閉鎖型植物苗工場の実用化に関する研究

2001 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 11356007
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 展開研究
• 研究分野: 生物環境
• 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, 大学院・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 智惠利 アリゾナ大学, プラントサイエンス学科(米国), 助教授 (00280917) ; CHUN Changhoo Faculty of Horticulture, Chiba University Associate Professor
• 研究期間 (年度): 1999 – 2001
• キーワード: 閉鎖型 / 苗生産 / 人工利用 / 植物工場 / 環境調節 / 高付加価値苗 / リサイクル / 生産管理ソフトウェア

研究概要

「閉鎖型植物苗工場の実用化に関する研究」は多くの学術的かつ実用的成果をもたらした。本研究において開発した閉鎖型植物苗生産システムは、省エネルギ・省資源・省力的に高付加価値苗の生産を行う実用システムとして、また従来の人工光利用苗生産に関する定説を打ち破った革新的学術成果としても注目を浴びている。
研究の成果は原著論文数十編、学会口頭発表約100件、著書(分担執筆を含む)数十編などに公表され、さらに十数編の公表準備中の論文がある。2002年には欧州・米国での国際会議あるいは国際シンポジウムにおける招待講演4件が予定されている。国内のシンポジウムなどでも数件の招待講演が予定されている。
本研究の成果は、園芸作物の苗生産だけでなく、植林用樹木、食料作物、工芸作物などの苗生産に応用可能であり、用途が広い。
本研究において開発した、エネルギ・物質収支に関する解析方法および高付加価値苗生産の方法論は、学術的にも評価され、また今後、基礎研究が広がると期待される。
本研究の結果、苗1本を生産するために必要な電気エネルギ量は従来の数分の一に節減され、現行の電気料金では、苗あたり1円程度にまで低下した。さらに必要水量は約1/15に低下し、また必要CO_2量は約1/3に低下した。このような結果から、本研究で提案された閉鎖型苗生産システムは実用化が可能になった。本システムを用いれば、苗生産に関する省資源、省エネルギ、省力が可能になる。現在、数杜が閉鎖型苗生産システムの商品化を試みている。また、農林水産省関連の技術開発補助金の対象課題ともなっている。

研究成果

• [文献書誌] Chun, Changhoo: "Effects of photoperiod and carbon dioxide concentration during transplant production on floral development and bolting of Spinacia oleracea L."Environment Control in Biology. 39(2). 87-94 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 西村将雄: "閉鎖型苗生産システムにおける消費電力量および電力コストの解析"植物工場学会誌. 13(3). 204-209 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kozai, Toyoki: "Developing a photoautotrophic micropropagation system for woody plants"Journal of Plant Research. 114(116). 525-537 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kubota, Chieri: "Mathematical models for planning vegetative propagation under controlled environments"HortScience. 36(1). 15-19 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 大山克己: "閉鎖型苗生産システムのナスセル成型苗育成時における電気エネルギおよび水消費量"植物工場学会誌. 13(1). 1-6 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Chintakovid, Watcharra: "Effect of air current speed on evapotranspiration rate of transplant canopy under artificial light"Journal of Society of High Technology in Agriculture. 14(1). 25-31 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 大山 克己: "植物の光センシング-光情報とシグナル伝達-"秀潤社. 192 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Chun, C., M. Tominaga ,T. Kozai: "Effects of photoperiod and carbon dioxide concentration during transplant production on floral development and bolting of Spinacia oleracea L"Environ. Control in Biol.. 39(2). 87-94 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Chun, C., M. Tominaga ,T. Kozai: "Floral development and bolting of spinach as affected by photoperiod and integrated photosynthetic photon flux during transplant production"HortScience. 36(5). 889-892 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kozai, T., C. Kubota: "Developing a photoautotrophic micropropagation system for woody plants"Journal of Plant Research. 114(116). 525-537 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kubota, C., N. Kakizaki, T. Kozai, K. Kasahara, J. Nemoto: "Growth and net photosynthetic rate of tomato plantlets during photoautotrophic and photomixotrophic micropropagation"HortScience. 36(1). 49-52
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kubota, C., T. Kozai: "Mathematical models for planning vegetative propagation under controlled environments"HortScience. 36(1). 15-19
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nguyen, Q.T., T. Kozai: "Growth of in vitro Banana (Musa spp.) shoots under photomixotrophic and photoautotrophic conditions"In vitro Cell. Dev. Biol.-Plant. 37. 824-829 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kozai, T., C. Kubota, C. Chun, F. Afreen, K. Ohyama: "Necessity and concept of the closed transplant production system"In Kubota, C. and C. Chun (eds.), Transplant Production in the 21st Century, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands.. 3-19 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kozai, T., C. Kubota, S. Zobayed, Q.T. Nguyen, F. Afreen-Zobayed, J. Heo: "Developing a mass-propagation system for woody plants"In Watanabe, K. and A. Komamine (eds.), Challenge of Plant and Agricultural Sciences to the Crisis of Biosphere on the Earth in the 21st Century, Eurekah.com/Landes Bioscience, U.S.A.. 289-302
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Ohyama, K., T. Kozai, K. Yoshinaga: "Electric energy, water and carbon dioxide utilization efficiencies of a closed-type transplant production system"In Kubota, C. and C. Chun (eds.), Transplant Production in the 21st Century, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands. 28-32 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Chun, C., T. Kozai: "A Closed-type transplants production system."In N. Morohoshi and A. Komamine (eds.), Molecular Breeding of Woody Plants, Elsevier Science B.V., Amsterdam, The Netherlands. 375-384 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より