JP2001272373A - 植物体の水ストレス診断方法 - Google Patents
植物体の水ストレス診断方法Info
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- JP2001272373A JP2001272373A JP2000084937A JP2000084937A JP2001272373A JP 2001272373 A JP2001272373 A JP 2001272373A JP 2000084937 A JP2000084937 A JP 2000084937A JP 2000084937 A JP2000084937 A JP 2000084937A JP 2001272373 A JP2001272373 A JP 2001272373A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】測定回路の維持管理が簡単な非液絡系の起電力
測定回路を用いて、植物の水ストレスを診断する方法を
提供すること 【解決手段】本発明による水ストレス診断方法は、植物
体に第一の非分極性電極を接続する一方、該植物が植設
されている土壌に第二の非分極性電極を接続する工程
と；これら両電極を電位差計に接続することにより、非
液絡系の起電力測定回路を形成する工程と；該起電力測
定回路に生じる起電力を前記電位差計により経時的に測
定する工程とを具備し、測定される起電力の上昇によっ
て前記植物体に水ストレスが加わっていることが示され
ることを特徴とする。
測定回路を用いて、植物の水ストレスを診断する方法を
提供すること 【解決手段】本発明による水ストレス診断方法は、植物
体に第一の非分極性電極を接続する一方、該植物が植設
されている土壌に第二の非分極性電極を接続する工程
と；これら両電極を電位差計に接続することにより、非
液絡系の起電力測定回路を形成する工程と；該起電力測
定回路に生じる起電力を前記電位差計により経時的に測
定する工程とを具備し、測定される起電力の上昇によっ
て前記植物体に水ストレスが加わっていることが示され
ることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非分極性電極・非
液絡系回路により植物と土壌との間の起電力を非破壊的
かつ継続的に測定して、植物の水ストレスを診断する方
法に関する。
液絡系回路により植物と土壌との間の起電力を非破壊的
かつ継続的に測定して、植物の水ストレスを診断する方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】正常な植物では細胞の内外に電位差が存
在し、起電力が発生することが知られている。この起電
力については、高等植物の軸性器官の電気生理学的モデ
ルに基づいて説明されている。また、特に根と土壌との
間の起電力を利用して、植物の根の状態を非破壊的に調
べる方法が提案されている（農業および園芸、第74巻第
7号第812頁（1999年））。この方法では、マツ幼苗の茎
部に注射は利を刺して完全液絡系を作製し、非分極性電
極により根系導管電位を測定するものであり、非分極性
電極として銀・塩化銀電極および塩橋（KCl-寒天）が必
要とされている。このとき、起電力は種々の要因により
変化し、例えば過剰な施肥等により根が障害を受ける
と、起電力の値はゼロに近づくことが知られている。
在し、起電力が発生することが知られている。この起電
力については、高等植物の軸性器官の電気生理学的モデ
ルに基づいて説明されている。また、特に根と土壌との
間の起電力を利用して、植物の根の状態を非破壊的に調
べる方法が提案されている（農業および園芸、第74巻第
7号第812頁（1999年））。この方法では、マツ幼苗の茎
部に注射は利を刺して完全液絡系を作製し、非分極性電
極により根系導管電位を測定するものであり、非分極性
電極として銀・塩化銀電極および塩橋（KCl-寒天）が必
要とされている。このとき、起電力は種々の要因により
変化し、例えば過剰な施肥等により根が障害を受ける
と、起電力の値はゼロに近づくことが知られている。
【０００３】上記の方法は、植物の根の状態を、非破壊
的かつリアルタイムで定量的に測定できる特徴を有して
いる。しかし、根系導管電位の測定に完全液絡系を用
い、且つ非分極性電極として銀・塩化銀電極および塩橋
を使用しているため、起電力測定回路を作製するための
コストが高く、また長期に亘る測定では電解質溶液の補
充を必要とするといった管理上の問題を伴うものであっ
た。更に、植物の栽培管理の上で、具体的に如何なる応
用が可能であるかについては、未だ具体的な提案はなさ
れていない。
的かつリアルタイムで定量的に測定できる特徴を有して
いる。しかし、根系導管電位の測定に完全液絡系を用
い、且つ非分極性電極として銀・塩化銀電極および塩橋
を使用しているため、起電力測定回路を作製するための
コストが高く、また長期に亘る測定では電解質溶液の補
