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上野, 正実 ; 川満, 芳信 ; 菊池, 香 ; Ueno, Masami ; Kawamitsu, Yoshinobu ; Kikuchi, Kou
出版情報: 2009-06-05.  上野正実
URL: http://hdl.handle.net/20.500.12000/11669
概要: 2006年度~2008年度科学研究費補助金(基盤研究(B))研究成果報告書<br />研究概要:NIR(近赤外分光法)を用いてサトウキビの植物体中に含まれる窒素,リン酸,カリウムなどの肥料成分を迅速に測定し,さらに,RS(リモー トセンシング)を用いて圃場全体の作物の分布状態を把握し,それらのデータをGIS(地理情報システム)で解析することによって,圃場の状態に合わせて,施肥量だけでなく,成分を調整して施肥を行うシステムを開発した。 続きを見る
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川満, 芳信 ; Kawamitsu, Yoshinobu
出版情報: 2009-06-05.  川満芳信
URL: http://hdl.handle.net/20.500.12000/11728
概要: 2006年度~2008年度科学研究費補助金(基盤研究(C))研究成果報告書<br />研究概要:C_4 光合成経路を有し,単位葉面積当たりCO_2 固定能力が高いサトウキビ品種,サトウキビ近縁野生種との雑種であるモンスターケーン およびエリアンサスを用いて栽培期間内のバイオマス生産能力の違いを比較解明し,次に,その生産されたバイオマスをサトウキビの土壌改良資材として,またエネルギー源として変換することで,大気CO_2 を抑制,削減するシステムを構築した. 続きを見る
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図書

図書
今井勝 [ほか] 著
出版情報: 東京 : 八千代出版, 2008.10
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図書

図書
上野正実研究代表
出版情報: [西原町(沖縄県)] : [上野正実], 2006.3
シリーズ名: 科学研究費補助金(基盤研究(B))研究成果報告書 ; 平成16年度~平成17年度
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上野, 正実 ; 川満, 芳信 ; 菊地, 香 ; 岡安, 崇史 ; Ueno, Masami ; Kawamitsu, Yoshinobu ; Kikuchi, Koh ; Okayasu, Takashi
出版情報: 2006-03.  上野正実
URL: http://hdl.handle.net/20.500.12000/12348
概要: 平成16年度~平成17年度科学研究補助金(基盤研究(B))研究成果報告書<br />研究概要:サトウキビの精密栽培システムを確立するために,対象物-センサ間距離を階層的に変化させて可視域から近赤外域までの"光センシング "技術を適用した。 1)接触計測:サトウキビの栄養診断に必要な葉内のN, C, P, K, Mg, Ca,水分などの成分を分光反射・吸光度特性によって迅速に計測する光センシング技術,特にNIR解析技術を開発した。生育段階の個葉について継続的に栄養成分を計測し,検量線の精度が十分にあることを確認した。さらに,茎の細裂試料および搾汁液についても同様の分析を行い,測定可能な栄養構成成分を明らかにした。 2)近接計測:野外観測用可視・近赤外分光装置を用いてサトウキビ葉身の分光反射特性を350nm-2500nmの範囲で測定を行い,水ストレスや窒素養分による分光反射特性の違いを検討した。 3)近距離計測:階層的センシングの一方法として期待される低空からの観測の可能性について検討するために,南大東島でサトウキビ圃場の生育状況の画像を取得した。この画像によってサトウキビの生育状況および雑草などの繁茂状態を詳細に分析できることが明らかになった。 4)中距離計測:ハイパースペクトル画像を取得し,ピクセル単位で栄養成分を求める手順を自動化し,実用的なスケールを模索する手順をまとめた。 5)遠距離計測:高解像度画像QuickBird衛星画像およびIKONOS衛星画像を利用し,北大東島・南大東島の圃場地図の作成,NDVI(植生指数)の解析,かんがい施設の配置状況の解析を行った。これらの結果は圃場地図に地理情報システム(GIS)を用いてマッピングした。 6)これらの結果に基づいて測定対象物と光センサとの距離と測定可能な成分および測定精度との関係を検討した。 7)補完的計測:北大東島に設置した気象観測ロボット3基からのモニタリングデータを用いて圃場の蒸発散量など推定し,光センシング結果との比較を行った。<br />研究概要:Optical sensing methods were applied with varying the sensor-target object distance in order to establish the precise cultivation system for sugarcane as follows. 1)Contact measurement : The optical sensing especially NIR measurement techniques were developed using the properties of reflection and absorption spectra data for the diagnosis of sugarcane nutrition. The contents of N, C, P, K, Mg, Ca and water could be measured with good agreement. Calibration equations satisfied enough accuracy by the sequential measurements of sugarcane leaves in the various growing stages. NIR measurement was carried out not only shredded sugarcane samples but extracting juice samples, and then the measurable components were clarified. 