◆简介
东京农工大学2009年通过经济产业省给予的补助金, 于2011年3月建立了以果树为对象的“先进植物工厂研究设施”。
先进植物工厂研究设施由太阳光型植物工厂(地上一层)及人工光型植物工厂(地下一层)组成。创建了6个可再现“春夏秋冬”的房间, 可将种有蓝莓的花盆移动到最适合其生长环境的房间内,加快果树的生长周期,旨在实现高产量和全年供应。
◆果树工厂建设历史
植物工厂分为人工光型植物工厂和太阳光型植物工厂。人工光型植物工厂以生菜等叶菜类为主。在自然条件栽培生菜等叶菜类可70~90天收获一次。但在荧光灯控制下,可使其在最适合的环境下加速生长,只需40天左右就能收获一次。不仅如此,通过在设置了荧光灯等人工光源的多级床进行密植栽培,产量也有了飞跃性地提高。因此,在封闭的空间中使用人工光源控制整体环境的人工光型植物工厂(也称为封闭型植物工厂)可全年生产生菜。
另外,由于西红柿生长过程中进行营养生长和生殖生长(花的分化和果实的成长),需要比荧光灯还要强的光。所以在利用太阳光的大型栽培设施内,以收获25层以上的高产量为目标进行栽培。因此,在传统设施栽培内,再加上CO2和高压钠灯等人工光来进行补光的栽培被称为太阳光型植物工厂。
另一方面,在此之前没有在植物工厂栽培果树的先例,是因为果树的树体高,对空间需求大,且产量低。 而且幼苗生长几年后,果实才能达到其结果年龄,并每年通过花蕾分化,休眠,开花和果实膨大后才收获一次。
此外,由于收获期短且尚未建立全年栽培技术,因此无法建设能够带来经济效益的果树植物工厂。
但是,因为淡季期间有进口果实,生产商希望开发可以在淡季收获的栽培方法。 到目前为止,自12月下旬休眠结束后,通过温室的加温可以进行葡萄和樱桃的促成栽培。
尽管这些栽培方法可以扩大收获期,但尚未达到全年生产。
因果树的生长需要花芽分化,休眠,开花,结果的成长过程,所以需要让植物体经历四季。换句话说,建造“春夏秋冬”的四季温室,能够控制各个房间的环境,随时可以进行生产。如果可以调节开花期,就有可能实现全年生产。
并且,如果能控制四季房间的环境,果树会生长得更快。开花,结果,收获,落叶,休眠的1年的生活周期可以缩短为6个月,则同一棵树每年可收获2次。此外,在果树中使用矮化砧木(可以通过使用这种砧木降低接穗树的高度)可以降低树高,通过盆栽能够进行密集栽培。因此,通过缩短生长周期,使用密植盆栽,进行恰当的环境控制和肥育管理,就能够实现周年化,高产量化,果树也能够开辟通往植物工厂的道路。
◆先进植物工厂研究设施的特征
东京农工大学先进植物工厂是地上1层,地下1层的2层建筑结构。地上1层为太阳光型植物工厂,地下1层为人工光型植物工厂。考虑到果树的生命周期,
地上1层设置了春室(开花受粉的房间),夏室(果实生长成熟的房间),秋室(明年度形成花芽积蓄养分的房间),地下1层设有晚秋室(树叶落叶引导休眠的房间),
冬室(低温休眠的房间)以及早春室(休眠后萌芽的房间)共6个房间。即,用地上1层(太阳光型)地下1层(人工光型)的2层建筑构造6个可再现四季得房间,通过移动花盆,
使蓝莓在最适宜的环境中生长,能够加快其生长周期,提高安全性及高品质的果实收获量,确立了可进行周年生产的先进植物工厂。