農薬の作物残留濃度に大きな影響を与える初期付着量および作物生長に関する研究の状況について
末永和也 1，坂部亮介 2，松野倫也 1，池田淳一 1，早川泰弘 31独）農林水産消費安全技術センター 農薬検査部
2
農林水産省横浜植物防疫所業務部
3元 独）農林水産消費安全技術センター 農薬検査部

消費者は，作物に散布された農薬を作物中の残留農薬という形で摂取している．消費者が消費する農作物にどの程度の農薬が残留しているのかを知ることは，残留農薬によるヒトへのリスクを管理する上で非常に重要である．平成 25 年度に実施した文献調査から，散布された農薬の作物への初期付着量および作物の生長速度の２つが作物における農薬残留濃度に大きな影響をおよぼすことが分かった．そこで平成 26 年度は，これら 2 つの事項について文献調査を実施した．関連する 14 文献（作物における農薬の初期付着量に関する国内文献 1 報，海外文献
3 報，作物生長に関する国内文献 10 報）を収集し ，調査対象項目に関する研究の進展状況を取りまとめた．一部の農薬と作物の組み合わせでは，この２つの情報から作物中の残留濃度の経時変化をある程度予測できる事例が報告されており，今後の研究に期待されるところであるが，作物における農薬の残留濃度は，個別農薬の特性，
作物の種類・品種，気候，施設・露地等の生育環境等に大きく影響を受けることから，現時点における残留農薬濃度の予測可能範囲は限定的なものに留まると理解された．
Keywords：作物残留濃度，初期付着量，作物生長
緒言

収穫時に作物に残留している農薬の濃度の把握は，ヒトへの農薬のリスク管理のために非常に重要である．
そのため，農薬の登録申請時には，作物残留試験成績の提出が必須となっており，その結果を基に作物中の残留農薬基準とともに農薬の使用方法が定められる．
作物における農薬の残留程度やその経時変化をある程
度予測できれば，効率的な作物残留試験の実施等に資することができる．
農薬の作物残留濃度
平成 25 年度の調査研究として，推定モデルに関する文献 17 報（海外文献 11 報，国内
文献 6 報）を収集し調査したところ，多くの文献において，農薬の作物残留濃度に大きな影響を与えるのは作物における農薬の初期付着量と作物の生長速度との結論になっていた．
平成 26 年度の調査研究として，初期付着量および作物生長に関する文献を収集し内容を調査したので報告する．
調査内容
作物への農薬の初期付着量の推定・測定に関係する
4 報（国内文献 1 報，海外文献 3 報）および作物生長，重量変化の推定・測定に関係する国内文献 10 報を収集し（表 1），それらの内容について，研究の目的，推定方法，推定式の特徴等について分類・整理を行った．

表 1．調査対象文献一覧
文献番号

著者

タイトル

雑誌名等

1

藤田俊一ら

農薬残留推定モデルによるマイナー作物の残留性評価

区分

分類*

初期付着量
植物防疫
（国内）

2

3

A new tool for the evaluation of crop residue trial data

Food Additives and(day-zero-plus decline)

Contaminants

Modelling of pesticide residues on fruit II: persimmon

Plant Protec. Conf.

Maclachlan ら

Holland ら

IUPAC, Pure Appl.
Linders らapplication. A proposal for standardized values for
Chem.
environmental risk assessment

62

初期付着量
（海外）

Foliar interception and retention values after pesticide
4

実測データ

実際の試験
を行わずに
得られるデ
ータ

熊本県農業研究セン
5

田中修作ら

6

大矢武志ら

7

長崎県

果径測定によるハウスメロンの果実肥大生長予測

果実成長率
ター研究報告神奈川県農業総合研

カラーピーマン（パプリカ）の品種と生理生態的特性
究所研究報告諫早湾干拓初期営農施設軟弱野菜
技術対策の指針

重量（研究成果報告）長秋作メロン後作ミズナの生育・収量予測と作付計画及び8小林雅昭

崎県農林技術開発セ
経営規模決定プログラムへの応用
ンター

9

武田悟ら

気温から予測するキャベツの収穫重量

10

杉浦俊彦

11

田中実ら

12

大谷義夫

13

田附明夫ら

着果状態におけるキュウリ果実の体積推定と生長解析

園学雑

14

森下昌三

イチゴの基礎知識

誠文堂新光社

作物生長（国内）

東北農業研究

ニホンナシの気象生態反応の解析と生育予測モデルの開京都大学学位論文
発
長崎県におけるニホンナシ’幸水’および’豊水’の生
長崎果樹試研報

体積

育予測
気象生態反応に基づくニホンナシの収穫期,果実肥大,果栃木農研報
実生理障害予測生長曲線＊初期付着量に関する文献は推定方法による分類，作物生長に関する文献は推定対象による分類

