JP6513057B2

JP6513057B2 - 低カリウム野菜の栽培方法

Info

Publication number: JP6513057B2
Application number: JP2016143879A
Authority: JP
Inventors: 栄治白神
Original assignee: カネコ種苗株式会社
Priority date: 2016-07-22
Filing date: 2016-07-22
Publication date: 2019-05-15
Anticipated expiration: 2036-07-22
Also published as: JP2018011562A

Description

本発明は、カリウムの含有量の少ない低カリウム野菜の栽培方法に関するものである。

カリウムは人間が生きていく上で最も基本的なミネラルの一つであり、ナトリウムと拮抗して細胞内外のイオンバランスを調整し、浸透圧を調整しながら体内で様々な役割を果たしている。尚、カリウムを過剰に摂取した場合でも、健常者であれば過剰なカリウムは腎臓を介して体外に排泄されるため、カリウム過剰症を発症することはほとんど無い。しかしながら、疾病等で腎臓の機能が低下している場合は過剰なカリウムを排泄することが出来ず、カリウム過剰症を発症する危険性が有る。

ここで、腎臓病による慢性透析患者数は２０１３年末時点で３１万人を超えており、その増加スピードは鈍化しているものの年々増加傾向にある。また、透析予備軍といえる慢性腎臓病患者も１３００万人に上っていると言われている。そして、腎臓病は体内の毒素や老廃物の除去、水分の調節といった腎臓の機能が低下する病であり、腎機能が低下すると過剰なカリウムの排泄機能が低下して、前述のカリウム過剰症の一つである「高カリウム血症」となりかねない。したがって、腎臓病患者の体調維持のために食事療法が行われる場合が多い。尚、腎臓病患者はその病期ごとにステージ１からステージ５までの５段階に分けられ、日本腎臓学会によりそれぞれの食事療法の基準（エネルギー・たんぱく質・食塩・カリウムの摂取基準）が定められている。そのうち、カリウムに関しては腎臓病患者の中でも重度となるステージ３からステージ５の患者に対し、１日のカリウム摂取量基準がステージ３の患者は一日に２０００ｍｇ、ステージ４から５の患者は一日に１５００ｍｇと上限値が定められている。

また、人間などの動物はカリウムだけでなくナトリウムを用いて浸透圧の調節等を行っているが、植物はカリウムが浸透圧調節等の役割を一手に担っており、その分、カリウムをより多く含有している。そして、生食する野菜の代表ともいえる例えばリーフレタスには４１００ｐｐｍのカリウムを含有している。よって、仮に一日に必要と言われている野菜３５０ｇをリーフレタスで摂取した場合、カリウムは１４３５ｍｇの摂取量となり、レタスのみでステージ４から５の患者の一日分の摂取量の上限にほぼ達してしまうこととなる。したがって、カリウムの摂取制限を行っている患者は野菜を生で摂取できず、茹でるなどしてカリウムの含有量を低減してから摂取する必要がある。

しかしながら、慢性的な腎疾患患者は生野菜を摂取したいという欲求があり、近年、カリウム含有量の少ない低カリウム野菜の栽培方法が研究されてきた。このような、低カリウム野菜の栽培方法の一つとして例えば下記［特許文献１］には、栽培期間の前半はカリウム成分を含む養液で栽培を行い、収穫前の７日〜１０日間はカリウム成分を含まない養液で栽培して低カリウム野菜を生産する低カリウム含有量葉菜の栽培方法に関する発明が開示されている。

特開２０１１−３６２２６号公報

しかしながら、［特許文献１］に記載の発明では、カリウム成分を含まない養液で生育した内葉のカリウム含有量は低下するものの、カリウム成分を含む養液で生育した外葉は通常の野菜と同等の高いカリウム含有量を有しており、収穫物の全体を低カリウム野菜として出荷することができない。よって、カリウム含有量の高い外葉をトリミングして、内葉のみを低カリウム野菜として出荷する必要がある。そして、上記の方法で栽培したレタスの試験結果では、カリウム濃度１５００ｐｐｍ以下のレタスを出荷する場合には約２８％、カリウム濃度２０００ｐｐｍ以下のレタスを出荷する場合でも約２２％もの外葉をトリミングする必要があった。そして、製品の安全性を考慮すれば、これ以上の外葉をトリミングする必要があり、トリミング作業や外葉の廃棄等の作業負担と生産コストとが増大するという問題点がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、作物の全体のカリウム含有量が低い低カリウム野菜の栽培方法を提供することを目的とする。

