1 かん水による実証栽培試験
１） かん水による栽培方法
２） かん水方法と水分の監視
３） かん水栽培の試験結果
（１） 地上部の生育
（２） イモ数と収量
４） かん水栽培試験の要約
2 レインボー プロジェクト
１） レインボープロジェクトの発足に当たって
２） プロジェクト（実証栽培） 4年間の成果
（１） トヨシロの生産実績
（２） スノーデンの生産実績
3 プロジェクトの総括
日本における馬鈴薯に対するかん水は、多くは乾燥が続いたときに行われ、しおれ防止、の意味が強く、イモの肥大を促し、増産するという明確な意味はありませんでした。そこで欧米で行われているかん水による馬鈴薯栽培を日本で成功させるためには、かん水が整っている地域において、試験ではなく通常の原料畑を用いて実証することと考えていましたところ、2003～2004年にカルビーポテト農業革新グループと協力して、かん水による原料栽培を試験的に実施することになりました。
この2年間の実証試験においては馬鈴薯の生育状況を詳しく調べ、そのデーターを分析しました。次に、これらの結果を用いて、2005年から2008年までチップ原料の高品質、安定生産を目指し レインボー プロジェクト として北海道大空町において実証栽培を続けてきました。ここに実証試験の結果と実証栽培の成果の概要を述べたいと思います。6年間にわたる試験や実際の栽培にご協力いただいたカルビーポテトおよび該当農家の皆さんに対して心より感謝します。
１） かん水による栽培方法
かん水と馬鈴薯の生育との関係については、土壌水分は生育後期のイモ成熟期以外の茎葉の伸長時期やイモ肥大時期には多く必要であるとされております。また、－北海道における土壌、作物の違いに対応したかん水指針－のデーターによりますと、萌芽から収穫までかん水処理した区はイモ数と収量は高いのは当然ですが、注目されるのは萌芽から開花までにかん水した区は、収量は前述の区よりやや少ないですが、イモ数はむしろ多くなっています。すなわち、生育初期の良好な土壌水分はイモ数を増加させることが期待されます。
かん水の畑においては、排水性を調べるため畑を1ｍ掘り下げ、土性等を調べると共に土壌分析を行いました。
次に、かん水時期を決定するために平年の北海道の十勝、上川、網走地区の月別雨量の推移は右の図に示したとおりです。とくに前述のイモ数に関係する萌芽から開花までの5～6月に少ない雨量となっています。オホーツク気候の網走地区は他の2地区に比べても少ない結果となりました。
これらのことから、かん水は初期生育に集中することが良いと考え、かん水により萌芽時期から花の咲く7月10日までの期間、土壌水分を保持することにより、イモ数を増やして高品質、多収穫が可能かどうかの試みを先行させました。
一方、トヨシロにかん水する場合、本品種は軟腐病に弱く、7月中旬以降に温度が上昇したとき、土壌水分が多いと大発生することが知られていますので、この時期にかん水は考えられません。このため、かん水終了時期は7月10日としました。
２） かん水方法と水分の監視
かん水の方法は写真のとおり、ブーム式のリールマシンかん水、ガン式のリールマシンかん水およびスプリンクラーかん水です。網走地区の大空町ではガン式のリールマシンかん水を行いました。
ガン式のリールマシンによるかん水（網走）
ブーム式のリールマシンによるかん水（上川） スプリンクラーによるかん水（十勝）
かん水による土壌水分の測定方法は、下の図に示す簡易なpFメーターを用い、pF値2.8～2.5（作物の吸収可能な毛管水の限界付近の値）以下になるよう適宜前述のかん水方法によりかん水（1回あたり10～30mm）を3～5回行いました。
３） かん水栽培の試験結果
2003～2004年に北海道の十勝地区（芽室町）、上川地区（剣淵町）、網走地区（大空町）において、排水のよい畑を選んでかん水を行い、それによる馬鈴薯の生育状況、とくにイモ数とその肥大を調査しました。用いた品種はトヨシロとし、収量目標を4.5t/10aと設定して栽培設計を行いました。
