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ファインバブルを用いた水耕栽培による植物育成の効果

研究課題

研究課題/領域番号 20K06324
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分41040:農業環境工学および農業情報工学関連
研究機関滋賀県立大学

研究代表者

南川 久人  滋賀県立大学, 工学部, 教授 (60190691)

研究分担者 安田 孝宏  滋賀県立大学, 工学部, 准教授 (60347432)
原田 英美子  滋賀県立大学, 環境科学部, 教授 (20232845)
畑 直樹  滋賀県立大学, 環境科学部, 講師 (80571926)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードファインバブル / 植物水耕栽培 / ウルトラファインバブル / マイクロバブル / 植物工場 / 水耕栽培 / 生育促進 / コマツナ / 花持ち / 発芽率 / 植物育成
研究開始時の研究の概要

ファインバブルが水質浄化,洗浄,生物の活性化に寄与することは,多数の実験事実とし
て報告されている。今後の農業分野で大きく期待される植物栽培への効果も実験的に確認さ
れている。しかし,そのメカニズムについてはほとんど研究例もなく,例えば,ファインバ
ブルの中でも1μm以下と小さいウルトラファインバブルが何らかの効果を発揮しているのか,それより大きいサイズのマイクロバブルの効果が重要なのかさえ,確認されていない。
本研究はこれらの観点を明らかにするべく,ファインバブルと植物の専門家によるチームで,植物工場を想定した水耕栽培について,系統的実験を重視した研究を行う。

研究成果の概要

本研究は,ファインバブルの植物栽培への効果が実験的に確認されているにもかかわらず,そのメカニズムについてはほとんど明らかにされていないことを念頭に,植物工場を想定した水耕栽培について,実験を重視した研究を行い,上述のメカニズムの解明を目的とした。
主な結果としては,ウルトラファインバブル(以下UFB)を含む気泡群からマイクロバブル(以下μB)が浮上して消滅した後の水を使用したUFB条件と,浮上させずにそのままの水で栽培するUFB+μB条件の違いを明らかにする実験を行ったところ生育に有意差が見られず,これより生育にはDO値は重要ではなく,UFBの存在が主に影響していることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

昨今の世界情勢や気候変動を鑑みると,人類の今後の食糧事情は決して明るくなく,より効率的で持続可能な農業は不可欠である。植物工場等での食糧生産をより効率化させるFB技術は,安定的生産や肥料の削減による環境保護が期待でき,今後さらに重要性を増すと考える。諸作物を本技術で効率的に発育させるには,そのメカニズムの解明が急務であり,本研究は最初のステップではあるものの,UFBの重要性を確認することができた。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022 2021

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] コマツナの水耕栽培にマイクロバブルとウルトラファインバブルそれぞれが与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      水田凌輔,南川久人,畑直樹,原田英美子,安田孝宏
    • 学会等名
      混相流シンポジウム2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ウルトラファインバブルがコマツナの水耕栽培に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      田中 玲桐,畑 直樹,水田 凌輔,南川 久人,原田 英美子,安田 孝宏
    • 学会等名
      日本機械学会第99期流体工学部門講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 切り花の鮮度保持におけるナノバブルの作用機構2021

    • 著者名/発表者名
      中澤 利恵、田中 玲桐、畑 直樹、南川 久人、原田 英美子
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度仙台大会 (2021年3月)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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