(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、前記人工光源として緑色発光ダイオードを用い、前記緑色発光ダイオードから発せられる光線の照射強度を３００〜６００μｍｏｌｍ−２ｓ−１とすることを特徴とするリーフレタスの栽培方法。
【請求項２】
前記緑色発光ダイオードのピーク出力波長が５１０〜５２４ｎｍである請求項１に記載のリーフレタスの栽培方法。
【請求項３】
前記光線を少なくとも７日間連続して照射する請求項１または２に記載のリーフレタスの栽培方法。
【請求項４】
人工光源を備えたリーフレタスの栽培施設において、前記人工光源が緑色発光ダイオードであり、前記緑色発光ダイオードから発せられる光線の照射強度が３００〜６００μｍｏｌｍ−２ｓ−１であることを特徴とするリーフレタスの栽培施設。
【請求項５】
前記緑色発光ダイオードのピーク出力波長が５１０〜５２４ｎｍである請求項４に記載のリーフレタスの栽培施設。
【請求項６】
前記光線が少なくとも７日間連続して照射される請求項４または５に記載のリーフレタスの栽培施設。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リーフレタスの栽培方法および栽培施設に関する。さらに詳述すると、本発明は、植物工場等の栽培施設にてリーフレタスを栽培するのに好適なリーフレタス栽培方法と、リーフレタスを栽培するのに好適な植物工場等の栽培施設に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、植物工場等の栽培施設を利用した植物の栽培が普及・拡大しつつある。植物工場等の栽培施設においては、外部と隔離した空間で室温、水分、肥料及び植物への照射光等を適切に管理して植物の栽培を行うことができるので、天候に影響されることなく、また無農薬でも害虫による被害を受けることなく、植物を常に安定した品質で一定量供給することが可能である。
【０００３】
ところで、植物工場等の栽培施設には、従来、人工光源として白色蛍光灯や冷陰極蛍光ランプが用いられてきた。しかし、これらは低価格ではあるものの、栽培施設用の人工光源としては照度が十分なものとは言えなかった。そこで、高圧ナトリウムランプやメタルハライドランプといった高照度のランプを人工光源とした栽培施設等が各種提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３５７８３８３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、高圧ナトリウムランプやメタルハライドランプは高照度である反面、高価格であり、栽培施設の人工光源としての初期投資にかかる費用を多大なものとする要因となっていた。また、高圧ナトリウムランプやメタルハライドランプ、白色蛍光灯、冷陰極蛍光ランプ等は、消費電力が大きいことから、栽培施設のランニングコストを高める要因となっていた。
【０００６】
ところで、近年では、発光ダイオードが家庭用照明としても普及しつつあり、低価格での供給が可能になりつつある。発光ダイオードは信号機や車両のヘッドライトに利用されていることからも明らかなように、高照度である。しかも、消費電力が小さく、低電圧で高照度を達成できることから、ランニングコストを抑えることもでき、栽培施設の人工光源として白色蛍光灯や冷陰極蛍光ランプ、高圧ナトリウムランプ、メタルハライドランプ等を用いた場合と比較して圧倒的に有利である。また、発光ダイオードは長寿命であることも特長の一つであることから、光源の交換にかかるコスト等も大幅に抑えることができる。したがって、栽培施設の人工光源として発光ダイオードを利用することは極めて利点が大きいと言える。
【０００７】
しかしながら、発光ダイオードは基本的に出力波長範囲が狭く、植物の良好な生育に必要な光成分を照射するために、異なる光成分を発する二種の発光ダイオードを組み合わせて用いなければならないケースが多いものと考えられる。しかし、異なる光成分を発する二種の発光ダイオードを組み合わせて用いると、植物によって照射される光成分にばらつきが生じて、植物の生育にばらつきが生じ、安定した品質の植物を供給できなくなる可能性がある。そこで、植物の良好な生育に必要な光成分を十分に検討した上で、一種の発光ダイオードのみを人工光源として用いることが望ましいと考えられる。
【０００８】
そこで、本発明は、食用としてポピュラーなリーフレタスを対象として、一種の発光ダイオードを人工光源として栽培する方法を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、食用として極めてポピュラーなリーフレタスを良好に栽培することのできる、一種の発光ダイオードを人工光源として備えた栽培施設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】
【００１０】
