こんにちは、JR秋葉原駅中央改札口から徒歩2分に本社のあるLED照明メーカー、株式会社トライテラスの販促担当です。

このたび、立命館大学 理工学部 電子情報工学科 マルチメディア集積回路システム研究室（熊木研）にて、一般LEDと当社の太陽光の波長を再現した植物育成ライト「プラントテラス」を比較する実験を行っていただきました。

今回の実験では、アクアポニックスの検証を含む栽培環境で、コマツナの生育と栄養成分を確認し、室内栽培への応用可能性を検証しています。
立命館大学からはWebサイト掲載についても許可をいただいており、研究室名の明記についてもご了承いただいています。

ここで使われたコマツナの分析結果についてもご提供いただき、今回のブログであわせてご紹介します。

■ アクアポニックスとは？仕組みと注目される理由

アクアポニックスは、魚の養殖と植物の栽培を組み合わせた循環型の栽培方法です。

魚由来の栄養を植物が利用し、水は循環して再利用されるため、持続可能な栽培方式として注目されています。

土を使わずに植物を育てられることから、都市部での栽培や、屋内での安定した生産方法としても関心が高まっています。

一方で、室内では太陽光の代わりとなる光をどう確保するかが重要になります。そこで活用されるのが植物育成ライトです。

アクアポニックスのように、栽培環境を細かく管理する方法では、光の波長や強さが植物の生育に影響しやすいため、照明選びが結果を左右します。

今回の実験では、魚を飼育する水槽、曝気槽、濾過槽、および複数の栽培槽を組み合わせた循環式アクアポニックスシステムを使用しています。
水槽から回収したお水は、曝気と濾過のプロセスを経たあと、上部の配管を通ってそれぞれの栽培槽へと供給され、植物の育成に利用されます。
このようにして植物に届けられた水は、再び魚のいる水槽へと戻るように設計されており、効率的な循環サイクルを実現しています。

この図のように、アクアポニックスでは魚の排泄物などが水中の栄養源となり、曝気槽や濾過槽を通して水質を整えながら植物へ循環させます。こうした仕組みによって、魚と植物が相互に支え合う栽培システムが成り立っています。

■ 室内栽培で植物育成ライトが重要な理由

植物は光を使って光合成を行い、成長に必要なエネルギーをつくります。

そのため、単に明るいだけの照明ではなく、植物にとって使いやすい光を届けることが大切です。

一般的なLEDは、人が見やすい明るさや色味を重視することが多い一方、植物育成ライトは植物の生育に必要な波長を意識して設計されています。

プラントテラスは、太陽光の波長を再現した植物育成ライトです。室内でも植物に適した環境づくりをサポートしやすいのが特長です。

特にアクアポニックスのように、環境を管理しながら育てる栽培方法では、光の条件を安定させることが、健康な生育につながります。

■ 一般LEDと植物育成ライトの違いを比較

一般LEDと植物育成ライトの違いは、主に波長の設計にあります。

一般LEDは人の目にとって見やすい明るさや色味を重視することが多い一方、植物育成ライトは植物の光合成に必要な光を意識して設計されています。

プラントテラスは、太陽光の波長を再現した植物育成ライトです。植物が育つために必要な光を意識して設計しているため、室内でも植物に適した環境づくりをサポートしやすいのが特長です。

■立命館大学で行った比較実験の概要

今回、立命館大学 熊木研究室にて、一般LEDと当社の植物育成ライト「プラントテラス」を比較する実験を行っていただきました。

比較条件は、同じ5000KでPPFD値を合わせたうえでの実験です。つまり、人が見て明るいかどうかではなく、植物に届く光の条件をそろえた状態で比較しています。

対象作物はコマツナで、プラントテラス、一般LEDが比較対象です。

教授からは、栽培期間を通して、プラントテラスのほうが明らかに成長が早かったとのコメントをいただいています。

この点は、アクアポニックスのように環境を管理して育てる栽培方法において、光の設計が生育に関わることを示す、わかりやすいポイントといえます。

コマツナの収穫直前に見学させていただきました。

左：プラントテラス
茎が太く、葉が大きい。

右：一般LED
茎が細く、葉が小さい。

■ コマツナの分析結果を比較

今回の検証では、アクアポニックスの研究に用いられた植物育成ライト「プラントテラス」と、一般LEDで育てたコマツナの分析結果を比較しました。
プラントテラスは、立命館大学熊木研究室での実証実験において、一般LEDと比べて成長速度や色味、栄養素、触感などで良好な結果が示されました。

