蒸散流へのイオンローディングに着目した根の物質吸収の速度論的評価

根部物质吸收的动力学评估，重点关注蒸腾流中的离子负载

基本信息

批准号：
15J07844
负责人：
野見山綾介
金额：
$ 1.09万
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：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J07844/
关键词：
根の養水分吸収根の呼吸動的モデル生体計測環境調節

项目摘要

本研究は、蒸散流へのイオンローディングに着目して根のイオン吸収の速度論的モデルを構築し、栽培現場における環境調節等へ応用することを目的としている。本年度は、根域の溶存酸素濃度（[DO]）に対する根の物質吸収（呼吸、吸水、K+吸収）の応答特性を調査した。[DO]の低下に伴い根の呼吸速度は低下した。吸水速度は[DO] = 4～8 ppmでは有意に変化しなかった。[DO] = 4ppm以下では[DO]の低下に伴い有意に低下し、吸水の呼吸依存性が確認されたが、呼吸をほとんどしない[DO] = 0～1 ppmにおいて[DO] = 7～8 ppm時の約40%しか低下せず、呼吸によるエネルギーが得られなくてもある程度吸水を維持できることが推察された。K+吸収においては、吸水では変化が見られなかった[DO] = 4～8 ppmにおいて、 K+吸収速度は急激に低下し、[DO] = 0～1 ppmではほとんど吸収されなかった。以上、低溶存酸素条件下において蒸散流へのイオンローディング能が低下することが、定量的に示された。次に、トマト水耕栽培における省資源型肥培管理の視点から、提案した蒸散統合型イオン吸収モデルの応用可能性について検証した。根群の日積算イオン吸収量をモデルで推定し、その量だけ施肥を行うことで、慣行法（一定濃度の水耕液を根の吸水量に応じて施用）に比べ、過剰施肥を回避し肥料の利用効率を向上させたことから、本モデルが環境保全型の肥培管理へ応用可能であることが示唆された。さらに、モデルパラメータの経時変化、温度依存性、昼夜依存性等を、園芸ハウスでの水耕栽培において明らかにした。

本研究的目的是构建根系吸收离子的动力学模型，重点关注离子加载到蒸腾流中，并将其应用于栽培场所的环境调节。今年，我们研究了根区根部物质吸收（呼吸、吸水、K+吸收）对溶解氧浓度（[DO]）的响应特征。根呼吸速率随着[DO]的降低而降低。 [DO] = 4 和 8 ppm 之间吸水率没有显着变化。 [DO]=4ppm以下时，随着[DO]的减少而显着减少，确认了吸水对呼吸的依赖性，但在[DO]=0～1ppm时，几乎没有呼吸作用，[DO] ] = 7 至 8。下降幅度仅为 ppm 的 40% 左右，表明即使无法通过呼吸获得能量，吸水率仍能在一定程度上得以维持。关于K+吸收，没有观察到吸水率的变化；在[DO]=4至8ppm时，K+吸收率迅速下降，并且在[DO]=0至1ppm时，几乎没有观察到吸收。如上所述，定量地表明，在低溶解氧条件下，蒸腾流中的离子负载能力降低。接下来，我们从资源节约型肥料管理的角度验证了所提出的蒸腾积分离子吸收模型在番茄水培栽培中的适用性。通过使用模型估算根部每日累积的离子吸收量并按该量施肥，与传统方法（根据根部吸收的水量施用固定浓度的水培溶液）相比，可以避免过度施肥。根）肥料利用率的提高表明该模型可以应用于环境友好型肥料管理。此外，我们还阐明了花园温室水培模型参数的时间变化、温度依赖性、昼夜依赖性等。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Transpiration integrated model of root ion absorption for nutrient management in the soil-less culture.

无土栽培中养分管理的根系离子吸收蒸腾综合模型。

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ryosuke Nomiyama; Yosuke Takao; Daisuke Yasutake; Masaharu Kitano.
通讯作者：
Masaharu Kitano.

Evapotranspiration Integrated Model for Analysis of Soil Salinization Affected by Root Selective Absorption

根系选择性吸收影响土壤盐渍化分析的蒸散综合模型

DOI：
10.2525/ecb.53.199
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ryosuke Nomiyama; Daisuke Yasutake; Yuki Sago; Makito Mori; Kenta Tagawa; Hiroyuki Cho; Yueru Wu; Weizhen Wang; Masaharu Kitano.
通讯作者：
Masaharu Kitano.

Night-time leaf wetting process and its effect on the morning humidity gradient as a driving force of transpirational water loss in a semi–arid cornfield.

夜间叶片润湿过程及其对早晨湿度梯度的影响作为半干旱蒸腾失水的驱动力

DOI：
10.1515/biolog-2015-0175
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
1.5
作者：
Daisuke Yasutake; Makito Mori; Masaharu Kitano; Ryosuke Nomiyama; Yuta Miyoshi; Daisuke Hisaeda; Hiroyui Cho; Kenta Tagawa; Yueru Wu ;Weizhen Wang
通讯作者：
Weizhen Wang

根群のイオン吸収モデルに基づく戦略的肥培管理の可能性．

基于根群离子吸收模型的战略肥料管理的可能性。