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水稲有機栽培における米ぬかとふすま表面施用の 除草効果と水稲の生育

2004.3

宇都宮大学農学部生物生産科学科
植物生産学コース
作物生産技術研究室
中村綾子

	目次									

T.	緒言						
U.	材料と方法	
	1. 栽培方法
	2. 試験圃場及び試験区
	3. 調査項目及び調査方法
V.	結果及び考察									
	1. 気象経過及び生育概況
	2. 米ぬかとふすま表面施用の抑草効果		
    3. 水稲の生育及び病害虫の発生に及ぼす影響
	4. 水稲の乾物,窒素吸収に及ぼす影響					
	5. 収量及び収量構成要素に及ぼす影響					
W.	摘要			
	Sammary			
X.	謝辞			
Y.	引用文献

T.緒言
  今日の水稲栽培において,収量の増大や安定供給,労働時間の短縮を図るためには,農薬や化学肥料に頼らざるを得ない状況にある.しかし,消費者の関心は価格面から安心・安全という面へ移行しつつあり,近年JAS規格が制定され,特に有機栽培への意識が高まっている.そこで注目をしたいのが「米ぬか」である.「米ぬか」とは,精米時に発生する玄米中の胚芽と表皮部分を合わせたもので,たんぱく質やリン酸,ミネラルを豊富に含み,田植え後に表面施用すると,微生物が繁殖し,水田土壌は強還元状態となる.さらに,微生物の繁殖にともなって発生する有機酸や,土壌の還元化が雑草の発育を抑えるとされている. しかし,苗の状態や水温,米ぬかの施用量によっても除草効果は異なってくる.
 また,最近は米ぬか以外に小麦の「ふすま」も農業的に利用されている.「ふすま」とは,精麦時に出る小麦の皮くずのことで,家畜の飼料として用いられるのが一般的である.土壌くん蒸薬剤としてこれまで最も効果の優れた臭化メチル剤が,地球温暖化対象物質として,2005年までに使用禁止となる.こうした中,環境保全型農業技術と併せて,施設栽培における還元型土壌消毒法が注目されている(JA全農かながわ通信より).その消毒法は,ふすまを投入後に全面混和を行い,透明マルチ・ビニールで被覆後,圃場が湛水状態となるよう潅水する.土壌の還元に伴って,土壌微生物が急激に増殖し土中の酸素を消費することで,土壌病害虫の防除効果がある.ふすまの価格は20kgで600円台とコストを抑えた消毒が行える点も大きなメリットで,ふすまの新たな活用法になっている.
 このふすまを利用して水田除草効果も考えられるが,このことを検討している報告は見られない.米ぬかに関しては,10aあたり100kgで効果があるという報告はされているが(冨樫 2003),施用量の違いと除草効果および水稲生育への影響についてはまだ検討の必要がある.米ぬかは,玄米収量約500kg/10aに対して50kg生産され,ふすまは小麦収量400kg/10aとした場合,約120kg生産される.
 そこで本研究では,これら米,小麦生産に伴って出る作物副産物の「米ぬか」と「ふすま」の水田への表面施用量の違いが除草効果および水稲の生育,収量へ及ぼす影響について検討した.

U.材料と方法
1. 栽培方法
 試験は,2003年に真岡市下篭谷地区にある宇都宮大学農学部附属農場の堆肥連年施用黒ぼく土水田で行った.品種は水稲品種コシヒカリを供試した.種籾は4月17日に比重1.13で塩水選を行い, 15℃の流水で7日間浸種した後32℃の定温機中で15時間催芽処理を行った.催芽種子は,4月25日に60cm×30cm×3cmの田植機移植用育苗箱に播種した.播種量は乾籾換算で80g/箱とした.播種の際,種子消毒土壌消毒の殺菌剤は使用していない.床土および覆土は農場内の山土(黒ぼく土)を使用し,箱の元肥として発酵鶏糞(窒素2.9%,リン酸6.5%,加里3.0%,C/N比7.0%)を250g/箱用いた.それを育苗ハウスで保温シートをかけて4日間育苗し,その後保温シートをはずし,農場の慣行法で育苗した.移植は5月22日に草丈約18cm,葉齢4.5の中苗を1株あたり約3本として,裁植密度は20.8株/u(条間30cm×株間16cm)に設定し,6条乗用施肥田植機で移植した.

