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植物工場における速度変数と利用効率の連続測定による統合環境制御

研究課題

研究課題/領域番号 24580366
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 農業環境工学
研究機関千葉大学

研究代表者

古在 豊樹  千葉大学, 環境健康フィールド科学センター, 名誉教授 (90081570)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2012年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード植物工場 / 統合環境制御 / 資源利用効率 / 速度変数 / 施設園芸 / 投入資源利用効率 / 熱エネルギー収支 / 植物生産管理 / 閉鎖型植物生産システム / 環境調節
研究成果の概要

人工光型植物工場に関して、毎時における①正味光合成速度、蒸散速度およびCO2利用効率を算定に成功した。②理論的最大値(光量子収率:約10%)に対して実際の効率は2~5%前後であり、今後の改善が見込まれた。③水利用効率は、ヒートポンプ冷房時の結露水の循環利用により、95%を上回った。他方、太陽光型植物工場においては、⑤電気ヒートポンプ暖房は、従来の重油暖房に比較してCO2排出量を60-80%、暖房費を平均30%程度削減できた。要約すると、人工光型植物工場では、光・水・CO2・肥料の利用効率が算定され、最適環境制御による利用効率の向上に関する方策が明らかにされた。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 3件) 図書 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 施設園芸におけるゼロ濃度差CO2施用(1)、その原理と実際2014

    • 著者名/発表者名
      古在豊樹・糠谷綱希・渋谷俊彦・丸尾達
    • 雑誌名

      農業および園芸

      巻: 89 ページ: 643-652

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] 施設園芸におけるゼロ濃度差CO2施用(2)、その原理と実際2014

    • 著者名/発表者名
      古在豊樹・糠谷綱希・渋谷俊彦・丸尾達
    • 雑誌名

      農業および園芸

      巻: 89 ページ: 749-758

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] 人工光型植物工場の電気料金2014

    • 著者名/発表者名
      古在豊樹
    • 雑誌名

      農業および園芸

      巻: 89 ページ: 1069-1079

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] 都市における生鮮食料生産の多面的意義2014

    • 著者名/発表者名
      古在豊樹
    • 雑誌名

      農業および園芸

      巻: 89 ページ: 994-1006

    • NAID

      120006778635

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] 大規模施設園芸における環境制御システムの発展方向2014

    • 著者名/発表者名
      古在豊樹・丸尾達
    • 雑誌名

      施設と園芸

      巻: 166 ページ: 44-55

    • NAID

      40020169878

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Resource use efficiency of closed plant production system with artificial light: Concept, estimation and application to plant factory2013

    • 著者名/発表者名
      Toyoki Kozai
    • 雑誌名

      Proceedings of the Japan Academy. Ser. B: Physical and Biological Sciences

      巻: 89 号: 10 ページ: 447-461

    • DOI

      10.2183/pjab.89.447

    • NAID

      130003383561

    • ISSN
      0386-2208, 1349-2896
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plant Factory in Japan - Current status and perspectives2013

    • 著者名/発表者名
      Toyoki Kozai
    • 雑誌名

      Chronica Horticulturae

      巻: 53 ページ: 8-11

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Sustainable plant factory: closed plant production systems with artificial light for high resource use efficiencies and quality produce2013

    • 著者名/発表者名
      Toyoki Kozai
    • 雑誌名

      Acta Horticulturae

      巻: 1004 ページ: 27-40

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 太陽光型植物工場2013

    • 著者名/発表者名
      古在 豊樹
    • 雑誌名

      エネルギー・資源・

      巻: 33 ページ: 183-186

    • NAID

      10030438418

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 人工光型植物工場2013

    • 著者名/発表者名
      古在 豊樹
    • 雑誌名

      農業電化

      巻: 66 ページ: 2-11

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Innovation in agriculture: Plant factories with artificial light2013

    • 著者名/発表者名
      Kozai, T.
    • 雑誌名

      APO News

      巻: January-February issue ページ: 2-3

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 小型植物工場ネットワーク2013

    • 著者名/発表者名
      古在 豊樹
    • 雑誌名

      日本機械学会誌

      巻: 116 ページ: 32-33

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] What PFAL means to urban agriculture2013

    • 著者名/発表者名
      Toyoki Kozai
    • 雑誌名

      Resource

      巻: March/April ページ: 12-12

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 植物工場の背景、課題および動向2013

    • 著者名/発表者名
      古在 豊樹
    • 雑誌名

      冷凍

      巻: 88(1025) ページ: 3-10

    • NAID

      10031165705

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Estimation of hourly CO2 assimilation rate of lettuce plants in a closed system with artificial lighting for commercial production2012

    • 著者名/発表者名
      Li, M., T. Kozai, K. Ohyama, S. Shimamura, K. Gonda and T. Sekiyama
    • 雑誌名

