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とうもろこし（トウモロコシ）の各成長ステージ別温度要件まとめ
概要
とうもろこし（トウモロコシ）は、成長の各段階ごとに異なる温度要件を持つ作物であり、適切な温度管理は発芽から収穫までの生育・収量・品質を大きく左右します。本稿では、日本国内外の公的農業機関や査読付き論文を中心に、各主要成長ステージごとの温度要件（optimal_min, optimal_max, base_temperature, low_stress_threshold, high_stress_threshold, max_temperature, frost_threshold, sterility_risk_threshold（開花期のみ））を整理します。各パラメータの定義および対応する値、地域差・変動に対する注記も含めて総合的に解説します。
各パラメータの定義
- base_temperature（基準温度） : 各成長ステージが開始する最低気温。この温度未満では成長反応が起こらない。
- optimal_min, optimal_max（最適最低／最適最高温度） : 各段階で生育が最も順調に進む理想的な温度範囲の下限・上限。
- low_stress_threshold（低温ストレス閾値） : これ未満になると生育や発芽等にストレスや遅延、障害が生じやすい温度。
- high_stress_threshold（高温ストレス閾値） : これを越えると高温による生育不良や障害が生じやすい温度。
- max_temperature（最大温度） : 急激な障害や致死的影響発現直前まで耐え得る最高温度。
- frost_threshold（霜害閾値） : 凍結に伴う致死的ダメージや著しい品質低下が発生する最低温度。
- sterility_risk_threshold（不稔リスク閾値, 開花期のみ） : これを超えると花粉／胚珠などの不稔・受精障害リスクが顕著に高まる温度。
各成長ステージの温度要件
1. 発芽期（種まき～出芽）
定義：種子播種から地上発芽まで
主な品種・日本の条件：スイートコーン、一般トウモロコシ
パラメータ：
パラメータ 値 単位 備考 base_temperature 10～11 °C 下限値。11°Cは国内一部資料値あり[12] optimal_min 20 °C スイートコーン推奨[15] optimal_max 28～29.3 °C 海外一般値は29.3°C[1][15] low_stress_threshold 13～14 °C 播種可能な地温下限[13][15] high_stress_threshold 明記なし - max_temperature 40（発芽限界値） °C 出芽時急激高温の世界的上限[1] frost_threshold 0 °C 0°C未満でダメージ[2][17] sterility_risk_threshold 該当せず - 地域差およびバリエーション：
- 日本国内：冷涼地域（北海道等）は、地温確保を重視。超スイート系は特に低温発芽に弱い[15]。
2. 栄養生長期（幼苗～出穂：V1～V(Tassel)期）
定義：発芽後、分げつ・分葉～雄穂分化開始まで
パラメータ：
パラメータ 値 単位 備考 base_temperature 10 °C 各文献共通[2][6] optimal_min 22 °C 国内基準[15] optimal_max 30 °C 国内推奨上限[15] low_stress_threshold 10 °C 10°C未満で生育停止[2][5] high_stress_threshold 30 °C 超過で生育遅延・異常[2][15] max_temperature 40 °C 世界的な出芽耐性[1] frost_threshold 0～-2 °C V5-V6までは地下成長点で軽度耐性あり[17] sterility_risk_threshold 該当せず - 地域差およびバリエーション：
- 日本標準：地温13～14°C以上推奨（播種適期）、晩霜リスク回避必須[13][15]。
3. 開花期（出穂・開絹：雄穂・雌穂開花）
定義：雄穂出穂～花粉放出、絹糸出現～受粉成立まで
パラメータ：
パラメータ 値 単位 備考 base_temperature 10 °C [2][6] optimal_min 22 °C [15] optimal_max 30 °C [15] low_stress_threshold 20 °C 20°C未満で受精・花粉障害リスク[2] high_stress_threshold 35 °C 35°C超で不稔増加[1][3][20][22] max_temperature 35～36 °C 花粉生存急減[1][3] frost_threshold 0（致死-1） °C 0°C以下で組織凍害[2][17][19] sterility_risk_threshold 35（夜間28～30も影響） °C 白昼35°C超＋夜間28°C超で不稔リスク最大化[1][2] 地域差およびバリエーション：
- 国内では北日本など冷涼地が主力につき、開花時高温リスクは近年増加傾向。
- 不稔リスク閾値は世界的にも35°C付近で広く認識[1][3][20]。
4. 登熟・成熟期（粒充実～生理的成熟：受粉終了～黒層形成）
定義：受精成立後～穂実熟成・黒層形成（収穫適期）まで
パラメータ：
パラメータ 値 単位 備考 base_temperature 10 °C [6] optimal_min 22 °C [15][16] optimal_max 30 °C [15][16] low_stress_threshold 15～16 °C 16°C未満で粒重・登熟遅延[15] high_stress_threshold 35 °C 35°C超で充実障害[20][22] max_temperature 35 °C 登熟期間の粒発育阻害[20] frost_threshold -1～-2 °C 生理的成熟前の凍結で穂・株壊死[2][17][19] sterility_risk_threshold 該当せず - 地域差およびバリエーション：
