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人工光型植物工場・植物工場

人工光型植物工場 2015年

LED照明、ルーメンと光量子束密度

LED照明は、LEDチップの前面にフィルタをつけていろいろな色を出しています。
赤と青と緑を同時照射すれば白になりますが
一部の白色LEDは青色LEDチップにフィルタをつけて白色にしています。

LED照明のカタログにはルーメンがよく使われてますが
人の目の特質にあわせて補正された値なので正確なものではないです。
具体的には、人の目は緑付近を強く感じますので
緑色を多く含む照明はルーメン数値は大きくなります。

同じLEDチップでも、緑成分を多めに含むものは、ルーメンが大きく
緑成分が少ないものはルーメンが小さくなります。

正確に光の粒の数を知りたければ、光量子束密度(μmol)を測定するといいと思います。

 

日本企業、成長の種、植物工場や人工島、マネー呼び込む食糧革命

 

 成長著しい新興国では野菜を工業製品のように大量生産して自給率を高める動きが出ている。ベトナムのホーチミン郊外では今夏の完成を目指し、大気社(証券コード1979)が急ピッチで植物工場を建設している。生産するのは富裕層に人気のレタス。涼しい高原で育ち、気温が30度を超す日が多いホーチミンには本来なじまないが、室内工場なら日照時間や気温を自在に管理できる。

 工場では土の代わりに種を植えた栽培用の土台を複数の蛍光灯で光を照射する。種を植えてから60日程度で育つ。雑菌が少なく鮮度が高いと評判だ。

 栄養素の含有量を調節したレタスを工場で生産するのはパナソニック(6752)だ。シンガポールの植物工場で作るレタスは光の量や肥料で調整し、栄養素のベータカロテンを通常の1.8倍に高めた。食の安全に関心が高い現地の富裕層で需要が伸びており、4月にはレタスの収穫量を従来の20倍という月産10万株に増やした。

■サケ養殖に自動給餌

 日本やチリ、オーストラリアでサケを養殖する日本水産(1332)。ブラジルや中国など「サケをあまり食べなかった国でも需要が伸び始めている」(前橋知之・養殖事業推進室長)ためサケの出荷量を効率的に増やし始めた。

 鳥取県境港市の養殖場。いけす中央に緑色のエサ入りタンクを浮かべ、底面には疑似餌付きのひもをぶら下げた。いけすのサケが空腹で疑似餌に食いつくとセンサーが反応しタンクからエサがまかれる。空腹時に大量のエサを与えれば成長が速く、年間出荷量を増やせる。サケの食欲に応じた養殖法で、素早い育成を目指している。
日本水産はサケの食欲に応じてエサを与える装置を開発、効率的な給餌につなげている(鳥取県境港市)

 赤道直下の気候でも育ち、少ない水でも育つ大豆。豆乳クリームは牛乳に比べたんぱく質含有量が1.5倍以上という。油脂大手の不二製油(2607)は肉や牛乳が不足しても役立つ食材として世界に売り込みをかけている。

 普及のネックは独特のにおいと味。「おいしさが重要」と考えた清水洋史社長は2012年、独自製法を開発し、臭みの消えた豆乳クリームや低脂肪豆乳が作れるようになった。ケーキやスープなどに使う卵黄や生クリームの代替として販売し、17年3月期に15億円の売り上げを目指す。大豆を食べる習慣のない欧米での販売も計画している。

■自給自足の人工島

 清水建設(1803)は2030年までの技術確立を目指し、秋田県立大学などと人工島建設構想を進めている。遠く離れた地域で育った食糧の輸送には保存やエネルギー消費のコストがかかる。人工島では高さ1000メートルのタワー上層部に住民が暮らし、商業施設が入る。中低層部分は植物工場で、エネルギーは太陽光発電などを利用する。食の生産から消費まで島内で済む姿を描く。

 設計本部の竹内真幸氏は「『究極の地産地消』こそ食糧問題を解決する」と話す。食糧不足が起きそうなアフリカや中東諸国に島を販売する計画で、2兆円規模の事業に育てる考えだ。

世界の植物工場の取り組み

 

