JPH0928191A - 植物の水ストレス判定方法 - Google Patents
植物の水ストレス判定方法Info
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- JPH0928191A JPH0928191A JP18005195A JP18005195A JPH0928191A JP H0928191 A JPH0928191 A JP H0928191A JP 18005195 A JP18005195 A JP 18005195A JP 18005195 A JP18005195 A JP 18005195A JP H0928191 A JPH0928191 A JP H0928191A
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- JP
- Japan
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- plant
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- ratio
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Landscapes
- Cultivation Of Plants (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 植物の水ストレスを判定するための新規な方
法の提供。 【解決手段】 植物の水ストレスの判定方法において、
被検植物の葉の13Ｃと12Ｃとの比率（被検植物13Ｃ／12
Ｃ）、及び湿潤な土壌条件下で生育した対照植物の葉の
13Ｃと12Ｃとの比率（対照植物13Ｃ／12Ｃ）を測定し、
被検植物13Ｃ／12Ｃが対照植物13Ｃ／12Ｃより大きい場
合に、その被検植物は水ストレスを受けていると判定す
ることを特徴とする方法。 【効果】 植物の累積的水ストレスを判定することがで
きる。
法の提供。 【解決手段】 植物の水ストレスの判定方法において、
被検植物の葉の13Ｃと12Ｃとの比率（被検植物13Ｃ／12
Ｃ）、及び湿潤な土壌条件下で生育した対照植物の葉の
13Ｃと12Ｃとの比率（対照植物13Ｃ／12Ｃ）を測定し、
被検植物13Ｃ／12Ｃが対照植物13Ｃ／12Ｃより大きい場
合に、その被検植物は水ストレスを受けていると判定す
ることを特徴とする方法。 【効果】 植物の累積的水ストレスを判定することがで
きる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は植物の水ストレスの
判定方法に関する。この方法は、街路樹や公園樹等の緑
化植物、農作物、山林樹木、その他種々の用途の植物の
水ストレス、すなわち水不足又は乾燥により植物が受け
るストレスの判定方法に関し、植物の給水管理、施肥管
理の最適化、等のために有用である。
判定方法に関する。この方法は、街路樹や公園樹等の緑
化植物、農作物、山林樹木、その他種々の用途の植物の
水ストレス、すなわち水不足又は乾燥により植物が受け
るストレスの判定方法に関し、植物の給水管理、施肥管
理の最適化、等のために有用である。
【０００２】
【従来の技術】従来、植物の水ストレスを測定する方法
として、葉の水分含量を測定する方法、水分ポテンシャ
ルを測定する方法、気孔コンダクタンスを測定する方法
等が知られている。葉の水分含量を測定する方法におい
ては、被検植物から採取した葉を水に浸たし、十分に吸
水させた葉の含水量（最大水分含量）と、採取直後の葉
の水分含量の比を求める。この方法においては、葉を水
に浸たして最大水分含量を求める時の処理時間の設定が
困難であり、従って測定値が一定しない。さらに、最大
水分含量の試料ごとのバラツキの程度が大きい。
として、葉の水分含量を測定する方法、水分ポテンシャ
ルを測定する方法、気孔コンダクタンスを測定する方法
等が知られている。葉の水分含量を測定する方法におい
ては、被検植物から採取した葉を水に浸たし、十分に吸
水させた葉の含水量（最大水分含量）と、採取直後の葉
の水分含量の比を求める。この方法においては、葉を水
に浸たして最大水分含量を求める時の処理時間の設定が
困難であり、従って測定値が一定しない。さらに、最大
水分含量の試料ごとのバラツキの程度が大きい。
【０００３】水分ポテンシャルの測定を用いる方法にお
いては、被検植物から葉の付いた小枝を採取し、枝先だ
けを外に出して密閉容器に入れ、この容器を窒素ガスに
より加圧し、枝先から水が出始めた時に圧力値を水分ポ
テンシャルとする。この方法においては、測定値の日周
変化が大きいため、最も安定な夜明け前に測定する必要
があり、また葉を採取後すぐに測定する必要があるた
