JP7343872B2 - 果樹の栽培方法 - Google Patents

Description

本発明は、果樹の栽培方法に関し、特には、低カリウム果実の生産が可能である果樹の栽培方法に関するものである。

日本では、高度経済成長期に農作物の収量増加のために肥料消費量が増大した。この肥料の過剰施用により植物に養分が蓄積し、環境や人体への悪影響が懸念されている。このような問題から、施肥量の削減が検討されている。

一方、植物にとって、カリウムは、物質代謝・浸透圧調節・気孔の開閉・転流など様々な場で働く主要な栄養素であり、植物は、カリウムを土壌中にあるだけ吸収するが、植物体への影響はみられない。また、土壌中にカリウムが不足しても根が土壌粒子を分解し、カリウムを補おうとする。

カリウムは、人間にとっても基本的なミネラルの一つであるが、腎臓病患者のように腎機能が低下すると、カリウムが体内に蓄積し、様々な病気を併発する恐れもあることから、透析でカリウムを体外へ排出することが必要である。腎臓病患者は世界的に増加しており、例えば日本では２０１１年に透析患者数が３０万人に達したとの報告もある。医療の発達により患者の増加は鈍ると思われるが、患者数は今後も漸増するものと考えられる。

カリウムを体内に溜めこまない対策として、１）カリウムの摂取量を制限する、２）農作物を水にさらす又は茹でることでカリウムを削減する、３）低カリウム農作物を摂取することなどが挙げられ、低カリウム農作物の作出が期待されている。

これまで、ホウレンソウ・レタス・トマト・メロン・イチゴ等の草本性植物の水耕栽培によって低カリウム農作物を作出したことが報告されている（非特許文献１～４）。具体的には、カリウム濃度を制限した養液で農作物を栽培する手法が報告されており、可食部におけるカリウム含有量は、葉菜類では７０％以上、果菜類では５０％程度減少したとされている。

小川ら，2007 日作紀（Jpn. J. Crio Sci.）「腎臓病透析患者のための低カリウム含有量ホウレンソウの栽培方法の確立」 Ogawa et al., 2012 Environ. Control Biol. "Cultivation Methods for Leafy Vegetables and Tomatoes with Low Potassium Content for Dialysis Patients" Asao et al., 2013 Scientia Holticulturae "Impact of reduced potassium nitrate concentrations in nutrient solution on the growth, yield and fruit quality of melon in hydroponics" Mondel et al., 2016 The Japanese Society for Horticultural Science "Reduction of Potassium (K) Content in Strawberry Fruits through KNO3 Management of Hydroponics"

しかしながら、果樹等の木本性植物は、水耕栽培が難しく、また、土壌の存在により養分の制御が難しいことから、低カリウム化の研究は行われていない。

このような状況下、本発明の目的は、低カリウム果実の生産が可能である果樹の栽培方法を提供することにある。

そこで、本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、カリウムを制限した養液を用いて果樹を栽培する際に、果樹の根域を制限することで、低カリウム果実を生産できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

即ち、本発明の果樹の栽培方法は、カリウムを含まない肥料を用いて果樹の根域制限栽培を行う第１工程であって、前記根域制限栽培が天然素材系培地および非天然素材系培地から選択される有機材料培地を用いる第１工程を含むことを特徴とする。

本発明の果樹の栽培方法の好適例においては、前記根域制限栽培が容器栽培である。

本発明の果樹の栽培方法の他の好適例においては、前記第１工程において、カリウムを含まない肥料を用いて果樹の根域制限栽培を行う前に、果樹の根域に対して水洗を行う。

本発明の果樹の栽培方法の他の好適例においては、前記第１工程が、開花期又は着色期に開始される。

本発明の果樹の栽培方法の他の好適例においては、前記第１工程が、３ヶ月以内の期間行われる。

本発明の果樹の栽培方法の他の好適例においては、前記第１工程の前にカリウムを含む肥料を用いて果樹の栽培を行う第２工程を更に含む。

本発明の果樹の栽培方法の他の好適例においては、前記第１工程の後にカリウムを含む肥料を用いて果樹の栽培を行う第３工程を更に含む。

本発明の果樹の栽培方法の他の好適例においては、前記果樹がブルーベリーである。

本発明によれば、低カリウム果実の生産が可能である果樹の栽培方法を提供することができる。

実験１の栽培方法の概略図を示す。 実験１における各器官のカリウム（Ｋ）含有量の測定結果を示す。 実験２の実験結果を示す。 実験３の栽培方法の概略図を示す。 実験３における果実品質及び可食部のカリウム含有量の測定結果を示す。 実験３における葉及び可食部のカリウム、カルシウム及びマグネシウム含有量の測定結果を示す。 実験４の栽培方法の概略図を示す。 実験４における果実品質及び可食部のカリウム含有量の測定結果を示す。 実験５の栽培方法の概略図を示す。 実験５における処理開始前、Ｋ制限期間及びＫ施用期間の植物体の写真を示す。 実験５における果実品質及び可食部のカリウム含有量の測定結果を示す。 実験５において葉におけるカリウム、カルシウム及びマグネシウムの含有量の経時的変化を示す。 実験５において葉におけるカリウム、カルシウム、マグネシウム、鉄及びマンガン含有量の相対比の経時的変化を示す。

