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JP7705141B2 - Strawberry yield prediction method, yield prediction program, and yield prediction device - Google Patents
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JP7705141B2 - Strawberry yield prediction method, yield prediction program, and yield prediction device - Google Patents

Strawberry yield prediction method, yield prediction program, and yield prediction device Download PDF

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Description

本発明は、イチゴの収量予測方法、収量予測プログラム及び収量予測装置に関する。 The present invention relates to a strawberry yield prediction method, a yield prediction program, and a yield prediction device.

作物生産を行う農家や農業法人などにおいては、効率の良い経営を行うために、収穫前に収量を予測し、収穫作業(労務管理)計画や出荷計画を立てることが重要である。 For farms and agricultural corporations that produce crops, it is important to predict yields before harvesting and to make plans for harvesting work (labor management) and shipping in order to operate efficiently.

特に果菜類生産では、同一株で長期間繰り返し果実が実るため、時期別の収量を予測することは上記計画を立てるために非常に有効である。 In particular, in fruit vegetable production, the same plant repeatedly bears fruit over a long period of time, so predicting yields by season is extremely useful for creating the above plans.

従来、トマトなどの作物の収量を予測する技術が知られている(例えば、特許文献1~3等参照)。また、イチゴなどの果実の収穫日や収穫量、サイズ等を予測する技術が知られている(例えば、特許文献4等参照)。 Technologies for predicting the yield of crops such as tomatoes are known (see, for example, Patent Documents 1 to 3). Technologies for predicting the harvest date, yield, size, etc. of fruits such as strawberries are also known (see, for example, Patent Document 4).

特開2020-204829号公報JP 2020-204829 A 特開2021-26771号公報JP 2021-26771 A 特開平8-228602号公報Japanese Patent Application Publication No. 8-228602 特開2020-54289号公報JP 2020-54289 A

しかしながら、イチゴの促成栽培は、特有な生理状態変化を伴う作型であるため、トマトなどの他の果菜類において利用可能な収量予測技術を用いても、高精度に収量を予測できないおそれがある。 However, because strawberry forced cultivation is a crop type that involves unique physiological changes, even if yield prediction techniques that can be used for other fruit vegetables such as tomatoes are used, it may not be possible to predict yields with a high degree of accuracy.

そこで、本発明は、イチゴの収量を精度よく予測することが可能なイチゴの収量予測方法、収量予測プログラム及び収量予測装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a strawberry yield prediction method, a yield prediction program, and a yield prediction device that can accurately predict strawberry yield.

本発明のイチゴの収量予測方法は収穫日までの生育期間におけるイチゴの株の生育環境に関する実測値及び予測値の少なくとも一方と、前記生育期間における前記株の葉面積の実測値及び予測値の少なくとも一方と、に基づいて、前記収穫日までの前記株における乾物生産量を推定する工程と前記乾物生産量と、前記乾物生産量がイチゴの果実へ転流する割合と、前記果実の水分割合と、生育環境に応じて前記イチゴに表れる生理特性の評価指標と、に基づいて前記イチゴの収量を推定する工程と、をコンピュータが実行するイチゴの収量予測方法である The strawberry yield prediction method of the present invention is a strawberry yield prediction method executed by a computer, which includes the steps of: estimating the amount of dry matter production in the strawberry plant until the harvest date based on at least one of actual measured values and predicted values for the growth environment of the strawberry plant during the growth period until the harvest date, and at least one of actual measured values and predicted values for the leaf area of the plant during the growth period ; and estimating the yield of the strawberries based on the amount of dry matter production, the proportion of the dry matter production translocated to the strawberry fruit, the water proportion of the fruit, and evaluation indexes for the physiological characteristics manifested in the strawberries depending on the growth environment.

本発明のイチゴの収量予測方法、収量予測プログラム及び収量予測装置は、イチゴの収量を精度よく予測することができるという効果を奏する。 The strawberry yield prediction method, yield prediction program, and yield prediction device of the present invention have the effect of being able to accurately predict strawberry yield.

図1(a)は、高温区と低温区において、日積算温度に対する乾物生産量を推定した結果を示すグラフであり、図1(b)は、高温区と低温区における、日積算温度に対する収量の実測値を示すグラフである。FIG. 1(a) is a graph showing the estimated results of dry matter production versus daily accumulated temperature in the high and low temperature areas, and FIG. 1(b) is a graph showing the actual measured values of yield versus daily accumulated temperature in the high and low temperature areas. 図2(a)は、積算温度に対する第1葉(新葉)の葉面積の生長量の推移を高温区と低温区のそれぞれについて示す図であり、図2(b)は、積算温度に対する第3葉の葉面積の変化を高温区と低温区のそれぞれについて示す図である。FIG. 2(a) is a graph showing the change in leaf area growth of the first leaf (new leaf) versus accumulated temperature for both the high temperature and low temperature zones, and FIG. 2(b) is a graph showing the change in leaf area of the third leaf versus accumulated temperature for both the high temperature and low temperature zones. 農業システムの構成を概略的に示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an agricultural system. 情報処理装置のハードウェア構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration of an information processing device. 情報処理装置の機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram of an information processing device. 情報処理装置の処理を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a process of the information processing device. 図7(a)は、第3葉の葉面積と総葉面積との関係を示す図であり、図7(b)は、推定した総葉面積と積算温度との関係を示す図であり、図7(c)は、将来の総葉面積を推定する方法を説明するための図である。Figure 7(a) is a diagram showing the relationship between the leaf area of the third leaf and the total leaf area, Figure 7(b) is a diagram showing the relationship between the estimated total leaf area and accumulated temperature, and Figure 7(c) is a diagram explaining a method of estimating the future total leaf area. 図8(a)は、積算温度に対する第1葉の葉面積の生長量の推移を示す図であり、図8(b)は、評価指標aの求め方について説明するための図である。FIG. 8( a ) is a diagram showing the change in the growth amount of the leaf area of the first leaf versus the accumulated temperature, and FIG. 8( b ) is a diagram for explaining how to determine the evaluation index a. 比較例における推定積算収量と積算収量の関係を示すグラフである。13 is a graph showing the relationship between the estimated cumulative yield and the cumulative yield in a comparative example. 図10(a)は、高温区について収量を推定した結果を、収量の実測値とともに示すグラフであり、図10(b)は、低温区について収量を推定した結果を、収量の実測値とともに示すグラフである。FIG. 10(a) is a graph showing the results of yield estimation for the high temperature area together with the actual measured yield, and FIG. 10(b) is a graph showing the results of yield estimation for the low temperature area together with the actual measured yield. 図11(a)は、第2葉の葉面積の積算温度に対する変化を示す図であり、図11(b)は、第3葉の葉面積の積算温度に対する変化を示す図である。FIG. 11(a) is a graph showing the change in the leaf area of the second leaf relative to the accumulated temperature, and FIG. 11(b) is a graph showing the change in the leaf area of the third leaf relative to the accumulated temperature. 図12(a)は、第2葉の葉柄長の積算温度に対する変化を示す図であり、図12(b)は、第3葉の葉柄長の積算温度に対する変化を示す図である。FIG. 12( a ) is a graph showing the change in the petiole length of the second leaf versus the accumulated temperature, and FIG. 12 ( b ) is a graph showing the change in the petiole length of the third leaf versus the accumulated temperature. 図13(a)は、第1葉(新葉)の草高の積算温度に対する変化を示す図であり、図13(b)は、第2葉の草高の積算温度に対する変化を示す図であり、図13(c)は、第3葉の草高の積算温度に対する変化を示す図である。Figure 13(a) is a graph showing the change in plant height of the first leaf (new leaf) versus accumulated temperature, Figure 13(b) is a graph showing the change in plant height of the second leaf versus accumulated temperature, and Figure 13(c) is a graph showing the change in plant height of the third leaf versus accumulated temperature. 図14(a)は、第1葉(新葉)の発生頻度の積算温度に対する変化を示す図であり、図14(b)は、積算温度に対する第1葉(新葉)の葉柄長の生長量の推移を示す図である。Figure 14(a) is a graph showing the change in the frequency of first leaf (new leaf) emergence versus accumulated temperature, and Figure 14(b) is a graph showing the change in the growth amount of the petiole length of the first leaf (new leaf) versus accumulated temperature.

