トマトの生育、果実品質、収量および節水下での水生産性に対するTrichoderma harzianumとAzospirillum brasilenseの影響

渇きを抱える世界のトマト

トマトは世界で最も人気のある野菜の一つですが、栽培には大量の水が必要であり、乾燥しやすい地域ではその負担が増しています。本研究は、土壌に棲む有益な微生物が水が乏しい条件下でもトマトの生産性を維持できるかを検証し、灌漑量を減らしながら収量や果実品質を損なわない可能性を探りました。

土壌の力を引き出す

研究者は根圏に生息する二つの有用微生物、糸状菌のTrichoderma harzianumと細菌のAzospirillum brasilenseに着目しました。これらの微生物は根の成長を促し、栄養の利用を助け、植物のストレス耐性を高めることが知られています。北イランでの2シーズンにわたる圃場実験では、トマト苗を無処理のままにするか、植え付け前にいずれか一方または両方の微生物を含む溶液に根を浸してから植えました。その後、通常の灌水から降雨のみまでの4つの灌水計画で栽培し、微生物が成長、果実生産、そして灌漑水が収穫トマトに変換される効率にどう影響するかを評価しました。

根、葉、そして緑色の色素

予想どおり、灌水を減らすと根量や葉面積は低下しましたが、生物学的処理はこれらの損失を緩和しました。十分な灌水下では、特にTrichoderma処理を受けた植物は無処理株よりも根が重く、葉が大きくなりました。通常量の75％に灌水が減らされた場合でも、Trichoderma処理株は十分灌水の対照と同等の葉面積を維持しました。接種された植物の葉はクロロフィル（光合成を担う緑色の色素）をより多く保持する傾向があり、クロロフィル値の高まりは根や果実の重さと強く結びついていたため、健全な葉が成長と収量の向上に直結していることを示唆しています。

糖、色、そしてストレスの兆候

水が乏しくなると、植物は内部の化学組成を変化させてストレスを示す反応を示しました。降雨のみで微生物の助けがない条件では、葉にはカロテノイドやアントシアニンなどの保護化合物や、グルコース、スクロース、総糖類が最も多く蓄積されました。これらの変化は乾燥に対処するのに役立ちますが、根の大きさ、葉面積、果実重と負の相関を示しました。それに対して、良好な灌水下で生物学的処理を受けた植物は糖や色素の蓄積が低く、より低ストレスの状態にあることと整合します。このパターンは、微生物が単に成長を促進しただけでなく、植物が高ストレス状態に陥るのを未然に防いだ可能性を示しています。

果実負荷、硬さ、味

生産者にとって最も重要なのは収穫に何が起きるかです。ここでもTrichodermaは際立っていました。十分な灌水下では、最も高い生果重・乾果重および総収量を生み、無処理と比べて約30％高い結果となりました。注目すべきは、Trichodermaを施用し灌水を通常量の75％に減らした場合でも、無処理で十分灌水した植物とほぼ同等の成績を示し、一部の灌漑を節約しても作物を失わない可能性を示唆した点です。乾燥条件では一般に果実はより固く、溶存固形物が増え、風味が強まる傾向がありますが、極端な水不足は収量を大きく減少させました。TrichodermaとAzospirillumの併用は必ずしも単独処理を上回らず、時には劣ることもあり、これは根圏で両者が競合したことが原因と考えられます。

1ドロップあたりのトマトを増やす

収量に加え、研究チームは1kgのトマトを生産するのに必要な水量を計算しました。最良の水生産性は、十分灌水下のTrichoderma処理で達成され、果実1kg当たり約180リットルの水を必要とし、無処理や単独のAzospirillum処理より少ない水で済みました。厳しい水削減は依然として性能を損ないますが、適度な節水条件では特にTrichodermaが生産を維持しつつ水使用を抑えるのに役立ちました。総じて、本研究はこの有益な糸状菌を生物肥料として利用することでトマトの根を強化し、葉をより緑に保ち、同じまたはやや少ない水でより多くの果実を生産できる可能性があり、乾燥化する気候におけるより持続可能なトマト栽培の有望な手段を示しています。

引用: Dehkordi, A.G., Mashayekhi, K., Mousavizadeh, S.J. et al. Effects of Trichoderma harzianum and Azospirillum brasilense on tomato growth, fruit quality, yield, and water productivity under deficit irrigation. Sci Rep 16, 7924 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39498-0

キーワード: トマト 乾燥, 有益微生物, 生物肥料, 水利用効率, Trichoderma