以下に、本発明の果樹の栽培方法を詳細に説明する。

本発明の果樹の栽培方法は、カリウムを含まない肥料を用いて果樹の根域制限栽培を行う工程を含む。本明細書において、この工程を第１工程やＫ制限工程ともいう。Ｋ制限工程によって果樹の栽培を行うことによって、根、茎、葉及び果実の各器官中におけるカリウムの含有量を減少させることができ、低カリウム果実の生産を行うことができる。また、本発明者は、Ｋ制限工程によれば、低カリウム化に加えて、果樹の葉においてカルシウムの含有量を増加できることを見出した。ブルーベリー等の果樹の葉は、茶の原料として利用できるため、本発明により生産される果樹の葉は、カルシウム含有量の高い茶の原料として好適である。

本発明の果樹の栽培方法において、第１工程に用いる肥料は、カリウムを含まない肥料であり、該肥料を水に溶かした培養液（養液）であることが好ましい。
肥料は、植物を生育させるため、一般に、窒素（Ｎ）、カリウム（Ｋ）、リン（Ｐ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）を含み、更に、硫黄（Ｓ）、ホウ素（Ｂ）、マンガン（Ｍｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、塩素（Ｃｌ）等の元素を含むものが通常である。これに対して、上記第１工程に用いる肥料は、カリウムを含まないため、根、茎、葉及び果実の各器官中におけるカリウムの含有量を減少させることができる。本明細書において「カリウムを含まない肥料」とは、カリウム元素の含有量が０である肥料を指すが、例えば養液として使用する場合、肥料の溶解に用いる水、特には水道水にカリウムが含まれる。このため、第１工程において肥料を養液の形態として用いる場合においては、養液中に含まれるカリウム量は０であることが好ましいものの、水道水中に含まれる程度の無視できる量、例えば、１０ｐｐｍ以下の量は、本発明の目的を害しない範囲の量であり、許容できる。

第１工程に用いる肥料は、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）を含むことが好ましく、更に、硫黄（Ｓ）、ホウ素（Ｂ）、マンガン（Ｍｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、塩素（Ｃｌ）等の元素を含むものがより好ましい。言い換えれば、第１工程に用いる肥料は、カリウムを除けば、通常の肥料の処方に従うものが好ましい。例えば、第１工程に用いる肥料は、園試処方、園試処方の各成分の濃度を２分の１とする１／２園試処方等の処方において、硝酸カリウム（ＫＮＯ_３）を硝酸（ＨＮＯ_３）に置換したＫ制限処方に従い調製される培養液（Ｋ制限養液）であることが好ましい。園試処方、１／２園試処方、及び１／２園試処方の硝酸カリウムを硝酸に置換したＫ制限処方の例を表１に示す。

第１工程に用いる肥料は、ＨＮＯ_３の含有量が０．２３９２～０．２６４４ｇ／Ｌ、ＮＨ_４Ｈ_２ＰＯ_４の含有量が０．０７２２～０．０７９８ｇ／Ｌ、Ｃａ（ＮＯ_３）・４Ｈ_２Ｏの含有量が０．４４８４～０．４９８８ｇ／Ｌ、ＭｇＳＯ_４・７Ｈ_２Ｏの含有量が０．２３３７～０．２５８３ｇ／Ｌ、Ｈ_３ＢＯ_３の含有量が０．００４０８～０．００４５０ｇ／Ｌ、ＭｎＣｌ_２・４Ｈ_２Ｏの含有量が０．００２５７９～０．００２８５１ｇ／Ｌ、ＺｎＳＯ_４・７Ｈ_２Ｏの含有量が０．０００１８８～０．０００２０８ｇ／Ｌ、ＣｕＳＯ_４・５Ｈ_２Ｏの含有量が０．００００５７～０．００００６３ｇ／Ｌ、Ｎａ_２ＭｏＯ_４・２Ｈ_２Ｏの含有量が０．００００３５６～０．００００３９４ｇ／Ｌ、Ｃ_１０Ｈ_１２Ｎ_２Ｏ_８ＮａＦｅ・３Ｈ_２Ｏ（キレート鉄，ＥＤＴＡ－Ｆｅ）の含有量が０．００９６７０～０．０１０６８８ｇ／Ｌであり、カリウムを含まない培養液であることが好ましい。

第１工程において肥料を養液として用いる場合においては、果樹の種類に応じてｐＨを調整することが好ましく、例えばブルーベリーのように酸性の土壌を好む果樹の栽培においては、養液のｐＨが４．０～５．５であることが好ましい。ｐＨの調整には、ダウン剤（リン酸）、水酸化ナトリウム等を使用することができる。

第１工程において、果樹の栽培は、根域制限栽培にて行われる。果樹は、土壌中に根を張る領域（根域）が広く深いことから、一般的な栽培では養分の制御が容易ではない。このため、カリウムを含まない肥料を用いることに加えて、果樹の根域制限栽培を行うことで、低カリウム果実の生産を行うことができる。
本明細書において「根域制限栽培」とは、土壌の量を制限した培地において果樹の栽培を行うことを指し、容器に植物を植えて、土壌の量を制限する手法や、土壌の代わりに果樹（根）の支持体として培土（固形培地ともいう）を用いる手法等が好適に挙げられ、これらの手法を併用することがより好ましい。

本明細書において「容器に植物を植えて栽培を行う手法」を「容器栽培」と称する。容器としては、鉢、プランター、コンテナー等が挙げられ、鉢を容器とするポット栽培が好ましい。