- 北日本～北海道では秋季の早霜リスクが高く、成熟前に-1°Cを下回ると重大な減収・品質劣化が発生[17][19]。
パラメータ未報告・バリエーション・注意点
- 一部パラメータ（特に「最大温度」や「ストレス閾値」）は成長ステージ別に個別数値がない場合も多い。
- 「低温ストレス閾値」「最大温度」「不稔リスク閾値」は主に開花期、登熟期で中心的に議論される。
- 品種間・地域間の差はあるが、日本の公的指針および海外論文いずれでも温度レンジはおおむね共通。
- 夜間高温による開花期障害も重要（特に28～30°C以上の夜温で不稔リスク上昇）[2]。
まとめ表
| 成長ステージ | base_temp | optimal_min | optimal_max | low_stress | high_stress | max_temp | frost_threshold | sterility_risk (開花期) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 発芽 | 10～11°C | 20°C | 28～29.3°C | 13～14°C | - | 40°C | 0°C | - |
| 栄養生長 | 10°C | 22°C | 30°C | 10°C | 30°C | 40°C | 0～-2°C | - |
| 開花 | 10°C | 22°C | 30°C | 20°C | 35°C | 35～36°C | 0（致死-1°C） | 35°C（夜間28～30°C） |
| 登熟・成熟 | 10°C | 22°C | 30°C | 15～16°C | 35°C | 35°C | -1～-2°C | - |
（全て°C表記）
日本における栽培管理上の要点
- 播種適期：地温13～14°C未満の場合は発芽・初期生育に大きなリスク。早蒔きは晩霜・地温低のリスク有[13][15]。
- 開花期高温（特に昼35°C以上・夜28°C超）：不稔や受精障害増加なので開花期の環境管理重要[1][2]。
- 秋霜リスク：未成熟粒や青い茎葉での-1°C以下到来は大幅減収・登熟不良。冷涼地域は成熟期管理が特に重要[17][19]。
参考文献
Sources
[1] Annual Report 2014（JIRCAS）: https://www.jircas.go.jp/sites/default/files/publication/annual_report/annual_report_2014_0.pdf
[2] Agrometeorological Requirements of Maize Crop Phenology（MDPI）: https://www.mdpi.com/2071-1050/13/14/7719
[3] Implications of climate change for agricultural productivity in ... (NRID): https://nrid.nii.ac.jp/ja/external/1000010314139/?lid=10.1098/rstb.2010.0158&mode=doi
[5] Low Temperature Tolerance at Early Growth Stage of Maize Hybrids (Wiley): https://acsess.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/agj2.20721
[6] AGR-202: Corn Growth Stages and Growing Degree Days (UKY): https://publications.mgcafe.uky.edu/sites/publications.ca.uky.edu/files/agr202.pdf
[12] トウモロコシの宿主情報 - 農林水産省: https://www.maff.go.jp/j/syouan/nouan/carta/c_data/pdf/syukusyu_maize.pdf
[13] 第8節 スイートコーン（PDF：452KB）: https://www.maff.go.jp/j/seisan/kankyo/hozen_type/h_sehi_kizyun/pdf/miyagi_yasai18_11.pdf
[14] トウモロコシ - BSI生物科学研究所: https://bsikagaku.jp/cultivation/maize.pdf
[15] スイートコーン - タキイ種苗: https://www.takii.co.jp/tsk/manual/corn.html
[16] Threshold temperatures for different growth stages in maize: https://www.researchgate.net/figure/Threshold-temperatures-for-different-growth-stages-in-maize_tbl1_349056575
[17] Frost Effects on Corn - Wisconsin Corn Agronomy: https://corn.agronomy.wisc.edu/Management/L041.aspx
[19] Fall Frost and Corn Maturity - Bayer Crop Science: https://www.cropscience.bayer.us/articles/bayer/fall-frost-and-corn-maturity
[20] Thresholds and extent of temperature effects on maize yield differ in ... (PubMed): https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38325451/
[22] Maize Adaptability to Heat Stress under Changing Climate (InTechOpen): https://www.intechopen.com/chapters/72199