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植物工場 野菜工場 書籍

No.1533

植物工場ビジネスへの「経営戦略」と「低コスト技術」の考え方!

植物工場ビジネス戦略と最新栽培技術

栽培・光源技術から導入事例、安定的な販路の確保・拡大、
経産省・農水省の取り組みまでを詳解!

A plant factory business strategy and the latest cultivation technology

発刊 2009年 9月30日  体裁:B5判 300頁 上製本   定価 80,000円(税抜)

【本書のポイント】
≪植物工場の将来性≫
・経済産業省、農林水産省の取り組み
・植物工場産農産物の販路拡大・確保に向けた動き
・人材育成/植物工場の立地促進/医薬品や機能性食品への展開

≪植物工場の採算性・流通経路の開拓≫
・植物工場導入事例と事業モデル
・生産コストの検証(初期投資/ランニングコスト/電力費/人件費)
・栽培されている野菜品目と栽培パターン、野菜の販売動向

≪植物工場の制御・栽培技術と技術課題≫
・LED、HEFLの光源技術と低コスト技術
・光色と植物の成長・分化のメカニズムと制御技術
・空調等の制御技術/水耕栽培技術/養液栽培技術/養液の調整・管理

推薦の言葉
【材料技術研究所 渡辺聡志 氏】


 「植物工場」という言葉がマスコミに登場する回数は、今年に入って飛躍的に増えた。当然、言葉としての認知度は上がっている。 問われれば「工場で野菜を栽培する仕組み」と、高校生でも答えられるだろう。しかし、それ以上の具体的な情報を探し出そうと した途端、五里霧中の世界が待ち受けている。 どこを探せば経験談以外の科学的視点を伴う情報があるのか、見当が付かない。

 植物工場は農業なのか工業なのか/栽培場所は農地なのか工場なのか、償却対象なのか/事業推進に、農協との関わりは必要なのか/ 畑地栽培のレタスが100円で売れたとして、利益はどの程度なのか/そもそも日本における野菜供給は不足なのか余剰なのか・・・ このようにビジネスモデルとしての植物工場を掲げると、尽きない疑問に悩まされるはずだ。

 植物工場は農業と重なる部分が大きい。日本における農業という産業は、政府の関与と不可分だ。工業や商業をホームグラウンドとする方たちが現状の農業を分析すれば、理屈で割り切れない部分も垣間見え、ある意味特殊な産業形態にあることを知る。従来型の新規ビジネス参入書を論拠としたら、植物工場ビジネスでの成算は危うい。

  本書の意義がそこにある。単なる手続き論、方法論、経済論、技術論を並べただけの書籍ではない。まず、所轄官庁の考え方が明確に記されている。そこからは、新規産業の振興への政策を知ることになる。また、ほとんど報道で取り上げられなかった頃から、自然体で植物工場事業を立ち上げ、成功に導かれた方々の生きたモデルも収載されている。ここが貴重だ。


  植物工場との接点が用意されている業種は、予想外に広い。照明や肥料などは連想されるだろうが、高分子成形・工業ガス・繊維・センサー・ポンプ・バイオ・空調・サプリメント・医薬品などなど、ほとんどの産業と連関を有している。植物工場参入を意図しない企業でも、自社のコアコンピタンスを活かす新たな参入対象としての情報は、手許に納めておきたい。ニュービジネスに対峙する時、情報の遅れは経営戦略の致命傷かも知れない。

  マスコミの恣意的な強調や、それを基にした風評が飛び交い始めた植物工場ビジネス。なおさら、正確な情報が網羅されている本書の価値が光る。植物工場参入を考えられている会社はもとより、新規進出展開を企図する会社の指南書としても、座右に置かれることをお勧めしたい。
【執筆者(敬称略)】
≪監修≫東京農業大学  高辻正基

経済産業省
農林水産省
千葉大学
東海大学
東京農業大学
東海大学
岩崎電気(株)
宮崎大学
日本アドバンストアグリ(株)
(独)農業・食品産業技術総合研究機構
千葉大学大学院
九州電力(株)

