WO2022215387A1 - 水耕栽培方法 - Google Patents

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WO2022215387A1
WO2022215387A1 PCT/JP2022/008525 JP2022008525W WO2022215387A1 WO 2022215387 A1 WO2022215387 A1 WO 2022215387A1 JP 2022008525 W JP2022008525 W JP 2022008525W WO 2022215387 A1 WO2022215387 A1 WO 2022215387A1
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WO
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extract
trace element
plant
polyphenol
culture solution
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Application number
PCT/JP2022/008525
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English (en)
French (fr)
Inventor
森川クラウジオ健治
Original Assignee
国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F11/00—Other organic fertilisers
    • C05F11/08—Organic fertilisers containing added bacterial cultures, mycelia or the like
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
    • Y02P60/21—Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures

Definitions

  • the present disclosure is a hydroponics method, specifically by adding a polyphenol-containing plant extract or mushroom extract to the culture solution, suppressing the occurrence of disease, assisting the absorption of nutrients, and autointoxication. It relates to a hydroponics technology capable of suppressing
  • hydroponics hydroponics
  • hydroponics hydroponics
  • hydroponics has the disadvantage that once pathogenic microorganisms invade the culture solution, it is difficult to control them, and they quickly spread throughout the cultivation system, causing extensive damage.
  • Non-Patent Document 1 In addition, in circulating hydroponics, there is also the problem that the compositional balance of the culture solution is disrupted as the crops grow, causing problems with the growth of the crops. This is because plants actively and selectively absorb water and nutrients according to environmental conditions, growth stages, and growth conditions (see, for example, Non-Patent Document 1).
  • the pH of the culture solution rises.
  • the pH of the culture solution suitable for hydroponics is 5.5 to 6.5. If the pH is outside this range, the nutrients in the culture solution will precipitate and will not be absorbed by plants. Normally, the pH and EC (electrical conductivity) of the culture solution are controlled, but once the compositional balance of the culture solution is lost, it cannot be restored.
  • allelopathy due to chemical substances exuding from plant roots is known. Allelopathic substances are believed to work primarily in controlling pests and diseases and competing with other plants. However, in circulatory hydroponics, if this allelopathic substance is accumulated in a high concentration in the culture solution, it is thought to cause a growth disorder called "autopoisoning" (see, for example, Non-Patent Document 1, etc.).
  • solid media such as coco peat and rockwool are used to adsorb nutrients. These solid media have problems such as adhesion of pathogens and disposal after cultivation.
  • Patent Documents 3 to 7 the inventors of the present application have so far developed polyphenol iron complexes that can maintain iron in the state of divalent iron ions using reducing organic substances, used tea leaves, coffee grounds, etc.
  • This polyphenol iron complex is not only useful as a Fenton reaction catalyst or a divalent iron ion supplier, but also has a function as a photocatalyst that exhibits activity by absorbing light of a wide range of wavelengths including visible light (Patent Document 8). , 9).
  • JP 2020-10659 A Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2012-24012 Japanese Patent No. 5733781 Japanese Patent No. 5804454 Japanese Patent No. 6057227 Japanese Patent No. 6179957 Japanese Patent No. 6202770 Japanese Patent No. 6340657 Japanese Patent No. 6478209
  • the object of the present disclosure is to provide a low-cost, complete circulation hydroponics technology that enables control of disease and suppression of growth disorders due to allelopathic substances, and eliminates the need for pH adjustment.
  • the inventor of the present application investigated the development of a hydroponics culture solution that utilizes the bactericidal action, organic substance decomposing action, and bivalent iron ion supplying action of the polyphenol iron complex.
  • the inventor of the present application prepared a "plant extract trace element mixed liquid" by mixing various plant extracts and trace elements such as iron essential for the growth of plants, and used hydroponics of various plants. It was used for cultivation and extensively studied.
  • the inventor of the present application found that by using the plant extract trace element mixed liquid for hydroponics, disease control and self-poisoning control can be carried out at the same time. Then, when the plant extract trace element mixed solution is used for hydroponics, even if the pH of the culture solution changes due to an imbalance in the composition of the nutrient solution, it has been found that growth failure due to nutrient deficiency does not occur. rice field. Furthermore, it was found that this plant extract trace element mixed solution exhibited a remarkable antibacterial action compared to the polyphenol iron complex. Furthermore, the inventors of the present application have found that a "mushroom extract trace element mixture" obtained by mixing a mushroom extract and trace elements exhibits a remarkable antibacterial effect similar to the plant extract trace element mixture. . Based on these findings, the present disclosure was completed.
  • the present disclosure provides a hydroponics method characterized by adding a polyphenol-containing plant extract or mushroom extract to a culture solution.
  • the polyphenol-containing plant extract or mushroom extract when adding the polyphenol-containing plant extract or mushroom extract to the culture solution, the polyphenol-containing plant extract or mushroom extract and the trace elements are added. After mixing in the presence of water to obtain a plant extract trace element mixture or a mushroom extract trace element mixture, the plant extract trace element mixture or the mushroom extract trace element mixture is added to the culture medium. can be anything.
  • the culture solution may contain a complex of a polyphenol-containing plant or mushroom extract (hereinafter sometimes referred to as "plant or mushroom extract”) and the trace element.
  • plant or mushroom extract a polyphenol-containing plant or mushroom extract
  • the trace elements may contain at least boron, manganese, zinc, copper, molybdenum and iron.
  • the polyphenol-containing plants include grapes, coffee trees, tea trees, cacao, acacia, cedar, pine, citrus fruits, herbs, Houttuynia cordata, marigolds, sugarcane, mangoes, bananas, papaya, avocados, apples, cherry peaches, guava, and olives. , tubers, persimmon, mulberry, blueberry, poplar, ginkgo, chrysanthemum, sunflower, bamboo, radish, mustard, eucalyptus, leaves, stems, roots, fruits, seeds, husks of one or more plants, It may be one or more parts of buds, flowers and rhizomes.
  • the mushroom is one selected from the group consisting of maitake, shiitake, enokitake, bunashimeji, honshimeji, nameko, oyster mushroom, mushroom, matsutake, and king oyster mushroom. It may be the above part.
  • the hydroponic cultivation method only plants belonging to the Asteraceae family or Labiatae family are cultivated, or Asteraceae or Labiatae plants are mixed with other plants, or Asteraceae plants and Labiatae plants are cultivated together. It may be a mixed planting cultivation.
  • the mixed planting culture may be one in which two or more types of plants are cultivated in different hydroponic cultivation zones, and the culture solution is circulated between these hydroponic cultivation zones.
  • the mixed planting cultivation may involve cultivating two or more types of plants in the same hydroponic cultivation area.
  • the "Asteraceae plant” includes chrysanthemum, aster, sunflower, calendula, chrysanthemum, marigold, cosmos, shion, dahlia, zinnia, marguerite, dimorphotheca, cornflower, borage thistle, burdock, safflower, artichoke, lettuce, and salad greens. It may be one or more plants selected from the above, and the "Lamiaceae plant” includes perilla, perilla, basil, mint, hyssop, rosemary, lavender, sage, marjoram, oregano, thyme, lemon balm, salvia, and purple shikibu. , ajuga, Chinese artichoke, and horsetail.
  • the hydroponic cultivation method may be one in which the culture solution is not exchanged, the pH of the culture solution is not adjusted, and a solid medium is not used.
  • the plant or mushroom extract is contained in the culture solution as a complex with trace elements, so that the compositional balance of the culture solution is lost. Even if the pH of the culture solution deviates from the optimum range, it can prevent trace elements from changing into a form that is not absorbed by plants and precipitating. rate can be improved. Therefore, even in full-circulation hydroponics, there is no need to adjust the pH of the culture solution, material loss can be prevented, and cost and labor savings in hydroponics can be achieved.
  • solid media such as coco peat and rock wool, which were conventionally required for some crops, are not required, so the problem of disposal of these and pathogenic microorganisms brought in attached to solid media. Problems can also be solved.
  • the polyphenol iron complex which is a reaction product between polyphenols contained in plant or mushroom extracts and iron (a type of trace element), has strong bactericidal action, organic substance decomposition action, and divalent iron supply action.
  • copper, zinc, molybdenum, and boric acid which are types of trace elements, also have antibacterial effects. Therefore, complexes of plant or mushroom extracts with trace elements exhibit a significant antibacterial effect compared to polyphenol iron complexes.
  • allelopathic substances exuded from plant roots are possible due to the organic substance decomposition action (oxidative decomposition action) of the polyphenol iron complex, so the present disclosure can prevent growth disorders due to self-poisoning.
  • FIG. 10 is a photographic image showing a state of bacterial wilt suppression test by mixed planting of Eustoma grandiflorum and aster using an acacia extract (Test Example 2). The left shows monocropping and the right shows mixed planting.
  • Fig. 10 is a photographic image showing a hydroponic cultivation test of salad greens using culture solutions with different concentrations of tea extract (Test Example 3).
  • Fig. 3 is a graph showing the effects of addition of tea extracts of different concentrations on the chlorophyll content (SPAD value) of salad greens (Test Example 3).
  • FIG. 1 is a photographic image showing mixed planting cultivation of chrysanthemums using an acacia extract (Example 1). It is a photograph image figure which shows the state of mixed planting cultivation of Eustoma grandiflorum and Aster using a tea extract (Example 2).
  • FIG. 10 is a photographic image showing the state of mixed planting cultivation of statice and cornflowers using a coffee extract (Example 3).
  • FIG. 4 is a photographic image showing hydroponics of Eustoma grandiflorum using a coffee extract (Example 4).
  • FIG. 10 is a photographic image showing the state of hydroponics of Cirsium borage using a tea extract (Example 5). It is a schematic diagram which shows the hydroponics apparatus of a lily (Example 6).
  • FIG. 10 is a photographic image showing the state of hydroponics of lilies using various plant extracts (Example 6). (Example 6) which is a figure explaining the measurement of the diameter of a lily flower.
  • Fig. 10 is a graph showing the effect of addition of various plant extracts on lily flowers (Example 6). In the figure, the vertical axis indicates flower diameter (cm), the horizontal axis indicates treatment plots, and the bar indicates standard deviation.
  • FIG. 10 is a photographic image showing the state of hydroponics of Cirsium borage using a tea extract (Example 5). It is a schematic diagram which shows the hydroponics apparatus of a lily (Example 6).
  • FIG. 10 is a photographic image showing
  • FIG. 10 is a photographic image showing the state of hydroponics of paprika using chrysanthemum extract, bamboo extract and grape extract (Example 7).
  • FIG. 10 is a photographic image showing the appearance of paprika fruits produced by hydroponics using a plant extract (Example 7).
  • FIG. 10 is a photographic image showing the state of hydroponic culture of strawberries using banana extract and sweet potato extract (Example 8). It is a schematic diagram which shows the hydroponics apparatus of a strawberry (Example 9).
  • Fig. 10 is a photographic image showing the state of hydroponic cultivation of strawberries using various plant extracts (79 days after planting) (Example 9). The top shows the control plot, and the bottom shows the cedar extract addition plot.
  • FIG. 10 is a photographic image showing the state of mixed planting cultivation of daikon radish and dimorphotheca (Asteraceae plant) using a cedar extract (Example 10).
  • Fig. 10 is a graph showing the effect of adding a cedar extract on the yield of radish for 20 days (Example 10).
  • the vertical axis represents the yield of daikon radish (fresh weight (g))
  • the horizontal axis represents the treated plots
  • the bar represents the standard deviation
  • different letters indicate significant differences at a significance level of 5%.
  • FIG. 10 is a photographic image showing the state of mixed planting cultivation of 20-day radish and lettuce using various plant extracts (30 days after seeding) (Example 11). It is a graph which shows the influence on the yield of radish for 20 days by addition of various plant extracts (Example 11). In the figure, (a) shows the result of red 20-day radish, and (b) shows the result of white 20-day radish.
  • FIG. 10 is a photographic image showing hydroponic culture of perilla using rosemary extract and oregano extract (21 days after planting) (Example 12).
  • (a) represents the control plot
  • (c) the rosemary extract plot respectively.
  • Fig. 10 is a graph showing the effect of the addition of rosemary extract and oregano extract on perilla growth (Example 12).
  • FIG. 13 is a photographic image showing the state of mixed planting cultivation of perilla and spinach using a rosemary extract and an oregano extract (Example 13).
  • (a) represents the control plot
  • (c) the rosemary extract plot respectively.
  • Fig. 13 is a graph showing the effect of the addition of rosemary extract and oregano extract on the growth of perilla and spinach (21 days after planting) (Example 13).
  • FIG. 1 shows the measurement results of the plant height of perilla
  • (b) shows the measurement results of the chlorophyll content of spinach leaves.
  • the vertical axis is the plant height (cm)
  • the horizontal axis is the treatment area
  • the bar indicates the standard deviation
  • the vertical axis is the leaf chlorophyll content (SPAD value)
  • the horizontal axis is the treatment plot
  • the bar indicates the standard deviation
  • Fig. 2 is a schematic diagram illustrating a method for evaluating the antibacterial effect of various plant extract trace element complexes (Test Example 4).
  • FIG. 2 is a photographic image showing the antibacterial effect of various plant extract trace element complexes (Test Example 4).
  • (a) is the control group
  • (b) is the acacia extract trace element complex group
  • (c) is the grape extract trace element complex group
  • (d) is the poplar extract trace element complex group
  • (e) is the lemon balm extract A trace element complex group
  • FIG. 2 is a photographic image showing the antibacterial effect of various plant extract trace element complexes (Test Example 4).
  • FIG. 2 is a photographic image showing the antibacterial effect of various plant extract trace element complexes (Test Example 4).
  • FIG. 2 is a photographic image showing the antibacterial effect of various plant extract trace element complexes (Test Example 4).
  • FIG. 2 is a photographic image showing the antibacterial effect of various plant extract trace element complexes (Test Example 4).
  • FIG. 2 is a photographic image showing the antibacterial effect of various plant extract trace element complexes (Test Example 4).
  • FIG. 2 is a photographic image showing the antibacterial effect of various plant extract trace element complexes (Test Example 4).
  • (o') indicates a tea extract trace element complex group, and
  • (p') indicates a sugarcane extract trace element complex group, respectively.
  • Fig. 2 is a photographic image showing the antibacterial effect of chrysanthemum root and polyphenol iron complex (Test Example 5).
  • FIG. 10 is a photographic image showing a state of mixed planting cultivation of basil and lettuce using an oregano extract (Example 14).
  • 14 is a graph showing the effect of addition of oregano extract on the yield of (a) basil and (b) lettuce (Example 14).
  • the vertical axis indicates the fresh weight (g) per strain
  • the horizontal axis indicates the treated plot
  • the bar indicates the standard deviation
  • FIG. 10 is a photographic image showing a state of mixed planting cultivation of basil and parsley using an oregano extract (Example 14).
  • FIG. 14 is a graph showing the effect of addition of oregano extract on the yield of (a) basil and (b) parsley (Example 14).
  • Fig. 10 is a photographic image showing the state of mixed planting cultivation of 20-day radish and oregano using a rosemary extract (Example 15).
  • Fig. 10 is a graph showing the effect of addition of rosemary extract on the yield of (a) daikon radish and (b) oregano (Example 15).
  • Fig. 10 is a photographic image showing a state of mixed planting cultivation of 20-day radish and rosemary using a rosemary extract (Example 15). It is a graph which shows the influence of the addition of a rosemary extract on the yield of (a) daikon radish and (b) rosemary (Example 15).
  • FIG. 10 is a photographic image showing the state of mixed planting cultivation of Japanese radish and lemon balm using a rosemary extract (Example 15). It is a graph which shows the influence of the addition of a rosemary extract on the yield of (a) daikon radish and (b) lemon balm (Example 15).
  • FIG. 10 is a photographic image showing the state of mixed planting of 20-day radish and mojito mint using a thyme extract (Example 15).
  • 15 is a graph showing the effect of addition of thyme extract on yield of (a) 20-day radish and (b) mojito mint (Example 15).
  • FIG. 10 is a schematic diagram (cross-sectional view) showing a hydroponic cultivation apparatus for tomato and basil or chrysanthemum (Example 16).
  • Example 16 shows a tomato single cultivation area
  • (b) shows a tomato/basil mixed planting cultivation area
  • (c) shows a tomato/chrysanthemum mixed cultivation area.
  • Example 16 shows a tomato single cultivation area
  • (b) shows a tomato/basil mixed planting cultivation area
  • (c) shows a tomato/chrysanthemum mixed cultivation area.
  • Fig. 16 is a photographic image showing the state of mixed planting cultivation of tomato and basil or chrysanthemum (52nd day after planting) and the effect on the density of various bacteria in the culture solution (Example 16).
  • FIG. 10 is a graph showing the effects of mixed planting with basil or chrysanthemum on (a) total fresh weight and (b) fruit yield of tomatoes (Example 16).
  • the vertical axis is the total fresh weight (kg / stock)
  • the horizontal axis is the treated area
  • the bar indicates the standard deviation
  • FIG. 10 is a photographic image showing the antibacterial effect of various plant extract trace element complexes (Test Example 9).
  • (a) is the control group (no plant extract added)
  • (b) is the lily extract trace element complex group
  • (c) is the apple mint extract trace element complex group
  • (d) is the basil extract trace element complex group.
  • (e) shows the aromaticus extract trace element complex group
  • (f) shows the loquat extract trace element complex group, respectively.
  • FIG. 10 is a photographic image showing the antibacterial effect of various plant extract trace element complexes (Test Example 9).
  • (g) is the Houttuynia cordata extract trace element complex group
  • (h) is the eggplant extract trace element complex group
  • (i) is the hibiscus extract trace element complex group
  • (k) is the tomato extract trace element complex group
  • (m ) indicates the chili pepper extract trace element complex group
  • (n) indicates the cassava extract trace element complex group, respectively.
  • FIG. 10 is a photographic image showing the antibacterial effect of various plant extract trace element complexes (Test Example 9).
  • FIG. 10 is a photographic image showing the antibacterial effect of various plant extract trace element complexes (Test Example 9).
  • (u) is pink pepper extract trace element complex
  • (v) is plum extract trace element complex
  • (w) is rhubarb extract trace element complex
  • (x) is arugula extract trace element complex
  • ( y) indicates the rose extract trace element complex plot
  • (z) indicates the pennyroyal mint extract trace element complex plot, respectively.
  • FIG. 10 is a photographic image showing the antibacterial effect of various plant extract trace element complexes (Test Example 9).
  • (a′) is a cherry extract trace element complex
  • (b′) is a soybean extract trace element complex
  • (c′) is a chive leaf extract trace element complex
  • (d′) is a horsetail extract trace element The complex group, (e') the acnebi extract trace element complex group, and (f') the thyme extract trace element complex group, respectively.
  • FIG. 10 is a photographic image showing the antibacterial effect of various plant extract trace element complexes (Test Example 9).
  • FIG. 10 is a photographic image showing the antibacterial effect of various plant extract trace element complexes (Test Example 9).
  • FIG. 10 is a photographic image showing the antibacterial effect of mixing various plant extracts and trace elements (Test Example 10).
  • (a) shows fleabane
  • FIG. 10 is a photographic image showing the antibacterial effect of mixing various plant extracts and trace elements (Test Example 10).
  • FIG. 10 is a photographic image showing the antibacterial effect of mixing various plant extracts and trace elements (Test Example 10).
  • FIG. 10 is a photographic image showing the antibacterial effect of mixing various plant extracts and trace elements (Test Example 10).
  • plant extract from cod sprouts, trace elements and their reaction products plant extract trace element complex
  • FIG. 10 is a photographic image showing the antibacterial effect of mixing various plant extracts and trace elements (Test Example 10).
  • FIG. 2 is a photographic image showing the antibacterial effect of a mushroom extract trace element complex (Test Example 11).
  • (a) shows a control group (no mushroom extract added),
  • (b) shows a maitake mushroom extract trace element complex group, and
  • (c) shows a shiitake extract trace element complex group, respectively.
  • the hydroponic cultivation method of this embodiment will be described in detail below.
  • the hydroponic cultivation method according to the present embodiment is a hydroponic cultivation method in which a polyphenol-containing plant body or mushroom extract is added to a culture solution.
  • a "polyphenol-containing plant” can be a plant containing polyphenols or a processed product thereof.
  • the "plant body” includes one or more parts selected from fruits, seeds, stems, leaves, outer skins, buds, flowers, roots, and rhizomes of plant bodies.
  • polyphenol-containing plants include herbs (lavender, mint, coriander, cumin, sage, lemongrass, mugwort, comfrey, perilla, lemon balm, oregano, catnip, common thyme, dill, dark opal, basil, hyssop, peppermint, lamb's ear, etc.), houttuynia cordata, marigold, grapes, coffee (coffee tree), tea (tea), cacao, acacia, cedar, pine, sugar cane, mango, banana, papaya, avocado, apple, cherry (cherry), Guava, olive, potatoes (sweet potato, purple potato (sweet potato containing a lot of purple pigment), potato, yam, taro (taro, shrimp, etc.), konjac potato, etc.), persimmon, mulberry, blueberry, poplar, ginkgo biloba , chrysanthemum, sunflower, bamboo, citrus fruits (lemon,
  • grapes coffee (coffee tree), tea (tea), cocoa, acacia, cedar, pine, citrus fruits, herbs (lavender, mint, coriander, cumin, sage, perilla, lemongrass, mugwort, comfrey, lemon balm, oregano , catnip, common thyme, dill, dark opal, basil, hyssop, peppermint, lamb's ear, etc.), Houttuynia cordata, marigold, sugar cane, mango, banana, papaya, avocado, apple, cherry, guava, olive, potatoes ( Sweet potato, purple potato (sweet potato containing a lot of purple pigment), potato, yam, taro (taro, shrimp, etc.), konjac potato, etc.), persimmon, mulberry, blueberry, poplar, ginkgo, chrysanthemum, sunflower, bamboo, Radish, mustard and eucalyptus are preferably
  • the "processed product" of the polyphenol-containing plant is not particularly limited. Specific examples include tea leaves, roasted coffee beans, pulverized coffee beans, and the like.
  • “processed products” include extraction residues and pomace of polyphenol-containing plant bodies. Specifically, so-called coffee grounds, used tea leaves, wine grounds and the like can be mentioned. These are suitable as raw materials for extraction of polyphenols, since they are rich in polyphenols and the cost of raw materials can be kept low because they are waste products.
  • any stems and leaves of the tea tree can be used.
  • Specific examples include green tea (sencha, hereha, stem tea, hojicha, etc.), blue tea (oolong tea, etc.), black tea, black tea (pu-erh tea, etc.), and the like.
  • green tea, black tea, and oolong tea are preferable.
  • the above polyphenol-containing plant bodies may be used alone or in combination of two or more.
  • muscle generally refers to fungi that form a fruiting body and produce spores on the fruiting body.
  • the majority of mushrooms belong to the phylum Basidiomycota or Ascomycota.
  • “mushrooms” can be those containing polyphenols.
  • edible mushrooms include maitake, shiitake, enokitake, bunashimeji, honshimeji, nameko, oyster mushroom, mushroom, matsutake, king oyster mushroom, aitake, morel mushroom, amitake, cloud ear fungus, Arctic japonicus, foxtail mushroom, abalone mushroom, chanterelle, and potato mushroom.
  • maitake, shiitake, enokitake, bunashimeji, honshimeji, nameko, oyster mushroom, mushroom, matsutake, and king oyster mushroom are preferably used.
  • the above mushrooms may be used alone or in combination of two or more.
  • extract of the polyphenol-containing plant or mushroom
  • use an extract obtained by extracting the polyphenol-containing plant or mushroom with an appropriate extraction solvent, an extract, or a dried or purified product thereof. can be done.
  • extracts since they contain components equivalent to extracts, polyphenol-containing plant bodies or mushroom juices, their concentrates, dried products, purified products, etc. are also included in "extracts.”
  • “Dried matter” is preferably one that has undergone processing such as crushing, pulverization, or powderization. Further, from the viewpoint of reaction efficiency with trace elements, a powder having a small particle size is preferable.
  • polyphenols is a general term for phenolic molecules having multiple hydroxy groups. It is a compound contained in most plants, and various types such as flavonoids and phenolic acids are known.
  • Examples of specific compounds include catechins (epicatechin, epigallocatechin, epicatechin gallate, epigallocatechin gallate, etc.), tannic acid, tannin, chlorogenic acid, caffeic acid, neochlorogenic acid, cyanidin, proanthocyanidins, Thearubigin, rutin, flavonoids (quercitrin, anthocyanin, flavanones, flavanols, flavonols, isoflavones, etc.), flavones, chalcones (naringenin chalcone, etc.), xanthophyll, carnosic acid, eriocitrin, nobiletin, tangeretin, magnolol, honokiol, ellagic acid, Lignans, curcumin, coumarin, catechol, procyanidins, theaflavin, rosmarinic acid, xanthone, quercetin, resver
  • Polyphenols in the present embodiment may be one of the above, or may be a composition consisting of two or more.
  • polyphenol compositions extracted from a certain plant are sometimes called polyphenols with the name of the plant.
  • polyphenols extracted from grapes are called grape polyphenols.
  • culture solution Commercially available liquid fertilizer for hydroponics can be diluted as appropriate according to the type of crop.
  • a culture solution contains macroelements and microelements as nutrients necessary for the growth of crops.
  • Race elements include, for example, boron, manganese, zinc, copper, molybdenum, and iron. In particular, among these, those containing at least iron are preferred, a combination of two or more types containing iron is more preferred, and those containing all of these are even more preferred.
  • the culture solution may also contain complexes of trace elements and organic acids and sugars contained in the polyphenol-containing plant body or mushroom extract. Therefore, in the present embodiment, the "plant or mushroom extract trace element complex" includes not only polyphenols but also complexes of all compounds contained in plant or mushroom extracts and trace elements.
  • complexes between polyphenols and the trace elements include polyphenol iron complexes, polyphenol boron complexes, polyphenol manganese complexes, polyphenol zinc complexes, polyphenol copper complexes, and polyphenol molybdenum complexes.
  • the "polyphenol iron complex” is a reaction product obtained by mixing polyphenols or their feedstocks with iron feedstocks in the presence of water, which are described in Patent Documents 3 to 9 above. It is formed by divalent iron ions (Fe 2+ ) forming a complex structure with polyphenols.
  • This polyphenol iron complex functions as a Fenton reaction catalyst or a visible light-responsive photocatalyst, and has excellent bactericidal action, organic substance decomposition action, and divalent iron ion supply action.
  • the method of adding the extract of the polyphenol-containing plant or mushroom to the culture solution includes extracting the polyphenol-containing plant or mushroom into the culture solution in which the plant roots are immersed.
  • a method of directly adding a substance is exemplified.
  • the polyphenol-containing plant or mushroom extract and the trace elements are mixed in the presence of water in advance to obtain a "plant or mushroom extract trace element mixture", and then the a method of adding a plant or mushroom extract trace element mixture to the culture medium.
  • polyphenols such as tannins are known to cause physiological disorders in plants (e.g., inhibition of root elongation). Therefore, in this embodiment as well, the addition of a polyphenol-containing plant body or mushroom extract to the culture solution may cause physiological disorders in the plant.
  • the latter method can be added to the culture solution after saturating the polyphenols by reacting the polyphenols and trace elements in advance to form a complex (that is, the polyphenol-containing plant or mushroom and the trace elements in the presence of water to obtain a plant or mushroom extract trace element mixture, and then adding the plant or mushroom extract trace element mixture to the culture medium. ) is preferably employed.
  • the polyphenol-containing plant body or mushroom extract may be added directly to the culture solution.
  • the step of preparing a "plant or mushroom extract trace element mixture” can be performed by mixing the polyphenol-containing plant or mushroom extract and the trace elements in the presence of water.
  • the "trace element" to be mixed with the polyphenol-containing plant or mushroom extract is at least one selected from boron, manganese, zinc, copper, molybdenum and iron, preferably two or more including iron. It is acceptable as long as it contains. Since these trace elements are contained in a composition suitable for the growth of crops, commercially available liquid fertilizers for hydroponics can be suitably used.
  • the mixing ratio of the extract of the polyphenol-containing plant or mushroom and the trace element is the weight of each element constituting the trace element with respect to 100 parts by weight of the dry weight of the polyphenol-containing plant or mushroom used as the raw material for extraction. can be calculated as a conversion ratio.
  • the weight of the dried tea leaves may be used as the "dry weight of the polyphenol-containing plant or mushroom" to calculate the mixing ratio with the trace elements.
  • a desirable weight conversion ratio of each element constituting the trace elements to 100 parts by weight of the dry weight of the polyphenol-containing plant or mushroom can be, for example, as follows.
  • - Iron 0.1 to 1000 parts by weight, preferably 1 to 800 parts by weight, more preferably 4 to 500 parts by weight, still more preferably 10 to 300 parts by weight, especially Preferably 20 parts by weight or more and 100 parts by weight or less.
  • Boron 0.01 to 100 parts by weight, preferably 0.1 to 80 parts by weight, more preferably 0.4 to 50 parts by weight, still more preferably 1 to 30 parts by weight Department and below.
  • Manganese 0.01 to 100 parts by weight, preferably 0.1 to 80 parts by weight, more preferably 0.4 to 50 parts by weight, still more preferably 1 to 30 parts by weight Department and below.
  • - Zinc 0.001 to 10 parts by weight, preferably 0.01 to 8 parts by weight, more preferably 0.04 to 5 parts by weight, still more preferably 0.1 parts by weight or more 3 parts by weight or less.
  • - Copper 0.0002 to 2 parts by weight, preferably 0.002 to 1.6 parts by weight, more preferably 0.008 to 1 part by weight, still more preferably 0.02 parts by weight parts or more and 0.6 parts by weight or less.
  • Molybdenum 0.00004 to 0.4 parts by weight, preferably 0.0005 to 0.3 parts by weight, more preferably 0.0016 to 0.2 parts by weight, still more preferably 0.004 parts by weight or more and 0.12 parts by weight or less.
  • the excess polyphenols are radical scavenging. Since it functions as a substance (scavenger), it may inhibit the Fenton reaction and photocatalytic reaction by the polyphenol iron complex.
  • the trace elements are added to the plant roots. It is not preferable because it cannot be maintained in an easily absorbed state.
  • the mixing ratio of the polyphenol-containing plant or mushroom extract and the trace elements described above can also be applied when the polyphenol-containing plant or mushroom extract is directly added to the culture solution.
  • the mixing operation of the polyphenol-containing plant body or mushroom extract and the trace element is performed in the presence of water.
  • the presence of water means that the polyphenol-containing plant body or mushroom extract and the trace element can react with each other using water as a medium.
  • the reaction is presumed to be a reaction in which the polyphenol-containing plant or mushroom extract forms a complex with the trace elements.
  • the amount of water may be any amount that allows at least the above-mentioned polyphenol-containing plant or mushroom extract and the trace element to be mixed and stirred, and the above-mentioned polyphenol-containing plant or mushroom extract and the trace element may be mixed.
  • the amount may be such that the mixture with is moistened.
  • polyphenol-containing plant or mushroom extract when using a plant or mushroom juice or extract as a liquid, or when using a liquid fertilizer or an aqueous solution as the trace element, a new Both can be directly mixed and reacted without adding a medium.
