植物栽培方法及植物栽培裝置制造方法
【專利摘要】作為簡便、能量轉(zhuǎn)換效率良好、生長促進效果優(yōu)異的利用人造光照射進行的植物栽培方法，提出了通過在一定期間內(nèi)分別獨立地進行對植物照射紅光照明光的步驟(S1)和對植物照射藍光照明光的步驟(S2)來促進植物的生長的植物栽培方法。該植物栽培方法中，通過交替照射紅光照明光和藍光照明光的簡便的手法，就可以得到非常顯著的植物生長促進效果。
【專利說明】植物栽培方法及植物栽培裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及植物栽培方法以及植物栽培裝置。更詳細而言，涉及對植物照射人造光來促進優(yōu)選的生長的植物栽培方法等。
【背景技術】
[0002]以往，植物栽培中，采用對植物苗照射人造光來促進育苗的技術。通過促進植物的生長，可以縮短栽培時間而增加同一地點的收獲次數(shù)。另外，即使是相同的栽培時間，只要可以使植物生長得更大，則可以增加收獲量。
[0003]作為利用了人造光的照射的植物栽培方法，例如專利文獻I中公開了以用綠光和白光交替地照射植物的方式構成的植物的照射裝置。該照射裝置，通過用波長500~570nm的綠光和300~800nm的白光交替地照射，構成晝夜的變化，使植物的遷移作用順利從而實現(xiàn)植物的培育。
[0004]另外，例如專利文獻2中公開了通過同時或交替地點亮放射藍光(400~480nm)的發(fā)光二極管和放射紅光(620~700nm)的發(fā)光二極管，照射用于植物的培養(yǎng)、生長、栽培和組織培養(yǎng)的光能的植物栽培用光源。該植物栽培用光源是欲通過僅照射與葉綠素的光吸收峰(450nm附近及660nm附近)一致的波長的光來能量轉(zhuǎn)換效率良好地栽培植物。
[0005]專利文獻2中規(guī)定了可以同時照射或交替照射藍光和紅光(參照該文獻的“權利要求I，，)。但是，專利文獻2，在單獨照射藍光、單獨照射紅光、同時照射藍光及紅光的比較中，同時照射下確認了與日光下的栽培同樣的健康生長(與單獨照射中的徒長等不健康的生長相比)(參照該文獻“0011”段)，未確認交替照射藍光和紅光時的生長促進效果。因此，專利文獻2并未實質(zhì)上公開利用藍光與紅光的交替照射進行的植物栽培方法。
`[0006]現(xiàn)有技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特開平6-276858號公報
[0009]專利文獻2:日本特開平8-103167號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的問題
[0011]為了提高生產(chǎn)率，期待更簡便、并且能量轉(zhuǎn)換效率良好、生長促進效果優(yōu)異的利用人造光照射進行的植物栽培方法。本發(fā)明的主要目的在于，提供滿足這些要求的植物栽培方法。
[0012]用于解決問題的方案
[0013]本發(fā)明人等對于利用人造光的照射實現(xiàn)的植物的生長促進效果進行了深入地研究，結果令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，通過交替照射紅光和藍光的簡便的手法，就得到非常顯著的效果。
[0014]基于該發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明提供一種植物栽培方法，其通過在一定期間內(nèi)分別獨立地進行對植物照射紅光照明光的步驟和對植物照射藍光照明光的步驟來促進植物的優(yōu)選的生長。
[0015]關于該植物栽培方法(執(zhí)行方法(Shigyo Method))，具體而言，為交替連續(xù)地進行照射紅光照明光的步驟和照射藍光照明光的步驟的方法。需要說明的是，在此“交替連續(xù)”指的是重復進行2次以上包含照射紅光照明光的步驟和照射藍光照明光的步驟的照射循環(huán)。
[0016]另外，本發(fā)明提供一種植物栽培裝置，其具備:對植物照射紅光照明光和藍光照明光的光照射部；和控制部，所述控制部控制光照射部，在一定期間內(nèi)分別獨立地實行對前述植物照射紅光照明光的步驟和對前述植物照射藍光照明光的步驟。
