2022 Fiscal Year Research-status Report
雷の音によるシイタケ子実体形成促進のメカニズム解明
| Project/Area Number |
22K19229
|
|---|
| Research Institution | Nippon Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
平栗 健史 日本工業大学, 基幹工学部, 教授 (90582817)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 博幸 日本工業大学, 基幹工学部, 准教授 (40337514)
高梨 琢磨 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (60399376)
高木 浩一 岩手大学, 理工学部, 教授 (00216615)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2025-03-31
|
| Keywords | シイタケ / 雷撃 / 音波 / 周波数 / 加速度 / 子実体発生促進 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
先行研究において、シイタケ子実体発生促進の要因は、雷撃の電界による影響は低いことが推測された。そこで、雷撃の音が影響していると仮説を立てた。R4年度の研究の実施計画では、子実体形成促進効果が得られる音圧下限閾値を発見することであるため計画に沿って実験を行った。実験方法は、雷撃時に発生する音をスピーカで再現し、音圧レベルの異なる音を榾木へ印加して、子実体発生への影響を検証した。具体的には、雷撃実験で榾木に加わっている音をマイクで収録し、スピーカとアンプを使って音圧を調整して発生するシステムを構築した。スピーカからは、115[dB]、110[dB]、100[dB]、90[dB]となる位置に榾木を設置し、1 週間だけ雷音を印加した。これとは別に、無印加の榾木も設置し、従来の栽培方法と比較した。実験結果より、無印加に対して115dBを印加した榾木が最も子実体が発生し、2～ 2.5 倍の収穫本数を得た。その一方、音圧レベルによる子実体数の顕著な差は認められなかったものの、90dB以下では発生量が少なくなることから、子実態への十分な音圧刺激としては、90dBよりも大きいことが望ましいことが明らかになった。
この結果を元に、雷撃音を周波数ごとに区切った際の発生状況を確認した。音圧は、発生促進効果が最も得られる、115dBに設定した。周波数は、0.1-0.5kHz、0.5-1.0kHz，以降5.0kHz まで0.5kHz ステップで変化させた周波数帯の音源を作成し、各周波数帯で印加を行った。収穫本数は、1.0～1.5kHzで最大の収穫量が得られ、それ以外の周波数帯では、最大収穫量の半数以下となった。これらの結果から、雷撃音に含まれる特定の周波数が発生促進の要因であることを推測できた。次年度は、周波数の要因に関する再現性を検証する。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
今年度の実施計画では、音圧の閾値を調査することであったが、概ね良好な結果が得られたことから、次年度の研究計画である雷撃音の周波数に関する実験に取り掛かることができた。このことから、当初の計画以上に進展していると考える。これにより研究を前倒しで進めることが可能となったため、次年度は実験準備なども含めて定量的な実験を円滑に進めることができる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
現時点では、当初の研究計画よりも前倒しで進めることができているため、余裕をもって定量的な実験を繰り返し、再現性のある正確なデータを蓄積することを計画している。また、次年度以降は、雷音の振動による周波数特定と併せて，周波数に応じた加振動を加えた際に、顕微鏡にて子実体原基形成の観察を行う。その後、得られた結果から加速度値による振動周波数を特定し、振動発生システムの開発を行う。最終的には、この振動発生システムを用いて、栽培促進技術の確立を目指す。
実験環境としては、昨年度、大規模な恒温槽室の設備を所属大学で導入したため、気候などの変化で屋外の実験が難しい場合には、規模は縮小するがリファレンスととなる正確なデータを収集できる環境がある。このため、環境変化も含めて今後の研究推進に全く問題は無い。
|
| Causes of Carryover |
10月から11月に屋外での実験を予定していたが、計画では2回程度の実験を実施するところ、気候の変動で1回しか実験を行うことができなかった。このため、翌年度に持ち越しの実験予算として計上する。また、翌年度に持ち越すことで実験試料となる原木の本数も増やすことでができ、当初の計画よりも実験結果の検証精度を上げることできるように変更した。
実験器具としては、加振機の購入を検討していたが、世界情勢の影響もあり実験器具が年度内で調達できないことが判明した。そこで、加振機の購入を翌年度に持ち越すための予算とする。
|