  • simple stirring and mixing with a stirrer, etc. can be performed, but it can also be performed with a mixer, large stirring tank, vortex, shaker, etc.
  • the temperature of the water during mixing should be the temperature at which the water is in a liquid state (for example, 1 to 100°C at 1 atm). It is possible to adopt room temperature (for example, 10 to 35 ° C.) that does not require heating. It is suitable because it facilitates the formation of trace element complexes.
  • the upper limit of the temperature of water during mixing can be 200 ° C. (in the case of pressurized heating), but from the viewpoint of production costs, the boiling point of normal heating under normal pressure conditions is 100 ° C. or less, preferably 90 ° C. °C or below, more preferably 70°C or below.
  • the reaction conditions of 100° C. or higher it is preferable to carry out the reaction in a closed vessel in order to suppress thermal decomposition of the plant or mushroom extract.
  • the mixing time may be about 10 seconds or more until the plant or mushroom extract and trace elements are sufficiently in contact, but in order to improve uniformity, it is preferably 1 minute or more, more preferably 3 minutes or more. It is desirable to perform the mixing treatment for 5 minutes or more, more preferably.
  • the upper limit of the mixing time is 10 days or less, preferably 7 days or less, more preferably 5 days or less, even more preferably 3 days or less, and particularly preferably 1 day, in order to prevent organic matter from spoiling due to propagation of microorganisms. It is desirable to perform within However, there is no particular upper limit when sterilization is involved.
  • the reaction product obtained through the above mixing treatment (the reaction product of the plant or mushroom extract and trace elements) has excellent bivalent iron supply activity, Fenton reaction catalytic activity, and photocatalytic activity. It is speculated that the reaction product forms a plant or mushroom extract trace element complex containing a polyphenol iron complex.
  • the "plant or mushroom extract trace element mixture” in the present embodiment can be prepared by the above-described mixing process.
  • the supernatant or precipitate obtained by centrifuging the mixed product, the dried product obtained by concentrating and drying them, the suspension obtained by further dissolving the dried product in water, the supernatant, etc. can also be used as the "plant or mushroom extract trace element mixture" in the present embodiment.
  • the polyphenol-containing plant or mushroom extract is added by adding the "plant or mushroom extract trace element mixture" thus obtained to the culture solution.
  • the plant or mushroom extract trace element mixed solution may be added to a culture solution tank, a cultivation container, or a pipe connecting them.
  • the timing of addition of the plant or mushroom extract trace element mixture it is desirable to add it at the start of cultivation and then periodically at intervals of 1 to 3 weeks.
  • the amount and concentration of the plant or mushroom extract trace element mixed liquid to be added are the same as additional fertilization in conventional hydroponics and soil culture, and the addition amount and concentration of trace elements according to the type and growth stage of the crop. It should be adjusted accordingly.
  • changes in the fertilizer utilization rate of plants can be roughly divided into patterns such as the start dash type, constant type, and last spurt type as shown in Figure 1.
  • Many of the constant-type crops are leafy vegetables, and many of the last-spurt crops are flowers and fruit vegetables.
  • the amount of polyphenolic microelement mixture added to the broth can be adjusted to achieve the best yield.
  • the powerful bactericidal action of the plant or mushroom extract trace element complex makes it possible to sterilize pathogenic microorganisms in the culture medium.
  • the bactericidal action suppresses the growth of pathogenic microorganisms and prevents the damage from spreading to the entire hydroponics system. Therefore, it is possible to stably produce crops even in a simple greenhouse, and sterilization using ultraviolet rays, ozone, chemicals, or the like is unnecessary.
  • allelopathic substances is possible due to the organic substance-decomposing action of the polyphenol-iron complex, so growth disorders due to self-poisoning can also be prevented.
  • the present embodiment in order to spread the plant or mushroom extract trace element complex in the culture solution and obtain a high sterilization effect, it is possible to generate a water flow in the culture solution and perform cultivation while stirring.
  • means for generating or agitating the water flow include circulating the culture solution in the cultivation system using a pump, and generating a water flow by supplying air or oxygen to the culture solution tank using an air pump. but not limited to these.
  • vegetables such as leafy stem vegetables, fruit vegetables, and root vegetables, and crops such as flowers and grains are suitable.
  • the inventor of the present application found that hydrogen peroxide is abundantly contained in the roots of Asteraceae and Labiatae plants, and hydrogen peroxide exudes from the roots. Since hydrogen peroxide is necessary for the Fenton reaction by the polyphenol iron complex, by cultivating plants of the Asteraceae or Labiatae family in this embodiment, the Fenton reaction is promoted, and disease control and decomposition/removal of allelopathic substances are achieved. It is thought that such an effect can be further enhanced.
  • a plant of the family Asteraceae or Labiatae is used alone, or a plant of the family Asteraceae or Labiatae is mixed with other plants, or a plant of the family Asteraceae and a plant of the Labiatae family is planted together. Mixed planting is recommended.
  • the "Asteraceae plant” is not particularly limited, but examples include chrysanthemum, aster, sunflower, calendula, chrysanthemum, marigold, cosmos, shion, dahlia, zinnia, marguerite, dimorphotheca, cornflower, borage thistle, and burdock. , safflower, artichoke, lettuce, and salad greens.
  • Lamiaceae plant is not particularly limited, but examples include perilla, perilla, basil, mint, hyssop, rosemary, lavender, sage, marjoram, oregano, thyme, lemon balm, salvia, purple kiwi, ajuga, Chinese artichoke, and horsetail. is mentioned.
  • a plant and one or more Labiatae plants may be cultivated in mixed planting.
  • mixed planting cultivation may be performed, and one or more kinds of Asteraceae plants, one or more kinds of Labiatae plants, and one or more kinds of plants other than Asteraceae and Labiatae may be mixed.
  • hydroponic cultivation area refers to an area where plants are hydroponically cultivated. For example, it is an area partitioned by a water tank, a container, or the like.
  • Fig. 2 shows an embodiment of mixed planting cultivation of plants belonging to the Asteraceae family or Labiatae family and other plants.
  • the hydroponic cultivation system 1 is mainly composed of cultivation beds or houses A to E and pipes 21 and 22 .
  • FIG. 2 a configuration in which a plurality of cultivation beds are connected in one greenhouse to form a hydroponic cultivation system 1 and a configuration in which a plurality of greenhouses are connected to form a large-scale hydroponic cultivation system 1. Both are included in the present embodiment.
  • the cultivation beds or houses A to E are connected in parallel by pipes 21 and 22.
  • the pipes 21 and 22 circulate the culture solution within the hydroponics system 1 .
  • lines indicate the pipes 21 and 22, and arrows indicate the flow direction of the culture solution.
  • the culture solution that has flowed out of the cultivation bed or house E is flowed into the cultivation beds or houses A to D through the pipe 21 by the power of the pump P1.
  • the culture solution that has flowed into the cultivation beds or houses A, B, C, and D is supplied to the respective cultivated crops, and then is again cultivated through the pipe 22 by the power of downstream pumps P2, P3, P4, and P5. Returned to bed or house E.
  • valves 31, 32, 33, and 34 are provided upstream of the cultivation beds or houses A, B, C, and D, respectively, for adjusting the inflow of the culture solution.
  • the hydroponic cultivation system 1 of FIG. 2 when cultivating plants of the family Asteraceae or Labiatae in the cultivation bed or house E, hydrogen peroxide secreted from the roots of the plants of the family Asteraceae or Labiatae is supplied via the pipe 21. It flows into the cultivation beds or houses A to D and reacts with the polyphenol iron complex to cause the Fenton reaction. In this way, it is possible to obtain strong bactericidal effects and organic substance decomposition effects by the Fenton reaction in all cultivation beds or greenhouses.
  • the culture solution also contains plant or mushroom extract trace element complexes that have bactericidal action, and these also work to control diseases in the entire hydroponic cultivation system 1 .
  • valves 32, 33, 34 are closed, and only the cultivation bed or the house A is supplied with the plant or mushroom extract trace element complex and Allow the medium containing hydrogen peroxide to flow through.
  • sterilization and decomposition/removal of organic substances can be performed intensively in the cultivation bed or house A.
  • the culture solution is circulated through the pipes 21 and 22, so that the chrysanthemum Hydrogen peroxide secreted by plants of the family or Lamiaceae is supplied to all cultivation beds or houses. Therefore, in the hydroponic cultivation system 1 as a whole, it is possible to obtain a strong bactericidal effect and an organic substance decomposition effect by the plant or mushroom extract trace element complex.
  • mixed planting for example, as shown in FIG. 3, two or more types of plants are cultivated in the same hydroponic cultivation area, and the culture solution is circulated in this hydroponic cultivation area. There is a way.
  • Fig. 3 shows another embodiment of mixed planting cultivation of Asteraceae or Labiatae plants and other plants.
  • the hydroponic cultivation system 1 is mainly composed of a cultivation bed 4 and pipes 2 .
  • the pipes 2 are connected downstream and upstream of the cultivation bed 4 and circulate the culture solution within the hydroponic cultivation system 1 .
  • lines indicate the pipe 2, and arrows indicate the flow direction of the culture solution.
  • Plants belonging to the Asteraceae family or Labiatae family are hydroponically cultivated in at least one of the sections A to E in the cultivation bed 4 .
  • hydroponically cultivated crops selected from among plants other than Asteraceae and Labiatae (root vegetables, leafy vegetables, fruit vegetables, flowers, etc.).
  • the pump P is provided on the pipe 2 and circulates the culture solution in the direction of the arrow.
  • the culture solution discharged from the downstream of the cultivation bed 4 is returned to the upstream of the cultivation bed 4 through the pipe 2 by the power of the pump P.
  • the culture solution that has flowed from the upstream of the cultivation bed 4 is supplied to the cultivated crops in the sections A to E, and then discharged from the downstream again.
  • the hydroponic cultivation system 1 of FIG. 3 hydrogen peroxide secreted from the roots of plants belonging to the family Asteraceae or Labiatae circulates in the hydroponic cultivation system 1 along with the flow of the culture solution.
  • the polyphenol iron complex in the culture solution reacts with hydrogen peroxide to cause the Fenton reaction, and the Fenton reaction produces a strong bactericidal effect and an organic substance decomposition effect. It becomes possible.
  • the culture solution also contains plant or mushroom extract trace element complexes that have bactericidal action, and these also work to control diseases in the entire hydroponic cultivation system 1 .
  • the entire system has a strong bactericidal action and an organic substance decomposition action. You can get the effect of
  • the hydroponically cultivated chrysanthemums and perillas were pulled out together with their stumps, and the hydrogen peroxide concentration in the water adhering to the surface of the roots was measured using a hydrogen peroxide test paper (manufactured by Merck). As a result, 30 mg/L or more of hydrogen peroxide was detected in chrysanthemum and 100 mg/L or more in perilla.
  • Plants containing polyphenols include acacia leaves and stems, tea leaves (green tea), coffee grounds, coffee tree leaves and stems, chrysanthemum flowers, bamboo shoot skins, and grape lees (extracted during the wine manufacturing process). pomace), banana fruit (with the pericarp removed), sweet potato leaves and stems, and cedar leaves and stems.
  • the plant extract trace element mixed solution contains a polyphenol iron complex in which iron ions derived from iron sulfate (II) are chelated in the state of Fe 2+ by polyphenols extracted from various polyphenol-containing plant bodies. It is considered that In addition, it is considered that complexes between the plant extract and trace elements other than iron are also contained in the plant extract trace element mixture.
  • Test Example 2 Prevention of bacterial wilt disease by mixed planting with Asteraceae plants The effect of suppressing bacterial wilt disease by mixed planting of Eustoma (Genianaceae) and Aster (Asteraceae) using an acacia extract was verified.
  • the bacterial wilt fungus solution was added to a commercially available liquid fertilizer for hydroponics (“OAT House” A formulation, manufactured by OAT Agrio) so that the bacterial density was 1 ⁇ 10 3 cfu/mL to obtain a culture solution. .
  • OAT House A formulation, manufactured by OAT Agrio
  • the following two treatment plots were established.
  • the addition of the acacia extract in the mixed planting treatment area was performed as follows. At intervals of 2 weeks after planting and before flower differentiation, 50 mL of the plant extract trace element mixture (undiluted solution) prepared using the acacia extract in Preparation Example 1 was added to 50 L of the culture solution (1000-fold dilution).
  • the culture solution is unidirectionally flowed from the culture solution tank to the cultivation bed by a pump, and then returned to the culture solution tank again.
  • the float system automatically replenished water without using electric power, and maintained the volume of the culture solution at 50L.
  • FIG. 4 is a photographic image diagram showing the states of monocropping (left) and mixed planting (right).
  • FIG. 5 is a graph showing the results of the bacterial wilt control test. In FIG. 5, the vertical axis indicates the number of dead plants, the horizontal axis indicates the number of days from the start of cultivation, .tangle-solidup.
  • the culture solution can be changed, and sterilization by chemicals, ozone, ultraviolet rays, etc. can be performed. It was shown that crops can be protected from disease even without Hydrogen peroxide secreted from the roots of Asteraceae plants and the polyphenol iron complex contained in the culture solution cause a Fenton reaction, and the generated hydroxyl radicals exert a strong bactericidal effect.
  • the culture medium contains a plant extract trace element complex having an antibacterial action. It is considered that the synergistic effect of these plant extract trace element complexes sterilizes or inhibits growth of pathogenic microorganisms such as R. solanacearum.
  • the salad greens in the culture solution to which the tea extract was added showed good growth, but the salad greens in the control group showed poor growth, which was thought to be caused by trace element deficiency.
  • the higher the amount of tea leaves used the higher the leaf SPAD value.
  • the leaf SPAD value of the salad greens in the control group was lower than that in the tea extract addition group (Fig. 7).
  • Example 1 Mixed planting of chrysanthemums using an acacia extract As shown in FIG. cultivated hydroponically.
  • a commercially available liquid fertilizer for hydroponics (“OAT House” A formula, manufactured by OAT Agrio) was used as the culture medium. Addition of the acacia extract to the culture medium was performed as follows.
  • the culture solution was flowed in one direction from the culture solution tank to the cultivation bed by a pump, and then returned to the culture solution tank again.
  • No solid medium such as rockwool was used, and pH and EC of the culture solution were not controlled.
  • the float system automatically replenished water without using electric power, and the culture solution volume was maintained at 100L.
  • Example 2 Mixed planting of Eustoma and Aster using tea extract As shown in FIG. Hydroponics was performed by adding tea extract. A commercially available liquid fertilizer for hydroponics ("OAT House” A formula, manufactured by OAT Agrio) was used as the culture solution. Addition of the tea extract to the culture medium was performed as follows.
  • the culture solution was flowed in one direction from the culture solution tank to the cultivation bed by a pump, and then returned to the culture solution tank again.
  • No solid medium such as rockwool was used, and pH and EC of the culture solution were not controlled.
  • the float system automatically replenished water without using electric power, and the culture solution volume was maintained at 100L.
  • Example 3 Mixed planting of statice and cornflowers using coffee extract As shown in FIG. Hydroponics was performed by adding coffee extract.
  • a commercially available liquid fertilizer for hydroponics (“OAT House” A formula, manufactured by OAT Agrio) was used as the culture medium. Addition of the coffee extract to the culture solution was performed as follows.
  • the culture solution was flowed in one direction from the culture solution tank to the cultivation bed by a pump, and then returned to the culture solution tank again.
  • No solid medium such as rockwool was used, and pH and EC of the culture solution were not controlled.
  • the float system automatically replenished water without using electric power, and the culture solution volume was maintained at 100L.
  • Example 4 Hydroponics of Eustoma grandiflorum using coffee extract As shown in FIG. cultivated. A commercially available liquid fertilizer for hydroponics ("OAT House” A formula, manufactured by OAT Agrio) was used as the culture medium. Addition of the coffee extract to the culture solution was performed as follows.
  • hydroponics was performed in the same manner as above, except that a commercially available liquid fertilizer for hydroponics was used instead of the plant extract trace element mixed solution.
  • the culture solution is unidirectionally flowed from the culture solution tank to the cultivation bed by a pump, and then returned to the culture solution tank again.
  • the float system automatically replenished water without using electric power, and the culture solution volume was maintained at 100L.
  • Eustoma to which coffee extract was added grew healthily and produced high-quality cut flowers.
  • Eustoma grandiflorum showed physiological disorders in the leaves, which were considered to be due to trace element deficiency, and the growth was poor (Fig. 11).
  • the coffee extract By adding the coffee extract to the culture medium, the microelements are chelated, so that symptoms of deficiency of the microelements do not occur even without pH control, and an antibacterial effect is obtained.
  • a trace amount of biogenic hydrogen peroxide is generated in the culture solution. occurs, and disease control and self-poisoning can be suppressed.
  • Example 5 Hydroponics of Cirsium citrus using tea extract As shown in FIG. cultivated.
  • a commercially available liquid fertilizer for hydroponics (“OAT House” A formulation, manufactured by OAT Agrio) was used as the culture medium, and the tea extract was added to the culture medium as follows.
  • hydroponics was performed in the same manner as above, except that a commercially available liquid fertilizer for hydroponics was used instead of the plant extract trace element mixed solution.
  • Example 6 Hydroponics of lilies using extracts of various polyphenol-containing plants Lily (Casablanca) bulbs were planted in the hydroponic cultivation apparatus shown in Fig. 13 in a vinyl house, and various polyphenol-containing plants were grown. hydroponic cultivation was carried out by adding the extract of
  • Powdered trace element compounds (boric acid 3 g, manganese (II) sulfate 2 g, zinc sulfate 0.22 g, copper sulfate 0.05 g, sodium molybdate 0.01 g, sulfuric acid Iron (II) (15 g) was added and dissolved by stirring. Distilled water was added to this to make 1 L, and a plant extract trace element mixed solution (undiluted solution) was obtained.
  • the bulbs were stored at 13°C for 2 months, and then planted in the apparatus shown in Fig. 13 .
  • the bulbs were planted in containers filled with moist peat moss because lilies have roots (upper roots) on top as well as on the bottom of the bulb.
  • Fig. 14 four lilies were cultivated in each cultivation pot in each treatment area.
  • the culture solution was unidirectionally flowed from the culture solution tank to the cultivation pot by a pump, and then circulated back to the culture solution tank to perform complete circulation hydroponic cultivation without exchanging (discarding) the culture solution.
  • the pH and EC of the culture solution were not controlled.
  • the float system automatically replenished water without using electric power, and the volume of the culture solution was maintained at 15L.
  • a commercially available liquid fertilizer for hydroponics (“OAT House” A formulation, manufactured by OAT Agrio) was used as the culture solution.
  • OAT House A formulation, manufactured by OAT Agrio
  • the addition of various polyphenol-containing plant extracts to the culture medium was carried out as follows.
  • Fig. 15 After flowering, the diameter of the lily flower (Fig. 15) was measured.
  • a control group no plant extract added
  • hydroponics was performed in the same manner as above except that a commercially available liquid fertilizer for hydroponics was used instead of the plant extract trace element mixed solution.
  • a control group iron chloride
  • hydroponic cultivation was performed in the same manner as above except that 8.8 g of iron (III) chloride was added in place of the trace element compound in (1) above, and compared.
  • FIG. 16 is a graph showing the effect of addition of various polyphenol-containing plant extracts on lily flowers.
  • the vertical axis represents flower diameter (cm)
  • the horizontal axis represents treatment plots
  • Flower length flower diameter
  • Example 7 Hydroponic cultivation of paprika using chrysanthemum, bamboo, and grape extracts As shown in Fig. 17, paprika (Solanaceae) seedlings were planted in a cultivation bed in a vinyl house. Hydroponics was performed with the addition of extracts from grapes.
  • a commercially available liquid fertilizer for hydroponics (“OAT House” A formulation, manufactured by OAT Agrio) was used as the culture medium.
  • a trace element mixture (stock solution) was used.
  • the polyphenol-containing plant extract was added to the culture medium as follows. First, at the start of cultivation and at intervals of 7 days over the following 4 weeks, 33 mL of the above-described various plant extract trace element mixture (undiluted solution) was added to 100 L of the culture solution (3000-fold dilution). During the subsequent stem growth period, 100 mL of the plant extract trace element mixed solution (undiluted solution) was added to 100 L of the culture medium at intervals of 2 weeks (1000-fold dilution).
  • the culture solution was flowed in one direction from the culture solution tank to the cultivation bed by a pump, and then returned to the culture solution tank again.
  • No solid medium such as rockwool was used, and pH and EC of the culture solution were not controlled.
  • the float system automatically replenished water without using electric power, and the culture solution volume was maintained at 100L.
  • the paprika to which various polyphenol-containing plant extracts were added grew healthily and produced high-quality fruits (Fig. 18).
  • the chelating action of various polyphenol-containing plant extracts aids the absorption of trace elements, making pH control unnecessary.
  • a solid medium such as rock wool for the purpose of helping the absorption of nutrients, but in the cultivation method of the present embodiment, growth is not disturbed even if a solid medium is not used. does not occur.
  • the bactericidal action of the plant extract trace element complex and the organic substance decomposition action of the polyphenol iron complex act to control disease and suppress self-poisoning. It becomes possible.
  • Example 8 Strawberry hydroponics using banana and sweet potato extracts As shown in FIG. was added for hydroponics.
  • a commercially available liquid fertilizer for hydroponics (“OAT House” A formulation, manufactured by OAT Agrio) was used as the culture solution.
  • various plant extract trace element mixtures (undiluted solutions) prepared using banana (fruit) extracts and sweet potato (leaf stem) extracts in Preparation Example 1 were used. Using.
  • the polyphenol-containing plant extract was added to the culture solution as follows. First, at the start of cultivation and at intervals of 7 days over the following 4 weeks, 33 mL of the above-described various plant extract trace element mixture (undiluted solution) was added to 100 L of the culture solution (3000-fold dilution). During the subsequent stem growth period, 100 mL of the plant extract trace element mixed solution (undiluted solution) was added to 100 L of the culture medium at intervals of 2 weeks (1000-fold dilution).
  • hydroponics was performed in the same manner as above, except that a commercially available liquid fertilizer for hydroponics was used instead of the plant extract trace element mixed solution.
  • the strawberries to which the polyphenol-containing plant extract was added grew healthily.
  • a physiological disorder (yellowing of leaves), which is thought to be caused by trace element deficiency, occurred (Fig. 19).
  • the chelating action of the polyphenol-containing plant extract aids the absorption of trace elements, making pH control unnecessary.
  • hydroponic cultivation of strawberries it is common to use a solid medium such as rock wool, but the cultivation method of the present embodiment does not require a solid medium, so the problem of disposal of the solid medium after cultivation can be solved.
  • Example 9 Hydroponic cultivation of strawberries using extracts of various polyphenol-containing plants Strawberry (cultivar name "Beni Hoppe") seedlings were planted in the hydroponic cultivation apparatus shown in FIG. Hydroponics was carried out by adding extracts of various polyphenol-containing plant bodies.
  • Powdered trace element compounds (boric acid 3 g, manganese (II) sulfate 2 g, zinc sulfate 0.22 g, copper sulfate 0.05 g, sodium molybdate 0.01 g, sulfuric acid Iron (II) (15 g) was added and dissolved by stirring. Distilled water was added to this to make 1 L, and a plant extract trace element mixed solution (undiluted solution) was obtained.
  • a commercially available liquid fertilizer for hydroponics (“OAT House” A formulation, manufactured by OAT Agrio) was used as the culture medium. At intervals of 2 weeks from the start of cultivation, 9 mL (1000-fold dilution) of the various plant extract trace element mixture (undiluted solution) prepared in (1) above and 9 mL of the above commercial liquid fertilizer were added to 9 L of the culture solution. did. Further, water was replenished manually at intervals of 3 weeks, and the volume of the culture solution was maintained at 9L.
  • the SPAD value was measured as an indicator of the chlorophyll content using a chlorophyll meter.
  • strawberry fruits were harvested over 3 weeks from 80 days after the planting of strawberry seedlings, and the yield was measured.
  • hydroponic cultivation was carried out in the same manner as above except that a commercial liquid fertilizer was used instead of the plant extract trace element mixture.
  • FIG. 21 is a photographic image diagram comparing the states of (a) the control plot and (b) the ginkgo biloba extract-added plot 55 days after planting.
  • physiological disturbances yellowing of young leaves
  • trace element deficiency were prominent, and the yield of strawberry fruits was small.
  • plant extract addition group growth failure did not occur, and more strawberry fruits could be harvested than in the control group (see FIG. 23).
  • Fig. 22 is a graph comparing the chlorophyll content (SPAD value) of strawberries in each treatment plot.
  • the vertical axis represents the SPAD value
  • the horizontal axis represents the treatment group
  • the bar represents the standard deviation
  • the chlorophyll content was significantly higher than in the control group (Fig. 22).
  • the vertical axis is the total fruit weight (g)
  • the horizontal axis is the treated area
  • the bar indicates the standard deviation
  • different letters indicate significant differences at a significance level of 5%.
  • the yield was significantly higher than in the control group (Fig. 23). It is considered that the chlorophyll content of strawberries in the control plot decreased due to growth failure. Plants with low chlorophyll content are thought to have reduced photosynthetic capacity, leading to a significant decrease in yield.
  • the optimal pH for plant growth is considered to be 5.5-6.5. If the pH is out of this range, trace elements change into a form that cannot be absorbed by plants and precipitate. Therefore, in the prior art, acid or alkali is added to the culture solution to adjust the pH. In this example, as a result of measuring the pH of the culture solution two months after the planting, the pH exceeded 6.5 in all the treatment plots due to the breakdown of the nutrient composition balance. Therefore, in the control group, growth failure occurred due to the deficiency of trace elements (Figs. 21 to 23). On the other hand, in the treatment plots in which the polyphenol-containing plant extract was added to the culture medium, the microelements were chelated and easily absorbed by the plants, so it is thought that the occurrence of growth disorders could be prevented.
  • Example 10 Mixed planting of Asteraceae plants and root vegetables using cedar extract
  • a commercially available hydroponic cultivation apparatus shown in FIG. Seedlings of the family were co-planted, a cedar extract was added, and hydroponics was carried out for 40 days.
  • a commercially available liquid fertilizer (“Hyponex (registered trademark) undiluted solution” diluted 3000 times, manufactured by Hyponex Japan) was used. 15 mL of the plant extract trace element mixture (undiluted solution) prepared using the cedar (leaf and stem) extract in Preparation Example 1 was diluted 1,000 times with this culture solution, and hydroponics was started.
  • FIG. 25 is a photographic image diagram comparing the state of mixed planting cultivation in the plant extract addition plot and the control plot. Although it is not clear from FIG. 25, the 20-day radish in the control group showed growth failure (yellowing of leaves), whereas the plant extract addition group did not cause any growth failure and grew soundly. In the control plot, it is considered that growth failure occurred due to trace element deficiency.
  • Fig. 26 is a graph comparing the yield of 20-day radish in each treatment plot.
  • the yield of 20-day radish in the treatment plot added with the cedar extract was significantly higher than in the control plot (Fig. 26). In the control plot, the leaves turned yellow due to the growth failure, so it is considered that the chlorophyll content decreased and the photosynthetic capacity decreased, resulting in a decrease in the yield.
  • the present embodiment can be applied not only to leafy vegetables for which hydroponics has been conventionally performed, but also to various crops.
  • the technology according to the present embodiment is an environment-friendly complete circulation type hydroponics, does not require strict management of the culture solution, and does not require expensive sterilization equipment or chemicals. It is an epoch-making technology that can spread cultivation widely.
  • Example 11 Mixed planting of Asteraceae plants and root vegetables using extracts of various polyphenol-containing plants (Asteraceae) and lettuce (Asteraceae) seedlings were mixed, and hydroponics was performed by adding various polyphenol-containing plant extracts. Two cultivars of the 20-day daikon radish, a red long variety and a white long variety, were used.
  • FIG. 27 is a plan view of the hydroponic cultivation apparatus
  • FIG. 28 is a side view of the hydroponic cultivation apparatus.
  • Polyphenol-containing plants include mugwort leaves and stems, radish leaves and stems, lemon balm leaves and stems, mulberry leaves and stems, sage leaves and stems, and peppermint. Leaves and stems, mustard leaves and stems, mandarin orange peels, eucalyptus leaves and stems, and bamboo leaves and stems were used. 10 g (dry weight) of the various polyphenol-containing plant bodies and 700 mL of distilled water were placed in a 1000 mL beaker and heated at 120° C. for 20 minutes under pressure. This was filtered with filter paper to obtain various polyphenol-containing plant body extracts.
  • Powdered trace element compounds (boric acid 3 g, manganese (II) sulfate 2 g, zinc sulfate 0.22 g, copper sulfate 0.05 g, sodium molybdate 0.01 g, sulfuric acid Iron (II) (15 g) was added and dissolved by stirring. Distilled water was added to this to make 1 L, and a plant extract trace element mixed solution (undiluted solution) was obtained.
  • a commercially available liquid fertilizer (“Hyponex (registered trademark) undiluted solution” diluted 3000 times, manufactured by Hyponex Japan) was used. Hydroponics was started using 5 mL of the mixture of various plant extract trace elements (undiluted solution) prepared in (1) above, which was diluted 3000 times with this culture solution.
  • FIG. 29 is a photographic image diagram showing the state of mixed planting cultivation in a plot with various plant extracts and a control plot.
  • growth failure yellowing of leaves
  • plant extract addition group growth failure did not occur and the radish grew soundly.
  • allelopathic substances auto-intoxication
  • Fig. 30 is a graph comparing the yield of (a) red radish and (b) white 20 days radish in each treatment area.
  • the vertical axis indicates the fresh weight (g) per strain
  • the horizontal axis indicates the treatment group
  • the bar indicates the standard deviation
  • the yield of daikon daikon radish in the treatment plot added with various polyphenol-containing plant extracts was higher than in the control plot (Fig. 30).
  • the leaves turned yellow due to the growth failure, so it is considered that the chlorophyll content decreased and the photosynthetic capacity decreased, resulting in a decrease in the yield.
  • a phenomenon called "autopoisoning" is known, in which allelopathic substances exuded from plant roots accumulate in high concentrations in the culture solution and cause growth failure. In this example, it is considered that the growth failure that occurred in the control plot was due to the allelopathic substance.
  • the polyphenol iron complex in the culture solution caused the Fenton reaction with hydrogen peroxide secreted by Asteraceae plants to generate hydroxyl radicals, which decomposed and removed allelopathic organic substances. It is considered that no growth disorder occurred. Therefore, according to the hydroponics method of the present embodiment, stable production of crops is possible even if the waste liquid is zero in the complete circulation system.
  • Example 12 Hydroponics of Labiatae plants using rosemary and oregano extracts
  • a vinyl house seedlings of Labiatae (Lamiaceae) are planted in a commercially available hydroponic cultivation apparatus, and rosemary extract or oregano is extracted. Hydroponics was carried out by adding a substance.
  • Powdered trace element compounds (boric acid 3 g, manganese (II) sulfate 2 g, zinc sulfate 0.22 g, copper sulfate 0.05 g, sodium molybdate 0.01 g, sulfuric acid Iron (II) (15 g) was added and dissolved by stirring. Distilled water was added to this to make 1 L, and a plant extract trace element mixed solution (undiluted solution) was obtained.
