著者 農林水産技術会議事務局, 掲載ページ

C3,C4,CAM作物個体群における太陽エネルギー利用

誌名

誌名 C3,C4,CAM作物個体群における太陽エネルギー利用 著者

著者 農林水産技術会議事務局, 掲載ページ

掲載ページ p. 1-315 発行年月

発行年月 1986年3月

農林水産省 農林水産技術会議事務局筑波産学連携支援センター

Tsukuba Business-Academia Cooperation Support Center, Agriculture, Forestry and Fisheries Research Council Secretariat

グリーンエナジー計画成果シリーズ II系（物質固定）      Nα12

C3，軌， CA璽作物個体群における 太陽エネルギー利用

昭和61年3月

農林水産技術会議事務局

ま え が き

 近年，資源・エネルギー問題，環境問題，都市問題等人類の生存と繁栄にかかわる 複雑かつ困難な問題が続出しているなかで，これらの諸問題を解決し，国民生活の向 上に寄与する革新的技術の開発が強く求められている。農林水産業の分野においても 21世紀における食糧，資源・エネルギー，環境等に係る諸問題を解決するための鍵と なる新しい技術開発が要請されている。

 このため，農林水産技術会議事務局においては，これらの要請にこたえるべく，産 学官の連携による，長期的かつ大規模なプロジェクト研究を構想し，その一つとして 昭和53年度から10力年計画で「農林水産業における自然エネルギーの効率的利用技術 に関する総合研究（グリーンエナジー計画）」を実施してきている。この研究は，光合 成能力の姦曲や生物的窒素固定の有効化など植物体そのものが持つ物質生産能力を向 上させるとともに，太陽エネルギーなどの自然エネルギーを一層積極的に利用するこ とにより，化石エネルギーに大きく依存している現在の農業生産技術から脱却し，革 新的な技術体系を開発することを目的とするものである。

 本計画は，農林水産業の多くの研究分野が連携する学際的研究であり，研究内容も 多岐にわたるところがら，5つの研究系（エネルギーの分布と利用系，物質固定系，

生産環境制御系，補助エネルギー変換利用系及び生産技術系）ごとにチームを編成し，

研究の効率的推進に努めてきたところである。

 本書は，グリーンエナジー計画成果シリーズの一貫として，物質固定系の数年間に わたる研究成果を取りまとめたものである。大方の参考に供して頂ければ幸いである。

   昭和61年3月

農林水産技術会議事務局長

  櫛 渕 欽 也

目

次

1．緒言………一・………     

H．研究組織と研究方法 ・…………・……・…      2

皿．C3型， C4型， CAM型作物の生育，収量の成立過程と太陽エネルギー  の利用効率との関係 ………・……・・………       8

 A．イ ネ ・…・・…・・………・・………・・………         8

 B．コムギ ………・………・・…………・…・      39

 C．ダイズ………・・…………・・………・………・…・……   84

 D．カンショ ・………・…・・………・………・・……・…………・…＿＿    109

 E．バレイショ ………・・………・………・・………・……    ¹⁴⁸

 F．トウモロコシ 一………・…∴・・…・………・・………一・・…    184

 G．サトウキビ…・…………一・……      

 H．パイナッフ。ル …・…一…・………・・…・……       259

1V． C3型， C4型， CAM型作物個体群における太陽エネルギー利用に関す  る作物間比較 ………一・………・・…・・………・………・………284

Content

 1。

1工。

皿．

］：▽。

Introduction 。。。。。。。．．。。。。。。。。。9。。。。。。。。。．。。。。。。。。．。。。。。。

瓢aterials and Methods of Experiments 。．。。．。。。。。。．．．。．。．。。

Growth and EconOmic Yields in Plant Groups called

  C3，C辱and CAM． Plant，and efficient Use of Solar Enerqy。。

A。

B。

C。

D。

E。

F。

G。

H。

R■ce ．。。．。。。

Wheat ．。。。。。

Soybean 。。．。

Sweetpotato Potato

塾4aユze ．．。。。

Su⊆∫arcane ．

pineapple

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o

g

o

ComparisOn between C3，

  Utilization of

0   9   0   0   0

0   0   0   ●   O

盛   0   0   0   ■

彫   ●   g   o   o O   o

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0

1 2

 8

 8

39 84

       109

・…@ 。。・喜。。。・。・・。。・。・・。・・。・・…   。…  。・…   。・148     。。．。．。。。。。。。．。。。．．。，，。。。。、9直。。。9。。． 。。184     9齢。・。9匿。。．・99。①幽。。。。9。。。儘。・回。。。。回。。。．227    ・。9。・。・。…   塵・・◎…   ◎・。・・…   。・殴。・。◎・・…   259

