１は、期間管理部１３からの指示を受けて、記憶部１５に格納されている、休眠期間、萌芽期間、光量抑制期間の各期間、及び各期間の明期、暗期（昼夜サイクル）に対して予め設定されている温度及び湿度の設定値をそれぞれ読み出すことにより、人工気象装置１００の内部の温度及び湿度を、各期間及び各期間の明期、暗期に対応した温度及び湿度に調節する。
【００５６】
また、温湿度制御部１１は、上記設定値が示す温度及び湿度に維持されるように、センサ２１が計測した人工気象装置１００の内部の温度及び湿度と、各設定値とを比較する。そして、当該設定値から所定の値（例えば、温度±１度、湿度±５％）だけ外れた場合には、当該温度及び湿度が上記設定値となるように、空調装置２０の風量等を調節する。なお、上記設定値は適宜調整可能な値であってもよい。
【００５７】
光量制御部１２は、照明装置１の白色ＬＥＤ４及び遠赤色ＬＥＤ５の光量をそれぞれ調節するために、照明装置１を制御するものである。光量制御部１２は、期間管理部１３からの指示を受けて、記憶部１５に格納されている、休眠期間、萌芽期間、光量抑制期間の各期間、及び各期間の明期、暗期に対して予め設定されている光量の設定値を読み出すことにより、茶葉２２及び茶樹２３に照射される光量を、各期間及び各期間の明期、暗期に対応した光量に調節する。
【００５８】
なお、遠赤色ＬＥＤ５の光量の設定値として、白色ＬＥＤ４の光量の設定値に対する割合が設定されていてもよい。
【００５９】
また、光量制御部１２は、少なくとも萌芽期間後の光量抑制期間に、萌芽期間において生長した茶樹２３に対して、白色ＬＥＤ４に白色光を出射させるとともに、遠赤色ＬＥＤ５に遠赤色光を出射させるものである。これにより、茶葉２２に含まれる旨味成分が渋味成分へと変化することを抑制しつつ、当該旨味成分を増加させることができる。なお、少なくとも光量抑制期間の明期において白色光及び遠赤色光が茶葉２２に照射されていればよく、例えば、全期間の明期にわたって遠赤色光が茶樹２３に照射されている必要は必ずしもない。
【００６０】
また、本実施形態では、光量制御部１２は、光量抑制期間の開始期から完了期まで、白色光及び遠赤色光の光量を、例えば「１００」、「５０」、「２５」と段階的に減少させる。これにより、開始期から段階的に減少させずに、例えば一定の光量「１００」を茶樹２３に照射した場合に比べ、茶葉２２に含まれる旨味成分を増加させることができる。また、開始期から段階的に減少させずに、例えば一定の光量「２５」を茶樹２３に照射した場合に比べ、茶樹２３の樹勢が弱まることを抑制できる。
【００６１】
なお、本実施形態では、光量抑制期間の開始期から完了期まで、白色光及び遠赤色光の光量のいずれをも段階的に減少させているが、これに限らず、白色光の光量のみを段階的に減少させてもよい。
【００６２】
期間管理部１３は、計時部１４を制御して、上記各期間及び各期間の明期、暗期の長さを管理するものである。期間管理部１３は、休眠期間の明期・暗期、萌芽期間の明期・暗期、光量抑制期間の明期・暗期の長さを順に計時部１４に計時させる。計時部１４は、各期間の長さをカウントし、当該長さを計時したときに、期間管理部１３にその旨を通知する。期間管理部１３は、その通知を受けたタイミングで、次の期間の計時を計時部１４に開始させるとともに、温湿度制御部１１及び光量制御部１２に次の期間の設定値を取得する旨の指示を与える。
【００６３】
（計時部１４）
計時部１４は、期間管理部１３の制御を受けて、上記各期間及び上記各期間の明期、暗期の長さを計時し、期間管理部１３へ計測データを送信するものである。
【００６４】
（記憶部１５）
記憶部１５は、例えば、ハードディスク、フラッシュメモリなどの不揮発性の記憶装置であり、休眠期間等の各期間の設定条件などの各種データを記憶している。
【００６５】
＜栽培プロセス＞
本実施形態における栽培プロセスについて、図６に基づいて説明すれば以下の通りである。図６は、人工気象装置１００における茶樹２３の栽培プロセスを示すフローチャートである。
【００６６】
まず、人工気象装置１００において、茶樹２３を休眠させることにより（Ｓ１：休眠開始）、休眠期間が実施される（Ｓ２：休眠期間）。
【００６７】
休眠期間の開始と同時に、期間管理部１３は、休眠期間及びその明期の計時を開始させ、当該明期における設定値に温度及び湿度を調節する旨の指示を温湿度制御部１１に与えるともに、当該設定値に光量を調節する旨の指示を光量制御部１２に与える。期間管理部１３は、明期が完了すると、暗期の計時を開始させ、暗期における設定値に各パラメータを調整する旨の指示を温湿度制御部１１及び光量制御部１２に与える。この指示に基づき、温湿度制御部１１及び光量制御部１２は、人工気象装置１００の内部の温度、湿度及び光量を調節する。これにより、露地栽培に相当する休眠期間の環境が実現される。
【００６８】
休眠期間中、上記の処理を繰り返す。そして、休眠期間が完了したタイミングで、萌芽期間が開始となる（Ｓ３：萌芽開始（休眠完了））。萌芽期間の開始と同時に、期間管理部１３は、萌芽期間及びその明期の計時を開始させるとともに、休眠期間と同様に、温湿度制御部１１及び光量制御部１２が萌芽期間の明期または暗期における設定値となるように、人工気象装置１００の内部の温度、湿度及び光量を調節する。これにより、露地栽培に相当する萌芽期間の環境が実現される（Ｓ４：萌芽期間）。
