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2022 Fiscal Year Annual Research Report

リンゴ樹および樹園地土壌における長期高CO2・高温の影響とその技術的適応策

Research Project

Project/Area Number 18H03964
Research InstitutionHirosaki University

Principal Investigator

伊藤 大雄  弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (00333716)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 叶 旭君  弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (10708168)
石神 靖弘  高崎健康福祉大学, 農学部, 准教授 (50361415)
青山 正和  弘前大学, 農学生命科学部, 客員研究員 (60150950)
加藤 千尋  弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (60728616)
荒川 修  弘前大学, 農学生命科学部, 客員研究員 (70184265)
遠藤 明  弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (70450278)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Keywords気候変動 / 環境制御 / リンゴ
Outline of Annual Research Achievements

2022年3月15日から12月5日まで3棟のビニールハウスを、屋外と同じ環境(A棟)、屋外の気温+3℃(B棟)、あるいは屋外の気温+3℃かつ屋外の二酸化炭素濃度+200ppm(C棟)に制御した。各棟内に標準灌水区と、その1.5倍量を灌水する多灌水区を設けた。着果数は前年より減らして樹当たり80果程度に設定した。
高温処理によりリンゴ樹の萌芽と開花が7~9日早まる一方、落葉は4~5日遅れた。果実収穫日は品種によって反応が異なり、‘つがる’では高温処理により6日前進したが、‘ふじ’では8日後退した。高CO2処理に伴う植物季節の変動は明瞭でなかった。
リンゴ樹の地上部乾物生産量は、高温処理により10%、高CO2処理により13%、多灌水処理により5%、それぞれ増大した。しかし果実への乾物分配率は高温処理によって減少し、高温+高CO2処理でも回復しなかった。そのため果実収穫量はA棟>C棟>B棟となった。B棟の収穫果実はA棟に比べて糖度、硬度が低く着色が悪かった。またB棟とC棟では、2020年に続き‘ふじ’の頂芽花芽率がA棟より低かった。
深さ15cmにおける土壌の体積含水率はC棟>B棟>A棟で、いずれの棟でも経年的に増大し、棟間の差は経年的に減少した。土壌pHもC棟>B棟>A棟で、いずれの棟でも昨年より増大した。更に土中CO2濃度も概ねC棟>B棟>A棟で、いずれの棟でも経年的に増大し、深さ15cmより40cmで高かった。本実験系の気温と灌漑水量を境界条件として入力し、各棟で観測された水・熱・CO2動態を再現できるモデルの作成に向け、適切なパラメータ値の探索を進めた。B棟とC棟では2020年に減少した土壌有機物量や微生物バイオマス炭素量が回復する傾向が認められた。しかし微生物が利用可能な易分解性有機物はB棟で前年より減少したことが示唆された。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results)

  • [Journal Article] Down-regulation of photosynthesis in apple leaves under elevated CO2 concentration: a long-term field study with different fruit load2023

    • Author(s)
      Md Rakibul Hassan and Daiyu Ito
    • Journal Title

      Journal of Agricultural Meteorology

      Volume: 79 Pages: 49-57

    • DOI

      10.2480/agrmet.D-22-00021

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Changes in particulate and mineral-associated organic matter and microbial biomass in apple orchard soils under elevated temperature and CO2 concentration conditions over four years2024

    • Author(s)
      Masakazu Aoyama and Daiyu Ito
    • Organizer
      9th international symposium on the interactions of soil minerals with organic matter and microbes
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Soil respiration in an apple orchard in Tsugaru region under high air temperature and high atmospheric CO2 conditions2024

    • Author(s)
      Kato, C., Endo, A. and Ito D.
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2024
  • [Presentation] Tree phenology and grass production of an apple orchard under elevated temperature and CO22023

    • Author(s)
      Ito, D. and Hassan, M.R.
    • Organizer
      International Symposium on Agricultural Meteorology 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Dry matter production and partitioning of an apple tree in response to elevated temperature and CO22023

    • Author(s)
      Hassan, M.R. and Ito, D.
    • Organizer
      International Symposium on Agricultural Meteorology 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Change in the date of harvesting and the quality of harvested fruits for apple trees cultivated under high temperature and CO22023

    • Author(s)
      Ito, D., Hassan, R., Arakawa, O. and Nissato, K.
    • Organizer
      The 4th Asian Horticultural Congress
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高温・高CO2環境下におけるリンゴ樹群落ハウス土壌環境の経年変化の特徴2023

    • Author(s)
      遠藤 明・加藤千尋・伊藤大雄
    • Organizer
      第72回農業農村工学会大会講演会
  • [Presentation] 高温処理および高温・高CO2処理を施したビニルハウス内におけるリンゴ栽培下での4年間の土壌有機物変化2023

    • Author(s)
      青山正和・伊藤大雄
    • Organizer
      日本土壌肥料学会2023年度大会
  • [Presentation] Effect of the increment of air temperature and CO2 concentration on the ripening of apple fruit under the changing climate2022

    • Author(s)
      Arakawa, O., Nissato,K., Ito, D., and Hassan, R.
    • Organizer
      31st International Horticultural Congress
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高温および高CO2濃度がリンゴ品種‘紅の夢’の果肉・果皮着色と果実品質に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      伊藤大雄・Hassan, M.R.・日里恭一
    • Organizer
      園芸学会令和4年度秋季大会
  • [Presentation] 高温処理および高温・高CO2処理を施したビニルハウス内におけるリンゴ栽培下での土壌有機物の変化2022

    • Author(s)
      青山正和・伊藤大雄
    • Organizer
      日本土壌肥料学会2022年度大会

URL: 

Published: 2024-12-25  

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