Kobe University Repository : Kernel Title 根菜類の窒素代謝に関する研究 (第1報) : 大根の生育と 窒素の吸収並びに分布について Author(s) 伊沢, 悟郎 / 安達, 忠良 Citation 兵庫農科大學研究報告. 農芸化学編 , 2(2): 77-80 Issue date 1956-12 Resource Type Departmental Bulletin Paper / 紀要論文 Resource Version publisher URL http://www.lib.kobe-u.ac.jp/handle_kernel/81008154 Create Date: 2015-02-01 根 菜 類 の 窒 素 代 謝 に 関 す る 研 究 ( 第 1報) 大根の生育と窒素の吸収並びに分布について 伊沢悟郎・安達忠良 Studies on Ni 七rogenMetabolism i n Roo む Crops CPa 吋 1 ) Growthofradishreferringt oabsorptionand d i s t r i b u t i o nofn i t r o g e n . GoroIZAWAa n dT a d a y o s h iADACHI I緒 言 而して窒素質肥料は 9月 2 9 日に 2 0 % ". 1 0月 9日に 20 ;l~, 根菜類の実際栽培に於てその収量は種々なる環境条件 1 0月 1 9日 , 1 0月 2 9日 , 1 1月 8日 , 1 1月 1 8 日 , 1 1月 2 8日 , 12 月 18 日に夫々 10~手を施用した. によって影響を受けるが,根菜類のー極大根について見 m実験結果 ると,その条件の中最も大きな収量構成要因は窒素であ り,窒素による大根の生育支配は主に槌物体内の濃度を く1) 生育状況 通して行われると思われる.そして大根は体内窒素の面 各区につき最長楽の長さ及び築数を調査した結果は第 1表及び第 2表の如くであった. で如何なる窒素の吸収を行い,どの様に体内に移行分布 して行くかを解明し,それと収量との関係を求める事が 望ましい.そこで今回は根菜類の一種である大根を用い て,極々なる水準の窒素施用を行い,体内各部分の窒素 濃度の変化を追求し,それが大根の生育に伴う生態的特 T a b l e1 . Lengtho fl o n g e 前 l e a f .( c m ) ミごケ一一P l o tI . " ¥¥¥I N1 D蜘 ¥ ¥ 9 .3 ゆ 1 0 .1 0 1 0 .2 0 1 0 .3 0 1 1 . 9 性と収量に及ぼす影響を検討した. I I実験方法 (1) 品 糧 IN2 INa IN4 IN~ IN6 13 . 613 . 915 . 014 . 214 . 0 13 . 9 1 1 1 . 81 1 1 . 91 1 3 . 31 1 2 . 9112.7112.0 1 .012 0 . 712 0 . 0 11 8 . 311 8 . 712 0 . 812 1 2 2 . 912 2 . 912 4 . 712 5 . 5127.7127.5 I2 3 . 0I2 3 . 4I2 4 . 9I2 6 . 0I2 8 . 5I2 9 . 1 供試品程としては聖護院大丸大根を用いた. T a b l e2 . Numbero fl e a v e s . (2) 栽培法 本実験には 5万分の 1反素焼鉢を 4 8個用意;し河砂を 充填し 9月 2 0 日に各鉢に大根の極子 8粒ずつ播種し 9 月2 4日に間引を行い,生育均一なるものを 1本残し栽培 した. (3) 施 肥 よf T l 1 0 .1 0 1 0 .2 0 1 0 .3 0 1 1 . 9 1 1 .1 9 1 1 .2 9 本実験には供用肥料として硫安,過燐酸石灰及び塩化 加里を施用し燐酸及び加里は全鉢共に一定量を施用し, P20 . として反当 1貫 , K20 として反当 2貫を用い,基 区 名 反当 S0 N 11pot当 (NH 4 4)2 施用量│施 問乱“ M川町民“ M内 0 . 0 貫 0 . 5 1 .0 2 . 0 4 . 0 6 . 0 万J O . O O g 0 . 1 7 0 . 3 5 0 . 7 1 1 .4 3 2 . 1 4 N2 Na N4 Ns N6 4 7 1 1 4 7 1 1 4 8 1 2 3 7 1 1 4 8 1 1 1 8 1 9 1 8 1 9 s T 1 2 ; g j2 3 j 2 3 ji Numbersi n()shownumberso fd e a dl e a v e s . 