かかる課題を解決するため、本願発明者等が鋭意研究を行い、リーフレタスの良好な生育に必要な光成分について検討する中で、意外な事実を突き止めるに至った。即ち、植物は緑色であることから、植物の緑色光吸収率は緑色光以外の光成分に比べて低く、光形態形成や光合成に寄与している光成分は青色光や赤色光であると一般的には考えられていた。ところが、リーフレタスに対して緑色発光ダイオードから発せられる緑色光のみを照射して栽培試験を行ったところ、意外なことに、リーフレタスが良好に生育することを知見した。
【００１１】
つまり、従来は常識的に考えられなかった緑色光の照射によってリーフレタスを良好に生育できることを知見するに至り、さらに種々検討重ね、本発明を完成するに至った。
【００１２】
即ち、本発明のリーフレタスの栽培方法は、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、緑色発光ダイオードから発せられる光線の照射強度を３００〜６００μｍｏｌｍ−２ｓ−１とするようにしている。
【００１３】
また、本発明のリーフレタスの栽培施設は、人工光源を備えたリーフレタスの栽培施設において、人工光源を緑色発光ダイオードとし、緑色発光ダイオードから発せられる光線の照射強度を３００〜６００μｍｏｌｍ−２ｓ−１とするものである。
【００１４】
ここで、本発明のリーフレタスの栽培方法及び栽培施設において、緑色発光ダイオードのピーク出力波長は５１０〜５２４ｎｍであることが好ましい。この場合、リーフレタスをより良好に生育することができる。また、緑色発光ダイオードから発せられる光線を少なくとも７日間連続して照射することが好ましい。この場合、リーフレタスをさらに良好に生育することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のリーフレタスの栽培方法及び栽培施設によれば、発光ダイオードを人工光源としてリーフレタスを良好に生育することができるので、光源交換コスト等を抑えることができる。しかも、緑色発光ダイオードのみを人工光源としてリーフレタスの栽培を行うことができるので、発光する光成分の異なる二種の発光ダイオードを用いた場合のように、リーフレタスに照射される光成分にばらつきが生じることによるリーフレタスの品質ばらつき等が生じることなく、品質の安定したリーフレタスを供給することが可能となる。  また、照射強度を高めることで、リーフレタスの葉柄長を短縮させて徒長を抑え、光合成を促進させて、人工光源として白色蛍光灯（光合成有効光量子束：１００μｍｏｌｍ−２ｓ−１程度）を用いて栽培されるリーフレタスと同等ないしはそれ以上の優れた形態（葉数、葉面積、比葉面積等）のリーフレタスを栽培しやすくなる。しかも、照射強度を６００μｍｏｌｍ−２ｓ−１以下とすることで、照射強度を高めすぎることにより、成長が遅くなる弊害を抑えることができる。加えて、葉内の総ポリフェノールやクロロゲン酸、チコリ酸といった抗酸化成分や、アントシアニン等の色素成分が増大しやすいものとできる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のリーフレタスの栽培施設の一実施形態を示す縦断面側面図である。
【図２】実施例において使用した緑色ＬＥＤの発光スペクトルである。
【図３】実施例において使用した白色蛍光灯の発光スペクトルである。
【図４】実施例１〜９と比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの形態を示す写真である。
【図５】実施例１〜９と比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの第３葉の葉面積の比較図である。
【図６】実施例１〜９と比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの新鮮重の比較図である。
【図７】実施例１〜９と比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの地上部乾物重の比較図である。
【図８】実施例１〜９と比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの地下部乾物重の比較図である。
【図９】実施例１〜９と比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの地上部乾物重／地下部乾物重の比較図である。
【図１０】実施例１〜９と比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの第３葉の比葉面積の比較図である。
【図１１】実施例１〜９と比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの第３葉の光合成速度の比較図である。
【図１２】実施例１〜９と比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの第３葉の気孔コンダクタンスの比較図である。
【図１３】実施例１〜９と比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの第３葉の葉内ＣＯ２濃度の比較図である。