以下、一実施形態に係るイチゴの収量予測方法について、詳細に説明する。 The following provides a detailed explanation of a strawberry yield prediction method according to one embodiment.

まず、本実施形態の前提について説明する。 First, let us explain the premise of this embodiment.

本発明者は、イチゴ(品種:とちおとめ)を、2つの試験区(高温区:平均17.3℃、夜温11.9℃、低温区:平均15.3℃、夜温8.4℃)で栽培し、全葉の葉面積や収量を調査した。この調査においては、デジタルカメラを用いた画像処理のほか、メジャーや秤を用いた計測を行った。 The inventor cultivated strawberries (variety: Tochiotome) in two test zones (high temperature zone: average 17.3°C, night temperature 11.9°C; low temperature zone: average 15.3°C, night temperature 8.4°C) and investigated the total leaf area and yield. In this investigation, in addition to image processing using a digital camera, measurements were also taken using a tape measure and a scale.

また、本発明者は、上記調査の結果得られた葉面積から、各試験区について、日積算温度に対する乾物生産量の推定値(推定乾物生産量)を算出した。その結果、図1(a)に示すような算出結果が得られた。また、上記調査の結果、実際の収量(日積算温度に対する収量)としては、図1(b)に示すような結果が得られた。 The inventors also calculated the estimated dry matter production volume (estimated dry matter production volume) for each test plot based on the leaf area obtained as a result of the above investigation. As a result, the calculation results shown in Figure 1(a) were obtained. Furthermore, as a result of the above investigation, the actual yield (yield volume relative to daily accumulated temperature) was obtained as shown in Figure 1(b).

一般的に果菜類の収量は、乾物生産量に比例すると考えられている。植物は、葉が環境条件に応じて光合成生産をして果実を実らせるからである。したがって、図1(a)のように日積算温度に対する推定乾物生産量の変化が、高温区と低温区でほぼ同一であれば、収量についても高温区と低温区で同程度になるはずである。しかしながら、実際には、図1(b)に示すように、高温区のほうが低温区よりも収量が多くなった。 The yield of fruit vegetables is generally thought to be proportional to the amount of dry matter production. This is because plants produce fruit through photosynthesis in the leaves in response to environmental conditions. Therefore, if the change in estimated dry matter production relative to daily accumulated temperature is roughly the same in the high and low temperature areas, as in Figure 1(a), then the yield should also be roughly the same in the high and low temperature areas. However, in reality, the yield was higher in the high temperature area than in the low temperature area, as shown in Figure 1(b).

本発明者は、この理由について検討した結果、イチゴ特有の生理現象である「休眠」と関係している可能性があるという考えに至った。ここで、イチゴの促成栽培は、休眠を利用して生育を抑制させ、長期間果実を収穫する栽培法であり、日長や温度による影響を受けることが知られている。また、休眠が深くなると矮化することもわかっている。ただし、休眠の詳細については未解明な点が多い。 After investigating the reasons for this, the inventor came to the conclusion that it may be related to "dormancy," a physiological phenomenon unique to strawberries. Forcing strawberry cultivation is a cultivation method that utilizes dormancy to suppress growth and harvest fruit over a long period of time, and is known to be affected by photoperiod and temperature. It is also known that the deeper the dormancy, the dwarf the fruit will become. However, many details about dormancy remain unknown.

本発明者は、総葉面積が同一の株であっても休眠によって内部的な生理状態の変化が引き起こされることから、総葉面積以外の休眠による影響を受ける要素についても、イチゴの収量予測において考慮することで、精度よく収量予測ができると推測した。 The inventors hypothesized that since dormancy causes changes in the internal physiological state even in plants with the same total leaf area, accurate yield predictions could be achieved by taking into account factors other than total leaf area that are affected by dormancy.

このような推測の下、本発明者は、高温区と低温区の株について、最も幼い第1葉(新葉)の葉面積の生長量の推移、第1葉の次に幼い第2葉の葉面積の推移、第2葉の次に幼い第3葉の葉面積の推移を確認したところ、異なる傾向があることを見出した。図2(a)には、積算温度に対する第1葉(新葉)の葉面積の生長量の推移が高温区と低温区のそれぞれについて示されている。図2(b)には、積算温度に対する第3葉の葉面積の推移が高温区と低温区のそれぞれについて示されている。図2(a)や図2(b)の推移は、一般的に知られている休眠の深さの変化の仕方(徐々に深くなって底をつくと徐々に浅くなる)と類似しているため、第1葉から第3葉のような幼い葉には、温度の影響(すなわち休眠の深さによる影響)が表れていると推測できる。更に、第1葉と第3葉を比較すると第1葉のほうが積算温度に対して左側にシフトしている(最も凸な部分が第1葉で1500℃程度、第3葉で1800℃程度)ことから、幼い葉のほうが休眠に対して反応が早いと考えられる。このことから、本発明者は、第1葉(新葉)の葉面積の積算温度に対する変化を表す何らかの値を、収量予測に利用すれば、収量を精度よく予測できるという結論に至った。 Based on this assumption, the inventors confirmed the changes in the leaf area growth of the youngest first leaf (new leaf), the changes in the leaf area of the second leaf, which is the next youngest after the first leaf, and the changes in the leaf area of the third leaf, which is the next youngest after the second leaf, for the plants in the high temperature and low temperature zones, and found that there were different trends. Figure 2(a) shows the changes in the leaf area growth of the first leaf (new leaf) against the accumulated temperature for each of the high temperature zone and the low temperature zone. Figure 2(b) shows the changes in the leaf area of the third leaf against the accumulated temperature for each of the high temperature zone and the low temperature zone. The changes in Figures 2(a) and 2(b) are similar to the commonly known way in which the depth of dormancy changes (gradually deepening and then gradually becoming shallower when it hits bottom), so it can be assumed that the effects of temperature (i.e., the effects of the depth of dormancy) are apparent in young leaves such as the first leaf to the third leaf. Furthermore, when comparing the first and third leaves, the first leaf is shifted to the left in relation to the accumulated temperature (the most convex part is about 1500°C for the first leaf and about 1800°C for the third leaf), which suggests that younger leaves respond to dormancy more quickly. From this, the inventors came to the conclusion that if some value that represents the change in the leaf area of the first leaf (new leaf) relative to the accumulated temperature is used in yield prediction, it will be possible to predict yield with high accuracy.

(本実施形態に係る農業システム100について)
図3には、一実施形態に係るイチゴの収量予測方法を実現するための農業システム100が示されている。
(Agricultural system 100 according to this embodiment)
FIG. 3 shows an agricultural system 100 for implementing a method for predicting strawberry yield according to one embodiment.

農業システム100は、図3に示すように、収量予測装置としての情報処理装置10と、屋外センサ12と、温室18内に設置された温室内センサ14と、温室18内の環境を調整する環境制御機器(以下、制御対象機器と呼ぶ)16と、を備える。情報処理装置10、屋外センサ12、温室内センサ14、及び制御対象機器16は、インターネットなどのネットワークを介して接続されており、各装置間において情報のやり取りが可能となっている。 As shown in FIG. 3, the agricultural system 100 includes an information processing device 10 as a yield prediction device, an outdoor sensor 12, a greenhouse sensor 14 installed in a greenhouse 18, and an environmental control device (hereinafter referred to as a controlled device) 16 that adjusts the environment inside the greenhouse 18. The information processing device 10, the outdoor sensor 12, the greenhouse sensor 14, and the controlled device 16 are connected via a network such as the Internet, and information can be exchanged between each device.

