最高・最低気温を利用した水稲の草丈推定モデル

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要約

草丈伸長速度の温度依存性を2直線で表した場合、日々の最高気温と最低気温に対する草丈伸長速度の平均値を一日当たりの草丈伸長量をとすれば、それを積算することにより草丈伸長量を推定できる。本モデルは移植から節間伸長開始期頃までの期間に適用できる。

担当:北陸農業試験場・総合研究部・総合研究第1チーム
連絡先:0255-26-3218
部会名:作物生産
専門:栽培
対象:稲類
分類:研究

背景・ねらい

草丈はイネの生育状況を判断する基礎的情報の一つとして重要であることから、栽培年次における草丈の傾向や、異なる作期で栽培した場合の草丈の状況を知り、栽培管理の参考として活用されている。しかし、品種や作期が異なる場合には、草丈の測定に多くの労力と時間を必要とする。そこで、移植水稲の草丈の推移を気温から推定するモデルを提案する。

成果の内容・特徴

移植後の草丈の推定値は、苗丈ないし移植後任意の時期の草丈を初期値とし、初期値の測定日からn日目までの日々の草丈伸長量PLER(n)(cm)の積算値を加えた値とする。
既往の研究情報を参考に、気温と草丈伸長速度との関係に転換点Ts(°C)を設け(図1)その前後で草丈伸長速度は変化すると考える。さらに一日当たりの草丈伸長量(cm)は、最高気温と最低気温に対する草丈伸長速度の平均値で簡易的に表す。したがって、一日当たりの草丈伸長量と最高気温(Tmax、°C)と最低気温(Tmin、°C)との関係は以下のようになる。 PLER(n)=[ERH(n)+ERL(n)]/2 (PLER≧0) ERHとERLは、最高気温と最低気温に対する草丈伸長速度を示し、以下のように算出する。 ERH(n)=ERTs+a[Tmax(n)-Ts]+b[Tmax(n)-Ts] (Tmax≧Tsの時b=0、Tmax<Tsの時a=0) ERL(n)=ERTs+a[Tmin(n)-Ts]+b[Tmin(n)-Ts] (Tmin≧Tsの時b=0、Tmin<Tsの時a=0) ここでERTs、Ts、a、bはパラメータであり、ERTsは気温Tsにおける草丈伸長速度(cm/日)を表し、aとbは温度係数(cm/日/°C)を意味する。
当場の7～9ヵ年の作況試験データを使い、草丈実測値と苗丈を初期値としてモデルから推定した草丈値との残差平方和が最小になる各パラメータを推定したところ、供試データを標準誤差で2.5～3.8 cm、決定係数R2=0.931～0.962の精度で説明できた(表1)。
当該年の草丈を、その年を含まない年次の草丈および最高・最低気温から得たパラメータ値に基づいて推定したところ(図2、図3)、推定値は実測値と概ねよく一致している。
本モデルにより、移植から節間伸長開始期頃までの日々の草丈の推移を気温データにより推定することができる。