The Crop Science Society of Japan
NII-Electronic Library Service
The Crop Soienoe Sooiety of Japan
北陸作 物 学 会 報 （
The
Hokuriku
Crop
Seience）37
：33〜36
（2002
）連 続 した 施肥 管 理 が コ シ ヒカ リ の 生 育 ， 根 系生 育 お よ び 収 量 構 成 要 素 に 及 ぼ す 影 響
鯨
幸 夫
＊
1）・澤
田 正恵1
）・
長屋均1）
・
越村
英世
2）・
前田裕二郎1
）・福 岡隆子 1
）・ 中
島 裕 司 D・
北円敬宇 2
）（＊1）金沢 大学 教 育 学 部
，
金 沢 市，
〒920−
1192，
2，石 川 県 農 業総 合研 究セ ン ター
）Effects
of
Continuous
FertilizersManagement
onthe
Aboveground Growth，
RootGrowth
and YieldComponents
of Paddy Ricecv ．
KoshihikariY・ki・ KUJIRA
‡
1），
・M ・・a・ SAWADA1 憤 it・ ・hi
NAGAYA1憤
id・y
・KOSHIMURA
・I
Y
。ji
，。MAEDA1
・，
Ryuko FUKUOKAD，
Yuji NAKAJIMA1 ），
Keiu
KITADA2 ） CI’F
・・ulty ・f Educati・n ，
K・ ・a・ ・wa U・iver・i・y ，
Kana ・awa 920−
ll92，
J。pan ，
2 ）lshlkawa
Prefectural Agrlcultural R〔｝seal ℃h
Cente【・
）
長 期 間に わ た り
，
有機肥 料 を 連用して栽 培し て いるコ シ ヒカリ の生 育お よび根の分 布と生理的活 性にっ いて検 討した
．
牛ふん籾 殻堆肥 連 用 区の土 壌は 「と ろ とろ土」の状態を示 し，
根 系は浅く根量 も少な かっ
た．
有 機 肥 料の長期 間連 用 水田で生 育す るコ シ ヒ カ リ根の出 液速 度は慣 行の化 学肥 料 施 用 区よ り大きいこ とか ら，
根の活 力 は高い もの と考え ら れ た
．
有 機 連 用 区の収量 は 慣 行 区に劣っ
て い な か っ た が，
豚ぷ ん籾 殻 堆肥連 用 区では未 熟 粒の割 合が多く，
有 機 栽 培 ヒの問 題点と考 え ら れ た．
玄米の タン パ ク質 含有量 は高め に推移 し た が，
精 白米の タンパ ク質 含 有量 を 考 慮 す れ ば大き な問題と は な ら ないと判 断さ れ た．
Effect・ ・f ・ ・ntinu ・u・ f・rtilizer manag ・m ・nt・ 。 ・ th・ ab ・v・
g
・ 。und g・・wth and ・。 。t
g．。wth，
physiological root activities，
yield andyield
componentsof
rice cv．
Koshihikari were discussed．
Bleeding rate perti
！ler perhour
ofKoshihikari
grown withlong terms
of
organic fertilizer・
pPli
・ati ・n ・ ・h
・w ・d ・。mp …ti
・ ・lyl
・ ・g
・ val… K・ ・hihik・・ig
・・w・ with l・ ・g・am
。unt 。f 。 ，g。ni， fertilizer applications had significantlysrnaller root dry weight and shallower root
distribution than converltional management
．
キ
ー
ワー
ド：イネ，
コ シ ヒカ リ，