情報処理装置10は、温室18内でイチゴを栽培する作業者が利用可能な情報処理装置であり、屋外センサ12や温室内センサ14において取得される環境データや、作業者が入力した情報に基づいて、予測対象日におけるイチゴの収量を予測し、出力(表示等)する。また、情報処理装置10は、制御対象機器16を制御することもできる。なお、情報処理装置10の構成や処理の詳細については後述する。 The information processing device 10 is an information processing device that can be used by workers cultivating strawberries in a greenhouse 18, and predicts and outputs (displays, etc.) the strawberry yield on a target prediction date based on environmental data acquired by the outdoor sensor 12 and the greenhouse sensor 14, and information input by the worker. The information processing device 10 can also control the controlled device 16. The configuration and processing of the information processing device 10 will be described in detail later.

屋外センサ12は、温室18の外の気温を検出する温度センサや日射を検出する日射センサを含み、検出結果を情報処理装置10に対して入力する。 The outdoor sensor 12 includes a temperature sensor that detects the air temperature outside the greenhouse 18 and a solar radiation sensor that detects solar radiation, and inputs the detection results to the information processing device 10.

温室内センサ14は、温室18内の気温を検出する温度センサ、温室18内の日射を検出する日射センサ、温室18内のCO2濃度を検出するCO2濃度センサを含み、検出結果を情報処理装置10に対して入力する。 The greenhouse sensors 14 include a temperature sensor that detects the air temperature inside the greenhouse 18 , a solar radiation sensor that detects the solar radiation inside the greenhouse 18 , and a CO 2 concentration sensor that detects the CO 2 concentration inside the greenhouse 18 , and input the detection results to the information processing device 10 .

制御対象機器16は、ヒートポンプ、換気窓、暖房機、CO2施用機、遮光・保温カーテン等を含む。ヒートポンプは、温室18内の温度を下げる機器であり、換気窓は、温室18内に外気を取り入れる窓である。暖房機は、温室18内の温度を上げる機器であり、CO2施用機は、温室18内のCO2濃度を調整する機器である。また、遮光・保温カーテンは、温室18内の日射や温度を調整するカーテンである。制御対象機器16は、情報処理装置10の指示に応じた動作を実行することが可能であるものとし、制御対象機器16の動作により温室18内の環境が調整される。 The controlled devices 16 include a heat pump, a ventilation window, a heater, a CO2 applicator, a shading/heat-retaining curtain, etc. The heat pump is a device that lowers the temperature inside the greenhouse 18, and the ventilation window is a window that takes in outside air into the greenhouse 18. The heater is a device that raises the temperature inside the greenhouse 18, and the CO2 applicator is a device that adjusts the CO2 concentration inside the greenhouse 18. The shading/heat-retaining curtain is a curtain that adjusts the solar radiation and temperature inside the greenhouse 18. The controlled devices 16 are capable of executing operations according to instructions from the information processing device 10, and the environment inside the greenhouse 18 is adjusted by the operation of the controlled devices 16.

ここで、情報処理装置10の構成や処理について詳細に説明する。図4には、情報処理装置10のハードウェア構成が概略的に示されている。図4に示すように、情報処理装置10は、CPU90、ROM92、RAM94、記憶部(ここではHDDやSSD)96、ネットワークインタフェース97、表示部93、入力部95、及び可搬型記憶媒体用ドライブ99等を備えている。表示部93は、液晶ディスプレイ等を含み、入力部95は、キーボードやマウス、タッチパネル等を含む。これら情報処理装置10の構成各部は、バス98に接続されている。情報処理装置10では、ROM92あるいはHDD96に格納されているプログラム(収量予測プログラムを含む)、或いは可搬型記憶媒体用ドライブ99が可搬型記憶媒体91から読み取ったプログラムをCPU90が実行することにより、図5に示す各部の機能が実現される。なお、図5の各部の機能は、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路により実現されてもよい。 Here, the configuration and processing of the information processing device 10 will be described in detail. FIG. 4 shows a schematic diagram of the hardware configuration of the information processing device 10. As shown in FIG. 4, the information processing device 10 includes a CPU 90, a ROM 92, a RAM 94, a storage unit (HDD or SSD in this case) 96, a network interface 97, a display unit 93, an input unit 95, and a portable storage medium drive 99. The display unit 93 includes a liquid crystal display, and the input unit 95 includes a keyboard, a mouse, a touch panel, and the like. These components of the information processing device 10 are connected to a bus 98. In the information processing device 10, the CPU 90 executes a program (including a yield prediction program) stored in the ROM 92 or HDD 96, or a program read by the portable storage medium drive 99 from the portable storage medium 91, thereby realizing the functions of the components shown in FIG. 5. The functions of each unit in FIG. 5 may be realized by an integrated circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array).

図5には、情報処理装置10の機能ブロック図が示されている。情報処理装置10においては、CPU90がプログラムを実行することにより、図5に示すように、入力受付部30、環境情報取得部32、葉面積推定部34、指標算出部36、第1推定部及び第2推定部としての収量推定部38、としての機能が実現されている。 Figure 5 shows a functional block diagram of the information processing device 10. In the information processing device 10, the CPU 90 executes a program to realize the functions of an input reception unit 30, an environmental information acquisition unit 32, a leaf area estimation unit 34, an index calculation unit 36, and a yield estimation unit 38 as a first estimation unit and a second estimation unit, as shown in Figure 5.

入力受付部30は、作業者が入力部95を介して入力した情報を取得する。作業者が入力する情報には、株の総葉面積を推定する際に用いる情報(例えば第3葉の葉面積)や、株の生理状態(休眠)の評価指標を算出するために用いる情報(本実施形態では、第1葉の葉面積)が含まれる。なお、これらの情報は、作業者が入力しなくてもよい。例えば、温室18内を巡回するロボットがカメラ等を用いて第3葉の葉面積や、第1葉の葉面積の情報を取得できる場合には、入力受付部30は、ロボットから入力された情報を取得するようにすればよい。 The input reception unit 30 acquires information input by the worker via the input unit 95. The information input by the worker includes information used to estimate the total leaf area of the plant (e.g., the leaf area of the third leaf) and information used to calculate an evaluation index of the physiological state (dormancy) of the plant (in this embodiment, the leaf area of the first leaf). Note that this information does not have to be input by the worker. For example, if a robot patrolling inside the greenhouse 18 can acquire information on the leaf area of the third leaf and the leaf area of the first leaf using a camera or the like, the input reception unit 30 may acquire information input from the robot.

環境情報取得部32は、屋外センサ12や温室内センサ14の検出結果を取得する。また、環境情報取得部32は、将来の環境情報として、過去のデータ(平年値等)及び予測データ(気象予測メッシュ等)を外部サーバなどから取得する。 The environmental information acquisition unit 32 acquires the detection results of the outdoor sensor 12 and the greenhouse sensor 14. In addition, the environmental information acquisition unit 32 acquires past data (average values, etc.) and forecast data (weather forecast mesh, etc.) from an external server, etc., as future environmental information.

葉面積推定部34は、各株の総葉面積を推定する。葉面積推定部34の処理の詳細については後述する。 The leaf area estimation unit 34 estimates the total leaf area of each plant. Details of the processing by the leaf area estimation unit 34 will be described later.

指標算出部36は、収量推定に用いる株の生理状態(休眠)の評価指標を算出する。本実施形態では、第1葉の葉面積の積算温度に対する変化に基づいて評価指標を算出するが、詳細については後述する。 The index calculation unit 36 calculates an evaluation index for the physiological state (dormancy) of the plant to be used for yield estimation. In this embodiment, the evaluation index is calculated based on the change in the leaf area of the first leaf relative to the accumulated temperature, but details will be described later.

