2014 Fiscal Year Research-status Report

灌水量・灌水頻度・時間帯を考慮した散水灌漑による稲の高温登熟障害対策の効果の検証

Research Project

Project/Area Number	26660195
Research Institution	National Agriculture and Food Research Organization
Principal Investigator	坂田賢独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 中央農業総合研究センター水田利用研究領域, 主任研究員 (00584327)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	北川巌独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農村工学研究所農地基盤工学研究領域, 主任研究員 (30462360) 谷本岳独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農村工学研究所農地基盤工学研究領域, 主任研究員 (40414619)
Project Period (FY)	2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords	気候変動 / 高温登熟 / 適応策 / 水管理 / 散水灌漑 / 水稲生育 / 外観品質
Outline of Annual Research Achievements	申請者が所属する研究機関内（北陸研究センターおよび農村工学研究所）の実験圃場に移動式スプリンクラーを仮設し，出穂期にあたる8月に散水灌漑を実施して温度等を測定した．また，対照区として地表灌漑を実施する圃場を設けた．中央農研北陸研究センター（新潟県上越市）では，灌漑を行う時間帯を朝方，昼間，夕方と変えて群落内の温度変化を測定した．それぞれの灌漑時間は3時間とした．晴天（無降雨）かつ高温となった連続する2日間の群落内の温度変化について，散水灌漑を実施他区と対照区との温度差を比較した．最も温度が低下したのは夕方の灌漑区であり，昼間，朝方と続いた．なお，当初計画では1回あたりの灌水量を10mmになるよう設定したが，開水路水量の変化により2.7～8.7mmとばらついた．結果的に5mmを下回る灌漑の場合に，ほとんど温度変化が生じないことが示された．また，高温抑制の観点から灌漑の効果を捉えると，灌漑時と同様に，灌漑後にも温度低下ができるだけ持続することが望ましい．結果は，地上80cmで最も効果があったのは夕方の灌漑区で，地上40cmでは朝方の灌漑区となった．昼間の灌漑区はいずれも温度低下は持続せず，対照区とほとんど温度差がみられなかった．12時間後の温度差を比較すると夕方の灌漑区は地上80cm，40cmともに，最も温度低下が持続した．農村工学研究所（茨城県つくば市）では，散水時に気温35℃以上の昼間の条件下において，穂部周辺の気温は，散水終了後60分間の平均値で0.6～0.7℃程度低下した．また，水稲穂部の温度測定の結果，散水の有無により最大約4℃（3.7～4.8℃）の差がみられた．出穂以降の作物体への散水処理は，掛け流し処理や湛水維持処理に比べ，平均収量よりやや多い収量を確保し，粗玄米重で5～20%，精玄米重で約20%多く，作物生育に影響した．
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 今年度の計画は，1）試験圃場の選定および試験準備，2）複数の灌漑時間帯による散水試験の実施，3）温度観測，ならびに，4）生育途中および収穫物の測定を実施することであった．これらの項目については全て実施することができ，一連のデータを収集することができた．また，「研究実績の概要」に記した通り，散水灌漑を行う時間帯によって温度変化の傾向が異なることを示すことができた．これは当初の研究計画で示した仮説であり，次年度に向けて順調に研究を進めることができると考えられる．ただし，当課題の目的は散水灌漑が玄米の外観品質に及ぼす効果を示すことであるが，そのためには出穂期前後に晴天かつ高気温であることが求められる．今年度は試験期間中の天候が不順であった．そのため，散水試験による温度低下効果を判断できる条件が少なく，統計的な考察が可能なほどには反復が得られなかった．また， 1回あたりの灌水量が想定を下回った．試験圃場では開水路から水中ポンプを用いて揚水したが，開水路を流れる用水が十分ではない時期や時間帯があり，灌水量が変動したことが要因である．十分な用水の確保は次年度に対応する予定である．以上の通り，天候も含めて全てが想定通りとはならなかったものの，得られたデータの範囲で考えられる内容については，当初の計画にしたがって，学会発表を行った．
Strategy for Future Research Activity	今年度に得られた結果に基づいて，玄米品質が最も高くなった灌漑時間帯に設定して，今年度と同様に，1）灌水試験，2）気象観測，3）収穫物の測定，4）結果の分析を行う．具体的な内容は以下の通りである． 1）灌水試験：研究目的である灌漑水量・灌水頻度・灌漑時間帯のうち，次年度は灌漑水量を変化させる．灌漑水量の設定は，平成26年度に実施した1回あたり10mmを基準に，1回あたりの散水量が異なる区を設定し散水試験を行う．対照区は，今年度と同様に，必要に応じて地表灌漑を行う．また，散水灌漑区，地表灌漑区とも湛水深を測定し，地表灌漑については灌漑水温測定を合わせて実施する．散水試験の期間は，穂ばらみ期から出穂後20日程度までの約1ヶ月間とする． 2）気象観測：圃場外部の気象要素（気温，湿度，日射，風速など）については，それぞれの試験地で実施している気象観測データを用いる．群落内の気象については，温度（穂の周辺，穂と地表面の中間，地表面など），湿度（穂の周辺）を測定する． 3）収穫物の測定：全ての圃場で坪刈りを行い，収量構成要素（1穂籾数，穂数，登熟歩合，千粒重）の測定および外観品質による分類を行う．なお，生育途中においても，散水試験の開始前を含み，必要に応じて生育調査（草丈，茎数，葉色など）を行う． 4）結果の分析：灌漑水量の違いが群落内温度および玄米の外観品質に及ぼす影響について分析を行う．また，今年度に得られた結果について詳細な分析を行う．
Causes of Carryover	計測のために必要と想定していた物品で，研究費を効率的に使用したため残額が生じた．
Expenditure Plan for Carryover Budget	次年度使用額は，圃場での灌漑水量を十分に確保するための水中ポンプ購入に使用することを計画しており，次年度の研究計画遂行のために効率的に使用する．