調査結果っても品種によって付着率が異なり，同一品種の果実であっても肥大生長の程度によって付着率が変化する
場合も見られたが，作物間の付着率の序列は経験的に認識されている残留傾向とおおむね一致しており，ある程度の推定が可能と考えられた．また，実際の農薬散布では浸漬試験で得られる付着率よりも低い付着率に留まると仮定し，補正係数 0.8 を用いて補正している．
一方，葉菜類においては繁茂形状が複雑であるため，茎葉ごとのばらつきが大きく，果実類で用いた浸漬法は適用できなかった．このため，葉菜類では円形ろ紙への付着量を基本として，各葉菜類への付着量を相対化する方法を考案し，各葉菜での残留濃度を推定している．具体的には，葉菜類 25 作物を供試し，円形ろ紙
および各作物からそれと同型に切り出した作物葉片に対して同一条件で水を噴霧し，噴霧前後の重量差からろ紙および作物葉片への付着量を求め，ろ紙への付着量を１としたときの作物葉片への付着量の比率を百分率として求めた．本文献では，この作物毎に求めた付着量の比率をパラメーターの一つとして用いる残留濃度推定モデル式を構築している．
葉菜類 25 作物について実施した付着試験の結果は，農薬散布が想定される生育中期から後期において，品種間の比率の差は果実類の場合よりも小さいことを示していた．

1. 初期付着量の推定に関する文献（文献 1-4）
各文献を調査した結果，実際の試験により得られた個別データを基礎とする推定法が 2 種類（文献 1,2），
実際の試験による個別データを用いずに経験則等を基礎とする推定法が 2 種類（文献 2,3）という結果であった．実測データを基礎とした推定法としては，付着試
験を用いる推定法（文献 1）もしくは作物残留試験結果を用いた推定法（文献 2）があり，実際の試験による個別データを用いずに推定する方法としては，可食部への付着率による推定法（文献 2）もしくは作物の単位表面積当たりの付着量による推定法（文献 2,3）を用いていた．なお，文献 1-3 については平成 25 年度の調査研究において調査した文献と同じものであるが，初期付着量の推定方法に関する観点から内容を再度詳しく調査を行っている．
1.1. 実測データを用いる推定（文献 1,2）
1.1.1. 付着試験による推定法（文献 1）
本文献では，実際の作物に水を付着させる試験を行って得た，作物への水の付着量の実測データを基に作物への農薬散布液の初期付着量を推定している．果実類（果菜類を含む）と葉菜類とでは異なる試験方法を用いている．
果実類では果実を水に浸漬し，浸漬前後の重量差を求め，その結果を農薬散布液の付着量と仮定し，さらにその推定付着量の果実重量に対する割合から初期付着率を求めていた．果実類（果樹 29 作物，果菜 11 作
物）について実施した付着試験の結果，同一作物であ1.1.2. 作物残留試験を用いた推定法（文献 2）
本文献では，実際の作物残留試験データから導いた散布量と残留量の関係から初期付着量を初期付着濃度C0 として算出している．

63

具体的な推定方法として， 1993～2007 年までに
JMPR で評価された残留試験データから，残留性の観点から同等とみなせる剤型，収穫前日数が 14 日以内（ほとんどの作物が該当）または 7 日以内（成育の早い作物）で，散布後 0 日(day-zero)のデータ C0 を約 2,600
例求め，それらのデータについて，有効成分投下量が異なるためによって生ずる初期付着濃度の差を標準化するために，散布後 0 日のデータを有効成分投下量として 1 kg/ha の濃度 C0,norm に標準化し，作物ごとに
C0,norm の中央値，90 パーセンタイル値および 95 パーセ
ンタイル値を算出している．

1.2.2. 作物の単位表面積当たりの付着量を用いた推定法（文献 2,3）
文献 3 では，果実であるかきに有効成分投下量 1 kg
a.i /ha の農薬を散布した際の，果実の単位表面積当たりの付着量（Constant deposit）を経験則から 2 μg/cm2と推定し，以下の推定式から農薬散布時の農薬付着量
𝐷𝐷(𝑡𝑡1 )を算出している．
𝐷𝐷(𝑡𝑡1 ) = 2 × 𝑊𝑊 × 𝐴𝐴(𝑡𝑡1 )t1：農薬散布日𝑊𝑊 ：有効成分投下量[kg a.i./ha]𝐴𝐴(𝑡𝑡1 )：散布日 t1 における果実の表面積[cm2]【実測値】

