日本作物学会紀事
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最新号
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総説
  • 大井 崇生, 小林 英和
    2021 年 90 巻 3 号 p. 235-246
    発行日: 2021/07/05
    公開日: 2021/08/03
    ジャーナル フリー

    土壌の塩類集積は植物の生育を阻害する要因の一つであり,その塩類過剰に適応するため植物は様々な機構を発達させている.特殊な表皮組織である塩腺もその一つであり,地上部に運ばれた過剰な塩類を体外に排出する役割を担っている.イチゴツナギ亜科を除くほぼ全てのイネ科植物の地上部表皮には二細胞性の小毛が存在し,その分泌能力には種によって差があるが,特にヒゲシバ亜科において活発に塩を排出する塩腺として機能するものがある.この二細胞性の塩腺は微小でありながらも特徴的な内部構造を有し,効率的に塩を収集・排出していると考えられている.塩腺は植物個体の耐塩性に加え,土壌中の塩や重金属を地上に排出するという物質循環にも貢献しており,植物体中のミネラル含有率を調整する機能を介して作物品質にも寄与し得ると考えられる.イネ科植物には重要な食用作物や牧草が数多く含まれていることから,塩腺として働く小毛に関する知見は様々な作物の耐塩性研究への応用が期待される.本総説ではイネ科植物にみられる塩腺の構造と機能についてこれまでに得られた知見を総合的に解説する.

研究論文
栽培
  • 福嶌 陽
    2021 年 90 巻 3 号 p. 247-251
    発行日: 2021/07/05
    公開日: 2021/08/03
    ジャーナル フリー

    わが国の水稲栽培における千粒重の年次間差異に及ぼす気温の影響を,41道府県の過去19年間について気象庁が公表している気象データと農林水産省が公表している作物統計を用いて解析した.出穂前4週間に関しては,41道府県の平均気温は20.6~28.8℃の範囲にあり,その中で26.5℃以下の20道県においては,平均気温が低い年次は千粒重が軽いという傾向が認められ,特に平均気温が24.0℃以下の6道県においては,いずれも1%水準で有意な正の相関関係が認められた.その要因として,出穂前の気温が低い年次は,その間に決まる籾殻サイズが小さくなることが考えられた.一方,出穂後4週間に関しては,41道府県の平均気温は21.3~27.5℃の範囲にあり,平均気温と千粒重の関係は明確でない道府県が多かった.

  • 宇野 史生, 島田 雅博, 中村 弘和, 吉田 翔伍, 塚口 直史
    2021 年 90 巻 3 号 p. 252-260
    発行日: 2021/07/05
    公開日: 2021/08/03
    ジャーナル フリー

    10 a当たりの育苗箱使用枚数を減らす技術として高密度播種苗の移植栽培や疎植栽培が開発されている.これら技術は,10 a当たりの生産費を低減できるが,育苗箱使用枚数の減少により減収するリスクがあり,収量当たりの生産費は必ずしも低下しない可能性がある.そこで,本研究では,水稲多収品種「石川65号」,「北陸193号」の移植栽培において,収量当たりの生産費が最小となる育苗箱当たり播種量と栽植密度を明らかにすることを目的とした.2016~2018年の3カ年にわたって,異なる播種量 (120~300 g) および栽植密度 (11.2~21.2株 m–2) を組み合わせて栽培し,生育,収量および収量構成要素について調査し,10 a当たりの育苗箱使用枚数および収量から生産費 (10 a当たりおよび玄米1 kg当たり) を算出した.10 a当たり生産費は播種量が多いほど,栽植密度が低いほど低減した.一方,収量には播種量による差は認められず,栽植密度が低いほど低くなった.玄米1 kg当たり生産費は「石川65号」,「北陸193号」共に,播種量300 gと栽植密度21.2株 m–2の組み合わせにおいて最小となり,この組み合わせにおける10 a当たりの育苗箱使用枚数は9.2~9.8箱であった.「石川65号」,「北陸193号」の収量は分げつ盛期のm2当たり茎数および生育指標 (草丈×m2当たり茎数×SPAD値) と高い正の相関関係を示し,栽植密度による初期の生育量の差がそのまま収量差となる可能性が示唆された.

