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白菜（Brassica rapa var. pekinensis）各成長ステージにおける温度要件の体系的整理
概要
白菜（Brassica rapa var. pekinensis）の生育は温度条件に大きく影響されます。成長ステージごとに最適な温度範囲、基準温度（base temperature）、ストレスを受け始める温度、致死的な温度、霜害温度、開花期における不稔リスク閾値など、作物生産や気候リスク管理のために知っておくべきパラメータが多角的に存在します。現在日本国内では特有の成長ステージ定義はBBCHスケールなど国際標準とほぼ一致しており、本報告でもそれに準拠しています。各ステージごとの温度要件の体系的整理を下記に示します。
成長ステージの定義
主要な成長ステージは次の通りです（BBCHスケール、及び日本・国際文献の記載に基づく）：
- 苗期（Seedling stage）
- ロゼット期（Rosette stage）
- 巻始期／折り畳み期（Folding stage）
- 結球期（Heading stage）
- 開花期（Flowering stage）
（補足：BBCHスケールでは、00–09が発芽、10–19が葉の展開、41–49が結球、51–59が花茎の伸長、60–69が開花、以下は結実・成熟へと続く[1][2]。）
温度パラメータの定義
- optimal_min／optimal_max：そのステージで健全な生育が最も期待できる温度範囲
- base_temperature：積算温度計算、発育の最低限界温度
- low_stress_threshold：これを下回ると生育ストレス（例：成長鈍化や障害）が発生し始める温度
- high_stress_threshold：これを上回ると生育ストレス（例：生育停止・障害）が発生し始める温度
- max_temperature：生存限界、または最重度の生育阻害が起きる温度
- frost_threshold：霜害（組織損傷など）が発生する最低温度
- sterility_risk_threshold：開花・受粉期間中の不稔リスク（開花期のみ適用）
ステージ別 温度要件サマリー
以下、各ステージの温度要件を表形式でまとめます（注：明確な数値が文献上で一貫しない場合は、推定や注記を付記）。
| ステージ | optimal_min | optimal_max | base_temp | low_stress | high_stress | max_temp | frost_threshold | sterility_risk_threshold（開花期のみ） | 主な出典 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 苗期 | 18°C | 20°C | 4°C | 10–12°C | 25°C | 32–35°C | 0°C | N/A | [3][4][5][6] |
| ロゼット期 | 12°C | 18°C | 4°C | 9–12°C | 25°C | 30–32°C | ～－0.6°C | N/A | [7][8][9][10] |
| 巻始・折畳期 | 15°C | 20°C | 4°C | 9～12°C | 25°C | 30–32°C | ～－0.6°C | N/A | [4][7][8][11][12] |
| 結球期 | 15°C | 20°C | 4°C | 10°C | 25°C | 30°C | ～－0.6°C | N/A | [4][13][14][15] |
| 開花期 | 18°C | 22°C | 4°C | 12°C | 28°C | 32°C | 0°C | 30°C以上（不稔リスク増） | [4][16][17][18] |
パラメータの詳細とステージごとの注記
苗期（Seedling stage）
- optimal_min/optimal_max：18～20°Cが最適。20～22°Cも良好な値（夜間16～18°Cが望ましいとする記述も[4])。
- base_temperature：4°Cが各文献および気象モデルの標準値[4][5][6]。
- low_stress_threshold：10～12°C未満で初期生育が鈍化し、低温ストレス開始[4]。
- high_stress_threshold：25°C以上で光合成・生育が低下、32°C以上で生育停止や死亡が生じやすい[4][15]。
- max_temperature：32～35°C（短期的にはさらに高温に耐える場合もあるが、持続は不可）[4][15]。
- frost_threshold：0°Cを下回ると霜害リスク。若苗では特に障害が出やすい[4]。
- 不稔リスク／sterility：該当なし。
ロゼット期（Rosette stage）
- optimal_min/optimal_max：12～18°C。日平均で15°C前後が最盛期[4][8][10]。
- base_temperature：4°C[4][13][14]。
- low_stress_threshold：9～12°C未満で生育鈍化、6～8°Cの長期暴露でバイナリゼーション（花茎誘導、抽苔）リスク[8][15][10]。
- high_stress_threshold：25°C以上で生育抑制、着色障害・病害リスク増[4][8][12]。
- max_temperature：30～32°C程度[4][8][13]。
- frost_threshold：－0.6°C（31℉）以下で葉・生長点が損傷[12]。
- 不稔リスク：該当なし。
巻始・折畳期（Folding stage）
