作物栽培学と栄養素 (植物)

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作物栽培学と栄養素 (植物)の違い

作物栽培学 vs. 栄養素 (植物)

agricultural scientistcrop scientist | type. 植物生理学における栄養素には、必須栄養素（ひっすえいようそ、essential nutrient）と有用栄養素（ゆうようえいようそ、beneficial nutrient）の2種類が存在する。必須栄養素とは、植物が生長するために、外部から与えられて内部で代謝する必要がある元素である。対して有用栄養素とは、植物の正常な生長に必ずしも必要ではないが、施用することで生長を促進したり収量を増加させたりする栄養素である。 は植物の必須栄養素を、その元素がないことにより植物がその生活環を全うできないもの、と定義した。後に、エマニュエル・エプスタインは、植物の生育に必須な成分や代謝物を構成することも、必須元素の定義であると提案した。.

二酸化炭素

二酸化炭素（にさんかたんそ、carbon dioxide）は、化学式が CO2 と表される無機化合物である。化学式から「シーオーツー」と呼ばれる事もある。 地球上で最も代表的な炭素の酸化物であり、炭素単体や有機化合物の燃焼によって容易に生じる。気体は炭酸ガス、固体はドライアイス、液体は液体二酸化炭素、水溶液は炭酸・炭酸水と呼ばれる。 多方面の産業で幅広く使われる（後述）。日本では高圧ガス保安法容器保安規則第十条により、二酸化炭素（液化炭酸ガス）の容器（ボンベ）の色は緑色と定められている。 温室効果ガスの排出量を示すための換算指標でもあり、メタンや亜酸化窒素、フロンガスなどが変換される。日本では2014年度で13.6億トンが総排出量として算出された。.

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亜鉛

亜鉛（あえん、zinc、zincum）は原子番号30の金属元素。元素記号は Zn。亜鉛族元素の一つ。安定な結晶構造は、六方最密充填構造 (HCP) の金属。必須ミネラル（無機質）16種の一つ。.

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土壌

土壌（どじょう）とは、地球上の陸地の表面を覆っている生物活動の影響を受けた物質層のことである。一般には土（つち）とも呼ばれる。.

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マグネシウム

マグネシウム（magnesium ）は原子番号 12、原子量 24.305 の金属元素である。元素記号は Mg。マグネシュームと転訛することがある。中国語は金へんに美と記する。 周期表第2族元素の一種で、ヒトを含む動物や植物の代表的なミネラル（必須元素）であり、とりわけ植物の光合成に必要なクロロフィルで配位結合の中心として不可欠である。また、有機化学においてはグリニャール試薬の構成元素として重要である。 酸化マグネシウムおよびオキソ酸塩の成分としての酸化マグネシウムを、苦い味に由来して苦土（くど、bitter salts）とも呼称する。.

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ホウ素

ホウ素（ホウそ、硼素、boron、borium）は、原子番号 5、原子量 10.81、元素記号 B で表される元素である。高融点かつ高沸点な硬くて脆い固体であり、金属元素と非金属元素の中間の性質を示す（半金属）。1808年にゲイ.

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カリウム

リウム（Kalium 、）は原子番号 19 の元素で、元素記号は K である。原子量は 39.10。アルカリ金属に属す典型元素である。医学・薬学や栄養学などの分野では英語のポタシウム (Potassium) が使われることもある。和名では、かつて加里（カリ）または剥荅叟母（ぽたしうむ）という当て字が用いられた。 カリウムの単体金属は激しい反応性を持つ。電子を1個失って陽イオン K になりやすく、自然界ではその形でのみ存在する。地殻中では2.6%を占める7番目に存在量の多い元素であり、花崗岩やカーナライトなどの鉱石に含まれる。塩化カリウムの形で採取され、そのままあるいは各種の加工を経て別の化合物として、肥料、食品添加物、火薬などさまざまな用途に使われる。 生物にとっての必須元素であり、神経伝達で重要な役割を果たす。人体では8番目もしくは9番目に多く含まれる。植物の生育にも欠かせないため、肥料3要素の一つに数えられる。.

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カルシウム

ルシウム（calcium、calcium ）は原子番号 20、原子量 40.08 の金属元素である。元素記号は Ca。第2族元素に属し、アルカリ土類金属の一種で、ヒトを含む動物や植物の代表的なミネラル（必須元素）である。.

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コムギ

ムギ（小麦）はイネ科コムギ属に属する一年草の植物。一般的にはパンコムギ（学名: Triticum aestivum）を指すが、広義にはクラブコムギ（学名: Triticum compactum）やデュラムコムギ（学名: Triticum durum）などコムギ属（学名: Triticum）の植物全般を指す。世界三大穀物の一つ。古くから栽培され、世界で最も生産量の多い穀物のひとつである。年間生産量は約7.3億トンであり、これはトウモロコシの約10.4億トンには及ばないが、米の約7.4億トンにほぼ近い（2014年）。 他の三大穀物と同じく基礎食料であり、各国で生産された小麦はまずは国内で消費され、剰余が輸出される。 日本国内において、麦（小麦・大麦・はだか麦）は食糧法により価格統制が存在する。.

