JP3326492B2 - 養液土耕栽培法 - Google Patents

養液土耕栽培法

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牧夫 臼井
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雅弘 平木
道憲 中山
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    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05GMIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G5/00Fertilisers characterised by their form
    • C05G5/20Liquid fertilisers
    • C05G5/23Solutions

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、養液土耕栽培法に
関する。
【0002】
【従来の技術】養液土耕栽培は、土壌に定植された作物
の根圏域のみに、低濃度の肥料水溶液を供給することに
より、肥料の添加と灌水とを同時に行う作物の栽培法で
ある。
【0003】このような特徴を有する養液土耕栽培法
は、多量の肥料を一度に投入する従来の施肥法に比し、
肥料の流出による周辺環境や地下水の汚染が著しく少な
く、塩類集積による連作障害も殆ど起こらないという利
点を有している。また、従来から行われている水耕栽培
と比べても、適用し得る作物の範囲が広いという優位性
を有している。加えて、養液土耕栽培法により得られる
作物の収穫量及び品質は、従来一般に実施されてきた土
耕栽培と同程度又はそれ以上である。そのため、養液土
耕栽培法は、現在急速に広まりつつある。
【0004】しかしながら、農業の高集約化や市場の高
品質化が更に要求される現状においては、養液土耕栽培
法においても、作物の収穫量や作物の品質の向上がより
一層望まれている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、養液土耕栽
培法において、作物の収穫量や作物の品質を向上させる
ことを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決すべく鋭意研究を重ねた結果、肥料水溶液中の肥料
濃度を1重量%以下とし、肥料水溶液中の窒素として硝
酸態窒素を用い、且つ肥料水溶液中における硝酸態窒素
の濃度を特定範囲とした場合に、上記課題を達成できる
ことを見い出した。本発明は、このような知見に基づき
完成されたものである。
【0007】即ち、本発明は、土壌に定植された作物の
根圏域に肥料水溶液を供給する栽培法において、肥料水
溶液中の肥料濃度が1重量%以下であり、肥料中の窒素
が硝酸態窒素であり、且つ肥料水溶液中の硝酸態窒素の
濃度が窒素原子として300ppm以下であることを特
徴とする養液土耕栽培法に係る。
【0008】本発明によれば、硝酸態窒素を300pp
m以下という極めて低い濃度で作物に供給することによ
り、土壌pHを作物が定植された時点の土壌pH付近に
維持することができ、作物の収穫量や作物の品質の向上
を図ることができる。このような本発明の効果は、同じ
土壌で同じ作物を数年間継続的に栽培した場合において
も発現される。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明においては、土壌に定植さ
れた作物の根圏域に肥料水溶液を供給するに際し、肥料
水溶液中の肥料濃度を1重量%以下とし、肥料中の窒素
を硝酸態窒素とし、且つ肥料水溶液における硝酸態窒素
の濃度を窒素原子として300ppm以下とすることを
必須とする。
【0010】本発明において、作物とは、従来から栽培
されている農園芸用植物を全て包含し、具体的には、例
えば、野菜、果樹、花卉、観葉植物等を挙げることがで
きる。これらの中でも野菜、花卉、果樹等が好ましく、
野菜、果樹等が特に好ましい。
【0011】本発明において、肥料水溶液の肥料濃度は
1重量%以下である。この範囲内で、例えば、作物の種
類や成長度合、使用する肥料の種類や配合割合、気象条
件(気温、日照時間、降雨量等)等の種々の条件に応じ
て適宜選択すればよい。肥料濃度が1重量%を越える肥
料水溶液を用いると、根痛み等による作物の生育不良を
招き、更には周辺環境を汚染する恐れもあるので好まし
くない。本発明においては、肥料水溶液の肥料濃度を
0.0001〜0.8重量%とするのが好ましく、0.
