(57)【要約】    【課題】  生育状態のまま劣化させることなく鮮度を保つことができ、更に、野菜、漢方薬、花等の植物の鮮度を生育状態のまま画期的に延長させるものである。    【解決手段】  植物育成函体１に形成した育成空間２と液体肥料槽３ａと、液体肥料槽３ａに配設された栽培床４と、多数の培地用穴に収納された植物Ａの種や苗を植え付け可能な培地５と、炭酸ガス供給装置６と、温度設定装置７と、人工光を照射させる人工照明装置８と、制御手段９とを備えた植物育成装置を用いて、人工照明装置８により光波長３５０〜５００ｎｍと光波長６００〜７５０ｎｍとの人工光を他の光波長より強い光度で照射し、光波長３５０〜５００ｎｍと光波長６００〜７５０ｎｍとの人工光に光度比を設定し、光度比を維持させた状態で全体の光度の可変をさせて育成させ、育成後は光度比を維持させた状態で光度を弱めて保存する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外光を遮光した植物育成函体と、該植物育成函体の内部の上方に形成した育成空間と下方に形成した液体肥料を収容した液体肥料槽と、該液体肥料槽の上面に配設された植物を連続的に栽培できる栽培床と、該栽培床に適宜間隔で穿設された多数の培地用穴に夫々収納された植物の種や苗を植え付け可能な夫々の培地と、該培地の上方の育成空間に炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給装置と、前記植物育成函体の内部の環境温度を設定する温度設定装置と、前記育成空間の上方から人工光を照射させる人工照明装置と、前記各装置の制御手段と、を備えた植物育成装置を用いて、前記人工照明装置により光波長３５０〜５００ｎｍと光波長６００〜７５０ｎｍとの夫々の人工光を他の光波長より強い光度で照射し、前記光波長３５０〜５００ｎｍと前記光波長６００〜７５０ｎｍとの人工光に光度比を設定し、該光度比を維持させた状態で全体の光度の可変をさせて育成させ、育成後は前記光度比を維持させた状態で光度を弱めて保存することを特徴とする植物育成保存方法。
【請求項２】
外光を遮光した植物育成函体と、該植物育成函体の内部の上方に形成した育成空間と下方に敷設した土壌と、該土壌の上面に配設された植物を連続的に栽培できる栽培床と、該栽培床に適宜間隔で穿設された多数の培地用穴に夫々収納された植物の種や苗を植え付け可能な夫々の培地と、該培地の上方の育成空間に炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給装置と、前記植物育成函体の内部の環境温度を設定する温度設定装置と、前記育成空間の上方から人工光を照射させる人工照明装置と、前記各装置の制御手段と、を備えた植物育成装置を用いて、前記人工照明装置により光波長３５０〜５００ｎｍと光波長６００〜７５０ｎｍとの夫々の人工光を他の光波長より強い光度で照射し、前記光波長３５０〜５００ｎｍと前記光波長６００〜７５０ｎｍとの人工光に光度比を設定し、該光度比を維持させた状態で全体の光度の可変をさせて育成させ、育成後は前記光度比を維持させた状態で光度を弱めて保存することを特徴とする植物育成保存方法。
【請求項３】
前記植物育成函体の内部の環境温度を設定する温度設定装置により、環境温度を５℃〜３５℃に設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の植物育成保存方法。
【請求項４】
前記育成空間に炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給装置により、前記育成空間の炭酸ガス濃度を最大０．０５％に設定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の植物育成保存方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生育後の植物を生育状態のまま保存するための保存方法に関するものであり、更に詳細には、人工照明装置により、野菜や漢方薬、花等の植物が必要とする光波長域の人工光を他の光波長より強い光度で照射して植物を生育させ、育成後にその植物が必要とする光波長域の人工光を弱めて照射することで、劣化させることなく鮮度を保持した状態で長時間の保存をさせる方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、野菜や花等の植物を天候や気温に関係なく安定供給するために人工的に肥料や水、光を提供して育てる技術が行われており、植物は根から吸い上げた水と大気中の炭酸ガスがあれば、その葉の中にある葉緑体の中に存在する色素（クロロフィル）が光を吸収して、エネルギーを獲得して、炭酸ガスを取り込み、これを糖として蓄え成長し、このとき副産物として酸素ガスを放出する、所謂光合成が行われるもので、植物の成長は光の照射、炭酸ガス濃度、環境温度によって行われるもので、根から吸い上げる水が存在すれば、照射光の波長やその光度の強弱、炭酸ガス濃度の濃淡、環境温度の上下によって成長速度が大きく変わるものである。
