発展途上国における作物生産阻害要因を検出するための開花撮影法開発

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K14837
• Research Institution: Shimane University
• Principal Investigator: 小林 和広 島根大学, 学術研究院農生命科学系, 准教授 (90234814)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 開花期のストレス / 深度合成撮影 / 葯 / イネ

Outline of Annual Research Achievements

この研究では作物の発育において重要な段階であり，収量の決定にも大きな影響を及ぼす開花とそれに関連した現象を近年，急速に発展してきた自動制御可能な光学機器（デジタルカメラとファイバースコープ）と種々の補助となる器具（レンズ，ルーペ，光学フィルター）を組み合わせることによって，自動連続観察する装置を作成することを目的としてきた．深度合成によって，汎用デジカメ，ルーペなどを組み合わせることによってイネ，アズキなどの作物の開花の撮影ができるシステムを作り上げた．深度合成撮影のうち，デジカメをマイクロポジショニングプレートに設置して，微動しながら撮影する方法がもっとも精細な写真を撮ることができた．より簡便な撮影方法として，カメラ内蔵のプログラムにより，フォーカスの少しずつ異なる写真を自動的に撮影して，深度合成する撮影ではそこまでの精細な写真を得ることはできなかった．より開花中の花に接近あるいは花の内部に入って撮影できる方法であるボアスコープあるいはファイバースコープによる方法は接近すると，急速に被写体との関係が変わるためにプログラムによる深度合成は困難だった．マイクロポジショニングプレートによる方法では柱頭に付着した花粉粒，葯内部に残存した花粉粒の観察が可能だった．花粉の発芽をみるために紫外線照射下での撮影を試みたが，花粉管までは見えなかった．カメラにルーペを取り付けることでより大きな画像を撮影できたが，この場合，10倍程度のルーペがもっとも適当であった．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初は追尾システムによる撮影を試みたが，あまりうまくいかなかったが，その後，深度合成撮影法が目的にかないそうであるということで，方向を転換した．その結果，現在のところ，風による撮影への影響がほとんど無視できる人工気象室での撮影，しかもピンポイントの撮影では深度合成撮影によって開花過程をとらえることが可能になった．しかし，最終目標は圃場におけるインターバル撮影であるので，１年延長して，検証することにした．

Strategy for Future Research Activity

深度合成撮影法によって圃場で撮影できるシステムを確立することが最終目標であったが，現在のところ，風による撮影への影響がほとんど無視できる人工気象室での撮影，しかもピンポイントの撮影までにとどまっている．今後，人工気象室でインターバル撮影あるいは手動による連続撮影を行い，しかし，人工気象室などの環境条件の下での撮影なので，実際の野外圃場条件下での撮影を2019年夏季に行い，開発した方法の実用性を検証する．順序としては１）ストレスのない条件での人工気象室における撮影，２）高温などの開花期のストレスを与えた条件で撮影し，対照となるストレスのない植物と開花過程が異なるようすを撮影する，３）ストレスのない条件での圃場での撮影を行い，４）圃場においてストレスを与えた条件での開花撮影を行う．

Causes of Carryover

現在のところ，深度合成によって，汎用デジカメ，ルーペなどを組み合わせることによってイネ，アズキなどの作物の開花の撮影ができるシステムを作り上げた．しかし，人工気象室などの環境条件の下での撮影なので，実際の野外圃場条件下での撮影を2019年夏季に行い，開発した方法の実用性を検証することにした．そのため１年延長することにしたので，次年度使用額を残した．使用計画は深度合成撮影システムの保守管理と圃場での撮影に必要な作物栽培に使用する．