筑紫正宏
清水治弥
池田英男
星 岳彦
雨木若慶
森 康裕
田澤信二
位田晴久
辻昭久
河野澄夫
丸尾達
中原光久

鹿島建設(株)
(株)朝日工業社
(株)朝日工業社
丸紅(株)
大阪府立大学
(株)バイオエックス
JFEライフ(株)
(株)パソナグループ
エスペックミック(株)
野菜茶業研究所
日本施設園芸協会
元(株)リコー

高砂裕之
磯野一智
中島啓之
藤原澄久
村瀬治比古
小倉東一
佐藤邦昭
板見さやか
中村謙治
高市益行
吉岡宏
坂巻資敏

【目 次】 
第1章 経済産業省・農林水産省の取り組み

第1節 経済産業省の視点から描く、『植物工場』の未来

  1. 経済産業省が追い求めるもの
  2. 植物工場の意義
   2.1 新技術の導入による生産性向上
   2.2 法人による農業経営の促進
   2.3 効率的な国土利用と新しい食料安全保障の実現
   2.4 商品の規格化と新たな流通システム
   2.5 新しい働き方の提供
  3. 植物工場の今後のあり方
   3.1 安定的な販路の確保・拡大に向けて/政府の支援措置と今後の見通し
   3.2 輸出と機能性が切り開く植物工場ビジネスの飛躍

第2節 植物工場の普及・拡大に向けた農林水産省の取組

  1. はじめに
  2. 植物工場の現状
  3. 植物工場の特徴と可能性
  4. 植物工場への注目の高まり
   4.1 高度な品質管理と安定供給
   4.2 農商工連携のシンボルとしての植物工場
  5. 植物工場産業の見通し
   5.1 加工・業務用食材としての需要見通し
   5.2 更なる生産性向上によるコストの大幅な縮減と付加価値の向上
   5.3 地域活性化の一端を担う新産業育成
  6. 植物工場の普及に向けた課題
   6.1 生産面
   6.2 人材面
   6.3 販売面
   6.4 立地
   6.5 建築面
  7. 今後の対応方向@ 〜植物工場産農産物の販路拡大に向けて〜
   7.1 消費者の嗜好変化や価格変動に対応できるビジネスモデルの追求・確立
   7.2 実需者との連携強化
   7.3 植物工場産農産物の特長の訴求・伝達
  8. 今後の対応方向A 〜生産コストの大幅な縮減に向けて〜
   8.1 生産性向上と計画・安定生産の実現
   8.2 イニシャルコストの縮減
   8.3 ランニングコストの縮減
   8.4 目標コスト
  9. 今後の対応方向B 〜基盤となる事業環境の整備〜
   9.1 経営・技術の普及に向けた人材育成
   9.2 植物工場の立地促進
   9.3 建築基準法上の取扱
   9.4 消防法上の取扱
  10. 新たな事業展開に向けて
   10.1 医薬品や機能性食品への展開による新たな市場の創造
   10.2 輸出の可能性
   11. 地方自治体に期待する取組
   11.1 地域毎の特性を踏まえた立地戦略の明確化と部局横断的な対応
   11.2 建築基準法や消防法等に係る柔軟な運用
   11.3 地産地消の推進
   12. 民間事業者に期待する取組
   12.1 コンソーシアムによる技術開発や実用化の推進
   12.2 植物工場産農産物の販路の確保・拡大の推進
   12.3 植物工場産農産物の付加価値向上、差別化の推進
   13. 国に期待される取組
   13.1 植物工場における農産物の生産コスト縮減に向けた支援
   13.2 安定的な販路の確保・拡大に向けた支援
   13.3 技術開発や人材育成に関する支援
   13.4 植物工場及び植物工場産農産物の普及・PR

第2章 完全制御型・太陽光利用型植物工場の現状と制御技術

第1節 完全制御型植物工場の現状

  1. 植物工場とは
  2. わが国における研究の歴史
  3. 栽培光源
  4. 実際の植物工場
   4.1 高圧ナトリウムランプ利用
   4.2 蛍光灯植物工場
   4.3 LED植物工場
  5. 課題と展望
   5.1 技術課題
   5.2 食品加工との結合
   5.3 市場規模
   5.4 農商工連携研究会植物工場ワーキンググループ


