栃木農試研報No.23：1〜6（1977）

光化学オキシダントによる水稲の被害について
被害発生状況と赤枯病皿型との差異

橋本俊一・中野政行
1緒日に埼玉県鴻巣市農林省農事試験場ほ場におい言

最近，関東地方では光化学オキシダントによて光化学オキシダント被害を受けた水稲を2日る植物被害が観察されており，農作物にもその後に採取した．赤枯病Ⅲ型被害水稲は1974年7被害が確認されている．栃木県においても1974月18日に栃木県那須郡湯津上村の現地農家ほ場

年以後，サトイモ，ラッカセイ及び水稲などでに発病していた水稲を採取した．両者の症状の被害が観察されている．ここでいう光化学オキ差異についてはまず外見的特徴を肉眼観察し，シダント被害とはすべて可視障害であり水稲に発生する被害は中村ら7)および松岡ら4)が確認，つぎに光学顕微鏡を用いて被害葉の表面および断面を観察した．さらに被害葉の表面構造の詳立証した水稲葉身にはん点が発生するいわゆる細な差異にっいて走査型電子顕微鏡で観察した．

可視障害である．本報告では栃木県における水走査型電子顕微鏡は日本電子製，J稲の光化学オキシダント被害発生状況と従来，型を用いた．被害葉をF

栃木県に多くの発生がみられしかも葉に発生す

ン：氷酢酸：50％アルコール＝5：5：9O）でる症状が光化学オキシダント被害と類似する赤固定し，アルコールシリーズで脱水した後，真枯病皿型との差異について調査，検討したので空蒸着装置（日本電子製，J報告する．

り炭素と金を二重蒸着し観察を行った．

ⅢⅡ 調査方法
1． 被害発生状況の現地調査

1．

SM−U3AA固定液（ホルマリEE4C型）によ調査結果および考察

被害の発生状況

1974年7月29日，1975年7月5日の2回の調

1974年7月29日及び1975年7月5日に県内に発生した光化学オキシダント被害について観察調査を実施し，被害発生分布および二，三の品種あるいは生育時期の違いによる被害程度の差異について調査した．被害の観察はすべて肉眼観察により，被害程度は被害葉率（全葉数に対する被害発生葉数の割合），被害葉面積比率（葉面積に対する被害面積の割合）などにより比較した。

2． 赤枯病皿型との差異
光化学オキシダント被害水稲は1974年6月16＊本報告の一部は第158回日本作物学会講演会（1974年10月）において発表した．

第1図

1

水稲の光化学オキシダント被害発生地域

査から水稲の光化学オキシダント被害が観察さ査した結果であり，日本晴，トヨニシキとも移れた地域は第1図に示したように1974年は佐野，植時期が早いものほど被害の発生が小さい傾向

栃木，鹿沼，宇都宮地域，1975年は野木，小山がみられ，葉令が10．0に達していた水稲には被地域であった．

害は発生していなかった．また同じ生育時期の両品種を比較するといずれも日本晴の被害が大2力年にわたり現地調査をした水稲の光化学オキシダント被害症状の特徴は次に示すとおりであり，松岡ら4）中村ら7）の報告と一致していきく，トヨニシキは小さい傾向が認められた．

1975年7月5日に下都賀郡野木町の現地農家ほ場で調査した日本晴，コシヒカリ，アキニシキ

た．

1）

水稲葉身の表側にかっ色の微細はん点の3品種の被害程度を被害葉面積率で比較するがかなり広範囲な地域に一斉に発生する．このと（第1表），日本晴≒コシヒカリ〉アキニシ

場合黄白色の微細はん点が併発することもある．

キの順であった．なお現地における被害発生時

はん点の発生する葉位は一定しておりは6月25日ごろで7月5日の調査時では症状発上位から数えて第2葉あるいは第3葉であつた．

生葉位は第4葉であるが被害発生時は第2葉あ2）3）

この症状の発生は土壌条件および栽培るいは第3葉であったものと推定される．

管理による差異は少なく，一筆のほ場内では比現地調査の結果から生育時期および二，三の較的均一に発生するが，品種，生育時期の違い品種による被害程度の差異が認められたが，生育時期について森川げ 6〉は詳細なオゾン接触実により若干差異が認められた．

4）

被害が発生した水稲の根はほぼ健全で験を行ない水稲の本田期では分げつ期がオゾン感受性が高く移植直後及び幼穂形成期以後は著あり，根系障害は受けていなかった．

5）

被害発生時の直前にはかなり高濃度のるしく低いと報告しており，本調査で被害が観光化学オキシダントによる大気汚染現象が認め察されなかった10．0葉期の水稲もほぼ幼穂形成られた．

期と推定され，森川らのオゾン接触実験の結果期による被害発生程度の差異が認められた．第とおおむね一致すると考えられる．また品種については中村ら7）が現地調査から数種の品種に