1.2. 実測データを直接用いない推定（文献 2,3）
1.2.1. 作物体への付着割合を用いた推定法（文献 2）
本文献では，十分な作物残留試験データがない作物について，初期付着濃度 C0 を計算によって推定する手法を紹介している．
散布された農薬散布液のうち作物の可食部表面に付着する割合から付着量を推定しており，パラメーターとして散布量，作物の収量，可食部の表面積，付着割合などを用いている．

C =0

文献 2 では，文献 3 で用いられた付着量の推定式を他の果実へ外挿するため，かき果実の単位表面積当たりの付着量から，他作物の果実における単位表面積当たりの付着量を以下の推定式から算出している．

Constant deposit =2 µg cm−2 ×D × 1000 × fint × fcommodity
Ycommodity

fint, xfint, persimmon

×

LAIx

LAIpersimmon

fint, x：作物 x における付着割合

D：有効成分投下量(kg/ha)

fint, persimmon：かきにおける付着割合

fint：作物体への付着割合（文献では 0.8）

fcommodity：作物体に占める可食部のLAI (Leaf Area Index)：

表面積の割合地表面積に占める作物の葉の上側の表面積

Ycommodity：可食部の単位面積当たりの割合（ほ場被覆割合）の収量(t/ha)

LAIx：作物 x のほ場被覆割合
LAIpersimmon：かきのほ場被覆割合

fint は作物の品種，作物密度および生育段階による関数であり，fint + fdrift + fsoil = 1（fdrift：農薬散布における飛散割合，fsoil：土壌への付着割合）で表される．リンゴについては表 2 のとおり，2000 年に Linders らによって具体的な数値が報告されている（文献 4）．
fcommodity は，可食部の表面積／作物全体の表面積で表され，オレンジ等の果樹の場合は樹木に占める果実の表面積の割合，葉菜類の場合は作物全体が可食部であるため fcommodity = 1 となる．

（文献では 2.5）
文献 1 の推定法により導き出された散布後 0 日における残留濃度および実測値からの乖離度（推定値/実測値）を表 3 に，文献 2 に示されている作物ごとの実測値および各推定法によって導き出された初期付着濃度の一部を表 4 に示した．
1.3. まとめ
初期付着量の推定に関する文献を調査した結果，付着試験による初期付着率の推定法，既存の作物残留試験を用いた初期付着濃度の推定法，作物体への付着割合もしくは作物の単位表面積当たりの付着量を用いた推定法があり，これらの知見等からある程度の推定が可能であることが示されていた．しかしながら，表 3
および表 4 のとおり各推定法によって導き出される散布後 0 日における推定残留濃度や初期付着濃度にはそ

表 2. リンゴの fint, fdrift, fsoil の数値例
生育段階

fint

fdrift

fsoil

春

0.4

0.1

0.5

茎葉展開期

0.7

0.1

0.2

64

れなりの差があり，残留試験の実測値に近似するための推定法も作物によって異なっていた．

表 3. 文献 1 の推定法により導出される散布後 0 日における残留濃度
散布後 0 日における残留濃度(mg/kg)
作物名

例数

推定残留濃度*

乖離度（1.1.1 項）（推定残留濃度 / 実測残留濃度）

実測残留濃度

うめ

りんご

こまつな

しゅんぎく

1

6.86

8.66

1.4

1

1.97

1.28

0.8

1

9.78

6.96

0.5

1

1.16

0.76

0.7

1

0.22

0.19

0.9

1

1.34

0.88

0.6

1

20.4

24.6

1.2

1

4.04

4.63

1.0

1

12.9

17.4

1.4

1

2.52

3.70

1.5

*：付着率を基に散布 0 日後の残留濃度を推定

表 4. 文献 2 の各推定法により導出される初期付着濃度
JMPR で評価された散布後 0

作物名

作物における初期付着濃度(mg/kg)

