高CO₂濃度によるコメの増収効果は高温条件で抑制される－岩手と茨城で実施したFACE実験から予測、品種による違いも確認－

• 担当機関: （独）農業環境技術研究所
• 研究担当者: 長谷川利拡; 吉本真由美; 酒井英光; 福岡峰彦; 臼井靖浩; 若月ひとみ; 常田岳志; 片柳薫子; 中村浩史; 松波寿典; 金田吉弘; 佐藤 孝; 高階史章; 鮫島良次; 岡田益己; 前 忠彦; 牧野 周
• 発行年度: 2012
• 要約: 国内の2地点におけるFACE（開放系大気CO₂増加）実験の結果、高CO₂濃度によってコメの収量は増加しましたが、その効果は高温条件で低下することが分かりました。また、高CO₂濃度による増収効果は、品種によっても大きく異なることが分かりました。
• 背景・ねらい: 大気CO₂（二酸化炭素）濃度の上昇は地球規模での環境変動の原因になりますが、それ自体は光合成を促進して作物の収量を増加させると考えられています。しかし、その増収がどの程度か、どのような要因で変化するのかは、十分に理解されていませんでした。そこで、温度条件が大きく異なる国内2地点の農家水田でFACE実験を行い、生育・形態特性の異なる水稲品種を栽培することにより、高CO₂濃度による増収効果がどのような要因で異なるかを調査しました。
• 成果の内容・特徴: (独)農業環境技術研究所は、(独)農業・食品産業技術総合研究機構東北農業研究センターなどと共同で、CO₂濃度を現在よりも200ppm高めた屋外水田でイネを栽培するFACE実験を、岩手県雫石町と茨城県つくばみらい市の2地点で実施しました（図1）。雫石（7年間）と、つくばみらい（2年間）での実験で基幹品種とした「あきたこまち」の収量を比較したところ、高CO₂濃度により平均で13％増収しました。しかし、増収効果は、冷害年を除くと高温条件で低下することが分かりました（図2）。このことから、温暖化条件では、高CO₂濃度による増収が、期待されるほど大きくならない可能性が示されました。さらに、特性の異なる品種を2地点（雫石：2007・2008年、つくばみらい：2010年）で比較したところ、高CO₂濃度による増収効果は品種によっても大きく異なりました（図3）。特に、つくばみらいFACEで使用した8品種の増収率には、3％から36％まで大きな違いがあり、品種改良を通じて高CO₂濃度による増収効果を向上できる可能性が示されました。これまで、高CO₂濃度条件によって収量が増加することは知られていましたが、温度条件や品種によって、その程度が大きく変動することが本研究で示されました。ここで得られた結果は、温暖化影響の将来予測に反映させるとともに、高温・高CO₂濃度環境に適した品種開発に活用する予定です。
• 成果の活用面・留意点: 本研究は農林水産省委託プロジェクト研究「農林水産分野における地球温暖化対策のための緩和および適応技術の開発」および文部科学省科研費新学術領域研究「植物生態学・分子生理学コンソーシアムによる陸上植物の高CO₂応答の包括的解明」による成果です。
• 研究内容: http://www.niaes.affrc.go.jp/sinfo/result/result29/result29_22.html
• カテゴリ: 温暖化対策 水田 凍害 品種 品種開発 品種改良