土壌・植物・大気系における水流規定因子評価システムに関する研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09356007
• Research Institution: Iwate University
• Principal Investigator: 原 道宏 岩手大学, 農学部・農林生産学科, 助教授 (80003763)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 奥矢 明子 横河電機株式会社, 環境システム営業本部, 研究員 ; 本條 毅 千葉大学, 園芸学部, 助教授 (60173655) ; 庄野 浩資 岩手大学, 農学部・農林生産学科, 助手 (90235721) ; 稲田 委久子 岩手大学, 農学部・農林生産学科, 助教授 (90110650)
• Keywords: 土壌 / 植物 / 大気 / SPAC / キャピラリーバリア / 水分供給能力 / スペクトル測定 / 画像処理

Research Abstract

土壌・植物・大気系における水流に影響する環境因子を究明するため設計試作した、土壌植物大気連続体水流実験装置を運転し、照明強度のプログラム制御、土壌水分調節系、温湿度・二酸化炭素ガス測定に関する基礎データを取得した。(1)照明の強度はプログラムにより、ほぼ正弦波状に変化させることができた。(2)土壌は、粘土・シルト・砂の各成分を調合して用いることによりpF水分特性を再現した。(3)飽和から脱水、再飽和へと土壌水分をかなり再現性良く調節できた。(4)土壌が、細粒上の下に粗粒土がある成層になっている場合を設定すると、キャピラリーバリア現象が生じ、水が流れにくくなることを確認し、その軽減策として、境界面に傾斜をつける方法を検討した。NaClをトレーサーとする予備実験の結果、これは有効であること、および傾斜角が大きいほどその効果が大きいことが明らかになった。(5)植物根への土壌の水分供給能力を測定し、それに対し、新しい理論式を見いだした。その結果、植物根がいかに強く吸引しようとも、吸水速度には土壌の水理特性により定まる上限のあることが証明された。これは、土壌・植物系における水流に影響する環境因子として、従来知られていなかったものであり、今後、注意する必要のあることを示している。 (6)光計測により植物からの反射光のスペクトル分布を迅速に測定する方法を開発した。これにより、植物の萎れを、スペクトル分析および画像処理により非接触ですばやく測定できる可能性が生じた。

Research Products

• [Publications] Saha,R.R.,Hara,M: "Influence of different soil moisture regimes on biomass production,water use,and nitrogen nutrition of tomato plants." Environ.Control in Biol.36・1. 1-12 (1998)