日における残留試験データ

作物残留試験デ(実測値，mg/kg)ータを用いた推作物体への付着単位表面積

定法

割合を用いた推当たりの付着量（90％タイル

定法

による推定法値）（1.2.1 項）（1.2.2 項）

例数
最小値－最大値

平均値（1.1.2 項）レモン

31

0.1－4.67

0.85

1.1

1.3

1.4

オレンジ

130

0.02－8.2

0.86

1.6

0.84

0.89

リンゴ

184

0.07－8.8

1.28

2.6

1.9

2.0

モモ

91

0.19－8.33

1.98

4.0

1.6

1.6

イチゴ

59

0.12－56.7

4.79

6.0

4.2

2.8

キュウリ

41

0.02－6.01

0.74

0.98

1.0

1.3

メロン

35

0.04－1.38

0.59

0.75

0.79

0.8

トマト

104

0.01－10.5

0.78

1.4

2.0

1.4

13

3.8－173

52.9

89

90

82

ホウレン
ソウ

65

2. 作物の生長に関する文献（文献 5-14）
各文献を調査した結果，収穫時の作物重量を推定するにあたり，文献毎に数式化するための観点やパラメーターが異なっていた．そのため，収穫時の作物重量を直接推定していないが，密度等の値が分かれば推定が可能となり得る文献についても調査・整理を行った．
数式化するための観点で各文献を整理したところ，交配後の生長指標の測定回数と果実成長率の関係に着目したもの（文献 5），温度等から作物重量を推定したもの（文献 6,7,8,9），日射量・体積の初期値等から日本なしの収穫時の体積を推定したもの（文献 10,11,12）もしくは果菜類の周囲長等を経時的に測定した値を用いて作物重量を推定したもの（文献 13,14）があった．それぞれの推定式および用いられたパラメーターの概要
について取りまとめた．

ロンに農薬を散布した場合，アンデスメロンは果実の生長による残留濃度の希釈が殆どないことを明らかにしている．
しかしながら，
上記の推定式は独立変数が測定回数，
従属変数が果高または果径の増加率であるため，作物重量の変化については考慮できないため，濃度を直接予測することはできない．また，交配後 25 日以降の生長についてのみ数式化されており，それよりも早い時期の果実の生長については推定の対象とはなっていな
い．
（文献 6,7,8,9）
2.2. 温度等から作物重量を推定したもの
2.2.1. 日数を独立変数，作物重量を従属変数として，作物の収量を予測したもの（文献 6）
本文献では，47 品種のカラーピーマンについて，開花から完熟までの日数，積算温度，果実重量等を調査
し，開花から完熟までの日数と果実重量の関係式を導いている．
推定のために実施した試験の概要および導き出された推定式は以下のとおり．

2.1. 交配後の生長指標の測定回数と果実成長率の関係に着目したもの（文献 5）
本文献では，アンデスメロンの交配日（開花日）から収穫までの果高・果径の推移を調査し数式化したところ，
交配 27 日後以降は一定の傾きを持つ直線になる
ことが明らかにしている．そして，果実成長率についてより客観的に評価するために，交配後 25 日または30 日を起点とした果高・果径の収穫時の長さと x 回目
（1≦x≦9）の調査時の長さとの比（肥大率）の推移を数式化している．
推定のために実施した試験の概要および求められた

試験概要
作物名：カラーピーマン（n = 10）
品種：ワンダーベル，スピリット，他（計 47 種）
試験場所：神奈川県 調査実施年：1998～2000 年
露地/施設：施設（トンネル被覆）
推定式
y = 7.560x －269.579 （r2 = 0.957）

推定式は以下のとおり．
試験概要
作物名：メロン（n = 30）
品種：アンデス試験場所：熊本県 調査実施年：2000～2003 年
露地/施設：施設

独立変数 x (日) ：開花から完熟までの日数
従属変数 y (g)：収穫したピーマンの果重r2：決定係数
本文献では作物重量を計算式で求めるため，農薬残留濃度の推定に利用できる可能性はあるが，独立変数
が日数のみであり，気象条件等の環境条件により本式は大きく変化すると考えられる．そのため，本結果はあくまでも本試験を行った際の環境条件に依存した結
果である．

推定式
・交配後 25 日～収穫時
果高 y = －0.0111x +1.0757 （R2 = 0.9846）
果径 y = －0.0125x +1.0857 （R2 = 0.9570）
・交配後 30 日～収穫時
果高 y = －0.0100x +1.060 （R2 = 1.0000）
果径 y = －0.0111x +1.0673 （R2 = 0.9516）

2.2.2. は種後日数またはは種後積算温度を独立変数，
株当たりの重量または m2 当たりの収量を従属変数として，作物の生長を予測したもの（文献7）
長崎県の収穫期間・作付規模等の予測プログラムに関する研究であり，本文献では，ホウレンソウ・コマ
ツナ・チョウホウナ・チンゲンサイの 4 作物について，
作物収量とは種後日数・積算温度との関係を調査している．
推定のために実施した試験の概要および提案された推定式は以下のとおり．株当たりの重量と m2 当たり

