2015 Fiscal Year Research-status Report
模擬植物で土壌の吸引圧、ポテンシャル蒸発量、植物の水ストレスを計測する手法の開発
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26450358
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
黒瀬 義孝 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 西日本農業研究センター・傾斜地園芸研究領域, グループ長 (80355651)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 模擬植物 / 土壌の水ポテンシャル / ポテンシャル蒸発量 / 水分ストレス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の目的は、多孔質のセラミックで作製した模擬植物を使い、植物環境を計測する手法を開発することにある。開発する手法は、土壌の水ポテンシャルの計測手法、ポテンシャル蒸発量の計測手法、植物が受けている水分ストレスの計測手法の3つである。
土壌の水ポテンシャルの計測に関しては、種類が異なる土壌をポットに詰め、模擬植物（根）の近傍と離れた場所に水ポテンシャルセンサを設置し、滲出水量と土壌の水ポテンシャルとを測定した。模擬植物（根）からの滲出水量と土壌の水ポテンシャルとはpF4（-1MPa）までの範囲で相関関係が認められた。ただし、土壌の種類によって関係が異なった。
ポテンシャル蒸発量の計測に関しては、多孔質のセラミック板（50×50×2mm）を使って模擬植物（葉）を作製した。蒸発した水量を蒸発面の面積で除すことにより算出した蒸発量は、小型蒸発パンと比較して蒸発量を過小評価した。そこで、上面または下面にシリコンコークを塗って片面だけから蒸発する模擬植物（葉）を作製すると、季節にかかわらず小型蒸発パンの蒸発量とほぼ一致した。
植物が受けている水分ストレスの計測に関しては、カンキツを対象に試験を行った。模擬植物からの1日当たり滲出水量が大きいほど葉内最大水ポテンシャルは小さくなり、カンキツは強い水分ストレスを受けていた。滲出水量を収穫まで積算した値が大きい地点のみかんほど糖度が高くなった。カンキツは強い水分ストレスを受け続けるほど糖度が高くなることから、積算した滲出水量は水分ストレスを積算した指標になると考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
土壌の水ポテンシャルの計測に関しては、pF2.9（-80kPa）までは土壌の種類に関わりなく模擬植物（根）からの滲出水量により水ポテンシャルを算出できることを示した。今年度は、pF2.9～pF4の範囲で滲出水量が多いほど水ポテンシャルが小さくなる関係が得られたが、その関係は土壌の種類によって異なった。滲出水量から水ポテンシャルを求める場合、模擬植物（根）から滲出した水が土壌中を拡散する速度を考慮する必要があることが示された。
ポテンシャル蒸発量の計測に関しては、多孔質のセラミック板を用いた模擬植物（葉）の蒸発量はポテンシャル蒸発量の指標になった。ポテンシャル蒸発量の計測に関しては、当初の目的を達成したと考えた。ただし、模擬植物（葉）に円柱状の多孔質セラミック（ポーラスカップ）を用いた場合、ポテンシャル蒸発量との比が季節変化を示す原因は未解明である。
植物が受けている水分ストレスの計測に関しては、模擬植物からの1日当たりの滲出水量は植物が受けている水分ストレスの指標となり、積算した滲出水量は植物が受けてきた水分ストレスを積算した指標になることが明らかになった。水分ストレスの計測に関しては、当初の目的を達成したと考えた。
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| Strategy for Future Research Activity |
土壌の水ポテンシャルの計測に関しては、pF2.9より乾燥した水分領域では、土壌の吸引圧が同じでも土壌中の水の拡散速度が土壌の種類によって異なり、模擬植物（根）からの滲出水量が異なった。そこで、土壌の種類毎に水の拡散速度を評価し、土壌の種類を考慮して滲出水量から土壌の水ポテンシャルを評価できるようにする。
ポテンシャル蒸発量および植物が受けている水分ストレスの計測に関しては、当初の目的を達成したと考えている。再現性を確認するために同様の試験を次年度も行う。模擬植物（葉）にポーラスカップを用いた場合、ポテンシャル蒸発量との比が季節変化を示す原因は未解明である。そこで、測定条件を変えて試験を行い、原因を究明する。また、模擬植物（葉）と温度計を用いることにより、気温や湿度を測定できることが明らかになった。温室やハウスのように日射があり無風となる条件下では、簡易な日除けや市販の自然通風シェルターを使って測定した気温よりも正確であり、模擬植物（葉）を使った温湿度測定の有用性を検討する。
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| Causes of Carryover |
学会発表を取りやめたので旅費の残額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度の研究費として実験用消耗品を購入する。
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