JP7773242B2 - Parameter calculation method, agricultural support information output method, parameter calculation program, and agricultural support information output program - Google Patents
Parameter calculation method, agricultural support information output method, parameter calculation program, and agricultural support information output programInfo
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Description
本発明は、パラメータ算出方法及び農業支援情報出力方法、並びにパラメータ算出プログラム及び農業支援情報出力プログラムに関する。 The present invention relates to a parameter calculation method, an agricultural support information output method, a parameter calculation program, and an agricultural support information output program.
従来、農作物の情報が掲載されたカタログ等においては、各品種の特徴や特性を言葉や画像、平均値などで表現するのが一般的である。したがって、農作業従事者は、栽培する品種を選定する際には、言葉や画像、平均値などで表現された各品種の特徴や特性を参考にしている。 Traditionally, in catalogs and other publications containing information on agricultural crops, the characteristics and properties of each variety are typically expressed using words, images, average values, etc. Therefore, when selecting varieties to cultivate, farmers refer to the characteristics and properties of each variety expressed using words, images, average values, etc.
また、近年においては、ユーザが栽培地、栽培時期、及び品目を指定すると、指定された品目のうち指定された栽培地、時期において栽培できる品種を一覧表示する技術が知られている(例えば、特許文献1等参照)。 In recent years, a technology has become known that, when a user specifies a cultivation area, cultivation period, and item, displays a list of varieties of the specified item that can be cultivated in the specified cultivation area and period (see, for example, Patent Document 1, etc.).
また、最近においては、作物の生育や収量をより正確に予測するためのモデル(予測式)を生成し、生成したモデルに環境データ(実測値や予測値)を投入することで、作物の生育や収量を予測する技術も知られている(例えば、特許文献2等参照)。 In addition, recently, a technology has become known for predicting crop growth and yield by generating a model (prediction formula) for more accurately predicting crop growth and yield, and then inputting environmental data (actual measured values and predicted values) into the generated model (see, for example, Patent Document 2, etc.).
イチゴ、トマトなどの農作物の品種育成は盛んに行われており、毎年多くの品種が育成登録され、栽培されている。同じ作物でも品種によって生育や収量の特性が異なるため、モデルにおいて用いる係数や閾値などのパラメータを品種ごとに調整しなければ、生育や収量を精度よく予測することができないおそれがある。 Cultivation of strawberries, tomatoes, and other agricultural crops is actively pursued, with many varieties being developed, registered, and cultivated every year. Because growth and yield characteristics vary depending on the variety, even for the same crop, there is a risk that accurate predictions of growth and yield will not be possible unless parameters such as coefficients and thresholds used in the model are adjusted for each variety.
本発明は、品種ごとの生育又は収量を推定するモデルで利用するパラメータを算出することができるパラメータ算出方法及びプログラム、並びに品種ごとの生育又は収量に関する予測結果を出力することができる農業支援情報出力方法並びにプログラムを提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a parameter calculation method and program capable of calculating parameters used in a model for estimating growth or yield for each variety, as well as an agricultural support information output method and program capable of outputting predicted results regarding growth or yield for each variety.
一つの態様では、パラメータ算出方法は、所定品種の農作物が栽培された第1の栽培期間の環境データを取得する工程と、前記第1の栽培期間における前記所定品種の農作物の栽培により得られた栽培データを取得する工程と、日々の環境データに基づいて前記所定品種の農作物の各器官の日々の生育を推定する式の係数及び前記式から得られた値に対応する閾値であるパラメータであって、前記農作物の生育段階に関わらず値が一定のパラメータの値を算出する工程と、をコンピュータが実行し、前記算出する工程では、前記所定品種の農作物の各器官の日々の生育を推定するモデルで利用するパラメータそれぞれの値を、取得した前記第1の栽培期間の前記環境データ及び前記栽培データの少なくとも一部を用いて算出するものである。
In one aspect, the parameter calculation method is carried out by a computer, and includes the steps of: acquiring environmental data for a first cultivation period during which a predetermined variety of agricultural crop is grown; acquiring cultivation data obtained by cultivating the predetermined variety of agricultural crop during the first cultivation period; and calculating, based on the daily environmental data, values of parameters that are coefficients of an equation for estimating the daily growth of each organ of the predetermined variety of agricultural crop and threshold values corresponding to values obtained from the equation , the values of the parameters being constant regardless of the growth stage of the crop; and in the calculating step, the values of the parameters used in the model for estimating the daily growth of each organ of the predetermined variety of agricultural crop are calculated using at least a portion of the acquired environmental data and cultivation data for the first cultivation period.
