(57)【要約】【課題】肥料の三要素の施肥量を変更することなく、背丈の伸びを抑制して稲を生育させ、稲の倒伏を低減する手段を提供すること。【解決手段】塩化マグネシウムに着目し海水の希釈液を利用して水稲栽培用水のマグネシウムイオン濃度と塩化物イオン濃度とを調整することにより背丈の伸びを抑制しながら稲を生長させる。本発明に係る水稲栽培用水は、塩化マグネシウムを含む水溶液であって、マグネシウムイオン濃度を１２２〜１８３ｐｐｍ、塩化物イオン濃度を１８８９〜２８３３ｐｐｍの範囲に調整したことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩化マグネシウムを含む水溶液であって、マグネシウムイオン濃度を１２２〜１８３ｐｐｍ、塩化物イオン濃度を１８８９〜２８３３ｐｐｍの範囲に調整したことを特徴とする水稲栽培用水。
【請求項２】
海水を水で６〜９倍に希釈して前記マグネシウム濃度と前記塩化物イオン濃度とを調整した水溶液であることを特徴とする請求項１に記載の水稲栽培用水。
【請求項３】
前記水は純水であることを特徴とする請求項１又は２に記載の水稲栽培用水。
【請求項４】
塩化マグネシウムを含み、マグネシウムイオン濃度を１２２〜１８３ｐｐｍ、塩化物イオン濃度を１８８９〜２８３３ｐｐｍの範囲に調整した水溶液からなる稲栽培用水を水稲が生長している水田へ供給する給水工程と、
前記水稲栽培用水を前記水田に湛水した状態を維持する湛水工程と、
を備えることを特徴とする水稲の栽培方法。
【請求項５】
前記水稲栽培用水は海水を水で６〜９倍に希釈して前記マグネシウム濃度と前記塩化物イオン濃度とを調整した水溶液であることを特徴とする請求項４に記載の水稲の栽培方法。
【請求項６】
前記湛水工程は田植え直後から稲刈り直前まで続けられることを特徴とする請求項４又は５に記載の水稲の栽培方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水稲の栽培用水および水稲の栽培方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水稲の栽培には倒伏の問題がつきまとう。倒伏とは農作物の地上部が地面に倒れ伏す現象である。農作物が発育して背丈が伸び、種子や果実が形成されるようになると、農作物の上部にかかる荷重が大きくなる。更に、風や雨が外力として農作物に作用すると、重くなった自重と外力とに農作物は抗いきれずに茎の節間が曲がるか折れてしまう。
【０００３】
倒伏により水稲の器官や組織が損傷すると、稲の体内での養水分の移行は妨げられて籾の成熟（登熟）が阻害される。また、収穫前の稲穂が土壌や水に触れて、土壌による汚染、病虫による食害、登熟中の籾が発芽を開始する穂発芽が発生する。登熟の阻害や穂発芽は、米の収量、品質、食味の低下を引き起こす。
【０００４】
従来、水稲の生長を調整する方法は、肥料の三要素（窒素、リン、カリウム）を中心とした施肥の量と時期を工夫することが知られている。特に、窒素肥料は効き過ぎると稲が徒長してしまう。
【０００５】
例えば、特許文献１には、省肥料で倒伏を軽減する水稲の栽培法が記載されている。
【０００６】
ここで、農作物の生長を調整する別な解決方法として、栽培中の農作物へ海水もしくは海水の希釈液を適用するという考え方も存在する。
【０００７】
例えば、特許文献２〜６には、海水の希釈液を農作物へ与えて、その生長を促進する栽培方法が開示されている。但し、特許文献２〜６の開示はいずれも稲を対象としておらず、且つ農作物の生長を促進させる作用効果が述べられていて、倒伏を軽減するために稲の生長を抑制する発想は検討されていない。特許文献２には、海水に含まれるナトリウム塩を１／１０の３０００ｐｐｍ程度に低減すれば、この液体を用いても水稲の育成は阻害されない旨の趣旨が記載されているが、稲の生長と海水の希釈液との関係について詳細な記載はない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０３−２２８６２８号公報