      Eco-Engineering

      巻: 24(3) ページ: 77-83

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Estimating the air exchange rate using water vapour as a tracer gas in a semi-closed growth chamber.2012

    • 著者名/発表者名
      Li, M., T. Kozai, Niu, G and M. Takagaki
    • 雑誌名

      Biosystems Engineering

      巻: 113 ページ: 94-101

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Reductions in energy consumption and CO2 emissions for greenhouses heated with heat pumps.2012

    • 著者名/発表者名
      Tong, Y., T. Kozai, N. Nishioka and K. Ohyama
    • 雑誌名

      Applied Engineering Agriculture

      巻: 28(3) ページ: 401-406

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 太陽光型植物工場2012

    • 著者名/発表者名
      古在 豊樹
    • 雑誌名

      エネルギー・資源

      巻: 33(4) ページ: 9-12

    • NAID

      10030438418

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 当事者科学と市民科学2012

    • 著者名/発表者名
      古在 豊樹
    • 雑誌名

      老年看護学

      巻: 17(1) ページ: 12-17

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Role of Plant Factory with Artificial Light (PFAL) in Urban Horticulture for next generations2014

    • 著者名/発表者名
      Toyoki Kozai
    • 学会等名
      APO (Asian Productivity Organization) Workshop
    • 発表場所
      Bali, Indonesia
    • 年月日
      2014-10-01 – 2014-10-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Role of Plant Factory with Artificial Light (PFAL) in Urban Horticulture2014

    • 著者名/発表者名
      Toyoki Kozai
    • 学会等名
      Internatiotinal workshop on vertical farming and urban agriculture
    • 発表場所
      Nottingham, England
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Innovative environmental control for advancing the sustainability2014

    • 著者名/発表者名
      Toyoki Kozai
    • 学会等名
      International conference for Horticulture Science
    • 発表場所
      Brisbane,Australia
    • 年月日
      2014-08-20 – 2014-08-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Plenary Session/Garden Conversation2013

    • 著者名/発表者名
      Toyoki Kozai
    • 学会等名
      Seventh International Conference on Design and Principles and Practices
    • 発表場所
      Chiba University, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Role of plant factory with artificial light in vertical farming2012

    • 著者名/発表者名
      Toyoki Kozai
    • 学会等名
      Workshop on Challenges in Vertical Farming
    • 発表場所
      Maryland University、U.S.A.
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Sustainable Plant Factory: Closed Plant Production Systems with Artificial Light for High Resource Use Efficiencies and Quality Produce2012

    • 著者名/発表者名
      Toyoki Kozai
    • 学会等名
      International Conference & Exhibition on Soilless Culture
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物工場の導入と沖縄農業の将来

    • 著者名/発表者名
      古在 豊樹
    • 学会等名
      沖縄農業技術企業化共同組合
    • 発表場所
      ホテルパシフィック沖縄
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] シンポジウム「植物工場の現状と未来」

    • 著者名/発表者名
      古在 豊樹
    • 学会等名
      日本農業気象学会関東支部2012年度例会
    • 発表場所
      千葉大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Review and Perspectives on Plant Factory

    • 著者名/発表者名
      Toyoki Kozai
    • 学会等名
      Gathering International Conference 2012
    • 発表場所
      Chiba University
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] The current situation and development of plant factory in Japan

    • 著者名/発表者名
      Toyoki Kozai
    • 学会等名
      International Symposium on Plant Factory and its Applications
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Plant Factory R & D - Commercialization and Prospect in Japan

    • 著者名/発表者名
      Toyoki Kozai
    • 学会等名
      AGREX KOREA 2012
    • 発表場所
      Jinju, Korea
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] The current situation and the future prospects of plant factories

    • 著者名/発表者名
      Toyoki Kozai
    • 学会等名
      Primoskaya State Academy of Agriculture
    • 発表場所
      Ussurisk, Russian Federation
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [図書] 図解でよくわかる植物工場の基本2015

    • 著者名/発表者名
      古在豊樹(監修)
    • 総ページ数
      159
    • 出版者
      誠光新光社
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] Plant Factory : An efficient vertical farming system for quality food production2015

    • 著者名/発表者名
      Toyoki Kozai, Genhua Niu and Michiko Takagaki
    • 総ページ数
      350
    • 出版者
      Elsevier
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] 植物工場経営の重要課題と対策2014

    • 著者名/発表者名
      古在 豊樹 (分担執筆)
    • 総ページ数
      300
    • 出版者
      情報機構
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] 植物工場生産システムと流通技術の新動向2013

    • 著者名/発表者名
      古在 豊樹 (分担執筆)
    • 総ページ数
      239
    • 出版者
      情報機構
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 古在豊樹 業績一覧

    • URL

      http://npoplantfactory.org/kozai/contents.html

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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