巻頭連載
環境変動対策・気候変動に対する技術

地球温暖化による施設野菜栽培への影響
温暖化の進行により気温が上昇した場合の利点と問題点

国立研究開発法人 農研機構
野菜花き研究部門 施設生産システム研究領域
施設野菜花き生育制御グループ 上級研究員

菅野圭一
周年栽培を行う（トマトやパプリカなど）
施設園芸では、外部環境が変化しても環境制御によって温室内の環境を好適に維持し、作物を栽培することができる。そのため、施設園芸への気候変動の影響にはメリットとデメリットがあると考えられる（図１）。多くの施設では、冬季に加温を行うため、気候変動による気温の上昇は、暖房エネルギーの削減につながを施用することが多く、冬季には施設内の CO2 濃度を外気よりも高め、夏る。また、施設栽培では、二酸化炭素（CO2）
季には窓を開放し施設内の CO2 濃度を外気中の CO2 濃度40と同等に設定する場合もあるため、将来的な大気中のCO2になると予想される。トマトやパプリカなどの施設園芸作

30
気温︵℃︶

が上昇した場合、夏季の高温の期間がこれまで以上に長期

25
栽培適温

20物を栽培する際には、日平均気温18〜26℃の範囲を保つ15ように環境制御を行うことが前提となる。この範囲よりも10日平均気温が低い場合には生育が遅くなり、高い場合には５収量が減少する。
今号では、トマトの施設栽培を例にとり、温暖化の進行により気温が上昇した場合の影響について解説する。

施設トマト栽培への気温の影響
施設内の日平均気温を作物が良好に生育できる範囲に調節すれば、施設野菜を生産することは可能であるが、温暖化にともない日平均気温がトマトの生育にとって限界付近の高温となると、主に次のような影響が生じる。

高温が問題となる期間

現在＋2.5℃できるようになると予測される。
このようなメリットがある一方で、気候変動により気温現在35濃度の上昇により施設内のCO2 濃度を現在よりも高く維持

加温
気温上昇により削減できる暖房エネルギー

０１月 ２月 ３月 ４月 ５月 ６月 ７月 ８月 ９月 10 月 11 月 12 月

図１ 気温上昇時の施設園芸の利点と問題点果実当たりに使われる光合成同化産物が減ることから果実が小さくなる。
トマトの収量の増減が大きくなる
気温が上がると、葉数や果房数が増えるが、葉面積が温度低い

高い

気温の上昇によって果実は小さくなる
温室内の気温が上昇すると、ひとつひとつの果実のサ減少

葉数増加

減少

果房数増加

減少

果実数増加

影響小さい

果実数／植物体増加

影響小さい

１果実当たりの光合成同化産物減少

影響小さい

１果重減少

イズは小さくなる。トマトの葉の展葉速度は温度によって決まるため、気温が上がると展葉速度が速くなり、葉数が増える。トマトでは３葉につき１果房が発生するため、果房数も増加して植物体当たりの果実数も増加する（図２）。果実数が増加すると、１果実当たりの光合成同化産物が少なくなり、１果実当たりの重量が低下しやすくなる。また、気温が高いほど果実の発育日数（開花から果実が成熟し収穫するまでの日数）が短くなる（図３）。
果実が十分に肥大する前に赤く熟してしまうため、トマトの果実が小さくなりやすくなる。
以上のことから、気温が上がると、植物体当たりの果実数が増え、果実の発育日数が短くなり、その結果、１2

グリーンレポート No.657（2024年3月号）

図２ 温度がトマトの葉数、果実数におよぼす影響環境変動対策・気候変動に対する技術
100

細霧あり＋夜冷あり
細霧なし＋夜冷なし

低温時
80

裂果率︵％︶

果実重高温時604020

開花後日数

収穫
（高温）

収穫
（低温）

０

第１果房

第２果房

第３果房

図３ 果 実生育中の温度の違いにともない、果実の発育日数（開花後日数）と果実重（１果重）との関係（模試図）

図４ トマトの裂果発生に対する細霧冷房＋ヒートポンプ夜冷の効果

ある程度以上になると、葉数が増加しても光合成同化産くなるためであり、もうひとつは瞬間的な果実肥大の速物の増加には直接結びつかなくなる。そのため、限られ度が高温によって速くなり、高温時に急激に果実が大きた同化産物を数の増えた果実や葉などで分け合う状態とくなるためである。