一つの態様では、農業支援情報出力方法は、本発明のパラメータ算出方法を用いて、前記パラメータを算出し、所定品種の農作物の栽培環境に関する情報を取得し、前記パラメータと、取得した前記栽培環境に関する情報と、に基づいて、前記所定品種の農作物の各器官の日々の生育を推定する式を作成し、前記式から、前記所定品種の農作物の各器官の日々の生育に関する予測を実行し、前記予測により得られた予測結果を出力する、処理をコンピュータが実行する農業支援情報出力方法である。 In one aspect, the agricultural support information output method is an agricultural support information output method in which a computer executes the following processing: calculates the parameters using the parameter calculation method of the present invention, acquires information related to the cultivation environment of a predetermined variety of agricultural crop; creates an equation for estimating the daily growth of each organ of the predetermined variety of agricultural crop based on the parameters and the acquired information related to the cultivation environment; performs a prediction regarding the daily growth of each organ of the predetermined variety of agricultural crop using the equation; and outputs the prediction results obtained by the prediction.
本発明のパラメータ算出方法及びプログラムは、品種ごとの生育又は収量を推定するモデルで利用するパラメータを算出することができるという効果を奏する。また、本発明の農業支援情報出力方法並びにプログラムは、品種ごとの生育又は収量に関する予測結果を出力することができるという効果を奏する。 The parameter calculation method and program of the present invention have the effect of being able to calculate parameters used in a model that estimates growth or yield for each variety. Furthermore, the agricultural support information output method and program of the present invention have the effect of being able to output prediction results regarding growth or yield for each variety.
以下、農業システムの一実施形態について、図1~図21に基づいて詳細に説明する。図1には、一実施形態に係る農業システム100の構成が概略的に示されている。本実施形態の農業システム100は、農家等(以下「生産者」と呼ぶ)がトマト、イチゴ、キュウリ、パプリカなどの果菜類を栽培する際に、生産者に対して栽培品種の選択や栽培管理を支援する情報を提供するためのシステムである。なお、本実施形態では、イチゴを栽培する生産者の場合について説明する。 One embodiment of an agricultural system will be described in detail below with reference to Figures 1 to 21. Figure 1 shows a schematic diagram of the configuration of an agricultural system 100 according to one embodiment. The agricultural system 100 of this embodiment is a system that provides information to farmers and other such individuals (hereinafter referred to as "producers") to assist them in selecting cultivars and managing cultivation when cultivating fruit vegetables such as tomatoes, strawberries, cucumbers, and peppers. In this embodiment, the case of a producer cultivating strawberries will be described.
農業システム100は、図1に示すように、農業支援装置としてのサーバ10と、利用者端末70と、を備える。利用者端末70は、生産者が利用するPC(Personal Computer)やタブレット型端末、スマートフォン等の端末である。サーバ10と利用者端末70は、インターネットなどのネットワーク80に接続されており、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 Figure 1, the agricultural system 100 comprises a server 10 as an agricultural support device and a user terminal 70. The user terminal 70 is a terminal used by producers, such as a personal computer (PC), tablet terminal, or smartphone. The server 10 and user terminal 70 are connected to a network 80 such as the Internet, enabling the exchange of information between the devices.
