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光環境と気温による葉菜中硝酸イオン濃度制御法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17380155
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 農業情報工学
研究機関神戸大学

研究代表者

伊藤 博通  神戸大学, 農学研究科, 准教授 (00258063)

研究分担者 ルミアナ ツェンコヴァ (TZENKOVA R.N.)  神戸大学, 農学研究科, 教授 (30294200)
白石 斉聖  神戸大学, 農学研究科, 助教 (00304121)
宇野 雄一  神戸大学, 農学研究科, 助教 (90304120)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
16,250千円 (直接経費: 15,200千円、間接経費: 1,050千円)
2007年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2006年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2005年度: 8,400千円 (直接経費: 8,400千円)
キーワード葉菜中硝酸イオン濃度 / LED光源 / 近赤外線分光法 / 主成分回帰 / 分散分析 / R / B比 / 主成分分析 / 窒素代謝 / 養液中成分イオン
研究概要

平成17年度から平成19年度の3年間にわたって光質及び気温がレタス葉内硝酸イオン濃度に与える影響を解析すると同時に葉内硝酸イオン濃度低減のための最適環境を探索してきた。
植物の硝酸イオンの摂取法は根からの吸収のみである。また、吸収された硝酸イオンの代謝は硝酸還元酵素によって行われる。この酵素は光の照射によって活性化することがわかっているが光質による活性化についてはあまり研究されていない。
硝酸イオンの植物体内における蓄積は吸収と代謝のバランスによって決定される。本研究ではLED光源によって設定可能な光質(R/B比:赤色光と青色光の光量子束密度比)が葉内硝酸イオン濃度(代謝)に与える影響を解析した。さらに光質が根からの硝酸イオン吸収に与える影響及び気温が硝酸イオン代謝に与える影響を解析した。解析の結果得られた知見は次の通りである。
・R/B比が10あるいは5、気温20℃の条件は硝酸イオン濃度が低下し、乾物率が高くなり草姿がよくなる最適条件である。
・R/B比によって養分吸収特性に違いは表れなかった。一方、乾物率及び葉内硝酸イオン濃度はR/B比によって変化した。つまり、同じように硝酸イオンを吸収してもR/B比によって葉内硝酸イオン濃度に違いが表れた。従って、乾物率や葉内硝酸イオン濃度の変化は養分吸収特性の変化によるものではなく、硝酸イオンの代謝系や光合成系がR/B比によって変化したことによると考えられる。
・近赤外線スペクトルから硝酸イオン濃度を推定する検量線を作成した。164株のサンプルを使用して得られた検量線の寄与率は0.7809、評価データと実測値との相関係数は0.7607となった。この検量線を使用して栽培中レタスの硝酸イオン濃度経日変化を測定したが、推定精度に問題を残した。スペクトル測定法にさらなる改良を加える必要がある。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (6件) 学会発表 (25件)

  • [雑誌論文] 光環境制御による葉菜中硝酸イオン濃度低減化技術の開発-硝酸濃度非破壊連続計測システムの開発-2007

    • 著者名/発表者名
      伊藤博通, 白石斉聖, 宇野雄一, ツェンコヴァ ルミアナ, 岡本尚道
    • 雑誌名

      農業機械学会関西支部報 102

      ページ: 46-46

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Control of light condition to reduce nitrate concentration in vegetable leaves development of non destructive-continuous measurement system2007

    • 著者名/発表者名
      H, Itoh, N, Shiraishi, Y, Uno, R, Tsenkova, T, Okamoto
    • 雑誌名

      J. Kansai-branch of JSAM 102, 46

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 栽培環境制御による葉菜中硝酸イオン濃度低減化技術の開発-光質が及ぼす影響の解析-2006

    • 著者名/発表者名
      伊藤博通, 吉田浩大, 吉田薫, 中田悠
    • 雑誌名

      農業機械学会関西支部報 100

      ページ: 112-113

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 栽培環境制御による葉菜中硝酸イオン濃度低減化技術の開発-根圏部環境要因の解析-2006

    • 著者名/発表者名
      伊藤博通, 吉田薫, 吉田浩大, 中田悠
    • 雑誌名

      農業機械学会関西支部報 100

      ページ: 120-121

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Control of environment in closed system to reduce nitrate concentration in vegetable leaves effect of light quality2006

    • 著者名/発表者名
      H, Itoh, H, Yoshida, K, Yoshida, Y, Nakata
    • 雑誌名

      J. Kansai-branch of JSAM 100

      ページ: 112-113

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Control of environment in closed system to reduce nitrate concentration in vegetable leaves characteristics of nutrition uptake from root2006

    • 著者名/発表者名
      H, Itoh, K, Yoshida, H, Yoshida, Y, Nakata
    • 雑誌名

      J. Kansai-branch of JSAM 100

      ページ: 120-121

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 光環境制御による葉菜中硝酸イオン濃度低減化技術の開発-光源の光質による影響の解析-2008