2)Close range measurement : The spectrum data of cane leaves were measured with the wavelength range from 350nm to 2500nm using a portable spectrometer. The degrees of water stress and nutrition were availably detected by the spectrum data. 3)Short distance measurement : The feasibility study was carried out to check whether the small size unmanned helicopter was useful or not for the sensing of growing conditions from short distance. Some images of sugarcane field were taken and processed in Minami-Daito Island. The growing conditions were observed well. 4)Intermediate distance measurement : The image processing methods by a hyper spectrum camera were investigated to detect the nutrition condition of sugarcane field. 5)Long distance measurement : High-resolution satellite images by QuickBird and IKONOS were applied to field map drawing, NDVI analysis and others in Minami-Daito and Kita-Daito Islands. The mapping was carried using the results. 6)Complementary measurement : Three sets of robotic weather station were placed in Kita-Daito Island, and weather data were collected. Evapo-transpiration was estimated and compared with the remote sensing data. Finally, the relations of the measurement distance and measurable components and accuracy were discussed.<br />未公開:P.50~P.94、P.145~P.152(別刷論文のため) 続きを見る
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仲村, 一郎 ; 東江, 栄 ; 村山, 盛一 ; 飛田, 哲 ; 柳原, 誠司 ; 川満, 芳信 ; 本村, 恵二 ; Nakamura, Ichiro ; Agarie, Sakae ; Murayama, Seiichi ; Tobita, Satoshi ; Yanagihara, Seiji ; Kawamitu, Yoshinobu ; Motomura, Keiji
出版情報: 琉球大学農学部学術報告 = The Science Bulletin of the Faculty of Agriculture. University of the Ryukyus.  pp.1-7,  2004-12-01.  琉球大学農学部
URL: http://hdl.handle.net/20.500.12000/3560
概要: 本研究では,NaCl処理後の葉身の陽イオン音量(K^+, Ca^<2+>),及び適合溶質(プロリン,スクロース)音量を測定し,O.latifoliaの浸透圧調節能力について検討した.得られた結果は以下の通りである.1) NaCl 処理後のに音量は,O.latifoliaで最も高かったことから,O.latifokiaはK^+の関与する反応,すなわち液胞の浸透圧の維持や気孔開閉の調節能が高いことが示唆された.2)K^+/Na^+比と耐塩性の強弱との間に規則性は見出せなかった.3) Ca^<2+>/Na^+比と耐塩性の強弱との間に関連性は見出せなかった.4) NaCl存在下のプロリン音量は,耐塩性種の方で大きかった.また,耐塩性の高い種においてはプロリン音量と浸透ポテンシャルとの間に高い負の相関関係が認められ,浸透調節に対するプロリンの関与が示唆された.5)膨圧と水ポテンシャルの関係から,O.latifoliaは塩ストレス条件下で膨圧を維持することが明らかとなった.<br />To elucidate the mechanisms of salt tolerance in wild rice Oryza latifolia Desv., we have tested the ability of osmotic adjustment by comparing its content of cation (K+ and Ca^<2+>) and compatible solute (proline and sucrose) in the leaves with those of salt-sensitive wild rice Oryza rufipogon, check varieties of cultivated rice (O. sativa L.), SR26B (salt-tolerance) and IR28 (salt-susceptible). When the plants were water-cultured with 6dSm^<-1> (50mM) and 12dSm^<-1> (113mM) NaCl for 30 days, the content of K^+ and Ca^<2+> were highest in the leaves of O. latifolia among