利用者端末70は、生産者が入力した情報をサーバ10に対して送信する。図2(a)には、利用者端末70のハードウェア構成が示されている。図2(a)に示すように、利用者端末70は、CPU(Central Processing Unit)190、ROM(Read Only Memory)192、RAM(Random Access Memory)194、記憶部(ここではSSD(Solid State Drive)やHDD(Hard Disk Drive))196、ネットワークインタフェース197、表示部193、入力部195、及び可搬型記憶媒体191の読み取りが可能な可搬型記憶媒体用ドライブ199等を備えている。これら利用者端末70の構成各部は、バス198に接続されている。表示部193は、液晶ディスプレイ等を含み、入力部195は、キーボード、マウス、タッチパネル等を含む。 The user terminal 70 transmits the information entered by the producer to the server 10. Figure 2(a) shows the hardware configuration of the user terminal 70. As shown in Figure 2(a), the user terminal 70 is equipped with a CPU (Central Processing Unit) 190, ROM (Read Only Memory) 192, RAM (Random Access Memory) 194, a storage unit (here, an SSD (Solid State Drive) or HDD (Hard Disk Drive)) 196, a network interface 197, a display unit 193, an input unit 195, and a portable storage medium drive 199 capable of reading the portable storage medium 191. These components of the user terminal 70 are connected to a bus 198. The display unit 193 includes an LCD display or the like, and the input unit 195 includes a keyboard, mouse, touch panel, etc.
サーバ10は、利用者端末70から情報を取得し、取得した情報に基づいて、イチゴの品種選定や栽培管理を支援する情報を生成し、当該情報を表示する画面を、生産者が利用する利用者端末70に対して出力する装置である。 The server 10 is a device that acquires information from the user terminal 70, generates information to assist in the selection of strawberry varieties and cultivation management based on the acquired information, and outputs a screen displaying the information to the user terminal 70 used by the producer.
図2(b)には、サーバ10のハードウェア構成が示されている。図2(b)に示すように、サーバ10は、コンピュータとしてのCPU90、ROM92、RAM94、記憶部(ここではSSDやHDD)96、ネットワークインタフェース97、及び可搬型記憶媒体用ドライブ99等を備えている。これらサーバ10の構成各部は、バス98に接続されている。サーバ10では、ROM92あるいはHDD96に格納されているプログラム(栽培補助プログラムを含む)、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(栽培補助プログラムを含む)をCPU90が実行することにより、図4に示す各部の機能が実現される。なお、図4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。 Figure 2(b) shows the hardware configuration of the server 10. As shown in Figure 2(b), the server 10 includes a computer-like component such as a CPU 90, ROM 92, RAM 94, a storage unit (here, an SSD or HDD) 96, a network interface 97, and a portable storage medium drive 99. These components of the server 10 are connected to a bus 98. In the server 10, the CPU 90 executes programs (including the cultivation assistance program) stored in the ROM 92 or HDD 96, or programs (including the cultivation assistance program) read from the portable storage medium 91 by the portable storage medium drive 99, thereby realizing the functions of the components shown in Figure 4. The functions of the components shown in Figure 4 may also be realized by integrated circuits such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or FPGA (Field Programmable Gate Array).
図3には、サーバ10の機能ブロック図が示されている。サーバ10においては、CPU90がプログラムを実行することにより、図3に示すように、選択受付部41、取得部としての環境データ取得部42、栽培情報取得部43、シミュレーション部44、出力部45、パラメータ算出部47、及び更新部46として機能する。なお、図3には、サーバ10の記憶部96等に格納されているパラメータDB50についても図示されている。 Figure 3 shows a functional block diagram of the server 10. In the server 10, the CPU 90 executes a program to function as a selection receiving unit 41, an environmental data acquisition unit 42 as an acquisition unit, a cultivation information acquisition unit 43, a simulation unit 44, an output unit 45, a parameter calculation unit 47, and an update unit 46, as shown in Figure 3. Note that Figure 3 also illustrates a parameter DB 50 stored in the memory unit 96 of the server 10, etc.