  • 丹保 彩香, 島田 雅博, 吉藤 昭紀, 今本 裕士, 永畠 秀樹, 藤原 洋一, 塚口 直史
    2021 年 90 巻 3 号 p. 261-268
    発行日: 2021/07/05
    公開日: 2021/08/03
    ジャーナル フリー

    本研究は市販のマルチスペクトルカメラを用いてダイズの葉身および地上部窒素含量の最もよい指標となる植生指数を明らかにすることおよび植生指数やその変化量が子実収量と最も高く相関する生殖成長期のステージあるいは期間を明らかにすることを目的とした.植生指数とダイズの地上部窒素含量および葉身窒素含量との関係の調査は2018年および2019年に行い,植生指数と子実収量との関係の調査は2019年に行った.両年とも狭畦栽培区と慣行栽培区を設け,それぞれ2~3水準の栽植密度を設けた.生育の各期にUAV(Unmanned Aerial Vehicle)に搭載したマルチスペクトルカメラにより圃場を撮影し,地上基準点の位置情報を利用してオルソ化し,各波長の反射率をもとに植生指数を求めた.撮影後3日以内に地上部の刈取調査を行い葉身,莢およびその他の部分の窒素含量を求めた.成熟後に各区の収量調査を行った.地上部刈取調査に対応するエリアの各植生指数を求めた.地上部窒素含量および葉身窒素含量との間の決定係数R2が高かった植生指数は緑正規化植生指数(GNDVI)であったが,クロロフィル指数(緑)(CIGreen)は窒素含量が高くなっても線形の関係を維持した.CIGreenが子実収量と有意な正の相関を示す生育ステージはなかった.一方R1からR5の期間のCIGreenの変化量ΔCIGreen(R1–R5)は子実収量との間に有意な正の相関が認められ,子実数および百粒重とも有意な正の相関を示した.以上のことからΔCIGreen(R1–R5)をもとにダイズ子実収量を推定できる可能性が示唆された.

  • 板谷越 重人, 岩津 雅和, 水沢 誠一, 福嶋 朗山, 渋川 洋, 三ツ井 敏明
    2021 年 90 巻 3 号 p. 269-276
    発行日: 2021/07/05
    公開日: 2021/08/03
    ジャーナル フリー

    水稲種子がもつ休眠は品種や年度によって深くなる場合があり,そのために発芽の不斉一がしばしば生じ,育苗に支障を来している.そこで,育苗前の種子予措として一般に行われている浸種処理について,浸種水温と期間を変えた場合にこれらの条件がその後の発芽に及ぼす影響を比較することで,種子を斉一に発芽させるために最適な浸種条件を検討した.その結果,浸種水温が10℃もしくは12℃の場合,「コシヒカリ」は積算水温 (日平均気温×日数) 120℃・日以上,「こしいぶき」は80℃・日以上の浸種期間を経た後の発芽試験で90%以上の発芽率が得られ,休眠の深い「五百万石」も浸種期間が長いほど発芽率が上昇することが明らかとなった.浸種後に育苗床土に播種した場合でも,浸種期間が長いほど,正常に出芽した粒数および緑化後の芽の長さが上昇した.一方,浸種水温が5℃の場合,浸種期間を長くすることによる発芽率の上昇は認められず,設定した浸種期間60℃~140℃・日の全てで「コシヒカリ」および「こしいぶき」は90%以下,「五百万石」は50%以下と,浸種水温10,12℃を下回る発芽率を示した.異なる浸種水温および期間におけるα-アミラーゼのアイソフォームごとの発現をウェスタンブロッティングにより確認したところ,浸種水温12℃および5℃ともに浸種中にAmyII-4の発現がみられ,その浸種期間による増減の推移は水温によって異なることが確認された.

