The Crop Science Society of Japan
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The Crop Soienoe Sooiety of Japan
北陸 作物学会報29:44〜47(1gg4)
水稲
の生育
にお よ ぼす硫 酸 力
ル シ ウム( CaSO , ・2H
、0 ) 施
用の影 響
鯨 幸 夫 ・田 中 桂 子
(金 沢 大 学 教 育 学 部)
Effect of Calcium Sulfate (Mined
Gypsum
)Treatment
on theGrowth
ofRice
Yukio KUJIRA and Keiko TANAKA
(Faculty of Education, Kanazawa University, Karlazawa 920−11, Japan)
要旨:水 稲 品 種コ シ ヒカリ と越 路.早 生 を 材 料に用い
, 硫 酸カル シウム (Mined gypsum )の施 用 が苗の生育に 及 ぼ す 影響につ い て育苗 箱と1/5,000ア ール ワグ ネル ポ
ッ ト試 験で検 討し た.コ シ ヒカ リで は,硫酸カル シ ウ
ム の 施用に よっ て最 大根長と根 数が減少す る傾向を示 し た.ま た,硫 酸カル シ ウム の施 用 量 を 異に して 生 育 さ せ たコ シ ヒカ リ苗を移 植 し た場 合,その後の生 育に及 ぼ す 苗質の影響と収量 と につ いて,ポ ッ ト試 験と圃 場 試 験に よ っ て検 討 し た.硫 酸カル シ ウム を施用 して育成 し たコ シ ヒカ リ苗を移 植 し た場 合,移 植土壌 中の硫 酸カ
ル シ ウム の有 無に関 係な く, 個 体 あた りの茎数と根 数が減 少す る傾 向を示 し た.硫 酸カル シ ウム を 土壌に施用 すると,水 稲に よ る養分 間 吸 収 量に競 争 が 生 じるが,同時に土壌の物理 ・化学 的性質も変 化する た め,原因の 特 定につ い て は今 後の研 究 を待つ 必要が あ る.
Abstract: Effect of mined gypsum (calcium sulfate )treatment on the growth of rice was
discussed
, Paddy rice (Oryza sativa L.),Koshihikari and Koshiji−wase , were used in this experiment . Rootnumber per plant of Koshihikari and Koshiji−wase was decreased as application rate of mined gypsum increased under the nursery box and pot experiment , Root number and stem number per plant decreased as application of mined gypsum ,
キーワード:
硫 酸カル シ ウム ,CaSO 、・2HzO ,水 稲, Oryza Satim L.,生 育
Key words :Calciurn sulfate , Growth , Mined gypsum , Oryza sativa L 。, Rice
食 糧 生 産を第一義 と す る農 業生産は,必 然 的 に農
業 を 取 り巻 く環 境 系 と深い関 わ り合い を もっ てい る.
水 稲 栽 培の場 合,施 肥 し た肥 料や 散 布 し た農 薬の 各 種 成 分は,大 気 中へ 拡 散さ れる他,土壌 表面からの 流亡 (10ss)と 地 下へ の浸 透 (1eaching)を通 して ,外 部 環 境に大 き な 影響を 及 ぼし て い る,現 在,欧 米 各 国 におい て は, 持 続 的 農 業 (Sustainable Agri −
culture )の確 立 を 目指 した様々 な研 究が盛ん に行 わ れ, 特に有 機 農業に関 して は法 律 的な規 制 も含め た
検 討が行な わ れ て い る.本研究で は,ア メ リ カ合衆 国の多くの州で有 機 農 業 実 施上 の使用が許可さ れて
い る,土壌 改 良 (肥料 )資 材と して の天 然セ ッ コ ウ
(硫 酸カル シ ウム )の施 用が,水 稲の初 期 生 育に どの よ う な影 響 を及ぼすかに つ い て検 討し た,
材料 お よ び 方 法
(実 験 1 ):実 験 は1991年に, 金 沢 大学教育学 部四
十 万農場 に おい て 実施 し た.材料 と して 水稲品種越 路 早 生 とコ シ ヒ カ リを用い,幼 植物の生 育に及 ぼ す 硫 酸カ ル シ ウ ム (Mined gypsum )の影 響 を 検 討 した,市 販 の床土 (N ,P ,K ;0.4g/土壌 1 ) を 充 壙 し た育 苗 箱に ,4水 準の硫 酸カル シ ウム (Og ,
20g ,40g ,60g )を施用 し, 4月11日 に催 芽 籾120 g を各 育苗箱に播 種し た.生育調査は各処 理 区 と も
に20〜40個 体につ い て行い
, 4月26日と5月15日 に 実 施 し, 実 験は 2反復と した.
