| 研究課題/領域番号 |
19K06014
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
切岩 祥和 静岡大学, 農学部, 教授 (50303540)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 種子発芽 / 超音波 / ストレス耐性 |
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| 研究実績の概要 |
本課題は、夏季高温期における作物生産の安定化に寄与するための技術開発を目指すものである。これまでの検討から作物に対する超音波照射処理の方法は、種子に対する直接照射処理と、超音波処理した水の葉面散布処理の2通りが有力な候補である。しかし、作物によって照射処理による効果が周波数によって異なったり、発芽処理条件によっても異なったりしたことから、効果を最大化できる処理条件を明確化できていない。
そこで、はじめに種子に対する照射時間30分とし、28、40、75、100、200、1000kHz処理を野菜種子40作物（それぞれについても数品種供試）に対して25℃条件下での発芽に対する影響を調査した。その影響は作物ごとでの傾向はなく、また周波数による影響も作物によって異なった。シソ、タマネギ、ネギでは処理によって発芽は悪くなり、種子発芽処理方法を再検証する必要がある。効果が得られた作物としては、カブ、キャベツ、エンドウ、ニンジン、ルッコラ、ブロッコリー、ホウレンソウ、ミツバであったが、効果が得られる周波数は異なった。
次に超音波処理により促進されたホウレンソウと、抑制されたタマネギを供試し、吸水から発芽直前までの抗酸化系の酵素活性を調査した。その結果、超音波処理によりいずれもカタラーゼが低くなった。アスコルビン酸ペルオキシダーゼはホウレンソウでは高くなったが、タマネギでは検出できないレベルに低下した。スーパーオキシドディスムターゼ活性は影響されなかった。
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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
作物の種子発芽に及ぼす超音波処理の影響について網羅的に処理を行い「超音波処理カルテ」を完成させる予定であったが、品種によってもその影響が異なったことから、超音波の種子に対する処理が単純な物理的な作用にとどまらず、作物の応答と一緒に理解する必要があると改めて感じている。ただ、40作物を供試し、今回検討した30分間の処理時間が妥当なものとそうでないものが確認できたことに加え、その両者での発芽直前までの生理的応答の違いも確認できたことから、おおむね順調に進捗していると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度の調査によって超音波処理の効果がある作物と効果がないまたは悪影響を及ぼす作物とが明らかとなった。このことから作物生産に一様に利用できない可能性が確認されたことから、超音波のいい面と悪い面を含め作物に対する超音波処理の影響について明らかにしたいと考えている。その上で夏季高温期に効果を安定して発揮できる技術としての確立を目指したい。
検討を進める中で生じた課題としては、出力可変可能な高性能は装置を検討したが、処理時に水温が上昇することが判明した。種子発芽においては処理水温も影響することが多く知られていることから、超音波の処理効果を明らかにするうえでは、温度調整を加える必要性も生じている。ただ、温度上昇を加味した装置として利用することによりさらに効果を高めることができれば、技術としては問題ないので、引き続き装置の改良と作物の応答についての検証を進めたいと考えている。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初計画においてリーフポロメーター（700,000円）を購入予定であったが、今年度試験では種子発芽試験の研究に注力したため、未使用となった。次年度以降の試験計画において夏季高温条件下での試験を予定していることから、次年度購入手続きを進める予定である。
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