カンナビス栽培における水の純度の重要性

23 9月 2020
栽培者は植物について多く知っていますが、水には同じだけ注意を払っていません。水はただの水ではありません。
23 9月 2020
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カンナビス栽培における水の純度の重要性

目次:
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  • 1. なぜ水が重要なのか?
  • 2. 総溶解固形分(tds)とは?
  • 2. a. 溶解固形分はどこから来るのか?
  • 3. なぜ水のtdsレベルを測定するのか?
  • 4. 水質チェックリスト
  • 5. 硬水とは?
  • 6. 軟水とは?
  • 7. Tdsの取り除き・減少方法
  • 7. a. 逆浸透(ro)
  • 7. b. 蒸留水
  • 7. c. 脱イオン化
  • 8. 水から細菌を除去するには
  • 9. カンナビス栽培に雨水は使えるか?
  • 10. カンナビスの潅水方法
  • 11. 水を浄化するためのヒント
  • 12. 他に考慮すべき要素
  • 13. まとめ

水はただの水ではありません。水の供給源によっては、異なるミネラルや金属、その他の不純物が含まれており、最終的にカンナビスシードの生育に影響を与えることがあります。

1. なぜ水が重要なのか?

ご存じの通り、水は最も豊富な化合物であり、地球上で最も重要な物質のひとつです。すべての生物は生存のために水を必要とし、水がなければ地球上に生命は存在しません。 

水の純度の重要性:なぜ重要なのか?

水は地球上のすべての生物にとって最も重要な化合物です。
 

人間に不可欠であるのと同様に、カンナビスを含むすべての植物にも不可欠です。植物の重量の85~95%は水で構成されており、構成材料であるだけでなく、さまざまな生命活動で最も多く使用されています。

栄養分の分配

利用できる栄養素にはさまざまなタイプがあります。合成または有機。合成栄養素は根に直接養分を与え、有機栄養素は土壌中でミネラルを利用できるようにします。いずれの場合でも、栄養液で植物に水やりをすると、根がそれを吸収して植物の細胞に運び、上述の他のプロセスと組み合わせて糖を生成し、茎や葉、花、シードの成長や発達に使われます。

水の純度の重要性:栄養分分布

有機栄養素と合成栄養素の働き方。
 

これらのプロセス自体はどんな種類の水でも行われますが、水の供給源によっては多くの溶解固形物が含まれていて、これらの働きに影響する場合があります。

蒸散

蒸散とは、葉や茎から水が蒸発するプロセスを言います。植物にとって水は必要不可欠ですが、成長や生理機能のために使われるのはわずかで、約97%は蒸散のために使われます。

水の純度の重要性:蒸散

蒸散は植物が理想的な温度を維持するのに役立ちます。
 

水が蒸発することで、気孔から大気中に水蒸気が放出され、周囲が冷却されます。これにより植物の内部温度が適切に保たれ、温度が高すぎたり低すぎたりする場合、植物がうまく成長できなくなります。

光合成

光合成は、植物が光エネルギーを自身が利用できるエネルギーに変換する過程です。光は吸収され、炭素や水中の栄養素を糖などの有機化合物に変換し、成長や発達に役立ちます。

2. 総溶解固形分(TDS)とは?

溶解固形分とは、水中に溶け込んでいるミネラル、塩類、金属、および水自体以外のあらゆるものを指します。水に溶け込んでいる元素によって、正の電荷(カチオン)または負の電荷(アニオン)を持ち、TDSメーターで水の電気伝導度(EC)を測定することで把握できます。

水の純度の重要性:TDSメーター

TDSメーターで溶解固形分を測定。
 

ECとTDSは同じではありませんが、どちらかが分かればもう一方も計算できます。ECをTDSに換算するには値を1000倍して2で割り、逆にTDSをECにするには2倍して1000で割ります。また、pHとTDSには直接的な関連はありませんが、水に含まれる元素が酸性かアルカリ性の場合、pHレベルが上昇または下降する場合があります。

溶解固形分はどこから来るのか?

