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2013 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, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (30153109)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 荒木 卓哉  愛媛大学, 農学部, 准教授 (10363326)
江口 壽彦  九州大学, 学内共同利用施設等, 助教 (40213540)
圖師 一文  宮崎大学, 農学部, 准教授 (50435377)
日高 功太  独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, その他部局等, 研究員 (80547232)
吉田 敏  九州大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (90191585)
安武 大輔  高知大学, 自然科学系, 准教授 (90516113)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywords夜温 / 気候変動 / 植物生産 / 夜温管理 / 生理生態 / 省エネルギー / 植物生体計測 / 凍霜害
Research Abstract

本研究の目的は,植物の生理生態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および夜温管理の生理生態的意義を検証するとともに,新規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および測定と解析手段の確立を,九州大,高知大、大分県,福岡県,熊本県、鹿児島県で行った。24年度においては,果菜、葉菜、果樹、チャを対象に、夜温および夜温管理の生理生態的意義の科学的解析と新規に提案する夜温管理法の効果の検証を長期間実施した。
最終年度の25年度においても継続して測定と解析を進め、特に、ハウスミカン、果菜(高設イチゴ、水耕トマト)、チャにおいて合理的な夜温管理法について検証した。ハウスミカンにおいて、夜温管理パターンが果実への転流,果実の成長,炭素収支、水収支および果実の収量と品質に及ぼす影響を解析し、慣行夜温23℃に対して、低夜温13-15℃でも果実に蓄積される炭素量は大差なく、満開後90-120日の30日間は低夜温(17℃)で省エネ管理しても、高品質果実生産が可能であること等を実証した。高設イチゴにおいて、地温不易層埋設パイプと条間配風ダクト活用した局所周年適温管理システムによって、特に、冬季の暖房負荷が半減し、収量が1.3倍になることを実証した。また、水耕トマトにおいて地温不易層埋設水パイプの活用によって、根域水耕液の周年適温管理を可能にした。さらに、チャにおいて、低温履歴と暖温履歴、耐凍温度および耐凍性適合溶質(糖類)の消長の関係性を定量的に明らかにするとともに、チャ芽の熱収支解析によって、各種の凍霜害防止対策の葉温上昇効果と熱的効果を定量的に明らかにした。
以上のように、植物生産における夜温管理の意義を科学的に検証するとともに,新規の夜温管理の方法を提案し,生理生態的効果と省エネルギー効果等を実証した。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (33 results)

All 2014 2013

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (27 results)

  • [Journal Article] Effect of photoperiod of supplemental lighting with light-emitting diodes on growth and yield of strawberry.2014

    • Author(s)
      Hidaka, K., Okamoto, A., Araki, T., Miyoshi, Y., Dan, K., Imamura, H., Kitano, M., Sameshima, K., Okimura, M.
    • Journal Title

      Environmental Control in Biology

      Volume: 52 Pages: in press

    • DOI

      10.2525/ecb

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Soil moisture variability on a steep slope near a ridge in a forested mountain range, Shikoku, Japan: a model study.2013

    • Author(s)
      Mori, M., Nagai H., Ogata T., Yasutake D., Kitano M.
    • Journal Title

      Biologia

      Volume: 68 Pages: 1109-1112

    • DOI

      10.2478/s11756-013-0256-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transpiration integrated model for root ion absorption under salinized condition.2013

    • Author(s)
      Nomiyama R., Yasutake D., Sago Y., Kitano M.
    • Journal Title

      Biologia

      Volume: 68 Pages: 1103-1107

    • DOI

      10.2478/s11756-013-0255-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Heat balance analysis of a tea leaf for evaluating effectiveness of frost protection2013

    • Author(s)
      Maruo, K., Kitano, M., Miyoshi, Y., Nakazono, K., Yoshida, T., Muroya, A., Matsuo, K.
    • Journal Title

      Proceedings of ICOS2013

      Volume: 1 Pages: PR-P-60

  • [Journal Article] Cold acclimation of tea plants and accumulation of compatible solutes2013

    • Author(s)
      Maruo, K., Kitano, M., Eguchi, T., Zushi, K., Nakazono, K., Yoshioka, T., Katsuda, M., Tokuda, A., Matsuo, K
    • Journal Title

      Proceedings of ICOS2013

      Volume: 1 Pages: PR-P-62

  • [Journal Article] Application of the Constant Soil Temperature Layer for Energy-saving Control of the Local Environment of Greenhouse Crops. I. Local Control of the Ambient Environment of Strawberry.2013

    • Author(s)
      Miyoshi Y., Hidaka K., Okayasu T., Hirano O., Yasutake D., Kitano M.
    • Journal Title

      Environmental Control in Biology

      Volume: 51 Pages: 89-94

    • DOI

      10.2525/ecb.51.89

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 28. 近赤外域の放射と光合成有効放射との比によるハウスミカン葉面積指数(LAI)の推定2014