      C与 and CA瓢 Plant Groups fo■

solar Enerqy ．．．．．。。。。。＿。。。．。。。．．．。．．．．284

1．緒

 わが国の主要な作物である，イネ，コムギ，ダイズ，カンショ，バレイショなどは，いずれ もカルビンーベンソン回路で炭酸ガスの固定をおこない，光合成の初期産物として炭素が3つ よりなるホスホグリセリン酸を生成するため，C3型植物と呼ばれる植物群に属している。二方，

トウモロコシやサトウキビは，光合成の初期生産物として，炭素が4つの化合物であるリンゴ 酸やアスパラギン酸を生成するため，C4型植物と呼ばれている。このほか，乾燥した気候下で 生育するパイナップルやサボテンなどは，夜間に気孔を開いて炭酸ガスを取り込み，日中，気 孔を閉じた状態で光合成を行なう特異な機構を持っており，このような植物群はとくにCAM 型植物群と呼ばれている。

 これら3つの植物群は，このほかにも生理生態的に大きく異なる特徴を持ち，それぞれ周囲 の環境条件に適応した状態で農業生産に利用されているため，各々の生産性については種々の 見解があり，現在のところ統一的には評価されていないのが実態である。

 本課題では，C3， C4， CAM型植物の中から，わが国で広く栽培されている8つの代表的作 物をとりあげて実際に耕地に栽培し，生長解析の手法を用いて，その生育パターンを比較検討 して，炭酸ガス固定反応系の違いによって，作物の生育や太陽エネルギーの利用効率などがど のように異なっているかを明らかにしょうとした。また，同一の炭酸ガス固定反応系に属する 作物の種間の差異，同種の作物の異なる気象条件下における差異および同一種内の品種間差異 などを明らかに七ようとした。

 作物の生長解析法は，作物の生長を葉身の展開量と乾物の増加量でとらえ，生長の過程を追 跡していく方法であり，従来から，作物や栽培の研究につかわれている。ここでは，同一作物 を異なった気象条件の下で栽培するとともに，同じ気象条件の下で異なった作物を栽培し，同 一手法で生長解析を行うことによって，気象条件との関連をも踏まえた各種作物の生長の種肥 差異を明らかにするため，8種目作物を供試し，全国の20研究室で共同研究を行なった。この 研究は昭和53年度から昭和57年度までの5か年間，ほぼ，同一の設計で実施し，データを積み 重ねたので，取りまとめて報告書および資料集を刊行することとした。

 多くの困難の中で共同研究に従事していただいた各研究室および組当者の各位に深湛なる謝 意を表するとともに，本研究を企画，推進された技術会議関係官および歴代のGEPH系のチ

ームリーダー各位に厚く御礼申し．ヒげる。

GEPR−4 サブリーダー（前）

四 方 俊 一

1．研究組織と研究方法

 この研究は表H−！に示した5種のC3 型作物，2種のC4型作物および1種のCAM型作物の あわせて8作物を16の場所，20研究室で担当し，共同研究として試験を実施した。その場所を 図示したのが図豆一1である。また，表H−2に試験を実施した各場所の年間の気象条件の概 要を記載した。さらに，日本肥糧検定協会に依頼して分析した各試験実施圃場の土壌の分析結 果を表1−3に記載した。

 供試品種は各作物ともできるだけ共通品種を用いるように努力した。気候や地域性の関係で 全場所に共通品種が設けられない場合には複数の品種を用いて，最低2場所に供試し，相互に 比較できるようにした。たとえば，イネでは盛岡と鴻巣とにトヨニシキを共通とし，鴻巣と筑後

とではコチヒビキを共通にした。また，コムギでは盛岡と筑波（53年度は北本）とにアオバコ ムギを共通とし，筑波と筑後とでは農林61号を共通に使用した。そのほか，各場所の代表品種 を同時に供試した。

 試験方法および調査方法の詳細は各作物ごとに記載するが，全体を通じてできるだけ同一の 手法で行なうように配慮した。すなわち，時期別，器官別の乾物重の測定と，葉面積の測定と を中心に生長解析を行ない，また，別に外部に委託して，葉身の全窒素の分析および時期別，

器官別の熱量（カロリー）測定を実施した。気象観測データは，日射量を全場所において農試 電母型日射計と積算記録計とを用いて共通の機器で測ったほかは，各場所の一般気象観測の結 果を使用した。

 また，研究の効率化と計算精度の統一を図るため，調査結果は筑波の農林水産研究センター の大型コンピュータに共通のファイノレを設け，農業研究センター作物第二部麦生理生態研究室 の豊田政一作製のプログラムを利用してデータの収集，計算および取りまとめを行なった。こ れにより，参加各研究室のデータは各々の場所の端末装置から本研究グループのファイルに入 力し，参加各研究室は自由に端末装置からデータおよび計算結果を相互に出力して利用するこ とが可能となった。このシステムは大量のデータを遠隔地にいる共同研究者の間で共有するこ とを可能とし，研究情報の拡大化ならびに効率的利用に役立った。

表且一1，   試験実施二二の地理的位置  」

Table．鉦一1， Geological situation in experimenta1 fields．

Situation

?ｘｐｅｒｉｍｅｎｔａ?

