歪みゲージ式変位計による作物の環境ストレスのリアルタイム診断

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10556013
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 藤田 耕之輔 広島大学, 生物生産学部, 教授 (90002170)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 李 克己 四日市大学, 生物資源学部, 教授 (00298663) ; 伊藤 純樹 広島県立農業技術センター, 研究員
• Keywords: 窒素ストレス / リンストレス / 歪ゲージ式変位計 / 茎径 / 果実径 / 光合成 / リアルタイム診断 / ソース・シンク関係

Research Abstract

環境ストレスによる阻害を軽減した植物生産システムを確立することを目指し、リアルタイムで環境ストレスを評価し、診断する方法について一連の研究を実施している。今回は、栄養ストレスを取り上げ検討した。すなわち、歪みゲージ式変位計により測定した茎・果実の径変化を主体に、これと光合成、転流、水分状態などとの相互関係について調査した。
実験は、供試植物として水耕栽培した第1花房果実肥大期のトマト(品種 桃太郎 8)を用い、処理としてリン(P)無添加を行い、茎径および果実径、光合成など各種のパラメータについて平行して測定した。その結果、(1)光合成速度は低P処理後12日目に低下したのに対し、(2)茎径は処理後6日目に、果実径では9日目にそれぞれ低下した。
一方、窒素(N)ストレスについてもほぼ同様の実験を行った。その結果、Nストレス処理(N欠如)によって、(1)茎径は処理後1日目に影響がみられ、昼間の収縮が小さく、夜間の肥大速度も低く、(2)果実には処理の影響は認められず、(3)葉の光合成速度は処理3日後に低下し、(5)葉の水ポテンシャルは7日目に低下した。
以上の結果を総合すると、茎径を歪みゲージ式変位計で計測することによって、他のパラメータより早期にNおよびPストレスの影響を計測しうることが判明した。また、栄養状態がトマトの果実生産へ与える影響は、ソース・シンク関係から次の様に理解される。Pストレスは光合成能(ソース)よりも果実肥大(シンク)をより早期に阻害するのに対して、Nストレスはソース能を阻害するがシンクに対する影響は小さいものと推定される。

Research Products

• [Publications] J.Ito,S.Hasegawa,K.Fujitaら: "Realtime diagonosis of enuiromunetal stress by miusmorphometric method I."Soil Science and Plant Nutrition. 45(2). 395-402 (1999)
• [Publications] J.Ito,S.Hasegawa,K.Fujitaら: "Effect of CO_2eurichment on stem and fruit diometer,photosynthesin,photoassimilate・・・"J. of Experimental Botany. (in press).
• [Publications] J.Ito,S.Hasegawa,K.Fujitaら: "Effect of CO_2eurichment on fruit growth and quolity in Japanese pear."Soil Science and Plant Nutrition. 45(2). 385-394 (1999)