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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Development of risk assessment method for rice yield reduction by disease using crop model and drone data

Research Project

Project/Area Number 19H03078
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

本郷 千春  千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 准教授 (20272354)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 牧 雅康  福島大学, 食農学類, 准教授 (50375391)
本間 香貴  東北大学, 農学研究科, 教授 (60397560)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords水稲病害 / UAVデータ / 作物モデル / 収量評価
Outline of Annual Research Achievements

気候変動による作物病害発生と穀物収量の損失が懸念されており、熱帯地域において総合的な病害防除への取組が重要課題となっている。しかし、UAVデータを活用して病気の発生や影響を評価するための技術はまだ確立されていない。そこで、インドネシアにおいてイネ白葉枯病(以降BLB)といもち病を対象とし、UAV・疫病調査データ及び作物モデルを使用して発病程度の判定手法の構築、収量の減少程度の評価手法を構築することを目的とした。
COVID19パンデミックの影響によりインドネシアでの現地調査は実施できなかったが、カウンターパートの協力によってBLBに関する測定データや定期的に計測したUAVデータを入手し、発病程度の判定手法の構築を行った。
生育初期から収穫期前までの定期観測UAVデータを用いたBLB評価では、生育段階を揃えたデータセットを用意して各観測バンドの正規化反射率及び指数を算出し相関解析を行った。移植後60日代、70日代のステージでは全ての正規化反射率及び指数とBLBスコアとの間に相関係数0.9を超える1%水準及で有意な相関関係が確認された。移植後60日目頃は出穂期に相当する事から、BLBの被害程度に応じた生産量把握に繋がると考えられた。
一方、COVID19パンデミックに対応するために2020年度から宮城県古川農業試験場内で行っている圃場試験においていもち病感染対策処理が異なる6処理区を設置し、病気の感染の広がりとその影響を評価した。作物モデルSIMRIW-RSは入力値であるNDVIと良く適合し、収量推定が可能であることが示された。また、推定収量はいもち病感染源に近い位置で低下する傾向を示し、病害の影響との関連性も示唆された。一方で、被害発生程度が年次間で大きく異なったことから、気象などに起因する年次変動性も考慮しながら観測を継続する必要があると考えられた。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (24 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 8 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ボゴール農科大学/ウダヤナ大学(インドネシア)

    • Country Name
      INDONESIA
    • Counterpart Institution
      ボゴール農科大学/ウダヤナ大学
  • [Journal Article] Monitoring spatial and time-series variations in red crown rot damage of soybean in farmer fields based on UAV remote sensing2023

    • Author(s)
      Yamamoto Shuhei、Nomoto Shuhei、Hashimoto Naoyuki、Maki Masayasu、Hongo Chiharu、Shiraiwa Tatsuhiko、Homma Koki
    • Journal Title

      Plant Production Science

      Volume: 26 Pages: 36~47

    • DOI

      10.1080/1343943X.2023.2178469

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Drought Damage Assessment for Crop Insurance Based on Vegetation Index by Unmanned Aerial Vehicle (UAV) Multispectral Images of Paddy Fields in Indonesia2022

    • Author(s)
      Iwahashi Yu、Sigit Gunardi、Utoyo Budi、Lubis Iskandar、Junaedi Ahmad、Trisasongko Bambang Hendro、Wijaya I Made Anom Sutrisna、Maki Masayasu、Hongo Chiharu、Homma Koki
    • Journal Title

      Agriculture

      Volume: 13 Pages: 1-14

    • DOI

      10.3390/agriculture13010113

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Advanced Damage Assessment Method for Bacterial Leaf Blight Disease in Rice by Integrating Remote Sensing Data for Agricultural Insurance2022

    • Author(s)
      Hongo Chiharu、Takahashi Yusuke、Sigit Gunardi、Utoyo Budi、Tamura Eisaku
    • Journal Title

      Journal of Agricultural Science

      Volume: 14 Pages: 1-18

    • DOI

      10.5539/jas.v14n4p1

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Estimation of Rice Yield Considering Heading Stage Using Satellite Imagery and Ground-Based Data in Indonesia2022

    • Author(s)
      Sofue Yuki、Hongo Chiharu、Manago Naohiro、Sigit Gunardi、Homma Koki、Utoyo Budi
    • Journal Title

      Journal of Agricultural Science

      Volume: 14 Pages: 1-17

    • DOI

      10.5539/jas.v14n8p1

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Estimation of Normal Rice Yield Considering Heading Stage Based on Observation Data and Satellite Imagery2021

    • Author(s)
      Sofue Yuki、Hongo Chiharu、Manago Naohiro、Sigit Gunardi、Homma Koki、Barus Baba
    • Journal Title

      IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium IGARSS

      Volume: - Pages: 6439-6442

    • DOI

      10.1109/IGARSS47720.2021.9554679

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Observation of Blast Disease and Its Effect to Rice Yield Using Existing Assessment Method to Support the Indonesian Agriculture Insurance2021

    • Author(s)
      Putu Sudiarta, I Komang Candra Giri Prayoga, I Gede Rai Maya Temaja, Gusti Ngurah Alit Susanta Wirya, Masahiro Shishido and Chiharu Hongo
    • Journal Title

