Development of Sensor Capable of Simultaneous Measurement of Acoustic Emission in Stems and Roots for Evaluation of Water Movement in Living Plants

• Project/Area Number: 24K01876
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 41040:Agricultural environmental engineering and agricultural information engineering-related
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: 蔭山 健介 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (30272280)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 深山 陽子 福島大学, 食農学類, 教授 (00502098) ; 小沢 聖 明治大学, 研究・知財戦略機構(生田), 研究推進員(客員研究員) (40360391) ; 岩崎 泰永 明治大学, 農場, 専任教授 (40500947)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2026: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000); Fiscal Year 2025: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2024: ¥10,270,000 (Direct Cost: ¥7,900,000、Indirect Cost: ¥2,370,000)
• Keywords: アコースティック・エミッション / 夜の膨圧水移動 / サーカディアンリズム / トマト水疱症 / 植物体内の水分動態

Outline of Research at the Start

蒸散に伴い導管内で音響放射（AE）が生じるが，蒸散がない夜にも多数のAEが複数の測定で検出される。この原因と考えられる根圧水は，1) 夜の前半に地上部の体内水分不足を補い，2) 夜の後半に地上部の膨圧を高め， 3) サーカディアンリズムが関わっている。本研究では，茎と根のAEの同時測定を可能なAEセンサを開発し， 1)，2)，3)の条件での根圧水の移動を，AE発生挙動と波形の特徴量（以下，AE特性）で分類することで，体内の水移動に関する新知見を得ることを目的とする。また，これらの解析から過度な膨圧上昇で生じるとされる裂果，トマトの水疱症などの生理障害を軽減する技術開発の資料を得る。