水耕栽培

近年、農業で水耕栽培が増加しつつある。レタスなどの葉物野菜に加えて、イチゴやトマトその他多数の植物の栽培に利用されている。特にトマトでは水耕によって17000個以上の実をつけ85.46 m²という世界一成長した「トマトの木」が栽培された実績もある（えこりん村・とまとの森、北海道恵庭市）^[1]。水耕によって植物の成長が促進される要因の一つに土壌よりも根の伸長が可能であることが挙げられる。当サイトでも検証した（＞アズキ実験③土壌量による生育変化）が、植物は栽培土壌量が増加するに伴って成長が促進される。

植物科学実験においても、土壌栽培と異なり栽培環境中の栄養成分を容易に調節可能であることから水耕栽培は栄養系の分野にて頻繁に利用されている。また実際の農業において水耕栽培はビニールハウスの中での半屋外、植物工場での屋内環境の両方で利用されている。この植物工場ではLEDなどの人工光や空調の温度など徹底的な管理環境で効率よい栽培が目指されている。本ウェブページでは植物工場のミニチュア版として自宅一角規模の水耕栽培の方法を紹介する。

用意するもの

蓋つき容器
アルミテープ
穴をあける道具（ドリルやナイフなど）
エアーポンプ
エアーチューブ
エアーストーン
液体肥料
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植物
照明（LEDや蛍光灯）

手順

容器用意

植物培養液を入れる容器を用意する。栽培時、溶液に藻が発生をするのを防ぐため容器に遮光を行う。遮光のためには容器にアルミテープを張る、黒く着色するなどがある。

蓋も含めて容器全体を遮光した後、容器の蓋に穴をあける。後の作業ではあけた穴に植物と培養液に空気を送り込むチューブを通す。

図1. 栽培容器。画像は750 ml容量であり遮光後穴をあけたもの。

培養液

培養液を容器にそそぐ。今回は市販の液体培地（ハイポネックス原液）を水道水で希釈して500 mL利用した。

図2. 栽培容器にそそいだ培養液500 ｍLと希釈元となるハイポネックス液肥。画像の溶液は実験的に高濃度容器液としている。
実際に栽培する場合は商品説明を参考に溶液濃度を調節する。

エアー

培養液は循環させなければ酸素が欠乏し、植物が根腐れを起こすことに加えて溶液自体も腐敗し異臭を発する。この酸欠対策として、溶液中に空気を送り込んで溶液をかき回す。そこで熱帯魚飼育で利用されるエアーポンプ、チューブ、ストーンを接続し、容器蓋の穴に通して溶液に空気を送った。送る空気量は少量（1秒に5泡程度）で十分である。 1つのポンプで複数の溶液に送風する場合は、チューブをコックで分岐させるとよい。