第2節 太陽光利用型植物工場の現状

  1. わが国の施設園芸の概観
  2. 太陽光利用型植物工場のわが国における現状

第3節 植物工場における制御技術

  1. 植物生産における制御の要素と植物工場
  2. 植物移動
  3. 環境制御  
   3.1 完全制御型植物工場の環境制御
   3.2 太陽光利用型植物工場の環境制御
   3.3 環境制御システム

第3章 人工光源による野菜栽培技術と品質検査

第1節 LED等を用いた光質による植物の成長・分化の制御

  1. 植物の光受容体
  2. 園芸植物9種におけるLED単色光下での下胚軸、上胚軸、本葉節間の伸長
  3. 成長・開花、草姿に及ぼす光質の影響
   3.1 シソの成長・開花、草姿に及ぼす光質の影
   3.2 オクラ、キャベツの葉の展開に及ぼす光質の影響
   3.3 開花に及ぼす光質の影響
  4. LED光源の利用にあたって留意すべき点
 

第2節 人工植物栽培におけるLED照明技術

  1. 栽培光源としてのLEDの特徴
   1.1 照射光の波長制御と光量調節が可能
   1.2 小型軽量・低消費電力・熱放射が少ない
   1.3 寿命が長い
   1.4 光合成に有効なパルス照射が可能
  2. 種々の波長のLEDとLDがバラの形態形成に及ぼす影響
   2.1 開花率
   2.2 相対成長率
   2.3 生育状況
  3. 種々の波長のLEDが短日植物と長日植物の開花に及ぼす影響
  4. 開花制御にLEDを利用した製品(研究開発中)
  5. 植物工場用LED光源について

第3節 植物工場における人工光源の応用

  1. 人工光源の種類
   1.1 白熱電球
   1.2 蛍光ランプ
   1.3 タルハライドランプ
   1.4 高圧ナトリウムランプ
   1.5 発光ダイオード
  2. 植物工場への応用
   2.1 生産システム
   2.2 照明システム
   2.3 その他・留意点


第4節 植物工場における養液栽培技術と新光源HEFL

  1. 植物工場における養液栽培について ・養液組成
   1.1 養液の濃度管理
   1.2 水素イオン濃度
   1.3 原水の水質
   1.4 酸素供給
   1.5 培養液温
   1.6 自動制御 特にイオン濃度制御について
   1.7 炭酸ガス施与と気流    
  2. HEFLの利用について
   2.1 HEFL照明で栽培した植物の特性
   2.2 HEFL照明の優位性
   2.3 新規開拓、周辺技術など

第5節 新しい光が農業を変える!
           HEFL照明による野菜人工栽培技術人工光源の種類

  1. HEFL照明技術
  2. 人工栽培技術
  3. HEFL波長特性による野菜成長形態実験
  4. 植物工場の実用化を目指して(コストと課題)
   4.1 減価償却に係るもの
   4.2 経費に係るもの
   4.3 販路の課題
   4.4 技術課題
  5. 簡易型植物栽培装置と量産装置


第6節 光学的方法による農産物の品質及び危害の検査

  1. 光学的方法の種類と事例
   1.1 紫外光の利用 可視光の利用
   1.2 近赤外光の利用 赤外光の利用
  2. 近赤外分光法の原理
  3. 近赤外分光法による甘み(糖度)の測定
   3.1 糖度選別機
    3.1.1 反射方式
    3.1.2 透過方式の全照射・遮光方式
    3.1.3 透過方式の部分照射・非接触方式
   3.2 携帯型糖度測定
    3.2.1 ショルダ型装置式
    3.2.2 ハンディ型装置
   3.3 糖度検出器
  4.近赤外分光法による残留農薬の測定