本発明は、
（１）養液栽培による低カリウム野菜の栽培方法であって、
無カリウム養液の槽に作物を定植し、前記作物の目標のカリウム濃度に基づいて、前記槽の養液の蒸散量分を補充する補充液の制限カリウム施用濃度を設定し、
前記制限カリウム施用濃度は、
予め無カリウム養液の試験槽に作物を定植した後、前記試験槽の養液の蒸散量に対する補充液のカリウム濃度を変化させて作物を栽培し、
前記試験槽の養液の蒸散量の総量と補充したカリウム成分の施用量の総量とから、前記各試験槽の蒸散量当たりのカリウム施用量を算出し、前記蒸散量当たりのカリウム施用量と作物のカリウム濃度との相関式を作成して、前記相関式に基づいて設定され、
少なくとも苗の定植後から収穫までの期間、養液の蒸散量に対する補充液のカリウム濃度を前記制限カリウム施用濃度として、前記作物が吸収するカリウム成分の１日の量を制限し、低カリウム野菜を栽培することを特徴とする低カリウム野菜の栽培方法を提供することにより、上記課題を解決する。
（２）養液栽培が、作物の根に養液を噴霧する噴霧式養液栽培であることを特徴とする上記（１）に記載の低カリウム野菜の栽培方法を提供することにより、上記課題を解決する。
（３）作物がレタス類であり、
蒸散量当たりのカリウム施用量（ｘ）（単位：ｍｇ／Ｌ）と作物のカリウム濃度（ｙ）（単位：ｐｐｍ）との相関式をｙ＝ａｘ＋ｂとしたときに、
ａ＝８．４であることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の低カリウム野菜の栽培方法を提供することにより、上記課題を解決する。

本発明に係る低カリウム野菜の栽培方法は、定植後の全ての栽培期間を制限カリウム施用量で栽培するため、作物全体を目標のカリウム濃度とすることができる。これにより、収穫した作物を全て低カリウム野菜として出荷することができる。よって、トリミング作業や外葉の廃棄等の作業負担を軽減し低カリウム野菜の生産コストを低減することができる。

本発明に係る低カリウム野菜の栽培方法の工程図である。レタスの蒸散量当たりのカリウム施肥量とカリウム濃度との関係を示すグラフである。施用した養液中のカリウム濃度の変化を示すグラフである。レタスの葉の位置とカリウム濃度を示すグラフである。

本発明に係る低カリウム野菜の栽培方法の実施の形態について図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る低カリウム野菜の栽培方法の工程図である。本発明に係る低カリウム野菜の栽培方法では、先ず、カリウム施用量と作物のカリウム濃度との相関式を取得する（相関式取得工程Ｓ１００）。尚、この相関式の取得は主に研究施設等で行い、基本的に栽培現場では行わない。

相関式取得工程Ｓ１００における相関式の取得は、例えば以下の様にして行う。先ず、カリウム成分を所定量含有する通常の養液で栽培作物の育苗を行う。そして、一般的な大きさに生長した苗を複数の試験槽に定植する。次に、カリウム成分を含有せず他の成分は通常の養液と同等の無カリウム養液を調製する。そして、この無カリウム養液に試験槽ごとに異なる量のカリウム肥料成分（硝酸カリウム）を添加して作物の栽培を行う。尚、このときのカリウム施肥量は養液の蒸散量当たりの量、即ち養液の減少分の補充液に対して添加するカリウムの量で制御する。そして、このようにして異なるカリウム濃度の養液で所定の日数、作物を栽培した後、これを収穫し、その作物のカリウム濃度を測定する。

ここで、レタス類のカリウム施用量とカリウム濃度との相関式の取得方法の具体例を示す。先ず、レタスを播種し通常の養液で１１日間育苗した。次に、１０Ｌの５つの試験槽に無カリウム養液を入れた後、定植板を浮かせレタスの苗をそれぞれ６株ずつ定植した。そして、定植後の養液の補充は、養液の蒸散量に対してカリウム成分を試験槽毎に０ｍｇ／Ｌ、５０ｍｇ／Ｌ、１００ｍｇ／Ｌ、１５０ｍｇ／Ｌ、２００ｍｇ／Ｌを目安に変化させて行った。尚、この際の養液の蒸散量とカリウム成分の施用量とは記録し、試験後に総量を算出した。栽培時の照明は蛍光灯で定植板上の光強度２５０μｍｏｌ／ｍ^２・ｓで１６時間日長の条件で行った。そして作物が十分生長した状態（概ね播種から３５日〜５０日後）で収穫を行った。そして、収穫したレタスの葉を袋に入れて揉みつぶしカリウムイオンメータ（Ｂ−７３１：株式会社堀場製作所）で成分分析を行った。これにより、各試験槽のレタスのカリウム濃度を取得した。また、記録した養液の蒸散量の総量とカリウム成分の施用量の総量とから、各試験槽のカリウム施用濃度を算出した。その蒸散量当たりのカリウム施用量（カリウム施用濃度）と作物のカリウム濃度との関係を図２のグラフに示す。