[0017]該植物栽培裝置中，前述控制部使由前述光照射部放射的紅光照明光和藍光照明光的光量、波長和/或照射時間維持在規(guī)定值、或者以規(guī)定的模式變化。另外，前述光照射部優(yōu)選包括放射紅光或藍光的發(fā)光二極管來構成。
[0018]進而，本發(fā)明還提供一種植物栽培裝置，其具備:照射紅光照明光的第一光照射部；照射藍光照明光的第二光照射部；和在來自前述第一光照射部的照明光的照射位置與來自前述第二光照射部的照明光的照射位置之間移動植物的輸送單元。
[0019]本發(fā)明中，“植物”至少包括種子植物中有用的植物、即葉菜類、果樹類和谷物。另外，本發(fā)明中所稱的“植物”也廣泛包括蕨類、苔類等。
[0020]發(fā)明的效果
[0021]通過本發(fā)明，提供簡便、能量轉(zhuǎn)換效率良好、能夠得到優(yōu)異的生長促進效果等植物栽培效果的利用人造光照射進行的植物栽培方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為說明本發(fā)明的第一實施方式的植物栽培方法的工序的圖。
[0023]圖2為說明本發(fā)明的第二實施方式的植物栽培方法的工序的圖。
[0024]圖3為說明本發(fā)明的第三實施方式的植物栽培方法的工序的圖。
[0025]圖4為說明本發(fā)明的第二實施方式的植物栽培裝置的結構的圖。
[0026]圖5為表示試驗例I中的發(fā)芽7天后的生長結果的附圖代用照片。
[0027]圖6為表示試驗例I中的發(fā)芽14天后的生長結果的附圖代用照片。
[0028]圖7為表示試驗例I中的發(fā)芽21天后的生長結果的附圖代用照片。
【具體實施方式】
[0029]以下參照附圖的同時對用于實施本發(fā)明的優(yōu)選方式進行說明。需要說明的是，以下說明的實施方式示出本發(fā)明的代表性的實施方式的一例，并不由此對本發(fā)明的范圍進行狹窄的解釋。說明按照以下的順序進行。
[0030]1.植物栽培方法
[0031](1)栽培步驟
[0032](1-1)第一實施方式的植物栽培方法
[0033](1-2)第二實施方式的植物栽培方法
[0034](1-3)第三實施方式的植物栽培方法[0035](1-4)波長
[0036](1-5)光量(強度)
[0037](1-6)照射時間
[0038](2)條件設定步驟
[0039]2.植物栽培裝置
[0040](I)第一實施方式的植物栽培裝置
[0041](1-1)光照射部
[0042](1-2)控制部
[0043](2)第二實施方式的植物栽培裝置
[0044]3.栽培植物
[0045](I)葉菜類
[0046](2)果樹類
[0047](3)谷物
[0048](4)苔類等
[0049]1.植物栽培方法`
`[0050](I)栽培步驟
[0051](1-1)第一實施方式的植物栽培方法
[0052]本發(fā)明的植物栽培方法包括在一定期間內(nèi)分別獨立地進行對植物照射紅光照明光的步驟(以下也稱為“紅光照射步驟”)和對植物照射藍光照明光的步驟(以下也稱為“藍光照射步驟”)來栽培植物的步驟。
[0053]紅光照明光為包含峰波長570~730nm的紅光的照明光。紅光照明光包含上述紅光即可，也可以包含波長區(qū)域與上述紅光不同的光，但是優(yōu)選不包含以下所述的藍光。紅光照明光特別優(yōu)選僅包含上述紅光。藍光照明光為包含峰波長400~515nm的藍光的照明光。藍光照明光包含上述藍光即可，也可以包含波長區(qū)域與上述藍光不同的光，但是優(yōu)選不包含上述的紅光。藍光照明光特別優(yōu)選僅包含上述藍光。進一步，優(yōu)選紅光照明光不包含前述藍光、藍光照明光不包含前述紅光的情況，特別優(yōu)選紅光照明光僅為前述紅光、藍光照明光僅為前述藍光的情況。
[0054]在此，“一定期間”指的是植物栽培中的任意時間長度的期間。該期間最長為栽培全部期間。另外，最短的期間只要能發(fā)揮本發(fā)明效果則可以任意地設定。該期間例如可以以小時(hr)作為時間長度的單位，進而可以為更長的時間長度單位(例如天(day))或更短的時間長度單位(例如分鐘(minutes))。
