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直播栽培用水稲の選抜系統の収量試験
及び播種時の土壌硬度が苗立ちに及ぼす影響

2005.2.21.

宇都宮大学 農学部 生物生産科学科
植物生産学コース 作物栽培学研究室
                              013117C 薄井一樹

目次


  T 要旨・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1
  U 緒言・・・・・・・・・・・・・・・・・・・2
  V 材料と方法・・・・・・・・・・・・・・・・4
   1.選抜試験
   2.苗立ち試験
  W 結果と考察・・・・・・・・・・・・・・・・6 
    1.圃場での選抜
  	 2.土壌硬度の影響
  X 謝辞・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 19
  Y 引用文献・・・・・・・・・・・・・・・・ 20 
    Summary・・・・・・・・・・・・・・・・21 
    写真・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 22 
T 要旨
 湛水土壌表面直播栽培に適した品種を選抜するため,外国の直播栽培用品種と日本の移植用良食味品種を交配した後代系統の発芽・苗立ち性,収量性,食味性を検討した.
 鳥害や藻,種子の埋没によって、苗立ちが著しく悪かった.したがって、実験によって得られた、苗立ち性,収量性についてのデータはあまり信用できるものではない.食味については,食味試験・ヨード呈色度の結果からHu2,Hu5が有望な系統と考えられる.
 湛水土壌表面直播栽培において,播種時の土壌硬度が苗立ちに及ぼす影響を代掻き後の落水から播種するまでの期間を変えて調べた.落水して1日後に播種した場合が浮き苗も少なく,苗立ちが良かった.

U緒言
 日本の稲作では,近年農業労働力の減少及び高齢化が進行し,コメの価格の低下やコメの消費の減少などによる農業所得の減少(農林統計協会 2002)により,稲作経営は厳しい状況にある.そこで,移植栽培に比べ省力かつ低コストである直播栽培の確立が期待されている.現在日本の稲作では直播栽培の面積は全稲作面積の1%にも満たず,直播栽培は普及するにはいたっていない(秋田ら 2000).直播栽培は移植栽培に比べて,発芽・苗立ちが不安定であり,倒伏しやすく,収量が不安定で劣るなどの問題がある.栽培方法による改善策は部分的には以下のようなものがあるが,欠点もある.発芽・苗立ちが不安定なことの改善として,過酸化石灰コーティング種子を用いて湛水土壌中直播をする方法があるが,コストがかかり本来の低コストが損なわれてしまう(秋田ら 2000).土壌中に播種すると酸素不足により,発芽しにくくなるため,土壌表面播種という方法もあるが,倒伏しやすくなってしまう.代掻きせず乾田で播種し生育初期は乾田のままの乾田直播もあるが,代掻きしないため漏水しやすく,漏水の少ない田でしか行えない(牧山・山路 1997).また,日本は湿田が多く播種時に降雨も多いため播種作業が行えないといったことになりやすい.あらかじめ発芽させた種子を代掻き後落水した田面に散播する潤土直播もあるが,芽が折れやすく,機械化が難しい.また,鳥害と倒伏が問題となる(秋田ら 2000).
 そして,現在日本の直播栽培に適した品種がないということも,直播が普及しない1つの理由である.よって,品種の育成が重要な課題となる.直播栽培用品種に必要な特性としては,発芽・苗立ちが良いこと,耐倒伏性に優れていること,そして,良食味であることなどである.特に,食味については,消費者の良食味志向が高まってきているため,また,コメが余っている状態であることなどから,特に重要な特性となっている.コメの食味を評価する方法としては,食味による官能試験(食糧庁 1968)が行われているが,コメの理化学特性による食味の推定方法も行われている.食味の70%は精米のたんぱく質含量,アミログラム特性の最高粘度,最低粘度,ブレークダウン,炊飯液のヨード呈色度によって推定できる(竹生 1987).たんぱく質含量の測定は,ケルダール法によって行われており,値が低いほうが日本では一般に良食味とされている(竹生 1995).アミロース含量は,ヨード呈色度によって測定できる.これは,デンプン溶液にヨウ素を反応させ発色を比色する方法である.これも,値が低い方が良食味とされている(竹生 1995).アミログラム特性は,米粉または米デンプンを水に懸濁させ,撹拌しながら一定速度で加熱および冷却し,膨潤糊化および老化の過程における糊度変化を測定・記録する.一般に最高粘度,ブレークダウンが大きい方が食味が良いとされている.(竹生 1995).
 今回の研究では,湛水土壌表面直播栽培に適した品種を選抜するため,外国の直播栽培用品種と日本の移植用良食味品種を交配した後代系統の発芽・苗立ち性,収量性,食味性を検討した.
 また,今回の圃場実験で苗立ちが非常に悪かった.その原因のひとつに,播種時に種子が深く埋没してしまい発芽しなかった可能性が挙げられる.そこで,播種時の土壌硬度が苗立ちに及ぼす影響を調べるため,秋に圃場・ポットで苗立ち試験を行った.