その試験結果、網走地区の大空町の結果を主体にして示します。網走地区、大空町のかん水はガン式のリールマシンで 2003年は5月29日から7月7日まで5回、合計78mm、かん水しました。2004年は6月10日から28日まで4回合計65mmかん水し、本年は加えて、種イモにヒートショック処理をし、主茎を増やしてイモ数を増加させることを設計に加えました。十勝地区は2003年のみガン式、ブーム式のリールマシンとスプリンクラーかん水、上川地区は2003～2004年にブーム式のリールマシンかん水を行いました。
（１） 地上部の生育
地上部の生育を茎丈で示しますと、図1、3、5、7のように、6月下旬からかん水区においては無かん水区より茎丈が3～10cm程度高くなりました。その差は肉眼で判別できる状態でした。その後は徐々にその差は小さくなり、8月中旬には生育差が少なくなることが観察されました。さらに、黄変はかん水区が無かん水区より数日早まりました。
茎葉の生育を表すとされる葉柄の硝酸態窒素濃度を簡易測定器で測定（mg/l）したところ、図2、4、6、8に示しますように、葉柄中の硝酸態窒素は生育と共に減少し、7月下旬にはごく低い値となりますが、上川の2004年は4,000mg/lと高いままになりました（上川地区の畑は有機質等の施用が行われている地力のある畑です）。かん水区は6月下旬から無かん水区に比べて常に低い値となりました。その他の地区もこの現象はほぼ同様に認められました。
これらの結果から、かん水することにより、土壌中の窒素は無かん水より早く吸収されるため、その後の茎葉伸長、イモの形成、開花時期などは促進されますが、8月に入ると土壌中の窒素成分の供給が無かん水より少ないため、吸収が鈍り生育は無かん水区と差がなくなると思われます。さらに、茎葉の黄変はかん水区の方が無かん水区より早くに見られました。なお下段に示しますように、かん水区はイモの数が多く、サイズは揃います。
2005年のＢ氏のトヨシロのかん水、無かん水の生育の差異の写真は右に示すとおりです
上段、中段上の6、7月の写真は左側のかん水区の生育が無かん水区より勝りますが、8月に入るとその差が少なくなり、中段下の8月下旬の写真のようにかん水区は無かん水区より早めに茎葉が枯凋します。最下段に示しますように、8月下旬のイモの状況は、かん水区においてはイモ数が多く、揃いがよいことが認められます。
2003年度の結果は下の右図7に示しますように、8月下旬のイモ数はかん水区および無かん水区それぞれ56,900個/10aおよび40,400個/10aで大差がありましたが、総収量は5,000㎏/10a、規格内収量（60～340g）は4,300kgとほぼ同量で、設計の目標製品収量4.5トンには少し届きませんでした。しかし、全粒を種イモとしたかん水区は、イモ数55,500個、総重量5,580㎏、規格内収量約5,000㎏と多収穫となりました。
その他の地区では、図8のように、十勝地区では処理により差が認められました。結果は、10a当たりイモ数が約6,000個増加し、総重量はほとんど変わらず、規格内収量はかん水によるそうか病の軽減等により約500㎏増加しました。
上川地区（前述のとおり地力のある畑）は図にはありませんが、イモ数は他の2地区と異なり、10a当たり2000個ほど無処理より減少しましたが、総重量は約660㎏増加し、規格内収量は十勝と同様に病障害を減じたため約1,800㎏も増加しました。
一般に、一定面積においてはイモ数が多いほど小玉になることは良く知られています。以下にサイズ分布の図を示します。