the species, suggesting that this species has higher capacity of the physiological functions regulated by K^+ and Ca^<2+>, such as osmotic adjustment in vacuole, stomatal regulation and maintaining plasmamembrane structure. However, there was no correlation between the degree of salt tolerance estimated by dry matter production and the ratio of cation contents such as K^+/Na^+ or Ca^<2+>/Na^+ in the leaves. These indices of salt tolerance were the lowest in O. latifolia due to large amounts of Na^+ in the leaves of this species. Proline contents in the salt stress-leaves were higher in the salt tolerant cultivar SR26B and O. latifolia. There was the negative significant correlation between free proline content and osmotic potential in the salt tolerant species, indicating that proline participates in osmotic adjustment in the salt tolerant species. The correlation of turgor pressure and water potential showed that O. latifolia maintained turgor pressure under the salt-stress condition. 続きを見る
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上野, 正実 ; 川満, 芳信 ; 孫, 麗亜 ; 平良, 英三 ; 内間, 亜希子 ; Ueno, Masami ; Kawamitsu, Yoshinobu ; Sun, Liya ; Taira, Eizo ; Uchima, Akiko
出版情報: 琉球大学農学部学術報告 = The Science Bulletin of the Faculty of Agriculture. University of the Ryukyus.  pp.17-22,  2004-12-01.  琉球大学農学部
URL: http://hdl.handle.net/20.500.12000/3562
概要: 土壌状態や作物状態を詳細に把握してサトウキビ栽培を支援する情報システムを間発した.現行の品質取引で品質評価に利用されている近赤外分光分析装置(NIR)を効果的なデータ収集装置として使用した.品質取引において自動的に得られる精度と単収をデータ ベース化した.NIR測定システムの機能をジュース成分と土壌成分の評価もできるように拡張し,ショ精,グルコース,P,K,Mgおよび他のミネラル成分を一定精度内で測定できることを確認した.本システムで得られる大量のデータによってデータベースを極めて低コストで作成できることを示した.南大東島のサトウキビ生産システムにこのようなデータ収集システムを備えたモデル情報システムを組み込んだ.さらに,このシステムの目的を実現するために地理情報システム(GIS)を用いて単収と精度の空間分布の解析を行った. NIRとGISの組み合わせはサトウキビ生産システムの構造を解析するのに非常に有効であることが明らかとなった.いくつかの事例研究によって個々の農家の栽培と経営の改善におけるこのシステムの有用性を示した.<br />An information system was developed to assist the sugarcane cultivation by precisely grasping the conditions of soil, crop and others. Near Infrared Reflectance (NIR) spectroscopy for evaluating the cane quality in the current payment system was employed as an effective data collecting system. Sugar content and unit yield obtained automatically in the payment system were used to make a database. The function of NIR measurement system was extended to evaluate the components of cane juice and soil. It was confirmed that sucrose, glucose, P, K, Mg and other minerals could be measured within a certain accuracy level. A large volume of data collected by the system enabled us to make a database with quite low cost. A model information system equipped such data collecting system was installed into the sugarcane production system in Minami-Daito Island. Spatial analyses on the unit yield and sugar content were carried out using Geographic Information System (GIS) in order to achieve the purpose of the system. Combination of NIR and GIS was quite effective to analyze the structure of sugarcane production system. The availability of the system to improve the farming and management of individual farm was demonstrated by some case studies. 続きを見る
