JPH0458829A - 植物の成長制御装置 - Google Patents
植物の成長制御装置Info
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- JPH0458829A JPH0458829A JP2169991A JP16999190A JPH0458829A JP H0458829 A JPH0458829 A JP H0458829A JP 2169991 A JP2169991 A JP 2169991A JP 16999190 A JP16999190 A JP 16999190A JP H0458829 A JPH0458829 A JP H0458829A
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/14—Measures for saving energy, e.g. in green houses
Landscapes
- Cultivation Of Plants (AREA)
- Hydroponics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野〕
本発明は、植物の成長制御を電気的手段により行う植物
の成長制御装置に関する。
の成長制御装置に関する。
［従来の技術と課題］
従来、植物の成長制御を電気的エネルギを用いて行う方
法としては、植物内に直接電気を流す方法、あるいは例
えば第６図に示す如く植物全体に高電圧を印加する方法
が知られている。なお、第６図はタマネギ１に電気を流
す場合で、２は金属板、３は高圧電源（１５ＫＶ） 、
Ｌ、は１５＋ｍ、 Ｌ ２は１０〜２０５ｍであり、電
場による発芽の抑制と促進の関係は下記第１表に示す通
りである。
法としては、植物内に直接電気を流す方法、あるいは例
えば第６図に示す如く植物全体に高電圧を印加する方法
が知られている。なお、第６図はタマネギ１に電気を流
す場合で、２は金属板、３は高圧電源（１５ＫＶ） 、
Ｌ、は１５＋ｍ、 Ｌ ２は１０〜２０５ｍであり、電
場による発芽の抑制と促進の関係は下記第１表に示す通
りである。
第１表
出典：科学朝日、 １９８５．８．ｐＨ８〜１２２とこ
ろで、植物の根は成長にとって重要な器官であり、その
機能は ■養液からの水分、養分の吸収、及び葉、茎への供給、 ■葉で光合成された澱粉を根に集め酸素を使用してエネ
ルギーに変換し、各部に再分配をする、働きを有してお
り、制御の対象として最適と考えるが、今までは根に着
目した制御技術はなかった。
ろで、植物の根は成長にとって重要な器官であり、その
機能は ■養液からの水分、養分の吸収、及び葉、茎への供給、 ■葉で光合成された澱粉を根に集め酸素を使用してエネ
ルギーに変換し、各部に再分配をする、働きを有してお
り、制御の対象として最適と考えるが、今までは根に着
目した制御技術はなかった。
また、従来の高電圧を利用した手法では、１５ＫＶの電
場を植物及び培養液に放電させるため、装置が大掛かり
であり、水耕栽培を行う環境では高電圧を定位置に安定
して発生させることは困難である。更に、水耕栽培では
培養液として導電体の電解溶液を使用しているため、感
電の危険性が高い。
場を植物及び培養液に放電させるため、装置が大掛かり
であり、水耕栽培を行う環境では高電圧を定位置に安定
して発生させることは困難である。更に、水耕栽培では
培養液として導電体の電解溶液を使用しているため、感
電の危険性が高い。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、局所的にイ
オン電流を流して植物の成長点近傍の細胞膜を酸性化す
ることにより、従来の高電圧印加法の如く大掛かりな装
置を必要としたり感電の危険性を伴うことなく、小電力
で植物の成長を制御しえる植物の成長制御装置を提供す
ることを目的とする。
オン電流を流して植物の成長点近傍の細胞膜を酸性化す
ることにより、従来の高電圧印加法の如く大掛かりな装
置を必要としたり感電の危険性を伴うことなく、小電力
で植物の成長を制御しえる植物の成長制御装置を提供す
ることを目的とする。
［課題を解決するための手段〕
本発明では、培養液槽中にセットした植物の根の先端近
