植物工場の環境調節に資する植物個体における物質輸送機能の環境反応モデルの構築

• 研究課題/領域番号: 26850157
• 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: 山口大学
• 研究代表者: 佐合 悠貴 山口大学, 創成科学研究科, 助教(テニュアトラック) (20648852)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: モデル化 / 養水分吸収 / チップバーン / 硝酸態窒素 / 高付加価値化 / 人工光型植物工場

研究成果の概要

本研究は，植物の物質輸送現象を中心とした環境生理反応を評価・モデル化する手法を開発し，植物工場における環境制御技術に応用することを目的としている。
葉菜類のチップバーンの回避を目標として，環境要素や生長速度とチップバーン発生との関係を解析・モデル化した。さらに，蒸散に影響されるCa吸収速度が葉内Ca含量に与える影響を評価し，葉内Ca含量とチップバーン発生との関係を明らかにした。
葉内硝酸態窒素含量の低減を目的として，根の窒素吸収速度に対する環境要素および蒸散速度の影響を評価した。吸収モデルに基づいて植物の成長に必要な窒素量を与えることにより，葉内の硝酸態窒素含量が低減できることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Application of Transpiration Integrated Model to Simulation of Dynamics of Ion Absorption by Tomato Roots Growing in Soil-less Culture (2017)
  • 著者名/発表者名: Nomiyama R., Yasutake D., Sago Y. and Kitano M.
  • 雑誌名: Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎ Ｂｉｏｌｏｇｙ 巻: 55 号: 1 ページ: 29-35
  • DOI: 10.2525/ecb.55.29
  • NAID: 130005311626
  • ISSN: 1880-554X, 1883-0986
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of light intensity and growth rate on tipburn development and leaf calcium concentration in butterhead lettuce. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sago Y.
  • 雑誌名: HortScience 巻: 51 号: 9 ページ: 1087-1091
  • DOI: 10.21273/hortsci10668-16
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development of an Android-tablet-based system for analyzing light intensity distribution on a plant canopy surface. (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyoshi T., Ibaraki Y. and Sago Y.
  • 雑誌名: Computers and Electronics in Agriculture 巻: 122 ページ: 211-217
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Evapotranspiration integrated model for analysis of soil salinization affected by root selective absorption. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nomiyama R., Yasutake D., Sago Y., Mori M., Tagawa K. Cho H., Wu Y. Wang W. and Kitano M.
  • 雑誌名: Environment Control in Biology 巻: 53 ページ: 199-204
  • NAID: 130005114595
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Advantages of pre-harvest temporal flooding in a catch crop field in relation to soil moisture and nutrient salt removal by root uptake (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasutake, D., Awata, K., Kondo, K., Yamane, S., Matsuoka, M., Maeda, M., Nagare, H., Nomiyama, R., Sago Y., Kitano, M., and Fujiwara, T.
  • 雑誌名: Biologia 巻: 69 号: 11 ページ: 1577-1584
  • DOI: 10.2478/s11756-014-0470-9
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Treatment of anaerobic digestion effluent of sewage sludge using soilless cultivation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Uchimura K., Sago Y., Kamahara H., Atsuta Y. and Daimon H.
