吉田｜水稲早期栽培後作穀類

本頁は“日作紀 64:698-702,1995”に掲載したものです．図表一部省略．

北部九州での水稲早期栽培後作を想定した数種穀類の生育収量

＊吉田智彦
（九州大学農学部）
要旨：北部九州での水稲早期栽培の後作を想定し，6種類の穀類を8月10日～30日に播種して子実収量をみた．比較として5月播種も行った．子実として固定された太陽エネルギーの割合は最大0.2%前後で，キビ，アワ，ソバは5月播種より高かった．最大葉面積指数は5月播種より小さかった．CGRや乾物生産における太陽エネルギー利用効率は生育前半で5月播種より大きく，後半で小さくなった．収量はソルガム，キビ，アワは8月10日播種で151～131gm－２であり，20日播種は低下した．一方ソバ，オオムギは30日播種でも130，119gm－２の収量が得られた．ヒエは低収であった．アワは登熟期間の有効積算気温の減少による収量低下程度がソルガム，ヒエに比べて著しく，一方ソバは収量の変動が少なかった．8月播種に向く品種改良の可能性は大きいと思われる．
キーワード：穀類，水田高度利用，早期栽培，太陽エネルギー利用効率，短期輪作．
*大要は,第197回講演会(1994年4月)において発表.
Yield of Several Grain Crops Grown after Early-season Rice of Northern Kyushu : Tomohiko Yoshida (Faculty of Agriculture, Kyushu University, Fukuoka 812-81, Japan)
Abstract : No grain crops are usually grown after harvesting early-season rice of northern Kyushu. If early maturing crops could be cultured after the rice harvest of mid August, more solar energy could be captured in the paddy field in a year. Sorghum, common millet, foxtail millet, barnyard millet, buckwheat and barley were sown in August to be grown after early-season rice and harvested in October - November. About 0.2% of solar energy was fixed by the grain of these crops. Maximum LAI in August sowing culture was smaller than in the conventional culture. CGR and solar energy utilization for dry matter production in August sowing were higher in the early stages than in the late stages, showing rapid growth of these crops in the early stages. Grain yield of sorghum, common millet and foxtail millet sown August 10th were 151 - 131gm－２. The yield of barnyard millet was low, and the yield of buckwheat was relatively constant for sowing August 10th to 30th. A greater decrease in the yield of foxtail millet by the decrease of effective accumulated temperature was observed than in the case of sorghum and barnyard millet. Some promising lines of sorgham and barley having higher yield and earlier heading were found for August sowing culture.
Key words : Earlyｰseason culture, Grain crop, Short-term rotation, Solar energy utilization.

　北部九州の水稲早期栽培では，8月中下旬の水稲の収穫以後，翌年の水稲作付けまで一部の野菜作を除き通常なにも作付けされない．このことは耕地の有効利用の面からみて非効率的である．8月播種で年内に収穫可能な作物があれば，年間に水田に投入される太陽エネルギーを早期水稲以外にも余分に補足できることになる．そこで本報告では水稲早期栽培の後作を想定し，6種類の穀類を8月10日～30日に播種して年内に収穫し，その子実収量をみた結果を報告する
　ここでは対象作物を穀類に絞り，野菜，いも類，牧草などは考慮の対象外とした．供試作物はソルガム ( Sorghum bicolor Moench )，キビ ( Panicum miliaceum L.)，アワ ( Setaria italica Beauv.)，ヒエ ( Echinochloa frumentacea Link )，ソバ (Fagopyrum esculentum Moench)，オオムギ(Hordeum vulgare L.)である．この中で，ソバがこの時期の従来での標準的な作物であるが，ソバ以外にも栽培可能な作物を探索しておくことは水田の有効利用上意味があると考えられる．オオムギについては8月播種で，ある程度の穀実収量が得られることが過去の試験結果からわかっている１１）．北部九州での播種限界はヒエが6月中旬，ソルガムが7月下旬，アワが7月下旬，キビが8月上旬とされており１，２，４，７），キビが播種限界，キビ以外は限界よりもさらに大幅に遅れた播種になる．つまり本研究は，従来の播種や生育期間と異なる条件下で栽培し，晩夏～秋期の太陽エネルギーを有効利用できる作物や品種の特徴を明らかにし，8月播種でも子実生産の可能な作物や品種を探索しようとしたものである．