収量 構 成 要 素，
根，
有 機 栽 培，
有 機 肥料，
連 続 施 肥 管理Key
words ；Continuous
fertilizers
management，
Koshihikari，
Organic
farming，
Organic
fertilizer
Rice、
Root，
Yield components水 稲の有 機 栽 培は環 境 保 全 型農 業の
一
っ と して，
近 年特に重 要 な位 置 付けを持っ て きている
．
しか し長期 間に わ た り，
さ ま ざ ま な有 機 資材を連続 施用して水 稲を栽 培 した場 合の 影 響にっ いて は，
ま だ十 分に解明 さ れて いない，
本 研 究で は，
種々 の有 機 肥 料 を長 期 間に わ た り連 用 して コ シ ヒ カ リを栽 培してい る現 地 圃場において，
地 上部，
根 系の生 育 調 査と根の生 理活 性評 価，
収 量お よ び 収 量構 成 要 素の調 査，
品 質にか か わる玄米と白米の外 観 評 価 と食 味 関 連 成 分の分 析を実施 した
，
材料および方 法
本実験は
，
連 続 した施 肥管理条件 ドで水 稲 （品種 ： コ シヒカ リ）を栽 培して いる 圃 場におい て2000年に実 施し た
．
栽培区は，
1
）17年 間に わ た り牛 糞も み殻 堆 肥と有機資材 を連続 施用して い る，
石川 県松任rtj内の農 家 水田，
2）25 年 間に わ た り イナ ワ ラ のす き込み を行っ て い る，
石 川 県 根上町の農 家 水田 （根 ヒ
3B
区 ），
3）8
年間 豚 糞もみ殻 堆 肥の施 用 とイ ナ ワ ラ のす き込みを おこなっ て い る，
根 上町の農 家 水山 （根 上
6B
区），
4）カル ス 菌 を 用い た有 機ボカ シ肥 料を5年間 施 用 している
，
石川 県 野々市 町の 農 家 水 田，
および5）25年間 化学 肥 料の みを施 用して い る，
根 土 町の農 家 水円 （根 上2B 区 ：対 照 区 ）の各圃場である．
各 試 験区におけ る栽 培概要を第1表に示した．
各 試験 区において
，
生育 期 間を 通 し た 各種生育量の測定を 行っ た．
根 系 調査はコ アサ ンプル 法 （53nlm
φ，
深さ400mrn）を用い て，
株間の3
箇 所にっ いて実施し た，
採 取 した根系コ ア は，
地表 面か ら10cmの 間隔で切 断し
，
10em ごとの十 壌階 層に 含 まれ る根量 を調査し た，
根系を含ん だ土 壌の洗浄は，
根 洗い機 （HydrDelute Root Washing Unit：Gitlison ’
s社
，
U．
S．
A．
） と手作 業に より実 施 した．
地 上 部の生育量 は，
定 点調 査川10株にっ いて
，
草丈，
茎数，
葉 色 （SPAD 値 ） の調 査を行っ た．
一33 一
N工 工
一
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第1表 栽培 管 理の概 要
．
鑷
一 ． ．
一 一 lpal−一一一一
松 任 70株／ rF 5月4円 前 年 秋 ‘牛 ふ ん籾がら堆肥1t
．
石膏16kg．
有 機PK 10kg
，
骨 粉IUkE ） 米 糠50kg．
有機 液 肥 1001．
ナクネ粕20kgdi
野々市 60Pt ／坪 5 月 6日 前年秋 〔ケ イ サ ン200kg ） ポカシ有 機 100kg＋20k
，
ケイ サンカ リ40kg 根ヒ【3］ ） 7
じ
株 ／ 坪 イ ナ ソ ラす さ込 み 〔2fi年 問 〕 搬 上C6B，？0 株／坪 豚 ぶん＋
イ ナワラ4．
5t（過去 5 年間 ）．
以後4 年 間は
，
豚 ぶ ん＋
イ ブ ワ ラZtma −一
一 一 ． 一
慍 笹の 一 問）マ
グ リ ンzaOkg ボ カ シ肥 斜 B5ke ナ タ ネ カス401ag石膏 45kg 肩 蓼跚 料 40kg＋2Ukg