独立変数 x (回) ：交配後 25 日または 30 日からの果高・果径の測定回数（5 日ごとに測定）
従属変数 y：果高・果径の収穫時の長さと x 回目
(1≦x≦9)の調査時の長さとの比（肥大率）

R2：決定係数求められた推定式から，アンデスメロンは交配後 25日以降に肥大は殆ど起こらないことが示されている．
そのため，本文献では収穫 1 ヶ月前以降にアンデスメ

66

の収量について，は種後日数またはは種後積算温度との関係式を 2×2＝4 通りの組み合わせとして，それぞれ導き出している．

したものである．本文献では，ミズナの生育のは種後日数・積算温度との関係を調査し，株重量と積算温度の関係式を導いている．
推定のために実施した試験の概要および提案された推定式は以下のとおり．

試験概要①ホウレンソウ
品種：オーライ 調査実施年：2004～2005 年
②コマツナ
品種：楽天
調査実施年：2004～2005 年③チョウホウナ
品種：記載なし 調査実施年：2005～2006 年④チンゲンサイ
品種：長陽
調査実施年：2006～2007 年
4 作物とも，試験場所：長崎県 露地/施設：施設

試験概要
作物名：ミズナ
品種：京みぞれ
試験場所：長崎県 調査実施年：2008 年
露地/施設：施設（ハウス）推定式
y = 0.001x2 －1.4213x + 585.68 （R2=0.9517）
独立変数 x (℃) ：は種後の積算温度

推定式①ホウレンソウ（r2 = 0.7059）
y1 = －0.0003x12 +0.4968-7 2（r2 = 0.7050）
y1 = －9×10 x2 +0.0409x2
y2 = －5.4797x12 +875.76x1 －31411 （r2 = 0.5572）
y2 = －0.0453x22 +85.059x2 －36363 （r2 = 0.5488）②コマツナ（r2 = 0.8611）
y1 = －0.0012x12 +0.6885x1-6 2（r2 = 0.8668）
y1 = －2×10 x2 +0.0519x2
y2 = －0.2598x12 +78.097x1 +6.7741 （r2 = 0.9338）
y2 = －0.0015x22 +6.2651x2 +7.4099 （r2 = 0. 9364）③チョウホウナ
y1 = －0.0154x12 +2.949x1 －79.216 （r2 = 0.8441）
y1 = －8×10-5x22 +0.2154x2 －88.154 （r2 = 0.8489）
y2 = －5.5012x12 +824.03x1 －26454 （r2 = 0.9276）
y2 = －0.0235x22 +53.472x2 －26029 （r2 = 0.9485）④チンゲンサイ
y1 = －0.0534x12 +9.7668x1 －345.54 （r2 = 0.9894）
y1 = －0.0002x22 +0.4855x2 －257.97 （r2 = 0.9827）
y2 = －1.1059x12 +247.3x1 －9763.9 （r2 = 0.7596）
y2 = －0.0028x22 +11.475x2 －6979.6 （r2 = 0.7348）

従属変数 y (g)：収穫したミズナの株重R2：寄与率
本文献では，2.2.2.項と同様に作物重量を直接予測している．そのため農薬残留濃度推定に応用可能と考えられる．
2.2.4. 平均気温を独立変数，株当たりの重量を従属変数として，作物の成長を数式化し，作物の生育・収量特性を予測したもの（文献 9）入手が容易な気象要素である気温を用いたキャベツの収穫時作物重量の予測に関する研究であり，本文献
では，生育期間を 4 つに区切り，収穫時の重量と各期間の平均気温との関係式を導いている．
推定のために実施した試験の概要および求められた推定式は以下のとおり．
試験概要
作物名：キャベツ（n = 17） 品種：YR 青春 2 号
試験場所：秋田県 調査実施年：1996～1997 年
露地/施設：露地
推定式
Y = 220.4X1 －223.0X2 －29.8X3 +124.6X4 +1578（R2 = 0.72）

独立変数：は種後日数 x1 (日)は種後積算温度 x2 (℃)
従属変数：収穫した作物の株当たりの重量 y1 (g)
収穫した作物の m2 当たりの収量 y2 (g)2

r ：決定係数

独立変数 X (℃) ：X1【定植（3.5 葉）～結球期（50 %の株の結球部がテ

本文献では独立変数に積算気温のような一般化された変数を用いて作物重量を直接予測しており，農薬残留濃度推定に応用できる可能性がある．

ニスボール大になった時期）における平均気温】
X2【結球前 20 日間における平均気温】
X3【収穫（50 %の株が収穫できた時期）前 10 日間における平均気温】

