JP2018139513A - ホウレンソウ、及びホウレンソウの水耕栽培方法 - Google Patents
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Abstract
Description
そこで、低カリウムホウレンソウを水耕栽培する技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
他の1側面では、カリウムの含有量が少なく、かつ鉄の含有量が多いホウレンソウが得られる。
開示のホウレンソウの水耕栽培方法では、カリウムと鉄とを含む第一種の液肥で栽培期間中の所定の日数のあいだ栽培し、その後、カリウムを実質的に含まず、かつ鉄の濃度が130質量ppm以上である第二種の液肥で前記栽培期間中の収穫前の7日間以上栽培する。
前記播種とは、種を撒いてから発芽するまでの段階である。前記播種においては、例えば、スポンジに種を撒いて、暗所に置いて、育成する。
前記育苗とは、発芽してからある程度の大きさになるまで苗を成長させる段階である。
前記定植とは、育苗した苗を収穫できる大きさまで成長させる段階である。
前記第一種の液肥としては、カリウムと鉄とを含む液肥であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記第一種の液肥におけるカリウムの濃度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、120質量ppm〜320質量ppmが好ましく、240質量ppm〜270質量ppmがより好ましい。
前記第一種の液肥における鉄の濃度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、0.5質量ppm以上が好ましく、0.5質量ppm〜50質量ppmがより好ましく、1.0質量ppm〜30質量ppmが更により好ましく、1.5質量ppm〜25質量ppmが特に好ましい。
前記第一種の液肥は、その他に、窒素、リン酸、マグネシウム、マンガン、ホウ素、亜鉛、モリブデン、カルシウムなどを含有していてもよい。
これらは、これらを含む化合物を用いて前記第一種の液肥を調製することで、前記第一種の液肥に含有させることができる。
前記第二種の液肥としては、カリウムを実質的に含まず、かつ鉄の濃度が130質量ppm以上である液肥であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
ここで「カリウムを実質的に含まない」とは、第二種の液肥のカリウム濃度を測定した際に測定限界値以下であればよく、そのため、水に含有される不可避的な夾雑カリウムの含有は許容される。例えば、イオンメーターを用いて、第二種の液肥のカリウム濃度を測定した際に、測定限界値以下であれば、それは、「カリウムを実質的に含まない」といえる。測定限界値としては、例えば、10ppmが挙げられる。
前記第二種の液肥は、その他に、窒素、リン酸、マグネシウム、マンガン、ホウ素、亜鉛、モリブデン、カルシウムなどを含有していてもよい。
これらは、これらを含む化合物を用いて前記第二種の液肥を調製することで、前記第二種の液肥に含有させることができる。
前記水耕栽培方法においては、例えば、ホウレンソウの根に、前記第二種の液肥を、前記第二種の液肥が流れている状態で与えることが量産の点から好ましい。
即ち、ホウレンソウを量産する場合には、各種液肥はタンクに貯蔵しておき、栽培対象のホウレンソウが配置された栽培棚へ液肥を循環させる、すなわち、栽培棚に配置されているホウレンソウの根に対して、液肥が流れている状態で与えられることが好ましい。
液肥が流れている状態で与えることの利点として、以下の点が挙げられる。
・常に栄養のある液肥を送ることができる。
循環している液肥はタンク内に戻ると、設定しているEC値に調整されて、再び栽培棚のホウレンソウへ供給できるため、根には常に栄養のある液肥が供給できる。
・溶存酸素(DO)の消耗を減らすことができる。
