LED光刺激に対する植物葉面電位応答と計測の寿命

植物叶片对 LED 光刺激的电位响应和测量寿命

• 批准号: 13876056
• 负责人: 澁澤 栄
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13876056/
• 关键词: 生体計測; 植物生育; 葉面電位; 長周期信号; 光刺激; システム応答

1)LEDパネルを利用して光の強度と周期をランダムに変化する予備実験を実施した結果,供試植物(レタスを想定)の生育に必要な強度が得られず,予定した観測実験が実施できなかった。光強度を高めるための工夫や光信号の周期やデューティ比及び複数葉面へのスポット照射の方法について未だ検討中である。2)既存の蛍光灯照明を用いた計測実験を継続した結果,次のようなことが明らかになった。(1)葉面電位センサーを植物体葉面に設置して電位の観測をはじめると,最初の数時間は不安定な時間変動が観測されるが,その後周期的な変動が数十時間つづき,最終的には電位の変動振幅が小さくなる傾向が認められた。この事実をもって,「計測の寿命」の可能性を仮説として取り上げようとしたが,観測値が葉面電位センサー設置による植物体葉面変化の影響なのか,それとも実際の葉面電位を表現しているかの判断は困難であった。(2)周期的変動部分のみを取り出してみると,8分間隔の明暗周期照射に対する葉面電位の周期的変動が最もゲインの高い結果が得られた。すなわち,明暗周期に対して葉面電位応答の感度が異なることが示唆された。(3)CAM植物であるCrassulaを供試して周期的な光刺激を与え続けると,葉面電位の相空間パターンが複雑なトラジェクトリから周期的規則的なトラジェクトリへひく込まれるような様相を示す事実を確認した。(4)一つの植物体で2枚の個葉の葉面電位を同時に計測すると,その周期性が同期する場合と逆位相なる場合が観測された。逆位相とは葉先方向に対する電位差が互いに逆転する現象である。

1) The intensity and cycle of the light intensity of the LED are used to determine the necessary intensity for the growth of the test plant. Light intensity is high, time is short, period of light signal is short, time is short. 2)The results of the measurement of the existing fluorescent lamp illumination are as follows: (1)The leaf surface potential of the plant is set up to measure the leaf surface potential. The initial period of time is unstable. The time of change is measured. The subsequent period of change is tens of times. The final amplitude of the potential change is small. The possibility of "measuring the life span" is difficult to judge, and the effect of leaf surface variation on leaf surface potential is difficult to judge. (2)The periodic variation of the leaf potential is the highest in the 8-minute interval of light and dark illumination. The sensitivity of leaf potential response varies according to the light and dark cycle. (3)CAM plants are tested by periodic light stimulation and phase space of leaf potential is confirmed by periodic regular light stimulation. (4)The leaf potentials of two leaves of a plant are measured simultaneously, periodically and in opposite phases. The potential difference between the opposite direction and the opposite direction

项目成果

K.Matsumoto: "Measuring the leaf electricity of living plant"Proc. 2nd IFAC/CIGR Workshop on Bio-robotics, Information Technology and Intelligent Control for Bioproduction Systems, Pergamon Press. 135-141 (2001)

K.Matsumoto：“测量活植物的叶电”Proc。

K.Matsumoto: "Response of leaf electricity to photo-stimuli"Proc. 2nd IFAC/CIGR Workshop on Intelligent Control for Agricultural Applications, Aug. 22-24, 2001, Bali, Indonesia. 91-96 (2001)

K.Matsumoto：“叶电对光刺激的响应”Proc。

K. Matsumoto: "Response of Leaf Electricity to Photo-stimuli"Proc. 2nd IFAC/CIGR Workshop on Intelligent Control for Agricultural Applications, Aug.22-24, 2001, Bali, Indonesia. 91-96 (2001)

K. Matsumoto：“叶电对光刺激的响应”Proc。