取り組みのレベルは国によって大きな差があるものの、人工光型植物工場の研究開発に積極的に取り組んでいる国として、

アメリカ大陸ではアメリカ、カナダ、 パナマ、

ヨーロッパ大陸ではオランダ、スウェーデン、イギリス、

アジア諸国では、中国、韓国、日本、台湾、香港、シンガポール、モンゴル、タイ、

中近東で はUAE、と多くの国が挙げられる。

http://www.kankyo-business.jp/column/009949.php

 

収穫量が2倍になるShigyo法とは

 

http://www.sdk.co.jp/products/49/13496/13495.html

によると、

SHIGYO法は、山口大学農学部の執行正義先生と昭和電工が開発したLED高速栽培法です。

蛍光灯やLEDでの通常の栽培方法と比べ、出荷サイクルが短縮し収穫量は約2倍になります。

電気代も蛍光灯に比べ2分の1程度です。

昭和電工、植物工場、高速栽培方法、蛍光灯の二倍の成長速度,SIGYO法

 

大成建設 スタンレー電気と共同で植物工場

 

大成建設 スタンレー電気と共同で、発光ダイオード(LED)を使う省エネ型の植物工場用設備を開発した。スタンレーが培ってきた自動車用ランプのノウハウを生かし、防水性を高めて湿気にも強くした。耐久性の高さを売りにする。新開発した製品は、蛍光灯に比べて消費電力を約6割減らした。

 既にLEDを使う植物工場はあるが、2種類のライトが必要なうえ、ライトが湿気に弱いなどで省エネによるコスト削減効果を思ったほど引き出せないケースがある。新製品は1種類で済むうえ、耐久性が高い。

 両社は2009年から植物工場のシステムを共同研究してきた。工場そのものの建設や栽培方法の指導なども含め、新たに植物工場を立ち上げる企業の需要を取り込む。

http://www.nikkei.com/article/DGXLASDZ20H7K_S5A520C1TJC000/

パナソニックの植物工場、温度差を均等に

一般的な植物工場では、植物を育てる棚間に温度差が生じ、それが成長の差につながっていた。「一番下の棚は春の気温だが、一番上の棚は夏の気温に なってしまう。これでは工場とよべない」(松葉氏)とし、パナソニックでは「特殊空調技術」を採用。通常4〜6度ある棚間の温度差を1.5度以内に抑え、 60〜70%程度だった重量歩留まりを95%まで実現したという。また、反射板を利用することで照明本数を半減。消費電力を抑えることに成功した。

 パナソニックが狙うのはこうして培ってきた植物工場システムの商品化だ。設計から施工までを請負い、全国に約2万件あるといわれる廃工場や空き倉庫の活用を促す。

 植物工場の稼働後には、ネットワークで常時遠隔監視することで、栽培環境をサポート。業務用のウェアラブルカメラも導入し、画像を見ながらリアルタイムに課題を解決するなどのバックアップ体制も整える。

 また、味や食感を制御できるというLED栽培のメリットをいかし、特定栄養素の多い、少ないなどがコントロールできる「機能性野菜の栽培レシピ」も開発中だ。

 「植物工場を黒字化させるにはレタス換算で日産2000株以上の投資が必要。パナソニックでは、初期投資は少しかかっても、ランニングコストを抑 えることが重要だと思っており、それが黒字化の鍵だ。植物工場の野菜には露地物にはない、無限の可能性がある。無洗浄で食べられる、安定供給ができるなど のメリットを訴え、将来的には生産された植物の販路まで提供していきたいと考えている」

http://japan.cnet.com/news/business/35064910/

2015.02.18 肥料大手2社が10月合併 国内最大規模に

肥料メーカー大手のコープケミカル、片倉チッカリンの2社は10月1日付で合併し、片倉コープ アグリ株式会社(Katakura & Co-op Agri Corporation)となることが2月17日発表された。両社の売り上げ規模を合算すると、業界最大の肥料会社になる見込みだ。

