無土栽培の土の選び方
無土栽培用の基質は数多くありますが、それらはすべて各地の条件に合わせて発掘・選択されています。 ここに記載されている基材の種類は、一般的に使用されている基材を参照しており、参照のみを目的としています。
1. タイプ
基質の分類は、基質の形態、組成、形状などに基づいています。 以下は、池田照夫氏の分類体系を改変した、無土壌基質の分類体系です。
この系では、混合マトリックスに対応するために、無機マトリックスと有機マトリックスをまとめて単一マトリックスと呼ぶ。
2. 各種無土培養基質の性質
基質の特性は、主に栽培された植物に関連する物理的および化学的特性を指します。 物理的特性には、容量、空隙率、サイズ対空隙率、粒子サイズなどが含まれます。
化学的性質には、化学的安定性、酸性およびアルカリ性、陽イオン置換能、緩衝能、導電率などが含まれます。また、植物の生命活動における基質、特に水の重要な機能が含まれることもあります。
(1)水
①水の役割 水は生命の源です。 植物の生命活動における水の重要な役割には、主に次の側面が含まれます。
まず、水は原形質の重要な構成要素です。
第二に、水は有機物の光合成と加水分解の原料です。
第三に、水は生化学反応の溶媒および媒体です。
第四に、水は植物本来の姿勢を維持します。これは、植物が細胞分裂、成長と分化、ガス交換、光エネルギーの利用などのさまざまな生理活動を行うための必要条件です。
第 5 に、水は葉の気孔から蒸散し、植物内部の温度を下げ、暑い季節には体温を比較的一定に保ちます。
②無土栽培の基質としての水の特徴 水は目に見えず無味の透明な液体であり、多くの物質にとって非常に良い溶媒です。 このため、無土壌培養基質としての水には、次のような特徴があります。
を。 水と肥料は十分にあるが、酸素は限られている 植物の成長に必要なさまざまな栄養素が水に溶け込み、植物はそれらを容易に吸収できます。 しかし、水中の酸素含有量は、植物の根の呼吸の必要性を満たすことができません。 そのため、人為的に水を膨らませたり、水を空気に触れさせたりして、溶存酸素を増やす必要があります。
b. 水の水素イオン濃度（pH）は調整しやすい反面、根の滲出液が溜まりやすい。 水は、塩酸や酢酸で水素イオン（酸）の濃度を上げたり、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムで水酸化物イオン（アルカリ）の濃度を上げたりすることができます。 集中力が高まります。
水の水素イオン濃度を調整するために一般的に使用される酸またはアルカリの濃度は0.1モル/リットルです。
水耕培地の根系は、一方では水中の養分を吸収し、他方では有機物を水中に排出し、水中に蓄積します。 これらの有機物のかなりの部分は、土壌で長い間成長している植物によって形成される習慣的な浸出物質です。 この種の物質の機能は、主に土壌中の根に容易に吸収されない栄養素を溶解または複合化することです。 毒素などの根系の一部の「廃棄物」は、土壌内に対応する空間分布を持ち、根系の通常の吸収機能には影響しません。 水マトリックスでは、根系によって再び体内に吸い込まれやすいため、吸収と排泄の繰り返し、および再吸収と再排泄の悪循環は、根系の正常な成長と正常な生理学を助長しません。機能。 解決策は、養液を頻繁に交換するか、養液を循環させることです。
c. 栄養素は根系と密接に接触しており、根系に容易に吸収されますが、根系が植物を固定して栄養素を吸収しない主な条件が 2 つあります。 1つは、根系が栄養素の位置まで積極的に伸び、栄養素と接触することです。 根系の作用により、根系の周りを移動し、根系に接触します。 根系は養液中に浮遊しており、頻繁な身体運動中に栄養素が根系に容易に到達することができます. したがって、溶液中の栄養素濃度が非常に低くても、多量元素の濃度がマイクロモルレベルに達すると、根系に容易に吸収され、植物でさえこの栄養溶液で最も速く成長します. しかし、栄養溶液は植物の巨大な体を支えることができません. 植物の重量が養液中の水の浮力を超えている限り、植物は必然的に沈みます。 植物を固定するために、誰かがトレリスを使用して植物を支え、根がトレリスのメッシュを通過して栄養溶液に入るのを可能にします. 植物が成長すると、根系が伸び、養液中で適切な水と空気の比率が得られなくなります。 この問題を解決するために、植物を支えるトレリスと養液を含むトラフの間にいくつかのサポートを配置し、徐々に高さを増やすことができます。 根系の先端部分は常に養液中に、残りの部分は液面とグリッドの間に作ります。 空間のこの部分の水蒸気は比較的大きく、根系の水とガスの比率要件を満たすことができます。
(2)霧
水基質の主な問題は、通気が悪いことです。
この問題を解決する最善の方法は、栄養素の水溶液を霧状に噴霧することであり、根系はこの栄養素で空間に浮遊しています. 十分な水蒸気と養分が根系の周りに届くと同時に、根系の周りの通気条件が十分に満たされます。 この栄養ミストの方法は、根系の水、栄養素、ガスの比率を満たすための最良の方法であると言えますが、現在、私の国では公式には使用されていません.
