(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水稲種子を播種した不織布を育苗ベッドに敷き培養液を流してマット状水耕苗を育苗するに際して、育苗期間を育苗初期、育苗中期および育苗終期に区分し、育苗初期には下記培養液（１）または肥料成分を溶解していない水を、育苗中期には下記培養液（１）を、育苗終期には下記培養液（２）をそれぞれ培養液として用いることを特徴とする水耕による水稲育苗方法：
培養液（１）＝培養液中の窒素成分としてアンモニア態窒素と硝酸態窒素の割合を等重量％または硝酸態窒素の重量％を多くした培養液、
培養液（２）＝培養液中の窒素成分としてアンモニア態窒素のみを用いた培養液。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、育苗ベッドに敷いた不織布に培養液を流す水耕方式によって水稲のマット状苗を育苗する方法に関するものであり、さらに詳しくは、水耕により得られたマット状水稲苗を田植機を用いて圃場に移植するに際して、移植しやすい草姿の水稲苗が得られる水耕育苗方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、省力型稲作を指向した技術として、長尺の不織布を用いたロングマット水耕法による水稲の育苗方法が開発されている。ロングマット水耕苗を利用することにより、苗の軽量化による育苗・移植の作業労働の軽減、さらには田植機を用いる移植作業の効率化を図ることができる。
【０００３】
ロングマット水耕法は、長尺の不織布（例えば長さ６ｍ、幅２８ｃｍ）数枚を育苗ベッドに並べて敷き、肥料成分を溶解した培養液を育苗ベッドの一端から供給し他端から排出させてポンプにより循環させる。この状態で発芽種子（催芽籾）を不織布上に播種し、培養液の水温、ｐＨ、ＥＣ（電気伝導度）等を制御しながら所定の草丈となるまで通常１２〜１６日間育苗することにより、不織布の表面側および不織布を貫通して裏面側に伸長した根が絡まり合いマット状となったロングマット水耕苗が得られる。
【０００４】
次いで、このロングマット水耕苗を一端からぐるぐる巻き取ってロール状とし、これを田植機の苗載台にセットした後、ロールを巻き戻しながら苗を圃場に移植する。かようなロングマット水耕苗をロール状に巻き取ったロール苗を用いることにより、従来の土耕苗と比べて、田植機への苗補給回数および苗のハンドリング回数が十分の一に低減することが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したロングマット水耕苗を田植機を用いて圃場に移植する際には、田植機の植付爪により苗を数本ずつ不織布とともに掻き取るときに、絡まり合った根が切断されたり損傷を受けるケースも多く、かような切断苗あるいは損傷苗は見かけ上は圃場に植え付けられているように見えても活着することなく欠株となってしまう。従って、根の絡まり合いが過度にならないように、根長はできるだけ短く抑えた草姿とすることが望ましい。一方、根長が短すぎると、圃場に植え付けたときに浮き苗となって倒れてしまう。そこで、移植に適した草丈を確保できしかも根長は適度に短く抑えた草姿を有し、田植機の植付爪で苗が掻き取られる際に根の切断が生じにくくかつ浮き苗とならないような水稲苗が望まれる。
【０００６】
そこで本発明は、移植に適した草丈を確保できしかも根長を適度に短く抑えた、田植機による機械移植に特に適した草姿を有するマット状水稲苗を得ることができる新規かつ改良された水耕法による水稲の育苗方法を提供することを目的としてなされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上述の目的を達成するために、培養液中の窒素組成の違いおよび培養液の施用時期が苗の生長に及ぼす影響について検討した結果、育苗初期には水のみまたはアンモニア態窒素と硝酸態窒素の割合を等重量％若しくは硝酸態窒素の重量％を多くした培養液を施用し、育苗途中から窒素成分としてアンモニア態窒素のみの培養液を施用することによって、移植に適した草丈を確保ししかも根長は適度に短く抑えた草姿のマット状水稲苗が得られることを見出したものである。