新会社の売上高は、両社の25年度決算を合算すると411億円となり、トップのジェイカムアグリを上回る。

現在、片倉チッカリンは全国に7工場、コープケミカルは関東、東北に5工場を持つが、立地で重なっている地域はないため、合併後も生産拠点、開発拠点、人員はすべて引き継ぐ考えだ。
 また、肥料以外の飼料、化粧品、化成品、不動産事業などもすべて継続する予定だという。
  現在の両社の筆頭株主は片倉チッカリンが丸紅、コープケミカルがJA全農だが、合併前に第三者割当増資を実施することで、新会社の筆頭株主はJA全農 (20.9%)、2位が丸紅(20.1%)になる見込み。新会社の会長には小池一平氏、社長には野村豊氏がそれぞれ就任し、本社は東京都千代田区に置く。
 新会社の5年後(平成31年度)経営目標としては、経常利益ベースで約8億円の合併効果を見込んでおり、売上高500億円、営業利益25億円、経常利益25億円、純利益15億円としている。

 

http://www.jacom.or.jp/shizai/news/2015/02/150218-26564.php

 

 

ファミマが植物工場のレタスでサンドイッチ

 

植物工場野菜は、外気の影響を受けない室内環境で人口光・空調などを使い、植物にとって理想的な環境で水耕栽培した野菜。やわらかく、苦みが少ない、おいしい野菜で、栽培中には農薬を使用しない。クリーンな室内、密閉型の環境で栽培されている。

今回は、植物工場で水耕栽培された"フリルレタス"を使用したサンドイッチとなる。耳付きの全粒粉入り食パンで、フリルレタス、ボンレスハム、たまごサラダをサンドした。価格は298円(税込)。

 

http://news.mynavi.jp/news/2015/05/15/675/

ワット(w)、ルクス(lx)、ルーメン(lm)、光量子束密度(PPFD),K(色温度)

電気屋さんのLED照明の売り場では、LEDの明るさの単位がいっぱいあって意味がわからん。

簡単に調べてみた。以下、かなりおおざっぱな説明と割り切ってください。

ワットは電力のことで、昔の電灯の時代に使われていた。

電灯は投入した電力にそこそこ比例して明るくなってたからそれでもよかった。

電灯だけに伝統的なんてね(^∇^;)

ルクスは面の明るさ。なので光源の明るさではない。

光源と面の距離が遠くなるとルクスは小さくなり、逆に光源と面が近くなるとルクスは大きくなる。

ルーメンは、人の目の特性を考慮した明るさ。

人の目は緑に敏感なので緑を強くすれば簡単にlmの数値を上げることができる。

チップが同じでもチップの上の樹脂コーティングでルーメンの差がつくので、トリックのようなものですね。

PPFD:光量子束密度は、光子の数だから、一番正確。

というものの、光は粒子と波動の両方の性質を持つので、どういう関係なのかは、わたしにはわからない。

植物工場の関連技術、個別銘柄

環太平洋経済連携協定(TPP)参入に伴う農業生産の効率化や、農業関連技術の向上を背景として、安全な農作物を安定的に供給する植物工場が飛躍期を迎えている。

植物工場とは
植物の生育に必要な光や温度、湿度、水分などを人工的に制御して植物を栽培する施設園芸のうち、高度な環境制御と生育予測を行うことで、年間を通して計画生産が可能な栽培施設のことを指す。

最大のメリットは、天候や季節の影響をほとんど受けずに、安定的かつ計画的に植物を生産できること。
また、施肥条件や照明などを制御することで種まきから収穫までの期間を短縮化できるため、レタスなら年間15〜20回の収穫が可能となり、土地面積当たりの年間生産性は露地栽培の100倍以上も可能だ。

さらに、無農薬栽培で安全な植物が生産可能であることもメリットだ。

植物工場の関連技術を担当する個別銘柄

昭和電工<4004>
蛍光灯の二倍高速なLED栽培方法Shigyo法を特許にもつ。
光合成に必要な波長のLEDを自社生産。アルミ栽培棚も自社生産。
植物工場のコア技術に強い。すでに国内で展開中。3月には海外展開を発表。

チノー<6850>
植物工場に適した計測器を開発するほか、効率的に生育する制御システムの開発に向けたデータの収集を行う。

岩崎電気<6924>
植物工場向けにLEDなどの光源を製造しており、照明装置や殺菌、空調管理設備などを含む植物工場向けシステムの販売を開始している。

安川電機<6506>
野菜栽培ベンチャーと組んで完全自動化の植物工場を開発し、2016年度にも販売を開始する。モーターやロボットの制御技術を使い収穫・出荷までの作業を自動化する。

