発光ダイオードを用いた暗期光中断による植物花成の制御

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要約

単色光源である発光ダイオードを、電照栽培用の光源として光中断を行うと、橙および赤色光によって、短日植物では花成が抑制され、長日植物では花成が促進される。中間性植物の花成では、光源波長域による差異は小さい。

• キーワード:発光ダイオード、光中断、長日植物、短日植物、中間性植物
• 担当:野菜茶研・果菜研究部・栽培システム研究室
• 連絡先:0569-72-1493
• 区分:野菜茶業・野菜栽培生理
• 分類:技術・参考

背景・ねらい

発光ダイオードは、従来光源に比べ消費電力や熱発生が小さく、寿命が長いという利点を持つ。また、花成等の植物の形態形成においては、光の波長域により反応の異なることが知られている。そこで、単色光源で特定波長の照射が可能な発光ダイオードの特徴を生かし、光中断の光源とした場合の植物花成の制御法を開発する。

成果の内容・特徴

• 自然日長、短日条件下における短日植物(シソ、コスモス)の花成は、橙(ピーク波長594nm)および赤色光(同655nm)の光中断により抑制される。また、黄緑(同576nm)及び遠赤色光(同745nm)の場合には、種間差がみられる。青色光では、効果は小さい(表1)。
• 自然日長、短日条件下における長日植物(ゴデチア、ホウレンソウ)の花成は、黄緑、橙および赤色光の光中断により促進される。また、遠赤色光の場合には、品種間差がみられる。青色光では、効果は小さい(表1)。
• ホウレンソウに対する遠赤色光の光中断は、晩抽性の弱い品種に対して効果が大きく、強晩抽性の品種に対して効果が小さい(表2)。
• 中間性植物(トマト、キュウリ)の花成では、光源波長域による差異は小さい(表3)。
• キュウリのセル成型苗では、赤及び遠赤色光による光中断により、胚軸長のばらつきが小さくなる(表4)。

成果の活用面・留意点

• 光中断は、自然日長、短日条件下において、23:00～1:00の2時間、約10μmol・m^-2・s^-1の(装置内床面)強度で行っている。
• キュウリのセル成型苗への光中断では、乾物重のばらつきを抑制することはできない。また、赤色光による光中断では胚軸長が短くなり、遠赤色光の場合には胚軸長は長くなる。

具体的データ

その他

• 研究課題名:半導体単色発光素子を利用した植物形態制御システムの開発
• 予算区分:連携実用化
• 研究期間:1999～2001年度
• 研究担当者:浜本浩(近中四農研)、島地英夫(花き研)、東出忠桐、高市益行
• 発表論文等:1) 浜本ら(2000)園学雑69別2:186.
  2) 浜本ら(2001)農環工4学会講要:208.
  3) 浜本ら(2001)園学近畿要旨:12.