品種：CF 桃太郎ヨーク；つくば植物工場実証拠点；NFT 栽培；2011 年
７月15 日播種、同８月３日定植（安場・鈴木・東出、未発表）

なり、植物体が異なる器官の間で同化産物に対する競合以上のことから、放射状裂果の発生を少なくするには、が発生する。各器官が同化産物を引き付けようとする力高温を抑制し果実の肥大速度を下げることが必要となる。

を「シンク強度」といい、シンク強度は器官によって強高温による放射状裂果の発生を軽減するには❶環境制御さが異なる。シンク強度の弱い器官への配分は少なく、シによる方法❷物理的に対策する方法❸薬剤による方法がンク強度が強い器官には同化産物が多く配分される。

有効である。

トマトの場合、同じ植物体上に、花や蕾、肥大中の果❶環境制御による方法：細霧冷房や夜間冷房の利用によ

実、肥大をほぼ終え成熟中の収穫間近の果実が同時に存って温度を低下させると、裂果の発生は減少することが在するが、これらのうち、肥大中の果実のシンク強度が明らかとなっている（図４）。

強く、花や蕾のシンク強度は弱くなる。したがって、光❷物理的に対策する方法：トマトのヘタに付いている枝

合成同化産物の厳しい競合が生じた場合には、花や蕾への部分（果梗）をペンチで軽くひねることで（捻枝）、その同化産物の配分が少なくなり、不着果となる可能性がの後、数日間は高温であっても肥大速度が増加せず、放高まる。一方で不着果が増加し、着果数が減少する期間射状裂果の抑制に効果がある。

が発生すると、その時期に花や蕾へ配分される同化産物❸薬剤による方法：夏秋トマトにおいて、植物調節剤では多くなり、その後の着果数が増える。結果として、着あるホルクロルフェニュロン（CPPU）を生長中の果実果がない時期とある時期が発生するので、収量の増減がに 20ppm の濃度で散布すると放射状裂果の発生が減少す大きくなる。

る。最も効果が高い散布時期は、果房内の最大果実の直高温で放射状裂果が増加する径が 3.0～4.9㎝のときである。以上の対策について、表

気温の上昇は、果実の大きさや収量に影響するだけで１に一覧表として示したので参考にしていただきたい。

なく、高温によるトマトの放射状裂果が増加し不良果が本研究は、農林水産省戦略的プロジェクト研究推進事業「農業分野におけ増えてしまう。これには主に２つの要因が関係している。

る気候変動適応技術の開発」
A-11 系「温暖化の進行に適応する生産安定技術ひとつは夏季の強日射により外皮が固くなり伸縮性が低の開発」のなかで実施した。

表１

トマトの放射状裂果を軽減する手法と着果、収量との関係
手法

遮光ヒートポンプ夜冷＋細霧冷房
捻枝薬剤（ホルクロルフェニュロン）

影響
備考
環境条件
トマト果実
日中気温
（ー） 日射（ー） 着果（ー） 裂果（ー） 全収量（ー） 日射低下による着果減少は収量の増減を助長する可能性あり
平均気温
（ー）
着果
（＋） 裂果（ー） 全収量（＋） 細霧で昼の気温を、ヒートポンプで夜の気温を低下させ、日平均気温を下げる
日中気温（ー） 湿度
（＋）
ーー裂果
（ー）
ー
果実肥大速度が一時的に（数日）減少する。ほかの手法との併用が可能
ーー

裂果（ー）

ー

果房に散布する（20ppm）。ほかの手法との併用が可能

影響の項目に示されるプラスの表示（＋）
は増加または上昇を、マイナスの表示（ー）は減少または低下をそれぞれ表す
グリーンレポート No.657（2024年3月号）

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