低钾蔬菜的营养液栽培方法、低钾蔬菜以及栽培装置

摘要

本发明提供低钾蔬菜的营养液栽培方法、低钾蔬菜以及栽培装置，在低钾蔬菜的营养液栽培方法中，根据栽培的蔬菜而将从播种到收获为止的整个栽培期间分为第一栽培期间以及第二栽培期间。在第一栽培期间，用包含第一营养液栽培肥料的第一培养液来栽培蔬菜，所述第一营养液栽培肥料含有钾。在第二栽培期间，用包含第二营养液栽培肥料的第二培养液来栽培蔬菜，所述第二营养液栽培肥料实质上不含有钾。在第二栽培期间中，向蔬菜的生长点施加被控制风速后的风。

说明书

技术领域

本发明涉及低钾蔬菜的营养液栽培方法、低钾蔬菜以及栽培装置。

背景技术

肾脏病患者排出钾、钠的能力降低。因此，若大量摄取钾、钠，则无法作为尿排出而蓄积于体内。若放任这样的状况不管，则有时会引发患者的血压变高的高血压症、由该高血压症引起的脑血管障碍(中风等)、心脏疾病(心力衰竭等)。

为了降低肾脏病患者的血液中钾浓度，例如存在利用利尿药等药物的治疗方法。另外，作为使肾脏病患者的血液中钾浓度降低的另一方法，从药物的副作用小且费用也少的观点出发，利用低钾食品的食疗法受到关注。

作为肾脏病患者的治疗所使用的低钾食品，以往研究了各种低钾食品。作为其中的一例，以往研究了水耕栽培的低钾蔬菜、该低钾蔬菜的栽培方法(例如参照专利文献1或专利文献2)。

在专利文献1或专利文献2所公开的水耕栽培方法中，水耕栽培期间被分为初期和后期这两个期间。在初期用包含KNO₃的通常的水耕栽培用肥料栽培蔬菜，在后期用包含HNO₃或NaNO₃而代替包含KNO₃的水耕栽培用肥料栽培该蔬菜。另外，在整个栽培期间，用NaOH调整水耕栽培用肥料的pH。

另外，为了防止在上述水耕栽培方法中用于pH调整的NaOH所引起的钠含量的上升，开发了使用较多地包含镁的水耕栽培用肥料的水耕栽培方法，镁与钾同等程度地容易被蔬菜吸收且有助于蔬菜的生长(例如，参照专利文献3)。

在专利文献3所公开的水耕栽培方法中，栽培期间被分为初期和后期。在初期用以钾、钙、镁、磷以及氮为主要成分的通常的水耕栽培用肥料来栽培蔬菜，在后期用不配入钾以及钠而以钙、镁、磷以及氮为主要成分的水耕栽培用肥料来栽培该蔬菜。若通过该水耕栽培方法来栽培莴苣等蔬菜，则能够栽培整体的钾含量以及钠含量少的蔬菜。

而且，针对上述那样的水耕栽培方法，已知即使在大规模量产的情况下也能够稳定地栽培低钾蔬菜的栽培方法(例如参照专利文献4)。具体而言，在栽培期间的初期，在用通常的包含钾的肥料进行栽培时，以钾含量以及氮浓度比一般的包含钾的肥料高的肥料进行栽培。在该水耕栽培方法中，不发生叶子的变色等障碍。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2008-061587号公报

专利文献2：日本特开2011-036226号公报

专利文献3：日本特开2012-183062号公报

专利文献4：国际公开第2014/054821号

发明内容

本发明提供能够在抑制钾缺乏症的同时、与以往的栽培方法相比蔬菜整体的钾含量较少、且即使用不含钾的肥料进行栽培的期间长也能够维持收获重量的低钾蔬菜及其营养液栽培方法、栽培装置。

在本发明的一个技术方案的低钾蔬菜的营养液栽培方法中，首先，根据栽培的蔬菜而将从播种到收获为止的整个栽培期间分为第一栽培期间以及第二栽培期间。在第一栽培期间，用包含第一营养液栽培肥料的第一培养液来栽培蔬菜，所述第一营养液栽培肥料含有钾。在第二栽培期间，用包含第二营养液栽培肥料的第二培养液来栽培蔬菜，所述第二营养液栽培肥料不含有钾。在第二栽培期间中，向蔬菜的生长点施加被控制风速后的风。

