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光合成特性に着目した環境制御によるイチゴの生産性向上

田川, 愛 TAGAWA, Ai タガワ, アイ 九州大学

2023.03.20

概要

九州大学学術情報リポジトリ
Kyushu University Institutional Repository

光合成特性に着目した環境制御によるイチゴの生産
性向上
田川, 愛

https://hdl.handle.net/2324/6787664
出版情報:Kyushu University, 2022, 博士(農学), 課程博士
バージョン:
権利関係:





:田川



論文題名

:光合成特性に着目した環境制御によるイチゴの生産性向上



:甲

















本研究は,わが国の主要野菜品目であるイチゴ( Fragaria × ananassa)を対象として,冬季寡
日照下のハウス栽培における生産性向上のための,光合成特性に着目した環境制御技術について明
らかにしたものである.
はじめに,ハウス栽培における CO2 濃度が,イチゴ‘さがほのか’の収量,果実 Brix および経
済性に及ぼす影響について検討し,無換気時の CO2 濃度を 800 ppm,換気時を 400 ppm に制御す
ることにより,終日 400ppm に制御する場合に比べて商品果数,全商品果収量,Brix が増加し,粗
収益が 125 千円・a-1 上昇することを示した.CO2 濃度に対する光合成速度を調査したところ,CO2
濃度が 800 ppm までは CO2 濃度の上昇にともない光合成速度が急激に上昇し,800 ppm での光合
成速度は 400 ppm の時の 1.6 倍に高まった.さらに, 13C-光合成産物の転流・分配の調査により,
無換気時に CO2 濃度を 800ppm に制御することによって,終日 400ppm の場合に比べて頂果白熟
期にあたる開花 24 日後において,最大シンクである果実第 1 果への分配率が高くなることが示さ
れた.このことから無換気時の高濃度 CO2 施用により,光合成速度が上昇して光合成産物の果実へ
の分配率が高まることで収量が増加すると考えられた.
次に,人工気象器内において相対湿度 40%と 70%条件下でのイチゴの光合成速度を比較し,相対
湿度 40%条件下では蒸散速度の上昇,気孔コンダクタンスの低下,光合成速度の低下,葉温の上昇
が認められ,急激な湿度変化は光合成に影響することが示された.特に,短時間での急激な湿度低
下はイチゴの光合成速度低下につながり,低湿度が長時間継続すると光合成速度の低下が蓄積され
収量が低下すると考えられた.
昼温および夜温が‘さがほのか’第一次腋果房頂果の成熟日数に及ぼす影響を調査したところ,
昼低温区において昼高温区より成熟日数が長くなったが,夜間の温度は影響を及ぼさず,成熟日数
には日平均温度より昼の温度が大きく影響することが明らかになった.開花 32 日後の時間当たり
13 C-光合成産物転流率は,昼の時間帯では昼高温区が昼低温区の

2 倍以上で有意に高かったが,夜

の時間帯では,夜高温区と夜低温区の間には有意差が認められず,夜に比べて昼の気温が転流すな
わち果実肥大に及ぼす影響が大きいと考えられた.開花時および開花 32 日後における

13 C-光合成

産物の分配率を比較すると,開花時では新葉に最も多く分配されていたのに対し,開花 32 日後で
は果実への分配率が高く,昼高温区で 90%以上,昼低温区で 70%以上であり,特に開花 32 日後の
昼高温区では,第 1 果への分配率が高かった.開花 32 日後における果実乾物重は,昼高温区の方
が昼低温区より有意に大きく,これは昼高温区において光合成産物の転流率と果実への分配率が高
まったことにより果実の発育が促進されたためと考えられた.
日中加温がイチゴ‘さがほのか’の収量に及ぼす影響を検証した結果,日中加温により 12~2 月
の商品果果数および収量の増加が認められ,第一次および第二次腋果房頂果の成熟日数は,日中加
温処理によりそれぞれ 5 日間程度短縮された.促成作型ハウス内における冬季曇天日~晴天日に相
当する PPFD300~1,000 μmol・m-2・s-1 の範囲において,ハウス内日中加温温度を想定した 18℃
の方が日中加温なしを想定した 13℃よりも光合成速度が高く,弱光条件下における

13 C-光合成産

物の転流率も昼温 18℃の方が有意に高かった.
以上のように,促成イチゴ栽培において,無換気時の高濃度 CO2 施用と日中の加温により増収す
ること,急激な湿度変化を避けることにより高い光合成速度を維持できることを明らかにした.こ
れらにより,イチゴの光合成特性に基づいた環境制御が可能となり,冬季に日射量の少ない北部九
州においてイチゴの生産性の向上が可能であることが実証された.