2. 試験圃場及び試験区
 試験圃場は堆肥を1991年〜1994年に各年10aあたり5t,1995年以降は各年2t施用している堆肥連年施用水田である.堆肥は牛糞,落ち葉,籾殻,稲藁,麦藁による完熟堆肥(窒素2.5%,リン酸2.2%,加里2.3%)で,3月20日にマニアスプレッターを用いて施用した.試験区の設定は第1表に示す.なお,いずれの試験区においても前年度の稲藁を土壌に還元している.代かきは、移植1週間前(5月14日)に荒代かき,移植前(5月20日)に植代かきの計2回行った.
 試験区は,米ぬか50区,米ぬか100区,ふすま50区,ふすま100区を設定し,これら各区には,米ぬかまたはふすま50g/uと100g/uを移植後すぐ田面水のない状態で表面施用した(写真 1).それぞれの成分は,米ぬか(窒素2.4%,リン酸5.4%,加里2.1%),ふすま(窒素2.5%,リン酸2.5%,加里1.6% 日本標準飼料成分表 1995年版 調べより,全窒素は粗蛋白質含量を窒素係数6.25で割って求め,リン酸は全リン含量(P)にリン酸係数P2O5/2P=2.29を乗じて求め,加里はカリウム含量(K)にK2O/2K=1.20を乗じて求めた.)
 対照区の除草方法は,ほうき除草を中心に行った.ほうき除草とは,3連の竹ほうきをひいて畦間の土壌表面を撹拌し,雑草の光合成を泥水で阻害して生育を抑えることや雑草を定着させないためにする方法である(写真 2).ほうき除草を5月22日から約1週間ごと(5月29日,6月3日,6月6日,6月13日)に計4回行い,手取り除草を7月25日に1回行った.(ただし,対照区の雑草調査地点は,無農薬かつ無除草での雑草発生を調べるためほうき除草や手取り除草は行っていない.ただし,雑草調査地点の周辺部は,ほうきや手取り除草を行っているので泥水は調査地点に達している.)

3. 調査項目及び調査方法
(1) 雑草調査
 60cm×50cmの0.3uを1調査地点として,1試験区あたり3反復で行った.8月7日,8日に調査地点内のすべての雑草を抜き取り,種類ごとに分けて本数を数えた.根に付着した泥やゴミを洗い落とし,80℃で2日間通風乾燥後,乾物重を測定した.雑草発生本数と雑草乾物重は1uあたりに換算した.

(2) 土壌の酸化還元電位とpH
  酸化還元電位,pHと地温を測定した.酸化還元電位は東亜電波工業製のポータブルORP計PシリーズRM-12Pを用いて試験区周辺の株間に深さ2〜3cmに白金電極を設置し,移植直後から1日目は4時間おきに測定し,その後午前10時前後を測定時間として5月22日〜5月29日の移植後1週間は毎日測定した.pHは東亜電波工業株式会社製のポータブルpH計 PシリーズHM-12Pを用いて,地温は佐藤計量製作所製の防水型デジタル温度計SK-1250MCUを用いて酸化還元電位の測定と同時に測定した.

(3) 生育調査
 生育調査は,試験区ごとに周囲を含めた欠株のない10株(5株2畦)を1つの調査地点として,1試験区あたり3反復行い,草丈,茎数,葉数,葉色値の4項目を調査した.草丈,葉数,茎数を6月12日から8月21日まで2週間ごとに,葉色値を6月26日から9月18日まで2週間ごとに測定した.葉色値の測定には,ミノルタ社製自動葉緑素計(SPAD502)を用いて最上位展開葉の前の葉の中央部を測定した.

(4) イネミズゾウムシ調査
  イネミズゾウムシ調査は, 1試験区あたり40株,3反復で行った.6月5日(移植後2週間)に発生しているイネミズゾウムシの個体数と食害程度を調査した.株ごとに地上部で確認された個体数を記録し,食害程度はその生育時期の最上位展開葉まで食害が見られたものを3とし,その1つ下葉まで食害が見られたものを2として,全く食害のないものを0とし4段階で表した.

(5) いもち病罹病調査
  いもち病調査は,1試験区あたり40株,3反復で行った. 9月4日に発生している葉いもちと穂いもちについて調査した.葉いもちは,最上位展開葉から3葉目までのいずれかに5mm以上の病斑のある茎を数え,穂いもちは穂首以上に明らかな病斑があり,穂が50%以上不稔になっている穂を数えた.

(6) 葉面積・乾物重および窒素吸収量調査
 最高分げつ期の7月10日(対照区).11日(その他の区),出穂期の8月13日(対照区,米ぬか50区,ふすま100区),14日(米ぬか100区,ふすま50区),収穫期の9月24日に稲株の抜き取り調査を行った.調査は生育調査地点の平均茎数を調べ,平均茎数を持つ株を各調査地点の周辺から2株抜き取って行った.抜き取った株は根を切除し,葉身を切り離し葉面積を測定した後,穂,葉鞘+茎に分け,80℃で2日間通風乾燥後,乾物重を測定した.乾物試料は,1cm程度に裁断した後,HEIKO製粉砕機(SAMPLE MILL TI-100)で微粉砕し,窒素含有率を測定した.測定には島津社製NCアナライザーを用いた.

