• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

自然光の分光分布の時間変動が個葉の光合成に及ぼす影響を室内実験により解明する

研究課題

研究課題/領域番号 18H03966
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分41:社会経済農学、農業工学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

富士原 和宏  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (30211535)

研究分担者 荊木 康臣  山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (50242160)
谷野 章  島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 教授 (70292670)
松田 怜  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (20547228)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
45,630千円 (直接経費: 35,100千円、間接経費: 10,530千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2019年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
2018年度: 27,690千円 (直接経費: 21,300千円、間接経費: 6,390千円)
キーワードLED / 光合成 / 環境制御 / 分光分布 / 純光合成速度 / 自然光 / LED人工太陽光光源システム
研究成果の概要

本研究では、研究代表者らが開発し改良を進めてきたLED人工太陽光光源システムを用いて、自然光の分光分布の時間変動が個葉の光合成に及ぼす影響を、再現性の担保された室内実験により解明することを目的とした。光源システムを改良し、そのシステムを用いて、自然光の分光分布の時間変動を実験室のチャンバー内に高精度で再現した。キュウリ個葉を用いた実験により、自然光のPPFD変動が純光合成速度に及ぼす影響を解析し、定常状態における純光合成速度との差異を定量的に明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

LED人工太陽光光源システムの改良により、地表面での太陽光の分光分布を含む種々の分光分布を、高い精度で再現可能となり、かつ簡便に動的に制御可能となった。光生物学研究用の光源システムとして有用である。また、改良したLED人工太陽光光源システムを用いて、太陽光下における個葉の純光合成速度の実態を定量的に明らかにした。圃場や温室における作物生産の効率化に資する知見が得られた。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 図書 (5件)

  • [雑誌論文] Implications of open circuit voltage of light-emitting diodes installed for plant cultivation2022

    • 著者名/発表者名
      Akira Yano, Ryo Matsuda, Kazuhiro Fujiwara
    • 雑誌名

      農業気象

      巻: 78 号: 1 ページ: 31-40

    • DOI

      10.2480/agrmet.D-21-00040

    • NAID

      130008140242

    • ISSN
      0021-8588, 1881-0136
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rapid and semi-automated leaf net photosynthetic rate determination for numerous phosphor-converted white-LED lights of different spectral distributions2022

    • 著者名/発表者名
      Yuanhao Chen, Ryo Matsuda, Kazuhiro Fujiwara
    • 雑誌名

      農業気象

      巻: 78 号: 1 ページ: 8-18

    • DOI

      10.2480/agrmet.D-21-00038

    • NAID

      130008140245

    • ISSN
      0021-8588, 1881-0136
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of Artificially Reproduced Fluctuations in Sunlight Spectral Distribution on the Net Photosynthetic Rate of Cucumber Leaves2021

    • 著者名/発表者名
      Ryo Matsuda, Hiroki Ito, Kazuhiro Fujiwara
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 12

    • DOI

      10.3389/fpls.2021.675810

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Time-varying Photosynthetic Photon Flux Density and Relative Spectral Photon Flux Density Distribution to Improve Plant Growth and Morphology in Plant Factories with Artificial Lighting2021

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Jishi, Kazuhiro Fujiwara
    • 雑誌名

      The Horticulture Journal

      巻: 90 号: 2 ページ: 147-153

    • DOI

      10.2503/hortj.UTD-R015

    • NAID

      130008028851

    • ISSN
      2189-0102, 2189-0110
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] LED植物工場と分光分布制御2021

    • 著者名/発表者名
      富士原和宏
    • 雑誌名

      アグリバイオ

      巻: 5 ページ: 6-7

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 人工光植物栽培における光質と光合成2019

    • 著者名/発表者名
      村上貴一・地子智浩・松田 怜・富士原和宏
    • 雑誌名

      光合成研究

      巻: 29 ページ: 138-146

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 「植物環境工学の研究展望」(第一回)光合成と照明技術2018

    • 著者名/発表者名
      荊木康臣
    • 雑誌名

      植物環境工学

      巻: 30 号: 2 ページ: 79-86

    • DOI

      10.2525/shita.30.79

    • NAID

      130007382851

    • ISSN
      1880-2028, 1880-3563
    • 年月日
      2018-06-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 同化箱内に再現した太陽光の地表面PPFD時間変動がキュウリ葉の純光合成速度に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      久保俊介・富士原和宏・村上貴一・松田 怜
    • 学会等名
      日本農業気象学会2022年全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 投影葉面積モニタリングに基づくレタス生育モデルに関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      馬越康平・荊木康臣・佐合悠貴・田代栞菜・植木朋実
    • 学会等名
      日本農業気象学会2022年全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 光合成有効光量子束密度が変動する光環境における分光分布がキュウリ葉の純光合成速度に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      久保俊介・富士原和宏・松田 怜
    • 学会等名
      日本農業気象学会2021年全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Introduction of a performance description sheet for plant cultivation LED luminaires2019

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara, K.
    • 学会等名
      2019 International Symposium on Environment Control Technology for Value-added Plant Production
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Engineering, physiology, and biotechnology: research efforts toward next-generation controlled environment agriculture2019

    • 著者名/発表者名
      Matsuda, R.
    • 学会等名
      American Society for Horticultural Science 2019 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 実験室内で再現した自然光の分光分布の時間変化がキュウリ葉の純光合成速度に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      松田 怜・伊藤寛基・富士原和宏
    • 学会等名
      園芸学会平成31年度春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] Photonmetric quantities and their application (Chapter 5). In: Plant Factory Basics, Applications and Advances2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Fujiwara
    • 総ページ数
      462
    • 出版者
      Academic Press
    • ISBN
      9780323851527
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] LED Product Terminology and Performance Description of LED Luminaires (Chapter 6). In: Plant Factory Basics, Applications and Advances2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Fujiwara
    • 総ページ数
      462
    • 出版者
      Academic Press
    • ISBN
      9780323851527
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] 新時代に向けた植物工場ビジネス2020

    • 著者名/発表者名
      地子智浩・富士原和宏(分担執筆)
    • 総ページ数
      240
    • 出版者
      株式会社情報機構
    • ISBN
      9784865021813
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] Plant Factory: An indoor vertical farming system for efficient quality food production, 2nd Edition2019

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara, K.(分担執筆)
    • 総ページ数
      480
    • 出版者
      Academic Press
    • ISBN
      9780128166918
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] アグリフォトニクスIII(第15章 分光分布制御型LED人工太陽光光源システム)2018

    • 著者名/発表者名
      富士原和宏(分担執筆)
    • 総ページ数
      209
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781313528
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi