JPH08205677A

JPH08205677A - 植物体の栄養成分含有量の調節方法

Info

Publication number: JPH08205677A
Application number: JP1415595A
Authority: JP
Inventors: Fumihiro Tanaka; 史宏田中; Hiroyuki Watanabe; 博之渡辺; Makoto Murase; 誠村瀬; Masahiro Endo; 政弘遠藤
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1995-01-31
Filing date: 1995-01-31
Publication date: 1996-08-13

Abstract

(57)【要約】【目的】人工光源を用いる施設栽培において、照射光の
波長分布を調節して植物体の栄養成分含有量を調節す
る。【構成】人工光源を用いて植物を栽培する方法におい
て、人工光源に含まれる、青色光赤色光及び遠赤色光の
強度を調節することにより植物体の栄養成分含有量を調
節する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、人工光源を用いて植物
を成長させる際に、植物に照射する光の波長分布を調節
することにより、植物の特定栄養成分を調節する方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、植物、特に野菜類の収穫を、天候
に左右されず、安定して供給するため、人工光源を用い
て生育環境を人工的に制御した施設栽培が試みられ、一
部、実用化されている。人工光源としては、高圧ナトリ
ウムランプ、メタルハライドランプ、蛍光灯、発光ダイ
オード、レーザーダイオード等の光半導体装置などが使
用されている。

【０００３】これら光源の内、高圧ナトリウムランプ、
メタルハライドランプ、蛍光灯等は入手容易であるが、
効率が悪く、発熱が大であるので、照明及び冷房のため
の電力コストが大きいという問題があり、最近は光半導
体装置が採用することが提案されている（特開平４ー１
２１１１７号公報、特開平５ー１１５２１９号公報）。

【０００４】さらに、人工光源を用いる施設栽培におい
て、植物の生育と照射する光の波長の関係に関しては既
に研究がなされており、赤色光は主として光合成に、青
色光は主として屈光性に、また、遠赤色光は主として光
形態形成に関与しているとされている。しかしながら、
従来、照射光の波長と分布と植物の体内に於ける栄養成
分がどの様な影響を受けるかは知られておらず、実際に
施設栽培において実施されていなっかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、人工光
源を用いる施設栽培において、照射光の波長分布を調節
して、植物体に含まれる栄養成分含有量をを調節できれ
ば当該植物の付加価値が飛躍的に向上し、また、特定成
分の生物学的な製造方法を提供することになると期待さ
れる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、人工光
源を用いる植物の施設栽培において、照射光の波長分布
を調節して植物体の栄養成分含有量を調節する方法提供
することである。本発明の上記の目的は、人工光源を用
いて植物を栽培する方法において、人工光源に含まれる
青色光、赤色光及び遠赤色光それぞれの強度を調節する
ことにより達せられる。

【０００７】人工光源からの照射光に含まれる青色光
は、４００〜５００ｎｍの波長範囲が適当である。ま
た、赤色光としては、６００〜７００ｎｍ、さらに、遠
赤色光としては６７０〜７６０ｎｍの波長範囲の光がそ
れぞれ適当である。本発明方法で用いられる人工光源と
して特に制限されず、従来用いられている光源に適当な
フィルターを組み合わせたものでよいが、光半導体装
置、特に発光ダイオードを用いるのが好ましい。

【０００８】これは、光半導体装置は、特定の波長範囲
の光のみ発生するので、植物の生育に必要な光のみを照
射することができ、他の光源に比べて、エネルギー効率
（単位エネルギー当たりの生長量）が優れていること、
熱の発生が少ないこと、寿命が長くかつ小型であること
などによる。

【０００９】４００〜５００ｎｍの青色光を発光する光
半導体装置としては、例えばＺｎＳＳｅ系、ＧａＮ系の
材料を用いたものが光出力が大であり好ましい。６００
〜７００ｎｍ及び６７０〜７６０ｎｍの赤色系及び遠赤
色光を発光する光半導体装置としては、例えば、Ｚｎ−
ＯドープＧａＰ、ＧａＡｌＡｓ系材料を用いたものが好
ましい。

【００１０】これらの光半導体装置は、必要に応じて、
それぞれ単独でも二つ以上組み合わせて用いてもよい。
例えば、ビタミンＡ効力の増大を目的とする場合は青色
光と赤色光を組み合わせて用いることが好ましい。アブ
ラナ科植物の糖質を増大させる場合、キク科植物のビタ
ミンＣを増大させる場合は赤色光が用いられる。赤色光
と遠赤色光の組合わせは総ビタミンＣの増加に有効であ
る。６７０〜７００ｎｍの波長範囲、特に、６８０ｎｍ
の光は赤色系と遠赤色光の両方の作用を示す場合があ
る。

【００１１】照射法は特に限定されないが、例えば、発
光部に光半導体チップを樹脂封止、もしくは窒素等で密
封封止した光半導体ランプを板状支持体に取り付けて用
いたり、光半導体チップを透明電極上に直接載せて面
状、列状等に並べた光半導体パネルを支持体に取り付け
た装置を、植物から数センチ乃至数十センチの高さに配
置し、光源とする。

