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溶存酸素供給装置「サンメイト」

 

■光合成と呼吸

植物は成長する原料の調達から、エネルギー確保の加工まで自身で行っています。
光合成と呼吸

■水に溶けている酸素はいいことだらけ!!

酸素を使った効率の良いATP生産の過程を『呼吸』といいます。
呼吸

■水温と根の酸素吸収量との関係

酸素吸収量

水温25℃(酸素飽和濃度8.4PPm)の根域の温度による根の呼吸量は、根1g・1時間あたり約0.35mgであるため、培養液1リットルに10gの根が存在する場合には溶存酸素は1.5~2.5 時間で枯渇してしまいます。
植物の根は好酸素条件のもとで活発に活動(代謝)することができます。植物の呼吸係数は温度が10℃上昇すると呼吸量は約2倍になります。植物の光合成速度はある高温下においては一定、もしくは低下しますが呼吸量は温度の上昇とともに制限がなく大きくなり、能動的代謝のため根域の酸素不足がつづくと貯えたエネルギーを消耗して、やがて飢餓状態に陥り枯れてしまいます。
光の強さ 光の強さと光合成量 この環境下の植物
暗黒 放出CO2=呼吸量   呼吸量のみ 枯れる
補償点以下 光合成量<呼吸量  CO2は放出される 枯れる
補償点 光合成量=呼吸量  CO2の出入りがない 育ちも枯れもしない
補償点以上 光合成量>呼吸量 真の光合成量=みかけの光合成量+呼吸量 育つ

■酸素不足と根の働き

根は呼吸によって得られるエネルギーを自身の生長や養水分の吸収などに役立てています。根の生長や働きが不良になると、その影響は速やかに地上部の生育に及ぶので呼吸活性に影響する根域の酸素レベルは植生を決定する重要な要因の一つです。根が酸素不足になると呼吸が低下し、その結果、養分吸収量が少なくなります。窒素吸収に及ぼす呼吸の影響では、トウモロコシでは呼吸量が50%低下するまでは窒素吸収阻害は起こりませんが、トマトでは呼吸が少し低下しただけで窒素吸収が阻害されます。
根域の酸素不足に敏感なトマトでは、根域の酸素不足が果実の尻腐れ症(Ca欠乏による生理障害)の原因になることがあります。トマトの果実へのCaの移行は主として夜間に行われるので、夜間に酸素不足が起こった場合にとくに尻腐れ症の発生が多いことが下表からわかります。(DFT調べ)

根には養水分の吸収のほかに、サイトカイニンを始めとする各種の植物ホルモンを合成して地上部に供給するという機能があります。これらの機能は根域の酸素不足に敏感に反応して低下します。

サイトカイニンは根が主要な合成の場で、葉面積拡大(細胞分裂の促進)、葉緑素形成(クロロフィルの合成促進、分解の抑制)、老化防止(葉の老化の抑制)などに関与するとともに、気孔を開かせる作用や頂芽優勢にも直接関与します。
根からのサイトカイニンの供給量が少なくなると側枝の発生が阻害されます。キュウリの生育後半期の側枝発生の減退に、根のサイトカイニン合成能力の低下が関係している可能性があります。
冬期と比べて夏期は光の量も多く温度も高く、光合成量は大きいはずなのに良品の生産が難しくなります。なぜなのでしょう?

■私たちは植物の生長システムを一貫性のシステムとして考えています

足らないモノを足すという考えではなく、足らなくなる原因、主には栽培環境を技術の点から提案するという考えが務めと考えています。そうしたことをわかる範囲の学問と、技術改善を施して植物栽培に取り組んでいくことが大切と思っています。
植物栽培に関してなぜだろう、どうすればいいのだろうという疑問点は栽培されている植物の数ほど多くあります。そうした疑問点を一つ一つ解消していくことが、生き残りをかけた農業という産業に必要なことと考えます。
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