【００６９】
そして、萌芽期間が完了したタイミングで、光量抑制期間が開始となる（Ｓ５：光量抑制開始（萌芽完了））（光量抑制期間の開始期）。光量抑制期間の開始と同時に、期間管理部１３は、光量抑制期間及びその明期の計時を開始させるとともに、休眠期間及び萌芽期間と同様に、温湿度制御部１１及び光量制御部１２が光量抑制期間の明期または暗期における設定値となるように、人工気象装置１００の内部の温度、湿度及び光量を調節する。これにより、露地栽培に相当する被覆期間の環境が実現される（Ｓ６：光量抑制期間）。
【００７０】
この光量抑制期間に、照明装置１は、光量が他の期間よりも抑制された白色光及び遠赤色光を、茶樹２３に対して照射している。
【００７１】
そして、光量抑制期間が完了すると、茶葉２２の摘採となる（Ｓ７：摘採）（光量抑制期間の完了期）。この栽培プロセスが繰り返されることにより、１年を通して、旨味成分を多く含む茶葉２２の摘採が可能となる。
【００７２】
なお、上記の説明では、制御部１０により各期間の管理、及び、各期間のパラメータ（光量、温度及び湿度）の制御が行われているが、これに限らず、当該管理及び制御を手動で行ってもよい。
【００７３】
例えば、休眠期間から萌芽期間への移行は、萌芽が目視された時点で行われ、温度、湿度及び光量が手動で調節されてもよい。他の期間の移行についても、目視による茶樹２３の生長状態の判断にあわせて行われてもよい。すなわちこの場合には、茶樹２３の生長状況にあわせた管理が可能となる。
【００７４】
また、センサ２１を設置せず、温湿度計を目視にて確認することにより温湿度を調節してもよい。また、照度計を目視にて確認することにより、白色ＬＥＤ４及び遠赤色ＬＥＤ５から出射される光の光量をそれぞれ調節してもよい。
【００７５】
＜実施例１＞
次に、図７及び図８を用いて、人工気象装置１００において茶樹２３を栽培した場合の実施例について説明する。図７は、上記人工気象装置１００に設定されるパラメータの一例を示す図である。また、図８は、実験結果を示すグラフである。
【００７６】
（設定条件）
本実施例１にて使用する設定条件は、図７に示すように、露地栽培における休眠期間、萌芽期間、被覆期間が実施されるように、休眠期間、萌芽期間、光量抑制期間における温度、湿度、白色光の照射光量（ＰＰＦＤ）、日長がそれぞれ設定されている。また、一般の露地栽培の各期間の長さを参考として、休眠期間が６週間、萌芽期間が４週間、光量抑制期間が４週間にそれぞれ設定されている。すなわち、本実施例では、栽培プロセスが１４週間で完了する。
【００７７】
また、光量抑制期間の第１週目〜第４週目においては、白色光の照射光量は、それぞれ「１５０」、「５０」、「２５」、「２５」に設定されている。また、遠赤色光の照射光量は、ＰＰＦＤの５０％に設定されている。白色ＬＥＤ４及び遠赤色ＬＥＤ５は、上記照射光量に相当する光量の光をそれぞれ出射する。このように、本実施例１では、光量抑制期間の開始期から完了期まで、白色光及び遠赤色光の光量を段階的に減少させている。
【００７８】
なお、図７では、光量が、白色光が茶樹２３に照射されたときの照射光量で設定されているが、これに限らず、当該照射光量を実現可能な白色ＬＥＤ４及び遠赤色ＬＥＤ５の出力値がそれぞれ設定されていてもよい。
【００７９】
本実施例１では、茶樹２３に白色光とともに遠赤色光を照射した栽培区（試験区）においては、上記設定条件により茶樹２３を育成した。また、テアニン量の増加に対する遠赤色光の有用性を確認するために、茶樹２３に白色光のみを照射した栽培区（対照区）を準備した。なお、対照区において遠赤色光を照射しないこと以外の設定条件は、試験区における設定条件と同じとした。
【００８０】
そして、各栽培区から摘採された茶葉２２に含まれるテアニン量を測定した。測定においては、摘採した茶葉２２のサンプルに対してマイクロウェーブ処理を行った後、当該サンプルを粉砕し、液体高速クロマトグラフィーを用いた。
【００８１】
（実験結果）
上記設定条件にて人工環境下での茶樹２３の栽培を実施した結果を図８に示す。図８に示すように、対照区から摘採された茶葉２２に含まれるテアニンの含有量を１００とした場合、試験区から摘採された茶葉２２に含まれるテアニンの含有量は１３７であった。すなわち、白色光のみを茶樹２３に照射した場合に比べ、白色光とともに遠赤色光を茶樹２３に照射した場合には、テアニンの含有量が約３７％増加した。
【００８２】
すなわち、少なくとも光量抑制期間に、白色光とともに遠赤色光を茶樹２３に照射させた方が、白色光のみを照射させた場合よりも、旨味成分の多い茶葉２２を摘採できることがわかった。
【００８３】
＜実施例２＞
また、テアニン量と光量抑制期間において茶樹２３に照射される光量との関係を調べた。
【００８４】
（設定条件）
