低カリウム野菜の水耕栽培用肥料及びその肥料を用いた低カリウム野菜の水耕栽培方法
【課題】 ナトリウムの含有量を上昇させることなく、カリウムの含有量を少なくし、腎臓病患者でも安心して食することができる低カリウム野菜を栽培するための水耕栽培用肥料、及び低カリウム野菜の水耕栽培方法を提供すること。
【解決手段】 栽培する野菜に応じて種まきから収穫までの期間Ｌをあらかじめ設定し、収穫から遡った所定の期間を最終栽培期Ｌ２とし、この最終栽培期の前の期間を初期栽培期Ｌ１とし、上記最終栽培期は、実質的にカリウム及びナトリウムを含有せず、カルシウム、マグネシウム、リン、硝酸態窒素及びアンモニア態窒素を主成分とし、これらの水溶液のｐＨ値が５〜９になる水耕栽培用肥料を用い、上記初期栽培期Ｌ１は、カリウム、カルシウム、マグネシウム、リン、及び窒素を主成分とする肥料を用いる。
【解決手段】 栽培する野菜に応じて種まきから収穫までの期間Ｌをあらかじめ設定し、収穫から遡った所定の期間を最終栽培期Ｌ２とし、この最終栽培期の前の期間を初期栽培期Ｌ１とし、上記最終栽培期は、実質的にカリウム及びナトリウムを含有せず、カルシウム、マグネシウム、リン、硝酸態窒素及びアンモニア態窒素を主成分とし、これらの水溶液のｐＨ値が５〜９になる水耕栽培用肥料を用い、上記初期栽培期Ｌ１は、カリウム、カルシウム、マグネシウム、リン、及び窒素を主成分とする肥料を用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、低カリウム野菜を栽培するための水耕栽培用肥料及びその肥料を用いた低カリウム野菜の水耕栽培方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
腎臓病患者は体内のカリウムを十分に排泄することができないので、カリウムの摂取量が制限されている。このような腎臓病患者のために、カリウム含有量の少ない低カリウム野菜の栽培方法が研究されている。例えば、この種のものとして、特許文献１に記載された低カリウムホウレンソウの栽培方法が知られている。
特許文献１に記載の低カリウムホウレンソウの栽培方法は、全栽培期間を前半と後半とに分け、前半は通常の水耕栽培に用いるカリウムを含有した肥料を用い、収穫直前となる後半は、カリウムを除いた肥料を用いるようにしている。
【０００３】
具体的には、栽培の前半には、カリウムを含有した通常肥料を入れた水耕液を用い、後半はこの通常肥料からカリウムを除くとともに、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を加えた肥料を入れた水耕液を用いるようにしている。
【０００４】
なお、上記のように肥料に水酸化ナトリウムを加えたのは以下の理由による。
上記特許文献１に記載の栽培方法で用いた通常肥料には、カリウムが硝酸カリウム（ＫＮＯ３）として含有されている。このような肥料から、カリウムを除く目的で硝酸カリウムを除くと、硝酸態窒素も除かれてしまう。
そこで、この硝酸態窒素の不足を補うため、上記特許文献１の栽培方法では、硝酸（ＨＮＯ３）を添加しているが、このように硝酸を添加すると水耕液が酸性に偏ってしまう。しかし、酸性では植物の生育が難しいので、水耕液のｐＨ値を調整する必要があり、上記栽培方法においては、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を添加して水耕液をほぼ中性に調整しているのである。
これにより、全栽培期間を通じてカリウムを含有した通常肥料を用いて栽培した通常のホウレンソウと比べて、発育状態は変わらずに、カリウム含有量が少ないホウレンソウを栽培することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０６１５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載された栽培方法によれば、カリウムの含有量を通常のホウレンソウに比べて半分近くに減らすことができたが、一方でナトリウムの含有量が通常のホウレンソウの１０〜２０倍になってしまった。このようにナトリウム含有量が多くなった理由は次のように考えられる。
【０００７】
上記のように、栽培期間の後半に用いる肥料に水酸化ナトリウムを加えてｐＨ調整したために、水耕液中のナトリウム含有量が多くなってしまった。その上、この肥料にはカリウムが含まれていないので、ホウレンソウはカリウムの代わりに、他の成分よりも吸収しやすいナトリウムを多く吸収してしまう。その結果、栽培されたホウレンソウは、そのナトリウム含有量が、通常の１０〜２０倍と非常に多くなったと考えられる。
【０００８】
しかし、腎臓病患者は、腎臓機能が劣っているので、必要以上のナトリウムを摂取すると、ナトリウムを十分に排出できくなるとともに、ナトリウムを排出できないと高血圧症になってしまう。そして、腎臓病患者が高血圧症になると腎臓障害の進行が早くなってしまうことが知られている。
そのためにナトリウムを大量に含んだホウレンソウを食べると、体内のナトリウム濃度が高くなって高血圧症になり、腎臓障害の進行も早くなってしまう。
このような理由から、従来の栽培方法で栽培したホウレンソウは、カリウム含有量を少なくできるが、ナトリウム含有量が多くなり、腎臓患者が食するのに適さないものになってしまうという問題があった。
【０００９】
この発明の目的は、ナトリウムの含有量が増えるのを抑えながら、カリウムの含有量も少なくして、腎臓病患者でも安心して食することができる低カリウム野菜を栽培するための水耕栽培用肥料及びその肥料を用いた低カリウム野菜の水耕栽培方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明の肥料は、実質的にカリウム及びナトリウムを含有せず、カルシウム、マグネシウム、リン、及び窒素を主成分とするとともに、これらの水溶液のｐＨ値が５〜９になることを特徴とする。
なお、上記実質的にカリウム及びナトリウムを含有せずとは、カリウムやナトリウムを意図的に添加しないということである。従って、水耕栽培に用いる水道水に微量のナトリウムなどが含まれていたとしても、肥料としてナトリウムを意図的に添加したものとはいえないということである。
【００１１】
第２の発明は、上記第１の発明を前提とし、上記主成分のうちのマグネシウムの含有割合は、その下限値を５重量％としたことを特徴とする。
【００１２】
第３の発明は、栽培する野菜に応じて種まきから収穫までの期間をあらかじめ設定し、収穫から遡った所定の期間を最終栽培期とし、この最終栽培期の前の期間を初期栽培期とし、上記最終栽培期は、上記第１又は第２の発明の水耕栽培用肥料を用い、上記初期栽培期は、カリウム、カルシウム、マグネシウム、リン、及び窒素を主成分とする肥料を用いることを特徴とする低カリウム野菜の水耕栽培方法である。
【００１３】
第４の発明は、第３の発明を前提とし、上記最終栽培期の期間を１１日間〜１７日間としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
第１の発明の水耕栽培用肥料を用いることで、カリウムの含有量が少なく、しかもナトリウム含有量も抑えた低カリウム野菜を栽培できた。この低カリウム野菜のナトリウム含有量を、例えば特許文献１に記載された肥料を用いて栽培したホウレンソウなどに比べて飛躍的に少なくすることができた。
しかも、この発明の肥料を用いて栽培された野菜を、通常実施されている平均的な栽培期間の範囲で、カリウムを含有する肥料で栽培された野菜と比べて全く遜色ない生長度に生長させることができた。
【００１５】
第２の発明では、最終栽培期に用いる肥料の主成分中のマグネシウムの含有割合の下限値を５重量％としたので、野菜はカリウムの代わりにマグネシウムを十分に吸収することができる。このようにマグネシウムを十分に吸収して生長した野菜は、第１の発明の効果に加えて、枯れなどの生長障害を起こすことがなく、見た目も美しく、より安定した生長を実現できる。
【００１６】
また、第３の発明の栽培方法によれば、特許文献１に記載された肥料を用いて栽培されたホウレンソウなどに比べてナトリウムの含有量を飛躍的に少なくしたうえで、カリウムの含有量が少ない低カリウム野菜を栽培することができる。
第４の発明では、上記最終栽培期の期間を１１日間〜１７日間とすることによって、第３の発明の効果に加えて、より確実に低カリウム野菜を栽培できるようになる。
【００１７】
さらに、この発明の水耕栽培用肥料あるいは水耕栽培方法を用いて栽培した低カリウム野菜は、もともとカリウムの量が少ないので、生で食することも可能であるし、軽く茹でるだけでほとんどのカリウムを溶出させることができる。従って、長時間茹でる場合と比べて他の栄養素を溶出させたり破壊したりすることを最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１はこの発明の水耕栽培期間を示した図である。
【図２】図２はこの発明の水耕栽培用の発明肥料１を用いた水耕液の組成を示した表である。
【図３】図３はこの発明の水耕栽培用の発明肥料２を用いた水耕液の組成を示した表である。
【図４】図４はこの発明の水耕栽培用の発明肥料３を用いた水耕液の組成を示した表である。
【図５】図５はこの発明の水耕栽培用の発明肥料４を用いた水耕液の組成を示した表である。
【図６】図６はこの発明の水耕栽培用の発明肥料５を用いた水耕液の組成を示した表である。
【図７】図７はこの発明の水耕栽培用の発明肥料６を用いた水耕液の組成を示した表である。
【図８】図８はこの発明の水耕栽培用の発明肥料７を用いた水耕液の組成を示した表である。
【図９】図９は比較試験のため、マグネシウムを含有しない水耕栽培用の比較肥料を用いた水耕液の組成を示した表である。
【図１０】図１０は通常の水耕栽培で用いる通常肥料を用いた水耕液の組成を示した表である。
【図１１】図１１は、低カリウム野菜の栽培試験データを示した表である。
【図１２】図１２は、低カリウム野菜の栽培試験データであり、肥料中のマグネシウムの影響を確認するための栽培試験データを示した表である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明者らは、野菜に用いられる肥料にはカリウムやマグネシウム等いろいろな成分が含まれるが、これらの成分が野菜に対する吸収性が異なることを発見するとともに、その特性を利用して、例えば腎臓病患者に最も適した野菜の栽培に成功したものである。
つまり、カリウムやナトリウムは野菜に対する吸収性が良いために、それを含んだ肥料を用いると、野菜はこれらカリウムやナトリウムを優先的に吸収し、栽培された野菜の中に多くのカリウムやナトリウムが含まれることになる。
しかし、上記したように腎臓病患者は、カリウムやナトリウムを多量に摂取するとそれを尿として排出できないので、体内に蓄積したカリウムやナトリウムが心臓に悪影響を及ぼしたり、高血圧症を発症したりする。
【００２０】
そこで、本発明者らは、肥料の成分としてカリウムやナトリウムを積極的に除くとともに、カリウムやナトリウムに匹敵する吸収性を有し、しかも、野菜の生長に寄与できる成分の発見に努めたところ、カリウムやナトリウム以外に、マグネシウムが吸収性に優れ、しかも栽培過程の後半である最終栽培期ではマグネシウムが葉野菜の生長に大きく寄与しうるものであることを突き止めた。
そこで、本発明者らは、マグネシウムを多くした肥料を開発し、葉野菜の水耕栽培において、この発明の最終栽培期に当該肥料を用いたところ、所期の葉野菜を栽培することに成功した。
【実施例】
【００２１】
以下に、この発明の水耕栽培用肥料を用いて低カリウム野菜を栽培する実施例を、図１を用いて説明する。
まず、図１に示す種まき時Ａから収穫時Ｄまでの栽培期間Ｌを設定する。
さらにこの栽培期間Ｌ内で、通常栽培開始時Ｂと肥料切り替え時Ｃを設定する。
つまり、上記収穫時Ｄから遡った所定の期間Ｌ２を設定し、この期間Ｌ２の始期を肥料切り替え時Ｃとするとともに、この肥料切り替え時Ｃから収穫時Ｄまで期間Ｌ２を最終栽培期Ｌ２としている。
【００２２】
上記のようにして肥料切り替え時Ｃが決まったら、上記種まき時Ａから肥料切り替え時Ｃの直前までの期間を初期栽培期Ｌ１とする。
そして、上記初期栽培期Ｌ１では、通常の水耕栽培に用いる通常肥料を用いた水耕栽培を行ない、上記最終栽培期Ｌ２では、後で説明するこの発明の水耕栽培用肥料を用いるようにしている。
【００２３】
なお、上記栽培期間Ｌは、栽培する野菜の種類によっておよそ決まっているため、野菜の種類に応じて予め設定することができる。つまり、栽培期間Ｌは、最終栽培期Ｌ２に用いる肥料の種類にかかわらず、栽培する野菜の種類によって設定する。このように栽培期間Ｌが決まり、上記最終栽培期の長さＬ２を決めれば初期栽培期Ｌ１の長さが決まる。
【００２４】
しかも、初期栽培期Ｌ１が決まれば、種まき時Ａから起算して通常栽培開始時Ｂまでの期間である育苗期Ｌ３が決まるとともに、育苗期Ｌ３が決まれば、次に通常栽培開始時Ｂから肥料切り替え時Ｃまでの期間である通常栽培期Ｌ４が決まる。
この実施例では上記初期栽培期Ｌ１を２期に分けて、前半を育苗期Ｌ３、後半を通常栽培期Ｌ４としているが、これら各期間の長さは、実験的に行う栽培結果を基にして、野菜に応じた最適な期間を設定するようにする。
【００２５】
また、上記育苗期Ｌ３は、種子の発芽から苗の生長が安定するまでの期間であり、通常は野菜の種類に係わらず２週間程度である。そして、育苗期Ｌ３が過ぎたら、生長状態の良い苗を選択して植え替え、通常栽培期Ｌ４に入る。
この育苗期Ｌ３及び通常栽培期Ｌ４においては、カリウムを十分に含んだ肥料を用いる通常栽培をして、その生長を促進させる。
【００２６】
なお、育苗期において十分に生長したものを選択し、十分に生長した苗だけを通常栽培するようにすれば失敗がほとんどなくなるので、上記初期栽培期Ｌ１を育苗期Ｌ３と通常栽培期Ｌ４とに分けるようにしている。
【００２７】
上記のように、この実施例では初期栽培期Ｌ１では通常肥料を用い、最終栽培期Ｌ２ではこの発明の肥料を用いるが、次にこの発明の肥料について説明する。
この発明の水耕栽培用肥料は、実質的にカリウム及びナトリウムを含有せず、カルシウム、マグネシウム、リン、及び窒素を主成分とするとともに、これらの水溶液のｐＨ値が５〜９になるようにしている。
なお、この実施例では、窒素として硝酸態窒素とアンモニア態窒素とを用いている。
【００２８】
また、上記実質的にカリウム及びナトリウムを含有せずとは、肥料の調製時に他の成分量と比べて無視できる程度の量のカリウムやナトリウムの含有は許容するということである。例えば、水耕液の希釈に水道水を用いた場合、水道水に含まれたナトリウムが水耕液に含まれるが、このようにして含有されるナトリウムは意図的に添加したものではなく、この発明では実質的に含有しているとはいえないということである。
【００２９】
上記のようなこの発明の水耕栽培用肥料を含んだ水耕液の組成の具体例を、図２〜図８に基づいて説明する。但し、これら図２〜図８に示した水耕液は原液であって、実際に使用するときには、この原液を希釈して用いるものである。
なお、この原液の成分は肥料の成分と同じである。従って、上記図２〜図８に示す水耕液の原液の成分を、そのまま肥料の成分として説明する。
【００３０】
図２の水耕液（原液）に用いる肥料は、上記主成分に対するマグネシウムの含有量を８．５重量％としたものであり、この肥料を発明肥料１という。
また、図３に示す水耕液（原液）に用いる肥料は上記主成分に対するマグネシウムの含有量を２３．２重量％としたもので、この肥料を発明肥料２という。
【００３１】
図４に示す水耕液（原液）に用いる肥料は上記主成分に対するマグネシウムの含有割合を４０．７重量％としたもので、この肥料を発明肥料３という。
図５に示す水耕液（原液）に用いる肥料は上記主成分に対するマグネシウムの含有割合を４２．０重量％としたもので、この肥料を発明肥料４という。
図６に示す水耕液（原液）に用いる肥料は上記主成分に対するマグネシウムの含有割合を６．５重量％としたもので、この肥料を発明肥料５という。
【００３２】
図７に示す水耕液（原液）に用いる肥料は上記主成分に対するマグネシウムの含有割合を５．３重量％としたもので、この肥料を発明肥料６という。
図８に示す水耕液（原液）に用いる肥料は上記主成分に対するマグネシウムの含有割合を４．５重量％としたもので、この肥料を発明肥料７という。
【００３３】
なお、図２〜図８において、網掛けしている欄の成分、すなわち、マグネシウム、カルシウム、硝酸態窒素、アンモニア態窒素及びリンがこの発明の主成分であるが、各発明肥料１〜７には、図示したとおりその他の微量成分も含まれている。
さらに、図９に示す水耕液（原液）に用いる肥料は上記主成分に対するマグネシウムの含有割合を０．０重量％としたもので、この肥料を比較肥料という。この比較肥料は、マグネシウムを含有していない点が、上記発明肥料１〜７と異なるが、カリウム及びナトリウムを実質的に含有していない点は、上記発明肥料１〜７と同じである。
【００３４】
また、実施例における硝酸態窒素とアンモニア態窒素とは、野菜の種類に応じてその量を調整するようにしたものである。
但し、この発明の肥料の主成分としての窒素は、硝酸態窒素とアンモニア態窒素とのいずれか一方を用いるだけでもよいし、カリウムやナトリウムを含有しなければ、どのような化合物として添加するようにしてもよい。
【００３５】
上記したように図２〜図８に示したのは水耕液の原液であり、栽培時にはこれを希釈して用いるが、実際には、上記主成分であるマグネシウム、カルシウム、硝酸態窒素、アンモニア態窒素及びリンごとの水溶液をそれぞれ水で４００倍に希釈したものと、他の微量成分ごとの水溶液を２０００倍に希釈したものとを混合して水耕液として用いるようにしている。
図９に示す比較肥料を用いた水耕液も、マグネシウム以外の水溶液を上記発明肥料１〜７と同様にして調整したものである。
各成分の水溶液はどのような順序で、混合、希釈してもかまわないが、組み合わせによっては沈殿物が生成されることもある。そこで、沈殿物を生成させる成分を含む原液同士は別々に管理し、それらを希釈してから混合するとよい。
【００３６】
また、上記発明肥料１〜７及び比較肥料は、図２〜図９に示すようにマグネシウムの含有量を変化させたものであるが、いずれの水溶液も、そのｐＨ値が５〜９を保つように調整している。そして、ｐＨ値の調整方法は、実質的にカリウム及びナトリウムを含有しないものであればどのようにしてもかまわない。
【００３７】
一方、上記初期栽培期Ｌ１の間に用いる水耕液は、一般的に用いられている通常の水耕栽培用肥料の水溶液で、その原液の成分は図１０に示すとおりである。なお、以下には通常の水耕液に用いる上記肥料を通常肥料という。
上記通常肥料を用いた図１０の水耕液の原液も、上記発明肥料１〜７及び比較肥料を用いた水耕液と同様に、希釈混合して用いるものである。
また、この通常肥料の成分は図１０の水耕液の原液と同じである。従って、図１０に示す水耕液の原液の成分を、そのまま通常肥料の成分として説明する。
【００３８】
そして、上記発明肥料１〜７、比較肥料及び通常肥料を比較すると、図２〜図８の発明肥料１〜７は通常肥料からカリウムを除き、マグネシウムの含有量を変化させたものである。
特に、図３〜５の発明肥料２〜４は通常肥料よりマグネシウム含有割合を多くしたものであり、図６〜９の発明肥料５〜７及び比較肥料は、上記発明肥料１からマグネシウムを減量したものである。
【００３９】
この発明の効果を確認するため、低カリウム野菜の水耕栽培方法によって、リーフレタス（（株）サカタのタネ「リーフレタスグリーン」）、フリルレタス（（株）信州山峡採種場「ハンサムグリーン」）、サラダ菜（カネコ種苗（株）「サラダ菜」）及びサンチュ（タキイ種苗（株）「チマサンチュ」）などの葉野菜を栽培する栽培試験を行なった。以下に、その栽培試験について説明する。
【００４０】
試験条件は次のとおりである。
図１に示す全栽培期間Ｌを４２日間とし、種まき時点Ａから４３日目を収穫日とするとともに、種まき時点Ａから１４日間を育苗期Ｌ３とした。このように、全栽培期間Ｌと育苗期Ｌ３とを一定にしながら、最終栽培期Ｌ２の長さを変えて試験を行なった。
この栽培試験では上記全栽培期間Ｌを一定にしたので、最終栽培期Ｌ２の長さが変わるということは、初期栽培期Ｌ１の長さも変わるということである。
なお、上記栽培期間Ｌの４２日間は、この実施例で栽培した葉野菜の通常の栽培期間と同じである。
また、全栽培期間Ｌ中、栽培室の温度は１７℃〜２３℃に制御した。
【００４１】
上記育苗期Ｌ３では、市販の種子を１０倍に希釈した塩素に３０分ひたして消毒した後、十分に洗浄する。そして、洗浄した種子を複数個まとめてスポンジ状のロックシートに埋め、それを上記通常肥料を用いた水耕液（図１０参照）に浸し、暗黒状態で発芽させる。２日〜５日で発芽したら明るくして、残りの育苗期Ｌ３中は、発芽した苗をそのまま生長させた。
育苗期Ｌ３が終了したら、育った苗の中から生長のよい苗を選択し、それを一つずつスポンジで包んで上記通常肥料を用いた水耕液に移植し、通常栽培開始時Ｂを始点にする通常栽培期Ｌ４に移行した。
【００４２】
上記通常栽培期Ｌ４を経過して肥料切り替え時Ｃに達したら、苗を、通常肥料を含んだ水耕液から発明肥料１〜発明肥料７、比較肥料、あるいは先行技術肥料を用いた水耕液中に移植し、最終栽培期Ｌ２に移行した。
なお、通常栽培期Ｌ４から最終栽培期Ｌ２に移行するときには、上記のように、通常肥料を含んだ水耕液から発明肥料１〜発明肥料７、比較肥料、あるいは先行技術肥料を用いた水耕液中に苗を移植する方法と、移植はしないが水耕液を完全に入れ替える方法とが考えられるが、それらはいずれであってもよい。
また、この栽培試験においては、各水耕液は上記原液を水道水で希釈して調製した。
【００４３】
この栽培試験の試験内容及び結果は、図１１及び図１２に示す通りである。
いずれの試験も、初期栽培期Ｌ１の間は、育苗期Ｌ３及び通常栽培期Ｌ４を通して、図１０に示す、通常肥料を用いた通常水耕液で栽培をし、肥料切り替え時Ｃにおいて最終栽培期Ｌ２用の肥料に切り替えた。
また、この栽培試験で収穫した野菜の生長度は、収穫した葉の新鮮重を通常栽培によるものと対比することにより判定した。なお、上記新鮮重とは収穫直後に計測した重量であるが、原則としてこの新鮮重が大きければ大きいほど、生長度が高いと考えられる。
【００４４】
そして、図１１及び図１２には、新鮮重が通常栽培の９０％以上のものを○、７０％以上９０％未満を△、７０％未満のものを×で示している。
そして、新鮮重が通常の７０％以上である△及び○のものは、食用野菜として十分に満足できるものであった。
但し、新鮮重が十分であっても、葉の一部に枯れた部分が見られるものはその生長度を△に、また枯れた部分が多く食用に適さないものは生長度を×で示すものとする。
【００４５】
図１１に示す試験１、２は、最終栽培期Ｌ２に、図２に示した発明肥料１を入れた水耕液による栽培をし、通常肥料を入れた水耕液を用いる初期栽培期Ｌ１の期間を、試験１では３１日間とし、試験２では２５日間としたもので、それにともなって最終栽培期Ｌ２の長さも変化させたものである。
試験３〜５は、最終栽培期Ｌ２において、図３に示した発明肥料２を用いた水耕液による栽培で、初期栽培期Ｌ１の長さを試験３では２８日間とし、試験４では２３日間とし、試験５では０日間としたもので、この場合にも初期栽培期Ｌ１の変化にともなって最終栽培期Ｌ２の長さも変化させたものである。
なお、試験３中の「リーフレタス純水」とは、発明肥料２を用いた原液を水道水ではなく純水で希釈した水耕液を用いて栽培したリーフレタスのことである。
【００４６】
また、図１１における試験の種類のうち通常試験とは、全栽培期間Ｌの４２日間を通して通常肥料を用いた栽培であり、上記発明肥料１〜７のいずれの発明肥料も用いない栽培試験である。そして、この通常試験で収穫された葉の新鮮重を、他の試験１〜１１の相対評価の基準にした。
【００４７】
さらに、先行技術による試験を行なったが、これは上記特許文献１に記載された方法を用いた栽培試験である。具体的には、初期栽培期Ｌ１では、他の試験と同様に上記通常肥料を用いたが、最終栽培期Ｌ２では、上記通常肥料からカリウムを除き、それに水酸化ナトリウムを加えて、ｐＨ値を６．５に調整したものを水耕液として用いたものである。
【００４８】
図１２に示す試験６〜１１は、全て初期栽培期Ｌ１を２８日間、最終栽培期Ｌ２を１４日間とし、最終栽培期Ｌ２に用いる肥料のマグネシウム含有割合を変えたリーフレタスの栽培試験である。これにより、最終栽培期Ｌ２に用いる肥料中のマグネシウム含有割合の影響を確認した。
上記試験６〜１０には、それぞれマグネシウム含有割合が異なる発明肥料３〜７を用いているが、具体的には、試験６、７は、上記試験３で用いた発明肥料２よりもマグネシウム含有割合を多くした発明肥料３，４を用い、試験８〜１０ではマグネシウム含有割合を、上記試験１で用いた発明肥料１よりも少なくした発明肥料５〜７を用いている。
また、試験１１ではマグネシウムを含有しない比較肥料を用いている。
【００４９】
そして、上記各試験とも、同じ条件で３回以上の試験を行ない、図１１及び図１２に示した試験結果は、それら各試験結果の平均値である。
また、図１１及び図１２に示した試験結果はつぎの方法で測定した。
各野菜の収穫後、ただちに新鮮重を測定し、その後８０℃の乾燥機内で７２時間以上乾燥させて上記野菜を乾物にした。
さらに、８０℃で４８時間乾燥し、得られた乾物を粉砕した後、その粉砕乾物を５５０℃で６時間乾式灰化を行ない、１モル硝酸を用いて抽出し、原子吸光計（ＡＡ−６８００島津製作所製）を用いて、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウムの含有量を測定し、これを新鮮重当たりの割合に換算した。つまり、図１１及び図１２に示した各成分の測定値は、新鮮重当たりの含有量である。
【００５０】
次に、各試験結果について説明する。
図１１に示すように、最終栽培期Ｌ２が１９日以上の試験４，５では、収穫したリーフレタスの新鮮重が通常試験のものより７０％未満となって、生長不足であった。これは、相対的に最終栽培期Ｌ２を長くしたため、野菜の生長に必須の要素であるカリウムを与える初期栽培期Ｌ１の期間が短すぎたためと考えられる。
しかし、最終栽培期Ｌ２を１７日以下にした他の試験１，２，３によるものは、全て新鮮重が通常の７０％以上であった。具体的には、試験２のものは通常のほぼ７５％、その他は通常の９０％以上であった。
そして、上記通常品と変わらない生長度になった試験１，２，３のいずれも、カリウム含有量を通常試験品と比べてほぼ半分以下にすることができた。
【００５１】
また、ナトリウム含有量については、上記試験３における「リーフレタス純水」以外は、通常試験品よりも多くなっているが、その増加量は先行技術のものと比べて半分程度もしくは半分以下にすることができた。
【００５２】
なお、上記最終栽培期Ｌ２に水耕液に用いる発明肥料には実質的にナトリウムを含まず、水耕液にも意図的にナトリウムを添加していないのに、上記栽培試験において収穫した野菜の葉からナトリウムが検出されているのは、原液を水道水で希釈した水耕液を用いたためである。水道水には、殺菌用に次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ）が添加されているのでこのナトリウムが水耕液中に含まれ、それが野菜に吸収されたのである。
【００５３】
特に、発明肥料にはカリウムが含まれていないため、最終栽培期においては、カリウムの代わりに吸収性の良いナトリウムが他の成分より優先的に野菜に吸収される。そのため、上記発明肥料を用いた場合には、カリウムを含有している通常試験品よりも、多くのナトリウムが吸収されるものと考えられる。
一方、上記発明肥料２を用いた原液を純水で希釈して用いた「リーフレタス純水」は、ナトリウム含有量が通常肥料と同等の低い値になっている。この結果から、水道水に含まれるナトリウムの影響で、野菜中のナトリウム含有量が多くなることを確認できた。
【００５４】
また、マグネシウム含有割合の影響を確認する試験結果は図１２に示す通りである。
試験６〜１１のうち、マグネシウムを含まない比較肥料を用いた試験１１では収穫時には葉に枯れた部分が目立ってしまい、食用に適さない結果となったので、新鮮重の計測は省略したが、それ以外の試験６〜１０においては、いずれの場合も全て新鮮重が通常の７０％以上であった。
そして、これら試験６〜１０のいずれにおいても、カリウム含有量を通常肥料を用いた場合の半分以下に、また、ナトリウムの含有量を、先行技術肥料を用いた場合の半分以下にすることができた。
【００５５】
なお、マグネシウム含有割合を４．５重量％とした試験１０では一部に枯れた部分が見られることがあったので、生長度を△で示したが、新鮮重は十分であり、枯れた部分がわずかにあったとしても、食用としても特に問題はなかった。
これに対し、マグネシウムの含有割合を５．３重量％とした発明肥料６よりマグネシウム量を多くした試験では葉に枯れた部分がないきれいなリーフレタスを安定的に栽培できることが分かった。
【００５６】
以上の試験結果より、最終栽培期Ｌ２を適当に設定し、発明肥料１〜７を用いることによって、カリウム及びナトリウム含有量が少なく、通常の生長度であって食用に適した低カリウム野菜を、通常の栽培期間で栽培できることがわかった。
このように、低カリウム野菜を栽培できたのは、最終栽培期Ｌ２においてカリウムを含まない発明肥料１〜７を用いたためである。そして、これら発明肥料１〜７は、比較的吸収性のよいマグネシウムを含有しているため、肥料中にカリウムがなくても、最終栽培期Ｌ２において野菜はカリウムの代わりにマグネシウムを吸収することで生長度を維持できたのである。
【００５７】
また、発明肥料１〜７を用いた水耕液は、通常肥料からカリウムを除き、相対的にカルシウムやマグネシウムを増量させたものであるが、例えば、先行技術のように水酸化ナトリウムを用いたｐＨ調整は行なっていない。そのため、原液の希釈に水道水を用いても、上記先行技術肥料に比べて水耕液中のナトリウム含有量を少なく保つことができ、カリウムの代わりに他の成分よりも吸収性のよいナトリウムが吸収されたとしても、結果として野菜が含有するナトリウム量の増加を抑えることができたと考えられる。
なお、原液の希釈に水道の代わりに純水を用いるようにすれば、水耕液中のナトリウムを少なくでき、収穫された野菜中のナトリウム量を大幅に減らすことができる。
【００５８】
また、上記試験４，５の結果から、カリウムを含んだ通常肥料を用いる初期栽培期Ｌ１が短すぎると、カリウム不足になって野菜が十分に生長しないことが分かった。
一方、試験１、２、３、４の結果から、発明肥料を用いる最終栽培期Ｌ２の期間が短くなればなるほど、カリウムの含有量が多くなることが分かった。このように最終栽培期Ｌ２が短くなると野菜中のカリウム含有量が多くなるのは、初期栽培期Ｌ１に用いた通常肥料から吸収したカリウムが消費されずに、野菜中に残っているためと考えられる。
この実施例の試験では、最終栽培期Ｌ２の長さを１１日間〜１７日間とした場合に、生長度及びカリウム含有量ともに満足できる低カリウム野菜を栽培できることがわかった。
【００５９】
さらに、上記試験１０の結果から、肥料の主成分に対するマグネシウム含有割合が少なすぎると、一部に枯れが見られる生長障害がおこる可能性があることがわかった。
このような生長障害を起こさないためのマグネシウム含有割合の下限値は、試験９，１０の結果から５重量％程度であると推測できる。言い換えれば、葉に枯れた部分が見られるようなことがなく、より安定的に低カリウム野菜を生長させるためには、最終栽培期Ｌ２に用いる肥料のマグネシウムの、主成分に対する含有割合を５重量％以上にすることが好ましいことがわかった。
但し、肥料の主成分中のマグネシウムの含有割合が５重量％未満であっても、食用として問題のない低カリウム野菜を栽培することは可能である。
【００６０】
一方、マグネシウム含有割合を４０重量％以上とした試験６，７の結果から、マグネシウム含有割合を多くした場合に生長障害などの問題がないことも確認できた。
上記試験結果が示すように、マグネシウム含有割合が５重量％〜４２重量％という広い範囲で、野菜の生長度や含有成分に対するマグネシウム含有割合の影響がないことを確認できたことから、肥料中の主成分の必要量さえ確保されれば、相対的なマグネシウム含有割合を上記４２重量％よりも多くしても問題がないことは予想できる。
つまり、発明肥料中のマグネシウム含有割合の上限値は、他の主成分の含有量によって相対的に決まるものである。
【００６１】
上記のように、この発明の肥料及び栽培方法を用いて栽培された低カリウム野菜は、カリウム及びナトリム含有量がそれほど多くなく、腎臓病患者が生で食べることもできる。
また、茹でてカリウムを溶出させれば、カリウム量をより少なくでき、多くの量の野菜を食べることができる。しかも、短時間さっと茹でるだけで、残留カリウム量を少なくできるので、茹ですぎることで他の栄養素を破壊したり溶出させたりすることを防ぐことができるし、野菜の食感を保つこともできる。
【００６２】
さらに、上記栽培試験では、リーフレタス、フリルレタス、サンチュ及びサラダ菜を栽培したが、この発明の低カリウム野菜を栽培するための水耕栽培用肥料や、水耕栽培方法を用いれば、他の種類の低カリウム野菜を栽培することも可能である。
しかし、上記実施例の方法で栽培する低カリウム野菜の種類としては、根ごと収穫可能な葉野菜が適している。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
この発明の水耕栽培用肥料及び栽培方法は、カリウムの摂取が制限されている腎臓病患者がおいしく安心して食べることができる低カリウムの葉野菜の栽培に適している。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、低カリウム野菜を栽培するための水耕栽培用肥料及びその肥料を用いた低カリウム野菜の水耕栽培方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
腎臓病患者は体内のカリウムを十分に排泄することができないので、カリウムの摂取量が制限されている。このような腎臓病患者のために、カリウム含有量の少ない低カリウム野菜の栽培方法が研究されている。例えば、この種のものとして、特許文献１に記載された低カリウムホウレンソウの栽培方法が知られている。