(実 験 2):肥 料 を 含 まない市 販の床 土 を 充 嗔 し た
1/5 ,000ア ール の ワ グネル ポ
ッ トを 用い て,コ シ ヒ
カ リの初 期 生 育に 及ぼす硫 酸カル シ ウム の 影 響を検 討 した.硫 酸カル シ ウ ムの 施 用 量 は, 1ポ ッ トあ た りOg ,20g ,40g ,60g の 4段階と し た.1991 年5
月27日,各 ボ ・・ ト に16粒の催 芽 籾を播 種し,6月20
日に お け る全個 体の 生育量 を調査 した,試 験は 3反 復とし た.
一 44一
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表 … 硫 酸力ル シウム の施用 が水 稲の初 期生育に及ぼ す影 響 (育 苗 箱 )
品 硫 酸力ルシウム 種 施 用 量(9/箱)
草 丈
(cm)
1葉 長
(cm)
2葉 長
( )
3葉 長 最大根長 根 数
(cm ) (cm) (本 ) 越 路 早 生
コ シ ヒ カ リ
020
.0020
.0
12,2±0,2 12.0±0 .2 9.7±0.2 10。7±0.1
2.4±0.1 2 .0±0.1 2.4±0.1 2.6±0,1
7.2±0.1 2.0±0,3 7.1±0.4 7 ,7±0 .3 1.5±0.2 6.4±0.4 5.6±0.1 0,5±0.2 8.4±0.4 6.8±0.2 0 9.3±0 .5
9.8±0 ,4 7.9±0 .4 9.2±O.4 6,9±0 .3
平 均 値±標 準 誤 差
表 2 硫 酸 力ル シウムの施用 がコ シヒカ リの苗 生 育に及 ぼ す 影 響 (1/5,000ア ール ポ ッ ト)
硫 酸カル シ ウム量 (g/ポ ッ ト) 草丈(cm ) 茎数 (本 ) 最大根 長 (cm ) 根 数 (本) 0204060 45 .9±0.5
40.9±0.7 37 .5±0.8 39.1±0.4
3.5±0.2 3.8±0.1 3.2±0.1 3.7±0.1
18.2±0.2 15.7:ヒ0,3 12,8±0.4 15.4±0.3
28.0±0 .9 27 .0±0 .8 23.5±1.2 27.7±0.4
平 均値±標準誤 差
表 3 硫 酸力ル シウム施用量を異に したコ シ ヒカリ苗がそ の後の生 育に 及 ぼ す 影響 移 植 土 壌の硫 酸 カル 苗 段 階の硫 酸カル
シ ウム 量 ( /10a) シ ウム量 (g /箱 )
丈 面 草
ー
数 ー 本 茎
ー
最 大 根 長 (cm)
数
) 本 根
ー 0
30
0204060020406068,8:ヒ0 .4 68.6±0 .7 70.4± 1.7 69.0± 1.2 68,0±1.1 68,8±1.5 68.6±O,7 67.2±1.2
9.8±0 ,7 8.2±1.0 7.8±0.5 7.6± 0.4 8.0±0,3 9.0±0,7 7.