【０００３】
そして、収穫後の野菜等は鮮度が維持されている内に速やかに消費者まで届けることが必要であるが、流通や市場の関係で一時的に収穫を遅らせる必要があり、冷蔵保存や炭酸ガス環境での保存や、冷暗所で保存したりしているが野菜等の成長状態で鮮度を維持したままの保存方法は開示されていないものである。
【０００４】
また、図３に図示したように、野菜等の植物の光吸収はクロロフィルａとクロロフィルｂとの二種類の色素によるものが殆どであり、クロロフィルａは４３０ｎｍと６６０ｎｍ、クロロフィルｂは４６０ｎｍと６５０ｎｍでの光吸収が著しいものである。
【０００５】
例えば、先に開示されている、冷蔵庫１の野菜室２の上方に、赤・青・緑の３色の発光ダイオード素子９を複数配置した照射板３を設け、この照射板３を複数のエリア４に区分し、エリア４ごとに照射する発光ダイオード素子９の発光色の組合せを変更するための選択手段８を設け、各エリア４に対向する野菜室２のエリアに収納した野菜類の種類に応じて、発光色の組合せを選択手段８によって選択するもの（特許文献１参照）や、冷蔵庫１０の野菜室１６の天井壁３６に緑色波長の発光を行うＬＥＤ５６を設け、野菜５１の気孔が開くのを防止し、水分蒸散を防止するもの（特許文献２参照）や、冷蔵庫本体１０１に備えられ、保冷室の一部を形成するコンパートメント１０３と、コンパートメント１０３の内部を照射するための光源３と、光源３と着脱可能で、コンパートメント１０３の略全体に光源３からの光を照射させる発光板２とを有するもの（特許文献３参照）等が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−６５６２２号公報
【特許文献２】特開２００７−１３９２９０号公報
【特許文献３】特開２０１１−５２９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
然し乍ら、特許文献１では、野菜の種類に応じて適切な波長の光を照射するもので、冷蔵庫１の野菜室２を複数のエリア４に区分して、エリア４ごとに照射する発光ダイオード素子９の発光色の組合せを変更するものであるが、野菜室２を複数のエリア４に区分したり、エリア４ごとに照射することは無駄が多くかえってコストがかかるものであり、特許文献２では、冷蔵庫１０の野菜室１６の天井壁３６に緑色波長の発光を行うＬＥＤ５６を設けているものであるが、緑色波長の発光を行うＬＥＤ５６を設けているだけでは、多種類の野菜には対応できないものであり、更には、特許文献３では、冷蔵庫本体１０１に形成するコンパートメント１０３の略全体に光源３からの光を照射させる発光板２とを有するものであり、野菜の全体に光を照射させるものであり、つまり、特許文献１〜３は何れも人工光を用いたものであるが、収穫後の保存法であり、個々の野菜や花等の植物に必要な波長の人工光のみを照射させて育成させると共に育成状態のまま劣化させることなく鮮度を延長させ、更に、照明のエネルギー効率の向上を図るものは開示されていないものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題に鑑み、鋭意研鑽の結果、これらの課題を解決するもので、外光を遮光した植物育成函体と、植物育成函体の内部の上方に形成した育成空間と下方に形成した液体肥料を収容した液体肥料槽又は植物育成函体の内部の上方に形成した育成空間と下方に敷設した土壌と、液体肥料槽又は土壌の上面に配設された植物を連続的に栽培できる栽培床と、栽培床に適宜間隔で穿設された多数の培地用穴に夫々収納された植物の種や苗を植え付け可能な夫々の培地と、培地の上方の育成空間に炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給装置と、植物育成函体の内部の環境温度を設定する温度設定装置と、育成空間の上方から人工光を照射させる人工照明装置と、各装置の制御手段と、を備えた植物育成装置を用いて、人工照明装置により光波長３５０〜５００ｎｍと光波長６００〜７５０ｎｍとの夫々の人工光を他の光波長より強い光度で照射し、光波長３５０〜５００ｎｍと光波長６００〜７５０ｎｍとの人工光に光度比を設定し、光度比を維持させた状態で全体の光度の可変をさせて育成させ、育成後は光度比を維持させた状態で光度を弱めて保存するものであり、更に、植物育成函体の内部の環境温度を設定する温度設定装置により、環境温度を５℃〜３５℃に設定するものであり、更には、保存空間に炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給装置により、保存空間の炭酸ガス濃度を最大０．