in

@  field Latitude＆ Longitude

Crops

No． Location North latitude East Longitude

Rice

Morioka

P20

8

Konosu

13

Chikugo

Wheat

Morioka

167

7

Tsukuba

23

9

Kitamoto

26

14 Chikugo _{33．12 130．30}

10

Soy bean ¹ Sapporo _{43．00 141．25}

70

6 Kariwano _{39．32 140．22}

30

11 Shiojiri _{36．07 137．57}

710

16

KumamotQ

83

32

17 Kumamo to 32．53 130．45

83

Potato 3

Eniwa

30

15

Aino

70

Maize

Sapporo

70

12 Shioliri _{36．07 137．57}

710

18 Miyakonolo _{31．43 131．05}

157

Sugar cane 19 Tanegashirna _{30．43 131．04}

45

20

Naha

Pineapple 21

NagO

42

1

癖

1

       表亜一2．  試験実施場所の気象条件（1941年〜1970年の平均）

Table豆一2． C Iimatic conditio負s in experimental fields（average from 1941 to l970）

Items of

nbservation Location _No． January February March ApriI May June July August September October November December Average

@ GrTotal

℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃

Mean Temρ． Sapporσ ^{1，2，3， 一5．ユ} 一4．4 ^{一〇、6 6．ユ} n．8 15．7 20．2 21．7 ユ6．9 10．4 3．7 一2．3 7．8

Mor主oka ^4，5， 一2．6 一2．0 1．4 8．0 13．8 17．7 21．8 23．2 18．1 11．5 5．5 ^0．！ 9．7

Akita ⁶ 一〇．7 一〇．6 2．4 ・8．5 13．9 18．3 22．6 24．3 19．4 13．0 ^7．1 1．9 10．9

M至芝。 7 2．2 2．8 5．8 11．4 15．9 19．4 23．2 24．8 21．1 ^／5．2 9．8 4．7 ／3．0

Kumagaya 8．9 ^{2．8 3．5 6．6 12．3 ！7．0 20．7 24．6 25．8 21．7 15．7 10．3 5．2 13．9} Chosi 10 1 5．7 ^{6．0． 8．6 13．1 16．7 19．4 22．9 25．0 22．8 18．玉 13．5 8．5 15．！}

MatSumoto 11．12 一1．2 ^{一！．0 3．1 9．7 15．1 19．0 23．4 24．1} 19．4 12．4 6．6 1．7 11．0

Fukuoka 13．14 ^{5．3 6．0 9．0} 13．9 ^18．1 21．7 26．5 27．2 23．3 17．3 12．5 7．8 15．7

Nagasaki 15 6．2 7．！ 10．0 15．0 18．8 22．0 26．4 27．6 24．3 ^！8．8 13．8 8．9 16．6

Kurnamoto _16．17 4．7 5．8 9．4 14．6 18．9 22．4 26．5 27．3 23．8 17．6 12．3 7．0 15．9

Miyazaki ¹⁸ 6．7 7．9 11．0 ^15．．5 19．2 22．4 26．6 26．9 24．ユ ユ8．4 ユ3．8 8．8 ユ6．8

KagQshima 19 6．7 7．8 11．0 15．6 19．4 22．7 26．9 27．3 24．7 19．1 14．2 8．9 17．0

Naha 20．21 16．0 16．4 ！8．1 20．8 23．8 26．0 28．2 27．8 27．1 24．1 21．4 18．1 22．3

㎜ ㎜ ㎜ ㎜ ㎜ ㎜ ㎜ ㎜ ㎜ ㎜ ㎜ 皿 ㎜

Precipitation Sapporo 1，2，3， 118 83 75 64 59 73 90 112 150 104 104 111 1，141

Morioka 4，5， 66 54 82 99 89 120 173 143 179 106 87 82 1，279

Akita ⁶ 135 100 108 137

H5

Mito ⁷ 43 55 97 106 142 ！85 144 ！26 167 176 82 55 1，377

K：umagaya 8．9 29 38 59 80 118 188 175 156 189 164 57 32 1，284

Chosi 10 86 105 135 131 166 188 112 130 177 251 153 84 1，729

Matsumo之。 11．12 36 45 65 84 96 164 128 107 138 109 53 33 1，058

Fukuoka 13．14 77 77 97 134 144 273 252 161 237 100 79 74 1，705

Nagasaki 15 76 78 114 184 216 309 298 194 233 98 90 87 1，976

Kumamoto ／6， 17 56 75 110 167 206 377 358 184 189 80 75 65 1，939

Miyazaki 18 56 97 143 216 289 440 343 302 296 207 139 67 2，594

Kagoshima ^！9 91 _！08 144 235 273 493 347 246 205 107 101 83 2，433

Naha _20．21 玉22 116 154 142 244 320 174 253 152 149 151 140 2，118

6

1

GR

Itelns of

nbservatior1 Location No． ∫anuary Feb田ary March April May June July August Septen止er Octo馳r NQvermbe Dec㎝童〕er