本明細書において、土壌の代わりに果樹（根）の支持体として使用できる固形培地としては、天然素材系培地と非天然素材系培地（人工培土ともいう）に分類できる。また、天然素材系培地及び非天然素材系培地は、それぞれ無機材料培地と有機材料培地に分類できる。ここで、天然素材系の無機材料培地としては、例えば、礫、砂等の粒状のもの等が挙げられ、天然素材系の有機材料培地としては、例えば、モミガラ、オガクズ等の粒状のもの、ヤシ殻等の繊維状のもの、バーク、ピートモス、ヤシ殻ダスト等が挙げられる。また、非天然素材系の無機材料培地としては、例えば、人工礫、くん炭、多孔質セラミック等の粒状のもの、ロックウール（スラブ、粒状綿も含む）等の繊維状のもの、パーライト、バーミキュライト等が挙げられる。非天然素材系の有機材料培地としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、酢酸セルロース等の樹脂から構成されるフォーム状又はスポンジ状のもの、セルロース、ポリエステル繊維等の樹脂から構成される繊維状のもの、粒状ポリエステル等の樹脂から構成される粒状のもの等が挙げられる。また、これら固形培地は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。

第１工程において、果樹の根域制限栽培は、養分を蓄積せず、また、水洗が容易であることから、容器栽培であることや、天然素材系および非天然素材系の有機材料培地を用いることが望ましい。また、有機材料培地は肥料の保持が低いことが好ましい。すなわち、塩基置換容量が低い素材が好ましい。また、非天然素材系の有機材料培地としては、ポリウレタン樹脂から構成されるフォーム状又はスポンジ状の培地が好ましい。
なお、塩基置換容量とは、陽イオン交換容量（ＣＥＣ）とも称され、塩基置換容量が低い程、肥料を保持する能力が低いことを示す。塩基置換容量は１０ｍｅｑ／１００ｇ以下であることが好ましい。塩基置換容量の下限値は、特に制限されるものではなく、例えば５ｍｅｑ／１００ｇ以上である。また、本明細書において、塩基置換容量は、土壌粒子に吸着したアンモニアをナトリウムで置換し、出てきたアンモニアをホルマリンで酸性化合物に変換して、アルカリ中和滴定で量を求める簡便法によって測定される値である。

本発明の果樹の栽培方法において、第１工程（Ｋ制限工程）は、開花期又は着色期に開始されることが好ましく、着色期に開始されることがより好ましい。本発明の果樹の栽培方法は、低カリウム果実の生産を目的とすることから、収穫期の前からＫ制限工程を行うことが好ましく、また、収穫期に入り、果実を収穫している間もＫ制限工程を行うことが好ましい。一方、Ｋ制限工程の開始時期が早すぎると、カリウム欠乏症等の発症の恐れもあるため、収穫期において、カリウム欠乏症等の発症もなく、果実等の可食部でのカリウム含有量が十分に低減できるような時期にＫ制限工程を開始することが好ましい。従って、第１工程（Ｋ制限工程）を、開花期又は着色期に開始することが好ましく、着色期に開始することがより好ましい。

本明細書において、果樹のライフサイクルは、萌芽期の開始から開花期の開始までの期間を栄養成長期とし、開花期の開始から、着色期を経て、収穫期の終わりまでの期間を生殖成長期とし、収穫期の終わりから萌芽期の開始までの期間を休眠期とする。
ここで、「萌芽期」とは、芽を出す時期であり、本明細書においては、休眠期から最初の芽の形成が目視にて確認できた時を「萌芽期の開始」とし、「開花期の開始」までを「萌芽期」とする。「開花期」とは、花が咲いている時期であり、本明細書においては、萌芽期から最初の開花が目視にて確認できた時を「開花期の開始」とする。「着色期」とは、果実が徐々に柔らかくなり色づき、熟していく時期であり、本明細書においては、果実表面が一部でも成熟した果実が持つ色（ブルーベリーの場合は青紫色）に着色した果実が目視にて最初に確認できた時を「着色期の開始」とし、「収穫期の開始」までを「着色期」とする。「収穫期」とは、成熟した果実を収穫する時期であり、成熟した果実が目視にて最初に確認できた時を「収穫期の開始」とし、樹全体に着生された果実が全て収穫されたことを目視にて確認できた時を「収穫期の終わり」とする。

本発明の果樹の栽培方法において、第１工程（Ｋ制限工程）は、３ヶ月以内の期間行われることが好ましく、１ヶ月以上３ヶ月以内の期間行われることがより好ましい。本発明の果樹の栽培方法は、低カリウム果実の生産を目的とすることから、Ｋ制限工程を長い期間行うことが好ましいものの、Ｋ制限工程を行う期間が長すぎると、カリウム欠乏症等の発症の恐れもあるため、収穫期において、カリウム欠乏症等の発症もなく、果実等の可食部でのカリウム含有量が十分に低減できるような期間でＫ制限工程を行うことが好ましい。従って、第１工程（Ｋ制限工程）は、３ヶ月以内の期間行われることが好ましく、１ヶ月以上３ヶ月以内の期間行われることがより好ましい。

