| Project/Area Number |
24K01829
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 40020:Wood science-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
古賀 信也 九州大学, 農学研究院, 教授 (20215213)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内海 泰弘 九州大学, 農学研究院, 准教授 (50346839)
阪上 宏樹 岩手大学, 農学部, 准教授 (40604822)
加藤 英俊 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (60583747)
藤原 健 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 上級主任研究員 (90552175)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2029-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2028: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2027: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2026: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2024: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000)
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| Keywords | スギ / 心材形成 / 黒心材 / 根材 / 非破壊 / 超小型X線源 / X線CT法 / X線CT |
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| Outline of Research at the Start |
スギの黒心材については利用上大きな支障となっているにもかかわらず樹幹内でどのように形成されているのかは未だに不明である。本研究課題では、スギの黒心材形成機構の解明にむけた基礎研究として、①黒心材形成開始から間もない若齢木を対象に立木用X線CT検査装置で撮像し、根および樹幹内の水分分布情報から黒心材の特性を明らかにすること、②試料木を一定期間生育させながら、同検査装置を用い非破壊的に同一部位を一定間隔で繰り返し撮像するとともに、一部の試料木では摘葉等の心材形成誘導処理を行い、処理前後の同一部位を繰り返し撮像により、樹幹内の水分動態と心材形成過程との関係について検討することを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、スギの黒心材形成機構の解明にむけた基礎研究として、①黒心材形成開始から間もない若齢木を対象に立木用X線CT検査装置で撮像し、樹幹および根内の水分分布情報から黒心材の形成特性を明らかにすること、②試料木を一定期間生育させながら、同検査装置を用い非破壊的に同一部位を一定間隔で繰り返し撮像するとともに、一部の試料木では摘葉等の心材形成誘導処理を行い、処理前後の同一部位を繰り返し撮像により、樹幹内の水分動態と心材形成過程との関係について検討することを目的にしている。本年度の実績は以下の通りである。
(1)立木X線CT検査装置の改良・調整作業：産業技術総合研究所において直径約5～20㎝程度の生材状態にあるスギ、アカマツ、クスノキ、ナンキンハゼの樹幹丸太および一部の樹種は根も含んだ樹幹を対象に撮像し、CT画像を取得した。その画像情報は現在解析中であり、その解析結果にもとづきX線源および検出器の改良・調整および撮像条件の検討を行う予定である。また形状の異なる樹幹・根を対象に多用な角度から撮像できるよう小型X線源搭載用のロボットアームを導入した。
(2)スギ樹幹材・根材の撮像実験の実施と解析：予備実験として、九州大学演習林で育成した4年生スギ苗木および産業技術総合研究所内で育成した9年生アカマツ苗木を掘り出し、産業技術総合研究所のＸ線CT検査装置を用い、多少土が付着した根を含む樹幹を生材状態で撮像した。撮像後、樹幹部分から円板を切り出し、材質指標である含水率、容積密度の測定、心材形成の有無を観察した。現在、画像情報と材質指標との関係について解析中である。
(3)過去にスギ黒心材の樹幹内の異なる高さおよび根からSEM-EDX分析用試料を採取し、心材・移行材・辺材における仮道管・軸方向柔細胞・放射柔細胞内のカリウム元素濃度比を測定したデータを解析し、国際学会にて発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究課題では、1～2年目にスギ試料木を確保し、一定期間生育させながら立木用Ｘ線CT検査装置を用いて非破壊的に同一部位を一定間隔で繰り返し撮像するとともに、一部の試料木では摘葉等の心材形成誘導処理を行い、処理前後の同一部位を繰り返し撮像することにより、樹幹内の水分動態と心材形成過程との関係について検討することを目的の一つとしているが、苗木業者の都合および九州大学福岡演習林および宮崎演習林の苗畑の事情により、本研究に適した若齢木を確保することができておらず、試料木の育成に遅れが生じている。
また、本研究課題では、黒心材化した樹幹材および根材からSEM-EDX分析用試料を採取し、心材・移行材・辺材における仮道管・軸方向柔細胞・放射柔細胞内のカリウム元素濃度比を分析する予定であったが、SEM-EDX分析装置を所有する研究室の都合により、装置を利用できず実験を実施することができなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
(1)立木X線CT検査装置の改良・調整作業：前年度に撮像した画像の解析・評価を行うとともに、引き続き産業技術総合研究所において根を含む複数個体のスギ樹幹丸太および根材を対象に撮像し、得られたCT画像の評価を行うことにより、本研究目的に適したX線源および検出器の改良・調整および撮像条件について検討する。小型X線源搭載ロボットアームを用いた撮像も試みる。
(2)スギ樹幹材・根材の撮像実験の実施と解析：前年度に撮像した画像および材質指標の解析・評価を行う。引き続き産業技術総合研究所のＸ線CT検査装置を用いスギ複数個体の黒心材および赤心材の樹幹材および根材の撮像を行うとともに、樹幹・根から円板を切り出し、材質指標である含水率、容積密度の測定、心材形成の有無の観察し、画像情報と材質指標との関係について解析する。
SEM-EDX分析装置による分析については九州大学内の装置を有する研究室を探し、利用させてもらう。利用が難しい場合は分析項目から除外する。
(3)経時的撮像実験用スギ若齢木の準備：本研究に適したスギ若齢木を有する苗木業者を探すとともに九州大学福岡演習林および宮崎演習林の林内においても探し、育成する。
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