Average

@ orsotal

Shining hour Sapporo lorioka

̀kita

奄l1t。

jumamoto

奄bhosi

latSUmoto eukUO武a magasaki jumamoto liyazaki jagoshima maha

1，2．3 S．5

@ 6

@ 7 W．g

@ 10 P1．12 P3．14

@ 15 P6．17

@ 18

@ 19 Q0．21

      hr．

@   101

@   130

@    51

@   197

@   221

堰@177 堰@184

@   109

@   107

@   134

@   200

@   147

@   108

  hr．

P20 P46

@76 P77 Q00 P55 P85 P22 P26 P44 P74 P43 P07

  hr．

P62 P83 P42 P85 Q08 P67 Q15 P74 P74 P80 P88 P76

P3王

  hr．

Q02 P97 P91 P85 P98 P80 Q23 P84 P78 P80 P78 P69 P59

  hr．

Q20 Q20 Q12 P91 Q02 P83 Q40 P97 P89 P92 P78 P70 P59

  hr．

Q09 P87 P92 P43 P42 P47 P91 P67 P62 P62 P57 P43 P85

  hr．

P94 P69 P80 P60 P55 P80 Q09 P90 P96 P93 Q23 Q05 Q82

  hr．

P90 P87 Q21 P95 P91 Q24 Q39 Q36 Q47 Q34 Q43 Q36 Q50

  hr．

P80 P51 I73 P38 P34 P57 P67 P95 P88 P84 P88 P94 Q31

  hr．

P66 P65 P63 P44 P54 P38 P70 P90 P94 P95 P82 P96 P87

  hr．

P15 P37 P00

¥58 P77 P39 P73 P57 P63 P73 P78 P76 P44

  hr．

X4 P16

@51 P81 Q05 P63 P78 P15 P16

I39．

G89 P59 P18

   hr．

P，954 P，988 P，751 Q，052 Q，187 Q，005 Q，373 Q，034 Q，039 Q，圭G9 Q，276 Q，1王5 Q，061

Humidity Sapporo lorioka

̀kita lまto

j㎜agaya bhosi la乞surnoto eukuoha magasaki j㎜amoto liyazaki jag。shima maha

1，2．3

@4，5

@ 6

@ 7

@8，9

@ 10 P1．12 P3，圭4

@ 15 P6．17

@ 18

@ 19 QG．21

Note ^afterChronolog重cal． Scientific Tabies．（1981）

 1

①

 〜

       表裏一3．試験実施場所の土壌条件

Table H−3． So重l cond1tiorls in experimental fields

Situation in

?環）erime就a】 fields 引PH

T−N

NOrN

ExchangeabIe cat 1ons Exchange

̀cidity

Available Organic abSQrbtion Coefficient

Soi至 properties＆ texture

Crops （H2（））

No． L㏄atiQn Ca Mg K Na ^（Y1） P205 C N P205

Rice ^{4 Morioka} 5．7    ％ n．31

mg／1009

@ 0．33   me P7．D  me

V．8   me

n．5  me_n．3 ^田e_{n．2 2．8} 孤9／1009  8．3     彫

V．58 一 一 Alluvia王sandy loarn soil 8 KonOSU 7．0 G．20 0．50 15．5 12．6 1．7 lo．5 _{0．3 く0．1 17．1 5．27 一}

  AUuvial soll 13 Chikugo 6．1 0．ZO 1

@    1

o．36 17．8 11．1 1．2 0．2 0．3 10．9 4．68 一 一 Aliuvial clay bam soiI Wheat ⁵ Morioka 5．5 O．61

@    …

2．86   31．3

D

11．2 0．3   O．6 0．1 1．O 3．9 20．9 790 2，508 Vo！（題nic ash soi1

7 Tsukuba 5．9      …

O．23      5

O．80 24．6 8．0 1．7 F  l．4

F

0．2 D．3 2．！ 3．41 857 2，410 Light co1Dred Kur。boku v。IGanic ash sQi1 9 Kitamoto ^7．1

     1     し

O．20 1．83 14．1 13．2 2．！

｝！ 0．4

0．1 くO，1 5．5 4．46 436 1，326 Light co1Qred Kuroboku vQlcanic ash soil 工4 Chikugo 6．9 G．20 Q．96i ^／9．7 18．0 Q．6 i

：  Q，8

@ Q．1 〈o、1 ／1．8 4．97 396 1，094 AU面al cLay 1。am s。11 SQybean

1 Sapporo 5．8 0．53 0，481     「 4王．7 20．8 1．o i     I

i  O．6

0．1 O．7 8．3 16．6 604 1，556 VQlcanic humic gray heavy soiI 6 Kariwano 6．3 o．37 0．71 31．2 19．2 D．9

