§トマト，メロンの紐栽培における肥料袋の投入箇所と培地の太陽熱消毒について
Former Graduate School of Natural Science and Technology, Okayama University
桝田　正治
今野　裕光
§＜産地レポート ＞
兵庫県JA丹波ひかみ「山の芋」栽培で活躍する緩効性肥料「CDU化成S555」について
Jcam Agri Corporation West Japan Branch

　

　

Fertilizer bags in tomato and melon cord cultivation
投入箇所と培地の太陽熱消毒について

Former Graduate School of Natural Science and Technology, Okayama University
桝田　正治
今野　裕光

Introduction.

　筆者が防根給水ひもによる栽培手法を最初に紹介^１,２）してから10数年，毛管材封入の問題を解決し，土，水，肥料，この三位一体の土俵にトマトとメロンを植え付け，その育ち具合を調査研究してきた。トマトでは，肥効調節型肥料を透水性の袋に入れて施用し栽培終了後に袋を取り出すことで砂培地の再利用をはかってきた。このとき袋は栽培容器内の紐上に置いたが，紐上に置くと毛管水に肥料が溶けやすく定植直後の苗は一時的に高塩ストレスを受けて萎れの症状を呈することがあった^３)The following is a list of the most common problems with the "C" in the "C" column.
　この塩ストレスを避けるには，まず初期溶出を抑制する肥料設計が必要となるが，その上で，その肥料袋を定植位置から遠い場所に置けば定植直後の塩ストレスは軽減されるはずである。この場合，培地内では養分濃度に大きな差が生じるが，根はこの濃度差に反応してうまく生育するであろうか。

　二つに仕切った区画の境界（中央）に植物１個体を植えて根を異なる環境下に伸長させ，地上部の生育反応を計測する手法は一般に根分け法と称される^４,５)。この手法をSonneveld・Voogt（1990）はトマトのロックウール栽培において“split-rootsystem”と記し，異なるEC値に設定した２区画の境界にトマト１株を植えて生長を観察した。その結果，片方が適値であれば，もう片方は高いあるいは低いEC値でも生育，収量に差は生じないとした^６)The following is a list of the most common problems with the "C" in the "C" column.

　This result suggests that even if the bagged fertilizer is placed where it is not in direct contact with the string, the roots will grow in response to the solution concentration and the above-ground parts will grow normally. Therefore, we investigated the growth, yield, and leaching of fertilizer nutrients by placing bagged fertilizers "on the string," "next to the string," and "under the seedlings" at planting time. In addition, we investigated whether placing the bags on the opposite side of the aisle from the string insertion slot is reasonable in terms of cultivation management (Figure 4, see photo), and whether this would cause problems with fruit growth and quality.

　Even if the fertilizer bags can be removed at the end of harvest, the treatment alone does not ensure stable fruit production in successive cropping. In particular, disinfection of the culture medium is necessary for continuous cropping of melons, and solar disinfection has been used for the past four years to avoid soil diseases.

I. Overview of Tomato Cultivation Trials

　トマト品種は中玉系‘レッドオーレ’を供試した。市販の播種用培土で満たした200穴セルトレーに8月20日播種した。9月8日（第２葉展開時）2mm以上の粒子を除去した川砂培地200mLを入れた塩ビポットにエコロングトータル313，70タイプ3gを混和し移植し底面給水育苗を行い，9月27日（第１段花房の開花期) ，栽培容器（縦19cm×横33.5cm×高さ15.5cm）を横半分に仕切り，１区画当たり3Lの砂培地に１株定植して紐給水を行った。
　肥料は市販の10.5×11.0cm茶袋に入れ，｢紐上｣ ，｢紐横」および「苗下」に配置する３区（各区10株）とした。紐上区と紐横区の施肥位置は容器底部から約2cm上，苗下区は紐から約5cm上に配置した（図１)。

　Five porous cups connected to a soil solution collector were placed directly above the fertilizer bags in each plot at planting. The fifth cluster was harvested on January 15, and the cultivation was terminated.

