| 研究課題/領域番号 |
19K06292
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| 研究機関 | 鳥取大学 |
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研究代表者 |
齊藤 忠臣 鳥取大学, 農学部, 准教授 (70515824)
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| 研究分担者 |
依田 清胤 石巻専修大学, 理工学部, 教授 (30254832)
猪迫 耕二 鳥取大学, 農学部, 教授 (60243383)
竹村 圭弘 鳥取大学, 農学部, 講師 (70731545)
藤巻 晴行 鳥取大学, 乾燥地研究センター, 教授 (90323253)
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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 | 樹体水分 / 樹液流速 / 水ポテンシャル / 電気伝導度 / SPAC |
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| 研究実績の概要 |
土壌・植物・大気連続系（Soil-Plant-Atmosphere Continuum：SPAC）における物質移動の機構解明およびモデリングは重要な課題であるが，特に植物体を通じた物質移動については数多くの未解明点が存在する．また，異なる環境下における樹木の水利用特性や物質移動機構の解明は，森林水文，生態系保全，気候変動応答の解明，センサ類を用いた精密農業（効率的な灌漑，高品質果樹の生産）等の農学の多分野における発展性・実用性・普及効果を有している．
本研究は近年新規開発されたセンサ群を駆使し，これまでは観測不可能であった樹体内外における物質移動の「駆動力」「流れ」「貯留」の網羅的な非破壊・連続観測を目指す取り組みである．自生種および果樹を対象として自然条件下や各種ストレス条件下で観測を行い，計測・モデリングの専門家，センサ開発者，樹木生理・果樹の専門家らが連携して知見を取りまとめ，SPACにおける物質移動・貯留における新たな機構の解明やそのモデル化，また得られた知見の多分野での応用について検討する．
本研究は2019・20・21年度の３ヶ年で実施予定であり，本年度はその初年度にあたる．観測対象として，①シラカシ（大型ポット内・照葉樹林の代表種の一つとして），②ニホンナシ（鳥取大学附属FSC大塚農場内の３品種）の２種の樹木を用意し，それぞれの樹木に樹液流速，樹体水分・電気伝導度，水ポテンシャル等を観測するための機器を設置し，各パラメータの連続観測を開始した．結果より，①については，ポット内での灌水・蒸発制御下での観測により，樹体の水利用特性の定量的分析がされ，②については，１年を通じたニホンナシの水利用特性が把握されるなど，初年度として十分な研究成果が得られた．
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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
研究初年度として，観測樹木の準備や観測機器の設置が順調に実施され，また，その後の観測も順調に進んでいる．さらに，シラカシ，ニホンナシの両樹種の観測結果から，樹木の水利用特性に関する定量的・定性的な新たな知見が多く得られ，初年度として十分な研究成果が得られた．
一方で，葉・幹・根におけるポテンシャル測定に使用を予定していた8chポテンシャルセンサに関しては，センサ・ロガーを作成していた唯一の製作所が倒産した影響で，今後の使用・メンテナンスが困難な状況となった．幹については，他センサーで代用し，根における観測は他センサーによる土壌での観測で代替することとしたが，葉面でのポテンシャルの連続測定に関しては現時点で代替手法が無く，今後の検討課題となっている．
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| 今後の研究の推進方策 |
シラカシ，ニホンナシの両樹種共に，センサの新設・メンテナンスを行いつつ観測を継続する．シラカシについては，2020年度には潅水の量とタイミングを制御，21年度には塩水潅水とリーチングを行い，自然条件，乾燥・加湿・塩ストレスに対する樹木の応答を観測する．ニホンナシについては，果実生産に影響を与えない範囲で土壌水分の制御（シート被覆による降雨遮断や散水による加湿）を検討する．環境・潅水条件のみならず，開花・結実および剪定・摘果作業等に対する各指標の応答を明らかにし，部位間や品種間での比較を行う．
また，進捗状況にも記載したように，8chポテンシャルセンサの使用が困難となったため，特に葉面でのポテンシャルの連続測定の代替手法を検討していく．さらに，樹液流速センサについては，センサおよびロガーの故障に伴う修理が頻発しており，予算の多くを投入する必要が生じている状況であるため，製造元と連絡を取り合いながら，故障を防ぐ観測手法の確立を検討する．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
2019年度中に設置した観測機器のうち，特に樹液流速計については故障が頻発し，年度が切り替わるタイミングで修理が必要となる可能性があったため，観測が停止せぬためにも予算を確保する必要があった．
残額については，引き続き機材の修理費に使用するほか，2019年度に生産停止となったポテンシャルセンサの代替センサの購入に充てる予定である．
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