水耕栽培にエアレーションは必要？効果と仕組みを徹底解説

2025年6月17日

SNSなどで流行っている水耕栽培を始めたけど、なんだか上手く育たない…。こんな経験、ありませんか？

僕自身、最初は「水に浸けていれば収穫が楽しめる！」と軽く考えていました。でも、そこで見落としていたのが「酸素」の存在。実は、植物の根も呼吸をしていて、水耕栽培では“水の中の酸素”が命綱になるんです。

この記事では、なぜ水耕栽培にエアレーションが必要なのか、科学的な理由と実際の効果、そしてどんなエアーポンプを選べばいいのかまで、詳しく解説していきます。

植物は根でも酸素を必要としている

「植物は光合成で酸素を作るから、酸素なんて必要ないのでは？」と思うかもしれませんが、それは半分正しくて半分間違いです。

確かに葉は光合成で酸素を生み出しますが、根は呼吸（好気呼吸）によって酸素を消費しています。酸素が不足すると植物は枯れてしまうのです。土壌栽培では、土の隙間に空気があるため根に自然と酸素が供給されます。しかし水耕栽培では、根が液体（養液）に完全に浸かっているため酸素不足に陥りやすい環境です。

酸素不足が続くと、

根が酸欠状態になり、根腐れを起こす
栄養を吸収できず、成長が鈍る
葉の色が悪くなったり、実が育たなくなる

といった問題が起こります。

特に気温が高い時期は、水中の溶存酸素量が低下しやすく、酸欠リスクはさらに高まるので注意が必要です。

水中に酸素を供給する方法

では、水中に酸素を供給するにはどうすればよいのでしょうか？
最も一般的で効果的な方法が、エアーポンプを使ったエアレーションです。

エアーポンプは、水中に空気を送り込む装置です。金魚の飼育などで「ブクブク」と泡を出している様子を見たことがあると思いますが、その仕組みを水耕栽培にも応用するイメージです。

エアーポンプを使う5つのメリット

酸素を常時供給できる → 根が健康に育つ
養液の循環が生まれる → 水が腐りにくくなる
水の入れ替え頻度が減る → 管理が楽になる
成長スピードがアップ → 収穫量の増加も期待
病気のリスクが下がる → 根の健康が守られる

特にトマトやキュウリのような長期栽培が前提の野菜では、エアーポンプの有無による成長や収穫量の差が顕著にあらわれます。

初心者の方にとっては、初期費用や電気代が気になるポイントかもしれませんが、エアーポンプの導入は決して無駄になりません。
むしろ、根の健康を保ち、安定した栽培を実現するためには必要不可欠な投資です。ぜひ前向きに導入を検討してみてください。

実験データで見るエアレーションの効果

水耕栽培において「エアーポンプは本当に必要なのか？」という疑問に対して、科学的な裏付けを与えてくれる実験があります。

アメリカ・アラバマ州のオーバーン大学（Auburn University）とその研究者グループ（Ayipio & Wells）は、水耕（Hydroponics）およびアクアポニックス環境のもとで、「エアレーションあり」と「エアレーションなし」それぞれの植物の生育状況を比較しました。

この実験では、DO（溶存酸素濃度）、収穫時の植物の重量、そしてSPAD値（葉の葉緑素量の指標）など、植物の生理状態に関わる重要なデータを測定しています。

エアレーションなしの溶存酸素濃度（DO）

　・水耕栽培（Hydroponics）：3.46 mg/L
　・アクアポニックス（Aquaponics）：1.12 mg/L

　→ どちらも植物が健全に成長するには不十分な酸素濃度であることが判明。
収穫量の違い（Fresh weight & Dry weight）

　・エアレーションありのほうが、
　　新鮮重量で約50%増、乾燥重量でも約29%増

　→ 明確に「酸素を供給した方が収量が上がる」ことが証明されました。
SPAD値（葉緑素量）にも変化

エアレーションを行った植物ではSPAD値が高く、光合成能力が高い状態が維持されていたと報告されています。これは、植物の根から十分な酸素が吸収できていたことを示しています。