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2012年4月20日 (金)

パルス照射で成長が促進

ここ最近、少しでも野菜の成長を早める方法がないのかなと思い、いろいろと調べ
ていました。

そして植物工場のことが書かれた記事の中で、いくつか成長を促進できる方法につ
いて書かれていましたので、今回はその中の一つ「照明の当て方により成長が促進」
という内容について書きたいと思います。

植物は光合成によって生育しますが、従来の光の当て方はほとんど連続照射で行わ
れてきていました。

■光合成の特徴
ところが話は変わって、光合成の反応経路をよく見てみると、その中に光を当てる
必要のない部分があるようです。

そのことにより、光を必要としない時間には光を当てず、光を必要とする時間だけ光
を当てるような「パルス照射」(間欠照射)を行えば、単位光量当たりの光合成速度
を増大することができそうです。

このことは植物工場のような光の電力コストが問題になるシステムでは、とても重
要なことになります。

■光合成反応
光合成には光を必要とする「明反応」と、光を必要としない「暗反応」とがあります。
暗反応によって炭水化物を作るためには、二酸化炭素を還元するNADP・H2分子
と、エネルギー源として使うATPが必要です。

これらを作るのが明反応の役目です。明反応のプロセスは光によるクロロフィル
分子の活性化と、その後の電子の流れと考えることができるようです。

調査の結果、明反応を構成する光化学系Ⅱの反応中心クロロフィルP680の還元
時間に200μsかかり、この間は光照射が必要ないとのこと。

この事実を確認するために、白色LEDの光量を一定にして明暗比率1の間欠光と
し、サラダ菜でパルス照射実験が行われました

光量を一定にして明暗比率1の間欠光とし、サラダ菜でパルス照射実験が行われ
ました。

■パルス照射実験結果
光量一定で2μsから10msまでのいろいろな周期で栽培してみると、ほとんどの
場合、全体的に単位光量当たりの光合成速度は連続光に比べて増大したようです。

特に周期400μsの間欠光で目に見えて著しく成長したと書いてありました。
この場合、連続光に比べて成長率は20~25%促進されたとのこと。

このとこは植物工場生産物の生産原価が2割以上も低下することを意味します。
すごく大きな効果となりますね。

但しこのパルス照射方式は、光の応答速度の速いLEDでなければ難しく、蛍光灯
照明などは無理のようです。
 

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