第4章 植物工場における環境制御と栽培技術

第1節 植物工場における栽培技術の概要と専用品種の重要性

  1. 栽培方法の概要
   1.1 植物工場の定義と養液栽培の歴史
   1.2 栽培対象作物
   1.3 現状の栽培システムの概要
   1.4 栽培方法の概要
    1.4..1 品種選択
    1.4..2 播種と育苗
    1.4..3 定植と定植後の管理
    1.4..4 培養液管理
      (1) 培養液組成と濃度 
      (2) 培養液pH 
      (3) 通気管理 
      (4) 液温管理
      (5) 施設内管理 
      (6) 病害虫防除 
      (7) 完全制御型植物工場での栽培管理の概要
  2. チップバーン制御技術
   2.1 発生時期
   2.2 品種,植物体の状況
   2.3 地上部環境
   2.4 地下部環境
   2.5 吸収(Caの吸収が抑制される条件)
   2.6 転流(障害葉へのCaの転流が抑制される条件)
   2.7 要求量(Caの要求量が増大する条件)
  3.  専用品種育成の重要性と課題
   3.1 完全制御型植物工場専用品種に求められる特性

第2節 九州電力における植物工場に関する研究開発の取り組み

  1. 植物工場に関する研究開発の取り組み経緯
  2. 植物基礎実験設備
   2.1 設備概要及び仕様
   2.2 主な研究内容
  3. 太陽光併用型植物工場
   3.1 設備概要及び仕様
    3.1.1 温室
    3.1.2 空調装置
    3.1.3 遮光装置
    3.1.4 栽培装置
    3.1.5 照明(補光)装置
    3.1.6 加湿装置
    3.1.7 制御装置  
  4. 自動植物工場
   4.1 一次試作機
    4.1.1 設備の概要
    4.1.2 建屋
    4.1.3 環境制御装置
    4.1.4 自動栽培装置
    4.1.5 制御装置
    4.1.6 実証試験結果の概要
   4.2 二次試作機
    4.2.1 自動栽培システムの概要
    4.2.2 二次試作機の主な特徴
    4.3.3 二次自動栽培装置の導入による省力効果
  5. 栽培試験に関する結果概要
   5.1 人工光型における葉菜類の栽培試験結果
   5.2 サラダナ栽培における人工光の経済的利用
   5.3 シュンギク栽培におけるチップバーン(芯枯れ症)対策

第3節 閉鎖型植物工場による遺伝子組換えイチゴ栽培システムの構築
         〜高付加価値物質生産を目的として〜

  1.遺伝子組換え植物を利用した高付加価値物質生産
  2.高付加価値物質生産のための閉鎖型遺伝子組換え植物工場
   2.1 クリーンな栽培環境と無農薬栽培
   2.2 遺伝子組換え体の拡散防止機能
   2.3 人工環境制御による安定かつ高い生産性
  3.遺伝子組換えイチゴによる高付加価値物質生産
   3.1 高付加価値物質を発現する遺伝子組換えイチゴの開発例
   3.2 高付加価値物質生産系としてのイチゴの特徴
   3.3 閉鎖型植物工場を利用した遺伝子組換えイチゴによる
                                高付加価値物質の生産フロー
  4.閉鎖型人工環境下でのイチゴの高効率栽培システムの構築
   4.1 閉鎖型人工環境下における最適なイチゴの栽培環境条件の解明
   4.1 多段式栽培が行われる室内環境の特性と最適栽培空間の設計構築手法の開発


第4節 完全制御型植物工場における空気環境制御技術

  1.完全制御型多段式植物工場
   1.1 温度
   1.2 湿度
   1.3 気流
  2.完全制御型イネ植物栽培施設
   2.1 温度
   2.2 湿度
   2.3 気流
  3.共通
   3.1 炭酸ガス濃度
   3.2 室圧管理ほか

第5節 完全制御型イネ植物工場
       ―閉鎖型イネ栽培システムに必要な機能と設備について―

  1.完全制御型イネ植物工場に必要な機能
   1.1 光環境
   1.2 空気環境
   1.3 培養液環境
   1.4 遺伝子拡散防止機能
  2.試験用閉鎖型イネ栽培室の検討
   2.1 気流方式の検討
   2.2照明チャンバの冷却方式の検討
  3.試験用閉鎖型イネ栽培室の構築
  4.試験用閉鎖型イネ栽培室の性能評価
   4.1 3次元風速による空気環境評価
   4.2 栽培室内の温熱環境評価
   4.3 栽培室内の光環境評価
   4.4 栽培室内の浮遊微粒子濃度の評価
  5.イネ群落内環境の測定結果
   5.1 イネ群落内の温度
   5.2 イネ群落内の風速
   5.3 葉面温度
   5.4 花粉の飛散状況