特許文献１に記載の低カリウムホウレンソウの栽培方法は、全栽培期間を前半と後半とに分け、前半は通常の水耕栽培に用いるカリウムを含有した肥料を用い、収穫直前となる後半は、カリウムを除いた肥料を用いるようにしている。
【０００３】
具体的には、栽培の前半には、カリウムを含有した通常肥料を入れた水耕液を用い、後半はこの通常肥料からカリウムを除くとともに、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を加えた肥料を入れた水耕液を用いるようにしている。
【０００４】
なお、上記のように肥料に水酸化ナトリウムを加えたのは以下の理由による。
上記特許文献１に記載の栽培方法で用いた通常肥料には、カリウムが硝酸カリウム（ＫＮＯ３）として含有されている。このような肥料から、カリウムを除く目的で硝酸カリウムを除くと、硝酸態窒素も除かれてしまう。
そこで、この硝酸態窒素の不足を補うため、上記特許文献１の栽培方法では、硝酸（ＨＮＯ３）を添加しているが、このように硝酸を添加すると水耕液が酸性に偏ってしまう。しかし、酸性では植物の生育が難しいので、水耕液のｐＨ値を調整する必要があり、上記栽培方法においては、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を添加して水耕液をほぼ中性に調整しているのである。
これにより、全栽培期間を通じてカリウムを含有した通常肥料を用いて栽培した通常のホウレンソウと比べて、発育状態は変わらずに、カリウム含有量が少ないホウレンソウを栽培することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０６１５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載された栽培方法によれば、カリウムの含有量を通常のホウレンソウに比べて半分近くに減らすことができたが、一方でナトリウムの含有量が通常のホウレンソウの１０〜２０倍になってしまった。このようにナトリウム含有量が多くなった理由は次のように考えられる。
【０００７】
上記のように、栽培期間の後半に用いる肥料に水酸化ナトリウムを加えてｐＨ調整したために、水耕液中のナトリウム含有量が多くなってしまった。その上、この肥料にはカリウムが含まれていないので、ホウレンソウはカリウムの代わりに、他の成分よりも吸収しやすいナトリウムを多く吸収してしまう。その結果、栽培されたホウレンソウは、そのナトリウム含有量が、通常の１０〜２０倍と非常に多くなったと考えられる。
【０００８】
しかし、腎臓病患者は、腎臓機能が劣っているので、必要以上のナトリウムを摂取すると、ナトリウムを十分に排出できくなるとともに、ナトリウムを排出できないと高血圧症になってしまう。そして、腎臓病患者が高血圧症になると腎臓障害の進行が早くなってしまうことが知られている。
そのためにナトリウムを大量に含んだホウレンソウを食べると、体内のナトリウム濃度が高くなって高血圧症になり、腎臓障害の進行も早くなってしまう。
このような理由から、従来の栽培方法で栽培したホウレンソウは、カリウム含有量を少なくできるが、ナトリウム含有量が多くなり、腎臓患者が食するのに適さないものになってしまうという問題があった。
【０００９】
この発明の目的は、ナトリウムの含有量が増えるのを抑えながら、カリウムの含有量も少なくして、腎臓病患者でも安心して食することができる低カリウム野菜を栽培するための水耕栽培用肥料及びその肥料を用いた低カリウム野菜の水耕栽培方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明の肥料は、実質的にカリウム及びナトリウムを含有せず、カルシウム、マグネシウム、リン、及び窒素を主成分とするとともに、これらの水溶液のｐＨ値が５〜９になることを特徴とする。
なお、上記実質的にカリウム及びナトリウムを含有せずとは、カリウムやナトリウムを意図的に添加しないということである。従って、水耕栽培に用いる水道水に微量のナトリウムなどが含まれていたとしても、肥料としてナトリウムを意図的に添加したものとはいえないということである。
【００１１】
第２の発明は、上記第１の発明を前提とし、上記主成分のうちのマグネシウムの含有割合は、その下限値を５重量％としたことを特徴とする。
【００１２】
第３の発明は、栽培する野菜に応じて種まきから収穫までの期間をあらかじめ設定し、収穫から遡った所定の期間を最終栽培期とし、この最終栽培期の前の期間を初期栽培期とし、上記最終栽培期は、上記第１又は第２の発明の水耕栽培用肥料を用い、上記初期栽培期は、カリウム、カルシウム、マグネシウム、リン、及び窒素を主成分とする肥料を用いることを特徴とする低カリウム野菜の水耕栽培方法である。
【００１３】
第４の発明は、第３の発明を前提とし、上記最終栽培期の期間を１１日間〜１７日間としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
第１の発明の水耕栽培用肥料を用いることで、カリウムの含有量が少なく、しかもナトリウム含有量も抑えた低カリウム野菜を栽培できた。この低カリウム野菜のナトリウム含有量を、例えば特許文献１に記載された肥料を用いて栽培したホウレンソウなどに比べて飛躍的に少なくすることができた。
しかも、この発明の肥料を用いて栽培された野菜を、通常実施されている平均的な栽培期間の範囲で、カリウムを含有する肥料で栽培された野菜と比べて全く遜色ない生長度に生長させることができた。
【００１５】
第２の発明では、最終栽培期に用いる肥料の主成分中のマグネシウムの含有割合の下限値を５重量％としたので、野菜はカリウムの代わりにマグネシウムを十分に吸収することができる。このようにマグネシウムを十分に吸収して生長した野菜は、第１の発明の効果に加えて、枯れなどの生長障害を起こすことがなく、見た目も美しく、より安定した生長を実現できる。
【００１６】
また、第３の発明の栽培方法によれば、特許文献１に記載された肥料を用いて栽培されたホウレンソウなどに比べてナトリウムの含有量を飛躍的に少なくしたうえで、カリウムの含有量が少ない低カリウム野菜を栽培することができる。
第４の発明では、上記最終栽培期の期間を１１日間〜１７日間とすることによって、第３の発明の効果に加えて、より確実に低カリウム野菜を栽培できるようになる。
【００１７】
さらに、この発明の水耕栽培用肥料あるいは水耕栽培方法を用いて栽培した低カリウム野菜は、もともとカリウムの量が少ないので、生で食することも可能であるし、軽く茹でるだけでほとんどのカリウムを溶出させることができる。従って、長時間茹でる場合と比べて他の栄養素を溶出させたり破壊したりすることを最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１はこの発明の水耕栽培期間を示した図である。
【図２】図２はこの発明の水耕栽培用の発明肥料１を用いた水耕液の組成を示した表である。
【図３】図３はこの発明の水耕栽培用の発明肥料２を用いた水耕液の組成を示した表である。
【図４】図４はこの発明の水耕栽培用の発明肥料３を用いた水耕液の組成を示した表である。
【図５】図５はこの発明の水耕栽培用の発明肥料４を用いた水耕液の組成を示した表である。
【図６】図６はこの発明の水耕栽培用の発明肥料５を用いた水耕液の組成を示した表である。
【図７】図７はこの発明の水耕栽培用の発明肥料６を用いた水耕液の組成を示した表である。
【図８】図８はこの発明の水耕栽培用の発明肥料７を用いた水耕液の組成を示した表である。
【図９】図９は比較試験のため、マグネシウムを含有しない水耕栽培用の比較肥料を用いた水耕液の組成を示した表である。
【図１０】図１０は通常の水耕栽培で用いる通常肥料を用いた水耕液の組成を示した表である。
【図１１】図１１は、低カリウム野菜の栽培試験データを示した表である。
【図１２】図１２は、低カリウム野菜の栽培試験データであり、肥料中のマグネシウムの影響を確認するための栽培試験データを示した表である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明者らは、野菜に用いられる肥料にはカリウムやマグネシウム等いろいろな成分が含まれるが、これらの成分が野菜に対する吸収性が異なることを発見するとともに、その特性を利用して、例えば腎臓病患者に最も適した野菜の栽培に成功したものである。
つまり、カリウムやナトリウムは野菜に対する吸収性が良いために、それを含んだ肥料を用いると、野菜はこれらカリウムやナトリウムを優先的に吸収し、栽培された野菜の中に多くのカリウムやナトリウムが含まれることになる。
