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Evaluation of ion induced water stress of a leaf by spectroscopy with visible-THz region

Research Project

Project/Area Number 20K06314
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 41040:Agricultural environmental engineering and agricultural information engineering-related
Research InstitutionFukushima University

Principal Investigator

Ishikawa Daitaro  福島大学, 食農学類, 准教授 (20610869)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords水ストレス / 塩ストレス / 赤外/遠赤外スペクトル / 赤外/遠赤外領域 / イオン / イメージング / ストレス評価 / 広帯域分光
Outline of Research at the Start

可視域-テラヘルツ帯の広帯域スペクトルを利用し、塩類(特にナトリウム、カリウム)によって誘起されるストレスを分子レベルで考察し、包括的な非破壊水ストレス評価法提案につなげることを目的としている。可視・近赤外領域においては、クロロフィルおよび水のバンド変化を調査し、テラヘルツ領域では、ベースライン変動や分光技術による新たな植物体評価の可能性について探る。

Outline of Final Research Achievements

This study is a fundamental research for the development of a non-destructive stress assessment method in an environment of concurrent water-salt stress. The experiments were conducted on individual leaves to obtain spectral data with wide range from the visible to far infrared region, to search for spectral markers that can assess the effects of ions on individual leaves. It is possibility that a shift in wavenumber position depending on the degree of stress occurs by interaction between cellulose-water in leaves. Furthermore, we succeeded in finding the potential use of the infrared/far-infrared spectra at 1000-100 cm-1 for the assessment of plant leaf stress.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究において提案した赤外領域のスペクトル挙動を追跡することで、イオンによるストレス度合いの評価が可能となり、科学的根拠を持ったストレス評価指標の開発に結びつくと考えられる。また本研究によって提案した1000cm以下の遠赤外/赤外スペクトルによる評価法は、水の状態を通して対象を理解しようとするもので、葉のみならず水を含む多くの対象に対して拡張が可能である。したがって、データの取得法にさらなる改良が必要であるが、実用的な有用性を秘めている。さらに、学術的にも様々な対象における本領域のデータの蓄積により、新たな分光領域の確立に結びつくと考えられる。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2023 2022 2021

All Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Presentation] Prediction of major constituent content of seeds based on NIR spectra using a panel of genetically diverse soybean varieties2023

    • Author(s)
      Daitaro Ishikawa, Yuka Nakajima, Mao Suganami, Naoto Nihei, Hidekazu Takahashi, Makoto Matsuoka, Tsukasa Matsuda
    • Organizer
      International Symposium on Agricultural Meteorology 2023
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 可視・近赤外リモートセンシングの概要2023

    • Author(s)
      石川大太郎
    • Organizer
      第51回近赤外講習会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 近赤外分光分析を用いた在来種大豆および豆乳の特性評価2022

    • Author(s)
      中島侑香,石川大太郎
    • Organizer
      第38回近赤外フォーラム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of Monitoring Method for Water Activity of Beef Cut during Drying Process by Short Wavelength NIR Spectroscopy2021

    • Author(s)
      ISHIKAWA D., UENO G. and FUJII T
    • Organizer
      ICNIRS2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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