葉温と土壌水分の非破壊計測によるイネの干ばつ抵抗性の品種・施肥レベル間差異の評価

利用叶温和土壤湿度的无损测量评估水稻品种的抗旱性和施肥水平的差异

• 批准号: 11760010
• 负责人: 藤井 道彦
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11760010/
• 关键词: 干ばつ抵抗性; イネ; 品種間差異; 施肥レベル間差異; 堆肥; 葉温; 作物水ストレス指数; TDR土壌水分計測; 土壌水分; 非破壊計測; TDR

本研究は、イネの干ばつ抵抗性の品種・施肥レベル間差異を、葉温と土壌水分の非破壊計測から評価することを目標としている。圃場に干ばつ抵抗性の異なる5品種のイネを栽培し、さらに施肥レベルと堆肥の量の異なる区を設け、ビニルハウス内で水ストレス処理を与えた。そして、干ばつ抵抗性の品種間差異ならびに、施肥レベル間差異、堆肥間差異について、熱電対による葉気温差の連続計測と深さ別土壌水分含量の計測から検討した。土壌水分含量はTDR土壌水分計測法により、区に埋めたチューブにプローブを挿入して、深さ60cmまで10cm毎に深さ別土壌水分含量を計測した。葉温や気象データは、データロガーからノートパソコンに転送して解析した。葉温を環境条件で補正して指数化し、作物水ストレス指数を求めるためのモデル葉の特性を明らかにするため、湿潤モデル葉からの蒸発量を計測し、気象データから理論式により求めた理論値と比較した。両者は近い値を示し、モデル葉の妥当性が確認された。干ばつ抵抗性品種や堆肥ならびに少肥条件では、乾燥条件下でも乾物生産が高く保たれたが、モデル葉により求めた作物水ストレス指数が低く保たれ、水ストレスが低いことが明らかとなった。また、これらの条件では、地表から深層までの土壌水分含量の低下が大きかったことから、蒸発散量が高く保たれていることが明らかとなった。SPAD値においても、乾燥条件下において乾物生産が高く保たれた干ばつ抵抗性品種や牛糞堆肥では高く、収量の低かった多肥では低い傾向がみられ、葉色と生育との対応がみられた。以上より、イネの干ばつ抵抗性の品種間差異と、堆肥ならびに施肥レベルによる差異を、葉温と深さ別土壌水分含量の非破壊経時計測により、地上部と地下部の両面から評価することができ、生育の高く保たれた品種や施肥条件では、乾燥条件下においても吸水により蒸散を高く保っていることが明らかとなった。

本研究的目的是通过叶片温度和土壤湿度的无损测量来评估水稻品种之间抗旱性和施肥水平的差异。在田间种植5个不同抗旱性的水稻品种，设置不同施肥水平和堆肥量的田块，并在乙烯基温室内进行水分胁迫处理。通过使用热电偶连续测量叶片温度差异和测量不同深度的土壤湿度，研究了品种、施肥水平和堆肥之间抗旱性的差异。土壤水分含量采用TDR土壤水分测量方法，将探针插入埋在小区内的管子中，每隔10cm深度测量土壤水分含量，直至深度60cm。叶子温度和天气数据从数据记录器传输到笔记本电脑进行分析。为了明确模型叶片的特性，以便通过环境条件修正叶片温度并计算作物水分胁迫指数，我们测量了湿模型叶片的蒸发量，并使用理论公式进行了理论计算：气象数据与数值的比较。两个值都显示出接近的值，证实了模型叶的有效性。抗旱品种、堆肥和低施肥条件即使在干旱条件下也能保持较高的干物质产量，但利用模型叶片测定的作物水分胁迫指数仍然较低，表明水分胁迫较低。此外，在此条件下，土壤含水量从表层到深层显着下降，表明蒸散量仍然较高。在干旱条件下和使用牛粪堆肥保持高干物质产量的抗旱品种中，SPAD 值也往往较高，而在产量低的重施肥作物中，SPAD 值较低，并且叶色与生长之间存在相关性。由此可见，通过无损测量不同深度的叶片温度和土壤含水量，可以评估水稻品种之间抗旱性的差异以及地上和地下部分堆肥和施肥水平的差异。已经清楚的是，生长速度和施肥条件高的品种即使在干燥条件下也能通过吸水保持高蒸腾作用。