材料と方法
　予備試験で，九州大学作物学講座保存の10種類の作物，合計48品種を8月に播種して，極早生でしかもある程度の穀実生産があげられる作物・品種を選抜した１２）．その結果から，ソルガムは徳島井川町産，キヒﾞは鎮川郡分白面産，アワは猫足，ヒエは二子糯，オオムギは西海皮24号，ソバは三度ソバ（ソバは農水省遺伝資源センターから導入した）を用いた．
　北部九州の水稲早期栽培の収穫限界はコシヒカリで8月20日位，さらに早生の品種では8月10日位と思われる９，１０），注１．従って播種期は8月10,20,30日の3回に設定した．
　試験は1992～4の3ヶ年行った（オオムギは1992年，ソルガムは1994年が欠測）．九州大学農学部構内の畑で栽培し，肥料は元肥のみで3～5gm－２，１区は2～4.2m２で２反復，ソルガム，キビ，アワ，ヒエ，ソバは発芽後間引いて個体間隔が10cmになるようにした．オオムギは8gm－２播種した．圃場が乾燥したときは適宜潅水した．
　（子実の持つ熱量）／（全生育期間中の投入日射量）で，子実として固定された太陽エネルギーの率（Ug%）を計算した．子実1gの持つエネルギーは16.8kJ（4kcal６）×4.19J/cal）とした．また，通常の方法で生長解析を1993年に行い，LAI，CGR，NAR，および（地上部乾物増加量）／（当該期間の投入日射量）で，一定生育期間中の地上部乾物生産における太陽エネルギー利用効率（U%）を求めた．
　オオムギを除く作物で，同一品種を1992と3年5月6日に8月播きと同様な方法で播種し，比較のための
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注１．福岡県農政部 1994．早期コシヒカリの移植期の早期限界．技連資料 29:24ｰ25．
鹿児島県農業試験場 1993．水稲新品種決定に関する参考成績書　西南89号．73ｰ74．

標準栽培とした．また1993と4年に，国際半乾燥熱帯作物研究所（インド）と農水省中国農試から導入したソルガム計28品種（自殖系統），農水省遺伝資源センターから導入したキビ74品種，著者保存のオオムギ4品種について同様な方法で品種選抜を行った．ただし，1994年のソルガムは8月10日に移植用紙ポットに播種し，8月17日に圃場に移植した．
　気温と日射量は福岡管区気象台の測定値を用いた．

