|要約|

ライグラスを試験材料として、32トレイのプラグトレイマトリックス栽培法を用いて、LED白色光で栽培したライグラスの3回の収穫（17日目、34日目、51日目）における播種密度（7、14粒/トレイ）が収量に与える影響を調べた。結果は、ライグラスが白色光LEDの下で正常に生育し、刈り取り後の再生速度が速く、複数の収穫方法に従って生産できることを示した。播種密度は収量に大きな影響を与えた。3回の刈り取り中、14粒/トレイの収量は7粒/トレイの収量よりも高かった。2つの播種密度の収量は、最初は減少し、その後増加する傾向を示した。7粒/トレイと14粒/トレイの総収量は、それぞれ11.11と15.51 kg/㎡であり、商業化の可能性を秘めている。

材料と方法

試験材料と方法

植物工場内の温度は24±2℃、相対湿度は35%～50%、CO2濃度は500±50μmol/molであった。照明には49cm×49cmの白色LEDパネルライトを使用し、パネルライトはプラグトレイの40cm上方に設置した。マトリックスの比率はピート：パーライト：バーミキュライト＝3：1：1とし、蒸留水を加えて均一に混ぜ、水分含有量を55%～60%に調整し、マトリックスが十分に水を吸収した後、2～3時間保管し、54cm×28cmの32穴プラグに均等に設置した。播種にはふっくらとしていて大きさが均一な種子を選んだ。

テスト設計

白色LEDの光強度は350μmol/(㎡/s)に設定し、分光分布は図に示す通り、明暗周期は16時間/8時間、明期は5:00～21:00とした。播種密度は7粒/穴と14粒/穴の2種類とした。本実験では、2021年11月2日に播種し、播種後は暗期栽培を行った。11月5日に照明を開始し、明期栽培期間中は育苗トレイにホグランド栄養液を添加した。

LED白色光のスペクトル

収穫指標と方法

植物の平均高さがパネルライトの高さに達した時点で収穫する。11月22日、12月9日、12月26日にそれぞれ17日間隔で刈り取った。刈り株の高さは2.5±0.5cmで、収穫中に3つの穴から植物を無作為に抽出し、収穫したライグラスの重量を測定し記録し、1平方メートルあたりの収量を式（1）で算出した。収量Wは、各刈り株の累積生重量である。

収量=(W×32)/0.1512/1000(kg/㎡)

（プレート面積＝0.54×0.28＝0.1512㎡）（1）

結果と分析

平均収量について、2つの栽植密度における収量傾向は、それぞれ1作目 > 3作目 > 2作目となり、24.7 g > 15.41 g > 12.35 g（7粒/穴）、36.6 g > 19.72 g、14カプセル/穴であった。1作目の収量には2つの栽植密度間で有意差が認められたが、2作目、3作目、および総収量には有意差は認められなかった。

播種量と刈り株の刈り取り時期がライグラスの収量に及ぼす影響

異なる刈り取り計画に従って、生産サイクルを計算します。1回の刈り取りサイクルは20日、2回の刈り取りは37日、3回の刈り取りは54日です。播種率が7粒/穴の場合、収量は最も低く、わずか5.23 kg/㎡でした。播種率が14粒/穴の場合、3回の刈り取りの累積収量は15.51 kg/㎡で、7粒/穴を1回刈り取った場合の収量の約3倍であり、他の刈り取り時間よりも大幅に高くなりました。3回刈りの成長サイクルの長さは1回刈りの2.7倍でしたが、収量は1回刈りの約2倍しかありませんでした。播種率が7粒/穴を3回刈り取った場合と14粒/穴を2回刈り取った場合の収量に大きな違いはありませんでしたが、2つの方法の生産サイクルの差は17日でした。播種密度が14粒/穴で1回刈りの場合、収量は7粒/穴で1回または2回刈りの場合とそれほど差がありませんでした。

2種類の播種率で1～3回刈り取ったライグラスの収量

生産においては、適切な棚数、棚の高さ、播種率を設計し、単位面積当たりの収量を増加させるとともに、適時に草刈りを行い、栄養価評価と併せて製品品質を向上させる必要があります。種子、人件費、生牧草の保管などの経済コストも考慮する必要があります。現在、牧草産業は製品循環システムの不完全性と商業化レベルの低さという問題に直面しており、地域内でしか流通できず、全国規模での牧草と畜産の融合を実現するには不向きです。植物工場生産は、ライグラスの収穫周期を短縮し、単位面積当たりの生産率を向上させ、年間の生牧草供給を実現するだけでなく、畜産の地理的分布や産業規模に合わせて工場を建設できるため、物流コストを削減できます。

まとめ

まとめると、LED照明器具下でライグラスを生産することは可能である。7籾/穴と14籾/穴の収量はどちらも初回作より高く、最初は減少し、その後増加するという同じ傾向を示した。2つの播種密度での収量は、54日目にそれぞれ11.11 kg/㎡と15.51 kg/㎡に達した。したがって、植物工場におけるライグラスの生産は商業化の可能性を秘めている。

著者：Yanqi Chen、Wenke Liu。

引用情報:

陳燕奇、劉文克. LED白色光下におけるライグラスの播種量と収量への影響[J]. 農業工学技術, 2022, 42(4): 26-28.