植物は根からも液肥中の酸素を取り込むため、液肥中の溶存酸素(DO)が重要である。液肥が循環することで、空気と混ざり合い、液肥中に酸素が供給され、溶存酸素(DO)を減少させずに栽培できる。
・液肥のよどみを減らすことができる。
液肥が循環していることで、栽培トレー内及び貯蔵タンク内に流れができるため、液肥の濃度にムラがなくなる。
前記第二種の液肥の温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、20℃〜25℃などが挙げられる。
前記植物工場は、例えば、温度調整が可能な閉鎖空間内でホウレンソウを水耕栽培する水耕栽培装置を備える植物工場である。
前記水耕栽培装置は、例えば、前記ホウレンソウを収容する栽培ポットを備えた栽培棚と、前記閉鎖空間内の室温を調整する手段と、前記ホウレンソウへ液肥を供給する手段とを有する。
前記閉鎖空間とは、太陽光が入らず、かつ外気が入らない空間をいい、例えば、クリーンルームが挙げられる。前記閉鎖空間内の室温としては、例えば、20℃〜25℃が挙げられる。
本発明者らは、更に検討を進めたところ、前記第二種の液肥に代えて、カリウムを含み、かつ鉄の濃度が145質量ppm以上である第三種の液肥を用いても、鉄の含有量が多いホウレンソウを栽培できることを見出した。
即ち、前記水耕栽培方法は、前記第二種の液肥に代えて、カリウムを含み、かつ鉄の濃度が145質量ppm以上である第三種の液肥を用いてもよい。
前記第三種の液肥は、カリウムを含み、かつ鉄の濃度が145質量ppm以上である。
前記第三種の液肥におけるカリウムの濃度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、110質量ppm〜230質量ppmが好ましく、120質量ppm〜180質量ppmがより好ましい。
前記第三種の液肥における鉄の濃度としては、145質量ppm以上であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、145質量ppm〜190質量ppmが好ましく、150質量ppm〜170質量ppmがより好ましい。前記第三種の液肥における鉄の濃度が高すぎると、ホウレンソウの発育を阻害することがあるため、前記鉄の濃度は、190質量ppm以下であることが好ましい。
前記第三種の液肥は、その他に、窒素、リン酸、マグネシウム、マンガン、ホウ素、亜鉛、モリブデン、カルシウムなどを含有していてもよい。
これらは、これらを含む化合物を用いて前記第三種の液肥を調製することで、前記第三種の液肥に含有させることができる。
開示のホウレンソウは、新鮮重100グラムあたり、カリウムの含有量が240ミリグラム以下であり、かつ鉄の含有量が2.0ミリグラム以上である。
開示の前記ホウレンソウは、例えば、開示の前記水耕栽培方法により得ることができる。
他方、ホウレンソウを露地栽培しても、新鮮重100グラムあたり、カリウムの含有量が240ミリグラム以下の低カリウムのホウレンソウを得ることはできない。
そのところ、開示の前記ホウレンソウであれば、カリウム含有量を低く抑えつつ、露地栽培に匹敵する鉄の含有量を達成できる。
<第一種の液肥の作製>
OATアグリオ社のファームエース1号S(1.5kg)、OATアグリオ社のファームエース2号(800g)、及び水道水(10L)を混合し、液肥の原液を作製した。
原液を水道水で希釈して、鉄濃度が2.0質量ppm、カリウム濃度が240質量ppmになるように調整して、第一種の液肥を作製した。
第一種の液肥の配合及び比率は以下の通りである。
・窒素全量 : 9.0質量%
内硝酸性窒素 : 8.6質量%
・水溶性リン酸 : 7.0質量%
・水溶性カリウム : 32.0質量%
・水溶性マグネシウム : 4.0質量%
・水溶性マンガン : 0.05質量%
・水溶性ホウ素 : 0.07質量%
・EDTA鉄(鉄として) : 0.15質量%
・EDTA銅(銅として) : 0.002質量%
・硫酸亜鉛(亜鉛として) : 0.006質量%
・モリブデン酸アンモニウム(モリブデンとして) : 0.002質量%
・硝酸性窒素 : 11.0質量%
・硝酸石灰(カルシウムとして) : 16.4質量%
