プレスリリース
(研究成果) 施設栽培トマトの糖度を予測・制御可能に

高糖度トマトは、高単価なブランドトマトとして取引される魅力的な作物ですが、その栽培には多くの課題があります。一般的な大玉トマトの糖度は5度前後ですが、ブランドトマトのような糖度8度以上に高めるには、適切な栽培環境を整えつつ、トマトに適度なストレスを与える必要があります。

しかし、糖度を高めるためのストレス管理は非常に難しく、適切なバランスを欠くと、糖度は高まるものの、果実が割れたり黒く変色したりする障害果が発生し、可販果が減るリスクがあります。さらに、糖度と収量はトレードオフの関係にあり(図2)、糖度を追求しすぎると生産量が安定しなくなるため、高糖度トマトの栽培は農業経営としてはリスクが高い栽培とされています。

高糖度トマトを安定して栽培するためには、日々の栽培環境を適切にコントロールし、トマトに過度なストレスを与えないよう、栽培環境の変化が果実品質(糖度や障害果発生率)に与える影響を予測しながら、長期的な視点で栽培計画を立てることが重要です。トマト栽培における糖度と収量の両立を可能にするため、未来の環境変化や品質変化を見据えた栽培支援技術の開発が強く求められています。

農業データ連携基盤「WAGRI」は、気象情報や農地データ、生育予測、病害虫診断など、農業に役立つさまざまなデータやプログラムを提供し、それらを活用してもらうことで作物の安定生産や生産性向上を実現することをコンセプトにしています。この基盤を活用するため、農研機構では「NARO生育・収量予測ツール①果菜類」を開発しました。このツールは、トマト、キュウリ、パプリカといった施設栽培の果菜類3品目を対象に、生育予測APIを構築し、「WAGRI」を介して公開しています。

これらの生育予測APIの利用拡大にともない、生産者から「美味しいトマトをたくさん作るため、収量予測だけでなく糖度を予測し、制御する機能を活用したい」という要望が寄せられました。これに応える形で、農研機構は「NARO生育・収量予測ツール①果菜類」の機能強化に取り組み、施設栽培トマトの糖度予測と制御を可能にする新たな機能を追加しました。この強化により、トマトの品質と生産量の両立を目指す栽培技術の実現を支援します。

• トマトの糖度予測・制御機能の特徴
  • 2つのAPIを用いて品質予測・制御を可能に
    1つめのトマト品質予測APIでは、利用者が入力したハウスの環境情報、栽培情報、葉面積情報、培地水分率、培地EC等の地下部環境情報に基づいて、収穫開始日以降の日々の「平均糖度」を計算し、品質の予測結果が出力されます。この結果と収量糖度トレードオフの関係から、糖度変動を考慮しない場合と比較して、トマトの収量予測の精度向上ができます。また、現在の栽培条件が、将来の糖度にどう影響するか確認できます。
    

    2つめのトマト品質制御APIでは、ハウスの環境情報、栽培情報、葉面積情報に加えて、日々の目標糖度を入力することで、目標糖度を達成するために必要な地下部環境の値を計算し、地下部環境の目標値を出力します。出力された目標通りに栽培すると、週ごとの平均糖度の誤差5%以内で、障害果の発生率が10%以下のトマトが収穫できるようになります(図1, 3)。

    

  • トマト23品種に対応(2024年10月現在)
    トマト糖度は品種ごとに違いがあるため、品質予測API、品質制御APIともに品種を選択し、品種ごとに計算が可能な仕様になっています。2024年10月現在、23品種が利用可能で、過去10年分のデータから作成した糖度と障害果発生率の計算が可能です。
  • 既存システムとのスムーズなデータ連携
    今回追加するトマト品質予測、品質制御APIとも、「NARO生育・収量予測ツール①果菜類」の収量予測機能と同じ入力フォーマットで利用できるため、既存のシステムとのデータ連携がスムーズに行えます。
• 本機能を利用するにあたっての留意点
  • トマト品質制御APIを利用するにあたって、品種ごとに計算可能な糖度範囲があります。
  • トマト品質制御APIを栽培に活用していただく際は、最適の栽培環境を実現するために、地下部環境のモニタリングセンサーが必要です。

本機能の利用方法

今後の予定・期待

用語の解説

参考資料