本実施例２では、茶樹２３に白色光とともに遠赤色光を照射し、光量抑制期間における白色光の光量をＰＰＦＤで５０μｍｏｌ・ｍ-2・ｓ-1とした栽培区（試験区）と、茶樹２３に白色光とともに遠赤色光を照射し、光量抑制期間における白色光の光量をＰＰＦＤで１５０μｍｏｌ・ｍ-2・ｓ-1とした栽培区（対照区）とを準備した。それ以外の設定条件は、両栽培区とも図７に示す設定条件と同じとした。また、測定方法も、上記実施例１と同じである。
【００８５】
（実験結果）
上記設定条件にて人工環境下での茶樹２３の栽培を実施した結果を図９に示す。図９は、実験結果を示すグラフである。図９に示すように、対照区から摘採された茶葉２２に含まれるテアニンの含有量を１００とした場合、試験区から摘採された茶葉２２に含まれるテアニンの含有量は２０２と約２倍であった。
【００８６】
すなわち、遠赤色光を茶樹２３に照射した場合であっても、光量抑制期間中の光量（白色光の光量）の差異がテアニン量の増加に寄与しており、照射された光量が少ない茶葉２２の方（試験区から摘採された茶葉２２）が、対照区から摘採された茶葉２２よりもテアニン量を増加させることができることがわかった。
【００８７】
＜照射光量の設定値＞
ここで、上記照射光量の設定値は、露地栽培における太陽光の光質を参考としている。具体的には、曇天時及び晴天時における太陽光のスペクトルを比較した結果、曇天時には遠赤色光の波長範囲（７００ｎｍ〜８００ｎｍ）の照射光量が低下していることを参考としている。そのため、本実施例では、ＰＰＦＤの５０％に相当する光量の遠赤色光が照射されるように設定されている。
【００８８】
また、光量抑制期間の照射光量の設定値は、当初、一般的な被覆資材（太陽光の遮光率：約８５％〜９０％）を参考にし、太陽光に含まれる可視光の照射光量（晴天時：１６００〜２０００μｍｏｌ・ｍ-2・ｓ-1）の９０％削減を目標として、樹冠面を基準として１６０μｍｏｌ・ｍ-2・ｓ-1とした。しかし、露地栽培において、上位葉（太陽光に含まれる可視光の照射光量の平均値：１５０μｍｏｌ・ｍ-2・ｓ-1）と、下位葉（太陽光に含まれる可視光の照射光量の平均値：５０μｍｏｌ・ｍ-2・ｓ-1）とにおいて、茶葉に含まれるテアニンの含有量に差があった。そのため、最終的には、テアニン量を増加させるためには、樹冠面を基準として５０μｍｏｌ・ｍ-2・ｓ-1以下の光量を、上記照射光量の設定値とすることが好ましいとわかった。
【００８９】
ただし、白色光の照射光量が低くなると、茶樹の樹勢が弱まってしまう。具体的には、白色光の照射光量が茶葉の光補償点（光合成と呼吸とが釣り合う光の強度）以下である場合、光合成が弱くなりすぎて茶樹の樹勢が弱まる。一般に、その光補償点は３０〜５０μｍｏｌ・ｍ-2・ｓ-1である。
【００９０】
したがって、白色光に対する遠赤色光の光量比を一定にして、白色光の光量とともに遠赤色光の光量を減少させる場合には、茶樹２３の樹勢が弱まることを抑制しつつ、茶葉２２に含まれる旨味成分を増加させることを考慮すると、光量抑制期間に茶樹に照射される白色光の光量をＰＰＦＤで１００μｍｏｌ・ｍ-2・ｓ-1以下とすることが好ましい。
【００９１】
また、白色光の光量をＰＰＦＤで１００μｍｏｌ・ｍ-2・ｓ-1以下とすることにより、茶葉２２に含まれる旨味成分を増加させることができる。
【００９２】
＜効果＞
このように、人工気象装置１００では、人工環境下において、少なくとも光量抑制期間に、茶樹２３に対して、光合成に必要な波長範囲の白色光とともに、遠赤色光を照射している。これにより、渋味成分の増加を抑制しつつ、旨味成分を多く含む茶葉を提供できる。
【００９３】
また、露地栽培は太陽光を用いた栽培であるため、晴天時、曇天時及び雨天時の光量が互いに異なる。このため、被覆期間中に、例えば晴天時（例えば１６００μｍｏｌ・ｍ-2・ｓ-1）にあわせて、晴天時の太陽光の遮光率９７％の被覆資材を用いて、茶樹に照射される、太陽光に含まれる可視光の照射光量を約５０μｍｏｌ・ｍ-2・ｓ-1とした場合、曇天時及び雨天時（例えば３００μｍｏｌ・ｍ-2・ｓ-1）には、茶樹に照射される、太陽光に含まれる照射光量は約９μｍｏｌ・ｍ-2・ｓ-1となる。つまり、この被覆資材を用いた場合、曇天時及び雨天時には、所望する光量よりも非常に低くなる可能性があったため、茶樹の樹勢が弱まり、最悪の場合枯れてしまう可能性があった。一方、曇天時及び雨天時にあわせて太陽光を遮光した場合、晴天時には、当然ながら十分に遮光できず、渋味成分が増加してしまう可能性があった。
【００９４】
本実施形態に係る栽培プロセスでは、人工気象装置１００を用いて人工環境下を作り出し、その人工環境下において茶樹２３を育成するので、露地栽培と異なり、天候の影響を受けることなく、高品質の茶葉２２を栽培することができる。なお、曇天が続くと茶葉の品質が下がることが知られている。
【００９５】
また、図１０に示すように、特許文献１の技術の適用期間Ｄ１は、露地栽培を対象としているため、３月下旬〜８月下旬と限られていたが、本実施形態に係る栽培プロセスの適用期間Ｄ２は通年である。したがって、本実施形態に係る栽培プロセスでは、人工環境下での茶樹２３の育成により、季節を問わずに高品質の茶葉２２を栽培することができる。すなわち、図１０に示す通年にわたる需要を満たすように、摘採直後の高品質の茶葉２２を市場に提供することができる。