め、多数の試料を短時間に測定することができない。
いては、被検植物から葉の付いた小枝を採取し、枝先だ
けを外に出して密閉容器に入れ、この容器を窒素ガスに
より加圧し、枝先から水が出始めた時に圧力値を水分ポ
テンシャルとする。この方法においては、測定値の日周
変化が大きいため、最も安定な夜明け前に測定する必要
があり、また葉を採取後すぐに測定する必要があるた
め、多数の試料を短時間に測定することができない。
【０００４】気孔コンダクタンスを測定する方法は、水
ストレスにより気孔の開度が小さくなる現象を利用した
方法であって、気孔開度のインディケーターである気孔
コンダクタンスを測定することにより水ストレスの程度
を推定する方法である。この方法の結果は、光強度や温
度に大きく影響されるため、近接した個体間で比較する
必要がある。
ストレスにより気孔の開度が小さくなる現象を利用した
方法であって、気孔開度のインディケーターである気孔
コンダクタンスを測定することにより水ストレスの程度
を推定する方法である。この方法の結果は、光強度や温
度に大きく影響されるため、近接した個体間で比較する
必要がある。
【０００５】上記いずれの方法も、ある特定の時点での
水ストレスの程度を測定するためには好都合であるが、
長期にわたる水ストレスの累積的状態を測定することは
できない。
水ストレスの程度を測定するためには好都合であるが、
長期にわたる水ストレスの累積的状態を測定することは
できない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明は、過去
からの比較的長期間にわたる累積的な水ストレスを測定
する方法を提供しようとするものである。
からの比較的長期間にわたる累積的な水ストレスを測定
する方法を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は、植物の水ストレスの判定方法において、
被検植物の葉の13Ｃと12Ｃとの比率（被検植物13Ｃ／12
Ｃ）、及び湿潤な土壌条件下で生育した対照植物の葉の
13Ｃと12Ｃとの比率（対照植物13Ｃ／12Ｃ）を測定し、
被検植物13Ｃ／12Ｃが対照植物13Ｃ／12Ｃより大きい場
合に、その被検植物は水ストレスを受けていると判定す
ることを特徴とする方法を提供する。より好ましくは、
本発明は、植物の水ストレスの判定方法において、
（１）被検植物の葉の13Ｃと12Ｃとの比率（被検植物13
Ｃ／12Ｃ）を測定し、（２）湿潤な土壌条件下で生育し
た対照植物の葉の13Ｃと12Ｃとの比率（対照植物13Ｃ／
12Ｃ）を測定し、（３）標準試料の13Ｃと12Ｃとの比率
（標準13Ｃ／12Ｃ）を測定し、（４）被検植物及び対照
植物のそれぞれにつき、標準試料の13Ｃ／12Ｃからの千
分偏差（δ13Ｃ）を次の式
め、本発明は、植物の水ストレスの判定方法において、
被検植物の葉の13Ｃと12Ｃとの比率（被検植物13Ｃ／12
Ｃ）、及び湿潤な土壌条件下で生育した対照植物の葉の
13Ｃと12Ｃとの比率（対照植物13Ｃ／12Ｃ）を測定し、
被検植物13Ｃ／12Ｃが対照植物13Ｃ／12Ｃより大きい場
合に、その被検植物は水ストレスを受けていると判定す
ることを特徴とする方法を提供する。より好ましくは、
本発明は、植物の水ストレスの判定方法において、
（１）被検植物の葉の13Ｃと12Ｃとの比率（被検植物13
Ｃ／12Ｃ）を測定し、（２）湿潤な土壌条件下で生育し
た対照植物の葉の13Ｃと12Ｃとの比率（対照植物13Ｃ／
12Ｃ）を測定し、（３）標準試料の13Ｃと12Ｃとの比率
（標準13Ｃ／12Ｃ）を測定し、（４）被検植物及び対照
植物のそれぞれにつき、標準試料の13Ｃ／12Ｃからの千
分偏差（δ13Ｃ）を次の式
【０００８】
【数１】
【０００９】（５）被検植物δ13Ｃ(0／00) と対照植物
δ13Ｃ(0／00) との差、 被検試料δ12Ｃ(0／00) −対照試料δ13Ｃ(0／00) を求め、この差が大きくなるに従って、水ストレスが大
きくなると判定する、ことを特徴とする方法を提供す
る。
δ13Ｃ(0／00) との差、 被検試料δ12Ｃ(0／00) −対照試料δ13Ｃ(0／00) を求め、この差が大きくなるに従って、水ストレスが大
きくなると判定する、ことを特徴とする方法を提供す
る。
【００１０】
【発明の実施の態様】本発明においては、植物の水スト
レスの程度を測定するため、被検植物の葉の 13Ｃ（原子
量１３の炭素の同位元素）と12Ｃ（原子量１２の炭素の
同位元素）との比率（被検植物13Ｃ／12Ｃ）及び湿潤な
土壌条件下で生育した対照植物の葉の 13Ｃと12Ｃとの比
率（対照植物13Ｃ／12Ｃ）を比較する。この場合、葉は
光を十分に照射された葉であることが好ましい。なぜな