[0055]關于本發(fā)明的植物栽培方法，在從種子剛發(fā)芽后或剛植苗后開始直至收獲為止的植物的栽培全部期間中，在任意的時間點開始或結束，可以以任意時間長度適用。
[0056]另外，“分別獨立”指的是在上述期間內(nèi)分別存在紅光照射步驟和藍光照射步驟。紅光照射步驟和藍光照射步驟在上述期間內(nèi)包括各至少一個步驟即可，優(yōu)選包括各兩個步驟以上。
[0057]紅光照射步驟和藍光照射步驟可以交替連續(xù)地進行，也可以在兩步驟之間夾著對植物同時照射紅光照明光和藍光照明光的步驟或暫停對植物進行光照射的步驟來不連續(xù)地重復進行。但是，為了提高植物生長效果，優(yōu)選交替連續(xù)進行。參照圖1~圖3的同時對這些本發(fā)明的植物栽培方法的實施方式進行具體說明。需要說明的是，本發(fā)明的植物栽培方法當然也能夠?qū)D1~圖3中說明的各實施方式適當組合來實施。
[0058]圖1為說明本發(fā)明的第一實施方式的植物栽培方法的工序的圖。該實施方式交替連續(xù)地進行紅光照射步驟和藍光照射步驟。
[0059]圖中，符號S1表示紅光照射步驟、符號S2表示藍光照射步驟。本實施方式中，交替連續(xù)地進行紅光照射步驟S1和藍光照射步驟S2,重復進行包含紅光照射步驟S1和藍光照射步驟S2的照射循環(huán)。
[0060]如此，通過對植物交替地照射紅光照明光和藍光照明光，可以顯著地促進生長(參照后述實施例)。另外，也能夠抑制徒長而提高收獲量。
[0061]在此，以在第一次照射循環(huán)C1中由紅光照射步驟S1開始工序的情況作為例子進行了說明，但是在各照射循環(huán)中，任意首先進行紅光照射步驟S1和藍光照射步驟S2中的任一步驟。
[0062](1-2)第二實施方式的植物栽培方法
[0063]圖2為說明本發(fā)明的第二實施方式的植物栽培方法的工序的圖。該實施方式中，在紅光照射步驟和藍光照射步驟這兩步驟之間夾著對植物同時照射紅光照明光和藍光照明光的步驟(以下也稱為“同時照射步驟”)來不連續(xù)地重復進行紅光照射步驟和藍光照射步驟。
[0064]圖中，符號S3表示同時照射步驟。本實施方式中，夾著同時照射步驟S3來不連續(xù)地進行紅光照射步驟S1和藍光照射步驟S2,重復進行包含紅光照射步驟S1、同時照射步驟S3和藍光照射步驟S2的照射循環(huán)。
[0065]在此，以在第一次照射循環(huán)C1中由同時照射步驟S3開始工序的情況作為例子進行了說明，但是在各照射循環(huán)中，任意首先進行紅光照射步驟S1、同時照射步驟S3和藍光照射步驟S2中的任一步驟。
[0066](1-3)第三實施方式的植物栽培方法
[0067]圖3為說明本發(fā)明的第三實施方式的植物栽培方法的工序的圖。該實施方式中，在紅光照射步驟和藍光照射步驟這兩步驟之間夾著暫停對植物進行光照射的步驟(以下也稱為“暫停步驟”)來不連續(xù)地重復進行紅光照射步驟和藍光照射步驟。
[0068]圖中，符號S4表示暫停步驟。本實施方式中，夾著暫停步驟S4來不連續(xù)地進行紅光照射步驟S1和藍光照射步驟S2,重復進行包含紅光照射步驟S1、暫停步驟S4和藍光照射步驟S2的照射循環(huán)。
[0069]在此，以在第一次照射循環(huán)C1中由暫停步驟S4開始工序的情況作為例子進行了說明，但是在各照射循環(huán)中，任意首先進行紅光照射步驟S1、暫停步驟S4和藍光照射步驟S2中的任一步驟。
[0070](1-4)波長
[0071]在上述各實施方式的植物栽培方法中，紅光指的是峰波長570~730nm的光，合適地使用峰波長635~660nm的光。另外，藍光指的是峰波長400~515nm的光，合適地使用峰波長400~460nm的光。
[0072]另外，紅光和藍光的波長可以在上述波長區(qū)域的范圍內(nèi)變化，例如可以在第N次(N為I以上的整數(shù))的照射循環(huán)Cn中波長變化。另外，第N次的照射循環(huán)Cn與第M次(M為與N不同的I以上的整數(shù))的照射循環(huán)Cm中，波長在上述波長區(qū)域的范圍內(nèi)也可以不同。
[0073]進而，上述紅光照射步驟S1、同時照射步驟S3和藍光照射步驟S2中，除了紅光和藍光之外，還可以組合其它波長區(qū)域的光、利用多種波長區(qū)域的光進行照射。