【００９６】
さらに、人工気象装置１００によって人工環境を作り出すことができるので、その栽培場所が限定されない。それゆえ、従来、主として山間部において茶栽培を行っていた農家の作業負担を軽減することができる。
【００９７】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図１１〜図１３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、相違箇所のみの説明に留め、また前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００９８】
以下、本実施形態では、萌芽期間後の光量抑制期間に、茶葉２２及び茶樹２３に対して、白色光の代わりに赤色光及び青色光を照射する（すなわち、照明装置１の代わりに照明装置４１を備えている）場合について説明する。
【００９９】
（照明装置４１）
図１１は、照明装置４１の光源の配置例を示す図である。照明装置４１は、照明装置１と同様、例えば栽培機構３６の上方に、茶樹２３を栽培するための照明光を出射する光源を含む光源ユニット（不図示）と、当該光源ユニットが配設されるＬＥＤ用基板４３とを備えている。また、光源ユニットは、赤色ＬＥＤ４４（第１光源）、青色ＬＥＤ４５（第１光源）及び遠赤色ＬＥＤ５（第２光源）を備えている。光量制御部１２は、これらのＬＥＤから出射される光量のそれぞれの制御を行う。また、記憶部１５には、各期間の白色光の設定値の代わりに、赤色光及び青色光の設定値が格納されている。
【０１００】
赤色ＬＥＤ４４は赤色光を出射するものであり、青色ＬＥＤ４５は青色光を出射するものである。赤色光の波長範囲は、例えば波長６４０〜６９０ｎｍであり、青色光の波長範囲は、例えば波長４２０〜５００ｎｍである。これにより、光合成を促進させることができる。
【０１０１】
図１１に示すように、１枚のＬＥＤ用基板４３の上に配置（マウント）された赤色ＬＥＤ４４、青色ＬＥＤ４５及び遠赤色ＬＥＤ５は、それぞれ短手方向（ｙ方向）に伸びる列を形成するように均等に配置されている。また、図１１では、３列の赤色ＬＥＤ４４、３列の青色ＬＥＤ４５、２列の遠赤色ＬＥＤ５が準備され、ｘ方向に、青色ＬＥＤ４５、赤色ＬＥＤ４４、遠赤色ＬＥＤ５の順に繰り返し配置されている。なお、配置方法はこれに限定されるものではない。
【０１０２】
赤色ＬＥＤ４４及び青色ＬＥＤ４５と、遠赤色ＬＥＤ５との個数の比率は、実施形態１と同様、３：１となっている。また、赤色ＬＥＤ４４と青色ＬＥＤ４５との個数の比率は１：１である。なお、これらの比率は、上記比率に限定されるものではない。
【０１０３】
なお、赤色ＬＥＤ４４及び青色ＬＥＤ４５は、ＬＥＤではなく、蛍光灯または面発光光源（有機ＥＬなど）が使用されても良い。また、赤色ＬＥＤ４４及び青色ＬＥＤ４５と、蛍光灯及び／または面発光光源とを組み合わせて、可視光を出射する光源としても良い。また、赤色ＬＥＤ４４及び青色ＬＥＤ４５の代わりに、青色ＬＥＤに赤色蛍光体を組み合わせ、青色と赤色とにそれぞれピークを有するマゼンタ色の光を出射するＬＥＤを用いてもよい。
【０１０４】
図１１の（ａ）は、青色ＬＥＤ４５から出射された青色光のスペクトルを示している。図１１の（ｂ）は、赤色ＬＥＤ４４から出射された赤色光のスペクトルを示している。図１１の（ｃ）は、遠赤色ＬＥＤ５から出射された遠赤色光のスペクトルを示している。これらが組み合わされた結果として、照明装置４１は、図１１の（ｄ）に示すようなスペクトルを有する光を照明光として出射することになる。
【０１０５】
（照明装置４１の変形例）
図１２は、照明装置４１の変形例である照明装置４６を示す図である。赤色ＬＥＤ４４、青色ＬＥＤ４５及び遠赤色ＬＥＤ５のすべてを１枚の基板上に配置する照明装置４１とは異なり、図１２に示すように、照明装置４６は、赤色ＬＥＤ４４を赤色ＬＥＤ用基板４７の上に、青色ＬＥＤ４５を青色ＬＥＤ用基板４８の上に、遠赤色ＬＥＤ５を遠赤色ＬＥＤ用基板４９の上にそれぞれ配置した構成である。すなわち、複数枚のＬＥＤ用基板を組み合わせた構成となっている。
【０１０６】
照明装置４６では、図１１に示す光源配置と同じになるように、短手方向（ｙ方向）に伸びる１列の赤色ＬＥＤ４４が配置された赤色ＬＥＤ用基板４７を３枚、短手方向に伸びる１列の青色ＬＥＤ４５が配置された青色ＬＥＤ用基板４８を３枚、短手方向に伸びる１列の遠赤色ＬＥＤ５が配置された遠赤色ＬＥＤ用基板４９を２枚準備し、ｘ方向に、青色ＬＥＤ用基板４８、赤色ＬＥＤ用基板４７、遠赤色ＬＥＤ用基板４９の順に配置されている。
【０１０７】
照明装置４６の構成の場合、赤色ＬＥＤ４４からなる光源ユニット、青色ＬＥＤ４５からなる光源ユニット、及び、遠赤色ＬＥＤ５からなる光源ユニットを、それぞれ別々に製造することができる。
【０１０８】
＜実施例＞
次に、図１３及び図１４を用いて、本実施形態に係る人工気象装置１００において茶樹２３を栽培した場合の実施例について説明する。図１３は、上記人工気象装置１００に設定されるパラメータの一例を示す図である。また、図１４は、実験結果を示すグラフである。
