(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
収穫期の可食部の長さが、露地栽培と同等の栽培条件で通常栽培した同一品種の人参の可食部の長さに対して２／３以下であり、かつ収穫期の可食部のBrix糖度が９％以上である人参の栽培方法であって、
底面灌水が可能な栽培容器に、土壌を投入し、
前記栽培容器に人参の種又は苗を植え、栽培後期において、露地栽培と同等の栽培条件で通常栽培した同一品種の人参の可食部の長さに対して２／３以下となるように直根の伸長を抑制する生長ストレス及び水ストレスを与えながら栽培することを特徴とする、
人参の栽培方法。
【請求項２】
前記栽培容器が、人参の直根を通さない素材で底部が形成されてなる、請求項１に記載の人参の栽培方法。
【請求項３】
前記土壌の深さが、露地栽培と同等の栽培条件で通常栽培した同一品種の人参の可食部の長さが２／３以下となるように設定するものである、請求項１又は２に記載の人参の栽培方法。
【請求項４】
前記水ストレスが、前記栽培容器中の土壌の上層部の水分率を低層部の水分率よりも低く制御するものである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の人参の栽培方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、施設栽培及び植物工場（太陽光型、太陽光併用型、完全人工光型）内での栽培に適した、小型成熟化人参及び小型成熟化人参の栽培方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
「植物工場」とは、施設内の温度、光、炭酸ガス、養液などの環境条件を制御装置で最適な状態に保ち、作物の播種、育苗、定植、収穫、出荷まで、周年計画的に一貫して行う生産システムのことをいう。
【０００３】
近年、大型の台風や連続的豪雨など異常気象が発生する頻度が増えている。この様な事が起こると、野菜の収穫量は減少し、収穫できても品質は低下してしまう。また、野菜にはそれぞれ旬があり、一年を通して旬と同等品質の野菜を露地で栽培する事は困難である。
このような事情から、水耕栽培（養液栽培）方式で植物を育成する植物工場が数多く実用化されている。しかしながら、水耕栽培（養液栽培）方式の植物工場で実用化されている植物は主にレタス、クレソン、バジルなどの葉菜類に限られている。根菜類、特に主根(直根)を可食部とする人参やゴボウは、下記の理由からいまだに露地で栽培されている。
（１）これらの根菜は栽培期間が長く、初期投資やその後のランニングコストのかかる植物工場では採算をとる事が難しい。
（２）主根(直根)を可食部とする根菜は、可食部となる主根(直根)部分が養液に浸っていたり、主根(直根)周辺の水分が多いと主根(直根)が肥大化しないため、水耕式植物工場で栽培するのは困難である。
（３）主根(直根)を肥大化・成熟化させるためには、土などからの圧力を受けた方が望ましい。
すなわち、従来から栽培されている人参やゴボウなどの根菜は、施設栽培や植物工場での栽培には不向きである。
【０００４】
上記種々の課題を有するが自然現象や気候に影響されないことから、根菜類についても施設栽培及び植物工場にける栽培が望まれおり、根菜類の栽培にも適した植物栽培システムが提案されている。例えば、特開２００８−１１８９５７号公報には、平面視において互いに重なるように、複数の栽培ベッドが多段配置されており、各栽培ベッドには、植物が栽培されるモンモリナイトを含む培地が保持されており、各栽培ベッドの上方には、前記培地で栽培されている植物に照射される光の光源として、蛍光ランプと、植物の生育促進に有効な波長の光を放射する発光ダイオードが配置された、根菜類の栽培にも適した植物工場が開示されている（特許文献１）。
【０００５】