(3)砂
砂は、無土壌培養で一般的に使用される基質です。 特に砂漠地帯は仕方のない唯一の下地です。
無土栽培基質としての砂には、次のような特徴があります。
①一定の含水量砂にいくら水を注いでも、周囲の排水が良好であれば、余分な水はすぐに浸透し、対応する含水量を維持できます。 水やりの有無に関わらず、砂底に十分な水があれば、サイフォン作用により比較的高い位置まで水が到達し、適度な水分量を保つことができます。
砂の含水量は粒子の大きさに依存し、砂の粒子の直径は 0.06-2 mm です。 粒子が細かいほど含水率が高くなりますが、一般的に砂は水はけがよくなります。
②保水・保肥性がなく、通気性がよい 砂はミネラル分が多く、緻密な組織で、細孔がほとんどなく、砂粒の表面に水が保たれているため、水の流動性が大きく、水に溶けている養分が失われやすい水の 。 砂の中の水分と養分が失われた後、粒子の間の細孔は空気で満たされます。 粘土鉱物に比べて、砂は通気性に優れています。
③カリ肥料を一定量与え、水素イオン濃度は砂質に左右されます。 一般的に使用される砂には、カリウムを含む無機物質が含まれており、ゆっくりと溶解して少量のカリウム肥料を提供します. 一部の植物の根でさえ、根に吸収されるように、砂中のカリウムを溶解またはキレート化する有機物を分泌することができます. 砂で育つことができる植物は、通常、カリウムが不足していません.
一部の砂は、石灰質の鉱物で構成されています。 この砂の水素イオン濃度は 100 nmol/liter 未満 (pH 7 以上) です。 改造しないと一般の植物には不向きです。 修正された方法は、養液の水素イオン濃度を調整することによって解決できます。 川岸の沖積地の砂または風成地の砂を使用するのが最適です。
④高層ビルでの無土栽培には重砂は不向きです。 しかし、豊富な供給源、低コスト、および草の根の植栽にとって経済的な利点があるため、依然として理想的な無土壌培養基質です.
