Analysis of mechanisms for organic rice production without weeding with cover crops.

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K05927
• Research Institution: Ibaraki University
• Principal Investigator: 小松崎 将一 茨城大学, 農学部, 教授 (10205510)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 浅木 直美 茨城大学, 農学部, 准教授 (40571419) ; 西澤 智康 茨城大学, 農学部, 准教授 (40722111)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 有機農業 / カバークロップ / 雑草防除 / 農作業システム / 水稲

Outline of Annual Research Achievements

有機農業においては、農薬の使用ができないため、雑草防除が課題となっている。そこで、イタリアンライグラスのカバークロップ利用により、有機水田における雑草の発生が抑制される傾向があるかどうかについて確認した。茨城大学農学部附属国際フィールド農学センターにおいて、有機水稲栽培試験を行った。イタリアンライグラスの「ヤヨイワセ」をカバークロップとして使用し、水稲「コシヒカリ」を主作物として栽培した。カバークロップ区と裸地区の2処理区を設け、湛水を開始した後、水稲の生育や雑草の地上部乾物重を調査した。また、土壌溶液を採取し、コマツナ種子を用いた発芽率や幼芽、幼根長を測定して雑草抑制効果を評価した。その結果、イタリアンライグラスを施用した水田では、2年間の試験で雑草量が減少する傾向が認められた。また、コマツナの種子発芽法により、土壌溶液中に雑草の発生や伸長を抑制する物質が含まれていることが示唆された。さらに、小規模な田んぼでウキクサをマルチとして雑草抑制を行い、省エネ効果の高い不耕起栽培を取り入れた環境負荷の少ない水稲の不耕起有機稲作栽培技術を確立するための試験も行った。その結果、ウキクサマルチを利用すると、雑草が確認されず、水稲の生育にも影響がないことが分かった。以上の結果から、イタリアンライグラスのカバークロップ利用やウキクサマルチの利用など、環境負荷の少ない方法による雑草防除が有効であることが示唆された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

茨城大学農学部附属国際フィールド農学センターにおいて、有機水稲栽培試験を行った。イタリアンライグラスの「ヤヨイワセ」をカバークロップとして使用し、水稲「コシヒカリ」を主作物として栽培した。カバークロップ区と裸地区の2処理区を設け、湛水を開始した後、水稲の生育や雑草の地上部乾物重を調査した。また、土壌溶液を採取し、コマツナ種子を用いた発芽率や幼芽、幼根長を測定して雑草抑制効果を評価した。これらの結果から、有機水稲栽培における耕種的な雑草抑制法の基礎的知見が得られた。同じく千葉県君津市内で、ウキクサマルチ区と対照区を設けて、水田から採取した3種類の土における雑草の発生数や乾物重を調査し、遮光量がウキクサの種類に及ぼす影響を調べた。照度を測定し、ウキクサとアオウキクサの遮光率測定による比較も行った。 以上の結果から有機水稲栽培における土壌管理による雑草抑制メカニズムの一部について解明できた。

Strategy for Future Research Activity

カバークロップを利用した有機水稲栽培において、複数回の代掻きが雑草抑制に有効であることが明らかになった。この効果は、代掻きにより土中に埋まった休眠種子の発芽が促進され、埋まった種子数が減少することにより、雑草の発生を抑制することができるためと考える。さらに、カバークロップを使用することで、有機物の還元が促進されることが分かった。一方で、不耕起条件でも雑草の発生が抑制されていたため、不耕起条件下での雑草抑制メカニズムについてはまだ解明されていない。今後は、不耕起条件下でも効果的な雑草抑制方法を探求するために、継続的な調査研究が必要とされる。これらの知見は、有機農業における効果的な雑草抑制方法の開発に役立つだけでなく、より持続可能な農業の実現に向けた取り組みの一環としても重要であることが示唆される。今年度においてもこれらの現象が再現できるかどうか圃場実験を継続しつつ、研究論文の成果の取りまとめを行う。

Causes of Carryover

水稲の無除草による抑草メカニズムを明らかとするために、複数年度での圃場試験が必要であるため、次年度も予定通り研究を計画推進する。なお、微生物分析など費用ついては、圃場データと整合性をとるため、サンプル数を限定し分析するため次年度へ移行した。