| 研究課題/領域番号 |
21K05573
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分39030:園芸科学関連
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
鈴木 克己 静岡大学, 農学部, 教授 (70370575)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | バイオベースC / 光合成 / グロースチャンバ― / 安定同位体 / 化石燃料由来C率 / CO2施用 / トマト / 施設園芸 / 二酸化炭素 / 同位体 / CO2 / 野菜 / デンプン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
目的を達成するため、14Cを利用して、CO2施用由来のCがどれだけ植物体内に吸収されたか（以下CO2利用効率と呼ぶ）正確に把握する技術を開発する。さらにCO2濃度分布を簡易に測定できるNaOH水溶液を用いたCO2濃度測定法を用い、施設内のCO2濃度の空間的・時間的変化を調査する。また、CO2施用の効率を高めるために葉内デンプン含量を指標とする技術を開発する。以上の技術を利用し効率的なCO2施用技術を開発する。
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| 研究実績の概要 |
温室内で施用したCO2がどれだけが植物によって利用されるかは不明であった。 ASTM D6866-21方法を使用すると、物質内の有機物由来のバイオベース炭素 (C) の割合を求めることがきる。 そのため100からバイオベースC(%)を引くと、化石燃料由来C率(FDCR)を求めることができる。本研究では、CO2施用温室内でトマトのFDCRを測定した。 トマトをCO2ガスボンベを使用してCO2施用したグロースチャンバー（GC）内と、冬に灯油燃焼式CO2施用の温室内で栽培した。 ボンベのCO2のFDCRは100%であったが、GC内で栽培したトマトのFDCRは約 60%であった。露地トマトの場合は2％程度だった。今回GCで栽培したトマトは、ボンベからのCO2を約60%、外気からのCO2を40%の割合で使用していることが分かった。 露地の外気中での栽培日数と、GCの栽培日数を変化させた場合、植物のFDCRと各期間の比率との間には正の相関が認められた。よって、FDCRは化石燃料由来のCO2と外気由来のCO2の割合を正確に測定できると考えられた。CO2施用した温室で、1週間毎に出現したトマトの側芽を分析した。 環境データを使用し、シミュレーションソフトウェアを使用して、全期間に対するCO2施用期間中の光合成の割合(PPCO2)を計算した。サンプリング1 ～ 8日前のPPCO2と側枝のFDCRと正の相関を示した。約 600ppm(PPCO2=100%)の条件で出現した側芽のFDCRは約35%であったため、生体内のCの65%は外気中のCO2に由来すると判断された。これは、CO2施用時に換気などにより、外気からCO2が流入したためと考えらた。FDCRを求めることで、CO2施用により吸収される化石燃料の量を明らかにすることができ、CO2施用の効率化に役立つと期待できる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
グロースチャンバ―およびCO2施用を行った温室で栽培したトマトの化石燃料由来C率を調査する実験については、有用なデータを得ることができた。学会発表を２課題行うとともに、論文としてまとめ、既に公表済である。計画していたCO2局所施用試験は、局所施用の設定が難しかったため、課題期間を1年間延長し、次年度も再度行う予定としている。
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| 今後の研究の推進方策 |
土耕ハウスにおいてCO2施用した場合の化石燃料由来C率の結果について、秋の学会で発表予定である。また、夏季栽培でのCO2施用の効果と、冬季におけるCO2局所施用の効果については、次年度、研究期間を延長することで対応することにしている。
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