植物工場とはどんなもの？　照明は何が使われているの？

「植物工場」というものをご存知でしょうか？
屋内で太陽光の代わりにLED照明などの人工光源を使用し、野菜などの植物を生産する施設です。
天候の影響を受けず計画的に野菜を生産できるなどメリットが多く、新たな農業の形として今後ますます技術が進んでいくことが見込まれています。

ここでは、植物工場とはどのようなものでどういったメリットがあるのかや、どういった照明が使用されているのかをご紹介します。一般家庭での照明を使った野菜栽培についてもあわせてお伝えしますので、参考にしてみてくださいね。

照明で野菜を生産する「植物工場」とは

「植物工場」という言葉には、あまりなじみのない方が多いかもしれません。「工場」というと製造業で製品を作るための施設という印象で、植物の生産と結びつくイメージは一般的にはあまりありませんよね。

しかし現代では、スーパーなどで販売されている野菜の多くが植物工場で生産されたものなんですよ。

植物工場とは、温度や湿度、光源などをコントロールした空間で、計画的に野菜などの植物を生産する施設のことを言います。太陽光を使わず人工光源だけを利用する「完全制御型」と、基本的には太陽光を利用して補助的に人口光源を利用する「太陽光利用型」の2種類に大別されます。

完全制御型の植物工場は、ビルの中などの閉鎖された空間で、土を使わず培養液による水耕栽培を、LED照明などの人工光源や空調などで環境管理しながらおこなう施設です。

一方、太陽光利用型の植物工場は、温室などで太陽光の利用を基本とし、合わせて温度管理や人工光源による補光などをおこなう施設です。

植物工場で照明を使って野菜が育つ理由は？

完全制御型の植物工場では、LEDなどの人工光源で植物を育てているとお伝えしました。LED照明は植物栽培の光源に適しており、多くの植物工場で利用されています。

「本当にLED照明が太陽光の代わりになるのかな？　野菜を作るならやっぱり太陽光のほうがいいんじゃないのかな？」と思われる方もいるかもしれませんね。

だけど植物を栽培するにあたって、LED照明は十分に太陽光に代わる役割を果たせるのです。

ご存知のとおり、植物は葉に太陽光を浴びて光合成をおこなうことで、必要な栄養や酸素を作っています。

太陽光は、わたしたち人間の目に見える「可視光線」と、目に見えない「紫外線」「赤外線」に分けられます。

可視光線は、波長の長さによって異なる色に見えるのですが、長いほうから「赤」「オレンジ」「黄色」「緑」「青」「藍」「紫」と虹の並び順に色が変化するのです。
ちなみに、可視光線の赤い光よりも波長が長くて目に見えない光が「赤外線」、可視光線の紫の光よりも波長が短く目に見えない光が「紫外線」です。

植物が光合成する際に使われるのは、太陽光の中でも可視光線です。さらにその中でも、波長の長い「赤い光」と、波長の短い「青い光」を主に吸収して光合成をおこなうことがわかっています。

光合成に使われる光と同じ波長を持った光を照射すれば、それが人工光であっても植物は光合成して育つことができるのです。

単色の赤い光や青い光を出せる照明といえば、LED照明が当てはまります。植物工場では、赤色や青色のLED照明や、赤色と青色の波長を含んでいる白色LED照明を使用し、光量や照射時間を管理することで効率よく野菜などを生産しているのです。

植物工場で照明を使って野菜を育てるメリット

LEDなどの照明を使用する完全制御型植物工場での野菜生産には、自然栽培や太陽光利用型の栽培と比較してさまざまなメリットが得られます。主なメリットを見ていきましょう。

計画的に安定して野菜を生産できる

太陽光を利用して野菜を栽培する場合、曇りの日や雨の日が続けば野菜が育ちにくくなるなど、天候の影響を受けて生産量や品質に影響が出ることがあります。さらに大雨や強風、冷害、雨不足、落雷などといった気象災害の影響でより深刻な被害を受けるケースも考えられるでしょう。

植物工場で照明を使った栽培であれば、光量や照射時間をコントロールできるため、天候の影響を受けません。計画的に安定した生産量、品質の野菜を生産できるのは植物工場の大きなメリットです。

無農薬での野菜栽培が可能

従来の土耕栽培による農作物の生産では、害虫や病気を防いだり雑草を取り除いたりするために殺虫剤や除草剤などといった農薬を使用するのが一般的です。農薬は使用基準や残留基準が定められているとはいえ、食の安全性への注目が高まる中、農薬を使った栽培に不安を感じる方は少なくないでしょう。