これらの先行技術によれば、水耕栽培(養液栽培)では栽培することが難しい、直根系根菜を栽培することは可能となる。即ち、上記理由の（２）及び（３）を解決することはできる。しかしながら先行技術では、露地栽培と同等の直根系根菜は栽培できても、露地栽培に比べ生産性を高め（小型、短い栽培期間）、付加価値を高める（機能性成分、Brix糖度が高い）ことはできない。即ち、上記理由（１）を解決することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１１８９５７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
根菜類の代表的な作物として、人参（Daucus carota L.）がある。人参は、一般的に露地で栽培され、その植物生理に従い、長い栽培期間を経て可食部（根）を生長させる必要がある。そのため人参を施設や植物工場で生産しようとする場合は、設備コストや電気代などのランニングコストが大きな負担となり、露地栽培の人参と比較すると、価格が割高となってしまう。露地栽培の人参と価格を合わせようとすると、コストを回収できない。いずれにしても、人参は施設及び植物工場での栽培に向いているとは言えなかった。
【０００８】
従って本発明の目的は、施設及び植物工場での栽培にも適した人参及び人参の栽培方法に関する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は上記課題を解決するため、付加価値の高い人参の栽培技術について種々検討を行った。その結果、直根系根菜類は、主根（直根）がこれ以上生長できないと感じると、葉に蓄積された栄養成分を根に転流させ、根を肥大化・成熟化させることを見出した。この生理を利用し、根の生長を任意に抑制することにより、長さは通常栽培よりも短いが、短期間のうちに成熟化した根菜類を栽培することができること、および底面灌水により、栽培後期に栽培土壌の上層を乾燥気味に制御することにより、人参の糖度及び機能性成分を高めることができるとの知見を得た。
【００１０】
本発明は係る知見に基づきなされたものであり、下記（１）及び（２）の性質を備えた小型成熟化人参を提供するものである。
（１）収穫期の可食部の長さが、通常生長した同種の人参の可食部の長さに対して２／３以下である。
（２）可食部のBrix糖度が９％以上である。  
【００１１】
また、本発明は、小型成熟化人参の栽培方法であって、底面灌水が可能な栽培容器に、収穫期の可食部の長さが、通常生長した同種の人参の可食部の長さに対して２／３以下となる深さとなるように土壌を投入し、前記栽培容器に人参の種又は苗を植え、栽培後期において、根に対し生長ストレス及び水ストレスを与えながら栽培することを特徴とする、小型熟成人参の栽培方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、既存の品種の人参であっても、通常栽培より小型ではあるが短期間で成熟化するため、省スペースで人参を栽培することができる。また、通常栽培に比べてBrix糖度や機能性成分の高い人参を栽培することができる。これらの特性は、施設栽培や植物工場のように栽培面積が限られている場合であっても生産性が高く、付加価値の高い人参を効率よく生産できることを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る小型成熟化人参の収穫時の大きさを示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る小型成熟化人参のBrix糖度の測定結果を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る栽培容器の外観を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る小型成熟化人参の栽培過程における土壌水分率の制御を説明する図である。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る小型成熟化人参（品種：カネコ種苗（株）のひとみ五寸）の収穫時の大きさを示す図である。図１に示す小型成熟化人参は、下記（１）及び（２）の性質を備えている。