しかし、上記したように腎臓病患者は、カリウムやナトリウムを多量に摂取するとそれを尿として排出できないので、体内に蓄積したカリウムやナトリウムが心臓に悪影響を及ぼしたり、高血圧症を発症したりする。
【００２０】
そこで、本発明者らは、肥料の成分としてカリウムやナトリウムを積極的に除くとともに、カリウムやナトリウムに匹敵する吸収性を有し、しかも、野菜の生長に寄与できる成分の発見に努めたところ、カリウムやナトリウム以外に、マグネシウムが吸収性に優れ、しかも栽培過程の後半である最終栽培期ではマグネシウムが葉野菜の生長に大きく寄与しうるものであることを突き止めた。
そこで、本発明者らは、マグネシウムを多くした肥料を開発し、葉野菜の水耕栽培において、この発明の最終栽培期に当該肥料を用いたところ、所期の葉野菜を栽培することに成功した。
【実施例】
【００２１】
以下に、この発明の水耕栽培用肥料を用いて低カリウム野菜を栽培する実施例を、図１を用いて説明する。
まず、図１に示す種まき時Ａから収穫時Ｄまでの栽培期間Ｌを設定する。
さらにこの栽培期間Ｌ内で、通常栽培開始時Ｂと肥料切り替え時Ｃを設定する。
つまり、上記収穫時Ｄから遡った所定の期間Ｌ２を設定し、この期間Ｌ２の始期を肥料切り替え時Ｃとするとともに、この肥料切り替え時Ｃから収穫時Ｄまで期間Ｌ２を最終栽培期Ｌ２としている。
【００２２】
上記のようにして肥料切り替え時Ｃが決まったら、上記種まき時Ａから肥料切り替え時Ｃの直前までの期間を初期栽培期Ｌ１とする。
そして、上記初期栽培期Ｌ１では、通常の水耕栽培に用いる通常肥料を用いた水耕栽培を行ない、上記最終栽培期Ｌ２では、後で説明するこの発明の水耕栽培用肥料を用いるようにしている。
【００２３】
なお、上記栽培期間Ｌは、栽培する野菜の種類によっておよそ決まっているため、野菜の種類に応じて予め設定することができる。つまり、栽培期間Ｌは、最終栽培期Ｌ２に用いる肥料の種類にかかわらず、栽培する野菜の種類によって設定する。このように栽培期間Ｌが決まり、上記最終栽培期の長さＬ２を決めれば初期栽培期Ｌ１の長さが決まる。
【００２４】
しかも、初期栽培期Ｌ１が決まれば、種まき時Ａから起算して通常栽培開始時Ｂまでの期間である育苗期Ｌ３が決まるとともに、育苗期Ｌ３が決まれば、次に通常栽培開始時Ｂから肥料切り替え時Ｃまでの期間である通常栽培期Ｌ４が決まる。
この実施例では上記初期栽培期Ｌ１を２期に分けて、前半を育苗期Ｌ３、後半を通常栽培期Ｌ４としているが、これら各期間の長さは、実験的に行う栽培結果を基にして、野菜に応じた最適な期間を設定するようにする。
【００２５】
また、上記育苗期Ｌ３は、種子の発芽から苗の生長が安定するまでの期間であり、通常は野菜の種類に係わらず２週間程度である。そして、育苗期Ｌ３が過ぎたら、生長状態の良い苗を選択して植え替え、通常栽培期Ｌ４に入る。
この育苗期Ｌ３及び通常栽培期Ｌ４においては、カリウムを十分に含んだ肥料を用いる通常栽培をして、その生長を促進させる。
【００２６】
なお、育苗期において十分に生長したものを選択し、十分に生長した苗だけを通常栽培するようにすれば失敗がほとんどなくなるので、上記初期栽培期Ｌ１を育苗期Ｌ３と通常栽培期Ｌ４とに分けるようにしている。
【００２７】
上記のように、この実施例では初期栽培期Ｌ１では通常肥料を用い、最終栽培期Ｌ２ではこの発明の肥料を用いるが、次にこの発明の肥料について説明する。
この発明の水耕栽培用肥料は、実質的にカリウム及びナトリウムを含有せず、カルシウム、マグネシウム、リン、及び窒素を主成分とするとともに、これらの水溶液のｐＨ値が５〜９になるようにしている。
なお、この実施例では、窒素として硝酸態窒素とアンモニア態窒素とを用いている。
【００２８】
また、上記実質的にカリウム及びナトリウムを含有せずとは、肥料の調製時に他の成分量と比べて無視できる程度の量のカリウムやナトリウムの含有は許容するということである。例えば、水耕液の希釈に水道水を用いた場合、水道水に含まれたナトリウムが水耕液に含まれるが、このようにして含有されるナトリウムは意図的に添加したものではなく、この発明では実質的に含有しているとはいえないということである。
【００２９】
上記のようなこの発明の水耕栽培用肥料を含んだ水耕液の組成の具体例を、図２〜図８に基づいて説明する。但し、これら図２〜図８に示した水耕液は原液であって、実際に使用するときには、この原液を希釈して用いるものである。
なお、この原液の成分は肥料の成分と同じである。従って、上記図２〜図８に示す水耕液の原液の成分を、そのまま肥料の成分として説明する。
【００３０】
図２の水耕液（原液）に用いる肥料は、上記主成分に対するマグネシウムの含有量を８．５重量％としたものであり、この肥料を発明肥料１という。
また、図３に示す水耕液（原液）に用いる肥料は上記主成分に対するマグネシウムの含有量を２３．２重量％としたもので、この肥料を発明肥料２という。
【００３１】
図４に示す水耕液（原液）に用いる肥料は上記主成分に対するマグネシウムの含有割合を４０．７重量％としたもので、この肥料を発明肥料３という。
図５に示す水耕液（原液）に用いる肥料は上記主成分に対するマグネシウムの含有割合を４２．０重量％としたもので、この肥料を発明肥料４という。
図６に示す水耕液（原液）に用いる肥料は上記主成分に対するマグネシウムの含有割合を６．５重量％としたもので、この肥料を発明肥料５という。
【００３２】
図７に示す水耕液（原液）に用いる肥料は上記主成分に対するマグネシウムの含有割合を５．３重量％としたもので、この肥料を発明肥料６という。
図８に示す水耕液（原液）に用いる肥料は上記主成分に対するマグネシウムの含有割合を４．５重量％としたもので、この肥料を発明肥料７という。
【００３３】
なお、図２〜図８において、網掛けしている欄の成分、すなわち、マグネシウム、カルシウム、硝酸態窒素、アンモニア態窒素及びリンがこの発明の主成分であるが、各発明肥料１〜７には、図示したとおりその他の微量成分も含まれている。
さらに、図９に示す水耕液（原液）に用いる肥料は上記主成分に対するマグネシウムの含有割合を０．０重量％としたもので、この肥料を比較肥料という。この比較肥料は、マグネシウムを含有していない点が、上記発明肥料１〜７と異なるが、カリウム及びナトリウムを実質的に含有していない点は、上記発明肥料１〜７と同じである。
【００３４】
また、実施例における硝酸態窒素とアンモニア態窒素とは、野菜の種類に応じてその量を調整するようにしたものである。
但し、この発明の肥料の主成分としての窒素は、硝酸態窒素とアンモニア態窒素とのいずれか一方を用いるだけでもよいし、カリウムやナトリウムを含有しなければ、どのような化合物として添加するようにしてもよい。
【００３５】
上記したように図２〜図８に示したのは水耕液の原液であり、栽培時にはこれを希釈して用いるが、実際には、上記主成分であるマグネシウム、カルシウム、硝酸態窒素、アンモニア態窒素及びリンごとの水溶液をそれぞれ水で４００倍に希釈したものと、他の微量成分ごとの水溶液を２０００倍に希釈したものとを混合して水耕液として用いるようにしている。
図９に示す比較肥料を用いた水耕液も、マグネシウム以外の水溶液を上記発明肥料１〜７と同様にして調整したものである。
各成分の水溶液はどのような順序で、混合、希釈してもかまわないが、組み合わせによっては沈殿物が生成されることもある。そこで、沈殿物を生成させる成分を含む原液同士は別々に管理し、それらを希釈してから混合するとよい。
【００３６】
また、上記発明肥料１〜７及び比較肥料は、図２〜図９に示すようにマグネシウムの含有量を変化させたものであるが、いずれの水溶液も、そのｐＨ値が５〜９を保つように調整している。そして、ｐＨ値の調整方法は、実質的にカリウム及びナトリウムを含有しないものであればどのようにしてもかまわない。
【００３７】
一方、上記初期栽培期Ｌ１の間に用いる水耕液は、一般的に用いられている通常の水耕栽培用肥料の水溶液で、その原液の成分は図１０に示すとおりである。なお、以下には通常の水耕液に用いる上記肥料を通常肥料という。
上記通常肥料を用いた図１０の水耕液の原液も、上記発明肥料１〜７及び比較肥料を用いた水耕液と同様に、希釈混合して用いるものである。
また、この通常肥料の成分は図１０の水耕液の原液と同じである。従って、図１０に示す水耕液の原液の成分を、そのまま通常肥料の成分として説明する。
【００３８】
そして、上記発明肥料１〜７、比較肥料及び通常肥料を比較すると、図２〜図８の発明肥料１〜７は通常肥料からカリウムを除き、マグネシウムの含有量を変化させたものである。
特に、図３〜５の発明肥料２〜４は通常肥料よりマグネシウム含有割合を多くしたものであり、図６〜９の発明肥料５〜７及び比較肥料は、上記発明肥料１からマグネシウムを減量したものである。