【図１４】実施例１〜９と比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの第３葉の蒸散速度の比較図である。
【図１５】実施例１〜９と比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの第３葉の総ポリフェノールの比較図である。
【図１６】実施例１〜９と比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの第３葉のアントシアニンの比較図である。
【図１７】実施例１〜９と比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの第３葉のクロロゲン酸の比較図である。
【図１８】実施例１〜９と比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの第３葉のチコリ酸の比較図である。
【図１９】実施例１〜３、実施例１０〜１２及び比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの第３葉の葉面積の比較図である。
【図２０】実施例１〜３、実施例１０〜１２及び比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの新鮮重の比較図である。
【図２１】実施例１〜３、実施例１０〜１２及び比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの地上部乾物重の比較図である。
【図２２】実施例１〜３、実施例１０〜１２及び比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの地下部乾物重の比較図である。
【図２３】実施例１〜３、実施例１０〜１２及び比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの地上部乾物重／地下部乾物重の比較図である。
【図２４】実施例１〜３、実施例１０〜１２及び比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの第３葉の比葉面積の比較図である。
【図２５】実施例１２と比較例１について、栽培試験終了後のリーフレタスの形態を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１に本発明のリーフレタスの栽培施設の実施形態の一例を示す。この栽培施設１は、
外部と隔離され、温度と湿度が適切に管理された空間４にてリーフレタス２の栽培（例えば湛液式栽培法、ＮＦＴ式栽培法等の水耕栽培）を行う施設である。リーフレタス２はその苗が栽培架台５に定植され、人工光源３により人工光を照射しながら栽培される。人工光源３は支持体６により栽培架台５のリーフレタス２へ補光可能に支持されている。
【００１９】
本発明では、人工光源３として、緑色発光ダイオード（以下、緑色ＬＥＤと呼ぶこともある）のみを用いて栽培架台５に定植されたリーフレタス２の苗に緑色光を照射し、リーフレタス２の栽培を行う。
【００２０】
人工光源３として用いられる緑色ＬＥＤは、具体的には、５００ｎｍ〜５５０ｎｍの緑色成分領域にピーク出力波長（中心波長）を持つ緑色ＬＥＤが用いられるが、ピーク出力波長が５１０ｎｍ〜５３０ｎｍの波長領域に位置する緑色ＬＥＤの使用が好ましく、ピーク出力波長が５１０ｎｍ〜５２４ｎｍの波長領域に位置する緑色ＬＥＤの使用がより好ましく、ピーク出力波長が５１０ｎｍの緑色ＬＥＤの使用が特に好ましい。緑色ＬＥＤのピーク出力波長を５１０ｎｍに近づける程、リーフレタスの葉柄長を短縮させて徒長を抑えて、人工光源として白色蛍光灯（光合成有効光量子束：１００μｍｏｌｍ−２ｓ−１程度）を用いて栽培されるリーフレタスと同等ないしはそれ以上の優れた形態（葉数、葉面積、比葉面積等）のリーフレタスを栽培しやすくなる。また、葉内の総ポリフェノールやアントシアニンを増大させやすくなる。
【００２１】
尚、５００ｎｍ〜５５０ｎｍの緑色成分領域内でピーク出力波長を短波長にする程、緑色ＬＥＤから発せられる光は、５００ｎｍ未満の光成分（青色光）を多く含むことになる。しかしながら、リーフレタス２を青色光領域の光のみで栽培しても生育不良が起こる。具体的には葉が展開せずにポリフェノール等をため込んでわい化してしまう。したがって、本発明の効果は、青色光成分のみによって奏されるものではなく、緑色光成分のリーフレタス２の生育への何らかの寄与によって奏されるものである。つまり、本発明は、従来は光形態形成や光合成に寄与しているとは考えられていなかった緑色光の寄与によって、リーフレタス２の生育を良好なものとできることを見出してなされた新規且つ極めて画期的な発明である。
【００２２】