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タンパク質

ミオグロビンの3D構造。αヘリックスをカラー化している。このタンパク質はX線回折によって初めてその構造が解明された。 タンパク質（タンパクしつ、蛋白質、 、 ）とは、20種類存在するL-アミノ酸が鎖状に多数連結（重合）してできた高分子化合物であり、生物の重要な構成成分のひとつである生化学辞典第2版、p.810 【タンパク質】。 構成するアミノ酸の数や種類、また結合の順序によって種類が異なり、分子量約4000前後のものから、数千万から億単位になるウイルスタンパク質まで多種類が存在する。連結したアミノ酸の個数が少ない場合にはペプチドと言い、これが直線状に連なったものはポリペプチドと呼ばれる武村(2011)、p.24-33、第一章 たんぱく質の性質、第二節 肉を食べることの意味ことが多いが、名称の使い分けを決める明確なアミノ酸の個数が決まっているわけではないようである。 タンパク質は、炭水化物、脂質とともに三大栄養素と呼ばれ、英語の各々の頭文字を取って「PFC」とも呼ばれる。タンパク質は身体をつくる役割も果たしている『見てわかる！栄養の図解事典』。.

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硫黄

硫黄（いおう、sulfur, sulphur）は原子番号 16、原子量 32.1 の元素である。元素記号は S。酸素族元素の一つ。多くの同素体や結晶多形が存在し、融点、密度はそれぞれ異なる。沸点 444.674 ℃。大昔から自然界において存在が知られており、発見者は不明になっている。硫黄の英名 sulfur は、ラテン語で「燃える石」を意味する言葉に語源を持っている。.

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窒素

素（ちっそ、nitrogen、nitrogenium）は原子番号 7 の元素。元素記号は N。原子量は 14.007。空気の約78.08 %を占めるほか、アミノ酸をはじめとする多くの生体物質中に含まれており、地球のほぼすべての生物にとって必須の元素である。 一般に「窒素」という場合は、窒素の単体である窒素分子（窒素ガス、N2）を指すことが多い。窒素分子は常温では無味無臭の気体として安定した形で存在する。また、液化した窒素分子（液体窒素）は冷却剤としてよく使用されるが、液体窒素温度 (-195.8 ℃, 77 K) から液化する。.

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輪作

ンザス州の農地を映した衛星写真。トウモロコシやコムギといった作物が、区画ごとに入れ替えられて栽培されている 輪作（りんさく、Crop rotation）は、農業の手法の1つで、同じ土地に別の性質のいくつかの種類の農作物を何年かに1回のサイクルで作っていく方法。.

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植物生理学

植物生理学（しょくぶつせいりがく）とは、植物学の一分野で、植物の生理機能を研究する領域である。光合成、呼吸、植物ホルモン、生長、栄養、環境に対する応答（屈性や休眠）などを研究対象とする。 関係する分野には植物形態学、作物学、植物病理学、生化学、分子生物学などがある。 歴史は古く、17世紀までさかのぼる。フランシス・ベーコンは水栽培実験により、土壌は植物を支えるだけであると考えた。続いてヤン・バプティスト・ファン・ヘルモントは1648年に定量的な実験を行い、植物の重量は土壌ではなく水のみから得られると結論した。17世紀末にはジョン・ウッドワードが土壌成分も生育に重要であることを示し、18世紀にスティーヴン・ヘイルズがこれをさらに発展させた。 19世紀になるとユリウス・フォン・ザックスが以上のような植物の栄養に関する研究をまとめ、植物生理学という分野を確立した。19世紀には生長や屈性についての研究も始まり（ザックスらのほか、ダーウィン父子の研究もよく知られる）、植物ホルモンを示唆する結果が得られた。 20世紀になると光合成の明反応・暗反応の存在が予想され、これは20世紀半ばの生化学の発展により具体的に解明された。一方、生長調節などに関わる植物ホルモンも20世紀前半から実体が次第に明らかにされ、現在では長らく不明だった花成ホルモンの実体や、その他のホルモンの分子メカニズムの解明が進みつつある。.

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水

水面から跳ね返っていく水滴 海水 水（みず）とは、化学式 HO で表される、水素と酸素の化合物である広辞苑 第五版 p. 2551 【水】。特に湯と対比して用いられ、温度が低く、かつ凝固して氷にはなっていないものをいう。また、液状のもの全般を指すエンジンの「冷却水」など水以外の物質が多く含まれているものも水と呼ばれる場合がある。日本語以外でも、しばしば液体全般を指している。例えば、フランス語ではeau de vie（オー・ドゥ・ヴィ＝命の水）がブランデー類を指すなど、eau（水）はしばしば液体全般を指している。そうした用法は、様々な言語でかなり一般的である。。 この項目では、HO の意味での水を中心としながら、幅広い意味の水について解説する。.

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