| 研究課題/領域番号 |
16K07596
|
|---|
| 研究機関 | 神戸大学 |
|---|
研究代表者 |
金地 通生 神戸大学, 農学研究科, 准教授 (90211854)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
|
| キーワード | 養液栽培 / 水耕栽培 / 噴霧水耕栽培 / 光合成 / レタス / トマト / 根毛 |
|---|
| 研究実績の概要 |
株式会社いけうちと共同研究開発した特殊な２流体噴霧ノズルを液肥給液口に用いて，これまでにない超微粒化液肥（平均水滴粒径10 um:ドライフォグ）を栽培床の根圏に噴霧灌水する新たな栽培システムの実用化を目的とした屋内並びに温室栽培試験を行った. リーフレタス‘岡山サラダ菜’を屋内でドライフォグ噴霧水耕栽培し（白色蛍光灯:250 umol/m2/s，気温:26℃，EC:1.2 ｍS/cm，pH:5.7），成長速度，光合成・蒸散速度および根の発育形態を湛液水耕栽培と比較した．さらに，ガラス温室で大玉トマト‘ハウス桃太郎’を自然光下でドライフォグ噴霧水耕栽培し（EC:2.4～6.5 mS/cm，pH:5.7，ドライフォグ密度:6段階），成長速度，収量，糖度を測定し，湛液水耕栽培したものと比較した．
屋内人工光栽培のレタスでは，生育初期（定植2週間後）からドライフォグ栽培によって根の成長が著しく促進し，表皮根毛が密生したことより，ドライフォグ状の超微粒化液肥を効率よく吸収するための根系発達時の形態的適応と考えられた．根の呼吸速度も湛液水耕より有意に高いことから，養水分吸収などの生理活性が高いと推察された．ドライフォグ噴霧水耕栽培では湛液水耕栽培に比較して非常に少ない養液量で根圏を充満できるため，作物によっては日射量の増加によって蒸散速度が速まるような環境下では軽度の水ストレス状態にさらされると考えられるが，トマトでは根圏に充満させるドライフォグ養液量を多くする（噴霧量を増やす）ことで湛液水耕と同程度の収量を維持しつつ，果実糖度を高めることが可能であった．逆にドライフォグ養液量を少なくすることでストレスを高め，果実は小さくなり収量は減少するものの，果実糖度はさらに高くなった．葉菜類，果菜類の施設生産におけるドライフォグ噴霧水耕栽培の適用可能性を基本栽培試験によって実証した．
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の基本的な栽培試験作物として用いたのは施設生産されている代表的な園芸作物種として葉菜（リーフレタス）および果菜（トマト）に限定して詳細な成長比較試験（生理学および形態学的）を行ったことで，ドライフォグ噴霧養液栽培された植物の成長学的特徴を学術的に詳細に明らかにできた. 実用化の範囲を想定した適用作物種の拡大試験は次年度以降に実施予定とする. 先ずドライフォグ噴霧養液栽培法が新規な栽培技術として施設栽培学的に確立できると提言するための実証試験段階まで進捗したと考えている．ただし，ドライフォグ噴霧養液栽培法は栽培床や噴霧装置のシステム構築としては試験栽培段階であることより，より効率的・実用的な装置開発と栽培試験が並進していることで，基本的な栽培特徴（超微粒化液肥の噴霧）が成長生理や形態に及ぼす影響は一貫していると考えるが，適用可能な作物の種類や成長の程度は装置システムの改善に伴って異なると予想される．
ドライフォグ噴霧養液栽培法の新規性として特徴付けられる超微粒化液肥が根圏に充満する環境は根系の発達に深く影響を及ぼすことを学術的にも新規に明らかにした知見は国内外の学会および講演会において発表できる成果と考えている．
|
| 今後の研究の推進方策 |
本研究の目的は，新規な栽培学的理論に基づく新しい養液栽培システムを構築し，作物の成長生理，形態，収穫物に及ぼす影響を学術的に明らかにすることを通じて，最終的には施設園芸生産における早期実用化に資する基礎科学的な知見を集積することにある．ドライフォグ噴霧養液栽培法の栽培学的な新規性は超微粒化液肥の根圏への噴霧充満であり，このような特殊な根圏環境における植物の栽培学的研究例は国内外を通じて全くないことより学術知見として参考とする既報が見当たらない．従って先ずドライフォグ噴霧養液栽培法が植物の成長生理，形態，収穫物に及ぼす影響を学術的に早期に解明し，学会等に明確な発表ができるための基礎的知見の集積に傾注する．
具体的には，ドライフォグ噴霧調節による根圏環境の変化（超微粒化液肥の粒子径，噴霧頻度，養液濃度など）を設定して，植物の成長速度並びにそれを左右する無傷葉によるCO2取込速度および蒸散速度（LI-6400によるガス拡散法），根圏における超微粒化液肥の密度が及ぼす吸水ストレス等への影響をクロロフィル蛍光反応の測定（MINI-PAM-II/Rによる蛍光消光測定）から論じることで成長生理学的な影響の解明を優先的に進める．
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
購入備品（MINI-PAM-II/R，クロロフィル蛍光測定装置）が輸入製品であることより，為替変動並びに割引率変更による価格改定（減額）のため．
|
| 次年度使用額の使用計画 |
消耗品の購入に充当する．
|
