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Elucidation of outbreak mechanism in shiitake mushrooms due to lightning shock waves and establishment of cultivation promotion technology

Research Project

Project/Area Number 18K19251
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 41:Agricultural economics and rural sociology, agricultural engineering, and related fields
Research InstitutionNippon Institute of Technology

Principal Investigator

Shimizu Hiroyuki  日本工業大学, 基幹工学部, 准教授 (40337514)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 平栗 健史  日本工業大学, 基幹工学部, 教授 (90582817)
木許 雅則  日本工業大学, 基幹工学部, 准教授 (80315126)
大田 健紘  日本工業大学, 基幹工学部, 助教 (50511911)
進藤 卓也  日本工業大学, 基幹工学部, 助教 (90749110)
Project Period (FY) 2018-06-29 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2018: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Keywordsシイタケ / 音圧 / インパルス電圧 / 衝撃波 / シイタケ栽培 / 振動 / 椎茸栽培 / 椎茸 / 栽培促進技術 / 雷撃
Outline of Final Research Achievements

It has been empirically known among farmers that more lightning strikes lead to the production of more shiitake mushrooms. However, mushroom bed logs are rarely struck directly by lightning in the natural environment. In this study, we focused on the shock waves (sound pressure) generated by lightning strikes and examined the effect of applying sound pressure stimulation to bed logs on the development of fruiting bodies in shiitake mushrooms.
The results clarified that sound pressure stimulation generated due to lightning leads to an increase in the number of fruiting bodies of shiitake mushroom, without relying on the direct lightning which strikes the bed logs. In addition, the sound pressure stimulus generated due to lightning was reproduced with a speaker, and its effect on the production of shiitake fruiting bodies was investigated. The results proved that the generation of fruiting bodies in shiitake mushrooms is promoted by applying a certain amount of sound pressure.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

シイタケ子実体の成長の促進に寄与する要因には電気的刺激や打木による物理的刺激等、種々のものがある。本研究では、雷撃実験および音響実験の結果より、原木へ発生刺激として衝撃波のようなある程度の大きさの音圧刺激を与えることにより、子実体の増産に効果を及ぼすことを示した。
この結果から、雷撃時に発生する音を収録してスピーカで再現し、音圧刺激を発生するシステムを構築した。これを用いることにより、広い範囲に効率的に音圧刺激を与えることができるため、安価で省力的なシイタケ栽培促進・発生抑制システムの確立が期待される。

Report

(5 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] 雷撃刺激がシイタケの発生に及ぼす影響2020

    • Author(s)
      清水 博幸 , 平栗 健史 , 木許 雅則 , 大田 健紘 , 進藤 卓也 , 星野 祐希
    • Journal Title

      日本きのこ学会誌

      Volume: 28 Pages: 134-139

    • NAID

      40022417459

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] [解説]スマート農業に向けた取組み2020

    • Author(s)
      平栗 健史 , 清水 博幸 , 進藤 卓也 , 木許 雅則 , 大田 健紘
    • Journal Title

      電子情報通信学会誌

      Volume: 103 Pages: 591-599

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] Stimulatory growth effect of lightning strikes applied in the vicinity of shiitake mushroom bed logs2020

    • Author(s)
      H. Shimizu, T. Hiraguri, M. Kimoto, K. Ota, T. Shindo, Y. Hoshino, K. Takaki
    • Journal Title

      Journal of Physics D: Applied Physics

      Volume: 53 Issue: 20 Pages: 204002-204002

    • DOI

      10.1088/1361-6463/ab7627

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] シイタケ子実体の発生に及ぼす音圧周波数の影響2022

    • Author(s)
      清水 博幸 , 平栗 健史 , 高梨 琢磨 , 向井 裕美 , 高木 浩一
    • Organizer
      日本きのこ学会第24回大会大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 雷音によるシイタケ発生促進手法の提案2022

    • Author(s)
      清水 博幸 , 平栗 健史 , 高梨 琢磨 , 向井 裕美 , 高木 浩一
    • Organizer
      園芸学会令和4年度春季大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] A Study on the Cultivation Method Using Sound Waves2020

    • Author(s)
      Y. Hoshino,T. Shindo,H. Shimizu,K. Ota,M. Kimoto,T. Hiraguri
    • Organizer
      RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing 2020
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 雷撃刺激の影響による椎茸子実体の発生効果2019

    • Author(s)
      平栗健史, 清水博幸, 星野祐希, 進藤卓也, 大田健紘, 木許雅則
    • Organizer
      日本きのこ学会第23回大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 音圧刺激によるシイタケ発生の影響調査2019

    • Author(s)
      星野祐希, 進藤卓也, 清水博幸, 大田健紘, 木許 雅則, 平栗健史
    • Organizer
      日本きのこ学会第23回大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 自然界における落雷条件を再現した人工雷撃によるシイタケ発生への影響2019

    • Author(s)
      星野祐希, 進藤卓也, 清水博幸, 大田健紘, 木許雅則, 平栗健史
    • Organizer
      園芸学会 令和元年度(2019年度)秋季大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 人工雷撃を用いた椎茸発生促進手法の検討2019

    • Author(s)
      星野祐希,進藤卓也,清水博幸,大田健紘,木許雅則,平栗健史
    • Organizer
      電子情報通信学会 通信方式研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 雷の衝撃波による椎茸発生促進効果の検討2019

    • Author(s)
      星野 祐希,進藤 卓也,清水 博幸,大田 健紘,木許 雅則,平栗 健史
    • Organizer
      第22回電気学会埼玉支所研究発表会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 振動を用いたキノコ類の栽培技術2021

    • Inventor(s)
      高梨琢磨,向井裕美,平栗健史,清水博幸,他4名
    • Industrial Property Rights Holder
      高梨琢磨,向井裕美,平栗健史,清水博幸,他4名
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2021-174731
    • Filing Date
      2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-07-25   Modified: 2023-01-30  

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