(1) Fertilization design

　１株当たりの施肥設計を表１に示した。生育初期の萎れ症を極力なくすため，ここでは，エコロングトータル40タイプは100タイプに置き換えた。なお，前作³⁾は７段果房であったが，今回は５段果房の収穫としたため，収穫終了時の肥料溶出率は，いずれの成分も７段果房栽培のそれらの８割程度と低くなった（データ省略)。

(2) Variation in soil temperature of sand media

　10月上旬から12月下旬の地温変化を図２に示した。11月以降はハウス内の最低気温12℃で暖房を行ったため地温もそれに準じて推移した。この栽培法では培地が隔離され，かつその量が少ないため，いずれの時期でも一日の最高地温と最低地温の差が大きくなるのが特徴的である（晴天日には10〜15℃)。

(3) Fruit survey

　収穫果実の可販果収量と品質を表２に示した。１株当たりの可販果収量は約1.5kgで処理区間に差はなく。果実の糖度は約8，酸度は果汁0.3g･100mL⁻¹クエン酸相当量で処理区間に差はなかった。

(4) Medium and fertilizer nutrient survey

　培地中溶液ECおよびpHの推移を図３に示した。定植１週目の10月3日のECは，紐上区で2.6dS･m⁻¹，紐横区で5.4dS･m⁻¹，苗下区で14.7dS･m⁻¹となり，苗下区で特に高い値を示した。紐上区ではEC値に大きな変動はなく，栽培終了まで1.4〜2.2dS･m⁻¹の範囲で推移した。一方，苗下区では定植７週目の11月14日まで徐々に低下したものの，最低でも5.0dS･m⁻¹に止まり，紐上区，紐横区よりもEC値は常に高い値で推移した（図４)。

(5) Consideration - Root capacity

　培地中の水は，培地の下部から上昇するため含水率は下部で高く，上部ほど低い。培地中溶液ECが「紐上」および「紐横」よりも「苗下」で高い値を示したのは，苗下区は袋の位置が高いため含水率が低くなり肥料濃度が高まったことによると考えられる。｢苗下」では「紐上」および「紐横」に比べて袋の周辺に根が少なかったが，その部分で高EC溶液となり根がそこを選択的に避けたためと考えられる。しかし，袋の位置は可販果収量や果実の糖度および酸度に影響を及ぼさなかった。おそらく根は土壌溶液濃度差に反応して分布を変える，この限りにおいて果実の収量や糖度に影響を与えないことが示唆された。

　前述のSonneveld・Voogt（1990）は，根分け法において２区画に根を分け，片方を2.5dS･m−1としたうえで，一方を0.75，2.5および5.0dS･m⁻¹の培養液を供給した場合，2.5dS･m⁻¹と比較して0.75でも5.0dS･m⁻¹でも果実糖度，酸度ともに有意差はないとした^６)The following is a list of the most common problems with the "C" in the "C" column.

　この報告から，適当な濃度の部分があれば，培地内の一部でECが高くても，果実品質に差は生じず問題はない事が示唆される。またTabatabaieら（2004）は，根分け法において根を２区画に分け，両方をEC3.0dS･m⁻¹の同じ濃度の培養液を供給する対照区と，片方を水道水，もう片方をEC4.5および6.0dS･m⁻¹の比較的高い培養液を供給する処理区を比較したところ，4.5/0および6.0/0dS･m⁻¹で供給した方が3.0/3.0よりも果実でのK含量は高まるとした^７)The following is a list of the most common problems with the "C" in the "C" column.

　Although the bag treatment of this method should also have resulted in a non-uniform solution concentration and partially high EC values, no differences in yield, fruit acidity, or incidence of greenback fruit occurred, probably because the monovalent ion K is absorbed selectively and efficiently.

