農業関係のセミナーで物理の講義が聴けるなんてめったにない機会ですが，3月15日，宮城県農業・園芸総合研究所で開催された「みやぎの養液栽培研修会」において，明治大学の登尾浩助助教授による講演がありました。タイトルは「養液栽培の培地内における水および肥料成分の動きに関する基礎理論」と「ＴＤＲ法による土壌水分と塩分の測定」。

研修会参加者は養液栽培を実践している生産者，普及員が中心でしたが，タイトルを見て，一瞬「何の話？」という雰囲気につつまれたのは，多分間違いないです。でも，登尾先生はとても気さくな方で，講演の内容は難しいものでしたが，（興味の度合いによって差があるかもしれませんが）とても分かりやすいお話でした。

「これは，明日すぐ儲かる話というわけではありませんが」という前置きでスタート。　土壌物理で何ができるのか。「"将来の水"を予測することができるのです」，というわけでテーマは「水の動きを知ろう」。作物栽培では肥料をいかに効率よく作物に吸わせるか，ということが重要ですが，土の中での肥料の動きは見ることができません。そこで「経験」に頼ります。でも，予測することができたらどうか。土や作物の状態，気候にあわせていつ・どのくらい肥料をやればいいか，知ることができたら。

肥料を動かす水の移動に関わる要因を数値化していくと，水の動きが見えてくる。予測することができれば，管理することができる。「経験と勘」の農業から，「予測と管理」による合理的な農業へ。

講義のほとんどは水の移動に関する数式の解説に費やされました。

水は何に従って動くのか。「水は，高いところから低いところへ流れる。当たり前のような表現ですが，正確ではありません。水は『ポテンシャルエネルギーの』高いところから低いところへ流れるのです。」というのが印象深い表現でした。その「ポテンシャルエネルギー」とはなにか。土壌中の水にはどんな力が働いているのか。また，土壌の物理的な性質によって水の移動はどのように影響されるのか。

それらを表現するためにどんな数式があり，それぞれの式がどのように導きだされているのかが次々と丁寧に解説されていきます。本を読んでもなかなか理解できなかったことがするすると入ってくるのが，非常に心地よかった。土壌物理学初心者である自分としては，この「ポテンシャルエネルギー」や「フラックス」という概念をうまくとらえることができなくてもどかしい思いをしていました。「水が今ある場所にとどまるためのエネルギー」「いろいろな流れ方をする水を単に通過量として表現したもの」，登尾先生の話でイメージとしてとらえることができたのは大きな収穫でした。

後半は「ＴＤＲ法による土壌水分と塩分の測定」，ちょっとかけ足でしたが，実際の測定技術についてのお話でした。まずはＴＤＲ法についての解説から。ＴＤＲプローブは対象となるものに電磁波をあててその反射時間を測ることで水分含量をはかるもの。最近よく使われているということです。通常は水分を測るために使われるＴＤＲですが，ＥＣも測れるそうで，ＴＤＲで測る比誘電率とＥＣの相関はかなり高いそうです。さらにそれを使って土壌中の硝酸態窒素を測った事例など，先生の研究の一端も紹介していただきました。

農業分野においては土壌物理的な理論に基づいた研究というのはあまり進められていないのが現状だと思いますが，養液栽培のような高度な施肥管理が可能な栽培には，土壌物理的な考えも必要だと改めて思いました。現在ある水分移動シミュレーション技術を栽培に応用するための課題の一つは，作物の生育への適用例がないということでした。このような研究について栽培研究からのアプローチを加えることで，養液栽培はさらに合理的な栽培方法になるのではないかと思いました。