0005〜0.5重量%とするのがより好ましい。
【0012】本発明において、肥料水溶液中の窒素は硝
酸態窒素であり、その濃度は窒素原子として300pp
m以下である。300ppmを越える濃度の硝酸態窒素
を供給し続けると、本発明の課題は達成されない。硝酸
態窒素の濃度は窒素原子として、好ましくは10〜25
0ppm、より好ましくは30〜200ppmである。
【0013】本発明者の研究によれば、300ppm以
下という極めて低い濃度で硝酸態窒素を供給する場合に
は、その供給が長期間にわたっても、作物の定植時の土
壌pHが維持され、作物の収穫量や作物の品質を向上さ
せることができることが明らかになった。従来の養液土
耕栽培法において、肥料の窒素源として硝酸態窒素のみ
を用いた例はなく、ましてや硝酸態窒素を300ppm
以下という非常に低い濃度で用いた例はない。
【0014】本発明の土壌pHの維持効果は、硝酸態窒
素を300ppm以下の濃度で供給する場合に特有のも
のであり、例えば、アンモニア態窒素や尿素態窒素を同
様の濃度で供給し続けても、土壌pHが定植時のpHに
維持されることはなく、徐々に上昇又は低下する(後記
比較例2、比較例4及び比較例5参照)。
【0015】本発明においては、硝酸態窒素源として、
硝酸態窒素を含有する各種肥料成分をいずれも使用でき
るが、硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸石灰、硝酸
苦土等の窒素質肥料が好ましい。硝酸態窒素を含有する
窒素肥料は、1種を単独で使用でき又は2種以上を併用
できる。
【0016】本発明においては、土壌のpHの維持効果
を損なわない範囲で、硝酸態窒素と共に、アンモニア態
窒素、尿素態窒素等の他形態の窒素の1種又は2種以上
を併用することができる。この時、他形態の窒素の濃度
は、全窒素量の0.01〜20重量%程度、好ましくは
0.05〜10重量%程度とすればよい。
【0017】アンモニア態窒素源としては、アンモニア
態窒素を含有する各種肥料成分をいずれも使用できる
が、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸アンモ
ニウム、硝酸アンモニウムナトリウム等の窒素質肥料が
好ましい。アンモニア態窒素は、1種を単独で使用でき
又は2種以上を併用できる。また、尿素態窒素としては
尿素を使用できる。
【0018】本発明においては、肥料水溶液中には、窒
素源となる肥料成分の他に、例えば、リン酸質肥料、カ
リ質肥料、石灰質肥料、珪酸質肥料、苦土質肥料、マン
ガン質肥料、ホウ素質肥料等の公知の肥料成分が含有さ
れていてもよい。
【0019】リン酸質肥料としては、例えば、リン酸第
一アンモニウム、リン酸第二アンモニウム、リン酸第一
カリウム、リン酸第二カリウム、過リン酸石灰、重過リ
ン酸石灰、熔成リン肥、焼成リン肥、腐食酸リン肥、リ
ン酸苦土、副産リン酸等を挙げることができる。
【0020】カリ質肥料としては、例えば、硫酸カリウ
ム、塩化カリウム、硫酸カリウム苦土、重炭酸カリウ
ム、腐食酸カリウム、粗製カリウム塩、被覆カリウム、
液体珪酸カリウム、副産カリウム、混合カリウム等を挙
げることができる。
【0021】石灰質肥料としては、例えば、生石灰、消
石灰、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、塩化カルシウ
ム、硝酸カルシウム等を挙げることができる。
【0022】珪酸質肥料としては、例えば、珪酸カルシ
ウム等の珪酸アルカリを主成分とし、酸化カルシウム、
酸化マグネシウム、鉄、アルミニウム、マンガン等を含
むものを挙げることができる。
【0023】苦土質肥料としては、例えば、硫酸苦土、
水酸化苦土、腐食酸苦土、酢酸苦土、加工苦土肥料、リ
グニン苦土肥料、混合苦土肥料、硝酸苦土、苦土石灰等
を挙げることができる。また、リン酸質肥料として挙げ
た熔成リン肥等は苦土質肥料としても使用できる。
【0024】マンガン質肥料としては、例えば、硫酸マ
ンガン等のマンガン化合物を主成分とするものを挙げる
ことができる。
【0025】ホウ素質肥料としては、例えば、ホウ酸肥
料、ホウ酸塩肥料等の水溶性ホウ素を含有するもの等を
挙げることができる。
【0026】本発明においては、上記各種肥料成分の中
でも、それぞれ水溶性のものを好ましく使用できる。
【0027】更に、上記肥料の他にも、市販の配合肥
料、化成肥料、液体複合肥料、家庭園芸用複合肥料、微
量要素複合肥料等を使用することもできる。
【0028】上記の各種肥料は1種を単独で使用でき、
又は2種以上を併用できる。
【0029】土壌に定植した作物への肥料水溶液の供給
は、一定時間内に一定量ずつ継続的に行えばよい。供給
量は特に制限されず、作物の種類や生育状況、肥料水溶
液中に含まれる肥料の種類や濃度、気候条件、土壌の電
気伝導度やpH等の各種条件に応じて広い範囲から適宜
選択すればよいが、通常1日当り、作物1株につき0.