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参考文献

Barker J. C.1990. Effects of day and night humidity on yield and fruit quality of

glasshouse tomatoes ( Lycopersicon esculentum Mill.). J. Hortic. Sci. Biotech.

65:323-331. DOI : 10.1080/00221589.1990.11516061

Braun, D. M., L. Wang, and Y. L. Ruan. 2014. Understanding and manipulating sucrose

phloem loading, unloading, metabolism, and signalling to enhance crop yield and

food security. J. Exp. Bot. 65: 1713–1735. https://doi.org/10.1093/jxb/ert416.

Chen, K., G. Q. Hu and F. Lenz. 1997a. Effects of CO 2 concentration on strawberry. Ⅰ

Plant growth analysis. Angew. Bot. 71: 168-172.

Chen, K., G. Q. Hu and F. Lenz. 1997b. Effect of CO 2 concentration on strawberry. Ⅵ .

Fruits yield and quality. Angew. Bot. 195-200.

Choi, H. G. and H. J. Jeong. 2020. Comparison of chlorophyll fluorescence and

photosynthesis of two strawberry cultivars in response to relative humidity. Hort.

Sci. Technol. 38: 66-77.

和弘・菅野

亘・中原俊二・後藤直子・本間由紀子・遊佐真奈美・岩崎泰永・

高野岩雄・高山詩織・日高功太・高山智光・今村

仁.2019. 宮城県でのク

ラウン温度制御を用いたイチゴの促成栽培.九州沖縄農研セ報. 68: 10-21.

伊達修一.2012. 第 3 章

用水と培養液の調整・管理.p. 99. 日本施設園芸協会,

日本養液栽培研究会共編.養液栽培のすべて:植物工場を支える基本技術.

誠文堂新光社.東京.

江原愛美・田川

愛・東出忠桐.2017. 午後高温・夕方急速降温管理が促成栽培

キュウリの生育に及ぼす影響.園学研. 16: 155–161 .DOI: 10.2503/hrj.16.155

Forney, C. F. and P. J. Breen. 1985. Growth of strawberry fruit and sugar uptake of fruit

discs at different inflorescence positions. Sci. Hort. 27: 55-62.

96

Heuvelink, E. and T. Kierkels. 2015. Plant physiology in greenhouses. Horti-Text BV,

Woerden. p. 66–87.

Hidaka, K., Y. Miyoshi, S. Ishii, N. Suzui, Y. Yin, K. Kurita, K. Nagao, T. Araki, D.

Yasutake, M. Kitano and N. Kawachi. 2019. Dynamic analysis of photosynthate

translocation into strawberry fruits using non-invasive

conventional destructive measurements using

13

11

C-labeling supported with

C-labeling. Front. Plant Sci. 9: 1-

12. DOI: 10.3389/fpls.2018.01946.

Hidaka, K., S. Nakahara, D. Yasutake, Y. Zhang, T. Okayasu, K. Dan, M. Kitano, K.

Sone. 2022. Crop-local CO 2 enrichment improves strawberry yield and fuel use

efficiency

in

protected

cultivations.

Sci.

Hort.

301:

111104.

https://doi.org/10.1016/j.scienta.2022.111104

Higashide, T. and E. Heuvelink. 2009. Physiological and morphological changes over

the past 50 yyears in yield components in tomato. J. Am. Soc. Hortic. Sci. 134:

460–465.

Hori, Y. and Y. Shishido. 1977. Studies on translocation and distribution of

photosynthetic assimilates in tomato plants. I. Effects of feeding time and night

temperature on the translocation and distribution of

14

C-assimilates. Tohoku J.

Agric. Res. 28: 26-40.

