● 地殻が変だぞ?! 知床羅臼、ネパール編
「地殻が変だぞ?! トンガで新たな火山島が出現」(『6ペンスの唄にハーブ烏の
ロースト』2015.01.18)の続編。23日(木)には南米チリで、標高2千メートルの
カルブコ火山の大規模な噴火。噴煙が上空およそ1万5千メートルにまで達し、チリ
政府は警戒レベルを最高度に引き上げる。チリでは、5年前に巨大地震が発生して以
降、火山活動が活発になり、規模の大きな噴火が相次ぐ。チリの沿岸では2010年
2月にM8.8の巨大地が発生し 日本の沿岸にも津波が押し寄せた。この巨大地震か
ら1年後の6月にチリ南部のアンデス山脈にあるコルドンカウジェ火山群で50年ぶ
りに規模の大きな噴火が発生、噴煙は上空およそ1万5千メートルに達す。山麓に大
量の火山灰や噴石が降ったほか、火山灰はおよそ1万キロ離れたオーストラリアの上
空にまで広がり、南半球では航空機の運航に大きな影響が出る。今回噴火したカルブ
コ火山のおよそ、200キロ北にあるビジャリカ火山では、ことし3月に噴火が発生
し火口より溶岩が流出している(「知床羅臼の海岸隆起、大規模地滑りも 町が対策
本部設置」北海道新聞 2015.04.25)。
24日に高さ10~15メートル近くまで海岸が盛り上がっているのが確認された根
室管内羅臼町幌萌町の現場近くで25日午前、新たに大規模な地滑りが見つかった。
羅臼町は災害対策本部を設置し、関連を調べている。地滑りは隆起した海岸の山側で
長さ約5百メートル、幅約2百~3百メートルにわたっている。いつ発生したかは不
明。現場には住宅などはなく、けが人などは確認されていないという。
Earthquake slams Nepal; devastating loss of people, history
ネパール中部で25日、マグニチュード(M)7・8の強い地震が発生、首都カトマ
ンズなどで多数のビルや家屋が倒壊した。米CNNなどによると国内の死者は1400人
以上となった。世界最高峰エベレスト(8848メートル)では雪崩などで少なくと
も外国人18人が死亡。インド、中国、バングラデシュでも計約50人が死亡。震源
はカトマンズの北西約80キロ。カトマンズでは市内で最も高い歴史的建造物ダラハ
ラタワー(約60メートル)が倒壊、死傷者が出ている。数百年前に建てられた寺院
などが集中する世界遺産、ダルバール広場にも被害が出ているもようだ。地震はネパ
ールでは約80年ぶりの規模で、同国政府は被害の大きな地域に非常事態を宣言。ヒ
マラヤ山脈は登山シーズンを迎え、多くの外国人が訪れていた。
地殻変動の活動期に入ったのか?だとするとその周期はどれほどのものだろうか?想
定される影響規模の見積もりというものがあるのだろうか?米国ではシェールガスの
採掘による陥没・地震が発生しているとも聞く。このような人為的な地殻変動がすぐ
さま連動するとは言い切れないだろうが注意をひくニュースである。もっとも、採掘
による排気ガスによる温暖化係数は二酸化炭素の12倍であるから、この事案は、国
際的な規制の導入も必要だろう。
※ 8 States Dealing With Huge Increases in Fracking Earthquakes, 2015.04.24 EcoWatch
水圧破砕採掘による地震? 米国8州で急増
「植物工場」とは、光、温度、湿度、二酸化炭素濃度、培養液などの環境条件を
施設内で人工的に制御し、作物を連続生産するシステムのことで、季節や場所に
とらわれず、安全な野菜を効率的に生産できることから多方面で注目を集めてい
ます。その「植物工場」そのものにスポットをあてた本書では、設備投資・生産