  • a commercially available liquid fertilizer (“Hyponex (registered trademark) undiluted solution” diluted 3000 times, manufactured by Hyponex Japan) was used. Hydroponics was started using 5 mL of the mixture of various plant extract trace elements (undiluted solution) prepared in (1) above, which was diluted 3000 times with this culture medium.
  • the plant height of perilla was measured on the 21st day after planting.
  • hydroponic cultivation was carried out in the same manner as above except that a commercial liquid fertilizer was used instead of the plant extract trace element mixture.
  • FIG. 31 is a photographic image diagram showing the state of hydroponics in a plot with various plant extracts and a control plot.
  • the perilla plant turned yellow, while in the plant extract-added group, the plant grew healthy.
  • the control group it is considered that growth failure occurred due to self-poisoning.
  • Fig. 32 is a graph comparing plant heights in each treatment area.
  • the vertical axis represents perilla plant height
  • the horizontal axis represents treatment plots
  • the bar represents standard deviation
  • the plant height of perilla in the treatment plot added with various polyphenol-containing plant extracts was significantly (p ⁇ 0.05) higher than in the control plot (Fig. 32). In the control group, it is considered that growth failure occurred due to self-poisoning and the growth was poor.
  • Example 13 Mixed planting of Labiatae plants and leafy vegetables using oregano and rosemary extracts
  • a commercially available hydroponic cultivation apparatus shown in FIG. Seedlings were planted and hydroponically grown with the addition of oregano and rosemary extracts.
  • Powdered trace element compounds (boric acid 3 g, manganese (II) sulfate 2 g, zinc sulfate 0.22 g, copper sulfate 0.05 g, sodium molybdate 0.01 g, sulfuric acid Iron (II) (15 g) was added and dissolved by stirring. Distilled water was added to this to make 1 L, and a plant extract trace element mixed solution (undiluted solution) was obtained.
  • a commercially available liquid fertilizer (“Hyponex (registered trademark) undiluted solution” diluted 3000 times, manufactured by Hyponex Japan) was used. Hydroponics was started using 5 mL of the plant extract trace element mixed solution (undiluted solution) prepared in (1) above diluted 3000 times with this culture solution.
  • FIG. 33 is a photographic image diagram showing the state of mixed planting cultivation in the oregano and rosemary extract addition group and the control group. Although it is difficult to understand from FIG. 33 , yellowing of the spinach plants in the control plot was observed, whereas the plants in the oregano and rosemary extract addition plots grew soundly. In the spinach of the control plot, it is considered that growth failure (especially yellowing of young leaves due to iron deficiency) occurred due to the imbalance of nutrient solution composition.
  • FIG. 34 is a graph showing the effect of adding rosemary extract and oregano extract on the growth of perilla and spinach.
  • FIG. 34(b) is a graph comparing the chlorophyll content of spinach leaves in each treatment plot.
  • the chlorophyll content of spinach in the treated group with the addition of oregano and rosemary extracts was significantly higher than in the control group (Fig. 34(b)).
  • trace elements particularly iron were deficient due to an imbalance in the composition of the nutrient solution.
  • Test Example 4 Antibacterial property test by plant extract trace element complex The antibacterial property against Escherichia coli was verified for the plant extract trace element complex, which is a reaction product of various polyphenol-containing plant extracts and trace elements.
  • Polyphenol-containing plants include acacia leaves and stems, grape lees (squeezed pomace left in the process of wine production), poplar leaves and stems, lemon balm (whole plant), and bananas.
  • FIG. 35 shows an antibacterial evaluation method.
  • 100 ⁇ L (1 ⁇ 10 6 cfu/mL) of E. coli O157:H7 (ATCC43888) bacterial solution was spread on an LB agar medium (FIG. 35(a)).
  • the paper disc containing the plant extract trace element complex liquid obtained above was placed on an LB agar medium and cultured overnight at 37° C. (FIG. 35(b)).
  • the presence or absence of the antibacterial activity of the polyphenol iron complex was determined based on the presence or absence of the formation of a fungal growth-inhibiting halo around the paper disc (Fig. 35(c)). Control plots were treated in the same manner as above, except that the polyphenol-containing plant was not used.
  • FIGS. 36 to 42 (3) Results and Discussion Results are shown in FIGS. 36 to 42.
  • FIG. 36 (a) is the control group, (b) is the acacia extract trace element complex group, (c) is the grape extract trace element complex group, (d) is the poplar extract trace element complex group, (e) represents the lemon balm extract trace element complex group, and (f) represents the banana extract trace element complex group.
  • FIG. 37 (g) is the ginkgo extract trace element complex group, (h) is the cacao extract trace element complex group, (i) is the cedar extract trace element complex group, and (k) is the pine extract trace element complex.
  • (m) is a perilla extract trace element complex plot, and (n) is a yuzu extract trace element complex plot, respectively.
  • FIG. 36 (a) is the control group, (b) is the acacia extract trace element complex group, (c) is the grape extract trace element complex group, (d) is the poplar extract trace element complex group, (e) represents the lemon
  • (a') is the papaya extract trace element complex group
  • (b') is the cypress bark extract trace element complex group
  • (c') is the cypress leaf extract trace element complex group
  • (d') is The peppermint extract trace element complex group
  • (e') the mango extract trace element complex group
  • (f') the mandarin orange extract trace element complex group, respectively.
  • (g′) is a willow extract trace element complex group
  • (h′) is a eucalyptus extract trace element complex group
  • (i′) is a mugwort extract trace element complex group
  • (k′) is a lavender extract.
  • (m′) represents a trace element complex plot of rosemary extract
  • (n′) represents a trace element complex plot of lemon extract.
  • (o′) indicates the tea extract trace element complex group
  • (p′) indicates the sugarcane extract trace element complex group, respectively.
  • a polyphenol-iron complex was prepared using tea leaves (green tea) as a polyphenol-containing plant. 10 g of dry tea leaves were placed in a 1000 mL beaker, added with 700 mL of distilled water and heated at 120° C. for 20 minutes under pressure. This was filtered with filter paper to obtain a polyphenol extract. 8.8 g of iron (III) chloride (3 g as an iron element) was added to this extract, mixed, and reacted to obtain a reaction product (polyphenol iron complex liquid).
  • Group treated only with chrysanthemum roots (control): 100 mL of E. coli solution (1.2 ⁇ 10 6 cfu/mL) was placed in a 200 mL beaker, and one chrysanthemum seedling (root portion) was immersed therein.
  • ⁇ Chrysanthemum root and polyphenol iron complex treated area 100 ⁇ L of the above polyphenol iron complex solution and 100 mL of E. coli solution (1.2 ⁇ 10 6 cfu/mL) were placed in a 200 mL beaker, and 1 chrysanthemum seedling (root part) was placed therein. was immersed.
  • the chrysanthemum roots were soaked for 24 hours under the irradiation of a visible light LED (490-660 nm). Thereafter, in order to determine whether E. coli is alive or dead, 100 ⁇ L of the bacterial solution was collected from each treatment group, spread on an LB agar medium, and cultured at 37° C. for 24 hours.
  • tea leaf extract trace element complex solution 10 g of dried tea leaves (green tea) were placed in a 1000 mL beaker, added with 700 mL of distilled water, and heated at 120° C. for 20 minutes under pressure. Powdered trace element compounds (3 g of boric acid, 2 g of manganese (II) sulfate, 0.22 g of zinc sulfate, 0.05 g of copper sulfate, 0.01 g of sodium molybdate, and 15 g of iron (II) sulfate) were added and mixed. . Distilled water was added to this to adjust the volume to 1000 mL to obtain a tea leaf extract trace element complex solution.
  • Powdered trace element compounds 3 g of boric acid, 2 g of manganese (II) sulfate, 0.22 g of zinc sulfate, 0.05 g of copper sulfate, 0.01 g of sodium molybdate, and 15 g of iron (II) sul
  • ⁇ Preparation of tea leaf extract 10 g of dried tea leaves (green tea) were placed in a 1000 mL beaker, added with 700 mL of distilled water, and heated at 120° C. for 20 minutes under pressure. Distilled water was added to this and adjusted to 1000 mL, and it was set as the tea leaf extract.
  • ⁇ Preparation of trace element mixture In a 1000 mL beaker, add 700 mL of distilled water and powdered trace element compounds (3 g boric acid, 2 g manganese (II) sulfate, 0.22 g zinc sulfate, 0.05 g copper sulfate, 0.01 g sodium molybdate, iron (II) sulfate ) 15 g was added and mixed. Distilled water was added to this to adjust the volume to 1000 mL, thereby obtaining a trace element mixture.
  • powdered trace element compounds 3 g boric acid, 2 g manganese (II) sulfate, 0.22 g zinc sulfate, 0.05 g copper sulfate, 0.01 g sodium molybdate, iron (II) sulfate ) 15 g
  • Table 3 shows the results.
  • the numerical values indicate the diameter of the fungal growth-inhibiting halo in each treatment plot (average values of x and y in FIG. 44, unit: mm), and different letters indicate significant differences at the significance level of 5%.
  • Test Example 7 Antibacterial comparative test of polyphenol iron complex and plant extract trace element complex A polyphenol iron complex and a plant extract trace element complex containing 5.4 mM or 54 mM iron element were prepared, and their antibacterial properties against E. coli were tested. compared.
  • tea leaf extract trace element complex solution 10 g of dried tea leaves (green tea) were placed in a 1000 mL beaker, added with 700 mL of distilled water, and heated at 120° C. for 20 minutes under pressure. Powdered trace element compounds (3 g of boric acid, 2 g of manganese (II) sulfate, 0.22 g of zinc sulfate, 0.05 g of copper sulfate, 0.01 g of sodium molybdate, and 15 g of iron (II) sulfate) were added and mixed. . Distilled water was added to adjust the volume to 1000 mL to obtain a tea leaf extract trace element complex solution (54 mM iron). A tea leaf extract trace element complex solution (5.4 mM iron) was prepared in the same manner as described above, except that the amount of each trace element compound added was reduced to 1/10.
  • Powdered trace element compounds 3 g of boric acid, 2 g of manganese (II) sulfate, 0.22
  • the antibacterial property evaluation test by the paper disk method was performed in the same manner as in Test Example 6. Specifically, 100 ⁇ L (2.5 ⁇ 10 6 cfu/mL) of E. coli O157:H7 (ATCC43888) precultured (37° C., 24 hours) in LB liquid medium was inoculated into agar LB medium to prepare a plate medium. A paper disk (for antibiotic assay, manufactured by Advantech Toyo Co., Ltd., diameter 8 mm) containing each sample prepared in (1) above was placed on the above plate medium and cultured at 37° C. for 24 hours.
  • E. coli O157:H7 ATCC43888
  • Table 4 shows the results.
  • the numerical values indicate the diameter of the fungal growth-inhibiting halo in each treatment plot (average values of x and y in FIG. 41, unit: mm), and different letters indicate significant differences at the significance level of 5%.
  • the tea leaf extract trace element complex solution containing 54 mM iron element used in this example has the same concentration as the plant extract trace element mixture (undiluted solution) prepared using the tea leaf extract in Preparation Example 1. Therefore, it is clear that the addition of the plant extract trace element mixed solution to the culture solution provides a markedly superior disease control effect than the conventional polyphenol iron complexes.
  • the hydroponically cultivated Labiatae plants were pulled out together with each strain, and the hydrogen peroxide concentration in the water adhering to the surface of the roots was measured using a hydrogen peroxide test paper (manufactured by Merck). As a result, 100 mg/L or more of hydrogen peroxide was detected in all Labiatae plants.
  • Example 14 Mixed planting of Labiatae plants using oregano extract Seedlings of basil (Lamiaceae) and lettuce (Asteraceae) or parsley (Umbelliferae) were planted in a commercially available hydroponic cultivation apparatus in a vinyl house. , oregano extract was added for mixed planting.
  • Powdered trace element compounds (boric acid 3 g, manganese (II) sulfate 2 g, zinc sulfate 0.22 g, copper sulfate 0.05 g, sodium molybdate 0.01 g, iron sulfate (II) 15 g) was added and dissolved by stirring. Distilled water was added to this to make 1 L, and a plant extract trace element mixed solution (undiluted solution) was obtained.
  • the plant extract trace element mixture (undiluted solution) prepared in (1) above was diluted 1000 times with this culture solution, and hydroponics was performed.
  • the culture solution was unidirectionally flowed from the culture solution tank to the cultivation pipe by a pump, and then circulated back to the culture solution tank.
  • 15 mL of the plant extract trace element mixture (undiluted solution) (1000-fold dilution) was added to 15 L of the culture solution at intervals of 7 days.
  • No-exchange plot Same as the oregano extract treatment plot, except that a commercially available liquid fertilizer was used instead of the plant extract trace element mixture (undiluted solution). gone. • Replacement plot: The entire amount of the culture solution was replaced with new culture solution at intervals of 7 days from 1 week after the start of cultivation.
  • FIGS. 45 to 48 are photographic images showing conditions of mixed planting cultivation of basil and lettuce, and basil and parsley, respectively. Compared to the non-exchanged plot and the exchanged plot, the oregano extract added plot promoted the growth of each crop (Figs. 45 and 47).
  • Fig. 46 is a graph comparing the yields of (a) basil and (b) lettuce in each treatment area.
  • the vertical axis represents the fresh weight (g) per strain
  • the horizontal axis represents the treatment group
  • the bar represents the standard deviation
  • FIG. 48 is a graph comparing the yield of (a) basil and (b) parsley in each treatment plot.
  • the vertical axis represents the fresh weight (g) per strain
  • the horizontal axis represents the treatment group
  • the bar represents the standard deviation
  • Example 15 Mixed planting of Labiatae plants and root vegetables using rosemary and thyme extracts
  • a vinyl house seedlings of various Labiatae plants and 20-day radish (Brassicaceae) are grown in a commercially available hydroponic cultivation apparatus. After planting, rosemary extract or thyme extract was added to perform mixed planting cultivation.
  • Powdered trace element compounds (boric acid 3 g, manganese (II) sulfate 2 g, zinc sulfate 0.22 g, copper sulfate 0.05 g, sodium molybdate 0.01 g, sulfuric acid Iron (II) (15 g) was added and dissolved by stirring. Distilled water was added to this to make 1 L, and a plant extract trace element mixed solution (undiluted solution) was obtained.
  • the plant extract trace element mixed solution (undiluted solution) prepared in (1) above was diluted 1000 times with this culture solution, and hydroponics was performed.
  • a plant extract trace element mixed solution (undiluted solution) to which thyme extract was added was used.
  • a plant extract trace element mixed solution (undiluted solution) to which rosemary extract was added was used.
  • the culture solution was unidirectionally flowed from the culture solution tank to the cultivation pipe by a pump, and then circulated back to the culture solution tank.
  • 15 mL of the plant extract trace element mixture (undiluted solution) (1000-fold dilution) was added to 15 L of the culture solution at intervals of 7 days.
  • No-exchange area Same as the plant extract treatment area, except that commercial liquid fertilizer was used instead of the plant extract trace element mixture (undiluted solution). gone.
  • Replacement plot The entire amount of the culture solution was replaced with new culture solution at intervals of 7 days from 1 week after the start of cultivation.
  • FIGS. 49 to 56 are photographic images showing the state of mixed planting cultivation of various Labiatae plants and daikon radish. In all cultivation tests, the growth of each crop was promoted in the rosemary- or thyme extract-added plots compared to the non-exchange plot and the exchange plot (Figs. 49, 51, 53 and 55).
  • Fig. 50 is a graph comparing the yields of (a) 20 days radish and (b) oregano in each treatment plot.
  • FIG. 52 is a graph comparing the yields of (a) daikon radish and (b) rosemary in each treatment plot.
  • FIG. 54 is a graph comparing the yields of (a) daikon radish and (b) lemon balm in each treatment plot.
  • FIG. 56 is a graph comparing the yields of (a) daikon radish and (b) mint in each treatment plot.
  • the vertical axis represents the fresh weight (g) per strain
  • the horizontal axis represents the treatment group
  • the bar represents the standard deviation
  • Example 16 Mixed planting of Asteraceae or Labiatae plants and fruit vegetables using rosemary and basil extract and tomato (Solanaceae) seedlings were planted, mixed planting cultivation was performed by adding rosemary extract or basil extract.
  • Powdered trace element compounds (boric acid 3 g, manganese (II) sulfate 2 g, zinc sulfate 0.22 g, copper sulfate 0.05 g, sodium molybdate 0.01 g, sulfuric acid Iron (II) (15 g) was added and dissolved by stirring. Distilled water was added to this to make 1 L, and a plant extract trace element mixed solution (undiluted solution) was obtained.
  • FIG. 57 is a schematic diagram showing a cross section of a hydroponic cultivation apparatus in (a) a tomato single cultivation area, (b) a tomato/basil mixed cultivation area, and (c) a tomato/chrysanthemum mixed cultivation area.
  • FIG. 58 is a photographic image showing mixed planting cultivation at the time of fixed planting in (a) a tomato single cultivation area, (b) a tomato/basil mixed cultivation area, and (c) a tomato/chrysanthemum mixed cultivation area.
  • the hydroponic cultivation apparatus in the mixed planting area includes a vinyl greenhouse with a vinyl greenhouse and a PVC pipe with a length of about 10 m and an inner diameter of 10 cm above a cultivation bed of 10 m in length in which tomato seedlings are planted. It was fixed parallel to the cultivation bed by a wire hanging from the ceiling of the plant. Openings were provided at regular intervals in the upper portion of the PVC pipe, and seedlings of basil or chrysanthemum were planted there. The cultivation bed and the pipe were connected with a hose, and the culture solution was circulated between the cultivation bed and the pipe with a pump. In the tomato-only cultivation area, hydroponic cultivation was performed using only the cultivation bed.
  • the culture solution was flowed in one direction from the culture solution tank by a pump, and was returned to the culture solution tank again.
  • oxygen was supplied to the culture solution by an air pump during cultivation.
  • a solid medium such as rock wool was not used, and pH and EC of the culture solution were not controlled.
  • the float system automatically replenished water without using electricity to maintain the culture medium volume.
  • a commercially available liquid fertilizer (“OAT House” A prescription, manufactured by OAT Agrio) was used as the culture solution.
  • hydroponics was started using the plant extract trace element mixed solution (undiluted solution) prepared in (1) above diluted 1000 times with this culture solution. After one week from the start of cultivation, 700 mL of the plant extract trace element mixture (undiluted solution) (1000-fold dilution) was added to 700 L of the culture medium at intervals of 7 days.
  • a plant extract trace element mixed solution (undiluted solution) with basil extract added was used in the tomato and basil mixed planting area.
  • a plant extract trace element mixed solution (undiluted solution) to which rosemary extract was added was used in the tomato/chrysanthemum mixed planting plot.
  • a commercially available liquid fertilizer was used in place of the plant extract trace element mixed solution (undiluted solution) in the tomato single cultivation plot.
  • the total fresh weight of tomatoes (sum of fruits, leaves, branches and stems) and fruit yield were measured.
  • the density of various bacteria in the culture solution was measured. The density of various bacteria was measured by collecting 50 mL of the culture solution from three locations on the cultivation bed, inoculating 100 ⁇ L of these culture solution samples on an agar medium, and culturing at 37° C. for 48 hours.
  • FIG. 59 shows the state of the cultivation test and the effect on the density of various bacteria in the culture solution in (a) a tomato single cultivation area, (b) a tomato/basil mixed cultivation area, and (c) a tomato/chrysanthemum mixed cultivation area. It is a photographic image. Each crop grew healthy in all treatment plots. In addition, it was found that the density of various bacteria in the culture medium was extremely low or below the detection limit in any of the mixed planting areas, whereas the density of various bacteria was high in the control tomato single cultivation area (Fig. 59).
  • FIG. 60 is a graph comparing (a) total fresh weight and (b) fruit yield of tomatoes in each treatment plot.
  • each crop grew soundly, whereas the tomato-only cultivation plot, which was the control, showed poor growth.
  • the tomato/chrysanthemum mixed planting plot no significant difference was observed in fruit yield from the control (tomato alone), but the growth was significantly promoted in terms of total fresh weight.
  • both the fruit yield and the total fresh weight increased significantly compared to the control (tomato alone) (Fig. 60).
  • the dry weight of the polyphenol-containing plant body was placed in a 1000 mL beaker, 700 mL of distilled water was added, and the mixture was heated under pressure at 120°C for 20 minutes. This was filtered with filter paper to obtain a polyphenol-containing plant body extract. Powdered trace element compounds (3 g of boric acid, 2 g of manganese (II) sulfate, 0.22 g of zinc sulfate, 0.05 g of copper sulfate, 0.01 g of sodium molybdate, and 15 g of iron (II) sulfate) were added to this extract. By adding, mixing and reacting, a reaction product (plant extract trace element complex liquid) was obtained. An antibacterial evaluation test using various plant extract trace element complex liquids thus obtained was conducted in the same manner as in Test Example 4.
  • FIG. 61 The results are shown in Figures 61 to 67.
  • (a) is the control group (no plant extract added)
  • (b) is the lily extract trace element complex group
  • (c) is the apple mint extract trace element complex group
  • (d) is the basil extract.
  • a trace element complex plot (e) an aromaticus extract trace element complex plot, and (f) a loquat extract trace element complex plot, respectively.
  • (g) is the Houttuynia cordata extract trace element complex group
  • (h) is the eggplant extract trace element complex group
  • (i) is the hibiscus extract trace element complex group
  • (k) is the tomato extract trace element complex.
  • (m) indicates a chili pepper extract trace element complex plot
  • (n) indicates a cassava extract trace element complex plot, respectively.
  • (o) is the lady plymouth geranium extract trace element complex group
  • (p) is the honeywort extract trace element complex group
  • (q) is the purple basil extract trace element complex group
  • (r) is the oregano extract.
  • (g ') is solidagoia solids extract trace element complex group
  • (h ') is perilla extract trace element complex group
  • (i ') is perilla extract trace element complex group
  • (k ') is camphor tree
  • Antibacterial comparative test (2) Various polyphenol-containing plant extracts, trace elements, and their reaction products, plant extract trace element complexes, were compared in terms of antibacterial activity against Escherichia coli.
  • Polyphenol-containing plants include fleabane flowers (10 g), whole chamomile plant (10 g), rhubarb leaves and branches (20 g), cassava leaves and branches (10 g), whole Houttuynia cordata plant (20 g), coriander leaves and twigs (10 g), Swiss chard leaves and twigs (20 g), aralia buds (tara buds), leaves and twigs (20 g), kudzu leaves and twigs (10 g), cinnamon leaves and twigs (10 g) Using.
  • ⁇ Preparation of trace element mixture In a 1000 mL beaker, add 700 mL of distilled water and powdered trace element compounds (3 g boric acid, 2 g manganese (II) sulfate, 0.22 g zinc sulfate, 0.05 g copper sulfate, 0.01 g sodium molybdate, iron (II) sulfate ) 15 g was added and mixed. Distilled water was added to this to adjust the volume to 1000 mL, thereby obtaining a trace element mixture.
  • powdered trace element compounds 3 g boric acid, 2 g manganese (II) sulfate, 0.22 g zinc sulfate, 0.05 g copper sulfate, 0.01 g sodium molybdate, iron (II) sulfate ) 15 g
  • Figures 68 to 72 show plant extracts from (a) fleabane, (b) chamomile, trace elements and their reaction products (plant extract trace element complexes).
  • Figure 69 shows plant extracts from (a) rhubarb, (b) cassava, trace elements and their reaction products (plant extract trace element complexes).
  • Figure 70 shows plant extracts from (a) Houttuynia cordata, (b) coriander, trace elements and their reaction products (plant extract trace element complexes).
  • Figure 71 shows (a) Swiss chard, (b) plant extracts from cod sprouts, trace elements and their reaction products (plant extract trace element complexes).
  • Figure 72 shows plant extracts from (a) kudzu, (b) cinnamon, trace elements and their reaction products (plant extract trace element complexes).
  • Maitake and shiitake mushrooms were used as mushrooms. 10 g of these mushrooms were placed in a 1000 mL beaker, added with 700 mL of distilled water and heated at 120° C. for 20 minutes under pressure. The supernatant was filtered with filter paper to obtain a mushroom extract. Powdered trace element compounds (3 g of boric acid, 2 g of manganese (II) sulfate, 0.22 g of zinc sulfate, 0.05 g of copper sulfate, 0.01 g of sodium molybdate, and 15 g of iron (II) sulfate) were added to this extract. A reaction product (mushroom extract trace element complex liquid) was obtained by adding, mixing and reacting. An antibacterial evaluation test using the mushroom extract trace element complex liquid thus obtained was conducted in the same manner as in Test Example 4.
  • FIG. 73 shows the control group (no mushroom extract added), (b) shows the maitake mushroom extract trace element complex group, and (c) shows the shiitake extract trace element complex group, respectively.
  • Both mushroom extract trace element complexes showed high antibacterial properties (Fig. 73).
  • hydroponic cultivation methods using extracts from various plants or mushrooms were described, but the present invention is not limited to this.

