発行:2016年 3 月号 リス研通信 No.4017 シナノグルミの根接地インピーダンス測 定 http://www.asahi-net.or.jp/~fb4m-iszk/risuken 値の変化は重要である2).連続測定により,四 季を通じて1 日を周期とした変化が認められた.長期的変 調査 2013/11/8 http://jsmbe.eng.niigata化をみると,| Z |,Rp は春から夏にかけて減少し,秋から冬 u.ac.jp/MBEnagano/Proceedings/MBEnagano04.pdf p にかけて上昇していることがわかる.Cp は春から夏にかけ 16 シナノグルミの根接地インピーダンスにおける日変化 て増加し,秋から冬にかけては減少していることがわかる. ○上條岳穂,田中京子,茅野誠司,矢嶋征雄,山浦逸雄 測定期間中,何回も突発的な変化が生じているが,これは 信州大学繊維学部機能機械学科 降雨による影響であり,図中の最下部に示した降水タイミン グに同期している. 1.はじめに 樹木の根の状態を非破壊的にモニタする方法として,根接 連続測定によりRp,Cp の1 日のおよその変化率を得ること 地インピーダンスの測定を試みてきた1).これまでに落葉 ができた.全期間通じて,ρは1~2 %とあまり変化していな 樹の落葉前後における根接地インピーダンスの連続測定 いのに対して,Rp は5~15 %,Cp は5~30 %変化すること の報告があるが,本研究では,シナノグルミについて2005 がわかった.また,このRp,Cp の変化率はともに,夏に比 年3 月から12 月まで連続測定を行い,四季を通じての日 べ,冬の方が高くなる傾向が見られた. 変化について検討した. 次に,気温に対するRp とCp の時間的変化を定量的に知 2. 実験材料および実験方法 るために相互相関関数を計算した.図2 に気温とRp の相 測定対象は本学附属農場で栽培されている落葉果樹のシ 互相関関数を示し,図3 に気温とCp の相互相関関数を示 ナノグルミ(J. regia L.)とした.樹齢18年,測定開始時根元 す.時期別に降水を観測しなかった4 日分のデータについ 直径約30 cm,高さ約6 m である.根接地インピーダンスの て計算した.計算の始めと終わりのデータは値が一致する 測定は4 電極法によって行い,測定用電極として地面に金 よう,4 日間のすべてのデータに対し,線形的な補正を施 属製電極棒2 本,対象にステンレス製の釘2 本を使用し した.気温に対するRp,Cp の遅れがτの関数として表され た.連続測定を行うためインピーダンスメータ ている.変化分をみるために平均レベルを0 として表した. (HIOKI:3532)をパソコンで制御し,データを取得した.測 図2 の気温とRp の相関関係をみると,4, 11 月の落葉期と 定印加電圧5 V,周波数1 kHz とした.根接地インピーダン 6, 8 月の生長期のパターンは逆である.τ= 0 に対する スの電気等価回路を抵抗Rp と容量Cp の並列回路と仮定 ピークおよび谷の位置をみると,落葉期は気温の変化に対 し,インピーダンス | Z |とともに評価する.気温等の気象 して2~3 時間程度遅れて負の相関を示し,生長期は気温 データは気象庁のアメダス(観測地:上田市古里)によっ の変化に対して1 時間程度遅れて正の相関を示しているこ た. とがわかる.一般に,温度が上がれば大地の抵抗は低くな るといわれる3).したがって,落葉期は樹木の活動というよ 3. 実験結果および考察 りは土壌の温度の影響を強く受けていると考えられる.しか 2005 年3 月18 日から12 月31 日まで連続測定した結果を し,生長期は逆に気温と正の相関を示した.この時期は, 図1 に示す.シナノグルミは4 月20 日頃脱苞し,5 月5 日 温度の他に樹木特有の生理的活動が強く関わっているの 頃開花した.5 月15 日頃には大部分で葉が茂り生長期と ではないかと考えられた.図 3 の気温とCp の相関関係に なった.その後,11 月中旬に落葉した.測定データの欠損 ついてみると,全期間同じパターンであり,気温とは負の相 部分は実験器材の不具合により測定が中断したものであ 関を示した.その中で6 月は,気温の変化に比べてCp の る.| Z |とRp はほぼ等しくグラフが重なっている.これはCp 変化は1 時間程度早く,6 月以外は同時か1 時間程度遅 によるリアクタンス成分が抵抗成分に比べてかなり小さいか い.6 月頃の変化が,温度に先行しているということは,とく らである.しかし,値が小さくてもこの存在は,根の組織の に日照と強い関係があるのではないかと考えられる. 容量性に依存し,膜容量と壁の機能に関係するので,この ① 発行部数:140 4. まとめ 根接地インピーダンスの連続測定において,四季を通じて明瞭な 日変化を認めた.また,季節による日変化パターンの違いを見出す ことができ,根の状態モニタリングの可能性を見出した.今後,他の 樹木についても測定を試みたい. 電気インピーダンス測定による植物水分状態の評価 高橋 伸英,藤原 尚,山浦 逸雄,山田 興一 信州大学繊維学部 電気インピーダンスの測定には、試料に刺入される電極と試料の接 触部での電極インピーダンスを無視できる方法として、4 電極法を 用いた(Fig. 2)。電極には直径0.5mm、長さ2.0cm の白金線を用 い、先端を尖らせて針状にしたものを4 本用意した(①~④)。電極 の間隔は3cm とし、深さ2mm まで差し込んだ。測定にはLCR ハイテ スタ3522(日置電機株式会社)を用い、その交流電源から電極①と ④の間に1kHz の電流を流し、②と③の間で電圧を測定する インピーダンスとは 「インピーダンス」≒「抵抗値」 インピーダンスは交流電流を回路に流した時の平均抵抗値の事で す、
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