2.2.3. 生育積算温度を独立変数，株当たりの重量を従属変数として，作物の成長を数式化し，作物の生育・収量特性を予測したもの（文献 8）2.2.2.項で紹介した生育・収量予測プログラムに関す

X4【X2－定植後 10 日間における平均気温】
従属変数 Y (g)：キャベツの球重R2：決定係数る研究を，ミズナの生育・収量予測プログラムへ応用

67

導き出された推定式は作物重量を直接予測することができるため，農薬残留濃度推定に応用可能と考えられる．複数の期間について平均気温を算出する必要はあるが，キャベツは主に露地で栽培される作物である
ため，アメダスデータ等の利用により作物の重量を簡便に推定できる方法である．

2.3.2. 長崎県における研究（文献 11）
本文献では，2.3.1.項で紹介した推定式を長崎県の現場において適合させるために改良している．式(3)をベースとして，幸水および豊水の満開 x 日後の体積【Vx(cm3)】の推定式を導き出しており，豊水については体
積の初期値として満開 33 日後の果実体積【V33 (cm3)】
ではなく，細胞分裂停止期の果実体積【V0 (cm3)】を用いている．
推定のために実施した試験の概要および求められた推定式は以下のとおり．

2.3. 日射量・体積の初期値等から日本なしの収穫時の体積を推定したもの（文献 10,11,12）
京都大学における研究（文献 10）では，日本なし果実の初期体積および日射量と果実の体積変化の関係式を導きだし，関係式から得られるパラメーターを用いた満開後体積の推定式を提示している．長崎県または栃木県における研究（文献 11,12）では，文献 10 で提案された推定式をそれぞれの現場で用いる品種にも適用できるように，改良も試みられている．

試験概要
品種：幸水，豊水 試験場所：長崎県
調査実施年：1985～2004 年 露地/施設：露地
推定式pb
幸水： Vx = V33 + ∑x−1
d=33 k n ・Sd ・V33

2.3.1. 京都大学における研究（文献 10）
本文献では，日本なし（幸水）について，果実体積
および日射量を調査し，果実体積の推定式を導き出した．
推定のために実施した試験の概要は以下のとおり．

（式(3)と同一）

豊水：

表 5. 各品種における定数例（文献 11）

n 回目と n+1 回目の測定（測定間隔：m 日間）における果実体積の増加量【Vn+1－Vn (cm3)】を従属変数，
満開 33 日後の果実体積【V33 (cm3)】および日射量【Sn(MJ/m2)】を独立変数として，式(1)を得ている（b，p：
定数）
．
(1)

式(1)に Vn+1, Vn，V33，Sn の測定値を代入することで
係数 An を算出している．1 日ごとの日射量【Sd(MJ/(m2・day))】の総和および An を式(2)に代入し，係数 kn を求めている．
bkn = A n ・( Snb ／ ∑m
d=1 Sd )式(1)，(2)より，満開 x 日後の体積【Vx (cm3)】は式(3)で推定できるとしている．
p(3)

収穫した果実の新鮮重【FW (g)】と体積【V (cm3)】との関係は概ね直線的であり，関係式として式(4)が得られている．式(4)を用いることで，式(3)で得られた体積から重量へ変換することができる．
FW = 1.088V + 18.93

品種

p

b

幸水

0.58420.4842

豊水

0.5808～満開 92 日後：0.1614
満開 93 日後～：0

2.3.3. 栃木県における研究（文献 12）
本文献では，2.3.1.項で紹介した推定式を栃木県の現場において適合させるために改良している．式(3)をベースとして，果実体積の初期値【V33 (cm3)】を細胞分，満開後の日数を細胞裂停止期の果実体積【V0 (cm3)】
分裂停止後の日数【x (日)】に変更して，幸水，豊水およびにっこりの体積【Vx (cm3)】の推定式を導き出している．また，得られた体積から，新鮮重【FW (g)】および横径【w (cm)】を導いている．
推定のために実施した試験の概要および求められた推定式は以下のとおり．

(2)bVx = V33 + ∑x−1
d=33 k n ・Sd ・V33

(5)

本文献では，各品種における定数（b，p）として表5 の値を用いている．本文献では重量の推定は行っていないが，2.3.1.項の式（4）を用いることで果実重量を推定可能なことから，農薬残留濃度の推定への応用が可能と考えられる．