下記表1に記載の濃度になるように、各成分を配合して、第二種の液肥を作製した。第二種の液肥の鉄濃度は、160質量ppmとした。なお、栽培期間中には第二種の液肥における鉄濃度は、ホウレンソウによる吸収で減少するため、適宜、第二種の液肥における鉄濃度の調整を行った。その結果、栽培期間中に測定した第二種の液肥における鉄濃度は、142質量ppm〜181質量ppmであった。
高さ約6cmまで育苗したホウレンソウを栽培ポットに入れた。続いて、栽培ポットを栽培トレーに入れた。続いて、栽培ポットに入れられたホウレンソウの根が第一種の液肥に浸るように、栽培トレーに第一種の液肥を入れた。その状態で、9日間水耕栽培を行った。
続いて、栽培トレー内の第一種の液肥を排水し、栽培トレーに第二種の液肥を入れ、液肥を切替えた。
そして、第二種の液肥を用いて、水耕栽培を続けた。
水耕栽培において株に枯れが発生する原因として、一般に液肥による影響が考えられる。そのため、水耕栽培で量産を行う場合、一部の株の枯れを検出すると、枯れが発生した株が増えて生産効率が落ちてしまう前に、まずは液肥をリセットする、または与えている液肥を交換することで枯れの増加を防ぐ処置を取る。
その結果、内側で生え始めていた新しい葉は、黄変や枯れを起こさずに成長し、切替後7日目程度で大きな葉に成長することがわかった。
すなわち、切換え後3、4日目程度で双葉(子葉)2枚とその時点で6枚程度生えている本葉のうち1〜3枚目が枯れた後、7日目程度から本葉4枚目以降の葉が正常成長することがわかった。
さらに第二種の液肥による栽培を継続したところ、新たに生える本葉は枯れを起こさずに成長し、11日目程度以後では株全体で枯れが無い状態のホウレンソウを得ることができることがわかった。ここで、食用の商品としてのホウレンソウを栽培することを考えると、商品価値を高めるために、ホウレンソウの株がある程度の大きさまで育ってから収穫することが望ましい。そこで例えば、第二種の液肥による栽培を13日以上継続し、その後に収穫することが考えられる。
第二種の液肥に交換後、14日間栽培したホウレンソウ中のカリウム含有量を測定した。11株のホウレンソウのカリウム含有量は、150mg/100g〜220mg/100gであり、平均値は、197mg/100gであった。なお、カリウム含有量は、イオンメーター(堀場製作所製)を用いて測定した。
第二種の液肥に交換後の所定の日数において、ホウレンソウ中の鉄含有量を測定した。結果を以下、及び図1に示した。なお、鉄含有量は、原子吸光光度法を用いて測定した。
また、第二種の液肥を用いた更に他の実施例においては、栽培期間中に測定した第二種の液肥における鉄濃度は、157質量ppm〜184質量ppmであり、栽培期間14日において、新鮮重100グラムあたり、鉄の含有量が2.4ミリグラム〜3.0ミリグラム(測定株数10株)のホウレンソウが栽培できた。
また、第二種の液肥を用いた更に他の実施例においては、栽培期間中に測定した第二種の液肥における鉄濃度は、130質量ppm〜176質量ppmであり、栽培期間14日において、新鮮重100グラムあたり、鉄の含有量が2.1ミリグラム〜3.5ミリグラム(測定株数10株)のホウレンソウが栽培できた。
<液肥の作製>
下記表3に記載の濃度になるように、各成分を配合して、液肥を作製した。液肥の鉄濃度は、2.0質量ppmとした。
第二種の液肥を上記で作製した液肥に代えた以外は、実施例1と同様にして、ホウレンソウの水耕栽培を行った。
その結果、上記液肥に交換後の11〜12日間栽培したホウレンソウ中のカリウム含有量は、実施例1と同程度で、かつ鉄含有量は、0.8mg/100gであった。
なお、文部科学省の発表する日本食品標準成分表によれば、ホウレンソウの鉄含有量は、2.0mg/100gとなっている。しかし、この数値は、露地栽培のホウレンソウを対象としたものと思われ、水耕栽培においては、比較例1で得られた0.8mg/100g程度が一般的であることから、実施例1では、水耕栽培において鉄分含有量の多いホウレンソウが栽培できたといえる。
<第三種の液肥の作製>
