トマトの養液栽培には、ココピート・ピートモス・ロックウール?研究結果から紐解かれた特性比較

トマトの養液栽培には、ココピート・ピートモス・ロックウール?研究結果から紐解かれた特性比較

 

ヨーロッパや北米の施設園芸では、トマト栽培の95%で固形培地を使った養液栽培が適用されています。使用されている主要な固形培地は、ロックウール、ココピート、ピートモスです。しかし、これまで養液栽培の培地の違いについては、あまり研究されてきませんでした。

 

よって、生産者が培地を選定するときは、周囲の生産者が使っている、またはハウスの建設時に推奨されたということが基準になってしまい、生産者は、いずれかの培地を使用してみて、作物にあっているかどうかを手探りで模索している状態です。

 

ここでは、学術誌Flontiers in plant scienceより発表された培地別の特性比較記事を参考に、それぞれの培地の特徴の違いについて解説します。トマトの収量増加・品質向上のための培地選定の参考にしてください。

 

トマトの養液栽培で使用される培地のトレンド

 

世界で使用されている固形培地の現状

現在、世界で最もトマト栽培に使用されている固形培地はロックウールです。

 

ロックウールは、高い保水力を持つ点がトマト栽培において魅力です。一方で、国によっては使用済み培地の処理やリサイクルが難しく、廃棄コストがかかってしまうことが、農家の経営を逼迫しており、農業就労者の課題として浮き彫りになっています。

 

ピートモス(泥炭)は、有機資材で処理は容易ですが、泥炭地は限りある資源であり、採掘しすぎることは、環境保全の観点から得策とは言えません。

 

こういった課題を解決する培地として、近年ロックウールやピートモスの代替として多くの国でココピートが使用され始めています。現在は、世界中で年間で1,200万トンのココピート培地が使われています。日本でも徐々にココピートの使用率は上がっています。

 

ここからは、学術誌Flontiers in plant scienceに掲載された「Comparison of Coconut Coir, Rockwool, and Peat Cultivations for Tomato Production: Nutrient Balance, Plant Growth and Fruit Quality (トマト栽培のためのココピート、ロックウール、ピートモスの比較:栄養バランス、植物成長および果実品質)」を翻訳、要約してトマト栽培におけるそれぞれの培地の特徴について説明します。

 

培地とトマト栽培の相関関係に関する研究

この研究では、培地中の保肥力や栄養素の移動、利用の可能性などの栄養バランスと、トマトの生育と果実の品質の相関関係や、ミネラル成分の調整に影響を与える主要因について調査されました。

 

培地の特性比較

 

この実験では、ロックウール、ココピート、ピートモス+バーミキュライト混合の培地が使用されました。また、光量、温度、播種日、定植日、培地サイズ、植栽密度(1㎡あたり2.4苗)など、すべて同一の条件下で実施されました。表1は、ECやpHなどをモニタリングし、各培地の物理的、化学的特性の相違点をまとめたものです。また、表より培地が保持する肥料成分量は、ピートモス、ココピート、ロックウールの順で高いことがわかります。
表1:ロックウール、ココピート、ピートモス+バーミキュライト物理的および化学的特性

成分  ロックウール  ココピート  ピートモスバーミキュライト 
EC (dS m−1)  0.06  0.10  1.10 
pH  6.5  6.1  7.1 
炭素 (%)  2.2  49.5  15.9 
窒素 (mg kg−1)  56  44  64 
リン酸 (mg kg−1)  30  38  42 
カリ (mg kg−1)  178  1560  246 
カルシウム (mg kg−1)  279  58  1668 
マグネシウム(mg kg−1)  216  55  636 
硫黄 (mg kg−1)  303  405  645 
多孔性 (%)  89.2  85.6  66.0 
水分孔隙率(%)  84.1  80.0  64.0 
空気孔隙率 (%)  5.1  5.8  2.0 
バルク密度 (g cm− 3   0.08  0.2  0.4 

出典:Comparison of Coconut Coir, Rockwool, and Peat Cultivations for Tomato Production: Nutrient Balance, Plant Growth and Fruit Quality

 

ロックウールとココピートのEC・pHは類似傾向

 