　The above results indicate that the fertilizer bag does not need to be placed "on the string," and that there is no difference in yield or quality whether the bag is placed "next to the string" or "under the seedlings," suggesting that it does not matter where the bag is placed within a limited growing container. The results also strongly suggest that the planting hole treatment of fertilizer with regulated fertilizer, which has been reported for many crops, can be applied to tomatoes as well.

II. Overview of Melon Cultivation Trials

　無加温ビニールハウスでのメロン栽培は，岡山県の気象で最低気温が12℃を下らない5月中旬〜10月下旬において可能である。品種は‘アールスフェボリット’の春系でときおり自殖により純系を維持してきたものであるが，もともとは静岡県農業試験場で春系として公表された系統である。栽培法は，2010年に発表した盛夏期のメロン栽培の論文⁸⁾に準拠しているが，肥料設計については生育と果実の商品性を見極め少しずつ修正し，現在では表３のような設計となっている。

(1) Fertilizer design and application methods

　特にここで注目すべき点は，エコカリコートの量を多くしたこと，硫マグ100を定植前の全層に混和したことである。前者は着果節位葉の葉縁ネクロシスを，後者は葉脈間クロロシスを回避するためである。また，肥料は定植１週プラスα日後に袋入りで投入することから被覆肥料の溶出を70タイプと早くしている。

　メロン栽培においても，当初はトマト同様に肥料は茶袋に入れて紐上に置いていたが，これだと紐をセットした時に袋を置かざるをえず，前述のように定植直後に生じる高塩類障害のリスクを完全に回避することは難しい。そこで肥料袋を紐挿入口側壁に沿って処理したところ，｢紐上」と生育差はなく果実は問題なく肥大した。

(2) Bag feeding point and fruit enlargement

　紐挿入口の側壁に沿って袋が投入出来ることは，定植後いつでもそれが処理できること，また栽培途中であっても除去することが可能であることを意味する。しかし，図４の写真からも分かるように中央の塩ビ管を挟んで２列に栽培容器をセットしているため，袋を紐挿入口側に投入すると上述の作業はやりにくい。

　そこで，紐挿入口の反対側（通路側）に処理したとき果実肥大に差が生じるかどうかについて検討した。2016年6月上旬に播種し，第３葉展開時の苗を定植し，その１週後に側壁に沿って肥料袋を処理したところ，両区に生育差はなく，その時の平均果重は両区とも1.9kg以上で平均糖度も14.5を超えた（表４)。

　ただ，紐反対側の方が糖度の振れが少し大きい傾向にはあった。以上の結果，栽培管理上ひも導入部とは反対の通路側の容器側面に沿って袋を投入するのが合理的であるとの結論に至った。

(3) Solar disinfection of culture media to enable continuous cropping

　2014年の連作３年目には茎の地際部が水浸状を呈し，薬剤トップジンペーストを塗布しても収穫期まで至らない株が多くなった。このような株の根では褐色かつ不整形の黒色斑点が多く認められたことから，一般に知られるホモプシス根腐症と判断した。そこで，培地の太陽熱消毒を試みた(図５)。

　晴天となる天気情報に基づき３日間ハウスを閉め切り乾いた砂培地の容器に１枚のポリシートを被せた。ハウス内気温は55℃，培地温はそれより10℃高く65℃以上にも達した。また，湿潤培地は乾燥培地に比べて温度が上がりにくく約10℃低いことが分かる（図６下)。

　It has since been verified that in the agricultural climate of Akaiwa City, Okayama Prefecture, the medium temperature can rise to 65-70°C on sunny days after April 20. Thus, soil diseases are almost completely controlled by solar disinfection, and the cultivation of 'Allsphevorit' is now possible.

