気象情報と作物モデルによる水稲生育過程リアルタイム推定システム

[要　約]
　アメダスや気象衛星等から推定した気温・日射量の分布と水稲生育・収量推定モデルをもとに，低温や日照不足によって生ずる水稲生育の 遅れや乾物重変化等の分布をリアルタイムで推定できる「水稲生育過程リアルタイム推定システム」を開発した。
農業環境技術研究所　環境資源部　気象管理科　大気生態研究室
[部会名]　農業生態
[専　門]　農業気象
[対　象]　稲類
[分　類]　研究
[背景・ねらい]
　冷害年における水稲の大幅な減収は，農業だけでなく社会的にきわめて重要な問題である。この問題に早期に対処し，被害軽減対策に資するため， アメダスや気象衛星「ひまわり」等から推定される気温・日射量のメッシュ実況値を用いて，日々変化する作物の生長・発育や低温によって生ずる発育遅延・ 障害不稔発生程度・収量等の現況が，面的に推定可能なシステムを開発する。
[成果の内容・特徴]
  1. 水稲生育・収量推定モデルを核として，リアルタイムで水稲の生育ステージ等の分布が推定でき，収穫期において収量の分布が推定できる 「水稲生育過程リアルタイム推定システム」を開発した（図１)。冷害年（1993年）における東北地方６県の24作柄表示地帯の 実測収量と，本システムを用いて推定した収量の関係を図２に示す。モデルの寄与率は，0.86である。計算区画の大きさは， ３次メッシュ（約１km四方）である。
  2. 本成果の要点は，「気温分布推定法（文献１）」，「日射量分布推定法」，「水稲生育モデル（文献２）」等を，データの流れを軸として， １つのシステムに統合した点にある。
  3. 従来は，日平均気温と日積算日射量に，アメダスデータや気象官署データ等から求めた値を用いていたが，本システムでは気象衛星ひまわり画像や 国土数値情報を加味して推定した値を入力する。生育情報は，リアルタイム運用途中の検証と修正に用います。
  4. 気温分布データと日射量分布データの構造と書式を，画像データとの互換性が高く，リアルタイムでの高速処理に適した形式にした。 「水稲生育・収量推定モデル」の本体は，リアルタイムでの大量データ処理を考慮して，ワークステーション上に構築した。
  5. 収穫時期までの気象データを入力することで，収量推定値・不稔歩合等の分布を10分程度で計算し地図上に出力する。収穫時期までの気象データを用いて， 本システムによって推定した東北地方６県の1997年の収量分布を図３に示す。
[成果の活用面・留意点]
  1. 「水稲生育過程リアルタイム推定システム」が開発されたので，国の行政部局や地方自治体の農林行政などにおいて水稲の生育診断や予測を行う際に 活用できる。
  2. 本システム中のモデルは，非冷害年における実測収量との相関が十分高いとは言えない。収量などの推定値を公開する場合は，計算条件などについて わかりやすく示す必要がある。

具体的データ

[その他]
研究課題名：気象情報等と作物生育モデルによる冷害予測手法の開発
予算区分　：冷害予測
研究期間　：平成９年度（平成６〜９年）
発表論文等：１）菅野洋光：ヤマセ吹走時におけるメッシュ日平均気温の推定，農業気象，53，
　　　　　　　　11-19 (1997)
　　　　　　２）Yajima, M.：Monitoring and forecasting of rice growth and development
　　　　　　　　using crop-weather model, Proc.  2nd ACSA, 280-285 (1996)
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