「二酸化炭素を使うと収穫量が増えると聞いて試してみたけど、全然効果が出なかった」
と悩んでいませんか？
二酸化炭素の効果が出ないのには、理由があります。
二酸化炭素は正しい使い方をすれば効果が出ますが、間違った使い方だと効果が出ません。
二酸化炭素の効果が出ない15個の理由を紹介するので、当てはまっていないか確認してください。
この記事を最後まで読めば、二酸化炭素の正しい使い方を理解でき、収穫量をアップできます。
1. CO2が高濃度すぎる
CO2濃度が高すぎると、費用対効果が悪くなります。
高濃度だと光合成速度が頭打ち
CO2は濃度が高いほど、光合成速度が早くなります。
しかし、1,000ppmあたりから速度の上昇率が低くなり、2,000ppmあたりで頭打ちになります。
そのため、光合成速度を最大化することだけを考えると2,000ppmが良いです。
しかし、実際には燃料費のことも考える必要があるので、700〜1,000ppmがおすすめです。
1,000ppm以上で施用している場合は、費用対効果が悪くなります。
高濃度だとCO2が拡散
CO2は濃度が高いところから、低いところへ移動する性質があります。
そのため、高濃度の二酸化炭素を施用すると、空気中に強く拡散します。
局所施用で群落内に施用しても、ハウス全体へ拡散していきます。
高濃度だと費用対効果が悪い
二酸化炭素を高濃度で施用すると、光合成速度が上がりますが、燃料費も多くかかります。
そのため、収穫量アップによる利益アップ効果の費用対効果で考えると、効率が悪い場合が多いです。
二酸化炭素施用の費用対効果が悪いと感じている人は、施用濃度が高すぎる可能性があります。
2. CO2の濃度が低すぎる
二酸化炭素の施用濃度が低いと、効果を実感しにくいです。
CO2の濃度が低いと効果が小さい
二酸化炭素の施用濃度が低いと、光合成速度の上昇効果が小さくなります。
そのため、二酸化炭素施用の効果を実感しにくいです。
ゼロ濃度差施用は低コストだが効果が小さい
二酸化炭素の施用には、「ゼロ濃度差施用」という方法があります。
これは、大気中と同じ400ppm程度を維持する方法です。
メリットはハウスを閉鎖中も二酸化炭素飢餓を予防でき、燃料費を節約できることです。
デメリットは収量アップなどの効果を実感しにくいこと、換気した場合と効果が変わらないことです。
3. 気密性が低く隙間風がある
ハウスの気密性が低いと、隙間風が生まれて二酸化炭素がムダになります。
ハウスの気密性が低いとCO2が外に漏れる
ハウスの内張りや外張りの気密性が低いと、隙間風が生まれます。
その隙間風と共に、施用した二酸化炭素がハウス外に流出します。
施用したCO2がムダになりコストが増える
燃料費をかけて施用した二酸化炭素がハウス外に出るのは、ムダです。
お金を捨てているのと同じです。
そのため、二酸化炭素を施用するときは、ハウスの気密性を高めましょう。
例えば、内張りの隙間を塞いだり、外張りの穴や換気口を塞ぎます。
4. 面積あたりの栽植密度が低い
面積あたりの栽植密度が低いと、イチゴが植えられていない空間に二酸化炭素を施用するので効率が悪いです。
ハウスの栽培株数が少ないと非効率
ハウスの中に植えられている株数が少ないと、二酸化炭素の施用は非効率になります。
理由は、二酸化炭素を活用するイチゴが少なく、収量アップ効果が小さくなるからです。
通路にCO2を充満させるのはムダ
栽植密度が低いハウスは、通路が広い場合が多いです。
通路にも二酸化炭素が充満しますが、それにはコストがかかります。
吊り下げベンチや移動式ベンチは効率的
吊り下げベンチや移動式ベンチは、通路が小さいのが特徴です。
そのため、二酸化炭素の施用が効率的です。
ただし、吊り下げベンチの場合は、内張りがなく軒が高く空間が大きい場合が多いです。
空間が大きいと二酸化炭素施用の効率が悪くなります。
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5. ハウスの軒が高く体積が大きい
ハウスの軒が高い場合は、体積が大きいので燃料費が大きくなります。
ハウスの軒が高いと体積が大きい
ハウスの軒が高いと、体積が大きくなります。
軒が高いハウスとは、肩の背が高いハウスのことです。
また、水平カーテンを使わない場合、軒だけでなく、天井が高い場合も影響します。
昼にハウス室温が上がると水平カーテンを開ける時間があります。
体積が大きいと燃料費が大きくなる
ハウスの体積が大きくなると、燃料費が大きくなります。