試験概要
品種：幸水（n = 45）
試験場所：茨城県
調査実施年：1989～1990 年 露地/施設：露地

𝑝𝑝
V𝑛𝑛+1 －V𝑛𝑛 = A 𝑛𝑛 ・S𝑛𝑛𝑏𝑏 ・V33pb
Vx = V0 + ∑x−1
d=33 k n ・Sd ・V0

試験概要
品種：幸水，豊水，にっこり 試験場所：栃木県
調査実施年：1984～2003 年 露地/施設：露地

(4)

68

推定式
p
b
Vx = V0 + ∑x−1
d=0 k n ・Sd ・V0(6)

本文献では，各品種における定数（b，p），横径および新鮮重の推定式は表 6 に示したものを利用している．

表 5 の推定式を用いることで各品種の果実重量を推定でき，農薬残留濃度の推定に応用可能と考えられる．
しかしながら，推定に必要な係数である kn や定数を求
めるには日射量と体積変化の実測値が必要であることから利用可能な範囲は大きくない．

表 6. 各品種における定数例（文献 12）
品種

P

b

横径【w (cm)】

新鮮重【FW (g)】幸水

0.33900.4687(5.968V/π)0.346

0.8979V1.0469

豊水

0.6475(5.6232V/π)0.3449

124.54w – 748.17(5.6232V/π)0.3449

106.24w – 417.44

にっこり

満開 30～70 日後：0.1219
満開 71 日後～：0

0.40420

2.4. 果菜類の周囲長等の経時的な測定値を用いた，
作物重量の推定（文献 13,14）
本文献では，
キュウリ果実の果実長および周囲長（文献 13）もしくはイチゴ果実の縦径および横径（文献 14）を非破壊的かつ経時的に測定し，得られた結果を各種関数（ゴンペルツ曲線，ロジスティック曲線および指数曲線）にフィッティングさせている．

より推定できるとしている．これらの推定式は，高い相関（相関係数：r > 0.99）を示している．
V = 22.61・FVI（r=0.9992）
FW = 22.42・FVI（r=0.9993）
DW = 0.9075・FVI + 0.4150 （r=0.9924）
作物生長を表す曲線として，ゴンペルツ曲線−cx（y = Kbe ）およびロジスティック曲線（y =K/(1 + be−cx ) ）を選定している．両曲線のグラフ例を
図 1 に示す．

2.4.1. 果実の果実長と周囲長から果実の体積指数および果実体積ならびに果実重量を推定したもの（文献 13）
本文献では，キュウリ果実を円柱形とみなし，着果したままの状態で果実長および周囲長（3 ヶ所）を測定し，体積を表すパラメーターとして果実の体積指数
FVI (mm3) を推定している．
推定のために実施した試験の概要および提案された推定式は以下のとおり．
試験概要
作物名：キュウリ（n = 59）
品種：フクダ交配ときわ光 3 号 A 型
試験場所：東京大学農学部実験ほ場
調査実施年：1981 年
露地/施設：露地
推定式
FVI = l ・(a21 + a22 + a23 )・10−6

図 1. ゴンペルツ曲線およびロジスティック曲線(7)
体積指数【FVI (mm3)】を従属変数，日数【T (日)】を独立変数としゴンペルツ曲線およびロジスティック
曲線へフィッティングを行っている．その結果，両曲線の近似式は，以下のように求められた（a，b：果実
間で異なる定数，c：同一品種でほぼ同じ値．

独立変数：果実長 l (mm)
3 ヶ所の周囲長：a1，a2，a3 (mm)
従属変数：体積指数 FVI (mm3)式(7)で得られた体積指数【FVI (mm3)】と体積【V，新鮮重【FW (g)】および乾重量【DW (g)】の(cm3)】
相関性についても着目し，それぞれの値を以下の式にゴンペルツ曲線近似：FVI = ae−be−cT

ロジスティック曲線近似：FVI = a/(1 + be−cT )69

両成長曲線の適合度を比較したところ，ゴンペルツ
曲線近似式の方が適合度が高い結果であった．
本文献で提案された手法は，作物を収穫することな
く作物重量を精緻に予測することができ，農薬残留濃度の推定に応用可能と考えられるが，近似式を求める
ために多数の果実についてデータを取得する必要がある．