(7) 収量と収量構成要素
 9月25日の収穫時に,収量調査は米ぬか区とふすま区は1反復あたり10株×2列計20株,対照区は10株×4列計40株を地際から刈り取り,穂数を数え風乾後,全重,精籾重,総玄米重,精玄米重と水分含量を測定した.精玄米重は,粒厚1.8mm以上で水分15%に換算した.粒厚1.8mm以上を精玄米として,水分15%に換算し精玄米重とした.なお,水分含有率はケット科学研究所製の成分分析計AN-700を用いて測定し,同時に食味値と蛋白質含有率も測定した.
 収量構成要素は,収量調査から得た穂数データをもとに収量調査地点の周辺から各地点の平均的な穂数を持つ株を1反復あたり5株掘り取った.各株の平均的な穂4本を取り出し,1反復あたり20穂の籾数を数え,比重1.06の食塩溶液で塩水選を行い,登熟籾と不稔籾とに分別し,それぞれの粒数を測定してから登熟歩合を算出した.各株から全長の長い順に3茎抜き出し,1反復あたり15本の穂長と節間長を測定した.玄米千粒重は玄米20gを秤量し,その粒数から算出した.また,収量の刈り取り時に坪刈り地点と周辺部の倒伏程度を調査し,倒伏しなかったものを0,完全倒伏したものを5として0〜5の6段階で表した.

V.結果及び考察

1. 気象経過及び生育概況
本年は,田植え後の活着期は晴天が続いたが,6月中旬から8月下旬にかけては低温と日照不足であった.特に7月の天候が悪く,平年の日平均気温を超えることがほとんどなかった.また,日照時間が短く降水量が多かった.その後,登熟期間の9月上旬からは晴天が続き,9月中旬には真夏日が1週間ほど続いた.しかし,好天候であったのは9月のみで,2003年はこれら多雨,低温,極端な日照不足により,大冷害年の1993年に近い不良天候年であった.
 生育の状況を第2表に示した.苗の生育は順調で,活着期も平年並の天候で,最高分げつ期までの生育は良好であったが,出穂期は7月の低温と日照不足が影響し,8月13日から14日と平年より1週間程度遅れ,穂揃期もそれに伴い遅れた.倒伏は試験区によって一部軽くなびく程度で,生育不良で登熟も悪かったため,コシヒカリでも倒伏はほぼ見られなかった.

2. 米ぬかとふすま表面施用の抑草効果
 雑草発生本数を第1図に示した.米ぬか及びふすま表面施用区の雑草発生本数は,対照区に比べて有意に少なく,米ぬか50区および米ぬか100区は1/2,ふすま100区は1/3,ふすま50区は1/4であった.一方,発生した雑草の種類別でみると,雑草発生の多かった対照区では,個体の小さいキカシグサが多く,次いでコナギの発生が多かった.米ぬか50区ではコナギ,アブノメの順で,米ぬか100区ではコナギ,ホタルイの順で多かった.ふすま50区では,アブノメが多く,ふすま100区ではホタルイ,コナギの順で多かった.
 雑草乾物重を第2図に示した.米ぬか100区では,コナギの1個体あたりの乾物重が多く,全雑草乾物重が最も多かった.ふすま100区では,1個体乾物重の大きいイボクサの発生本数が多かったために,全雑草乾物重が多くなった.雑草発生本数の最も多かった対照区では,1個体乾物重の小さいキカシグサが多かったために,全雑草乾物重は少なかった.米ぬか50区,ふすま50区共に雑草乾物重は対照区に比べて少なく,特にふすま50区は対照区の1/9以下の量であった.
 酸化還元電位の変化を第3図に示し,Aに移植直後4時間ごとの日変化,Bに移植から1週間の1日ごとの変化をそれぞれ図示した.米ぬか100区は散布直後に−35mVを示し,数時間で電位が急激に下がり始め,移植後1週間−200mV〜−100mVの電位を示した.ふすま100区は米ぬか100区ほど急激ではないが,+130mVから徐々に電位は下がり始め,1週間後には米ぬか100区とほぼ同じ値を示した.米ぬか50区は,+250mVの電位からゆっくりと下がり,6日後の5月28日には−150mV付近まで下がった.ふすま50区は,散布後+250mVから2日後で−200mV付近まで電位が下がり,3日後にはいったん電位が−50mVに上がり,7日後には対照区の−40mVとほぼ同じ値を示した.
 移植から1週間のpH変化を第4図に示した.米ぬか100区がpH6.1〜6.5と最も高い値を示し,ふすま100区はpH5.9〜6.4の間で変動し5月24日から徐々に上がった.米ぬか50区およびふすま50区は,散布後4日間はpH5.9〜6.1の間でほぼ同じ値を示し,ふすま50区は5月27日にpH6.4へ上がり,翌日急激にpH6.1へ下がり,5月29日にはpH6.3へ上がり,pHの最も高い米ぬか100区とほぼ同じ値を示した.米ぬか50区は5月26日以降大きな変動は見られなかった.

