農作物の収量に対するオゾンの影響評価 －植物成長モデルを用いた新規手法－

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K20459
• Research Institution: University of Yamanashi
• Principal Investigator: 黄瀬 佳之 山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (00818528)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: オゾン / 光合成 / 収量 / 植物成長モデル

Outline of Annual Research Achievements

農作物に対するオゾンの悪影響が懸念されていることから、本研究では、オゾンの影響プロセスを組み込んだ植物成長モデルを開発し、日本の農作物の収量に対する現状濃度のオゾンの影響を評価することを目的としている。今年度は前年度に開発した植物成長モデルの検証を行った。山梨大学甲府キャンパス圃場に設置したオープントップチャンバーを用いて、複数回にわたって浄化空気区とオゾン暴露区でコマツナを育成した。葉数・葉面積および器官別バイオマスを定期的に測定し、植物成長モデルによる推定結果を検証した。まず、浄化空気区においては育成時期・環境によるコマツナの収量の違いが認められた。前年度に開発した植物成長モデルは極めて気温が低い時期には収量を過小評価したが、その他の時期においてはコマツナの収量を精度良く推定できることが明らかになった。一方、本モデルではオゾンによる収量低下プロセスとして、オゾン吸収に伴う光合成能力の低下（最大カルボキシル化速度および最大電子伝達速度の低下）を考慮している。育成実験の結果、オゾン区では収量の低下が認められたが、それについても植物成長モデルを使って概ね推定が可能であった。このことから、本モデルの有用性が示され、さらに、オゾンによる光合成能力の低下が収量低下のキーファクターであることも明らかになった。以上のことから、本研究で開発した植物成長モデルは日本の農作物の収量に対する現状濃度のオゾンの影響評価に有効であると考えられる。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の計画通り、コマツナに対するオゾン曝露試験を実施し、前年度に開発したオゾンの影響プロセスを組み込んだ植物成長モデルの検証ができたため、おおむね順調に進展していると判断できる。

Strategy for Future Research Activity

当初の計画通り、これまでに開発したオゾンの影響プロセスを組み込んだ植物成長モデルを使って、コマツナの収量に対する現状濃度のオゾンの広域影響評価を行う。