ら、弱い光で生成した葉は低い 13Ｃ／12Ｃ比を持つ可能
性が指摘されているからである（Ｆｒａｎｃｅｙ，Ｒ．
Ｊ．ら、Ｏｅｃｏｌｏｇｉａ，Ｖｏｌ．６６，ｐ２１１
−２１８（１９８５）。十分に湿潤な土壌条件で生育し
た植物の葉における13Ｃ／12Ｃは、植物の種類や生育期
間（樹令）にかかわらず比較的一定であるため、対照植
物としては任意の植物を用いることができ、必ずしも被
検植物と同一種類の植物である必要はない。しかしなが
ら、より正確な結果を得るためには、植物種間の変動を
除去するため、被検植物と同一種の植物を対照植物とし
て用いるのが好ましい。
レスの程度を測定するため、被検植物の葉の 13Ｃ（原子
量１３の炭素の同位元素）と12Ｃ（原子量１２の炭素の
同位元素）との比率（被検植物13Ｃ／12Ｃ）及び湿潤な
土壌条件下で生育した対照植物の葉の 13Ｃと12Ｃとの比
率（対照植物13Ｃ／12Ｃ）を比較する。この場合、葉は
光を十分に照射された葉であることが好ましい。なぜな
ら、弱い光で生成した葉は低い 13Ｃ／12Ｃ比を持つ可能
性が指摘されているからである（Ｆｒａｎｃｅｙ，Ｒ．
Ｊ．ら、Ｏｅｃｏｌｏｇｉａ，Ｖｏｌ．６６，ｐ２１１
−２１８（１９８５）。十分に湿潤な土壌条件で生育し
た植物の葉における13Ｃ／12Ｃは、植物の種類や生育期
間（樹令）にかかわらず比較的一定であるため、対照植
物としては任意の植物を用いることができ、必ずしも被
検植物と同一種類の植物である必要はない。しかしなが
ら、より正確な結果を得るためには、植物種間の変動を
除去するため、被検植物と同一種の植物を対照植物とし
て用いるのが好ましい。
【００１１】対照植物は、水ストレスを実質的に受けて
いないものである必要があるため、例えばグリーンハウ
スなどの人為的に制御された環境下で、土壌に十分に灌
水した土壌で生育した植物を用いるのが好ましい。測定
に当っては、被検植物及び対照植物の葉を十分に乾燥
し、そして粉砕する。乾燥は、常法に従って、例えば常
用の乾燥器等を用いて、例えば５０℃〜８０℃にて０．
５日〜２日間行うことができ、また粉砕も常法に従っ
て、例えば乳鉢と乳棒等を用いて行うことができる。13
Ｃ／12Ｃ比の測定は、例えば全自動同位体質量分析計を
用いて行うことができる。
いないものである必要があるため、例えばグリーンハウ
スなどの人為的に制御された環境下で、土壌に十分に灌
水した土壌で生育した植物を用いるのが好ましい。測定
に当っては、被検植物及び対照植物の葉を十分に乾燥
し、そして粉砕する。乾燥は、常法に従って、例えば常
用の乾燥器等を用いて、例えば５０℃〜８０℃にて０．
５日〜２日間行うことができ、また粉砕も常法に従っ
て、例えば乳鉢と乳棒等を用いて行うことができる。13
Ｃ／12Ｃ比の測定は、例えば全自動同位体質量分析計を
用いて行うことができる。
【００１２】次に、真空又はヘリウム通気下で酸化剤と
して酸化銅を用いて約１０００℃にて燃焼し、植物中の
炭素化合物を二酸化炭素に変換する。次に、燃焼ガス中
に混入している水や窒素ガスをＭｉｎａｇａｗａら、Ａ
ｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ｖｏｌ．５
６，ｐ１８５９−１８６１（１９８４）等の常法により
除去することにより二酸化炭素を精製し、高精度の同位
体質量分析計により分析し、13Ｃ／12Ｃを求める。
して酸化銅を用いて約１０００℃にて燃焼し、植物中の
炭素化合物を二酸化炭素に変換する。次に、燃焼ガス中
に混入している水や窒素ガスをＭｉｎａｇａｗａら、Ａ
ｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ｖｏｌ．５
６，ｐ１８５９−１８６１（１９８４）等の常法により
除去することにより二酸化炭素を精製し、高精度の同位
体質量分析計により分析し、13Ｃ／12Ｃを求める。
【００１３】他方、分析装置や分析条件による分析値の
変動を消去するため標準試料についても13Ｃ／12Ｃ比を
測定する。この資料としては、アメリカ合衆国サウスカ
ロライナ州のＰｅｅｄｅｅ層から産出したＢｅｌｅｍｍ
ｉｆｅｌｌａ ａｍｅｒｉｃａｎａの化石であるヤジリ
石を使用することが、当業界において合意されている。
この化石の主成分は、通常、炭酸カルシウムであり、13
Ｃ／12Ｃ比は１．１２３９２±０．０００９％である。
変動を消去するため標準試料についても13Ｃ／12Ｃ比を
測定する。この資料としては、アメリカ合衆国サウスカ
ロライナ州のＰｅｅｄｅｅ層から産出したＢｅｌｅｍｍ
ｉｆｅｌｌａ ａｍｅｒｉｃａｎａの化石であるヤジリ
石を使用することが、当業界において合意されている。
この化石の主成分は、通常、炭酸カルシウムであり、13
Ｃ／12Ｃ比は１．１２３９２±０．０００９％である。
【００１４】次に、被検植物の13Ｃ／12Ｃ比及び対照植