⑤安全で衛生的 砂は病気や害虫の繁殖が少なく、特に川砂は初めて使用するときは消毒の必要がありません。
(4)砂利
砂利は砂と同じですが、粒子径が砂より太く、2mm以上あります。 基板表面は多少丸みを帯びています。
保水・保肥力は砂ほどではありませんが、通気性は砂よりも強いです。 一部の砂利には石灰質が含まれており、そのような砂利は無土壌培養土台として使用できません。
(5) セラムサイト
セラムサイトは、約800度で焼成され、比較的均一な骨材サイズで、ピンク色または赤色のシェール物質です。 セラムサイトの内部構造は緩く、多くの気孔があり、蜂の巣のようで、かさ密度は 500 kg/m3 で、テクスチャは軽く、水中では水面に浮くことができます。 それは良い無土壌栽培基質です。
セラムサイトは無土栽培の基質として、次のような特徴があります。
①保水性、排水性、通気性に優れています。 セラムサイトの内部の気孔は、水がない状態では空気で満たされています。 十分な水がある場合、水の一部が吸収され、ガス空間の一部が維持されます。 根系周囲の水分が不足すると、細孔内の水分がセラムサイトの表面を通って根系用セラムサイト間の細孔に拡散し、根系周囲の空気湿度を吸収・維持します。
セラムサイト凝集体のサイズは、その吸水性と通気性に関連しており、根系の生理学的要件にも関連しています。 一般に、凝集体の大きいセラムサイトを無土培養基質として用いると、凝集体間の気孔が大きくなる。 骨材の小さいセラムサイトに比べて、空気中の湿度や水分量が少なくなります。 セラムサイトのサイズを選択することで、植物が必要とする良好な水条件と通気条件を得ることができます。
②適度な保肥力 セラムサイトの表面に多くの養分が付着するだけでなく、セラムサイト内部の気孔に入り込んで一時的に蓄えられます。 セラムサイトの表面の栄養素濃度が低下すると、細孔内の栄養素が外側に移動して、根系の栄養素需要を吸収する必要があります。 セラムサイトの保水性能と同様に、セラムサイトの保肥力は他の基質に比べて中程度です。
③化学的に安定なセラムサイトの水素イオン濃度
1～12590 ナノモル/リットル (pH9～4.9) で、一定量のカチオン置換 (60～210 mmol/kg) があります。 セラムサイトのソースが異なれば、化学組成と物理的特性も異なりますが (表 4-1、表 4-2)、それらはすべて無土壌培養基質として適しています。
④ 安全で衛生的 セラムサイトは虫卵や病原菌をほとんど繁殖させません。 特有のにおいがなく、有害物質を放出しません。 家庭やレストランなどの建物に飾られる花の無土壌栽培に適しています。
⑤ 根の細い植物の無土栽培には不向き
マトリックスセラムサイト凝集体の直径は、砂、パーライトなどの直径よりも大きくなります。根系が太い植物の場合、根系の周囲の水と空気の環境は非常に適していますが、シャクナゲなどの根系が細い植物の場合、根系の周囲の水と空気の環境は非常に適しています。セラムサイト間の気孔は、根が成長しやすいです。 したがって、この種の植物の栽培には自然乾燥を使用しないでください。
(6)バーミキュライト
バーミキュライトは、雲母のような無機物質を 800-1000 度に加熱すると形成される水和ケイ酸マグネシウム アルミニウムです。 雲母状の無機物には水分子が含まれており、加熱すると水分子が膨張して水蒸気になり、硬い無機物層が破裂して小さな多孔質の海綿状の核を形成します。 高温処理により膨張したバーミキュライトの体積は元の18-25倍であり、体積密度は80kg/m3と非常に小さく、気孔率は大きい。 無土培養基質として使用されるバーミキュライトには、次のような特徴があります。
①吸水性が高く、保水・保肥力が強いバーミキュライトは、1立方メートルあたり100-650リットル、自重の1.25-8倍の水を吸収します。 バーミキュライトは、本書で紹介した無土栽培用基質の中で最大の吸水力、10mmol/kgの陽イオン交換能、強い保水力と保肥力を持っています。
②気孔率が大きく（95％）、通気性のあるバーミキュライトが水分を吸収してガス空間を減らし、飽和含水率に達したバーミキュライトは通気性が悪い。 バーミキュライトは大きなガス空間と強力な吸水能力を備えているため、バーミキュライトの含水量を人為的に調整して、特定の花や植物に適した最適な水と空気の比率を実現できます。 バーミキュライトは、ほとんどの顕花植物にとって優れた土壌のない基質です。