収量推定部38は、葉面積推定部34が推定した各株の総葉面積と、指標算出部36が算出した評価指標、及び環境情報取得部32が取得した各種環境情報を用いて、イチゴの収量を推定する。また、収量推定部38は、推定したイチゴの収量の情報を表示部93上に表示する。なお、収量推定部38の処理の詳細については後述する。 The yield estimation unit 38 estimates the strawberry yield using the total leaf area of each plant estimated by the leaf area estimation unit 34, the evaluation index calculated by the index calculation unit 36, and various environmental information acquired by the environmental information acquisition unit 32. The yield estimation unit 38 also displays the estimated strawberry yield information on the display unit 93. The processing of the yield estimation unit 38 will be described in detail later.

(情報処理装置10の処理について)
図6は、情報処理装置10の処理を示すフローチャートである。図6の処理が開始される前提として、入力受付部30には、収量推定に必要な情報が入力されているものとする。また、環境情報取得部32は、過去や現在の環境情報や、将来の環境情報(予測値)を取得しているものとする。
(Regarding processing of information processing device 10)
Fig. 6 is a flowchart showing the processing of the information processing device 10. As a prerequisite for starting the processing of Fig. 6, it is assumed that information necessary for yield estimation has been input to the input receiving unit 30. It is also assumed that the environmental information acquiring unit 32 has acquired past and present environmental information, and future environmental information (predicted values).

図6の処理が開始されると、まず、ステップS10において、葉面積推定部34が株の総葉面積の推移(積算温度に対する総葉面積の変化)を推定する。図7(a)には、第3葉の葉面積と総葉面積との関係が示されている。この図7(a)からは、第3葉の葉面積と総葉面積の間には相関があることがわかる。したがって、葉面積推定部34は、入力受付部30に入力された第3葉の葉面積を図7(a)の式に代入することで、総葉面積を推定する。また、葉面積推定部34は、図7(b)に示すように、推定した総葉面積と積算温度との関係をグラフに表し、積算温度と総葉面積との関係を示す式(図7(b)の式)を求める。そして、葉面積推定部34は、図7(b)の式を用いて、将来の積算温度に対する総葉面積を推定する(図7(c)参照)。 6 is started, first, in step S10, the leaf area estimation unit 34 estimates the transition of the total leaf area of the plant (change in the total leaf area with respect to the accumulated temperature). FIG. 7(a) shows the relationship between the leaf area of the third leaf and the total leaf area. From FIG. 7(a), it can be seen that there is a correlation between the leaf area of the third leaf and the total leaf area. Therefore, the leaf area estimation unit 34 estimates the total leaf area by substituting the leaf area of the third leaf input to the input receiving unit 30 into the formula in FIG. 7(a). In addition, as shown in FIG. 7(b), the leaf area estimation unit 34 plots the relationship between the estimated total leaf area and the accumulated temperature in a graph, and obtains a formula (the formula in FIG. 7(b)) showing the relationship between the accumulated temperature and the total leaf area. Then, the leaf area estimation unit 34 uses the formula in FIG. 7(b) to estimate the total leaf area with respect to the future accumulated temperature (see FIG. 7(c)).

なお、葉面積推定部34は、上記以外の方法で総葉面積を推定してもよい。例えば、葉面積推定部34は、過去の総葉面積が実測されている場合には、総葉面積の実測値を用いて、図7(b)に示すような総葉面積と積算温度との関係を求め、図7(c)に示すように将来の総葉面積を推定することとしてもよい。また、葉面積推定部34は、例えば、上方から株を撮影した画像から得られる株の投影面積に基づいて総葉面積を推定し、推定した総葉面積から、図7(b)に示すような関係を求め、図7(c)に示すように将来の総葉面積と積算温度との関係を推定することとしてもよい。 The leaf area estimation unit 34 may estimate the total leaf area using a method other than the above. For example, when the past total leaf area has been measured, the leaf area estimation unit 34 may use the measured total leaf area to determine the relationship between the total leaf area and the accumulated temperature as shown in FIG. 7(b), and estimate the future total leaf area as shown in FIG. 7(c). The leaf area estimation unit 34 may also estimate the total leaf area based on the projected area of the plant obtained from an image of the plant photographed from above, and from the estimated total leaf area, determine the relationship as shown in FIG. 7(b), and estimate the future relationship between the total leaf area and the accumulated temperature as shown in FIG. 7(c).

図6に戻り、次のステップS12では、指標算出部36が、株の生理状態(休眠)の評価指標を算出する。本実施形態では、指標算出部36は、図8(a)に示すような積算温度に対する第1葉の葉面積の生長量の推移を用いて評価指標aを算出する。例えば、図8(a)において「●」で示すような第1葉の葉面積の生長量の推移が得られている場合(高温区)には、指標算出部36は、近似曲線(破線)が右下がりの間を直線近似し、得られた近似直線の傾き(-1.78)を評価指標aとする。また、図8(a)において「■」で示すような第1葉の葉面積の生長量の推移が得られている場合には、指標算出部36は、近似曲線(破線)が右下がりの間を直線近似し、得られた近似直線の傾き(-2.71)を評価指標aとする。 Returning to FIG. 6, in the next step S12, the index calculation unit 36 calculates the evaluation index of the physiological state (dormancy) of the plant. In this embodiment, the index calculation unit 36 calculates the evaluation index a using the transition of the growth amount of the leaf area of the first leaf with respect to the accumulated temperature as shown in FIG. 8(a). For example, when the transition of the growth amount of the leaf area of the first leaf as shown by "●" in FIG. 8(a) is obtained (high temperature zone), the index calculation unit 36 linearly approximates the approximation curve (dashed line) downward to the right, and the slope of the obtained approximation line (-1.78) is the evaluation index a. Also, when the transition of the growth amount of the leaf area of the first leaf as shown by "■" in FIG. 8(a) is obtained, the index calculation unit 36 linearly approximates the approximation curve (dashed line) downward to the right, and the slope of the obtained approximation line (-2.71) is the evaluation index a.

なお、図6の処理が開始される段階では、実際には、図8(b)に示すように、図8(a)の一部のデータしか存在しないことがあるが、存在するデータを用いて曲線近似や直線近似をすることで、評価指標aを求めることができる。 Note that when the processing of FIG. 6 begins, in reality, only a portion of the data in FIG. 8(a) may exist, as shown in FIG. 8(b), but the evaluation index a can be found by performing curve approximation or linear approximation using the existing data.

次いで、ステップS14では、収量推定部38が、収量推定を実行する。ステップS14の処理は以下のとおりである。 Next, in step S14, the yield estimation unit 38 performs yield estimation. The process of step S14 is as follows.

収量推定部38は、まず次式(1)に基づいて、受光量Iintを算出する。
int=I0×(1-e(-k×LAI))×α …(1)
The yield estimating unit 38 first calculates the amount of received light I int based on the following equation (1).
I int = I 0 × (1-e (-k × LAI) ) × α … (1)

ここで、I0は日射量、kは吸光係数、LAIは葉面積指数(土地面積あたりの葉面積)である。収量推定部38は、LAIを求める際に、葉面積推定部34が推定した各株の総葉面積を用いる。また、αは、光合成有効放射の割合(%)を意味する。 Here, I0 is the amount of solar radiation, k is the light absorption coefficient, and LAI is the leaf area index (leaf area per land area). When calculating the LAI, the yield estimation unit 38 uses the total leaf area of each plant estimated by the leaf area estimation unit 34. Also, α means the proportion (%) of photosynthetically active radiation.

次いで、収量推定部38は、次式(2)に基づいて、光利用効率RUEを算出する。
RUE=3.2×(1-e(-0.0032×CO2)) …(2)
Next, the yield estimator 38 calculates the light utilization efficiency RUE based on the following equation (2).
RUE=3.2×(1-e (-0.0032×CO2) ) …(2)

上式(2)の「CO2」は、CO2濃度であり、例えば400ppmであるものとする。 In the above formula (2), "CO2" is the CO2 concentration, for example, 400 ppm.

