超密植栽培を可能にする群落内環境制御法の開発

开发可实现超密集栽培的群落环境控制方法

• 批准号: 22K19226
• 负责人: 荊木 康臣
• 金额: $ 3.99万
• 依托单位: Yamaguchi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19226/
• 关键词: 群落内環境; 群落内照射; PPFD; 投影葉面積比; 栽植密度; 人工光型植物工場; 補光; 動的制御

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。

在本研究中，我们将通过控制群体内的环境来改善因密集种植而导致的栽培环境恶化，目的是最大限度地提高人造光型植物工厂的种植密度并提高单位面积的生产效率。以单位面积产量（考虑质量）为评价指标，尽量优化种植密度。 2022财年，我们将首先通过人工光植物工厂生菜栽培的文献研究收集种植密度和产量数据，旨在建立模型栽培系统，并选择品种、标准种植密度和产量数据模型。通过设定培养天数和目标重量来建立培养体系。接下来，作为初步测试，我们将实际进行标准种植密度和更高种植密度的种植，并比较生长情况。同时，我们将对群落内的环境进行测量，并考虑对个体进行无损分析的方法。我做到了。结果证实，当种植密度增加时，单位面积的产量较高，但每个个体的鲜重低于标准种植密度种植时的水平。作为个体生长率的无损分析方法，我们考虑使用图像分析，并建立了基于图像计算的投影叶面积比的评估方法。我们还测量了群落内的PPFD、温度和湿度以及CO2浓度，发现密集种植的效果是群落内PPFD的降低和湿度的增加。基于这一结果，我们考虑了在群落内安装光源的方法，旨在改善密植期间群落内的光环境，并研究了在群落内运输物种的方法的效果。结果表明，群落内辐射可以促进密植期间个体的生长。