    • Author(s)
      矢野 拓松,原公明,森崎章好,立花浩司,北野雅治
    • Organizer
      園芸学会平成26年度春季大会
    • Place of Presentation
      筑波大学(茨城県つくば市)
    • Year and Date
      20140329-20140330
  • [Presentation] 18. Sustainable control of the local environment of greenhouse crops by applying constant soil temperature layer. I. Improvement of root zone temperature in soilless culture2014

    • Author(s)
      M. Kitano, S. Takamura, Y. Miyoshi
    • Organizer
      International Symposium on Agricultural Meteorology 2014
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      20140317-20140321
  • [Presentation] 19. Sustainable control of the local environment of greenhouse crops by applying constant soil temperature layer. II. Improvement of shoot environments2014

    • Author(s)
      Y. Miyoshi, K. Hidaka, M. Kitano
    • Organizer
      International Symposium on Agricultural Meteorology 2014
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      20140317-20140321
  • [Presentation] 20. Mechanism-based approach to root ion absorption affected by environmental factors.2014

    • Author(s)
      R. Nomiyama, S. Dowaki, A. Yamada, Y. Sago, D. Yasutake, M. Kitano
    • Organizer
      International Symposium on Agricultural Meteorology 2014
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      20140317-20140321
  • [Presentation] 21. Heat balance analysis of a tea leaf for evaluating frost protection.2014

    • Author(s)
      K. Maruo, Y. Miyoshi, M. Kitano, K. Nakazono, T. Yoshioka, A. Tokuda, K. Matsuo
    • Organizer
      International Symposium on Agricultural Meteorology 2014
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      20140317-20140321
  • [Presentation] 22. SPACにおける木部圧ポテンシャルの環境応答に関する研究2014

    • Author(s)
      森崎章好,野見山綾介,三好悠太,矢野拓,北野雅治
    • Organizer
      日本農業気象学会2014年全国大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      20140317-20140321
  • [Presentation] 23. 熱収支等によるチャ(玉露)の各種防霜法の評価2014

    • Author(s)
      中園健太郎,丸尾恭輔,北野雅治,吉岡哲也,堺田輝貴,久保田朗,室屋照彦,松尾喜義
    • Organizer
      日本農業気象学会2014年全国大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      20140317-20140321
  • [Presentation] 24. チャの耐凍性の消長に対する温度履歴および適合溶質の影響2014

    • Author(s)
      丸尾恭輔,江口壽彦,北野雅治,圖師一文,中園健太郎,吉岡哲也,勝田雅人,徳田明彦・松尾喜義
    • Organizer
      日本農業気象学会2014年全国大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      20140317-20140321
  • [Presentation] 25. 根の養水分吸収プロセスの呼吸依存性に関する研究2014

    • Author(s)
      堂脇翔太,野見山綾介,山田あすか,佐合悠貴,北野雅治
    • Organizer
      日本農業気象学会2014年全国大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      20140317-20140321
  • [Presentation] 26. CO2施用下における根の養水分吸収特性 -異なる肥料濃度での栽培実験-2014

    • Author(s)
      船岡高史,安武大輔,小堀智絵,森牧人,北野雅治,宮内樹代史
    • Organizer
      日本農業気象学会2014年全国大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      20140317-20140321
  • [Presentation] 27. 異なるCO2濃度区画を創出する温室栽培システムの構築とその特性2014

    • Author(s)
      船岡高史,安武大輔,小堀智絵,森牧人,北野雅治,宮内樹代史
    • Organizer
      日本農業気象学会2014年全国大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      20140317-20140321
  • [Presentation] 17. 温室内炭酸ガス施用による光合成の促進効果は午前よりも午後に高くなる2013

    • Author(s)
      安武大輔,岡田栄一,猪野亜矢,細川卓也,高橋尚之,高橋昭彦,玖波井邦昭,島崎一彦,北野雅治,森牧人,山根信三,宮内樹代史
    • Organizer
      日本農業気象学会中国四国支部会
    • Place of Presentation
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • Year and Date
      20131205-20131206
  • [Presentation] 8. 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,III.冬季における局所環境管理システムの効果2013

    • Author(s)
      三好悠太,日高功太,岡安崇史,平野修,北野雅治
    • Organizer
      2013年度農業気象学会九州支部・生物環境工学会九州支部合同大会
    • Place of Presentation
      佐賀大学(佐賀県佐賀市)
    • Year and Date
      20131123-20131124
  • [Presentation] 9. 茶園における防霜対策効果の評価に向けたチャ葉熱収支解析2013

    • Author(s)
      丸尾恭輔,北野雅治,三好悠太,中園健太郎,吉岡哲也,室谷昭彦,松尾喜義
    • Organizer
      2013年度農業気象学会九州支部・生物環境工学会九州支部合同大会
    • Place of Presentation
      佐賀大学(佐賀県佐賀市)
    • Year and Date
      20131123-20131124
  • [Presentation] 10. 根のイオン吸収における能動的および受動的プロセスの統合評価に向けて2013