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Abstract

病害の防除とアレロパシー物質による生育障害の抑制を可能とし、かつ、ｐＨ調整が不要となる、低コストな完全循環式の水耕栽培技術を提供する。　ポリフェノール含有植物体の抽出物又はキノコの抽出物を培養液に添加することを特徴とする水耕栽培方法。前記ポリフェノール含有植物体の抽出物又は前記キノコの抽出物が、微量要素との錯体として前記培養液に含有されている。当該錯体は、培養液のｐＨが変化しても沈殿せず、微量要素の吸収を助けるだけでなく、顕著な抗菌作用を有し病害を防除する。特に、ポリフェノール鉄錯体は、有機物質分解作用によりアレロパシー物質を分解・除去する。

Description

水耕栽培方法
　本開示は、水耕栽培方法、具体的にはポリフェノール含有植物体の抽出物又はキノコの抽出物を培養液に添加することにより、病害発生を抑制し、栄養素の吸収を助け、かつ、自家中毒を抑制することができる水耕栽培技術に関する。
　近年、植物工場などで水耕栽培（養液栽培）システムが普及している。水耕栽培の特色は、土耕栽培に見られる連作障害などの問題がなく、安定的な生産が期待できることである。
　しかしながら、水耕栽培では一旦培養液に病原微生物が侵入すると防除が難しく、瞬く間に栽培システム全体に広がって被害が大きくなるという欠点がある。従来、水耕栽培における根部病害への対策として、紫外線、オゾン、濾過、金属銀剤などによる培養液（養液）の殺菌技術が提案されている（例えば、特許文献１及び２等参照）。
　また、循環式の水耕栽培では、作物の生育に伴い培養液の組成バランスが崩れ、作物に生育障害が出るという問題もある。植物は、水や栄養素を、環境条件や生育ステージ、生育状況に従って能動的かつ選択的に吸収しているからである（例えば、非特許文献１等参照）。
　ここで、硝酸イオンが優先的に吸収されると培養液のｐＨは上昇する。一般に水耕栽培に適した培養液のｐＨは５．５～６．５であり、この範囲を外れると培養液中の栄養素が沈殿し、植物に吸収されない形態となる。通常、培養液はｐＨとＥＣ（電気伝導度）を管理されているが、培養液の組成バランスが崩れてしまうとそれを元に戻すことはできない。
　そこで、培養液中での栄養素の沈殿を防ぐために、ＥＤＴＡなどのキレート剤と結合させた肥料が市販されている。キレート剤は複数の配位座を有し、金属イオンとの間で複数の配位結合を形成する。そのため、金属イオンがキレート剤から分離しにくく、一つの分子として存在するので、培養液中で沈殿することがない。
　また、植物根から滲出する化学物質によるアレロパシーという現象が知られている。アレロパシー物質は本来、病害虫を防除し、他の植物と競合する際に働いているとされている。しかし、循環式の水耕栽培において、このアレロパシー物質が培養液中に高濃度蓄積すると、「自家中毒」と呼ばれる生育障害を引き起こすと考えられている（例えば、非特許文献１等参照）。
　さらに、果菜類の水耕栽培では、栄養素を吸着させるためにココピートやロックウールなどの固形培地が使用されている。これらの固形培地は、病原菌が付着する問題や、栽培後の廃棄の問題などがある。
　一方、本願発明者はこれまで、還元性有機物、茶殻やコーヒー粕などを用いて鉄を二価鉄イオンの状態に維持できるポリフェノール鉄錯体を開発した（特許文献３～７参照）。このポリフェノール鉄錯体は、フェントン反応触媒や二価鉄イオン供給剤として有用であるだけでなく、可視光を含む幅広い波長の光を吸収して活性を示す光触媒としての機能をも有する（特許文献８、９参照）。
特開２０２０－１０６５９号公報 特開２０１２－２４０１２号公報 特許第５７３３７８１号公報 特許第５８０４４５４号公報 特許第６０５７２２７号公報 特許第６１７９９５７号公報 特許第６２０２７７０号公報 特許第６３４０６５７号公報 特許第６４７８２０９号公報
「新時代に向けた植物工場ビジネス～人工光型植物工場を中心とした採算・収益性のＵＰ、有用植物の栽培、ＡＩ／ＩｏＴの活用～」、２０２０年２月２０日、（株）情報機構　発行、４８～４９頁及び５５～５７頁
　従来の培養液の殺菌技術は、いずれもコストが高いか、殺菌効果が十分でないといった問題があった。また、物理的に病原微生物の侵入を防ぐために、植物工場のような閉鎖的又は半閉鎖的な空間が必要であるが、これも水耕栽培のコストを押し上げる要因の一つであった。
　また、循環式の水耕栽培では、培養液の組成バランスが崩れてｐＨが変化すると、栄養素が沈殿して植物に吸収されなくなるため、培養液のｐＨ調整が不可欠となる。前述したＥＤＴＡなどでキレート化された肥料は、ｐＨ調整が不要であるが非常に高価である。
　そのため、従来、循環式の水耕栽培においても、前述のような理由で生産性が低下した場合には培養液の交換が行われており、「環境に優しくない」栽培が続けられている。
　そこで、病害の防除が可能であり、かつ、ｐＨ調整が不要である、低コストな完全循環式の水耕栽培技術の開発が求められていた。また、培養液中に蓄積され、生育障害を引き起こすアレロパシー物質を分解・除去する、低コストな方法の開発も求められていた。
　本開示の課題は、病害の防除とアレロパシー物質による生育障害の抑制を可能とし、かつ、ｐＨ調整が不要となる、低コストな完全循環式の水耕栽培技術を提供することである。
　上記課題を解決するため、本願発明者は、ポリフェノール鉄錯体の殺菌作用、有機物質分解作用及び二価鉄イオン供給作用を利用した水耕栽培用培養液の開発を検討した。本願発明者は、種々の植物抽出物と、鉄をはじめとする植物の生育に必須な微量要素と、を混合して「植物抽出物微量要素混合液」を調製し、様々な植物の水耕栽培に用いて鋭意検討を重ねた。
　その結果、本願発明者は、当該植物抽出物微量要素混合液を水耕栽培に用いることによって、病害の防除と自家中毒の抑制を同時に実施できることを見出した。そして、当該植物抽出物微量要素混合液を水耕栽培に用いた場合には、養液組成バランスの崩れにより培養液のｐＨが変化しても、栄養素の欠乏による生育障害が生じないことを見出した。さらに、この植物抽出物微量要素混合液は、ポリフェノール鉄錯体と比べて顕著な抗菌作用を奏することを見出した。さらに、本願発明者は、キノコ抽出物と微量要素とを混合してなる「キノコ抽出物微量要素混合液」も、植物抽出物微量要素混合液と同様に顕著な抗菌作用を奏することを見出した。これらの知見に基づいて、本開示は完成された。
　すなわち、本開示は、ポリフェノール含有植物体の抽出物又はキノコの抽出物を培養液に添加することを特徴とする、水耕栽培方法を提供する。
　前記水耕栽培方法は、前記ポリフェノール含有植物体の抽出物又はキノコの抽出物を前記培養液に添加するにあたり、前記ポリフェノール含有植物体の抽出物又はキノコの抽出物と、前記微量要素と、を水存在下で混合して植物抽出物微量要素混合液又はキノコ抽出物微量要素混合液を得た後に、前記植物抽出物微量要素混合液又はキノコ抽出物微量要素混合液を前記培養液に添加するものであってもよい。
　また、前記培養液は、ポリフェノール含有植物体又はキノコの抽出物（以下、「植物又はキノコ抽出物」と称することがある。）と前記微量要素との錯体を含有するものであってもよい。
　また、前記微量要素は、少なくともホウ素、マンガン、亜鉛、銅、モリブデン及び鉄を含有するものであってもよい。
　また、前記ポリフェノール含有植物体は、ブドウ、コーヒーノキ、チャノキ、カカオ、アカシア、スギ、マツ、柑橘類、ハーブ類、ドクダミ、マリーゴールド、サトウキビ、マンゴー、バナナ、パパイア、アボカド、リンゴ、桜桃、グァバ、オリーブ、イモ類、カキノキ、クワ、ブルーベリー、ポプラ、イチョウ、キク、ヒマワリ、竹、ダイコン、カラシナ、ユーカリからなる群より選ばれた１以上の植物の、葉、茎、根、果実、種子、外皮、芽、花、地下茎のうち１以上の部分であってもよい。
　また、前記キノコは、マイタケ、シイタケ、エノキタケ、ブナシメジ、ホンシメジ、ナメコ、ヒラタケ、マッシュルーム、マツタケ、エリンギからなる群より選ばれた１以上のキノコの、菌糸体、子実体、廃菌床のうち１以上の部分であってもよい。
　また、前記水耕栽培方法は、キク科若しくはシソ科の植物のみを栽培する、又は、キク科若しくはシソ科の植物とそれ以外の植物とを混植栽培する、又は、キク科植物とシソ科植物とを混植栽培するものであってもよい。
　また、前記混植栽培は、２種以上の植物を異なる水耕栽培区域において栽培し、これらの水耕栽培区域の間で前記培養液を循環させるものであってもよい。
　また、前記混植栽培は、２種以上の植物を同一の水耕栽培区域において栽培するものであってもよい。
　また、前記「キク科植物」は、キク、アスター、ヒマワリ、キンセンカ、シュンギク、マリーゴールド、コスモス、シオン、ダリア、ヒャクニチソウ、マーガレット、ディモルフォセカ、ヤグルマギク、ルリタマアザミ、ゴボウ、ベニバナ、アーティチョーク、レタス、サラダ菜より選ばれた１以上の植物であってもよく、前記「シソ科植物」は、シソ、エゴマ、バジル、ミント、ヒソップ、ローズマリー、ラベンダー、セージ、マジョラム、オレガノ、タイム、レモンバーム、サルビア、ムラサキシキブ、アジュガ、チョロギ、スギナより選ばれた１以上の植物であってもよい。
　また、前記水耕栽培方法は、前記培養液を交換せず、前記培養液のｐＨ調整を行わず、かつ、固形培地を用いないものであってもよい。
　本開示では、ポリフェノール含有植物体又はキノコの抽出物を培養液に添加することによって、植物又はキノコ抽出物が微量要素との錯体として培養液に含有されるため、培養液の組成バランスが崩れて培養液のｐＨが至適範囲から外れた場合でも、微量要素が植物に吸収されない形態に変化して沈殿するのを防ぐことができ、微量要素の欠乏による生育障害の発生を抑え、肥料の利用率を向上させることが可能となる。そのため、完全循環式の水耕栽培においても、培養液のｐＨ調整を行う必要がなく、資材のロスを防ぐことができ、水耕栽培の省コスト化、省力化が可能となる。
　さらに、本開示によれば、従来一部の作物で必要とされていたココピートやロックウールといった固形培地も不要となるため、これらの廃棄の問題や、固形培地に付着して持ち込まれる病原微生物の問題も解決することができる。
　また、植物又はキノコ抽出物に含まれるポリフェノール類と鉄（微量要素の一種）との反応生成物であるポリフェノール鉄錯体は、強力な殺菌作用、有機物質分解作用、二価鉄イオン供給作用を有する。さらに、微量要素の一種である銅、亜鉛、モリブデン、ホウ酸についても、抗菌作用を有することが知られている。それゆえ、植物又はキノコ抽出物と微量要素との錯体は、ポリフェノール鉄錯体と比べて顕著な抗菌作用を奏する。
　本開示では、この植物又はキノコ抽出物と微量要素との錯体が培養液に含有されているため、病原微生物の効率的な殺菌又は増殖抑制が可能となり、病原微生物の侵入を防ぐための閉鎖的な環境整備や、紫外線、オゾンなどによる殺菌を行わなくても、安定的に作物を生産することができる。
　さらに、ポリフェノール鉄錯体の有機物質分解作用（酸化分解作用）によって、植物根から滲出するアレロパシー物質の分解・除去が可能となることから、本開示では自家中毒による生育障害も防ぐことができる。
　このように、本開示によれば、ポリフェノール含有植物体又はキノコの抽出物を培養液に添加するだけで、植物工場のような閉鎖的な環境、きめ細かい養液環境の管理、そして固形培地の使用が不要であるにもかかわらず、安定的な作物生産が可能であり、しかも培養液の廃棄が全く無い、極めて経済的・省力的かつ環境にやさしい水耕栽培を実現することができる。
植物の施肥パターンを説明する模式図である。 キク科若しくはシソ科の植物とそれ以外の植物との混植栽培の実施形態の一例を説明する模式図である。 キク科若しくはシソ科の植物とそれ以外の植物との混植栽培の実施形態の一例を説明する模式図である。 アカシア抽出物を用いたトルコギキョウとアスターの混植栽培による青枯病抑制試験の様子を示す写真像図である（試験例２）。左は単作栽培、右は混植栽培を示す。 アカシア抽出物を用いたトルコギキョウとアスターの混植栽培による青枯病抑制試験の結果を示すグラフである（試験例２）。図中、縦軸は枯死株数を、横軸は栽培開始からの日数を、▲は単作栽培処理区を、〇は混植栽培処理区を、それぞれ示す。 茶抽出物濃度の異なる培養液を用いたサラダ菜の水耕栽培試験の様子を示す写真像図である（試験例３）。 異なる濃度の茶抽出物の添加によるサラダ菜のクロロフィル含量（ＳＰＡＤ値）への影響を示すグラフである（試験例３）。図中、縦軸は葉のＳＰＡＤ値、横軸は処理区、バーは標準偏差を示す。 アカシア抽出物を用いたキク類の混植栽培の様子を示す写真像図である（実施例１）。 茶抽出物を用いたトルコギキョウとアスターの混植栽培の様子を示す写真像図である（実施例２）。 コーヒー抽出物を用いたスターチスとヤグルマギクの混植栽培の様子を示す写真像図である（実施例３）。 コーヒー抽出物を用いたトルコギキョウの水耕栽培の様子を示す写真像図である（実施例４）。 茶抽出物を用いたルリタマアザミの水耕栽培の様子を示す写真像図である（実施例５）。 ユリの水耕栽培装置を示す模式図である（実施例６）。 各種植物抽出物を用いたユリの水耕栽培の様子を示す写真像図である（実施例６）。 ユリの花の直径の測定について説明する図である（実施例６）。 各種植物抽出物の添加によるユリの花への影響を示すグラフである（実施例６）。図中、縦軸は花の直径（ｃｍ）、横軸は処理区、バーは標準偏差を示す。 キク抽出物、竹抽出物及びブドウ抽出物を用いたパプリカの水耕栽培の様子を示す写真像図である（実施例７）。 植物抽出物を用いた水耕栽培で生産されたパプリカ果実の様子を示す写真像図である（実施例７）。 バナナ抽出物及びサツマイモ抽出物を用いたイチゴの水耕栽培の様子を示す写真像図である（実施例８）。 イチゴの水耕栽培装置を示す模式図である（実施例９）。 各種植物抽出物を用いたイチゴの水耕栽培の様子（定植後７９日目）を示す写真像図である（実施例９）。上は対照区、下はスギ抽出物添加区、を示す。 各種植物抽出物の添加によるイチゴのクロロフィル含量（ＳＰＡＤ値）への影響を示すグラフである（実施例９）。図中、縦軸はＳＰＡＤ値、横軸は処理区、バーは標準偏差を示し、異なるアルファベットは有意水準５％で有意差があることを示す。 各種植物抽出物の添加によるイチゴの収穫量への影響を示すグラフである（実施例９）。図中、縦軸は果実総重量（ｇ）、横軸は処理区、バーは標準偏差を示し、異なるアルファベットは有意水準５％で有意差があることを示す（ｎ＝３）。 二十日大根とディモルフォセカ（キク科植物）の水耕栽培装置を示す模式図である（実施例１０）。 スギ抽出物を用いた二十日大根とディモルフォセカ（キク科植物）の混植栽培の様子を示す写真像図である（実施例１０）。 スギ抽出物の添加による二十日大根の収穫量への影響を示すグラフである（実施例１０）。縦軸は二十日大根の収量（新鮮重（ｇ））を、横軸は処理区、バーは標準偏差を示し、異なるアルファベットは有意水準５％で有意差があることを示す。 二十日大根とレタスの水耕栽培装置を示す模式図（平面図）である（実施例１１）。 二十日大根とレタスの水耕栽培装置を示す模式図（側面図）である（実施例１１）。 各種植物抽出物を用いた二十日大根とレタスの混植栽培の様子（播種後３０日目）を示す写真像図である（実施例１１）。 各種植物抽出物の添加による二十日大根の収穫量への影響を示すグラフである（実施例１１）。図中、（ａ）は赤二十日大根、（ｂ）は白二十日大根、の結果を示す。また、縦軸は１株あたりの新鮮重（ｇ）、横軸は処理区、バーは標準偏差を示し、異なるアルファベットは有意水準５％で有意差があることを示す（ｎ＝９）。 ローズマリー抽出物及びオレガノ抽出物を用いたシソの水耕栽培の様子（定植後２１日目）を示す写真像図である（実施例１２）。図中、（ａ）は対照区、（ｂ）はオレガノ抽出物区、（ｃ）はローズマリー抽出物区、をそれぞれ示す。 ローズマリー抽出物及びオレガノ抽出物の添加によるシソの生育への影響を示すグラフである（実施例１２）。図中、縦軸は草丈（ｃｍ）、横軸は処理区、バーは標準偏差を示し、異なるアルファベットは有意水準５％で有意差があることを示す（ｎ＝１８）。 ローズマリー抽出物及びオレガノ抽出物を用いたシソ及びホウレンソウの混植栽培の様子を示す写真像図である（実施例１３）。図中、（ａ）は対照区、（ｂ）はオレガノ抽出物区、（ｃ）はローズマリー抽出物区、をそれぞれ示す。 ローズマリー抽出物及びオレガノ抽出物の添加によるシソ及びホウレンソウ（定植後２１日目）の生育への影響を示すグラフである（実施例１３）。図中、（ａ）はシソの草丈、（ｂ）はホウレンソウの葉のクロロフィル含量、の測定結果をそれぞれ示す。（ａ）において、縦軸は草丈（ｃｍ）、横軸は処理区、バーは標準偏差を示し、異なるアルファベットは有意水準５％で有意差があることを示す（ｎ＝１８）。（ｂ）において、縦軸は葉のクロロフィル含量（ＳＰＡＤ値）、横軸は処理区、バーは標準偏差を示し、異なるアルファベットは有意水準５％で有意差があることを示す（ｎ＝１８）。 各種植物抽出物微量要素錯体による抗菌効果の評価方法を説明する模式図である（試験例４）。 各種植物抽出物微量要素錯体による抗菌効果を示す写真像図である（試験例４）。（ａ）は対照区、（ｂ）はアカシア抽出物微量要素錯体区、（ｃ）はブドウ抽出物微量要素錯体区、（ｄ）はポプラ抽出物微量要素錯体区、（ｅ）はレモンバーム抽出物微量要素錯体区、（ｆ）はバナナ抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。 各種植物抽出物微量要素錯体による抗菌効果を示す写真像図である（試験例４）。（ｇ）はイチョウ抽出物微量要素錯体区、（ｈ）はカカオ抽出物微量要素錯体区、（ｉ）はスギ抽出物微量要素錯体区、（ｋ）はマツ抽出物微量要素錯体区、（ｍ）はシソ抽出物微量要素錯体区、（ｎ）はユズ抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。 各種植物抽出物微量要素錯体による抗菌効果を示す写真像図である（試験例４）。（ｏ）はコーヒーノキ抽出物微量要素錯体区、（ｐ）はカキノキ抽出物微量要素錯体区、（ｑ）はオレガノ抽出物微量要素錯体区、（ｒ）はカラシナ抽出物微量要素錯体区、（ｓ）はキク抽出物微量要素錯体区、（ｔ）はグァバ抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。 各種植物抽出物微量要素錯体による抗菌効果を示す写真像図である（試験例４）。（ｕ）はクワ抽出物微量要素錯体区、（ｖ）はサツマイモ抽出物微量要素錯体区、（ｗ）はセージ抽出物微量要素錯体区、（ｘ）はダイコン抽出物微量要素錯体区、（ｙ）は竹葉抽出物微量要素錯体区、（ｚ）は竹皮抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。 各種植物抽出物微量要素錯体による抗菌効果を示す写真像図である（試験例４）。（ａ’）はパパイア抽出物微量要素錯体区、（ｂ’）はヒノキ皮抽出物微量要素錯体区、（ｃ’）はヒノキ葉抽出物微量要素錯体区、（ｄ’）はペパーミント抽出物微量要素錯体区、（ｅ’）はマンゴー抽出物微量要素錯体区、（ｆ’）はみかん抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。 各種植物抽出物微量要素錯体による抗菌効果を示す写真像図である（試験例４）。（ｇ’）はヤナギ抽出物微量要素錯体区、（ｈ’）はユーカリ抽出物微量要素錯体区、（ｉ’）はヨモギ抽出物微量要素錯体区、（ｋ’）はラベンダー抽出物微量要素錯体区、（ｍ’）はローズマリー抽出物微量要素錯体区、（ｎ’）はレモン抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。 各種植物抽出物微量要素錯体による抗菌効果を示す写真像図である（試験例４）。（ｏ’）は茶抽出物微量要素錯体区、（ｐ’）はサトウキビ抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。 キク根及びポリフェノール鉄錯体による抗菌効果を示す写真像図である（試験例５）。（ａ）はキク根のみ処理区（対照）、（ｂ）はキク根及びポリフェノール鉄錯体処理区、をそれぞれ示す。 抗菌効果の測定方法を説明する模式図である（試験例６）。 オレガノ抽出物を用いたバジル及びレタスの混植栽培の様子を示した写真像図である（実施例１４）。 オレガノ抽出物の添加による（ａ）バジル及び（ｂ）レタスの収穫量への影響を示すグラフである（実施例１４）。縦軸は１株あたりの新鮮重（ｇ）、横軸は処理区、バーは標準偏差を示し、異なるアルファベットは有意水準５％で有意差があることを示す（ｎ＝18）。 オレガノ抽出物を用いたバジル及びパセリの混植栽培の様子を示した写真像図である（実施例１４）。 オレガノ抽出物の添加による（ａ）バジル及び（ｂ）パセリの収穫量への影響を示すグラフである（実施例１４）。縦軸は新鮮重（ｇ／株）、横軸は処理区、バーは標準偏差を示し、異なるアルファベットは有意水準５％で有意差があることを示す（ｎ＝18）。 ローズマリー抽出物を用いた二十日大根及びオレガノの混植栽培の様子を示した写真像図である（実施例１５）。 ローズマリー抽出物の添加による（ａ）二十日大根及び（ｂ）オレガノの収穫量への影響を示すグラフである（実施例１５）。縦軸は新鮮重（ｇ／株）、横軸は処理区、バーは標準偏差を示し、異なるアルファベットは有意水準５％で有意差があることを示す（ｎ＝９）。 ローズマリー抽出物を用いた二十日大根及びローズマリーの混植栽培の様子を示した写真像図である（実施例１５）。 ローズマリー抽出物の添加による（ａ）二十日大根及び（ｂ）ローズマリーの収穫量への影響を示すグラフである（実施例１５）。縦軸は新鮮重（ｇ／株）、横軸は処理区、バーは標準偏差を示し、異なるアルファベットは有意水準５％で有意差があることを示す（ｎ＝９）。 ローズマリー抽出物を用いた二十日大根及びレモンバームの混植栽培の様子を示した写真像図である（実施例１５）。 ローズマリー抽出物の添加による（ａ）二十日大根及び（ｂ）レモンバームの収穫量への影響を示すグラフである（実施例１５）。縦軸は新鮮重（ｇ／株）、横軸は処理区、バーは標準偏差を示し、異なるアルファベットは有意水準５％で有意差があることを示す（ｎ＝９）。 タイム抽出物を用いた二十日大根及びモヒートミントの混植栽培の様子を示した写真像図である（実施例１５）。 タイム抽出物の添加による（ａ）二十日大根及び（ｂ）モヒートミントの収穫量への影響を示すグラフである（実施例１５）。縦軸は新鮮重（ｇ／株）、横軸は処理区、バーは標準偏差を示し、異なるアルファベットは有意水準５％で有意差があることを示す（ｎ＝９）。 トマトとバジル又はキクの水耕栽培装置を示す模式図（断面図）である（実施例１６）。（ａ）はトマト単独栽培区、（ｂ）はトマト・バジル混植栽培区、（ｃ）はトマト・キク混植栽培区、をそれぞれ示す。 トマトとバジル又はキクの混植栽培の様子（定植時）を示す写真像図である（実施例１６）。（ａ）はトマト単独栽培区、（ｂ）はトマト・バジル混植栽培区、（ｃ）はトマト・キク混植栽培区、をそれぞれ示す。 トマトとバジル又はキクの混植栽培の様子（定植52日目）及び培養液中の雑菌密度への影響を示す写真像図である（実施例１６）。（ａ）はトマト単独栽培区、（ｂ）はトマト・バジル混植栽培区、（ｃ）はトマト・キク混植栽培区、をそれぞれ示す。 バジルまたはキクとの混植栽培によるトマトの（ａ）総新鮮重及び（ｂ）果実収量への影響を示すグラフである（実施例１６）。（ａ）において、縦軸は総新鮮重（ｋｇ／株）、横軸は処理区、バーは標準偏差を示し、異なるアルファベットは有意水準５％で有意差があることを示す（ｎ＝3）。（ｂ）において、縦軸は果実収量（ｋｇ／ｍ２）、横軸は処理区、バーは標準偏差を示し、異なるアルファベットは有意水準５％で有意差があることを示す（ｎ＝3）。 各種植物抽出物微量要素錯体による抗菌効果を示す写真像図である（試験例９）。（ａ）は対照区（植物抽出液無添加）、（ｂ）はユリ抽出物微量要素錯体区、（ｃ）はアップルミント抽出物微量要素錯体区、（ｄ）はバジル抽出物微量要素錯体区、（ｅ）はアロマティカス抽出物微量要素錯体区、（ｆ）はビワ抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。 各種植物抽出物微量要素錯体による抗菌効果を示す写真像図である（試験例９）。（ｇ）はドクダミ抽出物微量要素錯体区、（ｈ）はナス抽出物微量要素錯体区、（ｉ）はハイビスカス抽出物微量要素錯体区、（ｋ）はトマト抽出物微量要素錯体区、（ｍ）はトウガラシ抽出物微量要素錯体区、（ｎ）はキャッサバ抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。 各種植物抽出物微量要素錯体による抗菌効果を示す写真像図である（試験例９）。（ｏ）はレディプリマスゼラニウム抽出物微量要素錯体区、（ｐ）はミツバ抽出物微量要素錯体区、（ｑ）は紫バジル抽出物微量要素錯体区、（ｒ）はオレガノ抽出物微量要素錯体区、（ｓ）はパクチー抽出物微量要素錯体区、（ｔ）はパッションフルーツ抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。 各種植物抽出物微量要素錯体による抗菌効果を示す写真像図である（試験例９）。（ｕ）はピンクペッパー抽出物微量要素錯体区、（ｖ）はプラム抽出物微量要素錯体区、（ｗ）はルバーブ抽出物微量要素錯体区、（ｘ）はルッコラ抽出物微量要素錯体区、（ｙ）はバラ抽出物微量要素錯体区、（ｚ）はペニーロイヤルミント抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。 各種植物抽出物微量要素錯体による抗菌効果を示す写真像図である（試験例９）。（ａ’）はサクラ抽出物微量要素錯体区、（ｂ’）はダイズ抽出物微量要素錯体区、（ｃ’）はチャイブ葉抽出物微量要素錯体区、（ｄ’）はスギナ抽出物微量要素錯体区、（ｅ’）はアケビ抽出物微量要素錯体区、（ｆ’）はタイム抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。 各種植物抽出物微量要素錯体による抗菌効果を示す写真像図である（試験例９）。（ｇ’）はセイタカアワダチソウ抽出物微量要素錯体区、（ｈ’）はエゴマ抽出物微量要素錯体区、（ｉ’）はキンジソウ抽出物微量要素錯体区、（ｋ’）はクスノキ抽出物微量要素錯体区、（ｍ’）はクローブ抽出物微量要素錯体区、（ｎ’）はササ抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。 各種植物抽出物微量要素錯体による抗菌効果を示す写真像図である（試験例９）。（ｏ’）はシナモン抽出物微量要素錯体区、（ｐ’）はスイートバーナルグラス抽出物微量要素錯体区、（ｑ’）はレタス抽出物微量要素錯体区、（ｒ’）はパプリカ抽出物微量要素錯体区、（ｓ’）はユーカリ抽出物微量要素錯体区、（ｔ’）はピーマン抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。 各種植物抽出物及び微量要素の混合による抗菌効果を示す写真像図である（試験例１０）。（ａ）はヒメジョオン、（ｂ）はカモミールからの植物抽出物、微量要素及びこれらの反応生成物（植物抽出物微量要素錯体）を示す。 各種植物抽出物及び微量要素の混合による抗菌効果を示す写真像図である（試験例１０）。（ａ）はルバーブ、（ｂ）はキャッサバからの植物抽出物、微量要素及びこれらの反応生成物（植物抽出物微量要素錯体）を示す。 各種植物抽出物及び微量要素の混合による抗菌効果を示す写真像図である（試験例１０）。（ａ）はドクダミ、（ｂ）はパクチーからの植物抽出物、微量要素及びこれらの反応生成物（植物抽出物微量要素錯体）を示す。 各種植物抽出物及び微量要素の混合による抗菌効果を示す写真像図である（試験例１０）。（ａ）はスイスチャード、（ｂ）はタラの芽からの植物抽出物、微量要素及びこれらの反応生成物（植物抽出物微量要素錯体）を示す。 各種植物抽出物及び微量要素の混合による抗菌効果を示す写真像図である（試験例１０）。（ａ）はクズ、（ｂ）はシナモンからの植物抽出物、微量要素及びこれらの反応生成物（植物抽出物微量要素錯体）を示す。 キノコ抽出物微量要素錯体による抗菌効果を示す写真像図である（試験例１１）。（ａ）は対照区（キノコ抽出液無添加）、（ｂ）はマイタケ抽出物微量要素錯体区、（ｃ）はシイタケ抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。
　以下、本実施の形態の水耕栽培方法について詳しく説明する。本実施の形態に係る水耕栽培方法は、ポリフェノール含有植物体又はキノコの抽出物を培養液に添加する水耕栽培方法である。
　「ポリフェノール含有植物体」とは、ポリフェノール類を含有する植物体、又はその加工品を用いることができる。ここで、「植物体」としては、植物体の果実、種子、茎、葉、外皮、芽、花、根、及び地下茎から選ばれる１以上の部分を挙げることができる。
