2020 Fiscal Year Annual Research Report
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
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18H02197
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
土井 元章 京都大学, 農学研究科, 教授 (40164090)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
後藤 丹十郎 岡山大学, 環境生命科学研究科, 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)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 園芸科学 / 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 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
バラ切り花の生産において生産者の意思決定を支援するため，アーチング栽培した‘スイートアバランチェ’の生産群落を対象とし，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開発を行っている．この作物モデルの高精度化を図るため，二酸化炭素濃度や葉面積指数（LAI）などの日変動や季節変動を光合成能力に反映させるため，補助入力パラメータとして組み込むことを考えている．当該年度は，折り曲げ枝群落のLAIの季節変動を関数化することで，光合成能力に反映できるようにした．また，二酸化炭素濃度に対する光合成応答については，収穫枝の発達程度との関係について検討した．加えて，収穫枝のシュート長と成育指数（DVI）との関係の数量的解析を行い，非破壊でその時点でのDVIが推定できるようにした．
折り曲げ枝群落の光合成能力の季節変動については，カレンダー上の日付に対応したLAIの季節変化を補助入力パラメータとすることでモデルの高精度化を図ることとし，画像データから求めたLAIの推定値を通年プロットしたところ，LAIは7月下旬に最大値3.75，1月下旬に最低値2.65をとる正弦関数
y=-0.55sin(0.0172x+1.1563)+3.2124（R^2=7.58）で近似できた．ただし，ｘは年始をゼロとする経過日数である．
二酸化炭素濃度については，高二酸化炭素順化が強く起こることから，二酸化炭素施用時の光合成能力が収穫枝の発達程度に大きく影響されて安定ぜす，二酸化炭素濃度を補助パラメータとしてモデルに組み込むことは困難であると判断した．
一方，収穫枝のシュート長（y）とDVI（x）との関係は，シグモイド曲線， y=a/[1+b*exp(cx)]-a/[(1+b*exp(cx0)]により近似できた．ただし，x0は伸長開始時の成育指数， a，b，cは定数である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初二酸化炭素濃度を補助パラメータとしてモデルに組み込むことを考えていたが，二酸化炭素施用に対する光合成応答が安定せず，高二酸化炭素順化の起こりやすさによって応答が変わることに気づくまで計測を繰り返すこととなった．結局のところ，モデルへの組み込みを断念せざるを得ないと判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
LAIの季節変動やDVIとシュート長との関係を統合システムダイナミクスモデルに反映させ作物モデルの高精度化を図る．
高二酸化炭素順化については，その原因を明らかにすることで効率的な二酸化炭素施用法が開発できるものと考えられるが，この点については本研究課題とは切り離して検討することとしたい．
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