次世代アグリイノベーション研究センター(AIC) 研究概要紹介／Introduction of Resarch Outline
亜熱帯原産のイネが雪の下で春を待つ！？ 新技術「イネの初冬直播き栽培」 ： 下野裕之
私たちの主食であるコメの生産現場は厳しさを増しており、持続可能な農業を後押しするため、常識に捉われない技術開発が望まれます。岩手大学では、低コスト・大規模化のための革新的技術として、亜熱帯原産であるイネを、寒冷・積雪地で降雪前に播種する「初冬直播き栽培」を2008年に提案し、実用技術化に向けて全国の大学、試験研究機関と連携し急ピッチで研究を進めています。これによりイネ栽培で最も忙しい春の作業を分散することにより低コストでの規模拡大が可能となり、農家の収益向上に貢献することが期待されます。「春」でなく「初冬」に播く、まったく新しいイネ栽培体系の確立を目指します。
技術化の壁とて、積雪下の土中での種子生存率、その向上のため，種子表層コーティング、植物ホルモン等による種子の休眠性、種子の透過性の制御、病害防除による種子越冬性の誘導、ならびに播種方法や耕起方法の組み合わせによる土壌物理環境の最適化の技術開発を行います。
New technology: Winter Direct-Seeding System (WDSS) of rice (Oryza sativa L.) in cool climates in Japan ： SHIMONO Hiroyuki
To improve income of rice farmers in Japan, it is requested to reduce the cost for rice production with increase farm acreage. However, in the northern part of “Hokkaido”, “Tohoku” and “Hokuriku” regions of major rice producing areas in Japan, there is very narrow window for rice production because of limited capable growing season constraints of low temperature. It is required a challenging technology, “Out of the box” thinking.
We invented new method called “Winter Direct-Seeding System” of rice in cool climates (WDSS), that can extend the planting period without any additional inputs of machinery and operators, which result in huge cost. The WDSS system is characterized by seeding in winter and the seeds were kept under snow covered as a kind of “Natural Refrigerator”, taking advantage of direct seeding system. The system will give opportunities to farmers for increasing the farm acreage without additional costs.
高電圧・プラズマの農業・食品安全性への高度活用 ： 高木浩一
高電圧・プラズマは農業や食品プロセスにとって新規で有用なツールである。繰り返し放電プラズマを用いることで、野菜や果樹の生育の促進も可能になる。また、シイタケなどのきのこの終了改善にも用いることができる。さらに、ポストハーベスト段階では、静電気の効果で農産物保管庫やコンテナの中の空中浮遊菌やカビの胞子を取り除くことができ、これは農産物の鮮度維持に寄与する。加えて、追熟を促す植物ホルモンの分解にもプラズマの酸化反応を利用することができ、これらは輸送中の野菜・果物の鮮度維持を可能にする。このように高電圧・プラズマの農業・食品利用は、持続可能な農業やフードサプライチェーンの構築に大きく貢献できる可能性を有する技術である。
High-voltage and plasma applications for agriculture and food safety ： TAKAKI Koichi
High-voltage and plasma are useful and novel tools for agriculture and food processing. The pulsed repetitive discharge can be used for promoting growth of the vegetables and fruits (Fig. 1). The yielding rate of Shiitake mushroom (L. edodes) can be improved with the high-voltage stimulation in fruit-body formation phase (Fig. 2). In postharvest phase, the electrostatic effects can contribute to remove airborne bacteria and fungi spore from the storage house and container. This removal contributes to reduce the infection risk with fungi and bacteria. Some kinds of fruit and vegetable emit the ethylene gas which accelerate a degradation of other kind fruits and vegetables. The plasma can contribute the ethylene removal via oxidization reaction. The high-voltage and plasma applications in agriculture and food processing are promising candidates to contribute for designing sustainable agriculture food supply chain.