次いで、収量推定部38は、次式(3)に基づいて、乾物生産量CGRを推定する。
CGR=Iint×RUE …(3)
Next, the yield estimation unit 38 estimates the dry matter production CGR based on the following equation (3).
CGR=I int ×RUE…(3)

次いで、収量推定部38は、次式(4)に基づいて、積算温度に対する乾物生産量の増加率Cを算出する。
C=ΣCGR/ΣT …(4)
Next, the yield estimation unit 38 calculates the increase rate C of the dry matter production with respect to the accumulated temperature based on the following equation (4).
C=ΣCGR/ΣT…(4)

そして、収量推定部38は、次式(5)に基づいて、積算収量ΣHを推定する。
ΣH={(b×C)/(-a・n×z)}×ΣT …(5)
Then, the yield estimation unit 38 estimates the integrated yield ΣH based on the following equation (5).
ΣH={(b×C)/(-a・n×z)}×ΣT…(5)

なお、上式(5)において、bは、果実への転流割合であり、例えば60%であるものとする。また、zは果実の水分割合(1-糖度)であり、例えば90%であるものとする。また、aは、指標算出部36が算出した評価指標である。なお、評価指標aは、図8(a)、図8(b)を用いて説明したように第1葉の葉面積の生長量の推移に基づいて定める方法以外の方法もある。上式(5)のnは、他の方法で評価指標を定めた場合に、その評価指標を第1葉の葉面積の生長量の推移に基づいて定めた評価指標に換算するための係数である。したがって、本実施形態の場合には、n=1である。 In the above formula (5), b is the translocation ratio to the fruit, for example 60%. z is the moisture ratio of the fruit (1-sugar content), for example 90%. a is the evaluation index calculated by the index calculation unit 36. The evaluation index a can be determined in a manner other than the method described with reference to Figures 8(a) and 8(b) based on the change in the growth amount of the leaf area of the first leaf. n in the above formula (5) is a coefficient for converting an evaluation index determined by another method into an evaluation index determined based on the change in the growth amount of the leaf area of the first leaf. Therefore, in the present embodiment, n=1.

次いで、収量推定部38は、積算収量ΣHと、積算温度ΣTと日付Dとの関係と、収穫開始日dと、に基づいて、時期別の収量を予測する。なお、収穫開始日dは、(1)作業者が入力してもよいし、(2)株の撮影画像から花芽を検出して推定してもよい。また、(3)株の撮影画像から着果や果実を観測して、推定してもよいし、(4)環境情報(温度や日射量)から推定してもよい。更に、上記(2)~(4)を組み合わせて、収穫開始日dを推定してもよい。 Then, the yield estimation unit 38 predicts the yield by period based on the accumulated yield ΣH, the relationship between the accumulated temperature ΣT and the date D, and the harvest start date d. The harvest start date d may be (1) input by the worker, or (2) estimated by detecting flower buds from photographed images of the plants. It may also be (3) estimated by observing fruit set and fruits from photographed images of the plants, or (4) estimated from environmental information (temperature and solar radiation). Furthermore, the above (2) to (4) may be combined to estimate the harvest start date d.

図6に戻り、次のステップS16では、収量推定部38は、ステップS14において推定した時期別収量(推定結果)を表示部93上に表示(出力)する。なお、ステップS14において、図10(a)、図10(b)に示すような各日における積算収量の推定値のグラフが得られる場合には、収量推定部38は、積算収量の推定値のグラフをそのまま表示部93上に表示してもよい。作業者は、表示されたグラフから、特定の日までの積算収量や、特定の期間に想定される収量を確認することができる。また、作業者が、収量を知りたい期間(確認期間とよぶ)を指定した場合には、収量推定部38は、確認期間の最終日までの積算収量の推定値と、確認期間の直前までの積算収量の推定値の差分を求め、当該差分を確認期間における収量として表示部93上に表示することもできる。すなわち、収量推定部38は、ステップS14において得られた情報をそのまま又は加工して表示することもできるし、ステップS14において得られた情報から算出される情報を表示することもできる。以上により、図6の全処理が終了する。 Returning to FIG. 6, in the next step S16, the yield estimation unit 38 displays (outputs) the yield by period (estimated result) estimated in step S14 on the display unit 93. In addition, in step S14, when a graph of the estimated value of the accumulated yield for each day as shown in FIG. 10(a) and FIG. 10(b) is obtained, the yield estimation unit 38 may display the graph of the estimated value of the accumulated yield as it is on the display unit 93. The worker can check the accumulated yield up to a specific day and the yield expected in a specific period from the displayed graph. In addition, when the worker specifies a period (called a confirmation period) for which the worker wants to know the yield, the yield estimation unit 38 can obtain the difference between the estimated value of the accumulated yield up to the last day of the confirmation period and the estimated value of the accumulated yield up to just before the confirmation period, and can display the difference on the display unit 93 as the yield in the confirmation period. In other words, the yield estimation unit 38 can display the information obtained in step S14 as it is or after processing it, and can also display information calculated from the information obtained in step S14. This completes the entire process in Figure 6.

図9には、比較例として、評価指標aを用いずに収量を推定したときの推定積算収量と、実際の積算収量(実測値)との関係が示されている。なお、比較例の場合には、上式(5)の代わりに、次式(6)を用いて積算収量ΣHを推定する。
ΣH={(b×C)/z}×ΣT …(6)
9 shows a relationship between the estimated cumulative yield when the yield is estimated without using the evaluation index a and the actual cumulative yield (actual measurement value) as a comparative example. In the comparative example, the cumulative yield ΣH is estimated using the following formula (6) instead of the above formula (5).
ΣH={(b×C)/z}×ΣT…(6)

図9に示すように、比較例においては、高温区でも低温区でも、図9において破線で示す、推定積算収量と積算収量(実測値)が一致する場合から大きく外れることが分かった。すなわち、比較例においては、高温区でも低温区でも、推定積算収量と積算収量(実測値)との間に差が生じることが分かった。 As shown in Figure 9, in the comparative example, in both the high temperature and low temperature zones, it was found that the estimated cumulative yield and the cumulative yield (actual measurement value) deviated significantly from the case shown by the dashed line in Figure 9 where they match. In other words, it was found that in the comparative example, in both the high temperature and low temperature zones, a difference occurred between the estimated cumulative yield and the cumulative yield (actual measurement value).

一方、図10(a)には、高温区で栽培したイチゴの収量を、本実施形態の方法で推定した結果が、収量の実測値とともに示されている。また、図10(b)には、低温区で栽培したイチゴの収量を、本実施形態の方法で推定した結果が、収量の実測値とともに示されている。これら図10(a)、図10(b)からは、本実施形態の方法を用いれば、高温区でも低温区でも精度よくイチゴの収量を推定することができることがわかる。 Meanwhile, FIG. 10(a) shows the results of estimating the yield of strawberries grown in a high temperature zone using the method of this embodiment, together with the actual measured yield. Also, FIG. 10(b) shows the results of estimating the yield of strawberries grown in a low temperature zone using the method of this embodiment, together with the actual measured yield. From FIG. 10(a) and FIG. 10(b), it can be seen that by using the method of this embodiment, it is possible to accurately estimate the yield of strawberries in both high and low temperature zones.