そのため、費用対効果が悪くなります。
6. 換気開始が早くCO2の施用時間が短い
ハウスの換気開始が早く、二酸化炭素の施用時間が短いと効果が出にくいです。
昼の換気温度が低いと早い時刻で換気開始
ハウスの昼の換気温度が低いと、早い時刻で換気が始まります。
例えば、冬に23℃くらいで換気を設定していると、10時頃には換気が始まります。
ハウスの閉鎖時間が短くCO2の施用時間が短い
ハウスの換気開始が早いと、ハウスの閉鎖時間が短く、二酸化炭素の施用時間が短くなります。
理由は、ハウスの換気開始と共に二酸化炭素の施用を止めることが多いからです。
そのため、換気開始が早いと二酸化炭素の施用が短く、効果を実感しにくいです。
局所施用なら開放しながら施用できる
二酸化炭素には「局所施用」という施用方法があります。
局所施用の場合は、群落内に二酸化炭素を施用できるので、ハウスを換気しながら施用できます。
そのため、二酸化炭素の施用時間が長くなります。
局所施用にもメリットやデメリットがあり、こちらの記事で詳しく解説しています。
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7. 二酸化炭素の施用中に換気
ビニールハウスを換気しているときに二酸化炭素を使っても、効果はありません。
換気には、天窓や側窓、換気扇を使います。
換気中に使うと空気と共にCO2が外に出て効果なし
ハウスを換気中に二酸化炭素を使うと、二酸化炭素がハウスの外に流出するからです。
換気を行うと、ハウス内の空気がハウス外に出ます。
その空気の中に二酸化炭素が入っているので、二酸化炭素がムダになります。
特に風が強い場合は、風によって側窓から空気が入れ替わります。
換気扇を使っている場合は、換気扇で強制的に空気の入れ替えが起きます。
換気中に使うと濃度差でハウス外に出て効果なし
二酸化炭素は、濃度が濃いところから薄いところへ移動する性質があります。
大気中の二酸化炭素濃度は420ppmです。
ハウス内の二酸化炭素濃度が420ppm以上の場合は、その濃度差により二酸化炭素の移動が起きます。
天窓や側窓を開けた場合、風がない日でもその濃度差によって二酸化炭素がハウス外に出ます。
局所施用なら換気しながら施用できる
二酸化炭素を局所施用する場合は、換気をしながらでも二酸化炭素の施用ができます。
局所施用とは、イチゴの株元に散水チューブやダクトを設置し、そこに二酸化炭素を通す方法です。
イチゴの群落内にピンポイントで二酸化炭素を供給できます。
トマト農園の炭酸ガスの局所施用をこの動画で紹介しています。
8. ハウス室温が低いときに使う
ハウス室温が低いときに二酸化炭素を使用すると効果が出ません。
低い温度が光合成の制限要因になる
光合成速度は、25℃くらいのときに最大になります。
20℃以下では光合成速度は落ち、15℃以下では著しく落ちます。
そのため、ハウス室温が15℃以下のときに二酸化炭素濃度を高めても、効果は低いです。
理由は低い温度が光合成の制限要因になるからです。
ただし、朝や雲が減ってきて、30分後にハウス室温が15℃以上になるとわかっている場合には、予め二酸化炭素濃度を上げておくのが有効です。
逆に、夕方や雲が増えてきて、30分後にハウス室温が15℃以下になるとわかっている場合には、二酸化炭素濃度を上げる必要はありません。
早朝は呼吸で二酸化炭素濃度が高くなっている
冬は日の出から1時間後に、光合成に十分な日射になります。
そのため、早朝加温と二酸化炭素供給を兼ねて、日の出前から炭酸ガス発生装置を使用する場合があります。
それ自体は間違いではありません。
ただし、イチゴは一日中、呼吸をしており、夜に呼吸によりハウス内の二酸化炭素濃度が高くなります。
そのため、早朝に二酸化炭素を供給しなくても、ハウス内の二酸化炭素濃度は600〜700ppm程度はあるはずです。
早朝に炭酸ガス発生装置を使う場合には、ハウス内の二酸化炭素濃度をモニタリングしながら使用しましょう。
SwitchBotの二酸化炭素センサー
簡易的な二酸化炭素のモニタリングには、SwitchBotのCO2センサーがおすすめです。
格安ですが、校正すれば実用可能な精度です。
9. 日射が弱いときに使う
日射が弱いときに二酸化炭素を施用しても、効果はありません。
日射が光合成の制限要因になる
日射が弱いときは、日射不足が光合成の制限要因になります。
そのため、日射が弱い日の出直後や日没間際、曇天日には二酸化炭素の効果が弱くなります。
