作物におけるヒートストレスの実態とその回避機構に関する研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05454043
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 中世古 公男 北海道大学, 農学部, 教授 (80001452)
• 研究分担者: 佐藤 肇 北海道教育大学, 教育学部, 教授 (20091530) ; 岩間 和人 北海道大学, 農学部, 助教授 (70144219)
• キーワード: 作物 / ヒートストレス / 赤外線放射温度計 / 蒸散速度 / 水分ストレス / 根系 / 葉温 / 葉の調位運動

研究概要

作物は常に放射熱によるヒートストレスにさらされて生育しているが、その実態や回避機構については不明な点が多い。本研究は、サーモグラフィー装置を用いて各種作物体における表面温度の変化を視覚的にリアルタイムでとらえ、下記の知見を得た。
1.散光から直射条件に変化した場合における葉面温度の変化:ポット栽培された春播小麦の表面温度は、散光から直射条件に移すと、急速(秒単位)に上昇し、数分後にピークに達した後やや減少して定常温度(受熱と放熱がつり合う)に達することが明らかになった。しかし、水分ストレス条件下では定常温度が高く、ピーク後の減少程度が小さかった。また、日変化について測定したところ、表面温度と蒸散速度は比較的安定して推移したのに対し、光合成速度は測定時における日射の微妙な変化に対応して変化しており、葉温は短時間の変化を除くと定常的な日変化をしているものと推察された。
2.土壌水分条件が葉温に及ぼす影響:乾燥区と適湿区を圃場に設け、根量の異なるバレイショ2品種の群落内葉面温度を測定した。両品種とも乾燥区での葉温が高く、また処理間の差異は根量の少ない品種では3.3℃、根量の多い品種では2.2℃を示し、品種により影響の程度が異なった。同時に測定した光合成速度、蒸散速度、気孔伝導度においても根量の少ない品種では処理間の差異が大きかったことから、処理間および品種間における葉温の差異は、体内における水分ストレスの程度を反映したものと推察した。
3.葉の調位運動が葉面温度に及ぼす影響:調位運動を行っている葉の平均表面温度は直射条件下では葉の表面に対する太陽光の入射角に対応して変化しており、太陽の放射熱によるヒートストレスの回避に大きく貢献していることが示唆された。しかし、表面の葉温(熱電対測温)は、一定の蒸散を行っている状態では日射強度の変化の影響をほとんど受けないことが明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] Iwama,K.: "The diurnal change in water absorption rate of potato with different soil water conditions." Soil Moisture Control in Arid to Semi-Arid Region for Agro-Forestry (eds.)M.Anase and R. Yasutomi,Tokyo Univ.Agric.Press,Tokyo.147-151 (1995)
• [文献書誌] 岩間和人: "土壌の乾燥が根量の異なるバレイショ2品種の生長に及ぼす影響1.根長、葉面積および部位別乾物重" 日本作物学会紀事. 64(別2). 141-142 (1995)
• [文献書誌] 金子 正: "土壌水分条件が根量の異なるバレイショ2品種の蒸散速度、生長パラメータおよび塊茎収量に及ぼす影響" 日本育種・作物学会北海道談話会会報. 36. 138-139 (1995)
• [文献書誌] 川嶋浩樹: "根量の異なるバレイショ品種間における葉の拡散抵抗の比較.-異なる葉位および葉の表面と裏面における拡散抵抗の生育に伴う推移-" 日本作物学会紀事. 63(別1). 240-241 (1994)
• [文献書誌] 川嶋浩樹: "バレイショにおける気孔抵抗の生育にともなう推移" 日本育種・作物学会北海道談話会会報. 34. 106-107 (1993)
• [文献書誌] 佐藤 肇: "インゲンマメの葉の調位運動(11)3つの波長域光の効果" 日本作物学会紀事. 64(別2). 91-92 (1995)
• [文献書誌] 佐藤 肇: "インゲンマメの葉の調位運動(10)緑色光の効果" 日本作物学会紀事. 63(別1). 170-171 (1994)
• [文献書誌] Sato,H.: "Studies on leaf orientation movement in Kidney beans (Phaseolus vulgaris L.)IV.Effect of water spray on leaflet inclination." Japanese J.Crop Sci.62. 282-287 (1993)