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自然から学ぶアイデアの源泉 ネイチャーテック


植物は光を求めて上へ上へと進化した

Photo by autopaatti

上へ上へ伸びる植物

ヒントとなる自然:その他(植物)

<写真>植物は光を求めて上へ上へと進化した
Creative Commons

何がすごいの?

植物は大まかに分類すると、コケ植物→シダ植物→裸子植物→被子植物の順に進化したと考えられています。

水辺で生きるコケ類は、水を沢山吸い上げる必要がなかったので、地を這う、背の低い植物でした。しかし、これに限界を感じた植物は、光を求めて上へ上へと進化しました。周りの植物よりも光を吸収できるように、葉を高い位置につけるようになり、地中の水をその葉の場所まで運ぶ、特別な管(=導管)を発達させます。(「30階まで水を届ける木のエレベーター」

あまりにも背の高く重すぎる植物は、自分を支えきれなくなってしまいます。そこで、植物は自分の茎を太くするようになり、背が高くても倒れない木が誕生したのです。

どうやって役立てるの?

植物が光を求めて上へ上へと進化していった過程は、私たちの生活、都市部の人口増加によって高層化してきた過程と似ています。

過密化した都市部で、私達が直接食べる野菜や家畜の餌となる穀物を育てる農地を新たに作るのは困難です。また、都市から離れたところで、農地を広げようにも未耕作地の大部分は土壌や環境が悪く、開拓することは非常に難しい状況です。

そこで、植物のように平たい農地から高層ビルのように上へと進化する「垂直型農業」が、こういった都市問題や農地問題を解決する切り札となるかも知れません。

どんな研究をしているの?

2007年から、アメリカの研究で「垂直農業」計画が取り組まれています。温度や湿度、灌水など、植物を育てるのに必要な機能をすべてコンピュータによって制御する「高密度垂直栽培システム」も開発されました。

実験によると、これまでの農業技術に比べ、たった5%の水量で、20倍もの作物を生産できたそうです。

どんな技術開発ができる?

現在、アメリカの研究所を中心に、高層ビルの中で野菜や果実を栽培しようという「垂直農業」が計画されています。土地を有効活用して、農作物を栽培するというアイディアです。

ビニールハウスのような屋内農業の技術を応用して、透明なガラスの窓から日光を取り入れ、土のかわりに栄養を混ぜた液体で植物を育てる、水耕栽培を行います。ビルに必要なエネルギーは太陽光発電や風力発電でまかないます。屋内で作物を栽培するので、天災による被害を受けることがなく、害虫や疫病からも隔離できるため、農薬や化学肥料を使用する必要もありません。このことで、安定的に安心できる作物を栽培することができます。

また、「垂直農業」で必要となる水は、私達の生活から排出される汚水を浄化して使います。更に、根から運ばれた水は植物が光合成することによって浄化されます。浄化された水は水蒸気となって空気中に放たれるので、それを回収して再利用することが可能です。

「垂直農業」はこれまでの農業と全く異なった、広大な土地や農耕地を必要としない、新しい農業スタイルができる可能性があります。都市部はもちろん、作物の栽培に適さない砂漠や寒冷地でも、この「垂直農場」があれば作物の栽培ができるようになるかも知れません。

<関連リンク>
30階まで水を届ける木のエレベーター
大草原の根で土壌改良
光によって動く植物マランタ
The Vertical Farm Project(海外サイト)
20 Vertical Farming Pics,Designs & Concepts:land-force.com(海外サイト)

掲載日:2011年5月16日

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