根域への光照射が水耕栽培葉菜類の生育に及ぼす影響

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K15015
• Research Institution: Meiji University
• Principal Investigator: 玉置 雅彦 明治大学, 農学部, 専任教授 (20227268)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 根域照射 / LED

Outline of Annual Research Achievements

根域へのLED光照射が、ハツカダイコンとダイコンの地上部生育および根系発達に及ぼす影響を検討した。
ハツカダイコン種子を暗期/明期12/12h、室温20℃で1週間育苗した。その後、プラスチック製容器に定植し、湛水条件で3週間栽培した。根域には、容器底面からLEDを用いてPPFDが50µmol/m2/sの青色(460nm)および赤色(630nm)光を24時間照射した。処理区は青色光照射区(B区)、赤色光照射区(R区)、根域非照射区(C区)の3処理区とした。
ダイコンも同様に播種、育苗し、湛水条件で3週間栽培した。ダイコン根域には、水槽側面からLEDを用いて青色(460nm)および赤色(630nm)光を照射した。各色のPPFDは50µmol/m2/s、100µmol/m2/sの2種類用い、処理区はB区、R区およびC区の3処理区とした。
ハツカダイコンの草丈および地上部新鮮重は各処理区間で有意な差が認められなかったが、地上部乾物重はB区およびR区でC区よりも有意に重かった。また、肥大根径、最大根長および根乾物重はB区およびR区でC区と比べ有意に大きく、肥大根長および根新鮮重はR区でのみC区より有意に大きかった 。ダイコンのPPFD50µmol/m2/sで地上部乾物重がR区で有意に重かった。草丈、葉数および地上部新鮮重もR区で有意に大きかった。根乾物重はR区で有意に重かった。PPFD100µmol/m2/sの地上部新鮮重、乾物重ともにR区とB区でC区に比べ有意に重かった。根乾物重はB区でC区よりも有意に重かった。
以上のことから、根域への青色および赤色光照射が根菜類の地上部生育および根系発達を促進することが示唆された。根菜類の養液栽培では、根の肥大量が露地栽培よりも劣るが、根域への光照射によって改善されると考えられた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

昨年度では葉菜類を実験に用いたが、本年度では根菜類を実験に用いた。今年度の研究からも、根域の光環境を制御することで根系の発達だけではなく、地上部生育にも影響を及ぼすことが確認できた。 根域の光環境については、その有用性が現在まで検討されていなかったが、根域への赤色光照射または青色光照射が非照射よりも根菜の地上部と根の肥大に係わることが明らかとなった。根域への光照射で根乾物重が重くなったことから、根域への光照射が非照射よりも根を肥大させることが認められた。根系への光照射により根系が発達した結果、地上部の生育も促進された。
本研究から、昨年度と同様な結果が得られ、葉菜類だけでなく根菜類にも適応できることを明らかにしたので、研究は予定通りおおむね順調に進展していると判断された。

Strategy for Future Research Activity

葉菜類および根菜類で根域への赤色（630nm）または青色（470nm）LED光照射が、根及び地上部生育に有効であることが分かった。今後は、他の種類、例えばイネ科や観葉植物の根および地上部の生育に及ぼす影響を検討する計画である。さらに、根系形態形成に関連する成分含量についても詳細に検討したいと考えている。

Causes of Carryover

物品の購入を予定していたが、当初計画よりも効率良く研究が進んだため、購入品数が少なくて済んだ。
31827円と少額なので、消耗品として使用する予定である。