V 材料と方法
1.圃場での選抜試験について
 供試品種は第1表に示すように,前実験(肥田野 2003,2004)によって得られた有望な5系統および標準品種としてコシヒカリ,W42を用いた.これら7品種を2004年に宇都宮大学農学部圃場で代掻き後,落水し播種,翌日湛水した.N3.2kg/10a基肥のみで,除草剤として,キックバイを6月17日に1kg/10a散布し,その後手取り除草を3回行った.1品種当たり催芽したものと乾籾を1区1uで100粒散播し,それぞれ3反復行った.また,播種期を5月20日,5月25日にわけて調査した. 調査項目は,苗立ち数,出穂期,収量,倒伏程度,食味試験,ヨード呈色試験である.苗立ち数は,6月17日に正常な苗立ちの個体を数えた.出穂期は,穂の一部(芒は除く)を葉鞘から抽出している茎が有効茎の40〜50%に達した日を観察で判断した.収量は,10月28,29日に収穫し,11月8日に脱穀,籾摺りを行い測定した.倒伏程度は収穫時に観察により0(無)〜5(甚)の6段階で判断した.食味試験は,各品種,乾籾と催芽の区別をせずに,12月1日に5月20日播種区を12月20日に5月25日播種区の試験を行った.水の分量は(財)日本穀物検定協会方式を利用した.ヨード呈色度実験は,電子レンジ・ヨード法(坂ら 1992,a,b)をもとに,乾籾と催芽の区別をせずに系統ごとに,青米や屑米を除いた玄米3gを蒸留水100mLと沸騰石とともに300mを三角フラスコに入れ,電子レンジ(500W)で20分加熱した.加熱後15分,その煮汁を1mL採取し,ヨウ素ヨウ化カリウム2mL(ヨウ素2gにヨウ化カリウム20gを加え,蒸留水で1Lに定量したもの)で反応させ,それを50mLメスフラスコを用い蒸留水で定量し,NaOHを1滴加える.その後,メスフラスコ内の溶液の色の濃淡を達観で1(黄色)〜5(濃い青緑)段階に分級した.1回の加熱で同時に3サンプルをレンジに入れて行った.
2.苗立ち試験について
       圃場試験は2004年に宇都宮大学農学部圃場で行った.供試品種はコシヒカリ (乾籾と催芽処理した種子),W42 (乾籾と催芽処理した種子)を用いた.試験区を@落水直後播種,A落水1日後播種,B落水3日後播種,C落水4日後播種(コシヒカリ乾籾のみ)の4区を設定した.9月24日に圃場準備および代かきをして播種日の4日前,3日前,1日前,播種直前に落水し,10月1日に全試験区播種した.播種日の10月1日は第1図より宇都宮市の過去10年間の平均気温から算出した(5月10日=10月16日の約2週間前).播種方式は1列40粒,2列条播して,3反復行った.播種後湛水し,水深3〜5cmに保った.
 調査項目は苗立ち数,浮き苗数である.苗立ち数の調査方法は選抜試験と同様で,浮き苗数は浮いて倒れている個体を数えた.また,播種直前に各試験区の土壌硬度を比較するため,ゴルフボールを高さ1mから落とし,1区10ヶ所の埋没程度(ゴルフボール上端と土壌表面の差)を調査した(澤村ら1986).
 ポット試験は2004年に宇都宮大学農学部ハウスで1回目9月18日,2回目10月4日,3回目10月18日播種の3回行った.1/5000ワグナーポットに水田の土を入れ.@落水直後,A落水1日,B落水3日の試験区でコシヒカリ(乾・催),W42(1回目のみ播種,乾・催)を1ポット当たり10粒播種して湛水した.10月4日の試験では,水田と畑の両方の土を用い,コシヒカリのみを播種した.
 調査項目は,苗立ち数,播種後に埋没せず確認できる種子数である.