品種・遺伝資源
  • 吉村 泰幸
    2021 年 90 巻 3 号 p. 277-299
    発行日: 2021/07/05
    公開日: 2021/08/03
    ジャーナル フリー

    ベンケイソウ型有機酸代謝(CAM)型光合成は,水分の損失を最小限に抑えた代謝経路であり,近年,温暖化する気候条件下に対して安定した収量を確保する農業生産の一つの手段として,圃場試験も進められている.この代謝を持つ植物は高温・半乾燥地帯の景観を占めるが,熱帯林や亜熱帯林の着生植物,高山植物,塩生植物,水生植物としても確認されており,現在,地球上の様々な環境下で生育している.よって日本においてもCAM植物が自生し,農業利用に適用できる可能性もあるが,国内に自生する植物種やその生育地についての情報はほとんどない.そこで本研究では,国内外の文献を元に国内に分布するCAM植物種を抽出し,特に,その生育環境について検討した.その結果,日本においても,岩場,海岸,山草地,畑・路傍,極相林,貧栄養湖等にCAM植物が生育していた.栽培種を含め国内に分布するCAM植物は,ヒカゲノカズラ植物門ミズニラ科の5種,シダ植物門ウラボシ科3種,イノモトソウ科1種,マツ門(裸子植物門)ウェルウィッチア科1種,被子植物では,モクレン類コショウ科1種,単子葉類7科25属86種,真正双子葉類11科53属140種で,合計23科83属237種であった.そのうち栽培されている種が185種と全体の約8割を占め,在来種も56種の分布が確認されたが,ほとんどの種は,岩場や海岸など厳しい水分環境下で生育していた.また,帰化種も33種確認されたが,海外で確認されているアカネ科等におけるCAM型光合成を持つ種は確認できなかった.

  • 岡崎 和之, 田口 和憲, 松平 洋明, 成廣 翼, 黒田 洋輔
    2021 年 90 巻 3 号 p. 300-306
    発行日: 2021/07/05
    公開日: 2021/08/03
    ジャーナル フリー

    テンサイ黒根病は排水不良圃場で発生し易いテンサイの重要病害である.本研究では,黒根病の発生が多い生産者圃場において,黒根病抵抗性が異なる品種を直播栽培と移植栽培で試験し,栽培法の違いが黒根病の発病に与える影響および直播栽培における黒根病抵抗性“強”品種の防除効果について解析した.その結果,圃場の過湿により根部肥大が著しく阻害された2018年は関係性を見出せなかったが,根部肥大が認められた2019年は,直播栽培の発病程度は移植栽培と比べて明らかに高かった.また,2018年,2019年ともに直播栽培では根重が著しく減少し,直播栽培は移植栽培よりも黒根病の被害がより深刻であることが明らかとなった.一方,直播栽培における発病程度の品種間差は移植栽培とほぼ一致しており,黒根病抵抗性“強”品種は,抵抗性が“やや強”以下の品種と比べて発病程度が低く,収量も多かった.以上より,直播栽培は移植栽培より収量低下が大きく,黒根病抵抗性“強”品種の利用は,有効な防除対策であることが明らかとなった.

形態
  • 池永 幸子, 島崎 由美, 関 昌子, 伊藤 裕之, 中丸 観子, 髙山 敏之, 谷口 義則
    2021 年 90 巻 3 号 p. 307-316
    発行日: 2021/07/05
    公開日: 2021/08/03
    ジャーナル フリー

    寒冷地において栽培されているコムギ3品種「ゆきちから」,「銀河のちから」,「夏黄金」を盛岡市と上越市で供試し,穂の諸形質を調査,比較した.供試した3品種すべてにおいて,盛岡市は上越市と比較して,1穂小穂数が少なかった.1穂小花数および1小穂粒数は盛岡市が上越市より多かった.穂の基部から中央部にかけて1小穂粒数が増加し,上部にかけて減少していくことは盛岡市,上越市ともに共通していたが,穂の基部から中央部の1小穂粒数は盛岡市が上越市より多かった.3品種間では,「銀河のちから」が「ゆきちから」,「夏黄金」と比較して1穂小穂数が少なく,1小穂粒数が多かった.この品種間の違いは,盛岡市と上越市で共通していた.盛岡市と上越市で穂の形態に違いがでる要因として,栽培条件の違いや播種から幼穂形成が完了するまでの日数や有効積算温度が考えられ,いずれも上越市より盛岡市で低かった.

