マビキ ネンジ ガ エリアンサス ノ グンラク コウゾウ オヨビ シュウリョウ ニ オヨボス エイキョウ

石油枯渇や地球温暖化の対策の1つとして，バイオマスエネルギーが注目されている。著者らは食料生産と競合しないセルロース系原料作物として，不良環境下でも高いバイオマス生産性を示すエリアンサス（Saccharum spp.）に着目し，群落構造の解析を通して物質生産の改善について検討を行っている。前報では定植1年目と2年目の群落構造を比較検討した結果，群落構造の変化に伴って光環境が悪化している可能性が認められた。そのため，間引きを行うことで群落内の光環境が改善されれば収量の向上に寄与する可能性が考えられる。そこで，本研究では，群落AおよびBを設定し，群落Aは定植2年目の収穫後，群落Bは定植1年目の収穫後に，それぞれ間引き，群落構造および収量に及ぼす影響について解析した。その結果，いずれの群落も間引きによって収量が増加した。また，両群落の定植2年目を比較すると群落Bの方が若干低かったが，定植後3年間の累積収量は群落Bの方が高かった。その要因について解析した結果，定植1年目の収穫後に間引くと2年目の茎数が増加したが，それに伴って3年目の群落の再生を担う分げつ芽も増加したと考えられる。そのため，早期に間引くと，単年度の収量が必ずしも高くなくても，数年に亘る群落の累積収量が多くなると考えられる。出穂期における生産構造図をみると，それぞれ前年よりも群落が大型化しており，高さ毎の同化・非同化器官量が多く，同時に同化器官の乾物重のピークや，重心の高さも高くなり，群落が上部に向かって発達していた。また，群落構造が規定する光環境の変化が物質生産にどのように影響するかを検討するために，群落物質生産指数（＝Σ（葉身乾物重×相対照度））を算出したところ，間引き年次に関係なく，それぞれ前年より高い値となり，間引きによって，群落の物質生産が改善したことが示唆された。以上のように，多年生作物の収量形成は単年度で検討するだけでは不十分であり，栽培期間の累積収量を増やすという観点から，間引きによって群落内の光環境を改善する栽培管理が必要と考えられる。Erianthus, a perennial C4 grass, has been the focus of attention as cellulosic raw material for bioethanol, because it shows high yield performance and high tolerance to environmental stresses. We examined canopy structure of one- and two-year Erianthus populations in the previous report. The result of our investigation showed that two-year population had much higher yield comparing with one-year population. At the same time analysis on the canopy structure of two-year population suggested light condition in the canopy might be worse, though this has not yet been verified. In this study, we examined effect of thinning from 1 m x 1 m to 2 m x 1 m in different years. A-population was thinned after the two-year harvesting, B-population thinned after the one-year harvesting, respectively. As a result, biomass production in the subsequent year was larger by decrease in the planting density by thinning, possibly because of improving light conditions in the canopy. Although the yield in the second year of B-population is less than that of A-population, total yield during the first three years of B-population is much more than that of A-population. Based on the analysis of yield of both populations, yield should depend on the number of tiller buds formed in the previous year and growth period of tillers. In conclusion it is considered better to control planting density to improve the light condition in the canopy to lead to better growth and development of tillers through increasing matter production to get greater total yield during growth period, where the thinning time should be determined depending on growth condition

