Water use of high-yielding rice varieties under changing climate

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H03077
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 41030:Rural environmental engineering and planning-related
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: Ikawa Hiroki 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター, 主任研究員 (10754393)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長谷川 利拡 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境研究部門, グループ長 (10228455) ; 米村 正一郎 県立広島大学, 生物資源科学部, 教授 (20354128) ; 小野 圭介 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境研究部門, 上級研究員 (20549555) ; 関山 恭代 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 高度分析研究センター, 上級研究員 (60342804) ; 桑形 恒男 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境研究部門, 再雇用職員 (90195602)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 水稲 / 蒸発散 / 光合成 / 多収品種 / 生態系モデル

Outline of Final Research Achievements

Canopy photosynthesis and evapotranspiration were compared between a common rice cultivar (Koshihikari) and high-yielding rice cultivars (Takanari & Onari). Compared with Koshihikari, Takanari and Onari achieved a greater canopy photosynthesis and water use due to their high leaf photosynthesis capacity, mesophyll CO2 transfer, and stomatal conductance. Based on the physiological properties, a rice ecosystem model was developed. Furthermore, observations suggest the phenology effect is also important for the cumulative canopy production over the growth period.

Free Research Field

生物気象学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現在および将来の作物需要を支える上で、高い光合成能力は、水稲のような主要な作物に必要とされる形質である。一方で、光合成特性は、作物群落の水利用（蒸発散）とも密接に関わっているため、作物が高い光合成を発揮することで、どの程度、水需要に対する影響があるのかを把握する必要がある。本研究では、光合成に比べて蒸発散の品種間差は小さい結果を示した。観測と生態系モデルの両者によるアプローチにより、多様な形質を持つ水稲や他の作物に対しても同様の評価を行うための指針となる。