根据本发明，能够栽培出收获重量不逊色于用不包含钾的肥料栽培的情况且与以往栽培方法相比钾含量更低的低钾蔬菜。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的营养液栽培方法的期间的图。

图2是表示本发明的实施方式的栽培装置的结构的图。

图3是表示本发明的实施方式的栽培装置的结构的剖视图。

图4是莴苣的俯视图。

具体实施方式

在说明本发明的实施方式之前，简单说明以往的水耕栽培方法的问题点。采用上述的专利文献1～4所公开的水耕栽培方法而栽培的蔬菜为了减少钾含量而需要长期地进行栽培。在像这样用不含有钾的肥料进行栽培的期间长的情况下，会发生钾缺乏症这一生理障碍。因此，由于这样的障碍，收获重量与采用通常的栽培方法栽培的蔬菜相比降低30％～50％左右。

本实施方式中的蔬菜是指叶菜类、例如、莴苣、沙拉菜(サラダ菜)、包菜(サンチユ)、油菜。需要说明的是，营养液栽培方法是指不使用土壤作为培养基而以将作物的培育所需的养分溶解于水而成的液态状肥料(培养液)施加于作物来进行栽培的方法。具体而言，水耕栽培、喷雾耕栽培、固体培养基栽培等属于营养液栽培方法。以下，以水耕栽培方法为例进行记载，但其他营养液栽培也能够期待同样的效果。

以下，参照附图来说明本发明的实施方式。首先，参照图1来说明本实施方式的低钾蔬菜的栽培方法。本实施方式的低钾蔬菜能够通过以图1所示的期间进行水耕栽培来栽培。即，在本实施方式的水耕栽培方法中，在低钾蔬菜的整个栽培期间L，设定有前期的第一栽培期间Le、后期的第二栽培期间Lm。

整个栽培期间L是指从播种时A到收获时D的期间。需要说明的是，整个栽培期间L的时间长度大致由栽培的蔬菜的种类决定，能够根据蔬菜的种类来预先设定。需要说明的是，可知整个栽培期间L的长度几乎不受使用的肥料的种类的影响。因此，能够根据蔬菜的种类来预先设定第一栽培期间Le、第二栽培期间Lm。

第一栽培期间Le是从播种时A到肥料切换时C为止的期间。第一栽培期间Le优选由育苗期间Le1和通常栽培期间Le2构成。育苗期间Le1是从种子的发芽到秧苗的生长稳定为止的期间，并且是从播种时A到通常栽培开始时B为止的期间。育苗期间Le1通常与蔬菜的种类无关地为两周左右，但能够通过实验等适当设定。另外，通常栽培期间Le2是从通常栽培开始时B到肥料切换时C为止的期间。

需要说明的是，优选仅挑选在育苗期间Le1充分生长了的秧苗来进行本实施方式的水耕栽培。这样，能够栽培出更低钾的蔬菜。具体而言，在通常栽培开始时B(育苗期间Le1结束时)分别计测蔬菜的秧苗(个体)的大小，仅挑选生长至规定程度以上的大小的个体并将其移至通常栽培期间Le2，扔掉仅生长至小于规定程度的大小的个体。

第二栽培期间Lm是从肥料切换时C到收获时D为止的栽培期间。肥料切换时C通过后述的实验来设定。

接着，说明本实施方式的水耕栽培方法所使用的肥料。在本实施方式的水耕栽培方法中，在各栽培期间使用包含不同的成分的水耕栽培用肥料。具体而言，在育苗期间Le1使用自来水或者第一营养液栽培肥料，在通常栽培期间Le2使用第一营养液栽培肥料，在第二栽培期间Lm使用第二营养液栽培肥料来进行栽培。

第一营养液栽培肥料含有钾。具体而言，包含钾、钠、钙、镁、磷以及氮作为主要成分。作为第一营养液栽培肥料，也可以使用市售的OAT-Agrio株式会社的OATハウス肥料(产品名)等。需要说明的是，将在整个栽培期间L使用第一营养液栽培肥料来栽培蔬菜的情况称作通常栽培。