　「ポリフェノール含有植物体」としては、例えば、ハーブ類（ラベンダー、ミント、コリアンダー、クミン、セージ、レモングラス、ヨモギ、コンフリー、シソ、レモンバーム、オレガノ、キャットニップ、コモンタイム、ディル、ダークオパール、バジル、ヒソップ、ペパーミント、ラムズイヤーなど）、ドクダミ、マリーゴールド、ブドウ、コーヒー（コーヒーノキ）、茶（チャノキ）、カカオ、アカシア、スギ、マツ、サトウキビ、マンゴー、バナナ、パパイア、アボカド、リンゴ、サクランボ（桜桃）、グァバ、オリーブ、イモ類（サツマイモ、紫イモ（紫色素を多く含有するサツマイモ）、ジャガイモ、ヤマイモ、タロイモ（サトイモ、エビイモなど）、コンニャクイモなど）、柿（カキノキ）、クワ、ブルーベリー、ポプラ、イチョウ、キク、ヒマワリ、竹、柑橘類（レモン、ライム、オレンジ、グレープフルーツ、ネーブル、ゆず、きんかん、かぼす、夏みかん、はっさく、いよかん、ライム、温州ミカン、シークヮーサー、マンダリンなど）、ダイコン、カラシナ、ユーカリ、イチゴ、ブラックベリー、クランベリー、ラズベリー、ビルベリー、ハックルベリー、ウメ、桃、スモモ、ナシ、西洋ナシ、ビワ、キウイフルーツ、マンゴスチン、シシトウ、プルーン、メロン、ドラゴンフルーツ、クコ、カシス、カシュー、ガマズミ、ザクロ、アサイー、アロニア、ナス、トマト、大豆、黒大豆、小豆、サヤインゲン、落花生、黒胡麻、蕎麦、ダッタンソバ、ゴマ、紫キャベツ、ウルシ、ヌルデ、シュンギク、ブロッコリー、ホウレンソウ、コマツナ、ミツバ、オクラ、蕗、タマネギ、モロヘイヤ、シュンギク、ニンニク、紫タマネギ、アスパラガス、パセリ、ウド、ギムネマ・シルベスタ、センナ、タンポポ、スギナ、シダ（ワラビ、ゼンマイなど）、ナラ、クヌギ、カエデ、セコイヤ、メタセコイヤ、ヒノキ、アカメガシワ、タカノツメ、アマチャ、アケビ、ヤマウコギ、リョウブ、タムシバ、コブシ、サルナシ、シロモジ、クロモジ、コシアブラ、クサギ、ホオノキ、マタタビ、バナバ、ルイボス、ラフマ、クズ、メグスリノキ、ウリン、メルバオ、アオギリ、スオウ、ブラジルボク、メリンジョ、サクラ、モクレン、イェルバ・マテ、メヒルギ、オヒルギ、ヤエヤマヒルギ、ハマザクロ、ニッパヤシ、ヒルギダマシ、ヒルギモドキ、サキシマスオウノキ、ゴボウ、ウコン、レンコン、海藻（海苔、ワカメ、昆布、アオサ、アラメ、サガラメなど）などを挙げることができる。
　中でも、ブドウ、コーヒー（コーヒーノキ）、茶（チャノキ）、カカオ、アカシア、スギ、マツ、柑橘類、ハーブ類（ラベンダー、ミント、コリアンダー、クミン、セージ、シソ、レモングラス、ヨモギ、コンフリー、レモンバーム、オレガノ、キャットニップ、コモンタイム、ディル、ダークオパール、バジル、ヒソップ、ペパーミント、ラムズイヤーなど）、ドクダミ、マリーゴールド、サトウキビ、マンゴー、バナナ、パパイア、アボカド、リンゴ、サクランボ（桜桃）、グァバ、オリーブ、イモ類（サツマイモ、紫イモ（紫色素を多く含有するサツマイモ）、ジャガイモ、ヤマイモ、タロイモ（サトイモ、エビイモなど）、コンニャクイモなど）、柿（カキノキ）、クワ、ブルーベリー、ポプラ、イチョウ、キク、ヒマワリ、竹、ダイコン、カラシナ、ユーカリが好適に用いられる。
　また、ポリフェノール含有植物体の「加工品」は、特に限定されるものではない。具体的には、茶葉、コーヒー豆の焙煎物、粉砕物等を挙げることができる。また、ポリフェノール含有植物体の抽出残渣や搾りかす等も、「加工品」に含まれるものとする。具体的には、いわゆるコーヒー粕、茶殻、ワイン粕などを挙げることができる。これらは、ポリフェノール類が豊富に含まれているうえに、廃棄物のため原料コストが低く抑えられるので、ポリフェノール類の抽出原料として好適である。
　「茶葉」としては、チャノキの茎葉を摘んだものであれば如何なるものも用いることができる。具体的には、緑茶（煎茶、番茶、茎茶、ほうじ茶など）、青茶（ウーロン茶など）、紅茶、黒茶（プーアル茶など）などを挙げることができる。中でも、緑茶、紅茶、ウーロン茶が好適である。
　上記のポリフェノール含有植物体は、１種のみを用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
　「キノコ」とは、一般に、真菌類に属し、子実体を形成して子実体に胞子を生じさせるものをいう。きのこの大部分は担子菌門又は子のう菌門に属している。
　本明細書において「キノコ」としては、ポリフェノール類を含有するものを用いることができる。また、安全性の点から、食用キノコの菌糸体、子実体、廃菌床から選ばれる１以上の部分を用いることが好ましい。また、キノコの乾燥物、粉砕物などの加工品を用いてもよい。
　食用キノコの例としては、例えば、マイタケ、シイタケ、エノキタケ、ブナシメジ、ホンシメジ、ナメコ、ヒラタケ、マッシュルーム、マツタケ、エリンギ、アイタケ、アミガサタケ、アミタケ、アラゲキクラゲ、アラゲコベニチャワンタケ、アワタケ、アワビタケ、アンズタケ、イモタケ、ウラベニホテイシメジ、オウギタケ、オニフスベ、カラカサタケ、カンゾウタケ、キクラゲ、キシメジ、キツネタケ、キヌガサタケ、クギタケ、コノミタケ、サケツバタケ、シバフタケ、ショウゲンジ、ショウロ、シロオオハラタケ、シロカノシタ、シロキクラゲ、スギヒラタケ、スッポンタケ、セイヨウショウロ、セイヨウタマゴタケ、タマキクラゲ、タマゴタケ、タモギタケ、チチタケ、チャホウキタケモドキ、冬虫夏草、ツクリタケ、ナラタケ、ヌメリイグチ、ノボリリュウ、ハエトリシメジ、バカマツタケ、ハタケシメジ、ハナイグチ、ハラタケ、ハルシメジ、フクロタケ、ブナハリタケ、ベニナギナタタケ、ムキタケ、ムラサキシメジ、ヤマドリタケ、ヤマドリタケモドキ、ヤマブシタケ、ユキワリなどを挙げることができる。
　中でも、マイタケ、シイタケ、エノキタケ、ブナシメジ、ホンシメジ、ナメコ、ヒラタケ、マッシュルーム、マツタケ、エリンギが好適に用いられる。上記のキノコは、１種のみを用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
　ポリフェノール含有植物体又はキノコの「抽出物」としては、ポリフェノール含有植物体又はキノコを適当な抽出溶媒で抽出して得られた抽出物、抽出液、又はこれらの乾燥物、精製物等を用いることができる。また、抽出物と同等の成分を含んでいることから、ポリフェノール含有植物体又はキノコの搾汁液、その濃縮物、乾燥物、精製物等も、「抽出物」に含まれるものとする。
　「抽出溶媒」としては、水、熱水、アルコール（特にエタノール）、含水アルコール（特に含水エタノール）、石油エーテルが好適であるが、これらに限定されない。
　「乾燥物」としては、破砕、粉砕、粉末化などの処理を行ったものが望ましい。また、微量要素との反応効率の観点を考慮すると、粒子径の小さい粉末にしたものが好適である。
　また、「ポリフェノール類」とは、複数のヒドロキシ基を有するフェノール性分子の総称である。ほとんどの植物に含有される化合物であり、フラボノイドやフェノール酸など様々な種類が知られている。
　具体的な化合物の例としては、カテキン（エピカテキン、エピガロカテキン、エピカテキンガレート、エピガロカテキンガレートなど）、タンニン酸、タンニン、クロロゲン酸、カフェイン酸、ネオクロロゲン酸、シアニジン、プロアントシアニジン、テアルビジン、ルチン、フラボノイド（ケルシトリン、アントシアニン、フラバノン、フラバノール、フラボノール、イソフラボンなど）、フラボン、カルコン類（ナリンゲニンカルコンなど）、キサントフィル、カルノシン酸、エリオシトリン、ノビレチン、タンジェレチン、マグノロール、ホノキオール、エラグ酸、リグナン、クルクミン、クマリン、カテコール、プロシアニジン、テアフラビン、ロズマリン酸、キサントン、ケルセチン、レスベラトロール、没食子酸、フロロタンニン、などが挙げられる。また、分子内にこれらの化合物を１以上有する化合物（例えば、これらの化合物を含む形で結合し高分子化した複合体）も挙げることができる。
　本実施の形態における「ポリフェノール類」は、上記のうち１種のみであってもよく、２種以上からなる組成物であってもよい。
　また、ある植物体から抽出したポリフェノール組成物については、その植物体の名称を付したポリフェノールとして呼ぶこともある。例えば、ブドウから抽出したポリフェノール類はブドウポリフェノールと呼ばれる。
　「培養液」としては、市販の水耕栽培用の液体肥料を作物の種類に応じて適宜希釈して用いることができる。このような培養液には、作物の生育に必要な栄養素として、多量要素や微量要素が含まれている。
　「微量要素」としては、例えばホウ素、マンガン、亜鉛、銅、モリブデン、鉄が挙げられる。特に、これらのうち少なくとも鉄を含むものが好ましく、鉄を含む２種以上の組み合わせがより好ましく、これらを全て含むものがさらに好ましい。
　一般に、ポリフェノール類は前記微量要素と錯体を形成するため、前記培養液に添加されたポリフェノール含有植物体の抽出物に含まれる前記ポリフェノール類は、前記微量要素との錯体として前記培養液に含有されていると考えられる。
　また、ほとんどの植物及びキノコには、ポリフェノール類の他に有機酸や糖類等も含まれるが、これらも微量要素と反応して錯体を形成する可能性がある。よって、前記培養液には、ポリフェノールと微量要素との錯体の他に、ポリフェノール含有植物体又はキノコの抽出物に含まれる有機酸や糖類等と、微量要素と、の錯体も含まれ得る。したがって、本実施の形態において「植物又はキノコ抽出物微量要素錯体」とは、ポリフェノール類だけでなく、植物又はキノコ抽出物に含まれる全ての化合物と、微量要素との錯体を含むものとする。
　ポリフェノール類と前記微量要素との錯体としては、例えばポリフェノール鉄錯体、ポリフェノールホウ素錯体、ポリフェノールマンガン錯体、ポリフェノール亜鉛錯体、ポリフェノール銅錯体、ポリフェノールモリブデン錯体等が挙げられる。
　「ポリフェノール鉄錯体」とは、前述の特許文献３～９に記載される、ポリフェノール類又はその供給原料と、鉄供給原料と、を水存在下にて混合することによって得られた反応生成物であって、二価鉄イオン（Ｆｅ２＋）がポリフェノール類と錯体構造を形成してなるものである。このポリフェノール鉄錯体は、フェントン反応触媒や可視光応答型光触媒として機能し、優れた殺菌作用、有機物質分解作用、二価鉄イオン供給作用を有する。
　本実施の形態において、前記培養液に対して前記ポリフェノール含有植物体又はキノコの抽出物を添加する方法としては、植物根が浸漬されている培養液中に、前記ポリフェノール含有植物体又はキノコの抽出物を直接添加する方法が挙げられる。他の方法としては、予め、前記ポリフェノール含有植物体又はキノコの抽出物と、前記微量要素と、を水存在下で混合して「植物又はキノコ抽出物微量要素混合液」を得た後に、当該植物又はキノコ抽出物微量要素混合液を前記培養液に添加する方法、が挙げられる。
　従来、タンニン等の高分子ポリフェノール類は、植物に対して生理障害（根の伸長阻害など）を引き起こすことが知られている。したがって、本実施の形態においても、ポリフェノール含有植物体又はキノコの抽出物を前記培養液に添加することによって、植物に生理障害が発生する可能性がある。
　そのため、予めポリフェノール類と微量要素を反応させて錯体を形成させることで、ポリフェノール類を飽和させた後に培養液に添加することができる、後者の方法（すなわち、予め、前記ポリフェノール含有植物体又はキノコの抽出物と、前記微量要素と、を水存在下で混合して植物又はキノコ抽出物微量要素混合液を得た後に、当該植物又はキノコ抽出物微量要素混合液を前記培養液に添加する方法）を採用することが好ましい。
　なお、水耕栽培の開始前に培養液を準備する際には、前記ポリフェノール含有植物体又はキノコの抽出物を、直接培養液に添加してもよい。
　「植物又はキノコ抽出物微量要素混合液」を調製する工程は、前記ポリフェノール含有植物体又はキノコの抽出物と、前記微量要素と、を水存在下で混合することにより行うことができる。
　ここで、ポリフェノール含有植物体又はキノコの抽出物と混合する「微量要素」としては、ホウ素、マンガン、亜鉛、銅、モリブデン、鉄から選ばれた少なくとも１種、好ましくは鉄を含む２種以上を含有するものであればよい。これらの微量要素が作物の生育に適した組成で含有されていることから、市販の水耕栽培用の液体肥料を好適に用いることができる。
　前記ポリフェノール含有植物体又はキノコの抽出物と前記微量要素との混合比率は、抽出原料として用いた前記ポリフェノール含有植物体又はキノコの乾燥重量100重量部に対する、前記微量要素を構成する各元素の重量換算比率、として算出することができる。
　例えば、前記ポリフェノール含有植物体として乾燥茶葉を用い、この茶葉を熱水抽出して得られた抽出液と、前記微量要素と、を反応させたとする。この場合、当該乾燥茶葉の重量を「前記ポリフェノール含有植物体又はキノコの乾燥重量」として用いて、前記微量要素との混合比率を算出すればよい。
　前記ポリフェノール含有植物体又はキノコの乾燥重量100重量部に対する、前記微量要素を構成する各元素の望ましい重量換算比率は、例えば以下の通りとすることができる。
・鉄：０．１重量部以上１０００重量部以下、好ましくは１重量部以上８００重量部以下、より好ましくは４重量部以上５００重量部以下、さらに好ましくは１０重量部以上３００重量部以下、特に好ましくは２０重量部以上１００重量部以下。
・ホウ素：０．０１重量部以上１００重量部以下、好ましくは０．１重量部以上８０重量部以下、より好ましくは０．４重量部以上５０重量部以下、さらに好ましくは１重量部以上３０重量部以下。
・マンガン：０．０１重量部以上１００重量部以下、好ましくは０．１重量部以上８０重量部以下、より好ましくは０．４重量部以上５０重量部以下、さらに好ましくは１重量部以上３０重量部以下。
・亜鉛：０．００１重量部以上１０重量部以下、好ましくは０．０１重量部以上８重量部以下、より好ましくは０．０４重量部以上５重量部以下、さらに好ましくは０．１重量部以上３重量部以下。
・銅：０．０００２重量部以上２重量部以下、好ましくは０．００２重量部以上１．６重量部以下、より好ましくは０．００８重量部以上１重量部以下、さらに好ましくは０．０２重量部以上０．６重量部以下。
・モリブデン：０．００００４重量部以上０．４重量部以下、好ましくは０．０００５重量部以上０．３重量部以下、より好ましくは０．００１６重量部以上０．２重量部以下、さらに好ましくは０．００４重量部以上０．１２重量部以下。
　前記微量要素の割合が上記範囲よりも少なすぎる場合（前記微量要素に対して前記ポリフェノール含有植物体又はキノコの抽出物の混合割合が多すぎる場合）には、過剰に存在するポリフェノール類がラジカル消去物質（スカベンジャー）として機能するため、ポリフェノール鉄錯体によるフェントン反応や光触媒反応を阻害する可能性がある。
　また、前記微量要素の割合が上記範囲よりも多すぎる場合（前記微量要素に対して前記ポリフェノール含有植物体又はキノコの抽出物の混合割合が少なすぎる場合）には、前記微量要素を植物根に吸収されやすい状態で維持できなくなるため、好ましくない。
　なお、上記したポリフェノール含有植物体又はキノコの抽出物と微量要素との混合比率は、前記ポリフェノール含有植物体又はキノコの抽出物を、前記培養液に直接添加する場合にも適用することができる。
　前記ポリフェノール含有植物体又はキノコの抽出物と、前記微量要素と、の混合操作は、水存在下において行われる。ここで水存在下とは、前記ポリフェノール含有植物体又はキノコの抽出物と前記微量要素が、水を媒質として反応できる条件であればよい。当該反応とは、具体的には、前記ポリフェノール含有植物体又はキノコの抽出物が、前記微量要素と錯体を形成する反応であると推測される。
　水の量としては、少なくとも前記ポリフェノール含有植物体又はキノコの抽出物と前記微量要素との混合や撹拌が可能な液量であれば良く、前記ポリフェノール含有植物体又はキノコの抽出物と前記微量要素との混合物が湿潤する程度の量であってもよい。
　なお、前記ポリフェノール含有植物体又はキノコの抽出物として、植物体又はキノコの搾汁液や抽出液などを液体のまま用いる場合、あるいは、前記微量要素として液体肥料や水溶液を用いる場合には、新たに媒質を添加することなく、直接両者を混合して反応させることができる。
　混合操作としては、スターラー等で単純な撹拌混合を行えばよいが、ミキサー、大型撹拌槽、ボルテックス、シェーカーなどによっても行うことができる。
　混合時の水の温度としては、水が液体状態である温度（例えば1気圧であれば1～100℃）であればよい。加熱を要さない室温程度（例えば10～35℃）を採用することが可能であるが、加熱する場合、40℃以上、好ましくは50℃以上での加熱を行うことにより、植物又はキノコ抽出物微量要素錯体の生成が促進され好適である。
　混合時の水の温度の上限としては200℃（加圧加熱の場合）を挙げることができるが、製造コストの観点から、常圧条件における通常加熱での沸点である100℃以下、好ましくは90℃以下、さらに好ましくは70℃以下で行うことが望ましい。なお、100℃以上の反応条件においては、植物又はキノコ抽出物の熱分解を抑制するために密閉容器内で行う方が好適である。
　混合時間としては、植物又はキノコ抽出物と微量要素が十分に接触するまで、おおよそ10秒以上行えばよいが、均一性を向上させるためには、好ましくは1分以上、より好ましくは3分以上、さらに好ましくは5分以上の混合処理を行うことが望ましい。
　また、混合時間の上限としては、微生物の繁殖による有機物の腐敗を防止するため、10日以内、好ましくは7日以内、より好ましくは5日以内、さらに好ましくは3日以内、特に好ましくは1日以内で行うことが望ましい。ただし滅菌処理を伴う場合は特に上限はない。
　上記混合処理を経て得られる反応生成物（植物又はキノコ抽出物と微量要素との反応物）は、優れた二価鉄イオン供給活性、フェントン反応触媒活性及び光触媒活性を有する。当該反応生成物では、ポリフェノール鉄錯体を含む、植物又はキノコ抽出物微量要素錯体が形成されているものと推測される。
　上記混合処理によって、本実施の形態における「植物又はキノコ抽出物微量要素混合液」を調製することができる。また、上記混合処理物を遠心分離にかけて得られた上清又は沈殿物、それらを濃縮乾固して得られた乾燥物や、当該乾燥物をさらに水に溶いた懸濁物やその上清等についても、本実施の形態における「植物又はキノコ抽出物微量要素混合液」として用いることが可能である。
　このようにして得られた「植物又はキノコ抽出物微量要素混合液」を、前記培養液に添加することによって、前記ポリフェノール含有植物体又はキノコの抽出物の添加を行う。具体的には、培養液タンクや栽培コンテナ、又はこれらの間を結合する配管などに、前記植物又はキノコ抽出物微量要素混合液を添加すればよい。
　前記植物又はキノコ抽出物微量要素混合液の添加時期としては、栽培開始時と、その後は１週間乃至３週間の間隔を置いて定期的に添加することが望ましい。
　また、前記植物又はキノコ抽出物微量要素混合液の添加量及び濃度としては、従来の水耕栽培や土耕栽培における追肥と同様に、作物の種類や生育ステージに応じた微量要素の添加量となるよう、適宜調整すればよい。
　具体的には、植物の肥料利用率の変化は、図１に示されるようなスタートダッシュ型、コンスタント型、ラストスパート型などのパターンに大別することができる。コンスタント型の作物は葉菜類に多く、ラストスパート型は花き類や果菜類に多い。作物それぞれの施肥パターンに応じて、培養液に追加するポリフェノール微量要素混合液の量を調節することで、最高の収量を上げることができる。
　このとき、ポリフェノール類が過剰になると植物根に生理障害が生じるおそれがある。そのため、植物又はキノコ抽出物微量要素混合液の添加量が多いときは、複数回に分けて根の状態を見ながら添加するといった工夫が必要となる。
　上記のようにして、培養液中に前記ポリフェノール含有植物体又はキノコの抽出物を添加することにより、ポリフェノール鉄錯体をはじめとする植物又はキノコ抽出物微量要素錯体が培養液中に含有されることとなる。
　これにより、植物の生育に伴い培養液の組成バランスが崩れて培養液のｐＨが至適範囲から外れた場合でも、微量要素の吸収が妨げられず、微量要素の欠乏による生育障害を抑えることが可能となる。
　従来の果菜類の水耕栽培には、栄養素を吸着するための固形培地が必要であったが、本実施の形態によれば、固形培地がなくても根から培養液中の栄養素を十分に吸収できるため、固形培地は不要となる。
　また、植物又はキノコ抽出物微量要素錯体が持つ強力な殺菌作用により、培養液中の病原微生物の殺菌が可能となる。あるいは、一部の作物に病害が発生しても、当該殺菌作用により病原微生物の増殖が抑えられ、水耕栽培システム全体に被害が拡大するのを防ぐことができる。それゆえ、簡易なビニールハウス内でも安定的に作物を生産することができ、紫外線、オゾン、薬剤などによる殺菌も不要となる。
　さらに、ポリフェノール鉄錯体の有機物質分解作用により、アレロパシー物質の分解・除去が可能となることから、自家中毒による生育障害も防ぐことができる。
　なお、本実施の形態において、植物又はキノコ抽出物微量要素錯体を培養液中に行き渡らせて、高い殺菌効果を得るために、培養液中に水流を発生させて撹拌しながら栽培を行うことが望ましい。水流発生又は撹拌の手段としては、例えば、ポンプを用いて栽培システム内で培養液を循環させたり、エアポンプで培養液槽に空気又は酸素を供給することで水流を発生させたり、などが挙げられるが、これらに限定されない。
　本実施の形態に係る水耕栽培方法において、栽培可能な植物に特に制限はないが、葉茎菜類、果菜類、根菜類などの野菜類、花き類、穀類などの農作物が好適である。
　本願発明者は、キク科及びシソ科の植物の根に過酸化水素が豊富に含まれており、その根から過酸化水素が滲出していることを見出した。過酸化水素はポリフェノール鉄錯体によるフェントン反応に必要であることから、本実施の形態においてキク科若しくはシソ科の植物を栽培することにより、フェントン反応が促進され、病害防除やアレロパシー物質の分解・除去といった効果がより高められると考えられる。
　そのため、本実施の形態においては、キク科若しくはシソ科の植物を単独で、または、キク科若しくはシソ科の植物とそれ以外の植物との混植で、または、キク科植物とシソ科植物との混植で、栽培することが望ましい。
　ここで、「キク科植物」としては特に制限はないが、例えば、キク、アスター、ヒマワリ、キンセンカ、シュンギク、マリーゴールド、コスモス、シオン、ダリア、ヒャクニチソウ、マーガレット、ディモルフォセカ、ヤグルマギク、ルリタマアザミ、ゴボウ、ベニバナ、アーティチョーク、レタス、サラダ菜などが挙げられる。
　「シソ科植物」としては特に制限はないが、例えば、シソ、エゴマ、バジル、ミント、ヒソップ、ローズマリー、ラベンダー、セージ、マジョラム、オレガノ、タイム、レモンバーム、サルビア、ムラサキシキブ、アジュガ、チョロギ、スギナなどが挙げられる。
　キク科若しくはシソ科の植物のみを栽培する場合には、１種のみの単独栽培としてもよく、２種以上のキク科若しくはシソ科の植物を混植栽培してもよく、１種以上のキク科植物と１種以上のシソ科植物とを混植栽培してもよい。また、キク科若しくはシソ科の植物とそれ以外の植物とを混植栽培する場合には、１種以上のキク科若しくはシソ科の植物と、１種以上のキク科及びシソ科以外の植物とを混植栽培してもよく、１種以上のキク科植物と、１種以上のシソ科植物と、１種以上のキク科及びシソ科以外の植物と、を混植栽培してもよい。
　「混植栽培」の形態としては、例えば図２に示されるように、２種以上の植物をそれぞれ異なる水耕栽培区域において栽培し、これらの水耕栽培区域の間で前記培養液を循環させる方法がある。ここで、「水耕栽培区域」とは、植物を水耕栽培する区域を指す。例えば、水槽やコンテナなどで仕切られた領域である。
　図２では、キク科若しくはシソ科の植物とそれ以外の植物との混植栽培の一実施形態を示している。水耕栽培システム１は、栽培ベッド又はハウスＡ～Ｅと、配管２１，２２と、から主に構成されている。
　図２のように、１つのビニールハウスの中で複数の栽培ベッドを繋げて水耕栽培システム１を構成する形態と、複数のビニールハウスを繋げて大規模な水耕栽培システム１を構成する形態のどちらも、本実施の形態に含まれる。
　栽培ベッド又はハウスＡ～Ｅは、配管２１，２２によって並列に接続されている。配管２１，２２は、水耕栽培システム１内で培養液を循環させるものである。図２中、線は配管２１，２２を、矢印は培養液の流向を、それぞれ示している。
　５つの栽培ベッド又はハウスＡ～Ｅでは、キク科若しくはシソ科の植物と、それ以外の植物（根菜類、葉菜類、果菜類、花類など）のうち、それぞれ異なる種類の作物が水耕栽培されている。
　栽培ベッド又はハウスＥから流出した培養液は、ポンプＰ１の動力によって、配管２１を介して、栽培ベッド又はハウスＡ～Ｄへ流入される。栽培ベッド又はハウスＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄへ流入した培養液は、それぞれの栽培作物に供給された後に、下流のポンプＰ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５の動力によって、配管２２を介して、再び栽培ベッド又はハウスＥへ戻される。
　なお、栽培ベッド又はハウスＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの上流には、それぞれ培養液の流入量を調節するためのバルブ３１，３２，３３，３４が設けられている。
　図２の水耕栽培システム１において、栽培ベッド又はハウスＥでキク科若しくはシソ科の植物を栽培する場合、キク科若しくはシソ科の植物の根から分泌される過酸化水素が、配管２１を介して栽培ベッド又はハウスＡ～Ｄに流入し、ポリフェノール鉄錯体と反応してフェントン反応を引き起こす。このようにして、全ての栽培ベッド又はハウスにおいて、フェントン反応による強力な殺菌効果、有機物質分解効果を得ることが可能となる。また、培養液中には、ポリフェノール鉄錯体以外にも、殺菌作用を有する植物又はキノコ抽出物微量要素錯体が含まれており、これらも水耕栽培システム１全体の病害防除に働いている。
　なお、例えば栽培ベッド又はハウスＡの作物に病害や自家中毒が発生した場合には、バルブ３２，３３，３４を閉状態とし、栽培ベッド又はハウスＡのみに、植物又はキノコ抽出物微量要素錯体及び過酸化水素を含む培養液が流入するようにする。これにより、栽培ベッド又はハウスＡにおいて殺菌及び有機物質分解・除去を集中的に行うことが可能となる。
　また、図２の水耕栽培システム１において、栽培ベッド又はハウスＥ以外でキク科若しくはシソ科の植物を栽培する場合にも、配管２１，２２を介して培養液が循環されているため、キク科若しくはシソ科の植物から分泌された過酸化水素は、全ての栽培ベッド又はハウスに供給される。よって、水耕栽培システム１全体において、植物又はキノコ抽出物微量要素錯体による強力な殺菌効果、有機物質分解効果を得ることが可能となる。
　「混植栽培」の他の形態としては、例えば図３に示されるように、２種以上の植物を同一の水耕栽培区域において栽培し、この水耕栽培区域の中で前記培養液を循環させる方法がある。
　図３では、キク科若しくはシソ科の植物とそれ以外の植物との混植栽培の他の実施形態を示している。水耕栽培システム１は、栽培ベッド４と、配管２と、から主に構成されている。配管２は、栽培ベッド４の下流と上流に接続されており、水耕栽培システム１内で培養液を循環させるものである。図３中、線は配管２を、矢印は培養液の流向を、それぞれ示している。
　栽培ベッド４の中の区画Ａ～Ｅのうち、少なくとも１区画にキク科若しくはシソ科の植物が水耕栽培されている。残りの区画には、キク科及びシソ科以外の植物（根菜類、葉菜類、果菜類、花類など）のうち、任意の作物が水耕栽培されている。
　ポンプＰは、配管２上に設けられ、培養液を矢印の方向に循環させるものである。栽培ベッド４の下流から排出された培養液は、ポンプＰの動力によって、配管２を介して、栽培ベッド４の上流へ戻される。栽培ベッド４の上流から流入した培養液は、区画Ａ～Ｅの栽培作物に供給された後、再び下流より排出される。
　図３の水耕栽培システム１では、キク科若しくはシソ科の植物の根から分泌される過酸化水素が、培養液の流れに乗って水耕栽培システム１内を循環している。これにより、栽培ベッド４の全ての区画において、培養液中のポリフェノール鉄錯体と過酸化水素が反応してフェントン反応を引き起し、フェントン反応による強力な殺菌効果、有機物質分解効果を得ることが可能となる。また、培養液中には、ポリフェノール鉄錯体以外にも、殺菌作用を有する植物又はキノコ抽出物微量要素錯体が含まれており、これらも水耕栽培システム１全体の病害防除に働いている。
　このように、本実施の形態では、培養液を循環させる水耕栽培システムの少なくとも一部において前記キク科若しくはシソ科の植物を栽培することにより、システム全体で強力な殺菌作用、有機物質分解作用による効果を得ることができる。
　以下、実施例により本実施の形態を詳しく説明する。
（試験例１）キク科植物、シソ科植物の根の過酸化水素の検出
　キク科植物（キク）及びシソ科植物（シソ）の根から過酸化水素が分泌されていることを確認するため、根の表面における過酸化水素濃度を測定した。
　水耕栽培しているキク及びシソを株ごと引き抜き、根の表面に付着した水における過酸化水素濃度を、過酸化水素試験紙（メルク社製）で測定した。その結果、キクで３０ｍｇ／Ｌ以上、シソで１００ｍｇ／Ｌ以上の過酸化水素が検出された。
　キクだけでなく、キク科植物全般の根には過酸化水素が含まれることが知られている。本試験例において、キク根の表面からも高濃度の過酸化水素が検出されたことから、キク科植物全般の根から過酸化水素が滲出していることが示唆された。また、シソ科植物についても、キク科植物と同様に、根から過酸化水素が滲出していることが示唆された。
（調製例１）ポリフェノール微量要素混合液の調製
　以下の実施例で用いられる植物抽出物微量要素混合液（原液）の調製は、次のようにして行った。
（１）ポリフェノール類の抽出
　ポリフェノール含有植物体として、アカシアの葉及び茎、茶葉（緑茶）、コーヒー粕、コーヒーノキの葉及び茎、キクの花、タケノコの皮、ブドウ粕（ワインの製造過程で出た搾りかす）、バナナの果実（果皮を除去したもの）、サツマイモの葉及び茎、スギの葉及び茎、を用いた。