③水素イオン濃度は 1-100 ナノモル/リットル (pH9-7) で、一定量のカリウム、少量のカルシウム、マグネシウム、その他の栄養素を提供できます。 これらの特性は、バーミキュライトの化学組成によって決まります。
バーミキュライトの化学組成は (Mg2 plus , Fe2 plus , Fe3 plus )3[(Si, Al)4O10](OH)2・4H2O です。 バーミキュライトには水酸化物イオンが含まれているため、水素イオン濃度は 100 nmol/L 未満 (pH7 以上) ですが、マトリックスの透過性が強いため、ほとんどの花植物の根は水素イオン濃度によって調整できます。栄養溶液中。 良い生活環境を手に入れましょう。
④安全で衛生的なバーミキュライトは高温で成形し、殺菌処理を施しています。 新品のバーミキュライトを使用すると無菌状態になり、病原菌や虫卵に感染しません。 使用済みのバーミキュライトは、高温殺菌するか、1.5g/Lの過マンガン酸カリウムまたはホルマリン（試薬店で入手可能）で殺菌し、継続して使用することができます。
バーミキュライト自体は特有の臭いがなく、有害なガスを排出しません。
⑤バーミキュライトを長期間使用すると、構造が壊れ、気孔率が低下し、排水性と通気性が低下します。 したがって、輸送中や使用中に強い圧力をかけることはできません。 一般的に言えば、バーミキュライトを1-2回使用すると、同じ種類の花を植えることはできなくなりますが、根系が細い花の植物は植え直す必要があります。
(7)パーライト
パーライトは、珪質火山岩から形成された鉱物で、真珠の形をした球状の亀裂から名付けられました。 珪質火山岩の水分含有量は、約 2% から 5% です。 破砕して1000度程度に加熱すると膨張して無土栽培用膨張パーライトとなり、かさ密度は80～180kg/m3と小さい。 この鉱物は閉じた細胞構造を持っています。
①パーライトの特徴
を。 通気性が良く適度な含水率 パーライトの気孔率は約93%、そのうち空気量は約53%で、保水力は40%です。 散水すると、ほとんどの水が表面にとどまり、水の張力が小さいため流れやすくなります。 そのため、パーライトは水はけがよく、エアレーションもしやすいです。
パーライトの吸水性（自重の4倍）はバーミキュライトほどではありませんが、下層に水がある場合（浸透防止植木鉢など）、パーライトは下層の水を移動させることができます粒子間の水の伝導によって。 ポット全体にパーライトを引き込み、適度な通気性を保ちます。 その含水量は、植物の根の生命のニーズを完全に満たしています。 したがって、水と空気の比率に厳しい要件がある花を栽培する場合は、バーミキュライトよりもパーライトを選択することをお勧めします。 特に酸を好む南部の花を栽培する場合、パーライトはその利点をよりよく反映することができます.
b. 化学的に安定なパーライトの水素イオン濃度は 31.63-100 nmol/liter (pH7.5-7.0) です。
パーライトの陽イオン置換量は1.5mmol/kg未満で、栄養吸収能力はほとんどありません。 パーライトの栄養素のほとんどは、植物によって吸収および利用されません。 バーミキュライトよりも水素イオン濃度が高く、酸を好む南向きの花を植えるのに適している理由の一つです。
c. 単独で無土栽培の基質として使用することも、ピートやバーミキュライトなどと混合して使用することもできます。関連する混合基質については、次の章で紹介します。
②パーライト使用時の注意点
まず、養液にパーライトを流し込んだ後、光が当たった表面に緑藻が発生しやすくなります。 緑藻の成長を抑えるには、表面のパーライトを交換するか、頻繁にひっくり返すか、光を避けてください。
第二に、パーライトの粉塵は喉（のど）への刺激が強いので注意が必要です。 ほこりが飛ばないように、使用前に水をスプレーするのが最善です。
第三に、パーライトの比重は水よりも軽く、雨が多いと水面に浮きます。 その結果、パーライトと根系との接触が不安定になり、根が損傷しやすくなり、植物が倒伏しやすくなります。 洪水調節と湛水の計画は、事前に準備しておく必要があります。
すべての植物の根はパーライトでの生育に適しており、特に酸を好む細い繊維状の根の花は、
