权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

Quantifying effects of plant root growth on soil thermal properties and developing in-situ plant root density measurement

量化植物根系生长对土壤热性质的影响并开发原位植物根系密度测量

基本信息

批准号：
21K14940
负责人：
小島悠揮
金额：
$ 3万
依托单位：
Gifu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は，地表面近傍土壌の熱輸送量評価において，これまで着目されてこなかった植物根の生長が土壌の熱輸送特性に与える影響を解明することを目的としている．2022年度はより詳細に土壌構造と植物根の関係性を解明し，熱輸送特性の解析を進めるためにX線CTスキャンを用いて土壌（豊浦砂）中の植物（ギニアグラス）根，土粒子，土壌水分および土壌空気の分布を評価した．その結果，以下の成果を得た．①CTスキャンによって，リージョングローイング法に基づいた根の分節化を実施した．その後，残された領域について輝度ヒストグラムから土粒子，土壌水分，土壌空気を分節化することで，土壌カラムのCTスキャン画像を元に各土壌構成要素ごとの画像の生成に成功した．これにより各構成要素の分布傾向を把握可能となった．②豊浦砂にて栽培したギニアグラスの根は，地表面付近では地上部の安定性向上のために水平方向への伸長が多くみられ，反対に深度が増すと鉛直方向への伸長が主となることが分かった．その際，地表面付近では根の周囲は土壌空気が支配的であり，土壌水分は根とあまり接触していないこと，深度が増すにつれて土壌水分と接触する植物根が増えることが明らかになった．③CTスキャンと画像解析によって得られた各土壌構成要素の分布図から，土中の熱の流れを熱伝導解析によって簡易的に評価した．先述した地表面付近とある程度深い土壌層では，土壌構成要素と植物根の接触状況等が異なるため，土壌中の熱の流れ方と植物根の寄与が異なることが示された．

This study aims to evaluate the heat transport capacity of soil near the surface of the earth and to clarify the effects of plant root growth on the heat transport characteristics of soil. In 2022, the relationship between soil structure and plant root was clarified and the analysis of heat transport characteristics was carried out. The distribution of soil particles, soil moisture and soil air is evaluated. The following results were obtained. 1. CT scanning technology is used to analyze the characteristics of CT scanning technology, such as CT scanning technology, CT scanning technology and CT scanning technology. Later, the remaining fields were divided into sections such as soil particles, soil moisture, and soil air. Therefore, the CT image of the soil was successfully generated for each soil constituent element. It is possible to grasp the distribution tendency of each constituent element. 2. The soil surface is close to the ground surface, and the stability of the soil surface is upward. The horizontal direction of the soil surface is upward. The horizontal direction of the soil surface is upward. The vertical direction of the soil surface is upward. The vertical direction of the soil surface is upward. When the ground surface is close to the root, the soil moisture is in contact with the root, and the depth increases. 3. The analysis of CT images shows the distribution of the elements of soil and the analysis of heat conduction in soil. First of all, the earth surface is close to the depth of the earth layer, the elements of the earth layer and the contact condition of the plant roots are different, and the heat flow in the earth layer and the plant roots are different.