下記表4に記載の濃度になるように、各成分を配合して、第三種の液肥を作製した。第三種の液肥の鉄濃度は、160質量ppmとした。カリウム濃度は、120質量ppmとした。なお、栽培期間中には第三種の液肥における鉄濃度は、ホウレンソウによる吸収で減少するため、適宜、第三種の液肥における鉄濃度の調整を行った。その結果、栽培期間中に測定した第三種の液肥における鉄濃度は、145質量ppm〜188質量ppmであった。
第二種の液肥を上記で作製した第三種の液肥に代えた以外は、実施例1と同様にして、ホウレンソウの水耕栽培を行った。
第一種の液肥から第三種の液肥に交換後、所定の日数において、ホウレンソウ中の鉄含有量を測定した。結果を表5、及び図2に示した。なお、鉄含有量は、原子吸光光度法を用いて測定した。
(付記1)
ホウレンソウの水耕栽培方法であって、
カリウムと鉄とを含む第一種の液肥で栽培期間中の所定の日数のあいだ栽培し、
その後、カリウムを実質的に含まず、かつ鉄の濃度が130質量ppm以上である第二種の液肥で前記栽培期間中の収穫前の7日間以上栽培することを特徴とするホウレンソウの水耕栽培方法。
(付記2)
前記第二種の液肥で栽培する期間が、収穫前の13日間以上である付記1に記載のホウレンソウの水耕栽培方法。
(付記3)
前記第一種の液肥の鉄の濃度が、1.0質量ppm〜30質量ppmである付記1又は2に記載の水耕栽培方法。
(付記4)
前記ホウレンソウの根に、前記第二種の液肥を、前記第二種の液肥が流れている状態で与える付記1から3のいずれかに記載のホウレンソウの水耕栽培方法。
(付記5)
前記第二種の液肥における鉄の濃度が、150質量ppm〜170質量ppmである付記1から4のいずれかに記載のホウレンソウの水耕栽培方法。
(付記6)
前記第二種の液肥に代えて、カリウムを含み、かつ鉄の濃度が145質量ppm以上である第三種の液肥を用いる付記1から4のいずれかに記載のホウレンソウの水耕栽培方法。
(付記7)
前記第三種の液肥における鉄の濃度が、150質量ppm〜170質量ppmである付記6に記載のホウレンソウの水耕栽培方法。
(付記8)
新鮮重100グラムあたり、カリウムの含有量が240ミリグラム以下であり、かつ鉄の含有量が2.0ミリグラム以上であることを特徴とするホウレンソウ。
(付記9)
前記新鮮重100グラムあたり、前記カリウムの含有量が150ミリグラム〜240ミリグラムであり、かつ前記鉄の含有量が2.0ミリグラム〜5.0ミリグラムである付記8に記載のホウレンソウ。
Claims (6)
- ホウレンソウの水耕栽培方法であって、
カリウムと鉄とを含む第一種の液肥で栽培期間中の所定の日数のあいだ栽培し、
その後、カリウムを実質的に含まず、かつ鉄の濃度が130質量ppm以上である第二種の液肥で前記栽培期間中の収穫前の7日間以上栽培することを特徴とするホウレンソウの水耕栽培方法。 - 前記第二種の液肥で栽培する期間が、収穫前の13日間以上である請求項1に記載のホウレンソウの水耕栽培方法。
- 前記第一種の液肥の鉄の濃度が、1.0質量ppm〜30質量ppmである請求項1又は2に記載の水耕栽培方法。
- 前記ホウレンソウの根に、前記第二種の液肥を、前記第二種の液肥が流れている状態で与える請求項1から3のいずれかに記載のホウレンソウの水耕栽培方法。
- 前記第二種の液肥に代えて、カリウムを含み、かつ鉄の濃度が145質量ppm以上である第三種の液肥を用いる請求項1から4のいずれかに記載のホウレンソウの水耕栽培方法。
- 新鮮重100グラムあたり、カリウムの含有量が240ミリグラム以下であり、かつ鉄の含有量が2.0ミリグラム以上であることを特徴とするホウレンソウ。
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社団法人日本施設園芸協会・日本溶液栽培研究会編, 養液栽培のすべて 植物工場を支える基本技術, JPN7018003453, 2012, JP, pages 108, ISSN: 0004379143 * |
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