０５％に設定するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の植物育成保存方法は、野菜、漢方薬、花等の植物に人工照明装置により光波長３５０〜５００ｎｍと光波長６００〜７５０ｎｍとの夫々の人工光を他の光波長より強い光度で照射し、光波長３５０〜５００ｎｍと光波長６００〜７５０ｎｍとの人工光に光度比を設定し、光度比を維持させた状態で全体の光度の可変をさせるもので、その植物が成長に必要としている光波長の人工光のみを特に強く照射させるため無駄な電力を使用することなく育成させることができ、生育後は光波長３５０〜５００ｎｍと光波長６００〜７５０ｎｍとの人工光の光度比を維持させた状態で全体の光度を弱めて照射させることにより生育状態のまま劣化させることなく鮮度を保つことができ、更に、環境温度を設定する温度設定装置と保存空間に炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給装置とにより、温度を低温に炭酸ガス濃度を低炭酸ガス濃度に設定して、生育状態を鈍化させ鮮度を継続させることができるものであり、任意の野菜、漢方薬、花等の植物の鮮度を生育状態のまま画期的に延長させるもので、実用性の高い有効な発明である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の植物育成保存方法の実施の形態を図面によって具体的に説明すると、図１は本発明の植物育成保存方法に用いる実施例の植物保存装置の正面説明図であり、図２は本発明の植物育成保存方法に用いる次実施例の植物保存装置の正面説明図であり、図３は本発明の植物育成保存方法の実施例を説明するための光吸収スペクトルの説明図であり、図４は本発明の植物育成保存方法の実施例を説明するための光強度と炭酸ガスの吸収速の説明図である。
【００１０】
本発明は、生育後の植物を生育状態のまま保存するための保存方法に関するものであり、更に詳細には、人工照明装置により、野菜や漢方薬、花等の植物が必要とする光波長域の人工光を他の光波長より強い光度で照射して植物を生育させ、育成後にその植物が必要とする光波長域の人工光を弱めて照射することで、劣化させることなく鮮度を保持した状態で長時間の保存をさせる方法に関するものであり、請求項１に記載の植物育成保存方法は、外光を遮光した植物育成函体１と、該植物育成函体１の内部の上方に形成した育成空間２と下方に形成した液体肥料を収容した液体肥料槽３ａと、該液体肥料槽３ａの上面に配設された植物Ａを連続的に栽培できる栽培床４と、該栽培床４に適宜間隔で穿設された多数の培地用穴に夫々収納された植物Ａの種や苗を植え付け可能な夫々の培地５と、該培地５の上方の育成空間２に炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給装置６と、前記植物育成函体１の内部の環境温度を設定する温度設定装置７と、前記育成空間２の上方から人工光を照射させる人工照明装置８と、前記各装置の制御手段９と、を備えた植物育成装置を用いて、前記人工照明装置８により光波長３５０〜５００ｎｍと光波長６００〜７５０ｎｍとの夫々の人工光を他の光波長より強い光度で照射し、前記光波長３５０〜５００ｎｍと前記光波長６００〜７５０ｎｍとの人工光に光度比を設定し、該光度比を維持させた状態で全体の光度の可変をさせて育成させ、育成後は前記光度比を維持させた状態で光度を弱めて保存するものである。
【００１１】
