• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

宇宙での生命維持に必須の食料生産・物質循環・健康維持機能を担う植物システムの構築

Publicly Offered Research

Project Area"LIVING IN SPACE" - Integral Understanding of life-regulation mechanism from "SPACE"
Project/Area Number 16H01646
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

北宅 善昭  大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (60169886)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥10,270,000 (Direct Cost: ¥7,900,000、Indirect Cost: ¥2,370,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2016: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Keywords宇宙閉鎖生態系 / 持続可能システム / 宇宙植物工場 / 閉鎖生態系生命維持システム / サツマイモ / 生命維持システム / 宇宙 / 植物栽培
Outline of Annual Research Achievements

宇宙の閉鎖空間で、食料となる植物を生産し、さらに空気や水の浄化、物質リサイクルを目標として、精密な環境制御の下で植物を健全に育成でき、制御環境要素の逐次モニタリング、発芽から栄養・生殖成長を含む植物生育全段階における形態形成、ガス交換、水収支などの情報を個体あるいは組織レベルで自動モニタリングできる栽培実験装置を開発することを目的として、以下の検討を行った。
1)植物栽培装置のプロトタイプを用い、航空機に搭載して放物線飛行により生じる低重力下において、モニタリング・制御の問題点を調べるとともに、低重力場での植物(サツマイモ)体内での根から葉、さらには大気に向かう蒸散流に関する検討を継続した。
2)密度差対流が生じない微小重力下で重要となる強制対流に関する知見を得るため、葉の光合成、蒸散、水利用効率に及ぼす気流速度の影響を評価した。
3)宇宙農場では、限られた空間容積で収量を高めることが重要である。そこで、肥大根と同時に茎葉部も野菜として食用となるサツマイモについて、側枝収穫時期が塊根と側枝間でバイオマスの競合に及ぼす影響を評価した。
その結果、強制気流により蒸散が促進される条件では、低重力は、茎内の水の流れを促進した。閉鎖型の植物生産システムでは、根での吸水、根から葉に向かう水移動を促進して健全な植物を育成するためには、強制気流が不可欠であることを確認した。また、宇宙農場で塊根および茎葉を食用とする場合のサツマイモ収量について、側枝収穫時期を調節することで、側枝収量の増加に応じて可食部(塊根+側枝)収量は増加し、可食部収量を高められる可能性が示唆された。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report

Research Products

(13 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Promoting stem sap flow of sweetpotatoes under low gravity with forced air movements2018

    • Author(s)
      Tokuda, A., Kitaya, Y., Hirai, H., Yano, S.
    • Journal Title

      Trans. JSASS Aerospace Tech. Japan

      Volume: 18 Issue: 1 Pages: 53-58

    • DOI

      10.2322/tastj.16.53

    • NAID

      130006301931

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 宇宙環境を利用した植物科学の研究シナリオ2017

    • Author(s)
      髙橋秀幸、日出間純、北宅善昭、保尊隆享、唐原一郎、矢野幸子
    • Journal Title

      Int. J. Microgravity Sci. Appl.

      Volume: 10.15011//jasma.34.340202

    • NAID

      130007773157

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Effects of air velocities on photosynthesis, transpiration, and water use efficiencies of a plant canopy and single leaves2018

    • Author(s)
      Kitaya, Y., Shibuya, T., Tsuruyama, J.
    • Organizer
      International Symposium on Agricultural Meteorology
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 航空機放物飛行実験による微小重力下での植物栽培システム水循環2018

    • Author(s)
      北宅善昭、遠藤良輔、髙橋昭久、日出間純、橋本博文、稲富裕光
    • Organizer
      第32回宇宙環境利用シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 宇宙環境に対する植物反応解明のための実験系構築-植物栽培試験装置の開発-2017

    • Author(s)
      北宅善昭、平井宏昭、徳田綾也子、矢野幸子、橋本博文
    • Organizer
      第31回宇宙環境利用シンポジウム
    • Place of Presentation
      ISAS相模原
    • Year and Date
      2017-01-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Advantages of sweetpotato culture in a controlled ecological life support system in space2017

    • Author(s)
      Y. Kitaya、H. Hirai、S. Yano、H. Hashimoto
    • Organizer
      第31回宇宙環境利用シンポジウム
    • Place of Presentation
      ISAS相模原
    • Year and Date
      2017-01-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Closed plant factory in controlled ecological life support system in space2017

    • Author(s)
      Kitaya, Y., Hirai, H., Endo, R., Shibuya, T.
    • Organizer
      2017 World Workshop of International Commission of Agricultural and Biosystems Engineering
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 宇宙での閉鎖型植物工場システム構築における留意点2017

    • Author(s)
      北宅善昭、平井宏昭、矢野幸子
    • Organizer
      日本宇宙生物科学会第31回大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] A noncontact measuring method for estimating leaf stomatal conductance from thermal measurements of intact leaves and wet and dry imitation leaves2016

    • Author(s)
      Y. Kitaya, H. Hirai, A. Tokuda, S. Yano
    • Organizer
      11th Asian Micro Gravity Symposium
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2016-11-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of low gravity on plant stem sap flow2016

    • Author(s)
      A. Tokuda, Y. Kitaya, H. Hirai
    • Organizer
      11th Asian Micro Gravity Symposium
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2016-11-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 植物生産を中心とした生命維持システムー宇宙での閉鎖生態系と地上での都市域生態系への適用2016

    • Author(s)
      北宅善昭
    • Organizer
      日本宇宙生物科学会第30回大会
    • Place of Presentation
      愛知医科大学
    • Year and Date
      2016-10-13
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] サツマイモ栽培を中心とした閉鎖生態系生命維持システム2016

    • Author(s)
      北宅善昭
    • Organizer
      第60回宇宙科学技術連合講演会
    • Place of Presentation
      函館
    • Year and Date
      2016-09-06
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] サツマイモ茎内の蒸散流におよぼす低重力の影響2016

    • Author(s)
      徳田綾也子,北宅善昭,平井宏昭
    • Organizer
      第6回植物生理化学会シンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪府立大学
    • Year and Date
      2016-07-23
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-04-26   Modified: 2018-12-17  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi