欠乏灌注下における二硫化水素ナトリウムとL-システインによるイチゴの収量および果実品質の向上

なぜより良いイチゴが重要なのか

イチゴは単なる甘いおやつ以上の存在で、ビタミンや人体に有益な天然植物化合物を豊富に含みます。しかし、現代の温室栽培者は水や肥料を節約しつつ、収量や風味を損なわないようにすることに悩むことが多いです。本研究は、硫黄系の葉面散布剤である二硫化水素ナトリウムとアミノ酸のL-システインが、灌水・施肥量を減らした条件でもイチゴが豊富で風味・栄養価の高い果実を維持するのに役立つかを検証します。

少ない水と肥料でイチゴを育てる

研究者らは、温室内の無土壌培地に植えた市販で人気のある品種「サブリナ」を用いて実験を行いました。すべての植物には同じバランスの栄養液が与えられましたが、量は通常量と削減量の二通りに設定し、水と栄養の中程度の削減を模擬しました。その上で、葉に毎週二硫化水素ナトリウム、L-システイン、またはただの水を散布しました。このような実験設計により、各散布剤が灌注量とどのように相互作用して収量、風味、果実の栄養品質に影響するかを明らかにできました。

硫黄系散布剤がストレスを受けた植物を助けたしくみ

灌注を削減するだけでは明確に植物にストレスがかかり、収量が低下し果実の特性にも影響が出ました。しかし、硫黄系散布剤を加えることで状況は変わりました。二硫化水素ナトリウムとL-システインの両方が、同じ削減灌注下の無処理対照に比べて1株当たりの果実数と果実重量を増加させました。高濃度の二硫化水素ナトリウムは、通常灌注下でも最も強い収量増加を示し、この散布剤がストレス時の生存を助けるだけでなく、良好条件下での生産性も高め得ることを示しました。全体として、処理を受けた植物は限られた水と栄養をより多くの市場価値のある果実へと変換しました。

果実をより甘く、酸味と栄養豊かにする

収量とともに風味と栄養も改善しました。研究者らは風味を左右する主要因である可溶性固形分（糖類として）、酸度、ジュースのpHを測定しました。灌注削減下で硫黄処理を受けた植物は、糖含量が高く酸味のバランスが取れた果実を生産し、これらはしばしばより良い風味に結びつきます。同時に、果実中の健康促進化合物—総フェノール、フラボノイド、アントシアニン（赤色色素）、ビタミンC—も増加し、特に高濃度処理で顕著でした。L-システインは一部の抗酸化化合物を特に高めるのに有効であり、二硫化水素ナトリウムは多くの条件下でビタミンCの増加に優れていました。

植物の内在的防御システムを強化する

これらの散布剤が働いた理由を探るため、研究陣は果実内部の酵素を調べました。これらの酵素はストレス下で蓄積する反応性酸素種による細胞ダメージから細胞を守ります。フェニルアラニンアンモニアリアーゼ、カタラーゼ、アスコルビン酸ペルオキシダーゼなどの主要な防御酵素の活性は、硫黄処理でいずれも上昇しました。これらの酵素は保護性色素の合成を助け、有害分子を解毒し、細胞膜や光合成系を保護します。反応パターンは、二硫化水素ナトリウム（植物組織内での硫化水素源）とL-システイン（重要な硫黄含有分子の構成要素）が、単に水分状態を変えるだけでなく、協調的な防御プログラムをスイッチオンするシグナルとして作用したことを示唆しました。

今後のイチゴ栽培への示唆

平たく言えば、本研究は慎重に適用された硫黄系の葉面散布剤が、栽培者が水と肥料を減らしても温室イチゴの生産性と栄養価を維持するのに役立つことを示しています。植物自身の防御・修復システムを準備させることで、二硫化水素ナトリウムとL-システインはサブリナ品種のイチゴに、中程度のストレス下でもより多くの収量、優れた風味、増加した抗酸化物質とビタミンCをもたらしました。長期的かつ圃場規模での試験が今後必要ですが、これらの結果は資源を節約しつつ果実品質を維持あるいは向上させる実用的で環境に優しい手段を示しており、最終的にはより小さな環境負荷で消費者に良いイチゴを届ける可能性を示しています。

引用: Abdulazeez, A.M., Hassanpour, H. & Manda-Hakki, K. Enhancement of yield and fruit quality of strawberry under deficit fertigation via sodium hydrosulfide and L-cysteine. Sci Rep 16, 8011 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39598-x

キーワード: イチゴ栽培, 灌漑削減, 抗酸化物質, 硫黄系バイオスティミュラント, 温室園芸