選択受付部41は、生産者が選択した品種(例えば、とちおとめ、こいみのりなど)と栽培地点(例えば、つくば、盛岡、久留米など)の組み合わせの情報を受け付ける。なお、生産者は、品種と地点の組み合わせを1つ選択してもよいし、複数選択してもよい。選択受付部41は、受け付けた情報をシミュレーション部44に送信する。 The selection receiving unit 41 receives information on the combination of variety (e.g., Tochiotome, Koiminori, etc.) and cultivation location (e.g., Tsukuba, Morioka, Kurume, etc.) selected by the producer. The producer may select one or more combinations of variety and location. The selection receiving unit 41 transmits the received information to the simulation unit 44.
環境データ取得部42は、選択受付部41が受け付けた栽培地点の情報に基づいて、栽培地点における環境データを取得する。なお、環境データ取得部42は、サーバ10内又はサーバ10以外の装置において管理されている過去の気象データや、将来の気象データ(予測データ)の中から、選択された栽培地点に対応するデータを取得する。気象データには、屋外の日射及び気温、ビニールハウス内の日射及び気温、湿度、CO2濃度、地温、土壌水分などのデータが含まれる。環境データ取得部42は、取得したデータをシミュレーション部44に送信する。 The environmental data acquisition unit 42 acquires environmental data for the cultivation location based on the information about the cultivation location accepted by the selection acceptance unit 41. The environmental data acquisition unit 42 acquires data corresponding to the selected cultivation location from past weather data and future weather data (forecast data) managed in the server 10 or in a device other than the server 10. The weather data includes data such as outdoor solar radiation and air temperature, solar radiation and air temperature inside the greenhouse, humidity, CO2 concentration, soil temperature, and soil moisture. The environmental data acquisition unit 42 transmits the acquired data to the simulation unit 44.
栽培情報取得部43は、生産者が入力した栽培情報(例えば定植日、栽培密度、土耕/溶液栽培、定植時葉数、施肥量、培養液濃度等)を取得する。栽培情報取得部43は、取得した情報をシミュレーション部44に送信する。 The cultivation information acquisition unit 43 acquires cultivation information entered by the producer (e.g., planting date, cultivation density, soil/solution cultivation, number of leaves at planting, amount of fertilizer applied, concentration of nutrient solution, etc.). The cultivation information acquisition unit 43 transmits the acquired information to the simulation unit 44.
シミュレーション部44は、選択受付部41が受け付けた品種に対応するパラメータをパラメータDB50から読み出し、読み出したパラメータと、環境データ取得部42及び栽培情報取得部43から送信されてくるデータと、を用いて、生育モデルを作成する。ここで、パラメータDB50に格納されているパラメータは、例えば、図9に示すようなパラメータであり、品種ごとに定められているものとする。そして、シミュレーション部44は、生成した生育モデルを用いて、生産者が選択した品種を、生産者が選択した栽培地点、栽培方法で栽培したときの農作物の生育に関するシミュレーションを実行する。シミュレーション部44のシミュレーションの結果としては、葉面積、花房別の開花日、花房別の収量、果実乾物分配率、光合成量、生育量(茎葉)、生育量(果実)、養分吸収量(施肥量)等が得られる。シミュレーション部44は、シミュレーション結果を出力部45に送信する。The simulation unit 44 reads parameters corresponding to the variety accepted by the selection acceptance unit 41 from the parameter DB 50 and creates a growth model using the read parameters and data transmitted from the environmental data acquisition unit 42 and the cultivation information acquisition unit 43. Here, the parameters stored in the parameter DB 50 are, for example, parameters such as those shown in FIG. 9, and are assumed to be determined for each variety. The simulation unit 44 then uses the generated growth model to perform a simulation of the growth of the crop when the variety selected by the producer is cultivated at the cultivation location and with the cultivation method selected by the producer. The simulation results obtained by the simulation unit 44 include leaf area, flowering date per inflorescence, yield per inflorescence, fruit dry matter distribution rate, photosynthesis rate, growth amount (stem and leaf), growth amount (fruit), and nutrient absorption amount (fertilizer amount). The simulation unit 44 transmits the simulation results to the output unit 45.