【特許文献２】特開昭６０−００２１２３号公報
【特許文献３】特許第３６８０２９９号公報
【特許文献４】特開２００４−２８３０１４号公報
【特許文献５】特開２００４−３５７６３８号公報
【特許文献６】特開２００８−１１８９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
稲の背丈を抑制するために肥料の三要素である窒素、リン、カリウムの施肥量をむやみに削減すると、そのこと自体が米の収量、品質、食味の低下を招く別な原因となってしまうことが少なくない。
【００１０】
そこで、本発明は肥料の三要素の施肥量を変更することなく、背丈の伸びを抑制して稲を生育させ、稲の倒伏を低減する手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、塩化マグネシウムに着目し海水の希釈液を利用して水稲栽培用水のマグネシウムイオン濃度と塩化物イオン濃度とを調整することにより背丈の伸びを抑制しながら稲を生長させることを見出し本発明の完成に至った。本発明に係る水稲栽培用水は、塩化マグネシウムを含む水溶液であって、マグネシウムイオン濃度を１２２〜１８３ｐｐｍ、塩化物イオン濃度を１８８９〜２８３３ｐｐｍの範囲に調整したことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る水稲栽培用水によれば、肥料の三要素の施肥量を変更することなく、背丈の伸びを抑制しながら水稲を登熟するまで（稲刈りまで）生育させることができる。これにより、水稲の倒伏が低減される。にがりの主成分でもある塩化マグネシウムを水稲栽培用水たる水溶液が多く含むと、水溶液中のマグネシウムイオン濃度が高くなって水稲のカリウムイオン及びカルシウムイオンの吸収が阻害され、水稲の生育が抑制される。合わせて、水溶液中の塩化物イオン濃度が高くなることも水稲の生育を抑制する。
【００１３】
さらに、本発明に係る水稲栽培用水では、海水を水で６〜９倍に希釈してマグネシウム濃度と塩化物イオン濃度とを調整した水溶液であることも好ましい。入手が容易な海水を利用し且つ平易な希釈処理で２つの濃度が調整された水稲栽培用水を得ることができる。
【００１４】
さらに、本発明に係る水稲栽培用水では、海水を希釈するために加える水が純水であることも好ましい。海水の原水に含まれているミネラル成分のバランスを維持したまま希釈することができて、水稲の背丈の伸びを抑制する作用がいつも同じ状態に保たれるので、水稲の背丈の調整をより正確に行うことができる。
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明に係る水稲の栽培方法は、塩化マグネシウムを含み、マグネシウムイオン濃度を１２２〜１８３ｐｐｍ、塩化物イオン濃度を１８８９〜２８３３ｐｐｍの範囲に調整した水溶液からなる稲栽培用水を水稲が生長している水田へ供給する給水工程と、水稲栽培用水を水田に湛水した状態を維持する湛水工程と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る水稲の栽培方法によれば、肥料の三要素の施肥量を変更することなく、背丈の伸びを抑制しながら水稲を登熟するまで（稲刈りまで）生育させることができる。これにより、水稲の倒伏が低減される。
【００１７】
さらに、本発明に係る水稲の栽培方法では、水稲栽培用水が海水を水で６〜９倍に希釈して前記マグネシウム濃度と前記塩化物イオン濃度とを調整した水溶液であることも好ましい。入手が容易な海水を利用し且つ平易な希釈処理で２つの濃度が調整された水稲栽培用水を得ることができる。
【００１８】
