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Proposal for an Automated Plant and Mushroom Growth (SPA/SMA) System Using the Measured Bioelectric Potential Feedback

Research Project

Project/Area Number 16K06393
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Measurement engineering
Research InstitutionKanazawa Institute of Technology

Principal Investigator

Junji Hirama  金沢工業大学, 工学部, 教授 (40181185)

Project Period (FY) 2016-10-21 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords植物工場 / 茸工場 / 生体電位 / 人工栽培 / 環境制御 / 植物 / キノコ / SPA / SMA / MRI / 栽培技術 / 成分分析 / キノコ栽培 / ワサビ栽培 / 健康診断 / 生育環境制御 / 成長促進 / 茸
Outline of Final Research Achievements

New SPA based (wasabi) and SMA based (mushroom) plant factory with optimally ontrolled cultivation environment utilizing the bioelectric potential. For plants that are considered difficult to grow in plant and mushroom factories, a controlled cultivation environment that was created with ICT based sensor networks was implemented early on. By analyzing the weak bioelectric potentials from the plant or mushroom when exposed to external environmental stimuli, a “health check” on the plant or mushroom is performed. In addition to growth environmental control based on other biometric SPA (Speaking Plant Approach) or SMA(Speaking Mushroom Approach) measurement techniques, continuous health monitoring of the plant or mushroom using the bioelectric potential data is also obtained in order to further optimize the cultivation environmental control.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

地球規模で天候不順が問題視される中、農作物類の露地栽培において食物の安定生産が困難となり食糧問題の解決が喫緊の課題となっている。そこで本研究では、天候や気象に影響されなず、安全・安心・安定供給できる植物工場や茸工場での人工栽培における至適生育環境制御パラメータの検討を行った。本研究の最大の特色として、植物体や茸体から誘発する微弱な生体電位を独自開発した測定技術によって、栽培期間中に連続して計測することで「生き物」の気持ちを間接的に推定し、より効果的な生育促進効果を狙うことを目指した。すなわち、「生き物」の健康診断をすることで、高効率な人工栽培技術の確立を目指すことが可能である。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] 生体電位の計測技術2018

    • Author(s)
      平間淳司
    • Journal Title

      植物環境工学

      Volume: 30 Pages: 207-214

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Presentation] SPA制御利用によるワサビ葉面電位のバイオリズム変動解析2018

    • Author(s)
      山崎太志、松井洋介、南怜伊、望月紀宏、平間淳司、柳橋秀幸
    • Organizer
      H30日本生物環境工学会中部支部大会
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  • [Presentation] 二酸化炭素濃度変化がマイタケの生体電位と形態形成に及ぼす影響2018

    • Author(s)
      加藤啓佑、若松大暉、清水渓佑、柳橋秀幸、平間淳司
    • Organizer
      H30日本生物環境工学会中部支部大会
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  • [Presentation] 各種刺激環境下におけるワサビ葉の生体電位応答特性の検討2017

    • Author(s)
      田坂洋司、平間淳司、オグントインボ・ボラジ、柳橋秀幸
    • Organizer
      日本生物環境工学会中部支部大会
    • Related Report
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  • [Presentation] IoT技術と植物葉の葉面電位応答特性を統合した「ワサビ植物工場」の生育環境制御2017

    • Author(s)
      山﨑太志、平間淳司、オグントインボ・ボラジ、柳橋秀幸、坂 實
    • Organizer
      日本生物環境工学会中部支部大会
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  • [Presentation] ワサビにおけるクロロフィル蛍光測定2017

    • Author(s)
      長田昴己、平間淳司、オグントインボ・ボラジ、柳橋秀幸
    • Organizer
      日本生物環境工学会中部支部大会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] IoT Based Optimized Wasabi Plant Cultivation System Using Leaf Bioelectric Potential Feedbach Characterisitics2017

    • Author(s)
      Bolaji Oguntoyinbo, Junji Hirama, Hideyuki Yanagibashi, Minoru Ska
    • Organizer
      CIGR World Workshop in Matsuyama
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 白マイタケの近紫外・可視光域の生体電位の波長依存特性と形態形成2017

    • Author(s)
      出澤智輝、オグントインボ・ボラジ、平間淳司、柳橋秀幸、松井良雄、下田隆史
    • Organizer
      日本生物環境工学会2017年松山大会
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  • [Presentation] 白舞茸の各種光刺激波長による生体電位応答特性と形態形成との関係2016

    • Author(s)
      湯本理人、出澤智輝、オグントインボ・ボラジ、平間淳司、柳橋秀幸、松井良雄
    • Organizer
      平成28年度 日本生物環境工学会中部支部総会
    • Place of Presentation
      名古屋女子大学
    • Year and Date
      2016-10-29
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  • [Book] アグリバイオ2017

    • Author(s)
      平間淳司
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      北隆館
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  • [Book] 生き物から発する微弱な電気(生体電位)を計測し「生き物の気持ち」を知る - 害虫防除・キノコ工場・わさび工場 -2016

    • Author(s)
      平間淳司
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      北隆館、Vol.1(1)、アグリバイオ
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Published: 2016-10-24   Modified: 2020-03-30  

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