III. General Considerations

　はからずも平成30年度大学入試センター試験の生物第３問Bにおいて以下のような設問〈解答〉が示されている。｢シロイヌナズナは，硝酸イオンが不均一に分布している土壌環境では，窒素源不足を感知した根から，窒素源不足の情報を〈地上部〉で作られるタンパク質Xに伝達する。その後，タンパク質Xは,〈周囲に窒素源が十分ある根〉において遺伝子Yの発現量を上昇させることで，硝酸イオンの取り込みを促進する｣ 。

　つまり，この問題は，根分け法による地下部の硝酸イオン有無実験と地上部の接ぎ木実験の結果から〈 〉内の解答を導き出させるものである。これをさらに普遍化させれば，硝酸イオン以外の成分も同様な機構で吸収が促進されており，根ではカチオンとアニオンの動的平衡を保ちつつ養分を吸収し個体としての生存を図っているものと思われる。

　The root division method described at the beginning of this paper and the questions posed in this Arabidopsis experiment suggest that the nutrient-sensing capacity of plant roots is extremely high and that fertilizer does not need to be mixed in homogeneously. It is evident that the information of excess or deficiency of nutrients is transmitted to each root via the above-ground portion to ensure the survival of the plant as an individual. Although some nutrients leached from the bag remained in the medium, the EC value did not exceed 0.4 at a sand:water ratio of 1:2. This is close to the value obtained when growing vegetable seedlings, and will not be a problem in the next crop. After harvest, the fertilizer bag taken out of the medium is placed in a bucket, and the fertilizer that is dissolved in water can be used as a culture solution for other vegetable seedlings.

　どのような作物においても肥料設計は試行錯誤の連続であり，これで終わりという事にはならない。肥料ならびに品種の開発，作付け時期や栽培期間，さらに農業気象の変化などを見極めながら修正してゆくことになる。ここで取り上げた肥料の中で，特にエコカリコートの施肥量に注目しておく必要がある。トマトでは葉縁の黄化，果実のグリーンバック^３)，メロンでは着果節近傍の葉縁の褐変¹⁰⁾がカリ欠で発現することはすでに述べたが，これを防止するためにはカリコートの溶出タイプならびに施肥量を考慮して配合する必要がある。カリのカウンターイオンとなっている硫酸イオンを表３に表記しているが，硫黄は植物にとって影の多量元素といってもよい。

　一般には，硫安や硫酸カリが施与されるため硫黄が問題にされることは少ない。しかし，少量培地で連作を行おうとすると，この硫黄を意識的に補給することが重要になる。トマトの水耕試験ではSO₄−Sレベルは2〜22.5me･L⁻¹が適範囲にあるとされ¹¹⁾，水耕の園試培養液で与えられる硫酸イオンは硫酸マグネシウム（MgSO₄）で分子量120，このMg：SO₄≒1：4で2me･L⁻¹である。表３においてMg：SO₄≒1：4.6であり，標準培養液における比率に近い値となっている。鶏糞灰とエコロングトータルだけでは，SO₄不足が示唆され，表３ではこの点も考慮しながらエコカリコートと硫マグの施用量を設定している。

　一方，培地の太陽熱消毒に関する技術は昭和後期にはすでに確立されており，その時代の概要は｢土壌の劣化と生理障害｣ ¹²⁾の項で取り上げている。野菜における連作障害の80%以上は土壌病害によるものであり，その防止のための物理的消毒法の実際が近年，北¹³⁾によりまとめられている。トマトの萎凋病と青枯れ病，メロンのつる枯病とホモプシス根腐れ病などの病菌は55℃以上1〜2時間で完全に死滅する。特に，ここで問題としたメロンのホモプシス菌の死滅には一般に46℃1時間でよいとされる。本手法の砂培地は完全に隔離されており地温は65℃にも達している（図６)。

　In addition, oidium as an above-ground disease and oidium whitefly and spider fly as insects are problematic, but the greenhouse temperature can reach 55°C or higher when the greenhouse is sealed, and these diseases and insects can be strongly controlled as long as no external invasion is allowed after disinfection. Thus, solar disinfection of greenhouses is an indispensable technology for the stable production of tomatoes and melons in this method.

