An optimization strategy of the plant architecture and the environment control revealed by measuring the carbon balance in the greenhouse rose vegetation under fluctuating environments

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26292016
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 土井 元章 京都大学, 農学研究科, 教授 (40164090)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 後藤 丹十郎 岡山大学, 環境生命科学研究科, 教授 (40195938) ; 稲本 勝彦 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 野菜花き研究部門, ユニット長 (50223235)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 園芸科学 / バラ / シミュレーションモデル / 施設環境管理 / 整枝管理 / 炭素収支 / 転流

Outline of Annual Research Achievements

花卉生産群落の整枝管理および施設環境管理の最適化理論の構築を目指して，バラ生産群落における炭素の獲得と転流に関するシミュレーションモデルの開発を行っている．
平成29年度は，システムダイナミクス（SD）モデルを用い，温度，光強度を入力パラメータとし，切り花の収量，品質，到花日数（開花日）を出力として導出する統合SDモデルの構築に向けて，それを構成する折り曲げ枝群落の炭素収支，収穫枝群落の炭素収支，到花日数と成長指数を算出するサブSDモデルの構築と検証を行った．また，折り曲げ枝から収穫枝への炭素転流率と各器官への分配率に関するデータを13CO2のフィーディング実験により明らかにした．
折り曲げ枝群落については，非直行双曲線による光ー光合成曲線の近似に基づき，1日の炭素獲得量を算出するサブSDモデルを構築した．検証の結果，昼間の炭素獲得量，夜間の呼吸量とも過大に予測されたことから，夜間については呼吸速度の近似曲線を修正したところ，予測精度が向上した．昼間の光合成速度については，冬期に予測値誤差が大きくなること，また光強度が増加する日の出以降数時間の光合成速度が過大に予測されることが明らかとなった．収穫枝の光－光合成曲線は，群落全体の光ー光合成速度から折り曲げ枝のみの群落の光-光合成速度を引くことによって求め，これを用いて収穫枝群落の1日の炭素獲得量を算出することが可能となった．到花日数については，品種に関係なく温度の関数として高精度に予測でき，収量（収穫枝の炭素量）は，収穫枝の炭素獲得量と折り曲げ枝群落の炭素獲得量に転流率をかけた値を1日ごとに求め，到花日数分積算することで予測するモデル構造とした．
モデルを拡張するため補助入力パラメータとして，二酸化炭素濃度およびLAIの年変動についてのデータを取得した．これらを統合SDモデルへ組込む方法については，今後の検討を計画している．

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

29年度が最終年度であるため、記入しない。