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ブロッコリー(Brassica oleracea var. italica)主要成長ステージごとの積算温度(GDD)要件に関する総合調査報告
概要
本報告は、ブロッコリー(Brassica oleracea var. italica)の各主要成長ステージ(発芽期、実生期、栄養成長期、花蕾形成期、開花期)で必要とされる積算温度(Growing Degree Days, GDD)を、国内外の査読付き論文・公的機関・農業ガイドライン等をもとに、できる限り信頼性の高い情報源からまとめたものである。直接的なGDD値が未報告の場合は、日数・実測または標準的な気温、基準温度(base temperature)、および最適温度を用いて計算した推定値を明示し、根拠や仮定・注意点も明確に記す。特に温帯地域での一般的な露地栽培を前提とする。
積算温度(GDD)の定義と計算方法
- **GDD(Growing Degree Days)**は、作物が一定の発育をするために必要な温度の積算値。
- 一般式:
GDD = Σ [(日最高気温 + 日最低気温) / 2 - 基準温度(Tbase)] - **ブロッコリーの基準温度(Tbase)**は、4°C(40°F)を採用する場合が多いが、日本の一部研究では7.2°Cを用いる例もある[1][2][3][4]。
- 最適温度は16~24°C、各ステージでやや変動する[5][6][7]。
- モデルや地域・品種により細かな設定やしきい値の違いがあるため、数値を引用する際は出典ごとのTbaseを明記する。
各成長ステージごとの積算温度(GDD)要件
1. 発芽期(Germination)
- 期間:5~10日程度
- 最適温度:25~27°C[5][6][7]
- 直接的なGDD値の記載はほとんどない。
- 推定方法(Tbase=5°C, 期間7日, 平均気温27°C):
- {(27 + 27) / 2} - 5 = 22 GDD/日 × 7日 ≒ 154 GDD
- 注意:発芽はやや高温域でも迅速だが、通常フィールドの実測温度を用いる場合は過大・過小評価に注意。
- 参考:[5][6][7]
2. 実生期(Seedling Stage)
- 期間:移植定植まで2~3週間(約14日)
- 最適温度:16~18°C(温帯での春秋まきが主流)[5][6][7][8]
- 推定方法(Tbase=5°C, 期間14日, 平均気温17°C):
- {(17 + 17) / 2} - 5 = 12 GDD/日 × 14日 = 168 GDD
- 注意:露地・ハウス、セル育苗や直播の違いで前後する。定植をもって次ステージへの転換点とみなすことが多い。
- 参考:[5][6][7][8]
3. 栄養成長期(Vegetative Growth)
- 期間:定植後~花蕾形成まで、約28日間(現地温度範囲18~22°C想定)
- 最適温度:18~22°C[6][7][8]
- 推定方法(Tbase=5°C, 期間28日, 平均気温20°C):
- {(20 + 20) / 2} - 5 = 15 GDD/日 × 28日 = 420 GDD
- 海外事例:栄養成長+若干の生殖転換を含む一部「juvenile phase」の終了目安として、**456 GDD(Tbase不明, 5°C想定)**とする論文あり[9]。
- 注意:温度や栽培密度、品種、潅水・施肥状況によって進行速度は大きく変動する。
- 参考:[6][7][8][9]
4. 花蕾形成期(Curd Initiation / Flower Bud Formation)
- 直接的GDD値あり。多くの研究で定植~花蕾形成/ヘッド着生までの積算温度は次の範囲で報告される:
- 400~600 GDD(Tbase 4~5°C)
- 一部は「juvenile期終了(456 GDD)」→「花蕾的分化始期」と位置づける事例も[9][10][11][12]
- 日本の研究例:7.2°CをTbaseと仮定したモデルを用いて解析されているが、国際的整合性を重視し4~5°Cも参考にする[1][2][9]。
- 注意:日長や光合成有効輻射、極端温度(特に高温)が花蕾形成の時期や成否に密接に関与する[10][11]。
- 参考:[1][2][9][10][11][12]
5. 開花期(Flowering / Harvest)
- 花蕾形成から開花・収穫までは、最終的に**750~950 GDD(Tbase 4~5°C)で収穫適期(marketable head)**が到達する事例が多い。
- 例:定植から花蕾形成まで約400~600 GDD、そこから収穫適期まで追加で150~300 GDD[2][9][12][13]
- 開花自体は多くの場合、商品規格外(とう立ち)になるので、実際の収穫管理は「開花手前の花蕾肥大状態」を目安とする。
- 注意事項:
- 高温(>24~27°C)期になると急激な花芽分化・開花・褪色が早まる[10][11]。
- 極端な天候や灌水・施肥不足もGDDの消化効率や実際の成長ステージにズレを生じさせる。
- 参考:[2][9][12][13]
各ステージの積算温度要件まとめ表(Tbase=5°C目安)
| ステージ | GDD(推定値/文献値) | 参考文献 |
|---|---|---|
| 発芽期 | 約 150 GDD | [5][6][7] |
| 実生期 | 約 170 GDD | [5][6][7][8] |