溶解固形分は、水が蛇口にたどり着くまでに接触するあらゆるものに由来します。たとえば、有機物(葉、シルト、農地や芝生からの水の流出で含まれる肥料・農薬)などです。

水の純度の重要性:溶解固形分はどこから来るのか?

水は目的地に到達するまでに触れたものから溶解固形分を得ます。
 

無機物、たとえば岩石や空気(カルシウム、窒素、鉄、リンなどを含む)も由来のひとつです。パイプを通過する過程で鉛や銅(パイプの素材)も拾うことがあります。

これらの金属やミネラルの一部はカンナビスに利用されますが、使用する栄養素の種類や量によって問題が発生することもあるため、水源のTDSを測定することが重要です。

3. なぜ水のTDSレベルを測定するのか?

米国環境保護庁(EPA)は500mg/LまでのTDSを人間の飲用の上限とし、それ以上は有害としています。これは植物にも当てはまります。 

水の純度の重要性:水源別のTDS

TDSによる水源の分類。
 

含有元素によっては、1000mg/L以上の水で植物に水やりをすると栄養吸収の妨げになり、成長阻害や最終的には収量減少の原因にもなります。

水の分類

淡水 TDS = 1,000 mg/L未満 ミネラル豊富で飲用に安全。
汽水 TDS = 1,000~10,000 mg/L 塩分が多く、たまに飲用可。
塩水 TDS = 10,000~35,000 mg/L 高い塩分でナトリウム過剰の恐れ。
超塩水 TDS = 35,000 mg/L超 極めて高い塩分で飲用不可。

TDSによる水の分類。
 

カリウム、塩素、ナトリウムなどの元素は人体への影響が最小限ですが、鉛、硝酸塩、カドミウムなどは有毒であるため、水に含まれるものを把握するのが重要です。もっとも、蛇口水に有毒元素が含まれているケースは稀です。

4. 水質チェックリスト

前述の通り、水質は都市や州、国によって異なります。テストせずにそのままカンナビス栽培に使ってしまうのは危険で、不作や健康不良、最悪の場合には全滅に繋がる可能性もあります。では、栽培前に行うべきチェックとは?

毎回給水前にpHを測定

全ての栄養素と添加剤を加えた後、最後にpHテストをすることが重要です。pH測定時には、最初に標準液でpHメーターを校正し正しく動作しているか確認を。ほとんどの純水はpH 7.0で、ボトルにも範囲が表示されています。カンナビスはpH5.8~6.2が理想(6.0~6.5を好む栽培者も)、詳細は後述します。

栄養・添加剤前後でTDSまたはECをチェック

近年はECメーターも一般的です。電気を使いますが、測定しているのは電解質量ではなく、塩やミネラル濃度です。栄養が多いほどEC値は高くなり、ECが高すぎると根から水分が吸収しにくくなります。逆にECが低すぎると、必要な栄養素を求めて過剰に水だけ吸収してしまいます。詳細は後半で解説します。

可能であれば水質検査を依頼

TDS/ECは市販の計測器で測定できますが、専門の簡易キットや店頭で購入できる検査キットも便利です。より詳細な分析が必要なら、大学や農業センターに依頼してもOK。より正確で具体的な水質レポートが得られます。

5. 硬水とは?

硬水とは高濃度のカルシウムやマグネシウムなどを含む水のことです。これらは植物への脅威ではありませんが、用土や養分によっては影響する場合があります。

水の純度の重要性:硬水

硬水による植物へのリスク。
 

硬水で水やりをすると、成分が根や土壌の表面に付着し、水分をはじいてしまうことがあります。これにより、過剰施肥や養分ロックのような問題を引き起こし、フラッシングで解決できますが、その手間は大きいです。

6. 軟水とは?

