2020 Fiscal Year Annual Research Report

Field study on transpiration and water consumption of sugarcane in islands, Japan

Research Project

Project/Area Number	18K05887
Research Institution	Kagoshima University
Principal Investigator	籾井和朗鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 教授 (40136536)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	肥山浩樹鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 准教授 (10208788) 竹内真一東海大学, 海洋学部, 教授 (30268817)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	ヒートパルス法 / 基準作物蒸発散量 / FAOペンマン・モンティース法 / 土壌水分 / 数値解析 / 飽差 / ヒステリシス応答
Outline of Annual Research Achievements	今年度は，2019年度沖縄（北緯約26度，琉球石灰岩風化土）及び2016年度種子島（北緯約31度，火山灰土）のサトウキビ圃場で観測した蒸散量及び気象資料に基づいて，サトウキビの蒸散量と大気の蒸発散要求量（基準作物蒸発散量ETo）との関係について検討を加えた。サトウキビの蒸散量の評価には，熱パルスを利用した茎内流速測定法（ヒートパルス法）を適用し，従来の微気象学的手法では評価が困難な島嶼域の小区画テラス形状のサトウキビ圃場の蒸散量を定量化した。さらに，大気の蒸発散要求量に関しては，FAO（国際連合食糧農業機関）が提案した草地（基準作物）表面に対するペンマン・モンティース法を適用し，島嶼域サトウキビの実蒸散量と対象地域の気象条件に依存する大気蒸散要求量とを関係づけることを試みた。得られた成果は次のようである： 1）解析期間（8月～9月）の草丈3m以上のサトウキビ生育旺盛期において，沖縄と種子島の蒸散量は，平均値で，サトウキビ1本当たり，それぞれ0.47 L/d（ETo=5.3 mm/d）及び0.38 L/d（ETo=4.5 mm/d）であり，沖縄が若干大きくなることを実証した。 2）現地観測結果に基づいて，観測期間中の日単位の蒸散量が，FAOが提案する生育旺盛期のサトウキビに対する基準値1.2 EToにより，種子島及び沖縄においても，概ね推定できることを明らかにした。 3）気象要素との相関分析によれば，蒸散量は短波放射量と高い相関があること，さらに種子島と沖縄のサトウキビ圃場において飽差に対する茎内流量のヒステリシス応答を実証した。 4）種子島圃場の土壌水分動態数値解析では，根による吸水量が実測の蒸散量と概ね一致することを示した。本研究で新たに検討した「根による吸水を考慮したサトウキビ圃場の土壌水分動態解析」は，現地気象・土壌特性に対応した対象地域特有の水分消費量評価に有効である。