他の基質で成長するのは容易ではありませんが、パーライトではしっかりと成長します。
(8)ロックウール
ロックウールは、60 パーセントの輝金、20 パーセントの石灰岩、および 20 パーセントのコークスの混合物でできた繊維状鉱物です。 直径0.005mmのフィラメントにし、それをかさ密度80-100kg/m3のシートにプレスし、約200度まで冷却する際に表面張力を下げるためにフェノール樹脂を追加します。 保水にします。
ロックウールは、1969 年にデンマークの Hornum によって最初に無土壌栽培に使用されました。すぐにオランダの注目を集め、現在、オランダの野菜の無土壌栽培の 80% がロックウールを基質として使用しています。 世界の無土壌栽培では、ロックウールの占める面積が第1位。
①無木材栽培基質としてのロックウールの特徴
を。 低価格、使いやすく、安全で衛生的
花の主な理由。 ロックウールの養殖設備費も安価です。ロックウールは高温で処理されています。 新しいロックウールを使用する場合は、滅菌する必要はありません。 鉢替えの際は、元の小さなロックウールブロックを大きなロックウールブロックに入れるだけでとても便利です。
b. 幅広い用途 ロックウール基材は、さまざまな野菜や花きの無土栽培に使用できます。 栄養膜法で
ロックウールは、深液流技術、点滴灌漑、多層三次元栽培などの技術の基質として使用できます。 太い根系でも細い根系でもロックウールでよく育ちます。 特に基質を頻繁に交換する必要のない花には非常に適しています。
c. 水と空気の比率は多くの植物にとって適切です
コットンは最大 96% の大きな気孔を持ち、吸水性に優れています。 十分に厚いロックウール層では、ロックウールの含水率が上から下に向かって徐々に増加します。 ガスは上から下に向かって徐々に減少するため、ロックウール ブロック内の水とガスの比率は上から下に向かって勾配変化を形成します。 ロックウールブロックに植えられた植物の根の成長は、最も適した根の環境（つまり、水と空気の比率が適切）にある傾向があります。 ロックウールブロック内の水分と空気の垂直分布については、表4-3を参照してください。
②ロックウール使用時の注意点
まず、新品の未使用ロックウールの水素イオン濃度は比較的低いです。 一般に、水素イオン濃度は 100 nmol/L 未満 (pH 7 以上) です。 使用前に少量の酸を注水すると、1～2日で水素イオン濃度が上昇します。
第二に、ロックウールは非分解性であり、使用後の処理はまだ解決されていません。 使用済みのロックウールは土壌改良剤として利用するのが一般的で、一部はロックウールの原料として再利用されています。 しかし、これらの方法はまだ検討中です。
土壌を使用しない栽培では、ロックウールは、特に 5 針松、ポドカルプス、ヒノキなどの常緑の多年生樹種を植えるために、屋上庭園の土台として非常に適しています。 点滴灌漑の造園設計では、ロックウールを長期間使用できますが、交換後の古いロックウールは廃棄が困難なため、成長の早い草花や隔年草の花の植栽には適していません。
(9) シリコーン
無土培養の基質となるシリカゲルには、シリカゲルGとシリカゲルBの2種類があります。吸水後。 吸水力、養分吸着力はシリカゲルBほどではありません。シリカゲルBは焼成時に膨張し、構造の細孔が多く、吸水力、養分保持力はシリカゲルの2倍以上です。 G.
その特性は砂よりも優れています。
シリカゲルは結晶粒子なので、植物の根の空間分布がよくわかり、無土栽培の面白さが増します。
シャクナゲなどの細い根を持つ植物はシリカゲル無土壌栽培に適していませんが、一部の空中または多肉根の花植物などの太くて目に見える根系のほとんどが適しています。
(10)イオン交換樹脂
イオン交換樹脂はイオンソイルとも呼ばれます。 植物が必要とする栄養素と、エポキシ樹脂などのカチオン性またはアニオン性吸着剤をさまざまな比率で混合することによって得られる一種の無土壌栽培基質です。 この基質は他の基質と同じで、安全で衛生的、無毒、無味であり、樹脂に吸着されたイオンは植物が吸収するためにゆっくりと放出され、樹脂に吸着されたイオンの濃度が高くても、植物に害を与える。
イオン交換樹脂の欠点は、高価であり、再利用する場合は再生する必要があることです。