結果と考察
　9月1日～10月31日の平均気温の平均は，1992年が21.8℃，93年が20.2℃，94年が22.1℃で，平年値の20.9℃より92，94年が0.9～1.2℃高く，93年が0.7℃低かった．このことは，試験をした3年間が代表的な年次を含んでおり，試験結果の信頼性は高いものと考えられる．生育・収量などの3カ年の平均値を第1表に示した．子実収量は年次別の値も付記した．ソバとオオムギ以外の作物の30日播種，オオムギの10日播種は生育が不良で極めて低収だったので表から省いた．第2表には3カ年のデータがそろっているキビ，アワ，ヒエ，ソバの収量について，10日播種と20日播種を別々にして，年次と作物の交互作用５）を求めた分散分析の結果を示した．10，20日播種とも交互作用は有意であり，収量の作物間の差は年次で傾向が異なることを示した．
　ソルガムとオオムギ以外，10日播種は9月14～20日に出穂（ソバでは開花最盛期）し，10月19～24日に成熟期に，20日播種は9月22～28日に出穂し，10月27～11月7日に成熟期に達した．オオムギは出穂や成熟期がやや遅れ，ソルガムではさらに遅れたが，どの作物もほぼ11月末までには収穫できた．出穂迄日数は8月播種は非常に短く，全平均でソルガムが57日，キビが34日，アワが40日，ヒエが35日で，第3表の5月播種と比較すると42～13日短くなった．しかし登熟期間はソルガムが51日，キビが35日，アワが37日，ヒエが39日で，5月播種より24～10日長くなった．全生育期間はソルガムが108日，キビが69日，アワが77日，ヒエが74日，ソバが72日で，ソルガム以外は8月播種が24～17日短くなり，ソルガムは11日長くなった．
　出穂迄日数が短いため草高は低くなり，8月10日播種のソルガムが対5月播種の81%，キビが51%，アワが53%，ヒエが50%となった．20日播種ではさらに低くなった．しかし5月播種の1粒重と比較すると，ソルガム以外は8月播種でも粒の充実は良かった．ソルガムの8月播種は粒の充実が劣り，特に20日播種で劣った．
　子実収量の年次間差は大きかったが，年次間を平均してみるとソルガム，キビ，アワ，ソバは10日播種で151～122gm－２であった．20日播種はソバとオオムギ以外は収量が激減し，60～21gm－２であった．ヒエは10日，20日播種ともに低収で60～47gm－２であった．ソバ，オオムギは播種期の差による収量の変動は少なく，130～98gm－２の収量であり，30日播種でもソバは130gm－２，オオムギは119gm－２の収量であった．10日播種の収量を5月播種と比較すると，ソルガムは5月播種の78%の収量であったが，キビは106%，アワは196%，ソバは136%の収量であった．ヒエは5月播種の41%の収量しかなく，8月播種には適さない作物と思われる．
　Ug%，つまり全生育期間の日射量として投入された太陽エネルギーのうち子実として固定された割合は高い場合で0.2%前後であった．キビ，アワ，ソバでは5月播種より高い値で，これらの作物は8月播種で効率良く太陽エネルギーを子実に固定することを示した．
　第1図に登熟期間の有効積算温度と収量との関係を，年次や播種期の異なるものをこみにして同一図上に示した．基準温度は10℃とした．図中の積算温度と収量との関係を示す直線は，Ａがソバ，Ｂがアワ，Ｃがソルガム，Ｄがヒエについてのものであり，キビはこの関係がやや乱れたがソルガムの傾向に近く，オオムギははっきりとした傾向はみられなかった．積算温度の低下にともなう収量の低下程度は作物で異なり，アワは積算温度の減少による収量低下程度がソルガムやヒエより著しかった．ソルガムとヒエは収量の値は異なるが，積算温度の低下にともなう収量低下の傾向は同様であった．ソバは収量の変動が他の作物より少なく，積算温度が高いとむしろ減収した．ソバは比較的広い範囲の温度である程度の収量が得られ，一方アワは登熟期の適応条件の幅が小さいといえよう．
　第4表に生長解析の結果を5月播種の値とともに示した．8月播種では，一番多収であった播種期のソルガム，ヒエ，キビ，アワでは10日播種，ソバ，オオムギでは30日播種の値を示した．8月播種の最大葉面積指数は5月播種の値より小さく，ソルガム以外は最大葉面積指数が1に達しなかった．ソルガムは5月播種が6.81に対し8月播種は2.06であった．NARは播種後2～4週間と4～6週間の値を示した．8月播種は播種後2～4週間ではアワはかなり高い値で，ソルガム，ヒエ，ソバは5月播種に匹敵した．播種後4～6週間ではソルガム，キビ，アワ，ヒエは5月播種よりかなり高い値であった．8月播種は生育前半が高い気温にともなって生長がかなり早く，後半は低温のため生育が遅くなった．その結果8月播種のCGRは播種後2～6週間でどの作物も値が高く，6週間以降は5月播種の値が大きくなった．
　一定生育期間中の地上部乾物生産における太陽エネルギー利用効率（U%）は播種後0～6週間の生育前半が5月播種より大きく，それ以降の生育後半は小さくなった．8月播種のU%の最高値は，ソルガムが播種後8～10週間の1.11%，キビが播種後6～8週間の0.88%，アワが播種後8～10週間の0.71%，ヒエが播種後8～10週間の0.78%，ソバが播種後4～6週間の0.84%，オオムギが播種後6～8週間の1.07%であった．イネの全生育期間のU%は1.71～1.12または1.35～1.24%，最大CGRを得たときのU%は3.17～1.98%の値が報告されている３，６，８）．ここでの値はイネには及ばないものの，従来何も作付けされていなかった早期水稲の後作として太陽エネルギーを比較的効率良く固定したといえよう．
　　8月播種でも安定して多収を得るには，さらに早生の品種を用いて，登熟期が晩秋になって低温に遭遇する機会を減少させるのが望ましい．
　第1表の供試品種では，ソバとオオムギ以外は20日播種で収量が激減し,播種期は8月10日が限界と思われる．北部九州の水稲早期栽培の収穫限界はコシヒカリが8月20日位，さらに早生の品種が10日位と思われる．従って第1表の品種を使う限り，ソルガム，アワ，キビの播種はコシヒカリよりさらに早生の水稲品種の収穫直後に行う必要がある．しかしさらに早生の品種があれば，播種期がより遅くできる可能性がある．
　第5表に1993,4年の2カ年行ったソルガムとオオムギの品種比較の結果，有望と思われるものの値を示した．キビは供試したものでは有望な品種がみあたらなかった１３）ので表には省いた．ソルガムでは第1表の供試品種の徳島県井川町産より早生で，しかも多収な品種がいくつかあった．これらを用いれば，播種期は10日よりもさらに遅らせうる可能性がある．オオムギでは第1表の供試品種の西海皮24号より早生で，収量が20日播種で西海皮24号の135%，30日播種で133%になる品種があった．これら以外の作物でも，さらに有望品種を探索するか，交配育種で8月播種栽培に適する品種を育成して利用することにより，本報告での値よりもさらに多収をあげることや播種期を遅らせることが可能と考えられる．
　以上から，既知のソバやオオムギ以外に，ソルガム，キビ，アワは8月播種でもある程度の子実生産が可能であること，ソルガム，キビ，アワの播種期は第1表での品種を使う限り8月10日が晩限であること，ただしさらに早生で多収の可能性のある品種があること，8月播種では生育初期に生長が早く，効率良く子実に太陽エネルギーを固定していることなどがわかった．
謝辞：本研究の遂行に，穂園咲子（現農水省普及教育課），岩永登志夫（現九大大学院），楠本亮也（現長崎県庁農業技術課），中村新（現九大）の諸氏の助力を賜った．