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川満, 芳信 ; 木永, 泰山 ; 上野, 正実 ; 小宮, 康明 ; 平良, 栄三 ; 松田, 昇 ; Kawamitsu, Yoshinobu ; Kinaga, Yasutaka ; Ueno, Masami ; Komiya, Yasuaki ; Taira, Eizou ; Matsuda, Noboru
出版情報: 琉球大学農学部学術報告 = The Science Bulletin of the Faculty of Agriculture. University of the Ryukyus.  pp.1-6,  2003-12-01.  琉球大学農学部
URL: http://hdl.handle.net/20.500.12000/3590
概要: In this paper, as basic research on the development of nondestructive analysis equipment for nutritional diagnosis and quality assessment in crops, the absorption spectrum of mango fruit was measured using a near infrared radiation (NIR) and the calibration curve was made, and finaly the wavelength was determined as for measurement of fruit sugar content. In addition, photosynthetic rate, transpiration rate, and water potential of the leaf was measured using the pot-cultivating sugarcane plants under water stress conditions, then the calibration curve were developed in order to estimate such physiological parameters in the field using the NIR. 続きを見る
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川満, 芳信 ; 吉原, 徹 ; 川元, 知行 ; 徳丸, 慶太郎 ; Kawamitsu, Yoshinobu ; Yoshihara, Toru ; Kawamoto, Tomoyuki ; Tokumaru, Keitarou
出版情報: 琉球大学農学部学術報告 = The Science Bulletin of the Faculty of Agriculture. University of the Ryukyus.  pp.7-19,  2003-12-01.  琉球大学農学部
URL: http://hdl.handle.net/20.500.12000/3591
概要: 慶佐次川流域において塩濃度勾配に沿って分布するオヒルギ,メヒルギ,ヤエヤマヒルギについて,葉身のガス交換,水ポテンシャル,イオン,窒素吸収特性を調査した.次に,塩処理をしたポット苗を用いて,光量子密度,葉温,外気のCO_2濃度を厳密に制御し ,光合成特性を明らかにした.結果の要約は以下のとおりである.(1)慶佐次川流域に分布する4種のマングローブは,自然条件下において能力最大の光合成を行っていることが確認された.塩濃度が高い下流域に分布するヤエヤマヒルギは葉身の水ポテンシャルが低く,水利用効率は高かった.(2)塩濃度が高い場所に生育するマングローブ樹種は,葉身の全窒素含量が高く耐塩性との関係が示唆された.オヒルギは,K^+/Na^+比が低く特異的な浸透圧調節をしていることが示唆された.(3)根圏への塩処理は,光合成速度よりも気孔伝導度に大きく影響を及ぼした.種間で比較するとメヒルギが最も大きく減少した.(4)オヒルギ,メヒルギの植物体全体を400mM NaCl水溶液に沈めても,処理に関係なく光合成速度に影響を及ぼさなかった.<br />The mangrove can be classified by the photosynthesis mode asC_3 photosynthesis plant. However, it is also possible to classify the mangrove plant asspecial plant typeorsea weed, since it can grow in such high salinity conditions, whereas C_3 plants could not survive due to the low osmotic potential (-2.4MPa). The photosynthetic rate in the mangrove does not decrease even in -3.0MPa of leaf water potential, which is lower than the sea water. The photosynthetic rate of the normal C_3 plant starts decreasing when leaf water potential decreases from -0.6MPa, and it becomes almost zero at -1.5MPa. Therefore, the mangrove protects the photosynthetic apparatus from destruction with its special