2003年のイモ数と重量は上で述べたとおりですが、サイズの分布の状況は右の図9に示しますように網走地区では、イモ数の多いかん水の2区は60～190ｇの小玉、中玉が多く、無かん水は190ｇ以上の大玉も認められました。1個重はかん水区（切りイモ）が88g、無かん水区が124gでした。
他の地区の1個重は、十勝地区がかん水区103gと無かん水区111gでしたが、上川地区（前述のとおり地力のある畑）のみは105gと90gと逆転しました。
十勝地区の別の試験（かん水区と窒素多用区）でのサイズ分布を図10に示しました。左の分布図ではかん水区ではイモ数多く、右の写真の左側のようにサイズが揃っており、1個重は103ｇでした。一方無かん水区は総収量はかん水区と同じのため、イモ数は少ない分大玉で収穫され（右写真中央）、1個重は125ｇでした。窒素多用区はイモ数は無かん水と同じですが、総重量があるため右の写真の右側のように大玉となり、1個重は139ｇでした。
2004年度のかん水による結果は図11に示しましたように、イモ数は、8月下旬の調査ではかん水区では51,700個/10a、無かん水区は50,900個/10aでした。総収量としては4,600㎏と4,200㎏とかん水により増加しました。顕著な差は規格内収量（60～340g）に認められ、かん水区4,000㎏でしたが、無かん水区3,100㎏と少なくなりました。
なお、当年は栽培設計においてヒートショック処理区はかん水により、さらにイモ数は増加し58,700個/10aとなり、総収量は5,300㎏/10a、規格内収量は当初目標どおりの4,500㎏/10aでした。
十勝地区のイモ数はかん水区：無かん水区それぞれ49,700個:41,300個/10aであり、上川地区は54,700個：52,800個/10aであり、かん水区が勝りました。総収量も十勝地区が4,800㎏：4,400㎏/10aとなりましたが、上川地区は傾向が異なり4,300㎏：4,500㎏/10aと逆転しました。
1個重はかん水区89gと無かん水区83gとやや無かん水区が軽くなり、2003年と異なりましたが、その他の地区は、十勝地区が97gと108g、上川地区が試験1では88gと93g、試験2では79gと86gとなり、いずれもイモ数が多くなったかん水区が無かん水区より小玉傾向となり、よく揃いました。
以上のとおり、初期生育を促進するかん水は、イモ数を増加させますが、1個重は軽くなり、粒が揃い、最終の製品収量を増加させることが判明しました。
これらを発展させ、さらに4ｔ/10ａ製品収量を収穫にするためには、多く着生したイモを太らさなければなりません。そのためにはイモの肥大時期に肥料とくに窒素質が必要です。通常の畑では、かん水することにより養分は早くから吸収され、イモ数は問題なく着生し、肥り始めますが、8月に入ると茎葉の伸長ストップと共にイモの肥りは鈍る傾向にありました。多収穫のためには、このイモ肥大期に地力（有機質分解等の窒素）のある畑は問題ありませんが通常の畑では窒素の追肥や分肥を行いイモの肥大をさらに促進しなければならない状況となりました。
４） かん水栽培試験の要約
土壌水分が不足する5月下旬から7月10日までの間に数回のかん水処理（合計60mm～100mm）を行い、pF値2.5以下を保持することにより、トヨシロの生育、収量は以下のとおりとなりました。
1-処理区は6月下旬から無処理に比較して茎の伸長（茎丈）が旺盛で、生育（地上部、地下部ともに）は促進されますが、8月にはいると無処理区との地上部の生育差は小さくなり、逆転も認められ、黄変は処理区が早まる場合が多く認められました。
2-窒素の吸収を見るため葉柄の硝酸態窒素を分析したところ、処理区の分析値は無処理区に比べて小さく、早く減じました。このことは窒素質が早く吸収されたことを示していると考えられます。また、8月には分析値はほとんど0になりました。
3-この初期生育の差はイモ数の増加として現れ、処理区は開花期から収穫期のイモ数調査においてその数が無処理区より常に多く認められました。
