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J-SRI研究会 (2015.1.9)
インドネシアのSRI農家における
水管理の特徴と水稲生育収量
Characteristics of water management by SRI
farmer in Indonesia and the effects on rice
growth and yield
国際農林水産業研究センター
鳥山和伸
K.Toriyama
JIRCAS
研究サイト
• インドネシア中部Java州Wonogiri県
(7°47′S、東経111°07′E) 500m above sea level
Jogyakarta
ジョクジャカルタ
• 土壌: 比較的肥沃な粘質水田(TN:0.17%)
• Soil condition: fertile clayey paddy soil with TN=0.17%
試験地周辺の景観
背景・目的
1.
SRI稲作農法:若齢苗の疎植に間断灌漑を組み合わせた農法であり、常時湛
水による慣行栽培より多収を実現できるとされている。
• Definition of SRI: Transplanting young seedlings in wide spacing with
intermittent irrigation.
2.しかし、SRI農法における間断灌漑の時期、落水水位、土壌の乾燥程度は様々
である。つまり、栽培生理的に最適な条件が解明されていない。
• However, standard or optimum water management has not been clarified.
3.研究目的:SRI農法のカギである水管理の最適化条件を明らかにする。
①多収穫SRI農家の水管理実態を水稲生育時期との関係で明らかにする。
②水管理が水稲生育に及ぼす影響を栽培試験で明らかにする
• The aim of this study is to know the SRI farmer’s water management practice
and its effect on rice growth and yield as compared with flooded one.
今回の栽培試験のねらい
1. SRI農家による水管理(間断灌漑)の再現性を確認する。
2. 強めの間断灌漑を開始する際の水稲の生育時期(状態)を知る。
3. 間断灌漑が水稲生育のどの形質に効果が現れるかを知る。
4. 間断灌漑が、乾物生産、収量を高める効果があるかどうかを知る。
Main purpose of this experiment
1. To confirm the reproducibility of SRI farmer’s intermittent irrigation.
2. To know the state of rice growth when the farmer starts severe intermittent
irrigation.
3. To know the rice growth component which are affected by intermittent irrigation.
4. To know the beneficial effect on the dry matter production and yield of rice by
intermittent irrigation.
現地試験場所
インドネシアの公式多収穫記録(生モミ12t/ha)を有するSRI農家の水田(棚田)
Experimental field : SRI farmer who has a official yield record of Indonesia 12t/ha
棚田1
Terrace 1
• 水田水位
• water table of paddy
field
• 気温、地温
• Air temperature and
•Soil temperature
棚田2
Terrace 2
棚田3
Terrace 3
• 成熟期の草丈・穂数、
モミ数
• Plant length, panicle
number, spikelets
number
• 坪刈り収量(5㎡)
• Plot yield (5m2)
2013年7月の写真
栽培試験の概要
• 水管理を間断灌漑(SR区)と湛水(F区)の2処理
• 苗、施肥、栽植密度等の栽培管理は同一とする3反復の試験
栽培試験の構成
試験区 圃場
処理
SR-1
棚田1 SRI農家の水管理(間断灌漑)
SR-2
棚田2
〃
SR-3
棚田3
〃
F-1
棚田1 常時湛水
F-2
棚田2
〃
F-3
棚田3
〃
施肥はSRI農家に一任。窒素は、14.6gN/㎡で日本の平均窒素施肥量と
比べて約2倍である。
耕種概要
•
•
•
•
•
•
•
品種:IR64(東南アジアで最も普及している近代品種)
苗:10日苗(葉齢:4.2)
移植:2014年7月20日、疎植(27cm×28cm)、2本植
水位等の測定:7月22日~11月3日
生育調査:11月4日~6日
出穂期:10月5日(77DAT)
坪刈り調査:11月7日(110DAT)
•
•
•
•
•
Variety: IR64 ( Mega variety in SE Asia)
Seedling: 10 day seedling (Leaf age 4.2)
Transplanting: 20 July 2014, 2 seedlings/hill, 27cm×28cm
Heading: 5 October
Harvest: 7November
SRI区における間断灌漑の再現性の確認
4
2013
移植後日数 (DAT)
出穂期(87DAT)
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
35
37
39
41
43
45
47
49
51
53
55
57
59
61
63
65
67
69
71
73
75
77
79
81
83
85
87
89
91
93
95
97
99
101
103
105
107
田面水位(cm)
2
0
-2
-4
-6
-8
-10
-12
-14
2014
6.0
追肥1
殺虫剤
追肥2
除草1
除草2
除草3
SRI-1
SRI-2
SRI-3
除草4
栄養成長期
生殖成長期(出穂35日前~)
SRI区3筆の毎時田面水位の平均値(9/23以降は2筆平均)
Reproductive stage
Vegetative stage
4.0
田面水位 ( cm)
2.0
0.0
-2.0
Heading
-4.0
-6.0
-8.0
Transplanting
-10.0
-35DBH
Full coverage
Harvest
間断灌漑を強めに変えた時期の稲の植被
植被が水田の8~9割程度を覆う頃に、強めの間断灌漑をスタートさせた
2014.9.4
移植後46日(出穂前31日)
2014.9.4
46DAT (31DBH)
Dryer intermittent irrigation was started when plant coverage became 80-90% .
SRI区の間断灌漑の特徴の抽出
•
•
•
•
•
•
•
•
栄養成長期の間断灌漑では、湛水まで戻し乾燥させない。
Intermittent irrigation during vegetative stage include flooding.
生殖成長期には間断灌漑の際に湛水しない。
Intermittent irrigation during reproductive stage do NOT include flooding.