 中山(2002)は,米ぬかを施用すると水中の溶存酸素量が急激に低下し,種子の発芽に酸素を必要とするキカシグサ及びアゼナなどの発芽が抑えられるとしている.本研究では,第1図に示したように米ぬか及びふすま表面施用区ではキカシグサの発生が少なく,有機物を施用していない対照区で多かったのはこのためと考えられる.一方,種子発芽の酸素要求度が極めて小さく無酸素条件下でも発芽できるコナギの発生率は,米ぬか及びふすま表面施用区において対照区よりも低い結果となった.これは土壌表層の急激な還元化に伴って生成された還元性物質や有機酸の影響であると思われた.しかし,米ぬか100区ではいったん発芽したコナギの個体においては初期生育を抑えたが,その後生育が回復しコナギの乾物重が最も多い結果となった.また,米ぬか100区は電位が下がっているにもかかわらず雑草発生の抑制効果は長く続かなかった.ふすま50区は,コナギの発芽を抑え,発生の多かったイボクサの生育も抑えたことで,雑草発生本数が最も少なく,全雑草乾物重は有意に少なかった.また,ふすま50区の酸化還元電位では散布3日後の−206mVが最も低かった.これは雑草発芽時に電位が最も下がり,それに伴って生成された還元性物質や有機酸の影響,もしくは土壌が強い酸欠状態になったために雑草種子の発芽および出芽を抑えたのではないかと考えられる.ふすまの粒子は米ぬかと比べて大きいため,土中での分解時間が長く,ふすまの分解過程で分泌,産出される酸性の有機酸により雑草の種子根の先端部分が障害を起こし,雑草の生育が阻害されたのではないかと思われた.ふすま100区ではふすま50区よりも還元度の高い状態が続いたが,コナギやイボクサの発芽,生育を抑えきれず,ふすま50区のような効果は表れなかった.ふすまも米ぬかも50区で雑草の抑制効果が高かった.大場(2001)は,米ぬか散布量を変えた場合には量が多くなると雑草抑制効果が大きくなると報告している.しかし,今回の試験では米ぬか,ふすまの施用量が少ない区ほど雑草の抑制効果が高い結果となった.米ぬか及びふすまの表面散布において,それらの施用量の違いが雑草の抑制効果にどのような影響を及ぼすのか,また土壌の酸化還元電位低下と抑草効果の関係は,今後の検討課題である.

3. 米ぬかとふすま表面施用が水稲の生育と病害虫の発生に及ぼす影響
草丈の推移を第5図に示した.6月12日の生育初期では草丈に大きな差は見られなかったが,米ぬか,ふすま表面施用区に比べ対照区が最も高い値を示した.ふすま100区は,6月12日に対照区およびふすま50区より低い値を示していたが,7月10日の最高分げつ期以降の生育が良く,7月24日にはふすま50区より高くなり,8月21日には最も高かった. 米ぬか50区,米ぬか100区,ふすま100区の草丈は,対照区に比べやや低かった.
葉数の推移を第6図に示した.6月12日は米ぬか100区とふすま100区が多く,対照区が最も少なかった.最高分げつ期の7月10日からは米ぬか50区とふすま50区が多くなった.
 茎数の推移を第7図に示した.米ぬか,ふすまの表面散布区では,6月12日の茎数は対照区に比べて多くなった.米ぬか100区は6月12日に茎数が最も多かったが,7月10日の最高分げつ期以降は減少し,対照区より少なかった.ふすま100区は,7月10日に最も茎数が多くなり,最高分げつ期から出穂期以降は他の区よりも多かった.ふすま50区は6月26日に他の区より多かったが,7月24日には対照区とほぼ同じ値を示し,8月21日は米ぬか50区と同じ値を示した.
葉色値の推移を第8図に示した.生育全般において米ぬか100区とふすま50区が低い傾向にあった.6月 26日と9月18日では全試験区ともほぼ同じ値を示したが,最高分げつ期から出穂期にかけては試験区に差が見られた.6月26日の葉色値は対照区が最も低かった.どの試験区も出穂期前に葉色値が下がり,出穂後上がる傾向にあった.特にふすま100区は出穂期前に葉色値が急激に低くなり,出穂後また急激に葉色値が高くなった.米ぬか,ふすま表面施用区における葉色値は,ふすま100区,米ぬか50区,ふすま50区,米ぬか100区の順に高かった.
 苗質は移植後の活着,発根力,養分吸収などを通じて初期生育と密接に関係することは広く知られている.(楠谷 1986,山本 1995a,山本ら 1995b,佐々木・後藤 1999)また,米ぬか処理における稚苗移植では初期の分げつはやや抑えられるとしている(中山 2002).今年の苗は,葉齢4.5の中苗で健苗であったため,米ぬかやふすま表面散布による植傷みはなく,草丈以外の葉数,茎数,葉色値の値は,どの区も対照区に比べて高く,初期生育の抑制は見られず,生育の向上は,米ぬかやふすまに含まれる窒素の供給による肥料的な効果があったためではないかと思われた. ふすま100区は,草丈の向上や茎数増加が最高分げつ期以降の生育後半に見られ,葉数もやや増加傾向であった.また出穂期以降に葉色値が急激に上がったのは,窒素供給の表れである.一方ふすま50区では,草丈や葉色値が対照区に比べて低く,茎数もやや低かった.ふすま50区はふすま100区より雑草の抑制効果が高かったのに対し,ふすま100区は水稲への生育促進効果がふすま50区より高かった.このことから,ふすまの分解過程で分泌される物質と,ふすまの施用量によってその効果が異なり,また米ぬかやふすまの粒子の大きさや含有成分の違いが,分解過程,分解速度,分泌物質の違いに結びつき,水稲の生育および抑草効果の違いとして出るのではないかと考えられるが,さらに検討する必要がある.

