2021 Fiscal Year Annual Research Report
自然光の分光分布の時間変動が個葉の光合成に及ぼす影響を室内実験により解明する
| Project/Area Number |
18H03966
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
富士原 和宏 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (30211535)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荊木 康臣 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (50242160)
谷野 章 島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 教授 (70292670)
松田 怜 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (20547228)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | LED / 光合成 / 環境制御 / 分光分布 / 純光合成速度 / 自然光 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
自然光の分光分布は日中にさまざまな時間スケールで変動するが、その変動が光合成に及ぼす影響は明らかでない。本研究では、申請者らが開発・改良してきたLED人工太陽光光源システムを用いて、自然光の分光分布の時間変動が個葉の光合成に及ぼす影響を、再現性の担保された室内実験により解明することを目的とする。
本年度は、1）種々の自然光PPFD変動パターンが個葉の純光合成速度に及ぼす影響の解析、および2）栽培空間に配置したLEDを受光素子とした光環境推定の試み、を実施した。1）では、Murakami & Jishi (2021) が発表した屋外の自然光PPFD変動パターンと光合成のモデルシミュレーションのデータを利用した。シミュレーションにおいて定常状態を仮定した場合の純光合成速度（Pn）推定値と、時間遅れ（光合成誘導）を考慮したPn推定値との乖離が比較的大きいと試算された明期PPFD変動パターンと、それらの乖離の比較的小さいパターン、それぞれ1種類ずつを、LED人工太陽光光源システムで再現し、キュウリ個葉のPnを実測した。その結果、いずれのパターンにおいても、特にPPFDが高い時間帯において、Pn実測値が推定値を下回る傾向にあった。また、光合成誘導の顕著な影響は観察されなかった一方、明期開始から時間が経過するに従って、同一PPFD条件下でのPn実測値が徐々に低下する傾向が見られた。明期全体では、Pn実測値はPn推定値を1～2%下回る程度であり、光合成誘導を含むPnの過渡応答の影響は、少なくとも今回の実験条件では、近年報告されているよりも小さいものと考えられる。2）では、栽培中の自然光の時間変動の情報をより詳細に把握するための試みとして、消灯中の各種LEDの開放電圧を利用し、その空間の光環境の特徴を抽出する方法を検討し、その成果を論文として公表した。
|
| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