岳彦 ・安 場健 一郎・ 黒 崎秀 仁. 2016. 日本 の 施設 園芸 とユ ビキタ ス 環境 制御

システムの現状と展望.植物環境工学. 28: 163-171.

池田英男・中野明正・安

田光生・斉藤

東赫・岡 准慈・岩崎泰永・稲田秀俊・北宅善昭・和

章・加納賢三・福田直也 2009. C の動態に注目した高生産性

施 設 環境 調節 技術 の開発 と 生産 現場 への 展開 . 野 菜茶 業研 究所 課題別 研 究会

資料 . pp.32-41.

稲田秀俊・水野(山邉)あずさ・中原正一 . 2010. トマトの葉の気孔拡散伝導度

および蒸散速度に対する環境要因の影響.茨城農総セ研報. 17: 17-22 .

97

板木利隆. 1983 .施設園芸. pp.174-246 .誠 文堂新光社.東京.

岩崎泰永.2015 .施設園芸・植物工場ハンドブック.第 5 章.二酸化炭素制御.

日本施設園芸協会. p. 186 .

川里

宏 . 2015 . 草 苺 の 歴 史 . 第 4 章 . 20 世 紀 前 半 の 発 展 . p.25-26 . 小 林 印 刷 .

栃木.

川島信彦. 1991a .施設内における CO 2 施用に関する研究(第 3 報)イチゴの生

育に関する効果.奈良農試研報. 22: 65-72 .

川島信彦.1991b .施設栽培における CO 2 施用の現状と課題.農業気象.47: 177182 .

川島信彦・山本英雄・黒住

徹・谷川賢剛・田中良宏.1993 .施設内における CO 2

施用に関する研究(第 4 報)果菜類の生育に対する効果.奈良農試研報.24:

25-30.

川城英夫・土屋

和・崎山

一・宇田川雄二.2009. 低濃度二酸化炭素施用が促

成 栽 培 キ ュ ウ リ の 収 量 に 及 ぼ す 影 響 と そ の 経 済 性 評 価 . 園 芸 学 研 究 . 8:

445-449.

Kikuchi, K., S. Ishii, S. Fujimaki, N. Suzui, S. Matsuhashi, I. Honda, Y. Shishido and

N. Kawachi. 2008. Real-time analysis of photoassimilate translocation in intact

eggplant fruit using 11 CO 2 and a positron-emitting tracer imaging system. J. Jpn.

Soc. Hortic. Sci. 77: 199–205. DOI: 10.2503/jjshs1.77.199.

泳錫・遠藤昌伸・切岩祥和・陳

玲・糠谷

明. 2009.

固 形 培 地 耕 に お け る 異 な る 生 育 段 階 で の 日 中 の 培 地 加 温 が イ チ ゴ ‘章 姫 ’の

開花,生育,収量に及ぼす影響.園学研. 8: 315–320.

古在豊樹・伊東正・稲山光男・小林肇.1982. マイクロコンピュータによる温室

環境管理システムの開発と実用化試験.農業気象. 38: 45-50.

熊 倉 裕 史 ・宍 戸 良洋 . 1994a. イ チ ゴ の果 実肥 大 に 及 ぼす 温 度の 影響 . 園 学 雑.

62: 827-832.

98

熊 倉 裕史 ・宍 戸良 洋. 1994b. イ チゴ の 果実発 育 期に おけ る光 合成産 物 の転 流 ・

分配に及ぼす温度および葉位の影響.園学雑. 62: 833-838.

Kwantitatieve Informatie voor de Glastuinbouw. 2005. Proefstation voor de bloemistrij

en glasgroente (PGB). Kwantitatieve Informatie voor de Glastuinbouw. 2005–2006,

Wageningen, The Netherlands. (In Dutch with English summary)

Lemoine, R., S. La Camera, R. Atanassova, F. Dédaldéchamp, T. Allario, N. Pourtau, J.L. Bonnemain, M. Laloi, P. Coutos-Thévenot, L. Maurousset, M. Faucher, C.

Girousse, P. Lemonnier, J. Parrilla and M. Durand.2013. Source-to-sink transport

of sugar and regulation by environmental factors. Front. Plant Sci. 4: 272. DOI:

10.3389/fpls.2013.00272.