充を必要とするといった管理上の問題を伴うものであっ
た。更に、植物の栽培管理の上で、具体的に如何なる応
用が可能であるかについては、未だ具体的な提案はなさ
れていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本願発明者は、植物栽
培における最も基本的な問題である灌漑管理に、上記の
起電力測定を応用することを着想した。灌漑管理の基礎
は、乾燥による栽培植物の水ストレス（乾燥）を診断す
ることである。このような応用は、これまで誰も試みて
いない。
培における最も基本的な問題である灌漑管理に、上記の
起電力測定を応用することを着想した。灌漑管理の基礎
は、乾燥による栽培植物の水ストレス（乾燥）を診断す
ることである。このような応用は、これまで誰も試みて
いない。
【０００５】乾燥によって植物に加わる水ストレスを診
断するために上記の起電力測定を行う場合、かなりの長
期に亘って測定を継続する必要がある。その結果、従来
提案されていた完全液絡系で且つ塩橋を使用する測定方
法では、測定回路の維持管理が困難であるという問題が
ある。
断するために上記の起電力測定を行う場合、かなりの長
期に亘って測定を継続する必要がある。その結果、従来
提案されていた完全液絡系で且つ塩橋を使用する測定方
法では、測定回路の維持管理が困難であるという問題が
ある。
【０００６】そこで、本発明では、測定回路の維持管理
が簡単な非液絡系の起電力測定回路を用いて、植物の水
ストレスを診断する方法を提供することを目的とする。
が簡単な非液絡系の起電力測定回路を用いて、植物の水
ストレスを診断する方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による植物体の水
ストレス診断方法は、植物体に第一の非分極性電極を接
続する一方、該植物が植設されている土壌に第二の非分
極性電極を接続する工程と；これら両電極を電位差計に
接続することにより、非液絡系の起電力測定回路を形成
する工程と；該起電力測定回路に生じる起電力を前記電
位差計により経時的に測定する工程とを具備し、測定さ
れる起電力の上昇によって前記植物体に水ストレスが加
わっていることが示されることを特徴とする。
ストレス診断方法は、植物体に第一の非分極性電極を接
続する一方、該植物が植設されている土壌に第二の非分
極性電極を接続する工程と；これら両電極を電位差計に
接続することにより、非液絡系の起電力測定回路を形成
する工程と；該起電力測定回路に生じる起電力を前記電
位差計により経時的に測定する工程とを具備し、測定さ
れる起電力の上昇によって前記植物体に水ストレスが加
わっていることが示されることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
ましい形態について説明する。
ましい形態について説明する。
【０００９】図1は、本発明による水ストレス診断方法
の説明図である。同図において、１は植物体であり、該
植物体１は土壌2に植設されている。
の説明図である。同図において、１は植物体であり、該
植物体１は土壌2に植設されている。
【００１０】本発明の水ストレス診断方法の対象である
植物１は、特に限定されされない。しかし、好ましくは
栽培植物であり、更に好ましくは果樹であり、最も好ま
しくは柑橘類である。
植物１は、特に限定されされない。しかし、好ましくは
栽培植物であり、更に好ましくは果樹であり、最も好ま
しくは柑橘類である。
【００１１】本発明において使用する非分極性電極とし
ては、酸化され難い導電性金属のワイヤ１１、ネジ１
２、クギ１３、またはピン１４を使用することができ
る。この酸化され難い導電性金属は特に限定されず、導
電率、耐腐食性、コスト等を総合的に判断して選択すれ
ばよい。好ましい金属としては、銅、真鍮、ステンレス
鋼等が挙げられる。
ては、酸化され難い導電性金属のワイヤ１１、ネジ１
２、クギ１３、またはピン１４を使用することができ
る。この酸化され難い導電性金属は特に限定されず、導
電率、耐腐食性、コスト等を総合的に判断して選択すれ
ばよい。好ましい金属としては、銅、真鍮、ステンレス
鋼等が挙げられる。
【００１２】本発明において、第一の非分極性電極１１
〜１４は前記植物体１のどの部分に接続してもよいが、
好ましくは、図示のように幹または茎に接続する。前記
電極を植物体の幹または茎に接続するためには、図示の
ように、例えば植物体１の樹皮を剥いでワイヤ状の電極
（例えば銅線10本のバラ線）１１を差し込めばよい。或
いは、ネジ１２、クギ１３またはピン１４状の電極を
幹、枝および／または茎に直接差し込んでもよい。こう
して植物体に電極１１〜１４を接続した後、特に樹皮を
剥いだ場合には、植物体１の電極接続部にテープ１５を
巻いて乾燥を防止するのが好ましい。
〜１４は前記植物体１のどの部分に接続してもよいが、
好ましくは、図示のように幹または茎に接続する。前記
