こんにちは、今村です
近年、植物工場が注目を集めています。植物工場とは、施設内で人工的に植物の生育環境を制御し、計画的に植物を生産する施設のことです。
この記事では、植物工場の定義、目的、特徴、種類、仕組みについて詳しく説明します。
植物工場とは
植物工場の定義は以下の通りです。
- 植物の生育環境(光、気温、湿度、二酸化炭素濃度、養分、水分、対流等)を制御して栽培を行う施設園芸の内、環境及び生育のモニタリングを基礎として、高度な環境制御と生育予測を行うことにより、野菜等の植物の周年における計画的生産が可能な栽培施設
- 野菜や苗を中心とした作物を施設内で光、温湿度、二酸化炭素濃度、養液などの環境条件を人工的に制御し、季節や場所に関係なく自動的に連続生産するシステム
つまり、植物工場は、植物の生育に必要な環境条件を人工的に制御することで、天候に左右されずに計画的に植物を生産できる施設なのです。
植物工場の目的
植物工場の主な目的は、以下の2点です。
- 天候に左右されない周年・計画生産
- 無農薬栽培
従来の農業では、天候に大きく影響を受けるため、計画通りに生産することが難しいという問題がありました。また、病害虫対策として農薬を使用することが一般的でした。植物工場では、これらの問題を解決することができます。
植物工場の特徴
植物工場の主な特徴は、以下の5点です。
- 太陽光型、人工光型、人工光併用型に分類される
- 環境制御が高度である
- ほとんどが養液栽培である
- 清浄な環境である
- 高い生産性を実現できる
植物工場は、光源の種類によって太陽光型、人工光型、人工光併用型に分けられます。また、コンピューターを使って高度な環境制御を行うことが特徴です。
養液栽培とは、土を使わずに水に溶かした養分で植物を育てる方法で、多くの植物工場で採用されています。植物工場内は清浄に保たれており、病害虫が発生しにくい環境です。
光、CO2濃度、温度、湿度などの環境条件が適切に制御されるため、高い生産性を実現できます。とはいえ、現場力を高めるには、そのためのノウハウが不可欠です。以下のコンテンツが強力です。
植物工場の仕組み
植物工場では、以下のような設備と技術を用いて、植物の生育環境を最適化します。
- センサー：温度、湿度、CO2濃度、光量など、植物の生育に影響する環境要因を計測します。
- 空調設備：暖房、冷房、加湿、除湿などを行い、最適な温度と湿度を維持します。
- 養液管理システム：植物に必要な養分を含んだ養液を管理し、pH(水素イオン指数)とEC(電気伝導度)を制御します。
- 光源：太陽光型では自然光を利用しますが、人工光型ではLEDなどの人工光源を使用します。光の強さ、照射時間、光質(波長)を制御します。
- 二酸化炭素施用装置：植物の光合成を促進するため、二酸化炭素を施用します。
- 自動化システム：植物の生育状況をモニタリングし、環境制御を自動で行います。また、収穫や運搬など、一部の作業を自動化することもあります。
これらの設備と技術を駆使することで、植物工場では最適な生育環境を作り出し、高品質な植物を安定的に生産することができるのです。
植物工場の課題
植物工場には、以下のような課題があります。
- 高い初期投資と運営コスト：光源やセンサー、空調設備など、高度な設備が必要なため、初期投資と運営コストが高くなります。
- 外部からのサポート体制の不足：植物工場の運営には、農学と工学の知識が必要です。しかし、現状では外部からのサポート体制が不足しています。
- 高度な環境制御技術と人材確保の必要性：植物工場では、高度な環境制御技術が必要です。そのため、専門知識を持った人材の確保が課題となっています。
これらの課題を解決していくことが、植物工場の発展には欠かせません。
まとめ
植物工場とは、施設内の環境を人工的に制御して、計画的に植物を生産する施設のことです。高度な環境制御技術を用いることで、天候に左右されずに高品質な植物を安定的に生産できるのが特徴です。
一方で、高い初期投資と運営コスト、外部からのサポート体制の不足、高度な環境制御技術と人材確保の必要性などの課題もあります。今後、これらの課題を解決しながら、植物工場の技術がさらに発展していくことが期待されます。
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- 植物工場ではどのような技術が使われている？
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植物工場では、センサー、空調設備、養液管理システム、人工光源、二酸化炭素施用装置、自動化システムなど、高度な環境制御技術が使われています。これらの技術を駆使して、植物の生育に最適な環境を作り出しています。
- 植物工場では何が作れる？
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植物工場では主に葉物野菜が栽培されています。レタスやホウレンソウ、サラダ菜などが代表的です。他にも、ハーブ類やイチゴなどの果物、苗物なども生産されています。ただし、人工光型の植物工場では、トマトなどの背丈が高くなる植物は栽培が難しいとされています。
- 植物工場は農業とは言えない？
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植物工場は、環境制御技術を駆使して植物を生産する施設であり、従来の土を使った農業とは異なります。しかし、植物を育てて食料を生産するという点では農業の一形態と言えます。最新技術を取り入れた新しい農業のあり方として注目されています。
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