Leonardi, C., S. Guichard and N. Bertin. 2000. High vapour pressure deficit influences

growth, transpiration and quality of tomato fruits. Sci. Hort. 84: 285-296.

Lu, N. and T. Nukaya, T. Kamimura, D. Zhang, I. Kurimoto, M. Takagaki, T. Maruo, T.

Kozai, W. Yamori. 2015. Control of vapor pressure deficit (VPD) in greenhouse

enhanced tomato growth and productivity during the winter season. Sci. Hortic.

197: 17–23.

松田照男. 2000 .イチゴ生産の現状と今後の展望.今月の農業. 44: 16-23 .

Miyoshi, Y., K. Hidaka, Y. Yin, N. Suzui, K. Kurita and N. Kawachi. 2021. Noninvasive

11

C-imaging revealed the spatiotemporal variability in the translocation

of photosynthates into strawberry fruits in response to increasing daylight integrals

at leaf surface. Front. Plant Sci. 12: 1-14. DOI: 10.3389/fpls.2021.688887.

Miyoshi, Y., K. Hidaka,

T. Okayasu,

D. Yasutake,

and M. Kitano. 2017. Effects

of local CO 2 enrichment on strawberry cultivation during the winter season.

Environ. Control. Biol. 55: 165–170. DOI: 10.2525/ecb.55.165

望月佑哉. 2015 .イチゴʻ紅ほっぺʼの多収性要因の生理生態学的解析.東京農工

大学大学院. http://hdl.handle.net/10636/525

99

Mochizuki. Y., S. Murakami, T. Kobayashi, K. Worarad, Y. Yonezu, H. Umeda, T.

Okayama and E. Inoue. 2022 Local CO 2 application within strawberry plant canopy

increased dry matter production and fruit yield in summer and autumn culture. Intl.

J. Fruit Sci. 22: 675-685. DOI:10.1080/15538362.2022.2103063

森下昌三. 2014 .イチゴの基礎知識.第 1 章.栽培イチゴの誕生と我が国への伝

来.p 11 .誠文堂新光社.東京.

森下昌三・本多藤雄. 1985. 促成イチゴの成熟に関する研究.野菜試報 C. 8: 5969.

Nakai, H., D. Yasutake, K. Kimura, K. I, K. Hidaka, T. Eguchi, T. Hirota, T. Okayasu,

Y. Ozaki and M. Kitano. 2022. Dynamics of carbon export from leaves as

translocation affected by the coordination of carbohydrate availability in field

strawberry.

Environ.

Exp.

Bot.

196:

104806.

https://DOI.org/10.1016/j.envexpbot.2022.104806.

Mortensen , L. M. 1987. Review: CO 2 enrichment in greenhouses. Crop response. Sci.

Hort. 33: 1-25.

Mortensen, L. M. 1986. Effect of relative humidity on growth and flowering of some

greenhouse plants. Sci. Hort. 29: 301-307. DOI:10.10.16/0304-4238(86)90013-0

中野明正・安

東赫.2010. 低炭素社会に適合した施設生産の CO 2 施用技術.農

業および園芸. 85: 1071-1079.

西沢

隆・堀

裕. 1988. イチゴにおける

14

C 光合成産物の転流・分配に及ぼす

果房の発育段階の影響.園学雑. 57 : 433-439.

農 林 水 産 省 . 2017. 平 成 29 年 産 野 菜 生 産 出 荷 統 計 . e-Stat 政 府 の 統 計 窓 口 .

<https://www.e- stat.go.jp/dbview?sid=0003289929>.

織田弥三郎・木村雅行.2004 .Ⅰ 栽培イチゴの起源と来歴.pp. 3-12 .農文協編.

野菜園芸大百科 第 2 版 3 イチゴ.農文協.東京.

100

Peng, S., N. Mantri, H. Lou, Y. Hu, D. Sun, Y. Zhu, T. Dongand and H. Lu. 2012. Effects

of elevated CO 2 and temperature on yield and fruit quality of strawberry ( Fragaria

× ananassa Duch.) at two levels of nitrogen application.PLoS ONE. Vol.7 (7).

E41000. <http://www.plosone.org>.

