LEDで実際に植物が育つ(発芽するのか)かどうか確認してみた~LEDで植物を育成?!~

どうも!リョクちゃです。

今回は表題の通り、植物を市販のLEDを使って、

実際に育てられる?!のか検証したので結果をつづっていきます。

もともと植物を育てるのが好きだったのですが、

実際にタネを買って育てるというのをやったことがなかったので

今回をきっかけに育てていけたらなと思っています。

他にも小型の植物工場なるものを作って育てることが、

できたらなと密かに思っているのもきっかけになっています!

夢は、自分の畑を持つことです!!

植物にとって光合成とは……

成長や各種植物にとってのパラメータの重要な要素となる行動になります!

一般的に植物の成長に有効といわれている光の成分は、太陽光に含まれていて、

これを更に分解していくと以下の成分にだいたい分解されます。

  • 赤色の光 : 600 ~ 700 nm
  • 緑色の光 : 530 ~ 600 nm
  • 青色の光 : 420 ~ 470 nm
  • 紫色の光 : 380 ~ 420 nm

これ以外にも太陽光には含まれますが、主に植物の成長に必要な光の成分をあげています。

これら光はそれぞれ植物にとって、以下のような作用があります。

  • 赤色の光 : 光合成を促進させる働きがある(主に発芽や開花時)
  • 緑色の光 : 基本的に形成されてからは葉に反射され、取り入れられません
           発芽時には成長に影響を与えます。
           ※一部植物では利用される?
  • 青色の光 : 芽が黄色から緑に変わる脱黄化という過程が促進されます。
           発芽や植物の形成などに影響を与えます。

これらの光を取り入れることで植物は光合成をおこない、成長が促進されていきます。

また、光を当ててあげないと黄化という現象が起き、黄色がかった葉になってしまいます。

もやしは暗所で生育されるため、黄化芽生えといわれています。

光を当てないと、もやしになってしまうんですね……。気を付けましょう。

今回使用するLEDについて

前述した植物にとって光合成は太陽光の中に含まれる各光が必要であることがわかりました。

これを元に、同じような成分を発することができる、

LEDを調べてみると、以下のLEDが必要になります。

  • 赤色LEDが放つ波長 : 600 ~ 700nm
  • 緑色LEDが放つ波長 : 530 ~ 600nm
  • 青色LEDが放つ波長 : 420 ~ 470nm

一般的に、赤色と青色のLEDを植物に当てると成長するといわれているので、

緑に関しては、今回は使用しない方向で検討していきます。

いざ、実験!!

実験を開始するにあたって、LEDをただただ使用するのはあまり意味がないので、

LEDの配置によって違いはあるのかも検証していきます。

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LEDの配置

配置については、

  • 配置比率を10:2(5:1)で行います
    赤色を10、青色を2にします。
    ※ 青色よりも赤色の光の方が発芽してからは大きな影響があるからです。
  • 丸形の配置と星形の配置で検証。

配置イメージは下図のようになります。

星形配置

丸形配置

LEDの明るさ

明るさについても、電流によってばらつきが発生しないように、

抵抗で電流制御するのではなく、CRDと呼ばれる定電流ダイオードを用いて、

一定の電流がLEDに流れるようにします。

実験の条件

そのほかの主な条件を下に載せておきます。

No項目備考
1電源5~12[V]の電源を使用。
2重視する要素光と水
※CO2や温度は除きます。
3LEDの照射時間6~12時間
4実験期間8日間

実験に使用した材料

下に今回使用するLEDやCRDを載せておきます。

赤色LED


    型名  : OS5RAA5111P
    定格電流: 20[mA]
    順電圧 : 2.6[V]
    光度  : 75000[mcd]
    波長  : 625[nm]
    角度  : 15度
    個数  : 10個

青色LED


    型名  : OSB50A5111A
    定格電流: 20[mA]
    順電圧 : 3.6[V]
    光度  : 20000[mcd]
    個数  : 2個

定電流ダイオード


    型名    : E-183
    最高使用電圧: 25[V]
    定格電力  : 300[mW]
    電流    : 18[mA]

それぞれに配置後……

星形配置

植物は下記のようなものを作成し、それに植えています。


種は、手近にあったレタスを使ってみました。

上記の写真の容器を暗闇において、その上からLEDをそれぞれ照射させています。

実験期間経過後……発芽しているかどうかの確認をします。

星形では発芽の確認ができました!!

しかし、丸形では……残念ながら発芽の確認はできず。

星形での結果

まとめ

LEDを使って、植物が育つ(発芽するかどうか)ことの確認ができました。

実際、発芽自体には光はあまり影響はないといわれているので、実験としては微妙な感じになってしまいました。

発芽後の照射でどのような違いがでるかを見た方がよかったです……。

次回は発芽後を対象にLEDを照射させて、

配置での違いなどを検証していけたらなと思います。

他にも日照時間に合わせて照射する光の成分の切り替えも行っていきたく考えています。

朝だと青色の成分が多く、夕では赤色の成分が多いなど、

時間によって当てる光の量を調節したいな。

最後までお読みいただき、ありがとうございます。

以下の書籍を参考にしました。

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