【０００８】
すなわち本発明は、水稲種子を播種した不織布を育苗ベッドに敷き培養液を流してマット状水耕苗を育苗するに際して、育苗期間を育苗初期、育苗中期および育苗終期に区分し、育苗初期には下記培養液（１）または肥料成分を溶解していない水を、育苗中期には下記培養液（１）を、育苗終期には下記培養液（２）をそれぞれ培養液として用いることを特徴とする水耕による水稲育苗方法である：
培養液（１）＝培養液中の窒素成分としてアンモニア態窒素と硝酸態窒素の割合を等重量％または硝酸態窒素の重量％を多くした培養液、
培養液（２）＝培養液中の窒素成分としてアンモニア態窒素のみを用いた培養液。
【０００９】
上述した本発明の育苗方法によれば、育苗初期、育苗中期および育苗終期を経て所定の育苗期間を終了したマット状水稲苗が移植に適した草丈まで伸長した場合でも、根長は適度に短く抑えられた草姿とすることができ、伸長した根が過度に絡まり合うことも少なくなる。その結果、マット状苗を田植機を用いて圃場に移植する場合、田植機の植付爪で苗が掻き取られる際に根が切断されにくくなり、移植後の欠株率を低減させることができる。なお、根長を短く抑えた草姿の苗でも、移植後の生育は土耕苗と差は認められないことも確認できた。
【００１０】
【発明の実施の形態】
不織布を敷いた育苗ベッドを用いる水耕育苗装置の例を図１に模式的に示す。育苗ベッド１内に敷かれた不織布２の上で水稲種子の播種、育苗が行われ、肥料成分を溶解した培養液３は、培養液タンク４からポンプ５で育苗ベッドの一端に送られて吸水管６を介して供給され、不織布２を通して育苗ベッド１の他端へ流れ、配水管７を介して再びタンク４内へ落下することにより循環されている。培養液は循環過程で蒸発などにより減少した場合には、水道水あるいは培養液を適宜補充するとともに、培養液のｐＨやＥＣ等の調節も適宜に行う。
【００１１】
不織布２は、例えば長さ６ｍ、幅２８ｃｍの長尺不織布を用い、これを数枚並列させて育苗ベッド１に敷き、培養液３を循環させながら、不織布２上で水稲種子の播種、育苗がなされる。育苗期間は、圃場への移植に適した草丈のマット状苗となるまで一般的には１２〜１６日間とされ、育苗終了した時点で、不織布２表面側の苗８を専用のローラを用いて押し倒した後、巻き取り芯９（図２参照）の周りに苗８が内側になるように長尺不織布２に生育したロングマット水耕苗を巻き付け、図２に示すようなロール苗１０、すなわちロール状に巻き取られたロングマット水耕苗とする。
【００１２】
かくして得られたロール苗１０は、田植機にセットされ、ロール苗を巻き戻しながら植付爪で不織布とともに数本ずつ掻き取られ、これを１株として圃場へ移植される。本発明により得られた水稲苗によれば、不織布の表面側および不織布を貫通して裏面側に伸長する根の根長が適度に短く抑えられるため根が過度に絡まり合うことがなく、植付爪での掻き取りに際して根が切断されにくい状態で掻き取りを行うことができることになる。
【００１３】
本発明に用いる培養液の成分組成は、窒素成分としてアンモニア態窒素（ＮＨ4 −Ｎ）と硝酸態窒素（ＮＯ3 −Ｎ）の割合を施用時期に応じて変化させる以外は、その他の多量要素（Ｐ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ）や、微量要素（Ｍｎ、Ｂ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｏ等）については、従来から不織布マットを用いた水耕法による水稲の育苗に一般に用いられている処方を採用することができる。
【００１４】
育苗初期に用いる肥料成分を溶解していない水としては、水道水や井戸水等の用水をそのまま使用できる。なおこれらの用水にも肥料成分となる物質を僅少量含むものもあるが、かような水も育苗初期に施用することを妨げるものではない。本発明における“肥料成分を溶解していない水”という用語は、肥料成分を人為的に溶解していない水を意味している。
【００１５】
