超密植栽培を可能にする群落内環境制御法の開発

本研究では、人工光型植物工場において、栽植密度を最大限に高めて、栽培面積あたりの生産効率の向上をめざすことを目標に、密植に伴う栽培環境の悪化を群落内環境制御により改善することで、栽培面積あたりの（品質を考慮した）収量を評価指標に、栽植密度の最適化を試みる。２０２２年度は、まず、モデル栽培系の確立を目的に、人工光型植物工場におけるレタス栽培を対象として、文献調査により栽植密度や収量データの収集を行い、品種の選定、標準的な栽植密度・栽培日数、目標とする重量を設定し、モデル栽培系を確立した。次に、予備試験として、標準的な栽植密度と栽植密度を高めた場合で、実際に栽培を行い、生育を比較すると同時に、群落内環境の測定および個体生長速度の非破壊的解析手法の検討を行った。その結果、栽植密度を高めた方が、単位面積当たりの生産量は大きくなるが、1個体の生体重は、標準的な栽植密度の場合より低下することを確認した。個体生長速度の非破壊的解析手法としては、画像解析の利用を検討し、画像から算出される投影葉面積比による評価法を確立した。また、群落内環境として、群落内のPPFD、温湿度、CO2濃度を測定したが、密植の影響としては、群落内のPPFDの低下と湿度の上昇が認められた。この結果を受け、密植時の群落内の光環境の改善を目的に、群落内に光源を設置する方法を検討し、密植時に個体間の相互遮蔽等が起こり始めた段階で、光源の一部を群落内に移動する方法の影響を調べた。その結果、群落内照射を行うことで、密植時の個体の成長を促進できる可能性が示唆された。

本研究では、人工光型植物工場において、栽植密度を最大限に高めて、栽培面積あたりの生産効率の向上をめざすことを目標に、密植に伴う栽培環境の悪化を群落内環境制御により改善することで、栽培面積あたりの（品質を考慮した）収量を評価指標に、栽植密度の最適化を試みる。２０２２年度は、まず、モデル栽培系の確立を目的に、人工光型植物工場におけるレタス栽培を対象として、文献調査により栽植密度や収量データの収集を行い、品種の選定、標準的な栽植密度・栽培日数、目標とする重量を設定し、モデル栽培系を確立した。次に、予備試験として、標準的な栽植密度と栽植密度を高めた場合で、実際に栽培を行い、生育を比較すると同時に、群落内環境の測定および個体生長速度の非破壊的解析手法の検討を行った。その結果、栽植密度を高めた方が、単位面積当たりの生産量は大きくなるが、1個体の生体重は、標準的な栽植密度の場合より低下することを確認した。個体生長速度の非破壊的解析手法としては、画像解析の利用を検討し、画像から算出される投影葉面積比による評価法を確立した。また、群落内環境として、群落内のPPFD、温湿度、CO2濃度を測定したが、密植の影響としては、群落内のPPFDの低下と湿度の上昇が認められた。この結果を受け、密植時の群落内の光環境の改善を目的に、群落内に光源を設置する方法を検討し、密植時に個体間の相互遮蔽等が起こり始めた段階で、光源の一部を群落内に移動する方法の影響を調べた。その結果、群落内照射を行うことで、密植時の個体の成長を促進できる可能性が示唆された。