さらに、本発明に係る水稲の栽培方法では、湛水工程が田植え直後から稲刈り直前まで続けられることも好ましい。田植え直後から稲刈り直前までの全期間で確実に水稲の背丈の伸びが抑制された状態を維持することができる。これにより、田植え直後から稲刈り直前までの全期間で確実に水稲の倒伏が低減される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、肥料の三要素の施肥量を変更することなく、水稲の倒伏を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例１に係る水稲の栽培方法による水稲の背丈の変化を示す図である。
【図２】本発明の実施例２に係る水稲の栽培方法による水稲の背丈の変化を示す図である。
【図３】本発明の実施例３に係る水稲の栽培方法による水稲の背丈の変化を示す図である。
【図４】比較例１に係る水稲の栽培方法による水稲の背丈の変化を示す図である。
【図５】比較例２に係る水稲の栽培方法による水稲の背丈の変化を示す図である。
【図６】比較例３に係る水稲の栽培方法による水稲の背丈の変化を示す図である。
【図７】比較例４に係る水稲の栽培方法による水稲の背丈の変化を示す図である。
【図８】比較例５に係る水稲の栽培方法による水稲の背丈の変化を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の知見は、例示のみのために示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解することができる。添付図面に示す実施形態に基づき本発明を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００２２】
本発明が対象とする水稲は、特に限定されないが、主食用の水稲品種の栽培に好適である。農家が実際に稲作を行う水田圃場における栽培にも、人工的に設ける小規模な水田における栽培にも本発明を適用することができる。
【００２３】
本発明で用いられる海水は、海面表面で採取した表層水でも、通常水深２００ｍ以下の位置から採取されることが多い海洋深層水でも、いずれを用いてもよい。
【００２４】
以下に、本発明について実証を行った実施例と比較例を示し、本発明の説明を続ける。但し、本発明はこれら実施例に限定されない。
【００２５】
最初に、実施例と比較例とで共通する実験条件を述べる。栽培用水が異なる環境で複数の水稲の栽培を行い、生長に伴う背丈の変化の様子を比較した。一端が全面開口し他方が全面閉じている筒状の容器８つを準備した。この容器１〜８の開口直径は３４０ｍｍ、容量は２０Ｌであった。容器１〜８の各々の中へ土壌としてのセメント用砂を１２Ｌ入れ、その後、後述する実施例と比較例に記載するように、容器毎に設定された水質の異なる水をセメント用砂の表面が水で浸るまで供給した。実施例と比較例では、土壌を収容した容器１〜８が、本発明における「水田」に相当する。そして、この容器１〜８への水の供給作業は、本発明の水稲の栽培方法における「稲栽培用水を水稲が生長している水田へ供給する給水工程」に相当する。
【００２６】
更に肥料として、しんせいの風（登録商標）Ｌ５００（Ｎ：Ｐ：Ｋ＝１５：１０：１０）を１．８ｇ／容器、大地の絆（ケイ酸・リン酸・苦土・アルカリが混ざった土づくり肥料）を４．５ｇ／容器、ペレット大地（牛糞、豚糞等の完熟堆肥を混合してペレット化したもの）を４．５ｇ／容器、を容器１〜８のセメント用砂の上にふりかけ、セメント用砂と肥料を十分に攪拌して肥料をセメント用砂の中に分散させて土壌を完成させた。いずれの肥料もＪＡ秋田しんせい製である。容器１〜８は、肥料の三要素（窒素、リン、カリウム）の施肥量が同じ条件である。
【００２７】