01〜10リットル程度、好ましくは0.3〜3リット
ル程度とすればよい。また、1日の必要量を適量ずつ連
続的に一度に供給してもよく、或いは数回に分けて供給
してもよい。
【0030】本発明において、肥料水溶液を作物に連続
的に供給するには、例えば、肥料水溶液を調製するタン
クや槽に循環式の給水用チューブを繋ぎ、定量ポンプや
コンピュータ等を利用し、肥料水溶液の供給量を調整す
ればよい。この時、給水チューブは通常作物を定植する
位置に沿って設置される。また給水チューブには、任意
の位置に任意の個数の給水孔が設けられている。
【0031】本発明においては、作物に応じた土壌を調
製する必要はなく、一般的な土壌をそのまま適用でき
る。また、土壌に基肥やピートモス等の土壌改良剤を添
加してもよく、或いは添加しなくてもよい。
【0032】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げ、本発明を具
体的に説明する。
【0033】実施例1 徳島県鳴門市に所在の大塚化学(株)栽培研究センター
南圃場の土壌1aに、土壌改良材であるピートモス40
00リットル及び苦土石灰(CaO含量33重量%、M
gO含量16重量%)29kgを順次混合した。この土
壌10gを採取して水20gとよく混合した。この混合
物のpHをpHメーターにて測定したところ、6.2で
あった。尚、以下の実施例及び比較例においても、上記
のようにして測定したpH値をその土壌のpHとする。
【0034】この土壌に、長さ4mの畝を造り、60c
mの株間でナス(品種名;千両、トルバム台木、6〜7
葉期)を定植した。次いで、定植したナスの根元に肥料
水溶液が供給されるように、給水孔を備えた給水チュー
ブ(直径1.6cm)を設置し、肥料成分(硝酸カリウ
ム0.068重量%、リン酸(P25)0.008重量
%、カリ(K2O)0.017重量%、苦土(MgO)
0.002重量%、石灰(CaO)0.006重量%)
になるような水とを混合して得られる肥料水溶液(窒素
濃度150ppm)を1日1回、2リットル/日/株の
割合で給水した。
【0035】ナスの定植後、1日、10日、20日、3
0日、40日、50日及び60日後に、ナスの根元の土
壌10gを採取し、土壌pHを測定した。土壌pHの変
化及び60日経過後のナスの収穫量を表1に示す。
【0036】比較例1 窒素濃度が600ppmとなるように硝酸カリウムの配
合量を変更する以外は、実施例1と同様にしてナスの栽
培を行った。この時の土壌pHの変化及び60日経過後
のナスの収穫量を表1に示す。
【0037】比較例2 硝酸カリウムに代えて硫酸アンモニウム及び第一リン酸
アンモニウム(アンモニア態窒素)及び尿素(尿素態窒
素)を使用する以外は(アンモニア態窒素と尿素態窒素
はそれぞれ等濃度とし、合計で150ppm)、実施例
1と同様にしてナスの栽培を行った。この時の土壌pH
の変化及び60日経過後のナスの収穫量を表1に示す。
【0038】比較例3 硝酸カリウムに代えて硫酸アンモニウム及び第一リン酸
アンモニウム(アンモニア態窒素)及び尿素(尿素態窒
素)を使用する以外は(アンモニア態窒素と尿素態窒素
はそれぞれ等濃度とし、合計で600ppm)、実施例
1と同様にしてナスの栽培を行った。この時の土壌pH
の変化及び60日経過後のナスの収穫量を表1に示す。
【0039】
【表1】
【0040】表1から、本発明の方法を採用すれば、土
壌のpHが一定化されること及び60日という短い栽培
期間にもかかわらず、多量のナスを収穫できることがわ
かる。
【0041】実施例2 徳島県鳴門市に所在の大塚化学(株)栽培研究センター
北圃場の土壌1aに、土壌改良材であるピートモス40
00リットル及び苦土石灰(CaO含量33重量%、M
gO含量16重量%)29kgを順次混合した。この土
壌のpHは、6.77であった。
【0042】以下、肥料水溶液として、硝酸態窒素15
0ppm、P25 80ppm、K 2O 170ppm
及びNa 191ppmを含有するもの(肥料濃度0.