更に、請求項２に記載の植物育成保存方法は、外光を遮光した植物育成函体１と、該植物育成函体１の内部の上方に形成した育成空間２と下方に敷設した土壌３ｂと、該土壌３ｂの上面に配設された植物Ａを連続的に栽培できる栽培床４と、該栽培床４に適宜間隔で穿設された多数の培地用穴に夫々収納された植物Ａの種や苗を植え付け可能な夫々の培地５と、該培地の上方の育成空間に炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給装置６と、前記植物育成函体１の内部の環境温度を設定する温度設定装置７と、前記育成空間２の上方から人工光を照射させる人工照明装置８と、前記各装置の制御手段９と、を備えた植物育成装置を用いて、前記人工照明装置８により光波長３５０〜５００ｎｍと光波長６００〜７５０ｎｍとの夫々の人工光を他の光波長より強い光度で照射し、前記光波長３５０〜５００ｎｍと前記光波長６００〜７５０ｎｍとの人工光に光度比を設定し、該光度比を維持させた状態で全体の光度の可変をさせて育成させ、育成後は前記光度比を維持させた状態で光度を弱めて保存するものである。
【００１２】
更には、請求項３に記載の植物育成保存方法は、請求項１又は請求項２に記載の植物育成保存方法において、前記植物育成函体１の内部の環境温度を設定する温度設定装置７により、環境温度を５℃〜３５℃に設定することを特徴とするものである。
【００１３】
加えて、請求項４に記載の植物育成保存方法は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の植物育成保存方法において、前記育成空間２に炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給装置６により、前記育成空間２の炭酸ガス濃度を最大０．０５％に設定することを特徴とするものである。
【実施例】
【００１４】
即ち、自然の太陽光を受けて多種類の植物Ａは成長を続けているものであるが、近年では、野菜や花等の植物Ａを天候や気温に関係なく生育させるために温室や植物工場等での生育が盛んに成ってきており、また、収穫後の植物Ａは鮮度が維持されている内に速やかに消費者まで届けることが必要である。
【００１５】
然し乍ら、流通や市場や時間的な関係から保存を余儀なくされる場合も屡々発生しており、本発明の植物育成保存方法は生育状態のまま保存させる生育保存方法であり、植物育成装置の植物育成函体１は、生育する植物Ａの量により大きさを設定するものであるが、概ね、函状のもので外光を遮光する壁面で形成されているものである。
【００１６】
次に、育成空間２は、植物育成函体１の内部の上方に形成した植物Ａが成長及び保存するための空間であり、液体肥料槽３ａは、植物育成函体１の内部の下方に形成した水に肥料を溶解させた液体肥料を収容したものである。
【００１７】
次いで、栽培床４は、液体肥料槽３ａの液体肥料の上面に浮かぶように配設されたもので、液体肥料槽３ａに入る明かりを遮断させると共に、後述する多数の培地５によって植物Ａを連続的に栽培するものである。
【００１８】
更に、培地５は、栽培床４に多数配設されるもので、栽培床４に適宜間隔で穿設された多数の培地用穴に夫々収納されたスポンジ様のもので、液体肥料を十分に吸い上げることが可能であり、植物Ａの種や苗を植え付け可能なものである。
【００１９】
更には、炭酸ガス供給装置６は、培地５の上方の植物育成函体１の育成空間２に炭酸ガスを供給するもので、つまり、図４に図示するように、炭酸ガスの吸収速度は後述する照射光度により略比例するものであるが、やがて、飽和状態となり炭酸ガスの吸収は一定となるもので、植物Ａの光合成に必須である炭酸ガスを供給するものであるが、後述する生育後の保存状態の鮮度を保つためには大気中の炭酸ガス濃度のレベル以下に下げるものである。
【００２０】
加えて、温度設定装置７は、植物育成函体１の内部の環境温度を設定するものであり、汎用されている温度設定可能なヒーター又はクーラー７ａと送風機７ｂを組み合わせたもので構わないものであるが、環境温度を成育中の雰囲気温度より下げて生育後の鮮度の保持を図るものである。
【００２１】
更には、人工照明装置８は、植物育成函体１の育成空間２の上方から人工光を植物Ａに照射させるもので、Ｒ６６ランプ，ＢＥＸランプ、ＷＷランプ、Ｎｅランプ等の放電管、又は、ＬＥＤ等の光源により人工光を照射するものであるが、育成後の植物Ａには後述する所定の光波長の人工光の光度を減じて照射することにより劣化させることなく鮮度を継続させるものである。
【００２２】
更に、植物育成函体１には、液体肥料槽３ａに空気を送り込み液体肥料の腐敗対策を実施する曝気装置１０や、夫々の装置を制御する制御装置９や、夫々の部位の状態を計測するためのセンサ等を備えており、電気回路部と夫々電気的に接続され制御されているものである。
【００２３】
そして、人工照明装置８は植物Ａが特に必要とする、光波長３５０〜５００ｎｍと光波長６００〜７５０ｎｍとの夫々の人工光を他の光波長より強い光度で照射するものであり、更に、光波長３５０〜５００ｎｍと光波長６００〜７５０ｎｍとの人工光に光度比を育成植物Ａ毎に設定し、その光度比を維持させた状態で全体の光度の可変をさせるものである。