作物生理・細胞工学
  • 岡本 正弘, 原 貴洋
    2021 年 90 巻 3 号 p. 317-323
    発行日: 2021/07/05
    公開日: 2021/08/03
    ジャーナル フリー

    石垣島のイネの二期作や晩期作では関東以西で育成された感光性の強い多くの品種で不稔を生じる現象が観察され,短日による出穂促進が不稔発生に関わる可能性が指摘されている.自然日長が日本水稲品種の不稔発生に及ぼす影響を調べるため,石垣島の自然光型人工気象室 (最高気温30℃,最低気温22℃,平均気温26℃) において日本水稲9品種を自然日長下で栽培したところ,6月播きではすべての品種で不稔歩合が10%以下だったのに対し,9月播きでは関東以西の多くの品種で不稔歩合が増加した.9月播きで出穂が早まると葯は短縮化し,葯長が1.7 mmを下回ると不稔歩合が上昇した.「シンレイ」,「ニシホマレ」など感光性が強く基本栄養成長性が小さい九州品種は一般に葯が短く,9月播きでは葯がさらに短くなって不稔歩合が増加した.長い葯を有し,感光性が弱くて基本栄養成長性が大きい東北品種「ひとめぼれ」,北陸品種「フクヒカリ」は9月播きでも出穂促進が小さくて葯が短縮しにくく,不稔歩合は低い値を示した.九州品種の中でも「ミナミニシキ」,「ユメヒカリ」は葯が長く,9月播きによる不稔歩合の増加が小さかった.「フクヒカリ」,「シンレイ」を周年栽培したところ,「フクヒカリ」の到穂日数は年間を通して比較的安定し,不稔歩合は低く推移したのに対し,「シンレイ」の到穂日数は日長に伴う変動が大きく,不稔歩合は到穂日数の推移と相反するように周年変化した.以上から,石垣島における日本水稲品種の不稔発生には日長に対する品種の出穂反応および葯長の変動が関わる可能性が示された.

収量予測・情報処理・環境
  • 渡邉 健太, 寳川 拓生, 福澤 康典, 上野 正実, 川満 芳信
    2021 年 90 巻 3 号 p. 324-333
    発行日: 2021/07/05
    公開日: 2021/08/03
    ジャーナル フリー

    南大東島では大規模かつ効率的なサトウキビ生産が行われている一方で,サトウキビの単収は低く,年次変動が大きい.この理由として,夏場の降水量が少なくしばしば干ばつに見舞われることが挙げられる.島では積極的に灌漑設備の導入に取り組んでいるが,依然としてサトウキビ生産は降雨に大きく左右されている.その影響を解明し合理的な灌漑方法を提案するため,本研究では南大東島の過去の気象データに基づき株出しサトウキビ畑における水収支を算出し,特に夏季の水収支とサトウキビの生育および収量との関係について明らかにした.梅雨明け後の降水量は少なくサトウキビの消費水量が有効雨量を大きく上回ったため,7~9月における不足水量は多く,この3か月間の不足水量は年全体の46%にも相当した.そこで,7~9月に着目し解析を行ったところ,各月の不足水量と茎伸長量および単収との間には負の相関関係が確認され,特にこの時期の不足水量が増加するとサトウキビの成長が著しく制限され,収量を低下させると考えられた.また,この傾向は最大風速が25 m s–1以上となる台風年度を除くとより顕著であった.非台風年度において7~9月の合計不足水量から合計伸長量および単収を推定する回帰式を用いると,この時期の不足水量が100 mm増加するごとに伸長量が25.1 cm,単収が14.1 t ha–1低下することが明らかになった.以上より,7~9月の水収支がサトウキビの生育および収量に強く影響を与え,この時期における灌漑が高単収の実現に必要不可欠であることが本研究から改めて示された.

