Development of a Spraying System by Selective Deposition toward Advanced Plant Production

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K05188
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 27010:Transport phenomena and unit operations-related
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: LENGGORO WULED 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10304403)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 沈着 / 散布 / 微粒子 / 液滴 / 帯電 / 植物 / 物質移動 / 分光

Outline of Final Research Achievements

This project developed a selective deposition system for inorganic compounds using droplets as carriers for "fertilizer" fine particles. This method enables efficient deposition of microparticles onto plants while reducing environmental impacts of excess fertilizers. We synthesized fine particles, investigated deposition/removal techniques, developed visualization methods, and successfully demonstrated the system in a plant growth chamber. Subsidiary achievements include developing a photothermal conversion membrane and a system for observing water dynamics in biomass.

Free Research Field

プロセス工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で開発された選択的沈着による化合物散布システムは、植物生産における肥料利用の最適化に大きく貢献する。従来の一様散布に比べ、必要な部位にのみ肥料を届けることで、過剰投入による環境負荷を抑制できる。作物生産性の向上と環境保全の両立に貢献できる学術的に重要な成果である。
また、副次的な成果である光熱材料や分析手法の開発も、広く科学技術に波及効果をもたらす。膜状の光熱材料は熱の局在化に優れ、海水淡水化など様々な用途が期待される。バイマス中水動態の可視化の手法は、他分野の研究にも活用できる。本研究は、植物生産のみならず関連する幅広い分野の発展に寄与する社会的意義の高い研究であった。