　１０００ｍＬのビーカーに、上記の各種ポリフェノール含有植物体１０ｇ（乾燥重量）と蒸留水７００ｍＬを入れ、加圧下で１２０℃、２０分間加熱した。これを濾紙で濾過し、各種ポリフェノール含有植物体抽出液とした。
（２）微量要素との混合
　得られた各種ポリフェノール含有植物体抽出液に対し、粉末の微量要素化合物を添加、撹拌することで溶解した。これに蒸留水を加えて１Ｌとし、表２の組成の植物抽出物微量要素混合液（原液）を得た。なお、表２の組成は、市販の水耕栽培用の液体肥料における微量要素の組成を参考にして設定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　上記植物抽出物微量要素混合液中には、各種ポリフェノール含有植物体から抽出されたポリフェノール類によって、硫酸鉄（II）由来の鉄イオンがＦｅ２＋の状態でキレート化されてなるポリフェノール鉄錯体が含まれていると考えられる。また、上記植物抽出物微量要素混合液中には、植物抽出物と鉄以外の微量要素との錯体も含まれていると考えられる。
（試験例２）キク科植物との混植栽培による青枯病の防除
　アカシア抽出物を用いたトルコギキョウ（リンドウ科）及びアスター（キク科）の混植栽培による、青枯病に対する抑制効果を検証した。
　市販の養液栽培用液体肥料（「ＯＡＴハウス」Ａ処方、ＯＡＴアグリオ社製）に、青枯病菌液を１×１０３ｃｆｕ／ｍＬの菌密度となるように添加して、培養液とした。次の２つの処理区を設けた。
・単作栽培処理区：栽培ベッドにトルコギキョウの苗のみを定植し、水耕栽培を行った。アカシア抽出物を添加しない上記培養液を用いた。
・混植栽培処理区：同じ栽培ベッドにトルコギキョウとアスターの苗を定植し、混植栽培を行った。アカシア抽出物を添加した上記培養液を用いた。
　混植栽培処理区におけるアカシア抽出物の添加は次のように行った。定植後花分化前までは２週間の間隔で、調製例１でアカシア抽出物を用いて調製した植物抽出物微量要素混合液（原液）５０ｍＬを、培養液５０Ｌに添加した（１０００倍希釈）。
　花分化期には、培養液５０Ｌに対し、上記の植物抽出物微量要素混合液（原液）１００ｍＬ（５００倍希釈）を、４回に分けて添加した。これは、１００ｍＬを一度に添加すると、高濃度のポリフェノール類により植物に生理障害が発生する可能性があるためである。そのため、根の状態を観察しながら、植物抽出物微量要素混合液（原液）を２日間かけて２５ｍＬずつ添加した。
　両処理区において、ポンプにより培養液タンクから栽培ベッドへ一方向に培養液を流し、再び培養液タンクに還流させ、培養液の交換（廃棄）を行わない、完全循環式の水耕栽培を行った。また、ロックウール等の固形培地は使用せず、培養液のｐＨ及びＥＣの管理も行わなかった。フロートシステムにより、電力を使用せず自動で水の補給を行い、培養液量を５０Ｌに維持した。
　栽培中に各処理区でトルコギキョウの枯死株数を測定した。結果を図４及び図５に示す。図４は、単作栽培（左）と混植栽培（右）の様子を示す写真像図である。図５は、青枯病抑制試験の結果を示すグラフである。図５中、縦軸は枯死株数を、横軸は栽培開始からの日数を、▲は単作栽培処理区を、〇は混植栽培処理区を、それぞれ示す。
　図４及び図５に示すように、単作栽培処理区のトルコギキョウはほとんどの株が枯死し、開花まで生育できなかったのに対し、混植栽培処理区ではおおむね全ての株が健全に生育した。単作栽培処理区のトルコギキョウにおける病気の発生は、始めは１株２株とまばらに萎れが確認され、次第に発生株が増加した（図５）。
　これらの結果から、培養液にポリフェノール含有植物体の抽出物を添加して、キク科植物との混植栽培を行うことにより、培養液を交換したり、薬剤やオゾン、紫外線等による殺菌を行ったりしなくても、病害から作物を守ることができることが示された。キク科植物の根から分泌された過酸化水素と、培養液に含まれるポリフェノール鉄錯体によりフェントン反応が起こり、発生したヒドロキシラジカルが強力な殺菌効果を奏する。さらに、培養液にはポリフェノール鉄錯体以外にも、抗菌作用を有する植物抽出物微量要素錯体が含まれる。これらの植物抽出物微量要素錯体の相乗効果によって、青枯病菌などの病原微生物が殺菌又は増殖を抑制されたものと考えられる。
（試験例３）異なる濃度の茶抽出物を用いた水耕栽培試験
　培養液中の茶抽出物の濃度を変えて、サラダ菜（キク科）の水耕栽培に与える影響を調べた。
（１）培養液の調製
　ポリフェノール含有植物体として茶葉（緑茶）を用いた。１０００ｍＬのビーカーに、乾燥茶葉０ｇ、１ｇ、２．５ｇ、５ｇ、１０ｇと蒸留水７００ｍＬを入れ、加圧下で１２０℃、２０分間加熱した。これを濾紙で濾過し、茶抽出液とした。得られた各濃度の茶抽出液を、表３の組成の培養液５Ｌに添加し、水耕栽培試験に供試した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 ＊抽出原料として用いた茶葉重量（乾燥重量）を示す。
（２）水耕栽培試験
　図６に示すように、上記の培養液５Ｌを用いてサラダ菜の水耕栽培試験を行った。各コンテナにサラダ菜の苗を定植し、培養液にエアポンプで酸素を供給しながら、水耕栽培を行った。栽培中は、培養液の追加も交換も行わず、ｐＨ及びＥＣの管理も行わなかった。定植後４０日目に、葉緑素計を用いてサラダ菜の葉のクロロフィル含量（ＳＰＡＤ値）を測定した。
（３）結果と考察
　図７に結果を示す。図７中、縦軸は葉のＳＰＡＤ値、横軸は処理区、バーは標準偏差を示す（ｎ＝３）。
　茶抽出物を添加した培養液のサラダ菜が良好な生育を示したが、対照区のサラダ菜に微量要素欠乏が原因とみられる生育不良が発生した。また、茶葉の使用量が多いほど、葉のＳＰＡＤ値が高くなった。対照区のサラダ菜は、茶抽出物添加区より葉のＳＰＡＤ値が低かった（図７）。
　これらの結果から、ポリフェノール含有植物体の抽出物を培養液に添加することによって、作物の微量要素欠乏による生育障害の発生を防ぐことができることが示された。植物抽出物のキレート作用によって、微量要素が植物に吸収されやすい形態に維持されているためと考えられる。ポリフェノール含有植物体の抽出物の濃度が高いほど、クロロフィル含量が増加する傾向が見られたが、これも微量要素の吸収が促進されたためと考えられる。
（実施例１）アカシア抽出物を用いたキク類の混植栽培
　図８に示されるように、ビニールハウスにおいて、同じ栽培ベッドに小ギクと大輪ギクの苗を混植し、アカシア抽出物を添加して水耕栽培を行った。培養液として市販の養液栽培用液体肥料（「ＯＡＴハウス」Ａ処方、ＯＡＴアグリオ社製）を用いた。培養液に対するアカシア抽出物の添加は次のように行った。
　まず、栽培開始時及びその３週間後に、調製例１でアカシア抽出物を用いて調製した植物抽出物微量要素混合液（原液）３３ｍＬを、培養液１００Ｌに添加した（３０００倍希釈）。その後の茎成長期では、２週間の間隔で、上記の植物抽出物微量要素混合液（原液）１００ｍＬを、培養液１００Ｌに添加した（１０００倍希釈）。
　さらに花分化期には、培養液１００Ｌに対し、上記の植物抽出物微量要素混合液（原液）２００ｍＬ（５００倍希釈）を、４回に分けて添加した。これは、２００ｍＬを一度に添加すると、高濃度のポリフェノール類により植物に生理障害が発生する可能性があるためである。そのため、根の状態を観察しながら、植物抽出物微量要素混合液（原液）を２日間かけて５０ｍＬずつ添加した。
　設備としては、ポンプにより培養液タンクから栽培ベッドへ一方向に培養液を流し、再び培養液タンクに還流させ、培養液の交換（廃棄）を行わない、完全循環式の水耕栽培を行った。また、ロックウール等の固形培地は使用せず、培養液のｐＨ及びＥＣの管理も行わなかった。フロートシステムにより、電力を使用せず自動で水の補給を行い、培養液量を１００Ｌに維持した。
　上記の水耕栽培により、培養液を廃棄せず、高品質なキクを生産することができた（図８）。ポリフェノール含有植物体の抽出物を培養液に添加したことにより、微量要素がキレート化され、ｐＨの管理を行わなくても微量要素の欠乏症状が発生しない。また、ポリフェノール類と鉄の反応生成物であるポリフェノール鉄錯体（フェントン反応触媒）と、キクの根から滲出する過酸化水素と、がフェントン反応を起こし、強力な殺菌作用が働く。さらに、ポリフェノール鉄錯体以外の植物抽出物微量要素錯体も抗菌作用を有するため、クリーンルームや特別な殺菌装置、薬剤を使用しなくても、病害の発生を防ぐことができる。また、フェントン反応による有機物質分解作用により、アレロパシー物質を分解して自家中毒による生育障害を防ぐことも可能となる。
（実施例２）茶抽出物を用いたトルコギキョウとアスターの混植栽培
　図９に示されるように、ビニールハウスにおいて、同じ栽培ベッドにトルコギキョウ（リンドウ科）とアスター（キク科）の苗を混植し、茶抽出物を添加して水耕栽培を行った。培養液として市販の養液栽培用液体肥料（「ＯＡＴハウス」Ａ処方、ＯＡＴアグリオ社製）を用いた。培養液に対する茶抽出物の添加は次のように行った。
　まず、栽培開始時及びその後４週間にわたり、７日間の間隔で、調製例１で茶抽出物を用いて調製した植物抽出物微量要素混合液（原液）３３ｍＬを、培養液１００Ｌに添加した（３０００倍希釈）。その後の茎成長期では、２週間の間隔で、上記の植物抽出物微量要素混合液（原液）１００ｍＬを、培養液１００Ｌに添加した（１０００倍希釈）。
　さらに花分化期以降は、培養液１００Ｌに対し、上記の植物抽出物微量要素混合液（原液）２００ｍＬ（５００倍希釈）を、２週間の間隔で２回添加した。このとき、原液２００ｍＬは４回に分けて添加した。これは、２００ｍＬを一度に添加すると、高濃度のポリフェノール類により植物に生理障害が発生する可能性があるためである。そのため、根の状態を観察しながら、植物抽出物微量要素混合液（原液）を２日間かけて５０ｍＬずつ添加した。
　設備としては、ポンプにより培養液タンクから栽培ベッドへ一方向に培養液を流し、再び培養液タンクに還流させ、培養液の交換（廃棄）を行わない、完全循環式の水耕栽培を行った。また、ロックウール等の固形培地は使用せず、培養液のｐＨ及びＥＣの管理も行わなかった。フロートシステムにより、電力を使用せず自動で水の補給を行い、培養液量を１００Ｌに維持した。
　上記により、ｐＨ調整を行わず、廃液量もゼロにして、環境への負荷を従来よりも格段に少なくした水耕栽培を行って、高品質なトルコギキョウとアスターを生産することができた（図９）。キク科植物とキク科以外の植物を混植した場合でも、キク科植物の根から滲出する過酸化水素が、培養液の流れに乗って水耕栽培システム全体に行き渡り、ポリフェノール鉄錯体と反応してシステム全体の病害の防除並びに自家中毒の抑制が可能となる。また、茶抽出物を培養液に添加したことにより、微量要素がキレート化され、さらなる殺菌効果が得られるうえに、ｐＨの管理を行わなくても微量要素の欠乏症状が発生しない。
（実施例３）コーヒー抽出物を用いたスターチスとヤグルマギクの混植栽培
　図１０に示されるように、ビニールハウスにおいて、同じ栽培ベッドにスターチス（イソマツ科）とヤグルマギク（キク科）の苗を混植し、コーヒー抽出物を添加して水耕栽培を行った。培養液として市販の養液栽培用液体肥料（「ＯＡＴハウス」Ａ処方、ＯＡＴアグリオ社製）を用いた。培養液に対するコーヒー抽出物の添加は次のように行った。
　まず、栽培開始時及びその３週間後に、調製例１でコーヒー（粕）抽出物を用いて調製した植物抽出物微量要素混合液（原液）３３ｍＬを、培養液１００Ｌに添加した（３０００倍希釈）。その後の茎成長期では、２週間の間隔で、上記の植物抽出物微量要素混合液（原液）１００ｍＬを、培養液１００Ｌに添加した（１０００倍希釈）。
　さらに花分化期には、培養液１００Ｌに対し、上記の植物抽出物微量要素混合液（原液）２００ｍＬ（５００倍希釈）を、４回に分けて添加した。これは、原液２００ｍＬを一度に添加すると、高濃度のポリフェノール類により植物に生理障害が発生する可能性があるためである。そのため、根の状態を観察しながら、植物抽出物微量要素混合液（原液）を２日間かけて５０ｍＬずつ添加した。
　設備としては、ポンプにより培養液タンクから栽培ベッドへ一方向に培養液を流し、再び培養液タンクに還流させ、培養液の交換（廃棄）を行わない、完全循環式の水耕栽培を行った。また、ロックウール等の固形培地は使用せず、培養液のｐＨ及びＥＣの管理も行わなかった。フロートシステムにより、電力を使用せず自動で水の補給を行い、培養液量を１００Ｌに維持した。
　上記により、培養液を廃棄せず、高品質な切り花を生産することができた（図１０）。キク科植物とキク科以外の植物の混植栽培により、キク科植物の根から滲出する過酸化水素とポリフェノール鉄錯体とが反応して、水耕栽培システム全体の病害の防除並びに自家中毒の抑制が可能となる。また、ポリフェノール含有植物体として、抽出残渣であるコーヒー粕を用いた場合でも、その抽出物を培養液に添加したことにより、微量要素がキレート化され、さらなる殺菌効果が得られるうえに、ｐＨの管理を行わなくても微量要素の欠乏症状が発生しないことが示された。
（実施例４）コーヒー抽出物を用いたトルコギキョウの水耕栽培
　図１１に示されるように、ビニールハウスにおいて、栽培ベッドにトルコギキョウ（リンドウ科）の苗を定植し、コーヒー抽出物を添加して水耕栽培を行った。培養液として市販の養液栽培用液体肥料（「ＯＡＴハウス」Ａ処方、ＯＡＴアグリオ社製）を用いた。培養液に対するコーヒー抽出物の添加は次のように行った。
　まず、栽培開始時及びその後４週間にわたり、７日間の間隔で、調製例１でコーヒー（葉茎）抽出物を用いて調製した植物抽出物微量要素混合液（原液）３３ｍＬを、培養液１００Ｌに添加した（３０００倍希釈）。その後の茎成長期では、２週間の間隔で、上記の植物抽出物微量要素混合液（原液）１００ｍＬを、培養液１００Ｌに添加した（１０００倍希釈）。
　さらに花分化期以降は、培養液１００Ｌに対し、上記の植物抽出物微量要素混合液（原液）２００ｍＬ（５００倍希釈）を、２週間の間隔で２回添加した。このとき、原液２００ｍＬは４回に分けて添加した。これは、２００ｍＬを一度に添加すると、高濃度のポリフェノール類により植物に生理障害が発生する可能性があるためである。そのため、根の状態を観察しながら、植物抽出物微量要素混合液（原液）を２日間かけて５０ｍＬずつ添加した。
　なお、対照区として、植物抽出物微量要素混合液の代わりに市販の養液栽培用液体肥料を用いたこと以外は、上記と同様に水耕栽培を行い比較した。
　両処理区において、ポンプにより培養液タンクから栽培ベッドへ一方向に培養液を流し、再び培養液タンクに還流させ、培養液の交換（廃棄）を行わない、完全循環式の水耕栽培を行った。また、ロックウール等の固形培地は使用せず、培養液のｐＨ及びＥＣの管理も行わなかった。フロートシステムにより、電力を使用せず自動で水の補給を行い、培養液量を１００Ｌに維持した。
　コーヒー抽出物を添加したトルコギキョウは健全に生育し、高品質の切り花を生産した。一方、対照区のトルコギキョウは、葉に微量要素欠乏によると思われる生理障害が発生し、生育は悪かった（図１１）。コーヒー抽出物を培養液に添加したことにより、微量要素がキレート化され、ｐＨの管理を行わなくても微量要素の欠乏症状が発生しないうえに、抗菌効果が得られる。また、キク科若しくはシソ科の植物との混植を行わない場合でも、培養液中には生物由来の過酸化水素が微量に発生していることから、それがポリフェノール鉄錯体と反応してフェントン反応が起こり、病害の防除並びに自家中毒の抑制が可能となる。
（実施例５）茶抽出物を用いたルリタマアザミの水耕栽培
　図１２に示されるように、ビニールハウスにおいて、コンテナにルリタマアザミ（キク科）の苗を定植し、茶抽出物を添加して水耕栽培を行った。培養液として市販の養液栽培用液体肥料（「ＯＡＴハウス」Ａ処方、ＯＡＴアグリオ社製）を用い、培養液に対する茶抽出物の添加は次のように行った。
　まず、栽培開始時及びその後３週間にわたり、７日間の間隔で、調製例１で茶抽出物を用いて調製した植物抽出物微量要素混合液（原液）３３ｍＬを、培養液１００Ｌに添加した（３０００倍希釈）。その後は２週間の間隔で、上記の植物抽出物微量要素混合液（原液）１００ｍＬを、培養液１００Ｌに添加した（１０００倍希釈）。
　なお、対照区として、植物抽出物微量要素混合液の代わりに市販の養液栽培用液体肥料を用いたこと以外は、上記と同様に水耕栽培を行い比較した。
　両処理区において、培養液にエアポンプで酸素を供給し、培養液のｐＨ及びＥＣの管理を行わず、培養液の交換（廃棄）も行わなかった。また、ロックウール等の固形培地は使用しなかった。フロートシステムにより、電力を使用せず自動で水の補給を行い、培養液量を１００Ｌに維持した。
　茶抽出物を添加したルリタマアザミは健全に生育し、高品質の切り花を生産した。一方、対照区のルリタマアザミは、葉に微量要素欠乏によると思われる生理障害が発生し、生育は悪かった（図１２）。茶抽出物によるキレート作用で、微量要素の吸収が助けられるため、ｐＨの管理が不要となる。また、キク科若しくはシソ科の植物との混植を行わなくても、植物抽出物微量要素錯体の殺菌作用や、ポリフェノール鉄錯体の有機物質分解作用が働いて、病害の防除並びに自家中毒の抑制が可能となる。
（実施例６）各種ポリフェノール含有植物体の抽出物を用いたユリの水耕栽培
　ビニールハウスにおいて、図１３に示す水耕栽培装置に、ユリ（カサブランカ）の球根を定植し、各種ポリフェノール含有植物体の抽出物を添加して水耕栽培を行った。
（１）植物抽出物微量要素混合液の調製
　ポリフェノール含有植物体として、茶葉（緑茶）、ブドウ粕（ワインの製造過程で出た搾りかす）、アカシアの葉及び茎、ポプラの葉及び茎、ヤナギの葉及び茎、キクの葉及び茎、を用いた。１０００ｍＬのビーカーに、上記の各種ポリフェノール含有植物体１０ｇ（乾燥重量）と蒸留水７００ｍＬを入れ、加圧下で１２０℃、２０分間加熱した。これを濾紙で濾過し、各種ポリフェノール含有植物体抽出液とした。
　得られた各種ポリフェノール含有植物体抽出液に対し、粉末の微量要素化合物（ホウ酸３ｇ、硫酸マンガン（II）２ｇ、硫酸亜鉛０．２２ｇ、硫酸銅０．０５ｇ、モリブデン酸ナトリウム０．０１ｇ、硫酸鉄（II）１５ｇ）を添加、撹拌することで溶解した。これに蒸留水を加えて１Ｌとし、植物抽出物微量要素混合液（原液）を得た。
（２）栽培方法
　球根は２カ月間１３℃で保存した後に図１３の装置に定植した。ユリは球根の底部だけでなく上部にも根（上根）がはるため、球根は湿らせたピートモスを詰めたコンテナに定植した。
　図１４に示されるように、各処理区において、栽培ポットに４株ずつユリを栽培した。ポンプにより培養液タンクから栽培ポットへ一方向に培養液を流し、再び培養液タンクに還流させ、培養液の交換（廃棄）を行わない、完全循環式の水耕栽培を行った。また、培養液のｐＨ及びＥＣの管理も行わなかった。フロートシステムにより、電力を使用せず自動で水の補給を行い、培養液量を１５Ｌに維持した。
　培養液として市販の養液栽培用液体肥料（「ＯＡＴハウス」Ａ処方、ＯＡＴアグリオ社製）を用いた。培養液に対する各種ポリフェノール含有植物体の抽出物の添加は次のように行った。
　まず、栽培開始時から花分化期までは、２週間の間隔で、上記（１）で調製した各種植物抽出物微量要素混合液（原液）５ｍＬを、培養液１５Ｌに添加した（３０００倍希釈）。花分化期以降は、２週間の間隔で、各種植物抽出物微量要素混合液（原液）１５ｍＬを、培養液１５Ｌに添加した（１０００倍希釈）。
　開花後、ユリの花の直径（図１５）を測定した。なお、対照区（植物抽出物無添加）として、植物抽出物微量要素混合液の代わりに市販の養液栽培用液体肥料を用いたこと以外は、上記と同様に水耕栽培を行い比較した。また、対照区（塩化鉄）として、上記（１）で微量要素化合物の代わりに塩化鉄（III）を８．８ｇ添加したこと以外は、上記と同様に水耕栽培を行い比較した。
（３）結果と考察
　図１４に示すように、すべての処理区において高品質のユリを生産することができた。図１６は、各種ポリフェノール含有植物体の抽出物の添加によるユリの花への影響を示すグラフである。図１６中、縦軸は花の直径（ｃｍ）、横軸は処理区、バーは標準偏差を示す（ｎ＝４）。対照区（植物抽出物無添加）に比べ、いずれの植物抽出物添加処理区においても花長（花の直径）が大きくなった。
　ユリの栽培には大変な労力が必要で、高品質のユリを栽培するのは困難であるとされている。また、連作障害が起きるため、毎年同じ土地にユリの栽培ができない問題がある。本実施例では、各種ポリフェノール含有植物体の抽出物を培養液に添加することで、培養液のｐＨ管理が不要となり、病害の防除や自家中毒の抑制も可能となる。それゆえ、ユリの栽培を容易に行うことが可能となるうえに、連作障害の問題も解決できる。また、培養液の廃棄もゼロとなるため、環境にやさしい農業を行うことができる。
（実施例７）キク、竹、ブドウ抽出物を用いたパプリカの水耕栽培
　図１７に示されるように、ビニールハウスにおいて、栽培ベッドにパプリカ（ナス科）の苗を定植し、キク、竹、ブドウからの抽出物を添加して水耕栽培を行った。
　培養液として市販の養液栽培用液体肥料（「ＯＡＴハウス」Ａ処方、ＯＡＴアグリオ社製）を用いた。培養液に添加するポリフェノール含有植物体の抽出物として、調製例１でキク（花）抽出物、竹（タケノコの皮）抽出物、ブドウ（粕）抽出物を用いて調製した、各種植物抽出物微量要素混合液（原液）を用いた。
　培養液に対するポリフェノール含有植物体の抽出物の添加は次のように行った。まず、栽培開始時及びその後４週間にわたり、７日間の間隔で、上記の各種植物抽出物微量要素混合液（原液）３３ｍＬを、培養液１００Ｌに添加した（３０００倍希釈）。その後の茎成長期では、２週間の間隔で、上記の植物抽出物微量要素混合液（原液）１００ｍＬを、培養液１００Ｌに添加した（１０００倍希釈）。
　さらに花分化期以降は、培養液１００Ｌに対し、上記の植物抽出物微量要素混合液（原液）２００ｍＬ（５００倍希釈）を、２週間の間隔で２回添加した。このとき、原液２００ｍＬは４回に分けて添加した。これは、２００ｍＬを一度に添加すると、高濃度のポリフェノール類により植物に生理障害が発生する可能性があるためである。そのため、根の状態を観察しながら、植物抽出物微量要素混合液（原液）を２日間かけて５０ｍＬずつ添加した。
　設備としては、ポンプにより培養液タンクから栽培ベッドへ一方向に培養液を流し、再び培養液タンクに還流させ、培養液の交換（廃棄）を行わない、完全循環式の水耕栽培を行った。また、ロックウール等の固形培地は使用せず、培養液のｐＨ及びＥＣの管理も行わなかった。フロートシステムにより、電力を使用せず自動で水の補給を行い、培養液量を１００Ｌに維持した。
　各種ポリフェノール含有植物体の抽出物を添加したパプリカは健全に生育し、高品質の果実を生産した（図１８）。各種ポリフェノール含有植物体の抽出物によるキレート作用で、微量要素の吸収が助けられるため、ｐＨの管理が不要となる。果菜類の水耕栽培では、栄養素の吸収を助けるといった目的でロックウールなどの固形培地を使用するのが一般的だが、本実施の形態の栽培方法では固形培地を使用しなくても生育障害は発生しない。また、キク科若しくはシソ科の植物との混植を行わなくても、植物抽出物微量要素錯体の殺菌作用や、ポリフェノール鉄錯体の有機物質分解作用が働いて、病害の防除並びに自家中毒の抑制が可能となる。
（実施例８）バナナ及びサツマイモ抽出物を用いたイチゴの水耕栽培
　図１９に示されるように、ビニールハウスにおいて、コンテナにイチゴ（バラ科）の苗を定植し、バナナ抽出物又はサツマイモ抽出物を添加して水耕栽培を行った。
　培養液として市販の養液栽培用液体肥料（「ＯＡＴハウス」Ａ処方、ＯＡＴアグリオ社製）を用いた。培養液に添加するポリフェノール含有植物体の抽出物として、調製例１でバナナ（果実）抽出物、サツマイモ（葉茎）抽出物を用いて調製した、各種植物抽出物微量要素混合液（原液）を用いた。
　培養液に対するポリフェノール含有植物体抽出液の添加は次のように行った。まず、栽培開始時及びその後４週間にわたり、７日間の間隔で、上記の各種植物抽出物微量要素混合液（原液）３３ｍＬを、培養液１００Ｌに添加した（３０００倍希釈）。その後の茎成長期では、２週間の間隔で、上記の植物抽出物微量要素混合液（原液）１００ｍＬを、培養液１００Ｌに添加した（１０００倍希釈）。
　なお、対照区として、植物抽出物微量要素混合液の代わりに市販の養液栽培用液体肥料を用いたこと以外は、上記と同様に水耕栽培を行い比較した。
　両処理区において、培養液にエアポンプで酸素を供給し、培養液のｐＨ及びＥＣの管理を行わず、培養液の交換（廃棄）も行わなかった。また、ロックウール等の固形培地は使用しなかった。フロートシステムにより、電力を使用せず自動で水の補給を行い、培養液量を１００Ｌに維持した。
　ポリフェノール含有植物体の抽出物を添加したイチゴは健全に生育した。一方、対照区のイチゴの葉に微量要素欠乏が原因と思われる生理障害（葉の黄化）が発生した（図１９）。ポリフェノール含有植物体の抽出物によるキレート作用で、微量要素の吸収が助けられるため、ｐＨの管理が不要となる。イチゴの水耕栽培ではロックウールなどの固形培地を使用するのが一般的だが、本実施の形態の栽培方法では固形培地は不要であるため、栽培後の固形培地の廃棄の問題を解決できる。また、キク科若しくはシソ科の植物との混植を行わなくても、植物抽出物微量要素錯体の殺菌作用や、ポリフェノール鉄錯体の有機物質分解作用が働いて、病害の防除並びに自家中毒の抑制が可能となる。
（実施例９）各種ポリフェノール含有植物体の抽出物を用いたイチゴの水耕栽培
　ビニールハウスにおいて、図２０に示す水耕栽培装置に、イチゴ（品種名「紅ほっぺ」）の苗を定植し、各種ポリフェノール含有植物体の抽出物を添加して水耕栽培を行った。
（１）植物抽出物微量要素混合液の調製
　ポリフェノール含有植物体として、イチョウの葉及び茎、コーヒーノキの葉及び茎、パパイアの葉及び茎、スギの葉及び茎、シソの葉及び茎、マツの葉及び茎、マンゴーの葉及び茎、カカオの葉及び茎、バナナの葉及び茎、ユズの果実、レモンの葉及び茎、グァバの葉及び茎、を用いた。１０００ｍＬのビーカーに、上記の各種ポリフェノール含有植物体１０ｇ（乾燥重量）と蒸留水７００ｍＬを入れ、加圧下で１２０℃、２０分間加熱した。これを濾紙で濾過し、各種ポリフェノール含有植物体抽出液とした。
　得られた各種ポリフェノール含有植物体抽出液に対し、粉末の微量要素化合物（ホウ酸３ｇ、硫酸マンガン（II）２ｇ、硫酸亜鉛０．２２ｇ、硫酸銅０．０５ｇ、モリブデン酸ナトリウム０．０１ｇ、硫酸鉄（II）１５ｇ）を添加、撹拌することで溶解した。これに蒸留水を加えて１Ｌとし、植物抽出物微量要素混合液（原液）を得た。
（２）栽培方法
　図２０の発泡スチロール箱に９Ｌの培養液を入れ、エアポンプで酸素を供給することで培養液を循環させながら水耕栽培を行った。培養液のｐＨ及びＥＣの管理を行わず、培養液の交換（廃棄）も行わなかった。また、ロックウール等の固形培地は使用しなかった。
　培養液として市販の養液栽培用液体肥料（「ＯＡＴハウス」Ａ処方、ＯＡＴアグリオ社製）を用いた。栽培開始時から２週間の間隔で、上記（１）で調製した各種植物抽出物微量要素混合液（原液）９ｍＬ（１０００倍希釈）、及び、上記の市販液体肥料９ｍＬを、培養液９Ｌに添加した。また、水の補給は、３週間の間隔で手動で行い、培養液量を９Ｌに維持した。
　イチゴ苗の定植から４０日目に、クロロフィル含量の指標としてＳＰＡＤ値を、葉緑素計を用いて測定した。また、イチゴ苗の定植から８０日目より３週間にわたってイチゴ果実を収穫し、収穫量を測定した。なお、対照区として、植物抽出物微量要素混合液の代わりに市販液体肥料を用いたこと以外は、上記と同様に水耕栽培を行い比較した。
（３）結果と考察
　図２１は、（ａ）対照区及び（ｂ）イチョウ抽出物添加区における定植後５５日目の様子を比較した写真像図である。対照区では、微量要素欠乏によると思われる生理障害（若い葉の黄化）が顕著に表れ、イチゴ果実の収穫量は少なかった。一方、植物抽出物添加区においては、生育障害は発生せず、対照区に比べて沢山のイチゴ果実が収穫できた（図２３参照）。
　図２２は、各処理区におけるイチゴのクロロフィル含量（ＳＰＡＤ値）を比較したグラフである。図中、縦軸はＳＰＡＤ値、横軸は処理区、バーは標準偏差を示し、異なるアルファベットは有意水準５％で有意差があることを示す（ｎ＝３）。すべての植物抽出物添加区において、対照区に比べて有意に高いクロロフィル含量となった（図２２）。
　図２３は、各処理区において３週間に収穫したイチゴ果実の総重量（１株当たりの平均値、ｎ＝３）を比較したグラフである。図中、縦軸は果実総重量（ｇ）、横軸は処理区、バーは標準偏差を示し、異なるアルファベットは有意水準５％で有意差があることを示す。すべての植物抽出物添加区において、対照区に比べて有意に高い収穫量となった（図２３）。対照区のイチゴは生育障害によりクロロフィル含量が低下したと考えられる。クロロフィル含量が少ない植物は、光合成力が低下するため、収量の著しい低下に繋がったものと考えられる。
　一般に植物の生育に最適な培養液のｐＨは５．５～６．５とされている。このｐＨ範囲を外れると、微量要素が植物に吸収されない形態に変化し、沈殿するため、従来技術では培養液に酸やアルカリを添加してｐＨ調整が行われている。本実施例では、定植２カ月後に培養液のｐＨを測定した結果、すべての処理区において、養液組成バランスの崩れによりｐＨが６．５を超えていた。そのため、対照区では微量要素の欠乏により生育障害が発生した（図２１～図２３）。これに対し、ポリフェノール含有植物体の抽出物を培養液に添加した処理区では、微量要素がキレートされて植物に吸収されやすくなるため、生育障害の発生を防ぐことができたものと考えられる。
（実施例１０）スギ抽出物を用いたキク科植物と根菜類の混植栽培