[0074](1-5)光量(強度)
[0075]對紅光照射步驟S1、藍光照射步驟S2和同時照射步驟S3中的紅光照明光及藍光照明光的光量(強度)沒有特別限定，例如按光合作用光子通量密度(PhotosyntheticPhoton Flux Density:PPFD)計分別為I~1000微摩爾/m2s,優(yōu)選為10~500微摩爾/m2s，特別優(yōu)選為20~250微摩爾/m2s左右。
[0076]另外，對于上述各步驟中的紅光照明光和藍光照明光的光量(強度)比，可以任意設定，但是按“紅:藍”或“藍:紅”計，優(yōu)選處于1:1~20:1左右的范圍內(nèi)。對于光量比，具體而言，按“紅:藍”或“藍:紅”計，例如可以設定為1:1、5:3、2:1、3:1、4:1、10:1、20:1等。光量比特別優(yōu)選按“紅:藍”計為1:1~3:1。
[0077]另外，紅光照明光和藍光照明光的光量可以在上述范圍內(nèi)變化，例如可以在第N次(N為I以上的整數(shù))的照射循環(huán)Cn中光量變化。另外，第N次的照射循環(huán)Cn與第M次(M為與N不同的I以上的整數(shù))的照射循環(huán)Cm中，光量可以在上述范圍內(nèi)變化。
[0078](1-6)照射時間
[0079]上述各實施方式的植物栽培方法中，一次照射循環(huán)的時間最長為栽培全部期間。另外，最短時間只要能發(fā)揮本發(fā)明效果則可以任意地設定。一次照射循環(huán)例如可以以小時(hr)作為時間長的單位，進而可以為更長的時間長度單位(例如天(day))或更短的時間長度單位(例如分鐘(minutes))。
[0080]例如交替連續(xù)地進行紅光照射步驟SI和藍光照射步驟S2的第一實施方式的植物栽培方法中，一次照射循環(huán)為一天時，可以使紅光照射步驟S1為12小時、使藍光照射步驟&為12小時。另外，例如一天重復4次照射循環(huán)時，一次照射循環(huán)為6小時，可以使紅光照射步驟S1為3小時、使藍光照射步驟S2為3小時。
[0081]一次照射循環(huán)的時間可以在第N次的照射循環(huán)Cn與第M次(M為與N不同的I以上的整數(shù))的照射循環(huán)Cm中變化。例如可以使照射循環(huán)Cn為12小時、使接下來的照射循環(huán)CN+1為6小時。
[0082]另外，一次照射循環(huán)內(nèi)的紅光照射步驟S1、藍光照射步驟S2、同時照射步驟S3和暫停步驟S4的時間比可以任意。例如上述第一實施方式的植物栽培方法中，一次照射循環(huán)為一天時，“紅光照射步驟S1 ?藍光照射步驟S2”可以任意地設定為“12小時*12小時(1:1) ”、“16小時? 8小時(2:1) ”、“21小時? 3小時(7:1) ”等。
[0083]特別優(yōu)選在交替連續(xù)地進行紅光照射步驟S1和藍光照射步驟S2的第一實施方式的植物栽培方法中，使紅光照射步驟S1和藍光照射步驟S2的照射時間為0.1小時以上且不足48小時。為了得到高的植物生長效果，最優(yōu)選使紅光照射步驟S1和藍光照射步驟S2的照射時間為3小時以上且24小時以下。這種情況下，紅光照射步驟S1與藍光照射步驟S2的時間比也可以任意，例如可以使“紅光照射步驟S1 ?藍光照射步驟S2”為“18小時? 6小時”等。
[0084](2)條件設定步驟
[0085]本發(fā)明的植物栽培方法優(yōu)選在上述栽培步驟的前段包括設定紅光照明光和藍光照明光的照射條件的步驟。該條件設定步驟中，對于成為栽培對象的植物，設定在利用包含紅光照明光和藍光照明光的照明光的照明環(huán)境下能得到與利用白光的照明環(huán)境下同等或者更好的生長效果的紅光照明光和藍光照明光的照射條件。根據(jù)所設定的照射條件，在栽培步驟中進行紅光照明光和藍光照明光的交替照射，由此能夠可靠性更高地得到生長促進效果。需要說明的是，通過省略條件設定步驟而僅進行栽培步驟，也能夠得到生長促進效果。