また、図３に播種後２２日目と３４日目に施用した養液中のカリウム濃度（カリウム施用濃度１５０ｍｇ／Ｌ）の変化のグラフを示す。ここで、実線が播種後２２日目のデータであり、破線が播種後３４日目のデータである。図３から、養液中のカリウム濃度は播種後２２日目、３４日目ともに１２時間後には０ｐｐｍとなり、施用されたカリウム成分は作物が一日で全量吸収していることが判る。

また、図２から、カリウム施用濃度と作物のカリウム濃度とはほぼ比例関係を示し、蒸散量当たりのカリウム施用量をｘとし、作物のカリウム濃度をｙとしたときの相関式ｙ＝ａｘ＋ｂの傾きａは、レタス類の場合ａ＝８．４、切片ｂは、１７１ｐｐｍであった。

よってこの相関式から、概ねカリウム施用濃度１６０ｍｇ／Ｌでカリウム濃度１５００ｐｐｍのレタスが得られ、カリウム施用濃度２２０ｍｇ／Ｌでカリウム濃度２０００ｐｐｍのレタスが得られることが判る。そして、この相関式に基づいて、制限カリウム施用濃度を設定する。尚、制限カリウム施用濃度はバラつき等を考慮して上記相関式で得られた値よりも低い量に設定する。例えば、カリウム濃度１５００ｐｐｍのレタスを栽培する時には、制限カリウム施用濃度を１６０ｍｇ／Ｌよりも低い例えば１４０ｍｇ／Ｌに設定する。また、カリウム濃度２０００ｐｐｍのレタスを栽培する時には、制限カリウム施用濃度を２２０ｍｇ／Ｌよりも低い例えば２００ｍｇ／Ｌに設定する。

尚、この相関式及び制限カリウム施用濃度は基本的に一度取得すれば良く、その後は決められた制限カリウム施用濃度で低カリウム野菜を栽培することが可能である。ただし、この相関式は栽培する作物の種類毎に取得する必要がある。また、作物の品種毎にも取得することが好ましい。また、本例では育苗を通常の養液で行っているが、育苗期間もカリウム施用量を制限した養液で行うようにしても良い。

そして、制限カリウム施用濃度が栽培現場に提供されると、栽培現場は栽培する作物の目標のカリウム濃度に応じて提供された制限カリウム施用濃度を選択する（カリウム施肥量設定工程Ｓ１０２）。そして、少なくとも苗の定植後から収穫までの期間、この制限カリウム施用濃度でカリウム成分を施用し低カリウム野菜を栽培する。例えば、カリウム濃度１５００ｐｐｍのレタスを栽培する際には、制限カリウム施用濃度を１４０ｍｇ／Ｌに設定し、槽の養液が作物の吸収蒸散により減少すると、その１日の蒸散量当たり１４０ｍｇ／Ｌのカリウム成分を施用する（栽培工程Ｓ１０４）。尚、これら制限カリウム施用濃度は通常の施用量よりも少なく、図３に示したように、施用したカリウム成分は基本的に作物が１日で全量吸収する。よって、カリウム成分の施用は１日毎、もしくは、一日分の施用を何回かに分けて行う。

また、本発明に係る低カリウム野菜の栽培方法は、薄膜水耕（ＮＦＴ）や噴霧式養液栽培等の養液総量の少ない養液栽培方法に適しており、中でも栽培する作物の根に養液を噴霧する噴霧式養液栽培に好適である。この噴霧式養液栽培は養液を多数の穴から根に向けて一斉に噴霧するため、槽内でのカリウム成分の濃度バラつきが少なく。定植位置による作物のカリウム濃度のバラつきを低減することができる。

