2018 Fiscal Year Annual Research Report
Proposal for Helping Smart Plant Production by Mobile Modeling Gadgets to obtain Biological Information
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16K07975
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
星 岳彦 近畿大学, 生物理工学部, 教授 (80219162)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
瀧川 義浩 近畿大学, 先端技術総合研究所, 准教授 (60446010)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ファーカーモデル / ユビキタス環境制御システム / 光合成速度 / Arduino / 分光器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
計測地点の局所環境計測値から、植物物質生産、植物光形態形成、病害微生物の感染可能性などの推定値を表示・警報・記録する小型ツール(ガジェット)を開発した。
400～800nmの分光環境を1nm毎に計測する3万円の部品コストで開発・製造できるガジェット(Zelko)を開発した。前年度までにトマト生産施設の4か所の分光環境を計測し、LAIやフィトクロム平衡値の分布を推定可能なことを確かめた。研究成果は、本年度に論文掲載(Hoshiら、2018)された。Zelkoは計測結果を5分毎にSDメモリーカードに記録する仕様で開発したため、生産者が植物生産現場で光環境を簡単に確認できなかった。そこで、分光グラフを測光時に目視できる液晶表示を備え、同時に光合成、青、緑、赤、遠赤色の各波長域の光量子束密度と放射束密度も計測できる、改良分光ガジェット(ALBunko)を開発した。
前年度までに、局所的な気温、光合成光量子束密度、CO2濃度を計測し、Farquharモデルを使って光合成速度推定値をリアルタイム表示するガジェットを開発した。本年度は、コマツナを使った各種の栽培環境での栽培試験を実施し、期間同化量の実測値でガジェットによる推定値の積算値を検証した。その結果、実測値より平均して約3.8倍の高い値になった。理由として、葉肉細胞のCO2濃度をガジェット設置場所のCO2で計算したこと、光呼吸の影響が考えられた。この結果を踏まえ、風速(対流伝達速度)、飽差(気孔コンダクタンス)を測定するセンサを備え、さらに、露点温度と風速から葉の結露を推定する病害リスク警告機能を備えた疑似葉のようなガジェット(PseudoLeaf)を最終的に開発した。
開発したガジェットは一般的な部品を使用し、自作容易なため、製作記事をCQ出版社月刊Interface誌に連載し、研究成果の活用促進を狙いアウトリーチ活動を行った。
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Research Products
(12 results)