【０１０９】
（設定条件）
本実施例にて使用する設定条件は、図１３に示すように、休眠期間及び萌芽期間の全パラメータと、光量抑制期間における照射光量以外の各パラメータは、図７に示す各パラメータと同じである。本実施例では、光量抑制期間の第１週目〜第４週目においては、赤色光及び青色光の総照射光量は、それぞれ「１５０」、「１００」、「５０」、「５０」に設定されている。また、遠赤色光の照射光量は、ＰＰＦＤの５０％に設定されている。このように、本実施例においても、実施形態１と同様、光量抑制期間の開始期から完了期まで、赤色光、青色光及び遠赤色光の光量を段階的に減少させた。
【０１１０】
本実施例では、茶樹２３に赤色光及び青色光とともに遠赤色光を照射した栽培区（試験区）においては、上記設定条件により茶樹２３を育成した。また、テアニン量の増加に対する遠赤色光の有用性を確認するために、茶樹２３に赤色光及び青色光のみを照射した栽培区（対照区）を準備した。なお、対照区において遠赤色光を照射しないこと以外の設定条件は、試験区における設定条件と同じとした。また、測定方法は、実施形態１と同じとした。
【０１１１】
（実験結果）
上記設定条件にて人工環境下での茶樹２３の栽培を実施した結果を図１４に示す。図１４に示すように、対照区から摘採された茶葉２２に含まれるテアニンの含有量を１００とした場合、試験区から摘採された茶葉２２に含まれるテアニンの含有量は１４５．６であった。すなわち、赤色光及び青色光のみを茶樹２３に照射した場合に比べ、赤色光及び青色光とともに遠赤色光を茶樹２３に照射した場合には、テアニンの含有量が約４６％増加した。
【０１１２】
すなわち、少なくとも光量抑制期間に、赤色光及び青色光とともに遠赤色光を茶樹２３に照射させた方が、赤色光及び青色光のみを照射させた場合よりも、旨味成分の多い茶葉２２を摘採できる。
【０１１３】
＜効果＞
このように、人工気象装置１００では、人工環境下において、少なくとも光量抑制期間に、茶樹２３に対して、光合成に必要な波長範囲の赤色光及び青色光とともに、遠赤色光を照射している。これにより、茶樹２３に照射する可視光として白色光の代わりに、赤色光及び青色光を照射した場合についても、旨味成分を多く含む茶葉２２を提供することができる。
【０１１４】
〔実施形態３〕
本発明のさらに他の実施形態について、図１５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、相違箇所のみの説明に留め、また前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１１５】
以下、本実施形態では、光量抑制期間内に、茶樹２３に対して照射される白色光及び遠赤色光の光量を段階的に減少させるのではなく、ある一定の値とした場合について説明する。本実施形態では、白色光の照射光量（ＰＰＦＤ）が５０μｍｏｌ・ｍ-2・ｓ-1以下となるように調整されている。具体的には、本実施形態では、図１５の（ｂ）に示すように、光量抑制期間の第１週目〜第４週目における白色光の照射光量が「２５」に一律に設定されている。なお、遠赤色光の照射光量は、ＰＰＦＤの５０％に設定されている。
【０１１６】
この場合、図１５の（ａ）に示す実施形態１の実施例１の場合に比べ、光量抑制期間の白色光及び遠赤色光の総照射光量を減少させることができる。そのため、上記実施例１のように段階的に減少させた場合に比べ、照明装置１の総消費電力を削減することができる。
【０１１７】
また、本実施形態及び上記実施例１では、白色光に対する遠赤色光の光量比を一定としているため、本実施形態での光量抑制期間における茶樹２３に照射される白色光の光量は、上記実施例１の場合よりも少なくなる。このため、上記実施例１の場合よりも、より多くの旨味成分を含む茶葉２２を育成することができる。
【０１１８】
なお、光量抑制期間における白色光の照射光量が２５μｍｏｌ・ｍ-2・ｓ-1ではなく、例えば５０μｍｏｌ・ｍ-2・ｓ-1以下に設定された場合であっても、上記と同様の効果を奏する。
【０１１９】
また、ＰＰＦＤが５０μｍｏｌ・ｍ-2・ｓ-1以下に設定される場合には、茶樹２３の樹勢が弱まるのを防ぐために、茶樹２３の生長状態に応じて、上記実施例１の設定条件と本実施形態の設定条件とのいずれを用いるかを決定してもよい。
【０１２０】
〔実施形態４〕
本発明のさらに別の実施形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、相違箇所のみの説明に留め、また前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１２１】
以下、本実施形態では、栽培プロセスの休眠期間を、露地栽培における休眠期間よりも長くした場合について説明する。具体的には、本実施形態では、露地栽培の休眠期間である６週間を、それより長い期間である１２週間に変更している。
【０１２２】
一般に、人工環境下では、その栽培期間を可能な限り短縮して、年間の収穫回数を増加させることが可能であるが、人工環境下で栽培された作物の収穫期と、露地栽培における作物の収穫期とが重なった場合（茶においては４月〜５月）には、供給過多となるため、人工環境下で栽培された作物が安く買いたたかれる可能性が出てくる。
【０１２３】
上記のように、休眠期間の長さを露地栽培の休眠期間の長さよりも長くすることによって、萌芽期間及び光量抑制期間の長さが、露地栽培の萌芽期間及び被覆期間の長さとほぼ同じである場合には、茶樹２３の育成が同時期に開始された場合（休眠期間の開始期が露地栽培と同時期）であっても、休眠期間の長さの違いにより、人工環境下で栽培された茶葉２２の摘採時期が、露地栽培で栽培された茶葉の摘採時期と重なることを防ぐことができる。例えば、１月の第２週目に茶樹を休眠させた場合、露地栽培では、その茶樹からの茶葉の摘採は４月第４週目（露地栽培における一番茶の収穫期）となるが、本実施形態では、その茶樹からの茶葉の摘採が６月の第２週目とすることができる。それゆえ、露地栽培で栽培した茶葉との価格競争を回避することができる。
【０１２４】
また、露地栽培との競合を避けることができる他、狙った時期（例えば需要の多い年末・年始など）に摘採期を調整することも可能である。それゆえ、通年にわたり採れたての一番茶を市場に供給することができる。
【０１２５】
なお、上記では、露地栽培の休眠期間（６週間）よりも長い期間として１２週間に設定したが、これに限らず、露地栽培との競合を避けることができる程度の期間が設定されればよい。
【０１２６】
〔実施形態５〕
本発明のさらに別の実施形態について、図１６及び図１７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。図１６は、栽培室２００の概略構成の一例を示す図である。図１７は、栽培室２００に載置された栽培機構５２の周囲に遮光板５４を取り付けた場合の概略構成の一例を示す図である。なお、説明の便宜上、相違箇所のみの説明に留め、また前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【０１２７】
＜栽培室２００の構成＞
栽培室２００（人工気象システム）は、例えば都市部の空き施設（冷蔵コンテナまたは空き工場）を活用して、人工気象装置１００の大型化を図ったものである。
【０１２８】
栽培室２００には、ラック５１（ラック５１ａ〜５１ｆ）、栽培機構５２（栽培機構５２ａ〜５２ｆ）及び空調装置５３が設置されている。また、図示していないが、各ラック５１の天面には照明装置１（図１参照）が設置されている。各照明装置１及び空調装置５３は、制御部１０を含む制御装置によって制御される。制御部１０は、照明装置１のそれぞれの出射光量を制御可能な構成となっている。また、栽培室２００の内壁面にセンサ２１（図１参照）が設定されていてもよい。
【０１２９】
すなわち、栽培室２００は、人工気象装置１００と同様、人工環境を変更可能なシステムである。
【０１３０】
なお、栽培機構５２及び空調装置５３は、実施形態１の栽培機構３６及び空調装置２０と同様の機能を有するため、その説明を省略する。また、空調装置５３は、各栽培機構５２と一対一となるように配置されていてもよい。この場合、複数の人工気象装置１００がラック５１に載置された構成となる。
【０１３１】
（ラック５１）
ラック５１は、複数の栽培機構５２を設置可能な載置台として機能する。また、上述のように、ラック５１の天面には照明装置１が設置されている。これにより、複数の栽培機構５２を１つの栽培室２００にて載置して、各栽培機構５２の茶樹２３を同時並行で栽培することができる。
【０１３２】
また、図１６では、ラック５１を多段構成としている。具体的には、３段のラック５１に２個ずつ、合計６個の栽培機構５２ａ〜５２ｆが載置されている。そして、栽培室２００には、この３段のラック５１の構成が２つ配置されている。このように、栽培室２００では、多くの茶樹２３を同時並行で栽培することができる。
【０１３３】
なお、図１６では、ラック５１を多段としているが、載置台として機能するラック５１と、照明装置１が設置されたラック５１との組み合わせが少なくとも１つ存在すればよい。また、栽培室２００の内壁面（例えば天面）に照明装置１が設けられている場合には、ラック５１が１つであってもよい。この場合、ラック５１を設置せず、栽培室２００の床面に直接、栽培機構５２を載置してもよい。
【０１３４】
＜効果＞
このように、栽培室２００においても、制御部１０による光量及び空調制御が行われることにより、人工環境下において、茶樹２３の育成を行うことができる。また、少なくとも光量抑制期間に、茶樹２３に対して、光合成に必要な波長範囲の可視光とともに、遠赤色光を照射する。これにより、人工気象装置１００と同様、季節及び場所を問わず、また天候の影響を受けることなく、旨味成分を多く含む高品質の茶葉２２を提供することができる。
【０１３５】
さらに、人工気象装置１００よりも多くの栽培機構５２を収容することができるため、人工環境下において、一度により多くの茶樹２３の栽培を行うことができる。また、複数の栽培機構５２のそれぞれにおける茶樹２３の生長状態を確認し、栽培機構５２ごとに栽培プロセスを移行させることができる。