【００１２】本発明の適用対象として好ましい植物は、
例えば、リーフレタス、結球レタス、サラダナ等のキク
科植物、或いは、コマツナ、チンゲンサイ、キャベツ、
白菜等のアブラナ科植物などの葉菜類、苺、キュウリな
どの果菜類、ミカン、キウイなどの果実類が挙げられ
る。

【００１３】植物の栽培方法は特に限定されるものでは
ない。例えば、葉菜類や果菜類の場合は、種子を、シャ
ーレ上で発芽させ、双葉が展開した後、培土を詰めた栽
培トレイに、仮植え、定植する。

【００１４】水耕で栽培する場合には、スポンジキュー
ブ上で発芽させた後、スポンジキューブごと水耕装置に
仮植え、定植することもできる。また、従来の施設栽培
の手法に則って、定植、栽培することもできる。また、
光半導体光のみで栽培しても良いし、必要により、太陽
光を利用しつつ、補光として、または、収穫前に特定の
波長の光半導体光を照射することにより栄養成分を調節
することも可能である。

【００１５】

【実施例】以下に、本発明を実施例により具体的に説明
するが、本発明は、その要旨を超えない限り以下の実施
例に制約されるものではない。以下の実施例において、
栄養成分の分析は次の方法で行った。（１）ビタミンＣ：ヒドラジンで誘導体化後、高速液
体クロマトグラフ法で定量した。（２）ビタミンＡ：総カロチンから算出した。総カロ
チンは可視吸光光度法で定量した。（３）糖質：６成分中５成分（水分、タンパク質、脂
質、繊維、灰分）を測定し、全量から差し引いた。

【００１６】

【実施例１】６６０ｎｍと４５０ｎｍにピーク波長を持
つ２種類の発光ダイオードを、それぞれ６００個及び４
００個を交互に、一辺が４５ｃｍの正方形のパネル上に
配列し、内壁を反射板で覆った暗箱内で、４０ｃｍの高
さに配置し、単位面積当たりの電力量を１６２Ｗ／ｍ²
となるように設置した。この暗箱内でコマツナ（品種：
東京こまつな）を、温度２３−２４Ｃ、日長２４時間連
続照射で３０日間栽培した後、収穫し、栄養成分を分析
した。

【００１７】

【比較例１及び実施例２〜３】それぞれ次の光源を用
い、その他は実施例１と同様にしてコマツナを栽培し
た。いずれの光源も単位面積当たりの電力量は１６２Ｗ
／ｍ²である。比較例１：２０Ｗ白色蛍光灯２本実施例２：６６０ｎｍにピーク波長を持つ発光ダイオー
ド１０００個実施例３：６６０ｎｍと７３０ｎｍにピーク波長を持つ
２種類の発光ダイオードをそれぞれ７６０個、２４０個以上４区に付き、生体内の糖質、ビタミンＡ効力及び総
ビタミンＣ含量を比較し表１に示した。

【００１８】

【表１】

【００１９】表１から明らかなように比較例１に対し、
実施例１ではビタミンＡ効力が、実施例２では糖質が、
実施例３では総ビタミンＣ含量がそれぞれ増加した。

【００２０】

【実施例４−６、比較例２】植物をコマツナからレタス
（品種：グランドラピッド）に変更し、次の光源を用
い、栽培期間を２８日間とした以外は実施例１と同様に
栽培した。各栄養成分を比較した結果を表２に示す。実施例４：実施例１と同じ実施例５：６８０ｎｍにピーク波長を持つ発光ダイオー
ド１０００個を実施例１と同様に配置した。比較例２：比較例１と同じ

【００２１】

【表２】

【００２２】表２から明らかなように比較例２に対し、
実施例４ではビタミンＡ効力が、実施例５では総ビタミ
ンＣ含量が増加した。

【００２３】

【実施例６、７、比較例３】次の光源を用い、実施例１
と同様にしてコマツナを４０日間栽培した。各栄養成分
を比較した結果を表３に示す。実施例６：実施例２と同じ実施例７：実施例５と同じ比較例３：比較例２と同じ

【００２４】

【表３】

【００２５】表３から明らかなように、比較例３に対
し、実施例６では糖質が、実施例７では糖質と総ビタミ
ン含量が増加した。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、特定のピーク波長を有する光
半導体光を単独または組み合わせて植物に照射する事に
より、従来の特定の栄養成分の増加した植物を得ること
が出来る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者遠藤政弘東京都千代田区丸の内二丁目５番２号三菱化学株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】人工光源を用いて植物を栽培する方法にお
いて、人工光源に含まれる青色系光、赤色光及び遠赤色
光の強度を調節することを特徴とする植物体の栄養成分
含有量の調節方法。
【請求項２】青色光の波長範囲が４００〜５００ｎｍ、
赤色光の波長範囲が６００〜７００ｎｍまた遠赤色光の
波長範囲が６７０〜７６０ｎｍである請求項１記載の植
物体の栄養成分含有量の調節方法。
【請求項３】人工光源が光半導体装置である請求項１記
載の植物体の栄養成分含有量の調節方法。
【請求項４】植物がキク科またはアブラナ科の植物であ
る請求項１記載の植物体の栄養成分含有量の調節方法。