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本研究は、寒天やゲルライト等、複数の固体培地を対象に、物質移動の観点から、固体培地の生育環境を総合的に明らかにしようとするものであり、本年度は移動物性値の測定と溶質移動について検討した。得られた結果をまとめると以下の通りである。
1.水ポテンシャルについてゲル化剤の濃度変化によるマトリックポテンシャル、pHや温度依存性について測定した。この結果、マトリックポテンシャルは通常の栽培濃度では-5cm水頭以上となり、水分供給の駆動力としては無視できることが分かった。また、載荷重による荷重ポテンシャルの効果を見積もり、荷重圧がストレートにマトリックポテンシャルを増加させることが分かった。
2.透水係数についてサンプル容器とゲルの間のチャンネリングを防ぐように工夫した独自の実験法により、ゲル化剤濃度、pH等による透水係数の変化を測定した。この結果、特に寒天では通常の培地濃度付近で透水係数が激しく変化する不安定な状況にあることが分かった。また、透水係数から推定した間隙径と電子顕微鏡写真のそれとがほぼ一致することを確かめた。
3.溶質の拡散係数について非電荷の溶質の拡散係数はゲル濃度に因らず、ほぼ水中での値と同一の値をとることを実験的に確認した。ただし、電荷を持った溶質ではゲル濃度の増加にともなって減少していた。また、酸素の拡散についてはゲル濃度に依存せず水中の値と同一値をとることが推測された。
4.寒天培地中の溶質移動寒天培地中の溶質移動実験を行い、水によって運ばれる移流と濃度勾配によって運ばれる拡散とに分離した。その結果、拡散の影響が極めて大きいことを確認した。
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