W 結果と考察
1.圃場での選抜試験
 第1図は圃場での選抜試験の苗立ち数を示している.各試験区で苗立ち数が10本程度で,非常に苗立ちが悪かった.原因として鳥害,藻(藻類)の異常発生,種子が深く埋没した,などが考えられる.今年の実験では例年と異なり,代かき後,落水してすぐに播種してしまった.そのため,土壌表面が軟らかく,種子が深く埋没してしまい十分に発芽・成長しなかった可能性が考えられる.
 第2表は5/20播種区,第3表は5/25播種区の出穂期,収量,倒伏程度,ヨード呈色度を示している.W42を除いて,出穂期に大きな差はないが,苗立ちが悪かったため収量は全体的に少なく,ばらつきがあり収量性を検討可能となる結果ではなかった.2004年は台風が多かったわりには,倒伏は少なかった.ヨード呈色度は数値が低いもの(黄色に近いもの)ほど,食味が良い(竹生ら1985)ことを示している.5/25播種区より5/20播種区のほうが全体的によい値を示した.日本で一番人気のあるコシヒカリの値が2であったことから,Hu2(196,W53/Lemont)とHu5(592,W42/ヒノヒカリ)で1.0とよい結果が得られた.
 第4表は食味試験の結果を示している.ヨード呈色度の結果と同様に,5/25播種区で食味が悪いものが多かった.5/20播種区で,総合では明確な差がでなかったが,コシヒカリと同等の評価が得られた.
 これらのことから,湛水土壌表面直播栽培を想定での,苗立ち性,収量性は十分に検討できなかった.食味の点からみると,ヨード呈色度でコシヒカリより低い値をとり,食味試験でもコシヒカリと同等の評価を得た,Hu2(196,W53/Lemont)とHu5(592,W42/ヒノヒカリ)が有望な品種と考えられる.

2.土壌硬度の影響
  第3,4図はポット試験でのコシヒカリの苗立ち数を示している.乾籾区では落水1日後区で苗立ちがよく,落水直後区で悪くなっている.催芽区では同じく落水1日後で苗立ちがよいが,落水直後区では乾籾区より苗立ちがよかった.
 第5図はポット試験でのW42の苗立ち数を示している.落水3日後区で苗立ちがよく,また,催芽したほうがよくなった.
 第6図は畑の土を使ったポット試験の苗立ち数を示しているが,苗立ちが悪くなった.おそらく,管理の不手際で鳥害にあった可能性が挙げられる.
 第7図は播種後,土壌表面で観察できた種子数を示している.落水直後区では,土壌表面が軟らかいため,種子が埋もれてしまっている.落水して1日経てば種子が埋没しない程度の硬さになると考えられる.
 第8,9図は圃場でのコシヒカリとW42の苗立ち数を示している.両品種とも,落水直後で苗立ちが悪く,落水1日後でよい結果であった.落水直後でも催芽したほうで苗立ちがよかった.
 第10,11図は圃場での浮き苗数を示している.落水直後,落水1日後では浮き苗が少ないが,落水3,4日後では多くなっている.このようになったのは,種子は発芽するが土壌表面が硬く,水の浮力も影響して根を土中に潜らせることができなかったためと考えられる.
 第6表は苗立ち試験のまとめで苗立ち率(正常な苗立ち個体/播種数)で示してある.落水直後に播種した場合,多くの種子が土に埋もれて見えなくなってしまう.その条件の中で発芽して順調に生育した個体は少ないが,土の中からの出芽になるので浮き苗が少ない.落水して1日後に播種した場合,土壌表面が徐々に乾きだし硬くなっているので,種子が土に埋もれることは少ない.したがって,種子は発芽を阻害されずに成長でき,土壌表面はそれほど硬くはなっていないので,根は土に潜っていく.落水して3,4日後に播種した場合,種子は発芽して成長していくが,土壌表面が硬くなり過ぎて土の中で根が張れず,また,水の浮力もあり,浮き苗が多くなってしまったと考えられる.
 湛水土壌表面直播栽培における苗立ち安定化の方法として,土壌表面を固めにしてから播種することにより,埋没や浮泥による種子の発芽阻害を避けられる.浮き苗が多いようなら落水して芽干しを行う.ただし,鳥害の恐れのある場所では長期間の落水は難しい.ここでいう「土壌表面を固めしして」の基準として,天気・気温・湿度などにより一概に落水して何日おく,とは言えないが,本実験ではゴルフボールを高さ1mから落とし埋没程度(ゴルフボール上端と土壌表面の差)を測定した.今回の実験では,第5表,第6表から−2cmがよく、また、0〜1cmくらいが良いという報告もある.
 湛水土壌表面直播栽培において苗立ちの安定化は重要な課題であるので,身近なゴルフボールを使った播種時の土壌硬度の目安を,今後さらに細かく検討していってほしいと思う.また,これらを考慮してもう一度,第1表にある品種の苗立ち性,収量性,食味性を検討して,湛水土壌表面直播栽培に適した品種の選抜・普及を後輩に期待したい.

