ミニトマトの水耕栽培の記録その1

こんにちは、ケノシュです。

今回は家の話ではなく、趣味の水耕栽培について書いていきます。

水耕栽培

「水耕栽培」ってご存知ですか?植物を土ではなく肥料分を含んだ特殊な水溶液(液肥)で育てる栽培方法で、植物がガンガン根から水を吸い上げることができるため、非常に効率よく育てることができます。例えば、ハイポニカという代表的な液肥で育てた巨大なトマトの木がこちら。

1本の木におよそ10000個前後の実がなるそうです。

水耕栽培の中でも最もメジャーな植物がトマトで、特にミニトマトの水耕栽培を趣味にしている人も多く、ネット上でもブログ記事をよく見かけます。

今回、我が家の庭でちょっとだけ大掛かりなミニトマトの水耕栽培をしたので、備忘録を兼ねて記事にしました。

品種

今回栽培するのは「CFプチぷよ」という品種のミニトマトです(「CF」は葉かび病に耐性がある株という意味です)。「つやぷるん」という別名で売ってることもあります。

複数の品種を育てても良かったのですが、今年はプチぷよのみにしました。
理由は単純に美味しいから。
実は昨年、水耕栽培&土壌栽培で庭に様々な品種のミニトマトを植えていました。
プチぷよに加え、ピンキーやサントリーの純あま、その他近所のホームセンターにあるミニトマトを片っ端から植えてみましたが、食べてみた結果、プチぷよが頭2つくらい飛び抜けて美味しかったんです(あくまで個人的な好みです)。

苗の用意

ミニトマトの水耕栽培関連のホームページを見てみると、種から育てている記事を多く見かけますが、私は買ってきた苗を使いました。

実は昨年もミニトマトの水耕栽培をしていて、そのときは私も種から育てました。
・・・でもけっこう大変なんですよ、種から育てるのって。

まだ寒い2~3月くらいから発芽させて育てるんですが、温室が必要だったり、室内で育てると日光不足で徒長してしまったりと、結構手間ひまがかかります。

トマトは最低気温が5度を下回ると苗がダメージを受けてしまうので、私の住む東北地方だと屋外に出せるようになるのはゴールデンウィーク明け頃なんですが、それまでの2~3ヶ月の間ずっと苗の管理をするのはけっこう大変です。

売ってる苗なら、1株300円前後で立派なものが手に入るので、買ったほうが手っ取り早いという結論に達しました。
ちなみにCFプチぷよの種は10粒で千円くらいします。その年に必要な苗はせいぜい数株程度なので、値段的にも大差ありません。

なお売ってる苗は当然ながら土に植えられているものですが、ちゃんと水耕栽培の環境に馴染みますので心配いりません。

使用する肥料

水耕栽培用に市販されている2大肥料が「ハイポニカ」「大塚(OAT)ハウス」です。どちらも性能は同程度。

それぞれの特徴としては・・・

ハイポニカ

協和株式会社が発売している肥料で、濃縮された液体ボトル形式で販売しています。
A液、B液に分かれており、それぞれのボトル用のスポイトが同梱されています。
初心者向けで非常に扱いやすいのですが、やや割高です。

大塚(OAT)ハウス

医療用の点滴製剤やポカリスエットで有名な大塚製薬グループの独立企業が、点滴製造で得たノウハウを生かして開発した肥料です。
こちらも1号液、2号液に分かれています。
ハイポニカとの最大の違いは粉末の状態で販売されていること。

自分でペットボトルなどを使用して溶液を作成し、使用する形になります。
ひと手間かかりますが、ハイポニカに比べて2~4倍値段が安いというメリットがあります。

今回ご紹介するような比較的大掛かりな装置を使用してもひと夏で使用するのはせいぜい粉末で1~2キログラム程度なのですが、もともとプロ向けであるためにメーカーからは10〜15kgの大袋で販売されていて素人には多すぎます。特に2号液は非常に潮解しやすく使いかけの粉末の保存が難しくなっています。
使用したい場合は小分けにして販売している業者がありますので、そちらから購入するのがおすすめです。

一般的にはハイポニカはペットボトル菜園など少量栽培に、大塚ハウスは比較的大掛かりな栽培に向いていると思います。

栽培装置の作成・材料

装置の作成

水耕栽培では水を溜め込める容器であれば何でも栽培装置にすることができます。
専用の栽培装置も販売されていますが、いずれもけっこう高価なのが難点です。

トマト型の装置なんかは結構可愛いですよね。手っ取り早く水耕栽培を始めたいという方にはオススメですが、数年で色あせてしまうようです。
市販の装置にしろ自作の装置にしろ、プラスチック製品は日光(紫外線)で劣化しますので、寿命は数年程度と思ったほうがいいかもしれません。

さて、市販の装置では不満があり、私の場合は装置を自作しました。

一番の理由は貯水容量が少ないこと。水耕栽培でミニトマトを育てると、土壌栽培とは比べ物にならないくらい巨大なトマトの木に成長しますが、同時に根っこも巨大になります。
先程のトマト型の栽培装置の容量は12リットルですが、栽培終了後の装置いっぱいに根が密集しているのがわかります。

 出典:水耕栽培・ハイポニカ情報 エコゲリラwebショップ

トマトの木が最終的にどれくらい大きくなれるかは根の大きさ、すなわち装置の液肥容量に準ずるらしく、よそ様のブログを拝見していると、どうも市販の栽培装置の容量では不十分らしいのです。冒頭でご紹介した巨大なトマトの木の根などは、大きなプール一面に広がっています。

 出典:協和株式会社ハイポニカ事業本部HP

更に、巨大になったトマトの木は大量の水を吸い上げます。ミニトマトの場合、その量は1株あたり最大で日に20~40リットルにも及び、小さな容器ではあっという間に液肥を空にされてしまいます。

水耕栽培で育てた植物は成長が旺盛な一方で水涸れには極めて弱くなっており、わずか数時間から1日程度液肥がなくなっただけで枯死、ないしは多大なダメージを負ってしまいますので、貯水容量はけっこうな死活問題になります。

予備タンクを取り付けて事実上の容量拡大もできるようですが、一番いいのは水道直結の自動給水システムにしてしまうことです。そうすれば給水の手間はなくなり、水涸れの心配は不要になります。もちろん溶液がどんどん薄くなっていくので定期的な肥料の補充は必要ですが。

市販の装置でも別会社の発売している給水装置を取り付ければ水道直結にできることもあるようですが、かなりコストが嵩んでしまいます。

・・・ということで、容積が大きく、水道直結の給水機能を持ち、ついでに複数の苗を同時に栽培できるような栽培装置を自作しました。

容器

まずは容器の選定です。ホームセンターの道具箱、工具箱、トランクボックスのコーナーに行って、いい感じの容器がないか探します。

透明な容器は内部で藻が繁殖してしまうので避けます。
ほしい容量はおおよそ100リットルくらい。安価なものだと3000円くらいで購入できます。
これ以上の容量を求めると価格が跳ね上がってしまいます。

ちなみに、蓋はついてなくても構いません。

我が家ではある程度容器が頑健で体積あたりのコスパが一番良かったアイリスオーヤマのバックルストッカーにしました。容量は105リットル。後述するボールタップ付きの装置を作った場合の有効容量は約84リットルでした。

エアポンプ

水耕栽培では水中の根に酸素を供給するため、ポンプによるエアレーションが必須になります。水槽で使うやつですね。
どのメーカーのエアポンプでも構わないのですが、価格と適用水深、吐出口が2つあること、メーカーの信頼性からジェックスのポンプを採用しました。

ボールタップ

ボールタップというのは一定以上の水位を検知して自動で水栓を止めてくれる装置です。
タンク式トイレの中に仕込まれている装置と言うとピンと来るかもしれません。
これを単品で購入し、栽培装置に仕込みます。

蛇口の分岐ソケットなど

屋外の蛇口を分岐する部品です。どんな分岐方法でもいいと思いますが、通常使用する蛇口とは別に流量調節できたほうが、万が一水漏れなどが発生したときに被害を抑えられると思います。夏場の最盛期でも1日に数十リットル出れば事足りるわけですので、我が家ではほんのちょろちょろ程度の最小限の開栓にしています。

水道用フレキパイプ

蛇口とボールタップをつなぐパイプです。我が家にはたまたまフレキパイプのカッターやつば出し工具があったので10Mサイズの長いパイプをカットして使っていますが、一般的には2Mくらいの既製品のパイプを平行ニップルで必要長さ分だけ継ぎ足して使用するのがいいと思います。

メイン材料はこんな感じ。他にも後述しますが細かい部材が必要になります。

装置の組み立て

こちらが我が家の栽培装置。蓋やパイプを繋げる前の状態です。

 クリックすると拡大します

まず容器にボールタップを通す穴を開けます。
液肥量が多くなるよう、できるだけ容器の高いところに開けるのがコツです。

これがボールタップを固定したところ。
私は安物のホールソーで穴を開けましたが、何で開けても構いません。
前述のボールタップの場合、穴径は22mmくらいがジャストでした。

次にボールタップケースを作成します。

装置を上から見るとこんな感じですが、ボールタップを黒いケースで囲っています。
トマトの根が装置内に密集してくると、ボールタップが機能しなくなる恐れがありますので、根から守ってあげる必要があります。

黒いケース自体は百均で買ったファイルスタンドを必要な形にカットしたものです。
内外で液体の交通があるようにケースの底をくり抜き、そこに極めて目の細かいステンメッシュを貼っています。

これは液肥のみを通し、根の侵入を防ぐためです。
根の侵入力というのはすさまじく、目を非常に細かく、そして硬くしないと内部に侵入されてしまいます。
私は去年、網戸の網や不織布でトライして失敗してしまいました。
またケースの底面を大きめにくり抜いてるのは、多少根っこがメッシュに接してきても液体の交通が保たれるようにするためです。

次に装置の蓋を作ります。
装置にしたストッカーに最初から蓋がついているのでそれでいいじゃないかと思われるかもしれませんが、装置内部で蓋と液面の間に高さが発生してしまいます。

装置に使う容器によっては蓋が活用できると思いますが、このストッカーの場合は無理でした。
平坦な蓋のほうが望ましいため、私は自分で作成しました。

蓋の材料は何でも構いません。市販の合板あたりに穴を開けるとかが一番手っ取り早いと思います。
私は安さを求めて百均で買った金網と自宅に余ってた遮光シートを組み合わせて作りました。


苗木を植え付ける用の穴を四隅に、液肥を投入したり液肥濃度を確認したりするための大穴(写真ではまだ開いてません)を真ん中の端に開けました。

それを遮光シートで包み、百均の小物入れをカットした根受けを取り付けました。

針金で容器に固定して

フレキパイプをつなぎ、水を入れたあとの内部の状態はこんな感じ

※写真には塩ビパイプの筒も写っていますが、トマトの木の幹は成長すると直径5cmくらいにまでなるため障害になると考え、後から取り除きました。

苗の設置

買ってきた苗を使用する場合、根鉢を洗い、土を落とす必要があります。
下の写真では撮影の都合上地面においていますが、根鉢を手で包み込み、ノズルをストレートにして水流を当ててあげると簡単に土だけ落とせます。あまり水流が強いと根を傷めるのでほどほどの水量で行います。

 

苗木をセットした状態がこちら。後述の実験用に苗を多めに買ってしまったため、一部1穴に2本植えています。
成長しすぎて後悔するかもしれません(笑)が、株数を絞ると折れたりして枯れたときの損失が大きいので、今年はちゃんと摘心や芽かきをしながら成長をコントロールしたいと思います。

蓋の上に乗っかっている裏返しのトレイは、液肥調整などに使用する穴の蓋です。
手前側からは送気用のエアチューブも2本伸びています。

エアポンプですが、太陽光で劣化しないようにするためと、ホコリをなるべく吸わないようにするためにこれまた百均の金属バケツに押し込めて水槽用の濾過フィルターで出入口を封印(去年は不織布でやりました)。さらに表面に撥水スプレーを吹き付け、雨が当たりにくくなるよう下向きにしました。

パーゴラについて

さて、こんな感じで設置したミニトマトの苗はどれくらいまで大きくなるのでしょうか。
去年の様子がこちら

ぐちゃぐちゃのジャングルですね(笑)中にある栽培装置も完全に隠れてしまっています。
これ、たったの2株なんですよ。よく見ると左右で葉の色が若干異なっていますが、左側がピンキー、右側がプチぷよです。

水耕栽培のトマトの場合、脇芽を取る必要がないということで放置してたらこんなになってしまいました。
(実際にはちゃんと取ったほうがより美味しい実が収穫できるそうです)

さらに、この写真を撮影したのは2020年の7月10日。我が家は東北地方にあるため、苗木を装置に設置できたのは全国的に見れば遅めのゴールデンウィーク明けでしたので、わずか2ヶ月程度で猛烈な成長を遂げたことになります。しかも、この場所は午後しか日の当たらない半日陰です。

見えている範囲に加え、内部の隠れた場所にも大量に実がついてます。

正直ここまで大きくなると思っていなかったため、栽培スペースを小さめに見積もってしまいました。
この後も加速度的に成長を続け、大量の実をならせましたが、8月下旬頃に2本とも自重で倒れ込み、幹が折れ曲がって木が弱ってしまいました。
地面についた枝葉から虫やナメクジが登ってくるし、幹が折れた影響で枯れ込む枝が続出し、ついてた実も中途半端に腐ったりして不衛生になってしまったので、8月の終わりに栽培を中止、撤去しました。順調に育てていればもう2~3ヶ月くらいはトマト三昧の日々を楽しめたはずなので非常に惜しいことをしました。