- optimal_min/optimal_max：15～20°C[4][12][13]。
- base_temperature：4°C（推定値：折り畳み・巻始に特異的な値は文献中に見当たらず）[4][13]。
- low_stress_threshold：9～12°C未満（成長停滞／内部花茎誘導・抽苔リスク）[4][12]。
- high_stress_threshold：25°C以上で軟腐病等を誘発し、葉肉が薄くなる[13][12]。
- max_temperature：30～32°C程度。持続高温は結球形成阻害[13][12]。
- frost_threshold：－0.6°C（若干の耐寒だが、葉は損傷しやすい）[12][13]。
- 不稔リスク：該当なし。
結球期（Heading stage）
- optimal_min/optimal_max：15～20°Cが最適。十分な結球・品質が期待できる[4][13][14]。
- base_temperature：4°C（同上）[4][13]。
- low_stress_threshold：10°C未満で内部熟成の遅滞・結球不良[4][14]。
- high_stress_threshold：25°C以上で葉の軟化・病害（軟腐病等）、品質劣化[13][14]。
- max_temperature：30°C （これ以上では葉焼けや結球停止リスクが増大）[4][13]。
- frost_threshold：－0.6°C（成熟個体は一時的に－7～－6°C耐性との例もあり[19]）[12][14]。
- 不稔リスク：該当なし。
開花期（Flowering/Bolting stage）
- optimal_min/optimal_max：18～22°C（受粉・花粉発芽率が最も高い温度範囲）[4][16][17]。
- base_temperature：4°C（積算温度的には据え置き）[4]。
- low_stress_threshold：12°C未満（低温下では花粉発芽や着果率が大幅低下、生殖不良）[4][16]。
- high_stress_threshold：28°C以上で花粉発芽や受精率が急低下[17][16]。
- max_temperature：32°C（極端な高温環境では花粉不稔・着果皆無）[16][17]。
- frost_threshold：0°C強で障害発生、結実大幅減[4][16]。
- sterility_risk_threshold：30°C以上で不稔リスクが顕著に増加。日中高温や連日30°C超で実生率・結実率大幅減[16][17][18]。
参考：パラメータが文献で未定義または確証が弱い場合の注釈
- base_temperature：「白菜の基準温度」は複数文献・モデルで共通して「4°C」として扱われるが、ステージ別での精密な実験値は一部で不明確[4][13]。
- max_temperature, frost_threshold：栽培品種や慣行による差あり（特に最大耐寒・耐暑値）。
- sterility_risk_threshold（開花期）：30～32°Cで不稔増、文献複数でほぼ一致。生殖阻害の分子・形態学的裏付けは近年強まっている[16][17][18]。
各成長ステージの栽培管理上の視点
- 抽苔（ボルティング）リスク：ロゼット期～結球期に10日以上10°C以下の低温曝露で花茎出現（抽苔）が促進され、商品性低下[8][15]。
- 生育阻害：25°C超で全ステージ共通して光合成低下や軟腐病など質の低下が顕著[11][13]。
- 霜害：若いステージほどダメージを受けやすく、晩生・耐寒系統でも基本的に0°C付近以下は厳重な管理が必要[12][14]。
ステージ別・温度要件一覧表
| ステージ | optimal_min | optimal_max | base_temp | low_stress | high_stress | max_temp | frost_threshold | sterility_risk_threshold |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 苗期 | 18°C | 20°C | 4°C | 10–12°C | 25°C | 32–35°C | 0°C | N/A |
| ロゼット期 | 12°C | 18°C | 4°C | 9–12°C | 25°C | 30–32°C | －0.6°C | N/A |
| 巻始・折畳期 | 15°C | 20°C | 4°C | 9～12°C | 25°C | 30–32°C | －0.6°C | N/A |
| 結球期 | 15°C | 20°C | 4°C | 10°C | 25°C | 30°C | －0.6°C | N/A |
| 開花期 | 18°C | 22°C | 4°C | 12°C | 28°C | 32°C | 0°C | 30°C以上（不稔リスク） |
まとめ
白菜は「冷涼な気候」で最も品質・収量が高く、各ステージごとに明確な温度最適域・ストレス閾値があります。低温や高温、霜、開花期の高温ストレスによる不稔など、気象リスク判断にこれらのパラメータは非常に重要です。品種差や作型にも留意が必要であり、現場の農業指導ではこれらを基準値として運用しつつ、最新品種や現場観察での調整も推奨されます。
Sources
[1] BBCH-scale (leafy vegetables forming heads): https://en.wikipedia.org/wiki/BBCH-scale_(leafy_vegetables_forming_heads)
