イネ根の吸水能改善に関する研究：節水栽培における生産安定性の向上を目指して

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K15218
• Research Institution: Rakuno Gakuen University
• Principal Investigator: 亀岡 笑 酪農学園大学, 農食環境学群, 講師 (40781878)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: イネ / 節水栽培 / 間断灌水 / 根系発育の可塑性 / 土壌水ポテンシャル

Outline of Annual Research Achievements

地下水位の低下や農業用水の汚染による水資源不足は年々深刻化している。「間断灌水法」は、農業用水の消費量が特に多い水稲栽培において有効な節水栽培技術であるが、再灌水の遅れに伴う土壌の乾燥発生がしばしば収量減少の原因となっている。本研究では、軽度の乾燥条件下での発揮が報告される「根系発育の可塑性」に着目し、「間断灌水」の再灌水時の土壌の乾燥程度を複数設定し、根系発育の可塑性発揮が最大になる再灌水時の土壌の乾燥程度を明らかにすることを目指した。2020年度は2017～19年度の栽培試験結果をとりまとめ、土壌環境の変化によって、①灌水時期の決定基準とした、根の環境適応性を発揮しうる土壌の乾燥程度、②間断灌水法によってイネ根系の発育的可塑性がどのように変化するか、③砂土条件下での窒素量変動が①、②に与える影響を、それぞれ定量的に評価しようとした。
2017～19年度の栽培試験結果から、砂質土壌が広がる東北タイで広く栽培されるKDML105は、高窒素濃度の砂土条件下において供試品種3品種の中でもっとも節水栽培の効果が良好であった。すなわち節水効果を示しただけでなく、節水栽培による収量の低下が供試品種3品種の中でもっとも小さかった。その一方で、黒ボク土条件下においては砂土条件下で示したようなKDML105の優れた形質は認められなかった。すなわち１）砂土条件下では窒素濃度が変動すると最適な間断灌水法の灌水時期も変化すること、２）間断灌水法で栽培するイネ根系では、節根伸長の可塑性が顕著に発揮されること、３）その節根伸長の可塑性は、高窒素濃度でより顕著に発揮されること、４）土質の変化によって同一の間断灌水条件であっても優れた生育反応を示す品種が異なる可能性があること、以上4点が明らかとなった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

主にコロナ感染対策対応が原因で、予定していた追加の栽培試験を実施できなかった。また、研究計画をしていた「「表面積あたりの『根の水通導性』」に重要な役割を果たす有用形質の同定」については測定装置の手配の遅れにより、現在までに当初計画に比べて進捗が遅れている。

Strategy for Future Research Activity

引き続き、統計解析も進め、2017～2019年度で得られた栽培結果について、土壌・水分条件と、茎葉・根系発育データとの関連性を整理し、栽培条件ごとにもっとも効果的と考えられる間断灌水条件を品種ごとに明らかにする。さらに、間断灌水処理の精度向上を目指し、自動的に水管理する仕組み作りにも取り組む。測定装置を手配でき次第、「表面積あたりの『根の水通導性』」に重要な役割を果たす有用形質の同定」に取り組む。

Causes of Carryover

次年度使用額が生じた理由は、コロナ感染対策対応等が原因で当初計画していた実験を実施できず、当該年度において測定機器の購入が見送られたためであった。次年度は間断灌水処理の精度向上を目指し、自動的に水管理する仕組み作りならびに「表面積あたりの『根の水通導性』」評価に必要となる各種測定機器を順次購入する予定である。