本発明の果樹の栽培方法は、第１工程（Ｋ制限工程）において、カリウムを含まない肥料を用いて果樹の根域制限栽培を行う前に、果樹の根域に対して水洗を行うことが好ましい。本発明の果樹の栽培方法は、Ｋ制限工程を行う期間を除けば、栄養成長期及び生殖成長期においてカリウムを含む肥料を用いて果樹の栽培を行うことが好ましく、Ｋ制限工程を開始する際に、果樹の根域（例えば培地など）に対して水洗を行い、土壌や、土壌の代わりである固形培地中に蓄積したカリウムを洗い流すことが好ましい。カリウムを含まない肥料を用いて果樹の根域制限栽培を開始する前に、果樹の根域に対して水洗を行うことによって、根、茎、葉及び果実の各器官中におけるカリウムの含有量を大幅に減少させることができる。
水洗は、水（例えば水道水）を用いる通常の灌水によって行うことができる。水洗は、期間を長くするほど蓄積したカリウムを洗い流すことができるが、例えば、水洗後の排液の電気伝導率（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ，ＥＣ）が水（例えば水道水）のＥＣと同程度になるまで行うことが好ましい。本発明において、水洗は、水洗後の排液ＥＣが０．１～０．５ｍＳ／ｃｍの範囲になるまで行うことが好ましく、０．１～０．２ｍＳ／ｃｍの範囲になるまで行うことが更に好ましい。本明細書において、電気伝導率は、水溶液塩類の総量の指標となり、市販品のＥＣメーターを用いて容易に測定できる。
本発明において、水洗の期間は１日以上５日以下の期間であることが好ましい。また、水洗は、１日に１回でもよいし、１日に複数回、例えば３～８回行ってもよいが、１日の灌水量は、培養土１Ｌあたり５００～１０００ｍＬの範囲内であることが好ましい。
本発明においては、水洗を行う場合、植物の培地は、非天然素材系の有機材料培地を用いることが好ましく、ポリウレタン樹脂から構成されるフォーム状又はスポンジ状の培地を用いることが更に好ましい。これら好ましい固形培地であれば、他の培地と比較して急速に排液ＥＣを低下させることができる。

第１工程（Ｋ制限工程）において、日長時間、光強度、潅水量、温度、相対湿度、ＣＯ_２濃度、培地ｐＨ、培地ＥＣ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ（電気伝導度）：肥料濃度を推定できる）等の各種パラメーターを植物の生育に適した範囲に調節することが好ましい。また、このようなパラメーターは、光源、暖房機、冷房設備、送風機、除湿器、加湿器、換気扇、ドライミスト及び遮光カーテンといった各種の装置を単独で或いは組み合わせて使用することで実現することができる。そのためには、これら装置を組み込んだ人工光を利用した閉鎖系室や、これら装置を備える通常の太陽光を利用した温室が好ましいが、潅水量および養液の制御が可能な装置を備える露地も利用できる。
例えば、相対湿度は約３０～８０％の範囲とすることが好ましく、ＣＯ_２濃度は約４００～６００μｍｏｌ・ｍｏｌ^－１の範囲とすることが好ましく、培地ｐＨは約４．０～５．５の範囲とすることが好ましく、培地ＥＣは約０．７～１．２ｍＳ／ｃｍ程度とすることが好ましい。

本発明の果樹の栽培方法は、第１工程（Ｋ制限工程）を開始するまでの栽培法について特に制限されるものではないが、第１工程（Ｋ制限工程）の前にカリウムを含む肥料を用いて果樹の栽培を行う工程を更に含むことが好ましい。本明細書において、この工程を第２工程ともいう。

本発明の果樹の栽培方法において、第２工程に用いる肥料は、カリウムを含む肥料であり、該肥料を水に溶かした培養液（養液）であることが好ましい。
第２工程に用いる肥料は、窒素（Ｎ）、カリウム（Ｋ）、リン（Ｐ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）を含むことが好ましく、更に、硫黄（Ｓ）、ホウ素（Ｂ）、マンガン（Ｍｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、塩素（Ｃｌ）等の元素を含むものがより好ましい。言い換えれば、第２工程に用いる肥料は、通常の肥料の処方に従うものが好ましい。例えば、第２工程に用いる肥料は、園試処方や園試処方の各成分の濃度を２分の１とする１／２園試処方等に従い調製される培養液であることが好ましい。

第２工程に用いる肥料は、ＫＮＯ_３の含有量が０．３８４～０．４２４ｇ／Ｌ、ＮＨ_４Ｈ_２ＰＯ_４の含有量が０．０７２２～０．０７９８ｇ／Ｌ、Ｃａ（ＮＯ_３）・４Ｈ_２Ｏの含有量が０．４４８４～０．４９８８ｇ／Ｌ、ＭｇＳＯ_４・７Ｈ_２Ｏの含有量が０．２３３７～０．２５８３ｇ／Ｌ、Ｈ_３ＢＯ_３の含有量が０．００４０８～０．００４５０ｇ／Ｌ、ＭｎＣｌ_２・４Ｈ_２Ｏの含有量が０．００２５７９～０．００２８５１ｇ／Ｌ、ＺｎＳＯ_４・７Ｈ_２Ｏの含有量が０．０００１８８～０．０００２０８ｇ／Ｌ、ＣｕＳＯ_４・５Ｈ_２Ｏの含有量が０．００００５７～０．００００６３ｇ／Ｌ、Ｎａ_２ＭｏＯ_４・２Ｈ_２Ｏの含有量が０．００００３５６～０．００００３９４ｇ／Ｌ、Ｃ_１０Ｈ_１２Ｎ_２Ｏ_８ＮａＦｅ・３Ｈ_２Ｏ（キレート鉄，ＥＤＴＡ－Ｆｅ）の含有量が０．００９６７０～０．０１０６８８ｇ／Ｌである培養液であることが好ましい。

第２工程において肥料を養液として用いる場合においては、果樹の種類に応じてｐＨを調整することが好ましく、例えばブルーベリーのように酸性の土壌を好む果樹の栽培においては、養液のｐＨが４．０～５．５であることが好ましい。ｐＨの調整には、ダウン剤（リン酸）、水酸化ナトリウム等を使用することができる。

第２工程において、果樹の栽培は、第１工程と同様に、根域制限栽培にて行われることが好ましい。ここで、「根域制限栽培」としては、容器に植物を植えて、土壌の量を制限する手法や、土壌の代わりに果樹（根）の支持体として固形培地を用いる手法等が好適に挙げられ、これらの手法を併用することがより好ましい。