出穂期付近からは、湛水と落水を繰り返す
Alternate Flooding and drying was repeated around heading stage.
収穫の2週間前くらいから、落水をきつくする
More dryer management after heading.
SRI区3筆の毎時田面水位の平均値(9/23以降は2筆平均)
6.0
Reproductive stage
Vegetative stage
4.0
田面水位 ( cm)
2.0
0.0
-2.0
Heading
-4.0
-6.0
-8.0
Transplanting
-10.0
-35DBH
Full coverage
Harvest
出穂期~収穫期の稲の生育と水管理
湛水・落水を繰り返し、水位
を±2cm程度に維持
2014.10.4 出穂始め
2014.10.20 出穂2週目
落水時に水位を-8~10cm程
度まで落とし、土を固める
2014.10.20 出穂2週目
2014.10.28 出穂3週目
湛水区とSRI間断灌漑区の水位比較
SRI区
6.0
SRI区3筆の毎時田面水位の平均値(9/23以降は2筆平均)
Reproductive stage
Vegetative stage
4.0
田面水位 ( cm)
2.0
0.0
-2.0
Heading
-4.0
-6.0
-8.0
Transplanting
-35DBH
Full coverage
Harvest
-10.0
水位
(cm)
湛水区
湛水区3筆の平均の毎時田面水位(9/23以降は2筆の平均値)
6
4
2
0
-2
Transplanting
-4
Full coverage
Heading
Harvest
収穫期の圃場
FL-3
SRI-3
FL-2
SRI-1
SRI-2
FL-1
2014.11.4
代表株(平均茎数)の生育状態
F-2
草丈
82.9
cm
穂数
371
本/ ㎡
乾物重
1,266
g/㎡
SR-2
F-3
SR-3
83.6
84.2
80.6
377
320
354
1,366
1,102
SRI水管理区では、茎数が多く、株が太い
1,154
根の様子
FL
SRI
FL
SRI
SRI間断灌漑と乾物生産
SRI水管理が収穫期乾物重に及ぼす効果
1600
1400
g m-2
1200
1000
茎葉
800
穂
600
全体
400
200
0
F-1
SR-1
F-2
SR-2
F-3
SR-3
茎葉、穂のいずれもSRI水管理で乾物重が高い
SRI水管理と収量構成要素
処理・反復
F-1
SR-1
F-2
SR-2
F-3
SR-3
穂数 (m-2)
草丈 (cm)
平均
指数
平均
1穂モミ数
指数
平均
指数
㎡当たりモミ数
乾物重(gm-2)
平均
平均
指数
指数
75.9
76.4
82.9
83.6
84.2
80.6
100
101
100
101
100
96
386
476
371
377
320
354
100
123
100
102
100
111
89.4
81.1
92.8
98.2
97.8
94.2
100
91
100
106
100
96
34,282
38,642
34,465
37,102
31,319
33,467
100
113
100
108
100
107
1,283
1,414
1,266
1,366
1,102
1,154
100
110
100
108
100
105
FL平均
81
100
359
100
93
100
33,355
100
1,217
100
SRI平均
80
99
402
112
91
98
36,404
109
1,311
108
• 穂数は2~23%、㎡モミ数は7~13%、乾物重は5~10% SRI区で高かった。
• 窒素吸収量もSRIで高いと思われるが、未分析である。
地上部乾物重とモミ数の関係
モミ数 [/㎡)
地上部乾物重とモミ数
45,000
40,000
35,000
30,000
25,000
20,000
15,000
10,000
5,000
0
1,000
SRI
FL
1,100
y = 21.092x + 8214.4
R² = 0.9294
1,200
1,300
1,400
1,500
地上部乾物重 (g/m2)
モミ数と地上部乾物重の関係には、水管理(F、SRI)の影響は認められない
坪刈り水稲の稲束
Flooded-2
SRI-2
圃場での脱穀・モミ回収・ワラ重の計測
収量調査結果
収量調査結果(15%水分換算モミ収量)
処理・反復
F-1
SR-1
F-2
SR-2
F-3
SR-3
FL平均
SRI平均
脱穀ロス補正なし
3か所平均
指数
707
100
769
109
789
100
765
97
706
100
755
107
734
100
763
104
g/㎡
脱穀ロス補正あり
3か所平均
指数
770
100
797
103
764
100
817
107
754
100
801
106
763
100
805
105
モミ収量 15%水分 (gm-2)
収量
1000
797
900
817
754
801
SR-2
F-3
SR-3
764
770
800
700
600
500
400
F-1
SR-1
F-2
水管理
調査から明らかとなったSRI水管理と
水稲生育への作用機作解明に必要なデータ
間 断 灌 漑
極浅水
落水時水位を漸次低下
栄養成長期
生殖成長期
出穂
20DBH
H
40DBH
田面水位
土壌水分
土壌溶液O2濃度
土壌溶液NO3量
水稲の窒素吸収
水稲の乾物生産・収量構成要素
収穫
水管理で一次的
に変化する要因
二次的に変化
する要因
まとめ
• 栄養成長期には、水分ストレスをかけないことで分げつを盛
んにする可能性がある。
• 生殖成長期に湛水しないのは、土壌を好気条件に維持する
ネライがある。その結果、有効茎歩合が高まる可能性あり。
• 好気条件に土壌環境を維持することで硝酸態窒素が生成し
易くなる。このことが乾物生産等にプラスに働いている可能性
がある。(今後の実証課題)
• 出穂前の数日~出穂後2週間程度では落水程度(地下水位)
は弱い。これは、出穂期の稲の水分要求を満たすためと考え
られる。
JIRCAS
ご清聴ありがとうございました