緑色ＬＥＤによるリーフレタス２への緑色光の照射強度（光合成有効光量子束）は、１００μｍｏｌｍ−２ｓ−１とすればリーフレタスの葉をしっかりと展開させて生育することができ、また光合成も行われていることが確認されているが、少なくとも２００μｍｏｌｍ−２ｓ−１とすることが好ましく、３００μｍｏｌｍ−２ｓ−１以上とすることがより好ましく、５００μｍｏｌｍ−２ｓ−１とすることが特に好ましい。照射強度を高めることで、リーフレタスの葉柄長を短縮させて徒長を抑え、光合成を促進させて、人工光源として白色蛍光灯（光合成有効光量子束：１００μｍｏｌｍ−２ｓ−１程度）を用いて栽培されるリーフレタスと同等ないしはそれ以上の優れた形態（葉数、葉面積、比葉面積等）のリーフレタスを栽培しやすくなる。但し、照射強度を高めすぎると、成長が遅くなる場合があるので、照射強度は最大でも６００μｍｏｌｍ−２ｓ−１とすることが好適である。特に、ピーク出力波長が５１０ｎｍの緑色ＬＥＤを使用して照射強度を３００〜５００μｍｏｌｍ−２ｓ−１、好ましくは５００μｍｏｌｍ−２ｓ−１とすることで、人工光源として白色蛍光灯（光合成有効光量子束：１００μｍｏｌｍ−２ｓ−１程度）を用いて栽培されるリーフレタスよりも優れた形態のリーフレタスを栽培しやすくなる。換言すれば、人工光源として白色蛍光灯（光合成有効光量子束：１００μｍｏｌｍ−２ｓ−１程度）を用いて栽培されるリーフレタスと同等ないしはそれ以上の優れた形態を有するリーフレタスをより短期間で得ることができる。
【００２３】
ここで、照射強度を高める程、葉内の総ポリフェノールやクロロゲン酸、チコリ酸といった抗酸化成分や、アントシアニン等の色素成分が増大しやすくなる。特に、ピーク出力波長が５１０ｎｍの緑色ＬＥＤを使用して照射強度を６００μｍｏｌｍ−２ｓ−１とすると、人工光源として白色蛍光灯（光合成有効光量子束：１００μｍｏｌｍ−２ｓ−１程度）を用いて栽培されるリーフレタスよりも赤色の発色が優れたものとなる。さらには、総ポリフェノールやクロロゲン酸、チコリ酸といった抗酸化成分も増大するものと考えられる。但し、照射強度を６００μｍｏｌｍ−２ｓ−１とすると、照射強度を３００〜５００μｍｏｌｍ−２ｓ−１とした場合よりも成長が遅くなる。そこで、リーフレタスの生育の段階では、短期間でリーフレタスの形態を優れたものとできる条件で栽培を行い、出荷前に葉内のアントシアニンを増大させて赤色の発色を優れたものとできる条件（さらには、葉内の総ポリフェノールやクロロゲン酸、チコリ酸といった抗酸化成分を増大できる条件）で栽培することが好ましい。具体的には、例えば、ピーク出力波長が５１０ｎｍの緑色ＬＥＤを使用して照射強度を３００〜５００μｍｏｌｍ−２ｓ−１、好適には５００μｍｏｌｍ−２ｓ−１として栽培した後、出荷前にピーク出力波長が５１０ｎｍの緑色ＬＥＤを使用して照射強度を６００μｍｏｌｍ−２ｓ−１として栽培するようにすればよい。
【００２４】
ここで、リーフレタスは、光を照射し続けても生育に悪影響が及ぼされない。本発明者等の実験によれば、緑色ＬＥＤから発せられる緑色光を７日間連続で照射し続けても、生育に問題が生じないどころか、むしろ良好に生育することが確認されたことから、緑色光は１日中照射し続けてもよい。したがって、緑色ＬＥＤのオンオフ回数を減らして、緑色ＬＥＤの故障や劣化を防ぐことができる。また、緑色光を１日中照射し続けて栽培できることから、栽培施設１は太陽光を併用しない完全人工光型の施設とすることが好ましい。したがって、低日照等による影響を全く受けることなく、安定してリーフレタスを栽培できる。また、緑色光のみで栽培できることから、栽培施設１内に紫外線を存在させずに栽培を実施することができるので、紫外線による作業者の健康被害等のリスクを栽培施設内から完全に除去できるという優れたメリットも有している。
【００２５】
また、リーフレタス２への緑色光の照射期間が少なすぎると、リーフレタス２を良好に生育できない場合があるので、少なくとも７日間とすることが好適である。また、照射期間の上限については特に限定されるものではない。例えば、出荷直前まで緑色光を照射し続けても構わない。
【００２６】
上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上述の実施形態では、緑色ＬＥＤから発せられる緑色光を２４時間連続で照射するようにしていたが、このことは、本発明のリーフレタスの栽培方法においては必須の条件ではなく、適宜照射時間を短縮するようにしても構わない。
【００２７】
また、上述の実施形態では、太陽光を併用しない完全人工光型の栽培施設の人工光源として緑色ＬＥＤを用いる場合について説明したが、太陽光を併用した太陽光併用型の栽培施設の人工光源として緑色ＬＥＤを用いてもよい。この場合、太陽光が照射されない時間帯に緑色ＬＥＤにより緑色光を照射し続けることで、生育を促進させることができるものと推定される。
【００２８】
また、本発明のリーフレタスの栽培方法においては、ピーク出力波長が５１０ｎｍの緑色ＬＥＤを使用することで特に優れた効果が得られたことから、この緑色ＬＥＤの短波長側（４８０ｎｍ〜５００ｎｍ付近）のスペクトル強度及び形状を模擬して、ピーク出力波長を５１０ｎｍよりも長波長にシフトさせるようにしてもよい。ＬＥＤは所望の発光特性（スペクトル強度及び形状）を有するものを適宜設計することが可能であることから、このような発光特性を有する緑色ＬＥＤを作製し、リーフレタス栽培用の人工光源として利用することが可能である。