function, even when water potential decreases remarkably. The mangrove filters seawater at the root system, allowing only fresh water to move to the above-ground plant, consequently protecting the photosynthetic apparatus in the leaf. In addition, the photosynthesis is not affected even when seedling plants always experiences flooding and the lower leaf of Avicennia marina, which are submerged every day. In this paper, we measured light and CO_2 response curves of photosynthesis, stomatal conductance, and transpiration rate of the Okinawan mangrove species under different salinity conditions. In addition, to clarify the effects of submerged treatment into the see water on the gas exchange rate, we measured the gas exchange rate and leaf water potential before and after submerged treatment. 続きを見る
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川満, 芳信 ; 吉原, 徹 ; 川元, 知行 ; 徳丸, 慶太郎 ; Kawamitsu, Yoshinobu ; Yoshihara, Toru ; Kawamoto, Tomoyuki ; Tokumaru, Keitarou
出版情報: 琉球大学農学部学術報告 = The Science Bulletin of the Faculty of Agriculture. University of the Ryukyus.  pp.21-33,  2003-12-01.  琉球大学農学部
URL: http://hdl.handle.net/20.500.12000/3592
概要: マングローブ樹種の中で塩分濃度の高い潮間帯地域に自生するマヤプシキを対象に,その著しく高い耐塩機構を解明するため,葉身のガス交換,水ポテンシャル,イオン・窒素吸収特性を調査した.次に,マヤプシキの幼齢木にNaCl処理を加え,光-光合成曲線と CO_2-光合成曲線を調べ,自然条件下の測定結果と比較しながらガス交換特性を種々検討した.1.マヤプシキの光合成速度は,他種と比較して著しく高く,20 μmol m^<-2>s^<-1>前後であった.また,光飽和点は,1500 μmol m^<-2>s^<-1>付近にあり,光合成最適温度は35℃付近にあった.2.マヤプシキのガス交換の日変化についてみると,光合成速度は,午前8時には最大値をとり,光強度が低下する午後6時まで一定に推移した.気孔伝導度及び蒸散速度は,正午に最大値を示し午後からは徐々に低下した.従って,1日の水利用効率は,午前と午後に高く蒸散速度の最大値を示す正午で低かった.葉内CO_2濃度は,日中ほぼ一定であり,CO_2固定系の活性が維持されていた.3.水ポテンシャルは,夜明け前の-0.8MPaから午後4時の-2.9MPaまで大きく低下しその後上昇した.しかし,水ポテンシャルの低下に伴う光合成の低下はみられず,葉のクロロブラスト内の浸透圧調節機構の充実度が高いことが予想された.4.マヤプシキの光合成速度をA/Ciカーブの初期勾配でみると,0mM及び400mM区よりも100mM区で高く,CO_2固定系が活性化されていることが認められた.しかし,CO_2濃度が350ppmの時の水利用効率は400mM区が最も高く,塩濃度が高い場合水を有効に利用していることが認められた.5.マヤプシキの根は,幼齢木の段階ですでに塩分排除機能を有しており,壮齢木,若齢木に比べて高い水ポテンシャル及び高い気孔伝導度及び蒸散速度を示した.マヤプシキ幼齢木の葉身には,壮齢木に比べ1.8倍のNa^+が含まれ,K^+は低く,K^+/Na^+比は低かった.マヤプシキの葉には浸透圧調節物質であるグリシンベタイン及びプロリンの蓄積は認められなかった.<br />The mangrove has a special salt filtration, thus salt tolerance mechanism. The photosynthate produced in the leaf is transferred to each organ and used for the salt tolerance process. In this report, we examined the gas exchange characteristics and Na^+ content of the leaf in Sonneratia alba, a high salt tolerance species. Sonneratia alba had the highest leaf photosynthetic rate as 20 μmol m^<-2>s^<-1>, Rhizophora stylosas=13 μmol m^<-2>s^<-1>, Bruguiera gymnorrhiza=8 μmol m^<-2>s^<-1>, Kandelia candel=15 μmol m^<-2>s^<-1>, Avicennia marina=13 μmol m^<-2>s^<-1>, Nypa fruticans=9.3 μmol m^<-2>s^<-1>, and Lumnitzera racemosa=9 μmol m^<-2>s^<-1>. Na^+ concentration in the leaf was higher in Avicenmia marina than other species due to the salt glands on the leaf. 続きを見る