コストから、養液栽培の技術、流通、販売、経営などを豊富な写真や図解を用い
て様々な角度からわかりやすく解説。また、クリアすべき課題や技術革新などに
よってもたらされるであろう将来像についても、アグリビジネス的な視点や現状
もふまえながら紹介、文字通り植物工場のすべてがわかる一書となっています。
古在豊樹 監修「図解でよくわかる 植物工場のきほん」
【目次】
巻 頭 町にとけ込む植物工場
第1章 植物工場とはどういうものか
第2章 人工光型植物工場とは
第3章 太陽光型植物工場とは
第4章 植物生理の基本を知る
第5章 植物工場の環境制御(光(照明)
第6章 CO2/空調管理
第7章 培養液の管理
第8章 植物工場の魅力と可能性
第9章 植物工場ビジネスの先進例
第10章 都市型農業への新展開
第11章 植物工場は定着するか
植物工場に二酸化炭素施用は不可欠
植物は二酸化炭素不足状態にある
現在の地球大気中の二酸化炭素濃度は、約O・04%(400ppm)。実は、
この濃度は植物にとっては、まだまだ低い濃度なのだ。白亜紀、巨大な恐竜が
閑歩し、シダ植物などが大きく繁茂していた時代の叫濃度は、O・2%(20
00ppm)あったといわれている。それに比べて、いまの大気中の400ppmと
いう低い隔濃度は、白亜紀の5分の1であり、植物の光合成にとって欠乏状態
なのだという。
いまの植物は、もっている能力を100%発揮していない。人工光型植物工
場で、二酸化炭素濃度を大気中濃度の倍にすると、光合成速度(二酸化炭素吸
収速度)が高まって、葉菜類は生育量がおよそ倍になる。閉じた空間の人工光
型植物工場では、光合成が盛んになるとすぐに隔が不足して、生育が停滞する。
そのため人工光型植物工場での栽培には、二酸化炭素施用が必須条件なのであ
る。
適度な二酸化炭素濃度は?
では、植物工場における脇の濃度は、どのくらいがいいのだろうか。
次頁の図は、室内温度を一定にして、2段階の光の強さのもとで、二酸化炭
素濃度を変化させたときの光合成速度を示したもの。この図をみると二酸化炭
素濃度が低い場合(O・04%=400ppmまで)は、強い光でも弱い光でも、
光合成速度は同じで、二酸化炭素濃度に比例して増加することがわかる。さら
に二酸化炭素濃度が高まると、光の強さによって光合成速度に差が生じてくる。
弱い光では、すぐに光合成速度は増加しなくなる。強い光ではO・1%(1000
ppm)を超えるとアタマ打ちとなり、O・2%(2000ppm)で光合成速度は
増加しなくなる。
この図から、人工光型植物工場の阻濃度は、1000ppm以上をめやすに、
2000ppmまでの範囲内に制御することで、光合成を十分に促進できることが
わかる。
二酸化炭素施用の注意点
二酸化炭素の施用は、人工光型植物工場の場合、ボンベに入った液化二酸化
炭素を気化させて室内に供給するのが基本である(次頁)。栽培室の機密性が
高いので、供給二酸化炭素の85~90%が作物に吸収されて、外部に漏れる量は
少ない。施用コストはかかるが、十分に採算はとれる。
ただし、この二酸化炭素の供給は、気孔を開かせるほかの環境管理(湿度管
理・気流管理など)と同時にやらないと、二酸化炭素が吸収されず、効果が上
がらないことに注意したい。
温度(葉温)管理
温度(葉温)と植物の生育
温度は、植物の光合成・呼吸・蒸散などの成長にかかわる生理作用と、休眠・
発芽・花芽分化など発育にかかわる生理作用の両方に関係し、植物の生育のあ
らゆる場面に影響をおよぼしている。
植物の温度管理は、気温よりも葉温の管理が重要になる。気温と葉温は、人