第二营养液栽培肥料实质上不含钾。例如含有钠、钙、镁、磷以及氮作为主要成分。作为其一例，存在(表1)所示的组成的营养液栽培肥料。

[表1]

钾(g/L)0.0钠(g/L)0.0镁(g/L)24.3钙(g/L)32.1硝态氮(g/L)39.2氨态氮(g/L)2.8磷(g/L)6.2锌(mg/L)50铁(mg/L)20.1锰(mg/L)500硼(mg/L)500钼(mg/L)20.1

需要说明的是，只要第二营养液栽培肥料为不含钾的营养液栽培肥料，则第二营养液栽培肥料的主要成分可以是任意的组成。能够通过在第二栽培期间Lm使用第二营养液栽培肥料来栽培低钾蔬菜。需要说明的是，“实质上不含钾”是指容许在肥料的制备时配入与其他成分量相比能够忽视的程度的量的钾。例如，在水耕栽培用肥料的稀释使用自来水的情况下，自来水所含有的微量的钾会包含在水耕栽培用肥料中，但在以该方式稀释时所使用的自来水所含的程度的量是能够忽视的程度的量。

以下，以具体的例子来说明本实施方式的栽培装置和水耕栽培方法。需要说明的是，在以下的说明中，作为叶菜的一例，对叶用莴苣(以下简称作“莴苣”)进行栽培。

首先，参照图2、图3来说明本实施方式的栽培装置100。图2是表示栽培装置100的结构的主视图。图3是栽培装置100的侧剖视图。这些图示出了照明16与送风部11的位置关系、以及向生长点供气的装置的结构。

栽培装置100具有框部17、栽培床13、栽培板14、照明16以及供气装置10。栽培床13配置于框部17内，栽培板14配置于栽培床13上。在栽培板14上设置有用于定植蔬菜15的多个孔14H。即，蔬菜15定植于以一定的间隔设置于栽培板14的孔14H。照明16以能够向栽培板14投射光的方式配置。水耕液能够储存于栽培床13。

供气装置10包括在栽培装置100内至少设置有一个以上的送风部11和与送风部11连接的通道部12。

栽培装置100设置于温度、湿度、CO₂浓度能够控制的构造物内。

在通道部12，以与孔14H的间隔实质上相同的间隔设置有多个喷出孔12H。送风部11具有控制风量的功能，能够通过控制风量来调整供气量。需要说明的是，送风部11也可以设置于上述构造物的外部。另一方面，通道部12优选设置于框部17内。

如图3中箭头所示，在通道部12加工出的喷出孔12H以适当的角度形成，以能够朝向植物的生长点的附近或者植物的成长点的上部空间供气。需要说明的是，也可以在喷出孔12H设置喷嘴等并以任意变更喷嘴的角度的方式向植物的生长点供气。

接着，说明栽培条件。作为各栽培期间的营养液栽培肥料，在育苗期间Le1使用自来水，在通常栽培期间Le2作为第一营养液栽培肥料而使用OATハウス肥料的SA处方，在第二栽培期间Lm作为第二营养液栽培肥料而使用以(表1)所示的组成配置而成的肥料。

另外，在除了育苗期间Le1以外的整个栽培期间L，以EC值成为1.4～2.0、pH成为5.5～6.5的方式使用第一营养液栽培肥料、第二营养液栽培肥料来制备水耕液(第一、第二培养液)。并且，为了使EC值、pH值落入上述范围内，使用株式会社CEM Corporation制小型营养液循环装置MSOE-100(产品名)来控制这些值。