[0086]本步驟中，首先在利用白光的照明環(huán)境下進行植物的栽培，記錄植物的生長。在此使用的白光可以為自然光。接著在同時照射紅光照明光和藍光照明光的照明環(huán)境下進行植物的栽培。此時，設定多種的紅光照明光和藍光照明光的照射條件，從其中與先前記錄的白光照明環(huán)境下的生長對比，探索能得到同等以上的生長效果的照射條件。作為照射條件，應該對紅光照明光和藍光照明光的光量比、總光量、波長等進行研究。需要說明的是，對于白光照明環(huán)境下的生長而言，不僅可以參照實際的試驗數(shù)據(jù)，還可以參照文獻等提供的已知數(shù)據(jù)。
[0087]本步驟具體而言例如如下所述進行。首先在光量(PPFD) 140微摩爾/m2s的熒光燈照明環(huán)境下進行植物的栽培。接著在100~500微摩爾/m2S左右的范圍內(nèi)將總光量設定為多種條件，組合其并在按“紅:藍”或“藍:紅”計為1:1~20:1左右的范圍內(nèi)將光量比設定為多種條件，在同時照射環(huán)境下進行植物的栽培。然后，特定能得到與熒光燈照明環(huán)境下同等或者更好的生長效果的總光量和光量比。
[0088]認為本發(fā)明的植物栽培方法通過使紅光和藍光的照射對應于植物的光合作用的機理，產(chǎn)生顯著的植物生長促進效果。本發(fā)明的植物栽培方法中，有可能通過組合使用二氧化碳、已知的具有生長促進效果的藥劑等，可以進一步提高植物栽培效果。
[0089]2.植物栽培裝置
[0090](I)第一實施方式的植物栽培裝置
[0091](1-1)光照射部
[0092]本發(fā)明的第一實施方式的植物栽培裝置能夠?qū)嵭猩鲜鲋参镌耘喾椒ǖ母鞴ば?，該裝置具備:對植物照射紅光照明光和藍光照明光的光照射部；和控制部，所述控制部控制光照射部，在一定期間內(nèi)分別獨立地實行對植物照射紅光照明光的步驟和對植物照射藍光照明光的步驟。
[0093]光照射部包括放射紅光或藍光的光源。紅光和藍光的光源可以單獨或組合使用以往公知的光源。紅光照明光的光源優(yōu)選為放射包含紅光并且不包含藍光的光的光源，更優(yōu)選為僅放射紅光的光源。另外，藍光照明光的光源也優(yōu)選為放射包含藍光并且不包含紅光的光的光源，更優(yōu)選為僅放射藍光的光源。但是，作為藍光照明光的光源，有時也能夠利用如熒光燈等那樣波長成分中包含藍光的光源，紅光照明光的光源有時也能夠利用包含紅光以外的波長成分的光源，
[0094]光源優(yōu)選使用波長選擇容易、放射有 效波長區(qū)域的光能所占的比例大的光的發(fā)光二極管(LED)、激光二極管(LD)等光半導體元件。使用電致發(fā)光(EL)時，EL可以為有機或無機。
[0095]光半導體元件由于小型、壽命長、根據(jù)材料以特定波長發(fā)光而不會進行不需要的熱輻射，因此能量轉(zhuǎn)換效率良好，即使接近植物進行照射，也不會產(chǎn)生葉焦等損傷。因此，通過將光半導體元件用于光源，與其它的光源相比，能夠以更低的電力成本、更節(jié)省的空間進行栽培。
[0096]光源可以使用一個紅光半導體元件和一個藍光半導體元件組合、安裝而成的表面貼裝器件(SMD)(兩芯片表面貼裝器件(2Chips Surface Mount Device))以線狀排列形成的SMD線光源，僅紅光半導體元件或藍光半導體元件中的任一者以線狀或面狀排列而成的單色線光源或單色面板光源等。
[0097]半導體元件原理上能夠以數(shù)兆赫(MHz)以上的高的頻率進行點滅驅(qū)動。因此,通過將光半導體元件用于光源，能夠極其高速地進行紅光照射步驟S1、藍光照射步驟S2、同時照射步驟S3和暫停步驟S4的各步驟的轉(zhuǎn)換。
[0098]作為放射上述波長區(qū)域的光的LED，例如紅色LED有由昭和電工株式會社以產(chǎn)品編號HRP-350F銷售的鋁?鎵?銦?磷系發(fā)光二極管(鎵?磷系基板、紅色波長660nm)等，藍色LED有昭和電工株式會社產(chǎn)品編號GM2LR450G的發(fā)光二極管等。
[0099]作為發(fā)光二極管以外的光源，可列舉出例如直管形及簡潔形的熒光燈及電燈泡形熒光燈、高壓放電燈、金屬鹵化物燈、激光二極管等。也可以組合這些光源，使用用于選擇性地利用上述波長區(qū)域的光的光學濾波器。
[0100](1-2)控制部
