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根腐れの原因は酸素不足|水耕栽培より強い理由と対策4つ

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根腐れが起きる本当の原因と対策のアイキャッチ アクアポニックス

アクアポニックスは水と養分がずっと循環しているシステムです。「循環しているのだから水は綺麗なはず」と思いがちですが、実際には根が茶色くぬめり、悪臭を放つ「根腐れ」に悩まされる人が少なくありません。

根腐れを起こすのは病原菌ですが、その手前でたいてい酸素不足が起きています。そして、アクアポニックスの水で育てたレタスは、水耕栽培単体より根腐れが軽かったという研究もあります。

根腐れは菌が起こすが、その下地は酸欠で、白い根は酸素があり、茶色くぬめる根は根腐れであることを場面で整理したグラレコ(グラフィックレコーディング)
根腐れは菌が起こしますが、菌に負ける下地は酸素不足です。
この記事の結論(要点)
  • 根腐れは菌が起こしますが、菌に負ける下地は酸素不足です。
  • アクアポニックスの水は、根腐れの菌を抑える力を持つことがある。レタスの研究で示されています。
  • 効く順は酸素を上げる→水温を保つ→乾いた層を作る→詰め込まない。
  • 22℃を超えたあたりから危険域です。溶ける酸素が減り、病原菌が動きはじめます。
  • 培地を敷いた方式では、上のほうを水に浸けないこと。根が呼吸する時間を残します。

根腐れが起きるメカニズム

栽培槽の下に垂れたレタスの白い根。アクアポニックスの根は水の中でこの色を保つ
傷んでいない根は、この白さのまま水の中に垂れている。

根腐れと聞くと「病原菌に感染した」というイメージが先に来ますが、その手前があります。まず酸素不足が起き、その結果として根が病原菌に弱くなります。

根腐れが起きるメカニズム。溶存酸素が不足し、根が酸欠になって力が落ち、弱った根からピシウムなどの病原菌が入る
根腐れを起こすのは病原菌ですが、その手前でたいてい「酸欠」が起きています。酸素を保てば、病原菌に感染しにくい根になります。

植物の根は水中に溶けた酸素(溶存酸素)を使って呼吸しています。溶存酸素が足りなくなると(国連食糧農業機関の手引きは、植物には3mg/Lを超える溶存酸素が要るとしています)、根は酸素を使わない「嫌気呼吸」に頼るようになり、そうなると根の力が落ちます。ピシウムのような水中のカビに似た菌は、酸欠で弱った根から入り込みます。

つまり、根腐れ対策の本質は「病原菌をゼロにすること」ではなく、「病原菌が繁殖できない酸素環境を保つこと」です。

アクアポニックスは根腐れに強い(学術研究より)

ここが多くの解説記事が触れていない、アクアポニックス最大の強みです。ベルギー・リエージュ大学の研究チームが、ピシウムを人為的に感染させたレタスで水耕栽培単体とアクアポニックスを比較したところ、アクアポニックスの水で育てた根のほうが明らかに被害が少ないという結果が出ています。

2020年の研究で、根腐れの病原菌ピシウムを接種したレタスを比べた図。水耕栽培単体より、アクアポニックスの水で育てた根のほうが明らかに被害が少なかった。水を濾過して微生物を除くと菌を抑える力が消え、効果の正体は魚由来の水に棲む微生物群だった
ピシウム(根腐れの病原菌)を接種したレタスの比較実験。海外の学術誌に掲載された2020年の研究より。

研究では、試験管の試験で、水を0.2μmのフィルターで濾過して微生物を除くと、菌を抑える力が消えることも確認されています。つまり効果の正体は水質そのものではなく、魚由来の水に棲みつく微生物群です。この研究の条件では、アクアポニックスの水にいる微生物が根を守る側に働いた、ということです。

出典:ベルギー・リエージュ大学の研究チームによる論文(2020年発表、海外の学術誌掲載・原文は英語)

健康な白い根が伸びたレタス
健康な根は白〜クリーム色でハリがある。茶色や黒に変色していないか、定期的に確認したい。

ただし、これは「何もしなくても根腐れが起きない」という意味ではありません。酸素不足が続けば、この防御力があっても根はダメージを受けます。

今日からできる対策4つ

アクアポニックスの根腐れ対策4つ。根が水に浸かりきる方式ならエアーポンプとエアストーンで溶存酸素を上げる、水温を18〜20℃に保つ(22℃を超えると溶ける酸素が減り病原菌が動きやすくなる)、培地の上部に乾いた層を作る、植え付けを詰め込みすぎない
この4つは独立ではなく連動しています。特に②の水温管理は①の溶存酸素量にも直結します。