軟水も不純物を多く含みますが、硬い金属ではなく、塩やナトリウムなどの軟らかい金属を含みます。

水の純度の重要性:軟水

軟水について。
 

硬水が根に付着して水分をはじくのに対して、軟水の場合は植物が本来より多くの水を吸い込むものの、実際には十分な栄養補給がされず、脱水状態に陥ることがあります。

7. TDSの取り除き・減少方法

特別な器具でろ過すれば、TDSを完全に除去、または大幅に減少させることができます。高価な装置である必要はありません。

浄化またはろ過することで、細菌や寄生虫、ウイルス、有機・無機化合物、重金属、ガスなどの汚染物質を効果的に除去できます。

逆浸透(RO)

逆浸透法は、水を膜に圧力をかけて通すことで汚染物質を取り除き、きれいな水を得る方法です。

水の純度の重要性:逆浸透

逆浸透法の仕組み。
 

このシステムは3~5段階で各種不純物を除去します。

各システムには以下のフィルターが組み込まれています。

  • 沈殿フィルター: 粉塵、ゴミ、サビを除去
  • カーボンフィルター: 塩素などの有機化合物や臭い・味を除去
  • 半透膜: 残るミネラルや金属の98%までを除去

蒸留水

蒸留水は浄化の一種で、沸騰させた水から蒸気を集めて再度液体に戻す方法です。

水の純度の重要性:蒸留水

蒸留水とは。
  

水中の不純物は異なる温度で沸騰するため、原容器に残ります。すべての溶解固形分が除去できるわけではありませんが、手軽で効果的な方法として長く使われています。

脱イオン化

脱イオン化(脱ミネラル水)は、イオン交換樹脂で不純物を吸着してろ過する方法です。

このシステムは高純度の水を素早く作ることができますが、細菌やウイルスまでは完全除去できません。 

8. 水から細菌を除去するには

都市の水道水ですら細菌を含む場合があります。人間に無害でも、カンナビスには害になることも。健康なカンナビスは、清潔で細菌のない水で給水されると、含まれる水より35~40%多い収量を期待できます。水質レポート無しで細菌状況を判断するのは難しいですが、本格的な規模であれば検査を推奨します。主な細菌除去法は2つ。紫外線消毒(バクテリアのDNAを破壊)、または量子消毒(電子を奪い崩壊させる)があります。 

9. カンナビス栽培に雨水は使えるか?

雨水は「軟水」であり、ほとんどミネラルや塩分を含みません。優れた水源で、しかも100%無料です。何千年もの間、植物は雨水で育ってきました。したがって、雨水を集めて与えるのも問題はありません。ただし条件によります。 

雨水はカンナビスに悪い?

純粋な雨水は非常に良いですが、もし大気汚染指数が高い地域で集める場合は安全とは限りません。雨粒が落下中に二酸化硫黄やCO2、そして水銀を拾うためです。AQI(大気質指数)はWebで確認できます。大都市のAQIは高いことが多いので、良い雨水を得るには郊外へ行くと安心です。指標として0~50はほとんどリスクなし。50未満なら安心して雨水を集められますが、いくつか注意も必要です。

水の純度の重要性:雨水

雨水を集める前にAQIを必ず確認しましょう!
 

まず、雨水のpHは場所によって変わるため、pHを必ずチェックし、調整しましょう。しないと、急激なpH低下=養分ロックの元です。 

次に、降雨中の雨を直接集めましょう。地面や屋根、樋を通った水は不純物が混ざりやすく、動物の毛やカビ、化学物質などが含まれる恐れがあります。やむを得ず樋から集める場合は毎回清掃が必須です。

さらに安全を期すなら、48時間日光に当てて殺菌しましょう。また雨水はRO水より微量元素が少ないので、CalMag欠乏が現れる可能性も。この場合、CalMagを加えて栄養液を作り、pH調整しましょう。 

雨水についてのよくある質問

ガーデンで雨水を使うか迷っている方へ、カンナビスに雨水を使う際のFAQをご紹介します。

栄養液と雨水を混ぜても良い?

もちろんです。正しい方法で集め、計測・pH調整した雨水であれば、他の水と同じように使えます。

最良の雨水の集め方は?

基本はシンプルです。雨水コレクターや大きなバケツ・容器を屋外に置いて雨水を溜めます。満タンになったらフタやメッシュで蓋をすればOKです!

雨水はどのくらい保存できる?