傍に設けられた第１電極と、前記植物の根の成長側に設
けられた第２電極と、上記第１゜第２電極間に電流を流
す外部電界印加用電源と、植物の根の成長を監視する成
長監視装置と、培養液のｐｌ（、電気伝導度、水温等の
特性を制御する培養液制御装置とを具備することを特徴
とする植物の成長制御装置である。
傍に設けられた第１電極と、前記植物の根の成長側に設
けられた第２電極と、上記第１゜第２電極間に電流を流
す外部電界印加用電源と、植物の根の成長を監視する成
長監視装置と、培養液のｐｌ（、電気伝導度、水温等の
特性を制御する培養液制御装置とを具備することを特徴
とする植物の成長制御装置である。
［作用］
本発明において、植物の根は第５図に示す如く４つの部
分、即ち既長域、伸張域１分裂域及び根冠から構成され
ており、既長域から根冠を正方向として考えると、第７
図に示す如く植物の成長点近傍に電位分布が発生してい
る。ここで、第７図において、（イ）は電位分布、（ロ
）は正方向、（ハ）は負方向に電流を流した場合の電位
分布を夫々示す。また、第８図は正負方向の外部電界を
印加した時間と根の成長速度との関係を示す特性図であ
る。第７図及び第８図より、正方向に電流を流した場合
成長は促進され、負方向に電流を流した場合成長は抑制
されることが明らかである。
分、即ち既長域、伸張域１分裂域及び根冠から構成され
ており、既長域から根冠を正方向として考えると、第７
図に示す如く植物の成長点近傍に電位分布が発生してい
る。ここで、第７図において、（イ）は電位分布、（ロ
）は正方向、（ハ）は負方向に電流を流した場合の電位
分布を夫々示す。また、第８図は正負方向の外部電界を
印加した時間と根の成長速度との関係を示す特性図であ
る。第７図及び第８図より、正方向に電流を流した場合
成長は促進され、負方向に電流を流した場合成長は抑制
されることが明らかである。
また、第９図は外部電界を操作し電流速度を変化させた
場合に生しる根の成長速度の変化を示した特性図で、同
図より電流密度を変化させることにより根の成長が制御
可能であることを示している。
場合に生しる根の成長速度の変化を示した特性図で、同
図より電流密度を変化させることにより根の成長が制御
可能であることを示している。
このように、実験結果からは成長点近傍に外部電界を印
加し電流を流すこと及びその量を制御することにより根
の成長が制御可能であることを示している。また、第７
図及び第８図より、植物の根の成長点近傍の電位を測定
することにより植物の成長程度を監視する事が可能であ
る。
加し電流を流すこと及びその量を制御することにより根
の成長が制御可能であることを示している。また、第７
図及び第８図より、植物の根の成長点近傍の電位を測定
することにより植物の成長程度を監視する事が可能であ
る。
第１０図は第７図に対応したもので、根冠からの距離と
ｐＨとの関係を示す特性図である。
ｐＨとの関係を示す特性図である。
［実施例コ
以下、本発明の一実施例について第１図〜第４図を参照
して説明する。
して説明する。
図中の１１は、培養液Ｉ２を収容した培養液槽である。
この培養液槽１１には、植物１３がセットされている。
前記培養液槽１１内には、第１電極（移動用電極）１４
が植物１３の根１１ａの先端の成長点近傍に設けられ、
また第２電極（固定用電極）１５が植物１３の根１３ａ
の成長側に設けられている。ここで、移動用電極１４は
、第３図に示す如く、アタッチメント取付は部Ｉ６と、
複数個の孔Ｊ７を有した容器１８と、この容器１８内に
収容された寒天溶液１９と、この寒天溶液１９内に設け
られた外部電界発生用電極部２０と、リード線２１とか
ら構成されている。一方、固定用電極１５は、第４図に
示す如く、上部が開口した容器２２と、寒天溶液Ｉ９と
、外部電界発生用電極部２０と、リード線２１とから構
成されている。
が植物１３の根１１ａの先端の成長点近傍に設けられ、
また第２電極（固定用電極）１５が植物１３の根１３ａ
の成長側に設けられている。ここで、移動用電極１４は
、第３図に示す如く、アタッチメント取付は部Ｉ６と、
複数個の孔Ｊ７を有した容器１８と、この容器１８内に
収容された寒天溶液１９と、この寒天溶液１９内に設け
られた外部電界発生用電極部２０と、リード線２１とか