第6節 有機土壌培地を用いた多段式植物工場の可能性
  
  1. ヴェルデナイトの特徴と植物工場への応用
  2. ヴェルデナイト式立体農場テストプラント
  3. ヴェルデナイト式立体農場の可能性

第7節 ヒートアイランド対策とコケ植物工場

  1.はじめに
  2. ヒートアイランド現象
  3.ヒートアイランド対策大綱
  4.薄層緑化
  5.緑化用コケの需要と供給
  6.コケ植物工場
   6.1.植物工場によるコケ生産のメリット
   6.2 環境制御管理と生産管理
   6.3. コケ植物工場の施設
   6.4 特殊な順化環境
  7.循環型緑化とビジネススキーム

第5章 植物工場の導入・開発事例と展開

第1節 太陽光利用型植物工場の開発による野菜事業

  1.はじめに
  2.当社野菜事業の経緯
  3.エコ作商品の概要
   3.1 商品構成とその特徴
   3.2 味および栄養価の特徴
  4. エコ作栽培設備と制御の概要
   4.1 野菜栽培のコンセプト
   4.2 栽培環境調整設備と制御
   4.3 養液調整設備と制御
   4.4 収穫量の向上対策
  5. 販売量の推移
  6. 栽培コストの概要


第2節 PASONA O2の植物工場

   1.PASONA O2について
   2.PASONA O2設備概要
    各ROOMの特徴
   3.PASONA O2における情報発信の取り組み
    PASONA O2設立の効果

第3節 エスペックミックの研究開発と実用例

  1.当社の植物工場の特徴
   1.1アグリガラス(赤外線カットガラス) 
   1.2植物栽培用光源
   1.3UF膜水処理装置
   1.4植物工場と養殖の複合生産システム(アクアポニックス)
  2.実用化例
   2.1コンテナ式植物工場
   2.2人工光型育苗装置(Nボックス)


第4節 蛍光灯利用多段型植物工場の現状

  1.急増している蛍光灯利用多段型植物工場
  2.植物工場光源として蛍光灯の評価できるところ
  3.蛍光灯多段型システム構成
  4.栽培されている野菜品目と栽培パターン、野菜の販売動向
  5.植物工場の今後の展望

第5節 農研機構における低コスト植物工場技術の開発と課題

  1. 植物工場に関わる要素技術の研究
   1.1 高度環境制御下における植物の生理反応の解明と生育制御技術
   1.2 生産設備および環境調節手法の開発と低コスト化
   1.3 作業自動化・ロボット技術の開発
  2. 工場的生産の体系化技術の開発
   2.1 一段密植栽培による高糖度トマトの周年生産技術
   2.2 現在進行中の体系化技術の取り組み
  3.植物工場的周年生産の今後の課題

第6節 施設園芸の技術革新を目指すスーパーホルトプロジェクト

  1. SHPの立ち上げと協議会の発足
  2. SHP協議会の運営
  3.SHPにおける技術開発の方向と目標
   3.1 経営目標
   3.2 技術開発目標
   3.3 コスト低減と生産力向上に必要な開発項目
     (1)ハードウェア部門
     (2)ソフトウェア部門
     (3)ハードウェア部門とソフトウェア部門の融合
     (4)経営管理費の削減
  4.SHPにおける取り組み状況
   4.1  ハウス環境制御部会
   4.2 栽培装置・機械・資材部会
   4.3 品種・栽培術部会
   4.4 総合システム部会


第7節 工業の立場から 植物工場の目指すべき姿と制度上の課題

  1.我国の食糧事情
  2.日本企業の国際競争力
   2.1 国際競走
   2.2 国際競争
  3.日本産業の健康診断
  4.地方活性化と工業団地の役割
  5.植物工場の工業化―1.5次産業構想
  6.植物工場促進制度の提案

 

 

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