　今回の研究では、効率や出力制御性、配光技術などが進歩しているLDに着目し、植物栽培への応用可能性を検証した。その結果、光合成速度を最も効率的に高める赤色LDの波長が660nmであることを特定した。実験では、複数の波長の赤色LEDとLDについて、それぞれの単色光をタバコの葉に照射して比較。その結果、赤色LD照射下では、同等波長の赤色LEDと比較して光合成速度が最大約19％向上することが確認された。

　12日間の連続照射試験による生育評価では、赤色LDを照射した植物は、赤色LEDと比較して乾燥重量および葉面積が有意に増加した。また、赤色LED照射で見られた葉の黄化や光阻害といった生理的ストレス症状が、赤色LDでは認められないことも判明した。

LD（赤）とLED（黒）が植物全体の生育に与える影響（B：t検定を実施（n=4）、*は有意差あり（p<0.05））［クリックで拡大］出所：スタンレー電気

　赤色LDは波長帯域が極めて狭い単色光を高精度に出力できるため、光合成を効率的に活性化し、植物の生育を促進する「光合成において無駄の少ない光源」といえる。

赤色LDと赤色LEDとクロロフィルのスペクトル特性［クリックで拡大］出所：スタンレー電気

　近年、気候変動や農業人口の減少に伴い、植物工場への期待が高まっている。しかし、普及に向けてはエネルギーコストを含む生産コストの採算性が課題となっており、特に人工光源の性能向上が求められていた。従来の人工光源は、高効率で制御性に優れたLEDが主流だった。

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