物の13Ｃ／12Ｃ比と、標準試料の13Ｃ／12Ｃ比とから、
それぞれ、被検植物の千分偏差（被検植物δ13Ｃ）及び
対照植物の千分偏差（対照植物δ13Ｃ）を次の式により
求める。
物の13Ｃ／12Ｃ比と、標準試料の13Ｃ／12Ｃ比とから、
それぞれ、被検植物の千分偏差（被検植物δ13Ｃ）及び
対照植物の千分偏差（対照植物δ13Ｃ）を次の式により
求める。
【００１５】
【数２】
【００１６】次に、被検植物δ13Ｃ(0／00) と対照植物
δ13Ｃ(0／00) の差すなわち、 被検植物δ13Ｃ(0／00) −対照植物δ13Ｃ(0／00) の値が水ストレスと関連しており、この値が大きくなる
に従って、被検植物はより多くの水ストレスを経験して
いることを意味する。通常は、この値が約２〜４ 0／00
以上、例えば２ 0／00以上であれば、被検植物は水スト
レスを受けていると判定することができる。
δ13Ｃ(0／00) の差すなわち、 被検植物δ13Ｃ(0／00) −対照植物δ13Ｃ(0／00) の値が水ストレスと関連しており、この値が大きくなる
に従って、被検植物はより多くの水ストレスを経験して
いることを意味する。通常は、この値が約２〜４ 0／00
以上、例えば２ 0／00以上であれば、被検植物は水スト
レスを受けていると判定することができる。
【００１７】本発明は広範囲のＣ３植物、例えばプラタ
ナス、ユリノキ、イチョウなどに適用することができる
が、特に樹木に対して好適に適用することができる。
ナス、ユリノキ、イチョウなどに適用することができる
が、特に樹木に対して好適に適用することができる。
【００１８】
【発明の効果】本発明は、例えば次のような用途に利用
することができる。 （１）果樹、作物、街路樹の個体別の栽培指針 大量の試料を分析できるため、個体毎のストレス状況を
把握し、適切な水分・養分管理を行うことが可能とな
る。 （２）市場の優良商品（植物）の生育管理の推測 ある種の植物（ミカンなど）は、水ストレスによって甘
味が変化するが、本法によって、市場に出回っている優
良な商品（植物）を分析すれば、その植物がどのような
生育管理されているか推測でき、自らの栽培方法の改善
に役立てる。 （３）森林における樹木の立ち枯れの対策 ヨーロッパや日本の関東地方で原因不明の樹木の立ち枯
れ現象が起こり、林業被害が広がっているが、その原因
を特定するため、長期間の水ストレスのインディケータ
である本法が有効である。 （４）自動潅水システム化のための情報 作物・樹木の自動潅水装置の水分センサーは、ある一定
の土壌水分で潅水をオンオフする仕組みであるが、樹木
にとって最適な土壌水分を設定することが必要不可欠で
ある。そこで、土壌水分と水ストレスの関係式を本法で
作成し、潅水システムのソフトに組み込めば、効果的な
潅水が可能となる。
することができる。 （１）果樹、作物、街路樹の個体別の栽培指針 大量の試料を分析できるため、個体毎のストレス状況を
把握し、適切な水分・養分管理を行うことが可能とな
る。 （２）市場の優良商品（植物）の生育管理の推測 ある種の植物（ミカンなど）は、水ストレスによって甘
味が変化するが、本法によって、市場に出回っている優
良な商品（植物）を分析すれば、その植物がどのような
生育管理されているか推測でき、自らの栽培方法の改善
に役立てる。 （３）森林における樹木の立ち枯れの対策 ヨーロッパや日本の関東地方で原因不明の樹木の立ち枯
れ現象が起こり、林業被害が広がっているが、その原因
を特定するため、長期間の水ストレスのインディケータ
である本法が有効である。 （４）自動潅水システム化のための情報 作物・樹木の自動潅水装置の水分センサーは、ある一定
の土壌水分で潅水をオンオフする仕組みであるが、樹木
にとって最適な土壌水分を設定することが必要不可欠で
ある。そこで、土壌水分と水ストレスの関係式を本法で
作成し、潅水システムのソフトに組み込めば、効果的な
潅水が可能となる。
【００１９】
【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明する。実施例 クスノキ（Ｃｉｎｎａｍｏｍｕｎ ｃａｍｐｈｏｒａ）
およびケヤキ（Ｚｅｌｋｏｗａ ｓｅｒｒｔａ）のポッ
ト苗（樹高５０cm）を潅水を行わない乾燥条件（ｐＦ
２．６以上）と潅水を十分に行う湿潤条件の２つの土壌
条件で環境制御チャンバー内で２週間程度生育した。そ
の他の環境条件は、温度２５℃、湿度６５〜７０％、光
条件（１２時間明期、１２時間暗期）、最大光強度、約
４００μＥｍ-2ｓ-1である。実験開始後に展開した新し
い葉を採取し、乾燥・粉砕後、約１mgをスズ製のカプセ
ルに入れ、全自動同位体質量分析計（ＡＮＣＡ−ＳＬ，
ヨーロッパサイエンス社製）に導入した。分析値は、δ
