Air Irrigation：乾燥地の大気由来の未利用水資源で実現する節水農業

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17H04634
• Research Institution: Kochi University
• Principal Investigator: 森 牧人 高知大学, 教育研究部自然科学系農学部門, 教授 (60325496)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 北野 雅治 九州大学, 農学研究院, 教授 (30153109) [Withdrawn] ; 木村 玲二 鳥取大学, 乾燥地研究センター, 准教授 (80315457) [Withdrawn] ; 丸居 篤 弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (80412451) ; 長 裕幸 佐賀大学, 農学部, 教授 (90136599) [Withdrawn] ; 安武 大輔 九州大学, 農学研究院, 准教授 (90516113) [Withdrawn]
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 葉面結露 / 半乾燥地 / 微気象

Outline of Annual Research Achievements

世界の乾燥地や半乾燥地では，異常気象や気候変動の影響のもと、同時に進行する人口増加に伴う水不足が懸念されている．特に農業は水を大量に消費するが，水利用効率向上や未利用水資源の活用は十分とは言えない．本研究課題では，結露による葉の濡れ（葉面結露）に着目し，乾燥地農地における葉面結露の発生特性の解析を行うとともに，葉面からの水分吸収が植物の水分状態に及ぼす影響について解析した．
葉面結露が植物の生理生態機能に及ぼす影響を明らかにするためには，気象環境によって決定される葉面結露の発生特性（頻度・持続時間など）を把握する必要がある．当該年度はは、2018－2020年の暖候期を中心に中国北西部の乾燥地帯に位置する甘粛省白銀市郊外のトウモロコシ畑地で実施した現地調査（葉面結露の発生特性と気象環境の把握）の結果を詳細に解析した。その結果、葉面結露は，降水量と比較して少量（降水量の約5%）であったが，高頻度（栽培期間の55%の日数）で発生した．また，葉面結露は平均的に夜23時から翌朝の9時まで，10時間にわたって継続したことが確認された．以上の結果より，葉面結露は水量は少ないものの，高頻度で発生し，長時間継続することから，植物の生理生態機能に影響を及ぼし得ることが示された．また，葉面からの水分吸収が植物の水分状態に及ぼす影響についても解析された．その結果、実際に乾燥土壌条件では，葉からの水分吸収により植物水分状態が改善されることが明らとなった，一方で，葉面からの水分吸収により水ストレスが緩和されたにもかかわらず，植物の成長（地上部乾物重）は，葉面結露が無い場合と同程度であった．これらの結果から，植物の成長の基となる光合成に対する葉面結露の影響を明らかにする必要性が示唆された．

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Limiting factor of dew formation changes seasonally in a semiarid crop field of northwest China (2021)
  • Author(s): Gaku Yokoyama, Daisuke Yasutake, Weizhen Wang, Yueru Wu, Jiaojiao Feng, Leilei Dong, Kensuke Kimura, Atsushi Marui, Tomoyoshi Hirota, Masaharu Kitano, Makito Mori
  • Journal Title: Agricultural and Forest Meteorology Volume: 311 Pages: 108705
  • DOI: 10.1016/j.agrformet.2021.108705.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research