 イネミズゾウムシによる平均被害程度を第9図に,1株あたりのイネミズゾウムシ個体数を第10図示した.米ぬか100区とふすま100区で平均被害程度も個体数も有意に高い値を示した.米ぬか50区およびふすま50区は,対照区に比べ有意差はないが低かった.
 最高分げつ期の抜き取り調査時に,米ぬか及びふすま100区ではイネミズゾウムシの幼虫が確認された.特に米ぬか100区では,雑草との競合とイネミズゾウムシの食害が重なり,茎数の確保ができなかった.ふすま100区は,1株あたりのイネミズゾウムシ平均個体数が米ぬか100区に比べて多く,被害程度も米ぬか100区と同程度だったが,雑草との競合が少なかったために茎数には影響が及ばず,ふすまの肥料的効果によって茎数が最も多い結果となったのではないかと考えた.米ぬか,ふすま散布量の多い区でイネミズゾウムシが多く発生した要因は,水田へ散布後,有機物が発酵する際に出る匂いの関係等と考えられるが,有機物の散布量の違いとイネミズゾウムシの発生については,さらに検討の必要がある.

 1株あたりの葉いもち被害本数を第11図に,穂いもち被害本数を第12図に示した.葉いもち,穂いもち共に,ふすま100区の被害は有意に多かった.葉いもちは,対照区,米ぬか50区,米ぬか100区,ふすま50区で有意差はなく被害は少なかった.穂いもちは米ぬか50区とふすま50区がやや多く,対照区と米ぬか100区は被害本数が最も少なかった.
 いもち病は,今年のような低温や日照不足の条件下で密植や窒素過剰の状態になった場合に出やすいとされている.窒素の吸収量が多いと,ケイ酸やリン酸の吸収が弱まり,葉面などが軟弱化し,いもちにかかりやすくなる.ふすま100区は,特に最高分げつ期からの生育後半部分で草丈が高くなり,茎数も増加し,出穂期前には葉色値が急激に下がって窒素吸収量が他の区に比べて多くなったため,いもち病の被害が有意に大きくなってしまったと思われる.そして対照区は雑草との競合,米ぬか100区では,雑草特にコナギとの競合とイネミズゾウムシ被害の相乗効果で,草丈の伸長が阻害され,茎数の確保も抑えられたために,穂いもちの被害は少なかったと考えられる.

4.米ぬかとふすま表面施用が水稲の乾物,窒素吸収に及ぼす影響
器官別乾物重を第13図に示した.最高分げつ期において,ふすま施用区は対照区に比べて有意に大きく,米ぬか100区は有意に小さかった.出穂期では試験区間には有意な差は見られなかったが,対照区が最も大きかった.収穫期は,米ぬか100区が対照区より有意に小さく,米ぬか50区,ふすま50区は対照区に比べて大きく,ふすま100区は有意に大きかった.
 地上部乾物重の推移を第14図に示した.最高分げつ期〜収穫期において,どの区も生育後半部分の乾物増加が見られた.特にふすま100区の増加が最も著しかった.米ぬか50区とふすま50区は,ほぼ同様の傾向を示し,最高分げつ期〜出穂期は対照区より少ないが,収穫期には対照区より多かった.米ぬか100区は最高分げつ期から収穫期にかけて地上部全乾物重は対照区より少なかった.
 葉面積指数の推移を第15図に示した.全ての区で出穂期に最大に達し,対照区とふすま100区は3に近い値であった.最高分げつ期〜収穫期においてふすま100区が最も大きかった.米ぬか100区は他の区に比べて最も小さく,米ぬか50区とふすま50区は最高分げつ期を除いてほぼ同じ値を示し,出穂期で対照区より小さかったが,収穫期では対照区より大きい値を示した.
 窒素含有率を第3表に示した.窒素含有率の最高分げつ期では葉身,葉鞘+茎ともにふすま100区が有意に高かった.出穂期は葉身,葉鞘+茎,穂すべてにおいて対照区が有意に高かった.収穫期はふすま100区で葉身,穂が有意に高く,米ぬか100区で葉鞘+茎,穂が最も有意に高かった.一方,窒素含有量を見てみると,最高分げつ期では葉身,葉鞘+茎ともにふすま100区が有意に大きかった.出穂期は葉身,葉鞘+茎,穂すべてにおいて対照区が有意に大きかった.収穫期は葉身,葉鞘+茎,穂すべてにおいてふすま100区が有意に大きかった.
 窒素吸収量の推移を第16図に示した.播種期〜最高分げつ期ではふすま100区が最も高く,最高分げつ期〜出穂期では対照区が高く,出穂期〜収穫期はふすま100区で高かった.米ぬか散布区では播種期から収穫期にかけて窒素吸収量が徐々に減少したのに対し,ふすま散布区では播種期〜最高分げつ期で吸収量が高く,最高分げつ期〜出穂期で下がり,出穂期〜収穫期で高かった.