@    1

0．5 0．2 0．3 ！／．2 12．3 60D 1，716 Ciay loam soi1

1／ Sh玉。lir1 ^6．7 0．37 O．46 ^{18．／ 12．／} 1．3   1，7 ^0．／ く0，1 ^2．8 8．17 594 1，956 Hu謡C VO｝canic ash loam soil 16 Kumamoto 5．1 0．49 1．62 27．1 8．3 5．2 0．9 0．1 1．4 2．9 王8．2 768 2，480 81aGk  volcanic ash  loam soi1 Sweetp。tat6 10 Yotsukaido 6．3 0．46 1．26 27．7 17．0 1．0 1．6 0．3 〈0，1 ^{5．8 11．9} 742 2，440 Black   volcanic   ash  loam  soiI

17 Kumamoto 6．3 O．52 ^o．6⊥｝il ^{15．4 o．9 lo．8 0．2 O．2 2．9 工8．3 770 2，430} Humlc vQlcanic ash son Potato ³ Eniwa 6．0 0．38 0．5 ⁰

P 6．0 0．3

｝・・

O．2 0．2 4．7 11．1 564 1，806 LOa担 SOil With VOiCaniC aSh

r

18 Aino ^5．2 0．34 0．99 20．1 3．2 0．4 0．8 0．1 9．2 13．！ 10．4 634 2，08q BlaGk volcanic ash clay loam soil Maize ² SaPPQro 5．6 0．53 0．61 39．1 18．1 1．2 0．3 D．3 1．6 5．4 16．1 624 _1，646 VolCanic humic gray heavy soi1

工2 Shiojirl 6．2 0．4．5 D．43 24．2 11．5 1．0 1．2 0．エ O．2 4．8 13．4 676 2，204 Humic ash very fine saロdy loam soi1 18 M三yakonolQ ^{6．7 O．26 1．17 18．2 12．8 1．1 0．5 0．2 0．1 8．7 9．42} 438 1，326 Biack volcanic  ash soil

Sugar cane 19 TaRegashima 5．9 0．37 0．41 26．2 10．6 0．7 0．8 0．6 O．8 1．9 5．52 754 2，450 BlaGk volcanic ash soi王 20 Naha 8．2 o．14 0．34 ^16．王 70．1 2．8 O．6 0．3 0．O 1．8 1．58 306 1，236 Tertiary mari soil PineaPP1e 21 Nago 4．8 0．09 0．50 6．8 2．2 0．2 0．2 D．2 12．0 2．6 O．88 169 432 Kun｛gashira gravel layer

 Sapporo

   （Nα1．2）

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図1−1．  試験実施場所配置図

Fig． H−1． Situation in experimental fields

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皿．C，型作物， C、型作物， CAM型作物の生育，収量の    成立過程と太陽エネルギーの利用効率との関係

A．イ  ＊

試験担廻者

 ○東北農業試験場栽培第2部作物第6研究室

   寺中吉造（宮城農業短期大学）

   近 藤 和 夫    和 田 道 宏

 ○農業技術研究所生理遺伝部生理科生理第1研究室

   田中市郎（東北農業試験場）

   秋田重誠（農業生物資源研究所）

   高 梨 純 一（農業生物資源研究所）

 〇九州農業試験場作物第1部作物第7研究室

   星野孝文（中国農業試験場），鈴木 守（佐賀県農業試験場），西尾敏彦    （農林水産技術会議），平岡博幸（農業研究センター），八木忠之（宮崎県

   農業試験場）

取纒め担当者

   星 野 孝 文

1 研究團的

 我が国の主要稲作地帯におけるイネの収量成立過程を生長解析法によって明らかにする。ま た日射エネルギー量，気温等の気象要素を測定し，生産力を構成する生物的要素と気象要素と の相互作用を明らかにする。

2 研究組織と研究方法

1）試験巽施場所と立地条件

 イネの主要栽培地帯で，気象条件を異にする次の3地点に試験地を設けた。

 （1）岩手県盛岡市 東北農業試験場  ② 埼玉県鴻巣市 農業技術研究所  （3）福岡県筑後市 九州農業試験場

 図皿一A−1に各試験地の気象要素の推移を示した（1941年〜1970年の平均値）。イネ栽 培期間（5月〜10月）の平均気温は盛岡17，7。C，鴻巣20，90C，筑後22．40Cで3試験地聞 に大きな差がみられ南部ほど高い。またイネ栽培期間6か月の降水量は盛岡810田皿，鴻巣990 m皿，筑後1，167mmで南部ほど多い。月平均日照時聞は盛岡180時間，鴻巣163時間，筑後196 時間で中央部の鴻巣が南部の筑後，北部の盛岡より少い点が特異的である。

 三百一A−1に各試験地の土壌条件を示した。3試験地とも沖積土水田であるが，盛岡は砂 壌土，鴻巣及び筑後は埴壌土で土性が若干異なる。盛岡は全窒素，塩基置換容量，有機炭素が

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May Jun． Jui． Aug・ Sep・ Oct，