8
±0.4 7.8±0.320 .4±0 .4 21 .1±0,5 22.8±0 .6 21.6±0.2 20 .2±0 .3 23 .4±0 .5 19.8±0 ,4 21.0±0.6
102.4± 3.2 83.6±2.9 83.4±1.6 76.2± 2.2 77.2± 4.3 72,0± 5.0 89,6±3。7 84.4± 3.5 平 均 値±漂 準 誤 差
(実験 3):実 験 1で 育 苗し た 4水準の硫 酸カル シ
ウム を施 用し て生育させ た コ シ ヒ カ リ の苗を, 5月 25日に1/5,000アール ワ グ ネル ポ
ッ トに移植し(5本/
ポッ ト), 6月20日 に生育量 の調 査を行い ,苗 質の 違い がその 後の 生 育に及 ぼ す 影響につい て検 討し た.
移 植 し た ポ ッ ト に充 嗔し た土壌の硫酸カル シ ウム 施 用 量は, 土 地 面 積 あた りの施 用 量に換 算 し て, 0 / 10a と
30
/10a の 2段 階 と し, 実 験は 3反復と した.
(実 験4 ):硫 酸カル シ ウムの施 用 量 が 異 な る条 件 下で生育させ た水 稲 苗 を本田 に移 植し,収 穫まで の 生 育 調 査 を 圃 場 レベ ル で行なっ た.田植え機に よ る 移 植を行なっ た処理区は,1992年3月25日に播 種し た コ シ ヒカ リ を5月 7 日 に本田 に移植し た.手 植え
に よ る移 植を行なっ た 試 験 区 は,4 月 2 日 に播 種 し
た苗 を5月24日 に移 植 し た.本田圃 場に基 肥 は 施 用 せず,耕 起 前に施用 し た硫 酸カル シ ウム の量だけ を 変 化さ せ た,追肥 は 6月22日 に高 度 化 成BBO48 号
(20−4−18 )を7.5 (1,5 一N )/10a, 8月 3 日に 日 の
本2号 (12−8−10)を1.5 一N/10a 施用 し た.処 理 区 の説明は表 4に示 し た、生育経過に伴 う調 査 は 8月
3 日 に行い, 9月18日 に は坪 刈り(1 )に よ る収 量 調査 を実 施した.
結 果 お よび 考 察
(実験 1 ):育 黄 箱 あ た り20g の硫酸カル シ ウム を 施 用 して 生 育さ せ た水 稲 苗の 生育を表 1に示し た.
コ シ ヒカ リの場 合, 対 照区 と比較し て,草 丈は伸 長 す る 傾 向が見られ た が, 硫 酸カル シウム を20g施用
し た試験 区で は第3葉の発 生が認めら れ ず,生育ス 一 45 一
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表 4 硫 酸カル シウム の施 用がコ シ ヒカ リの生 育と収量 に 及 ぼ す 影響 (処理 区 の条 件)
処 理 区 基 肥 硫 酸カ ル シ ウム施 用 量 ( /10a)
苗の生育 条件
移 植の種類
(
Gypsum
量9 /箱)栽植 密 度
(株 / ) ABCDEFGH OOOOOOOO 7,515
.003030303030
00000000
6421
田植え機
田植え機 幽植え機 手 植 え 手 植 え 手 植 え 手 植 え 手 植 え
21.021
.021
.025
.025
.025
,025
,025
.0
表 5 圃場に お け る硫 酸力ル シ ウム の施用 がコ シヒカ リの生 育に及 ぼ す 影響
