目的
冬期に栽培作物の選択肢の少ない積雪寒冷地域において、周年農業生産体系の確立は重要な研究テーマである。
本研究は、周年農業生産を実現する上で制限要因となっている冬期における主要な葉菜類（ホウレンソウおよびコマツナ）の
生産技術を確立することを目的に行われた。そのために、まず、両作物の耐凍性について詳細に特徴を明らかにすると同時に、
耐凍性獲得に影響を与える様々な要因を調査した。その上で、対象となる地域における冬期の寒冷気象を活かして、
高品質を具えた両作物を安定して生産する技術を確立するための条件について詳細に検討を加えた。これらの結果から、
冬期に両作物を実際に栽培するためのガイドラインを作成することを試みることを目的とした。
１．ホウレンソウとコマツナの耐凍性
５℃の１０週間の低温遭遇により耐凍性（TEL50で評価）がホウレンソウでは
－６．５℃から－１７℃へ、コマツナでは－５．６℃から－１８℃へ増大した。同時に、浸透濃度および適合溶質として
知られている糖含量、プロリン含量が両作物ともに高まった。一方、同じく適合溶質であるベタインは、ホウレンソウでは
含量が高まったが、コマツナでは検出できなかった。浸透濃度はホウレンソウでは３７５～７５０mmol/kg、
コマツナでは３３８～８００mmol/kgの範囲内で、全糖含量はホウレンソウでは0.3～3.0g/100gFW、コマツナでは
0.3～3.5g/100gFWの範囲内で、全糖含量はホウレンソウでは0.3～3.0g/100gFW、コマツナでは0.3～3.5g/100gFWの
範囲内で、ホウレンソウのベタイン含量は70～150mg/100gFWの範囲内で、耐凍性（TEL50）
との間に高い負の相関関係が認められた。以上の結果は、低温遭遇中に増加した浸透濃度、糖、ベタイン、プロリンが
両作物の耐凍性の増大に寄与していることを示唆している。
ハウス栽培圃場におけるホウレンソウとコマツナの耐凍性は１０月から次第に増大し、厳寒期に最大となり、
ハウス内気温が上昇した３月には減少した。両作物の耐凍性とハウス内の気温との関係を解析した結果、耐凍性測定前
７日間の最低気温を把握することで、その時点の耐凍性が推定可能なことが明らかになった。
この最低気温から耐凍性を推定する方法は、実際のハウス栽培において、両作物における凍結傷害を回避する気温管理方法の
判断材料に応用できると考えられる。
２．ハウス栽培におけるホウレンソウとコマツナの糖およびビタミンＣ
ハウスで栽培されたコマツナにおいて低温処理を実施したところ、糖およびビタミンＣ含量が大きく高まった。
このことから、対象となる地域が寡日射下であっても、冬期の自然の低温条件が、コマツナの糖およびビタミンＣ含量を
高めるのに有効であることが明らかとなった。
ホウレンソウとコマツナの糖およびビタミンＣ含量と栽培期間中の最高、最低および平均気温との関係を解析した結果、
両作物における上記成分は収穫前１０日間の最低ないしは平均気温と密接な関係にあることが明らかになった。
この結果は、収穫前１０日間の平均最低気温を－５℃程度で管理すると、糖とビタミンＣ含量の高いホウレンソウと
コマツナを生産することが可能であることを示していた。
３．凍結傷害を回避して糖とビタミンＣ含量の高いホウレンソウとコマツナを生産する技術の確立
１）凍結傷害の回避
厳寒期にはホウレンソウとコマツナともに十分に低温馴化しており、凍結傷害を受ける危険性は小さい。
しかし、未だ十分に低温馴化していない初冬や、日中のハウス内気温が高まる早春に凍結傷害が引き起こされる危険性がある。
凍結傷害を回避するために、初冬においては、両作物の耐凍性程度を推定し、その耐凍性程度を上回る寒波の到来が
予想されるときに、緊急避難的に不織布などを施すことによって保温をはかることが有効であることが判明した。
しかし、長期間にわたって不織布などを用いて保温をすると耐凍性が増大せず、凍結傷害を受ける危険性が高まるので、
不織布の使用は短期間にとどめなければならない。一方、２月中旬以降、日中気温が上昇する場合はハウスを開放管理し
気温上昇を防ぎ、脱馴化を防止して耐凍性を維持することが重要である。ハウスを開放すると、最低気温は
密閉している時よりも１～２℃低下するものの、両作物の耐凍性は密閉しているよりも２～５℃向上し、凍結傷害の
発生可能性は密閉ハウスよりも少なくなることが明らかとなった。従って、ハウスを開放することによる凍結傷害発生の
危険性はない。
２）糖とビタミンＣ含量の高いホウレンソウとコマツナの生産技術
ホウレンソウとコマツナを最も品質が良く商品価値が高い１月上旬から出荷するためには、地域に適した草丈伸長管理指針を作成し、
それに基づいて両作物の草丈伸長をコントロールした上でハウス内気温が５℃に低下する頃までに出荷できる草丈までに
育てる必要がある。そのためには、上記で述べた凍結傷害を回避する方法と同様に、寡日射下になる日本海側において、
長期間にわたって不織布のべたがけやトンネルで保温を実施すると、糖とビタミンＣ含量が高まらないので、
長期間の保温は避けたほうが良いこと、逆に、ハウスを開放しハウス内に外気を導入することにより、ホウレンソウ、
コマツナの糖とビタミンＣ含量の高いホウレンソウとコマツナを生産できること、が明らかになった。
以上の結果は、凍結傷害発生を制御した上で、糖やビタミンＣを多量に含む高品質のホウレンソウとコマツナを
積雪寒冷地域で生産することが可能であることを明らかに示している。さらに、本研究によって、そのような作物を
農家に栽培を促すための栽培ガイドラインを提供できるようになった。
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