      Jurnal Sosial Ekonomi Pertanian

      Volume: 15 Pages: 406-415

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Evaluating Multispectral Imaging for Assessing Bacterial Leaf Blight Damage in Indonesian Agricultural Insurance2021

    • Author(s)
      Giamerti Yuti、Hongo Chiharu、Saito Daiki、Caasi Oliver、Nur Susilawati Pepi、Shishido Masahiro、Sudiarta I Putu、Sutrisna Wijaya I Made Anom、Homma Koki
    • Journal Title

      E3S Web of Conferences

      Volume: 232 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1051/e3sconf/202123203008

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Detection Trials for Insect Damage of Crops by UAV with Thermal Camera2021

    • Author(s)
      Nakamura Kota、Homma Koki、Ye Rongling、Maki Masayasu、Hongo Chiharu
    • Journal Title

      Japanese Journal of Crop Science

      Volume: 90 Pages: 354~355

    • DOI

      10.1626/jcs.90.354

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Damage assessment of rice bacterial leaf blight disease using multi-temporal satellite data2022

    • Author(s)
      Chiharu Hongo, Yuto Shibuya, Gunardi Sigi2, Eisaku Tamura
    • Organizer
      AGU Fall meeting 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] UAV image to evaluate the leaf area index of the rice plant2022

    • Author(s)
      Yuti Giamerti, Chiharu Hongo, Daiki Saito, Oliver Caasi, Pepi NurSusilawati,Masahiro Shishido, I Putu Sudiarta, I Made Anom Sutrisna Wijaya, Gunardi Sigit,Koki Homma
    • Organizer
      1st International Conference on Food and Agricultural Sciences 2022(ICFAS 2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Damage assessment of bacterial leaf blight disease on rice using UAV time-series data2022

    • Author(s)
      Shun Isono, Chiharu Hongo, Naohiro Manago, Gunardi Sigit, Budi Utoyo
    • Organizer
      International Symposium on Remote Sensing 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Yield estimation of paddy rice based on differences in rice growth curves2022

    • Author(s)
      Yuki Sofue, Chiharu Hongo, Naohiro Manago, Gunardi Sigit
    • Organizer
      International Symposium on Remote Sensing 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 多年度UAVデータを用いたイネ白葉枯病の被害把握2022

    • Author(s)
      磯野惇・本郷千春・祖父江侑紀・Gunardi Sigit・Budi Utoyo
    • Organizer
      日本リモートセンシング学会第72回学術講演会
  • [Presentation] UAVデータを用いたイネいもち病感染状況の把握2022

    • Author(s)
      古谷野健・ 本郷千春・ 本間香貴・ 牧 雅康・ 宮野法近
    • Organizer
      日本リモートセンシング学会第72回学術講演会
  • [Presentation] インドネシアにおける農業保険の干ばつ害評価に向けたUAV画像の利用2022

    • Author(s)
      岩橋優, Gunardi Sigit, Budi Utoyo, 本郷千春, 本間香貴
    • Organizer
      日本作物学会第253回講演会
  • [Presentation] UAVリモートセンシングと教師あり分類に基づく農家圃における黒根腐病害の時間的・空間的変動およびその要因の評価2022

    • Author(s)
      山本修平, 野本周平, 本間香貴, 橋本直之, 牧雅康, 本郷千春
    • Organizer
      日本作物学会第253回講演会
  • [Presentation] Sentinel-2 衛星データから得られた水田のNDVI 時系列データの巻雲補正2021

    • Author(s)
      眞子直弘・ 本郷千春・ Gunardi Sigit
    • Organizer
      日本リモートセンシング学会第71回学術講演会
  • [Presentation] 正規化反射率を用いたドローンデータとイネ白葉枯病被害率の関係2021

    • Author(s)
      磯野惇・ 本郷千春・祖父江侑紀・Gunardi Sigit・Budi Utoyo
    • Organizer
      日本リモートセンシング学会第71回学術講演会
  • [Presentation] インドネシアにおける水稲フェノロジーの空間分布と変動パターンの推定2021

    • Author(s)
      祖父江侑紀・ 本郷千春・ 眞子直弘・Gunardi Sigit
    • Organizer
      日本リモートセンシング学会第71回学術講演会
  • [Presentation] インドネシアにおける正規化RGI を用いたイネ白葉枯病被害率の推定2021

    • Author(s)
      渋谷祐人・本郷千春・祖父江侑紀・Gunardi Sigit・Baba Barus
    • Organizer
      日本リモートセンシング学会第70回学術講演会
  • [Presentation] ドローンデータを用いたイネ白葉枯病の被害程度の把握2021

    • Author(s)
      磯野 惇・本郷千春・祖父江侑紀・Gunardi Sigit・Budi Utoyo
    • Organizer
      日本リモートセンシング学会第70回学術講演会
  • [Presentation] Estimation of Normal Rice Yield Considering Heading Stage Based on Observation Data and Satellite Imagery2021

    • Author(s)
      Yuki Sofue;Chiharu Hongo;Naohiro Manago;Gunardi Sigit;Koki Homma;Baba Barus
    • Organizer
      IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium IGARSS
    • Int'l Joint Research
  • [Funded Workshop] Workshop on New Damage Assessment Method for Crops and Digital Agriculture - Parcel-level Decision making in farm management -2022

URL: 

Published: 2023-12-25  

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