培地中と排液中のECとpHを比較したところ、排液中のECはピートモス+バーミキュライトが他の培地よりも低い傾向がありました。また、pHに関してもピートモスとバーミキュライトだけが異なる推移を見せました。一方、ロックウール、ココピートはEC、pHともに類似の推移傾向がありました。

 

トマトの収量と品質に影響を与える栄養成分

 

この研究では、ミネラル成分を適切に管理することが、収量と作物の品質にとって大切だということも判明しました。栽培期間中の培地ごとの栄養成分について説明します。

 

カリウム濃度はココピートが高い

すべての培地において、培地中ならびに排液中のカリウム濃度は、生育期間中に徐々に上昇しましたが、ピートモス+バーミキュライトは低い傾向にありました。

 

ココピートは、ほとんどのサンプリング時期において、培地中、排液中ともに最も高いカリウム濃度を示しました。カリウムは、トマト栽培のために必要とされており、トマトの果実品質を決定する上で大切な要素です。このカリウム濃度の高さが、作物成長や果実重量に影響を与えている可能性があるとも言われています。

 

ロックウール、ココピートはカルシウム、マグネシウム濃度が安定

すべての培地において、培地中も排液中のカルシウム、マグネシウム濃度は、移植後23週間に上昇し続け、その後10週間は比較的安定していました。ピートモスとバーミキュライトには変動が見られましたが、ロックウールとココピートは安定していました。トマト栽培の場合、カルシウム欠乏が尻腐れ病を引き起こすため、カルシウム濃度には留意しましょう。

 

硝酸塩、硝酸イオン濃度に培地間の差異なし

培地中の硝酸塩、硝酸イオン濃度は、培地間に差はみられませんでした。しかし、排水中に含まれる硝酸塩、硝酸イオン濃度はピートモス+バーミキュライトと他2培地で高い時期が異なることがわかりました。

 

リン酸濃度はココピートが高い

培地中ならびに排液中のリン酸濃度は、培地によって大きく異なり、ピートモスとバーミキュライトが明らかに低い値を示しました。また、ココピートは培地中、排液中において高いリン酸濃度を示しました。

 

培地中のイオン交換率もココピートが高い

 

全生育期間において、培地中のカリウム/カルシウム交換率は、ココピートが最も高く、ピートモス+バーミキュライトが最も低いことがわかりました。

 

培地中のカリウム/カルシウム交換率は、ロックウールが1.6、ココピートが2.3、ピートモスとバーミキュライトが0.8でした。カリウム/カルシウム比率が低いほど、チャック果や窓あき果の発生割合が多いと言われています。

 

また、培地中のマグネシウム/カルシウム交換率は、いずれも養液より高い値を示しました。移植後 4 週目から 18 週目にかけて、ココピートは他培地と比較して、高いマグネシウム/カルシウム交換率を示しました。

 

植物バイオマスが最も高いのは?

 

さらに、培地によって植物バイオマス中のリン酸濃度にも差異がありました。ココピート培地で栽培された作物は、植物中の窒素、リン酸、カリ、硫黄の蓄積が最も高いことがわかり、光合成においても、ココピートとピートモス+バーミキュライトに優位性が見られました。

 

果実重量、収量にも優位性が見られる

 

果実重量に関しても、ココピートとピートモス+バーミキュライトに優位性が見られました。また、着果した花房の場所によってはココピートの果実収量が多く、結果的に総果実収量でもココピートが最も高いという結果が出ました。培地による果実の品質への影響は、まだわかっていない点も多々ありますが、第1花房では、ココピート培地で最も高い有機酸が認められました。

 

ココピートは、トマトの養液栽培に適している

 

この実験では、肥料成分と水分の吸収量がトマトの生育に影響を与えることがわかりました。

 

トマトの収量や品質の向上を目指すには、培地ごとの排水性や通気性だけではなく、培地中の保肥力や栄養素のバランスなどの特徴を理解することが大切です。

 

ココピートは、作物成長や果実重量に影響を与えうるカリウム濃度が高く、結果として総果実収量でもココピートが最も高いことが示されました。また、病気を引き起こすカルシウム欠乏や微量要素欠乏に対しても、ココピートは安定した結果が得られました。そのため、この研究において、ココピートはトマトの養液栽培に適した培地だと言えます。

 

ココカラのココピートの製品別成分表はこちら
 

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