【実施例】
【００２９】
以下に本発明の実施例を説明するが、本発明はこれら実施例に限られるものではない。
【００３０】
上述した栽培装置１を使用してリーフレタス２の栽培試験を行った。リーフレタスは、以下の手順により育苗してから栽培試験に供した。即ち、リーフレタス（レッドリーフレタス”晩抽レッドファイヤー”）を十分に吸水させたウレタンに播種し、気温２１〜２３℃、相対湿度４０％の条件下、人工光源として光合成有効光量子束（ＰＰＦ）１００μｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１の白色蛍光灯（三菱電機製、商品名：ルピカ3波長形直管蛍光灯 FLR110H・EX-W/A/100）を用いて、１４時間日長で育苗した。播種７日後、大塚ハウス肥料Ａ処方培養液の１／２濃度（ＥＣ：１．２ｄＳ／ｍ、ｐＨ５．８）を施与した。播種１０日後、育苗した苗を栽植間隔１０ｃｍのプレートに定植し、気温２５℃、相対湿度６０％、ＣＯ２濃度９００μｍｏｌ・ｍｏｌ−１の人工気象室にて、人工光源の種類及び光合成有効光量子束（ＰＰＦ）を異ならせて、湛液型養液栽培を行い、栽培試験を実施した。
【００３１】
（実施例１）
人工光源を緑色ＬＥＤ（CCS製、ISL-305X302-BBBB50）とし、ＰＰＦを１００μｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１（以下、ＰＰＦ１００と呼ぶ）として、７日間連続で光照射を行った。実施例１で使用した緑色ＬＥＤは、中心波長（ピーク出力波長）５１０ｎｍ、半値幅２４ｎｍ、出力波長域４８０〜５６２ｎｍであった（発光スペクトルを図２に示す）。以下、実施例１で使用した緑色ＬＥＤをＧ５１０と呼ぶ。
【００３２】
（実施例２）
ＰＰＦを２００μｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１（以下、ＰＰＦ２００と呼ぶ）とした以外は、実施例１と同様の条件とした。
【００３３】
（実施例３）
ＰＰＦを３００μｍｏｌ・ｍ−２・ｓ−１（以下、ＰＰＦ３００と呼ぶ）とした以外は、実施例１と同様の条件とした。
【００３４】
（実施例４）
人工光源を実施例１とは異なる緑色ＬＥＤ（CCS製、ISL-305X302-GGGG）とし、ＰＰＦ１００として、７日間連続で光照射を行った。実施例４で使用した緑色ＬＥＤは、中心波長（ピーク出力波長）５２４ｎｍ、半値幅２８ｎｍ、出力波長域４８６〜５８０ｎｍであった（発光スペクトルを図２に示す）。以下、実施例４で使用した緑色ＬＥＤをＧ５２０と呼ぶ。
【００３５】
（実施例５）
ＰＰＦ２００とした以外は、実施例４と同様の条件とした。
【００３６】
（実施例６）
ＰＰＦ３００とした以外は、実施例４と同様の条件とした。
【００３７】
（実施例７）
人工光源を実施例１及び４とは異なる緑色ＬＥＤ（CCS製、ISL-305X302-GGGG、実施例４で使用した緑色ＬＥＤと型番は同じだが品物は別）とし、ＰＰＦ１００として、７日間連続で光照射を行った。実施例７で使用した緑色ＬＥＤは、中心波長（ピーク出力波長）５３２ｎｍ、半値幅３４ｎｍ、出力波長域４８３〜６０２ｎｍであった（発光スペクトルを図２に示す）。以下、実施例７で使用した緑色ＬＥＤをＧ５３０と呼ぶ。
【００３８】
（実施例８）
ＰＰＦ２００とした以外は、実施例７と同様の条件とした。
【００３９】
（実施例９）
ＰＰＦ３００とした以外は、実施例７と同様の条件とした。
【００４０】
（比較例１）
人工光源を白色蛍光灯（ＯＳＲＡＭ製、ＦＬ）とし、ＰＰＦ１００として、７日間連続で光照射を行った。尚、この条件は、植物工場等の栽培施設においてリーフレタスを栽培するための一般的な条件であり、比較例１のリーフレタスの形態等を基準として以降の検討を行う。
【００４１】
（比較例２）
ＰＰＦ２００とした以外は、比較例１と同様の条件とした。
【００４２】
（比較例３）
ＰＰＦ３００とした以外は、比較例１と同様の条件とした。
【００４３】
（実施例１０）
ＰＰＦを４００μｍｏｌｍ−２ｓ−１（以下、ＰＰＦ４００と呼ぶ）とした以外は、実施例１と同様の条件とした。
【００４４】
（実施例１１）
ＰＰＦを５００μｍｏｌｍ−２ｓ−１（以下、ＰＰＦ５００と呼ぶ）とした以外は、実施例１と同様の条件とした。
【００４５】
（実施例１２）
ＰＰＦを６００μｍｏｌｍ−２ｓ−１（以下、ＰＰＦ６００と呼ぶ）とした以外は、実施例１と同様の条件とした。
【００４６】
本実施例において使用した白色蛍光灯（ＯＳＲＡＭ製、ＦＬ）の発光スペクトルを図３に示す。
【００４７】
本実施例において、光量子束（Photon Flux）は、スペクトロメータ（Ｏｃｅａｎ  Ｏｐｔｉｃｓ）の測定値から換算して求めた。
【００４８】