059%)を使用し、肥料水溶液の1日の給水回数を2
回とする以外は、実施例1と同様に操作し、ナスの栽培
を行った。
【0043】栽培期間中の土壌pHの変化を図1に示
す。また、60日後のナスの収穫量(kg)を表2に示
す。
【0044】比較例4 肥料水溶液として、尿素態窒素150ppm、P25
80ppm、K2O170ppm及びSO4 121pp
mを含有するもの(肥料濃度0.052%)を使用する
以外は、実施例2と同様に操作し、ナスの栽培を行っ
た。栽培期間中の土壌pHの変化を図1に示す。また、
60日後のナスの収穫量(kg)を表2に示す。
【0045】比較例5 肥料水溶液として、アンモニア態窒素150ppm、P
25 80ppm、K 2O 170ppm及びSO4
37ppmを含有するもの(肥料濃度0.104%)を
使用する以外は、実施例2と同様に操作し、ナスの栽培
を行った。栽培期間中の土壌pHの変化を図1に示す。
また、60日後のナスの収穫量(kg)を表2に示す。
【0046】
【表2】
【0047】図1から、本発明の方法を実施すれば、土
壌のpHを定植時のpH付近に維持し得ることがわか
る。
【0048】また表2から、本発明の方法を実施すれ
ば、ナスの収穫量を著しく向上させ得ることがわかる。
【0049】更に、実施例2で収穫されたナスは、形、
色艶及び大きさが良好な優品を3割程度含み、残りは形
及び色艶が良好な良品であった。一方、比較例4や比較
例5で収穫されたナスは、形及び色艶が良好な良品が大
部分で、一部不良品が混じっていた。
【図面の簡単な説明】
【図1】養液土耕栽培法において、窒素源として、硝酸
態窒素、尿素態窒素又はアンモニア態窒素を用いた場合
の土壌pHの変化を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平木 雅弘 徳島県鳴門市大麻町姫田字下久保12−1 大塚化学株式会社鳴門研究所栽培研究 センター内 (72)発明者 中山 道憲 徳島県鳴門市大麻町姫田字下久保12−1 大塚化学株式会社鳴門研究所栽培研究 センター内 (56)参考文献 特開 平8−256549(JP,A) 園芸試験場報告 B(興津)第12号 (昭和47年12月),農林省 園芸試験場 興津市場,p.181−206 ’91 大塚農業用製品一覧,大塚化学 株式会社 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A01G 7/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 土壌に定植された作物の根圏域に肥料水
    溶液を供給する栽培法において、肥料水溶液中の肥料濃
    度が1重量%以下であり、肥料中の窒素が(1)硝酸態窒
    のみであるか又は(2)全窒素量の80〜99.9重量
    %程度が硝酸態窒素である硝酸態窒素と該窒素以外の形
    態の窒素とを併用した窒素であり、且つ肥料水溶液中の
    硝酸態窒素の濃度が窒素原子として300ppm以下で
    あることを特徴とする養液土耕栽培法。
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’91 大塚農業用製品一覧,大塚化学株式会社
園芸試験場報告 B(興津)第12号(昭和47年12月),農林省 園芸試験場興津市場,p.181−206

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