    • 著者名/発表者名
      岡本尚道、伊藤博通, 白石斎聖、宇野雄一、ツェンコバ・ルミアナ、松本拓也
    • 学会等名
      第67回農業機械学会年次大会
    • 発表場所
      宮崎市、宮崎観光ホテル
    • 年月日
      2008-03-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Control of light condition to reduce nitrate concentration in vegetable leaves effect of light quality2008

    • 著者名/発表者名
      H, Rah, N, Shiraishi, Y, Uno, R, Tsenkova, Y, Nakata, T, Okamoto, T, Matsumoto
    • 学会等名
      JSAM 67th annual meeting
    • 発表場所
      Miyazaki
    • 年月日
      2008-03-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 光環境制御による葉菜中硝酸イオン濃度低減化技術の開発-LED 光源と硝酸濃度非破壊計測システムによる栽培実験-2008

    • 著者名/発表者名
      伊藤博通, ツェンコバ・ルミアナ, 白石斉聖, 宇野雄一, 岡本尚道, 松本拓也
    • 学会等名
      農業機械学会関西支部第119回例会
    • 発表場所
      堺市,大阪府立大学
    • 年月日
      2008-03-10
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Control of light condition to reduce nitrate concentration in vegetable leaves Cultivation experiment by using LED light source and nondestructive nitrate concentration measurement system2008

    • 著者名/発表者名
      H, Itoh, N, Shiraishi, Y, Uno, R, Tsenkova, Y, Nakata, T, Okamoto, T, Matsumoto
    • 学会等名
      119th JSAM Kansai-branch meeting
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2008-03-10
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 光環境制御による葉菜中硝酸イオン濃度低減化技術の開発-LED光源と硝酸濃度非破壊計測システムによる栽培実験-2008

    • 著者名/発表者名
      伊藤博通, ツェンコバ・ルミアナ, 白石斉聖, 宇野雄一, 岡本尚道, 松本拓也
    • 学会等名
      農業機械学会関西支部第119回例会
    • 発表場所
      堺市,大阪府立大学
    • 年月日
      2008-03-10
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Non-destructive measurement of nitrate concentration in lettuce leaves by near infrared spectroscopy- Extraction of effective wave length used in calibration equation -2007

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Ito, Naomasa Shiraishi, Yuichi Uno, Roumiana Tsenkova, You Nakata, Takanori Okamoto
    • 学会等名
      International Workshop on Ecological Informatics of Chaos and Complex Systems- Spectral Imaging for Ecosystem Modelling-
    • 発表場所
      府中市、東京農工大学
    • 年月日
      2007-09-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Non-destructive measurement of nitrate concentration in lettuce leaves by near infrared spectroscopy Extraction of effective wave length used in calibration equation2007

    • 著者名/発表者名
      H, Ito, N, Shiraishi, Y, Uno, R, Tsenkova, Y, Nakata, T, Okamoto
    • 学会等名
      International Workshop on Ecological Informatics of Chaos and Complex Systems Spectral Imaging for Ecosystem Modelling
    • 発表場所
      Fuchu
    • 年月日
      2007-09-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Non-destructive measurement of nitrate concentration in lettuce leaves by near infrared spectroscopy-Extraction of effective wave length used in calibration equation-2007

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Ito, Naomasa Shiraishi, Yuichi Uno, Roumiana Tsenkova, You Nakata, , Takanori Okamoto
    • 学会等名
      International Workshop on Ecological Informatics of Chaos and Complex Systems-Spectral Imaging for Ecosystem Modelling-
    • 発表場所
      府中市、東京農工大学
    • 年月日
      2007-09-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 近赤外線分光法による野菜中硝酸イオン濃度の非破壊測定法の開発-検量線導出に有効な波長の抽出-2007

    • 著者名/発表者名
      伊藤博通、白石斉聖、宇野雄一、ツェンコヴァ ルミアナ、岡本尚道
    • 学会等名
      農業環境工学関連学会2007年合同大会
    • 発表場所
      府中市、東京農工大学
    • 年月日
      2007-09-12
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Non-destructive measurement of nitrate concentration in lettuce leaves by near infrared spectroscopy Extraction of effective wave length used in calibration equation2007

    • 著者名/発表者名
      H, Ito, N, Shiraishi, Y, Uno, R, Tsenkova, Y, Nakata, T, Okamoto
    • 学会等名
      Joint meeting on environmental engineering in agricuture 2007
    • 発表場所
      Fuchu
    • 年月日
      2007-09-12
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] An apllication of near infrared spectroscopy to non-destructive measurement of nitric acid ion concentration in lettuce leaves2007

    • 著者名/発表者名
      H.Itoh, N.Shiraishi, Y.Uno, R.Tsenkova, T.Okamoto
    • 学会等名
      日本生物環境工学会2007年創立記念大会
    • 発表場所
      堺市、リーガロイヤルホテル
    • 年月日
      2007-06-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] An apllication of near infrared spectroscopy to non-destructive measurement of nitric acid ion concentration in lettuce leaves2007