工光型植物工場においても、明らかな差が出る場合がある。たとえば、蒸散が
盛んに行われている葉では、葉面における気化冷却により、葉温は気温より1
~2℃低くなる。逆に蒸散が少ない場合、光が強いほど、葉温は気温より1~
2℃高くなる。ほかに、葉温の上昇・低下には、気流速度も関係する。葉温を適
温に保つことは、光合成速度(二酸化炭素吸収速度)を高く維持する大切な土
台となる。
葉温25℃付近が光合成の適温
次頁の図は、正味光合成速度と葉温の関係を示したもの。光が強く二酸化炭
素濃度が十分に高い条件のとき、正味光合成速度が最大になるのは、葉温か25
℃前後であることが多い。
右側の図は、植物の呼吸との関係から正味光合成速度が最大となる葉温を示
したもの。植物の呼吸には、光呼吸(光合成が行われるときだけ行われる呼吸)
と、普通の呼吸(暗呼吸=光の強さに関係ない呼吸)のふたつがあるのだが、
暗呼吸速度は、葉温が25℃以上になると、急速に高くなる。一方、上の曲線
(真の光合成速度から光呼吸速度を引いたもの)は80℃を超えるまで高く上
がっているが、それ以上に暗呼吸速度が上がるので、正味の光合成速度は25
℃ 付近がいちばん高いことがわかる。
温度は常に一定に管理
人工光型植物工場の温度管理は、作物の生育適温に合わせて、一定の温度に
維持するのが重要とされている。露地や施設園芸では、野菜や果物の甘味など
を高めるために、昼夜(明期と暗期)に寒暖差をつけるやり方がある。人工光
型でも暗期では明期より数℃低い。温度変化は植物にはストレスとなり、成長
が遅れるので、成長を早めるために温度変化を抑える管理が人工光型では優先
されている場合が多い。
人工光型植物工場の温度管理のめやすは、20~25℃(葉菜類20~22℃、果菜
類24~25℃)。これに湿度70~80%のめやすも合わせた環境を一年中保つには、
エアコンでの制御が前提になっている。
湿度(飽差)管理
気孔を開く「飽差管理」とは?
植物工場の湿度管理(人工光型でも太陽光型でも基本は同じ)で、最近注目
されているのが、「(水蒸気)飽差」という管理の指標である。飽差とは、対
象としている空気の飽和水蒸気量と実際の水蒸気量との差。対象の空気に、あ
とどれだけ水蒸気を含む余地があるかを示す指標で、空気1立方メートル当た
りの水蒸気の空き容量を水蒸気圧差(キロ・パスカル、kPa)、またはg数(
g/立方メートル)であらわす。
飽差管理は、気孔を閉じさせない(開けたままにしておく)環境制御として
きわめて重要である。適正な飽差範囲は、0・5~1哨(3~6g/立方メー
トル)とされている。
次頁の表は、気温の違いによって相対湿度をどのようにしたらよいかを判断
するための「飽差表」である。この表をみると、20℃では70~80%の、25℃で
は75~85%の相対湿度を必要とする。太陽光型の栽培では気温が30℃を超える
ことも多いが、その場合に必要な相対湿度は85~90%にもなる。
適正飽差で蒸散と光合成を促進
気孔の開閉と飽差との関係はどうなっているのか。飽差が1・0kPs 以上(
乾きすぎ)だと、作物は水分欠乏の危険を感知して気孔を閉じ、蒸散はされな
くなる。逆にO・5 kPa以下(湿り過ぎ)になると、気孔内と外の空気水蒸気
圧差がなくなり、気孔は開いていても蒸散は起こらない。
適正な飽差範囲では、気孔が開き蒸散が活発になり、この蒸散が根から養水
分を吸い上げる力になる。同時に、この開いた気孔からは、ニ酸化炭素(ppm)
が吸収されて、光合成が促進されることになる。気孔を開く飽差管理は、光合
成と養水分吸収の両面で、作物の順調な生育を支えるカナメの管理になってい
る。
植物工場の飽差管理は?
