温室では、DLI計画に屋内農場にはない特徴がある。光の一部は無償で得られ、一部は費用を払って得るのだ。作物の目標DLIを設定し、太陽がすでに与えている量を測定し、不足分だけを追加する。野菜と花き作物では目標帯は葉菜類より一般に高く、冬季の不足を埋める経済性は高単価のつる性作物や花卉で最も強く現れることが多い。本記事ではその計画手法を示す。
作物帯は出発点であり、絶対の規則ではない
公表されている普及資料は多くの温室作物についてDLI帯を示している。果菜類と多くの花卉では高く、冷涼期の葉菜類では低い。これらは優れた出発点だが、あなたの品種、気候、市場における最適値は試験で確認すべきである。帯はどこから始めるかを示し、自らのデータがどこに落ち着かせるかを示す。
| 作物グループ | DLI帯の目安 | 注記 |
|---|---|---|
| 葉菜類 | 12-17 mol/m²/day | 温室レンジの下限側 |
| 果菜類（トマト、キュウリ） | 20-30+ mol/m²/day | 高単価で光反応が強い |
| イチゴ | ~17-25 mol/m²/day | 収量と階級が光に反応 |
| 切花・鉢花 | 変動が大きい | 種ごとに異なる。作物ごとに確認すること |
季節別の目標設定
自然DLIは季節と緯度によって変動するため、固定の補光設定は一年の一部で誤りとなる。より筋の通った方法は、目標DLIを定め、調光可能な頂部照明でその時点の不足分を加えることだ。夏はシステムは休み、冬は最も働く。これによりエネルギー支出を実際の不足分と一致させられる。
目標にするのは不足分であり、総量ではない
LEDが供給すべきなのは（目標DLI − 自然DLI）だけである。総量に合わせて設計すると、日照の多い気候ではエネルギー費が倍になり、温室が過熱する。自然光を測定し、不足分に合わせて設計すること。
目標から器具計画へ
目標DLIと測定した自然DLIがあれば、補光の記事で示した不足分の式から補光PPFDが得られ、そこから器具数推定で設置規模を決められる。目標、自然、不足分の3つの数値をすべて明示しておき、計画を検証可能にしておくこと。温室向け業界ページでは、これを完全な計算例として示している。
| 自然DLI | 不足分 | 補光PPFD | 判断 |
|---|---|---|---|
| 8 | 17 | 263 µmol/m²/s | 冬季の大量補光 |
| 14 | 11 | 170 µmol/m²/s | 中程度の補光 |
| 20 | 5 | 77 µmol/m²/s | 軽い補光 |
| 25 | 0 | 0 | 不要 |
参考文献
計算例：1区画の月別DLI計画
この計算例は例示である。計画目標25 mol/m2/dayの切花区画300 m2を考える。あなたの地点の月別日射DLIはおおよそ次のようになる。12月は8、2月は14、4月は20、6月は28、10月は15（これらの値は現地の気候データに置き換えること）。すると補光の不足分は、12月は17、2月は11、4月は5、6月は0、10月は10 mol/m2/dayとなる。
- 12月：不足分17 mol/m2/dayを16時間で補うには、区画全体で295 umol/m2/sのLED PPFDが必要。
- 2月：不足分11を16時間で補うには191 umol/m2/sが必要。
- 4月：不足分5を16時間で補うには87 umol/m2/sが必要で、これは器具の追加ではなく深い調光で対応できる。
- 6月：補光は不要。システムは休止するか、別の作物に対応させる。
- 10月：不足分10を16時間で補うには174 umol/m2/sが必要。
- 12月のケースの器具数：300 m2、均一性係数1.2の場合、(295 x 300 x 1.2) / 2000 PPF = 53台。
答えの構造は、具体的な数値そのものより重要である。1か月が器具数を決め、他のすべての月は調光スケジュールになる。このように計画する生産者は、器具をより少なく購入し、年間により多くの時間使うため、照明投資の回収が改善する。
野菜と花卉は同じ数値では語れない
帯が異なる理由
果菜類（トマト、キュウリ、ピーマン）は一般に高いDLI目標を持ち、光の一単位が長い作期を通じて収穫可能な果実に変わる。切花や鉢物は中程度の目標であることが多いが、品質の閾値は厳しい。光不足は成長の鈍化としてではなく、徒長した茎や弱い花蕾数として現れる。葉菜類はその中間に位置し、品質制約はさらに厳しい。過剰な光は感受性の高い品種で苦味やチップバーンを引き起こし得るからだ。したがって混在型温室の計画は、温室単位ではなく、区画単位、月単位で行うことになる。