ですので昨年の栽培は半分成功、半分失敗といったところです。
失敗の原因は栽培スペースを小さく見積もりすぎたこと、それと木を十分に支えられるようなネットの張り方をしていなかったことです。

ということで、今年は改良を加えました。去年の写真にパーゴラが写っていますが、これはG-funで作成した3m x 2m x 2m高の結構巨大なものです。

昨年はこの片隅だけを使用したのですが、今年は全面を使用することにしました。
更に、ネットを地面に垂直にではなく、水平に多段式に張ることにしました。
若干わかりにくいかもしれませんが、張った写真がこちら。

天井面から50cmごとくらいに3段で張りました。
いかにテンションをかけて張ったとしても2、3段目のネットの柱から離れた部分は緩みやすくなりますので、天井部から下げたワイヤーにくくりつけて補強しました。
柱に縛り付けている部分もそのままだとずり落ちてしまいますので、そこも同様に補強しています。

液肥の調整方法

液肥のEC値について

水耕栽培の液肥には植物ごとに丁度いい濃度があります。入れ過ぎは逆効果です。
概ね下表の0.5~2.0倍までの範囲であれば問題なく育つとされています。


単位はmS/cm
出典:水耕栽培・ハイポニカ情報 エコゲリラwebショップ

EC値という聞き慣れない単語が出てきましたが、ECとは電気伝導率(electrical conductivity)のことで、溶液の濃度と比例しますが濃度そのものを示す単語ではありません。
水耕栽培では溶液の濃度管理を電気伝導率の測定器で行うため、濃度ではなく電気伝導率を基準に使用しているのです。
単位はmS/cmないしμS/cmが用いられます(1.0mS/cm=1,000μS/cm)。

ハイポニカ

ハイポニカは500倍に希釈するとEC1.3になるように調整されています(250倍だとEC2.6)。500倍で液肥を作成し、液肥が減ったら500倍の液肥をどんどん継ぎ足していけばOK、と説明されています。何も考えなくていいので初心者でも非常に簡単です。
この濃度であれば先程の表の通り、育苗期から中期までの広範な時期に渡って適正な濃度となります。
そして収穫期になる頃には夏になっているわけですが、暑い日は植物も水分を沢山必要とするため、根から選択的に水分を吸い上げます。すると500倍の液肥をどんどん継ぎ足していると装置内の液肥の濃度は徐々に濃くなっていき、ちょうどEC値が2.0から2.8くらいで安定するという寸法です。
非常にシンプルかつ合理的で扱いやすく、ハイポニカから水耕栽培を始めてこの濃度感覚に慣れているという方も多いと思います。

余談ですが、トマトは雨に当たると裂果することがあるのですが、液肥をEC値2.4以上の高濃度にしておくと根からの水が抑えられて裂果しにくくなります。

大塚ハウス

一方大塚ハウスは粉末での販売で、当然ながら溶解する水の量によって濃度が変わります。
プロ仕様ということもあり、公式の使い方だと処方形態がかなり複雑です。

クリックで拡大します。

・・・素人には難しすぎます。
ハイポニカと同じ濃度にして使用している方が多いかもしれませんので、まずはその調整方法をご紹介します。

■大塚ハウス濃縮液作成:1号2号はハイポニカと同濃度
1号300gを800mlの水に溶かす。
2号200gを800mlの水に溶かす。
・5号10gを500mlの水に溶かす。
※5号は微量元素液でEC≦1.3のときに使用。液肥1Lあたり1.0~1.5cc程度入れる。

つまり大塚ハウス1号300gと2号200gでハイポニカA液、B液800ml相当という計算ですね。これだと値段比較もやりやすくなりました。

小分けに販売している業者は上記の量の倍数で販売していることが多く、参考にしてください。
ちなみにトマトの栽培、特に私のように購入してきた苗から始める方においては、EC≧1.3である時期がほとんどなので5号液は使いません。

参考までに、配合成分は下図のようになっています。

前述のように、トマト栽培では何も考えずにハイポニカ500倍相当の濃度(EC値1.3)の液肥をただ継ぎ足していけばOKなのですが、実際には木が成長するに従って大量の液肥を消費するので、その都度500倍の溶液を調整するのはかなり手間です。
私のように自動給水にする場合は装置内の液肥の濃度を測定し、不足分の濃縮液を直接入れてしまうほうが簡単です。
ハイポニカの濃度で計算する場合、500倍希釈、すなわち液肥1リットルあたりA液、B液(または1号液、2号液)を2mlずつ入れればEC値が1.3上昇するので、例えばEC値2.0にしたい場合、装置内の液肥のEC値が0.7であれば装置の液肥量(単位はリットル)x2mlの濃縮液を入れればEC2.0になります。