図皿一A−1 試験地の気象条件（1941年〜1970年の平均）

Fig．皿一A−1 Climatic factors in experimental station・

       （Average from 1941 to 1970）

      表皿一A−1 試験地の土壌条件

Table】H−A−1 Soil conditions in experimental fields

PH T一鍼 NO3−N C

Location

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Geolagy SoU texture Water permeability Alluvi㎜SCL well drained paddy Alluvlum

AlluviUln CL well drained paddy

多くPhはやや低い良質な水田とみられる。一方鴻巣は硝酸態窒素，置換性塩基，可給態燐酸 などが多く，Phは7．0で水田としては高い。筑後は塩基置換容量が大きいほかは土壌成分に 特異的なものはみられなく，平均的な水田とみられる。

2）試験物干期間

 試験実施期間は3試験地ともユ978〜1980年の3ケ年であった。

3）試験材料および方法

（1｝供試品種：盛岡ではトヨニシキとアキヒカリ，鴻巣ではトヨニシキとコチヒビキ，筑後で はコチヒビキとトヨタマを供試した。3試験地共通に供試できる適品種がなかったためトヨニ シキを盛岡，鴻巣の共通品種，コチヒビキを鴻巣，筑後の共通品種とし，3試験地間の比較が できるよう配慮した。

② 耕種概要二各回門地の標準的な栽培時期に従い播種，移植を行った。盛岡は4月中旬播種，

5月中旬移植，鴻巣は5月中旬播種，6月中旬移植，筑後は5月下旬播種，6月下旬移植であ った。栽植密度は盛岡は33株／㎡，鴻巣は1978年40株1979〜80年33株／㎡，筑後は1978年 33株1979〜80年22株／㎡であった。鴻巣，筑後は初年目は高密度条件で試験を行ったが，倒 伏など安全性で問題が生じ2年目からは密度を低くした。

 本田施肥量（Nkg／a）1は盛岡1，0kg（基肥0，8kg，穂肥1回），鴻巣は1，3kg（基肥0，5 kg，追肥4回），筑後は1，5kg（基肥0．4kg，追肥4回，ただし1978年のトヨタマのみは1．7 kg）で南部ほど多肥条件であった。

 本田の水管理，除草剤施用，病害虫防除などは各試験地の標準的な方法により実施した6

〔3）試験区の構成と面積        1

 盛岡：1品種当たり500㎡の水田を供試し24のサンプ1，ングプロットを設け，ランダムに配 列された生育時期別プロットより1回3プロットを抜取った。抜取時期は移植〜成熟の間で

7回とした。残り3プロットで収量調査を行った。

 鴻巣：1品種当たり75〜90㎡を供試し，1プロット5㎡のサンプリングプロットを設け，移 植期から約20日間隔で1回3プロットをランダムに選び抜取調査を行った。

 筑後：1品種当たり180㎡を供試し，これを3ブロックに分け，さらに各ブロックを10のサ ンプリングプロットに分けた。移植期から約20日間隔で各ブロックより1プロットを選び抜取 調査を行った。

（4）調査方法

 抜取調査は各試験地とも調査時期に1プロット当たり20〜30株について草丈，茎数を調査し この中から最も平均値に近い5株をサンプリングした。このうち4株は地⊥部のみを試料とし，

残り1株は根も掘り取った（深さ15〜20cm）。

 乾物重の測定は，地⊥部測定用4株については葉身（生葉），葉身（枯葉），葉鞘＋茎（出穂 後は穂を別にする）に分け，根採取用1株については葉身（生葉），根，その他（葉鞘＋茎＋穂）

に分け，通風乾燥機で80。C以上2日以土乾燥し，常温に放熱後秤量した。

 葉面積の測定は根採取用1株の葉身（生葉）を自動葉面積計で測定し，葉身乾物重当たり葉 面積を算出し，抜取5株の葉身（生葉）乾物重から㎡当たり葉面積に換算した。

 収量調査は，盛岡は1プロット当たり30株，鴻巣は100株（1978年）60株（1979年）80株

（1980年），筑後は60株を成熟期にXljり取り，風乾後脱穀し，収量（玄米水分14％換算）およ び収量構成要素について調査した。

 なお生育全期聞の日射量等気象要素のデーターは，各試験地の気象観測結果を使用した。

量）試験経過の概要

（1）盛  岡

 1978年：本田における生育は5月下旬から6月下旬の低温・口照不足のため軟弱気味の生 育であったが，7月に入り高温・多照となり生育は急速に進み，出穂期は平年に比べ早く，勢 揃も良好であった。登熟期も天候に恵まれ，作柄は「良」（岩手県作況指数！12）であった。試 験圃場は8月下旬よりトヨニシキの一部が倒伏しはじめたが，成熟期でも倒伏角度45。に止ま