第２工程において、容器栽培としては、ポット栽培が好ましい。また、第２工程において、土壌の代わりに果樹（根）の支持体として使用できる固形培地としては、天然素材系および非天然素材系の有機材料培地が望ましい。また、有機材料培地は肥料の保持が低いことが好ましい。すなわち、塩基置換容量が低い素材が好ましい。塩基置換容量は１０ｍｅｑ／１００ｇ以下であることが好ましい。塩基置換容量の下限値は、特に制限されるものではなく、例えば５ｍｅｑ／１００ｇ以上である。また、非天然素材系の有機材料培地としては、ポリウレタン樹脂から構成されるフォーム状又はスポンジ状の培地が更に好ましい。

本発明の果樹の栽培方法において、第２工程は、例えば栄養成長期に開始してもよいし、開花期に開始してもよい。そして、第２工程は、第１工程（Ｋ制限工程）が行われるまで（第１工程において水洗を行う場合は水洗を開始するまで）行うことが好ましい。

本発明の果樹の栽培方法において、第２工程の期間は、特に制限されるものではないが、例えば第２工程を栄養成長期から開始し、第１工程の開始まで行う場合、第２工程の期間は、１ヶ月以上３ヶ月以内の期間を例示することができ、また、第２工程を開花期から開始し、第１工程の開始まで行う場合、第２工程の期間は、０．５ヶ月以上２ヶ月以内の期間を例示することができる。

上記第２工程において、日長時間、光強度、潅水量、温度、相対湿度、ＣＯ_２濃度、培地ｐＨ、培地ＥＣ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ（電気伝導度）：肥料濃度を推定できる）等の各種パラメーターを植物の生育に適した範囲に調節することが好ましい。また、このようなパラメーターは、光源、暖房機、冷房設備、送風機、除湿器、加湿器、換気扇、ドライミスト及び遮光カーテンといった各種の装置を単独で或いは組み合わせて使用することで実現することができる。そのためには、これら装置を組み込んだ人工光を利用した閉鎖系室や、これら装置を備える通常の太陽光を利用した温室が好ましいが、潅水量および養液の制御が可能な装置を備える露地も利用できる。
例えば、相対湿度は約３０～８０％の範囲とすることが好ましく、ＣＯ_２濃度は約４００～６００μｍｏｌ・ｍｏｌ^－１の範囲とすることが好ましく、培地ｐＨは約４．５～５．５の範囲とすることが好ましく、培地ＥＣは約０．７～１．２ｍＳ／ｃｍ程度とすることが好ましい。

本発明の果樹の栽培方法は、第１工程（Ｋ制限工程）の後にカリウムを含む肥料を用いて果樹の栽培を行う工程を更に含むことが好ましい。本明細書において、この工程を第３工程又はＫ施用工程ともいう。Ｋ施用工程によって果樹の栽培を行うことによって、第１工程（Ｋ制限工程）により低減したカリウムの含有量を回復させることができる。これにより、カリウム欠乏症の発生を防止することができ、果樹の栽培を継続して行うことが可能となる。このため、本発明の果樹の栽培方法は、第１工程及び第３工程を含むサイクル又は第２工程、第１工程及び第３工程を含むサイクルを繰り返し行うことで、継続的な低カリウム果実の生産が期待できる。

本発明の果樹の栽培方法において、第３工程に用いる肥料は、カリウムを含む肥料であり、該肥料を水に溶かした培養液（養液）であることが好ましい。
第３工程に用いる肥料は、窒素（Ｎ）、カリウム（Ｋ）、リン（Ｐ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）を含むことが好ましく、更に、硫黄（Ｓ）、ホウ素（Ｂ）、マンガン（Ｍｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、塩素（Ｃｌ）等の元素を含むものがより好ましい。言い換えれば、第３工程に用いる肥料は、通常の肥料の処方に従うものが好ましい。例えば、第３工程に用いる肥料は、園試処方や園試処方の各成分の濃度を２分の１とする１／２園試処方等に従い調製される培養液であることが好ましい。

第３工程に用いる肥料は、ＫＮＯ_３の含有量が０．３８４～０．４２４～ｇ／Ｌ、ＮＨ_４Ｈ_２ＰＯ_４の含有量が０．０７２２～０．０７９８ｇ／Ｌ、Ｃａ（ＮＯ_３）・４Ｈ_２Ｏの含有量が０．４４８４～０．４９８８ｇ／Ｌ、ＭｇＳＯ_４・７Ｈ_２Ｏの含有量が０．２３３７～０．２５８３ｇ／Ｌ、Ｈ_３ＢＯ_３の含有量が０．００４０８～０．００４５０ｇ／Ｌ、ＭｎＣｌ_２・４Ｈ_２Ｏの含有量が０．００２５７９～０．００２８５１ｇ／Ｌ、ＺｎＳＯ_４・７Ｈ_２Ｏの含有量が０．０００１８８～０．０００２０８ｇ／Ｌ、ＣｕＳＯ_４・５Ｈ_２Ｏの含有量が０．００００５７～０．００００６３ｇ／Ｌ、Ｎａ_２ＭｏＯ_４・２Ｈ_２Ｏの含有量が０．００００３５６～０．００００３９４ｇ／Ｌ、Ｃ_１０Ｈ_１２Ｎ_２Ｏ_８ＮａＦｅ・３Ｈ_２Ｏ（キレート鉄，ＥＤＴＡ－Ｆｅ）の含有量が０．００９６７０～０．０１０６８８ｇ／Ｌである養液であることが好ましい。