[0101]控制部使由光照射部放射的紅光照明光和藍光照明光的光量(強度)、波長和/或照射時間維持在規(guī)定值，或者以規(guī)定的模式變化。
[0102]控制部可以使用通用的電子計算機來構成。例如使用LED作為光源時，控制部基于預先保持、存儲于存儲器、硬盤的控制模式，調(diào)整LED的驅(qū)動電流的大小，使紅光照明光和藍光照明光的光量比、總光量和照射時間等變化。另外，控制部基于控制模式轉(zhuǎn)換驅(qū)動放射不同的波長區(qū)域的光的多個LED`，使所照射的光的波長區(qū)域變化。
[0103](2)第二實施方式的植物栽培方法
[0104]圖4示意性地示出本發(fā)明的第二實施方式的植物栽培裝置的結構。圖中符號A所示的植物栽培裝置具備:照射紅光照明光的第一光照射部I和照射藍光照明光的第二光照射部2。另外，植物栽培裝置A具備在來自第一光照射部I的照明光的照射位置與來自第二光照射部2的照明光的照射位置之間移動植物P的輸送單元3。圖例示了第一光照射部I和第二光照射部2使用單色面板光源，輸送單元3以能夠載置植物P的輸送帶形式構成的情況(圖中方塊箭頭表示輸送帶的驅(qū)動方向)。
[0105]植物栽培裝置A構成為能夠?qū)嵤┥鲜龅谝粚嵤┓绞降闹参镌耘喾椒?，第一光照射部I和第二光照射部2夾著間隔板4來配設，沿著利用輸送單元3實現(xiàn)的植物P的移動方向交替排列。第一光照射部I和第二光照射部2配置2組以上。對于輸送到第一光照射部I的下方的植物P，由鄰接的第二光照射部2放射的藍光照明光被間隔板4遮光，因此僅照射來自第一光照射部I的紅光照明光。同樣地，對于輸送到第二光照射部2的下方的植物P僅照射藍光照明光。
[0106]植物栽培裝置A中，通過輸送單元3使植物P在交替排列的第一光照射部I和第二光照射部2的下方單向移動，對植物P交替照射紅光照明光和藍光照明光，由此可以促進植物P的生長。另外，還能夠抑制徒長來提高收獲量。
[0107]植物栽培裝置A中，輸送單元3優(yōu)選以花費植物P的栽培全部期間、使植物P由最初的第一光照射部I的光照射位置移動至最后的第二光照射部2的光照射位置的方式進行驅(qū)動。第一光照射部I及第二光照射部2的配設數(shù)和輸送單元3的驅(qū)動速度(即植物P的移動速度)根據(jù)植物P的栽培期間和照射循環(huán)(參照圖1符號C1)的時間等適當設定。例如使栽培期間為30天、照射循環(huán)為紅光照射步驟(參照圖1符號S1) 12小時和藍光照射步驟(參照圖1符號S2) 12小時的情況下，第一光照射部I和第二光照射部2各配設30個，輸送單元3以植物P位于各光照射部的下方的時間各12小時的速度驅(qū)動。
[0108]間隔板4的配設間隔也能根據(jù)照射循環(huán)的時間等適當設定。例如一次照射循環(huán)為紅光照射步驟18小時和藍光照射步驟6小時的情況下，將構成第一光照射部I的兩塊間隔板4之間的距離設定為構成第二光照射部2的兩塊間隔板4之間的距離的3倍。另外，例如一次照射循環(huán)中的紅光照射步驟的時間由前段的照射循環(huán)中的紅光照射步驟的時間變化的情況下，將構成一個第一光照射部I的間隔板4之間的距離與構成前段的第一光照射部I的間隔板4之間的距離相比，根據(jù)時間變化設定得大或小。
[0109]需要說明的是，在此，對植物P在沿著利用輸送單元3實現(xiàn)的植物P的移動方向交替排列的第一光照射部I和第二光照射部2的下方單向移動的例子進行了說明，但是本發(fā)明的植物栽培裝置中，植物也可以在來自第一光照射部的紅光照明光的照射位置與來自第二光照射部的藍光照明光的照射位置之間往返移動。這種情況下，可以至少配置一組的第一光照射部和第二光照射部，通過輸送單元使植物在兩個光照射部的下方往返。
[0110]上述第二實施方式的植物栽培裝置能夠適用于上述第二實施方式和第三實施方式的植物栽培方法的實施。適用于第二實施方式的植物栽培方法時，植物栽培裝置A中，可以在第一光照射部I和第二光照射部2之間配設照射紅光照明光和藍光照明光的第三光照射部?；蛘撸梢栽谥参镌耘嘌b置A中，使得利用間隔板4的遮光形成一部分不完全的狀態(tài)，由此對從第一光照射部I的下方向著第二光照射部2的下方移動的植物P暫時同時照射紅光照明光和藍光照明光。
