著者の所属・活動拠点の国は、中国です。

掲載誌：Plants

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

マッシュルーム（ツクリタケ、学名Agaricus bisporus）は世界で広く栽培されているキノコです。栽培後には「廃菌床（使用済みキノコ培地）」が大量に出ます。廃菌床はわらや家畜ふんなどが分解されたもので、有機物や窒素・リン・カリウムといった養分、多様な微生物を含みます。著者らは、廃菌床には有機肥料や土壌改良材として活用できる大きな可能性があり、一方で適切に処理しなければ環境汚染の原因にもなりうると述べています。

トマトでの廃菌床の再利用は、これまで主に育苗用の培土や、土を使わない栽培用の混合培地として研究されてきました。研究チームによると、マッシュルームの廃菌床を土に直接混ぜてトマトを育てた場合に、生育・収量・品質がどう変わるかを体系的に調べた研究はまだ限られています。そこで研究チームは、廃菌床を庭土に混ぜる割合を変えて、その影響を評価しました。

何を、どのように調べたか

廃菌床は吉林農業大学の実験圃場で集めました。トウモロコシの茎葉、牛ふん、落花生の油かす、石こう、覆土からなり、マッシュルーム栽培中の発酵で十分に分解されたものです。これを風乾して砕き、ふるいにかけて粒の大きさをそろえました。土は、農地の深さ20cmまでから採った壌土を同じように乾かしてふるったものです。廃菌床は庭土に比べて有機物（1kgあたり384.59g、庭土は25.10g）や有効態カリウム（1kgあたり1919.50mg、庭土は67.78mg）がはるかに多く含まれていました。塩分の目安となる電気伝導度も高い値でした（2.09mS/cm、庭土は0.36mS/cm）。

実験は、底に排水穴を開けた容量約45Lのバケツを鉢として使いました。品種は、ネコブセンチュウへの抵抗性と高温への強さを持つトマト「Fenguan 888」です。廃菌床と庭土の混合割合が異なる10通りの処理（Z1〜Z10）と、比較の基準となる対照区（CK）で栽培しました。各処理の具体的な混合比率は、今回の資料の範囲では確認できませんでした。

草丈と茎の太さは、苗の時期・開花期・着果初期・着果盛期の4時点で測りました。このほか、地上部と地下部の重さ（生体重・乾物重）、根の長さ、葉の色素（クロロフィルやカロテノイド）を測りました。収量に関しては、1株あたりの収量、果実の重さ、着果数、果房の数を調べました。果実の品質としては、糖度の目安となる可溶性固形分、酸の量（滴定酸度）、糖と酸の比、可溶性糖、可溶性たんぱく質、ビタミンC、ポリフェノールなどの成分を調べました。処理間の差は統計的に検定し、さらに35の特性どうしの相関と、多数の特性をいくつかの軸にまとめて全体の傾向をつかむ主成分分析を行いました。

主な報告結果

論文によると、Z4の処理で1株あたりの果実収量が最も高くなりました。果実の重さと1株あたり収量では、Z4、Z3、Z8の3処理が特に目立った成績を示しました。果房の数はZ10が最も多く、対照区より78.9%多くなりました。1株あたり収量は果実の重さ（相関係数0.979）や着果数（0.978）と強く連動していました。研究チームは、廃菌床が果実の重さ・着果数・果房数をそろって増やすことで収量が上がったとしています。

生育への効果は時期によって異なりました。苗の時期には、草丈に対照区との有意な差はありませんでした。茎の太さはZ1で対照区より26.2%太くなりました。開花期以降は、廃菌床の効果が草丈と茎の太さの両方ではっきり現れました。着果盛期には、廃菌床を混ぜた処理の平均で、草丈が対照区より54.4%、茎の太さが34.8%上回りました。株の重さでも差が大きく、地上部の生体重はZ9で対照区の580.7%増、地上部の乾物重と地下部の生体重はZ8でそれぞれ163.9%増と312.8%増でした。根と地上部の重さの比（根の割合）は、すべての処理で対照区より有意に低くなりました。

果実の品質を示す成分の多くは、廃菌床の割合を増やすといったん高まり、その後は下がるという山なりの傾向を示しました。可溶性固形分はZ8で最も高く、対照区より72.8%高い値でした。可溶性糖はZ5で111.4%、糖と酸の比はZ6で137.3%、可溶性たんぱく質はZ8で25.9%、それぞれ対照区を上回りました。著者らは、廃菌床が多すぎる場合には酸の量が増えて糖と酸のバランスが崩れ、果実が柔らかくなり、風味や抗酸化に関わる特性も損なわれたと報告しています。

葉の色素も同じく山なりの傾向でした。クロロフィルaはZ5で最も多く（生の葉1gあたり0.178mg、対照区は0.060mg）、総クロロフィルはZ4で最も多くなりました（1.864mg、対照区比20.46%増）。カロテノイドはこれとは逆の傾向を示しました。

主成分分析では、成長・収量・株の重さをまとめた軸と、色素・品質をまとめた軸の2つで、全体のばらつきの64.53%を説明できました。Z4は収量で1位、品質の軸で2位となり、根の割合も釣り合っていました。研究チームは、Z4が最もバランスのとれた処理だったと評価しています。廃菌床の多いZ7やZ8は成長・収量の軸で高い得点を示しましたが、著者らはこれを主に茎葉が育ちすぎたことによるものだとしています。

この報告が示すこと

研究チームは、マッシュルームの廃菌床を適切な割合で土に混ぜれば、トマトの生育を促し、収量を増やし、果実の品質も高められると結論づけています。一方で、入れすぎると収量や品質がかえって損なわれるとしています。著者らは、農業廃棄物を有効に活用する手段としての可能性も示されたと述べています。

著者らは限界も挙げています。廃菌床の割合を増やすと、養分の量だけでなく、有機物の量、塩分（電気伝導度）、土の物理的な性質も同時に変わります。そのため、観察された生育の変化を、廃菌床が養分源として働いた結果だけによるものとは言えません。また、この研究では植物による養分の吸収量や光合成の働きを直接は測っていません。著者らは、生育の向上は土の性質や養分の利用しやすさの改善に関係している可能性が高いとしつつ、具体的な生理的な仕組みや各要因の寄与はさらに調べる必要があるとしています。

原著論文の著者・所属：Yuhan Zhao（College of Horticulture, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China）、Weijian Li（College of Mycology, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China）、Ke Ma（College of Mycology, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China）、Keqing Qian（Engineering Research Center of Edible and Medicinal Fungi, Chinese Ministry of Education, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China）、Xiao Li（Industrial Development Institute for Plants, Animals and Fungi Integration of Biyang County, Zhumadian 463700, China）、Haiyan Lv（College of Horticulture, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China）、Bo Zhang（Key Laboratory of Northern Edible Fungi Resource Utilization, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Changchun 130118, China; Sanjiang Fungal Industry Collaborative Innovation Center, Changchun 130118, China）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Yuhan Zhao, Weijian Li, Ke Ma, et al. Effects of Agaricus bisporus SMS-Garden Soil Mixture Ratios on Tomato Growth, Yield, and Quality. Plants（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-10-09. DOI: 10.3390/plants15203092. 原著ライセンス：CC BY.