ミクニ<7247>
農産物の生産工場を制御するさまざまな機器類・設備の開発や管理ノウハウを生かし、ベビーリーフの大規模有機栽培と販売で国内トップシェアのアグリベンチャー企業、「果実堂」とともに、土耕栽培を基軸とする事業化を目指す。

 

 

従来の農業のタイムスパンで考えていると見失う人工光型植物工場

かつての農業のタイムスパンは1年単位というのが多いと思う。

しかし人工光型植物工場は工業だから技術の進歩は秒単位で進む。

一年前の技術は、すでに時代遅れということもありうる。

たとえばパソコンのメモリー容量の進化を見れば、20年前ぐらいでは1メガが1万円していた時代があるが、いまでは1テラが1万円ぐらい。実に20年で1万倍にも進化した。

健康食品、規制緩和

 

アベノミクスによる金融緩和、財政出動で日本の景況感は上向いている。そして、景気回復を確実なものとするために期待されているのが、「第3の矢」と呼ばれる成長戦略である。規制緩和によって新たな市場を創出していくことに主眼が置かれている。

 その規制緩和策の中で特に注目されるのが、サプリメントや健康食品(以下、サプリ、健食と略)の機能性表示に関しての規制緩和だ。安倍晋三首相自身が「目指すのは世界並みではなく、世界最先端」と語っている。

昨年6月、すでに閣議決定し、米国で1994年から導入された「ダイエタリーサプリメント制度」を参考にした新制度を導入する方向性が決まっている。米国のダイエタリーサプリメント制度は1994年、医薬品とサプリの明確な区別、消費者のサプリ摂取の目的を明確化、サプリに対する知識と理解の促進、産業育成、医療費削減などの目的で始まった。この結果、米国ではサプリや健食産業が急成長した。

 日本ではこれまで「血圧が気になる方へ」「強い骨をつくる」などといった機能性の表示は、国が認可する特定保健用食品(トクホ)や栄養機能食品だけに認められていた。規制緩和によって科学的な裏付けがあることを前提として、サプリや健食にも機能性の表示が認められるようになる計画だ。
表示規制緩和は、消費者にどのようなメリットをもたらすか

 日米両国の製薬会社などでの勤務経験が豊富で、日米のサプリや健食産業の実態に詳しい、一般社団法人・国際栄養食品協会(AIFN)の天ケ瀬晴信副理事長(薬学博士)は次のように解説する。

「日本で販売するサプリや健食は機能性を表示できないため、消費者がその効果を正確に理解しないまま飲んでいたり、適切な量を服用できていなかったりしています。機能性を示さないまま放置しておくのは消費者保護の観点から見てもよくない。何のために飲むのかをはっきり表示したほうがいいでしょう」

 実際、日本ではトクホ市場の伸びよりも、機能性を表示できないサプリや健食の伸びのほうが大きく、今ではトクホ市場の2倍程度の1兆円規模になっている。トクホは開発のためには3億円近い初期投資がかかるケースもあるために参入障壁が高く、商品のバラエティーさに欠け飲料中心になっている。トクホに飽き足らない消費者がサプリや健食市場に流れている多いとも見られる。

トクホの大きな特徴は、何に効果があるか関与成分がはっきりしていることだ。サプリや健食も効果をうたう機能性を表示する以上は、この関与成分をはっきりするべきだとの指摘もある。これは医薬品に対する考え方に近い。

 医薬品である漢方薬の中には明確な有効成分が分かっていないものもあるが、「伝統」という裏付けが科学的証拠として見られている。そもそもサプリや健食でもトクホと同様に関与成分を明確にする必要があるのかが、今後、規制緩和を推進していくうえで大きな争点となる可能性もある。

 天ケ瀬氏は「薬とは違いますので、米国でもサプリや健食に効能はうたえません。日本で新制度が発足してもこれは同じです。そもそも薬とサプリ・健食は求められていることが違います。薬はすぐに効くべき病気の治療や痛みの緩和などに用いられますが、サプリ・健食は主に長期的視点で体質改善に用いられるべき。こうしたサプリ・健食の中にも、関与成分は明確に分からなくても、疫学的な調査によって病気の予防につながるものがあることも分かっています」と指摘する。

 疫学的な調査とは、地域の食生活などを分析して「○○を多く食べる地域は胃がんが少ない」といったデータを導き出すものである。赤ワインなどに含まれるポリフェノールや、インディアンが「薬」代わりに使っていたとされるハーブの一種「エキナセア」は、疫学的に病気の予防に役立つことが判明している。