ら構成されている。一方、固定用電極１５は、第４図に
示す如く、上部が開口した容器２２と、寒天溶液Ｉ９と
、外部電界発生用電極部２０と、リード線２１とから構
成されている。
前記固定用電極１４は、電極移動装置２３によって上下
に移動できるようになっている。前記培養液槽ｌｌ内に
は、植物１３の根１３ａの表面電位を測定する複数のプ
ローブ２４か設けられている。ここで、プローブ２４は
、第２図に示す如くガラス管開口部（受感部）２５と、
寒天溶液２６を収容したガラス管２７と、Ａｇ−ＡｇＣ
ｐ線２８と、被覆リード線２９とから構成されている。
に移動できるようになっている。前記培養液槽ｌｌ内に
は、植物１３の根１３ａの表面電位を測定する複数のプ
ローブ２４か設けられている。ここで、プローブ２４は
、第２図に示す如くガラス管開口部（受感部）２５と、
寒天溶液２６を収容したガラス管２７と、Ａｇ−ＡｇＣ
ｐ線２８と、被覆リード線２９とから構成されている。
前記プローブ２４は、プローブ移動装置３０に支持され
ている。前記培養液槽１１の外側には、植物１３の根１
３ａの先端の成長点近傍をサーチする監視カメラ３１が
設けられている。なお、上述のように外部電界発生用電
極部２０を寒天溶液１９により包み込むのは、不純物イ
オンを遮蔽するためである。
ている。前記培養液槽１１の外側には、植物１３の根１
３ａの先端の成長点近傍をサーチする監視カメラ３１が
設けられている。なお、上述のように外部電界発生用電
極部２０を寒天溶液１９により包み込むのは、不純物イ
オンを遮蔽するためである。
前記移動用電極１４．固定用電極１５間には外部電界印
加用電源３２が接続され、前記プローブ２４には一端が
前記電源３２に接続した電位分布モニタ３３が接続され
、更に前記監視カメラ３１には成長監視モニタ３４が接
続され、こられの部材で植物成長制御装置３５が構成さ
れている。また、前記培養液槽１１内の培養液１２には
、培養液１２のｐＨ，電気伝導度（ＥＣ）、水温等の特
性を制御する培養液制御装置３６が設けられている。
加用電源３２が接続され、前記プローブ２４には一端が
前記電源３２に接続した電位分布モニタ３３が接続され
、更に前記監視カメラ３１には成長監視モニタ３４が接
続され、こられの部材で植物成長制御装置３５が構成さ
れている。また、前記培養液槽１１内の培養液１２には
、培養液１２のｐＨ，電気伝導度（ＥＣ）、水温等の特
性を制御する培養液制御装置３６が設けられている。
次に、こうした構成の植物の成長制御装置の作用につい
て説明する。
て説明する。
まず、移動用電極！４．固足固定極１５間に外部電解印
加用電源３２から定電流を流す。これにより、電流は移
動用電極１４．培養液１２を介して固定用電極１５とル
ープを作って流れ、植物１４の値の成長点近傍の電位分
布を変えることにより電流の向きＸに応じて植物の根の
成長促進もしくは抑制制御を行う。ここで、植物の値の
先端は成長し移動することから、監視カメラ３１などに
より根の先端の成長点近傍をサーチし、この情報に基い
て電極移動装置２３により電極を自動的に相対移動する
。前記移動用電極１４．固定用電極１５間の制御電流は
、プローブ移動装置３０で支持された複数個のプローブ
２４で電位分布をモニターし、これをフィードバックし
て成長に最適な条件で電流制御を行う。また、植物の培
養液のｐＨ，ＥＣ，水温等は、本電気電流とは独立に別
の培養液制御装置３６により制御される。
加用電源３２から定電流を流す。これにより、電流は移
動用電極１４．培養液１２を介して固定用電極１５とル
ープを作って流れ、植物１４の値の成長点近傍の電位分
布を変えることにより電流の向きＸに応じて植物の根の
成長促進もしくは抑制制御を行う。ここで、植物の値の
先端は成長し移動することから、監視カメラ３１などに
より根の先端の成長点近傍をサーチし、この情報に基い
て電極移動装置２３により電極を自動的に相対移動する
。前記移動用電極１４．固定用電極１５間の制御電流は
、プローブ移動装置３０で支持された複数個のプローブ
２４で電位分布をモニターし、これをフィードバックし
て成長に最適な条件で電流制御を行う。また、植物の培
養液のｐＨ，ＥＣ，水温等は、本電気電流とは独立に別
の培養液制御装置３６により制御される。
上記実施例に係る植物の成長制御装置は、培養液槽１１
