Evaluation of ion induced water stress of a leaf by spectroscopy with visible-THz region

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K06314
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 41040:Agricultural environmental engineering and agricultural information engineering-related
• Research Institution: Fukushima University
• Principal Investigator: Ishikawa Daitaro 福島大学, 食農学類, 准教授 (20610869)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 水ストレス / 塩ストレス / 赤外/遠赤外スペクトル

Outline of Final Research Achievements

This study is a fundamental research for the development of a non-destructive stress assessment method in an environment of concurrent water-salt stress. The experiments were conducted on individual leaves to obtain spectral data with wide range from the visible to far infrared region, to search for spectral markers that can assess the effects of ions on individual leaves. It is possibility that a shift in wavenumber position depending on the degree of stress occurs by interaction between cellulose-water in leaves. Furthermore, we succeeded in finding the potential use of the infrared/far-infrared spectra at 1000-100 cm-1 for the assessment of plant leaf stress.

Free Research Field

非破壊計測

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究において提案した赤外領域のスペクトル挙動を追跡することで、イオンによるストレス度合いの評価が可能となり、科学的根拠を持ったストレス評価指標の開発に結びつくと考えられる。また本研究によって提案した1000cm以下の遠赤外/赤外スペクトルによる評価法は、水の状態を通して対象を理解しようとするもので、葉のみならず水を含む多くの対象に対して拡張が可能である。したがって、データの取得法にさらなる改良が必要であるが、実用的な有用性を秘めている。さらに、学術的にも様々な対象における本領域のデータの蓄積により、新たな分光領域の確立に結びつくと考えられる。