温室トマトの生育と収量を予測するシミュレーションモデルの開発と試験

概要

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温室トマトの決定論的生長モデルを1)葉の光合成モデル, 2)生長と呼吸の理論, および3)光合成が環境条件と葉中光合成産物の濃度に律速されているという仮説に基づいて開発した. モデルは Pascal 言語で記述され, トマトに対する二酸化炭素(CO2)増与の効果をシミュレートするのに用いられた. 1983年から1984年にかけてアメリカ合衆国テキサス州カレッジステーションにて行なった2回の栽培実験の結果とモデルの出力を比較した. この栽培実験のために, 著者らは3つの2×2×10mのポリエチレンチャンバーを二重ポリエチレン温室内に構築し, チャンバー内空気のCO2濃度をそれぞれ340,700, 1000ppm(容量)に制御してトマトを栽培した.モデルはトマトのCO2同化速度を低めに出力したが,果実の生育量とその収量はかなり正確に予測した.このモデルを用いて, 環境条件がトマトに与える影響を予想したり, いろいろな栽培環境における温度制御法の効果を推定したりすることが可能なことがわかった.また, このモデルが温室モデルに組み込まれることにより, 温室内で栽培されたトマトの生育や収量, 暖房熱,水やCO2の必要量などを温室外環境から推定するのに役立つと思われる.