リモートセンシングによる水稲の生産機能評価および品種スクリーニングシステムの開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13556006
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 堀江 武 京都大学, 農学研究科, 教授 (90181528)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中川 博視 京都大学, 農学研究科, 助手 (90207738) ; 白岩 立彦 京都大学, 農学研究科, 助教授 (30154363) ; 井上 吉雄 独立行政法人, 農業環境技術研究所地球環境部, 研究室長 ; 松井 勤 京都大学, 農学研究科, 助手 (70238939)
• Keywords: 水稲 / リモートセンシング / 群落拡散抵抗 / 気孔コンダクタンス / 葉温 / 光合成 / 蒸散 / 炭素同位体分別比

Research Abstract

圃場における水稲品種の収量性関連形質をリモートセンシングを利用して、非破壊・非接触的に計測する手法を開発し、多収品種育種のための品種スクリーニングへの適用性を明らかにすることが本研究の目的である。本年度は、前年度に開発した、水稲群落の日向い部と日陰部の葉温を熱画像センサーによって遠隔計測し、それを熱収支式に入力することにより、群落の拡散抵抗(r_c)を求める方法を10品種の水稲に適用し、その有効性およびr_cと生産機能との関連性について調査し、次のことを明らかにした。
1.熱画像から求めたr_cは、葉チェンバー法により測定した気孔拡散抵抗および植物体の炭素同位体分別比と密接な関係にあることがわかり、本研究により開発された方法が水稲のCO_2と水蒸気交換機能の遠隔計測に有効であることが示された。
2.水稲葉の光合成能は日昼の気孔コンダクタンス(1/r_c)と葉身の窒素濃度の積に比例する。
3.供試した10品種の間には、収量に大きな差異が認められたが、その差異は出穂前2週間の個体群生長速度ひいては個葉の光合成能の差異に支配されることが示された。さらに光合成能は気孔コンダクタンス(r_c)と葉身窒素濃度の積に比例することから、これらが水稲品種の収量の主要な支配形質であることが示された。
4.以上により、本研究において開発されたr_cの遠隔計測値は水稲品種のガス交換機能評価に有効であり、出穂前2週間の1/r_cと葉身窒素濃度の積は収量性評価の指標となり得ることが示唆された。

Research Products

• [Publications] Horie, T.: "Physiological traits associated with high yield potential in rice"Proc.Internat.Rice Congress. (In press). (2003)
• [Publications] Inoue, Y.: "Synergy of remote sensing and modeling for estimating ecophysiological processes in plant production"Plant Production Science. 6・1. 3-16 (2003)
• [Publications] Suzuki, T.: "Competitiveness of four rice cultivars against barnyardgrass, Echinochloa oryzacola, with reference to root and shoot competition"Plant Production Science. 5・1. 77-82 (2002)
• [Publications] 桂 圭佑: "圃場条件下における水稲収量の支配形質の同定と計測評価 4.水稲収量の遺伝的変異とそれに関与する生長特性"日本作物学会紀事. 71・別2. 12-13 (2002)
• [Publications] 大角 壮弘: "圃場条件下における水稲収量の支配形質の同定と計測評価 5.水稲の個葉光合成の品種間差異とその要因"日本作物学会紀事. 71・別2. 14-15 (2002)
• [Publications] 桑崎 耕平: "圃場条件下における水稲収量の支配形質の同定と計測評価 6.群落拡散抵抗の品種間差異のリモートセンシング及びそのCGRとの関連性"日本作物学会紀事. 71・別2. 16-17 (2002)