4-総収量は、イモ数ほど大きな差ではありませんが処理区が多くなりました。また規格内収量は常に処理区が多くなりました。これらの結果は、畑でイモ数を増やすと製品（規格内）収量を増加させることを示していると思われます。
5-イモのサイズをあらわす平均1個重はイモ数が多い処理区が小さく、粒揃い良好（規格内品が増える）で多収となることが明らかとなりました。とくに、かん水処理にヒートショック処理を加えて茎密度を上げ、イモ数を増加させるとその傾向は顕著に見られました。
6-以上からかん水栽培においては、4t/10ａ以上の収量とするためには、かん水（種イモ処理）等によって増加させた茎葉や確保したイモ数を生育後期にも継続して維持、肥大させるには肥料（窒素）が不足することとなります。したがって、通常の地力の畑では7月下旬以降のイモ肥大期には有機質分解窒素（地力）や追肥、分肥が必要と考えられます。
１） プロジェクトの発足に当たって
1で述べたかん水による製品収量増加の結果に栽培設計を加味し、かん水による栽培設計＝レインボー プロジェクト(計画)として、2005年から虹にちなんで7農家の8畑で始めました。
本プロジェクトは、かん水を主力にして、高品質、安定多収穫（トヨシロ4ｔ/10a、スノーデン4.5t/10a）を目指して、次に示すような精密な栽培設計（実績）により、農家のチップ原料畑で実施することとしました。
栽培に当たっては、下の図に示しますようにマネージメント8項目（ヒートショックや浴光育芽による種イモ管理、イモ数確保のための栽植密度および茎密度の管理、かん水による土壌水分管理、施肥料などの養分管理、適正な耕起および砕土・整地、株間の適正化などの植え付け作業、適切な病害虫防除作業、培土など適切な管理作業、傷･打棒軽減の収穫作業）を設計し、作業工程を確実に実行し、加えて生育途中のイモの調査、診断をしました。収穫後、これらの調査結果、実績を図のように書き込み、次の栽培の参考にします。
図はＡさんの2005年のもので、イモ数が39,568個/10a
と少なく、大玉（1個重126ｇ）で収穫
（製品収量＝4,552㎏/10a）された例です。
設計で最も気を使ったのは、畑の地力の判定です。土壌診断はもちろんのこと、前作や前回の馬鈴薯作の作柄を参考にしました。通常の地力の畑では、かん水することにより、イモ数が増えることになりますが、種イモの昇温処理（ヒートショック）によってもイモ数は必ず増えます。
このような場合は、植え付け時に施用した基肥はかん水栽培の場合、7月下旬の終花期にはほぼ吸収され、地上部の生育は停止し、以後は黄変に向かいます。これでは地下部のイモの肥りも制限され、イモは小玉となり、品質は良好ですが重量は減じます。この場合は、地力のある畑（有機質分解等の窒素）を用いるか 前項6-要約に示したように、窒素質を追肥、分肥により施用し、茎葉の維持伸長とイモの肥大を図る必要があります。
この畑の地力と分肥の有無の判別が難しい決断となりました。分肥、追肥対象畑は6月中の培土前後に化成肥料や窒素質をブロードキャスターで散撒しました。なお、土壌条件を整えるために、土壌耕盤層の破壊や土壌の物理性（排水）と土壌水分の管理および培土の時期と大きさには出来るだけ心がけました。
下の写真はＡさんとＢさんのリールマシンによるかん水の様子です。
２） プロジェクト（実証栽培） ４年間の成果
本プロジェクトは、高品質、整粒の製品収量（4t以上）を安定的に収穫するために行うものであり、4年間、7農家の延べ48筆の畑で、レインボー計画（かん水を主体とした栽培設計）を実施しました。年度別農家別には、2005年はトヨシロおよびスノーデン各4農家、2006年はそれぞれ7および6農家、2007年は各7農家、2008年はそれぞれ7および6農家について実証栽培を行いました。