l明 星L 号 〕
根の生理活 性を評 価するため に
，
出 穂期に お け る出 液速 度を測 定し た．
出液速度は，
各試 験 区につ い て 5株を 対 象 と した．
また，
収量 お よ び収量構 成 要 素の調査 を 実 施 した，
登 熟 歩 合は比 重 選 （
d ；1． 06
）に より実 施 し た が， 枝梗 位 置の違い によ る登 熟 程度の差 異 も検 討 するため， ヒ位枝梗（上 か ら
3
本 ），
下位 枝 梗 （下か ら 3本 ）お よ び 中 位 枝梗（残りの部 分 ）に分けて調 査し た
．
玄米お よ び自 米の外 観 品 質お よ び食 味 関 連 成 分の分 析は，
近赤外を 用いた食 味 分 析 計 （静 岡 製 機GS−
2000）を用い て実施した．
結果お よび考 察
幼 穂 分 化 期および出穂 期に お け る根重の土 壌 中 階 層分 布 を第
2
表お よ び第3
表に示し た．
17年 間牛 糞もみ殻 堆肥 を 連 用してい る栽 培 区 （松 任 水 田）では，
幼穂 分 化 期に お け るE
壌表層根 重 （0−
10cm）お よ び サ ンプ リン グコ ア中の総 根 重が
，
化 学 肥 料 連 用 区 （対無 区）よ りも有 意に少な かっ た．
こ の傾 向は，
出 穂 期に おい て も認め ら れ た．
松 任 水 田で は，
長 期 間にわ た り多量の有 機 資 材が施 用さ れ た結果
，
有 機 物 過 剰に近い⊥ 壌状 態で あっ た もの と判断さ れ る．
松 任 水田で は
，
有 機 資 材．
の石 膏 （硫 酸カル シ ウム）が施 用 され
，
⊥ 壌 中の窒素吸 収 を 抑 制 して い る．
十壌は，
いわ ゆる 「と ろ と ろ十」であり
，
根 系を採 取する際にも困 難を極 め る状態で あっ た．
基 肥と して1t
／10a の米 糠と3、
2kg− N
／10a
の化 学 肥 料を施 用し，
さ らに6． 4kg− N
／10a の 穂肥 を施用 した コ シヒ カ リ の根 系は 極端な浅根 状 態を小 し，
地 表 ド10cm内に占め る根 長と根 重の割 合が多い （鯨 ら
1998）との 結 果に示されてい る よ うに
，
有 機 資材の多 用は 水稲を浅 根 化さ せ る．
水 稲 栽 培で 石 膏を施 用し た場 合，
群 落構 造が改 善さ れ 光合成 有 効放 射の群 落 内 透過 が増 大す ること が報 告されて いる （Kujira et al
． ，
1996）．
ま た，
石 膏 施 用により，
地表 下10cm以下の層に分 布す る 根重と根 長の割 合が 増 加 する （鯨ら1995，
1996） 効 果 も 認め ら れている
．
し か し，
松 任 圃 場において は，
石 膏施用にもか か わら ず 浅 根 化 した根 系 構 造が認め らこと か ら
，
有 機 資 材の 連 用にあ たっ ては土 壌 中成 分 分 析も含めた適IE
な施 肥 管理 が必要であ ること が示唆 さ れ た
．
生 育に伴 う草 丈の推 移を第
4
表に示 した．
松 任 圃 場の草 丈は他の栽 培 区よ りも高 く推 移 し，
窒 素 供 給が多い状 態 が 確認された．
地H
部の 生育が促 進され る場 合には，
適 正な 群 落 構造 を 維 持 しな い限 り群 落 内の光条件 が悪 化 する．
水稲で は遮 光さ れ た場 合
，
根の生 育は抑 制される （間 脇ら1987）こと か ら も
，
根の生 育 および根の生理機 能が その後の生育お よび 収 量に及ぼす 影 響が懸念さ れ て くる
．
幼 穂 形 成 期 およ び出穂 期に おける出液速 度を，
株 あたりの出液速 度 と分 げっ あ た りの出液速 度 と して第 1図お よ び 第 2図に示 し た
，
出液 速 度は生 育に伴 っ て増 加し，