太陽光型の半閉鎖型植物工場では、これまで過湿による病気発生を気にして
飽差が大きくなり、乾きすぎの傾向があった。乾きすぎなら細霧発生などの湿
度調整(加湿)が必要になる。
病原菌を排除できる人工光型植物工場では、暗黒にすると葉から蒸散した水
蒸気が室内に滞留して、相対湿度が100%に近づく問題がある。これには、
エアコンによる常時冷房(光源の部分点灯による発熱の除去)と除湿で、気温
と飽差を適切に制御し、除湿で溜まった蒸散水は回収して培養液の水にリサイ
クルすることになる。
気流(空気流動)管理
空気の流動が生育を左右する
園芸施設内の空気流動は気流と呼ばれ、その速度を気流速度と呼んでいる。
気流は、植物の光合成や蒸散に重要な役割を果たしている。換気口のない閉鎖
空間である人工光型植物工場の栽培室内では、エアコンの送風だけでは空気流
動が少ない。このため葉面の空気流動が、植物の生育を制限する要素になって
しまう。
とくに問題なのは、栽培室の空気を動かさないと、室内の温度、湿度や二酸
化炭素凪濃度にばらつきが生じること。人工光型植物工場では、隔の供給で光
合成を活発にすることが必須の条件になっている。しかし、これは栽培室内の
空気を循環(擾伴)させ、空気の状態を助二にしてはじめてその効果が確かな
ものになる。人工光型植物工場では、温度や湿度を一定に保つ空調設備と、気
流を確保する設備が必要になる。
送風で「葉面境界層」を薄くする
植物の二酸化炭素の吸収を妨げるものとして、覆の表面に厚さ数ミリメート
ル以下の「覆面境界層」と呼ばれる、粘性が高く流動性の小さな空気層がある
ことを知っておきたい。無風状態では、この葉面境界層が気孔での阻吸収の抵
抗壁になり、光合成速度が低くなる現象が起きる。この葉面境界層を送風によ
り薄くすることにより、光合成を一定の水準まで促進することができる。
光合成の促進につながるように、葉面境界層を薄くして隔を葉内に供給でき
るような気流制御が重要になる。さらに、植物の蒸散を活発にするためにも、
湿度環境に加えて気流環境を制御することが重要な管理になる。
気流制御が低コスト栽培のコツ
栽培室の気流管理は、棚のなかの狭い空間に育つ植物に直接当たる空気の流
れにも配慮する必要がある。ただし、過度の送風は禁物で、蒸散が多すぎれば
しおれの原因になる。
気流速度は、葉をわずかに振動させる程度にして、全体に平均して風が当た
るようにする。葉の振動は、上からの光を下層まで届かせる効果もある。次頁
の写真で、苗生産のための人工光型植物工場での、気流発生装置と、空気の流
れを紹介した。小型ファンを使う気流発生のコストは低い。光の強さは、光飽
和点よりも少し低くして、その代わりに隔濃度を高くし、気流速度を適切に管
理するのが、低コスト栽培の勘どころである。
山形県米沢市にある安全野菜工場はサンチュに特化した植物工場。植物工場
でのサンチュ栽培のパイオニアであり、そのシェアは全国トップを誇る。1996
年の創業以来、一貫して、徹底的な衛生管理のもとにサンチュを栽培。菜を極
限までやわらかくつくっており、芯の小葉の部分もおいしく食べることができ
る。この特徴を活かすため、葉を一枚一枚切り離した形ではなく、株ごと出荷
している。おもな卸先はやはり焼肉屋。菜がやわらかいため、肉を包みやすく、
苦味が少ないと評判だ。
また、機能性野菜の開発にも取り組み、スプラウト(発芽)ニンニクを開発
している。栄養価が非常に高く、鉄分、ミネラルが豊富。冷え、不眠などによ
く効く「スコルジン」「アリシン」を多く含む。アルコール代謝促進、腎臓や
肝臓の機能活性化などにも優れ、大腸ガンの予防にもなり得る。加熱すればニ
ンニク臭がほとんどなくなり、女性や高齢者には大変弥ばれる商品。
この項つづく
● 今夜の一品
キューブの形を取り入れた電源タップ「PowerCube」。コンセントに差し込むプラ
グ、4つの交流電源差込口、2つのUSB給電ポートを持って、もう一つのpowerCube
を連結することも可能。