第３工程において肥料を養液として用いる場合においては、果樹の種類に応じてｐＨを調整することが好ましく、例えばブルーベリーのように酸性の土壌を好む果樹の栽培においては、養液のｐＨが４．０～５．５であることが好ましい。ｐＨの調整には、ダウン剤（リン酸）、水酸化ナトリウム等を使用することができる。

第３工程において、果樹の栽培は、第１工程と同様に、根域制限栽培にて行われることが好ましい。ここで、「根域制限栽培」としては、容器に植物を植えて、土壌の量を制限する手法や、土壌の代わりに果樹（根）の支持体として固形培地を用いる手法等が好適に挙げられ、これらの手法を併用することがより好ましい。

第３工程において、容器栽培としては、ポット栽培が好ましい。また、第３工程において、土壌の代わりに果樹（根）の支持体として使用できる固形培地としては、天然素材系および非天然素材系の有機材料培地が望ましい。また、有機材料培地は肥料の保持が低いことが好ましい。すなわち、塩基置換容量が低い素材が好ましい。塩基置換容量は１０ｍｅｑ／１００ｇ以下であることが好ましい。塩基置換容量の下限値は、特に制限されるものではなく、例えば５ｍｅｑ／１００ｇ以上である。また、非天然素材系の有機材料培地としては、ポリウレタン樹脂から構成されるフォーム状又はスポンジ状の培地が更に好ましい。

本発明の果樹の栽培方法において、第３工程（Ｋ施用工程）は、果樹の葉においてカリウム欠乏症が確認される前に開始することが好ましく、具体的には果樹の葉の褐変や巻き込みが発生する前に開始することが好ましい。果樹の葉においてカリウム欠乏症が確認される前に第３工程を開始することで、第１工程（Ｋ制限工程）により低減したカリウムの含有量をより確実に回復させることができる。

本発明の果樹の栽培方法において、第３工程（Ｋ施用工程）は、例えば第１工程（Ｋ制限工程）と同程度の期間行うことができ、３ヶ月以内の期間行われることが好ましく、１ヶ月以上３ヶ月以内の期間行われることがより好ましい。

上記第３工程において、日長時間、光強度、潅水量、温度、相対湿度、ＣＯ_２濃度、培地ｐＨ、培地ＥＣ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ（電気伝導度）：肥料濃度を推定できる）等の各種パラメーターを植物の生育に適した範囲に調節することが好ましい。また、このようなパラメーターは、光源、暖房機、冷房設備、送風機、除湿器、加湿器、換気扇、ドライミスト及び遮光カーテンといった各種の装置を単独で或いは組み合わせて使用することで実現することができる。そのためには、これら装置を組み込んだ人工光を利用した閉鎖系室や、これら装置を備える通常の太陽光を利用した温室が好ましいが、潅水量および養液の制御が可能な装置を備える露地も利用できる。
例えば、相対湿度は約３０～８０％の範囲とすることが好ましく、ＣＯ_２濃度は約４００～６００μｍｏｌ・ｍｏｌ^－１の範囲とすることが好ましく、培地ｐＨは約４．０～５．５の範囲とすることが好ましく、培地ＥＣは約０．７～１．２ｍＳ／ｃｍ程度とすることが好ましい。

本発明の果樹の栽培方法において、対象となる果樹は、特に制限されるものではないが、ブルーベリー、ラズベリー、ミカンやレモン等の柑橘類、桜桃、リンゴ、梨、ビワ、ブドウ、マンゴー、パパイヤ、ドラゴンフルーツ等の果樹などが好適に挙げられる。

以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。

＜実験１＞
［材料及び方法］
材料：サザンハイブッシュブルーベリー「Ｓｈａｒｐｂｌｕｅ」を用いた。
期間：２０１５年５月６日～７月１５日（７１日間）
場所：軒高温室
栽培方法：培地としてピートモスを用いたポットでの養液土耕栽培（植え替えから処理開始までは水道水による灌水を行った）。図１は、実験１の栽培方法の概略図を示す。
処理区：
・対照区：２０１５年５月６日から７月１５日まで（開花期から収穫期において）表１に示される１／２園試処方に従い調製された培養液（以下、単に「１／２園試処方」という）を用いて栽培を行った。
・Ｋ着色期制限区：２０１５年５月６日から６月１０日まで（開花期から着色期）１／２園試処方を用い、２０１５年６月１１日から７月１５日まで（着色期から収穫期において）表１に示されるＫ制限処方に従い調製された培養液（以下、単に「Ｋ制限養液」という）を用いて栽培を行った。
・Ｋ開花期制限区：２０１５年５月６日から７月１５日まで（開花期から収穫期において）Ｋ制限養液を用いて栽培を行った。
対照区及びＫ着色期制限区では６株の苗木、Ｋ開花期制限区では３株の苗木を対象に栽培が行われた。

［結果］
各器官のカリウム（Ｋ）含有量の測定結果を図２に示す。なお、第２－１図において、各器官の３つのバーは、左から対照区、Ｋ着色期制限区、Ｋ開花期制限区の測定結果を示す。
第２－１図は、カリウム減少率が、Ｋ開花期制限区＞Ｋ着色期制限区であり、また、葉＞根＞茎＞果実であったことを示す。
第２－２図は、Ｋ開花期制限区及びＫ着色期制限区で対照区より有意にカリウムが減少したが、Ｋ開花期制限区とＫ着色期制限区の間に有意な差はなかったことを示す。