植物工場では、閉鎖的な空間での水耕栽培が基本です。害虫や病気は土を媒介として発生するケースが多いため、徹底した衛生管理をおこなう植物工場ではリスクが低くなります。このため、植物工場では無農薬での野菜栽培が可能です。農薬を使用せずに安心・安全な野菜を生産できるのも植物工場のメリットと言えます。

面積あたりの生産効率を高められる

地面に野菜を植えて栽培する場合、その面積あたりに適した株数を超えて生産することはできません。

一方、植物工場では照明を使って野菜に光をあてるため、多段式の棚などを利用して野菜を栽培するのが一般的です。

同一の面積あたりで栽培できる植物の数は、2層になれば2倍、3層になれば3倍という具合に多くなります。面積あたりの収穫数を増やし、生産効率を高められる点も植物工場のメリットなのです。

野菜の品質を一定にできる

完全制御型の植物工場では太陽光を利用せず照明で栽培するので、生産量だけでなく野菜の品質も安定させることができます。
人口光源の光量や照射時間は最適化してコントロールされているため、育ち方も安定し、大きさや味、栄養価などにばらつきが少なく、一定の品質を保った野菜を安定供給することができるのです。

野菜の栄養価をコントロールできる

野菜に含まれる栄養素の量は、光源や養液によって変わってきます。植物工場ではこれらを最適化することにより、品種によってはビタミン・ミネラル類、フィトケミカルなどの含有量を調節することが可能です。

もともと含まれている有用な栄養素の含有量を増やしたり、本来その野菜には含まれていない栄養素を与えたりといった「機能性野菜」は、植物工場で多く生産されています。

野菜の育つスピードが早くなる

植物工場では、光のほかにも気温や水温、湿度、二酸化炭素濃度など、野菜の成長に影響する環境要因を管理し、コントロールしています。最適な環境で栽培するため、成長して収穫できるまでのスピードが早くなります。

植物工場のデメリットとは

ここまで見てきたとおりさまざまなメリットのある植物工場ですが、デメリットとされる点もあります。それは主に費用面の問題です。

植物工場での生産を始めるにあたって、建物や水耕栽培のための設備、LED照明などの光源、温度管理のための空調設備などが必要になります。こうした設備を準備するための初期コストは、屋外での太陽光を利用した栽培を始める場合と比較するとかなり高額です。

また、照明や空調を使用するために電気代がかかるため、ランニングコストも低くはありません。

こうしたコスト面での負担の大きさが植物工場に事業参入しようと考えた際の主なデメリットであると言えるでしょう。

自宅でプチ植物工場！　照明を使ってハーブや野菜を育てよう

ガーデニングや家庭菜園といった趣味は、かつては庭やベランダなどといったスペースがなければ楽しめないものでした。しかし現在では、キッチンやリビングの一画など、家の中のちょっとしたスペースで植物を育てられるようになったのです。

植物工場のデメリットは初期コストとランニングコストの高さだと先ほどお伝えしましたが、家庭でLED照明を使って少量の野菜やハーブなどを育てるのであれば、そこまで高額な費用は必要ありません。

LED照明と水耕栽培用の容器、種と液体肥料などを購入するだけで始められるので初期コストは趣味として高いほうではありませんし、LED照明は消費電力が少ないので電気代も安いです。

低コストで楽しめるうえに、以下のようにメリットは多いです。

・殺虫剤などを使用せず野菜やハーブを栽培し、収穫して食べられる
・天気や日当たりを気にしなくていいので栽培しやすい
・土を使用しないので部屋を汚す心配がない
・インテリアのアクセントになる

これから自宅でLED照明を使った植物の栽培を始められるなら、LED照明付きの栽培器を利用するのが手軽で便利です。

おすすめの栽培器は「Akarina（アカリーナ）」シリーズ！
白い光のLED照明で植物を育てられるように作られているので、部屋のインテリアになじみやすく、おしゃれな雰囲気で野菜やハーブの栽培を楽しむことができるんです。

大きさやデザイン、カラーも豊富なので、置きたい場所や育てたい植物に合わせて選ぶことができるのも魅力です。

LED照明付き栽培器と、栽培用ケースやスポンジ、お試し用の種子や液体肥料がセットになっているので、すぐに栽培を始めることができます。

まとめ

植物工場とはどのようなものでどういったメリットがあるのかや、どういった照明が使用されているのかと、一般家庭での照明を使用した植物栽培などについてお伝えしました。

植物工場では特にレタスなどの葉物野菜がよく栽培されています。スーパーなどで葉物野菜を購入するとき、生産者の表示をチェックしてみてください。植物工場の名前が書いてあるかもしれませんよ。