二酸化炭素の光合成促進効果は高いので、正確にいうと、日射が弱いときでも二酸化炭素濃度を高めると、少しは光合成が促進されます。
ただし、二酸化炭素の供給のためにコストがかかるので、「費用対効果」を考えると割に合わない場合が多いです。
冬の日本海側は曇天日が多く日射不足
特に、冬の日本海側は曇天日が多く、日射不足になります。
そのため、日本海側はイチゴの生産量が少なく、大きな産地は一つもありません。
理由は日射不足が原因で、冬のイチゴの収穫量が少なくなるからです。
また、日本海側は日射が少ない影響で、昼のハウス室温が低い場合も多いです。
いちご狩りなどのイチゴを高単価で販売できる場合は、加温と二酸化炭素施用を兼ねる機器を使用するのが有効です。
例えば、ジェットヒーターや灯油燃焼式の二酸化炭素発生装置です。
ハウスのフィルムが汚れていると遮光
晴天日で日射が強くても、ハウスのフィルムが汚れていて透光性が低いと、二酸化炭素が効きません。
汚れたフィルムで遮光され、イチゴの葉が受け取る日射が弱くなるからです。
外張りや内張りのフィルムが汚れていたら、洗浄したり交換しましょう。
10. イチゴの葉面積が小さいときにCO2を使う
イチゴの葉面積が小さいときに使うと、二酸化炭素の効果が出ません。
苗が小さいときに二酸化炭素の高濃度施用は非効率
苗が小さいときに二酸化炭素を高濃度で施用するのは、非効率です。
費用対効果を考えたときに、割に合わない場合が多いです。
理由は、光合成を行う葉が小さいので、二酸化炭素を吸収する気孔も少ないからです。
苗が小さいは、定植後の9月下旬から10月下旬頃の期間です。
この期間はハウスを換気する時間が長いですし、光合成よりも花芽分化の方が重要なので、二酸化炭素の施用はおすすめしません。
葉かきのしすぎで葉面積が小さいのはダメ
冬はイチゴの葉の展開速度が遅くなります。
秋や春は8日に1枚程度のペースですが、冬は10〜12日に1枚程度のペースになります。
そのため、葉かきをする場合は、葉かきのしすぎに注意する必要があります。
葉かきをしすぎて葉面積が小さくなると、光合成を行う部位が小さくなり、日射がムダになります。
イチゴの葉面積の目安
目安としては、イチゴの株全体を上から見て、葉でビニールマルチが見えない程度が良いです。
上から見てマルチが見えている状態は、そのマルチが見えている部分の日射がムダになっているからです。
ハウスに降り注いだ日射を、できる限りすべて葉で受け止めましょう。
11. 土や培地が乾燥した状態で炭酸ガスを使う
土や培地が乾燥した状態で二酸化炭素を使っても効果はありません。
蒸散抑制で気孔が閉じる
土が乾燥していると、根からの水分の吸収が減ります。
そうすると、イチゴは枯れないために、気孔を閉じて蒸散を減らします。
気孔が閉じると二酸化炭素を吸収できなくなり、光合成が抑制されます。
水が十分にないと、光合成は最大化できません。
糖度を高めるためや草丈や花房を抑えるため、灰色かび病を抑えるため
一般的なイチゴ栽培では、水分不足になりません。
ただし、以下のような目的のために潅水量を減らして、水不足になる場合があります。
- 果実の糖度を高めるために水を減らす
- 草丈や花房をコンパクトにするために水を減らす
- 灰色かび病を抑えるために水を減らす
このような条件の場合には、二酸化炭素を施用しても効果が出ません。
イチゴ栽培の経験が浅い人、新規就農者、異業種からの農業参入企業
イチゴ栽培の経験が浅い人の場合も、水不足になる場合があります。
新規就農者や異業種からの農業参入企業の場合です。
栽培している方から「土の水が多すぎると思うんだけど、確認してくれませんか？」と言われて確認してみると、実際には逆に水が少なすぎる場合があります。
12. 肥料が不足している
イチゴの光合成が盛んになると肥料の吸収が増えます。
肥料が不足すると、光合成産物の生産効率が落ちます。
光合成や成長には肥料も関係する
光合成に直接的に関係するのは、水と二酸化炭素、日射です。
しかし、実際には光合成やイチゴの成長にはさまざまな肥料も間接的に影響します。
二酸化炭素を施用すると肥料の吸収が増える
ハウスに二酸化炭素を施用すると、イチゴの肥料の吸収量が増えます。
高設栽培で廃液ECをモニタリングすると、二酸化炭素施用中は廃液ECが低下します。
これはイチゴの肥料の吸収量が増えたことを意味しています。
肥料が不足すると生産効率が落ちる
