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可視・近赤外およびテラヘルツスペクトルによる植物葉の温度環境ストレス状態の把握

研究課題

研究課題/領域番号 17K15353
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 農業環境・情報工学
研究機関福島大学 (2019)
東北大学 (2017-2018)

研究代表者

石川 大太郎  福島大学, 食農学類, 准教授 (20610869)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード水ストレス / 広帯域スペクトル / 主成分分析 / MCR解析 / スペクトル解析 / 二次微分 / 乾燥ストレス / 低温ストレス / 環境ストレス / 温度モニタリング / 可視・近赤外スペクトル
研究成果の概要

本研究は、様々に併発する環境条件に対応した非破壊的な水ストレス評価法の開発の可能性を検討したものである。可視領域(400-1100nm)では、主成分分析を用いることで温度環境が異なる場合の水ストレス状態がある程度評価可能であることが示された。近赤外領域(1100-2500nm)のスペクトルのうち水分由来である1450nm、1920nmの比は、低温にさらされた場合葉内水分状態が異なる可能性があることを示唆した。さらに、1000㎝-1以下のスペクトルには、葉内水分状態を反映したバンドの存在が示唆され、低波数帯のスペクトル利用の新たな可能性を見出すことに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

分光分析による乾燥過程のスペクトル変化の意味付けは、植物葉の水ストレスのみでなく、食品高分子、医薬原料製造プロセス等種々の対象に対する応用を可能にすると考えられる。とりわけ1000cm-1以下の低波数帯による水分動態把握は、これまで農業環境工学分野ではあまり利用されていないことから、新たな応用の可能性に結び付くと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] Study on the evaluation method of water stress for leaf by using spectroscopic technology2020

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Daitaro and Miyama Yoko
    • 学会等名
      International Symposium on Agricultural Meteorology2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 可視分光と主成分分析による個葉の水分ストレス評価の可能性2019

    • 著者名/発表者名
      石川大太郎
    • 学会等名
      日本農業気象学会東北支部会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 農業分野での非破壊センシングデータの実利用~圃場から分子まで~2019

    • 著者名/発表者名
      石川大太郎
    • 学会等名
      沖縄農業研究会 生産技術セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Study on estimation of growth stage for paddy rice by spectra in the 400-1100 nm region2018

    • 著者名/発表者名
      Daitaro Ishikawa
    • 学会等名
      ISAM2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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