【００３９】
この発明の効果を確認するため、低カリウム野菜の水耕栽培方法によって、リーフレタス（（株）サカタのタネ「リーフレタスグリーン」）、フリルレタス（（株）信州山峡採種場「ハンサムグリーン」）、サラダ菜（カネコ種苗（株）「サラダ菜」）及びサンチュ（タキイ種苗（株）「チマサンチュ」）などの葉野菜を栽培する栽培試験を行なった。以下に、その栽培試験について説明する。
【００４０】
試験条件は次のとおりである。
図１に示す全栽培期間Ｌを４２日間とし、種まき時点Ａから４３日目を収穫日とするとともに、種まき時点Ａから１４日間を育苗期Ｌ３とした。このように、全栽培期間Ｌと育苗期Ｌ３とを一定にしながら、最終栽培期Ｌ２の長さを変えて試験を行なった。
この栽培試験では上記全栽培期間Ｌを一定にしたので、最終栽培期Ｌ２の長さが変わるということは、初期栽培期Ｌ１の長さも変わるということである。
なお、上記栽培期間Ｌの４２日間は、この実施例で栽培した葉野菜の通常の栽培期間と同じである。
また、全栽培期間Ｌ中、栽培室の温度は１７℃〜２３℃に制御した。
【００４１】
上記育苗期Ｌ３では、市販の種子を１０倍に希釈した塩素に３０分ひたして消毒した後、十分に洗浄する。そして、洗浄した種子を複数個まとめてスポンジ状のロックシートに埋め、それを上記通常肥料を用いた水耕液（図１０参照）に浸し、暗黒状態で発芽させる。２日〜５日で発芽したら明るくして、残りの育苗期Ｌ３中は、発芽した苗をそのまま生長させた。
育苗期Ｌ３が終了したら、育った苗の中から生長のよい苗を選択し、それを一つずつスポンジで包んで上記通常肥料を用いた水耕液に移植し、通常栽培開始時Ｂを始点にする通常栽培期Ｌ４に移行した。
【００４２】
上記通常栽培期Ｌ４を経過して肥料切り替え時Ｃに達したら、苗を、通常肥料を含んだ水耕液から発明肥料１〜発明肥料７、比較肥料、あるいは先行技術肥料を用いた水耕液中に移植し、最終栽培期Ｌ２に移行した。
なお、通常栽培期Ｌ４から最終栽培期Ｌ２に移行するときには、上記のように、通常肥料を含んだ水耕液から発明肥料１〜発明肥料７、比較肥料、あるいは先行技術肥料を用いた水耕液中に苗を移植する方法と、移植はしないが水耕液を完全に入れ替える方法とが考えられるが、それらはいずれであってもよい。
また、この栽培試験においては、各水耕液は上記原液を水道水で希釈して調製した。
【００４３】
この栽培試験の試験内容及び結果は、図１１及び図１２に示す通りである。
いずれの試験も、初期栽培期Ｌ１の間は、育苗期Ｌ３及び通常栽培期Ｌ４を通して、図１０に示す、通常肥料を用いた通常水耕液で栽培をし、肥料切り替え時Ｃにおいて最終栽培期Ｌ２用の肥料に切り替えた。
また、この栽培試験で収穫した野菜の生長度は、収穫した葉の新鮮重を通常栽培によるものと対比することにより判定した。なお、上記新鮮重とは収穫直後に計測した重量であるが、原則としてこの新鮮重が大きければ大きいほど、生長度が高いと考えられる。
【００４４】
そして、図１１及び図１２には、新鮮重が通常栽培の９０％以上のものを○、７０％以上９０％未満を△、７０％未満のものを×で示している。
そして、新鮮重が通常の７０％以上である△及び○のものは、食用野菜として十分に満足できるものであった。
但し、新鮮重が十分であっても、葉の一部に枯れた部分が見られるものはその生長度を△に、また枯れた部分が多く食用に適さないものは生長度を×で示すものとする。
【００４５】
図１１に示す試験１、２は、最終栽培期Ｌ２に、図２に示した発明肥料１を入れた水耕液による栽培をし、通常肥料を入れた水耕液を用いる初期栽培期Ｌ１の期間を、試験１では３１日間とし、試験２では２５日間としたもので、それにともなって最終栽培期Ｌ２の長さも変化させたものである。
試験３〜５は、最終栽培期Ｌ２において、図３に示した発明肥料２を用いた水耕液による栽培で、初期栽培期Ｌ１の長さを試験３では２８日間とし、試験４では２３日間とし、試験５では０日間としたもので、この場合にも初期栽培期Ｌ１の変化にともなって最終栽培期Ｌ２の長さも変化させたものである。
なお、試験３中の「リーフレタス純水」とは、発明肥料２を用いた原液を水道水ではなく純水で希釈した水耕液を用いて栽培したリーフレタスのことである。
【００４６】
また、図１１における試験の種類のうち通常試験とは、全栽培期間Ｌの４２日間を通して通常肥料を用いた栽培であり、上記発明肥料１〜７のいずれの発明肥料も用いない栽培試験である。そして、この通常試験で収穫された葉の新鮮重を、他の試験１〜１１の相対評価の基準にした。
【００４７】
さらに、先行技術による試験を行なったが、これは上記特許文献１に記載された方法を用いた栽培試験である。具体的には、初期栽培期Ｌ１では、他の試験と同様に上記通常肥料を用いたが、最終栽培期Ｌ２では、上記通常肥料からカリウムを除き、それに水酸化ナトリウムを加えて、ｐＨ値を６．５に調整したものを水耕液として用いたものである。
【００４８】
図１２に示す試験６〜１１は、全て初期栽培期Ｌ１を２８日間、最終栽培期Ｌ２を１４日間とし、最終栽培期Ｌ２に用いる肥料のマグネシウム含有割合を変えたリーフレタスの栽培試験である。これにより、最終栽培期Ｌ２に用いる肥料中のマグネシウム含有割合の影響を確認した。
上記試験６〜１０には、それぞれマグネシウム含有割合が異なる発明肥料３〜７を用いているが、具体的には、試験６、７は、上記試験３で用いた発明肥料２よりもマグネシウム含有割合を多くした発明肥料３，４を用い、試験８〜１０ではマグネシウム含有割合を、上記試験１で用いた発明肥料１よりも少なくした発明肥料５〜７を用いている。
また、試験１１ではマグネシウムを含有しない比較肥料を用いている。
【００４９】
そして、上記各試験とも、同じ条件で３回以上の試験を行ない、図１１及び図１２に示した試験結果は、それら各試験結果の平均値である。
また、図１１及び図１２に示した試験結果はつぎの方法で測定した。
各野菜の収穫後、ただちに新鮮重を測定し、その後８０℃の乾燥機内で７２時間以上乾燥させて上記野菜を乾物にした。
さらに、８０℃で４８時間乾燥し、得られた乾物を粉砕した後、その粉砕乾物を５５０℃で６時間乾式灰化を行ない、１モル硝酸を用いて抽出し、原子吸光計（ＡＡ−６８００島津製作所製）を用いて、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウムの含有量を測定し、これを新鮮重当たりの割合に換算した。つまり、図１１及び図１２に示した各成分の測定値は、新鮮重当たりの含有量である。
【００５０】
次に、各試験結果について説明する。
図１１に示すように、最終栽培期Ｌ２が１９日以上の試験４，５では、収穫したリーフレタスの新鮮重が通常試験のものより７０％未満となって、生長不足であった。これは、相対的に最終栽培期Ｌ２を長くしたため、野菜の生長に必須の要素であるカリウムを与える初期栽培期Ｌ１の期間が短すぎたためと考えられる。
しかし、最終栽培期Ｌ２を１７日以下にした他の試験１，２，３によるものは、全て新鮮重が通常の７０％以上であった。具体的には、試験２のものは通常のほぼ７５％、その他は通常の９０％以上であった。
そして、上記通常品と変わらない生長度になった試験１，２，３のいずれも、カリウム含有量を通常試験品と比べてほぼ半分以下にすることができた。
【００５１】
また、ナトリウム含有量については、上記試験３における「リーフレタス純水」以外は、通常試験品よりも多くなっているが、その増加量は先行技術のものと比べて半分程度もしくは半分以下にすることができた。
【００５２】
なお、上記最終栽培期Ｌ２に水耕液に用いる発明肥料には実質的にナトリウムを含まず、水耕液にも意図的にナトリウムを添加していないのに、上記栽培試験において収穫した野菜の葉からナトリウムが検出されているのは、原液を水道水で希釈した水耕液を用いたためである。水道水には、殺菌用に次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ）が添加されているのでこのナトリウムが水耕液中に含まれ、それが野菜に吸収されたのである。
【００５３】
特に、発明肥料にはカリウムが含まれていないため、最終栽培期においては、カリウムの代わりに吸収性の良いナトリウムが他の成分より優先的に野菜に吸収される。そのため、上記発明肥料を用いた場合には、カリウムを含有している通常試験品よりも、多くのナトリウムが吸収されるものと考えられる。
一方、上記発明肥料２を用いた原液を純水で希釈して用いた「リーフレタス純水」は、ナトリウム含有量が通常肥料と同等の低い値になっている。この結果から、水道水に含まれるナトリウムの影響で、野菜中のナトリウム含有量が多くなることを確認できた。
【００５４】