［考察］
Ｋ制限によって植物体の成育と果実品質に影響を及ぼすことなく、Ｋ制限区で可食部のカリウムが有意に減少した。これにより、ピートモス及びポットを利用した養液土耕栽培において低カリウム果実の生産が可能であることが示唆された。
カリウム含有量は、Ｋ制限期間が長いほど各器官で有意に減少し、特に葉で顕著だったが、可食部ではそれほど差がなかった。可食部のカリウム含有量についてＫ制限期間による有意な差はみられなかったが、制限期間が長いほどカリウムは減少した。
図示しないが、カルシウム含有量は、葉においてＫ開花期制限区が対照区よりも有意に増加した。制限したカリウムの代替要素としてカルシウムが考えられる。

＜実験２＞
［材料及び方法］
材料：サザンハイブッシュブルーベリー「Ｓｈａｒｐｂｌｕｅ」を用いた。
場所：軒高温室
方法：培地としてピートモスを用いた処理区（ピートモス区）及び培地としてサントリーミドリエ株式会社から購入した「パフカル」を用いた処理区（パフカル区）を用意した。各処理区では、ポットに土のみを入れ、各３ポットで実験が行われた。１／２園試処方を潅水してから１、３及び５日後、その後水道水を灌水してから、１、３及び５日後の排液ＥＣを測定した。結果を図３に示す。

［結果及び考察］
パフカル区の排液ＥＣは、１／２園試処方のＥＣ近くまで上昇し、水道水を与えると急速に低下した。
１／２園試処方による灌水の５日後におけるパフカル区の排液ＥＣは、１／２園試処方のＥＣと同じ値を示した。この結果より、パフカルは、ピートモスより、養分を蓄積しない培地、すなわち、塩基置換容量が小さいと考えられる。
排液ＥＣの最大から処理終了時の減少率は、パフカル区＞ピートモス区であった。パフカルは、ピートモスより、培地の水洗が容易であることが考えられる。

＜実験３＞
［材料及び方法］
材料：（果樹）サザンハイブッシュブルーベリー「Ｓｈａｒｐｂｌｕｅ」を用いた。（培地）サントリーミドリエ株式会社から購入した「パフカル」を用いた。
期間：２０１７年２月２２日～５月１６日（８４日間）
場所：軒高温室
栽培方法：ポットでの養液土耕栽培から２０１６年５月にパフカルに植え替えて、栽培を行い、２０１７年２月２２日から一部のポットに対してＫ制限処理を開始した。２０１７年２月２２日まではいずれも１／２園試処方にて栽培を行った。図４は、実験３の栽培方法の概略図を示す。
処理区：
・対照区：２０１７年２月２２日から５月１６日まで（着色期から収穫期において）１／２園試処方を用いて栽培を行った。
・Ｋ制限区：２０１７年２月２２日から５月１６日まで（着色期から収穫期において）Ｋ制限養液を用いて栽培を行った。
各処理区では、７株の苗木を対象に栽培が行われた。

［結果］
果実品質及び可食部のカリウム含有量の測定結果を図５に示す。図５は、対照区とＫ制限区の間に果実品質の差はないが、可食部のカリウム含有量では、対照区と比較してＫ制限区で有意に減少したことを示す。
葉及び可食部のカリウム、カルシウム及びマグネシウム含有量の測定結果を図６に示す。図６から分かるように、カリウム含有量は、葉及び可食部ともにＫ制限区で有意に減少した。カルシウム含有量は、葉についてＫ制限区で増加したが、可食部ではＫ制限区で減少した。マグネシウム含有量は、葉及び可食部ともに対照区とＫ制限区で差はなかった。

［考察］
Ｋを制限しても果実品質に影響はなく、可食部のカリウム含有量を有意に減少させることができた。培地としてパフカルを用いることにより、低カリウム果実の生産の可能性が示唆された。
可食部のカリウム含有量は、対照区と比較して有意に減少したが、さらに減少させるためには更なる改良を行う必要がある。
カルシウム含有量は、葉についてＫ制限区で有意に増加した。これは、制限したカリウムの代替要素としてカルシウムが考えられる。
パフカルは、あまり養分を蓄積させない培地であるものの、多少は養分が蓄積しているものと考えられた。そのため、実験１のＫ着色期制限区と同程度のカリウム減少率に留まったものと考えられる。

＜実験４＞
［材料及び方法］
材料：（果樹）サザンハイブッシュブルーベリー「Ｓｈａｒｐｂｌｕｅ」を用いた。（培地）サントリーミドリエ株式会社から購入した「パフカル」を用いた。
期間：２０１７年１０月３日～１１月２８日（５７日間、このうち１０月３日～７日の５日間は洗浄期間である）
場所：軒高温室
栽培方法：ポットでの養液土耕栽培を行い、Ｋ制限処理開始前にすべての対象に対して培地を水道水で洗浄し、培地中に蓄積したカリウムを洗い流した。水道水による洗浄を行うまではいずれも１／２園試処方にて栽培を行った。水道水による洗浄では、５日間で３０Ｌの水道水を灌水し、その結果、排液ＥＣは０．１６ｍＳ／ｃｍまで下がった。図７は、実験４の栽培方法の概略図を示す。
処理区：
・対照区：水道水による洗浄後、即ち２０１７年１０月８日から１１月２８日まで（着色期から収穫期において）１／２園試処方を用いて栽培を行った。
・Ｋ制限区：水道水による洗浄後、即ち２０１７年１０月８日から１１月２８日まで（着色期から収穫期において）Ｋ制限養液を用いて栽培を行った。
各処理区では、７株の苗木を対象に栽培が行われた。