本プロジェクトによる製品収量は工場への入荷量であり、サイズ選別、病障害除外、土砂引きなどの後の製品重量です。
年度別推移―年度では右の表のとおり、2005年と2007年はそれぞれ、4,330㎏と3,900㎏/10aとなり、植え付け時に設定した目的をほぼ達成しました。2005年の多収穫の主原因は、茎葉の保持が長く、イモの肥大期間があったことにより、1個重が105ｇ～142ｇと重かったことと考えられます。
2007年はイモ数（54,000～56,000個）を確保した整粒化農家とやや1個重（111ｇ～117ｇ）の重かった農家で差がありましたが、3,800㎏～4000㎏と製品収量は確保できました。
一方、2006年と2008年は、それぞれ3,600㎏と3,670㎏/10aとなりましたが、この原因の主なものは、イモ数が確保できたにもかかわらず、イモの肥大時期に十分なかん水（肥料分の供給）が出来なかったために1個重が得られなかったことによると思われます。
1個重は2006年が84ｇ～106ｇ、2008年が80ｇ～95ｇでした。しかし、小粒のために粒揃いと内部品質は良好でした。
なお、トヨシロは延べ25畑の実証栽培のうち、赤字部分の2006年は病障害ロス（そうか病）と肥大不足（早期茎葉枯凋）の2畑、08年は茎密度の低下（イモ数不足）の1畑を本プロジェクトから除外しました。
農家別推移―農家別には、Ａさんは平均3,900㎏ですが、栽培設計が出来ていますので2005年を除き整粒化製品が生産できました。Ｂさんは平均でも4,240㎏と多く生産でき、目標を達成していますが、やや茎密度が低い傾向ですので、大玉傾向でした。3,800㎏のＤさんも大玉傾向でした。他の4農家は共に約3,650㎏であり、年によりますが粒も揃いました。その中で、ＦとＧ農家さんは年次間差が大きく、以下の述べる両氏のスノーデンの安定性に比べてトヨシロの作り方は改善の余地があります。
年次別推移―年次的な生産量は右の表のとおりトヨシロと異なりました。すなわち、2005年はトヨシロと同様にイモの肥大があり、多収となりましたが、その他は4ｔ前後で年次差がほとんどありませんでした。これは本品種が8月下旬から9月にも肥大する特徴があるため、トヨシロより肥大期間が10日以上長くなることにより、製品収量（重量）が安定（3.6～4.8ｔ/10a）したものと思われます。
スノーデンは延べ23畑のうち、赤字部分の07年の肥大不足（5月24日の遅い植え付け）畑と08年のかん水未実施の畑を本プロジェクトから除外しました。
農家別推移―農家別にも製品収量の差は小さく、Ａ、Ｇさんは3,800㎏でしたが、他の5人は4トン以上収穫しました。このうち、Ｆさんは黒色火山灰土壌での生産で、生育後半に地力（窒素供給）があるため肥り、スノーデンの収量は4年間、4,100㎏以上で2005と2006年は目標の4.5ｔ/10aをほぼ達成しました。
プロジェクトの総括
生育初期のかん水を主力に栽培設計を加味したレインボープロジェクトの成果は上に述べたとおりです。
本プロジェクトにおけるトヨシロの製品収量目標は高く、高品質で4ｔ/10aでした。しかし、延べ22畑の平均製品（販売）収量は3.85ｔ/10aと150㎏足りない数字となりました。これは、2008年の当地（大空町）の平均約3.5ｔを上回っていますが、今後はイモ数を確保し、イモの肥大をもう少し高める工夫を行い、毎年安定した4ｔ/10aへ向けて努力する必要があります。
スノーデンもまた、目標としては4.5ｔ/10a以上を目指して実施しましたが、本プロジェクトにおける延べ21畑の製品収量平均は4.1ｔと、2008年の当地の平均収量約3.8ｔを上回っていますが、目標には400㎏/10a足りませんのでやや不満足といえます。しかし、粒揃いはよく、整粒化されたものが生産できました。今後は目標達成農家もあることから、さらにイモの肥大を促進して4.5ｔ/10a以上の目標を達成したいものです。