といってもEC1.3という数値はいまいち扱いにくいですので、その場合は

1号300gを1040mlの水に溶かす。
2号200gを1040mlの水に溶かす。

という希釈方法だと500倍希釈時にEC値が1.0上がる(1000倍希釈でEC値が0.5上がる)ようになるため、計算が少しやりやすくなります。

・・・とここまで書いてきてなんなのですが、実は大塚ハウス1号を800mlないし1040mlに溶解した場合は飽和してしまい溶け残りが発生してしまいますので現実的ではありません(2号は問題なく溶けます)。
なので、私は溶け残らないような下の量で調整しています。

1号300gを1300mlの水に溶かす。
2号200gを1300mlの水に溶かす。

こうすると1000倍希釈でEC値が0.4になります。私の装置の液肥容量は84リットルなので、1号液、2号液それぞれを84mlずつ入れればEC値が0.4上がる計算になります。かなり分かりやすくなりました。

ECメーター

EC値はECメーターで測定しますが、本格的なものは1万円以上します。
しかし素人が趣味で使う分には安物で十分です。

私が使っているのは上の商品、すなわちアマゾンで買える中国製の安物の典型例ですが、使ってみるとこれがなかなか正確です。
例えばEC値1.3になるように調節した液肥の測定結果がこんな感じ。

機器の単位がμS/cmのため、EC値1.251mS/cmという意味です。
計量カップで大体の量で調節したことを考慮すればこんなもんだと思います。
濃度を変えれば変えた分だけ数字も変化するので、それなりに測定できていると思っています。
水道水に元々溶け込んでる溶質の影響や測定器の個体ごとの測定誤差はあると思うので、正確さを求める方はハイポニカの厳密な500倍液を作成し、測定で出た数値を用いて校正すればいいと思いますが、前述のように溶液濃度の安全域が0.5~2倍と十分に広いため、私はしていません。

どれくらいの液肥を使う?

前述のように、私は昨年に2株のミニトマトの木を8月末まで栽培していたわけですが、栽培開始から撤去までの間に、ハイポニカにしておおよそ1Lちょっと相当の肥料を消費しました(実際に使ったのは大塚ハウス)。11月くらいまで栽培していれば推定でハイポニカにして4~6Lくらいは消費したと思いますので、割安な大塚ハウスで賄ったとしてもワンシーズンで肥料代が2000円~3000円くらいかかる計算になります。これに加えて水道代が多少加わるわけですが、毎日大量のミニトマトが収穫できることを考えたら安いものだと思います。

トマト苗を水耕栽培に慣らす方法

買ってきた通常苗を水耕栽培に移行する際には少しコツがいります。
今年、買ってきた苗をいきなりハイポニカ500倍(EC1.3)の液肥につけたら、半日で苗の枝葉がクルクルに曲がってしまいました。窒素過多の症状です。慌てて液肥を薄めました。
そこでいくつか苗を買ってきて、1000倍(EC0.65)、1500倍(EC0.43)、2000倍(EC0.325)の液肥につける実験をしてみたところ、2000倍の液肥につけた苗が一番安定していました。

あまり多くの実験をしていないので断言はできませんが、最初はハイポニカ2000倍液に1週間ほど、次に1000倍に1週間ほど浸してから500倍の液にするくらいがちょうどよいのではないかと思います。ただ、あとで薄めたとは言えいきなり500倍の液肥に浸けた苗も、1000倍、1500倍の液肥に浸けた苗も最終的にはすべて元気に成長しているので、あまり細かく気にしなくてもいいのかもしれません。

いずれにせよ液肥につけて10日くらいは成長がほぼ止まりました。土壌と液肥では適した根が異なるらしく、水耕栽培に適応した根が出てくるまで1週間位かかるからだと思います。

上の写真は液肥につけて10日目くらいの写真ですが、土壌用の茶色くて細かい根をよそ目に水耕栽培に適応した白くて太く、長い根が新しく生えてきているのが分かるかと思います。

また、脇芽および苗の頂点に近い新しい葉は問題なかったのですが、下の方の比較的古い枝葉は適応できずに弱ってしまいました。ですので、私は下の方の葉はカットしました。どのみちネットの高さに届くまでは側枝を出させないつもりでしたしね。

ということで始まった今年の水耕栽培、どうなったか随時報告していきます。

最後に、水耕栽培に興味があるいう方にはこちらの本がおすすめです。これ一冊で大体の植物を分かりやすく網羅しています。

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