需要说明的是，在育苗期间Le1优选使用水，但只要在上述的EC值、pH值的控制范围内栽培，也可以使用第一营养液栽培肥料。

pH调整剂使用NaOH，空调以在照明16点亮时为22℃、相对湿度75％的方式进行控制，CO₂浓度被调整为1000ppm～1200ppm。

在上述的栽培条件下，按照以下的步骤来栽培蔬菜15。

在育苗期间Le1，使莴苣的种子发芽而培育秧苗。具体而言，首先，在将次氯酸钠水溶液稀释10倍而得到的消毒液中将莴苣的种子浸泡30分钟，然后进行清洗。收集多个这样清洗后的种子并埋入海绵状的锁定片材，并使该锁定片材浸于自来水。然后，在黑暗状态下使种子发芽。在发芽后移至明亮的环境，在剩余的育苗期间Le1中原封不动地利用自来水使发芽后的秧苗生长。

在通常栽培期间Le2，从在育苗期间Le1培育出的秧苗中选择生长佳的秧苗，并将这些秧苗移植至包含第一营养液栽培肥料的第一培养液并进行栽培。

在第二栽培期间Lm，将秧苗移植到包含不含有钾的第二营养液栽培肥料的第二培养液并进行栽培。然后，在第二栽培期间Lm结束的收获时E收获莴苣。

图4是莴苣即蔬菜15的俯视图。莴苣具有位于最外部的外叶15A、位于中心部的内叶15B、以及其中间部的中叶15C。另外，莴苣的生长点15P在俯视观察莴苣的情况下位于莴苣的大致中央，从生长点形成新的叶子。

作为风的条件，优选朝向莴苣的生长点15P即植株的中央施加被空调控制后的空气并达到使蔬菜15的叶子摇晃的程度。具体而言，优选施加被调节风量后的风，以使蔬菜15的叶子的表面处的风速为0.3m/sec以上且0.7m/sec以下。在(表2)示出了在第二栽培期间Lm中将这样的风施加于蔬菜15的情况、和在叶子的附近几乎无风的条件的情况这两个条件下对蔬菜15进行栽培的结果。在该实验中，以两个条件分别栽培各60株的作为蔬菜15的莴苣。另外，将育苗期间Le1设定为7天，将通常栽培期间Le2设为21天，将第二栽培期间Lm设为14天。

[表2]

第二营养液栽培肥料不含钾。因此，作物即蔬菜容易发生所谓的“钾缺乏症”。即，在第二栽培期间Lm，老叶子的叶尖变为黄色、或者新叶子变为茶褐色，且长不大。

然而，如(表2)所示，可知在朝向生长点15P施加了风的情况下，具有抑制钾缺乏症的发生的效果。

这样，作为栽培条件，在控制培养液中的EC值、pH值的基础上，在栽培期间中使调节了温度、湿度、CO₂浓度后的风朝向生长点15P流动或者在生长点15P的附近流动是重要的。即，在第二栽培期间Lm中，向生长点15P施加被控制风速后的风是重要的。其结果是，能够不发生钾缺乏症等生理障碍地将蔬菜15栽培得大。需要说明的是，在上述的说明中，例示了风速，只要风速大概为0.05～2m/sec，就会如后所述影响到蔬菜15的叶子的蒸腾而具有效果。

接着，说明与上述风的影响一起研究相对于整个栽培期间L的长度的第二栽培期间Lm的长度的影响而得出的结果。(表3)是以第一栽培期间Le和第二栽培期间Lm作为参数进行设定后的条件表。

[表3]

单位：天

如(表3)所示，以整个栽培期间L为42天、育苗期间Le1为7天作为固定条件，设定改变第一栽培期间Le、第二栽培期间Lm的比率后的栽培条件。需要说明的是，条件编号(1)是莴苣的一般的栽培方法。

在(表3)所示的各条件下各栽培4株莴苣，测定一株的钾含量。

对于收获到的莴苣所含的各叶子的钾含量，使用离子电极法来测定每新鲜重量100g的钾含量。具体而言，在刚收获后测定整体的新鲜重量，然后目视确认有无钾缺乏症。另外，研碎1株莴苣并提取水分，使用HORIBA制小型钾离子计(产品名)来测定钾含量。参照(表4)、(表5)来说明其结果。

(表4)示出了在(表3)的条件编号(1)～(6)中将空调控制后的风向莴苣的生长点供气的情况和不向莴苣的生长点供气的情况下以重量比例、重量评价、以及有无钾(K)缺乏症的发生来评价而得出的结果。

[表4]