13Ｃ値で表示するように設定した。その結果、表に示し
たように乾燥条件で炭素同位体比の上昇が確認された。
説明する。実施例 クスノキ（Ｃｉｎｎａｍｏｍｕｎ ｃａｍｐｈｏｒａ）
およびケヤキ（Ｚｅｌｋｏｗａ ｓｅｒｒｔａ）のポッ
ト苗（樹高５０cm）を潅水を行わない乾燥条件（ｐＦ
２．６以上）と潅水を十分に行う湿潤条件の２つの土壌
条件で環境制御チャンバー内で２週間程度生育した。そ
の他の環境条件は、温度２５℃、湿度６５〜７０％、光
条件（１２時間明期、１２時間暗期）、最大光強度、約
４００μＥｍ-2ｓ-1である。実験開始後に展開した新し
い葉を採取し、乾燥・粉砕後、約１mgをスズ製のカプセ
ルに入れ、全自動同位体質量分析計（ＡＮＣＡ−ＳＬ，
ヨーロッパサイエンス社製）に導入した。分析値は、δ
13Ｃ値で表示するように設定した。その結果、表に示し
たように乾燥条件で炭素同位体比の上昇が確認された。
【００２０】
【表１】
Claims (1)
- 【請求項１】 植物の水ストレスの判定方法において、
被検植物の葉の13Ｃと12Ｃとの比率（被検植物13Ｃ／12
Ｃ）、及び湿潤な土壌条件下で生育した対照植物の葉の
13Ｃと12Ｃとの比率（対照植物13Ｃ／12Ｃ）を測定し、
被検植物13Ｃ／12Ｃが対照植物13Ｃ／12Ｃより大きい場
合に、その被検植物は水ストレスを受けていると判定す
ることを特徴とする方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18005195A JPH0928191A (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | 植物の水ストレス判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18005195A JPH0928191A (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | 植物の水ストレス判定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0928191A true JPH0928191A (ja) | 1997-02-04 |
Family
ID=16076637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18005195A Pending JPH0928191A (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | 植物の水ストレス判定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0928191A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005308733A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-11-04 | Nagasaki Prefecture | 植物の受けるストレスの測定方法及び装置 |
| JP2021087382A (ja) * | 2019-12-04 | 2021-06-10 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 | 植物の乾燥ストレス診断方法 |
-
1995
- 1995-07-17 JP JP18005195A patent/JPH0928191A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005308733A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-11-04 | Nagasaki Prefecture | 植物の受けるストレスの測定方法及び装置 |
| JP4524473B2 (ja) * | 2004-03-25 | 2010-08-18 | 長崎県 | 植物の受ける水分ストレスの測定方法及び装置 |
| JP2021087382A (ja) * | 2019-12-04 | 2021-06-10 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 | 植物の乾燥ストレス診断方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040924 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050719 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051115 |