出穂 期 を 最 大 と して 以後 減 少 する こ と が一
般的であ る．
幼 穂 形 成 期に お け る株 あた り出液 速 度に有 意な差は認め ら れな かっ
た が
，
分 げつ 茎あた りの出 液速 度では，
豚ぷ ん籾が ら堆 肥 連用区 （根 上6B ）が野々市よ り有意に大 きかっ た，
出穂 期にお ける松 任コ シ ヒカリの 出液速 度は0．
37g／ 分げっ・
時 間を示 し
，
他の栽 培 区と 比較して 有 意に高い値を示 してい た
．
松 任 栽 培 区にお け る根 重は比 較 的 小さい値を示したことを考え る と
，
松 任 栽 培 区で は根の生理的 活 性が 高い もの と判 断され る
．
根L
栽 培 区の豚ぷ ん もみ殻 堆 肥連用区（6B ）の出 液速 度 ／ 分 げっ
・
hrも比較的 大 き く，
化 学 肥 料 施 用 区 （2B ）と の有意 差は認め られな か っ た もの の，
有 機 資材の連用 に よっ て コ シ ヒカ リ根の生 理的 活 性は高く な る もの と考え ら れた
．
2000年に，
本 調査を行っ た鬧 場で 栽 培したコ シ ヒ カ リの出液 中の サイトカ イニ ン （t−
ZR）含 有量 をELIZA （酵 素抗 体 法 ）を用いて測定 し た ところ
，
通 常 管理の場 合よ りも高い値を示 した （鯨ら
2001
），
根の 先端で生 成 さ れ るサ イ ト カ イニ ン は，
蒸 散流に乗っ て地Fl
部へ 転流 さ れ
，
葉のタン パ ク質 分 解の抑制 を通 して葉の タンパ クレベ ル を維 持し てい る こと か ら
，
葉の老化 防IHに かかわっ て い る
．
これ らの結果 か ら，
有 機 資 材．
を連 続 施 用し たコ シ ヒ カ リの根 系は高い生 埋活 性を示す こと が 重 ねて示 唆さ れた
．
根の生理活 性の程 度が収 量お よび各 収量 構 成 要 素と どの よ うな関連 性を示すの か につい て は，
登熟 期にお け る詳 細な調 査を含めて今後の検 討 課題として残っ
ている．
収 量 構 成 要 素は第5
表に示 した．
収 量 構 成 要 素に関しては
，
栽 培 条 件の違い に よる大きな差は認め ら れ な かっ た．
玄 米の外 観 品 質お よび食 味 関 連 成 分の分 析 結 果を第
6
表に 示し た，
根上6B 区で は未 熟 粒の割 合が15．
6％と高く，
また被害 粒の割 合は本試験にお け る 栽 培 区 全般に わ た っ て高
い値を 示 し
，
根 上6B 区で は良 質 粒 歩 合が68．
6％に まで低 下 して い た，
玄 米 中の タンパ ク質 含 有量は，
根上 （6B 区 ） の9．
5％を最 高に して， カル ス菌 を 用い たボカ シ有 機 肥 料で栽 培し た野々市の場合の
7， 5
％ まで変 異の幅が 認め られ，
概ね高い タン パ ク含有量 を示し て いた
．
し か し，
精 自米のタン パ ク質含有量は
，6．
3％ （根 ヒ2B
区）か ら6． 9
％ （松 任 ）までの 値を 示 し，
炊 飯 後の食 味官 能検査で も高い評 価 が得られ た，
こ の結 果は，
条 抜き有機 栽 培の コ シ ヒカ リ で も報 告 （鯨 ら1999）さ れ ており，
有 機連用栽 培を行っ た場 合には， 玄 米 中の タ ン パ ク含 有量 を基 準とした食 味 評 価以 外の評 価シ ス テムが必 要で あ ると考え ら れ る．
有 機 栽培の 場 合，
土 壌 巾の有 機 物の 無機化の過 程で天 候の違いによ る 気 温 （地 温 ）が大きな影 響を及ぼ す．
生育 期 間 中の 予 想 外の高温によ り， 土 壌 窄素の無 機 化が促 進さ れ た場 合
，
倒 伏 の リスクは 人 き く な り，
有 機 栽 培の場 合には品 質も含め て一
34一
