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2011 Fiscal Year Annual Research Report

気候変動下の植物生産における夜温の生理生態的評価と省エネルギー管理

Research Project

Project/Area Number 23380150
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

北野 雅治  九州大学, 大学院・農学研究院, 教授 (30153109)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 安武 大輔  高知大学, 自然科学系, 准教授 (90516113)
荒木 卓哉  愛媛大学, 農学部, 准教授 (10363326)
森 牧人  高知大学, 自然科学系, 准教授 (60325496)
江口 壽彦  九州大学, 生物環境利用推進センター, 助教 (40213540)
日高 功太  独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 九州沖縄農業研究センター, 研究員 (80547232)
Keywords気候変動 / 夜温 / 植物生産 / 生理生態 / 液温管理 / 省エネルギー / 耐凍性 / 生体計測
Research Abstract

本研究の目的は,気候変動下の夜温の上昇・変動傾向の特徴を明らかにし,植物の生理生態(栄養成長,生殖成長,低温順化)に対する夜温の影響を調べ,気候変動下の植物生産における夜温管理の生理生態的意義を検証するとともに,省エネルギーでの夜温管理の方法を提案することである。初年度の23年度は,まず実験圃場,施設,対象の選定,実験系の構築と設置,解析手段の確立を行った。まず,大分県東部(ミカン),福岡県南部と西部(イチゴ等),九州大(トマト,ホウレンソウ等),高知大(スイカ等)および福岡県と熊本県中山間地(チャ)の生産圃場および実験施設を選定した。それぞれの場所に簡易な気象観測システムを設置するとともに,インタクトの植物器官を対象にした呼吸,転流,肥大・伸長,養水分吸収の測定システム等を構築した。また,気候因子の異なる複数の気象官署を選定し,過去30年間の夜間の最低気温,積算気温の時系列データを解析し特徴を検出した。主要な成果として,果実に関しては13C炭酸バリウムを用いる13C法,ヒートリング法,フルーツチャンバを援用して,果実の肥大およびunloadingの呼吸依存性を明らかにするとともに,果実への転流の動態と夜温との関係解析を可能にした。また,チャに関しては,寒候期の短期間の温度(低温,暖温)履歴と耐凍性との関係を明らかにし,温度履歴とチャ葉内の耐凍性適合溶質の消長をHPLC等を用いて解析することを開始した。さらに,省エネルギー夜温管理として,果実の物質(水,炭素)収支に基づく夜上温管理法,地温不易層と条間配風ダクトを用いた局所夜温管理法および潜熱蓄熱材を用いた蓄放熱システムを新たに確立し,それらの効果を生理生態および省エネルギーの視点で検証することを開始した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究は,課題,場所,測定対象,測定システム等が多岐にわたるが,それぞれの課題に対して,場所と測定対象の選定と測定システムの構築がほぼ終了し,寒候期における生理生態および省エネルギー夜温管理に関する成果が出始めている。

Strategy for Future Research Activity

多岐にわたる課題,場所,測定対象において,夜温管理の生理生態的意義の科学的解析と新規に構築した省エネルギー夜温管理法の効果の検証を,初年度の寒候期に加え,暖候期においても実施する。また,チャにおいては,耐凍性関連適合溶質の分析法を確立し,寒候期の夜間の温度履歴と耐凍性の関係解析を行うとともに,夜間の植物体の熱収支解析,最低温度の評価(予測)および凍霜害防止のための夜温管理法を検討する。新規の夜温管理法については,さらなる改良および普及性向上をめざす。

  • Research Products

    (41 results)

All 2012 2011

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (31 results)

  • [Journal Article] Kinetics of root ion absorption affected by environmental factors and transpiration I. Measurement system for intact roots2011

    • Author(s)
      Sago, Y., et al
    • Journal Title

      Environment Control in Biology

      Volume: 49 Pages: 23-31

    • DOI

      ISSN 1880-554X

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Kanetics of root ion absorption affected by environmental factors and transpiration II. Environmental effects and a concentration-dependent model2011

    • Author(s)
      Sago, Y., et al
    • Journal Title

      Environment Control in Biology

      Volume: 49 Pages: 33-40

    • DOI

      ISSN 1880-554X

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Kinetics of root ion absorption affected by environmental factors and transpiration III. A kinetic model integrated with transpiration2011

    • Author(s)
      Sago, Y., et al
    • Journal Title

      Environment Control in Biology

      Volume: 49 Pages: 41-46

    • DOI

      ISSN 1880-554X

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Use of a high-pressure flowmeter for evaluating hydraulic characteristics of plant organs and absorption functions of roots2011

    • Author(s)
      Yasutake, D., et al
    • Journal Title

      Environment Control in Biology

      Volume: 49 Pages: 99-105

    • DOI

      ISSN 1880-554X

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Application of temperature stress to roots of spinach I. Effect of the low temperature stress on quality2011

    • Author(s)
      Chadirin, Y., et al
    • Journal Title

      Environment Control in Biology

      Volume: 49 Pages: 133-139

    • DOI

      ISSN 1880-554X

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Application of temperature stress to roots of spinach II. Effect of the high temperature pre-treatment on quality2011