  • 雑誌名: AIP Conference Proceeding 巻: 1585 ページ: 59-63
  • DOI: 10.1063/1.4866619
• [学会発表] 人工光型植物工場での根域低温ストレスによるスイスチャードの高品質化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 永塚仁司，佐合悠貴，渡邊尚也，濱邉寿美代．
  • 学会等名: 日本農業気象学会中四国支部2016年大会
  • 発表場所: 高知大学（高知県高知市）
  • 年月日: 2016-12-01
• [学会発表] 水耕養液中の微量要素に起因するリーフレタスの生理障害―肥料塩の種類と施用法および栽培環境の検討― (2016)
  • 著者名/発表者名: 渡邊尚也，佐合悠貴，永塚仁司，濱邊寿美代．
  • 学会等名: 日本農業気象学会中四国支部2016年大会
  • 発表場所: 高知大学（高知県高知市）
  • 年月日: 2016-12-01
• [学会発表] 人工光型植物工場でのサラダナ栽培におけるチップバーンの回避―成長速度を考慮した障害レベル解析手法の確立と応用― (2016)
  • 著者名/発表者名: 濱邊寿美代，佐合悠貴，渡邊尚也，永塚仁司．
  • 学会等名: 日本農業気象学会中四国支部2016年大会
  • 発表場所: 高知大学（高知県高知市）
  • 年月日: 2016-12-01
• [学会発表] Tipburn development and leaf calcium concentration in butterhead lettuce affected by environmental factors and calcium absorption (2016)
  • 著者名/発表者名: Sago Y.
  • 学会等名: Hortimodel 2016
  • 発表場所: Avignon (France)
  • 年月日: 2016-09-19
  • 国際学会
• [学会発表] 植物工場での養液中窒素濃度制御によるサラダナの硝酸塩含量低減 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐合悠貴，重村愛理，田中健，南雄大．
  • 学会等名: 日本生物環境工学会2016年大会
  • 発表場所: 金沢工業大学（石川県野々市市）
  • 年月日: 2016-09-12
• [学会発表] 植物工場での根域低温ストレスによる葉菜類の高品質化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐合悠貴，田中健，重村愛理，南雄大．
  • 学会等名: 日本生物環境工学会2016年大会
  • 発表場所: 金沢工業大学（石川県野々市市）
  • 年月日: 2016-09-12
• [学会発表] Fundamental experiments on effective control of water temperature for land-based aquaculture of seaweed in greenhouse. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sago Y. and Yamamoto H.
  • 学会等名: International Symposium on Agricultural Meteorology 2016
  • 発表場所: 岡山大学（岡山県岡山市）
  • 年月日: 2016-03-14
  • 国際学会
• [学会発表] 根の物質吸収機能の溶存酸素濃度に対する多様な応答特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 野見山綾介，堂脇翔太，佐合悠貴，安武大輔，北野雅治
  • 学会等名: 日本農業気象学会2016年全国大会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山県岡山市）
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] 植物工場におけるサラダナのチップバーン回避法の検討―障害発生と生長速度との関係解析 ― (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐合悠貴，重村愛理，田中健，南雄大
  • 学会等名: 日本農業気象学会中四国支部2015年大会
  • 発表場所: 農研機構近畿中国四国農業研究センター四国研究センター（香川県善通寺市）
  • 年月日: 2015-12-03
• [学会発表] 植物工場での根域低温ストレスによるリーフレタスの高品質化―処理期間，時期および品種の検討― (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中健，佐合悠貴，重村愛理，南雄大
  • 学会等名: 日本農業気象学会中四国支部2015年大会
  • 発表場所: 農研機構近畿中国四国農業研究センター四国研究センター（香川県善通寺市）
  • 年月日: 2015-12-03
• [学会発表] 植物工場産サラダナの硝酸態窒素含量の低減―光強度および養液中窒素濃度の制御効果― (2015)
  • 著者名/発表者名: 重村愛理，佐合悠貴，田中健，南雄大
  • 学会等名: 日本農業気象学会中四国支部2015年大会
  • 発表場所: 農研機構近畿中国四国農業研究センター四国研究センター（香川県善通寺市）
  • 年月日: 2015-12-03
• [学会発表] 人工光下の植物群落における光強度分布解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 三好達也，荊木康臣，佐合悠貴
  • 学会等名: 日本農業気象学会中四国支部2015年大会
  • 発表場所: 農研機構近畿中国四国農業研究センター四国研究センター（香川県善通寺市）
  • 年月日: 2015-12-03
• [学会発表] 光強度および根域温度が根のイオン吸収速度に与える影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐合悠貴，山本晴彦
  • 学会等名: 2015年生物環境工学会全国大会
  • 発表場所: シーガイアコンベンションセンター（宮崎県宮崎市）
  • 年月日: 2015-09-08
• [学会発表] Effects of calcium concentration and temperature in root zone on tipburn development in leaf lettuce. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sago Y., and Yamamoto H.