電極を植物体の幹または茎に接続するためには、図示の
ように、例えば植物体１の樹皮を剥いでワイヤ状の電極
（例えば銅線10本のバラ線）１１を差し込めばよい。或
いは、ネジ１２、クギ１３またはピン１４状の電極を
幹、枝および／または茎に直接差し込んでもよい。こう
して植物体に電極１１〜１４を接続した後、特に樹皮を
剥いだ場合には、植物体１の電極接続部にテープ１５を
巻いて乾燥を防止するのが好ましい。
【００１３】本発明において、前記植物が植設されてい
る土壌２に前記第二の非分極性電極２１を接続するに
は、上記の電極を裸のままで土壌中に埋め込むだけでよ
い。
る土壌２に前記第二の非分極性電極２１を接続するに
は、上記の電極を裸のままで土壌中に埋め込むだけでよ
い。
【００１４】上記のようにして設置された第一および第
二の電極を、テスター３０またはポテンショメータ等の
電位差計に直接、またはリード線３１，３２を介して接
続することにより、非液絡系の起電力測定回路を形成す
る。これにより、前記植物体１の根と土壌２との間の起
電力を経時的に測定することが可能になる。その際、上
記の起電力測定回路は非液絡系であり、塩橋も使用して
いないから、長期に亘って設置したままでも、電解質液
の補充といった保守管理は不要である。従って、簡易か
つ低コストで、長期に亘る経時的起電力測定を行うこと
ができる。
二の電極を、テスター３０またはポテンショメータ等の
電位差計に直接、またはリード線３１，３２を介して接
続することにより、非液絡系の起電力測定回路を形成す
る。これにより、前記植物体１の根と土壌２との間の起
電力を経時的に測定することが可能になる。その際、上
記の起電力測定回路は非液絡系であり、塩橋も使用して
いないから、長期に亘って設置したままでも、電解質液
の補充といった保守管理は不要である。従って、簡易か
つ低コストで、長期に亘る経時的起電力測定を行うこと
ができる。
【００１５】発明者は、上記のようにして経時的に測定
された植物１の根と土壌２との間の起電力の変化が、植
物１の水ストレスに関係していることを見出した。即
ち、起電力の値自体は使用する電極の種類等の具体的条
件によって変化するが、経時的に測定される起電力の増
大が、乾燥により植物体１に加わる水ストレスを反映し
ていることを突き止めた。従って、本発明によれば、植
物（特に柑橘類等の栽培植物）が乾燥により受けている
水ストレスを診断することができ、これにより適切な灌
漑管理を行うことができる。
された植物１の根と土壌２との間の起電力の変化が、植
物１の水ストレスに関係していることを見出した。即
ち、起電力の値自体は使用する電極の種類等の具体的条
件によって変化するが、経時的に測定される起電力の増
大が、乾燥により植物体１に加わる水ストレスを反映し
ていることを突き止めた。従って、本発明によれば、植
物（特に柑橘類等の栽培植物）が乾燥により受けている
水ストレスを診断することができ、これにより適切な灌
漑管理を行うことができる。
【００１６】
【実施例】平成１１年秋季（９月２７日から１０月３１
日）に、トロイヤーシトレンジ実生に対して、図１で説
明したような起電力測定回路を設置し、起電力測定を行
った。この実施例では、植物体側の第一の電極として、
銅線１１（10本のバラ線）を樹皮の内側に接続した。ま
た、土壌側の第二の電極としては、銅の裸線２１を土壌
2に埋設した。これら第一の電極１１および第二の電極
１２を、リード線３１，３２を介してテスター３０に接
続して起電力測定回路を構成し、35日間に亘って起電力
を測定した。その結果、起電力の値は土壌が湿潤状態に
あるときには100 mV以下であったが、土壌を乾燥状態に
して強度の水ストレスを加えると100mV以上にまで上昇
した。しかし、潅水後には湿潤時の値にまで低下した。
日）に、トロイヤーシトレンジ実生に対して、図１で説
明したような起電力測定回路を設置し、起電力測定を行
った。この実施例では、植物体側の第一の電極として、
銅線１１（10本のバラ線）を樹皮の内側に接続した。ま
た、土壌側の第二の電極としては、銅の裸線２１を土壌
2に埋設した。これら第一の電極１１および第二の電極
１２を、リード線３１，３２を介してテスター３０に接
続して起電力測定回路を構成し、35日間に亘って起電力
を測定した。その結果、起電力の値は土壌が湿潤状態に
あるときには100 mV以下であったが、土壌を乾燥状態に
して強度の水ストレスを加えると100mV以上にまで上昇
した。しかし、潅水後には湿潤時の値にまで低下した。
【００１７】植物体側の第一の電極として、ステンレス
鋼製のネジ１２を用いて同じ実験を行ったところ、湿潤
時の起電力は負の値であったが、強度の水ストレスによ
り上昇して正の値をとるに至った。この場合も、潅水後
には湿潤時の値に戻った。
鋼製のネジ１２を用いて同じ実験を行ったところ、湿潤
時の起電力は負の値であったが、強度の水ストレスによ
り上昇して正の値をとるに至った。この場合も、潅水後
には湿潤時の値に戻った。