肥として 60;l~を 9 月 28 日に,追肥として 40;l~を 10 月 2 7 日に施した.窒素の施用量は次の 6水準とした. N1 最長葉の長さ及び莱数は窒素の施用量の増加につれて 増大の傾向を示し,特に生育の後期に於てこの傾向が顕 箸であった. (2) 収 量 量 各区につき 4回に豆って地上部及び地下部〈根部〉の 収量調査を行った結果は第 3表に示す如くであった. 地上部重量は各国共窒素施用量の増加と共に増加し根 部重量も亦地上部重量と同様な傾向を示した.但し最終 の収穫期に於ては N6 区よりも Ns区の方が大なる収量 7 7 策 2主 主 祭 2号 兵庫農科丸学研究報告 Table3 . Freshweighto ft o p,r o o tandr o o tp e r c e n t a g e . ヰ て N, N2 Na N. N5 N6 smusに関する N濃度もこれと全く同一傾向 1 0 .2 4 1 1 .1 4 1 2 . 3 1 2 .2 3 g 8 . 2 2 6 . 0 2 2 . 0 1 7 . 1 g 1 0 . 2 2 5 . 0 2 5 . 1 2 3 . 5 g 2 0 . 1 2 9 . 0 3 4 . 7 2 4 . 5 g 1 0 . 8 3 8 . 0 3 6 . 8 4 8 . 8 15.# 1 :7 4 4 9 . 4 5 5 . 2 g 1 5 . 1 5 9 . 0 6 6 . 0 5 8 . 5 かに新葉の N濃度は古菜に比較して著しく高 1 0 .2 4 1 1 .1 4 1 2 . 3 1 2 .2 3 5 . 0 4 . 5 1 9 . 8 1 7 . 1 2 7 . 5 3 8 . 7 1 :8 5 5 . 2 3 1 0 .2 4 1 1 .1 4 1 2 . 3 1 2 .2 3 13~2 Part ~ ~ 1 0 .2 4 1 1 .1 4 1 2 . 3 1 2 .2 3 k 史 高 Table4 . 平 で Date 1 0 . 2 4 YL OL R 4 5 . 8 4 9 . 7 4 8 . 9 . 3 5 . 3 4 4 . 6 5 . 1 1 8 . 6 2 0 . 1 1 9 . 0 1 8 . 6 5 4 . 8 3 9 . 1 7 5 . 7 8 9 . 3 8 0 . 1 1 1 6 . 5 1 4 8 . 6 1 3 9 . 2 1 4 . 7 2 4 1 5 . 1 1 0 . 2 5. 9 . 6 2 4 2 . 1 4 7 . 6 5 8 . 1 6 0 . 7 7 7 . 6 5 5 . 3 6 3 . 8 8 5 . 9 1 9 . 6 7 2 5 . 1 1 9 7 . 7 7 8 . 7 1 0 4 . 6 1 6 5 . 3 2 0 3 . 8 1 38% 4 3 5 5 6 5 31~~ 21~~ 28 。〆~b 23~;0 ノ 25 。/~ 4 1 6 1 7 0 3 9 6 1 7 7 3 5 5 1 7 0 3 1 6 0 7 2 2 4 5 8 7 0 い.これは根から吸収された窒素が生活機能 の旺盛な部分に送られることを示すものであ る.併し第 1図に示す様に地上部 1個体当り の窒素含有量に於ては生育の中期に於て最大 となり,それ以後は減少の傾向を示すが,著 しく窒素施用量の少ない場合には生育の後期 まで漸増する傾向がある.これに反し地下部 は生育中期以後地上部の N合有量の低下を示 す頃より急激な Nの増加が見られる.このこ とから大根の如き根菜類は Nの吸収移動の点 から見て次の如き生育経過を辿るものと考え 第 1期:窒素吸収開始期 く9月2 4日から 1 0月2 4日まで〉 , N2 N 3. 4 9 4 . 4 0 . 6 3 3 . 1 3 3 2 . 7 2 2 . 7 2 N5 Na N. 4 . 3 8 4 . 3 7 2 . 7 2 4 . 5 2 4 . 8 8 4 . 3 7 4 . 8 7 2 . 7 2 2 . 7 2 N6 第 2期:窒素吸収最盛期 5 . 3 3 4 . 8 8 2 . 7 2 第 3期:窒素の地下部移動前期 YL OL R 2. 4 0 1 :4 0 1 :1 4 2 . 5 8 1 :5 2 1 .2 9 3 . 0 5 1 :7 8 1 .3 5 3 . 2 1 1 :9 7 1 .5 9 3 . 2 9 2 . 2 3 1 .9 0 48 3. 2 . 5 3 2 . 0 8 1 2 .3 YL OL R 2 . 0 5 1 :2 1 0 . 9 5 2 . 5 5 1 .4 1 1 .0 3 3 . 