【０１３６】
ここで、栽培室２００のように大規模に茶樹２３の育成を行う場合、各栽培機構５２（栽培区画）において、茶樹２３の育成ステージが異なる可能性がある。例えば、図１６に示す栽培機構５２ａ〜５２ｆのうち、例えば栽培機構５２ａの茶樹２３の生長が早く、栽培機構５２ａの茶樹２３の光量抑制期間の開始が可能な生長状況であるのに対し、栽培機構５２ｂ〜５２ｆの茶樹２３が萌芽期間の生長状況にある場合を考える。
【０１３７】
図７に示すように、萌芽期間と光量抑制期間とでは、光量の設定値のみが異なる。そのため、温度及び湿度は一定のまま、光量だけを、栽培機構５２ａについては光量抑制期間の設定値とし、栽培機構５２ｂ〜５２ｆについては萌芽期間の設定値とすることが可能である。
【０１３８】
この場合、栽培機構５２ａの上部に設置された照明装置１を所定の光量まで落とし、図１７に示すように、栽培機構５２ａの周囲を遮光板５４により囲む。この遮光板５４は、他の栽培機構（上記例では栽培機構５２ｂ〜５２ｆ）とは異なる栽培プロセスに移行した栽培機構（上記例では栽培機構５２ａ）の周囲に取り付けられるものであり、他の栽培機構のために取り付けられた照明装置１が出射した照明光を遮光するものである。
【０１３９】
これにより、栽培機構５２ｂ〜５２ｆの栽培期間を萌芽期間に維持したまま、栽培機構５２ａのみを光量抑制期間に移行することができる。すなわち、栽培プロセスが異なる栽培機構５２における茶樹２３を、１つの栽培室２００において同時並行で育成することができる。
【０１４０】
〔ソフトウェアによる実現例〕
人工気象装置１００及び栽培室２００の制御ブロック（特に制御部１０）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【０１４１】
後者の場合、人工気象装置１００及び栽培室２００は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラム及び各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【０１４２】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る茶樹育成方法（栽培プロセス）は、
人工環境下で茶樹（２３）を育成する茶樹育成方法であって、
少なくとも上記茶樹の新芽を生長させる新芽生長期間（Ｓ４：萌芽期間）後の特定期間（Ｓ６：光量抑制期間）に、上記新芽生長期間において生長した上記茶樹に対して、光合成に必要な波長範囲の可視光（白色光）とともに、遠赤色光を照射する。
【０１４３】
上記の構成によれば、人工環境下における新芽生長期間後の特定期間において、新芽生長期間において生長した茶樹に対して、可視光とともに遠赤色光を照射する。この特定期間は、露地栽培における、新芽生長期間において生長した茶樹を被覆し、茶樹に太陽光が直接照射されることを防ぐ被覆期間（遮光期間）に相当するものである。この期間の存在により、茶葉の旨味成分（例えばテアニン）が渋味成分（例えばカテキン）へと変化することを抑えて、茶葉の品質低下を抑制することができる。
【０１４４】
本発明の一態様に係る茶樹育成方法では、人工環境下において、少なくともこの特定期間に、茶樹に対して遠赤色光を照射することにより、当該茶樹にて生長した茶葉の旨味成分が渋味成分へと変化することを抑制しつつ、当該旨味成分を増加させることができる。そのため、旨味成分を多く含む高品質の茶葉を提供することができる。
【０１４５】
また、人工環境下において茶樹を育成するので、露地栽培とは異なり、季節及び場所を問わず、また天候の影響を受けることなく、茶樹を育成することができる。
【０１４６】
このように、本発明の一態様に係る茶樹育成方法によれば、季節及び場所を問わず、また天候の影響を受けることなく、旨味成分を多く含む高品質の茶葉を提供することができる。
【０１４７】
本発明の態様２に係る茶樹育成方法は、上記態様１において、
上記特定期間の開始期（Ｓ５：光量抑制開始）から完了期（Ｓ７：摘採）まで、上記可視光及び上記遠赤色光の光量のうち、上記可視光の光量のみ、または、上記可視光及び上記遠赤色光の光量のいずれをも、段階的に減少させることが好ましい。
【０１４８】
上記の構成によれば、可視光及び遠赤色光の光量（茶樹に照射される照射光量）のうち、可視光の光量のみ、または、可視光及び遠赤色光の光量のいずれをも、段階的に減少させることで、開始期から段階的に減少させずに一定の光量が茶樹に照射された場合に比べ、茶葉の旨味成分を増加させることができる。
【０１４９】
本発明の態様３に係る茶樹育成方法は、上記態様１または２において、
上記特定期間に上記茶樹に照射される上記可視光の光量は、１００μｍｏｌ・ｍ-2・ｓ-1以下の光量であることが好ましい。
【０１５０】
上記構成によれば、茶樹に対する可視光の照射光量を１００μｍｏｌ・ｍ-2・ｓ-1以下の光量とすることにより、茶葉に含まれる旨味成分を増加させることができる。
【０１５１】