（１）収穫期の可食部の長さが、通常生長した同種の人参の可食部の長さに対して２／３以下である。
（２）可食部のBrix糖度が９％以上である。
【００１５】
ここで、「可食部の長さ」とは、食用に供される主根（直根）部分を言い、主根（直根）先端に見られる直径２ｍｍ程度の爪楊枝状のものは廃棄される部分で可食部には含まれず、その上部の概ね直径３ｍｍ以上の部分の根部の長さをいう。例えば、露地栽培の「ひとみ五寸」は、播種から１１０日で可食部の長さが１８ｃｍ程度、Brix糖度６．８％前後の人参に生育するが、本実施形態に係る小型成熟化人参は、例えば図１に示すように、同じ「ひとみ五寸」であっても、播種から４６日で収穫することができ、可食部の長さが約１０ｃｍ、Brix糖度１２．１％の人参となる。
【００１６】
直根系根菜類は、根がこれ以上生長できないと感じると、葉に蓄積された栄養成分を根に転流させ、主根（直根）の肥大化・成熟化を促進させる。この生理を利用し、根の生長を任意に抑制することにより、可食部の長さは通常栽培よりも短いが、短期間のうちに成熟化した根菜類を得ることができ、Brix糖度や機能性成分を高めることができる。また、後述する底面灌水により、栽培後期に栽培土壌の上層を乾燥気味に制御する事で、人参のBrix糖度や機能性成分を更に高められ、付加価値をより高めることができる。
【００１７】
図２に、完全人工光型植物工場で本実施形態によって栽培された人参と、露地栽培と同等の条件で栽培された人参の、播種からの日数とBrix糖度の関係を示す。両者を比較すると、本実施形態によって栽培された人参は短期間のうちにBrix糖度が上昇している。また成熟化の目安となる硝酸イオンの量は、後述する表１に示す通り、前者は非常に低い値となっており、本実施形態により栽培された人参は、小型でありながら短期間のうちに成熟していることを示している。
【００１８】
そのため、本実施形態に係る小型成熟化人参は、生長途中の若い人参を間引いて得られた未成熟人参とは明確に区別されるものである。すなわち、「小型成熟化人参」とは、生長ストレスと水ストレスを与えることにより同種の通常生長した人参と比較して小型（短期間）のうちに成熟化し、Brix糖度が高められた人参をいう。
【００１９】
また、人参には長根系の金時人参や短根系の上記ひとみ五寸など多くの品種が存在するが、本実施形態においては、主根（直根）を可食部とする人参であれば、人参の品種に限定はなく、どの様な品種でも小型成熟化人参とすることができる。
【００２０】
次に、本発明の実施形態に係る小型成熟化人参の栽培方法について説明する。図３は、本発明の実施形態に係る小型成熟化人参を栽培する栽培容器の例と、灌水方法を説明するための図である。
【００２１】
図３の（１）は、底面が閉鎖された栽培コンテナ１０に、底面灌水の仕組みを施した一例である。栽培コンテナ１０には水供給パイプ１２が装備されており、そこに土壌Ｓが充填されている。灌水時には水供給パイプ１２から水や養分が投入され、栽培コンテナ１０の底部に水や養分が到達し、土壌Ｓの下層から水分や養分が供給される。
【００２２】
図３の（２）は、底面に直径３ｍｍ程度の穴２２を複数個あけた栽培容器２０を用い、その底面から水又は養分を供給する一例である。灌水時には栽培容器２０を設置したトレー２４に水又は養分が投入され、栽培容器２０底部の穴２２を介して水又は養分が土壌Ｓの下層に供給される。なお、栽培容器２０底部の穴２２を介して水又は養分が土壌Ｓの下層に供給されれば穴２２は１個でもよい。また、穴２２は円形である必要はなく、断面積が同等であれば形状は問わない。穴２２の直径は培土Ｓが漏出しない程度であれば特に限定はない。さらに、栽培容器２０底部に鉢底ネット（図示せず）を敷設してもよい。
【００２３】
図３の（３）は、水は通すが人参の直根は通さない素材３２で底部を閉鎖した栽培容器３０を用い、その底面から水又は養分を供給する一例である。底部を閉鎖する素材３２としては特に限定されないが、例えば、吸水布、網、鉢底ネットなどを挙げることができる。灌水時には栽培容器３０を設置したトレー２４に水や養分が投入され、栽培容器３０底部の素材３２を介して水や養分が土壌Ｓの下層に供給される。