育苗期間を３つに区分する際には、厳密に３等分する必要はない。例えば育苗期間の全期間を１５日間とした場合には、厳密に５日間ずつに区分しなくてもよく、苗の生育に応じて各期間を適宜増減させることができる。一般的な目安としては、播種（あるいは育苗開始）〜第２葉抽出始期頃までを育苗初期とし、第２葉抽出始期頃〜第３葉展開始期頃までを育苗中期とし、第３葉展開始期頃〜第３．５葉期頃までを育苗終期として、育苗を終了する。
【００１６】
本発明においては、培養液中の窒素成分の組成の変化と培養液の施用時期との組み合わせは、下記表１に示すような育苗形態▲１▼と育苗形態▲２▼の２通りがある。
【表１】
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表１中の培養液（１）としては、窒素成分としてアンモニア態窒素と硝酸態窒素の割合を等重量％または硝酸態窒素の重量％を多くした培養液、好ましくはアンモニア態窒素と硝酸態窒素の割合を５０〜１５重量％：５０〜８５重量％とした培養液を使用し、培養液（２）としては、窒素成分としてアンモニア態窒素のみを用いた培養液を使用する。
【００１７】
一般的には、育苗形態▲１▼で得られた水稲苗の方が、育苗形態▲２▼で得られた水稲苗よりも、草丈および根長が伸長する。しかしながら、いずれの育苗形態の水稲苗であっても、移植に適した草丈に伸長しても、根が過度に絡まり合わない程度に根長が短く抑えられた草姿の水稲苗となる。
【００１８】
【実施例】
［実験１］
図１に示したような水耕育苗装置の育苗ベッド（全長１００ｃｍ、全幅１２０ｃｍ）に、幅２８ｃｍの不織布を４列敷き、コシヒカリの発芽種子（乾籾６６２ｇ、従来の育苗箱当たり１００ｇに相当）を播種し、培養液タンク（容量３０Ｌ）から送液、循環した。
【００１９】
培養液は下記の木村氏Ｂ液組成をベースとし、基準濃度の３倍濃度（Ｎ濃度  ６９ｐｐｍ、ｐＨ５．５）に調製した。また、培養液（１）は窒素成分としてアンモニア態窒素と硝酸態窒素の割合を２８重量％：７２重量％とし、培養液（２）は窒素成分としてアンモニア態窒素のみを用いた。
【００２０】
木村氏Ｂ液の組成（用水１Ｌ当たり）
Ｎ          ２３．０ｍｇ
Ｐ2 Ｏ5       １３．０ｍｇ
Ｋ2 Ｏ       １７．２ｍｇ
ＣａＯ      ２０．５ｍｇ
ＭｇＯ      ２２．１ｍｇ
Ｆｅ2 Ｏ3       ２〜５ｍｇ（クエン酸鉄として）
【００２１】
育苗期間は１５日間として０〜４日目を育苗初期、５〜９日目を育苗中期、１０〜１５日目を育苗終期とし、表２に示したような４区の試験区を設けた。培養液の減水量は、毎日水道水あるいは各培養液で補充し、５日目および１０日目には培養液の全てを交換した。ｐＨは毎日５．５に調整した。１５日間で育苗を終え、サンプリング調査を行った。
【００２２】
また比較のために、粒状培土を用いて箱育苗した（播種量：乾籾１００ｇ、施肥量：Ｎ １ｇ、Ｐ2 Ｏ5 ２ｇ、Ｋ2 Ｏ １ｇ）。なお、育苗期間中の１個体当たりの窒素全施用量は、水耕育苗および箱育苗ともに同量に設定した。
【００２３】
結果を表３に示す。なお、表３の数値は１２個体の平均値である。また図３に、各試験区で得られた苗の代表的な草姿を示す。
【００２４】
【表２】
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【００２５】
【表３】
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【００２６】
［実験２］
２０００年４月２８日に播種し、実験１のＢ区、Ｄ区、土耕区と同じ方法で育苗した結果、実験１の各試験区で得られたと同様な特徴を示す水稲苗が得られた。これらの苗を５月１２日に土壌を充填したコンテナ（容量４０Ｌ）に手植えし、１０日後および２０日後にサンプリング調査を行い、移植後の生長形質を調べた。結果を表４に示す。
【００２７】
なお、表４中の生長形質の略号は以下の通りである。
［ＲＧＲ：相対生長率］
ある時点における乾物重当たりの乾物生産能率であり、下式で表される。
RGR＝(1/w)×(dw/dt)
式中  w：ある時点における乾物重
dw/dt：その時点における乾物増加速度