以上、詳細に説明したように、本実施形態によると、収量推定部38は、収穫日までの生育期間におけるイチゴの株の生育環境に関する実測値や予測値と、生育期間における株の葉面積の実測値や推定値と、に基づいて、収穫日までの乾物生産量を推定する(S14、式(1)~(4))。そして、収量推定部38は、乾物生産量と、乾物生産量がイチゴの果実へ転流する割合bと、果実の水分割合zと、評価指標aと、に基づいてイチゴの収量を推定する(S14、式(5))。これにより、本実施形態では、休眠による影響を考慮して、イチゴの収量を精度よく推定することができる(図10(a)、図10(b)参照)。 As described above in detail, in this embodiment, the yield estimation unit 38 estimates the dry matter production until the harvest date based on the actual and predicted values of the growing environment of the strawberry plants during the growing period until the harvest date, and the actual and estimated values of the plant's leaf area during the growing period (S14, formulas (1) to (4)). The yield estimation unit 38 then estimates the strawberry yield based on the dry matter production, the rate b of the dry matter production translocated to the strawberry fruit, the moisture rate z of the fruit, and the evaluation index a (S14, formula (5)). As a result, in this embodiment, the strawberry yield can be accurately estimated taking into account the effects of dormancy (see Figures 10(a) and 10(b)).

また、本実施形態では、指標算出部36は、実際のイチゴの株から得られる特徴量の変化(本実施形態では第1葉の葉面積の積算温度に対する変化)から評価指標aを算出するので、イチゴの収量を精度よく推定することができる。例えば、同一ハウス内であっても環境条件がばらつくことがあり、株の生理状態にも違いが生じる可能性がある。このような場合でも、各株の特徴量から評価指標aを求めることで、各株における収量を精度よく推定することができる。 In addition, in this embodiment, the index calculation unit 36 calculates the evaluation index a from the change in the characteristic amount obtained from the actual strawberry plants (in this embodiment, the change in the leaf area of the first leaf with respect to the accumulated temperature), so the strawberry yield can be estimated with high accuracy. For example, even within the same greenhouse, environmental conditions may vary, which may result in differences in the physiological state of the plants. Even in such cases, the yield of each plant can be estimated with high accuracy by calculating the evaluation index a from the characteristic amount of each plant.

なお、指標算出部36は、同一条件で栽培された過去の株のデータ(例えば1年前のデータ)を用いて、評価指標aを算出することとしてもよい。 The index calculation unit 36 may calculate the evaluation index a using past data of plants cultivated under the same conditions (e.g., data from one year ago).

なお、上記実施形態では、指標算出部36が、評価指標aを第1葉の葉面積の生長量の推移を用いて算出する場合(図8(a))について説明したが、これに限られるものではない。例えば、上記実施形態では、第1葉の葉面積の変化が大きいことから、生長量の推移を用いて評価指標aを算出したが、第1葉の葉面積の推移そのものを用いて評価指標aを算出してもよい。
また、以下のような特徴量の推移を用いて評価指標aを算出することもできる。
In the above embodiment, the index calculation unit 36 calculates the evaluation index a using the change in the growth amount of the leaf area of the first leaf ( FIG. 8( a )), but the present invention is not limited to this. For example, in the above embodiment, the change in the leaf area of the first leaf is large, so the evaluation index a is calculated using the change in the growth amount, but the evaluation index a may be calculated using the change in the leaf area of the first leaf itself.
Moreover, the evaluation index a can be calculated using the transition of the feature amount as follows.

(a)第2葉の葉面積の推移
図11(a)には、第2葉の葉面積の積算温度に対する変化が示されている。高温区における評価指標aは、近似曲線の右下がりの部分を近似した直線の傾き-2.77であり、低温区における評価指標aは、近似曲線の右下がりの部分を近似した直線の傾き-4.33となる。この場合、低温区の評価指標/高温区の評価指標は、-4.33/-2.77=1.56である。この値は、上記実施形態(第1葉の葉面積の推移を用いる場合)の値-2.71/-1.78=1.52と近似するため、第2葉の葉面積の推移を用いても、上記実施形態と同様に、精度よくイチゴの収量を推定することができる。なお、本例の評価指標aの値は、上記実施形態の評価指標aの値と異なるため、上記実施形態の評価指標aに合わせるため、上式(5)のnの値を予め決定しておけばよい。
(a) Change in the leaf area of the second leaf FIG. 11(a) shows the change in the leaf area of the second leaf with respect to the accumulated temperature. The evaluation index a in the high temperature zone is −2.77, which is the slope of the straight line approximating the downward sloping part of the approximation curve, and the evaluation index a in the low temperature zone is −4.33, which is the slope of the straight line approximating the downward sloping part of the approximation curve. In this case, the evaluation index of the low temperature zone/the evaluation index of the high temperature zone is −4.33/−2.77=1.56. This value is approximate to the value of −2.71/−1.78=1.52 in the above embodiment (when the change in the leaf area of the first leaf is used), so even if the change in the leaf area of the second leaf is used, the strawberry yield can be estimated with high accuracy, as in the above embodiment. Note that the value of the evaluation index a in this example is different from the value of the evaluation index a in the above embodiment, so the value of n in the above formula (5) may be determined in advance to match the evaluation index a in the above embodiment.

(b)第3葉の葉面積の推移
図11(b)には、第3葉の葉面積の積算温度に対する変化が示されている。高温区における評価指標aは、近似曲線の右下がりの部分を近似した直線の傾き-3.37であり、低温区における評価指標aは、近似曲線の右下がりの部分を近似した直線の傾き-5.18となる。この場合、低温区の評価指標/高温区の評価指標は、-5.18/-3.37=1.53である。この値は、上記実施形態の値1.52と近似するため、第3葉の葉面積の推移を用いても、上記実施形態と同様に、精度よくイチゴの収量を推定することができる。なお、本例においても、上式(5)のnの値を予め決定しておく必要がある。
(b) Changes in the leaf area of the third leaf FIG. 11(b) shows changes in the leaf area of the third leaf with respect to the accumulated temperature. The evaluation index a in the high temperature zone is −3.37, which is the slope of the straight line approximating the downward sloping part of the approximation curve, and the evaluation index a in the low temperature zone is −5.18, which is the slope of the straight line approximating the downward sloping part of the approximation curve. In this case, the evaluation index of the low temperature zone/the evaluation index of the high temperature zone is −5.18/−3.37=1.53. This value is approximate to the value of 1.52 in the above embodiment, so that the strawberry yield can be estimated with high accuracy using the changes in the leaf area of the third leaf, as in the above embodiment. In this example, the value of n in the above formula (5) must be determined in advance.

(c)第2葉の葉柄長の推移
図12(a)には、第2葉の葉柄長の積算温度に対する変化が示されている。高温区における評価指標aは、近似曲線の右下がりの部分を近似した直線の傾き-0.015であり、低温区における評価指標aは、近似曲線の右下がりの部分を近似した直線の傾き-0.022となる。この場合、低温区の評価指標/高温区の評価指標は、-0.022/-0.015=1.47である。この値は、上記実施形態の値1.52と近似するため、第2葉の葉柄長の推移を用いても、上記実施形態と同様に、精度よくイチゴの収量を推定することができる。なお、本例においても、上式(5)のnの値を予め決定しておく必要がある。
(c) Change in the petiole length of the second leaf FIG. 12(a) shows the change in the petiole length of the second leaf with respect to the accumulated temperature. The evaluation index a in the high temperature zone is −0.015, which is the slope of the straight line approximating the right-downward portion of the approximation curve, and the evaluation index a in the low temperature zone is −0.022, which is the slope of the straight line approximating the right-downward portion of the approximation curve. In this case, the evaluation index in the low temperature zone/the evaluation index in the high temperature zone is −0.022/−0.015=1.47. This value is approximate to the value of 1.52 in the above embodiment, so that the strawberry yield can be estimated with high accuracy using the change in the petiole length of the second leaf, as in the above embodiment. In this example, the value of n in the above formula (5) must be determined in advance.

