氏　　　名	マナロ　デイビツト　ドウンゴ Manalo David　Dongo	本籍（国籍）	フィリピン
学位の種類	博士（農学）	学位記番号	甲　第１１２号
学位授与年月日	平成１１年３月２４日	学位授与の要件	学位規則第４条第１項該当
専　　攻	生物生産科学専攻
学位論文題目	Growth and Yield Response of Nodulating and Non‐nodulating Soybeans to Difherent Nitrogen Fertilizer Levels and Soil Types （種々の施肥窒素と土壌に対する根粒着生及び非着生ダイズの生育と収量の反応）
論文の内容の要旨
Soybean is one of the world's most important crops. The high protein content implies that high nitrogen is required by soybean plants in order to attain high seed yield. Previous studies had shown that in terms of per unit nitrogen (N) applied, non-nodulating soybeans were more responsive to N fertilizer. However, those researches are not yet exhaustive, since only a few genoty pes examined in a few trials or parameters measured were limited. 　The present research was focused and designed to generate more information on the growth and　yield response of non-nodulating soybeans to different levels of N fertilizer, as well as on their response to different soil types with varied physical properties and organic N content. Non-nodulating soybean genotypes developed from crossing a non-nodulating line, Tol-0, with the four nodulating cultivars, were utilized. The non-nodulating offsprings were advanced to F11 generation by single seed descent and 3 lines were selected from each cross. In the first set of experiments, the nodulating and non-nodulating genotypes were planted in the field and treated with 4 levels of N fertilizer (0, 2, 10, 20 gN/m2). In the other set of experiments, they were planted in 3 locations with different soil types. The following results and conclusions were drawn. 　1.A 4-year trial, using 4 nodulating and l 3 non-nodulating genotypes, showed that the grain yield of non-nodulating genotypes was lower than that of nodulating genotypes at lowerN levels (ON and 2N). The yields the non-nodulating genotypes stalted to equalize at ION and higher than that of nodulating genotypes at 20N. This indicates that non-nodulating genotypes are more responsive to N fertitizer. 　2. The increases in LAI as a response to N fertilizer were generally higher in non-nodulating than in nodulating genotypes. The xylem sap relative ureide composition of nodulating genotypes was negatively affected by N fertilization. On the other hand, no drastic effect of N fertilizer was exhibited on the xylem sap ureides composition of non-nodulating genotypes. 　3. A 2-year trial investigating an association between leaf total N content and grain yield of non-nodulating genotypes indicated that when the conditions were favorable to gowth and yield, the dependence of grain yield on re-mobilized leaf N became Maker. Also, when there were more N coming from other sources, such as N2 fixation as in the case of nodulating genotypes, the dependence of grain yield on leaf N became smaller. 　4. The effects of different soil types on the grain yield and growth parameters were not clearly shown. It was shown that regardless of soil type, the grain yield difference between nodulating and non-nodulating genotypes decreases under the favorable conditions. 　5. Using the seed size data in the first experiemnt, the difference between nodulating and non-nodulating genotypes was analysed in terms of heritability and variability of response to environment. Across environments created by fertilizer by year combinations, seed size of non-nodulating lines were more variable than that of nodulating cultivars. This resulted in a lower heritability estimate in non-nodulating lines (h2=0.49) than in the nodulating cultivars (h2=0.85). The high response of the non-nodulating lines to N fertilizer may be attributed to their strong dependence on fertilizer and soil N due to their lack of ability to fix N in symbiosis. 　和文抄録 　これまでの研究で，根粒非着生ダイズは窒素肥料に反応することが明らかにされている。しかし、供試系統数が少なかったり、長期間にわたる試験を行っていないこと、また子実収量と2、3の農業形質の評価に限られていることなど、根粒非着生ダイズの反応特性については総合的な解析がなされていない。そこで本研究では、根粒非着生ダイズの生育や子実収量に対する施肥窒素量、あるいは物理化学的特性や窒素含有量の異なる土壌の影響を明らかにすることを目的に実験を行った。実験には、根粒非着生ダイズ系統Tol‐0と、北海道の基幹品種であるキタムスメ、キタコマチ、トヨスズおよびスズヒメそれぞれの交配から作出した非着生系統を用いた。実験ｌでは４水準（0、2、10および20gN/m2）の窒素条件で圃場試験を行い、実験２では土壌特性と窒素含量が異なる農家圃場で栽培試験を行った。実験３では実験１と同様の条件で種子サイズ（種子重）に対する効果をみた。結果と結論は以下の通りである。 　1．着生４品種と非着生13系統を用いた４年間の圃場試験で、着生品種に比べ非着生系統の子実収量は、施肥窒素量が少ないと（0と2Ｎ）より低く、10Ｎ区では差がなく、20Ｎ区では上回ることがわかった。このことから窒素肥料に対する反応は、非着生系統が着生品種に比べ大きいと結論した。 　2．非着生系統の窒素肥料に対する高い反応性は、葉面積指数（LAI)や木部樹液中の相対ウレイド割合においても観察された。窒素肥料の増加によるLAIの増加は、着生品種に比べ非着生系統で大きかった。着生品種の木部樹液中の相対ウレイド割合は、窒素肥料の施与によって減少しだ。このことから窒素肥料はぃ根粒の窒素固定能を減少させることが示された。 　3．葉身窒素含量と子実収量との関連をみた２年間の比較から、生長や収量増加に好条件の場合には、子実生産のための窒素源は、葉から転流される窒素への依存は小さくなることが示された。さらに、 窒素固定能をもつ着生品種では、葉身窒素への依存が非常に小さかった。 　4．子実収量やLAIなどに対する土壌特性の効果は明確ではなかった。栽培土壌の違いによって子実収量や生育の差はみられたが、年次変動が大きく、子実収量、葉面積、乾物重に対する反応を評価することは困難であった。土壌特性にかかわらず、収量増加に有利な条件では着生品種と非着生系統間の収量の差は減少し、非着生系統の反応性が高まることが観察された。 　5．種子重に対する施肥窒素と年次の影響を明らかにするために、５年間の圃場試験での100粒重のデータを解析し、種子重の変異は変動係数や遺伝率の値から非着生系統がより大きいことが認められた。非着生系統の年次と施肥窒素に対する高反応は、共生窒素固定の欠如により窒素源を施肥と土壌窒素に強く依存するためと考えられた。