正しく保存すれば、長期間保管も可能です。数日以上保管したい場合は、50ミクロンのメッシュで濾過して蚊卵や不純物を取り除きましょう。濾過後は硬質プラスチック容器にフタ/メッシュをして保管します。

水やり直前に毎回pHを再度測定・調整することも忘れずに。保存中にpHが変化します。

雨水のpHを測り、調整するには?

原理は他の水と同じです。pHペン等で測定し、必要ならpHダウン・アップで調整。大気の状態が雨水のpHに影響する点に注意しましょう。

例えば、しばらく降雨が無いと空気中に多くの埃(カルシウム含有)が舞っており、最初の雨のpHは8.0以上になることもありますが、数時間降り続けるとpH5.8付近に下がることもあります。これは雨で空気中の埃が洗い流されるためです。毎回pHチェックを徹底しましょう。

雨水でフラッシング可能?

もちろんです。pH調整済みの雨水なら、フラッシングにも安心して使えます。

10. カンナビスの潅水方法

カンナビスの潅水方法は初心者から大規模農家までさまざま。最も大切なのはしっかりと水やりすることですが、作型によって適した方法が異なります。屋外栽培は主に雨や灌漑システムですが、室内なら選択肢は複数あります。主な方法は次の通りです。 

ドリップ式

潅水システムを設置し、1日を通じて直接根に給水します。細いドリップチューブから少しずつ給水でき、タイマー制御も可能。過剰な水やりがほぼ起こらず、手間はかかりますが長期的には大幅な省力化が可能です。

フラッドテーブル 

フルハイドロポニック栽培で利用。大型の浅いテーブルにポットを並べて浸水し、根に直接栄養分を供給できます。自動化も容易で、使用済みの水はろ過して再利用できます。

手動水やり

最も基本的な方法でほぼ準備不要。ただし長期的には手間や水(=肥料)ロスも多いです。小規模趣味栽培なら良いですが、大規模オペレーションには非効率です。 

エアロポニクス 

ハイドロポニックの一種で、霧吹きノズルで根にミストを噴射します。水量が少なくて済み、高収量が期待できます。

11. 水を浄化するためのヒント

  • バケツに水を24時間~数日置いておくか、エアストーンを使って塩素を抜きましょう。
  • カルシウム・マグネシウムは沸騰でも除去できますが、効果的かどうかの判断には専門機器が必要です。

水の純度の重要性:ヒント

カンナビスにより良い水を供給するためのヒント。
 

  • 水質は時間で変化することがあるので、数か月ごとに測定や分析を忘れずに。
  • 水にある成分は植物も利用しますが、含有量を知ることが重要。不純物が多いほど、良質な栄養素吸収が妨げられます。

12. 他に考慮すべき要素

ご覧の通り、水の純度はカンナビス栽培成功の大きなカギですが、水だけで理想の収量・品質を実現できるわけではありません。成長や収穫量を最大化したいなら、他にもいくつか不可欠な要素や環境コントロールが必要です。オーガニック土耕ならその一部(栄養)は自動で解決できますが、ハイドロやココ培地では特に栄養管理が重要です。

つまり、成功するカンナビス栽培計画では、水や栄養だけでなく、照明・温度・湿度・換気も不可欠です。室内ならこれらは比較的管理しやすいですが、屋外栽培でもなるべく調整しましょう。最高の条件を与えれば、最大収量と強いポテンシーを得られます。

栄養素

健康でたくましいカンナビスには、主要、第二、微量栄養素すべてが不可欠です。窒素(N)、リン(P)、カリウム(K)が主要ですが、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、硫黄(S)、ホウ素(B)、マンガン(Mn)、亜鉛(Zn)、銅(Cu)、鉄(Fe)、モリブデン(Mo)なども重要です。

合成栄養素を使う場合は、大手ブランドで自分の栽培スタイルに合ったものを選びましょう。ココ用にはココ栄養素、ハイドロ用には専用栄養素を。それぞれにわずかな栄養価の違いがあるので、最適なものを選ぶことが重要です。有名ブランド例:House & Garden、Canna、Botanicare、GHE、Advanced Nutrients、Fox Farms、General Hydroponics、Jack’s Nutrients、Technaflora、Mega Crop、Nectar of the Gods等。

