トマト低段密植栽培における収穫予測の検討

-   収穫日・収量の計算モデル -

〇遠藤　隆也¹⁾，割澤　伸一²⁾ ，鳥居　徹²⁾ ，山本　哲也²⁾ ，佐藤　達雄³⁾ ，

齊藤　浩一⁴⁾ , 江口　陽子⁵⁾ ，新谷　義男⁶⁾ ，上田　里絵⁶⁾ ，山田　一郎²⁾

1) M-SAKUネットワークス，〒384-0613　長野県南佐久郡佐久穂町大字高野町1500-42

2) 東京大学大学院新領域創成科学研究科，〒277-8563　千葉県柏市柏の葉5-1-5

3) 茨城大学農学部，〒300-0393　茨城県稲敷郡阿見町中央3-21-1

4 )鈴与商事株式会社，〒424-0942　静岡県静岡市清水区入船町11番1号

5) 株式会社鈴与総合研究所，〒424-0944　静岡県静岡市清水区築地町11-26

6) NTTファシリティーズ，〒108-0023　東京都港区芝浦3-4-1 グランパークタワー

要旨

　トマトの低段密植栽培（養液栽培）経営において必要となる環境データと収穫データ（収穫日，収量）の関係に関する計算モデルについて再考した．

収穫日予測に関しては，従来は主として環境データとして日平均温度の積算値である積算温度を用いていたが，本稿ではある期間の積算温度と積算日射量の相互相関がある計算モデルを検討した．

また，収量予測に関しては，ある期間の積算日射量と温度分布（温度ヒストグラム）を考慮した計算モデルなどを検討した．決定係数R²を用いて計算モデルを評価し，良好な結果を得た．

キーワード

トマト，低段密植栽培，収穫予測，計算モデル，日射量

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はじめに

　農業の経営管理を行っていくためには，基本事項として，「いつ（何月何日に）播種すると，いつ（何月何日に）、何kgの収量が得られるか？」などについて、マクロに予測できることが必要となる．

そのために，経営管理に役立つための年間を通したマクロな収穫日予測，収量予測に関する計算モデルついて検討する．

実験の概要

トマト低段密植栽培の実証試験では，実験ハウスとして、2棟（各棟：111m×39m）を使用し、各棟を4区画に分割した合計8区画において，低段密植栽培／長段栽培，高糖度区画／高収量区画など，様々に条件を変えつつ通年栽培での最適な栽培方式の検討を行った．

なお，トマト種類としては桃太郎ヨークを用いた．

本稿の収穫日予測，収量予測に関しては，低段密植栽培として1段密植栽培（養液栽培）を行った結果を用いている．

収穫データ，環境データの概要

　本計算モデルの検討では，１段密植栽培で，2014年4月～2015年4月に播種した11作の収穫データ（イベント月日，収量）を用いて行った．

　環境データとしては，低段密植栽培・高収量区画の68箇所に，温度・湿度・CO2・光量子センサなどのセンサを設置し，5分ごとにセンサ情報を記録した．

本検討では温度センサと光量子センサのデータから，１日毎の平均日射量，平均温度，昼夜温度差などを算出して環境データとして使用した．

収穫日に関する計算モデル

従来は主として積算温度を用いていた収穫日計算（参考文献1：下記のMD1モデル）に，積算日射量を加えた以下のMD2～MD4モデルについても，回帰分析，重回帰分析を行い，決定係数R²で予測性能を評価した．

【収穫日Dに関する計算モデル】

・MD1: D1= f1（積算温度）= a1 + b1×T（日々の平均温度の積算値）

・MD2: D2= f2（積算日射量）= a2+ b2×P（日々の平均日射量の積算値）

・MD3: D3= f3（積算日射量＆積算温度：説明変数に相関なし） = a3 + b3×T + c3×P

・MD4:  D4= f4（積算日射量＆積算温度：説明変数に相関あり） = a4 + b4×T + c4×P + d4×T×P

図1　収穫日計算モデルMD4の評価：開花日を起点にした積算日射量と積算温度による収穫最大日の予測結果

収量に関する計算モデル

図2 MY5モデルで使用する温度ヒストグラムHiの例

収量の実測値（青色：左側）とMY5モデルによる計算値（橙色：右側）との比較結果を図3に示すが，決定係数R²は0.9以上となった.

おわりに