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2011 年度 実績報告書

閉鎖型システムにおける植物生産の最適化

研究課題

研究課題/領域番号 21580306
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, 客員教授 (90081570)

キーワード施設園芸 / 植物工場 / エネルギー / 物質収支
研究概要

人工光利用の閉鎖型(人工光)植上物生産システムおよび太陽光利用の温-室に関して、物質およびエネルギー収支を詳細に解析して、投入資源である光エネルギー、水、二酸化炭素などの利用効率を算定し、算定結果に基づき、利用効率の改善策を示した。研究代表者は、従来の園芸施設に関するこの種の解析に関して過去に多くの成果を出しているので、基本的には、そこでの手法を改善した手法を適用した。
電気エネルギーおよび光利用効率に関しては、電気エネルギーから植物体の化学エネルギーにいたるエネルギー変換プロセスを詳細に解析し、投入資源である電気などの利用効率を高める方策を解明する。
まず、第一に、閉鎖型システムは、従来、育苗や光独立栄養培養に利用されていたが、葉もの生産にも有用であることが示された。その結果、葉もの生産に関しては、人工光閉鎖型システムの方が自然光温室システムよりも上記の光利用効率、水利用効率、CO_2利用効率が高いことが判明した。
次いで、人工光閉鎖型および自然光システムにおける上述の投入資源利用効率の改善方法を考察し、植物群落の受光比率を高めることの重要性を指摘した。
これらの研究成果を、国際園芸学会の「革新技術コロキアム」で講演した。これらの講演は数百名の参加者の関心を強く引き、その後、数多くの問い合わせや共同研究の提案を得ている。その他、2011年3,月末には台湾における国際ワークショップにおいても本研究の成果を発表し、高い評価を得た。本研究課題の成果は国内外で関心を持たれている。

  • 研究成果

    (29件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (19件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Reductions in energy consumption and CO_2 emissions for greenhouse heated with heat pumps, Appl.Eng.Agric.2012

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

      Appl.Eng.Agric.

      巻: 28(in press) ページ: 1-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improving light energy utilization efficiency for a sustainable plant factory with artificial light2011

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

      Green Lighting Shanghai Forum 2011

      ページ: 375-383

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 熱帯における施設園芸技術2011

    • 著者名/発表者名
      古在豊樹
    • 雑誌名

      熱帯農業研究

      巻: 4(1) ページ: 44-50

  • [雑誌論文] 環境制御による薬用植物の効率的生産とその将来性-省資源・環境保全と高品質・高収量の両立-2011

    • 著者名/発表者名
      古在豊樹, 新藤聡, 松本洋俊, 松原紀嘉, 渡辺均, 池上文雄
    • 雑誌名

      漢方と最新治療

      巻: 20(2) ページ: 125-130

  • [雑誌論文] 知能的太陽光植物工場の新展開[13]-省資源・環境保全と高収量・高品質を両立させるサステナブル植物工場-2011

    • 著者名/発表者名
      古在豊樹
    • 雑誌名

      農業および園芸

      巻: 86(1) ページ: 41-50

  • [雑誌論文] Integrative environmental control using heat pumps for reductions in energy consumption and CO_2 gas emission, humidity control and air circvilation2011

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

      Acta Hort

      巻: 893 ページ: 445-449

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Promoting net photosysthesis and CO_2 utilization efficiency by moderately increased CO_2 concentration and air current speed in a growth chamber and a ventilated greenhouse2011

    • 著者名/発表者名
      Thongbai, P., T.Kozai, K.Ohyama
    • 雑誌名

      J.ISSAAS

      巻: 17 ページ: 121-134

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Perspective on the use of air-source heat pumps to reduce CO_2 emissions from greenhouses based on life cycle assessment2011

    • 著者名/発表者名
      Hanagata, M., F.Goto, K.Shoji, H.Mano, T.Kozai
    • 雑誌名

      10th IEA Heat Pump Conference 2011

      ページ: 16-19

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 生体・環境情報に資源利用効率・速度変数情報を統合した植物環境制御法-より高度な植物工場環境制御を目指して-2011

    • 著者名/発表者名
      古在豊樹・李明・仝宇欣
    • 雑誌名

      日本生物環境工学会OSAKAフォーラム2011

      ページ: 37-54

  • [学会発表] Plant factory with artificial light-current status and perspective2012

    • 著者名/発表者名
      Kozai, T
    • 学会等名
      APO (Asian Productivity Organization) Workshop on Controlled Environment Agriculture
    • 発表場所
      Sendai. Miyagi. Japan(招待講演)
    • 年月日
      20120319-20120320
  • [学会発表] Current status and future trends of plant factory with artificial light2012

    • 著者名/発表者名
      Kozai, T
    • 学会等名
      International Workshop on Vertical Farming Japan 2012
    • 発表場所
      Tokyo. Japan(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-26
  • [学会発表] 夢のある施設園芸経営を目指して-最近の環境制御技術の進展-2012