出力部45は、シミュレーション部44から受信したシミュレーション結果を表示する画面を生成し、生産者が利用する利用者端末70に対して送信する。このとき、出力部45は、栽培条件(品種・栽培地点・栽培情報の組み合わせ)ごとにシミュレーション結果を纏め、異なる栽培条件のシミュレーション結果を比較可能な状態で表示する画面を生成する。The output unit 45 generates a screen displaying the simulation results received from the simulation unit 44 and transmits them to the user terminal 70 used by the producer. At this time, the output unit 45 compiles the simulation results for each cultivation condition (combination of variety, cultivation location, and cultivation information) and generates a screen displaying the simulation results for different cultivation conditions in a manner that allows them to be compared.
パラメータ算出部47は、環境データ取得部42が取得した栽培地点における環境データと、栽培情報取得部43が取得した栽培情報と、を用いて、品種ごとのパラメータを算出する。各パラメータの算出方法は予め定められており、パラメータ算出部47は、取得した環境データや栽培情報の中から、算出に必要な環境データや栽培情報を選定する。また、パラメータ算出部47は、算出に必要な環境データや栽培情報の一部が不足する場合には、取得できている環境データや栽培情報の中から、不足するデータを代替可能なものを特定し、算出において代用する。なお、パラメータ算出部47が算出するパラメータには、生育モデルの係数や、生育モデルにおいて利用する閾値が含まれる。 The parameter calculation unit 47 calculates parameters for each variety using the environmental data at the cultivation site acquired by the environmental data acquisition unit 42 and the cultivation information acquired by the cultivation information acquisition unit 43. The calculation method for each parameter is predetermined, and the parameter calculation unit 47 selects the environmental data and cultivation information necessary for the calculation from the acquired environmental data and cultivation information. Furthermore, if some of the environmental data or cultivation information necessary for the calculation is missing, the parameter calculation unit 47 identifies environmental data and cultivation information that can replace the missing data from the acquired environmental data and cultivation information and uses this data in the calculation. Note that the parameters calculated by the parameter calculation unit 47 include growth model coefficients and thresholds used in the growth model.
更新部46は、生産者から、実際に栽培した品種の情報や、栽培結果(例えば、葉面積、花房別の開花日、花房別の収量など)を取得する。そして、更新部46は、実際の栽培結果と、シミュレーション結果とが近づくように、パラメータDB50に格納されているパラメータを更新する。なお、更新部46は、実際の栽培結果を入力した生産者に対して予め定められている信頼度に基づいて、当該実際の栽培結果を用いたパラメータの更新を行うか否かを判断することとしてもよい。 The update unit 46 acquires information on the varieties actually cultivated and the cultivation results (e.g., leaf area, flowering date per inflorescence, yield per inflorescence, etc.) from the producer. The update unit 46 then updates the parameters stored in the parameter DB 50 so that the actual cultivation results and the simulation results are closer. The update unit 46 may also determine whether to update the parameters using the actual cultivation results based on a predetermined reliability for the producer who input the actual cultivation results.
(サーバ10の処理について)
次に、サーバ10の処理の詳細について説明する。
(Regarding the processing of the server 10)
Next, the processing of the server 10 will be described in detail.
図4には、サーバ10の処理がフローチャートにて示されている。図4の処理では、まず、ステップS10において、選択受付部41は、生産者が利用者端末70上で品種と栽培地点の組み合わせを選択するまで待機する。ここでは、例えば、生産者により、「とちおとめ・つくば」、「とちおとめ・盛岡」、「こいみのり・つくば」、「おいCベリー・つくば」、「さちのか・久留米」の各組み合わせが選択されたものとする。選択された品種のパラメータは、パラメータ算出部47により予め算出され、パラメータDB50に格納されているものとする。なお、パラメータの算出方法については、後述する。 Figure 4 shows the processing of the server 10 in a flowchart. In the processing of Figure 4, first, in step S10, the selection receiving unit 41 waits until the producer selects a combination of variety and cultivation location on the user terminal 70. Here, for example, it is assumed that the producer has selected the combinations of "Tochiotome Tsukuba," "Tochiotome Morioka," "Koiminori Tsukuba," "Oi C Berry Tsukuba," and "Sachinoka Kurume." It is assumed that the parameters of the selected varieties have been calculated in advance by the parameter calculation unit 47 and stored in the parameter DB 50. The method of calculating the parameters will be described later.