尚、実施例１〜１２、比較例１〜３は、栽植プレートに６苗ずつ定植してその平均値を実験データとして使用した。また、ＰＰＦ１００及び２００については栽植間隔を最大１２ｃｍ、最小８ｃｍとし、ＰＰＦ３００、４００、５００及び６００については栽植間隔を最大１８ｃｍ、最小８ｃｍとした。
【００４９】
実施例１〜９と比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの形態を図４に示す。また、実施例１〜９と比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの葉数並びに第３葉の形態（葉長、葉幅、葉柄長、葉柄幅）を表１に示す。
【００５０】
【表１】
0005666217.tif 000002
【００５１】
図４から明らかなように、比較例３（白色蛍光灯、ＰＰＦ３００）では、リーフレタスの葉が十分に展開することなく強い赤色を帯びて、生育不良が生じていた。一方で、光源を緑色ＬＥＤとした実施例１〜９では、リーフレタスの葉をしっかりと展開した状態で生育していた。したがって、光源を緑色ＬＥＤとすることで、リーフレタスの葉をしっかりと展開させて生育できることが明らかとなった。
【００５２】
また、図４及び表１から明らかなように、実施例７（Ｇ５３０、ＰＰＦ１００）では、葉柄長が長く徒長ぎみであったが、Ｇ５１０またはＧ５２０の緑色ＬＥＤを用いることでこれが改善された（実施例１、４）。また、ＰＰＦを２００または３００にすることでも改善された（実施例８、９）。
【００５３】
さらに、図４及び表１から、緑色ＬＥＤの中心波長を短波長にするほど、また緑色ＬＥＤのＰＰＦを高めるほど、葉柄長を短縮して徒長を抑えながら、白色蛍光灯で栽培した比較例１（ＰＰＦ１００）のリーフレタスの形態に近づけることができ、特に、実施例３（Ｇ５１０、ＰＰＦ３００）では、白色蛍光灯で栽培した比較例１（ＰＰＦ１００）のリーフレタスと比較して、葉数、葉柄幅が顕著に増加するとともに、葉柄長が顕著に抑えられ、リーフレタスの形態を極めて優れたものとできた。換言すれば、白色蛍光灯で栽培した比較例１（ＰＰＦ１００）のリーフレタスと同等ないしはそれ以上の品質のリーフレタスをより短期間で得られることが明らかとなった。
【００５４】
次に、実施例１〜９と比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの葉面積（ｃｍ２）を図５に示し、新鮮重（ｍｇ）を図６に示す。尚、図５の葉面積は第３葉についての結果である。実施例３（Ｇ５１０、ＰＰＦ３００）では、葉面積、新鮮重ともに、白色蛍光灯で栽培した比較例１（ＰＰＦ１００）のリーフレタスとほぼ同等となった。
【００５５】
次に、実施例１〜９と比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの地上部乾物重（ｍｇ）を図７に示し、地下部乾物重（ｍｇ）を図８に示す。ここで、地下部乾物重（ｍｇ）に対する地上部乾物重（ｍｇ）の割合（地上部／地下部比）が小さい程、根がしっかりと生育して、地上部へ養分を含んだ水分を取り込みやすくなり、リーフレタスの品質が優れたものとなる。そこで、地下部乾物重（ｍｇ）に対する地上部乾物重（ｍｇ）の割合（地上部／地下部比）を算出した結果を図９に示す。図９に示される結果から、実施例２（Ｇ５１０、ＰＰＦ２００）、実施例３（Ｇ５１０、ＰＰＦ３００）、実施例５（Ｇ５２０、ＰＰＦ２００）、実施例６（Ｇ５２０、ＰＰＦ３００）、実施例８（Ｇ５３０、ＰＰＦ２００）、実施例９（Ｇ５２０、ＰＰＦ３００）において、白色蛍光灯で栽培した比較例１（ＰＰＦ１００）のリーフレタスよりも地上部／地下部比の値が顕著に小さくなることが明らかとなった。この結果から、緑色ＬＥＤのＰＰＦを２００以上とすることで、白色蛍光灯で栽培した比較例１（ＰＰＦ１００）のリーフレタスよりも根をしっかりと生育させて、品質を高められることが明らかとなった。
【００５６】
次に、実施例１〜９と比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの第３葉の比葉面積（ｃｍ２ｍｇ−１）を図１０に示す。比葉面積が小さいほど、厚みのあるしっかりとした葉が形成されて、リーフレタスの品質が優れたものとなる。図１０に示される結果から、ＰＰＦが高まるにつれて、比葉面積が小さくなる傾向が見られた。また、実施例２（Ｇ５１０、ＰＰＦ２００）、実施例３（Ｇ５１０、ＰＰＦ３００）、実施例５（Ｇ５２０、ＰＰＦ２００）、実施例６（Ｇ５２０、ＰＰＦ３００）、実施例８（Ｇ５３０、ＰＰＦ２００）、実施例９（Ｇ５２０、ＰＰＦ３００）において、白色蛍光灯で栽培した比較例１（ＰＰＦ１００）のリーフレタスよりも比葉面積が小さくなることが明らかとなった。この結果から、緑色ＬＥＤのＰＰＦを２００以上とすることで、白色蛍光灯で栽培した比較例１（ＰＰＦ１００）のリーフレタスよりも厚みのあるしっかりとした葉を形成させて、リーフレタスの品質を高められることが明らかとなった。
【００５７】