酸素とCO2

全ての生命体同様、カンナビスも酸素と二酸化炭素に依存します。酸素は代謝を促進し、光合成ではCO2を使います。この2要素は植物のライフサイクルで密接に関連しているため、根圏や栽培空間の両方で健全なレベルが重要です。

湿度

湿度管理も非常に重要です。理想は40~60%ですが、発芽や幼苗時は70%近く、成長期は50~60%、開花期は徐々に下げて40~50%程度にすると、特に密なインドア株の収穫直前にカビ(バドロット)を防ぎやすくなります。

温度

最適な成長を目指すなら20~25°C(68~77°F)が理想です。これを外れると成長・健康に悪影響が及びます。暑すぎると成長が遅れ、寒すぎると停止します。屋外栽培では制御が難しいですが、温室なら比較的保ちやすくなります。

照明

最適な照明選択は収量・品質向上の鍵です。照明は健全な成長のみならず、光合成や温度調整にも影響します。室内や温室栽培では均等なカバーリングやタイマー管理が大事です。

照明には多様な選択肢がありますが、現代で最も理にかなっているのはLED技術です。以前はHIDが主流でしたが、近年のLED進化により、
・低消費電力
・低発熱
・高効率
・長寿命
・広い波長のカバー
など、多くのメリットがあります。

  • 環境に優しく電気代も節約
  • LEDパネルは熱が少なく温度管理が簡単
  • W当たりの発光効率が高い
  • 寿命が長い=バルブの頻繁な交換が不要
  • HIDと違い波長調整も可能でフルスペクトラム照射が可能

必ず最新式のLEDパネルを購入しましょう。スペクトラム・調光・量子基板などの機能を備えた高品質品を選びましょう。

換気と空気交換

十分な空気交換と換気は、空間を涼しく保ち、新鮮なCO2や酸素を届けるために必須です。空気循環が不足すると温度上昇、CO2枯渇、カビの発生リスクが高くなります。エアサプライ用インラインファンや循環ファンを設置し、温度と清浄度を保ちましょう。

カーボンフィルターは、空間の空気質を維持し、におい対策にも有効。合法な国でも周囲に配慮するのが基本です。

培地

カンナビス栽培で主に用いられる培地は次の3種です。

  • 土壌
  • ココ培地
  • ハイドロポニクス

それぞれ利点・欠点があります。土壌は最もシンプルで監視が少なくてすみますが、病害虫やカビリスクも。ハイドロは初心者には敷居が高い場合があるものの、シンプルな方法もあります。受動型と能動型の2タイプがあります。受動型はポンプなどで水や養分を循環させず、毛細管現象やウィックで養液を供給します。初心者には無理にハイドロを勧めませんが、興味がある方は当サイトのハイドロ解説記事もご覧ください。ココ培地は土とハイドロの中間で、手間が少なく排水性もよく、根に最適な水分と酸素環境を維持できます。

13. まとめ

一見ただの水でも、地球上のすべての生命にとって水は最も基礎的な化合物です。栽培初心者は見落としがちですが、あらゆる生長過程で水は極めて重要なので、何で水やりしているかを正確に把握することが大切です。

もちろん、どんな水でも自己責任で水やりできますが、より良質な水を使えば最終結果にはっきり差が出ます。

もし植物に用いる水をろ過や浄化している方は、以下のコメント欄でどんな違いが出たか、価値があったかぜひ共有してください。

外部参考文献:

  1. 異なる水質パラメータがpH低下に必要な酸量に及ぼす影響 - Bhardwaj, Sushant & Bishnoi, Arvind & Singh, Amandeep & Kumar, Narender. (2018).
  2. 土壌からの植物によるアルカロイドの吸収は根圏pHによって決まる - Hijazin, Tahani & Radwan, Alzahraa & Lewerenz, Laura & Abouzeid, Sara & Selmar, Dirk. (2020).
  3. 硬度とTDS - Gray, N. (2018). 
  4. TDS測定の改良方法 - Gilmore, Kevin & Luong, Huan. (2016).
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