その後、水田圃場に６００ｍｍ間隔で容器１〜８の外径に合致した大きさの穴を８つ掘り、水田圃場における土壌表面高さと容器１〜８内部の土壌表面の高さとがほぼ一致するように、容器１〜８の各々を水田圃場の穴へ埋め込んで設置した。容器１〜８は直線状に６００ｍｍ間隔で並び、８つとも同じ日当たりの条件であった。
【００２８】
容器１〜８の開口端面は常に水田圃場の湛水の水位よりも高い位置であり、容器１〜８の内側は水田圃場から区切られ、水田圃場の湛水が容器１〜８の内部に流入することはない状態とした。
【００２９】
６月７日に容器１〜８の土壌表面の中央へ一斉に水稲（品種ひとめぼれ）の苗３株を１つにまとめて植付けして栽培を開始した。しばらく苗が生長するのを待ち、葉の上端の高さが容器１〜８の開口端面の高さを超えた６月１７日に容器１〜８の開口端面へ蓋を取り付け、開口の大部分を覆って雨水が容器１〜８の内部に入り込むのを低減する構成とした。この蓋の中央には直径６０ｍｍの貫通孔が設けられており、水稲は貫通孔を通って容器１〜８の上方へ突出して生長を続けた。
【００３０】
雨水により容器１〜８内部の水位が上昇した場合には、容器１〜８の全てについて土壌表面に溜まっている水を排出した後、容器毎に設定された水質の異なる水を新たに用水として供給して水を入れ替えし、そのまま容器１〜８内部の土壌表面が各々設定された水質の水で覆われた状態を継続した。この水の入れ替え作業も、前述した栽培開始時点での容器への水の供給作業と同様に、本発明の水稲の栽培方法における「稲栽培用水を水稲が生長している水田へ供給する給水工程」に相当する。そして、容器内部の土壌表面を設定された水質の水で覆われた状態に継続することは、本発明の水稲の栽培方法における「水稲栽培用水を水田に湛水した状態を維持する湛水工程」に相当する。
【００３１】
更に、蒸発により容器１〜８内部の水が減少した場合には、容器毎に設定された水質の異なる水を用水として注ぎ足し、容器内部の水位を所定の位置まで戻した。この水の注ぎ足し作業も、本発明の水稲の栽培方法における「稲栽培用水を水稲が生長している水田へ供給する給水工程」に相当する。
【００３２】
水の入れ替え作業と水の注ぎ足し作業を適宜行いながら容器内部の土壌表面を設定された水質の水で覆い続けて稲の生長の観察を続け、６月２５日、７月１６日、８月７日、８月２９日、９月１７日、１０月３日に水稲の背丈を測定し、１０月１８日に刈取りした。これは田植え直後から稲刈り直前まで「稲栽培用水を水稲が生長している水田へ供給する給水工程」を適宜繰り返しながら「水稲栽培用水を水田に湛水した状態を維持する湛水工程」が継続されたことに相当する。
【００３３】
水稲の背丈については、稲の全ての葉の先端を鉛直上方に持ち上げた状態で一番高くなる葉の先端を選び、鉛直上方に持ち上げた状態でその先端の高さを各容器の土壌表面高さを基準として測定し、各容器における稲の背丈の値とした。この各容器における水稲の生長に伴う背丈の変化の様子を比較して、本発明の水稲栽培用水および水稲の栽培方法の作用効果を確認した。
【００３４】
なお、１０月１８日の刈取り以前に稲が枯死した容器については、枯死した時点で栽培と観察記録を終了した。
【実施例】
【００３５】
（実施例１）実施例１では、容器１内を満たす水稲栽培用水として海水（海面表面で採取した表層水）を水で８倍に希釈した水溶液を用いた。この水溶液は本発明の水稲栽培用水に相当する。当該水溶液中の化学成分濃度を測定すると、マグネシウムイオン濃度は１３８ｐｐｍ、塩化物イオン濃度は２１２５ｐｐｍであった。実施例１における稲の生長に伴う背丈の変化の様子を図１に示す。１０月１８日の刈取りまで倒伏を生じることなく、稲穂が実った。実施例１では海水を希釈する水として純水（蒸留水）を使用した。
【００３６】
