2006 Fiscal Year Annual Research Report
半乾燥地における効率的作物生産のための施設環境解析・制御
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16380173
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
佐瀬 勘紀 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農村工学研究所・農村総合研究部, チーム長 (80373223)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石井 雅久 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 主任研究員 (10343766)
池口 厚男 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 畜産草地研究所・畜産温暖化研究チーム, 上席研究員 (10222415)
蔵田 憲次 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 教授 (90161736)
兼子 敬子 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 助手 (50332599)
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| Keywords | 半乾燥地 / 施設園芸 / 最適環境制御 / 冷房 / 換気 / 光質 / ストレス / 水消費抑制 |
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| Research Abstract |
半乾燥地帯に位置するアリゾナ大学環境調節農業センター(CEAC)のポリエチレン二重被覆温室を用いて、前年度に考案した細霧と換気窓を制御することによって気温と湿度を同時に制御する制御アルゴリズムの性能の検証を行った。トマトの栽培下でこの制御アルゴリズムを終日動作させた結果、日射や温湿度などの屋外気象条件が変化する場合でも気温と湿度をほぼ目標値に制御できることを明らかにした。換気窓を最大開度に開放し、気温で細霧を制御する従来の方法では、湿度が低下し、水消費量は増加した。考案した制御アルゴリズムを用いた場合の水消費量の抑制は、湿度が高まることによる蒸散量の減少が大きく寄与していることも明らかにした。一方、細霧冷房時の空気流動の可視化の方法として、前年度のシャボン玉を使う方法の諸問題(背景の問題、重力の問題)を克服する方法を着想し、実験を行った。それはヘリウムガスを充填した風船を使う方法であり、結果は解析中である。
細霧と自然換気による環境制御を行うためには、自然換気の基本的特性が不可欠であるが、対象温室の屋根換気窓は湾曲した屋根そのものが開放するものである。そこで、縮尺1/20の模型を用いてPIVによる風洞実験を実施し、風向と側壁開口パターン毎の屋根開口部における気流分布を検討した。屋根開口部が風上に面している場合は、温室外部から気流が湾曲した屋根面に沿って流入するが、屋根開口部が風下に面している場合は、内部から外部へ流出する現象が見られた。これらの定量的関係は現在解析中である。また、風向、開口部の開口パターン、温室内外温度差と気流パターンとの総合的な関係をまとめている。
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