在(表4)中，重量比例示出了将以一般的栽培方法即条件编号(1)收获到的莴苣的平均重量设为100％，以条件编号(2)～(6)收获到的莴苣的平均重量占以条件编号(1)收获到的莴苣的百分之几。在重量评价中，作为评价基准，以将重量比例的数值为90％以上设为“EX(极好)”、将80％以上且小于90％的条件设为“GD(好)”、将小于80％设为“NG(不好)”的方式示出。另外，在钾缺乏症评价中，以在各条件下只要在4株中发现1株出现钾缺乏症就设为“NG(不好)”、没有发现钾缺乏症则设为“OK(可以)”的方式示出。

根据(表4)可知，在不将空调控制后的风向莴苣的生长点15P供气的情况下，若第二栽培期间Lm长，则莴苣的收获时的重量变小，并且容易发生钾缺乏症。然而，可知若将空调控制后的风向莴苣的生长点15P供气，则存在抑制钾缺乏症的发生且增大重量的效果。

(表5)示出了针对以(表3)的条件编号(1)～(6)栽培的莴苣，测定将空调控制后的风向莴苣的生长点15P供气的情况和不进行供气的情况下的每一株的钾(K)含量的结果和低钾(K)化的评价结果。

[表5]

根据(表5)，在不将空调控制后的风向莴苣的生长点15P供气的情况下，条件编号(4)～(6)的每一株的钾含量不变化。因此，在不将空调控制后的风向莴苣的生长点供气的情况下，能够判断第二栽培期间Lm为14天左右较佳。

另一方面，在将空调控制后的风向莴苣的生长点15P供气的情况下，条件编号(4)～(6)的钾含量进一步降低。因此，能够判断第二栽培期间Lm长于14天较佳。

根据日本国文部科学省的食品成分数据库，一般的莴苣的钾含量为每100g含490mg的钾。于是，能够将作为低钾莴苣的评价指标设为相对于通常的莴苣的钾含量而言约25％的钾含量。具体而言，在(表5)中，若每一株莴苣的钾含量小于每100g含钾75mg则评价为“SP(Special：特级)”，若为75mg以上且小于100mg则评价为“EX”，若为100mg以上且小于125mg则评价为“OK”。另外，若每100g含钾125mg以上则评价为“NG”。需要说明的是，条件编号(1)是蔬菜的一般的栽培方法，因此不作为评价对象。

根据以上结果，在不将空调控制后的风向莴苣的生长点15P供气的情况下，以条件编号(1)～(3)栽培的莴苣不能够称作低钾莴苣，以条件编号(4)～(6)栽培的莴苣虽然能够评价为低钾莴苣但发生发育不良，因此作为量产条件存在问题。

另外，在将空调控制后的风向莴苣的生长点15P供气的情况下，以条件编号(1)～(3)栽培的莴苣不能够称作低钾莴苣。与此相对，对于以条件编号(4)～(6)栽培的莴苣，与不将风向莴苣的生长点供气的情况相比钾含量进一步减少，且也未发生培育不良。因此，确认了上述条件是比以往的栽培方法更佳的栽培方法。根据以上内容，在向生长点15P供给空调控制后的风的条件下，在将整个栽培期间L设为100％的情况下，作为低钾的栽培方法优选使第二栽培期间Lm为33％以上且50％以下的比率。

需要说明的是，在上述说明中，例示了仅在第二栽培期间Lm中向蔬菜15的生长点施加风的情况，但在第一栽培期间Le也可以向蔬菜15的生长点施加风。

产业上的可利用性

本发明的低钾蔬菜能够栽培出与一般的莴苣相同的重量，与此前的低钾莴苣的栽培方法相比，能够实现进一步的低钾化，使肾脏病患者能够放心地摄食。

附图标记说明

L整个栽培期间

Le 第一栽培期间

Le1育苗期间

Le2通常栽培期间

Lm 第二栽培期间

10 供气装置

11 送风部

12 通道部

12H喷出孔

13 栽培床

14 栽培板

14H孔

15 蔬菜

15A外叶

15B内叶

15C中叶

15P生长点

16 照明

17 框部

100栽培装置