植物培養体の生長促進に最適な明暗周期と培養器の換気回数の策定

建立培养容器的最佳明暗循环和通风频率，以促进植物培养物的生长

• 批准号: 07760245
• 负责人: 富士原 和宏
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07760245/
• 关键词: 植物組織培養; 明暗周期; 換気回数; CO_2濃度; CO_2交換速度; 光合成; 呼吸

植物培養体(以後、培養体)の生長促進に最適な明暗周期(明期と暗期を合わせた時間)と培養器の換気回数(通気性)を策定するために、培養体の1日の正味のCO_2吸収量(以後、日CO_2吸収量)に及ぼす明暗周期の影響が、培養器の換気回数によってどのように異なるのかをコンピュータシミュレーションにより調べた。具体的には、まず明暗周期と換気回数を種々組み合わせたときの培養器内CO_2濃度の時間変化を富士原ら(1987)の方法により推定した。それによって得られた培養器内CO_2濃度の時間変化から、培養体の日CO_2吸収量を算定した。このとき、明期と暗期の時間比は2:1、培養体はFicus lyrata、培養器内空気容積は157ml、培養器周囲のCO_2濃度は400ppmとした。その結果、(1)明暗周期が短いほど培養体の日CO_2吸収量が増加すること、(2)明暗周期を6時間以下にすると日CO_2吸収量の増加割合が顕著になること、(3)換気回数が0.1h^<-1>以下では明暗周期を短くしても日CO_2吸収量がほとんど増加しないこと、などを明らかにした。これらの結果は、明暗周期を短くすることの効果の程度は、培養器内外間でのCO_2交換性/交換速度により大きく影響されること、すなわち、培養器の換気回数、さらには培養器周囲のCO_2濃度や培養器内空気容積によっても影響されることを示すものである。少数の試験区を用意して行った実際の培養試験の結果は、シミュレーション結果と同様であった。また、培養体の(乾物)生長は、日CO_2吸収量の増大に伴い単調増加したことから、実用的な範囲内の明暗周期と換気回数のレベルにおいては、培養体の日CO_2吸収量を最大とする明暗周期と換気回数の組み合わせは、そのまま培養体の生長促進に最適な組み合わせであることが確認された。

The optimal light-dark cycle (light and dark period) and the number of cycles of the incubator (ventilation) for growth promotion of plant cultures (later, culture) are determined. The effects of light-dark cycle and the number of cycles of the incubator on the daily CO_2 uptake (later, daily CO_2 uptake) of the positive flavor of the culture are also determined. The specific method for estimating the time variation of CO_2 concentration in the incubator is Fujihara (1987). The CO_2 concentration in the incubator changed with time, and the CO_2 uptake per day was calculated. The time ratio of light to dark was 2:1. The culture was Ficus lyrata. The air volume in the incubator was 157ml. The CO_2 concentration in the incubator was 400ppm. The results are as follows: (1) The daily CO_2 uptake of the culture increases when the light-dark cycle is shorter than 6 hours;(2) The daily CO_2 uptake increases when the light-dark cycle is shorter than 6 hours;(3) The daily <-1>CO_2 uptake increases when the light-dark cycle is shorter than 0.1 hours. The results showed that the effect of short light-dark cycle on CO_2 exchange between the inside and outside of the incubator was greatly influenced by the number of cycles of CO_2 exchange between the inside and outside of the incubator and the air volume in the incubator. The results of a few experiments were similar. The growth of the culture (dry matter) was accompanied by an increase in the daily CO_2 uptake. The light-dark cycle and the number of cycles in use were determined to be optimal for the growth promotion of the culture.