1 0 1 :7 3 1 :0 6 3 . 2 4 1 .9 1 1 .0 9 3 . 1 0 2 . 2 0 1 .1 0 41 3. 2 . 3 7 1 .1 6 YL OL R 2 . 6 0 1 :5 5 0 . 7 3 2 . 9 3 1 :6 3 0 . 8 0 . 2 0 3 2 . 9 6 3 . 0 8 . 1 2 2 2 . 0 2 2 . 2 3 0 . 8 6 0 . 9 1 0 . 9 8 3 . 3 8 2 . 3 1 1 :0 5 YL: Yongerl e a v e s を示す.併し:新菜と古菜とを比較する時,明 られる. ~~ o fN i nyoungerando l d e rl e a v e s andr o o t s .( d a ymatterb a s e s ) 1 1 . 1 4 1 2 . 2 3 同様な傾向を示している.これは作物の一般 的傾向であり THOMASIlが行った s c e n e d e - l d e rl e a v e s OL: O R: Root を示した. 新鮮重量に於て全重量に対する根重の%を算出すれば ( 1 0月2 4日から 1 1月1 4日まで〉 ( 1 1月1 4日から 1 2月 3日まで〉 第 4期:窒素の地下部移動後期 ( 1 2月 8日から 1 2月2 3日まで〉 以上の N移動の状態は明瞭に地上部及び地下 部の生育と一致した生態的経過を辿る. く4) 植物体の菜位による窒素濃度及び合 量の差異 前述した様に植物体を新菜,古葉及び根部 の三部分に分けて N74 を比較すると新莱が 最も高く,古菜これに次ぎ,根部が最低の値 を示すことは生育の如何なる時期に於ても同一である. 更に莱位別に見た場合窒素濃度がどの様になっているか 生育の初期には窒素施用量の大なるもの程小さい値を示 2月 2 3 日の収穫期に於ける資料につき を知るために 1 すが生育と共に根重必を増大し,収穫期に於ては何れの 分析したところ第2図に示す様な値を示した. 区も 7 0 μ 前後の値を示し根重率が一定となる傾向のあ ることを示した. 但しここに示した菜位 1とは最も若い莱を含めて 5枚 をー堵にしたもので,次に若い菜 2枚ずつを一緒にして く3) 生育各期の窒素濃度 順次菜位 2 , . 3,4…と名づけた.莱位による窒素濃度は 次に生育各期の新築古葉及び根部の窒素濃度を示せば oungerl e a v e sに 生育の時期によっても多少異なるが y 第 4表の如くであり,又地上部及び根部の生育各期の全 高く o l d e rl e a v e sに低い事は一般的な傾向である.殊 窒素含有量を示すと第 1図の如くである. にN施用量の少ない場合にはこの傾向が最も明かに示さ 第 4表から明かな様に新葉 ( youngerl e a v e s ) も古葉 れる.併しながら次第に N施用量を増加するとその減少 く o l d e rl e a v e s ) も窒素の施用量が多くなるにつれて,所 傾向は次第に緩がになり,莱としての機能の最も旺盛な 合窒素濃度は増大している.又生育が進むにつれて例外 3乃至 1 0の莱位の莱に於て殆んど N 濃度の変化を示さ なく窒素浪度の低下を示している.根部についても菜と ず,外観的にも旺盛なる炭酸同化作用を暗示する.一面 7 8, X I I,1956 農 芸 化 学 綿 2 5 2回 20 E由 1 5 1 0 0 N mg. N 10 mg. 50 6 2.~ 1 Q I~ 1 1 1 2 1 0 1 1 U ←younger o l d e r→ l e a fp o s i t i o nonstem 翠 12 Growings t a g e s 色i ni n d i v i d u a l F i g .3 N i t r o g e nc o n t e n l e a v e s . F i g .1N i t r o g e nc o n t e n ti nt o p sandr o o t s . に於て収穫期に至るまで斯かる N濃度の高水準の持続は 必ずしも正常なる栄養の状態を示すものとは言い難い. これは明沙諸に N過剰を暗示するものと解してよい. 又第 8図に示す如く奨位による N 含有量を見れば N 施用量の少ない場合は莱位 4 ,5 ,6 ,7のものに最大含 ,8 , 有量が見られるが, N施用量の多い場合には莱位 7 9に最大が見られ同化作用の持続即ち後期に至るまでの 'b 2) 生育の継続が見られる.