閉鎖型植物苗工場の実用化に関する研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11356007
• 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: 本條 毅 千葉大学, 自然科学研究科, 助教授 (60173655) ; 星 岳彦 東海大学, 開発工学部, 助教授 (80219162) ; 蔵田 憲次 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (90161736) ; 全 昶厚 千葉大学, 園芸学部, 助教授 ; 久保田 智恵利 千葉大学, 園芸学部, 助教授 (00280917)
• キーワード: 閉鎖苗 / 苗生産 / 人工光利用 / 植物工場 / リサイクル / 高付加価値苗 / 抽だい制御 / 光環境

研究概要

平成12年度は,11年度の研究成果にもとづいて、改良型基本モジュールを4つ製作した。そして、それらの改良型基本モジュールを改良型生産管理ソフトウェアを用いて管理しつつ、高付加価値苗生産の知的環境調節技術の開発を行なった。植物材料には、主としてサツマイモを用い、またトマトとナスを用いた。苗1本を生産するに必要な電力、水、CO2、作業などの量を、環境計測装置を用いて詳細に計測し、最小のエネルギ・資源を用いて高品質苗の生産を行なうための環境調節および生産計画を実現するための基礎資料を得た。苗の成長・増殖モデルのパラメータ値は、主に、苗の画像計測値から算定し、他方、破壊測定によって検証した。この画像計測装置は、2台のCCDカメラを用いて、2つの2次元画像から1つの3次元画像を構成するものである。
セル成型苗トレイ上にある苗群落の画像からの苗成長情報を、分光光度計を用いたクロロフィル濃度測定などの化学分析値および光合成・蒸散測定装置を用いた物理測定値と比較・解析して、非破壊画像処理計測の精度を向上させた。
G2を用いて作成した生産管理ソフトウェアのプロトタイプを、Javaに移植し、分散ネットワーク環境で稼働でき、かつ、ポータビィティを高めるように改良を試みた。そして、基本モジュールを3台以上連結した場合の苗生産においても使用可能な程度に、生産管理ソフトウェアの性能を高めた。オブジェクト指向プログラミングの利点を最大限に活かした生産管理ソフトウェアとした。
以上により、生産管理ソフトウェア、成長監視画像計測処理システムおよび基本モジュールは、それほど変更せずに実用化できるまでに完成度を高め、実用化の一歩手前まで達した。

研究成果

• [文献書誌] 古在豊樹: "閉鎖型苗生産システムの開発と利用"SHITA REPORT 植物工場の最新技術. No.16. 14-29 (2000)
• [文献書誌] Kozai,T.: "Perspectives of bioengineering and bioindustry for saving the earth in the 21 the cenury"Proceeding of Fourth Symosium on Agricultural Sciences and Biochemical Engineering. 11-17 (2000)
• [文献書誌] Kubota,C.: "Development of a mathematical model for vegetative propagation : Simulated sweetpotato cutting production as affected by propagation methods and environment conditions"Acta Horticulturae. 519. 65-72 (2000)
• [文献書誌] 大山克己: "閉鎖型苗生産システムのエネルギおよび物質収支(第1報)-エネルギ収支-"植物工場学会誌. 12(3). 160-170 (2000)
• [文献書誌] 大山克己: "閉鎖型苗生産システムのエネルギおよび物質収支(第2報)-水収支-"植物工場学会誌. 12(4). 217-224 (2000)
• [文献書誌] Shibuya,T.: "Development of an automatic watering system for plug seeding production with estimation of evapotranspiration by weighing"Acta Hoticulturae. 519. 37-42 (2000)
• [文献書誌] Kozai,T.: "Transplant Production in the 21st Century"Kluwer Academic Publishers. 290 (2000)
• [文献書誌] Kozai,T.: "Challenge of Plant and Agricultural Sciences to the Crisis of Biosphere on the Earth in the 21st Century"Eurekah.com/Landes Bioscience. 309 (2000)