高CO_2濃度・温暖化環境に対する水稲とオオムギの生育・収量反応予測モデルの開発

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09556005
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 堀江 武 京都大学, 農学研究科, 教授 (90181528)
• 研究分担者: 清野 豁 農業環技術研究所, 環境管理部, 科長 ; 松井 勤 京都大学, 農学研究科, 助手 (70238939) ; 中川 博視 京都大学, 農学研究科, 助手 (90207738) ; 大西 政夫 京都大学, 農学研究科, 助手 (80185339) ; 白岩 立彦 京都大学, 農学研究科, 講師 (30154363)
• キーワード: 二酸化炭素濃度 / 温暖化気候 / 水稲 / 二条オオムギ / 生育 / 収量 / 高温不稔 / 予測モデル

研究概要

1. 水稲の高温不稔に及ぼす高CO_2濃度の影響
水稲は一般に開花時の気温が36℃を越すと不稔になることが知られており、予測される温暖化気候のもとではこの高温不稔が収量の制限要因となると考えられている。そこで高温・高CO_2濃度に対する収量反応の予測モデルをより実態に近づける目的で、高温不稔に及ぼすCO_2濃度の影響について実験的研究を行った。温度傾斜型CO_2処理装置(TGC)内で水稲を栽培し、高温不稔の調査を行ったところ、CO_2濃度の倍比処理によって、より低い温度で高温不稔が発生することがわかった。この高温不稔は葯の不裂開によるものであるが、CO_2濃度を高めると蒸散が抑制されることにより、頴花の温度が上昇して、高温不稔が促進されることが示唆された。
2. 高CO_2・温暖化環境に対するオオムギの生育・収量反応
予測される温暖化気候のもとでの二条オオムギの生育・収量を予測するモデルの開発のための基礎データを得る目的で、TGC内にオオムギを栽培して、実験を行った。その結果、CO_2濃度の倍比により、オオムギのバイオマス生産と収量は30-35%高まり、それに及ぼす温度と窒素の影響は小さいことが示された。

研究成果

• [文献書誌] Inoue,Y.: "Analysis of spectral measurements in paddy field for predicting rice growth and yield abased on a simple crop simulation model" Plant Production Science. 1・4. 269-279 (1998)
• [文献書誌] 大西政夫: "重量法による水稲各器官中の非構造性炭水化物の簡易定量法" 日本作物学会紀事. 68.1. 126-136 (1999)
• [文献書誌] Ohnishi,M.: "Modeling and evaluation of productivity of rainfed rice in Northeast Thailand" Proc.Intnat.Symposium : World Food Security and Crop Production Technologies for Tomorrow. 173-176 (1999)
• [文献書誌] 本間香貴: "群落表面温度の隔測に基づく高温・高CO_2濃度環境下の水稲の蒸散・熱収支特性の解析" 日本作物学会紀事. 68.1. 137-145 (1999)
• [文献書誌] Tsukaguchi,T.: "Analysis of grain-filling of individual tillers of rice based on their emergence time and NSC content in genotypes IR72 and now plant type" Proc.Intnat.Symposium : World Food Security and Crop Production Technologies for Tomorrow. 298-299 (1999)
• [文献書誌] Koie,K.: "Effect of doubled Co_2 concentration on the growth and yield of two-rowed barley under various temperature and nitrogen conditions" Proc.Intnat.Symposium : World Food Security and Crop Production Technologies for Tomorrow. 308-309 (1999)
• [文献書誌] 堀江 武: "作物学総論" 朝倉書店, 199 (1999)
• [文献書誌] Horie,T.: "World Food Security and Crop Production Technologies for Tomorrow" Graduate School of Agriculture,Kyoto University, 343 (1999)