中にセットした植物１３の根１３ａの先端近傍に設けら
れ、寒天溶液１９により包み込んだ移動用電極■４と、
前記植物１３の根１３ａの成長側に設けられ、寒天溶液
１９により包み込んた固定用電極１５と、上記電極１４
．１５間に電流を流す外部電界印加用電源３２と、植物
１３の根１３ａの成長を監視する監視カメラ３１と、植
物培養液のｐＨ，電気伝導度、水温等を制御する培養液
制御装置３６などから構成されているため、従来の高電
圧印加法の如く大掛かりな装置を必要としたり感電の危
険性を伴うことなく、小電力で植物の成長を制御できる
。つまり、植物培養液１２中に外部電界を印加してイオ
ン電流の方向及びイオン電流密度を変化させ、植物１３
の根１３ａの成長点近傍の電位分布を変えることにより
電流の向きＸに応じて植物の値の成長促進もしくは抑制
制御を行い、植物１３の根１３ａの先端の成長点近傍を
監視カメラ３１によりサーチし、この情報に基いて電極
移動装置２３により電極を自動的に相対移動し、電極１
４．１５間の制御電流はプローブ２４で電位分布をモニ
ターし、これをフィードバックして成長に最適な条件で
電流制御を行う。また、植物の培養液のｐｉ（、ＥＣ，
水温等は、培養液制御装置３６により制御を行う。
中にセットした植物１３の根１３ａの先端近傍に設けら
れ、寒天溶液１９により包み込んだ移動用電極■４と、
前記植物１３の根１３ａの成長側に設けられ、寒天溶液
１９により包み込んた固定用電極１５と、上記電極１４
．１５間に電流を流す外部電界印加用電源３２と、植物
１３の根１３ａの成長を監視する監視カメラ３１と、植
物培養液のｐＨ，電気伝導度、水温等を制御する培養液
制御装置３６などから構成されているため、従来の高電
圧印加法の如く大掛かりな装置を必要としたり感電の危
険性を伴うことなく、小電力で植物の成長を制御できる
。つまり、植物培養液１２中に外部電界を印加してイオ
ン電流の方向及びイオン電流密度を変化させ、植物１３
の根１３ａの成長点近傍の電位分布を変えることにより
電流の向きＸに応じて植物の値の成長促進もしくは抑制
制御を行い、植物１３の根１３ａの先端の成長点近傍を
監視カメラ３１によりサーチし、この情報に基いて電極
移動装置２３により電極を自動的に相対移動し、電極１
４．１５間の制御電流はプローブ２４で電位分布をモニ
ターし、これをフィードバックして成長に最適な条件で
電流制御を行う。また、植物の培養液のｐｉ（、ＥＣ，
水温等は、培養液制御装置３６により制御を行う。
なお、上記実施例では、移動用電極あるいは固定用電極
の外部電界発生用電極部を寒天溶液で包み込む場合につ
いて述べたが、これに限らず、培養液槽内の植物を設置
する部分と電極を設置する部分とを寒天ブロックやイオ
ン交換膜等により分離して不純物イオンを遮蔽してもよ
い。
の外部電界発生用電極部を寒天溶液で包み込む場合につ
いて述べたが、これに限らず、培養液槽内の植物を設置
する部分と電極を設置する部分とを寒天ブロックやイオ
ン交換膜等により分離して不純物イオンを遮蔽してもよ
い。
［発明の効果〕
以上詳述した如く本発明によれば、局所的にイオン電流
を流して植物の成長点近傍の細胞膜を酸性化することに
より、従来の高電圧印加法の如く大掛かりな装置を必要
としたり感電の危険性を伴うことなく、小電力で植物の
成長を制御しえる植物の成長制御装置を提供できる。
を流して植物の成長点近傍の細胞膜を酸性化することに
より、従来の高電圧印加法の如く大掛かりな装置を必要
としたり感電の危険性を伴うことなく、小電力で植物の
成長を制御しえる植物の成長制御装置を提供できる。
第１図は本発明の一実施例に係る植物の成長制御装置の
概略図、第２図は同装置の測定用プロブの説明図、第３
図は同装置の移動用電極の説明図、第４図は同装置の固
定用電極の説明図、第５図は植物の根の構成図、第６図
は従来の高電界印加法の説明図、第７図は植物の根の成
長点近傍における電位分布図、第８図は外部電界による
印加時間と植物の根の成長速度の変化との関係を示す特
性図、第９図は外部電界による電流密度と植物の根の成
長速度との関係を示す特性図、第１０図は植物の根の成
長点近傍におけるｐＨ分布図である。 １１・・・培養液槽、１２・・・植物培養液、１３・・