| 栄養成長期 | 400~450 GDD | [6][7][8][9] |
| 花蕾形成期 | 400~600 GDD | [1][2][9][10][11][12] |
| 収穫適期(収穫まで) | 750~950 GDD | [2][9][12][13] |
注意点とデータギャップ
- GDD区切りとステージ区切りのズレ:ステージ毎のGDDを明確に区切る研究は少なく、実際は発芽~定植、栄養→生殖の連続性が高い。
- **温度ストレス(特に高温)**の影響が大きく、GDDが同じでも生育進度や品質に差が出る[10][11]。
- 品種差/環境差(播種期・栽培地・日長など)が要件に影響。GDDは「一応の目安」とする必要がある。
- 日本語での一次情報は少数だが、基準温度7.2°Cモデル例も存在し、4~5°Cを使う国際情報との比較・扱いに配慮すべき[1]。
- GDDは日平均のみならず、最低/最高気温の極端値、日長、管理技術とも相互作用する「一つの指標」として用いるのが妥当。
まとめ
- ブロッコリー各発達フェーズにおける積算温度要件(Tbase 5°C基準)の目安は、発芽~実生段階で約300 GDD弱、栄養成長期400~450 GDD、花蕾形成が累積400~600 GDD、収穫適期は累計750~950 GDDに分布する。
- 直接的な文献値は主に花蕾形成や収穫期に集中し、発芽~実生・栄養ステージの細分は推定による部分が多い。
- 積算温度モデルは、あくまで実栽培での管理の目安・予測指標と捉えて活用し、局所気象や品種、ストレス要因も管理戦略のなかで考慮する必要がある。
Sources
[1] Increasing the Yield of Broccoli (Brassica oleracea L.)(日本語:積算温度7.2°Cモデル): https://www.jstage.jst.go.jp/article/hortj/advpub/0/advpub_OKD-143/_pdf/-char/ja
[2] Predicting broccoli development | Request PDF - ResearchGate: https://www.researchgate.net/publication/240423868_Predicting_broccoli_development
[3] Data Requirements for Supporting Registration of...(Tbase国際比較): https://www.acis.famic.go.jp/eng/shinsei/8147_e.pdf
[4] Determining Heat Unit Requirements for Broccoli: https://journals.ashs.org/jashs/view/journals/jashs/122/2/article-p169.pdf
[5] 4 Stages of Broccoli Growth - Spider Farmer: https://www.spider-farmer.com/blog/broccoli-growing-stages/
[6] The 4 Broccoli Plant Growing Stages (With Pictures) - The Spruce: https://www.thespruce.com/broccoli-plant-growing-stages-7254306
[7] How to Grow Broccoli - MSU Extension: https://www.canr.msu.edu/resources/how_to_grow_broccoli
[8] Growing Broccoli for Beginners | WVU Extension: https://extension.wvu.edu/lawn-gardening-pests/gardening/gardening-101/growing-broccoli-for-beginners
[9] Plant Growth and Development of Broccoli - Encyclopedia.pub: https://encyclopedia.pub/entry/35086
[10] The heat-sensitive stage of broccoli flower development: http://www.hort.cornell.edu/bjorkman/lab/broccoli/broccoli.php
[11] Prediction of time to harvest and its variability in broccoli (Brassica ...): https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0304423815303459
[12] Final report for GS21-246 - SARE Grant Management System: https://projects.sare.org/project-reports/gs21-246/
[13] Final Report for FNE11-718 - SARE Grant Management System: https://projects.sare.org/project-reports/fne11-718/