N工 工
一
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第 2表 幼 穂 分 化期にお け る根 乾 重の階層 分布
．
第 5表 収量お よび 収 量 構 成 要 素，
区 1
1L マ
ナユ
／10aA ％O
・
c 10，
20etn 松 任 42．
6＝
5．
7 野 々 市 Sl．
3±14．
0 根 上〔3B ） Iso．
o土613 根 上 〔6B｝147．
3土19．
8490
＝
2．
4516±2
．
974．
0±
L6517±2
．
5・
Oem so・
− 1Qva一
177± 7
．
77．
OtO．
714．
3圭 2．
726．
0±10．
30 1093 土L41 55
．
7± 6．
1 1．
7 士0．
6 141．
7＝
1丁．
B 60．
3± 5．
5 3．
D±1．
1 2了L3±577 913 ± 3．
93
．
0±O、
4 22S．
0±132 80．
7± 8．
3齟 」一 一
松任 野々市 根 上 〔3B）
根 上 （
6B
）2B
114
．
4126．
293．
2106、 698
、
4 19．
217．
414．
62Lll9．
019 ． 319921
、
520．
120．
668L9576
．
2394、
0576．
0551．
093
．
493．
296．
777．
395曹
平 均 値士標 準誤 差 〔n≡
3 〕．
贈
各階層 の根 乾重 は、
サ ンブル コァ 中C5Bmmφ．
LOcm ）の量鮪 曹
3B：
イ ナ ワ ラす き 込 み連 用 区，
6B：豚 ぷ ん 籾殻 堆 肥 連用 区「
2B：
化学肥料 連用 区第
3
表 出穂期にお け る根 乾 重の階層 分布．
d ＝ 1 ． 06
の 比 重 選 に よ る．
栽 培 区の説明は，
第 1 表と同じ、
5
． 0
彝
4 ． 0
謡
3．
o鬢
2，
0
1 ，
00
．
0 6・
OIAO
．
1Dcm10・
20cm 20．
呂Ocm 松任野々市 根k〔3 日）
根 上 （6B） 2B
関 3
豊
9．
7760上6
．
T194．
3±22．
12093±9
．
118 3±幽
B36
．
3±2．
6 100±1．
エ 34．
3土3．
3 21．
O±L8806 圭18
．
8 17．
3重5．
6 607 ±L5．
3 19．
7±
5．
5 777 ±225 ± 2゜ げ
血 4．
0±O IL7．
O土 79 477 ± 4．
註5
．
O＝1．
O IS47 土 5．
6 i87± 1．
3 6．
0土2．
1 2893＝
8．
1 1 4．
D±25．
1 6．
O＝
0．
4 295．
7圭 4．
8 86．
3エ
9．
4 47亠
12 2847 ±23 033±2D9■■■ 出 液 量（ヴ 株1時間）
一
●一
地 上 部乾物 重 （g ／株 ）0 ． 4iB
松任 野々市 根上3B 根上6B 根上2B
彌
平均僅土標準誤差 （n＝
3）． 働
栽 培 区 の 説 明 は，
第1表 と 同 じ第4表 生 育に伴う草丈の推 移
．
O
，
3緬 話O
．
2
0，
1
（
彎 奄
）
酬
§ 栂 糧 爿 響
0
0
0
0
0
0
6
5
4
．
3
2
10
一
一
鞠
還 29の
7 10松 任
”
野々 市 t
根上 〔3B ） 根 上｛6B ） 2B
40
．
6土D．
7379 士1．
Ol9．
8±1．
930．
6上1．
4314 二D4579τ1
．
360．
6土L．
4i3．
9⊥0．
555．
7−
Lア 54 ‡07838
：
16805＝
o、
8700±0
．
5TB．
6＝
1．
0肯
S2 7旦
S 一
113
．
3上1．
510s．
T±1．
4 凪010±2．
D［052よL7
＿
夐ss06
− 』
q±Le−＿＿
0
．
0松任
第2図
3
．
53・ 0 （
…
製
2 ， 0
劇1 ． 5
栂1
、
0→0 ． 50
． 0
★