品質も目標の一部である
数値を達成しても、軟弱で徒長した茎しかできないDLI計画は、本来の役割を果たしていない。普及資料の見解は一貫している。茎の強さ、花蕾数、花色、日持ちといった品質指標をDLI供給量と併せて追跡し、DLI帯は従うべき一点ではなく探索すべき範囲として扱うこと。最も安価な実験は、1区画の調光スケジュールを2週間変え、何を変え何を観察したかを記録することである。
購入前に確認すべき質問
- サプライヤーは、数量を見積もる前に、あなたの地域の気候データから月別の補光必要量をモデル化できるか。
- 器具は、端境期に必要な低出力まで滑らかに調光できるか。
- 積算DLI制御に対応し、太陽がすでに役割を果たした時点でシステムを停止できるか。
- 年間の大半で使う部分出力時の効率はどうか。全力時だけでなく確認すること。
- 湿度の高い構造物内で年間3000-4000時間運転する器具の保証とサービス体制はどうか。
温室DLI計画でよくある誤り
温室の光計画は太陽を加えることになり、計画の誤りの多くはまさにそこに潜む。
- 月別値ではなく単一の年間日射量で計画する。12月と6月は別の事業である。
- 異なる気候帯の日射DLIを使う、あるいは被覆による透過損失を無視して構造物外の値を使う。
- 遮光カーテン、雨樋、吊り雨樋が区画内で不均一に光を奪うことを忘れる。平均値は暗い条を隠してしまう。
- 異なる帯で野菜と花卉を栽培する区画に、単一のDLI目標を設定する。
- 6月の不足分（ゼロ）や平均月（ほとんど存在しない）に合わせて器具を設計する。最も暗い月がハードウェアを決めるのだ。
- 設置した時点で計画が完成したと考える。日射の統計は年ごとに変動し、制御ロジックは実態に合わせた調整が必要である。
被覆と透過率：見落とされがちな係数
ガラスが数値に与える影響
気候データは屋外の日射を報告する。温室内では、被覆の経年、汚れ、結露、構造物の影が透過率を低下させ、一般に屋外の60-75パーセント、古いガラスではそれ以下になる。したがって本シリーズの補光計算はすべて、ハウス内での測定値か、誠実な透過率の仮定から出発しなければならない。屋外と屋内に1台ずつPARセンサーを置けば、その構造物の実際の比率が得られる。比率は汚れや結露によって季節変動するため、この一対は抜き取りではなく記録し続けるべきである。
同一区画内での透過率のばらつき
透過率は一様ではない。雨樋が帯状に影を落とし、雨樋の北側と南側は異なり、カーテンは区画ごとに開閉する。実務上の帰結は、補光の配置を透過率マップ（1シーズンのセンサーから得た粗いものでもよい）と照合して確認すべきということだ。習慣で均等に配置するのではなく、日射が不足する場所に器具密度を集中させるのである。
| 条件 | 屋外PAR（相対値） | 屋内PAR（相対値） | 透過率 |
|---|---|---|---|
| 晴天正午、清浄なガラス | 100 | 72 | 72パーセント |
| 曇天、清浄なガラス | 100 | 68 | 68パーセント |
| 晴天正午、汚れたガラス | 100 | 58 | 58パーセント |
| 朝の結露 | 100 | 52 | 52パーセント |
よくある質問
なぜ野菜のDLIは葉菜類より高いのか+
果菜類はバイオマスと果実に投資し、多くがより高い光量に対して強い収量反応を示す。帯は高いが、それでも品種ごとに確認すること。
帯の上限を狙うべきか+
自動的にはそうではない。高いDLIはエネルギーを要し、過剰照明になり得る。限界収量が限界エネルギー費用を賄う点を狙うべきで、それは多くの場合、帯の上限ではなく帯の内側にある。
花卉は野菜とどう違うのか+
花卉の光要求は種ごとに大きく異なり、高い光を好むものもあれば少なくてよいものもある。花卉のDLIは単一の帯ではなく、作物ごと、試験主導で扱うこと。
自然DLIは毎年測る必要があるか+
気候とガラスの清浄度によって変化する。定期的な確認（およびガラスの清掃）が不足分の計算を正しく保つ。
DLIの式は正確か+
一定強度に対する正確な単位換算である。実際の日は強度が変動するため、一定と仮定せず測定で確認すること。
光のデータがない場合、どこから始めるか+
普及機関の帯を目標として始め、量子センサーを追加し、拡大前に測定した不足分に合わせて補光PPFDを設計する。
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