    • 著者名/発表者名
      H, Itoh, N, Shiraishi, Y, Uno, R, Tsenkova, T, Okamoto
    • 学会等名
      JSABEES inaugural meeting Sakai
    • 発表場所
      Sakai, Osaka
    • 年月日
      2007-06-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] An apllication of nerar infrared spectroscopy to non-destructive measurement of nitric acid ion concentration in lettuce leaves2007

    • 著者名/発表者名
      H. Itoh, N. Shiraishi, Y. Uno, R. Tsenkova, T. Okamoto
    • 学会等名
      日本生物環境工学会2007年創立記念大会
    • 発表場所
      堺市、リーガロイヤルホテル
    • 年月日
      2007-06-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 光環境制御による葉内中硝酸イオン濃度低減化技術の開発-非破壊連続計測システムの確立-2007

    • 著者名/発表者名
      伊藤博通, 白石斉聖, 宇野雄一, ツェンコヴァ ルミアナ, 岡本尚道
    • 学会等名
      農業機械学会関西支部第117回例会
    • 発表場所
      京都市,京都大学
    • 年月日
      2007-03-09
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Control of light condition to reduce nitrate concentration in vegetable leaves development of non-destructive-continuous measurement system2007

    • 著者名/発表者名
      H, Itoh, N, Shiraishi, Y, Uno, R, Tsenkova, T, Okamoto
    • 学会等名
      117th JSAM Kansai-branch meeting
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2007-03-09
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 光環境制御による葉菜中硝酸イオン濃度制御法開発2006

    • 著者名/発表者名
      中田 悠, 伊藤博通, 吉田 薫, 吉田浩大, 岡本尚道
    • 学会等名
      農業環境工学関連7学会2006年合同大会
    • 発表場所
      札幌市,北海道大学
    • 年月日
      2006-09-14
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Control of light condition to reduce nitrate concentration in vegetable leaves2006

    • 著者名/発表者名
      Y, Nakata, H, Itoh, K, Yoshida, H, Yoshida, T, Okamoto
    • 学会等名
      Joint meeting on environmental engineering in agricuture 2006
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      2006-09-14
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 栽培環境制御による葉菜中硝酸イオン濃度低減化技術の開発-光質が及ぼす影響の解析-2006

    • 著者名/発表者名
      伊藤博通, 吉田浩大, 吉田薫, 中田悠
    • 学会等名
      農業機械学会関西支部第115回例会
    • 発表場所
      堺市,大阪府立大学
    • 年月日
      2006-03-09
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 栽培環境制御による葉菜中硝酸イオン濃度低減化技術の開発-根圏部環境要因の解析-2006

    • 著者名/発表者名
      伊藤博通, 吉田薫, 吉田浩大, 中田悠
    • 学会等名
      農業機械学会関西支部第115回例会
    • 発表場所
      堺市,大阪府立大学
    • 年月日
      2006-03-09
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 近赤外線分光法による野菜葉内硝酸イオン濃度の非破壊計測2005

    • 著者名/発表者名
      伊藤博通, ツェンコヴァ ルミアナ, 白石斉聖, 中田悠, 小島謙太朗
    • 学会等名
      農業環境工学関連7学会2005年合同大会
    • 発表場所
      金沢市,金沢大学
    • 年月日
      2005-09-12
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Non-destructive measurement of nitrate concentration in vegetable leaves by near infrared spectroscopy2005

    • 著者名/発表者名
      H, Itoh, R, Tsenkova, N, Shiraishi, Y, Nakata, K, Kojima
    • 学会等名
      Joint meeting on environmental engineering in agricuture 2005
    • 発表場所
      Kanazawa
    • 年月日
      2005-09-12
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 近赤外線分光法による野菜内硝酸イオン濃度の非破壊測定法2005

    • 著者名/発表者名
      白石斉聖、伊藤博通、ルミアナ ツェンコバ
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2005年度島根大会
    • 発表場所
      松江市,島根大学
    • 年月日
      2005-09-07
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Non-destructive measurement of nitrate concentration in vegetable leaves by near infrared spectroscopy2005

    • 著者名/発表者名
      N, Shiraishi, H, Itoh, R, Tsenkova
    • 学会等名
      Annual meeting of Japanese society of soil science and plant nutrition 2005
    • 発表場所
      Matsue
    • 年月日
      2005-09-07
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Control of environment in closed system to reduce nitrate concentration in vegetable leaves effect of light quality2005

    • 著者名/発表者名
      H, Itoh, H, Yoshida, K, Yoshida, Y, Nakata
    • 学会等名
      115th JSAM Kansai-branch meeting
    • 発表場所
      Sakai, Osaka
    • 年月日
      2005-03-09
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Control of environment in closed system to reduce nitrate concentration in vegetable leaves characteristics of nutrition uptake from root2005

    • 著者名/発表者名
      H, Itoh, K, Yoshida, H, Yoshida, Y, Nakata
    • 学会等名
      115th JSAM Kansai-branch meeting
    • 発表場所
      Sakai, Osaka
    • 年月日
      2005-03-09
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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