| Project/Area Number |
21K05849
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 41040:Agricultural environmental engineering and agricultural information engineering-related
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
Sago Yuki 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (20648852)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 養液栽培 / 養分吸収速度 / 吸水速度 / 養分吸収モデル / 肥培管理 / 循環式養液栽培 / 代謝モデル |
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| Outline of Research at the Start |
養液栽培の過程で発生する余剰養液の廃棄は，無駄な肥料コストや水系の富栄養化などの環境負荷の原因となる。環境負荷が少なく生産性の高い養液栽培を実現するためには，時々刻々と変化する環境に対応した最適な意思決定を支援するモデルを構築する必要がある。本研究では，培地―植物間の養分動態を支配する吸水速度を現場で評価する手法を確立するとともに，根の養分吸収・代謝を推計するモデルを確立し，持続的かつ生産性の高い精密肥培管理法を提案する。
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| Outline of Final Research Achievements |
Under closed hydroponics, the rate of nutrient absorption by the roots fluctuates with changes in weather conditions, and the fertilizer composition of the nutrient solution changes with time, resulting in reduced productivity. Therefore, a model-based estimation of nutrient absorption and a fertilizer management method that determines the amount of additional fertilizer based on this estimation may be effective for the long-term stabilization of the fertilizer composition of the nutrient solution. In this study, we established a practical evaluation method for water absorption rate under field conditions and a model of nutrient absorption by roots. Furthermore, it was demonstrated that a the new fertilizer management method stabilizes fertilizer composition over a long term to the same level as the method in which fertilizer concentration in the nutrient solution is measured and adjusted frequently.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
環境負荷が少なく生産性の高い養液栽培を実現するためには，養分の培地―植物間における動態や植物体内での蓄積・利用を推計し，時々刻々と変化する環境に対応した最適な意思決定を支援する数理モデルを構築し，そのモデルに基づき精密肥培管理を実現する必要がある。本研究により，培地―植物間の養分動態を支配する吸水速度の現場での実用的な評価手法と根の養分吸収モデルを確立するとともに，構築した養分吸収モデルを用いることで，持続的かつ生産性の高い精密肥培管理法の確立の見通しが立った。
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