　ビニールハウスにおいて、図２４に示す市販の水耕栽培装置に、二十日大根（アブラナ科）とディモルフォセカ（キク科）の苗を混植し、スギ抽出物を添加して水耕栽培を４０日間行った。
　図２４及び図２５に示すように、水耕栽培装置の４本の栽培パイプのうち３本に二十日大根を、残りの１本の栽培パイプにディモルフォセカを、定植した。ポンプにより養液タンクから栽培パイプへ一方向に培養液を流し、再び培養液タンクに還流させ、培養液の交換（廃棄）を行わない、完全循環式の水耕栽培を行った。また、ロックウール等の固形培地は使用せず、培養液のｐＨ及びＥＣの管理も行わなかった。フロートシステムにより、電力を使用せず自動で水の補給を行い、培養液量を１５Ｌに維持した。
　培養液として、市販の液体肥料（「ハイポネックス（登録商標）原液」３０００倍希釈、ハイポネックスジャパン社製）を用いた。調製例１でスギ（葉茎）抽出物を用いて調製した植物抽出物微量要素混合液（原液）１５ｍＬを、この培養液で１０００倍希釈したものを用いて、水耕栽培を開始した。
　栽培開始から１週間後より、７日間の間隔で、上記した植物抽出物微量要素混合液（原液）１５ｍＬ（１０００倍希釈）、及び、「ハイポネックス（登録商標）原液」５ｍＬ（３０００倍希釈）を、培養液１５Ｌに添加した。
　収穫後に、二十日大根の収量を測定した。なお、対照区として、植物抽出物微量要素混合液の代わりに市販液体肥料を用いたこと以外は、上記と同様に水耕栽培を行い比較した。
　結果を図２５及び図２６に示す。図２５は、植物抽出物添加区と対照区における混植栽培の様子を比較した写真像図である。図２５からははっきりしないが、対照区の二十日大根で生育障害（葉の黄化）が発生したのに対し、植物抽出物添加区では生育障害が発生せず健全に生育した。対照区では、微量要素欠乏による生育障害が発生したものと考えられる。
　図２６は、各処理区の二十日大根の収穫量を比較したグラフである。縦軸は二十日大根の収量（新鮮重（ｇ））、横軸は処理区、バーは標準偏差を示し、異なるアルファベットは有意水準５％で有意差があることを示す（ｎ＝３）。スギ抽出物を添加した処理区の二十日大根の収量は、対照区より有意に増加した（図２６）。対照区では、生育障害により葉が黄化したことから、クロロフィル含量が減少して光合成力が低下した結果、収量が減少したと考えられる。
　このように、キク科植物と混植し、ポリフェノール含有植物体の抽出物を培養液に添加することによって、従来水耕栽培が難しいとされていた根菜類でも、十分な収量が得られることが示された。したがって、従来水耕栽培が行われてきた葉菜類だけでなく、様々な作物に対して、本実施の形態を適用できることが示された。しかも、本実施の形態に係る技術は、環境にやさしい完全循環式の水耕栽培であって、培養液の厳密な管理が不要であり、高価な殺菌装置や薬剤も不要であることから、水耕栽培を広く普及させることができる画期的な技術である。
（実施例１１）各種ポリフェノール含有植物体の抽出物を用いたキク科植物と根菜類の混植栽培
　ビニールハウスにおいて、図２７及び図２８に示す市販の水耕栽培装置に、二十日大根（アブラナ科）とレタス（キク科）の苗を混植し、各種ポリフェノール含有植物体の抽出物を添加して水耕栽培を行った。二十日大根は、赤長品種と白長品種の２品種を用いた。図２７は水耕栽培装置の平面図、図２８は水耕栽培装置の側面図である。
（１）植物抽出物微量要素混合液の調製
　ポリフェノール含有植物体として、ヨモギの葉及び茎、ダイコンの葉及び茎、レモンバームの葉及び茎、クワの葉及び茎、セージの葉及び茎、ペパーミントの葉及び茎、カラシナの葉及び茎、温州みかんの皮、ユーカリの葉及び茎、竹の葉及び茎、を用いた。１０００ｍＬのビーカーに、上記の各種ポリフェノール含有植物体１０ｇ（乾燥重量）と蒸留水７００ｍＬを入れ、加圧下で１２０℃、２０分間加熱した。これを濾紙で濾過し、各種ポリフェノール含有植物体抽出液とした。
　得られた各種ポリフェノール含有植物体抽出液に対し、粉末の微量要素化合物（ホウ酸３ｇ、硫酸マンガン（II）２ｇ、硫酸亜鉛０．２２ｇ、硫酸銅０．０５ｇ、モリブデン酸ナトリウム０．０１ｇ、硫酸鉄（II）１５ｇ）を添加、撹拌することで溶解した。これに蒸留水を加えて１Ｌとし、植物抽出物微量要素混合液（原液）を得た。
（２）栽培方法
　各処理区において、図２７及び図２８に示すように、水耕栽培装置の４本の栽培パイプのうち２本に二十日大根（赤長品種と白長品種各１本）を、残りの２本の栽培パイプにレタスを定植し、二十日大根とレタスの栽培パイプを交互に配置した。ポンプにより養液タンクから栽培パイプへ一方向に培養液を流し、再び培養液タンクに還流させ、培養液の交換（廃棄）を行わない、完全循環式の水耕栽培を行った。また、ロックウール等の固形培地は使用せず、培養液のｐＨ及びＥＣの管理も行わなかった。フロートシステムにより、電力を使用せず自動で水の補給を行い、培養液量を１５Ｌに維持した。
　培養液として、市販の液体肥料（「ハイポネックス（登録商標）原液」３０００倍希釈、ハイポネックスジャパン社製）を用いた。上記（１）で調製した各種植物抽出物微量要素混合液（原液）５ｍＬを、この培養液で３０００倍希釈したものを用いて、水耕栽培を開始した。
　栽培開始から１週間後より、７日間の間隔で、上記した植物抽出物微量要素混合液（原液）１５ｍＬ（１０００倍希釈）、及び、「ハイポネックス（登録商標）原液」５ｍＬ（３０００倍希釈）を、培養液１５Ｌに添加した。
　収穫後に、二十日大根の収量を測定した。なお、対照区として、植物抽出物微量要素混合液の代わりに市販液体肥料を用いたこと以外は、上記と同様に水耕栽培を行い比較した。
（３）結果と考察
　結果を図２９及び図３０に示す。図２９は、各種植物抽出物添加区と対照区における混植栽培の様子を示した写真像図である。対照区の二十日大根では生育障害（葉の黄化）が発生したのに対し、植物抽出物添加区では生育障害が発生せず健全に生育した。対照区では、アレロパシー物質の分泌（自家中毒）による生育障害が発生したものと考えられる。
　図３０は、各処理区の（ａ）赤二十日大根と（ｂ）白二十日大根の収穫量を比較したグラフである。縦軸は１株あたりの新鮮重（ｇ）、横軸は処理区、バーは標準偏差を示し、異なるアルファベットは有意水準５％で有意差があることを示す（ｎ＝９）。各種ポリフェノール含有植物体の抽出物を添加した処理区の二十日大根の収量は、対照区より増加した（図３０）。対照区では、生育障害により葉が黄化したことから、クロロフィル含量が減少して光合成力が低下した結果、収量が減少したと考えられる。
　植物根から滲出したアレロパシー物質が培養液中に高濃度蓄積して生育障害を起こす「自家中毒」という現象が知られている。本実施例では、対照区で発生した生育障害がアレロパシー物質によるものと考えられる。一方、植物抽出物添加区では、培養液のポリフェノール鉄錯体が、キク科植物が分泌する過酸化水素とフェントン反応を起こしてヒドロキシラジカルを発生させ、有機物質であるアレロパシー物質を分解・除去したため、生育障害が発生しなかったと考えられる。それゆえ、本実施の形態の水耕栽培方法によれば、完全循環式で廃液をゼロにしても、作物の安定生産が可能となる。
（実施例１２）ローズマリー、オレガノ抽出物を用いたシソ科植物の水耕栽培
　ビニールハウスにおいて、市販の水耕栽培装置にシソ（シソ科）の苗を定植し、ローズマリー抽出物又はオレガノ抽出物を添加して水耕栽培を行った。
（１）植物抽出物微量要素混合液の調製
　ポリフェノール含有植物体として、ローズマリーの葉及び茎、オレガノ（植物全体）、を用いた。１０００ｍＬのビーカーに、上記の各種ポリフェノール含有植物体１０ｇ（乾燥重量）と蒸留水７００ｍＬを入れ、加圧下で１２０℃、２０分間加熱した。これを濾紙で濾過し、各種ポリフェノール含有植物体抽出液とした。
　得られた各種ポリフェノール含有植物体抽出液に対し、粉末の微量要素化合物（ホウ酸３ｇ、硫酸マンガン（II）２ｇ、硫酸亜鉛０．２２ｇ、硫酸銅０．０５ｇ、モリブデン酸ナトリウム０．０１ｇ、硫酸鉄（II）１５ｇ）を添加、撹拌することで溶解した。これに蒸留水を加えて１Ｌとし、植物抽出物微量要素混合液（原液）を得た。
（２）栽培方法
　各処理区において、図３１に示すように、水耕栽培装置にシソを定植して水耕栽培を行った。ポンプにより養液タンクから栽培パイプへ一方向に培養液を流し、再び培養液タンクに還流させ、培養液の交換（廃棄）を行わない、完全循環式の水耕栽培を行った。また、ロックウール等の固形培地は使用せず、培養液のｐＨ及びＥＣの管理も行わなかった。フロートシステムにより、電力を使用せず自動で水の補給を行い、培養液量を１５Ｌに維持した。
　培養液として、市販の液体肥料（「ハイポネックス（登録商標）原液」３０００倍希釈、ハイポネックスジャパン社製）を用いた。上記（１）で調製した各種植物抽出物微量要素混合液（原液）５ｍＬを、この培養液で３０００倍希釈したものを用いて、水耕栽培を開始した。
　栽培開始から１週間後より、７日間の間隔で、上記した植物抽出物微量要素混合液（原液）１５ｍＬ（１０００倍希釈）、及び、「ハイポネックス（登録商標）原液」５ｍＬ（３０００倍希釈）を、培養液１５Ｌに添加した。
　定植後２１日目にシソの草丈を測定した。なお、対照区として、植物抽出物微量要素混合液の代わりに市販液体肥料を用いたこと以外は、上記と同様に水耕栽培を行い比較した。
（３）結果と考察
　結果を図３１及び図３２に示す。図３１は、各種植物抽出物添加区と対照区における水耕栽培の様子を示した写真像図である。対照区のシソでは植物が黄色化したのに対し、植物抽出物添加区では健全に生育した。対照区では、自家中毒による生育障害が発生したものと考えられる。
　図３２は、各処理区の草丈を比較したグラフである。縦軸はシソの草丈、横軸は処理区、バーは標準偏差を示し、異なるアルファベットは有意水準５％で有意差があることを示す（ｎ＝１８）。各種ポリフェノール含有植物体の抽出物を添加した処理区のシソの草丈は、対照区より有意（ｐ＜０．０５）に高くなった（図３２）。対照区では、自家中毒による生育障害が発生し、生育が悪かったものと考えられる。
　シソ科植物の根から滲出する過酸化水素と、ポリフェノール鉄錯体と、が培養液中でフェントン反応を起こし、病害防除と自家中毒の抑制が可能となる。また、ポリフェノール鉄錯体以外の植物抽出物微量要素錯体も抗菌作用を有するため、一層強力な病害防除効果を得ることができる。さらに、植物抽出物微量要素錯体が植物への微量要素の吸収を助けるため、ｐＨの管理を行わなくても微量要素の欠乏症状が発生しない。
（実施例１３）オレガノおよびローズマリー抽出物を用いたシソ科植物と葉菜類の混植栽培
　ビニールハウスにおいて、図３３に示す市販の水耕栽培装置に、シソ（シソ科）及びホウレンソウ（ヒユ科）の苗を定植し、オレガノおよびローズマリー抽出物を添加して水耕栽培を行った。
（１）植物抽出物微量要素混合液の調製
　ポリフェノール含有植物体として、オレガノの葉及び茎、ローズマリーの葉及び茎、を用いた。１０００ｍＬのビーカーに、上記のポリフェノール含有植物体１０ｇ（乾燥重量）と蒸留水７００ｍＬを入れ、加圧下で１２０℃、２０分間加熱した。これを各種ポリフェノール含有植物体抽出液とした。
　得られた各種ポリフェノール含有植物体抽出液に対し、粉末の微量要素化合物（ホウ酸３ｇ、硫酸マンガン（II）２ｇ、硫酸亜鉛０．２２ｇ、硫酸銅０．０５ｇ、モリブデン酸ナトリウム０．０１ｇ、硫酸鉄（II）１５ｇ）を添加、撹拌することで溶解した。これに蒸留水を加えて１Ｌとし、植物抽出物微量要素混合液（原液）を得た。
（２）栽培方法
　各処理区において、図３３に示すように、水耕栽培装置にシソ及びホウレンソウを定植して水耕栽培を行った。ポンプにより養液タンクから栽培パイプへ一方向に培養液を流し、再び培養液タンクに還流させ、培養液の交換（廃棄）を行わない、完全循環式の水耕栽培を行った。また、ロックウール等の固形培地は使用せず、培養液のｐＨ及びＥＣの管理も行わなかった。フロートシステムにより、電力を使用せず自動で水の補給を行い、培養液量を１５Ｌに維持した。
　培養液として、市販の液体肥料（「ハイポネックス（登録商標）原液」３０００倍希釈、ハイポネックスジャパン社製）を用いた。上記（１）で調製した植物抽出物微量要素混合液（原液）５ｍＬを、この培養液で３０００倍希釈したものを用いて、水耕栽培を開始した。
　栽培開始から１週間後より、７日間の間隔で、上記した植物抽出物微量要素混合液（原液）１５ｍＬ（１０００倍希釈）、及び、「ハイポネックス（登録商標）原液」５ｍＬ（３０００倍希釈）を、培養液１５Ｌに添加した。
　定植後２１日目に、シソの草丈およびホウレンソウのクロロフィル含量を測定した。クロロフィル含量の測定は、葉緑素計を用いて葉色（ＳＰＡＤ値）を測定した。なお、対照区として、植物抽出物微量要素混合液の代わりに市販液体肥料を用いたこと以外は、上記と同様に水耕栽培を行い比較した。
（３）結果と考察
　結果を図３３及び図３４に示す。図３３は、オレガノおよびローズマリー抽出物添加区と対照区における混植栽培の様子を示した写真像図である。図３３からは分かり難いが、対照区のホウレンソウでは植物の黄色化が見られたのに対し、オレガノおよびローズマリー抽出物添加区では健全に生育した。対照区のホウレンソウでは、養液組成バランスの崩れによる生育障害（特に鉄欠乏症による若い葉の黄色化）が発生したものと考えられる。
　図３４は、ローズマリー抽出物及びオレガノ抽出物の添加によるシソ及びホウレンソウの生育への影響を示すグラフである。図３４（ａ）は、各処理区のシソの草丈を比較したグラフである。縦軸はシソの草丈（ｃｍ）、横軸は処理区、バーは標準偏差を示し、異なるアルファベットは有意水準５％で有意差があることを示す（ｎ＝１８）。オレガノおよびローズマリー抽出物を添加した処理区のシソの草丈は、対照区より有意に高くなった（図３４（ａ））。ホウレンソウの草丈についても同様の傾向が見られた。対照区では、自家中毒と培養液組成バランスの崩れによる生育障害により生育が悪かったものと考えられる。
　図３４（ｂ）は、各処理区のホウレンソウの葉のクロロフィル含量を比較したグラフである。縦軸は葉のクロロフィル含量（ＳＰＡＤ値）、横軸は処理区、バーは標準偏差を示し、異なるアルファベットは有意水準５％で有意差があることを示す（ｎ＝１８）。オレガノおよびローズマリー抽出物を添加した処理区のホウレンソウのクロロフィル含量は、対照区より有意に高くなった（図３４（ｂ））。図３３にも示されるように、対照区では養液組成バランスの崩れにより微量要素（特に鉄）が欠乏したことにより、クロロフィル含量が低下し、植物の黄色化が起こったものと考えられる。
　シソ科植物と混植し、ポリフェノール含有植物体の抽出物を培養液に添加することによって、ホウレンソウの完全循環式水耕栽培が可能であることが示された。シソ科植物の根から滲出する過酸化水素とポリフェノール鉄錯体がフェントン反応を起こし、病害防除と自家中毒の抑制が可能となる。また、ポリフェノール鉄錯体以外の植物抽出物微量要素錯体により、病害の防除と植物への微量要素の吸収が促進される。
（試験例４）植物抽出物微量要素錯体による抗菌性試験
　各種ポリフェノール含有植物体の抽出物と、微量要素との反応生成物である植物抽出物微量要素錯体について、大腸菌に対する抗菌性を検証した。
（１）植物抽出物微量要素錯体の調製
　ポリフェノール含有植物体として、アカシアの葉及び茎、ブドウ粕（ワインの製造過程で出た搾りかす）、ポプラの葉及び茎、レモンバーム（植物全体）、バナナの葉及び茎、イチョウの葉及び茎、カカオの葉及び茎、スギの葉及び茎、マツの葉及び茎、シソの葉及び茎、ユズの果実、コーヒーノキの葉及び茎、カキノキの葉及び茎、オレガノ（植物全体）、カラシナの葉及び茎、キクの花、グァバの葉及び茎、クワの葉及び茎、サツマイモの葉、葉柄及びつる、セージ（植物全体）、ダイコンの葉及び茎、竹の葉及び茎、竹の皮（タケノコの皮）、パパイアの葉及び茎、ヒノキの皮、ヒノキの葉及び茎、ペパーミントの葉及び茎、マンゴーの葉及び茎、温州みかんの果皮、ヤナギの葉及び茎、ユーカリの葉及び茎、ヨモギの葉及び茎、ラベンダーの葉及び茎、ローズマリーの葉及び茎、レモンの葉及び茎、茶葉（緑茶）、サトウキビの葉及び茎、を用いた。
　これらのポリフェノール含有植物体１０ｇ（乾燥重量）を、１０００ｍＬビーカーに入れ、７００ｍＬの蒸留水を添加し、加圧下で１２０℃、２０分間加熱した。これを濾紙で濾過してポリフェノール含有植物体抽出液とした。この抽出液に対し、粉末の微量要素化合物（ホウ酸３ｇ、硫酸マンガン（II）２ｇ、硫酸亜鉛０．２２ｇ、硫酸銅０．０５ｇ、モリブデン酸ナトリウム０．０１ｇ、硫酸鉄（II）１５ｇ）を添加、混合して反応させることで、反応生成物（植物抽出物微量要素錯体液）を得た。
（２）抗菌性評価試験
　図３５に抗菌性評価方法を示す。まず、大腸菌Ｏ１５７：Ｈ７（ＡＴＣＣ４３８８８）の菌液１００μＬ（１×１０６ｃｆｕ/ｍＬ）をＬＢ寒天培地に塗布した（図３５（ａ））。次に、上記で得られた植物抽出物微量要素錯体液を含むペーパーディスクを、ＬＢ寒天培地の上に置いて、３７℃で一晩培養した（図３５（ｂ））。ペーパーディスクの周りの菌生育阻止ハローの形成の有無により、ポリフェノール鉄錯体の抗菌力の有無を判定した（図３５（ｃ））。なお、ポリフェノール含有植物体を用いないこと以外は、上記と同様の処理を行ったものを対照区とした。
（３）結果と考察
　結果を図３６乃至図４２に示す。図３６中、（ａ）は対照区、（ｂ）はアカシア抽出物微量要素錯体区、（ｃ）はブドウ抽出物微量要素錯体区、（ｄ）はポプラ抽出物微量要素錯体区、（ｅ）はレモンバーム抽出物微量要素錯体区、（ｆ）はバナナ抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。図３７中、（ｇ）はイチョウ抽出物微量要素錯体区、（ｈ）はカカオ抽出物微量要素錯体区、（ｉ）はスギ抽出物微量要素錯体区、（ｋ）はマツ抽出物微量要素錯体区、（ｍ）はシソ抽出物微量要素錯体区、（ｎ）はユズ抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。図３８中、（ｏ）はコーヒーノキ抽出物微量要素錯体区、（ｐ）はカキノキ抽出物微量要素錯体区、（ｑ）はオレガノ抽出物微量要素錯体区、（ｒ）はカラシナ抽出物微量要素錯体区、（ｓ）はキク抽出物微量要素錯体区、（ｔ）はグァバ抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。図３９中、（ｕ）はクワ抽出物微量要素錯体区、（ｖ）はサツマイモ抽出物微量要素錯体区、（ｗ）はセージ抽出物微量要素錯体区、（ｘ）はダイコン抽出物微量要素錯体区、（ｙ）は竹葉抽出物微量要素錯体区、（ｚ）は竹皮抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。図４０中、（ａ’）はパパイア抽出物微量要素錯体区、（ｂ’）はヒノキ皮抽出物微量要素錯体区、（ｃ’）はヒノキ葉抽出物微量要素錯体区、（ｄ’）はペパーミント抽出物微量要素錯体区、（ｅ’）はマンゴー抽出物微量要素錯体区、（ｆ’）はみかん抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。図４１中、（ｇ’）はヤナギ抽出物微量要素錯体区、（ｈ’）はユーカリ抽出物微量要素錯体区、（ｉ’）はヨモギ抽出物微量要素錯体区、（ｋ’）はラベンダー抽出物微量要素錯体区、（ｍ’）はローズマリー抽出物微量要素錯体区、（ｎ’）はレモン抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。図４２中、（ｏ’）は茶抽出物微量要素錯体区、（ｐ’）はサトウキビ抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。
　図３６乃至図４２から、すべての植物抽出物微量要素錯体が大腸菌に対する抗菌力があることが示された。したがって、様々なポリフェノール含有植物体の抽出物と微量要素とを反応させることで、優れた抗菌力を有する植物抽出物微量要素錯体が得られることが分かった。このことから、本実施の形態において、あらゆる植物体からの抽出物を培養液に添加し、培養液中に植物抽出物微量要素錯体を含有させることにより、病原微生物の殺菌又は増殖抑制が可能であることが示された。
（試験例５）ポリフェノール鉄錯体とキク根による抗菌性試験
　ポリフェノール鉄錯体とキク根の過酸化水素を併用した場合の、大腸菌に対する抗菌性を検証した。
（１）ポリフェノール鉄錯体の調製
　ポリフェノール含有植物体として、茶葉（緑茶）を用いて、ポリフェノール鉄錯体を調製した。乾燥茶葉１０ｇを、１０００ｍＬビーカーに入れ、７００ｍＬの蒸留水を添加し、加圧下で１２０℃、２０分間加熱した。これを濾紙で濾過してポリフェノール抽出液とした。この抽出液に、８．８ｇの塩化鉄（III）（鉄元素として３ｇ）を添加、混合して反応させることで、反応生成物（ポリフェノール鉄錯体液）を得た。
（２）抗菌性評価試験
　大腸菌として、Ｏ１５７：Ｈ７（ＡＴＣＣ４３８８８）を供試した。次の二つの処理区を設けた。
・キク根のみ処理区（対照）：大腸菌液１００ｍＬ（１．２×１０６ｃｆｕ／ｍＬ）を２００ｍＬビーカーに入れ、そこにキクの苗１株（根の部分）を浸漬した。
・キク根及びポリフェノール鉄錯体処理区：上記のポリフェノール鉄錯体液１００μＬと大腸菌液１００ｍＬ（１．２×１０６ｃｆｕ／ｍＬ）を２００ｍＬビーカーに入れ、そこにキクの苗１株（根の部分）を浸漬した。
　可視光ＬＥＤ（４９０～６６０ｎｍ）の照射下で、キク根を２４時間浸漬した。その後、大腸菌の生死を判定するために、各処理区から菌液を１００μＬ採取し、ＬＢ寒天培地に塗布して、３７℃で２４時間培養した。
（３）結果と考察
　結果を図４３に示す。図４３中、（ａ）はキク根のみ処理区（対照）、（ｂ）はキク根及びポリフェノール鉄錯体処理区、をそれぞれ示す。その結果、キク根のみ処理区では大腸菌が生存していたのに対し、キク根及びポリフェノール鉄錯体処理区では大腸菌のほとんどが死滅した（図４３）。
　キク根から滲出する過酸化水素が、ポリフェノール鉄錯体と反応してフェントン反応を起こし、ヒドロキシラジカルによる強力な殺菌効果が奏されたものと考えられる。また、ポリフェノール鉄錯体は可視光応答型光触媒活性を有することから、可視光照射によって光触媒活性による殺菌作用も働くと考えられる。
　以上から、キク科植物の栽培とポリフェノール含有植物体抽出物を添加した培養液との組み合わせ、さらには、これらと培養液に対する光照射との組み合わせによって、優れた病原微生物の殺菌又は増殖抑制効果が得られることが示唆された。
（試験例６）抗菌性比較試験
　ポリフェノール含有植物体の抽出物としての茶葉抽出物と、微量要素と、これらの反応生成物である茶抽出物微量要素錯体と、について、大腸菌に対する抗菌性を比較した。
（１）試料の調製法
・茶葉抽出物微量要素錯体液の調製：
　乾燥茶葉（緑茶）１０ｇを、１０００ｍＬビーカーに入れ、７００ｍＬの蒸留水を添加し、加圧下で１２０℃、２０分間加熱した。これに粉末の微量要素化合物（ホウ酸３ｇ、硫酸マンガン（II）２ｇ、硫酸亜鉛０．２２ｇ、硫酸銅０．０５ｇ、モリブデン酸ナトリウム０．０１ｇ、硫酸鉄（II）１５ｇ）を添加、混合した。これに蒸留水を加えて１０００ｍＬに調整し、茶葉抽出物微量要素錯体液とした。
・茶葉抽出物の調製：
　乾燥茶葉（緑茶）１０ｇを、１０００ｍＬビーカーに入れ、７００ｍＬの蒸留水を添加し、加圧下で１２０℃、２０分間加熱した。これに蒸留水を加えて１０００ｍＬに調整し、茶葉抽出物とした。
・微量要素混合液の調製：
　１０００ｍＬビーカーに、７００ｍＬの蒸留水と、粉末の微量要素化合物（ホウ酸３ｇ、硫酸マンガン（II）２ｇ、硫酸亜鉛０．２２ｇ、硫酸銅０．０５ｇ、モリブデン酸ナトリウム０．０１ｇ、硫酸鉄（II）１５ｇ）を添加、混合した。これに蒸留水を加えて１０００ｍＬに調整し、微量要素混合液とした。
（２）抗菌性評価法
　ペーパーディスク法による抗菌性評価試験は、図３５（試験例４）と同様に行った。すなわち、ＬＢ液体培地で前培養（３７℃、２４時間）した大腸菌Ｏ１５７：Ｈ７（ＡＴＣＣ４３８８８）１００μＬ（２．５×１０６ｃｆｕ／ｍＬ）を寒天ＬＢ培地に接種し、平板培地を作成した。上記（１）で調製した各試料を含むペーパーディスク（抗生物質検定用、アドバンテック東洋（株）製、直径８ｍｍ）を上記の平板培地にのせ、３７℃で２４時間培養した。培養終了後、ペーパーディスクの周囲に出現した菌生育阻止ハローの直径（ｘ及びｙの２箇所）を測定した（図４４）。なお、対照として、各試料の代わりに蒸留水を含むペーパーディスクを用いて、上記と同様に試験し比較した。
（３）結果と考察
　結果を表３に示す。表３は、ペーパーディスク法による抗菌試験結果（ｎ＝３）を示す。表３において、数値は各処理区における菌生育阻止ハローの直径（図４４のｘ及びｙの平均値、単位：ｍｍ）を示し、異なるアルファベットは有意水準５％で有意差があることを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 （－）：阻止ハロー形成なし
　対照区に阻止ハローの形成が確認されなかったのに対し、微量要素混合液、茶葉抽出物および茶葉抽出物微量要素錯体液の各処理区で阻止ハローの形成が確認された（表３）。微量要素混合液のみ及び茶葉抽出物のみでは、それぞれの阻止ハローの直径（ｘとｙの平均値）が１８．４および１７．９ｍｍであったのに比べて、茶葉抽出物微量要素錯体液では直径（同上）３３．７ｍｍと有意に大きな阻止ハローが形成された（表３）。これらの結果から、植物抽出物のみ及び微量要素のみと比べて、これらの反応生成物である植物抽出物微量要素錯体の方が、顕著に高い抗菌効果を奏することが示された。これは、植物抽出物に含まれる成分と微量要素との相乗効果であると考えられる。
（試験例７）ポリフェノール鉄錯体と植物抽出物微量要素錯体の抗菌性比較試験
　鉄元素を５．４ｍＭ又は５４ｍＭ含有する、ポリフェノール鉄錯体及び植物抽出物微量要素錯体を調製し、大腸菌に対する抗菌性を比較した。
（１）試料の調製法
・茶葉抽出物微量要素錯体液の調製：
　乾燥茶葉（緑茶）１０ｇを、１０００ｍＬビーカーに入れ、７００ｍＬの蒸留水を添加し、加圧下で１２０℃、２０分間加熱した。これに粉末の微量要素化合物（ホウ酸３ｇ、硫酸マンガン（II）２ｇ、硫酸亜鉛０．２２ｇ、硫酸銅０．０５ｇ、モリブデン酸ナトリウム０．０１ｇ、硫酸鉄（II）１５ｇ）を添加、混合した。これに蒸留水を加えて１０００ｍＬに調整して、茶葉抽出物微量要素錯体液（鉄５４ｍＭ）とした。また、各微量要素化合物の添加量を１０分の１としたこと以外は、上記と同様にして、茶葉抽出物微量要素錯体液（鉄５．４ｍＭ）を調製した。
・ポリフェノール鉄錯体の調製：
　乾燥茶葉（緑茶）１０ｇを、１０００ｍＬビーカーに入れ、７００ｍＬの蒸留水を添加し、加圧下で１２０℃、２０分間加熱した。これに粉末の硫酸鉄（II）１５ｇを添加、混合し、さらに蒸留水を加えて１０００ｍＬに調整して、ポリフェノール鉄錯体液（鉄５４ｍＭ）とした。また、硫酸鉄（II）の添加量を１．５ｇとしたこと以外は、上記と同様にして、ポリフェノール鉄錯体液（鉄５．４ｍＭ）を調製した。
（２）抗菌性評価法
　ペーパーディスク法による抗菌性評価試験は、試験例６と同様に行った。すなわち、ＬＢ液体培地で前培養（３７℃、２４時間）した大腸菌Ｏ１５７：Ｈ７（ＡＴＣＣ４３８８８）１００μＬ（２．５×１０６ｃｆｕ／ｍＬ）を寒天ＬＢ培地に接種し、平板培地を作成した。上記（１）で調製した各試料を含むペーパーディスク（抗生物質検定用、アドバンテック東洋（株）製、直径８ｍｍ）を上記の平板培地にのせ、３７℃で２４時間培養した。培養終了後、ペーパーディスクの周囲に出現した菌生育阻止ハローの直径（ｘ及びｙの２箇所）を測定した（図４４）。なお、対照として、各試料の代わりに蒸留水を含むペーパーディスクを用いて、上記と同様に試験し比較した。
（３）結果と考察
　結果を表４に示す。表４は、ペーパーディスク法による抗菌試験結果（ｎ＝３）を示す。表４において、数値は各処理区における菌生育阻止ハローの直径（図４１のｘ及びｙの平均値、単位：ｍｍ）を示し、異なるアルファベットは有意水準５％で有意差があることを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 （－）：阻止ハロー形成なし
　鉄５．４ｍＭでは、対照区及びポリフェノール鉄錯体区において阻止ハローの形成が確認されなかったのに対し、茶葉抽出物微量要素錯体区では阻止ハローの形成が確認された（表４上段）。一方、鉄５４ｍＭでは、茶葉抽出物微量要素錯体区及びポリフェノール鉄錯体区において阻止ハローの形成が確認されたが、茶葉抽出物微量要素錯体区では、ポリフェノール鉄錯体区に比べて有意に大きな阻止ハローが形成された（表４下段）。これらの結果から、高濃度でも植物抽出物微量要素錯体はポリフェノール鉄錯体に比べて高い抗菌活性を奏することが示された。
　本実施例で用いた鉄元素５４ｍＭの茶葉抽出物微量要素錯体液は、調製例１で茶葉抽出物を用いて調製した植物抽出物微量要素混合液（原液）と同じ濃度である。したがって、植物抽出物微量要素混合液を培養液に添加することによって、従来のポリフェノール鉄錯体よりも顕著に優れた病害防除効果が得られることが明らかである。
（試験例８）各種シソ科植物の根の過酸化水素の検出
　各種シソ科植物の根から過酸化水素が分泌されていることを確認するため、根の表面における過酸化水素濃度を測定した。シソ科植物として、レモンバーム、バジル、ローズマリー、モヒートミント、ペニーロイヤルミント、オレガノを用いた。
　水耕栽培している上記の各種シソ科植物を株ごと引き抜き、根の表面に付着した水における過酸化水素濃度を、過酸化水素試験紙（メルク社製）で測定した。その結果、いずれのシソ科植物においても１００ｍｇ／Ｌ以上の過酸化水素が検出された。