[0111]另外，適用于第三實施方式的植物栽培方法時，植物栽培裝置A中，可以在第一光照射部I和第二光照射部2之間設置沒有配設光照射部的空間，并且使植物P在第一光照射部、第二光照射部和前述空間的下方單向移動。
[0112]3.栽培植物
[0113]對本發(fā)明的植物栽培方法等的對象的栽培植物沒有特別限定，可以為蔬菜類、薯類、蘑菇類、果實類、豆類、谷物類、種實類、觀賞用植物類、蕨類、苔類等。另外，對這些植物的栽培方式也沒有特別限定，可以為水耕栽培、土耕栽培、培養(yǎng)液栽培、固體培養(yǎng)基耕栽等。
[0114](I)葉菜類
[0115]作為葉菜類，可列舉出十字花科的水菜、油菜、辛子水菜、芥菜、山崳菜、水芹、大白菜、小白菜類、青梗菜、圓白菜、花椰菜、花莖甘藍、抱子甘藍、芝麻菜、壬生菜(Pino Green)等；菊科的萵苣類、結球萵苣、筒篙、蜂斗菜、西洋紅葉生菜(Rolo Rossa)、紅葉沙拉生菜(Red Romaine)、菊苣等；百合科的洋蔥、大蒜、蕎頭、韭菜、蘆筍等；傘形科的歐芹、平葉歐芹、北柴胡、西芹、水芹等；唇形科的紫蘇、羅勒等；蔥科的蔥等；五加科的土當歸等；姜科:襄荷等。
[0116]作為萵苣類，包括結球萵苣、非結球萵苣以及半結球萵苣等，可列舉出例如散葉萵苣、皺葉萵苣、蘿蔓萵苣、綠波、綠葉、紅葉、Frillice (注冊商標)、River Green(注冊商標)、皺葉、邊緣綠(fringe green)、Nochip、Moco Lettuce、韓國萵苣、萵契^
[0117]另外，作為果菜類，可列舉出葫蘆科的甜瓜、黃瓜、南瓜、西瓜等；豆科的扁豆、蠶豆、豌豆、毛豆等；茄科的西紅柿、茄子、柿子椒等；薔薇科的草莓等；錦葵科的秋葵等；禾本科的玉米等。進而，作為根菜類，可列舉出十字花科的蘿卜、蕪菁、山崳菜等；菊科的牛蒡等；傘形科的胡蘿卜等；茄科的馬鈴薯等；天南星科的芋頭等；旋花科的甘薯等；薯蕷科的薯蕷等；姜科的生姜等；睡蓮科的藕等。
[0118](2)果樹類
[0119]作為果樹類，可列舉出薔薇科的木莓、黑莓、波森莓(boysen berry)、毛樓桃等；杜鵑花科的烏飯樹、紅莓苔等；茶薦子科的醋栗、紅漿果樹叢(redcurrant)等；漆樹科的芒果等；鳳梨科的菠蘿等；桑科的無花果等；葡萄科的葡萄等；忍冬科的藍果忍冬等；番木瓜科的番木瓜等；西番蓮科的西番蓮果等；仙人掌科的火龍果等。
[0120](3)谷物
[0121]作為谷物，可列舉出禾本科的粟、燕麥、大麥、小米、小麥、稻米、糯米、玉米、薏苡、稗子、黑麥等；莧科的莧菜等；寥科的蕎麥等。
[0122](4)苔類等
[0123]作為苔類，包括屬于蘚綱(Bryopsida)的苔類?？闪信e出例如東亞砂蘚(Racomitrium japonicum)等被稱為所謂砂蘚的紫萼蘚目(Grimmiales)紫萼蘚科(Grimmiaceae)砂蘚屬的苔類。
[0124]另外，作為觀賞用植物，除了薔薇、迷你薔薇、龍膽等之外，包括掌葉鐵線蕨、鳳尾蕨、卷柏等蕨類的各種觀葉植物`也可以成為栽培對象。
[0125]實施例
[0126]〈試驗例1>
[0127]關于本發(fā)明的植物栽培方法或植物栽培裝置，準備生長時的光環(huán)境不同的試驗組I~8，并對它們進行比較，由此驗證人造光的照射模式與對植物的生長促進效果的相關。
[0128]A.材料和方法
[0129](材料)
[0130]本實施例中，作為生長狀態(tài)的觀察對象,使用散葉萵苣(品種:Summer surge)。首先將6粒種子等間隔地播種到栽培泥炭土板，使它們在熒光燈下(12小時晝長)發(fā)芽。由播種至發(fā)芽的3天，任意一試驗組都置于同一光環(huán)境下。發(fā)芽后，置于光環(huán)境不同的各人工氣象器內(nèi)，使它們生長21天。人工氣象器的環(huán)境除了光照射條件之外全部相同，氣溫為25~27°C、濕度為50%。
[0131](光源)
[0132]用于本試驗例的光環(huán)境的光源，使用紅色LED (中心波長:660nm、昭和電工制HRP-350F)、紅色LED (中心波長:635nm、昭和電工制H0D-350F)、藍色LED (中心波長:450nm、昭和電工制 GM2LR450G)、白色 LED (近紫外 405nm 激發(fā)、KYOCERA Corporation 制T0P-V5000K)的3種LED和熒光燈。各LED的I組安裝數(shù)為:紅色LED660nm、635nm都為各240個、藍色LED為240個、白色LED為128個。