り，試験遂行上大きな支障はなかった。

 1979年：本田における生育は順調に進み日数は平年並〜やや多，出穂期は平年並〜やや早 となった。登熟期も好天候に恵まれ，病害の発生も少なく，作柄はやや良（岩手県作況指数 105）であった。試験圃場も良好な生育を示した。

 1980年二本田における生育は6月下旬まで高温・多照に経過し順調であったが，7月以降 低温寡照に経過し，出穂が遅れ，登熟期もヤマセによる異常低温・寡照が続き，登熟は著しい 不良となり，作柄は著しい不良（岩手県作況指数60）であった。試験圃場も低温障害による不 稔粒が多発した。

｛2）鴻  巣

 1978年：本田における生育は高温・多照により生育は順調で，出穂も平年に比べ早かった。

登熟期も好天候に恵まれ，被害も少なく良好であり，作柄はやや良（埼玉県作況指数102）で あった。試験圃場はトヨニシキが一部ナビキ倒伏した他は特に問題はなかった。

 1979年：前年とほぼ同様の気象経過で生育は良好，登熟もほぼ良好で，作柄は平年並（埼 玉県作況指数100）であった。試験圃場はコチヒビキが一部ナビキ倒伏した。

 1980年：6月は高温・多照に経過し，初期生育は順調であったが，7月以降低温・寡髪に 経過し出穂は遅れ穂揃も不良であった。登熟期も不良天候が続き，病害虫被害も大きく作柄は やや不良（埼玉県作況指数96）であった。試験圃場も生育不良であり，またウィルス病による被 害も著しかった。

（3）筑  後

 1978年：7月以降9月上旬まで高温多照で経過し，生育は良好であったが，台風18号（9 月15日）により倒伏が発生し，作柄は平年並み（福岡県作況指数101）であった。試験圃場も 台風によりコチヒビキは完全倒伏，トヨタマも一部がナビキ倒伏した。

 1979年；移植後少照多雨に経過したため初期生育は抑えられたが，その後は平年並以上の 気象条件となり生育は回復した。特に登熟期は好天に恵まれ，後期生育は良好であった。作柄 はやや良（福岡県作況指数106）であった。試験圃場の一部にウンカの被害がみられた。

 1980年：生育期間全般を通じ多雨・低温・至尊に経過し，平担部は水害・白葉枯病が発生 し，山間部は冷害が発生して戦後最大の凶作年（福岡県作況指数85）となった。試験圃場はコ チヒビキに籾枯細菌病が多発した。

3 結果および考察

1）乾物生産過程の地域別特長

（1）乾物重の推移と地域別特長

 乾物重の推移の地域別特長を明らかにするとともに品種間差，年次間差についても比較検討

した。

 a．全乾物重

 図皿一A−2，皿一A−3，皿一A−4に盛岡，鴻巣，筑後の各試験地の全試験区（2品種

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       図皿一A−2 盛岡における全乾物重の推移

      Fig 皿一A−2 Changes in total dry weight in Morioka．

×3ケ年）について全乾物重の推移を示した。各試験区ともに，移植後20〜30日間は増加がゆ るやかであるが，その後は急激に増加し始めた。移植後1月（盛岡は1．5月）頃から登熟初期 まではほぼ直線的な増加を示したが，登熟中期以後は増加がゆるやかになる場合が多かった。

 各試験地ごとに品種間差，年次間差についてみると，盛岡は年次間差が比較的小さく，むし ろ品種間差が明らかでアキヒカリがトヨニシキよりも大きかった。ただしアキヒカリは畑苗，

トヨニシキはポット型箱苗を使用しており，また畑苗は箱苗より早播きされており，厳密には 品種間の比較が難しい。なお耕種法がほぼ同一で気象条件が著しく異なる1979年と1980年 を比較してみると，年次間差はほとんどなく，盛岡の全乾物重には不順気象の影響が比較的小 さく注目された。

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May Jun・ Jul． Aug・ ^Sep． Oct．

       図1鉦一A−3 鴻巣における全乾物重の推移

       Fig．皿一A−3 Changes in total dry weight in Konosu．

 鴻巣の全乾物重には品種間あるいは年次間に一定の傾向が認められず，その差は明らかでな かった。なお鴻巣の栽植密度は， 1978年が，40株／㎡，79年，80年は33株／㎡であったが，

栽植密度の影響もみられなかった。

 筑後の全乾物重は年次による差違が明らかで，全乾物重が大きかった年は1978年，小さか った年は1980年であり，9月始めの全乾物重は1978年1，300g程度，79年1，100g程度，

80年800g程度で大差がみられた。80年は稲作期間の日照時間が平年の40彫程度であり，これ が乾物重を大きく減少させた要因とみられる。なお品種間差については成熟期でみると晩生の

