植物成長予測制御研究室

植物成長予測制御研究室（研究室代表　福田弘和）

Laboratory of the Prediction and Control of Plant Growth

目的

植物工場における成長・代謝プロセスを数理モデル化し、コンピューター内で成長ならびに有用成分動態の緻密なシミュレーションを実現するための技術開発を行う。

概要

本研究室では、研究室設置期間中、栽培計画最適化の高精度化ならびに高速化に資することを目的に以下の３つの課題に取り組み、植物工場における成長プロセスの数理モデル化・シミュレーションを実現するための技術開発を行う。

  1. データに基づく数理モデルの構築
    ・ビッグデータ技術の開発
    ビッグデータを取得・管理・解析する技術
    ・モデリング技術開発
    生理学に基づくモデリング
    力学に基づくモデリング
    統計モデリング
  2. シミュレーションによる生産予測と最適化
    下記の植物工場における生命制御科学の特徴を踏まえ、技術開発を行う。
    ・連続栽培 →成長の数理、不連続性と安定性
    ・集団分布 →生産計画、成長予測
    ・自然環境から解放された栽培 →自律性と未踏条件
    ・自由度の高い制御 →非線形応答
  3. 技術の一般化
    太陽光型植物工場への展開（高山氏との共同研究）
研究員（スタッフ）紹介
  • 研究代表者
    1. 氏名　福田　弘和（大阪府立大学大学院工学研究科・教授）
    2. 専門領域　農業工学、数理生物学
    3. 研究所における役割分担　代表、統括
    4. ホームページ
    5. 主な業績
      ・植物の概日リズム時空間ダイナミクスの数理モデル
      H. Fukuda, H. Murase, I.T. Tokuda: Controlling circadian rhythms by dark-pulse perturbations in Arabidopsis thaliana, Scientific Reports, 3, 1533, (2013).
      ・植物工場におけるオミクス解析
      Higashi T, Tanigaki Y, Takayama K, Nagano AJ, Honjo MN, Fukuda H. Detection of Diurnal Variation of Tomato Transcriptome through the Molecular Timetable Method in a Sunlight-Type Plant Factory. Front. Plant Sci. 7: 87. (2016) doi: 10.3389/fpls.2016.00087
      ・苗診断技術
      Moriyuki S and Fukuda H. High-Throughput Growth Prediction for Lactuca sativa L. Seedlings Using Chlorophyll Fluorescence in a Plant Factory with Artificial Lighting. Front. Plant Sci. 7: 394. (2016) doi: 10.3389/fpls.2016.00394
  • 研究員
    1. 氏名　和田　光生（大阪府立大学大学院生命環境科学研究科・講師）
    2. 専門領域　野菜園芸学，植物工場科学，施設栽培学
    3. 研究所における役割分　植物栽培技術の高度化
    4. ホームページ
    5. 主な業績
      ＜著書＞
      和田光生．2016．養液栽培．次世代施設園芸－さらなる飛躍に向けて－．pp．11-13．日本施設園芸協会．東京．
      安保正一，福田弘和，和田光生　監修．2015．植物工場の生産性向上，コスト削減技術とビジネス構築－今，注目されている植物工場とは，その全容－． pp．1-12，13-21，40-45，76-82．シーエムシー出版．東京．
      和田光生．2014．環境保全，省力化などをねらった栽培法．篠原　温編著．野菜園芸学の基礎．pp．128-142．農文協．東京．
      和田光生．2012．固形培地耕．日本施設園芸協会／日本養液栽培研究会共編．養液栽培のすべて．pp.27-44．誠文堂新光社．東京．
      ＜論文＞
      Wada, T. 2014. Production of June-bearing strawberries in summer under controlled day length and temperature. Trans. Jpn. Soc. Refrigerating and Air Conditioning Engineers. 31: 339-343.（査読有り）
      ＜特許＞
      大浦央子，坂本　勝，藤　寛，太田敏博，和田光生，西浦芳史，古川　一．2016．光照射装置，イチゴ栽培システムおよびイチゴ栽培方法．特許第5971623号．
      和田光生，中村謙治．2016．養液栽培方法および養液栽培装置．特願2016-169695．