[2] Growth Stages of Mono- and Dicotyledonous Plants (BBCH Monograph): https://www.julius-kuehn.de/media/Veroeffentlichungen/bbch epaper en/page.pdf
[3] Brassica rapa L. subsp. pekinensis (Lour.) Hanelt - CPVO: https://cpvo.europa.eu/sites/default/files/documents/2025-04/brassica-rapa-pekinensis-2.pdf
[4] Chinese cabbage CTT Final - Longpaddock: https://data.longpaddock.qld.gov.au/static/dcap/DCAP3/DCAP 3__6 Chinese Cabbage CTT Final.pdf
[5] Brassica rapa subsp. pekinensis | CABI Compendium: https://www.cabidigitallibrary.org/doi/full/10.1079/cabicompendium.10115
[6] The Effects of Climate Change on Heading Type Chinese Cabbage (PDF): https://www.cabidigitallibrary.org/doi/pdf/10.5555/20230046369
[7] 抽苔率および品質に及ぼす不織布べたがけ栽培の影響: https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjshs1/83/2/83_CH-064/_html/-char/ja
[8] Global Transcriptome and Weighted Gene Co-Expression Network ...: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12294169/
[9] Cabbage & Chinese Cabbage - Clemson HGIC: https://hgic.clemson.edu/factsheet/cabbage-chinese-cabbage/
[10] Brassica rapa Pekensis Group (Chinese Cabbage) - Gardenia.net: https://www.gardenia.net/plant/brassica-rapa-pekensis-chinese-cabbage
[11] (PDF) Photosynthesis of Chinese cabbage and radish in response ...: https://www.researchgate.net/publication/276452865_Photosynthesis_of_Chinese_cabbage_and_radish_in_response_to_rising_leaf_temperature_during_spring
[12] Cabbage (Round & Chinese types): https://postharvest.ucdavis.edu/ar/produce-facts-sheets/cabbage-round-chinese-types
[13] Identification of heat tolerance and screening of ... - ScienceDirect.com: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304423823005502
[14] Comparative Transcriptome Analysis Revealed the Freezing ...: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9086196/
[15] The Effects of Climate Change on Heading Type Chinese Cabbage ...: https://www.mdpi.com/2073-4395/12/12/3172
[16] Effect of High Temperature on Pollen Grain Germination, Pollen ...: https://journals.ashs.org/downloadpdf/view/journals/hortsci/16/1/article-p67.pdf
[17] Transcriptome Analysis of Chinese Cabbage Provides Insights into ...: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9690211/
[18] Physiological and transcriptome analyses of Chinese cabbage in ...: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095311924001394
[19] Introduction to Some Indigenous Vegetables in Japan: https://journals.ashs.org/view/journals/hortsci/47/7/article-p831.xml