さらに、本発明の態様４に係る茶樹育成方法では、上記態様１から３のいずれかにおいて、
上記新芽生長期間への導入期間（Ｓ２：休眠期間）を、露地栽培における新芽生長期間への導入期間よりも長くすることが好ましい。
【０１５２】
上記の構成によれば、導入期間後の新芽生長期間及び特定期間（露地栽培における被覆期間）のそれぞれの長さがほぼ同じである場合には、上記２つの導入期間の開始期が同時期になった場合であっても、上記２つの導入期間の長さの違いにより、人工環境下で栽培された茶葉の摘採時期が、露地栽培で栽培された茶葉の摘採時期と重なることを防ぐことができる。それゆえ、露地栽培における茶葉との価格競争を回避することができる。
【０１５３】
さらに、本発明の態様５に係る茶樹育成装置（人工気象装置１００、栽培室２００）では、
人工環境下で茶樹（２３）を育成するための茶樹育成装置であって、
光合成に必要な波長範囲の可視光を出射する第１光源（白色ＬＥＤ４、赤色ＬＥＤ４４、青色ＬＥＤ４５）と、
遠赤色光を出射する第２光源（遠赤色ＬＥＤ５）と、
少なくとも上記茶樹の新芽を生長させる新芽生長期間（Ｓ４：萌芽期間）後の特定期間（Ｓ６：光量抑制期間）に、上記新芽生長期間において生長した上記茶樹に対して、上記第１光源に上記可視光を出射させるとともに、上記第２光源に上記遠赤色光を出射させる制御手段（制御部１０、光量制御部１２）と、を備えている。
【０１５４】
上記の構成によれば、人工環境下における新芽生長期間後の特定期間において、制御手段は、新芽生長期間において生長した茶樹に対して、第１光源に可視光を出射させるとともに、第２光源に遠赤色光を出射させる。この特定期間は、露地栽培における、新芽生長期間において生長した茶樹を被覆し、茶樹に太陽光が直接照射されることを防ぐ被覆期間（遮光期間）に相当するものである。この期間の存在により、茶葉における旨味成分（例えばテアニン）が渋味成分（例えばカテキン）へと変化することを抑えて、茶葉の品質低下を抑制することができる。
【０１５５】
本発明の一態様に係る茶樹育成装置では、人工環境下において、少なくともこの特定期間に、茶樹に対して遠赤色光を照射することができるので、当該茶樹にて生長した茶葉の旨味成分が渋味成分へと変化することを抑制しつつ、当該旨味成分を増加させることができる。そのため、旨味成分を多く含む高品質の茶葉を提供することができる。
【０１５６】
また、人工環境下において茶樹を育成するので、露地栽培とは異なり、季節及び場所を問わず、また天候の影響を受けることなく、茶樹を育成することができる。
【０１５７】
このように、本発明の一態様に係る茶樹育成装置によれば、季節及び場所を問わず、また天候の影響を受けることなく、旨味成分を多く含む高品質の茶葉を提供することができる。
【０１５８】
さらに、本発明の各態様に係る茶樹育成装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記茶葉育成装置が備える制御手段として動作させることにより上記茶葉育成装置をコンピュータにて実現させる茶葉育成装置の茶葉育成制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【０１５９】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１６０】
本発明は、人工光によって旨味成分を多く含む茶葉を栽培する茶樹育成方法および茶樹育成装置として好適に利用できる。
【符号の説明】
【０１６１】
４      白色ＬＥＤ（第１光源）
５      遠赤色ＬＥＤ（第２光源）
１０    制御部（制御手段）
１２    光量制御部（制御手段）
２３    茶樹
４４    赤色ＬＥＤ（第１光源）
４５    青色ＬＥＤ（第１光源）
１００  人工気象装置（茶樹育成装置）
２００  栽培室（茶樹育成装置）
Ｓ２    休眠期間（導入期間）
Ｓ４    萌芽期間（新芽生長期間）
Ｓ５    光量抑制開始（開始期）
Ｓ６    光量抑制期間（特定期間）
Ｓ７    摘採（完了期）
【図１】
2015033366.tif 000003
【図２】
2015033366.tif 000004
【図３】
2015033366.tif 000005
【図４】
2015033366.tif 000006
【図５】
2015033366.tif 000007
【図６】
2015033366.tif 000008
【図７】
2015033366.tif 000009
【図８】
2015033366.tif 000010
【図９】
2015033366.tif 000011
【図１０】
2015033366.tif 000012
【図１１】
2015033366.tif 000013
【図１２】
2015033366.tif 000014
【図１３】
2015033366.tif 000015
【図１４】
2015033366.tif 000016
【図１５】
2015033366.tif 000017
【図１６】
2015033366.tif 000018
【図１７】
2015033366.tif 000019