【００１８】また、植物体側の第一の電極として真鍮製
のネジを用いたところ、起電力の値は、銅線電極１１の
場合とステンレス鋼製ネジ１２の場合との中間の値であ
ったが、同様の経時的変化を示した。
のネジを用いたところ、起電力の値は、銅線電極１１の
場合とステンレス鋼製ネジ１２の場合との中間の値であ
ったが、同様の経時的変化を示した。
【００１９】図２は、上記の測定結果をまとめて示して
いる。図中、材質Ａは銅のバラ線、材質Ｂは真鍮製のネ
ジ、材質Ｃはステンレス鋼製のネジである。
いる。図中、材質Ａは銅のバラ線、材質Ｂは真鍮製のネ
ジ、材質Ｃはステンレス鋼製のネジである。
【００２０】更に、起電力が温度により影響されるか否
かを調べるために、早朝の温度が低い時刻に測定したと
ころ、同様の結果が得られた。
かを調べるために、早朝の温度が低い時刻に測定したと
ころ、同様の結果が得られた。
【００２１】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
植物体に加わる水ストレスを診断することができるの
で、栽培植物の灌漑管理に有用なデータが得られる等、
顕著な効果を奏するものである。
植物体に加わる水ストレスを診断することができるの
で、栽培植物の灌漑管理に有用なデータが得られる等、
顕著な効果を奏するものである。
【図１】本発明による水ストレス診断方法の説明図であ
る。
る。
【図２】本発明による水ストレス診断方法を使用した実
施例の結果をまとめて示すグラフである。
施例の結果をまとめて示すグラフである。
１…植物体、２…土壌2、１１…導電性金属のワイヤ、
１２…ネジ、１３…クギ、１４…ピン、３０…テスタ
ー、３１，３２…リード線
１２…ネジ、１３…クギ、１４…ピン、３０…テスタ
ー、３１，３２…リード線
Claims (5)
- 【請求項１】 植物体に加わる水ストレスを診断する方
法であって：植物体に第一の非分極性電極を接続する一
方、該植物が植設されている土壌に第二の非分極性電極
を接続する工程と；前記二つの電極を電位差計に接続す
ることにより、非液絡系の起電力測定回路を形成する工
程と；該起電力測定回路に生じる起電力を前記電位差計
により経時的に測定する工程とを具備し、測定される起
電力の上昇によって前記植物体に水ストレスが加わって
いることが示されることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法であって、前記植
物体が柑橘類である方法。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の方法であっ
て、前記第一および第二の非分極性電極として、銅、真
鍮、ステンレス鋼からなる群から選択される金属材料で
作製された電極を用いる方法。 - 【請求項４】 請求項１〜３の何れか１項に記載の方法
であって、前記第一の非分極性電極が、ワイヤ、ネジ、
クギまたはピン形状の電極である方法。 - 【請求項５】 請求項１〜４の何れか１項に記載の方法
であって、前記植物体の樹皮を剥がして前記第一の非分
極性電極を接続した後、該接続部分にテープを巻回して
水分の蒸発を防止する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000084937A JP2001272373A (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 植物体の水ストレス診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000084937A JP2001272373A (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 植物体の水ストレス診断方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001272373A true JP2001272373A (ja) | 2001-10-05 |
Family
ID=18601340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000084937A Pending JP2001272373A (ja) | 2000-03-24 | 2000-03-24 | 植物体の水ストレス診断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001272373A (ja) |
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-
2000
- 2000-03-24 JP JP2000084937A patent/JP2001272373A/ja active Pending
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