X 謝辞
 本研究を行うにあたり,作物栽培学研究室の吉田智彦教授,三浦邦夫助教授,和田義春助教授,作物生産技術学研究室の前田忠信教授,ご指導ありがとうございました.今回の実験で,苗立ち不良の原因究明のため,先生方にさまざまな点からアドバイスをいただき大変勉強になりました.そして,作業を手伝っていただいた先輩方,4年生,3年生のみなさん,ご協力ありがとうございました.
Y 引用文献
・秋田重誠ら 2000.作物学(T).文永堂,東京. 65-68.
・坂紀邦・井上正勝・林元樹・伊藤幸司 1992.a電子レンジ・ヨード法による水稲良食味選   
  抜の可能性について(第1報).育雑42(別1):524-525.
・坂紀邦・井上正勝・林元樹・伊藤幸司・藤晋一 1992.b電子レンジ・ヨード法による水稲良
  食味選抜の可能性について(第2報).育雑42(別2):544-545.
・坂紀邦・井上正勝 1997.炊飯特性「ヨード呈色度」を利用した水稲良食味系統の選抜.愛
 知農総試験報29:19-25.
・澤村篤・宮沢福治・池永昇・吉田智一 1986.代かき土壌硬度の簡易測定法.農業および
 園芸 61(9):1109―1110.
・食糧庁 1968.米の食味試験実施要領.
・竹生新治郎・渡辺正造・杉本貞造・真部尚武・酒井藤敏・谷口嘉廣 1985.多重回帰分析によ
 る米の食味の判定式の設定.澱粉科学32:51-60.
・竹生新治郎 1987.米の食味.全国米穀協会,東京.79.
・竹生新治郎 1995.米の科学.朝倉書店,東京.134-135.
・農林統計協会 2002.図説 食糧・農業・農林白書 平成13年度版.113-119.
・日田野善隆 2003.湛水土壌表面播種栽培用水稲品種の系統選抜.宇都宮大学作物栽培学卒業論文.1−22.
・牧山正男・山路永路 1997.直播稲作の現状と農業土木技術から見た湛水直播の問題解決 
 の可能性.農業および園芸72:1097-1102.

Summary
Yield Experiment of Selected Direct-seeded Rice Lines and Influence of Soil Hardness on Seeding Establishment
Kazuki Usui

I studied establishment, yield, eating quality of offsprings that were obtained from crossing between foreign rice cultivars for direct-seeding and domestic good eating quality cultivars for transplanting, to select good rice lines which were direct-seeded on the soil surface in flooded paddy fields. Due to bird injury, algae, and buried seed, establishment was very bad. So the result that was obtained from establishment and yield survey was not so reliable. In terms of eating quality, Hu2(W53/Lemont) and Hu5(W42/Hinohikari) were considered to be good, by the eating experiment and the starch-iodine blue value of the residual liquid(IBUR) from cooked rice.
In direct-seeding on the soil surface in flooded paddy fields, I studied the influence of soil hardness on seeding establishment, by changing the period from drainage to seeding. When the period from drainage to seeding was 1 day, floating seedling was few and establishment was good.

			第1表 供試品種.				
前実験までの系統番号	今回の番号	交配組合せ		世代	
	82		Hu1	  K199/ヒノヒカリ		F5	
	196		Hu2	  W53/Lemont		F6	
	273		Hu3	  W42/Ansanbyeo		F6	
	355		Hu4	  W53/ヒノヒカリ		F6	
	592		Hu5	  W42/ヒノヒカリ		F7	
			コシヒカリ				
			W42				
							
