高二酸化炭素濃度・高温がオーチャードグラスの体内成分に及ぼす影響

[要約]
高二酸化炭素濃度(CO2)はオーチャードグラスの細胞壁物質(CW)の割合を高め、窒素含量・ミネラル含量を低下させ、また、高温もCWを高め、飼料価値を低下させることが明らかとなった。その効果は、CO2の方が大きかった。
草地試験場　草地計画部　草地機能研究室
[部会名]　環境評価・管理
[専門]　　環境保全
[対象]　　牧草
[分類]　　研究
[背景・ねらい]
CO2濃度・気温の上昇等の地球環境変化が予測されており、牧草・草地に及ぼす影響の解明が待たれている。C3植物の場合、ある程度の乾物重の増大が期待 されているが、家畜の飼料としての栄養価についてはほとんど未解明である。ここでは、高CO2濃度・高温が牧草の体内成分に与える影響について明らかにす る。

[成果の内容・特徴]

  1. 現有大気の350ppm(pCO2)と700ppm(2×CO2)にコントロールしたガラス室で、ポット(1/5000a)でオーチャードグラス を育成した。 生育温度は20、25、30℃(夜間温度はそれぞれ5℃低下させた)で、それぞれ3〜4か月にわたり長期の育成を図り、再生間隔:30〜40 日ごとにサンプリングを行い、乾燥後に体内成分分析を行った。施肥量は、元肥としてポット当たり、炭酸カルシウム50g、熔性リン肥50g、過燐酸石灰 30g、化成肥料(N17-P2O517-K2O17)10gを施し、さらに刈取り(30〜40日)ごとに化成肥料5gを追肥した。
  2. 高CO2濃度下では、CW及び低消化性有機物(Ob)が増大し、灰分(ASH)が減少した。(図1)。これに温度上昇が加味すると -特に20℃から25℃へ-CWの増大が著しかった。
  3. 体内元素分析では、全試験(350ppm群では9回、700ppm群では13回)を通した平均値では、700ppm区が葉身、茎とも、茎中のPを除いて、N、P、K、Ca、Mgとも 減少の傾向にあった(表1)。特に、Mgの低下が著しかった。温度の上昇による影響は、鮮明ではなかった。
    以上より、高CO2濃度によりCW及びObが増大し、N、P、K、Ca、Mg-特にMgが減少し、また、高温により、CW一層増大した。従って、 高CO2濃度・高温下では、飼料価値の低下が予測される。

[成果の活用面・留意点]

  1. 到来しつつある地球温暖化(高CO2濃度・高温)におけるオーチャードグラスの栄養評価の予見・モデル化に活用できる。

具体的データ

[その他]
研究課題名：環境変化に伴う農林水産生態系の動態の解明─牧草の生理機能に及ぼす
　　　　　　影響─
予算区分　：一般別枠・地球環境
研究期間　：平成6年度(平成5年〜8年)
発表論文等：二酸化炭素濃度倍増下におけるオーチャードグラスの生育2、体内成分
　　　　　　の変化、日草誌41(別)：49-50
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