エネルギー サクモツ エリアンサス ノ グンラク コウゾウ ノ カイセキ ─テイショク 1・2ネンメ グンラク ノ サイサン コウゾウズ ノ ヒカク─

石油枯渇対策や地球温暖化対策として再生可能エネルギーが注目されているが，著者らのグループは，食料と競合しないセルロース系原料作物として，イネ科のC4型・多年生植物であるエリアンサス（Erianthus spp.）を取り上げ，栽培研究を進めている。エリアンサスは高いバイオマス生産性を発揮することが知られているが，物質生産を支えている群落構造の解析はほとんど行われていない。そこで本研究では，定植1年目および2年目の群落について出穂期における群落構造を比較検討した。定植2年目の群落では，1年目に比較して地上部バイオマス量が4倍ほどに増加していた。地上部バイオマス量を光合成器官（葉身）と非光合成器官（葉鞘・茎・穂）とに分けると，両者とも大きく増えていたが，とくに後者の増加が著しかった。これは，定植2年目の群落は1年目の刈り株から再生したものであり，再生を開始する時点ですでに多くの分げつ芽が形成されており，生育初期に急激に茎数を増やすことができたため，茎が長く，太くなるための生育期間が十分に確保できたからと考えられる。また，出穂期における層別刈取り法で葉重の垂直分布を調査した結果や，プラントキャノピーアナライザーを利用して葉面積の垂直分布の形成過程を調査した結果によれば，群落構造は生育とともに変化し，光合成器官の垂直分布は定植2年目に群落の高い方へ移動した。そのため，群落内の比較的高いところで相対照度が減衰してしまい，群落内部まで光が到達していなかった。このように，定植2年目は1年目よりバイオマス量が著しく増えていたが，群落構造と相対照度の減衰の様相からみると，群落としての受光態勢は必ずしも最適かどうかは分からない。間引きをして群落の光環境を改善すれば，さらに収量が上がる可能性が高い。エリアンサスは多年生作物であるため，栽植密度の影響も含めてさらに追跡していく必要があるが，本研究の結果を低投入持続的な栽培方法の確立に役立てたいと考えている。Erianthus, a perennial C4 grass, has been the focus of attention as cellulosic raw material for bioethanol, because it shows high yield performance and high tolerance to environmental stresses. Canopy structure of Erianthus, however, has rarely been studied, though it has a possible relation to high yield potential. We examined canopy structure of one- and two-year Erianthus populations at different growth stages using Plant Canopy Analyzer. The result of our investigation is that two-year plant population showed much higher yield comparing with one-year population. At the same time, canopy structure of two populations at heading was different from each other. Biomass of nonphotosynthetic organs was much higher in the two-year population, while its distribution pattern was not different from that in the one-year population. Because mean stem number of each plant is not different between one- and two-year populations, stem in two-year population should be larger, which could contribute to much higher yield performance. Biomass of photosynthetic organs (leaf blade) in the two-year population was larger than that in the one-year. At the same time, vertical distribution of leaf blade biomass has the peak at the higher position in the two-year population. Such canopy structure leads to rapid decrease of intercepted radiation, which suggests light condition in the canopy was not always best for the two-year population. There is a possibility, therefore, that biomass yield of population will be higher with thinning to a lower planting density. The present study figured out canopy structure of Erinthus population with different planting year which was effective information to enable the construction of low-input and sustainable cultivation system

A Study on Project-Based Learning from the Viewpoint of Organizational Knowledge Creation Theory

アクティブラーニングの1 つとしてPBL（problem/project-based learning）がある。PBL には問題解決学習（problem based learning）とプロジェクト学習（project based learning）の2 つがある。これまでPBL を対象とする研究は着実に蓄積されてきたが，PBL の理論的枠組みは未だ脆弱であることが指摘されている。そこで，本研究ではこの問題を克服するために，大学教育でのプロジェクト学習について，組織的知識創造理論から考察する。本研究の第1 の目的は，組織的知識創造理論がプロジェクト学習においても適用できることを確認することである。第2 の目的は，プロジェクト学習における教員の役割について，組織的知識創造理論から示唆を得ることである。本研究では，以下の3 ステップを踏む。まず，本研究の鍵概念である組織的知識創造理論を紹介する。次に，3 つのプロジェクト学習の事例を紹介し，組織的知識創造理論から分析する。最後に，組織的知識創造理論がプロジェクト学習においても適用できることについて，また，示唆されたプロジェクト学習における教員の役割について議論する。One form of active learning is PBL. There are two types of PBL: “problem-based learning” and “project-based learning.” Although a large number of studies have been on PBL, few studies have been conducted using surveys based on academic theories. Therefore, this paper discusses “project-based learning” from the viewpoint of organizational knowledge creation theory. The primary objective of this study is to apply organizational knowledge creation theory in the field of “project-based learning.” The secondary objective is to recommend teachers’ roles in “project-based learning” from the standpoint of organizational knowledge creation theory. The analysis includes three steps: first, a review of organizational knowledge creation theory; second, an examination of three case studies; and finally, a discussion on applying the theory to “project-based learning”, and suggesting teachers’ roles from this viewpoint

