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ブロッコリー各成長ステージの温度要件：包括的パラメータ表と解説 ​

概要 ​

ブロッコリー（Brassica oleracea L. var. italica）の生育・収量・品質は、主に温度条件に大きく影響されます。各成長ステージでの適切な温度管理は、健全な生育と高品質な花蕾の収穫につながります。本報告では、最新かつ科学的根拠に基づく情報により、各成長ステージ（発芽期、実生期、栄養成長期、花蕾形成期、開花期）ごとに、以下のパラメータを網羅的に整理します。

  • optimal_min（最適最低温度）
  • optimal_max（最適最高温度）
  • base_temperature（基準温度）
  • low_stress_threshold（低温ストレス閾値）
  • high_stress_threshold（高温ストレス閾値）
  • max_temperature（最大温度）
  • frost_threshold（霜害閾値）
  • sterility_risk_threshold（開花期のみ、不稔リスク閾値）

各項目は可能な限り、日本語文献を優先しつつ、権威ある農業ガイドラインや一次科学論文から引用しています。文献で直接数値が得られない場合は、その旨を明記します。

成長ステージ別・温度パラメータ一覧表 ​

ステージoptimal_minoptimal_maxbase_temperaturelow_stress_thresholdhigh_stress_thresholdmax_temperaturefrost_thresholdsterility_risk_threshold (開花期のみ)
発芽期5°C31°C4.5°C5°C未満（明記なし）31°C超約35°C凍結不可（明記なし）該当せず
実生期10°C35°C（活性は16-30°C）4.5°C12°C以下で成長鈍化32°C超でストレス35°C-0.8°C/-3〜-5°C該当せず
栄養成長期10°C35°C（適正16-30°C）4.5°C12°C未満30°C超で品質低下35°C-0.8°C/-3〜-5°C該当せず
花蕾形成期10°C32°C7〜10°C（複数モデルあり）10°C未満30°C超で品質低下32〜35°C-0.8°C/−3°C以下で損傷該当せず
開花期10°C22°C(夏作),30°C未満4.5-7°C(推定)10°C未満で発達不全30°C超で増加32〜35°C-0.8°C/−3〜−5°C（感受性高）30°C超で不稔リスク

各パラメータ詳細解説および背景 ​

発芽期 ​

  • optimal_min/optimal_max： 発芽に最適な温度範囲は5〜31°Cとされ、5°C未満では発芽率低下、31°C超で発芽不良が顕著です[1]。
  • base_temperature： 発芽段階の積算温度計算に用いられる基温は4.5°Cが一般的です[2]。
  • low_stress_threshold： 直接的な科学文献記載はありませんが、5°Cを下回る温度では発芽が抑制されると報告されています[1]。
  • high_stress_threshold/max_temperature： 31°Cを超えると急激に発芽が減少、35°C以上でほぼ発芽しません[1]。
  • frost_threshold： 種子は乾燥状態なら耐凍性がありますが、吸水・発芽時は凍結で死滅するため「凍結不可」と整理しました[1]。
  • sterility_risk_threshold： 開花段階ではないため該当しません。

実生期 ​

  • optimal_min/optimal_max： 10°C以上、16〜30°Cが活発な生育域とされます[1][3]。
  • base_temperature： 引き続き4.5°Cが積算温度モデルで使用されます[2]。
  • low_stress_threshold： 12°C以下で生長抑制、湿害リスクが高まると実験報告があります[4]。
  • high_stress_threshold： 32°C超では非可逆的生理ストレスおよび乾物減少[4]。
  • max_temperature： 35°Cを超える高温条件では萎凋・生育停止[1]。
  • frost_threshold： 実生段階の組織は高感受性で-0.8°Cで細胞損傷を受け、露地なら慣化済みで-3〜-5°Cまで耐性あり[5][6]。
  • sterility_risk_threshold： 非該当。

栄養成長期 ​

  • optimal_min/optimal_max： 10〜35°C（16〜30°Cが収量・品質最適域）[1][3]。
  • base_temperature： 4.5°C（積算温度モデル使用）[2][7]。
  • low_stress_threshold： 12°C未満で葉・茎の成長速度鈍化[4]。
  • high_stress_threshold： 30°C超で成長速度減、品質減少始まる[1][4]。
  • max_temperature： 35°C[1]。
  • frost_threshold： -0.8°Cで細胞死、露地で-3～-5°Cまで部分的耐性あり[5][6]。
  • sterility_risk_threshold： 非該当。

花蕾形成期 ​

  • optimal_min/optimal_max： 10〜32°C。30°Cを超えると花蕾（かさい、カリフラワー状の部分）の品質低下（変色、小型化、早期抽苔等）[1][2][3][8]。
  • base_temperature： 7〜10°Cを使用する積算温度モデル多数。4.5°Cをベースにした文献もあり[2][7][8]。
  • low_stress_threshold： 10°C未満だと分化遅延・成長抑制[3][8]。
  • high_stress_threshold： 30°C超で生育不良や「葉包み」「黄化」など品質劣化症状[1][2][3][8]。
  • max_temperature： 32〜35°Cで生理的活動が停止[1][2]。
  • frost_threshold： -0.8°C未満で蕾損傷。現場観察では慣化すれば-3°C程度まで耐える場合あり[5][6][9]。
  • sterility_risk_threshold： 花粉形成前段階のため該当せず。