トヨタマが早生のコチヒビキより大きく，3ケ年とも同一傾向であった。

 b．葉身重

 図皿一A−5は気象条件がほぼ平年に近かった1979年の各試験地の葉身重の推移を示した

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Jしm． Jul． Aug・ Sep． Oct．

       図皿一A−4 筑後における全乾物重の推移

      Fig．皿一A−4 Changes in total dry weight in Chikugo．

ものである。各試験地とも出穂期頃にピークがある単頂曲線になった。ただし盛岡は勾配が比 較的ゆるやかであるのに対し，鴻巣，筑後はやや急な勾配となった。出穂期の葉身重は筑後の トヨタマが最も大きく300g余りついで鴻巣のコチヒビキが大きく260g程度であり，筑後の コチヒビキ，鴻巣のトヨニシキ，盛岡のアキヒカリ，トヨニシキは210〜230g程度で大きな 差はなかった。出穂までの生育日数が長いほど出穂期の葉身重が大きくなる傾向がうかがえた。

 c，枯葉重

 図皿一A−6に1979年の各試験地の枯葉重の推移を示した。各試験地とも出穂後枯葉重が 増加したが，成熟期が大幅におくれた筑後のトヨタマは刈取時期には150g程度の枯葉が発生

したのに対し10月上旬成熟の盛岡トヨニシキ，筑後：コチヒビキの枯葉重は70g程度と少なく9

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   図皿一A−5 葉身重の推移

Fig． H互一A−5 Changes in leaf weight．

一Morioka・Toyonishiki

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Jun． JuL Aug・ Sep・ Oct。

     図皿一A−6 枯葉身の推移

Fig． IH−A−6 Changes in dead leaf weight．

月下旬成熟の盛岡アキニシキは40g程度で著しく少なかった。

 d．茎重十葉鞘重

 図皿一A−7に1979年の各試験地の茎重＋葉鞘重を示した。各試験地ともに出穂期までは ほぼ同一の勾配で急上昇し地域間差，品種間差は明らかでなかった。しかし出穂後は地域によ

り異なる推移を示した。盛岡は出穂後1か月まではほとんど増加しないかやや減少する傾向が みられたが1か．月以降再び増加した。一方筑後，鴻巣は出穂後1か月位は急減する場合が多く，

その後は減少程度がゆるやかになった。

 e．穂  重

 図皿一A−8に1979年の各試験地の穂重の推移を示した。出穂後20〜30日間は各試験地と もほぼ同程度の勾配で急増し，それ以降は勾配がややゆるやかになった。盛岡と筑後の推移を

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Jun・ Jul． Aug・ Sep・ Oct，

       図皿一A−7 茎重，葉鞘重の推移

     Fig 皿一A−7 Changes in stem weight and shealth weight．

比較してみると盛岡は後半の増加勾配が比較的ゆるやかになるのに対し，筑後の後半の勾配は 前半の急勾配よりややゆるやかな程度で成熟期までかなり急増したのが特徴である。

 f，根  重

 図皿一A−9に1979年の各試験地の三重の推移を示した。各試験地とも出穂期までは増加 したが，出穂期以降は増加がみられなくなった。地域間差，品種間差については筑後のトヨタ マのみが出穂期頃130g程度で著しく大きかったが，その他は出穂期の根重60〜80g程度で一 定の傾向は認められなかった。

（2｝葉面積指数，器官別比率および葉身窒素含有率の地城別特長

 a．葉面積指数（LAD

 図皿一A−10に1979年の各試験地のLAIの推移を示した。各試験地とも出穂期前後にピ ークを示す単頂曲線となった。出穂期のLAIは筑後のトヨタマが最も高く，ついで鴻巣のコ チヒビキ，筑後のコチヒビキが高かった。地域別特長としては，寒冷地よりも暖地のLAIが 高く，出穂後は暖地のLAIのほうが寒冷地よりも減少程度が大きい傾向が認められた。

 b．同化器宮，非同化器官比率（F／C）

 図皿一A−11に1979年の各試験地の非同化器官（C）に対する同化器官（F）の割合の推移を

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Jun． JuL Aug・ Sep・ Oct．

       図II−A−8 穂重の推移

       Fig皿一A−8 Changes in ear weighむ

示した。各試験地とも生育初期〜中期にかけては0．7〜0．6程度で推移したが，その後急速に 低下し，出穂期頃は0．4〜0，3となった。登熟期も低下が続き成熟期には0，1程度となった。

地域間差，品種間差は明らかでなかった。

 c．比葉面積（SLA， LA／F）

 図皿一A−12に1979年の各試験地の葉身重（F）当たり葉面積（LA）の推移を示した。生育 初期は400〜350c㎡／gの値を示し，薄い葉を広く展開し葉面積の拡大をはかっていることが うかがえた。その後は生育が進むにつれて減少し，出穂期頃の値は280〜240c㎡／gを示した。

なお盛岡のトヨニシキの値がかなり大幅にふれているがこの原因は明らかでない。地域間差に ついては鴻巣・筑後はほぼ同一の推移を示し，盛岡のアキヒカリがこれよりも小さい値を示し，

とくに出穂後急激に低下したことが注目される。盛岡のアキヒカリでは出穂後に葉身中に各種