    • 著者名/発表者名
      古在豊樹
    • 学会等名
      トマト・キュウリサミット
    • 発表場所
      つくば国際会議場.茨城県(招待講演)
    • 年月日
      2012-02-28
  • [学会発表] 人口光植物工場に関する世界の動向、将来性および解決すべき問題点2011

    • 著者名/発表者名
      古在豊樹
    • 学会等名
      産官学共同研究による農林事業開発シンポジウム
    • 発表場所
      キャンパスイノベーションセンター.東京都(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-09
  • [学会発表] 農業・農学の新領域展開に向けて-植物工場、医農連携への挑戦-2011

    • 著者名/発表者名
      古在豊樹
    • 学会等名
      農研機構10周年シンポジウム
    • 発表場所
      ヤクルトホール.東京都(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-05
  • [学会発表] 人口光植物工場の現状と将来性2011

    • 著者名/発表者名
      古在豊樹
    • 学会等名
      明治大学公開シンポジウム
    • 発表場所
      明治大学駿河台キャンパスリバティホール.東京都(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-02
  • [学会発表] 身近な環境から地球環境を考える2011

    • 著者名/発表者名
      古在豊樹
    • 学会等名
      船橋市講演会
    • 発表場所
      船橋市中央公民館講堂.千葉県(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-12
  • [学会発表] 植物工場の現状と将来2011

    • 著者名/発表者名
      古在豊樹
    • 学会等名
      相双技塾"Spirits" 2011
    • 発表場所
      福島県ハイテクプラザ.福島県(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-09
  • [学会発表] Integrative environment control system for a plant factory2011

    • 著者名/発表者名
      Kozai, T
    • 学会等名
      The 6^<th> International Symposium on Intelligent Information Technology in Agriculture (ISIITA 2011)
    • 発表場所
      Beijing. China(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-29
  • [学会発表] Production of medicinal plants under controlled environment with artificial light2011

    • 著者名/発表者名
      Kozai, T
    • 学会等名
      ASHS Colloquium Research Highlights and Commercial Application of Medicinal Plants
    • 発表場所
      Hawaii. USA(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-27
  • [学会発表] 薬用植物の施設栽培化に関わる背景、問題点および将来性2011

    • 著者名/発表者名
      古在豊樹
    • 学会等名
      第21回漢方治療研究会
    • 発表場所
      千葉大学けやき会館.千葉県(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-25
  • [学会発表] 衣食住を融合させたサステイナブルな地域づくり-千葉大学環境健康フィールド科学センターの活動から2011

    • 著者名/発表者名
      古在豊樹
    • 学会等名
      丸の内サステイナビリティ・プログラム
    • 発表場所
      Galleria商.Tokyo.東京都(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] 植物工場における統合環境調節2011

    • 著者名/発表者名
      古在豊樹
    • 学会等名
      第1回研究会「植物工場」.財団法人関西文化学術研究都市推進機構
    • 発表場所
      けいはんなプラザ交流棟.京都府(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-02
  • [学会発表] 植物工場の可能性-海外動向と市場性2011

    • 著者名/発表者名
      古在豊樹
    • 学会等名
      次世代アグリテクノ研究会II.財団法人長野県テクノ財団
    • 発表場所
      信州大学繊維学部総合研究棟.長野県(招待講演)
    • 年月日
      2011-08-22
  • [学会発表] 太陽光植物工場の現状と普及・拡大に向けた課題-環境制御を中心に-2011

    • 著者名/発表者名
      古在豊樹
    • 学会等名
      愛媛大学農学部附属知的植物工場基盤技術研究センター開所式記念講演会
    • 発表場所
      愛媛大学農学部大講義室.愛媛県(招待講演)
    • 年月日
      2011-06-13
  • [学会発表] 中国・台湾における植物工場2011

    • 著者名/発表者名
      古在豊樹
    • 学会等名
      NPO植物工場研究会特別勉強会
    • 発表場所
      千葉大学環境健康フィールド科学センターシーズホール.千葉県(招待講演)
    • 年月日
      2011-05-19
  • [学会発表] Improving light energy utilization efficiency for a sustainable plant factory with artificial light2011

    • 著者名/発表者名
      Kozai, T
    • 学会等名
      Green Lighting Shanghai Expo and Forum 2001
    • 発表場所
      Shanghai. China(招待講演)
    • 年月日
      2011-05-12
  • [学会発表] Development of photoautrophic (sugar-free medium) micropropagation2011

    • 著者名/発表者名
      Kozai, T
    • 発表場所
      東北林業大学.China(招待講演)
    • 年月日
      2011-04-26
  • [学会発表] Sustainable plant factory with highly efficient and quality produce, closed plant production systems with artificial light (CPPS)2011

    • 著者名/発表者名
      Kozai, T
    • 発表場所
      東北林業大学.China(招待講演)
    • 年月日
      2011-04-26
  • [図書] 人工光型植物工場2012

    • 著者名/発表者名
      古在 豊樹(編著)
    • 総ページ数
      228
    • 出版者
      オーム社

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公開日: 2013-06-26  

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