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2019 年度 実績報告書

確率光合成モデルとイネ成長応答モデルによる高汎化型イネ収量予測システムの構築(国際共同研究強化)

研究課題

研究課題/領域番号 16KK0169
研究機関東京農工大学

研究代表者

辰己 賢一  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (40505781)

研究期間 (年度) 2017 – 2019
キーワードイネ生長応答モデル / 野外圃場 / 米国 / 光合成能力 / 日射環境
研究実績の概要

本課題研究では,光合成特性情報とキャノピーによる光合成有効放射の受光量を主変数とするイネ成長応答モデルの開発およびベイズ推定に基づくモデルパラメータの事後確率分布の推定により実測データの偏りや絶対的な情報量の不足を補い,農業現場で応用可能な高汎化型モデルを構築することを目的とした.最終年度は主に以下の内容を実施した.
(1) 野外圃場データの整備とモデル開発
Rice Experiment Station内の試験圃場で得られた生育調査および器官別乾物重,ガス交換測定データを整備し,モデルの入力値および検証用データとして利用できるようにした.本データを用いて,開発したモデルの精度検証を実施した.なお,モデルにおける主要な光合成モデルパラメータは,得られた光合成特性情報を統計的に表現することにより同定した.以上により,少ない実測データにおいてそのデータの偏りや不足を軽減し,リスク評価なども可能とする技術基盤システムの構築およびその応用方法を検討した.
(2) 高汎化型イネ収量予測システムの構築
研究期間全体に渡って開発を進めてきた確率光合成モデルとイネ生長応答モデルモデルを野外圃場データで得られた収量の再現計算に使用した.光合成特性やその日変化量を統計解析して得られた出現確率分布や確率光合成モデルにより,イネの収量を概ね適切に表現できることを確認した.しかしながら,現時点ではモデルを適用した地点と年数が限定的であるため,モデルが有する系統誤差の扱いを適切に処理してきれていないため,十分な検証は今後得られる多様な地点・地域における実測データを用いて実施する予定である.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] カリフォルニア大学デービス校(米国)2018

    • 年月日
      2018-03-16 – 2019-03-30
    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      カリフォルニア大学デービス校
    • 主な海外共同研究者名
      Bruce Linquist
    • 部局
      Plant Science
    • 職名
      Rice Specialist
  • [雑誌論文] Monthly variability in the photosynthetic capacities, leaf mass per area and leaf nitrogen contents of rice (Oryza sativa L.) plants and their correlations2019

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Tatsumi, Yoshiki Kuwabara, Takashi Motobayashi
    • 雑誌名

      Journal of Agricultural Meteorology

      巻: 75 ページ: 111-119

    • DOI

      10.2480/agrmet.D-18-00043

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of ozone on the growth and yield of rice (Oryza sativa L.) under different nitrogen fertilization regimes2019

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Tatsumi, Tamami Abiko, Yoshiyuki Kinose, Shiro Inagaki & Takeshi Izuta
    • 雑誌名

      Environmental Science and Pollution Research

      巻: 26 ページ: 32103-32113

    • DOI

      10.1007/s11356-019-06358-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photosynthetic light-use efficiency of rice leaves under fluctuating incident light2019

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Tatsumi, Yoshiki Kuwabara, Takashi Motobayashi
    • 雑誌名

      Agrosystems, Geosciences & Environment

      巻: Accepted ページ: Accepted

    • DOI

      10.1002/agg2.20030

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 機械学習を用いたイネ個葉の光合成速度の予測2020

    • 著者名/発表者名
      本多誠之,辰己賢一
    • 学会等名
      日本農業気象学会
  • [学会発表] Correlation analysis between land surface temperature and vegetation coverage based on Landsat-8 remote sensing imagery: a case study of Beijing, China2020

    • 著者名/発表者名
      XIAO Mengxue, Yaobin Sheng, Kenichi TATSUMI
    • 学会等名
      ISAM2020
    • 国際学会
  • [学会発表] イネの鉛直葉群構造を考慮した成長応答モデルの開発2020

    • 著者名/発表者名
      辰己賢一
    • 学会等名
      日本農業気象学会

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公開日: 2021-01-27  

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