 米ぬか100区で葉面積指数がすべての時期において最も低かったのは,雑草とイネミズゾウムシの影響が大きかったためと考えられた(第15図).一方,ふすま100区の葉面積指数が高かったのは,ふすまの肥効が長く続き,どの時期においても光合成を行う葉身が大きく,それを支える葉鞘も大きかったためだと考えられた.器官別乾物重において,出穂期の葉身はふすま100区が多く,葉鞘と穂は対照区で最も多かった(第13図).収穫期では葉身,葉鞘,穂すべての器官がふすま100区において最も多かった.窒素吸収量は出穂期〜収穫期でふすま100区が最も多かった(第16図).これらは出穂後に行われた光合成により生育が促進され,葉鞘,葉身に蓄積された窒素が穂に転流したためだと考えられる.窒素吸収の動きは,第8図の葉色値の出穂期前後の推移からも見てわかる.第3表の窒素含有率では,出穂期のふすま100区の葉鞘+茎と穂の窒素含有率が有意に低かったが,出穂期以降窒素を吸収し葉身の光合成が活発に行われたため,穂の窒素含有率が最も高かった.このような生育後半の窒素供給は米ぬかではなく,ふすまの特徴的な性質であるのではないかと思われた.

5.収量及び収量構成要素に及ぼす影響
収量調査を第4表に,収量構成要素調査を第5表に示した.精玄米重において処理区間には有意差が見られなかったが,ふすま100区の363g/uが最高収量であった.全重,精籾重,総玄米重も精玄米重と同様に,各処理区間に有意差は見られなかった.屑米重はふすま100区で62g/uと最も多く,米ぬか50区が18g/uと少なかった.収量構成要素では,穂数がふすま100区で有意に多く,米ぬか100区で少なかった.1穂籾数はどの処理区もほぼ同程度で有意差はなかった.登熟歩合は米ぬか散布区で有意に大きく,ふすま区で有意に小さかった.千粒重は対照区,米ぬか50区,ふすま50区で有意に多く,米ぬか100区とふすま100区で有意に少なかった.
 食味値と蛋白質含有率を第6表に示した.食味値は米ぬか50区とふすま50区で有意に高く,ふすま100区で低かった.乾物重あたりの蛋白質含有率は,ふすま100区で有意に高く,米ぬか50区で低かった.水分は対照区とふすま100区で有意に低かった.
 本年の収量は,多雨,低温,極端な日照不足の影響により,いずれの区も全体的に穂数が少なく,uあたりの籾数が少なく,登熟歩合もやや低く,玄米千粒重も小さく,昨年に比べれば低収となった.ふすま100区の収量が最も多かったのは,全重,精籾重が他の区に比べて多く,生育後半の栄養条件が良かったと思われる. 千坂(1996)はコナギの雑草害は穂数減が減収の最大の原因で,生育中期以降は水稲との競争関係は薄れて,逆に登熟歩合は高まり,精玄米収量に及ぼす影響は小さいとしている.コナギの雑草害が最も大きかった米ぬか100区で穂数が最も少なかったが,登熟歩合は最も高くなり,精玄米収量への影響はそれほどなかった.一方ふすま100区は,穂いもちの被害が最も高かったために,屑米重が最も多く,登熟歩合が有意に低くかった.
 一般的に,たんぱく質含量と食味との間には高い負の相関関係が認められている.ふすま100区では出穂期〜収穫期の窒素吸収量が最も高かったために,たんぱく質含有率が高まり,それらの影響で食味値が最も低くなったと考えられる.

W.摘要
水稲の有機栽培における雑草防除法として米,小麦生産に伴って発生する作物副産物の「米ぬか」と「ふすま」の水田への表面施用量の違いが除草効果および水稲の生育,収量へ及ぼす影響について検討した.結果は以下の通りである.
 米ぬか及びふすまの表面施用において,特に50g/uの区で雑草の防除効果が高かった.雑草発生本数は対照区に比べてどの区も少なかったが,雑草乾物重はコナギやイボクサの1個体あたりの乾物重が多かったために,米ぬか100区とふすま100区が対照区より有意に多かった.また,酸化還元電位が急激に下がった米ぬか100区で,雑草乾物重が最も多い結果となった.米ぬか及びふすまの施用量の違いと土壌の酸化還元電位低下が雑草の抑制効果にどのような影響を及ぼすのか,今後の検討課題である.  有機物表面施用による水稲の初期生育抑制はみられなかった.ふすま100区においては出穂期以降の追肥効果がみられ,それによって窒素吸収が高まり,穂数の確保へとつながり,ふすま100区の363g/uが最高収量となった.しかし,本年のような低温や日照不足の条件下で窒素過剰の状態になったために,穂いもち病の被害が有意に大きくなってしまい,その結果屑米重が62g/uと最も多かった.ふすま,米ぬかの含有成分あるいは粒子の大きさの違いが,分解過程,分解速度,分泌物質の違いに結びつき,水稲の生育への影響や抑草効果の違いとして出ると考えられるが,さらに検討の必要がある.