この現象は GREGORYandSEN マ ・ ノO U - 下 企 O 〆 が一般に若い棄では蛋白質濃度が高いが,成熟した菜程 蛋白質濃度が低下するのが普通であるといっているのと 一致する.これは疑いもなく窒素が活滋に生長しつつあ る部分に移動する事を示すと共に上述の如く古い莱では c e l l u l o s eその他不活性物質の量が増加し窒素濃度が稀 釈されることを反映するものと解される. 1 0 1 1 ←younger o l d ぽ→ l e a fp o s i t i o nonstem F i g .2 i ni n d i v i d u a ll e a v e s ( d r yweightb a s e s ) く5) 窒素施用量と収量 1 2月 2 3日に収穫した新鮮重量は第 3表に示した通り 1 2 であるが,今その根部につき検討すると N5区即ち反当 4貫区が最大の収量を示した.今最小二乗法を用いて N Nitrogen ,~ 施用量くお〉と根部収量 79 ω〉との関係を算出すると 第 2主 務 2号 兵庫民科大学研究報告 Table5 . Comparisono fe x p e r i m e n t a landc a l c u l a t e dy i e l d s withi n c r e a s i n g a p p l i c a t i o no fn i t r o g e n o u sf e r t i l i z e r . Amounto fN Kwanjtan Y i e l d( k g ) e x p e r i m e n t a l 凶 l c 由 t e d d i f f e r e n c e I y=3 1 .56+53. 4 5x-5.95x2 文 1 4 8 . 6 1 5 0. 4 8 -1.8 8 1 3 9 . 2 1 3 8 . 7 9 +0.42 献 s i o l ., 3 0 : 113-122 ,(1955)・ 2) GREGORY. F .C .,SEN. P .K . , 次に本式から最大収量くのとその時の施肥量くのを Ann. B o t .1 : 5 2 1,( 1 9 3 乃. ,x=4.5即ち反当 N 施用量 4貫 5百 求めると ,y=152 匁の時大根の収量は 152g となる. Summary IV 結 論 本実験では聖護院大根を砂耕法で栽培しその生育相を Nの吸収移動及び分布の面から追求して次の如き結果を 得た. く1) 窒素の吸収移動から生育相を見ると次の如き経過 を辿る. 第 1期:発芽と共に Nの吸収が開始される〈窒素吸収 開始期〉 第 2期:葉が旺盛なる繁茂をし N濃度が最大となる時 期(地上部窒素吸収最成期〉 第 3期:地上部の N含有量が大した変化をしないが, Anattempth a sbeenmadet oa s c e r t a i nt h ee c o ・ l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c so fS h o g o i nr a d i s h from t h e t r a n s l o c a t i o nand s t a n d p o i n to fn i t r o g e na b s o r p t i o n, d i s t r i b u t i o ni np l a n tc u l t u r e di ns a n ds u p p l i e dwith v a r y i n gamounto fn i t r o g e n . Ther e s u l to ft h ep r e s e n te x p e r i m e n t may b e summeriseda sf o l l o w s . 1 . Fromt h ep o i n to fn i t r o g e na b s o r p t i o n and t r a n s l o c a t i o nf o l l o w i n gf o u r growth s t a g e s were d i s t i n g i s h e d . 1 s ts t a g e : E a r l ys t a g eo fn i t r o g e na b s o r p t i o n ・ whent h en i t r o g e nc o n c e n t r a t i o ni nl e a v e sm a i n t a i nedh i g h . 