第2表 5/20播種区の出穂期・収量・倒伏・ヨード呈色度.								
試験区 	出穂期	全籾重 	精籾重 	倒伏程度 ヨード呈色度
           (g/u)	(g/u)	(0無〜5悪) (1良〜5悪)		
Hu1	乾	8/17	305 	266 	1.0 	3.0 	b	
	催	17	327 	288 	0.7 			
Hu2		20	268 	227 	1.0 	1.0 	c	
		21	176 	149 	0.3 			
Hu3		18	273 	236 	1.3 	2.7 	b	
		20	289 	250 	1.0 			
Hu4		22	223 	194 	1.0 	2.3 	b	
		16	176 	150 	0.3 			
Hu5		20	247 	217 	1.7 	1.0 	c	
		21	193 	168 	0.3 			
コシ		18	252 	219 	0.7 	2.0 	bc	
		17	153 	133 	0.7 			
W42		9/5	382 	331 	1.7 	5.0 	a	
		9/6	314 	273 	1.0 			
各項目の同一アルファベット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3表 5/25播種区の出穂期・収量・倒伏・ヨード呈色度.
試験区 	出穂期	全籾重 	精籾重 	倒伏程度 ヨード呈色度
           (g/u)	(g/u)	(0無〜5悪) (1良〜5悪)										
Hu1	乾	8/19	343 	295 	0.3 	5.0 	a	
	催	19	406 	354 	0.3 			
Hu2		17	178 	155 	0.7 	4.7 	ab	
		15	263 	226 	1.0 			
Hu3		15	317 	270 	1.3 	4.7 	ab	
		17	220 	189 	1.7 			
Hu4		21	346 	299 	0.7 	4.0 	b	
		15	255 	329 	0.3 			
Hu5		18	290 	256 	0.3 	4.3 	ab	
		16	320 	280 	2.0 			
コシ		15	483 	426 	2.0 	2.0 	c	
		17	240 	205 	0.7 			
W42		9/3	382 	333 	0.3 	5.0 	a	
		9/5	457 	387 	0.7 			
各項目の同一アルファベット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4表 食味試験結果. 						
5/20区				5/25区				
								
外観	Hu1	0.111 		外観	Hu1	-0.118 		
	Hu2	0.556 			Hu2	-0.294 		
	Hu3	-0.111 			Hu3	-0.824 	**	
	Hu4	0.111 			Hu4	0.059 		
	Hu5	-0.333 			Hu5	-0.176 		
								
香り	Hu1	-0.056 		香り	Hu1	-0.353 		
	Hu2	0.056 			Hu2	-0.353 		
	Hu3	0.056 			Hu3	-0.412 	*	
	Hu4	0.167 			Hu4	0.000 		
	Hu5	0.278 			Hu5	0.000 		
								
味	Hu1	0.167 		味	Hu1	0.235 		
	Hu2	0.167 			Hu2	-0.765 	**	
	Hu3	0.000 			Hu3	-0.706 	**	
	Hu4	0.556 	*		Hu4	0.000 		
	Hu5	-0.167 			Hu5	-0.765 	**	
								
粘り	Hu1	0.556 		粘り	Hu1	-0.412 		
	Hu2	0.111 			Hu2	-0.412 		
	Hu3	-0.056 			Hu3	-0.529 		
	Hu4	-0.222 			Hu4	0.176 		
	Hu5	-0.222 			Hu5	-0.412 		
								
硬さ	Hu1	-0.389 		硬さ	Hu1	-0.118 		
	Hu2	-0.389 			Hu2	0.294 		
	Hu3	-0.778 	*		Hu3	0.294 		
	Hu4	-0.222 			Hu4	0.059 		
	Hu5	0.333 			Hu5	-0.294 		
								
総合	Hu1	0.167 		総合	Hu1	-0.235 		
	Hu2	0.111 			Hu2	-0.412 		
	Hu3	0.000 			Hu3	-0.647 	**	
	Hu4	0.167 			Hu4	-0.059 		
	Hu5	0.056 			Hu5	-0.765 	**	
								
  基準米はコシヒカリを使用.*は5%水準で,**は1%水準で有意であることを示す.								

	第5表 ゴルフボール露出高(cm).									
										
	落水直後	落水1日後	落水3日後					
	-5.5		-2.1		2.8					
	ゴルフボールの直径は4.2cm.							
															
	第6表 苗立ち試験まとめ(苗立ち率%,コシヒカリ).									
	落水直後	落水1日後	落水3日後	落水4日後			
	乾籾	催芽	乾籾	催芽	乾籾	催芽	乾籾			
ポット1回目	70	90	93	93	73	60				
ポット2回目	56	100	93	96	83	56				
ポット3回目	76	50	70	60	73	70				
圃場	22	29	60	11	21	20	27			
										
図は省略
										


写真 秋の代掻き




ゴルフボールによる硬度調査


以上

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