(d)第3葉の葉柄長の推移
図12(b)には、第3葉の葉柄長の積算温度に対する変化が示されている。高温区における評価指標aは、近似曲線の右下がりの部分を近似した直線の傾き-0.018であり、低温区における評価指標aは、近似曲線の右下がりの部分を近似した直線の傾き-0.027となる。この場合、低温区の評価指標/高温区の評価指標は、-0.027/-0.018=1.50である。この値は、上記実施形態の値1.52と近似するため、第3葉の葉柄長の推移を用いても、上記実施形態と同様に、精度よくイチゴの収量を推定することができる。なお、本例においても、上式(5)のnの値を予め決定しておく必要がある。
(d) Change in petiole length of the third leaf FIG. 12(b) shows the change in the petiole length of the third leaf with respect to the accumulated temperature. The evaluation index a in the high temperature zone is −0.018, which is the slope of the straight line approximating the right-sloping part of the approximation curve, and the evaluation index a in the low temperature zone is −0.027, which is the slope of the straight line approximating the right-sloping part of the approximation curve. In this case, the evaluation index of the low temperature zone/the evaluation index of the high temperature zone is −0.027/−0.018=1.50. This value is approximate to the value of 1.52 in the above embodiment, so that the strawberry yield can be estimated with high accuracy using the change in the petiole length of the third leaf, as in the above embodiment. In this example, the value of n in the above formula (5) must be determined in advance.

(e)第1葉(新葉)の草高の推移
図13(a)には、第1葉(新葉)の草高の積算温度に対する変化が示されている。高温区における評価指標aは、近似曲線の右下がりの部分を近似した直線の傾き-0.0106であり、低温区における評価指標aは、近似曲線の右下がりの部分を近似した直線の傾き-0.0180となる。この場合、低温区の評価指標/高温区の評価指標は、-0.0180/-0.0106=1.70である。この値は、上記実施形態の値1.52と近似するため、第1葉(新葉)の草高の推移を用いても、上記実施形態と同様に、精度よくイチゴの収量を推定することができる。なお、本例においても、上式(5)のnの値を予め決定しておく必要がある。
(e) Change in plant height of the first leaf (new leaf) FIG. 13(a) shows the change in plant height of the first leaf (new leaf) with respect to the accumulated temperature. The evaluation index a in the high temperature zone is −0.0106, which is the slope of the straight line approximating the right-sloping part of the approximation curve, and the evaluation index a in the low temperature zone is −0.0180, which is the slope of the straight line approximating the right-sloping part of the approximation curve. In this case, the evaluation index of the low temperature zone/the evaluation index of the high temperature zone is −0.0180/−0.0106=1.70. This value is approximate to the value of 1.52 in the above embodiment, so that the strawberry yield can be estimated with high accuracy using the change in plant height of the first leaf (new leaf) as in the above embodiment. In this example, the value of n in the above formula (5) must be determined in advance.

(f)第2葉の草高の推移
図13(b)には、第2葉の草高の積算温度に対する変化が示されている。高温区における評価指標aは、近似曲線の右下がりの部分を近似した直線の傾き-0.0267であり、低温区における評価指標aは、近似曲線の右下がりの部分を近似した直線の傾き-0.0406となる。この場合、低温区の評価指標/高温区の評価指標は、-0.0406/-0.0267=1.52である。この値は、上記実施形態の値1.52と近似するため、第2葉の草高の推移を用いても、上記実施形態と同様に、精度よくイチゴの収量を推定することができる。なお、本例においても、上式(5)のnの値を予め決定しておく必要がある。
(f) Change in plant height of second leaf FIG. 13(b) shows the change in plant height of second leaf with respect to the accumulated temperature. The evaluation index a in the high temperature zone is −0.0267, which is the slope of the straight line approximating the downward sloping part of the approximation curve, and the evaluation index a in the low temperature zone is −0.0406, which is the slope of the straight line approximating the downward sloping part of the approximation curve. In this case, the evaluation index of the low temperature zone/the evaluation index of the high temperature zone is −0.0406/−0.0267=1.52. This value is approximate to the value 1.52 in the above embodiment, so that the strawberry yield can be estimated with high accuracy using the change in plant height of the second leaf, as in the above embodiment. In this example, the value of n in the above formula (5) must be determined in advance.

(g)第3葉の草高の推移
図13(c)には、第3葉の草高の積算温度に対する変化が示されている。高温区における評価指標aは、近似曲線の右下がりの部分を近似した直線の傾き-0.0268であり、低温区における評価指標aは、近似曲線の右下がりの部分を近似した直線の傾き-0.0431となる。この場合、低温区の評価指標/高温区の評価指標は、-0.0431/-0.0268=1.61である。この値は、上記実施形態の値1.52と近似するため、第3葉の草高の推移を用いても、上記実施形態と同様に、精度よくイチゴの収量を推定することができる。なお、本例においても、上式(5)のnの値を予め決定しておく必要がある。
(g) Change in plant height of the third leaf FIG. 13(c) shows the change in plant height of the third leaf with respect to the accumulated temperature. The evaluation index a in the high temperature zone is −0.0268, which is the slope of the straight line approximating the downward sloping part of the approximation curve, and the evaluation index a in the low temperature zone is −0.0431, which is the slope of the straight line approximating the downward sloping part of the approximation curve. In this case, the evaluation index of the low temperature zone/the evaluation index of the high temperature zone is −0.0431/−0.0268=1.61. This value is approximate to the value of 1.52 in the above embodiment, so that the strawberry yield can be estimated with high accuracy using the change in plant height of the third leaf, as in the above embodiment. In this example, the value of n in the above formula (5) must be determined in advance.

(h)第1葉(新葉)の発生頻度の推移
図14(a)には、第1葉(新葉)の発生頻度の積算温度に対する変化が示されている。高温区における評価指標aは、近似曲線の右下がりの部分を近似した直線の傾き-0.00030840であり、低温区における評価指標aは、近似曲線の右下がりの部分を近似した直線の傾き-0.00047384となる。この場合、低温区の評価指標/高温区の評価指標は、-0.00047384/-0.00030840=1.54である。この値は、上記実施形態の値1.52と近似するため、第1葉(新葉)の発生頻度の推移を用いても、上記実施形態と同様に、精度よくイチゴの収量を推定することができる。なお、本例においても、上式(5)のnの値を予め決定しておく必要がある。
(h) Change in frequency of first leaf (new leaf) occurrence FIG. 14(a) shows the change in frequency of first leaf (new leaf) occurrence with respect to the accumulated temperature. The evaluation index a in the high temperature zone is the slope of the straight line approximating the right-sloping part of the approximation curve, −0.00030840, and the evaluation index a in the low temperature zone is the slope of the straight line approximating the right-sloping part of the approximation curve, −0.00047384. In this case, the evaluation index of the low temperature zone/the evaluation index of the high temperature zone is −0.00047384/−0.00030840=1.54. This value is approximate to the value 1.52 in the above embodiment, so that the strawberry yield can be estimated with high accuracy using the change in frequency of first leaf (new leaf) occurrence, as in the above embodiment. In this example, the value of n in the above formula (5) must be determined in advance.

(i)第1葉(新葉)の葉柄長の生長量の推移
図14(b)には、第1葉(新葉)の葉柄長の生長量の積算温度に対する推移が示されている。高温区における評価指標aは、近似曲線の右下がりの部分を近似した直線の傾き-0.0006であり、低温区における評価指標aは、近似曲線の右下がりの部分を近似した直線の傾き-0.0009となる。この場合、低温区の評価指標/高温区の評価指標は、-0.0009/-0.0006=1.50である。この値は、上記実施形態の値1.52と近似するため、第1葉(新葉)の葉柄長の生長量の推移を用いても、上記実施形態と同様に、精度よくイチゴの収量を推定することができる。なお、本例においても、上式(5)のnの値を予め決定しておく必要がある。なお、上記においては、第1葉の葉柄長の変化が大きいことから、葉柄長の生長量の推移を用いて評価指標aを算出しているが、第1葉の葉柄長の推移そのものを用いて評価指標aを算出してもよい。
(i) Transition of the growth amount of the petiole length of the first leaf (new leaf) FIG. 14(b) shows the transition of the growth amount of the petiole length of the first leaf (new leaf) with respect to the accumulated temperature. The evaluation index a in the high temperature zone is −0.0006, which is the slope of the straight line approximating the right-downward part of the approximation curve, and the evaluation index a in the low temperature zone is −0.0009, which is the slope of the straight line approximating the right-downward part of the approximation curve. In this case, the evaluation index of the low temperature zone/the evaluation index of the high temperature zone is −0.0009/−0.0006=1.50. This value is approximate to the value of 1.52 in the above embodiment, so that the strawberry yield can be estimated with high accuracy using the transition of the growth amount of the petiole length of the first leaf (new leaf) as in the above embodiment. In this example, the value of n in the above formula (5) must be determined in advance. In the above, since the change in the petiole length of the first leaf is large, the evaluation index a is calculated using the change in the growth amount of the petiole length, but the evaluation index a may also be calculated using the change in the petiole length of the first leaf itself.

なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、処理装置が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体(ただし、搬送波は除く)に記録しておくことができる。 The above processing functions can be realized by a computer. In that case, a program is provided that describes the processing contents of the functions that the processing device should have. The above processing functions are realized on the computer by executing the program on the computer. The program describing the processing contents can be recorded on a computer-readable storage medium (excluding carrier waves, however).

プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたDVD(Digital Versatile Disc)、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)などの可搬型記憶媒体の形態で販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。 When a program is distributed, it is sold, for example, in the form of a portable storage medium on which the program is recorded, such as a DVD (Digital Versatile Disc) or a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory). The program can also be stored in the storage device of a server computer, and then transferred from the server computer to other computers via a network.

プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記憶媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記憶媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。 A computer that executes a program stores, for example, a program recorded on a portable storage medium or a program transferred from a server computer in its own storage device. The computer then reads the program from its own storage device and executes processing in accordance with the program. Note that the computer can also read a program directly from a portable storage medium and execute processing in accordance with that program. The computer can also execute processing in accordance with the received program each time a program is transferred from the server computer.

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。 The above-described embodiment is a preferred example of the present invention. However, the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.

10 情報処理装置(収量予測装置)
30 入力受付部
32 環境情報取得部
34 葉面積推定部
36 指標算出部
38 収量推定部(第1推定部、第2推定部)
100 農業システム
10 Information processing device (yield prediction device)
30 Input reception unit 32 Environmental information acquisition unit 34 Leaf area estimation unit 36 Index calculation unit 38 Yield estimation unit (first estimation unit, second estimation unit)
100 Agricultural Systems

Claims (7)

穫日までの生育期間におけるイチゴの株の生育環境に関する実測値及び予測値の少なくとも一方と、前記生育期間における前記株の葉面積の実測値及び予測値の少なくとも一方と、に基づいて、前記収穫日までの前記株における乾物生産量を推定する工程と、
記乾物生産量と、前記乾物生産量がイチゴの果実へ転流する割合と、前記果実の水分割合と、生育環境に応じて前記イチゴに表れる生理特性の評価指標と、に基づいて前記イチゴの収量を推定する工程と、をコンピュータが実行することを特徴とするイチゴの収量予測方法。
A step of estimating the amount of dry matter production in the strawberry plant until the harvest date based on at least one of an actual measurement value and a predicted value regarding the growth environment of the strawberry plant during the growth period until the harvest date and at least one of an actual measurement value and a predicted value of the leaf area of the plant during the growth period;
A method for predicting strawberry yield, characterized in that a computer executes the steps of: estimating the yield of the strawberries based on the dry matter production amount, the proportion of the dry matter production amount translocated to the strawberry fruit, the water proportion of the fruit, and evaluation indexes of physiological characteristics exhibited by the strawberries depending on the growth environment.
前記生理特性の評価指標は、収穫日までの積算温度の変化に対する、イチゴの株の所定の特徴量の変化の度合いを示す値である、ことを特徴とする請求項1に記載のイチゴの収量予測方法。 The strawberry yield prediction method according to claim 1, characterized in that the evaluation index of the physiological characteristics is a value indicating the degree of change in a predetermined characteristic amount of a strawberry plant relative to the change in the accumulated temperature until the harvest date. 前記所定の特徴量は、株において最も幼い第1葉の葉面積の生長量、葉柄長の生長量、発生頻度又は草高、前記第1葉の次に幼い第2葉の葉面積、葉柄長又は草高、前記第2葉の次に幼い第3葉の葉面積、葉柄長又は草高、のいずれかであることを特徴とする請求項2に記載のイチゴの収量予測方法。 The strawberry yield prediction method according to claim 2, characterized in that the predetermined characteristic amount is any one of the leaf area growth amount, petiole length growth amount, occurrence frequency, or plant height of the first leaf, which is the youngest in the plant, the leaf area, petiole length, or plant height of the second leaf, which is the next youngest after the first leaf, and the leaf area, petiole length, or plant height of the third leaf, which is the next youngest after the second leaf. 前記生理特性の評価指標は、前記収量を推定するイチゴの株を栽培している間に得られたデータから算出する、ことを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載のイチゴの収量予測方法。 The strawberry yield prediction method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the evaluation index of the physiological characteristics is calculated from data obtained during the cultivation of the strawberry plant for which the yield is to be estimated. 前記生理特性の評価指標は、前記収量を推定するイチゴの株の生育環境と類似する生育環境でイチゴの株を栽培していた間に得られたデータから算出した係数である、ことを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載のイチゴの収量予測方法。 The method for predicting strawberry yield according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the evaluation index of the physiological characteristics is a coefficient calculated from data obtained while the strawberry plant was cultivated in a growth environment similar to that of the strawberry plant for which the yield is to be estimated. コンピュータに、
収穫日までの生育期間におけるイチゴの株の生育環境に関する実測値及び予測値の少なくとも一方と、前記生育期間における前記株の葉面積の実測値及び予測値の少なくとも一方と、に基づいて、前記収穫日までの前記株における乾物生産量を推定する処理と、
前記乾物生産量と、前記乾物生産量がイチゴの果実へ転流する割合と、前記果実の水分割合と、生育環境に応じて前記イチゴに表れる生理特性の評価指標と、に基づいて前記イチゴの収量を推定する処理と、
を実行させることを特徴とするイチゴの収量予測プログラム。
On the computer,
A process of estimating the amount of dry matter production in the strawberry plant until the harvest date based on at least one of an actual measurement value and a predicted value regarding the growth environment of the strawberry plant during the growth period until the harvest date and at least one of an actual measurement value and a predicted value of the leaf area of the plant during the growth period;
A process of estimating a yield of the strawberry based on the dry matter production amount, the ratio of the dry matter production amount translocated to the strawberry fruit, the water content of the fruit, and an evaluation index of physiological characteristics of the strawberry depending on the growing environment;
A strawberry yield prediction program comprising:
収穫日までの生育期間におけるイチゴの株の生育環境に関する実測値及び予測値の少なくとも一方と、前記生育期間における前記株の葉面積の実測値及び予測値の少なくとも一方と、に基づいて、前記収穫日までの前記株における乾物生産量を推定する第1推定部と、
前記乾物生産量と、前記乾物生産量がイチゴの果実へ転流する割合と、前記果実の水分割合と、生育環境に応じて前記イチゴに表れる生理特性の評価指標と、に基づいて前記イチゴの収量を推定する第2推定部と、
を備えるイチゴの収量予測装置。
A first estimation unit that estimates a dry matter production amount of the strawberry plant until the harvest date based on at least one of an actual measurement value and a predicted value regarding a growth environment of the strawberry plant during a growth period until the harvest date and at least one of an actual measurement value and a predicted value of a leaf area of the plant during the growth period;
A second estimation unit that estimates the yield of the strawberry based on the dry matter production amount, the ratio of the dry matter production amount translocated to the strawberry fruit, the water content of the fruit, and an evaluation index of physiological characteristics appearing in the strawberry depending on the growth environment;
A strawberry yield prediction device comprising:
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