播種期別幼穂長の推移 - 東北大学大学院理学

第8回ヤマセ研究会
宮城県古川農業試験場
日平均気温を用いた
小麦の開花期予測
主要農作物の作付面積の推移
主要農作物の面積推移
大
豆
・
麦
類
・
新
規
需
要
米
面
積
14,000
110,000
12,000
100,000
10,000
90,000
8,000
80,000
6,000
70,000
4,000
60,000
2,000
50,000
0
40,000
大豆
平.4
平.6
平.8
水
稲
・
ほ
場
整
備
面
積
平.10 平.12 平.14 平.16 平.18 平.20 平.22 平.24
麦類(小麦+大麦)
新規需要米
水稲
整備面積
水稲は減少,大豆・新規需要米が増加,麦類は横ばい
研究の背景と課題
●小麦の赤かび病防除適期は開花始期から開花期であるが、
小麦は生育ステージの年次間差が大きいため、適期を逸
するリスクが高い。
●無人ヘリによる防除の場合、散布スケジュールが3月下旬
から4月上旬頃(最大で開花期の50~60日前)に決定さ
れることも。
早い時期に、なるべく正確に開花期を予測
する技術が必要!
幼穂長からの出穂期予測
幼穂長と「出穂期に達するまでの日平均積算気温」
出穂期までの
日平均積算気温(℃)
600
y = -208.41x + 455.11
2
R = 0.9846
500
n=102
「小麦の出穂期までの日平
均積算気温」は幼穂長から
推定できる。
400
2006~2011
300
200
100
0
-0.5
0.0
0.5
1.0
幼穂長(㎜)の常用対数
小麦品種:あおばの恋
1.5
積算温度法による
「幼穂長からの出穂期
2.0 予測」が可能
幼穂長からの出穂期予測
幼穂長と「出穂期に達するまでの日平均積算気温」
出穂期に達するまでに必要な
日平均積算気温の推定値(℃)
【積算気温の推定式】
600
・あおばの恋
y = -208.41x + 455.11
あおばの恋
シラネコムギ
ゆきちから
ナンブコムギ
500
400
・シラネコムギ
y = -203.08x + 436.64
300
200
・ゆきちから
y = -203.94x + 446.38
100
0
0
20
40
幼穂長(mm)
60
80
・ナンブコムギ
y = -198.6 + 449.42
出穂期を基準とした開花期予測
「出穂期~開花期」の期間の発育下限温度と有効積算温度
恒温器(日数)
ほ場(日数)
y = 0.0118x - 0.0685
R2 = 0.9063***
25
0.25
20
出穂期から開花期までの日数
0.20
は概ね気温に支配されている。
15
0.15
品種
(℃)
有効積算温度
(℃)
5.8
84.7
5.6
91.7
ゆきちから
5.1
100.0
ナンブコムギ
5.7
88.5
10
0.10
発育下限温度
5
0.05
あおばの恋
0
5
10
発育速度
出穂期から開花期
までの日数(日)
恒温器(発育速度)
20
シラネコムギ
15
平均気温(℃)
小麦品種:あおばの恋
25
0.00
出穂期を基準とした開花期予測
「出穂期~開花期」の発育下限温度と有効積算温度
得られた発育下限温度と有効積算温度を用いて検証
有効積算温度(℃)
140
120
100
実測値08
実測値09
予測値
80
60
2008年RMSE=3.9℃(n=8)
2009年RMSE=10.3℃(n=12)
40
20
推定誤差は
4~10℃
シラネ
ゆき
11/10
10/30
10/20
10/10
11/10
10/30
10/20
10/10
11/10
10/30
10/20
10/10
0
ナンブ
注)横軸は品種と播種期(月/日)を表し、「シラネ」はシラネコムギ、
「ゆき」はゆきちから、「ナンブ」はナンブコムギを示す。
実用上問題ない
「幼穂長からの出穂期予測」と「出穂期からの開花期予測」を組み合わせた
幼穂長からの開花期予測
幼穂長調査日から開花期までの積算温度の推定値と実測値
70
あおば RMSE=2.4日
シラネ RMSE=2.2日
ゆき RMSE=3.6日
ナンブ RMSE=2.9日
実測値(日)
60
50
・推定値と実測値は
概ね一致
・推定誤差は3日程度
40
↓
あおば
シラネ
ゆき
ナンブ
1:1
30
20
誤差は赤かび病
防除の実用上
許容できるレベル
10
10
20
30
40
50
60
推定値(日)
「あおば」はあおばの恋、「シラネ」はシラネコムギ、
「ゆき」はゆきちから、「ナンブ」はナンブコムギを示す。
70
まとめ
幼穂長 を測定
(3月下旬以降)
推定
出穂期
を予測
推定
開花期
を予測
無人ヘリ防除の
スケジュール作成
赤かび病の
適期防除!
★小麦では 幼穂長 から 開花期 を予測することが可能になった。
→無人ヘリ防除のスケジュール作成等に活用され、赤かび病の適期防除
につながる!
開花期予測のイメージ図
幼穂長を測定
(3月下旬以降)
推定
出穂期に達するまでの
日平均積算気温
(推定値)
照らし合わせる
日平均気温の
平年値データ
調査翌日から
積算
平年値の
日平均積算気温
(平年積算値)
「平年積算値≧推定値」
となった日付
予想される
出穂期
予想される出穂期の翌日から
平均気温の平年値を用い、
発育下限温度を5.8℃として
有効積算温度を計算
予想される
開花期
翌
日
か
ら
積
算
「有効積算気温≧84.7℃」
となった日付
例:あおばの恋
調査日の幼穂長と予想される出穂期、開花期の例
(シラネコムギ)
暦日
3月
20
4月
1
10
5月
28 29 30 1 2
0.5㎜
調査日の
幼穂長 1㎜
3
4
5
6
7
8
2㎜
開花
出穂
開花
開花
出穂
314℃
253℃
22
開花
376℃
4㎜
19
開花
出穂
376 ℃
15
出穂
437℃
8㎜
10 11 12 13
出穂
498℃
2㎜
9
出穂
開花
注)図中の温度は幼穂長から推定される「出穂期に達するまでに必要な日平均積算気温」。
気温の平年値は古川アメダスのデータを用いた。
出穂期までは平年の日平均気温を積算し、必要な積算気温を初めて超えた日が出穂期となる。
出穂期~開花期は、平年の日平均気温から発育下限温度の5.6℃を減じた温度を積算し、
初めて91.7℃を超えた日が開花期となる(シラネコムギでの例)。
エクセルのワークシートによる開花期予測の手順
②
③
② 品種を選択する
③ 幼穂長を入力する
④
ワークシート
①
① アメダス地点(シート)を選択する
④ 予測結果が表示される
注) ワークシートは操作性の改善等の理由により変更する場合があります。