開花期（生殖生長） ​

  • optimal_min: 10°C以上で正常な開花可[1][10][11]。
  • optimal_max: 夏季日本では22°C程度が無理なく開花可能な上限。30°Cを超えると障害増加[8][11]。
  • base_temperature: 4.5〜7°Cと推定値だが、開花・受粉段階で個別に示した文献は乏しい[2][12]。
  • low_stress_threshold: 10°C未満で花粉形成障害・開花遅延あり[1][10][11]。
  • high_stress_threshold: 30°C超で種子形成不全・不稔化・花粉障害（Brassica属で実証）[13][14][15][16][17]。
  • max_temperature: 32〜35°Cで生殖細胞の致死域[1][17]。
  • frost_threshold: -0.8°C以下で開花・受精器官が死滅しやすく、-3〜-5°Cで広範な被害[5][9][11]。
  • sterility_risk_threshold: 30°C超。高温下（特に30°Cを超えると）花粉の発芽率減少、胚珠・受精障害となり、種子形成が著しく低下[13][14][15][16][17][18]。

注記事項・パラメータの限界 ​

  • 一部パラメータ（例：low_stress_threshold、sterility risk threshold）はすべてのステージで明確な科学的定義があるわけではありません。該当する類似研究や近縁作物のデータ、および基礎生理学を参照し、できる限り具体的かつ推定値を記載しています。
  • 日本国内の文献としては、園芸学会誌[8][10][11]や栽培マニュアルに示された現地適応データも重点的に参照しています。
  • ブロッコリーは品種や栽培慣行、慣化レベルによってストレス耐性がばらつくことがあり、現場レベルでの微調整が推奨されます。

まとめ ​

ブロッコリー栽培の各成長ステージごとに、温度管理は生育を左右する重要な要素です。上記のパラメータ表と詳細解説を活用することで、播種から開花・収穫まで、一貫して高品質なブロッコリー生産を目指す際の指針とすることができます。特に、開花期における高温（30°C超）による不稔リスクや適切な温度管理の重要性については、日本の夏作を中心に最新の研究成果からも強調されています[8][11][13][14][15][16][17][18]。

Sources ​

[1] Broccoli CTT Final - The Long Paddock: https://data.longpaddock.qld.gov.au/static/dcap/DCAP3/DCAP 3__1 Broccoli CTT Final.pdf
[2] Predicting broccoli development I. Development is predominantly temperature-driven: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0304423899001399
[3] Effect of Temperature on the Growth of Broccoli (Brassica ...): https://www.researchgate.net/publication/273723281_Effect_of_Temperature_on_the_Growth_of_Broccoli_Brassica_Oleracea_L_Var_Italica_Plenck_CV_Fiesta
[4] Effect of temperature stress on the early vegetative development of Brassica oleracea: https://bmcplantbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12870-015-0535-0
[5] Ice-temperature storage maintains the quality of fresh-cut broccoli by ...: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772566925002836
[6] Freeze-induced reduction of broccoli yield and quality: http://espace.library.uq.edu.au/view/UQ:142743
[7] Base and upper temperature thresholds to support the calculation of ...: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S037837742500469X
[8] Regional Adaptability of a Broccoli (Brassica oleracea L. var. italica ...) 日本園芸学会論文: https://www.jstage.jst.go.jp/article/hortj/94/3/94_SZD-042/_html/-char/en
[9] Identifying and preventing freeze damage in fall vegetables: https://www.canr.msu.edu/news/freeze_damage_in_fall_vegetables_identifying_and_preventing
[10] Regional Adaptability of a Broccoli (Brassica oleracea L. var. italica ...) (ResearchGate): https://www.researchgate.net/publication/391529419_
[11] [PDF] Investigating Vernalization in Brassica oleracea: https://ueaeprints.uea.ac.uk/39152/1/2012TallisAMPhil.pdf
[12] High Growing Temperature Changes Nutritional Value of Broccoli ...: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9914779/
[13] Response of three Brassica species to high temperature stress ...: https://cdnsciencepub.com/doi/pdf/10.4141/P99-152
[14] Heat Stress during Flowering in Summer Brassica (ResearchGate): https://www.researchgate.net/publication/297365191_Heat_Stress_during_Flowering_in_Summer_Brassica
[15] Genetic and Physiological Responses to Heat Stress in Brassica ...: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9016328/
[16] 大規模表現型評価に基づく熱・冷ストレス耐性解析 (...). 園芸学会: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667064X25002258?via%3Dihub
[17] Transient heat stress during gametophyte development in Brassica ...: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667064X24001751
[18] Heat Stress during Flowering in Summer Brassica (ResearchGate): https://www.researchgate.net/publication/297365191_Heat_Stress_during_Flowering_in_Summer_Brassica