2017 Fiscal Year Research-status Report
ほ場群落における光環境の時空間的不均一性が作物の成長過程に与える影響
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16K07969
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
山下 恵 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 講師 (70523596)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 光環境 / PPFD / 3次元復元 / 葉面積指数 / 草高 / 空の状態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
天気・空の状態および３次元群落構造に起因する光環境の時間的・空間的不均一性が作物成長過程に与える影響を調べることを目的とし，昨年度に引き続き，光環境および３次元計測を，コムギおよびダイズを対象に実施した。
コムギについては，1.5haほ場では，施肥の異なる４区画にて小型光量子センサによる群落内外のPPFD測定を栽培期間中に行い，また，UAVよるほ場全域の空撮を播種から収穫までに期間に４回実施した。UAVによる３次元復元モデルから，コムギの草高の時系列変化を解析し，施肥の異なる生育ムラを分析した。また，光量子センサを設置した４箇所については，毎週草高を実測し，草高の変化と光環境の関係についても調べた。
ダイズは，施肥条件や品種・播種間隔が同一のほ場において，数m四方の領域を対象にして，光量子センサによるPPFD測定とデジタルカメラを用いた重複撮影画像による３次元復元モデルの生成を行った。また，非破壊で測定可能な葉面積計（LAI-2200)を用いて高さ別に測定を実施し，ダイズの吸光係数を導いた。それを用いて，群落内外のPPFD測定から得られる相対PPFDからLAIの時系列変化を推定した。LAIの時系列変化と３次元復元モデルによる草高の変化との関係性について調べた。
天気・空の状態については，全天カメラ画像解析により，直達光の有無を識別する手法を確立し，日照時間の解析が可能になった。また，全天画像から得られる雲量や日照時間などを用いて日射量およびPPFDを推定する手法についても検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
葉面積指数を刈り取り法によらず，LAI-2200を用いて非破壊で測定できたことにより，光環境測定から葉面積指数の時系列変化を効率的に把握することができた。また，UAVによる空撮は撮影時の天候に左右されることが多いが，今回，ダイズ畑で実施したデジタルカメラによる数10枚の空撮画像から3次元復元モデルの生成は容易に行えることがわかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
ほ場群落レベルでの実測データに基づく光環境－成長モデルの構築に取り組むべく，引き続き，ほ場でのモニタリング・調査を継続していく。
また，播種間隔や株数などを人為的にコンロトールした栽培地を設定し，モデルの構築や検証のためのデータ収集を行っていく予定である。
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