コチラの論文「Effects of vermicompost and amino acids on the flower yield and essential oil production from Matricaria chamomile L」では、カモミールという植物についての説明から始まり、カモミールの生長がミミズ堆肥やアミノ酸散布の影響により、どのように変化するか述べられています。
はじめに
カモミールは、イランとヨーロッパ原産で野生植物として広く分布しており、イランの民間医療でも長い歴史を持っています。
効果として、抗炎症、抗けいれん、抗菌、抗菌性があることが知られており、これらの特性は主に120 以上の成分が確認されている精油(エッセンシャルオイル)によるものです。
成分の中でも、α-ビサボロール、カマズレン、α- および β-ビサボロール オキシド、ファルネセン、α-ビサボロンオキシド A が最も重要です。
カモミールの形、構造、形態学的特徴、精油含有量と品質は、遺伝的背景や農業環境の影響を受けます (Salmon、2007)。
有機肥料の中でも、ミミズ堆肥は微生物の豊富さや活性、植物にとって利用可能な栄養素の多さなどが特徴であり、土壌の物理的、化学的、生物学的特性を改善し、持続可能な農業システムの確立に役立つことが示唆されています。
実験
処理
5 つの濃度レベル (V1 = 0、V2 = 5、V3 = 10、V4 = 15、V5 = 20 トン ha-1) のミミズ堆肥と 3 つの段階でのアミノ酸散布 (F1＝出芽期、F2＝開花期、F3＝出芽＋開花期）で実験されました。
この実験ではFosnutrenという数種類のアミノ酸からなるアミノ酸処理剤を使用しています。
ミミズ堆肥は、Eisena foetida (シマミミズ)を使用して牛糞から調製されました。
測定データ
草丈 (cm)、花頭直径 (mm)、植物あたりの花の数、生花と乾燥花の収量 (kg ha-1)、精油含有量は、及び植物あたりの花の数と花の重さの累積測定値が記録されました。
精油量は2回目の収穫時期からの花のサンプル100 gをフラスコ内の水道水500 mlと混合、蒸留し測定されました。
結果
fosnutren散布後の花頭径の値を除いて、測定されたすべての形質がミミズ堆肥とfosnutren散布によって顕著に影響を受けることが示されました。
ミミズ堆肥の適用により、カモミールの草丈は大幅に増加しました。
これは、ミミズ堆肥の量を V1 から V5 に増加させることで、直線的に増加することがわかりました。
最も高い草丈 (41.8 cm) は、V5(1 ヘクタールあたり 20 トン)のミミズ堆肥を使用した場合に記録されました。
同様に、fosnutren散布でもさまざまな状態間で有意な差が示されました。
F3 でfosnutrenを葉面散布すると、植物は最高の高さ (38.7 cm) に達しました。
アミノ酸は窒素を含むため、タンパク質合成プロセスの基本的な成分といえます。
頭花径に関しては、今回の実験では、結果表からも明らかなように、V1 から V3 までのミミズ堆肥の使用では、大きな違いは生じませんでした 。
しかしながら、頭花径は、V5 処理後には大きくなりました。
平均値で比較すると、fosnutren処理ではさまざまな状態間で有意な差が示されました。
fosnutrenを２回噴霧（Ｆ３）すると、花頭直径が増大しました（20.8ｍｍ）。
しかし、F1 と F2 でfosnutrenを散布した場合では、花頭径に大きな差はありませんでした。
生花および乾燥花の収量に関しては、ミミズ堆肥処理において、カモミールの生花および乾燥花の収量にプラスの効果をもたらしました。
V5 で処理した場合は、花の収量が大幅に増加し、生花と乾燥花の最高収量 (それぞれ 3335.7 kg/ha と 653.8 kg/ha) が記録されました 。
V5 未満のカモミールの花収量が高いのは、植物あたりの花の数が多く、花頭の直径が大きくなったためと考えられます。
平均比較により、fosnutren散布はさまざまなレベル間で有意な差が示されました。
F3 期 (出芽 + 開花期) でのアミノ酸の葉面散布により、生花および乾燥花の収量が最大になりました。
花の収量における有意な差は、発芽期 (F1) と開花期 (F2) でfosnutrenを噴霧した植物でも記録されました。
精油含有量に関しては、ミミズ堆肥とfosnutrenにおいて重大な影響を与えることが示されました。
平均比較では、ミミズ堆肥処理のさまざまなレベル間で有意な差が示されました 。
精油の総含有量は 0.34 ～ 0.49% の間で変動し、これはそれぞれ対照 (V1) と V5 から得られました。
さまざまなレベルのfosnutren処理をした植物間では、精油含有量に大きな差がありました。
F3 (出芽期および開花期) でfosnutrenを葉面散布すると、精油含有量が最大になりました 。
ディスカッション
ミミズ堆肥には、硝酸塩、リン酸塩、交換可能なカルシウムおよび可溶性カリウム、および植物の成長と発達の改善をもたらす、多くの作物の質的および量的収量の増加に関与する微量元素が含まれています。 （Atiyeh et al.、2002; Roy et al.、 2010）
本実験より、ミミズ堆肥がカモミールの草丈、花の収量、花頭の直径を増加させ、精油量とカマズレン含有量にプラスの影響を与えることがわかりました。
畑作物に関する研究では、ミミズ堆肥が土壌中の生物活性とミネラル元素の吸収を改善することにより、花の収量にプラスの影響を与えることも示されています (Atiyeh et al., 2002; Roy et al., 2010)。
アミノ酸は窒素を含んでいるため、タンパク質合成プロセスの基本的な成分であるといえます。
窒素またはアミノ酸の重要性は、色素、ビタミン、補酵素、プリンおよびピリミジン塩基など、多種多様な非窒素性物質の生合成ができるようになったことに由来する。
また、多くの研究では、アミノ酸の葉面散布が植物の成長と発育の増加を引き起こすことを報告している（Awad et al., 2007; Kamar and Omar, 1987; Alaa et al., 2009; Faten et al., 2010）。
まとめ
ミミズ堆肥において物理的および化学的特性が植物の成長を刺激するだけでなく、植物病原体感染の阻害し、硝酸塩の取り込み動態などの間接的な効果の可能性も示唆しています。
有益な微生物や植物成長調節因子に対する影響は、純粋な栄養素の影響を無効にする可能性があります。
結論として、ミミズ堆肥とアミノ酸はカモミールの成長、花の収量、精油含有量に対して、刺激的な効果をもたらしましたので、化学肥料の代替となる可能性があるといえます。
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