| 研究課題/領域番号 |
18K05593
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| 研究機関 | 国立研究開発法人国際農林水産業研究センター |
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研究代表者 |
佐々木 和浩 国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 生物資源・利用領域, 任期付研究員 (70513688)
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| 研究分担者 |
郭 威 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (70745455)
板谷 恭兵 富山県農林水産総合技術センター, 富山県農林水産総合技術センター農業研究所, 研究員 (90730763)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | ハイスループットフェノタイピング / 水稲栽培 / 画像解析 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、ハイスループットフェノタイピング技術により簡便かつ非破壊的に水稲の生育を評価し、栽培管理方針を導き出す手法を開発する。将来的な農業現場への普及を目指し、ハイスループットフェノタイピング技術は農業試験場で行っている生育量の評価法を代替できるのか？という問いを設定している。
H30年度とH31年度に、富山県農林水産総合技術センターで生育状況を判断する水稲作況試験区において、コシヒカリ、富富富（富山県育成中生品種）およびやまだわら（晩生）を慣行栽培した。移植後から幼穂形成期までに、草丈、茎数、葉色を測定した。生育調査の前後にUAVでの空撮から水稲作況試験区の可視画像データ、NDVIデータを取得した。また、除草剤の影響試験では、対照区と除草剤の濃度と散布のタイミングが異なる区を設定し、草丈、茎数の計測および達観評価を行った。水稲作況試験区と同様のタイミングで、UAVによる空撮を行い、可視画像データとNDVIデータを取得した。
上記の試験区において、植被率やNDVI値を測定することに成功しており、生育量との関係を明らかにした。とくに、除草剤の影響試験の評価では、草丈や茎数とUAVで得られた画像データからの植被率とで強い正の相関が認められた。加えて、最終的な収量を加味した達観評価とも正の相関が認められた。以上の結果から、除草剤の影響試験にUAVの画像データが有効であり、ハイスループットフェノタイピング技術が生育量評価法に代替できる可能性が示された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
H30、R1年度に取得した植物画像をもとに、植被率やNDVI値を算出し、さらに、生育量との関係を明らかにした。とくに、除草剤の影響試験の評価では、従来の生育調査や達観評価と、植被率に正の相関が認められた。除草剤の影響試験にUAVの画像データが有効であり、ハイスループットフェノタイピング技術が生育量評価法に代替できる可能性が示されている。
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| 今後の研究の推進方策 |
生育データと画像解析との関係性が顕著であった、除草剤の影響試験の評価に試験を絞り、試験を進めていく。対照区と除草剤の濃度と散布のタイミングが異なる区を前年度より細かく設定する。水稲作況試験区と同様のタイミングで、UAVによる空撮を行い、画像データから草丈と植被率、スペクトルカメラでNDVIを算出する。経時的に得られた草丈、植被率およびNDVIから、対照区と処理区を比較することで、障害が起きている時期や障害から回復する時期を特定する。また、この試験区は、プロットが小さく生育途中の実測値調査は不可能であるため、最終的な収量調査のみを行う。経時的に得られた観測データからどの時期のどの形質が収量と関連があるかを回帰または重回帰分析により明らかにする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本年度想定していたその他（役務費）が、所内の支援によって低く抑えられた。今後は、より簡便な画像データの取得を目指し、UAVの新規購入、改良に当てていく。なお、初年度は富山県農林水産総合技術センターで保有するUAVが使えたため、購入予算を繰り越した。しかし、現行機の故障のため新規UAVを購入する必要となり、R2度で購入する予定である。
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