日本沖繩縣海洋深層水在農業的運用 - 農業知識入口網

沖繩縣海洋深層水研究所擁有庶務、水產領域與農業領域3個部門，正式人員6名，技術助理人員15名。水產領域的研究目標為利用深層海洋水恆定低溫、富含營養鹽以及潔淨的特性，調和當地溫暖的表層海水，運用於各種海水水產養殖之研究與商業開發。農業領域的研究目標為利用深層海洋水恆定低溫特性，將栽培介質的土壤溫度降低，使全年可以生產各種高需冷性的蔬菜、水果與花卉。
目前在農業領域方面的研究，主要利用根域冷溫系統調控適合的栽培介質根溫，用以篩選於夏季可正常生產的冷季蔬菜，進行高單價之高冷作物種苗生產，以及提高作物品質之研究，並探討對生育、收穫量及病蟲害發生的影響。其所謂根域冷溫系統是指栽培床中埋設塑膠管迴路，藉由管中流動的冰冷海水，將冷源傳導至整個介質，使介質形成涼溫環境。由於根域冷溫系統僅對栽培介質進行調控，並未對氣溫進行控制，且夏季溫室內氣溫常高達40℃，所選擇作物的地上部必需能夠忍受高溫環境。因此，需要進行大量的品種試種和篩選的工作，選拔出適合於該環境下正常生長且品質良好的品種。研究所經過多年的篩選及栽培試驗，成功的從數十個菠菜品種中篩選出數種適合在根域冷溫系統栽培的品種，得以在夏季生長，並保有良好的外觀和食用品質，現今該技術並已具實用價值。由於菠菜是高需冷性蔬菜，即使是溫帶地區的日本，夏季也只有北海道地區能夠栽培菠菜，且其售價昂貴，每250克零售價高達400日元。沖繩縣海洋深層水研究所與當地農民合作，透過上述篩選出的品種，以及研發改良的隧道式菠菜根域冷溫栽培床，所生產的菠菜品質佳，其同級品售價為330日元，深具市場競爭力。然而，利用深層海洋水栽培菠菜仍有尚待突破的瓶頸，由於設施栽培講求降低成本提昇利潤，故提高單位面積或單位時間的周轉率就成為重要課題，一般可採行育苗後定植的栽培方式來達成目標，但由於菠菜是主根系作物，育苗後再定植易造成定植株生長停滯問題，因此未能提昇溫室植床周轉率，採用育苗或直播法的結果均相同，生長期均約為30日。
在洋桔梗育苗研究方面，係以低室溫及根域冷溫進行全室空調栽培。溫室使用改裝自車用散熱板及風扇，進行熱交換將冷水轉換為低溫空氣，再以送風機吹出。同時將冷水流經緊密排列的銅管架，架上放置洋桔梗穴盤苗，使苗株根系的微環境溫度更穩定，並藉由銅管上的冷凝現象，直接提供穴盤的水分需求。目前除了菠菜以外，洋桔梗以及其它如蝴蝶蘭、草莓、薑等作物之育苗、催花及高品質生產等研究仍屬開發階段，尚未與產業聯結。