【００２４】
本実施形態に係る小型成熟化人参の栽培方法は、底面灌水が可能な栽培容器に、収穫期の可食部の長さが、通常生長した同種の人参の可食部の長さに対して２／３以下となる深さとなるように土壌を投入し、前記栽培容器に人参の種又は苗を植え、栽培後期において、根に対し生長ストレス及び水分ストレスを与えながら栽培することを特徴とする。
【００２５】
本実施形態で使用する土壌は、保水力（容水量）及び保肥力（陽イオン交換容量：ＣＥＣ）が高く、かつ、不純物が少なく物性が安定している土壌であることが好ましい。例えば、ピートモスのような有機培地と、モンモリロナイトのような粘土鉱物を含む土壌であることが好ましい。
【００２６】
栽培容器の形状は特に限定はなく、断面形状が円形、三角形、四角形、その他の多角形とすることができる。但し、栽培する人参の品種によって、通常栽培時の可食部の長さが異なる。栽培容器の高さ（深さ）や投入する土壌の深さ（量）は小型成熟化させたい可食部の長さに応じて、適宜調整する。
【００２７】
土壌の深さは、人参の収穫期の可食部の長さが、通常生長した同種の人参の可食部の長さに対して２／３以下となる深さに設定される。その理由は、栽培後期において、根に対し生長ストレスを与えるためである。ここで、「生長ストレス」とは、人参を早期に成熟化させ、Brix糖度や機能性成分を高める為に根の伸長を抑制することをいう。先述したように、直根系根菜類は、根がこれ以上生長できないと感じると、葉に蓄積された栄養成分を根に転流させ、根を肥大化・成熟化させる性質を持つ。この生理を利用し、根の生長を任意に抑制することにより、長さは通常栽培よりも短いが、短期間のうちに成熟化し、Brix糖度や機能性成分の高い根菜類を得ることができる。
【００２８】
そして、土壌を投入した栽培容器に人参の種又は苗を植えて、適宜灌水を行いながら人参を栽培する。
【００２９】
図４は栽培過程における土壌水分率の制御を説明する図である。本実施形態では、図４に示すように、栽培前期は、種又は苗を植えた直後から、鉛直方向へ根を生長させる（図４（１）（２））。しかし、栽培後期において、人参がこれ以上伸長できないと感じると、人参は鉛直方向への生長を止め、葉に蓄積された栄養成分を根に転流させ、根を肥大化・成熟化させる（図４（３）（４））。これにより人参は、可食部の長さが通常生長した同種の人参の可食部の長さに対して２／３以下であっても成熟させることが可能となる。
【００３０】
種又は苗を植えた後、主根（直根）が鉛直方向に直伸を続ける間は、図４の（１）及び（２）に示す様に土壌全体の水分率は植物の生育に望ましい水分率（ＰＦ１．５〜１．８）とし、根の生長を促すことが好ましい。ただし、必ずしもこのＰＦ値に限定されるものではない。灌水については、図４（１）及び（２）に示す栽培前期においては、底面灌水に限定されるものではなく、上面灌水のみ或いは上面灌水と底面灌水を併用してもよい。図４の（２）に示す様に、主根（直根）の直伸が止まり、根が肥大化を始める段階になったら、灌水は底面灌水のみとする。これにより、図４（３）に示す栽培後期においては、上部土壌の水分率は、人参自身の吸収、人参の葉からの蒸散、土壌表面からの蒸発等により、図４の（３）に示す様に上部から順次低下していく。このようにして、人参に水ストレスを与える。
【００３１】
その後、主根（直根）の肥大化・成熟化が加速する段階では、図４の（４）に示す様に、栽培容器の底部、すなわち主根（直根）先端部の土壌のみ肥大化・成熟化に必要な水分率（ＰＦ１．８〜２．２）に保ち、上部土壌を乾燥状態（ＰＦ２．５〜３．０）となる様に、底面からの灌水量を調整する。ただし、必ずしもこのＰＦ値に限定されるものではない。
【００３２】
この様に、肥大化させたい主根（直根）部周辺の水分率を下げる事により、主根（直根）の肥大化・成熟化を促進すると同時に、水ストレスによりBrix糖度を上昇させ、機能性成分を増加させる事ができる。