① 溶存酸素を上げる

根が水に浸かりきる方式(培地が常に水に満たされている・根が空気に触れる場所が無い)なら、もっとも効果が大きいのがこの対策です。根が空気に触れる装置なら、野菜のためのエアレーションは要りません(エアレーションは必要か)。根が浸かりきる方式では、エアーポンプとエアストーンで水中に酸素を送り込み続けることで、根が酸欠になる時間そのものをなくします。水質チェックも合わせて行うと、酸素以外の要因(pHや亜硝酸)も同時に把握できて安心です。

◆テトラ 6in1(試験紙タイプ)
飼育水に浸けるだけで6項目をチェックでき、根腐れの背景にある水質悪化を早期に見つけられます。

◆安永 AP-30P(中〜大規模向け)
複数の栽培槽に分岐して使えるため、栽培規模を広げても酸素不足に悩まされにくくなります。

◆水作 水心 SSPP-2S(家庭用・小規模向け)
2〜3分岐程度の小さめのシステムなら、置き場所を選ばないこのサイズで足りる大きさです。

分岐を増やしたい場合はエアーチューブ用の三又分岐、気泡を細かくして酸素の溶け込みを良くしたい場合はエアストーンを追加すると、既存のポンプの効果をそのまま引き上げられます。


② 水温を18〜20℃に保つ

水温が上がるほど水に溶ける酸素の量は減り、同時にピシウムのような病原菌も活動しやすくなります。目安として22℃を超えたあたりから根腐れのリスクが上がり始めるため、夏場は特に注意が必要です。

水温計で数値として把握しておくと、「なんとなく暑い」ではなく「もう危険域に入っている」と具体的に判断できます。

梅雨から夏にかけての水温管理については、アクアポニックスの梅雨対策でも詳しく解説しています。

③ 培地の上部に「乾いた層」を作る

メディアベッド(培地栽培)の場合、培地全体が常に水没していると、根が呼吸できる時間がなくなります。培地の上のほうを常に水に浸けず、空気に触れる乾いた層にしておくことで、根が定期的に酸素を取り込める環境になります。

ハイドロボールの培地から発芽した苗
粒状のハイドロボールは隙間ができやすく、培地上部を「乾いた層」にしやすい。

ハイドロボールのような粒状の培地は粒の間に隙間ができやすく、この「乾いた層」を作りやすい点でも根腐れ対策に向いています。

④ 植え付けを詰め込みすぎない

1つの栽培槽に株を詰め込みすぎると、根同士が酸素を奪い合い、部分的に酸欠が起きやすくなります。野菜ごとの育てやすさを参考に、株間を確保してください。

早期発見のサイン

次のサインが出ていたら、対策を見直すころ合いです。根腐れは、ある日いきなり始まるものではありません。前ぶれが順番に出てくるので、早いうちに気づけば、まだ取り返しがつきます。

根腐れの早期発見のサインの精密図。健康な根は白〜クリーム色。根腐れの根は茶色〜黒色で、ぬめり崩れ、生ぐさいにおいがし、葉がしおれて黄色くなる。1つでも出たら溶存酸素と水温を確認する
酸素が足りなければ、エアレーションを強めます。葉がしおれたときは、夜に戻るかどうかで、水の出入りの問題か根の問題かを分けられます。
  • 根が白色〜クリーム色ではなく、茶色〜黒色に変色している
  • 根や水槽から生ぐさい、または腐敗臭がする
  • 根の表面がぬめり、触るとドロッと崩れる
  • 葉が萎れたり黄色くなったりと、地上部にも変化が出ている

これらのサインが1つでもあれば、まず溶存酸素と水温を確認し、必要であればエアレーションを強化してください。

葉が萎れたとき、夜に戻るか戻らないかで、水の出入りの問題か、根の問題かを分けられます。レタスでの見分け方は、水耕栽培のレタスがしなしなになったときにまとめました。

まとめ:酸素を制する者が根腐れを制する

根腐れの本当の原因は病原菌そのものより先に起きる「酸素不足」であり、アクアポニックスはその防御に有利な微生物環境をすでに持っています。溶存酸素・水温・培地の乾いた層・株間の4点を意識するだけで、根腐れのリスクは大きく下げられます。

特別な薬剤や高価な設備がなくても、今日から見直せる対策ばかりです。まずはエアレーションと水温の2つから始めてみてください。

どこで見切るか|終わりの判断

線を決めておきます。根が茶色から黒に変わる、生ぐさい・腐敗臭がする、触るとぬめって崩れる、葉が萎れたり黄色くなったりする。どれか1つでも出たら、根を切る前に溶存酸素と水温を測ります。原因を確かめないまま根を切っても、また同じことが起きるからです。