平均 値士標 準 誤 差 Cn＝
10 ）， 鼎
載 培 区の説 明は，
第 1 表 と同 じ3
．
53
．
0（
2．
5b2．
0題
1．
5丑1
，
00
．
50
．
O
〔
雛画
）
醐
§ 穉 昆 爿
我
0
5
0 2
1
1
50
野 々 市 根上3B 根 上6B 根上2B
出 穂 期に お け る出液速度
．
図 中の記 号は第
1
表 およ び第 1図 と 同 じ第 6表 玄米の外 観評価と食味 成 分 分析
．
一 一 li
1
． ．
A」 L
LL松 任 野 々市 根上 （6B）
2B
80
．
B82．
068．
67853
、
35．
ll5．
64，
3 松任155 0
． 2
G、
2 11．
5 0、
6 0．
B 12．
8 2．
5 0．
5154 e2 16
0
．
61．
10、
915
0 ．
20
0 ． 15
緬繭
0 ． 10
ヨ 0
．
050．
00野々市 根上3B 根上6B 根 上
2B
爾
）
飄 鐸 辧 論
「 誓 β
’
6
、
42
n O
O
O
O
O
区
一 一
1
．
L ン パ t松 任 野々市 根 上 （6B｝ 2B
14
．
914．
814．
5146 8．
07、
59．
5818
．
51s．
8工6
．
47 工12121612
ス コ
783
工
7777
松 任 野々市 根上3B 根上6B 根上2B
第
1
図 幼穂形 成 期に お け る出液 速 度A
；株あ た りの出 液 速 度 ／hrB
：分 げつ あ た りの出 液 速度 ／hr 図 中の説明 は第1表 と同じ特に重 要な問題 と な
っ
て くる．
水 稲の節 間 伸 長は栽培L
の施肥管理によ
っ
て コ ン トロー
ル 可能で あ る と さ れて い る（瀬 古1996
，
松 島1973，1976，
羽 根ら1985）が，
現場に おい ては未だに十 分な対応 が行わ れて い ると は言い難く
，
今麁
静岡製機GS
・
20DOによる分 析後 も対応 すべ き課題と考え ら れ る
．
引 用文 献
羽根 正 憲ら
1985．
北 陸作 物 学 会 報20
：47− 47．
鯨 幸夫ら
1995．
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Kujira Y
．
et
α1，
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ESA，
、τol
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255， 一
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N工 工
一
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NII-Electronic Library Service
The Crop Soienoe Sooiety of Japan
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瀬 古 秀 生 1962
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九 州 農試彙報7
；419−
449．
謝 辞
本 研 究に協 力 頂いた
，
石川 県 野々市町 三納 和 之 氏お よび石川県 松 任市 中 野
iF
剛 氏に感 謝いた し ます。 ま た，
玄米お よ び白米の外 観 品質および食 味 成 分分 析に協力 頂いた
，
石 川スズエ 販 売 杭田 忠三氏お よ び高 橋 千 尋さ ん に感 謝い た します。
（
2001
年12月3日受 付，2001
年12
月20
凵受理）本研究の
一
部は，
文 部 科 学 省科 学 研 究 費 （基 盤 研 究C−
2課題 番 号11660015）により実 施した。
一
36一
N工 工