処 理 区 草丈( ) 茎数 (本/株) 粗 玄 米 収 量(g / ) 千粒重(9) ABCDEFGH 83,9± 0.7
90.8± 1」
86.7±L4 82.1±O .8 83.8±1.2 82.4±O .9 84.8±0 .7 85.5±0.9
22.5± 1.3 22.4± 1.5 23.3± 1,0 14.0±0 .9 12.2±0,7 12.7:辷0 .8 12.4±0 .9 15.3±0.9
730,9776
,3742
.4663
.2657
.5644
,3645
.0734
.1
20.921
.520
.521
.221
.920
.921
.021
.3
平 均値±標 準誤 差
テージが抑 制される傾 向が認め ら れた.個 体あた り の根 数 は 硫 酸 カル シ ウム の施 用に よっ て 減 少 す る 傾 向 を 示し た が, 他 方, 最大 根 長は増 加の 傾 向が認め ら れた.越 路早 生で は,地上部 生育と 地 下 部 生育が 共に抑制さ れ る傾 向 を 示 した,
(実 験 2 ):土壌 中の 硫 酸カル シ ウム量 を4 段階に
し て,1/5,000アール ワ グ ネル ポッ トで生育さ せ た
コ シ ヒ カ リ苗の生育を表2に示した.硫 酸カル シ ウ ムの施用量の増 加に伴い個 体あた り の草 丈, 最 大 根 長,根 数 は 減 少の傾 向 を 示 した が,硫 酸カ ル シ ウ ム を40g 施 用 した 場 合の 草 丈, 茎 数, 最 大 根 数 お よ び 根 数が最 小の 値を 示し,生育 抑制が強く認め ら れ た . (実 験3);育 苗段階で 硫酸カル シ ウムの施用 量 を 異に し て生 育 さ せ た コ シ ヒ カ リ の苗を移 植 して,そ
の後の生育 状況 を調査 した結 果を表3 に示 した.地 下 部の生 育で は, 硫酸カル シ ウムを施用 せずに育 苗 し た苗を,硫 酸カル シ ウムを施用 し ない本田 に移 植
し た場合の根 数が最 大 値を 示 し てい た.苗の育成条 件と して の硫 酸カル シ ウムの施用 量に か かわ らず,
対 照 (ゼ ロ )区 と 比較し た 場 合, 個体あ た りの根 数
と茎数は顕 著に減 少する傾 向が認め ら れた,草 丈と 個 体 あ た りの最 大 根 長につ いては,本 実 験の 範 囲で は顕著な差 異は認め ら れなか っ た.
(実験 4):苗の 生 育条 件と 本 田の硫 酸カル シ ウム
の施 用条件 と を 異に した 場 合の, 8月3 日段階に お けるコ シ ヒカ リの 地上部 生育量 と9 月18日 に実 施し
た坪 刈り( )に よ る収量 を表5に示 し た.機 械 移 植 区の処 理 区で は,硫 酸カル シ ウム の施 用に よっ て草 丈お よ び茎 数に顕 著な差は認め ら れな か っ た.粗 玄
米 収 量はB 区 が 大 き な 値 を 示 し た がA 区 とC 区で は ほ とんど 差 は 認 め られ なかっ た.他 方, 手 植 え 区の 場 合,硫 酸カル シ ウム を施用 し な か っ た苗を移 植し
た区の茎数が多く,高い 粗玄 米 収 量 を 示 して いた.
し か し,硫 酸カル シ ウム を 施 用 して 育苗 し た 苗 を移 植し た処理区 間で は, 移 植 後の生育や収量に対し,
育 苗 中の硫 酸カル シ ウム の施用量 は ほ と ん ど影 響を 及ぼ し て いなかっ た.
