乾燥地植物生産における高生産・節水化に寄与する葉面結露の生理生態的効果

叶片凝结的生理和生态效应有助于旱地植物生产的高产和节水

基本信息

批准号：
19J22144
负责人：
横山岳
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は，従来の乾燥地農業におていは，降雨や灌漑量と比較して極めて少量であるため水資源として軽視されてきた結露による葉の濡れ（葉面結露）が，植物の生理生態機能（光合成，蒸散，水分状態など）に及ぼす影響を明らかにすることであった．一方で，コロナウイルス流行によって，研究対象地である中国甘粛省の乾燥地畑地で実験を実施することが不可能であったため，研究計画を大幅に変更し，これまで観測対象地で計測した葉面結露のデータおよび気象環境のデータを解析した．その結果，結露は，春（4月，5月，6月）において発生頻度が低く発生したとしても少量であった一方で，夏（7月，8月，9月）においては結露は頻繁に発生し，発生量も春と比較して多かった．結露が発生した場合と発生しなかった場合の気象環境を比較すると，結露が発生した場合では結露が発生しなかった場合と比較して放射冷却の強度が強く（夜間の負の純放射量が大きく），表面温度が低いことが明らかとなった．しかしながら，結露の発生の季節変化のパターンと放射冷却の強度を表す夜間の純放射量の季節変化のパターンが一致しなかった一方で，結露量と水蒸気圧の季節変化のパターンが一致していることを見出した．これらの結果から，春においては，放射冷却の強度が強かったとしても結露の元となる水蒸気が少ないために結露の発生が起こりづらいと仮説を立てた．実際に春においては，水蒸気圧と結露量の関係に有意な正の相関が認められた．一方で，春においては結露量と夜間の純放射量に有意な相関関係は無かった．また，夏においては，結露量と純放射量に有意な相関関係が認められた．これらの結果から，結露の元となる水蒸気が少ない春においては，水蒸気圧が結露の発生を律速し，水蒸気が多い夏においては，放射冷却の強度によって結露の発生が律速されることがあきらかとなった．

这项研究的目的是减少由露水（叶片凝结）引起的叶片湿润量，在传统的旱地农业中，露水（叶片凝结）由于与降雨和灌溉相比极小而被忽视。对生理和生态功能（光合作用、蒸腾作用、水分状况等）的影响。另一方面，由于冠状病毒的爆发，无法在研究目标地区中国甘肃省的旱地进行实验，因此研究计划发生了重大改变，并在观测目标地区进行了叶子测量到目前为止，我们分析了地表凝结数据和气象环境数据。因此，春季（4、5、6月）凝露发生频率较低，但数量较少，而夏季（7、8、9月）凝露发生频率高于春季。。对比有凝露和无凝露的气象环境，我们发现有凝露的情况下辐射降温的强度比无凝露的情况要强（夜间净辐射量为负），可见地表温度较低。然而，虽然结露发生的季节变化模式与代表辐射冷却强度的夜间净辐射的季节变化模式并不匹配，但结露和水量的季节变化模式并不匹配。我发现蒸气压确实如此。根据这些结果，我们假设即使辐射冷却强度很强，春季也不太可能发生凝结，因为作为凝结来源的水蒸气较少。事实上，在春季，水蒸气压力与露水凝结量之间存在显着的正相关关系。另一方面，春季，露水凝结量与夜间净辐射量之间没有显着相关性。此外，在夏季，结露量与净辐射量之间存在显着相关性。从这些结果可以清楚地看出，在春季，当水蒸气很少时，水蒸气是结露的来源，水蒸气压力决定了结露的速率，而在夏季，当水蒸气较多时，冷凝速率由发生的辐射冷却的强度决定。

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Limiting factor of dew formation changes seasonally in a semiarid crop field of northwest China

DOI：
10.1016/j.agrformet.2021.108705
发表时间：
2021-12
期刊：
Agricultural and Forest Meteorology
影响因子：
6.2
作者：
G. Yokoyama;D. Yasutake;Weizhen Wang;Yueru Wu;Jiaojiao Feng;Leilei Dong;Kensuke Kimura;Atsushi Marui-Ats
通讯作者：
G. Yokoyama;D. Yasutake;Weizhen Wang;Yueru Wu;Jiaojiao Feng;Leilei Dong;Kensuke Kimura;Atsushi Marui-Ats

Evaluation of the physiological significance of leaf wetting by dew as a supplemental water resource in semi-arid crop production

DOI：
10.1016/j.agwat.2021.106964
发表时间：
2021-09
期刊：
Agricultural Water Management
影响因子：
6.7
作者：
G. Yokoyama;D. Yasutake;Keisuke Minami;Kensuke Kimura;Atsushi Marui;Wu Yueru;Jiaojiao Feng;
通讯作者：
G. Yokoyama;D. Yasutake;Keisuke Minami;Kensuke Kimura;Atsushi Marui;Wu Yueru;Jiaojiao Feng;

中国北西部の乾燥地畑地における結露の発生は季節ごとに異なる気象要因に制限される

中国西北旱地旱地露水凝结的发生根据季节受到不同天气因素的限制。

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nutthira Pakkang;Noriyuki Mineharu;Manish Kumar;Yasumitsu Uraki;横山岳，安武大輔，王維真，呉月茹，董磊磊，木村建介，丸居篤，広田知良，北野雅治，森牧人
通讯作者：
横山岳，安武大輔，王維真，呉月茹，董磊磊，木村建介，丸居篤，広田知良，北野雅治，森牧人

Chinese Academy of Sciences(中国)

中国科学院（中国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

乾燥地畑地における葉面結露の発生特性と気象環境の関係

旱地叶片凝露发生特征与气象环境的关系

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yokoyama Gaku;Yasutake Daisuke;Minami Keisuke;Kimura Kensuke;Marui Atsushi;Yueru Wu;Feng Jiaojiao;Wang Weizhen;Mori Makito;Kitano Masaharu;Nutthira Pakkang;横山岳，安武大輔，呉月茹，王維真，広田知良，北野雅治，森牧人
通讯作者：
横山岳，安武大輔，呉月茹，王維真，広田知良，北野雅治，森牧人