2図は1974年7月29日栃木農試ほ場において調ついて差異を観察しており，日本晴とトヨニシ

以上のような現地調査から品種および生育時キの比較では日本晴の被害が大きく，トヨニシ30キで小さいと報告しており，本調査の傾向と同様であった．なお，品種による被害程度の差異に

被20

ついては他の多数の品種についての現地調査お害
葉率10

第1表品種別被害程度

死む
移植日（％）7／5彙 令品 種7．0日6／256／15

7／56／256／158．4

10．0

7．08．410．0

本晴

上からの葉位別被害葉面積率％

トヨニシキ

日第2図

生育時期と光化学オキシダント被害の差異
Eヨ…被害葉面横比率10％未満，囲…10〜30％

本晴

コシヒカリ

トヨニシキ

口■…50％以上

21234000000423504415

いる場合には湾曲部にはん点が多く発生する．

よびオゾン接触実験などによる検討を期待した

一・方，赤枯病m型の被害は開田初期の水田及い．

このように光化学オキシダントによる水稲のびほ場整備などによって下層土が作土化した水被害発生状況の現地調査から被害発生地域のは田に限って発生する．被害状況を観察すると上握を行ないかつ生育時期，品種の違いによる被位から数えて第2葉あるいは第3葉以下の葉に害程度の差異について若干の結果が得られた．

赤かっ色のはん点が発生し，被害の初期症状は

2．

赤枯病m型との差異

葉の裏面の中肋上に針状の赤かっ色はん点が出1）

赤枯病III型について現し，その後葉身全面に輪郭がやや不明瞭な点

従来，赤枯病については多くの研究があり，状，針状，条状のはん点が表面より裏面にやや

1，2）

馬場

1①により症状の差異，発生条件な多く発生する．はん点の大きさは光化学オキシどから1，II及びIII型に分類されている．1型
は土壌の著るしい還元によるカリウム欠乏症で，田島ダント被害に比らべ大きい．以上のような差異が赤枯病m型と光化学オキシダント被害の間にあり，II型は亜鉛欠乏によるものであるとされ認められたが，被害葉のみ提示されて両者を識ている．m型については開田当初に発生する赤別することは外見的にはかなり困難である．

3）

枯病として火山灰土壌，洪積土壌，蛇紋岩質土
壌に発生がみられると報告さぜ 勘被害発生の葉の表面及び内部形態におよぼす赤枯病III型と光化学オキシダント被害の特徴

原因はヨウ素過剰症であることが確認されてい光化学オキシダントの被害を受けた葉の表面るm．中野ら9）によれば赤枯病III型の発生状況

及び横断面を光学顕微鏡により300倍程度に拡は開田当初の水田に多発し，開田後3〜4年を大して観察した．葉の表面を見ると気孔列上に経過するとほとんど発生しない特徴がある．まかっ色はんあるいは黄白色はんが存在し，葉脈た発生時期は水稲移植後3〜4週を過ぎるころ間に機動細胞をはさんで微小斑点が2列に並んからであり，葉身に赤かつ色のはん点が発生し，で見える．横断面を観察すると気孔直下の葉肉

その症状は新葉にも順次発生し，穂ばらみ期ご組織が崩壊し，かっ変または黄白化している．

同様にして赤枯病m型の被害葉を観察すると，ろまで続く．特に被害の激しい場合は出穂期ま葉の表面の赤かっ色はんは気孔の位置とは関係で及ぶとされている．

2〉

外見的観察による赤枯病m型と光化学なく発生しており，そのほとんどが気孔列にはさまれた機動細胞上に一列に並んで見られる．

オキシダント被害の特徴

光化学オキシダント被害の発生したほ場を観横断面をみると光化学オキシダントの場合と異察すると，被害症状は比較的均一に発生しておなり，気孔直下の葉肉組織は正常であり，機動り付近の隣接するほ場にも被害程度の差異はみ細胞の裏側の葉肉組織がかっ変する特徴を示しられることもあるが例外なく発生し，被害が広域に及ぶと言える．稲体をみると，完全に展開

第2表

した最上位葉から数えて2枚目および3枚目の光化学オキシダントと赤枯病皿型の被害葉におけるかっ色はん点の発症位置と気孔との関係

葉にかっ色のはん点あるいは黄白色のはん点が調発生している．はん点は輪郭が非常に画然とした微小はん点であり，条状に配列しており，葉光化学オキシダントの表側にほとんどが観察される．また葉の先端

赤枯病皿型部に多く分布する傾向がみられ，葉が湾曲して3査

気孔直下

はん点数

はん点数％

58451077．67，4135

同比晒鳴ぐこo●Q●『じ9亀●．『レ。、雪．∂

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↑《気 孔』（光化学オキシダント）

機動細胞（赤枯病皿型）

第3図葉の表面
GoG◎

機動細胞（光化学オギシダント）（赤枯病皿型）

第4図葉の横断面

灘』
』

一『』
P『
『一』
』『，『鱗、写真

倍率1000倍
矢印は気孔

一4被倍し型o子皿む
0気病−は枯率印
赤倍矢

写真1 光化学オキシダント被害、害た（第3図，第4図）．第2表は光学顕微鏡下で観察からもある程度可能であるが，ここでは被はん点の位置と気孔の関係を両者について比較