次に、実施例１〜９と比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの第３葉の光合成速度、気孔コンダクタンス、葉内ＣＯ２濃度、蒸散速度を測定した。測定には、光合成蒸散測定装置ＬＩ−６４００（ＬＩ−ＣＯＲ社製）を用いた。リーフチャンバーにはアラビドプシス専用マイクロチャンバーを用い、各種人工光源下での光合成速度、気孔コンダクタンス、葉内ＣＯ２濃度、蒸散速度を測定した。光合成速度（molCO2 m-2 s-1）の測定結果を図１１に示し、気孔コンダクタンス（mol m-2 s-1 ）の測定結果を図１２に示し、葉内ＣＯ２濃度（molCO2 m-2 s-1）の測定結果を図１３に示し、蒸散速度（molH2O2 m-2 s-1 ）の測定結果を図１４に示す。
【００５８】
ここで、気孔コンダクタンスとは、葉内に二酸化炭素を取り込むための気孔の開度の指標となる値であり、この値が大きいほど葉内に二酸化炭素を取り込みやすくなり、光合成反応が良好に進行し易くなる。また、葉内ＣＯ２濃度とは、葉内に残留しているＣＯ２濃度であり、光合成反応が良好に進行するほど、その値は低下する。さらに、蒸散速度とは、光合成反応により生じた水分が葉から蒸散される速度であり、光合成反応が良好に進行するほど、その値が大きくなる。
【００５９】
図１１〜図１４に示される結果から、緑色ＬＥＤを用いて緑色光を照射することで、リーフレタスの葉内において光合成反応を進行させることが可能であることが明らかとなった（実施例１〜９）。
【００６０】
また、図１１〜図１４に示される結果から、実施例２（Ｇ５１０、ＰＰＦ２００）、実施例３（Ｇ５１０、ＰＰＦ３００）、実施例５（Ｇ５２０、ＰＰＦ２００）、実施例６（Ｇ５２０、ＰＰＦ３００）、実施例８（Ｇ５３０、ＰＰＦ２００）、実施例９（Ｇ５２０、ＰＰＦ３００）において、白色蛍光灯で栽培した比較例１（ＰＰＦ１００）のリーフレタスよりも光合成反応が促進されているものと考えられた。この結果から、緑色ＬＥＤのＰＰＦを２００以上とすることで、白色蛍光灯で栽培した比較例１（ＰＰＦ１００）のリーフレタスよりも光合成反応を促進させて、リーフレタスを良好に生育できるものと考えられた。
【００６１】
次に、実施例１〜９と比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの第３葉の総ポリフェノール、アントシアニン、クロロゲン酸、チコリ酸を測定した。総ポリフェノールはフォリン−チオカルトー（Ｆｏｌｉｎ−Ｃｉｏｃａｌｔｅｕ）法にて測定した。アントシアニンは乾燥サンプルに１％ＨＣｌを含むメタノールを加えて抽出し、マイクロプレートリーダーで５３０ｎｍの吸光度を測定した。クロロゲン酸及びチコリ酸は、乾燥サンプルに１００％メタノールを加えて抽出し、これをＵＰＬＣ（Ultra (High) Performance Liquid chromatography）により測定した。総ポリフェノール（μｇ／ｍｇ  ＤＷ）の測定結果を図１５に示し、アントシアニン（ＯＤ５３０／ｍｇ  ＤＷ）の測定結果を図１６に示し、クロロゲン酸（μg/mg DW）の測定結果を図１７に示し、チコリ酸（μＶ／ｓ・ｍｇ  ＤＷ）の測定結果を図１８に示す。
【００６２】
図１５〜図１８に示される結果から、ＰＰＦを高めることで、総ポリフェノール、アントシアニン、クロロゲン酸、チコリ酸のいずれについても、葉内にて増大させることが可能であることが明らかとなった。
【００６３】
また、図１５〜図１８に示される結果から、実施例２（Ｇ５１０、ＰＰＦ２００）、実施例３（Ｇ５１０、ＰＰＦ３００）、実施例５（Ｇ５２０、ＰＰＦ２００）、実施例６（Ｇ５２０、ＰＰＦ３００）において、白色蛍光灯で栽培した比較例１（ＰＰＦ１００）のリーフレタスよりも葉内の総ポリフェノール及びチコリ酸が増大していることが明らかとなった。さらに、実施例３（Ｇ５１０、ＰＰＦ３００）、実施例６（Ｇ５２０、ＰＰＦ３００）については、白色蛍光灯で栽培した比較例１（ＰＰＦ１００）のリーフレタスよりも葉内のクロロゲン酸が増大していることが明らかとなった。
【００６４】
以上の結果から、葉内の総ポリフェノール、チコリ酸及びクロロゲン酸といった抗酸化成分を増大させたい場合には、緑色ＬＥＤをＧ５１０またはＧ５２０としてＰＰＦを２００以上とすることが好ましく、緑色ＬＥＤをＧ５１０またはＧ５２０としてＰＰＦを３００以上とすることがより好ましいことが明らかとなった。
【００６５】
次に、白色蛍光灯で栽培した比較例１（ＰＰＦ１００）のリーフレタスよりも形態が優れていた実施例３（Ｇ５１０、ＰＰＦ３００）について、ＰＰＦをさらに高めて、リーフレタスの生育に関する効果を検討した（実施例１０〜１２）。
【００６６】
実施例１〜３、実施例１０〜１２及び比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの葉面積（ｃｍ２）を図１９に示し、新鮮重（ｍｇ）を図２０に示す。尚、図１９の葉面積は第３葉についての結果である。実施例３（Ｇ５１０、ＰＰＦ３００）、実施例１０（Ｇ５１０、ＰＰＦ４００）では、葉面積、新鮮重ともに、白色蛍光灯で栽培した比較例１（ＰＰＦ１００）のリーフレタスとほぼ同等となった。実施例１１（Ｇ５１０、ＰＰＦ５００）では、葉面積、新鮮重ともに、白色蛍光灯で栽培した比較例１（ＰＰＦ１００）のリーフレタスよりも顕著に大きくなった。この結果から、実施例１１の条件で栽培することで、生育が最大となることが明らかとなった。換言すれば、実施例１１の条件で栽培することで、白色蛍光灯で栽培した比較例１（ＰＰＦ１００）のリーフレタスと同等ないしはそれ以上の品質のリーフレタスをより短期間で得られることが明らかとなった。