［結果］
果実品質及び可食部のカリウム含有量の測定結果を図８に示す。図８は、対照区とＫ制限区の間に果実品質の差はないが、可食部のカリウム含有量では、対照区と比較してＫ制限区で有意に減少したことを示す。

［考察］
Ｋを制限しても果実品質に影響はなく、可食部のカリウム含有量を有意に減少させることができた。パフカルと水洗の組み合わせは、可食部のカリウム含有量を５０％程度まで減少させることができる低カリウム果実生産の栽培システムであると考えられる。
上記より、培地の洗浄が低カリウム果実を生産する上で効果的であると考えられる。
なお、これまでの実験において、カリウム欠乏症は確認されていない。このため、実験５では、カリウム欠乏症がどの段階で発生するのかを確認する実験を行った。

＜実験５＞
［材料及び方法］
材料：（果樹）サザンハイブッシュブルーベリー「Ｓｈａｒｐｂｌｕｅ」を用いた。（培地）サントリーミドリエ株式会社から購入した「パフカル」を用いた。
期間：２０１７年２月２２日～１１月２８日（２８０日間）
場所：軒高温室
栽培方法：ポットでの養液土耕栽培。２０１７年２月２２日から５ヵ月間（着色期から収穫期の間）Ｋ制限養液を用いて栽培を行い（この期間をＫ制限期間とする）、２０１７年７月２７日から４ヵ月間１／２園試処方を用いて栽培を行った（この期間をＫ施用期間とする）。４株の苗木を対象に栽培が行われた。図９は、実験５の栽培方法の概略図を示す。

［結果］
処理開始前、Ｋ制限期間及びＫ施用期間の植物体の写真を図１０に示す。カリウム欠乏症は、Ｋ制限処理を開始してから３ヶ月後に出始め、５ヶ月後には植物体の全体にみられた。剪定してＫ施用後、カリウム欠乏症は現れなかった。
果実品質及び可食部のカリウム含有量の測定結果を図１１に示す。第１１－１表は、１果実重が対照区と比較してＫ制限期間の３ヶ月後から有意に減少し、糖度も減少傾向がみられたことを示す。第１１－１図は、Ｋ制限期間の２～５ヶ月後の間で可食部のカリウムは有意に減少しなかったが、対照区と比べるとカリウムは３１～４５％減少したことを示す。図１１の結果から、Ｋ制限期間は３ヶ月以内が適していると考えられる。なお、図１１において、対照区は、同時期・栽培方法の実験３における対照区の収穫果実の測定結果である。
葉におけるカリウム、カルシウム及びマグネシウムの含有量の経時的変化を図１２に示す。カリウムの含有量は、Ｋ制限期間の５ヶ月後まで減少し、Ｋ施用期間に切り替えてから増加した。カルシウムとマグネシウムの含有量は、Ｋ制限期間の５ヶ月後まで増加し、Ｋ施用期間に切り替えてから減少した。
葉におけるカリウム、カルシウム、マグネシウム、鉄及びマンガン含有量の相対比の経時的変化を図１３に示す。各バーは、下から順にＫ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｍｎの相対比を示す。図１３は、カリウムが減るとカルシウムが増え、カリウムが増えるとカルシウムが減ったことを示す。

［考察］
Ｋ欠乏症は、Ｋ制限期間を開始してから３ヶ月で出始め、５ヶ月後には植物体全体に拡がった。また、剪定して１／２園試処方を与えるとその後はＫ欠乏症がみられなかった。これらの結果から、Ｋ制限期間は３ヶ月以内が適しており、また、Ｋ施用を再開すればＫ欠乏症の発生はなくなるものと考えられる。
Ｋ制限期間を長くしても（２～５ヶ月の間で）可食部のカリウム含有量は減少しなかった。カリウムが他の器官から果実に転流した可能性が考えられる。即ち、果実はsink activityが強い可能性がある。
葉のカリウム含有量は、Ｋ施用期間の開始から３ヶ月後には、Ｋ制限処理前と同程度まで増加（回復）した。また、葉のカルシウムとマグネシウムの含有量は、ピーク時（Ｋ施用期間の開始から５ヶ月後）より有意に減少（回復）した。このことから、葉のＫ・Ｃａ・Ｍｇにおいて、Ｋ制限期間での含有量の増加又は減少が、Ｋ施用期間により回復できることが分かる。
以上より、Ｋ制限期間は３ヶ月以内が適しており、また、その後のＫ施用によって植物体を回復させることができる。
多量要素は、Ｋ欠乏による増加または減少からの回復が早い。

Claims (7)

1. カリウムを含まない肥料を用いて果樹の根域制限栽培を行う第１工程であって、前記根域制限栽培が天然素材系培地および非天然素材系培地から選択される有機材料培地を用いる第１工程を含み、前記果樹がブルーベリーであることを特徴とするブルーベリーの栽培方法。
2. 前記根域制限栽培が容器栽培であることを特徴とする請求項１に記載のブルーベリーの栽培方法。
3. 前記第１工程において、カリウムを含まない肥料を用いて果樹の根域制限栽培を行う前に、果樹の根域に対して水洗を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のブルーベリーの栽培方法。
4. 前記第１工程が、開花期又は着色期に開始されることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のブルーベリーの栽培方法。
5. 前記第１工程が、３ヶ月以内の期間行われることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載のブルーベリーの栽培方法。
6. 前記第１工程の前にカリウムを含む肥料を用いて果樹の栽培を行う第２工程を更に含むことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載のブルーベリーの栽培方法。
7. 前記第１工程の後にカリウムを含む肥料を用いて果樹の栽培を行う第３工程を更に含むことを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載のブルーベリーの栽培方法。