閉鎖系人工照明下での植物苗の高速安定生産のための環境調節法に関する基礎的研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09306017
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 古在 豊樹 千葉大学, 園芸学部, 教授 (90081570)
• 研究分担者: 全 昶厚 千葉大学, 園芸学部, 助教授 (90301093) ; 久保田 智恵利 千葉大学, 園芸学部, 助教授 (00280917)
• キーワード: 人工照明 / 苗生産 / 組織培養苗 / 光環境 / セル成型苗 / 光合成 / 蒸散 / サツマイモ

研究概要

人工照明下において高品質苗の高速安定大量生産を行うための環境調節システムの研究開発を行った。研究の成果原著論文21編、学会口頭発表講演要旨55編、著書10編、総説など8編に公表された。さらには、アグリ・バイオ関民間会社の事業化への関心を引き起こし、人工光型植物苗生産システムの実用化が現実のものとなりつつある。本研究のとした植物種は、サツマイモなどの食用作物、ユーカリなどの植林用樹木、ナスなどの園芸植物など、広い範囲にわたっる。得られた結果の概要は以下のようになる。1)培養期間中の植物の成長およびシュート伸長におよぼす光強度、光照向、明暗周期、明期暗期の気温差などの環境要因の影響を数種の植物について明らかにした。2)培養期間中のユーカリツマイモなどの成長・発根に二酸化炭素施用が有効であることを明らかにした。3)植物組織培養器内の気流の可視化技開発し、気流解析を行った。4)培養植物の純光合成速度および乾物増加におよぼす二酸化炭素濃度、光強度および培養気回数の影響を数理モデル化して、シミュレーションを行った。5)植物苗の低温貯蔵期間中に弱光を照射すると、苗の重減少、クロロフィル濃度低下および徒長を抑制することが可能であり、苗質維持できることを明らかにした。7)実生成形苗の純光合成速度、蒸散速度および成長におよぼす気流速度の影響を実験的に明らかにするための苗育成風洞を開発実験を行った。8)微気象学的方法と秤量法にもとづくセル成形苗個体群の純光合成および蒸発散速度の動的計測方法をし、その測定原理を自動灌水システムの開発に応用した。以上のように、高品質植物苗の人工照明下における高速安定大産の環境調節システムの基本的研究開発課題に関しては、有意義かつ応用可能な研究成果が得られたと考えられる。

研究成果

• [文献書誌] 大山 克己: "人工光型植物苗工場における消費電力と電力料金の試算例"植物工場学会誌. 10(2). 96-107 (1998)
• [文献書誌] 渋谷 俊夫: "気流速度が人工光源下におけるトマトセル成型苗個体群の純光合成速度および蒸発散速度に及ぼす影響"生物環境調節. 36(3). 131-136 (1998)
• [文献書誌] 渋谷 俊夫: "セル成型個体群の蒸発散量計測に基づく自動干満灌水システムの開発"生物環境調節. 37(1). 57-61 (1999)
• [文献書誌] Zobayed, S. M. A.: "Development of a Forced Ventilation system for large-Scale photoautotrophic culture and its utilization in sweetpotato"In. Vitro Cell. Dev. Biol.-Plant.. 35. 350-355 (1999)
• [文献書誌] Nguyen, Q. T.: "Photosynthetic characteristics of coffee (Coffea arabusta) plantlets in vitro in response to different Co_2 concentrations and light intensities"Plant Cell, Tissue Organ Cult.. 55. 133-139 (1999)
• [文献書誌] 古在豊樹: "植物組織培養の新段階 培養器環境から地球環境へ"農山漁村文化協会. 172 (1998)
• [文献書誌] 久保田 智恵利: "組織培養による増殖,新園芸学全編 園芸学最近の25年の歩み"養賢堂. 695 (1998)