マイクロ波を用いた有害鳥獣等のセンシング ： 本間尚樹
マイクロ波を用いた圃場への侵入動物のセンシングについて研究をしています。センサの間に動物が侵入すると、電波伝搬特性に変化を与えます。特に、動物は体の動きや呼吸等の生体活動によって、反射する電波の周波数が僅かに変化するドップラー効果を生じます。これを利用すると、侵入の有無だけではなく、対象の侵入位置も推定することが可能です。また、マイクロ波は物陰へも回り込むという性質があります。これを利用し、少ないセンサで広範なエリアをカバー可能な侵入検出システムの実現を目指しています。
Microwave sensing for harmful animals and birds ： HONMA Naoki
A microwave sensing technique to detect the intrusion of the harmful animals and birds is investigated. The intruder affects the microwave propagation characteristics between the transmitting and receiving sensors. Especially, the Doppler effect is exploited to detect the animals because their activities, such as respiration cause the body movements. This is used not only for intrusion detection, but also for intruder localization. Moreover, the microwave can propagate behind obstructions, and this feature enhances the detectable range of the sensor system even when the number of the sensors is limited.
動物との共生社会を目指して ： 出口善隆
野生動物による農作物被害の増大、動物福祉への配慮を欠いた動物の飼育、集約畜産による家畜の健康性への影響など、ヒトと動物との間で様々な問題が生じています。動物たちの行動から、ヒトと動物との関係の中で生じた問題を理解し、解決することを研究のテーマとしています。
野生動物では、ヒトの生活圏近くに生息する野生動物（都市近郊林に生息するニホンリスや、アナグマなど）の行動を調査して、行動と野生動物の生息地環境との関係を調べています。農林業被害を与える野生動物（イノシシ、シカ、カモシカなど）の行動調査も行っています。展示動物（トナカイ、クマなど）では、飼育環境が動物に与える影響や、野生下での調査が難しい行動について飼育下動物を利用して研究しています。それらのデータを基にした展示動物の飼養管理手法の検討なども行っています。産業動物では、ウシの林間放牧研究など、日本の環境と調和した放牧技術を継承しつつ、新たな省力型放牧管理についての研究を行っています。これらの調査や研究を通して、ヒトと動物がともによりよく暮らしてゆける社会の構築を目指しています。
Aiming for a symbiotic society with animals ： Yoshitaka Deguchi
Various problems are occurring between humans and animals, such as increased damage to crops by wild animals, raising animals without consideration for animal welfare, and the impact of intensive livestock farming on the health of livestock. The theme of my research is to solve problems that arise in the relationship between humans and animals based on the behavior of animals.
We are investigating the behavior of wild animals that live in human habitats (such as Japanese squirrels and badgers that live in urban forests). We also investigate the behavior of wild animals (wild boars, deer, serows, etc.) that cause crop damage. We study the effects of the breeding environment on zoo animals (reindeer, bears, etc.) and the behaviors that are difficult to study in the wild. We are also researching new labor-saving grazing management methods such as forest grazing for cattle. Through these surveys and research, we aim to build a society where both humans and animals can live better together.
体を守るリン脂質～抗酸化リン脂質プラスマローゲンの生理機能の解明 ： 西向めぐみ
脂質は悪いイメージを持たれがちですが、私たちの体にとっては必要な成分でもあります。
プラスマローゲンは細胞膜の中に組み込まれているリン脂質の一種で、体内で合成されますが、肉や海産物など食事からも摂取しています。このプラスマローゲンの分子には「ビニルエーテル結合」という部分があり、この構造が抗酸化能をもち、私たちの体を酸化から守ってくれてます。酸化が原因とされてる動脈硬化症やアルツハイマー病では、このプラスマローゲンの体内の量が減っています。また、加齢でもプラスマローゲンが減ることが知られてます。病気と体内のプラスマローゲンの関係や、減ってしまったプラスマローゲンの量を回復させる食品素材の探求を行っています。
Phospholipids protect the body～Elucidation of the physiological functions of the antioxidant phospholipid plasmalogens ： NISHIMUKAI Megumi
Lipids are necessary for our bodies, although they often get a bad rap. Plasmalogens are a type of phospholipid incorporated into cell membranes and synthesized by the body, although we also get plasmalogens from foods like meat and seafood. Plasmalogens have a “vinyl-ether bond” in their molecules, and this structure has antioxidant properties and protects our bodies from oxidation. The amount of plasmalogens in the body is reduced in atherosclerosis and Alzheimer’s disease, which are thought to be caused by oxidation. It is also known that aging also reduces plasmalogens. We are in search of the relationship between diseases and plasmalogens in the body and for food materials that can restore the decreased amount of plasmalogens in the body.
センターで過去に行った研究はこちらからご覧いただけます。