千葉大,植物工場で葉の老化を防ぐ照明法を開発

千葉大学は,植物工場の推進や発展に繋がる新たな植物栽培システムである,上方照射を用いた葉の老化を抑制する栽培技術を開発した(ニュースリリース)。

植物工場が産業化に至るまでの課題の1つに「老化葉」が挙げられる。植物工場では高密度に植物を栽培するため,葉が複雑に幾重にも重なる結果,外側の葉まで光が届かず,老化が進行してしまう。これまでも出荷前に,老化葉を取り除く作業に膨大な時間と労力がかかっていた。植物工場において,作物の高効率生産・高付加価値を実現する栽培法を確立することが喫緊の課題となっている。

今回の研究では,現在の植物工場において広く栽培されているリーフレタスを研究材料に用いた。植物体への上から下に向けてのLED照射(下方照射)だけでは,外葉は老化が進行するが,下方照射のみならず,植物体への下から上に向けてのLED照射(上方照射)を加えることによって,外葉の老化を抑制することが明らかになった。

また,栽培環境における外葉の光合成速度を解析したところ,上方照射がないと,下方照射による光が外葉に届かないため,炭素収支が「マイナス」であった。一方で,上方照射することによって,外葉にも光が届くため,純光合成速度が「プラス」になった。

LED上方照射を行なうことによって,収穫量の増大のみならず,老化葉を削減することができ,生産過程で生じるゴミ排出量の大幅な削減や,トリミング過程で生じる作業量の軽減にも貢献できるとしている。この成果によって,植物工場における葉菜類の栽培において,「上方照射の有効性」について世界に先駆けて初めて証明することができたとしている。

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