（実施例２）実施例２では、容器２内を満たす水稲栽培用水として海水（海面表面で採取した表層水）を水で６倍に希釈した水溶液を用いた。この水溶液は本発明の水稲栽培用水に相当する。当該水溶液中の化学成分濃度を測定すると、マグネシウムイオン濃度は１８３ｐｐｍ、塩化物イオン濃度は２８３３ｐｐｍであった。実施例２における稲の生長に伴う背丈の変化の様子を図２に示す。実施例１と同じように、１０月１８日の刈取りまで倒伏を生じることなく、稲穂が実った。実施例２でも海水を希釈する水として純水（蒸留水）を使用した。
【００３７】
（実施例３）実施例３では、容器３内を満たす水稲栽培用水として海水（海面表面で採取した表層水）を水で９倍に希釈した水溶液を用いた。この水溶液は本発明の水稲栽培用水に相当する。当該水溶液中の化学成分濃度を測定すると、マグネシウムイオン濃度は１２２ｐｐｍ、塩化物イオン濃度は１８８９ｐｐｍであった。実施例３における稲の生長に伴う背丈の変化の様子を図３に示す。実施例１、２と同じように、１０月１８日の刈取りまで倒伏を生じることなく、稲穂が実った。実施例３でも海水を希釈する水として純水（蒸留水）を使用した。
【００３８】
（比較例１）比較例１では、容器４内を満たす水稲栽培用水として純水（蒸留水）を用いた。比較例１における稲の生長に伴う背丈の変化の様子を図４に示す。稲穂は実ったのだが、背丈が伸びたために、１０月３日の測定後から１０月１８日の刈取りまでの間に栽培地を通過した台風の風雨の影響を受けて倒伏してしまった。
【００３９】
（比較例２）比較例２では、容器５内を満たす水稲栽培用水として水道水を用いた。比較例２における稲の生長に伴う背丈の変化の様子を図５に示す。稲穂は実ったのだが、背丈が伸びたために、比較例１と同じように１０月３日の測定後から１０月１８日の刈取りまでの間に栽培地を通過した台風の風雨の影響を受けて倒伏してしまった。
【００４０】
（比較例３）比較例３では、容器６内を満たす水稲栽培用水として海水を希釈せずに原水のまま用いた。比較例３における稲の生長に伴う背丈の変化の様子を図６に示す。初回である６月２５日の測定の前に、植付けから１週間経った６月１３日で稲が枯死したことを確認した。
【００４１】
（比較例４）比較例４では、容器７内を満たす水稲栽培用水として海水（海面表面で採取した表層水）を水で４倍に希釈した水溶液を用いた。当該水溶液中の化学成分濃度を測定すると、マグネシウムイオン濃度は２７５ｐｐｍ、塩化物イオン濃度は４２５０ｐｐｍであった。比較例４における稲の生長に伴う背丈の変化の様子を図７に示す。７月１６日に測定した後、８月２日に稲が枯死したことを確認した。比較例４でも海水を希釈する水として純水（蒸留水）を使用した。
【００４２】
（比較例５）比較例５では、容器８内を満たす水稲栽培用水として海水（海面表面で採取した表層水）を水で１０倍に希釈した水溶液を用いた。当該水溶液中の化学成分濃度を測定すると、マグネシウムイオン濃度は１１０ｐｐｍ、塩化物イオン濃度は１７００ｐｐｍであった。比較例５における稲の生長に伴う背丈の変化の様子を図８に示す。稲穂は実ったのだが、実施例と比べて背丈が伸びたために、比較例１、２と同じように１０月３日の測定後から１０月１８日の刈取りまでの間に栽培地を通過した台風の風雨の影響を受けて倒伏してしまった。比較例５でも海水を希釈する水として純水（蒸留水）を使用した。
【００４３】
図１〜５より、海水を希釈した水稲栽培用水を用いて、田植え直後から稲刈り直前まで「稲栽培用水を水稲が生長している水田へ供給する給水工程」を適宜繰り返しながら「水稲栽培用水を水田に湛水した状態を維持する湛水工程」が継続された実施例１〜３における水稲の背丈の伸びは、海水を希釈した水溶液ではない水稲栽培用水を用いた比較例１〜２における水稲の背丈の伸びよりも測定の全期間で抑制されていることが分かる。
【００４４】
そして、実施例１〜３では背丈の伸びを抑制しながら水稲を登熟するまで（稲刈りまで）生育させ倒伏を防止することができている。一方、図６に示されるように、希釈していない海水の原水を水稲栽培用水として用いた比較例３では、植付けから間もなく水稲が枯死して登熟するまで（稲刈りまで）生育させることができなかった。また、図７に示されるように、希釈が不十分であった比較例４では生育の抑制効果が強く作用して途中で水稲が枯死してしまった。更に、図８に示されるように、結果的に希釈が過剰となった比較例５では実施例１〜３と比べて生育の抑制効果が不十分で倒伏を防ぐことができなかった。
【００４５】
実施例１〜３は共に海水を希釈するための水として純水（蒸留水）を用いている。これにより、海水の原水に含まれているミネラル成分のバランスを維持したまま希釈の程度を精度よく調整でき、背丈の伸びの抑制度合を調整することの実現が実施例１〜３の違いに示されている。
【００４６】
実施例１〜３の水稲の栽培方法は、塩化マグネシウムを含み、マグネシウムイオン濃度を１２２〜１８３ｐｐｍ、塩化物イオン濃度を１８８９〜２８３３ｐｐｍの範囲に調整した水溶液からなる稲栽培用水を水稲が生長している水田へ供給する給水工程と、水稲栽培用水を水田に湛水した状態を維持する湛水工程と、を備えている。これにより、肥料の三要素の施肥量を変更することなく、背丈の伸びを抑制しながら水稲を登熟するまで（稲刈りまで）生育させることができた。にがりの主成分でもある塩化マグネシウムを水稲栽培用水たる水溶液が多く含むと、水溶液中のマグネシウムイオン濃度が高くなって水稲のカリウムイオン及びカルシウムイオンの吸収が阻害され、水稲の生育が抑制される。合わせて、水溶液中の塩化物イオン濃度が高くなることも水稲の生育を抑制する。
【００４７】
そして、実施例１〜３の水稲の栽培方法は、水稲栽培用水を水田に湛水した状態を維持する湛水工程が田植え直後から稲刈り直前まで続けられた。これにより、比較例と比べて田植え直後から稲刈り直前までの全期間で確実に水稲の背丈の伸びが抑制された状態を維持して、水稲の倒伏を低減（防止）することができた。
【００４８】
また、実施例１〜３の水稲栽培用水は、海水を希釈する水として純水（蒸留水）を使用した。これにより、海水の原水に含まれているミネラル成分のバランスを維持したまま希釈することができて、水稲の背丈の伸びを抑制する作用がいつも同じ状態に保たれるので、水稲の背丈の調整をより正確に行うことができる。
【００４９】
更に、実施例１〜３の水稲栽培用水は、海水を水で６〜９倍に希釈してマグネシウム濃度と塩化物イオン濃度とを調整した水溶液である。これにより、入手が容易な海水を利用し且つ平易な希釈処理で２つの濃度が調整された水稲栽培用水を得ることができる。この水稲栽培用水を用いた結果、水稲の倒伏が低減（防止）された。
【００５０】
なお、本発明は述べてきた実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想から逸脱しない範囲で同様な作用効果を奏する他の形態へ適宜変更することができる。例えば、本実施例では海水として海面表層水を用いる例を説明したが、海洋深層水を用いても構わない。また、容器１〜８という人工的に設けた小規模な水田における栽培例を通じて本発明を説明したが、農家が実際に稲作を行う水田圃場でも本発明の同様な作用効果を奏することができる。更に、水稲品種ひとめぼれへの適用を題材として本発明を説明してきたが、他の主食用の水稲品種や加工用、飼料用の水稲品種に本発明を適用しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
水稲の倒伏を低減する本発明は、水稲の栽培に幅広く利用可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１、２、３、４、５、６、７、８  容器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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