ここで、定植後から収穫までの全期間を制限カリウム施用濃度１４０ｍｇ／Ｌで栽培した本発明に係る栽培方法で栽培したレタスと、全期間を通常の養液で栽培したレタスと、定植後から収穫１０日前までを通常の養液で栽培し、収穫までの１０日間を無カリウム養液で栽培した従来の低カリウム野菜の栽培方法で栽培したレタスと、のそれぞれの葉の位置とカリウム濃度のグラフを図４に示す。尚、図４中の黒丸印が本発明の栽培方法によるレタスのデータであり、白丸印が通常の栽培によるレタスのデータであり、黒三角印が従来の低カリウム野菜の栽培方法によるレタスのデータである。

図４から、全期間を通常の養液で栽培したレタスは全ての葉でカリウム濃度が２０００ｐｐｍを超え、外葉になるにつれ増加する傾向を示した。また、従来の低カリウム野菜の栽培方法によるレタスは、無カリウム養液で栽培した時期の内側の０枚目〜１３枚目の葉のカリウム濃度は１５００ｐｐｍを下回ったものの、通常の養液で栽培した外側の１４枚目以降の葉のカリウム濃度は１５００ｐｐｍを超え、外側になるにつれ増加した。これに対して、本発明の栽培方法によるレタスは、葉の位置に関わらず全ての葉においてカリウム濃度が１５００ｐｐｍ以下を示した。このことから、本発明に係る低カリウム野菜の栽培方法で栽培したレタスは、作物全体が目標のカリウム濃度を下回り、トリミングを行うことなく低カリウム野菜として出荷可能であることが判る。

以上のように、本発明に係る低カリウム野菜の栽培方法では、作物の目標のカリウム濃度に応じた制限カリウム施用濃度を設定し、少なくとも苗の定植後から収穫までの期間を全てこの制限カリウム施用濃度で栽培を行う。尚、この制限カリウム施用濃度は作物が１日で吸収可能な量であり、カリウム施肥量と作物のカリウム濃度とはほぼ比例関係となる領域である。よって、この領域ではカリウムの施肥量により作物のカリウム濃度を制御することができる。そして、本発明に係る低カリウム野菜の栽培方法は、前述のように定植後の全ての栽培期間を上記の制限カリウム施用濃度で栽培するため、作物全体を目標のカリウム濃度とすることができる。これにより、収穫した作物を無用なトリミングを行うことなく低カリウム野菜として出荷することができる。よって、トリミング作業や外葉の廃棄等の作業負担を軽減し低カリウム野菜の生産コストを低減することができる。

尚、本発明に係る低カリウム野菜の栽培方法は、レタス類等の葉物野菜に好適なものであるが、特に葉物野菜に限定されるわけではなく、全ての農作物に適用が可能である。また、本例で示した低カリウム野菜の栽培方法は一例であり、相関式の取得方法、栽培方法、培地の有無及び種類、各数値等は上記の例に限定されるものではなく、本発明は本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することが可能である。

Ｓ１００相関式取得工程
Ｓ１０２カリウム施肥量設定工程
Ｓ１０４栽培工程

Claims

養液栽培による低カリウム野菜の栽培方法であって、
無カリウム養液の槽に作物を定植し、前記作物の目標のカリウム濃度に基づいて、前記槽の養液の蒸散量分を補充する補充液の制限カリウム施用濃度を設定し、
前記制限カリウム施用濃度は、
予め無カリウム養液の試験槽に作物を定植した後、前記試験槽の養液の蒸散量に対する補充液のカリウム濃度を変化させて作物を栽培し、
前記試験槽の養液の蒸散量の総量と補充したカリウム成分の施用量の総量とから、前記各試験槽の蒸散量当たりのカリウム施用量を算出し、前記蒸散量当たりのカリウム施用量と作物のカリウム濃度との相関式を作成して、前記相関式に基づいて設定され、
少なくとも苗の定植後から収穫までの期間、養液の蒸散量に対する補充液のカリウム濃度を前記制限カリウム施用濃度として、前記作物が吸収するカリウム成分の１日の量を制限し、低カリウム野菜を栽培することを特徴とする低カリウム野菜の栽培方法。
養液栽培が、作物の根に養液を噴霧する噴霧式養液栽培であることを特徴とする請求項１に記載の低カリウム野菜の栽培方法。
作物がレタス類であり、
蒸散量当たりのカリウム施用量（ｘ）（単位：ｍｇ／Ｌ）と作物のカリウム濃度（ｙ）（単位：ｐｐｍ）との相関式をｙ＝ａｘ＋ｂとしたときに、
ａ＝８．４であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の低カリウム野菜の栽培方法。