2022 Fiscal Year Annual Research Report
Proposal of precision irrigation information by water dynamics analysis with spatial heterogeneity of leaf and soil
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20H03099
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
中村 公人 京都大学, 農学研究科, 教授 (30293921)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中桐 貴生 大阪公立大学, 大学院農学研究科, 准教授 (80301430)
辻本 久美子 岡山大学, 環境生命科学学域, 助教 (80557702)
濱 武英 京都大学, 農学研究科, 准教授 (30512008)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 畑地灌漑 / 土壌水分動態解析 / リモートセンシング / 精密農業 / ミカン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
葉の遠隔指標を用いたミカンの葉の水ポテンシャル（LWP)の推定を試みた．遠隔指標として，サーマルカメラを搭載したドローンによる葉面温度とマルチスペクトルカメラを搭載したドローンによる青，緑，赤，レッドエッジ，近赤外およびNDVIなどの指標を検討した．その結果，葉面温度と気温の差はLWPの季節的変化を反映することが示唆されたが，測定時刻での両者の高い相間は得られないことがわかった．マルチスペクトルの情報からは，レッドエッジとLWPの相関が高い木が確認され，とくに10～12月の同一日時の撮影からLWPの空間分布を把握できる可能性が示された．
固定樹による詳細な観測から，葉の熱収支式を用いることによって，日中の気孔コンダクタンスを葉面温度，日射量，気温，湿度，風速から推定できることがわかった．また，土壌水分減少量に直接関係する蒸発散位に対する実蒸発量の比は，LWPと相関がみられた．しかし，気孔コンダクタンスとLWPには明確な関係が確認できなかった．葉面温度と気温の差は，任意の日射量条件下では，土壌水分減少量と負の相関があり，土壌が乾燥して蒸散が抑制されると葉面温度が気温と比較してより高くなることがわかった．すなわち，葉面温度と気温の差の観測により，土壌水分状態の推定が可能であることが示唆された．さらに，植生・土壌の水動態を扱うことができる陸面過程モデル（SiB4)に観測データを適用した結果，土壌水分量の再現性には課題が残ったが，葉面温度と気温の差の再現性は高かった．広域の葉面温度の観測によって，植物と土壌の水分状態が関係付けられ，灌水計画に用いることができることが示された．
一方，広域多点の土壌水分状態を廉価センサーにより把握することを想定して，廉価センサーの性能を検証した．その結果，体積含水率を測定する1本1000円程度のセンサーが実用上使用可能であることがわかった．
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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