【００２４】
図３の植物の光吸収スペクトルに表すように、クロロフィルａの光吸収は４３０ｎｍと６６０ｎｍとにピークが表れ、クロロフィルｂの光吸収は４６０ｎｍと６５０ｎｍとにピークが表れるものであり、この人工光の光波長３５０〜５００ｎｍは青色光で、光波長６００〜７５０ｎｍは赤色光であり、青色と赤色とに特化した光源がエネルギー効率として優れているものである。
【００２５】
更には、植物Ａの育成後は前記光度比を維持させた状態で光度を弱めるものであり、光度を弱めることにより生育後の植物Ａは成長は略止まるものの若干の光合成を行い、育成状態のまま、劣化することなく鮮度を保持した状態で経時の保存が可能と成るものである。
【００２６】
そして、本発明の次実施例においては、前述の実施例の植物育成函体１の内部の下方に形成した液体肥料を収容した液体肥料槽３ａに代えて、植物育成函体１の内部の下方に敷設した土壌３ｂとしたものであり、土壌３ｂは、土に適宜な湿度と、液体肥料、粉末肥料、固形肥料等を混入させているものである。
【００２７】
つまり、実施例の液体肥料槽３ａを用いた水耕栽培に対して、次実施例は土壌３ｂを用いた土耕栽培であり、他は実施例と同様なので詳述は省略する。
【００２８】
更に、温度設定装置７により、植物育成函体１の内部の環境温度を５℃〜３５℃に設定するものであり、低温で育成する植物Ａや、高温で育成する植物Ａがあり、育成する植物に合わせて温度設定するもので、また、低温にすることにより育成のスピードを低下させるようにコントロールしたりすることが可能なものである。
【００２９】
更には、炭酸ガス供給装置６により、育成空間２の炭酸ガス濃度を最大０．０５％に設定するものであり、大気中の炭酸ガス濃度のレベルは略０．０４％で有ることから、植物を生育する時は、植物に必要な炭酸ガスを十分に供給するものであり、また、０．０４％以下にすることにより、育成のスピードを低下させるようにコントロールすることが可能なものである。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、野菜、漢方薬、花等の植物に人工照明装置により光波長３５０〜５００ｎｍと光波長６００〜７５０ｎｍとの夫々の人工光を他の光波長より強い光度で照射し、光波長３５０〜５００ｎｍと光波長６００〜７５０ｎｍとの人工光に光度比を設定し、光度比を維持させた状態で全体の光度の可変をさせるもので、その植物が成長に必要としている光波長の人工光のみを特に強く照射させるため無駄な電力を使用することなく育成させることができ、生育後は光波長３５０〜５００ｎｍと光波長６００〜７５０ｎｍとの人工光の光度比を維持させた状態で全体の光度を弱めて照射させることにより生育状態のまま劣化させることなく鮮度を保つことができ、更に、環境温度を設定する温度設定装置と保存空間に炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給装置とにより、温度を低温に炭酸ガス濃度を低炭酸ガス濃度に設定して、生育状態を鈍化させ鮮度を継続させることができるものであり、任意の野菜、漢方薬、花等の植物の鮮度を生育状態のまま画期的に延長させる植物育成保存方法の提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は本発明の植物育成保存方法に用いる実施例の植物保存装置の正面説明図である。
【図２】図２は本発明の植物育成保存方法に用いる次実施例の植物保存装置の正面説明図である。
【図３】図３は本発明の植物育成保存方法の実施例を説明するための光吸収スペクトルの説明図である。
【図４】図４は本発明の植物育成保存方法の実施例を説明するための光強度と炭酸ガスの吸収速の説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
Ａ      植物
１      植物育成函体
２      育成空間
３ａ    液体肥料槽
３ｂ    土壌
４      栽培床
５      培地
６      炭酸ガス供給装置
７      温度設定装置
７ａ    ヒーター又はクーラー
７ｂ    送風機
８      人工照明装置
９      制御手段
【図１】
2013215122.tif 000003
【図２】
2013215122.tif 000004
【図３】
2013215122.tif 000005
【図４】
2013215122.tif 000006