プラントテラスの抗酸化力（DPPH値）は低めでした。これは、栽培中に植物が強いストレスを受けずに育った、あるいはストレス応答として抗酸化成分を多く蓄える必要がなかった可能性を示しています。

また、硝酸イオン含量も低めでした。これは、吸収した硝酸イオンが植物体内でより利用され、光合成や窒素同化が比較的しっかり進んでいた可能性を示す結果と考えられます。

Brix（糖度）とビタミンC含量については、いずれもDB平均値のばらつきの範囲内であり、今回の条件では大きな差は見られませんでした。

食味評価では、プラントテラスは苦みやえぐみが少ない、一般LEDは苦みやえぐみがやや強いという評価でした。

■ 熊木教授のコメントから見えた結果のポイント

熊木教授からは、今回の比較について次のような見解をいただいています。

・プラントテラスは成長が明らかに早かった

・プラントテラスは成長中に大きなストレスがかかっていなかった可能性がある

・プラントテラスは硝酸イオンがやや低く、光合成がしっかり進んでいた可能性がある

・味についても、苦みやえぐみが少ない傾向が見られた

・ビタミンCとBrix糖度は、今回の条件では大きな差ではなかった

この見解をわかりやすく言い換えると、プラントテラスで育てたコマツナは、より早く育ち、余計なストレスが少なく、食べやすい傾向があったということです。

一方で、ビタミンCやBrix糖度については、今回の条件では大きな差が出なかったため、すべての項目で大きく上回ったというよりは、生育の安定感や食味のわかりやすい差が確認できた実験だったといえます。

こうした結果は、アクアポニックスのような栽培環境で、どのような光を使うと育ちやすいかを考えるうえで、参考になる内容です。

■ アクアポニックスと室内栽培への活用可能性

アクアポニックスは、循環型で環境負荷を抑えながら植物を育てられる点から、今後ますます注目される栽培方法です。

その一方で、室内や人工的に管理された環境では、植物の生育に必要な光をどう確保するかが大きな課題になります。

今回の比較実験では、プラントテラスを使ったコマツナが、成長速度や食味の面で良好な傾向を示しました。

このことから、プラントテラスは、アクアポニックスを含む室内栽培において、植物育成ライトとして活用できる可能性があると考えられます。

トライテラスでは今後も、アクアポニックスや植物工場、屋内農業など、さまざまな栽培環境での応用を見据え、植物育成ライトの可能性を検証していきます。

■まとめ：プラントテラスと一般LEDの比較結果

今回の立命館大学 熊木研究室での比較実験では、一般LEDと比べて、プラントテラスを用いたコマツナは成長が早く、硝酸イオンがやや低く、食味面でも苦みやえぐみが少ない傾向が確認されました。

また、教授の見解からは、成長中のストレスが少なく、光合成がしっかり進んでいた可能性があることもわかりました。

アクアポニックスのような室内型、循環型の栽培環境では、光の波長設計が生育や品質に大きく関わります。トライテラスでは今後も、アクアポニックスに活用できる植物育成ライトとして、プラントテラスの可能性を検証していきます。

立命館大学 理工学部 電子情報工学科 マルチメディア集積回路システム研究室（熊木研）の皆さま、実験ならびに掲載許可のご協力、誠にありがとうございました。

植物育成ライトの選び方や、アクアポニックス・室内栽培への活用について、ご不明な点やお悩みがあれば、トライテラスまでいつでもお気軽にお問合せください。

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