    • Author(s)
      野見山綾介,堂脇翔太,山田あすか,安武大輔,佐合悠貴,北野雅治
    • Organizer
      2013年度農業気象学会九州支部・生物環境工学会九州支部合同大会
    • Place of Presentation
      佐賀大学(佐賀県佐賀市)
    • Year and Date
      20131123-20131124
  • [Presentation] 12. ハウスミカン果実の水・炭素収支に及ぼす夜温の影響2013

    • Author(s)
      矢野拓,荒木卓哉,安永円理子,三好悠太,北野雅治
    • Organizer
      2013年度農業気象学会九州支部・生物環境工学会九州支部合同大会
    • Place of Presentation
      佐賀大学(佐賀県佐賀市)
    • Year and Date
      20131123-20131124
  • [Presentation] 13. チャにおける温度履歴と適合溶質および耐凍性との関係解析2013

    • Author(s)
      丸尾恭輔,北野雅治,江口壽彦,圖師一文,中園健太郎,吉岡哲也,勝田雅人,徳田明彦・松尾喜義
    • Organizer
      2013年度農業気象学会九州支部・生物環境工学会九州支部合同大会
    • Place of Presentation
      佐賀大学(佐賀県佐賀市)
    • Year and Date
      20131123-20131124
  • [Presentation] 14. トマト水耕栽培における根の能動的および受動的イオン吸収プロセスの動態2013

    • Author(s)
      山田あすか,野見山綾介,堂脇翔太,佐合悠貴,北野雅治
    • Organizer
      2013年度農業気象学会九州支部・生物環境工学会九州支部合同大会
    • Place of Presentation
      佐賀大学(佐賀県佐賀市)
    • Year and Date
      20131123-20131124
  • [Presentation] 15. 根のイオン吸収における呼吸の役割について2013

    • Author(s)
      堂脇翔太,野見山綾介,山田あすか,佐合悠貴,北野雅治
    • Organizer
      2013年度農業気象学会九州支部・生物環境工学会九州支部合同大会
    • Place of Presentation
      佐賀大学(佐賀県佐賀市)
    • Year and Date
      20131123-20131124
  • [Presentation] 16. ウンシュウミカンの木部圧ポテンシャルの動態に対する環境作用に関する研究2013

    • Author(s)
      森崎章好,野見山綾介,三好悠太,矢野拓,北野雅治
    • Organizer
      2013年度農業気象学会九州支部・生物環境工学会九州支部合同大会
    • Place of Presentation
      佐賀大学(佐賀県佐賀市)
    • Year and Date
      20131123-20131124
  • [Presentation] 6. ハウスミカン夏枝母枝におけるマイクロアレイ解析2013

    • Author(s)
      矢野拓,藤井浩,西川芙美恵,遠藤朋子,北野雅治
    • Organizer
      園芸学会平成25年度秋季大会
    • Place of Presentation
      岩手大学(岩手県盛岡市)
    • Year and Date
      20130920-20130922
  • [Presentation] 7. イチゴ促成栽培における補光効果の品種間比較2013

    • Author(s)
      日高功太,壇和弘,今村仁,高山智光,沖村誠
    • Organizer
      園芸学会平成25年度秋季大会
    • Place of Presentation
      岩手大学(岩手県盛岡市)
    • Year and Date
      20130920-20130922
  • [Presentation] 5. EOD-heatingがハウスミカンにおける蕾の肥大と開花に及ぼす影響2013

    • Author(s)
      矢野 拓,松原公明,荒木卓哉,北野雅治
    • Organizer
      園芸学会九州支部会
    • Place of Presentation
      立命館アジア太平洋大学(大分県別府市
    • Year and Date
      20130905-20130905
  • [Presentation] 1. 栽培現場における植物個体のイオン吸収と転流に関する生体情報の応用2013

    • Author(s)
      北野雅治,野見山綾介,三好悠太
    • Organizer
      生物環境工学会2013年度全国大会
    • Place of Presentation
      香川大学(高松市)
    • Year and Date
      20130902-20130905
  • [Presentation] 2. イチゴ促成栽培における補光の処理時間が生育・収量に及ぼす影響2013

    • Author(s)
      日高功太,壇和弘,今村仁,岡本章秀,高山智光,三好悠太,北野雅治
    • Organizer
      生物環境工学会2013年度全国大会
    • Place of Presentation
      香川大学(高松市)
    • Year and Date
      20130902-20130905
  • [Presentation] 3. イチゴ促成栽培における補光処理が同化産物の転流に及ぼす影響2013

    • Author(s)
      日高功太,壇和弘,三好悠太,荒木卓哉,矢野拓,北野雅治,沖村誠
    • Organizer
      生物環境工学会2013年度全国大会
    • Place of Presentation
      香川大学(高松市)
    • Year and Date
      20130902-20130905
  • [Presentation] 4. 水ストレス下のキュウリ根の養分吸収に対する蒸散統合型イオン吸収モデルの適用2013

    • Author(s)
      船岡高史,安武大輔,野見山綾介,北野雅治
    • Organizer
      生物環境工学会2013年度全国大会
    • Place of Presentation
      香川大学(高松市)
    • Year and Date
      20130902-20130905

URL: 

Published: 2015-05-28  

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