Summary

The Effect of Weeding, Growth and Yield on Paddy Rice by Scattering Rice Bran or Wheat Bran on the Surface in the Organic Culture.

Ayako Nakamura

  This research aims at the different amount of scattering Rice Bran or Wheat Bran on the surface in order to investigate effect of weeding, growth and yield on paddy rice. In today, organic culture rice is been highly evaluated. However, the method has its problems with decease and weed control. Therefore, in this study, because of rice bran and wheat bran are can be obtained easily, we used those to examine the effect on weeding, growth and yield of rice.
  The study was conducted at the Utsunomiya University farm. The study was divided into five plots. They were, 50g/m2, 100g/m2 of rice bran; 50g/m2, 100g/m2 of wheat bran; and the control plot.
  We found that, both 50g/m2 of rice bran and wheat bran had the effect on weeding. However, there were any effects of rice bran and wheat bran on the rice growth. And we also found that wheat bran had the effected on increasing rice yield. We conclude that using wheat bran is the best method to control weed on paddy rice organic culture.

X.謝辞
 本研究の遂行および本論文の作成にあたり御指導,御助言を頂きました作物生産技術学研究室の前田忠信教授,作物栽培学研究室の吉田智彦教授,和田義春助教授,土壌学研究室の加藤秀正教授,平井英明助教授,星野幸一技官には心から深く感謝申し上げます.
 この1年,農場の水田で笑いの溢れる毎日を過ごし,時には炎天下や雨の中,共に調査や作業をする中で何かと助けていただきました久保二郎さん,Ly Tongさん,朝妻英治さん,人見成郎君,土壌学研究室の松野更和さん,梅原研治君,そして井上雅洋君をはじめとする三年生の皆様には本当に心から感謝しております.また,共に励まし合い,心の支えとなってくださいました栽培学研究室のアナスさん,肥田野善隆さん,穴澤拓未君,若井めぐみさん,大柿光代さん,間庭昭雄君,圃場管理など様々な面で協力頂いた宇都宮大学附属農場の技官の皆様,いつも温かく見守り応援してくださいました栃木県二宮町の上野さん夫妻,また私を支えてくださいましたすべての皆様に心より感謝申し上げます.
Y.引用文献

荒井正雄・川島良一 1956.水稲栽培における雑草害の生態学的研究T・U.水稲と雑草との競合機構について 日作紀 25:115−119.
大場伸一2001.水田雑草に及ぼす米糠水面散布の影響 日本雑草学会誌47別:
116‐117
楠谷彰人 1986.北限地帯における水稲の生産生態に関する研究.第3報 苗質が乾物生産と収量に及ぼす影響.日作紀 55:526−532.
斎藤邦行・黒田俊郎・熊野誠一 2001.水稲の有機栽培に関する継続試験−10年間の生育収量− 日作紀 70(4):530−540
千坂英雄 1966.水稲と雑草の競争.雑草研究 5:16−22.
中山幸則2002.水田雑草防除への米ぬか利用について 植物化学調節Vol.36 No.5:179-183
農文協編 2000.米ヌカを使いこなす ―雑草防除・食味向上のしくみと実際―.農文協,東京.1−182.
前田忠信 2001.堆肥連年施用水田と化学肥料連年施用水田における低農薬栽培した水稲収量の年次変動とその要因.日作紀 70(4):525−529.
山本由徳 1995a.植物の根に関する諸問題[29] ―水稲苗の発根と活着―.農及園 70:1333―1340.
山本由徳・池尻明彦・新田洋司 1995b.葉齢を異にする水稲苗の活着,初期生育および出穂特性.日作紀 64:556−564.


図表は一部省略

第1表 試験区の設定.				
				
試験区	堆肥	      面積	除草方法	
	(t/10a)	              (a)		
対照区	2	   2.7 (25m×10.8m)	ほうき除草4回、手取り除草1回	
米ぬか50区	2	   0.9 (25m×3.6m)	米ぬか50g/uを田植直後に表面散布	
米ぬか100区	2	   1.8 (25m×7.2m)	米ぬか100g/m2を田植直後に表面散布	
ふすま50区	2	   0.9 (25m×3.6m)	ふすま50g/uを田植直後に表面散布	
ふすま100区	2	   0.9 (25m×3.6m)	ふすま100g/m2を田植直後に表面散布	


第2表 生育経過.								
								
	草丈	最大茎数	穂数	有効茎歩合	出穂期	穂揃期	倒伏程度	
	(cm)	(本/u)	(本/u)	(%)				
対照区	105	266	216	81.2	8月14日	8月18日	0.0	
米ぬか50区	101	281	232	82.4	8月14日	8月18日	0.0	
米ぬか100区	99	277	208	75.1	8月13日	8月16日	0.3	
ふすま50区	101	278	233	83.9	8月14日	8月19日	0.7	
ふすま100区	107	295	257	87.2	8月13日	8月16日	0.3	
								
草丈,穂数は8月21日に調査.								
最高茎数は7月10日に調査.								
倒伏程度は0(無)〜5(甚)の6段階表示.				


