LED光源下での植物の生育と光合成活性の基礎データに基づいて、実用的な植物用LED灯具の共同開発を行っています。

用途

1. 室内育成用
2. 育苗用
3. ハウス、圃場での補光用

成果

1. 分光分布の異なる多種多様な白色LEDの有効性を検証
   →大幅な消費電力削減
2. 植物育成効果をR/B比とR/Fr比により推測
   →LED灯具選択の失敗を防ぐ
3. 適性光量は、植物種とLEDの組合せにより変化
   →様々な品目栽培を可能に

今後

光合成システムと光化学反応の解析により、自然光とは異なるLED光と植物の関係について、広い知見を収集しています。葉物栽培で人気のある草本に加え、果樹栽培や森林保全に関係する木本の栽培を始めました。

太陽光は、植物育成に適した光質と省エネルギーの観点から植物工場でも魅力的な光源です。しかし、人工光型植物工場の断熱壁に大面積の受光窓を開けることは、空調のエネルギーロスを考慮すると好ましくありません。
本センターでは、太陽光を光ファイバーに集光して植物工場内部に導光する照明システムを研究しています。これまでに、狭い栽培棚に設置可能で葉焼けが起こらない薄板照明パネルを開発し、これに既往の太陽光集光装置の光を導光して省エネルギー栽培を可能にしました。
現在、補光LEDを組み合わせた太陽光／人工光複合型照明システムを目指して、よりコンパクトで集光効率を高めた太陽光受光・導光装置の開発を進めています。

閉鎖型の植物工場では、植物の光合成によりCO2が消費されるため、CO2を補給する必要があります。また、植物周囲のCO2濃度を高め、光合成を促進することにより収量を増大するCO2施肥が施設園芸の分野で広く利用されるようになってきました。
本センターでは、植物栽培の省エネルギー化、低コスト化という観点からCO2施肥に取り組んでいます。
CO2をより効率的に植物に供給するための供給技術、濃度制御技術の開発、また、CO2の供給源としては液化炭酸ガスボンベからの供給が一般的ですが、高コストであるため、工場等排ガス中のCO2の有効利用やバイオマスの燃焼、発酵を利用したCO2の供給技術の開発に取り組んでいます。

植物はさまざまな成分を作り出しますが、その含量は、生産物の味や品質に影響を与える要因となります。その中には、機能性成分として生産物に付加価値を与える物も数多く存在します。植物工場における生産では、生産物の品質向上に向け、このような機能性成分も注目されています。
SU-PLAFでは、さまざまな成分の分析に対応可能な超高速液体クロマトグラフ質量分析計（UPLC-MS）とガスクロマトグラフ質量分析計（GC-MS）を設置し、生育させた植物の成分の含量を確認できるようにしています。また、分析に関する相談にも応じています。

安定した育成環境の構築とコスト競争力の両立を目指し、次のようなテーマで企業との共同研究を実施しています。

農業生産性向上をサポート

人工的栽培環境のメリットを最大限活かし、野外栽培環境で生じる低生産性の改善を目指しています。

緑化をサポート

発芽・育苗率の低い緑化および林業向け樹木苗の育成により、自然環境の保全に貢献することを目指しています。

培地の開発

節水、事後処理の労作軽減、環境保全などを考慮した non-soil 培地の開発を行っています。

光・温度・湿度・二酸化炭素濃度・養液組成などの生育環境を高度に制御して野菜を栽培する植物工場は、天候に左右されにくく、季節を問わずに通年栽培できるため、計画的な生産が可能です。世界標準の冷凍コンテナをベースに、高断熱・高気密性を活かした省エネルギー、省資源な完全制御型植物工場の開発を行っています。
現在3台のコンテナを所有しており、個別要素技術を統合した植物工場システムとして、実際に栽培した場合の消費エネルギー、物質収支の評価を行っています。また、省エネルギー化のための運転条件の検討を行っています。会員組織であるアグリティ参加企業の方々の試験用としても所有コンテナを利用していただいております。

稲や野菜などの作物は、光合成によって、二酸化炭素を吸収して、糖などの栄養素を生産し、我々はそれらを食べ物として利用しています。しかし、我々は光合成の能力をまだまだ利用しきれていません。たとえば、写真のような微細藻類は、光合成によって、ディーゼルオイルや石油様の炭化水素などを生産することもできます。しかも、微細藻類のライフサイクルは、数日～数週間と短く、品種改良や遺伝子改変による生産効率性アップも比較的容易に行えます。我々は、微細藻類の育種技術や栽培技術の研究を行うことで、低炭素社会実現に貢献したいと考えています。