　シソ以外のシソ科植物の根からも高濃度の過酸化水素が検出されたことから、シソ科植物全般の根から過酸化水素が滲出していることが示唆された。
（実施例１４）オレガノ抽出物を用いたシソ科植物の混植栽培
　ビニールハウスにおいて、市販の水耕栽培装置にバジル（シソ科）とレタス（キク科）又はパセリ（セリ科）の苗を定植し、オレガノ抽出物を添加して混植栽培を行った。
（１）植物抽出物微量要素混合液の調製
　ポリフェノール含有植物体として、オレガノの葉及び茎を用いた。１０００ｍＬのビーカーに、オレガノ１０ｇ（乾燥重量）と蒸留水７００ｍＬを入れ、加圧下で１２０℃、２０分間加熱した。この上澄みを濾過してポリフェノール含有植物体抽出液とした。
　得られたポリフェノール含有植物体抽出液に対し、粉末の微量要素化合物（ホウ酸３ｇ、硫酸マンガン（II）２ｇ、硫酸亜鉛０．２２ｇ、硫酸銅０．０５ｇ、モリブデン酸ナトリウム０．０１ｇ、硫酸鉄（II）１５ｇ）を添加、撹拌することで溶解した。これに蒸留水を加えて１Ｌとし、植物抽出物微量要素混合液（原液）を得た。
（２）栽培方法
　各処理区において、水耕栽培装置にバジルとレタス（図４５）、バジルとパセリ（図４７）を定植して水耕栽培を行った。図４５及び図４７に示すように、水耕栽培装置の４本の栽培パイプのうち２本にバジルを、残りの２本の栽培パイプにレタス又はパセリを定植し、バジルとレタスまたはパセリの栽培パイプを交互に配置した。培養液として、市販の液体肥料（「ＯＡＴハウス」Ａ処方、ＯＡＴアグリオ社製）を用いた。また、ロックウール等の固形培地は使用せず、培養液のｐＨ及びＥＣの管理も行わなかった。フロートシステムにより、電力を使用せず自動で水の補給を行い、培養液量を維持した。
　オレガノ抽出物処理区では、上記（１）で調製した植物抽出物微量要素混合液（原液）を、この培養液で１０００倍希釈したものを用いて、水耕栽培を行った。ポンプにより培養液タンクから栽培パイプへ一方向に培養液を流し、再び培養液タンクに還流させ、培養液の交換（廃棄）を行わない、完全循環式の水耕栽培を行った。栽培開始から１週間後より７日間の間隔で、上記した植物抽出物微量要素混合液（原液）１５ｍＬ（１０００倍希釈）を、培養液１５Ｌに添加した。
　収穫後に、各作物の収量を測定した。オレガノ抽出物無添加の対照として、以下の無交換区及び交換区を設けて比較した。
・無交換区：植物抽出物微量要素混合液（原液）の代わりに市販液体肥料を用いたこと以外は、オレガノ抽出物処理区と同様に、培養液を交換しない完全循環式の水耕栽培を行った。
・交換区：栽培開始から１週間後より７日間の間隔で、培養液の全量を新しい培養液に交換した。
（３）結果と考察
　結果を図４５～図４８に示す。図４５及び図４７は、それぞれバジルとレタス、バジルとパセリの混植栽培の様子を示した写真像図である。無交換区および交換区に比べて、オレガノ抽出物添加区では各作物の生育が促進された（図４５、図４７）。
　図４６は、各処理区の（ａ）バジル及び（ｂ）レタスの収穫量を比較したグラフである。縦軸は１株あたりの新鮮重（ｇ）、横軸は処理区、バーは標準偏差を示し、異なるアルファベットは有意水準５％で有意差があることを示す（ｎ＝１８）。図４８は、各処理区の（ａ）バジル及び（ｂ）パセリの収穫量を比較したグラフである。縦軸は１株あたりの新鮮重（ｇ）、横軸は処理区、バーは標準偏差を示し、異なるアルファベットは有意水準５％で有意差があることを示す（ｎ＝１８）。
　バジルとレタス、バジルとパセリの混植栽培により、いずれの処理区でも各作物は健全に生育した。これにより、シソ科植物との混植栽培を行うことで、植物抽出物微量要素混合液を添加しなくても、完全循環式の水耕栽培が可能であることが示された（図４５、図４７）。オレガノ抽出物添加区において、各作物の収量は対照である無交換区及び交換区より有意に増加した。これにより、植物抽出物微量要素混合液の添加により、植物の生育が促進されることが示された（図４６、図４８）。
　また、試験例８においてバジルの根部から過酸化水素が検出された。バジルの根から滲出する過酸化水素が、培養液中のポリフェノール鉄錯体と反応してフェントン反応を起こし、ヒドロキシラジカルによる強力な殺菌効果が奏されると考えられる。
（実施例１５）ローズマリー及びタイム抽出物を用いたシソ科植物と根菜類の混植栽培
　ビニールハウスにおいて、市販の水耕栽培装置に各種シソ科植物と二十日大根（アブラナ科）の苗を定植し、ローズマリー抽出物又はタイム抽出物を添加して混植栽培を行った。
（１）植物抽出物微量要素混合液の調製
　各種ポリフェノール含有植物体として、ローズマリー及びタイムの葉及び茎を用いた。１０００ｍＬのビーカーに、ポリフェノール含有植物体１０ｇ（乾燥重量）と蒸留水７００ｍＬを入れ、加圧下で１２０℃、２０分間加熱した。この上澄みを濾過してポリフェノール含有植物体抽出液とした。
　得られた各種ポリフェノール含有植物体抽出液に対し、粉末の微量要素化合物（ホウ酸３ｇ、硫酸マンガン（II）２ｇ、硫酸亜鉛０．２２ｇ、硫酸銅０．０５ｇ、モリブデン酸ナトリウム０．０１ｇ、硫酸鉄（II）１５ｇ）を添加、撹拌することで溶解した。これに蒸留水を加えて１Ｌとし、植物抽出物微量要素混合液（原液）を得た。
（２）栽培方法
　各処理区において、水耕栽培装置にオレガノと二十日大根（図４９）、ローズマリーと二十日大根（図５１）、レモンバームと二十日大根（図５３）、モヒートミントと二十日大根（図５５）を定植して水耕栽培を行った。これらの図に示すように、水耕栽培装置の４本の栽培パイプのうち１本にシソ科植物を、残りの３本の栽培パイプに二十日大根を定植した。培養液として、市販の液体肥料（「ＯＡＴハウス」Ａ処方、ＯＡＴアグリオ社製）を用いた。また、ロックウール等の固形培地は使用せず、培養液のｐＨ及びＥＣの管理も行わなかった。フロートシステムにより、電力を使用せず自動で水の補給を行い、培養液量を維持した。
　植物抽出物添加区では、上記（１）で調製した植物抽出物微量要素混合液（原液）を、この培養液で１０００倍希釈したものを用いて、水耕栽培を行った。ミントと二十日大根（図５５）の混植栽培においては、タイム抽出物を添加した植物抽出物微量要素混合液（原液）を用いた。その他の混植栽培においては、ローズマリー抽出物を添加した植物抽出物微量要素混合液（原液）を用いた。ポンプにより培養液タンクから栽培パイプへ一方向に培養液を流し、再び培養液タンクに還流させ、培養液の交換（廃棄）を行わない、完全循環式の水耕栽培を行った。栽培開始から１週間後より７日間の間隔で、上記した植物抽出物微量要素混合液（原液）１５ｍＬ（１０００倍希釈）を、培養液１５Ｌに添加した。
　収穫後に、各作物の収量を測定した。植物抽出物無添加の対照として、以下の無交換区及び交換区を設けて比較した。
・無交換区：植物抽出物微量要素混合液（原液）の代わりに市販液体肥料を用いたこと以外は、植物抽出物処理区と同様に、培養液を交換しない完全循環式の水耕栽培を行った。
・交換区：栽培開始から１週間後より７日間の間隔で、培養液の全量を新しい培養液に交換した。
（３）結果と考察
　結果を図４９～図５６に示す。図４９、図５１、図５３及び図５５は、それぞれ各種シソ科植物と二十日大根の混植栽培の様子を示した写真像図である。いずれの栽培試験においても、無交換区および交換区に比べて、ローズマリーまたはタイム抽出物添加区では各作物の生育が促進された（図４９、図５１、図５３及び図５５）。
　図５０は、各処理区の（ａ）二十日大根及び（ｂ）オレガノの収穫量を比較したグラフである。図５２は、各処理区の（ａ）二十日大根及び（ｂ）ローズマリーの収穫量を比較したグラフである。図５４は、各処理区の（ａ）二十日大根及び（ｂ）レモンバームの収穫量を比較したグラフである。図５６は、各処理区の（ａ）二十日大根及び（ｂ）ミントの収穫量を比較したグラフである。これら各図において、縦軸は１株あたりの新鮮重（ｇ）、横軸は処理区、バーは標準偏差を示し、異なるアルファベットは有意水準５％で有意差があることを示す（ｎ＝９）。
　二十日大根と各種シソ科植物の混植栽培により、いずれの処理区でも各作物は健全に生育した。これにより、シソ科植物との混植栽培を行うことで、植物抽出物微量要素混合液を添加しなくても、完全循環式の水耕栽培が可能であることが示された（図４９、図５１、図５３及び図５５）。ローズマリー又はタイム植物抽出物添加区において、各作物の収量は、対照である無交換区及び交換区より有意に増加した。植物抽出物微量要素混合液の添加により、植物の生育が促進されることが示された（図５０、図５２、図５４及び図５６）。
　また、試験例８において、本試験例で用いたシソ科植物の根部から過酸化水素が検出された。シソ科植物全般の根から滲出する過酸化水素が、培養液中のポリフェノール鉄錯体と反応してフェントン反応を起こし、ヒドロキシラジカルによる強力な殺菌効果が奏されると考えられる。
（実施例１６）ローズマリー及びバジル抽出物を用いたキク科又はシソ科植物と果菜類の混植栽培
　ビニールハウスにおいて、図５７及び図５８に示す水耕栽培装置に、キク又はバジル（シソ科）とトマト（ナス科）の苗を定植し、ローズマリー抽出物又はバジル抽出物を添加して混植栽培を行った。
（１）植物抽出物微量要素混合液の調製
　各種ポリフェノール含有植物体として、ローズマリー及びバジルの葉及び茎を用いた。１０００ｍＬのビーカーに、ポリフェノール含有植物体１０ｇ（乾燥重量）と蒸留水７００ｍＬを入れ、加圧下で１２０℃、２０分間加熱した。この上澄みを濾過してポリフェノール含有植物体抽出液とした。
　得られた各種ポリフェノール含有植物体抽出液に対し、粉末の微量要素化合物（ホウ酸３ｇ、硫酸マンガン（II）２ｇ、硫酸亜鉛０．２２ｇ、硫酸銅０．０５ｇ、モリブデン酸ナトリウム０．０１ｇ、硫酸鉄（II）１５ｇ）を添加、撹拌することで溶解した。これに蒸留水を加えて１Ｌとし、植物抽出物微量要素混合液（原液）を得た。
（２）栽培方法
　水耕栽培装置にトマト単独（図５７及び図５８の（ａ））、トマトとバジル（図５７及び図５８の（ｂ））、トマトとキク（図５７及び図５８の（ｃ））を定植して水耕栽培を行った。
　図５７は、（ａ）トマト単独栽培区、（ｂ）トマト・バジル混植栽培区、（ｃ）トマト・キク混植栽培区の水耕栽培装置の断面を示す模式図である。図５８は、（ａ）トマト単独栽培区、（ｂ）トマト・バジル混植栽培区、（ｃ）トマト・キク混植栽培区の定植時の混植栽培の様子を示す写真像図である。
　図５７及び図５８に示すように、混植栽培区における水耕栽培装置は、トマト苗を定植した長さ１０ｍの栽培ベッドの上方に、長さ１０ｍ程度で内径10ｃｍの塩ビ製パイプを、ビニールハウスの天井から垂下したワイヤーによって、栽培ベッドと平行に固定した。塩ビ製パイプの上部に一定間隔で開口部を設け、そこにバジル又はキクの苗を定植した。栽培ベッドとパイプをホースで繋ぎ、ポンプにより培養液を栽培ベッドとパイプの間で循環させた。トマト単独栽培区では、栽培ベッドのみを用いて水耕栽培を行った。
　いずれの栽培区も、ポンプにより培養液タンクから一方向に培養液を流し、再び培養液タンクに還流させ、培養液の交換（廃棄）を行わない、完全循環式の水耕栽培を行った。栽培ベッドでは、栽培中にエアポンプで培養液に酸素を供給した。ロックウール等の固形培地は使用せず、培養液のｐＨ及びＥＣの管理も行わなかった。フロートシステムにより、電力を使用せず自動で水の補給を行い、培養液量を維持した。
　培養液として、市販の液体肥料（「ＯＡＴハウス」Ａ処方、ＯＡＴアグリオ社製）を用いた。混植栽培区では、上記（１）で調製した植物抽出物微量要素混合液（原液）を、この培養液で１０００倍希釈したものを用いて水耕栽培を開始した。栽培開始から１週間後より７日間の間隔で、上記した植物抽出物微量要素混合液（原液）700ｍＬ（１０００倍希釈）を、培養液700Ｌに添加した。
　トマト・バジル混植栽培区においては、バジル抽出物を添加した植物抽出物微量要素混合液（原液）を用いた。トマト・キク混植栽培区においては、ローズマリー抽出物を添加した植物抽出物微量要素混合液（原液）を用いた。対照として、トマト単独栽培区においては、植物抽出物微量要素混合液（原液）の代わりに市販液体肥料を用いた。
　収穫後に、トマトの総新鮮重（果実、葉、枝及び茎の合計）及び果実収量を測定した。また、栽培開始から52日目に培養液中の雑菌密度を測定した。雑菌密度の測定は、栽培ベッドの3カ所から培養液50ｍLを採取し、これらの培養液のサンプル100μLを寒天培地に接種し、37℃で48時間培養することにより行った。
（３）結果と考察
　結果を図５９、図６０に示す。図５９は、それぞれ（ａ）トマト単独栽培区、（ｂ）トマト・バジル混植栽培区、（ｃ）トマト・キク混植栽培区における、栽培試験の様子及び培養液中の雑菌密度への影響を示した写真像図である。すべての処理区において、各作物は健全に生育した。また、いずれの混植栽培区でも、培養液中の雑菌密度は極めて少ないか検出限界以下であったのに対し、対照のトマト単独栽培区では、雑菌密度が高いことがわかった（図５９）。
　図６０は、各処理区のトマトの（ａ）総新鮮重及び（ｂ）果実収量を比較したグラフである。縦軸は（ａ）総新鮮重（ｋｇ／株）及び（ｂ）果実収量（ｋｇ／ｍ２）、横軸は処理区、バーは標準偏差を示し、異なるアルファベットは有意水準５％で有意差があることを示す（ｎ＝３）。トマトとバジル、トマトとキクの混植栽培区において、各作物は健全に生育したのに対し、対照であるトマト単独栽培区は生育不良であった。トマト・キク混植栽培区は、果実収量においては対照（トマト単独）との有意差は見られなかったが、総新鮮重においては有意に生育が促進された。一方、トマト・バジル混植栽培区では、果実収量と総新鮮重のどちらも対照（トマト単独）より有意に増加した（図６０）。
　各種植物抽出物微量要素混合液を添加して、キク科植物又はシソ科植物との混植栽培を行うことにより、培養液中の雑菌密度は極めて低く抑えられ、トマトの果実収量は有意に増加した（図５９、図６０）。バジル（シソ科）及びキク（キク科）の根から滲出する過酸化水素と培養液中のポリフェノール鉄錯体とのフェントン反応により、強力な殺菌効果が奏されると考えられる。そのため、簡易なビニールハウスでも培養液を交換（廃棄）せずに完全循環式の水耕栽培が可能となると考えられる。
　また、果菜類の水耕栽培では、栄養素の吸収を助けるといった目的でロックウールなどの固形培地を使用するのが一般的である。しかし、本実施の形態の栽培方法では、各種植物抽出物のキレート作用によって微量要素の吸収が助けられるため、固形培地を使用しなくても高品質の果実を生産できると考えられる。
（試験例９）植物抽出物微量要素錯体による抗菌性試験（２）
　各種ポリフェノール含有植物体の抽出物と、微量要素との反応生成物である植物抽出物微量要素錯体について、大腸菌に対する抗菌性を検証した。
　ポリフェノール含有植物体として、ユリの植物全体（３０ｇ）、アップルミントの葉及び枝（１０ｇ）、バジルの葉及び枝（２０ｇ）、アロマティカスの葉及び枝（１０ｇ）、ビワの葉及び枝（１０ｇ）、ドクダミの植物全体（２０ｇ）、ナスの葉及び枝（３０ｇ）、ハイビスカスの花（１０ｇ）、トマトの葉及び枝（２０ｇ）、トウガラシの葉及び枝（１０ｇ）、キャッサバの葉及び枝（１０ｇ）、レディプリマスゼラニウムの葉及び枝（１０ｇ）、ミツバの葉及び枝（２０ｇ）、紫バジルの葉及び枝（１０ｇ）、オレガノの葉及び枝（１０ｇ）、パクチーの葉及び枝（１０ｇ）、パッションフルーツの葉及び枝（４０ｇ）、ピンクペッパー（コショウボク）の葉及び枝（２０ｇ）、プラムの果実（４０ｇ）、ルバーブの葉及び枝（２０ｇ）、ルッコラの植物全体（２０ｇ）、バラの花（２０ｇ）、ペニーロイヤルミントの植物全体（２０ｇ）、サクラの花（４０ｇ）、ダイズの葉及び枝（２０ｇ）、チャイブの葉及び枝（１０ｇ）、スギナの葉（３０ｇ）、アケビの果実（５０ｇ）、タイムの葉及び枝（２０ｇ）、セイタカアワダチソウの葉及び枝（３０ｇ）、エゴマの葉及び枝（４０ｇ）、キンジソウ（スイゼンジナ）の葉及び枝（４０ｇ）、クスノキの葉及び枝（１０ｇ）、クローブ（チョウジノキ）の葉及び枝（１０ｇ）、ササの葉及び枝（４０ｇ）、シナモンの葉及び枝（１０ｇ）、スイートバーナルグラス（ハルガヤ）の葉（５０ｇ）、レタスの葉及び茎（１０ｇ）、パプリカの葉及び枝（１０ｇ）、ユーカリの葉及び茎（１０ｇ）、ピーマンの葉及び枝（１０ｇ）を用いた。
　上記の乾燥重量のポリフェノール含有植物体を、１０００ｍＬビーカーに入れ、７００ｍＬの蒸留水を添加し、加圧下で１２０℃、２０分間加熱した。これを濾紙で濾過してポリフェノール含有植物体抽出液とした。この抽出液に対し、粉末の微量要素化合物（ホウ酸３ｇ、硫酸マンガン（II）２ｇ、硫酸亜鉛０．２２ｇ、硫酸銅０．０５ｇ、モリブデン酸ナトリウム０．０１ｇ、硫酸鉄（II）１５ｇ）を添加、混合して反応させることで、反応生成物（植物抽出物微量要素錯体液）を得た。このようにして得られた各種植物抽出物微量要素錯体液を用いた抗菌性評価試験は、試験例４と同様に行った。
　結果を図６１乃至図６７に示す。図６１中、（ａ）は対照区（植物抽出液無添加）、（ｂ）はユリ抽出物微量要素錯体区、（ｃ）はアップルミント抽出物微量要素錯体区、（ｄ）はバジル抽出物微量要素錯体区、（ｅ）はアロマティカス抽出物微量要素錯体区、（ｆ）はビワ抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。図６２中、（ｇ）はドクダミ抽出物微量要素錯体区、（ｈ）はナス抽出物微量要素錯体区、（ｉ）はハイビスカス抽出物微量要素錯体区、（ｋ）はトマト抽出物微量要素錯体区、（ｍ）はトウガラシ抽出物微量要素錯体区、（ｎ）はキャッサバ抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。図６３中、（ｏ）はレディプリマスゼラニウム抽出物微量要素錯体区、（ｐ）はミツバ抽出物微量要素錯体区、（ｑ）は紫バジル抽出物微量要素錯体区、（ｒ）はオレガノ抽出物微量要素錯体区、（ｓ）はパクチー抽出物微量要素錯体区、（ｔ）はパッションフルーツ抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。図６４中、（ｕ）はピンクペッパー抽出物微量要素錯体区、（ｖ）はプラム抽出物微量要素錯体区、（ｗ）はルバーブ抽出物微量要素錯体区、（ｘ）はルッコラ抽出物微量要素錯体区、（ｙ）はバラ抽出物微量要素錯体区、（ｚ）はペニーロイヤルミント抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。図６５中、（ａ’）はサクラ抽出物微量要素錯体区、（ｂ’）はダイズ抽出物微量要素錯体区、（ｃ’）はチャイブ葉抽出物微量要素錯体区、（ｄ’）はスギナ抽出物微量要素錯体区、（ｅ’）はアケビ抽出物微量要素錯体区、（ｆ’）はタイム抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。図６６中、（ｇ’）はセイタカアワダチソウ抽出物微量要素錯体区、（ｈ’）はエゴマ抽出物微量要素錯体区、（ｉ’）はキンジソウ抽出物微量要素錯体区、（ｋ’）はクスノキ抽出物微量要素錯体区、（ｍ’）はクローブ抽出物微量要素錯体区、（ｎ’）はササ抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。図６７中、（ｏ’）はシナモン抽出物微量要素錯体区、（ｐ’）はスイートバーナルグラス抽出物微量要素錯体区、（ｑ’）はレタス抽出物微量要素錯体区、（ｒ’）はパプリカ抽出物微量要素錯体区、（ｓ’）はユーカリ抽出物微量要素錯体区、（ｔ’）はピーマン抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。
　図６１乃至図６７から、すべての植物抽出物微量要素錯体が大腸菌に対する抗菌力があることが示された。したがって、様々なポリフェノール含有植物体の抽出物と微量要素とを反応させることで、優れた抗菌力を有する植物抽出物微量要素錯体が得られることが分かった。上記の植物抽出物の中には、農業において利用されていなかった残渣、植物（トマト、ピーマン、ナス等）を誘引するために取り除かれる葉や枝などの廃棄物が含まれる。これらの未利用資源を培養液に利用することで、水耕栽培のコストを大幅に削減することが可能となる。
（試験例１０）抗菌性比較試験（２）
　各種ポリフェノール含有植物体の抽出物と、微量要素と、これらの反応生成物である植物抽出物微量要素錯体と、について、大腸菌に対する抗菌性を比較した。
・植物抽出物微量要素錯体液の調製：
　ポリフェノール含有植物体として、ヒメジョオンの花（１０ｇ）、カモミールの植物全体（１０ｇ）、ルバーブの葉及び枝（２０ｇ）、キャッサバの葉及び枝（１０ｇ）、ドクダミの植物全体（２０ｇ）、パクチーの葉及び枝（１０ｇ）、スイスチャードの葉及び枝（２０ｇ）、タラノキの芽（タラの芽）、葉及び枝（２０ｇ）、クズの葉及び枝（１０ｇ）、シナモンの葉及び枝（１０ｇ）を用いた。
　上記の乾燥重量の各種ポリフェノール含有植物体を、１０００ｍＬビーカーに入れ、７００ｍＬの蒸留水を添加し、加圧下で１２０℃、２０分間加熱した。これに粉末の微量要素化合物（ホウ酸３ｇ、硫酸マンガン（II）２ｇ、硫酸亜鉛０．２２ｇ、硫酸銅０．０５ｇ、モリブデン酸ナトリウム０．０１ｇ、硫酸鉄（II）１５ｇ）を添加、混合した。これに蒸留水を加えて１０００ｍＬに調整し、植物抽出物微量要素錯体液とした。
・植物抽出物の調製：
　上記の乾燥重量の各種ポリフェノール含有植物体を、１０００ｍＬビーカーに入れ、７００ｍＬの蒸留水を添加し、加圧下で１２０℃、２０分間加熱した。これに蒸留水を加えて１０００ｍＬに調整し、植物抽出物とした。
・微量要素混合液の調製：
　１０００ｍＬビーカーに、７００ｍＬの蒸留水と、粉末の微量要素化合物（ホウ酸３ｇ、硫酸マンガン（II）２ｇ、硫酸亜鉛０．２２ｇ、硫酸銅０．０５ｇ、モリブデン酸ナトリウム０．０１ｇ、硫酸鉄（II）１５ｇ）を添加、混合した。これに蒸留水を加えて１０００ｍＬに調整し、微量要素混合液とした。
　このようにして得られた各種植物抽出物微量要素錯体液、植物抽出物又は微量要素混合液を用いた抗菌性評価試験は、試験例４と同様に行った。
　結果を図６８乃至図７２に示す。図６８は、（ａ）ヒメジョオン、（ｂ）カモミールからの植物抽出物、微量要素及びこれらの反応生成物（植物抽出物微量要素錯体）を示す。図６９は、（ａ）ルバーブ、（ｂ）キャッサバからの植物抽出物、微量要素及びこれらの反応生成物（植物抽出物微量要素錯体）を示す。図７０は、（ａ）ドクダミ、（ｂ）パクチーからの植物抽出物、微量要素及びこれらの反応生成物（植物抽出物微量要素錯体）を示す。図７１は、（ａ）スイスチャード、（ｂ）タラの芽からの植物抽出物、微量要素及びこれらの反応生成物（植物抽出物微量要素錯体）を示す。図７２は、（ａ）クズ、（ｂ）シナモンからの植物抽出物、微量要素及びこれらの反応生成物（植物抽出物微量要素錯体）を示す。
　いずれの処理区においても阻止ハローの形成が確認されたが、微量要素のみ及び植物抽出物のみに比べて、植物抽出物微量要素錯体液では大きな阻止ハローが形成された（図６８乃至図７２）。これらの結果から、植物抽出物と微量要素を組み合わせることによって、それぞれ単独で使用するよりも高い抗菌力を発揮することが示された。これは、植物抽出物に含まれる成分と微量要素との相乗効果であると考えられる。
（試験例１１）キノコ抽出物微量要素錯体による抗菌性試験
　ポリフェノール含有植物体の代わりにキノコを用いて作製したキノコ抽出物微量要素錯体について、大腸菌に対する抗菌性を検証した。
　キノコとして、マイタケ及びシイタケ（全体）を用いた。これらのキノコ１０ｇを、１０００ｍＬビーカーに入れ、７００ｍＬの蒸留水を添加し、加圧下で１２０℃、２０分間加熱した。上澄みを濾紙で濾過してキノコ抽出液とした。この抽出液に対し、粉末の微量要素化合物（ホウ酸３ｇ、硫酸マンガン（II）２ｇ、硫酸亜鉛０．２２ｇ、硫酸銅０．０５ｇ、モリブデン酸ナトリウム０．０１ｇ、硫酸鉄（II）１５ｇ）を添加、混合して反応させることで、反応生成物（キノコ抽出物微量要素錯体液）を得た。このようにして得られたキノコ抽出物微量要素錯体液を用いた抗菌性評価試験は、試験例４と同様に行った。
　結果を図７３に示す。図７３中、（ａ）は対照区（キノコ抽出液無添加）、（ｂ）はマイタケ抽出物微量要素錯体区、（ｃ）はシイタケ抽出物微量要素錯体区、をそれぞれ示す。いずれのキノコ抽出物微量要素錯体も高い抗菌性を示した（図７３）。これにより、ポリフェノール含有植物体の代わりにキノコ抽出物を用いた場合にも、優れた抗菌力を有する微量要素錯体を製造できることが分かった。したがって、これらのキノコ抽出物微量要素錯体を培養液に添加して、水耕栽培が可能であると期待される。
　以上、図面を参照して、本開示の実施の形態及び実施例について詳述してきたが、具体的な構成は、これらに限らず、本開示の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本開示に含まれる。
　例えば、前記実施例では、各種植物体又はキノコからの抽出物を用いた水耕栽培方法について説明したが、これに限定されるものではない。具体的には、カテキン、タンニン酸、タンニン、クロロゲン酸、カフェイン酸、ネオクロロゲン酸、シアニジン、プロアントシアニジン、テアルビジン、ルチン、フラボノイド、フラボン、カルコン類、キサントフィル、カルノシン酸、エリオシトリン、ノビレチン、タンジェレチン、マグノロール、ホノキオール、エラグ酸、リグナン、クルクミン、クマリン、カテコール、プロシアニジン、テアフラビン、ロズマリン酸、キサントン、ケルセチン、レスベラトロール、没食子酸、フロロタンニン、といった化合物としてのポリフェノール類や、それらの組成物、並びに、アルカロイド、フィトステロール、トリテルペノイド、有機酸、糖類、といった植物体又はキノコに含有される化合物や、それらの組成物も、本開示のポリフェノール含有植物体又はキノコの抽出物として用いることができる。
１　水耕栽培システム
２，２１，２２　配管
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５　ポンプ
３１，３２，３３，３４　バルブ
関連出願の相互参照
　本出願は、２０２１年４月８日に日本国特許庁に出願された特願２０２１－０６５６０１に基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。

Claims (10)

  1. 　ポリフェノール含有植物体の抽出物又はキノコの抽出物を培養液に添加することを特徴とする、水耕栽培方法。
  2. 　前記ポリフェノール含有植物体の抽出物又は前記キノコの抽出物を前記培養液に添加するにあたり、
    　前記ポリフェノール含有植物体の抽出物又は前記キノコの抽出物と、微量要素と、を水存在下で混合して植物抽出物微量要素混合液又はキノコ抽出物微量要素混合液を得た後に、
    　前記植物抽出物微量要素混合液又は前記キノコ抽出物微量要素混合液を前記培養液に添加する、請求項１記載の水耕栽培方法。
  3. 　前記培養液が、前記ポリフェノール含有植物体の抽出物又は前記キノコの抽出物と前記微量要素との錯体を含有するものである、請求項１又は２記載の水耕栽培方法。
  4. 　前記微量要素が、少なくともホウ素、マンガン、亜鉛、銅、モリブデン及び鉄を含有するものである、請求項２又は３記載の水耕栽培方法。
  5. 　前記ポリフェノール含有植物体が、ブドウ、コーヒーノキ、チャノキ、カカオ、アカシア、スギ、マツ、柑橘類、ハーブ類、ドクダミ、マリーゴールド、サトウキビ、マンゴー、バナナ、パパイア、アボカド、リンゴ、桜桃、グァバ、オリーブ、イモ類、カキノキ、クワ、ブルーベリー、ポプラ、イチョウ、キク、ヒマワリ、竹、ダイコン、カラシナ、ユーカリからなる群より選ばれた１以上の植物の、葉、茎、根、果実、種子、外皮、芽、花、地下茎のうち１以上の部分であり、
    　前記キノコが、マイタケ、シイタケ、エノキタケ、ブナシメジ、ホンシメジ、ナメコ、ヒラタケ、マッシュルーム、マツタケ、エリンギからなる群より選ばれた１以上のキノコの、菌糸体、子実体、廃菌床のうち１以上の部分である、請求項１～４のいずれか１項記載の水耕栽培方法。
  6. 　キク科若しくはシソ科の植物のみを栽培する、又は、キク科若しくはシソ科の植物とそれ以外の植物とを混植栽培する、又は、キク科植物とシソ科植物とを混植栽培する、請求項１～５のいずれか１項記載の水耕栽培方法。
  7. 　前記混植栽培において、
    　２種以上の植物を異なる水耕栽培区域において栽培し、これらの水耕栽培区域の間で前記培養液を循環させる、請求項６記載の水耕栽培方法。
  8. 　前記混植栽培において、
    　２種以上の植物を同一の水耕栽培区域において栽培する、請求項６記載の水耕栽培方法。
  9. 　前記「キク科植物」が、キク、アスター、ヒマワリ、キンセンカ、シュンギク、マリーゴールド、コスモス、シオン、ダリア、ヒャクニチソウ、マーガレット、ディモルフォセカ、ヤグルマギク、ルリタマアザミ、ゴボウ、ベニバナ、アーティチョーク、レタス、サラダ菜より選ばれた１以上の植物であり、
    　前記「シソ科植物」が、シソ、エゴマ、バジル、ミント、ヒソップ、ローズマリー、ラベンダー、セージ、マジョラム、オレガノ、タイム、レモンバーム、サルビア、ムラサキシキブ、アジュガ、チョロギ、スギナより選ばれた１以上の植物である、
    　請求項６～８のいずれか１項記載の水耕栽培方法。
  10. 　前記培養液を交換せず、
    　前記培養液のｐＨ調整を行わず、かつ、
    　固形培地を用いないことを特徴とする、請求項１～９のいずれか１項記載の水耕栽培方法。
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