2nds t a g e :S t a g eo fmax.n i t r o g e na b s o r p t i o n n c r e a s e dmarkewhent h en i t r o g e nc o n t e n to ft o pi d l yandv i g o r o u s growtho fl e a v e swast o o kp l a c e . 3r ds t a g e : E a r l ys t a g eo fn i t r o g e nt r a n s l o c a o t i o nfrom t o pt or o o t when r o o tt u b e r began t grow. 4t hs t a g e : Laters t a g eo fn i t r o g e nt r a n s l o c a t i o nwhen o l d e rl e a v e s began t ot u r ny e l l o w and growtho fr o o tt u b e rwasc o m p l e t e d . 2 . Y i e l do fr o o ti n c r e a s e dt osomee x t e n dw i t h i n c r e a s i n ga p p l i c a t i o no fn i t r o g e nandy i e l de q u a t i o n め andamounto f was e s t a b l i s h e d between y i e l d( x ) . n i t r o g e n( y=3 1 .5 6+53.45x-5.93x3 3 . N i t r o g e cc o n c .o fl e a v e sg r a d u a l l yd e c r e a s e d w i t hgrowings t a g e si na 1 1p l o t s . Butw i t hr e g a r d n i t r o g e nc o n c e n t r a t i o n t ot h el e a fp o s i t i o nonstem, wash i g hi nyoungerl e a v e sandlow i no l d e ro n e s nl a r g eN p l o t,matured i ns m a 1 1N p l o t,however,i m i d d l ep o s i t i o nl o c a t e dl e a v e sonstem)s t i l l l e a v e sく m a i n t a i n e dr e l a t i v e l yh i g hc o n c e n t r a t i o n . ,matured Moreoverw i t ht ot h en i t r o g e nc o n t e n t l e a v e sshowedmax.v a l u e, i na 1 1p l o t s . く Laboratoryo fF e r t i l i z e r s ) , 地下部に Nが急激に送り込まれる時期〈窒素の地下部 移動期〉 第 4期:地上部の古い莱が次第に枯れ根部の肥大成長 の完成する時期(窒素の地下部への移動終止期〉 く2) 窒素の施用量と根部収量との関係は次の如き収量 =31.56+53.45x-5.93x2 方程式が成立する.即ち y i e l d 本式は N の施用量と共に収量は増加しその maxy は 反 当 り y=152gで,その時の N施用量はお =4.5貫 である. く3) 莱及び根の N 濃度は N 施用量の増加によって増 大し,生育が進むにつれて減少する.葉の位置による N 濃度の関係では若い菜に高く古くなるにつれて低くなる が , N を多施した場合はその若葉から古菜への N 濃度 の低下は緩かになる傾向を示し,又菜の位置による N合 有量に於ては少 N 区の場合にはその最大 N 含有量は菜 位 4 ,5 ,6 ,7に出現し,多 N区の場合には菜位 7 ,8 ,9 く肥料学講座,昭 3 1 .8 .31.受理〉 6 . 0 1) THOMAS. W.H .,KRAUS. R .W.,P l a n tP h y - となる.又本式で示される計算値と実際の実験値との誤 差を示すと第 5表の如くになる. に出現する. 4 . 0 8 0
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