植物の根は高濃度塩水湛水栽培にどのように順化するのか？

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K06312
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分41040:農業環境工学および農業情報工学関連
• 研究機関: 岩手大学
• 研究代表者: 松嶋 卯月 岩手大学, 農学部, 准教授 (70315464)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: hydraulic lift / 塩水の農業利用

研究成果の概要

培地表面の可視画像から培地内水分布の経時変化を調査した結果，塩水湛水区の培地の湿潤域は，毛管上昇高さより4cm高く，Hydraulic Liftで乾燥した培地へ水が再配分されていた．塩水湛水培地内の水分・塩分分布と根分布の関係では，含水率が高く生存している根がその周囲にhydraulic liftで水を再配分しており，塩水処理区の湿潤域には対照区と比較して太い根が確認され，その太い根がHydraulic Liftによって形成された根域，もしくはHydraulic Liftによって水を再配分した．酸素消費速度は呼吸活性のパラメータであり，塩水処理区と対照区では根の生理的状態が異なっていた．

自由記述の分野

農業環境・情報工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

高濃度塩水湛水栽培において植物がhydralic liftで水を再配分し根系を健康に保つ現象現象は，砂漠で巨木がオアシスを形成するのと同じ原理であると考えられる．すなわち，本研究で更にメカニズム解明が進んだもみ殻培地を利用した高濃度塩水湛水栽培を応用すれば，わずか20cmほどの厚さの培地で，巨木の深根が行うhydralic liftで成り立つ砂漠のオアシス形成と同様の現象を可能にする新栽培技術は社会的意義が高い．
植物が塩水湛水栽培に順化するメカニズムは，これまでの研究例が少なく新規性が高い．そのメカニズムを解明し，植物の塩ストレス抵抗性の獲得について新たな知見が得られたことは学術的に意義深い．