硫 酸カル シ ウム は天 然セ ッ コ ウ と して,海 外に お
い て はpH 調 整 用や土壌の 物理性の 改 善,等の土 壌 改 良 資材と し て広 く使 用されて い る,土壌に施 用し 一 46 一
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た硫 酸カル シ ウ ム (Gypsum )の影響に 関して は, Shainberg 等Dの総説に示 さ れて い るよ うに,酸 性
土壌に おい て作 物を 栽 培 する場 合に確 実な効 果が認
め ら れ てい る.水 稲の初 期 生育に及 ぼ す硫 酸カル シ
ウム の影 響を コ シ ヒカ リを 用い て苗 箱で検 討し た場 合, 草 丈と最大 根 長は助 長さ れ る傾 向を 示 して い た が生 育ス テージは 遅 れ,根 数の 減 少も 認め られ た
(表 1).1/5 ,000ア ール ワ グ ネル ポッ トを 使 用し た 実 験で は,対 照 区と 比較 して草 丈, 最 大 根 長 および 根 数の減 少が認めら れ た (表 2 ).苗の 生 育 時に硫 酸カル シ ウム を施 用し た場 合, 移 植 土 壌の硫 酸 カル
シ ウムの有 無に関わ らず 茎 数と根数が減 少す る傾 向
が認め ら れ た (表 3).し か し,これ は ポ ッ ト試 験
におい て認 め ら れた傾 向であり,本田 に移 植して出 穂 期段階に お け る生 育 量 を 調 査 した 結 果で は,茎数
に有 意な差は認 め られ な かっ た (表
5
).土壌に施 用し た硫 酸カル シ ウム (mined gypsum )
の影 響に関す る先 駆 的な研究は,Sumnef }や Reeve
等3}に よっ て ,南 ア フ リ カ や ブ ラジル お よ び南 東ア
メ リ カ に お け る実際の圃場において実 施 さ れた.一
般的に, 湿度ス トレスを起こす 条 件 下 (Gypsum の
不足で 低 収を示す ケース )で の
Gypsum
の施 用は 大 きな効 果を示す が, 過 湿の ス ト レス が ない季節では実 際の子 実収 量に有 意 なプラ ス の効 果 を 示 すこ と が 知 ら れてお り, ブラ ジル の イ ネ生産圃場で は,
1.4t/ha程 度の Gypsum が施 用さ れて い る2). Gypsum
を 土壌に施用 し た場 合, 作 物に よ る養分 吸 収が大 き
く変 化する4’5).圃 場 実 験の 結 果で は,施 用 して 1 年目 で, 葉の カル シウム とイ オ ウの 含有量が 上昇し,
同時に葉の マ グ ネ シ ウム の 含有量 が有意に減少 し,
時に は,カ リウム の含有 量の減 少 を認め る事が あ る5).
し か し,こ の よう な 現 象 は 予 期 し ない現 象と して 理
解 されて い る.な ぜ な ら ば,
Gypsum
の施用は カルシ ウム と イ オ ウ の供 給 量 を増加 さ せ るこ とで あ り,
マ グ ネシ ウム とカ リ ウム の 吸 収に対 して の 拮抗 的作 用を, 強 制 的に行 なっ て い るか らで ある5}.カル シ
ウムの吸 収 を増加 させ るこ と は,マ ン ガソの吸収を
減 少 させ る こと を 意 味 して いる が,マ ソガ ソの吸 収
はす ぐには行な わ れ ない6 >,本実 験の範囲で は,水 稲の 初期生育段階の硫 酸カ ル シ ウム の施 用は,根 数 と茎数の滅 少を引ぎ起こ してい る と考え られ る が,
この 原因が土壌中の養分 吸 収の競 争の結 果に起 因 し
て い るの か,硫 酸カル シ ウム の施 用 が 土壌の物理的 特性と化学 的特性 と変化 させ, r.次 的 な 結 果 として 水稲の 生 育 量に 差 が 生 じ た の か は 不 明 で あ る. 生態 系農 業の確立 を 目指す昨今の 世 界 的 な 情勢を 考 慮し た場 合,作物に及 ぼ す硫 酸カル シ ウムの 直接 的な効果 と影 響を 研究 する と同時に,生態系の中の 安全 性 を も考慮し た 研究も必要であると考え ら れ る.
そ の意 味で は,欧 米に おい て 有 機 農 業 を 実 践 する上 で, 安 全性 が示 されて い る1nined gypsum (天 然セ ッ
コ ウ)7’8)
の,作 物 栽培 上の影 響に関 す る研 究 は,益々 期 待されて い る ものと 理 解 さ れ る.
謝 辞 :本 研 究 を行な うにあたり,石 川ス ズエ販 売 杭田忠三 氏の協 力を得た.記 して感 謝い た し ます,
引 用 文献
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(1993年12月22日受理 )
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