また、マグネシウム含有割合の影響を確認する試験結果は図１２に示す通りである。
試験６〜１１のうち、マグネシウムを含まない比較肥料を用いた試験１１では収穫時には葉に枯れた部分が目立ってしまい、食用に適さない結果となったので、新鮮重の計測は省略したが、それ以外の試験６〜１０においては、いずれの場合も全て新鮮重が通常の７０％以上であった。
そして、これら試験６〜１０のいずれにおいても、カリウム含有量を通常肥料を用いた場合の半分以下に、また、ナトリウムの含有量を、先行技術肥料を用いた場合の半分以下にすることができた。
【００５５】
なお、マグネシウム含有割合を４．５重量％とした試験１０では一部に枯れた部分が見られることがあったので、生長度を△で示したが、新鮮重は十分であり、枯れた部分がわずかにあったとしても、食用としても特に問題はなかった。
これに対し、マグネシウムの含有割合を５．３重量％とした発明肥料６よりマグネシウム量を多くした試験では葉に枯れた部分がないきれいなリーフレタスを安定的に栽培できることが分かった。
【００５６】
以上の試験結果より、最終栽培期Ｌ２を適当に設定し、発明肥料１〜７を用いることによって、カリウム及びナトリウム含有量が少なく、通常の生長度であって食用に適した低カリウム野菜を、通常の栽培期間で栽培できることがわかった。
このように、低カリウム野菜を栽培できたのは、最終栽培期Ｌ２においてカリウムを含まない発明肥料１〜７を用いたためである。そして、これら発明肥料１〜７は、比較的吸収性のよいマグネシウムを含有しているため、肥料中にカリウムがなくても、最終栽培期Ｌ２において野菜はカリウムの代わりにマグネシウムを吸収することで生長度を維持できたのである。
【００５７】
また、発明肥料１〜７を用いた水耕液は、通常肥料からカリウムを除き、相対的にカルシウムやマグネシウムを増量させたものであるが、例えば、先行技術のように水酸化ナトリウムを用いたｐＨ調整は行なっていない。そのため、原液の希釈に水道水を用いても、上記先行技術肥料に比べて水耕液中のナトリウム含有量を少なく保つことができ、カリウムの代わりに他の成分よりも吸収性のよいナトリウムが吸収されたとしても、結果として野菜が含有するナトリウム量の増加を抑えることができたと考えられる。
なお、原液の希釈に水道の代わりに純水を用いるようにすれば、水耕液中のナトリウムを少なくでき、収穫された野菜中のナトリウム量を大幅に減らすことができる。
【００５８】
また、上記試験４，５の結果から、カリウムを含んだ通常肥料を用いる初期栽培期Ｌ１が短すぎると、カリウム不足になって野菜が十分に生長しないことが分かった。
一方、試験１、２、３、４の結果から、発明肥料を用いる最終栽培期Ｌ２の期間が短くなればなるほど、カリウムの含有量が多くなることが分かった。このように最終栽培期Ｌ２が短くなると野菜中のカリウム含有量が多くなるのは、初期栽培期Ｌ１に用いた通常肥料から吸収したカリウムが消費されずに、野菜中に残っているためと考えられる。
この実施例の試験では、最終栽培期Ｌ２の長さを１１日間〜１７日間とした場合に、生長度及びカリウム含有量ともに満足できる低カリウム野菜を栽培できることがわかった。
【００５９】
さらに、上記試験１０の結果から、肥料の主成分に対するマグネシウム含有割合が少なすぎると、一部に枯れが見られる生長障害がおこる可能性があることがわかった。
このような生長障害を起こさないためのマグネシウム含有割合の下限値は、試験９，１０の結果から５重量％程度であると推測できる。言い換えれば、葉に枯れた部分が見られるようなことがなく、より安定的に低カリウム野菜を生長させるためには、最終栽培期Ｌ２に用いる肥料のマグネシウムの、主成分に対する含有割合を５重量％以上にすることが好ましいことがわかった。
但し、肥料の主成分中のマグネシウムの含有割合が５重量％未満であっても、食用として問題のない低カリウム野菜を栽培することは可能である。
【００６０】
一方、マグネシウム含有割合を４０重量％以上とした試験６，７の結果から、マグネシウム含有割合を多くした場合に生長障害などの問題がないことも確認できた。
上記試験結果が示すように、マグネシウム含有割合が５重量％〜４２重量％という広い範囲で、野菜の生長度や含有成分に対するマグネシウム含有割合の影響がないことを確認できたことから、肥料中の主成分の必要量さえ確保されれば、相対的なマグネシウム含有割合を上記４２重量％よりも多くしても問題がないことは予想できる。
つまり、発明肥料中のマグネシウム含有割合の上限値は、他の主成分の含有量によって相対的に決まるものである。
【００６１】
上記のように、この発明の肥料及び栽培方法を用いて栽培された低カリウム野菜は、カリウム及びナトリム含有量がそれほど多くなく、腎臓病患者が生で食べることもできる。
また、茹でてカリウムを溶出させれば、カリウム量をより少なくでき、多くの量の野菜を食べることができる。しかも、短時間さっと茹でるだけで、残留カリウム量を少なくできるので、茹ですぎることで他の栄養素を破壊したり溶出させたりすることを防ぐことができるし、野菜の食感を保つこともできる。
【００６２】
さらに、上記栽培試験では、リーフレタス、フリルレタス、サンチュ及びサラダ菜を栽培したが、この発明の低カリウム野菜を栽培するための水耕栽培用肥料や、水耕栽培方法を用いれば、他の種類の低カリウム野菜を栽培することも可能である。
しかし、上記実施例の方法で栽培する低カリウム野菜の種類としては、根ごと収穫可能な葉野菜が適している。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
この発明の水耕栽培用肥料及び栽培方法は、カリウムの摂取が制限されている腎臓病患者がおいしく安心して食べることができる低カリウムの葉野菜の栽培に適している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的にカリウム及びナトリウムを含有せず、カルシウム、マグネシウム、リン、及び窒素を主成分とし、これらの水溶液のｐＨ値が５〜９になる低カリウム野菜を栽培するための水耕栽培用肥料。
【請求項２】
上記主成分のうちのマグネシウムの含有割合は、その下限値を５重量％とした請求項１記載の低カリウム野菜を栽培するための請求項１記載の水耕栽培用肥料。
【請求項３】
栽培する野菜に応じて種まきから収穫までの期間をあらかじめ設定し、収穫から遡った所定の期間を最終栽培期とし、この最終栽培期の前の期間を初期栽培期とし、上記最終栽培期は、上記請求項１又は２記載の水耕栽培用肥料を用い、上記初期栽培期は、カリウム、カルシウム、マグネシウム、リン、及び窒素を主成分とする肥料を用いる低カリウム野菜の水耕栽培方法。
【請求項４】
上記最終栽培期の期間を１１日間〜１７日間とした請求項３に記載の低カリウム野菜の水耕栽培方法。
【請求項１】
実質的にカリウム及びナトリウムを含有せず、カルシウム、マグネシウム、リン、及び窒素を主成分とし、これらの水溶液のｐＨ値が５〜９になる低カリウム野菜を栽培するための水耕栽培用肥料。
【請求項２】
上記主成分のうちのマグネシウムの含有割合は、その下限値を５重量％とした請求項１記載の低カリウム野菜を栽培するための請求項１記載の水耕栽培用肥料。
【請求項３】
栽培する野菜に応じて種まきから収穫までの期間をあらかじめ設定し、収穫から遡った所定の期間を最終栽培期とし、この最終栽培期の前の期間を初期栽培期とし、上記最終栽培期は、上記請求項１又は２記載の水耕栽培用肥料を用い、上記初期栽培期は、カリウム、カルシウム、マグネシウム、リン、及び窒素を主成分とする肥料を用いる低カリウム野菜の水耕栽培方法。
【請求項４】
上記最終栽培期の期間を１１日間〜１７日間とした請求項３に記載の低カリウム野菜の水耕栽培方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１８３０６２（Ｐ２０１２−１８３０６２Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１６５８９（Ｐ２０１２−１６５８９）
【出願日】平成２４年１月３０日（２０１２．１．３０）
【出願人】（３０６０２４１４８）公立大学法人秋田県立大学 (74)
【出願人】（０００１１０２０６）トックベアリング株式会社 (83)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１月３０日（２０１２．１．３０）
【出願人】（３０６０２４１４８）公立大学法人秋田県立大学 (74)
【出願人】（０００１１０２０６）トックベアリング株式会社 (83)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]