                   引用文献
１．古沢典夫 1981．アワ．古沢典夫他著，雑穀 取
    り入れ方とつくり方．農文協，東京．104-114.
２．花谷武 1981．キビ．古沢典夫他著，雑穀　取 
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    効率に関する研究．農技研報 D23:1-67．
４．星川清親 1980．新編食用作物学．養賢堂，東 
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５．三留三千男 1960．農業実験計画法．朝倉書店，
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    乾物生産と気象要因ならびに太陽エネルギー利    
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９．矢野雅彦・尾形武文・田中昇一 1988．早植（5 
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   農総試研報 Aｰ7:9ｰ14．
10．矢頭治・長谷健・森浩一郎・岩下友記・土井  
    修・新屋明・町田道正・山川惠久・寶満正治・
    森谷國男・東正昭・輕部稔・福井清美・小牧有
    三 1994．水稲新品種「なつのたより」につい 
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11．Yoshida,T.1982．Cultivation of barley sown 
　　in late-summer. Bull.Kyushu Natl.Agric.
    Exp.Stn. 22:165-202.
12．吉田智彦・穂園咲子 1992．極早生作物の生産 
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    おける出穂と成熟期－.日作紀 61(別1)：74-75．
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    特性評価．日作紀 62(別1)：108-109．

　　第１表　数種穀類の8月播種での生育収量＊

────	───	───	───	───	───	───	───	───	───	───	───
作物	播種期	出穂期	成熟期	草高	一粒	一穂	=	子実重	gm－２	=	Ug
名	月日	月日**	月日	cm	重mg	粒重g	92年	93年	94年	平均	%***
────	───	───	───	───	───	───	───	───	───	───	───
ソルガム	8.10	10.4	11.30	170	14.4	11.9	223a	79ab	-	151	0.20
キビ	8.10	9.14	10.19	89	4.5	3.5	211a	109ab	117a	146	0.24
アワ	8.10	9.20	10.24	83	2.3	3.4	224a	59ab	110a	131	0.21
ヒエ	8.10	9.15	10.23	84	2.8	1.5	106b	51b	22b	60	0.10
ソバ	8.10	9.21	10.23	90	26.4	-	109b	169ab	87ab	122	0.20
-
ソルガム	8.20	10.18	12.1	152	5.8	2.4	26b	15c	-	21	0.03
キビ	8.20	9.22	10.27	71	4.9	1.7	56ab	16c	106a	60	0.11
アワ	8.20	9.28	11.7	87	2.1	2.2	54ab	37c	86a	59	0.09
ヒエ	8.20	9.23	11.1	74	3.4	1.3	63ab	49bc	28a	47	0.08
ソバ	8.20	9.25	11.2	74	26.2	-	107a	106ab	91a	102	0.17
オオムギ	8.20	10.2	11.21	53	46.5	0.77	-	151a	44a	98	0.14
-
ソバ	8.30	10.7	11.7	69	26.2	-	-	163a	96a	130	0.23
オオムギ	8.30	10.14	11.29	53	43.9	0.80	-	189a	48a	119	0.20
────	───	───	───	───	───	───	───	───	───	───	───

*:子実重以外は3カ年の平均値.子実重に付記した記号は年次，播種期別に行ったダンカンの多重検定結果で，同一記号間では5%水準で有意差がない．
ソルガムは1992,3年，ソバの30日播種とオオムギは1993,4年の平均値．
**:ソバでは開花最盛期. ***:子実の熱量／生育期間中の日射量．

