CO2濃度の上昇と水稲の生育・収量

• 担当機関: 農業環境技術研究所
• 研究期間: 1996～1996
• 発行年度: 1996
• 要約: 大気中のCO2濃度の上昇にともない水稲個体群光合成、地上部乾物重等の増加が認められた。CO2濃度が現在よりも約2倍となると、水稲の収量は穂数・籾数の増加を通じて8～15%増加する。
• 背景・ねらい: 化石燃料の消費量増加により、大気中のCO2濃度が上昇し、21世紀半ばには現在の2倍の濃度に達すると推定されている。; そこで、将来予測される大気CO2濃度上昇が水稲の光合成・物質生産・収量等に及ぼす影響を実験的に明らかにし、地球温暖化の対策に資する。

成果の内容・特徴

1. 個体群光合成の連続測定が可能な屋外閉鎖型人工気象室（クライマトロン、1989～94年（長さ3m・幅2m・高さ2m）、1995～96年（長さ4m））3～6室を用いて、移植時から収穫時までCO2濃度を350～1900ppmの数段階で水稲（日本晴）を群落状態で栽培し、CO2濃度の違いが個体群光合成、生育、収量等に及ぼす影響を調査した。
   
2. 各年を通じ、出穂日はCO2濃度の高い場合、対照区（350ppm）よりも1～2日ほど速まる傾向が見られた。
   
3. CO2濃度が高まるにつれ水稲個体群光合成速度の上昇が見られ、650ppmでは350ppmの場合に比べ、光・光合成関係の初期の勾配（光利用率に相当）で約50%ほど高まることが認められた。しかし、650ppmを越えると、CO2濃度増加の影響は小さくなった。（図1）
   
4. 乾物重の増加は、個体群光合成の結果を反映して650ppmまではCO2濃度の増加につれ増加したが（12～15%）、650ppmを越えると、CO2濃度の影響は小さくなった。 また、CO2濃度増加により茎数・穂数・m2当たり籾数が増加し、これらの増加を通じて収量は8～15%増加した。（表1）
   

• 成果の活用面・留意点: 温度環境等より自然に近い条件を試験室内に創出し、CO2濃度と水稲収量との関係を検討したもので、地球温暖化の影響を評価するための指標となる。; 自然光型人工気象室内での実験であるため、地温・作土層等の土壌条件（本試験の場合土壌の深さ約25cm）が圃場条件とは異なり、これら土壌条件の違いの影響については、今後検討する必要がある。
• カテゴリ: 水稲