本文献で示された推定式は，2.4.1.項と同様作物重量を精緻に予測することができるため，農薬残留濃度の推定に応用可能と考えられるが，気象条件が考慮されておらず一般化されたものではない．
2.5. まとめ
作物生長の推定に関する文献を調査した結果，気温等の生育環境から容易に推定可能な推定方法が見られ，収穫時の果実重量の推定に有用である方法が報告されていることが確認された．また，果実の周囲長を計測する等非破壊的な測定でより精度の高い推定を行っている例も見られた．しかしながら，作物の生長は品種や栽培条件によって異なるため，実際に活用する
ためには，可能な限り各地域・各品種の情報を収集し作物重量を推定する必要があることがわかった．

2.4.2. 各果実の縦径と横径から果重を推定したもの（文献 14）
本文献では，イチゴ果実について，果高（縦経）および果径（横径）を測定し，果実重量を推定している．
推定のために実施した試験の概要および求められた推定式は以下のとおり．推定式の相関係数は r = 0.996であり，高い相関を示した．

おわりに

試験概要
作物名：イチゴ（n = 160）
品種：はるのか
試験場所：記載なし 調査実施年：1980〜1981 年
露地/施設：露地

今回の調査により，作物残留濃度推定の重要なパラメーターである初期付着量および作物生長の推定について，海外および国内での研究の概要について把握することができた．初期付着量の推定方法には実測デー
タを基礎とするものと，実際の試験を行わずに経験則等を基礎とするものがあり，これらの手法からある程度の予測が可能であることが確認された．推定方法は単一では無く，結果も算出方法によって大きく異なる事例が見られ，より精度の高い推定を行うためには実測値との更なる比較・検証が必要な研究分野であることが明確になった．
また，作物生長については，気温等の生育環境から容易に推定可能な推定方法のほか，果実の周囲長を計測する等非破壊的な測定でより精度の高い推定を行っている例も見られた．調査した文献によっては，収穫日予測プログラム等の開発に伴う作物生長に関する研究として行われているものもあり，そうした知見と組み合わせることで容易な推定が可能になると考えられる．しかしながら，作物の生長は品種や栽培条件によって異なるため，より精度の高い推定を行うためには
地域・品種ごとの情報の収集が必要である．

推定式
果重= 0.2637×(縦径×横径)1.5127
独立変数：縦径・横径 (cm)
従属変数：果重 (g)さらに，果実重量【y (g)】を従属変数，縦経×横径【x (cm2)】を独立変数とした近似式を推定し，指数曲線およびゴンペルツ曲線への適合度を検証した．両曲線への近似式は，以下のとおり推定された．定数 a，b，A，B および極限値 K についても，成熟日数【t (日)】および収穫時果重【W (g)】から以下のとおり求めることができるとされている．
指数曲線近似：y = a・bx
b = A・tB
a = W/bt
A = －6.884B +0.9536
B = －0.00153W －0.07685
𝑥𝑥

ゴンペルツ曲線近似：y = K・ab
𝑡𝑡
a = A・tB
K = W/ab
0.085826
b = 0.69307・t
A = －0.000273874W +1.00638
B = －0.0138431W －2.33845

参考文献
1) 藤田俊一，和田豊，高橋義行：植物防疫 67, 55-61(2013)
2) D. J. Maclachlan and D. Hamilton: Food Additives andContaminants 27, 347-364 (2010)3) P. T. Holland, C. P. Malcolm, A. D. Mowat, B. H.
Rohitha and R. E. Gaskin: Plant Protection Conf 49,
192-197 (1996)
4) J. Linders, H. Mensink, G. Stephenson, D. Wauchopeand K. Racke: IUPAC, Pure Applied Chemistry 72,

両成長曲線の適合度を比較したところ，成長前期においては指数曲線近似式，成長後期においてはゴンペ
ルツ曲線近似式に対して適合度が高い結果を示している．

70

2199-2218 (2000)
5) 田中修作，石田豊明：熊本県農業研究センター研究
報告 14, 49-60 (2007)
6) 大矢武志：神奈川県農業総合研究所研究報告 142,
49-55 (2001)
7) 長崎県：諫早湾干拓初期営農技術対策の指針 (2007)8) 小林雅昭：（研究成果報告）長崎県農林技術開発セ
ンター (2008)9) 武田悟，加賀屋博行：東北農業研究 52, 195-196(1999)
10) 杉浦俊彦：京都大学学位論文 (1997)11) 田中実，
林田誠剛：長崎果樹試研報 11, 29-42 (2008)12) 大谷義夫：栃木農試研報 58, 17-29 (2006)13) 田附明夫，崎山亮三：園学雑 53, 30-37 (1984);
14) 森下昌三：イチゴの基礎知識，誠文堂新光社，62-72(1983)

71