・植物、１４・・第１電極（移動用電極）、１５・・・
第２電極（固定用電極）、３１・・・監視カメラ、３２
・外部電界印加用電源、３６・・・培養液制御装置。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第４図 電流 正方向 第 図 第 図
概略図、第２図は同装置の測定用プロブの説明図、第３
図は同装置の移動用電極の説明図、第４図は同装置の固
定用電極の説明図、第５図は植物の根の構成図、第６図
は従来の高電界印加法の説明図、第７図は植物の根の成
長点近傍における電位分布図、第８図は外部電界による
印加時間と植物の根の成長速度の変化との関係を示す特
性図、第９図は外部電界による電流密度と植物の根の成
長速度との関係を示す特性図、第１０図は植物の根の成
長点近傍におけるｐＨ分布図である。 １１・・・培養液槽、１２・・・植物培養液、１３・・
・植物、１４・・第１電極（移動用電極）、１５・・・
第２電極（固定用電極）、３１・・・監視カメラ、３２
・外部電界印加用電源、３６・・・培養液制御装置。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第４図 電流 正方向 第 図 第 図
Claims (1)
- 培養液槽中にセットした植物の根の先端近傍に設けられ
た第１電極と、前記植物の根の成長側に設けられた第２
電極と、上記第１、第２電極間に電流を流す外部電界印
加用電源と、植物の根の成長を監視する成長監視装置と
、培養液のｐＨ、電気伝導度、水温等の特性を制御する
培養液制御装置とを具備することを特徴とする植物の成
長制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2169991A JPH0458829A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 植物の成長制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2169991A JPH0458829A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 植物の成長制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0458829A true JPH0458829A (ja) | 1992-02-25 |
Family
ID=15896570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2169991A Pending JPH0458829A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 植物の成長制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0458829A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2428955A (en) * | 2005-06-08 | 2007-02-14 | Tekgenuity Ltd | Plant watering system |
| CN107455158A (zh) * | 2016-06-06 | 2017-12-12 | 松下知识产权经营株式会社 | 植物生长促进装置 |
| JP2017216913A (ja) * | 2016-06-06 | 2017-12-14 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 植物成長促進装置及び方法 |
| JP2018148799A (ja) * | 2017-03-09 | 2018-09-27 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 植物栽培装置及び方法 |
-
1990
- 1990-06-29 JP JP2169991A patent/JPH0458829A/ja active Pending
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