Interdisciplinary study of soybean based on the spacecraft management

本研究課題は，天候とダダチャ豆の旨味成分との間の関係の実験的検証及び，人工衛星による分光観測からダダチャ豆畑の旨味成分の学際的推定により，最適な収穫時期を逃しているダダチャ豆畑を明確にすることを目的とした．次年度（2022年度）は，次の2点を実践した．(1)山形県鶴岡市における圃場において，だだちゃ豆の育成状況をモニタリングする目的で，栽培期間における分光観測データを人工衛星だけはなく，ドローンによっても取得し，データ解析も実施することができた．(2)暗室における室内栽培を実践し，暗室内でLEDによる光量や気温を調整することで，模擬的な気象条件を再現することを試みた．(1)について，分光観測データの解析を行なった結果，プレリミナリーな結果ではあるが，分光観測データと環境データ（気温や降水量など）の間には，相関関係があることが明らかとなった．この結果は，環境データからのだだちゃ豆の収穫時期予想ができることが期待された．また，だだちゃ豆は，可視光で観測すると，薄い黄緑色の葉から，濃い緑色の葉に変色していき，収穫時期に近づくと，葉が枯れ始め，黄色の葉になる．一方で，近赤外光を考慮したNDVI（Normalized Difference Vegetation Index：正規化植生指標）でもその様子を鮮明に捉えていることがわかった．そのため，NDVIで黄色の葉になる時期を特定できる数理モデルを構築することで，収穫時期を予想できると期待された．(2)について，室内栽培における実験は，栽培方法に次の3つの問題があることが判明した：（１）発芽の際の温度管理，(2)LEDの光量，(3)室内での無風栽培．これらの栽培方法を見直すことで，室内でもだだちゃ豆を栽培できると予想された．

本研究課題は，天候とダダチャ豆の旨味成分との間の関係の実験的検証及び，人工衛星による分光観測からダダチャ豆畑の旨味成分の学際的推定により，最適な収穫時期を逃しているダダチャ豆畑を明確にすることを目的とした．次年度（2022年度）は，次の2点を実践した．(1)山形県鶴岡市における圃場において，だだちゃ豆の育成状況をモニタリングする目的で，栽培期間における分光観測データを人工衛星だけはなく，ドローンによっても取得し，データ解析も実施することができた．(2)暗室における室内栽培を実践し，暗室内でLEDによる光量や気温を調整することで，模擬的な気象条件を再現することを試みた．(1)について，分光観測データの解析を行なった結果，プレリミナリーな結果ではあるが，分光観測データと環境データ（気温や降水量など）の間には，相関関係があることが明らかとなった．この結果は，環境データからのだだちゃ豆の収穫時期予想ができることが期待された．また，だだちゃ豆は，可視光で観測すると，薄い黄緑色の葉から，濃い緑色の葉に変色していき，収穫時期に近づくと，葉が枯れ始め，黄色の葉になる．一方で，近赤外光を考慮したNDVI（Normalized Difference Vegetation Index：正規化植生指標）でもその様子を鮮明に捉えていることがわかった．そのため，NDVIで黄色の葉になる時期を特定できる数理モデルを構築することで，収穫時期を予想できると期待された．(2)について，室内栽培における実験は，栽培方法に次の3つの問題があることが判明した：（１）発芽の際の温度管理，(2)LEDの光量，(3)室内での無風栽培．これらの栽培方法を見直すことで，室内でもだだちゃ豆を栽培できると予想された．