二酸化炭素の施用を行う場合は、行わない場合に比べて肥料が多く必要になります。
そのため、肥料を増やさないと生産効率が落ちます。
13. 湿度が低いときに光合成促進機を使う
相対湿度が低いときに二酸化炭素を施用しても効果が出にくいです。
湿度は日射や温度などの要素と比べると、影響は弱めです。
そのため、湿度よりも日射や温度を優先して最適化してください。
湿度が低く気孔が閉じるとCO2の吸収がしづらい
ハウス内の湿度が低いと気孔が閉じます。
理由は乾燥から体を守るためです。
気孔が閉じると、二酸化炭素を吸収しづらくなります。
二酸化炭素は気孔から取り込むからです。
二酸化炭素を吸収しづらいと、光合成が抑制されます。
そのため、湿度が低いと二酸化炭素濃度が高くても、光合成が促進されづらいです。
飽差の最適範囲まで湿度を上げる
気孔の開閉は、飽差を基準にして考えると、最適化がしやすいです。
最適な飽差は、3〜6g/㎥です。
光合成に最適な温度帯で最適な飽差になる相対湿度は、70〜80%程度です。
冬のハウス栽培では、相対湿度は低くなりやすいです。
相対湿度を上げるためには、ミストや潅水を使いましょう。
内張りがないと湿度が低くなりやすい
内張りがないと透光性が高く、日射の条件は良くなります。
しかし、内張りがないとハウスの体積が大きくなり、湿度が低くなりやすいです。
内張りがあるとハウスの体積が小さくなり、蒸散による湿度が高くなりやすいです。
内張りがないハウスの場合は、ミストや潅水で湿度を上げましょう。
14. 呼吸が多くエネルギーロスが多い
光合成量が増えても、呼吸量が増えるとエネルギーロスが多くなります。
呼吸でエネルギーを消費する
イチゴは全身で24時間、呼吸をしています。
呼吸ではエネルギーを消費します。
呼吸が多いと光合成産物が減少する
そのため、光合成が増えても、呼吸が増えるとイチゴが使える光合成産物が少なくなります。
呼吸を抑えることも大切です。
夜温が高いと呼吸が多くなる
呼吸は温度が高い時に多くなります。
昼は光合成のために、温度を光合成適温にする必要があります。
夜は光合成をしないので、呼吸を抑えるために低温に管理できます。
しかし、冬は日平均温度を15℃程度に維持しないと草勢が弱くなりやすいです。
葉が多いと呼吸が多くなる
葉が多いと呼吸が多くなります。
光合成のためには、若い葉や光が当たる葉が大切です。
古い葉や光が当たらない葉は光合成ができず、呼吸が多くなります。
そのような葉は取りましょう。
15. 光合成が重要ではない季節に施用
イチゴ栽培では、光合成が重要ではない時期もあります。
その時期に二酸化炭素を施用するのは非効率です。
光合成が重要な時期は冬（12月から2月）
光合成が重要な時期は、冬です。
理由はハウスを閉鎖でき、二酸化炭素を施用できるからです。
そのため、冬は二酸化炭素を施肥しましょう。
秋や春はハウスを開放していますし、光合成よりも重要なことがあります。
10月から11月前半は第一次腋花房の花芽分化を優先
10月から11月前半は第一次腋花房の花芽分化を優先させましょう。
10月から11月前半に温度が高くなったり、施肥量が多いと栄養成長が盛んになります。
そうすると、第一次腋花房の花芽分化が抑制され、1月から2月の収穫量が減ります。
第一次腋花房の花芽分化を促進するために、ハウスを開放してハウス室温を下げましょう。
そのため、光合成促進のための二酸化炭素の施用はほとんど必要ありません。
11月後半は草勢強化を優先
11月後半は草勢強化を優先させましょう。
ハウス室温を高くして、栄養成長を促進し、葉を大きく育てます。
この時期はハウスを閉鎖しているので、二酸化炭素の施用ができます。
3月から5月は草勢抑制と花芽分化延長を優先
春の3月から5月は草勢抑制や花芽分化の延長を優先させましょう。
そのために、ハウスを開放してハウス室温を下げます。
ハウスを換気するので、二酸化炭素の施用はできません。
まとめ 炭酸ガスの効果が出ない理由
今回はハウス栽培の二酸化炭素施用の効果が出ない理由を解説しました。
二酸化炭素を施用することで、光合成は促進されます。
しかし、それは光合成を抑制する制限要因がない場合です。
二酸化炭素だけを最適化しても、他の要素が足を引っ張ると光合成は抑制されます。
そうすると、二酸化炭素の供給にかけているコストがムダになります。
二酸化炭素をムダにせず、光合成を促進させましょう。
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