| 研究概要 |
本研究は,土中の根圏環境に対して複雑な応答挙動を経て伸長形状が変化する植物の根を,生物化学的な刺激物質による応答という流れではなく,単純な機械的な接触に対する応答の結果であると仮定して,物理的な立場から根の伸長形状を解析するものである.本年度は根の伸長に着目して研究を遂行した.まず,根の伸長に関する過去の文献報告を調査し,対象植物として主根が観察しやすいことを条件に,エダマメを選定した.次に,既に開発していた離散要素法に基づく根の伸長解析プログラムについて,全面的に見直し,根の先端部に新たな要素を導入する方法について,パラメータの決定方法を検討するとともに,数回の根の栽培実験を実施し,得られた実験結果と数値解析結果の比較を行った.比較の際には,根の生長実験から得られた写真と数値解析から得られた解析結果とを比較すること,またフラクタル次元を計算し,その値を比較することを行った.その結果,今回改良した解析プログラムにより,伸長形状ならびにフラクタル次元の値とも,実験結果と遜色のない根の伸長解析が実施可能であること,また土壌内に硬軟の硬度差を設定した解析においても,良好に伸長解析ができることを確認した.なお,当初予定していた3次元セルラーオートマトンとの比較検証については,平成20年度の課題とし,離散要素解析における3次元化の準備,ならびに平成20年度に導入予定の肥大を表現するための根の有限要素モデルについての考察を開始した.
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