【００６７】
次に、実施例１〜３、実施例１０〜１２及び比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの地上部乾物重（ｍｇ）を図２１に示し、地下部乾物重（ｍｇ）を図２２に示す。また、地下部乾物重（ｍｇ）に対する地上部乾物重（ｍｇ）の割合（地上部／地下部比）を算出した結果を図２３に示す。図２３に示される結果から、実施例２（Ｇ５１０、ＰＰＦ２００）、実施例３（Ｇ５１０、ＰＰＦ３００）、実施例１０（Ｇ５１０、ＰＰＦ４００）、実施例１１（Ｇ５１０、ＰＰＦ５００）、実施例１２（Ｇ５１０、ＰＰＦ６００）において、白色蛍光灯で栽培した比較例１（ＰＰＦ１００）のリーフレタスよりも地上部／地下部比の値が顕著に小さくなることが明らかとなった。この結果からも、緑色ＬＥＤのＰＰＦを２００以上とすることで、白色蛍光灯で栽培した比較例１（ＰＰＦ１００）のリーフレタスよりも根をしっかりと生育させて、品質を高められることが明らかとなった。
【００６８】
次に、実施例１〜３、実施例１０〜１２及び比較例１〜３について、栽培試験終了後のリーフレタスの第３葉の比葉面積（ｃｍ２ｍｇ−１）を図２４に示す。図２４に示される結果から、ＰＰＦが４００より高まる場合についても、比葉面積が小さくなる傾向が見られることが明らかとなった。また、実施例２（Ｇ５１０、ＰＰＦ２００）、実施例３（Ｇ５１０、ＰＰＦ３００）、実施例１０（Ｇ５１０、ＰＰＦ４００）、実施例１１（Ｇ５１０、ＰＰＦ５００）、実施例１２（Ｇ５１０、ＰＰＦ６００）において、白色蛍光灯で栽培した比較例１（ＰＰＦ１００）のリーフレタスよりも比葉面積が小さくなることが明らかとなった。この結果からも、緑色ＬＥＤのＰＰＦを２００以上とすることで、白色蛍光灯で栽培した比較例１（ＰＰＦ１００）のリーフレタスよりも厚みのあるしっかりとした葉を形成させて、リーフレタスの品質を高められることが明らかとなった。
【００６９】
次に、実施例１２と比較例１について、栽培試験終了後のリーフレタスの形態を図２５に示す。実施例１２（Ｇ５１０、ＰＰＦ６００）で得られたリーフレタスは、白色蛍光灯で栽培した比較例１（ＰＰＦ１００）のリーフレタスよりも、赤色の発色が優れていることが明らかとなった。但し、白色蛍光灯で栽培した比較例１（ＰＰＦ１００）のリーフレタスよりも葉面積は若干小さくなる（成長が遅くなる）ことから、白色蛍光灯で栽培した比較例１（ＰＰＦ１００）のリーフレタスよりも形態を優れたものとできる（短期間で同等ないしはそれ以上の形態のリーフレタスを得ることができる実施例３（Ｇ５１０、ＰＰＦ３００）、実施例１０（Ｇ５１０、ＰＰＦ４００）または実施例１１（Ｇ５１０、ＰＰＦ５００）で栽培した後、出荷前にＰＰＦを６００に高めて赤色の発色を高めるようにすることで、白色蛍光灯で栽培した比較例１（ＰＰＦ１００）のリーフレタスよりも形態と赤色の発色を優れたものとできるものと考えられた。
【符号の説明】
【００７０】
１  栽培施設
２  リーフレタス
３  人工光源
【図１】
0005666217.tif 000003
【図２】
0005666217.tif 000004
【図３】
0005666217.tif 000005
【図４】
0005666217.tif 000006
【図５】
0005666217.tif 000007
【図６】
0005666217.tif 000008
【図７】
0005666217.tif 000009
【図８】
0005666217.tif 000010
【図９】
0005666217.tif 000011
【図１０】
0005666217.tif 000012
【図１１】
0005666217.tif 000013
【図１２】
0005666217.tif 000014
【図１３】
0005666217.tif 000015
【図１４】
0005666217.tif 000016
【図１５】
0005666217.tif 000017
【図１６】
0005666217.tif 000018
【図１７】
0005666217.tif 000019
【図１８】
0005666217.tif 000020
【図１９】
0005666217.tif 000021
【図２０】
0005666217.tif 000022
【図２１】
0005666217.tif 000023
【図２２】
0005666217.tif 000024
【図２３】
0005666217.tif 000025
【図２４】
0005666217.tif 000026
【図２５】
0005666217.tif 000027