第3表 器官別窒素含有率と窒素含有量.																
																
	窒素含有率(%)							窒素含有量(g/u)								
	葉身		葉鞘+茎		穂			葉身		葉鞘+茎		穂		合計		
最高分げつ期																
対照区	3.02	ab	1.32	a				1.85	b	1.02	b			2.87	bc	
米ぬか50区	2.93	ab	1.14	b				1.80	b	0.85	c			2.65	c	
米ぬか100区	2.96	ab	1.10	b				1.86	b	0.95	b			2.81	bc	
ふすま50区	2.89	b	1.16	b				1.95	b	1.04	b			2.98	b	
ふすま100区	3.19	a	1.32	a				2.27	a	1.16	a			3.43	a	
																
出穂期																
対照区	2.10	a	0.59	a	1.23	a		3.01	a	2.54	a	1.06	a	6.61	a	
米ぬか50区	1.95	ab	0.46	c	1.11	c		2.77	ab	1.73	b	0.90	ab	5.39	b	
米ぬか100区	2.11	a	0.51	b	1.07	c		2.66	ab	1.96	b	0.84	b	5.45	b	
ふすま50区	1.93	b	0.53	b	1.17	b		2.55	b	1.87	b	0.95	ab	5.38	b	
ふすま100区	1.88	b	0.44	c	1.10	c		2.93	a	1.76	b	0.92	ab	5.61	b	
																
収穫期																
対照区	1.07	bc	0.38	bc	1.09	a		0.73	b	1.36	b	4.73	b	6.83	b	
米ぬか50区	1.14	ab	0.32	c	0.92	b		0.75	b	1.27	b	4.32	bc	6.35	b	
米ぬか100区	1.11	ab	0.48	a	1.11	a		0.60	b	1.69	ab	4.05	c	6.33	b	
ふすま50区	1.03	c	0.41	abc	0.97	b		0.74	b	1.71	ab	4.70	b	7.15	b	
ふすま100区	1.15	a	0.44	ab	1.09	a		0.98	a	2.09	a	5.89	a	8.96	a	
																
																
アルファベットが同一である場合、ダンカンの多重検定において5%水準で有意差がないことを示す.																
															
第4表 収量調査.															
															
試験区	全重			精籾重			総玄米重			屑米重			精玄米重		
	(g/u)			(g/u)			(g/u)			(g/u)			(g/u)		
対照区	950	a		450	a		367	a		25	b		342	a	
米ぬか50区	870	a		425	a		347	a		18	b		328	a	
米ぬか100区	886	a		430	a		349	a		21	b		328	a	
ふすま50区	909	a		434	a		354	a		26	b		327	a	
ふすま100区	1138	a		525	a		425	a		62	a		363	a	
															
年次の各項目の同一アルファベット間はダンカンの多重検定において5%水準															
で有意差がないことを示す.															


第5表 収量構成要素.											
											
試験区	穂数		1穂籾数		u当たりの籾数		登熟歩合		千粒重		
	(本/u)		(粒/本)		(1000粒/u)		(%)		(g)		
対照区	188	b	105 	a	19.6 	ab	82.0 	ab	21.1 	a	
米ぬか50区	195	b	102 	a	19.9 	ab	86.0 	a	21.1 	a	
米ぬか100区	177	b	100 	a	17.7 	b	86.8 	a	20.5 	b	
ふすま50区	197	b	100 	a	19.7 	ab	77.9 	b	21.0 	a	
ふすま100区	249	a	108 	a	26.9 	a	79.4 	b	20.2 	b	
											
各項目の同一アルファベット間はダンカンの多重検定において5%水準で											
有意差がないことを示す.											


第6表 食味値と蛋白質含有率 																		
																		
	食味値			蛋白質			蛋白CM			水分			アミロース			脂肪酸		
				(%)			(%)			(%)			(%)			(KOHmg/100g)		
対照区	78.33 	ab		5.50	b		6.53 	ab		15.07 	b		19.67 	b		17.43 	ab	
米ぬか50区	79.00 	a		5.50	b		6.50 	b		15.37 	a		19.80 	a		17.77 	a	
米ぬか100区	78.67 	ab		5.57	ab		6.57 	ab		15.33 	a		19.77 	a		17.40 	b	
ふすま50区	79.00 	a		5.53	ab		6.53 	ab		15.40 	a		19.83 	a		17.77 	a	
ふすま100区	77.67 	b		5.67	a		6.67 	a		15.07 	b		19.77 	a		17.57 	ab	
																		
アルファベットが同一である場合、ダンカンの多重検定において5%水準で																		
有意差がないことを示す.																		
成分分析計AN-700(Kett)にて測定.																		
蛋白CMは乾物あたりの蛋白質含有率.																		
			



第1図 雑草発生本数




第2図 雑草乾物重


(参);試験圃場

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