【００３３】
なお、本実施形態においては、１つの栽培容器に１株の人参を栽培した例を示したが、これに限定されることはなく、１つの栽培容器に２株以上の人参を栽培することも可能である。また、この栽培容器は、主根（直根）が直伸する方向だけでなく横方向へ伸びようとするのも規制できる形状であることが望ましい。この横方向への規制は、一つには栽培容器の側壁であり、または密植栽培による根の相互干渉によってもよい。
【００３４】
本実施形態において、上述した以外の栽培条件（肥料、農薬等）については、人参栽培における通常の栽培条件を採用することができる。
【実施例】
【００３５】
１．小型成熟化人参の栽培試験
図３の（２）に示す栽培容器に、人参栽培用の土壌を投入し、そこに人参（ひとみ五寸）の種子を播種し栽培した。
【００３６】
栽培期間中、サンプリングのために何回かに分けて小型成熟化人参を収穫した。図１は、播種から４６日後の小型成熟化人参のサンプルである。
【００３７】
２．成分分析
（１）Brix糖度
本実施形態に基づいて栽培した小型成熟化人参の成分分析及び食味評価を行った。分析及び評価はこれまでに人参の成分分析・食味評価を数多く実施してきた実績を持つ株式会社メディカル青果物研究所に委託して行った。結果を表１に示す。Brix糖度（Brix糖度計による測定）については、当社が保有するデータベース（ＤＢ）で、通常栽培の人参のBrix糖度が最も高い２月の平均値と比較しても１．１倍あることが確認された。同一品種（ひとみ五寸）でみると、前述のBrix糖度に対して１．４倍と高い値であった。
【００３８】
（２）抗酸化力
抗酸化力（ＤＰＰＨ法による測定）では、データベース（ＤＢ）の平均値が最も高い２月の平均値と比較しても１．３倍と高い値であることが確認された。
【００３９】
（３）ビタミンＣ
ビタミンＣ（ＲＱフレックス計による測定）においても、データベース(ＤＢ)の平均値が最も高い７月の平均値と比較しても１．４倍と高い値であることが確認された。
【００４０】
（４）硝酸イオン
硝酸イオンの含有量（ＲＱフレックス計による測定）については、データベース（ＤＢ）の平均値が最も低い７月の平均値と比較しても６％以下の低い値であった。硝酸イオンの含有量については、成熟化に伴い数値が減少していくものであり、本実施形態の小型成熟化人参は小型ではあるが成熟していると言えることがこの結果から確認された。
【００４１】
株式会社メディカル青果物研究所の研究員による食味評価（生食）では、当該小型成熟化人参はコリコリ、シャキシャキと瑞々しい食感で、まったりとした深いコクのある甘みがあり、ほんのりと人参らしい青い風味も感じられて美味しいという評価が得られた。
【００４２】
【表１】
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【符号の説明】
【００４３】
１０…栽培コンテナ
１２…水供給パイプ
２０…栽培容器
２２…穴
２４…トレー
３０…栽培容器
３２…透水性素材
Ｓ…土壌
【要約】
【課題】施設栽培及び植物工場（太陽光型、太陽光併用型、人工光型）での栽培にも適した人参及び人参の栽培方法に関する技術を提供する。
【解決手段】下記（１）及び（２）の性質、すなわち、（１）収穫期の可食部の長さが、通常生長した同種の人参の可食部の長さに対して２／３以下である；（２）可食部の根のBrix糖度が９％以上である小型成熟化人参、及び小型成熟化人参の栽培方法であって、底面灌水が可能な栽培容器に、収穫期の可食部の長さが、通常生長した同種の人参の可食部の長さに対して２／３以下となる深さとなるように土壌を投入し、前記栽培容器に人参の種又は苗を植え、栽培後期において、根に対し生長ストレス及び水ストレスを与えながら栽培することを特徴とする、小型熟成化人参の栽培方法により解決する。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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