Reference materials

１．｢毛管給水ひも」によるトマト栽培の可能性について．
　　桝田正治・福本祥子．岡山大農学報 97：49−54．2008．

２．｢防根給水ひも」によるトマトの新規栽培手法．
　　桝田正治．農業及び園芸83：20−25．2008.

３．防根給水ひもによるトマト砂栽培への紐上置き肥の適用．
　　今野裕光・桝田正治・村上賢治．園芸学研究11：227−234．2012．

４．大麦による硫酸態イオウの吸収および同化，根分け法による要素欠乏および各種塩類の影響の検討．
　　鳥居賢治・藤原彰夫．土壌肥料学会誌38：16−20．1967．

5.Analysis of soybean rhizobial formation process at different times of the year and in vitro by nitrate nitrogen applied by the root division method.
　　谷田沢道彦・吉田重方．土壌肥料学会誌38：379−382．1967．

６．Response of tomatoes (Lycopersicon esculentum) to an unequal distribution of nutrients in the root environment. Sonneveld, C.and W. Voogt. Plant and Soil 124：251−256. 1990.

７．Uneven distribution of nutrients in the root zone affects the incidence of blossom end rot and concentration of calcium and potassium in fruits of tomato. Tabatabaie, S. J., Gregory P. J. and P. Hadley. Plant and Soil. 258：169−178. 2004.

８．盛夏期における防根給水ひもを用いたメロン砂栽培の可能性．
　　川原雅規・桝田正治．岡山大農学報101：13−18．2012．

９．鶏ふん燃焼灰のバイオ強酸水処理に伴う肥料成分の溶出量の変化．
　　畑直樹・村上賢治・桝田正治・秋庭英治・太田靖子．農業及び園芸82：1295−1301．2007．

10．アールスメロンの紐栽培—肥効調節型肥料の全量基肥と吸肥・吸水パターン—．
　　桝田正治・山岡史和．農業と科学717：9−14．2020．

11．Effect of sulfur deficiency and excess on yield and sulfur accumulation in tomato plants. Cerdá, A., Mertinetz, V., Caro, M. and F. G. Fernández. J. Plant Nutrition 7：1529−1543. 1984.

12; Degradation and Physiological Disturbances of Soils. Masuda, Shoji. New Horticultural Science 292-298, 1998. pp. 292-298.

13. Effectiveness and Diffusion of Physical Disinfection Methods. Kitayoshi Y. Journal of Vegetable and Tea Research 3: 7-15. 2006.

　

　

<Production Area Report

JA Tamba Hikami, Hyogo Prefecture, active in "yam" cultivation
緩効性肥料「CDU化成S555」について

Jcam Agri Corporation West Japan Branch

　The "yam" is a brand-name agricultural product of Hyogo Prefecture, grown mainly in the Tanba region of Hyogo Prefecture since ancient times.
　It is said that cultivation began in this area in the early Edo period. Because Tamba City is a basin surrounded by mountains, there is a large temperature difference between day and night from fall to winter, and deep morning fog occurs. The "yama-no-imo" grown here is also called "kiri-imo" (sweet potato grown in the mist).

　The "yam" does not grow wild like the yam, but is a cultivated crop. Soil conditions are important for the growth of yam, and the soil in the Tamba region is considered suitable for this purpose. The "yam" of the Tamba region is sticky, and when grated, its stickiness is much stronger than that of other types of potatoes.

　Slow-release fertilizer "CDU Kasei S555" is used for "yam" cultivation by JA Tamba Hikami.
　｢CDU化成S555」には，速効性のアンモニア性チッソと生育初期から中期に亘って継続するCDUチッソの２種類のチッソがバランスよく配合されています。
　CDUチッソは土壌中で微生物の働きにより，無機化してから作物に吸収されます。なたね油粕のような有機質肥料よりもチッソの無機化率が高いため，作物に効率良く吸収されやすいのもCDUチッソの特長です。

　｢山の芋」のつる伸長期から茎葉伸長期にかけて肥効が持続する事で，葉色のよい葉が育つと評価を頂いています。