  • 学会等名: International Symposium on Agricultural Meteorology 2015
  • 発表場所: 文部科学省研究交流センター（つくば市）
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-19
• [学会発表] 根の物質吸収機能の溶存酸素濃度に対する多様な応答特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 野見山綾介，堂脇翔太，佐合悠貴，安武大輔，北野雅治
  • 学会等名: 日本農業気象学会 2015 年全国大会
  • 発表場所: 文部科学省研究交流センター（つくば市）
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-19
• [学会発表] 根域のCa濃度および温度がサラダナのチップバーン発生に与える影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐合悠貴，山本晴彦
  • 学会等名: 日本農業気象学会中四国支部2014年大会
  • 発表場所: 山口大学（山口市）
  • 年月日: 2014-12-04 – 2014-12-05
• [学会発表] Effects of light conditions on tipburn development in leaf lettuce. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sago Y., Baba M., Nomura K. and Yamamoto H.
  • 学会等名: Plant Factory Conference 2014
  • 発表場所: 京都大学（京都市）
  • 年月日: 2014-11-10 – 2014-11-12
• [学会発表] Effective use of biomass resources for tomato production in a sewage treatment plant. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sago Y., Uchimura K., Kamahara H., Atsuta Y., Tokairin T., Saigusa M. and Daimon H.
  • 学会等名: 9th IWA International Symposium on Waste Management Problems in Agro-Industries
  • 発表場所: ザクラウンパレス新阪急高知（高知市）
  • 年月日: 2014-10-24 – 2014-10-26
• [学会発表] LED赤青光の交互照射によるリーフレタスの生長促進に対する水耕栽培方式の影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐合悠貴，清水政仁，西澤美秋，山本晴彦，山内直樹，執行正義
  • 学会等名: 園芸学会平成26年度秋季大会
  • 発表場所: 佐賀大学（佐賀市）
  • 年月日: 2014-09-27 – 2014-09-28
• [学会発表] 光環境がサラダナのチップバーン発生と葉中Ca濃度に与える影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐合悠貴，馬場雅之，野村和輝，山本晴彦
  • 学会等名: 2014年生物環境工学会全国大会
  • 発表場所: 明治大学（東京千代田区）
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-11
• [学会発表] 養液栽培における根のイオン吸収量のシミュレーション (2014)
  • 著者名/発表者名: 野見山綾介，堂脇翔太，佐合悠貴，安武大輔，北野雅治
  • 学会等名: 2014年生物環境工学会全国大会
  • 発表場所: 明治大学（東京千代田区）
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-11
• [学会発表] 人工光下の植物群落に対する光強度分布解析システムの開発-Androidアプリケーションの作成- (2014)
  • 著者名/発表者名: 三好達也，荊木康臣，佐合悠貴．
  • 学会等名: 2014年生物環境工学会全国大会
  • 発表場所: 明治大学（東京千代田区）
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-11
• [学会発表] 光環境がサラダナのチップバーン発生に与える影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐合悠貴，馬場雅之，野村和輝，山本晴彦
  • 学会等名: 2014生態工学会年次大会
  • 発表場所: プラサヴェルデ（沼津市）
  • 年月日: 2014-06-27 – 2014-06-28
• [学会発表] 下水処理場における有機性廃棄物の有効利用によるトマト生産の高収量・低コスト化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐合悠貴，内村光希，熱田洋一，蒲原弘継，東海林孝幸，三枝正彦，大門裕之
  • 学会等名: 2014生態工学会年次大会
  • 発表場所: プラサヴェルデ（沼津市）
  • 年月日: 2014-06-27 – 2014-06-28