ここで、RGRをRとおき、定数と考えて積分すれば、ある時点における乾物重を求めることができる。これは次のように考えられる。
w＝w0 eRT
式中  w0 ：最初の乾物重
e： 自然対数の底
すなわち、
R(RGR)＝(ln w2 −ln w1 )／(t2 −t1 )
＝(2.30×(log w2 −log w1 ))／(t2 −t1 )
式中  w1 、w2 ：第１回目、第２回目の植物体の乾物重
t1 、t2 ：第１回目、第２回目の調査日。
【００２８】
［ＮＡＲ：純同化率］
葉面積当たりの乾物増加速度であり、下式で表される。
NAR＝(1/L)×(dw/dt)
式中  L：ある時点における葉面積
dw/dt：その時点における乾物増加速度
すなわち、
NAR＝（(2.30×(w2 −w1 ))×(log A2 −log A1 )）／（(t2 −t1 )×(A2 −A1 )）
式中  A1 、A2 ：第１回目、第２回目の葉面積
t1 、t2 ：第１回目、第２回目の調査日。
【００２９】
［ＬＡＲ：葉面積比］
植物体の乾物重に対する葉面積の比（L/w）。
相対生長率(RGR)は純同化率(NAR)と葉面積比(LAR)の積で表される。
RGR＝NAR×LAR
【００３０】
［ＳＬＡ：比葉面積］
葉身乾物重に対する葉面積の比（L/Lw）。
【００３１】
［ＬＷＲ：葉重比］
植物体の乾物重に対する葉身乾物重の比（Lw/w）。
葉面積比(LAR)は比葉面積(SLA)と葉重比(LWR)の積で表される。
LAR＝SLA×LWR
従って、次のような式が導かれる。
RGR＝NAR×SLA×LWR
【００３２】
［ＲＬＧＲ：相対葉面生長率］
ある時点における葉面積当たりの葉面積拡大速度であり、下式で表されれる。
RLGR＝(1/L)×(dL/dt)
式中  L：ある時点における葉面積
dL/dt：その時点における葉面積拡大速度
すなわち、
R(RGR)＝(ln A2 −ln A1 )／(t2 −t1 )＝(2.30×(log A2 −log A1 ))／(t2 −t1 )
式中  A1 、A2 ：第１回目、第２回目の葉面積
t1 、t2 ：第１回目、第２回目の調査日。
【００３３】
【表４】
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【００３４】
表３からわかるように、Ｃ区は、Ａ区およびＢ区と同程度の草丈であったが、最長根長はこれら両区と比べて有意差をもって短く抑えられていた。またＤ区は、土耕区とほぼ同程度の草丈であったが、Ａ区、Ｂ区およびＣ区と比べて最長根長は最も短かった。これらから、Ｃ区とＤ区は、草丈は移植に適した長さに伸長しているにも拘わらず、根長は短く抑えられており、根の絡み合いも少なくなっていることがわかる。
【００３５】
さらに表４からわかるように、実験１のＢ区、Ｄ区、土耕区で得られたと同様に草姿の異なる苗を土壌に移植した結果、移植１０日目以降には各生長形質に顕著な差は認められなかった。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明からわかるように本発明の育苗方法によれば、所定の育苗期間で水稲苗が移植に適した草丈まで伸長した場合でも、根長は適度に短く抑えられた草姿とすることができ、伸長した根が過度に絡まり合うこともなくなる。その結果、マット状に生育した苗を田植機を用いて圃場に移植する場合、田植機の植付爪で苗が掻き取られる際に根が切断されにくくなり、移植後の欠株率を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で使用する水耕育苗装置の例を模式的に示す説明図である。
【図２】図１の装置で育苗した後のロングマット水耕苗をロール状に巻き取った状態のロール苗の説明図である。
【図３】実施例の実験１における各試験区で得られた苗の代表的な草姿を示す説明図である。
【符号の説明】
１：育苗ベッド
２：不織布
３：培養液
１０：ロール苗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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