Poorter , H. 1993. Interspecific variation in the growth response of plants to an elevated

ambient CO2 concentration. Vegetatio , 10 4/105: 77-97.

勝利・井手

治.2014 .促成トマト栽培における網入り果の発生に及ぼす昼

温の影響.園学研. 13: 235–240.

勝利・井手

治・森山友幸.2016 .冬季における日中の加温が促成トマトの

収量に及ぼす影響.園学研. 15: 297–303.

佐賀県. 2006. 平成 18 年度版「さがほのか」栽培指針. p. 22. 佐賀県.

斉藤

章.2014 .オランダに学んだ環境制御の取り入れ方.トマト.農業技術大

系野菜編 2 .基 560 ・ 32–560 ・ 53 .農文協.東京.

佐藤公洋・北島伸之.2010 .高設栽培におけるクラウン部局部加温の温度がイチ

ゴの生育および収量に及ぼす影響.福岡農総試研報. 29: 27-32.

重野

貴・栃木博美・大橋幸雄・稲葉幸雄.2001 .促成栽培におけるイチゴ「と

ちおとめ」の生育及び収量に及ぼす電照,炭酸ガス施用及び地中加温の効果.

栃木農試研報. 50: 39-49.

島田緑子.1992 .光合成・蒸散過程の統合的理解について (I)

光合成モデルと気

孔開閉の仕組み.日緑工. 17 224-235.

宍戸良洋. 2016. 光合成産物の転流と分配:野菜の生産性を考察する. p. 3-4, p.

93-96. 養賢堂.東京.

Shishido, Y., N. Seyama, N. Imada and Y. Hori. 1989. Carbon budget in tomato plants

as affected by night temperature evaluated by steady-state feeding with CO 2 . Ann.

Bot. 63: 357-367.

101

Shishido, Y., N. Seyama, N. Imada and Y. Hori. 1990 . Effect of the photosynthetic light

period on the carbon budget of young tomato leaves. Ann. Bot. 66: 729-735.

田川

愛・緒方千佳・江原愛美・中島寿亀.2015 .イチゴ栽培ハウス内における

CO 2 拡散方法と濃度分布.生環工講演要旨集. 164 − 165 .

高市益行.2007 .全国の半旬別気象データを利用した温室暖房コスト試算ツール

の構築.農業環境工学関連学会 2007 年合同大会講演要旨集: G35 .

田 中 政信 ・田 中 誠. 1987. 北 部九 州 にお ける カ ーネ ーシ ョン の高位 生 産技 術 に

関する研究.佐賀農試研報. 24: 1-82.

畔柳武司.2014. 温室の二酸化炭素施用の歴史と効率的施用に向けた工学的なア

プローチ.農業および園芸. 89: 143-148.

和田義春・添野隆史・稲葉幸雄.2010 .促成,半促成栽培におけるイチゴ品種 ‘ と

ちおとめ ’ の高 CO 2 濃度下の葉光合成速度促進に及ぼす光と温度の影響.日

作紀. 79: 192 − 197.

矢吹万寿 ・宮川秀夫. 1970 .風速と光合成に関する研究 ( 第 2 報 )

風速と光合

成との関係.農業気象. 26: 137-141.

山中良祐・和田光生・古川一・東條元昭・平井規央・北宅善昭.2020 .人工光下

に お け る イ チ ゴ の 果 実 肥 大 特 性 の 解 析 と 果 梗 部 切 断 面 か ら の 糖 浸 出 量 の評

価.日本冷空学論文集 . 37: 215-224.

Yamasaki, A. 2013. Recent progress of strawberry year-round production technology in

Japan. JARQ, 47: 37-42.

吉岡

宏・高橋和彦・新井和夫.1986. 果菜類における光合成産物の動態に関す

る研究.IX. トマトにおける

14

C 同化産物の転流に及ぼす温度の影響.野菜

試報 A. 14: 1–9.

Zhang, Y., D. Yasutake, K. Hidaka, T. Okayasu and M. Kitano. 2022. Crop-localised

CO 2 enrichment improves the microclimate, photosynthetic distribution and energy

utilisation efficiency in a greenhouse. J. Clean. Prod. 371: 133465.

102

https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.133465

103

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