 予防の研究は難しいチャレンジではある。なぜならば個々人のライフスタイルは違うし、受けるストレスも違うし、食生活も違うからである。条件はばらつく。ただし、古くから「医食同源」という言葉があるように、食品(事)と病気の因果関係はある。

だからこそ、疫学的な効果や論文などで科学的に裏付けがしっかり取れていたりするものを、消費者にしっかり説明したうえで、それを消費者が選択し、自身の健康の維持増進のために役立てていくのが、今回の規制緩和の本来の狙いでもある。また、機能性を書かせることによって、薬との飲みあわせの弊害なども明示できるようになれば、これも消費者にとっては安全性が高まることにつながる。
「書かせない規制」から「書かせる規制」へ

 ところが日本の現状を見ると、サプリや健食は「岩盤規制」によって機能性を表示できない。法律違反ぎりぎりの「イメージ広告」が流行し、消費者に対して効果をはっきりと伝えられていないばかりか、誤解も生じさせている。また、業界の中には、効果の疑わしいものを売る、いわゆる「悪徳業者」もいる。

「現在、消費者庁で新制度を具体的にどのようなものにするか検討している段階です。私の推測も入りますが、今回の規制緩和によって科学的な裏付けないものは、今までのイメージ広告は使えず、そうしたメーカーにとっては規制強化になるのかもしれません。ただ、消費者の体に入る製品を造っている以上、これは当然の流れです。製造工程での衛生管理や安全性などの品質保証管理といった消費者目線で必要な規制は強化され、それを守れない企業は業界から淘汰していくことも求められています」

 これは「書かせない規制」から「書かせる規制」への移行を意味する。すなわち、「書く」権利を得た以上、企業はそれに伴う責任も重くなるということである。

 日本が「お手本」にしようとしている米国では20年前に新制度導入後、業界や消費者にどのようなメリットがあったのか。あるいは、混乱はなかったのであろうか。この点について、約300社が加盟する米国で最大のハーブの業界団体「アメリカン・ハーブ製品協会」のマイケル・マクガフィン会長は、次のように説明する。
選択肢が5,000品から80,000品まで拡大した米国
マイケル・マクガフィン氏/アメリカン・ハーブ製品協会(AHPA)会長

「米国にも悪徳企業はあるので、参入障壁が低くなったことでまったく混乱がなかったわけではありません。制度ができた当初、何は表示できて何ができないかを学ぶ時期でした。たとえば、グルコサミンだと『ひざの健康に良い』とは言えるが、『リウマチを治す』とは言えません。表示方法をどうするかを学びました。

 問題が起こるたびに米国ではFDA(食品医薬品局)が規制を強化しました。たとえば、GMP(グッド・マニファクチャリング・プラクティス)と呼ばれる製造工程や品質の管理基準に準拠することを医薬品メーカーと同様にサプリ・健康メーカーに義務付けました。市販後、重篤な副作用があった場合にも報告を義務付け、違反すると厳しい罰則があります。業界としてもFDAの取り締まりに積極的に協力しました」

「こうした負の側面だけではなく、サプリや健食業界で5,000品目しかなかった商品が80,000品目にまで拡大し、業界全体の売上高は約7倍の3兆5000億円に増大し、消費者の選択肢が広がりました。売れる市場があるから企業が新商品を開発し、それが消費者の利点になるのです」

「このほかにも、昔から使われているエキナセアとかイチョウ葉エキスとか朝鮮ニンジンは、加工方法や調整方法が進歩して品質が高くなった。市場が成長すると他国からウコンなどの新しい素材も持ち込まれ、それと最新の加工法がミックスして機能性が強くなった商品もあります。米国では規制緩和によって好循環が生じ、そこからイノベーションにつながっています」

 米国では1994年に「ダイエタリーサプリメント制度」に関しての法律も新たに制定され、そこでは、企業は消費者を教育する義務があり、消費者は教育を受ける権利があることが明確化されている。製品や成分についての効果、その根拠を教育する権利と義務があるというわけである。インターネットの時代に合わせてWEB上でも積極的に情報開示をしなければならない。日本でも規制緩和によって消費者がメリットを享受し、同時に業界が健全に発展するためにも、米国の取り組みには学ぶ点も多いと言えるだろう。

