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バラ生産群落における生産性低下要因のSDモデルを用いた解析と施設環境管理の最適化

研究課題

研究課題/領域番号 18H02197
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分39030:園芸科学関連
研究機関京都大学

研究代表者

土井 元章  京都大学, 農学研究科, 教授 (40164090)

研究分担者 後藤 丹十郎  岡山大学, 環境生命科学学域, 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, グループ長補佐 (50223235)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
キーワード園芸技術 / バラ / 成育シミュレーション / 炭素収支 / システムダイナミクスモデル / 高精度化 / 二酸化炭素施用 / 園芸科学 / 生育シミュレーション
研究成果の概要

アーチングバラの開花日,収量,品質を予測する作物モデルをシステムダイナミクスの手法を用いて構築し,予測値と実測値の間で生じる誤差の要因を解析することで,生産性低下要因を抽出し,モデルを活用した施設環境管理の最適化を目指した.折り曲げ枝の炭素獲得量の誤差の要因としては,夜間の呼吸量と晴天日午前中の光合成量の過大評価に加え,折り曲げ枝のLAIの季節変動が原因となり夏季に光合成量が過小評価されることが明らかとなった.また,到花日数の予測に瞬時値を用いた場合,高温側,低温側に閾値を設定する必要が生じた.二酸化炭素濃度に関しては,シンク強度に応じて高二酸化炭素順化が起こることが明らかとなった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

園芸生産において,施設環境管理などの栽培管理には科学的な最適化の理論が欠落している.本研究ではバラの切り花生産を例として,システムダイナミクスモデルによって開花日・収量・品質を予測する作物モデルを構築し,実測値と予測値との間の誤差を解析することで,モデルの高精度化を図りうることを示した.
具体的には,当初のモデルでは欠落していた光合成誘導反応,高二酸化炭素順化,LAIの季節変動,収穫枝のシンク活性の変化などの要因が誤差の要因として抽出され,その一部をモデルに取り込むことで,より精度の高い作物モデルが構築でき,生産者の意思決定支援ツールとして利用できることを示した.

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021 2020 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Effects of Harvest Shoot Stage on Partitioning of Photosynthates Originating from Bent Shoots in the Modified Arching Technique of Cut Rose Production2020

    • 著者名/発表者名
      Isobe, C., S. Kajihara, Y. Tanaka, K. Yasuba, Y. Yoshida, K. Inamoto, G. Ishioka, M. Doi and T. Goto
    • 雑誌名

      The Horticulture Journal

      巻: 89 号: 3 ページ: 278-283

    • DOI

      10.2503/hortj.UTD-116

    • NAID

      130007834021

    • ISSN
      2189-0102, 2189-0110
    • 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
  • [学会発表] 高CO2順化したバラ個葉のCO2濃度およびO2濃度に対する光合成反応2022

    • 著者名/発表者名
      佐橋琴那・林 駿介・田中義行・土井元章
    • 学会等名
      (一社)園芸学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] バラアーチング栽培における開花日・収量・品質を予測するシステムダイナミクスモデルの検証2021

    • 著者名/発表者名
      林 駿介・稲本勝彦・後藤丹十郎・土井元章
    • 学会等名
      (一社)園芸学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] アーチング栽培バラにおけるCO2施用に伴う高CO2順化と順化からの回復2021

    • 著者名/発表者名
      林 駿介・田中義行・土井元章
    • 学会等名
      (一社)園芸学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Developing a system dynamics model for predicting the flowering time, yield and quality of cut roses trained by a shoot-bending technique2020

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, S., I. Ono, M. DOI, K. Inamoto, C. Isobe and T. Goto
    • 学会等名
      The 3rd Asian Horticultural Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] システムダイナミクスイナミクスモデルの検証から明らかになったバラ生産群落の光合成誘導反応2018

    • 著者名/発表者名
      小野伊織 ・稲本勝彦 ・後藤丹十郎 ・土井元章
    • 学会等名
      園芸学会平成30年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 農業技術大系花卉編第7巻 カーネーション(ダイアンサス)・バラ,「切り上げアーチング方式」(p.512-38ーp512-45)2021

    • 著者名/発表者名
      土井元章
    • 総ページ数
      623
    • 出版者
      農山村文化協会
    • ISBN
      9784540993565
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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