29福岡県農業総合試験場研究報告
コマツナの光合成能評価に適した葉位
２８（２００９）

コマツナの光合成能評価に適した葉位（短報）
荒木雅登＊［キーワード：光合成，コマツナ，炭酸ガス吸収速度，葉位］
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言

光合成作用は作物の乾物生産に反映されることから，農作物の生産性向上を目指すための基礎的な研究の中で，昔から数多く調査されてきた（武田 １９７１）。これまでに，イネ，トウモロコシや各種の飼料作物，果樹等の作物で光合成能が評価されてきた。しかし，野菜についての報告事例はこれらの作物と比べると少なく，中でも葉菜類は特に少ない（山下ら １９８８，石井ら
１９９１，上堂ら １９９１，山崎ら １９９１，西原ら ２００１）。
光合成についての研究は，単葉の極限られた葉面を対象とするものと，個体または群落を対象とするものとに大別される（伊藤 １９７１a，１９７１b）。単葉での光合成の調査は，大規模な装置と大がかりな作業を必要とせず，簡便であるため，様々な肥培管理条件や品種等の違いによって作物の光合成能がどれだけ異なるかを見極めるために有効である（小島 １９７１）。
光合成能を評価する場合には，温度や光，炭酸ガス濃度等様々な条件によって測定値が異なるため、適切な条件を明らかにする必要がある。特に，計測する葉の葉位によって炭酸ガス吸収速度が相違することが問題点の１つとして挙げられる（Watanabeetal.
２００１）。
しかし，葉菜類については，測定した葉位の違いによる炭酸ガス吸収速度の差についての検討がなされておらず，葉面積が最大のもので測定された事例のみである（石井ら １９９１，山崎ら １９９１）。そこで，コマツナを用いて，光合成能の評価に適した葉位を明らかにするため，葉位毎の炭酸ガス吸収速度について検討した。

試験方法
試験は，２００８年に福岡県農業総合試験場内ガラス温室で実施した。コマツナ品種’浜ちゃん’を用い，播種は，２月４日に行い，園芸培土を３００mL詰めた９cmポリポットに１株植えで行った。２月２２日以降，１〜６日毎に適宜，OKF－１（N－P２O５－K２O：１５－８－１２）を１，０００倍に溶かした液肥をポット当たり５０mLかん注することで施肥を行った。栽培期間を通しての総窒素施用量はポット当たり６０mgであった。単葉での光合成能の評価は，LI－６４００（ライカ社製）を用いて炭酸ガス吸収速度を測定することにより行った。測定日の朝にあらかじめ各ポットに１００mLずつかん水し，１区５株を測定に供試した。このときの平均草丈＊連絡責任者（土壌・環境部：mstaraki@farc.
pref.
fukuoka.
jp）

は約２０cm で，本葉の展開葉数が７枚であった。測定は３月１９日に実施した。炭酸ガスは外気を取り入れ，光合成測定装置のチャンバー内に入る濃度を４００ppm（平 均 実 測 値３９６±２ppm）に 設 定 し，葉 温 は２０．
０℃
（２０．
０±０．
０℃）
，光合成有効光量子密度は１，５００μmol／m２／sとした。測定時の天候は雨で，平均相対湿度は５２．
９±１．
１％であった。葉位は，下位葉から順に第１葉，第２葉…とした。また，炭酸ガス吸収速度の測定時に葉色を調査した。葉色は，葉身先端中央部を中心に３ヶ所，SPAD－５０２（ミノルタ社製）で測定し，平均値を葉色値とした。

結果

第１図にコマツナの葉位別炭酸ガス吸収速度を示した。下位葉（第１，２葉）はそれ以外の葉と比較して，炭酸ガス吸収速度は低かった。炭酸ガス吸収速度の平

第１図１）
２）
３）

コマツナの葉位別の炭酸ガス吸収速度２１）光合成有効光量子密度は１，５００μmol／m ／s。
２）バーは標準誤差。
３）異文字間は５％水準で有意差有り（Tukey法）。

第２図１）
２）
３）

コマツナの葉位別の葉色値

１）葉色値はSPAD−５０２（ミノルタ社製）による測定値。
２）バーは標準誤差。
３）異文字間は５％水準で有意差有り（Tukey法）。

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福岡県農業総合試験場研究報告２８（２００９）

１）２）

第３図 コマツナの葉色値と炭酸ガス吸収速度の関係
１）各プロットは葉位別の平均値を示す。
２）＊は５％水準で有意であることを示す。

均値は，中位の第３〜５葉が高い傾向を示し，第４葉が最も高かった。標準誤差幅の葉位による著しい差は認められず， 葉位による株間のバラつきは小さかった。第２図に葉位別の葉色を示した。葉色は第４葉が最も高い平均値を示した。第３図に葉色値と炭酸ガス吸収速度の関係を示した。両者の間には有意な正の相関関係が認められた。

考察

現在広く普及している機器は，単葉の極限られた部分の光合成能を評価するもので，これを利用することは様々の肥培管理条件や資材の効果を見極める上では有効な手段である。光合成能を評価する上で重要なことは，チャンバー内に入る炭酸ガス濃度を安定させることであるが，天候，風等の要因のために濃度が安定せず測定に時間を要するのが実状である。また，測定中にノイズが入ることが想定され，炭酸ガス吸収速度が小さい条件で測定を行うと，測定値が炭酸ガス濃度のバックグランド値に測定値が左右されやすくなる。
したがって，株の中で測定値が安定して，できるだけ高い光合成能を示す葉位の葉身を測定することが必要であると言える。コマツナを用いて炭酸ガス吸収速度を測定した結果，葉色の最も濃い第４葉において，最も高い炭酸ガス吸収速度の平均値を示した。また，葉色と炭酸ガス吸収速度の間には正の相関関係が認められた。葉色は葉中のクロロフィル含量を反映する（上野ら １９９０）もので，炭酸ガス吸収速度はクロロフィル含量が高くなるほど増加するとの報告（田中ら１９７０）と結果が一致した。また，株間の葉位毎のバラつきの差は非常に小さかった。以上の結果から光合成能の評価に適する葉位は，１株当たり１枚のみとする
場合は中位の最濃葉，１株で数枚を測定する場合は，最濃葉を含めて前後３枚が適すると考えられた。
葉菜類は，穀類や果樹，野菜の果菜類と比較して作物体の地上部のうち収穫物となる部分が大きいため，作物地上部の活性が高める栽培を行なうことが非常に重要である。本報で明らかにした葉位における光合成能の的確な評価が，今後の葉菜類の生産性を高めるための研究に活かせるもの期待できる。

引用文献
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伊藤浩司（１９７１a）作物の光合成と物質生産（戸刈義次編），東京：養賢堂，pp．
２３－２９伊藤浩司（１９７１b）作物の光合成と物質生産（戸刈義次編），東京：養賢堂，pp．
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上堂秀一郎ら（１９９１）園学雑 ６０（別２）：１８６－１８７．
西原英治ら（２００１）園学雑 ７
０：３４６－３５２．
小島睦男（１９７１）作物の光合成と物質生産（戸刈義次編），東京：養賢堂，pp．
１１８－１２２
武田友四郎（１９７１）作物の光合成と物質生産（戸刈義次編），東京：養賢堂，pp．
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田中明ら（１９７０）土肥誌 ４１：５０
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上野正夫ら（１９９０）植物栄養実験法（植物栄養実験法
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３６２－３６７山崎篤ら（１９９１）園学雑 ６０（別１）：２８４－２８５．
山下正隆ら（１９８８）日作紀 ５７（別２）：１６５－１６６．