    • Author(s)
      Chadirin, Y., et al
    • Journal Title

      Environment Control in Biology

      Volume: 49 Pages: 157-164

    • DOI

      ISSN 1880-554X

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Time-course Pattern of Carrot Storage Root Growth in a Solid Substrate, Sub-irrigation Culture System2011

    • Author(s)
      Eguchi, T., et al
    • Journal Title

      Environment Control in Biology

      Volume: 49 Pages: 177-183

    • DOI

      ISSN 1880-554X

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A kinetic model of root ion absorption integrated with transpiration for application to sustainable agriculture2011

    • Author(s)
      Sago, Y., et al
    • Journal Title

      CIGR 2011 Proceedings CD

  • [Journal Article] Fundamental experiments on effective application of solar energy on slop for nighttime heating in greenhouse2011

    • Author(s)
      Owatari, K., et al
    • Journal Title

      CIGR 2011 Proceedings CD

  • [Journal Article] Energy-saving temperature control in protected cultivation of evergreen fruit trees based on post-oil new heating system and fruit physiolog2011

    • Author(s)
      Yasunaga, E., et al
    • Journal Title

      CIGR 2011 Proceedings CD

  • [Presentation] チャの温度履歴と凍霜害の生起について2012

    • Author(s)
      山本紘敬, et al
    • Organizer
      日本農業気象学会2012年全国大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学(堺市)
    • Year and Date
      2012-03-14
  • [Presentation] 露地ウンシュウミカン果実の物質集積の動態とソース・シンク関係2012

    • Author(s)
      瀬戸山修二, et al
    • Organizer
      日本農業気象学会2012年全国大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学(堺市)
    • Year and Date
      2012-03-14
  • [Presentation] 玉露用被覆施設の周年有効利用に向けて2012

    • Author(s)
      武田健志, et al
    • Organizer
      日本農業気象学会2012年全国大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学(堺市)
    • Year and Date
      2012-03-14
  • [Presentation] 温室内における蒸散要求度と葉のガス交換特性の季節変動2012

    • Author(s)
      浅野智樹, et al
    • Organizer
      日本農業気象学会2012年全国大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学(堺市)
    • Year and Date
      2012-03-14
  • [Presentation] ダウンスケーリングデータを用いた中山間地園芸温室の放射環境に関する将来評価2012

    • Author(s)
      森牧人, et al
    • Organizer
      日本農業気象学会2012年全国大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学(堺市)
    • Year and Date
      2012-03-14
  • [Presentation] A kinetic model of root ion absorption integrated with evapotranspiration for estimating salt accumulation in crop fields2011

    • Author(s)
      Kitano, M., et al
    • Organizer
      The 5^<th> International Symposium on the East Asia Environmental Problems EAEP 2011
    • Place of Presentation
      Palace Hotel (Fukuoka)
    • Year and Date
      20111114-20111115
  • [Presentation] 異なる季節における蒸散要求度が葉のガス交換特性に及ぼす影響2011

    • Author(s)
      浅野智樹, et al
    • Organizer
      日本農業気象学会中国四国支部会
    • Place of Presentation
      香川大学(高松市)
    • Year and Date
      20111111-20111112
  • [Presentation] 根圏温度が根による有機態窒素の直接吸収特性に及ぼす影響2011

    • Author(s)
      安武大輔, et al
    • Organizer
      日本農業気象学会中国四国支部会
    • Place of Presentation
      香川大学(高松市)
    • Year and Date
      20111111-20111112
  • [Presentation] A kinetic model of root ion absorption integrated with transpiration for application to sustainable agriculture2011

    • Author(s)
      Sago, Y., et al
    • Organizer
      CIGR 2011
    • Place of Presentation
      Tower Hall Funahori (Tokyo)
    • Year and Date
      20110919-20110923
  • [Presentation] Fundamental experiments on effective application of solar energy on slop for nighttime heating in greenhouse2011

    • Author(s)
      Owatari, K., et al
    • Organizer
      CIGR 2011
    • Place of Presentation
      Tower Hall Funahori (Tokyo)
    • Year and Date
      20110919-20110923
  • [Presentation] Energy-saving temperature control in protected cultivation of evergreen fruit trees based on post-oil new heating system and fruit physiology2011

    • Author(s)
      Yasunaga, E., et al
    • Organizer
      CIGR 2011
    • Place of Presentation
      Tower Hall Funahori (Tokyo)
    • Year and Date
      20110919-20110923
  • [Presentation] ウンシュウミカン果実への物質集積に関する環境生理学的研究第4報昼温と補光の影響2011

    • Author(s)
      矢野拓, et al
    • Organizer
      日本生物環境工学会2011年大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      20110906-20110908
  • [Presentation] ハウスミカン栽培における脱石油新暖房システムの評価2011

    • Author(s)
      矢野拓, et al
    • Organizer
      日本生物環境工学会2011年大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      20110906-20110908
  • [Presentation] Analysis and experimental control of humidity and windspeed in a greenhouse2011