害葉の表面及び内部形態の差異について観察をした結果であるが，光化学オキシダント被害の行った．その結果，光化学オキシダント被害ははん点発生位置は気孔と密接な関係を示すのに葉の表面の気孔周辺部葉肉組織がかっ変あるい対し，赤枯病III型の場合は気孔とは無関係にはは黄白化していたが，赤枯病m型の場合は主とん点が発生しており両者の違いは明らかであっして機動細胞直下の葉肉組織がかっ変する特徴を示した．また，走査型電子顕微鏡下で葉の表た．

さらに走査型電子顕微鏡下で葉の表面構造を面構造を詳細に観察した結果，光化学オキシダ

みると写真1，2に示すとおり光化学オキシダ

ント被害では葉の表面の気孔が機能を失い開い

ント被害葉の気孔は開いたままのものが多く観たままになっているのに対し，赤枯病III型の場察された．これに対し，赤枯病m型被害葉の気合は気孔は閉じその機能は正常であるものと思孔はすべて閉そくしていた．ここで用いたFAA固定液による固定法では前田ら3）の報告と同われた．

以上のように光化学オキシダント被害と赤枯様に正常な機能をもつ気孔は閉そくして観察さ病m型被害の被害葉を顕微鏡下で主にはん点発れるものと考えられ，光化学オキシダント被害

生位置と気孔との関係を調査することにより両葉では気孔の孔辺細胞が障害を受けその機能を者の差異を明らかにすることができた．

失ったものと思われる．なお裏面も同様にして観察したが両被害葉とも気孔はすべて閉じてい本調査研究にあたり終始ご指導いただいた農林省農業技術研究所生理第5研究室長

た．

以上のように，光学顕微鏡などを用いて両被害葉の表面形態および内部形態を観察した結果，夫氏，同主任研究官

中村

太田保拓氏に心から感謝いたします．

光化学オキシダント被害と赤枯病III型被害は症

引用文献状の発生が気孔と関係あるか否かによって識別
1．馬場することができた．

超・田島公一（1961）水稲の赤枯病に関する栄養生理的研究（第6報），

要

過剰の二価鉄が水稲の生育・養分吸収お1974及び1975年に県内に発生した水よび体内代謝に及ぼす影響．日作紀29：】V1．

摘

稲の光化学オキシダント被害について調査を行った．被害が認められた地域は宇都宮，鹿沼，47〜50．
2．

・（1961）水稲の赤枯

栃木，佐野，野木，小山であった．生育時期の病に関する栄養生理的研究（第7報），違いにより被害発生程度に差異が認められ，葉クロロシスを伴う赤枯病の発生機構．日

令が10．0に達していた水稲では被害が観察されなかった．品種の違いによる被害発生程度の差

ヂF糸己29：326−328．

3．前田英三・三宅博（1973）走査電子顕異が観察され，日本晴，コシヒカリが大きく，微鏡によるイネの表面構造の観察．日作

アキニシキ，トヨニシキで小さかった．

糸己42：327−333．

2．

光化学オキシダント被害症状と赤枯病

4．松岡義浩・高崎

強・森川昌記・松丸恒III型被害症状の差異にっいて検討した．両被害

夫・白鳥孝治（1976）光化学オキシダンの識別はほ場における発生状況，被害葉の肉眼トによる水稲可視障害の研究（第1報〉，一一5

光化学オキシダントによる葉障害原因の8，中野政行（1965）開田地水稲赤枯病の発立証．日作紀45：124−130．
5．森川昌記・松岡義浩・高崎

生実態と対策．農及園42：1975−1800．

強・白鳥孝

9．中野政行・印南悟朗・土山豊（1967）

治（1975）水稲の生育におよぼす光化学

開田地の生産力増強に関する研究（第1オキシダントの影響（第1報），オゾン報），赤枯病について．栃木農試研報11：

可視症状の生育時期別発生状況．千葉農1−12

試研報16：103−112．
6．

10．田島公一・馬場

開田土壌に発生する赤枯病について．日（1975〉水稲のオゾン可視害徴の生育時期別発現状況．土肥要旨集21：147．
7．中村起（1963〉水稲の赤枯病に関する栄養生理的研究（第8報），…

作紀31：289−292．

拓・橋本俊一・太田保夫・中野政11，千葉行（1975）光化学オキシダントによる稲明（1965）開田地における水稲の赤枯とその対策．農及園40：817−821．の被害について（第1報），埼玉県鴻巣

12．渡辺

厳・天正

清（1970〉水稲の赤枯

市における被害発生とその症状．日作紀

病の誘因について．土肥要旨集16PART

44：312−319．

II：37．

6