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振動防除システムの構築:振動による樹木害虫の検知と行動制御

研究課題

研究課題/領域番号 22K05661
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39040:植物保護科学関連
研究機関国立研究開発法人森林研究・整備機構

研究代表者

高梨 琢磨  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (60399376)

研究分担者 蔭山 健介  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (30272280)
衣浦 晴生  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (00353665)
田村 繁明  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 研究員 (80813857)
中村 克典  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (40343785)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード害虫防除 / カミキリムシ / 振動
研究開始時の研究の概要

カミキリムシ類は、樹木の内部に穿孔し、被害を与える農林業害虫である。本研究では、振動センサを用いて、樹木内の幼虫が発する微弱な振動を取得・解析し、その振動から行動の継続的なモニタリングをおこなう。そして、幼虫の行動を制御する振動の効果を明らかにする。これらの成果から、樹木内の幼虫をセンサで検知し振動により行動制御をおこない、そして制御効果を検証する振動防除システムの開発を目指す。

研究実績の概要

昆虫は基質を伝わる振動を感知して様々な行動反応をおこすことから、振動を用いた行動制御による害虫防除が可能となる。本研究では、カミキリムシ類(クビアカツヤカミキリ等)を対象に、振動を用いて1)害虫の検知、及び 2)害虫の行動制御の両方をおこなう防除システムを構築する。害虫防除への応用として、1)と 2)の併用による、樹木内の幼虫を検知後に行動制御をおこし、その効果を幼虫のモニタリングから検証する振動防除システムの開発を目指す。
本年度は、振動を用いて2)飛来または羽化した成虫の行動制御に関する野外試験をおこなった。振動発生装置をウメやサクラの樹幹に装着して、振動の強度(加速度)が一定値以上で樹幹と枝に伝達していることを振動測定より確認した。この装置から振動を与えた振動処理区と対照区を交互に入れ替えて、主に100Hzの振動を一定間隔で断続的に与えた。その結果、振動処理区と対照区いずれでも複数の成虫が観察された。振動処理区において、成虫はフリーズ反応(歩行等の停止)や驚愕反応(体の一部を瞬時に動かす)を示した。さらに対照区と比較して、振動処理区においてフリーズ反応によって定着時間が長くなる傾向が観察された。以上より、振動による成虫の行動制御効果が野外において示され、振動を用いてクビアカツヤカミキリ成虫の行動制御をおこなう防除システムの構築につながる知見となった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

クビアカツヤカミキリの振動防除システムを構築するために、振動発生装置からの振動による成虫の行動制御効果を示した。当年度予定していた計画の幼虫の試験については、来年度進める。

今後の研究の推進方策

室内で人工的に幼虫を接種したサクラ丸太を用いて、クビアカツヤカミキリ幼虫の様々な振動を取得、解析する。また、幼虫に対する振動の影響を実験室内で示し、クビアカツヤカミキリの振動防除システムを構築につながる知見を得る。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Vibrations and mushrooms: Do environmental vibrations promote fungal growth and fruit body formation?2023

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Chisato、Mukai Hiromi、Takanashi Takuma
    • 雑誌名

      Ecology

      巻: 104 号: 6

    • DOI

      10.1002/ecy.4048

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 振動による昆虫の行動制御に基づく害虫防除技術2022

    • 著者名/発表者名
      高梨 琢磨、向井 裕美、平栗 健史
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌B 通信

      巻: J105-B 号: 10 ページ: 761-770

    • DOI

      10.14923/transcomj.2021MJI0004

    • ISSN
      1881-0209
    • 年月日
      2022-10-01
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Exploitation of Vibration Sensing for Pest Management in Longicorn Beetles2022

    • 著者名/発表者名
      Takanashi Takuma、Nishino Hiroshi
    • 雑誌名

      Biotremology: Physiology, ecology, and evolution

      巻: 8 ページ: 495-509

    • DOI

      10.1007/978-3-030-97419-0_20

    • ISBN
      9783030974183, 9783030974190
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 野外におけるクビアカツヤカミキリ成虫の振動による行動制御2024

    • 著者名/発表者名
      衣浦晴生、高梨琢磨、中島太郎、松島一司
    • 学会等名
      日本昆虫学会第84回大会・第68回日本応用動物昆虫学会大会合同大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 虫たちの音と振動の世界~生物音響学への招待2023

    • 著者名/発表者名
      高梨琢磨
    • 学会等名
      KEK レクチャー&コンサート 科学と音楽の響宴2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 害虫防除のための振動がソメイヨシノへ及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      衣浦晴生、高梨琢磨
    • 学会等名
      樹木医学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 振動によるクビアカツヤカミキリの検知と行動制御&;成虫・幼虫の野外試験2023

    • 著者名/発表者名
      "高梨琢磨、衣浦晴生、田村繁明、金子修治、上地奈美、小野寺隆一、蔭山健介
    • 学会等名
      第67回日本応用動物昆虫学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 高梨琢磨2022

    • 著者名/発表者名
      昆虫が利用する振動の特性と害虫防除技術への応用
    • 学会等名
      ポリテックジャパン・ウェブセミナー
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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