(57)【要約】    【課題】  野菜の生育に特に必要な波長の人工光のみを照射させエネルギー効率の向上を図るものである。    【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、炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給装置６と、環境温度を設定する温度設定装置７と、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、各装置の制御手段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るものである。【選択図】  図１
2013215121.tif 000002
【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ることを特徴とする植物育成方法。
【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ることを特徴とする植物育成方法。
【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方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物を育成するための育成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、主として野菜、漢方薬、花等の植物が必要とする光波長域の人工光を特に他の光波長より強い光度で照射して、植物の早期育成や育成をコントロール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ある。
【０００３】
そして、植物の成長は光や炭酸ガス濃度、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。
【０００４】
また、図２に図示したように、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、Ｅｕ３＋を蛍光媒体として紫外光励起によって赤色蛍光を呈する蛍光ガラスであり、該蛍光ガラスの陰イオンをF-からなるものとし、ガラス中の全陽イオンに対してＥｕ３＋を５〜２０ｍｏｌ％とするもの（特許文献１参照）や、４つの逆導通の半導体スイッチとエネルギー蓄積コンデンサで構成される磁気エネルギー回生スイッチをリアクトルと交流電源に直列に接続して交流電圧に同期したスイッチのオン・オフをすることにより、電源周波数の共振を起こさせる。この共振電圧をダイオード整流回路により取り出せば、交流入力電圧より高い直流電圧を得て、入力電流は高調波が少なく力率が良くなるもの（特許文献２参照）や、理論化された「磁気プロトニクス原理」に基づく生物生命活性化手段で栽培する構成としたイチゴ３等の農作物栽培促進装置で、磁気プロトニクス原理の生物体内及び体外の水に超低周波の微小交流磁界を印加し、プロトンの長距離移動を実現し、生物の細胞エネルギー物質であるアデノシン三燐酸の生成能を向上し、生物の身体及び体内外有用細菌を活性化・成長促進する構成とした農作物栽培促進装置（特許文献３参照）等が開示されている。
【特許文献１】特開２００７−１５３６２６号公報
【特許文献２】特開２００７−１７４７２３号公報
【特許文献３】特開２００８−６１６１４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、野菜類、果実類のビタミンＣを増量させることに有用な５８０〜５９０ｎｍ付近の光波長帯の蛍光強度が強い蛍光ガラスを提供するもので、更に、特許文献２では、発光ダイオード（ＬＥＤ）を太陽光の代わりに用いて光を照射して野菜などの植物を育成する野菜工場、植物工場において、コストの安い光源を得るものであり、更には、特許文献３では、「磁気プロトニクス原理」に基づく生物生命活性化手段（技術）で設計された果物類、野菜類、穀物、キノコ類の農作物の栽培を促進する技術、とくにビタミン等の栄養物が豊富で、味覚、食感、形状等の優れた健康な秀品を、微弱なエネルギーの使用によって多量に収穫する農作物栽培促進装置（技術全般）に関するものであり、特許文献１〜３は何れも人工光を用いたものであるが、野菜の生育に特に必要な波長の人工光のみを照射させエネルギー効率の向上を図るものではないものである。
【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、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、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、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、育成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】
本発明の植物育成方法は、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、植物が必要としている光波長の人工光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照射でき、省エネルギーに成り、更に、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、また、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、育成空間の炭酸ガス濃度を最大０．０５％に設定するもので、温度と炭酸ガス濃とを設定することにより、育成のスピードをコントロールできるものであり、任意の野菜や漢方薬や花等の植物を画期的に早く、大きく成長することを可能とするもので、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方法に用いる実施例の植物育成装置の正面説明図であり、図２は本発明の植物育成方法に用いる次実施例の植物育成装置の正面説明図であり、図３は本発明の植物育成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、植物を育成するための育成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、植物が必要とする光波長域の人工光のみを特に強い光度で照射して、植物の早期育成や育成をコントロール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ることを特徴とするものである。
【００１１】
更に、請求項２に記載の植物育成方法は、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ることを特徴とする植物育成方法。
【００１２】
更には、請求項３に記載の植物育成方法は、請求項１又は請求項２に記載の植物育成方法において、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数の植物Ａは成長を続けているものであるが、近年では、植物Ａの育成をコントロールするために温室などの隔離された人工空間での育成がが盛んに成ってきている。
【００１５】
そして、本発明の植物育成方法に用いる植物育成装置の植物育成函体１は、生育させる植物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、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、後述する植物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。
【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。
【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。
【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により植物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】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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】
【００２９】
本発明は、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光度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、植物が必要としている光波長の人工光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照射でき、省エネルギーに成り、更に、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、また、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、育成空間の炭酸ガス濃度を最大０．０５％に設定するもので、温度と炭酸ガス濃とを設定することにより、育成のスピードをコントロールできるものであり、任意の野菜や漢方薬や花等の植物を画期的に早く、大きく成長することを可能とする植物育成方法を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は本発明の植物育成方法に用いる実施例の植物育成装置の正面説明図である。
【図２】図２は本発明の植物育成方法に用いる次実施例の植物育成装置の正面説明図である。
【図３】図３は本発明の植物育成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】
【００３１】
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
７ｂ    送風機
８      人工照明装置
９      制御手段
【図１】
2013215121.tif 000003
【図２】
2013215121.tif 000004
【図３】
2013215121.tif 000005
【図４】
2013215121.tif 000006