エネルギー サクモツ エリアンサス ノ カンソウ ショリ ノ タメ ノ カリトリ ジキ ト マエショリ ノ コウテキ ナ クミアワセ ノ ケントウ

石油枯渇対策や地球温暖化対策の1つとして，バイオエネルギーの利用が関心を集めている。著者らは，食料生産と競合しないセルロース系原料作物として，イネ科のC4型・多年生植物であるエリアンサスに着目し，栽培利用に関する研究を進めている。エリアンサスをプラントに持ち込み，バイオエタノールを製造したりペレット化したりする際，含水率が15％以下であることが求められる。しかし，システム全体のライフサイクルアセスメントの観点からは，乾燥のために多くのエネルギーを利用することは望ましくない。本研究では，定植1年目と2年目のエリアンサスを異なる時期に刈取り，前処理を行ってから通風乾燥機にかけ，含水率の推移を調査した。その結果，12月から3月にかけては刈取り時期が遅いほど含水率が低く，植物体の表面を損傷させる前処理を行うと乾燥が速やかに進み，含水率15％に低下する時間が短いことが明らかとなった。以上の結果から，エリアンサスを原料としてエネルギー利用するためのシステムを最適化するためには，植物体が立枯れした2～3月に刈取り，植物体の表面に傷をつけてから80℃で30～46時間程度乾燥させることが望ましいと考えられる。As a countermeasure for global warming and depletion of fossil fuel, bioenergy has become a focus of attention in the world and also in Japan especially after the Great East Japan Earthquake. Bioenergy has been required to be derived from cellulosic raw material to avoid possible competition with food production. We have been focusing on Erianthus (Saccharum spp)., a perennial C4 grass, as cellulosic raw material for bioenergy, because it shows high yield performance as well as high tolerance to environmental stresses including poor soil conditions. To make pellets from Erianthus biomass, its water content has to be 15% or less with less energy for drying from the viewpoint of Life Cycle Assessment in the whole system. In this study, we examined the time course of the water content during drying biomass harvested at different times in winter in one- and two-year Erianthus populations. We harvested Erianthus in December, January, February and March, respectively to dry. The water content of Erianthus at standing decreased gradually to reach the lowest in February through March. The less the water content at harvest, the faster the time to be less than 15% water content. The two-year Erianthus effects of four pretreatments （cut into 30 cm increments, air-drying, chopped and injury） were also examined. As a result, only injury of biomass showed significant effects on drying. When harvesting in February through March was followed by injury pretreatment, it took around 30～46 hours at 80 degrees to attain 15% water content, which is the recommendation from the viewpoint of energy utilization in the system

Energy Crops for Sustainable Bioethanol Production; Which, Where and How?

Bioethanol is gathering attention as a countermeasure to global warming and as an alternative energy for gasoline. Meanwhile, due to the synchronous increase in bioethanol production and grain prices, the food-fuel competition has become a public issue. It is necessary to see the issue objectively and to recognize that the real background is the change in allocation of limited resources such as farmland and water. In this review, we discuss which, where and how energy crops shouldbe grown to establish a sustainable bioethanol production system. Several combinations of crops, areas and cultivation methods are recommended as a result of a survey of the bioethanol production system with various energy crops. In tropical and subtropical regions, sugarcane can be grown in agricultural and/or unused favorable lands. In other regions, cellulosic energy crops can be grown in abandoned and marginal lands, including lands contaminated with inorganic pollutant like heavy metals and some detrimental minerals. There also is the possibility that, for Japan and other Asian countries, rice can be grown as an energy crop in unused lowland paddy field. Regarding cultivation way, energy saving is beneficial for bioethanol production systems irrespective of energy efficiency. On the other hand, effective energy input should be consideredfor the systems with higher energy efficiency when available land area is limited. Exploring and developing new energy crops and varieties, which show higher biomass productivity and stress tolerances under marginal conditions, are necessary for sustainable bioethanol production because energy crop production would be restricted mostly to marginal areas in future

Distribution Pattern of Root Nodules in Relation to Root Architecture in Two Leading Cultivars of Peanut (Arachis hypogaea L.) in Japan

To effectively utilize symbiotic nitrogen fixation, we examined the formation of root nodules along with root system development in two leading peanut cultivars in Japan, Chibahandachi and Nakateyutaka. Differences in the number, size and distribution pattern of root nodules between the two cultivars are discussed in relation to their root architecture. Many root nodules are formed on the 1st-order lateral roots in the peanut. The difference between the two cultivars in the number of nodules on the 1st–order lateral roots and the diameter of the 1st-order lateral roots at the basal part of the taproot increased during secondary thickening period. Those changes were significantly greater in Chibahandachi than in Nakateyutaka at later growth stages. Chibahandachi had fewer, but larger nodules than those in Nakateyutaka. In Nakateyutaka, a larger number of new nodules were formed on the lateral roots at the middle part of the taproot than in Chibahandachi. This suggests that in Chibahandachi nodules grow for a longer period during plant growth, and in Nakateyutaka new nodules are formed even at late stages of plant growth. In addition, there appears to be an optimal diameter of the 1st-order lateral roots for nodulation at each growth stage