手当ては、空気を送る量を増やし、水温が高ければ下げることです。見る線は、溶存酸素5mg/Lと水温22℃です。5mg/Lは国連食糧農業機関の手引きが魚・バクテリア・植物の折り合いとして示す下限で、植物の根だけなら3mg/Lを超えていれば足ります。酸素が足りなくなるほど根は酸素の要らない呼吸に頼るようになり、22℃を超えると溶ける酸素が減るうえに、根を傷める菌が動きやすくなります。水温の目安は18〜20℃です。

そのうえで、茶色く崩れた根だけを取り除き、白い根はできるだけ残します。終わりの合図は、新しい根が出てくることです。それまでは収穫を急がずに様子を見ます。

培地を敷いた方式で繰り返すなら、上のほうまで水に浸かったままになっていないかを見ます。乾いた層が無いと、根が呼吸する時間がなくなります。株を詰め込みすぎている場合も、根同士が酸素を奪い合います。葉が萎れたときは、夜に戻るか戻らないかで、水の出入りの問題か根の問題かを分けられます。

よくある質問(FAQ)

Q. アクアポニックスでも根腐れは起きますか?循環しているのに変ですよね?

A. はい、起きます。水が循環していても、酸素不足になれば根腐れは発生します。ただし、アクアポニックスの水で育てたレタスは水耕栽培単体より根腐れが軽かった、という研究があります。

Q. 根腐れの直接の原因は何ですか?

A. 病原菌よりも先に、酸素の不足があります。根は水にとけた酸素で呼吸していて、それが足りなくなると呼吸のしかたを切り替え、力が落ちます。弱った根には菌がとりつきやすく、そこから傷みが広がっていきます。菌を減らすことより、酸素を切らさないことのほうが先です。

Q. 溶存酸素はどのくらいあれば安全ですか?

A. 目安は5mg/L以上です。国連食糧農業機関の手引きでは、植物の根には3mg/Lを超える溶存酸素が要り、魚とバクテリアも合わせた目安は5mg/L以上とされています。足りなくなるほど、根は酸素の要らない呼吸に頼るようになります。そうなると伸びが止まり、傷みやすくなります。やっかいなのは、水温が上がるほど水にとけられる酸素の量そのものが減ることです。同じ設備でも、夏は下がりやすくなります。

Q. 水温は何度に保てばいいですか?

A. 18〜20℃が目安です。22℃を超えると、水にとける酸素の量が減ります。それと同時に、根を傷める菌のほうは動きやすくなります。減るものと増えるものが重なるので、22℃はただの通過点ではなく、線を引いておく場所だと考えてください。

Q. メディアベッド(培地栽培)特有の注意点はありますか?

A. 培地全体を常に水没させず、上部に空気の触れる乾いた層を作ることが有効です。ハイドロボールのような粒状の培地は隙間ができやすく、この層を作りやすい点でも根腐れ対策に向いています。

Q. 根腐れに気づいたらどう対処すればいいですか?

A. まず溶存酸素と水温を測ります。原因を確かめないまま根を切っても、また同じことが起きるからです。空気を送る量を増やし、水温が高ければ下げる。そのうえで、茶色く崩れた根だけを取り除きます。白い根はできるだけ残してください。新しい根が出るまでは、収穫を急がずに様子を見ます。

アクアポニックスは資本がある人のものだと思われがちですが、個人でも始められます。設備にいくら掛かったのか、どこでつまずいて、どう直したのか。私の実践の記録をnoteに書いています。見学に来られた方はのべ100人を超えました。
→ 個人で始めたアクアポニックスの費用と失敗をnoteで読む

次に見るのは、ここ

葉が枯れ始めたならどこから枯れたかへ。

水質の数字の見方を知りたいなら水質管理の基本へ。

水耕栽培と何が違うか知りたいなら水耕栽培との違いへ。

梅雨に入るならアクアポニックスの梅雨対策へ。

この記事を書いた人
鷲林寺アクアファーム(兵庫県西宮市)

植木屋として5年、アクアリウムは10年。2021年から、義理の祖母が守ってきた農地を休耕地にしないためにアクアポニックスを始め、一人で続けています。書いているのは、その農場で実際に起きたことと、確かめられた範囲のことだけです。

農場見学は全国から受け入れてきました(現在は休止中)。ラジオ関西「羽川英樹 ハッスル!」、雑誌「Mer」などの取材を受けています。
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