日本では毎年1兆円近く医療費が増大している。高齢化の進展によって、平均寿命と生き生きと生活できる『健康寿命』の間に10歳程度の開きが生じ、死を迎えるまで寝たきりで薬漬けとなる高齢者が増えていることも、国家財政を圧迫する要因となっている。このため、医療や薬だけに頼るのではなく、サプリや健食を活用した「セルフケア」によって、自分の健康は自分で守り、死ぬまで生き生きと生活できることを求める時代が到来しようとしている。そうした新しい時代に対応するための規制緩和とも言えるだろう。

http://gendai.ismedia.jp/articles/-/39174?page=4

 

 

太陽電池、暗闇でも発電 国際先端技術総研が開発

 研究開発型ベンチャーの国際先端技術総合研究所(東京・港)は、真っ暗な室内でも発電する太陽電池を開発した。目には見えない赤外光で電気が得られ、消費電力が少ない発光ダイオード(LED)のランプがつく。無電源の常夜灯などとして実用化を目指す。

http://www.nikkei.com/article/DGXLASGG29H1R_Z21C14A2TJM000/

 

 

インドで進む「水耕栽培」による空気洗浄システム

 

世界で最も空気が汚染されている都市といわれるインドのニューデリーには、人の4倍もの量の植物に囲まれたオフィスがあるそうだ。このインキュベー ションオフィスビル『Parharpur Business Centre(PBC)』では、屋外がスモッグでもこれらの植物が屋内の空気をきれいにするという。

PBCのCEOであり、植物による空気清浄システムのデザイナーのKamal Meattleは次のように考えている。

空気の汚染は屋外だけの問題だと考えるのは誤りだ。多くの場合、屋内の空気は屋外の10倍は汚染されている

 

植物による汚染除去フィルター機能

PBCでは屋上に洗浄機を設置し、屋外の空気から窒素酸化物等を取り除いている。そして建物に取り込まれた空気はグリーンハウスに送られ、そこにはアレカヤシ等の多くの植物が水耕栽培されている。

Meattle氏によると、この水耕栽培システムが汚染除去フィルター機能を高めているとのこと。グリーンハウスで植物が“フレッシュな酸素”を効率的に作り出し、オフィスフロアへと届けられる。PBCではさらに各フロアでも何百という植物が育てられている。

 

 

空気清浄と省エネ効果

Meattle氏がこのシステムを開発したきっかけは、自身がデリーの空気汚染によって健康を害したためだ。医者からはデリーから離れるようアドバ イスされたという。そして問題から逃げるのか、問題に向き合って解決策を探すのか選択を迫られ、Meattle氏は後者を選んだ。

科学者のなかには、植物だけによる屋内の空気清浄効果について異論の声もあるようだ。しかし、このシステムは機能しているようだ。インド政府機関の調査によると、PBCで勤務する職員は頭痛や眼の痛みなどの体調不良が減り、生産性が20%向上したという。

この空気清浄システムのメリットは、その省エネ性にもある。一般的な空調システムと比べて、当然だが消費エネルギーは少なく、空気の温度調整もあまり必要なくなるそうだ。

PBCのシステムは他の建物にも広がりつつある。オフィスだけでなく、病院や学校、ショッピングモール、一般家庭などでも空調システムの入れ替えが見られるという。

 

空気も味わう時代に

Meattle氏はこのシステムを海外にも販売予定だ。たとえ空気の汚染が少ない地域であっても質にはこだわるべきだと考え、次のように話している。

みなさんは水の質には気を使いますよね。我々が1日に飲む水の量は2〜4リットルです。一方で空気の量はというと、1日に11,000リットルも吸い込んでいるのです。空気の質に気を使っているでしょうか?

 

日本ではオフィスビルや商業施設ビルの壁面や屋上の緑化が進んでいるようだ。もし空気の質にこだわる人が増えるなら、屋内の緑化も広まるのかもしれない。

http://nge.jp/2015/03/02/post-97221

★価格チェック

肥料

センサー

堀場、LAQUAシリーズ、
pH, EC、その他

 

ECメーター

肥料の濃度、電気伝導度

pHメーター

酸性、アルカリ性

 

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