[0133]使用各光源，制作表1所不試驗組I~10的光環(huán)境。各光源的光合作用光子通量密度(PPFD、微摩爾nr2、1)調(diào)節(jié)為栽培泥炭土板的中心部140微摩爾nr2、1 (僅試驗組8為80微摩爾HT2s'僅試驗組4為160微摩爾HT2s-1)。同時照射或交替照射多種波長的光時，調(diào)整為各照射光的PPFD的總計為140微摩爾HT2JT1 (僅試驗組4為160微摩爾n^s—1)。表1對于試驗組I~10的光環(huán)境下的光合作用光子通量密度(PPFD、微摩爾HT2jT1)、照度(Ix)、紫外線強度(UV-A及UV-420、WnT2)、距離光源的高度(cm)、占空比(%)，示出裝入栽培泥炭土板的土壤表面附近高度的5點平均值。另外，以下對各試驗組的光環(huán)境、照射光和照射模式進行具體說明。
[0134][表 I]
【權利要求】
1.一種植物栽培方法，其在一定期間內(nèi)分別獨立地進行對植物照射紅光照明光的步驟和對所述植物照射藍光照明光的步驟。
2.根據(jù)權利要求1所述的植物栽培方法，其中，交替連續(xù)地進行所述照射紅光照明光的步驟和所述照射藍光照明光的步驟。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的植物栽培方法，其中，所述照射紅光照明光的步驟和所述照射藍光照明光的步驟的照射時間為0.1小時以上且不足48小時。
4.根據(jù)權利要求3所述的植物栽培方法，其中，所述照射時間為3小時以上且24小時以下。
5.根據(jù)權利要求1~4中任一項所述的植物栽培方法，其中，所述紅光照明光與所述藍光照明光的光量比為1:20~20:1。
6.根據(jù)權利要求1~5中任一項所述的植物栽培方法，其中，所述植物為葉菜類、果樹類或谷物。
7.一種植物栽培方法，其對于成為栽培對象的植物，在能得到與利用白光的照明環(huán)境下同等或更好的生長效果的包含紅光照明光和藍光照明光的照明光的照射條件下，在一定期間內(nèi)分別獨立地進行對所述植物照射所述紅光照明光的步驟和對所述植物照射所述藍光照明光的步驟來栽培所述植物。
8.根據(jù)權利要求7所述的植物栽培方法，其包括下述步驟:對于所述植物，設定在利用包含所述紅光照明光和所述藍光照明光的照明光的照明環(huán)境下能得到與所述利用白光的照明環(huán)境下同等或更好的生長效果的所述紅光照明光和所述藍光照明光的所述照射條件。
9.根據(jù)權利要求7或8所述的植物栽培方法，其中，所述照射條件為所述紅光照明光與所述藍光照明光的光量比和總光量。
10.一種植物栽培裝置，其具備:對植物照射紅光照明光和藍光照明光的光照射部；和控制部，所述控制部控制光照射部，在一定期間內(nèi)分別獨立地實行對所述植物照射所述紅光照明光的步驟和對所述植物照射所述藍光照明光的步驟。
11.根據(jù)權利要求10所述的植物栽培裝置，其中，所述控制部使由所述光照射部放射的所述紅光照明光和所述藍光照明光的光量、波長和/或照射時間維持在規(guī)定值、或者以規(guī)定的模式變化。
12.根據(jù)權利要求10或11所述的植物栽培裝置，其中，所述光照射部包括放射紅光或藍光的發(fā)光二極管。
13.—種植物栽培裝置，其具備: 照射紅光照明光的第一光照射部； 照射藍光照明光的第二光照射部；和 在來自所述第一光照射部的照明光的照射位置與來自所述第二光照射部的照明光的照射位置之間移動植物的輸送單元。
【文檔編號】A01G7/00GK103687478SQ201280035310
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年8月3日 優(yōu)先權日:2011年8月5日
【發(fā)明者】執(zhí)行正義, 鈴木廣志, 山內(nèi)直樹, 荒博則, 下川陽大, 松本已紗都, 殿岡裕樹 申請人:昭和電工株式會社, 國立大學法人山口大學