牧草地の生産から利用までの作業を,自然界の一つの系とみなし,光〜草〜家畜を貫くエネルギー転化の過程として統一的に追究するという考えのもとに,先ず春季の牧草群落において,光エネルギー利用効率についての観察を行なった。群落形成にともなう日射エネルギーの反射・透過・吸収量の推移と,乾物日生産速度(ΔW),乾物燃焼熱量(ΔH)を測定し,1日1m^2あたりの到達日射量(S),吸収日射量(S_α)に対する乾物固定エネルギー量の比(利用効率E_u=ΔH・ΔW/S×100,変換効率E_φ=ΔH・ΔW/S_α×100)としてそれぞれの効率を求めた。1. 4月下旬の播種から約11週間の乾物生産を追跡した結果,全乾物重(最終時)は,イネ科で760〜770g/m^2,マメ科で410〜590g/m^2で,既往の成績に比べ,かなり高い値であった。ΔWの最大値とそのときの最適葉面積指数(L_<opt>)は,それぞれ,ペレニアルライグラス32.8g/m^2,12.6,オーチャードグラス26.0g/m^2,11.1で,何れもイネ科草はマメ科草の値より著しく高く,ΔWの高い値は,L_<opt>の高いことに帰せられると考えられた(Table 2)。2.乾物重あたり燃焼熱量は,葉身>根>茎・葉鞘の傾向があり,またマメ科草の方がイネ科草より高かった。全植物体平均では,イネ科草3800〜4000cal/g,マメ科草4200〜4300cal/gであった(Table 3)。3.到達日射量は,調査期間の前半は3800〜3900kcal/m^2・day,後半は2900〜3400kcal/m^2・dayであった。この日射量のうち,約25%が群落により反射され,5〜30%が地表まで透過し,残り60〜70%が吸収された。反射率の変動は少ないので,群落による日射エネルギー吸収量は,主として葉面積の大小にもとづく透過率の大小に左右される(Table 4,Fig. 1)。4.調査期間の後半は,Sの大部分を群落が吸収し,反射率・透過率の変動は小さいので,E_uとE_φとは高い相関関係にあり(r=0.988^<**>),両者は常に同じ傾向を示した(Table 4)。5.調査期間中,生育にともない,E_uは,ひとつのピークをもつ山型の曲線を描いて推移した。対象とした11週間の平均E_uは,ペレニアルライグラスの1.23%から,ラジノクローバの0.72%の間にあった。透過率の小さくなった後期4週間に限れば,E_uはアルファルファの2.14%からクローバの1.62%までの間,ほぼ2%前後の値を示す(Table 4,Fig. 2)。6.E_uの最大値_<max>E_uは,1番草のペレニアルライグラス3.03%,オーチャードグラス3.11%,アルファルファ2.10%,ラジノクローバ2.04%,2番草のイタリアンライグラス2.9%で,マメ科草よりイネ科草の方が有意に高かった。_<max>E_uを構成する要素のうち,主として_<max>E_uを規定するものは_<max>ΔWであるが,これはL_<opt>により,さらにL_<opt>は群落の吸光係数(K)によりほぼ決定されると考えられる(Fig. 2〜6)。7.栄養塩類,土壌水分,温度などの条件が生育に好適な場合には,ある生育期間の平均のE_uの高さが,純生産量,ひいては収量を決定することが明らかであるが,平均E_uは,_<max>E_uの高いことと共に,このピークに到達してのちのE_uの低下のしかたによっても左右される。低下の急なものを"効率降下型",緩やかなものを"効率持続型"とすれば,ラジノクローバは降下型に属し,この試験に取上げたイネ科草種もややこれに近く,アルファルファは持続型とみなすことができる。"効率持続型"は,放牧・刈取などの収穫適期の幅が広いこと,刈取間隔を長くとりうることを意味するもので,牧草の生産管理上重要な特性であると考えられる。
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