第２表　作物(アワ,キビ,ヒエ,ソバ)・年次２元配置での子実重の分散分析

────	───	───	───	───	───	───	───
		10日播種			20日播種
────	───	───	───	───	───	───	───
要因	DF	SS	MS	F	SS	MS	F
反復	3	2962	987	2.8	190	63	0.08
作物	3	26063	8688	24.6＊＊	10578	3526	4.89＊
年次	2	28415	14207	40.3＊＊	2797	1398	1.94
作物×年次	6	343192	57198	162＊＊	115914	19319	26.8＊＊
誤差	9	3167	352	(lsd=42)	6479	720	(lsd=61)
────	───	───	───	───	───	───	───

第３表　数種穀類の5月播種における生育収量＊

────	───	───	───	───	───	───
作物	出穂期	成熟期	草高	一粒	子実重	Ug
名	月日**	月日	cm	重mg	gm－２	%***
────	───	───	───	───	───	───
ソルガム	7.15	8.11	211	18.0	193	0.23
キビ	7.13	8.7	176	4.1	138	0.16
アワ	7.17	8.8	158	1.6	67	0.08
ヒエ	7.22	8.11	169	3.2	147	0.17
ソバ	6.14	7.22	91	20.6	89	0.12
────	───	───	───	───	───	───

＊:播種期は5月6日で1992,3年の平均値．
＊＊,＊＊＊:第1表と同じ．

第４表　数種穀類の最大葉面積指数(LAI),NAR,CGR,太陽エネルギー利用効率(U%)

─────	──	──	──	──	──	──	──	──	──	──	──	──	──
作物	播種期	最大	=NA	R*=	=	CG	R*	=	=	U	%	***	=
名	月日	LAI	2**	3	2	3	4	5	1	2	3	4	5
─────	──	──	──	──	──	──	──	──	──	──	──	──	──
ソルガム	8.10	2.06	17.0	9.85	0.97	5.46	8.61	7.76	0.01	0.10	0.72	1.10	1.11
	5.6	6.81	19.1	6.04	0.47	1.39	32.4	19.5	0.00	0.04	0.14	4.93	2.49
キビ	8.10	0.76	12.0	13.0	0.71	5.02	6.93	5.23	0.00	0.07	0.66	0.88	0.75
	5.6	4.80	23.9	8.62	0.73	3.15	9.81	20.5	0.00	0.08	0.33	1.49	2.61
アワ	8.10	0.46	23.4	11.6	0.36	1.94	4.63	4.95	0.00	0.04	0.25	0.59	0.71
	5.6	2.38	16.9	8.56	0.27	1.63	6.68	12.5	0.00	0.03	0.17	1.02	1.60
ヒエ	8.10	0.51	21.5	17.5	1.02	5.13	3.74	5.45	0.01	0.10	0.67	0.48	0.78
	5.6	3.46	22.9	8.75	0.38	0.94	7.53	24.2	0.00	0.04	0.10	1.15	3.09
ソバ	8.30	0.61	13.3	-	3.15	5.83	5.50	0.64	0.02	0.39	0.84	0.70	0.12
	5.6	1.97	15.5	12.9	2.29	10.4	28.7	-	0.00	0.26	1.07	4.36	-
オオムギ	8.30	0.53	11.7	-	2.61	0.79	8.34	3.67	0.02	0.32	0.11	1.07	0.71
─────	──	──	──	──	──	──	──	──	──	──	──	──	──

＊:gm－２day－１．＊＊:1;播種から0～2，2:2～4，3:4～6，4:6～8，5:8～10週間の値．
＊＊＊:上記期間の地上部乾物生産量の熱量／投入日射量．1993年の値．

第５表　　ソルガムとオオムギの有望品種の生育収量＊

─────	───────	────	────	────	────
作物名	品種名	播種期	出穂期	成熟期	子実重
		月日	月日	月日	gm－２
─────	───────	────	────	────	────
ソルガム	Mpeta	8.10	10.7	11.29	246
	K91 21 8684	8.10	10.6	11.29	352
	82 90023	8.10	10.3	11.29	222
	徳島県井川町産	8.10	10.10	11.30	254
オオムギ	系統ｰ2	8.20	9.25	11.12	132
	〃	8.30	10.4	11.25	160
─────	───────	────	────	────	────

＊:1993,4年の平均．ソルガムの徳島県井川町産は第１表と試験方法が異なる．
オオムギは第１表と比較可能．

第１図　数種穀類の登熟期間の有効積算温度と子実重との関係（省略）
　■：ソバ（Ａ）　　　◇：アワ（Ｂ）　
　□：ソルガム（Ｃ）　◆：ヒエ（Ｄ）　
　＋：キビ，　　　　　□：オオムギ

以上