研究・技術ノート
  • 山口 弘道, 草佳 那子, 木村 俊之
    2021 年 90 巻 3 号 p. 334-342
    発行日: 2021/07/05
    公開日: 2021/08/03
    ジャーナル フリー

    本州における代表的な酪農地帯であり,関東地方の水田地帯のほぼ北限に位置する栃木県北部の那須地域において,2~2.5 kg m–2の牛ふん堆肥を施用し,坪当たり50株程度の疎植栽培と肥効調節型肥料を導入したインド型多収品種オオナリの省力・持続的生産体系において,12 g m–2程度の窒素施肥量で目標を大きく上回る879~920 kg/10 aの高い粗玄米収量を安定的に確保できることを現地農家水田で実証した.オオナリは疎植区において,一穂籾数の増加により慣行区と同等以上のシンク容量が得られた一方で,シンク充填率の低下が少ないことから高い収量が得られたと考えられた.疎植区においてはシンク容量と出穂前に茎部に蓄積された非構造性炭水化物(NSC)の登熟期間の減少量との間に有意な正の相関関係が見られたことから,シンク容量の拡大に応じてNSCが穂に移行することにより,穂への光合成産物の供給が補われることがソース側の要因として示唆された.また,オオナリでは疎植により一穂籾数が増加した場合にも,枝梗別の着生籾数の割合の変化が小さく弱勢頴花の顕著な増加がないことがシンク側の要因と考えられた.さらに飼料としてのオオナリに注目すべき特性である米ぬかのビタミンE,とりわけトコトリエノール含量についても現地において年次や栽植密度に関わらず安定して高い値が得られることも実証された.以上の結果から,那須地域における,オオナリ疎植栽培による飼料用米の省力・持続的多収生産の有効性が示された.

  • 篠遠 善哉, 大谷 隆二, 松波 寿典
    2021 年 90 巻 3 号 p. 343-351
    発行日: 2021/07/05
    公開日: 2021/08/03
    ジャーナル フリー

    寒冷地の黒ボク土の水田にて,プラウ耕鎮圧体系乾田直播栽培した水稲「あきたこまち」の生育および収量を移植栽培と5カ年比較した.高い砕土率(92%)と播種後の鎮圧によりプラウ耕鎮圧体系乾田直播区(乾直区)の苗立ち率は78%であった.移植栽培区(移植区)より乾直区で播種日が平均4日遅く,生育は,分げつ始期から最高分げつ期において葉齢と草丈が移植区より乾直区で小さく,SPAD値は分げつ期から出穂期まで乾直区で低く推移した.しかし,穂揃い期の地上部乾物重には栽培法による差がみられなかった.出穂期と成熟期は移植区より乾直区でそれぞれ10日,13日遅かった.収量構成要素のうち,移植区と比較して穂数は同程度であったが,1穂籾数は少なく,登熟歩合は低く,総籾数は減少傾向であり,精玄米重と全刈収量は乾直区でそれぞれ11%,13%少なかった.精玄米重と総籾数,総籾数と穂数にはそれぞれ正の相関関係が認められ,幼穂形成期と減数分裂期のSPAD値はそれぞれ1穂籾数と正の相関関係が認められた.移植区と比較して乾直区では,千粒重が大きく,玄米タンパク質含有率は低かった.今後,プラウ耕鎮圧体系乾田直播栽培で移植栽培と同等の収量を得るためには,幼穂形成期と減数分裂期のSPAD値を維持し,穂数の確保に加えて,1穂籾数と登熟歩合を向上させるための栽培法が重要と考えられる.

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