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植物-環境系における熱輸送現象の時空間変動:実測評価と数値シミュレーション

研究課題

研究課題/領域番号 17J05569
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 農業環境・情報工学
研究機関九州大学

研究代表者

木村 建介  九州大学, 生物資源環境科学府, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2019年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード熱輸送 / 数値シミュレーション / 光合成 / 微気象 / 時空間変動 / 蒸散 / 時空間分布 / イチゴ / 熱収支 / 温室 / 環境調節 / 防霜対策
研究実績の概要

昨年度に引き続き,温室内イチゴの熱収支と光合成の時空間分布を,環境要素(CO2濃度,温度,湿度,風速)の移動計測と半天球画像の多点撮影によって推定した日射量の分布から評価した.今年度は,栽培期間中のイチゴの熱収支と光合成の時空間変動を評価し,それらが果実収量の時空間変動に与える影響を調査した.その結果,栽培初期(12月~2月)においては光合成速度の空間分布と果実収量との空間分布に正の相関が認められたが,栽培後期(3月~)からは徐々に相関係数が低くなった.これは,光強度が小さく葉面積も小さい冬期は果実肥大の律速要因が光合成速度であるが,光強度が大きく葉面積も大きくなる春先には果実の肥大が光合成速度に律速されなくなったためと考えられる.
また,温室内の熱輸送およびCO2輸送を数値シミュレーションによって再現した.計算はイチゴの植生を多孔質体とみなし,3次元領域において行った.結果としては,イチゴ群落付近の気温の日変化は再現できたが,CO2濃度に関しては,シミュレーションによる計算値が温室内の実測値を過大評価していた.これはイチゴ群落の光合成(CO2の同化)を考慮していなかったためと考えられる.光合成もシミュレーションモデルに組み込んだ,シミュレーション精度の向上が今後望まれる.

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Spatial examination of leaf-boundary-layer conductance using artificial leaves for assessment of light airflow within a plant canopy under different controlled greenhouse conditions2020

    • 著者名/発表者名
      Kimura Kensuke、Yasutake Daisuke、Yamanami Atsushi、Kitano Masaharu
    • 雑誌名

      Agricultural and Forest Meteorology

      巻: 280 ページ: 107773-107773

    • DOI

      10.1016/j.agrformet.2019.107773

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dynamic distribution of thermal effects of an oscillating frost protective fan in a tea field2017

    • 著者名/発表者名
      Kimura Kensuke、Yasutake Daisuke、Nakazono Kentaro、Kitano Masaharu
    • 雑誌名

      Biosystems Engineering

      巻: 164 ページ: 98-109

    • DOI

      10.1016/j.biosystemseng.2017.09.010

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] チャの耐凍性に基づく凍霜害リスクの評価 Ⅰ. 耐凍性消長モデルの構築2020

    • 著者名/発表者名
      木村建介,吉田晃一郎,安武大輔,北野雅治
    • 学会等名
      日本農業気象学会2020年全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 温室における光合成速度の時空間変動2019

    • 著者名/発表者名
      木村建介,安武大輔,北野雅治
    • 学会等名
      日本農業気象学会2019年九州支部大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] イチゴ温室における光強度, 光合成速度, 果実収量の時空間変動2019

    • 著者名/発表者名
      木村建介,鯉川康太,安武大輔,北野雅治
    • 学会等名
      日本農業気象学会2019年全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] チャの凍霜害対策の高度化に向けて2019

    • 著者名/発表者名
      木村建介,北野雅治
    • 学会等名
      日本農業気象学会2019年全国大会公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 低温馴化・脱馴化モデルに基づくチャ芽の耐凍性消長の予測2018

    • 著者名/発表者名
      木村建介,大木崇裕,安武大輔,北野雅治
    • 学会等名
      平成30年度日本茶業学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Spatiotemporal distribution of photosynthesis: Evaluation in a strawberry greenhouse under CO2 enrichment2018

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Kimura, Daisuke Yasutake, Masaharu Kitano
    • 学会等名
      13th International Conference on Agriculture & Horticulture
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatiotemporal Distribution of Photosynthesis in a Multi-span Strawberry Greenhouse: Multipoint Application of a Biochemical Model for C3 Photosynthesis2018

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Kimura, Kota Koikawa, Daisuke Yasutake, Masaharu Kitano
    • 学会等名
      International Symposium on Agricultural Meteorology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 作物生産場における葉面輸送現象の時空間変動:イチゴ土耕連棟温室における評価例2017

    • 著者名/発表者名
      木村建介,鯉川康太,安武大輔,北野雅治
    • 学会等名
      日本生物環境工学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 局所適時環境調節の最適化に向けた葉面輸送現象の時空間変動の評価 -微気流環境下の光合成および蒸散の評価法-2017

    • 著者名/発表者名
      木村建介,鯉川康太,安武大輔,北野雅治
    • 学会等名
      日本農業気象学会 九州支部会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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