    • Author(s)
      Yu, X., et al
    • Organizer
      International Symposium on Agricultural Meteorology ISAM 2011
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島市)
    • Year and Date
      20110306-20110318
  • [Presentation] An analysis of the observed diurnal ranges in Shikoku District, Japan2011

    • Author(s)
      Mori, M., et al
    • Organizer
      International Symposium on Agricultural Meteorology ISAM 2011
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島市)
    • Year and Date
      20110306-20110318
  • [Presentation] 斜面日射の有効利用を目指したハウス内壁面蓄放熱システム-潜熱蓄熱材の応用と省エネルギー効果の検討-2011

    • Author(s)
      大渡勝史, et al
    • Organizer
      2011年度日本生物環境工学会・日本農業気象学会合同支部大会
    • Place of Presentation
      九州沖縄農業研究センター(久留米市)
    • Year and Date
      2011-11-11
  • [Presentation] ウンシュウミカン果実への師部および木部輸送の動態とシンク・ソース関係2011

    • Author(s)
      瀬戸山修二, et al
    • Organizer
      2011年度日本生物環境工学会・日本農業気象学会合同支部大会
    • Place of Presentation
      九州沖縄農業研究センター(久留米市)
    • Year and Date
      2011-11-11
  • [Presentation] ウンシュウミカン果実の水収支および炭素収支の日変化に対する昼温と補光の影響2011

    • Author(s)
      園田千明, et al
    • Organizer
      2011年度日本生物環境工学会・日本農業気象学会合同支部大会
    • Place of Presentation
      九州沖縄農業研究センター(久留米市)
    • Year and Date
      2011-11-11
  • [Presentation] 茶生産における茶葉の低温履歴と耐凍性に関する研究2011

    • Author(s)
      山本紘敬, et al
    • Organizer
      2011年度日本生物環境工学会・日本農業気象学会合同支部大会
    • Place of Presentation
      九州沖縄農業研究センター(久留米市)
    • Year and Date
      2011-11-11
  • [Presentation] 玉露用被覆施設の周年利用の可能性-効果と課題-2011

    • Author(s)
      武田健志, et al
    • Organizer
      2011年度日本生物環境工学会・日本農業気象学会合同支部大会
    • Place of Presentation
      九州沖縄農業研究センター(久留米市)
    • Year and Date
      2011-11-11
  • [Presentation] 地下通風パイプと条間配風ダクトを用いたイチゴの周年安定生産に関する研究I.システムと概要2011

    • Author(s)
      三好悠太, et al
    • Organizer
      2011年度日本生物環境工学会・日本農業気象学会合同支部大会
    • Place of Presentation
      九州沖縄農業研究センター(久留米市)
    • Year and Date
      2011-11-11
  • [Presentation] 根のイオン吸収の速度論的モデルについて2011

    • Author(s)
      北野雅治, et al
    • Organizer
      日本生物環境工学会2011年大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-07
  • [Presentation] 根による有機態窒素の直接吸収特性の定量解析-根の生長,吸水速度および根圏温度の影響-2011

    • Author(s)
      安武大輔, et al
    • Organizer
      日本生物環境工学会2011年大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2011-09-07
  • [Presentation] 温室内蒸散要求度が葉のガス交換特性に及ぼす影響-キュウリ植物の栽培期間における解析-2011

    • Author(s)
      石川真純, et al
    • Organizer
      日本生物環境工学会2011年大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2011-09-07
  • [Presentation] Use of sprayers and circulation fans for controlling humidity and wind speed in a greenhouse in different seasons2011

    • Author(s)
      Yu, X., et al
    • Organizer
      日本生物環境工学会2011年大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2011-09-07
  • [Presentation] 大豊町怒田地区(高知県)における温室施設内長波放射環境の特徴2011

    • Author(s)
      森牧人, et al
    • Organizer
      日本生物環境工学会2011年大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2011-09-07
  • [Presentation] ウンシュウミカン果実への物質集積に関する環境生理学的研究第4報:昼温と補光の影響2011

    • Author(s)
      矢野拓, et al
    • Organizer
      日本生物環境工学会2011年大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2011-09-07
  • [Presentation] ウンシュウミカン果実への物質集積に関する環境生理学的研究第5報:果実への師部および木部輸送に対する2011

    • Author(s)
      瀬戸山修仁, et al
    • Organizer
      日本生物環境工学会2011年大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2011-09-07
  • [Presentation] 根の物質吸収機能に対する環境作用の評価-蒸散統合型イオン吸収モデルの応用-2011

    • Author(s)
      佐合悠貴, et al
    • Organizer
      日本生物環境工学会2011年大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2011-09-07
  • [Presentation] 玉露用被覆施設の周年有効利用の可能性について2011

    • Author(s)
      武田健志, et al
    • Organizer
      日本生物環境工学会2011年大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2011-09-07
  • [Presentation] Change in root absorptive function by application of temperature stresses to root zone2011

    • Author(s)
      Chadirin, Y., et al
    • Organizer
      日本生物環境工学会2011年大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2011-09-07

URL: 

Published: 2013-06-26  

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