ステップS10の判断が肯定されると、次のステップS12では、選択受付部41は、選択された品種と栽培地点の組み合わせを取得し、環境データ取得部42とシミュレーション部44に送信する。 If the judgment in step S10 is positive, in the next step S12, the selection reception unit 41 acquires the selected combination of variety and cultivation location and transmits it to the environmental data acquisition unit 42 and the simulation unit 44.
次いで、ステップS14では、環境データ取得部42は、選択受付部41で受け付けられた、生産者によって選択された栽培地点に基づいて、当該栽培地点における気象データ(過去データや予測データ)を取得する。 Next, in step S14, the environmental data acquisition unit 42 acquires weather data (past data and forecast data) for the cultivation location based on the cultivation location selected by the producer and accepted by the selection acceptance unit 41.
次いで、ステップS16では、栽培情報取得部43は、生産者によって栽培情報(例えば、定植時期、定植密度、土耕/養分栽培、定植時の葉の枚数)が入力されるまで待機する。生産者が栽培情報を入力すると、ステップS18に移行し、栽培情報取得部43は、入力された栽培情報を取得し、シミュレーション部44に送信する。Next, in step S16, the cultivation information acquisition unit 43 waits until the producer inputs cultivation information (e.g., planting time, planting density, soil cultivation/nutrient cultivation, number of leaves at planting). Once the producer inputs the cultivation information, the process proceeds to step S18, where the cultivation information acquisition unit 43 acquires the input cultivation information and transmits it to the simulation unit 44.
次いで、ステップS20では、シミュレーション部44は、パラメータDB50に格納されている、生産者によって選択された各品種のパラメータを読み出し、当該パラメータと環境データ取得部42が取得した気象データ、栽培情報取得部43が取得した栽培情報、に基づいて、選択された品種と栽培地点の組み合わせに対応する生育モデルを作成する。 Next, in step S20, the simulation unit 44 reads out the parameters of each variety selected by the producer that are stored in the parameter DB 50, and creates a growth model corresponding to the combination of the selected variety and cultivation location based on the parameters, the weather data acquired by the environmental data acquisition unit 42, and the cultivation information acquired by the cultivation information acquisition unit 43.
そして、シミュレーション部44は、作成した生育モデルを用いてシミュレーションを実行し、各品種が各栽培地点でどのように生育するかを示すシミュレーション結果を得る。シミュレーション部44が作成する生育モデルやシミュレーション結果の詳細については後述する。シミュレーション部44は、シミュレーション結果を出力部45に送信する。 The simulation unit 44 then runs a simulation using the created growth model and obtains simulation results that show how each variety will grow at each cultivation location. Details of the growth model created by the simulation unit 44 and the simulation results will be described later. The simulation unit 44 transmits the simulation results to the output unit 45.
次いで、ステップS22では、出力部45が、シミュレーション結果を表示する画面を生成し、利用者端末70に送信する。シミュレーション結果を表示する画面は、例えば、図11~図13に示すような画面である。 Next, in step S22, the output unit 45 generates a screen displaying the simulation results and transmits it to the user terminal 70. The screen displaying the simulation results is, for example, a screen such as that shown in Figures 11 to 13.
(シミュレーションについて)
以下、シミュレーション部44が実行するシミュレーションについて、詳細に説明する。
(About the simulation)
The simulation performed by the simulation unit 44 will be described in detail below.
(1)シミュレーションの基本的な考え方
本実施形態においては、品種間の重要な違いを説明することが可能な生育モデルを利用する。具体的には、図5に示すような、光合成に関する特性、光合成産物の分配、葉の発生と伸長、花の発生と肥大、養分吸収、形態的特性(葉の形状、受光態勢)等を説明することが可能な生育モデルを利用する。なお、本実施形態では、イチゴを対象としたシミュレーションについて説明するが、他の作物への転用できるようにするため、パラメータの意味が明確になるように設計している。
(1) Basic Concept of Simulation In this embodiment, a growth model capable of explaining important differences between varieties is used. Specifically, as shown in Fig. 5, a growth model capable of explaining photosynthetic characteristics, distribution of photosynthetic products, leaf development and elongation, flower development and enlargement, nutrient absorption, morphological characteristics (leaf shape, light reception posture), etc. is used. Note that although this embodiment describes a simulation targeting strawberry, the model is designed to clearly indicate the meaning of parameters so that it can be applied to other crops.
(a)成長パターンについて
シミュレーションにおいては、生育モデルに対して日単位で気象データ(日平均気温、および日屋外全天日射量)を与え、作物の器官(根、葉、クラウン、果実)ごとの生育状況を計算する。ここで、作物は実際には、常に生育状態にあり、作物サイズ(根、葉、クラウンのサイズ、果実数など)が常に変化するが、シミュレーションにおいては、0時で作物サイズを固定し、その状態で0~24時までの気温、日射を受けると仮定している。この仮定による誤差を減らしたい場合には、シミュレーションの計算間隔(本シミュレーションの計算間隔は1日)を短くするなどすればよい。
(a) Growth Pattern In the simulation, weather data (daily average temperature and daily outdoor global solar radiation) is provided to the growth model on a daily basis, and the growth status of each crop organ (roots, leaves, crown, fruit) is calculated. In reality, crops are always growing, and crop size (size of roots, leaves, crown, number of fruits, etc.) is always changing, but in the simulation, it is assumed that the crop size is fixed at midnight, and that the temperature and solar radiation are received in that state from midnight to midnight. To reduce errors due to this assumption, the calculation interval of the simulation (the calculation interval in this simulation is one day) can be shortened, for example.
本シミュレーションでは、N日目の計算を行う場合、N日0時にその日の作物サイズを決定する。すなわち、本シミュレーションでは、作物がN日目0~24時に気温、日射量を受け取るための状態(相対受光率:葉面積指数から求められる値)、および分配率(当日生成される光合成産物を葉、クラウン、花房、根の各器官に分配する割合)が固定されていることを意味している。そして、本シミュレーションでは、N日目24時の時点で、当日(N日目)の気温、日射量、CO2濃度により、光合成量が計算され、その値から作物の成長計算により作物サイズが変化する。図6には、本シミュレーションにおける作物サイズの変化が概念的に示されている。なお、計算の1日目については、0時における作物サイズ(0日目作物サイズ)が計算できないため、生産者等が値を設定する。 In this simulation, when calculating the Nth day, the crop size for that day is determined at midnight on the Nth day. This means that the temperature, solar radiation conditions (relative light interception rate: a value calculated from the leaf area index), and distribution rate (the proportion of photosynthetic products generated that day distributed to each organ: leaves, crown, inflorescence, and roots) for the crop are fixed from midnight to midnight on the Nth day. In this simulation, the amount of photosynthesis is calculated based on the temperature, solar radiation, and CO2 concentration for that day (day N), and the crop size changes based on this value through crop growth calculations. Figure 6 conceptually illustrates the change in crop size in this simulation. Note that for the first day of the calculation, the crop size at midnight (day 0 crop size) cannot be calculated, so the producer or other person sets the value.
(b)光合成産物量とサイズの関係
本シミュレーションにおいて、光合成産物を「ソース」と呼び、ソースを生産する器官を「ソース器官」と呼ぶ。ソース器官は、主に葉である。一方、ソースの貯蔵、および消費を行う器官を、「シンク器官」と呼ぶ。シンク器官は、根、クラウン、葉、果実であるが、最も消費量の多いシンク器官は果実である。
(b) Relationship between photosynthetic product amount and size In this simulation, photosynthetic products are called "sources" and organs that produce the sources are called "source organs." Source organs are mainly leaves. On the other hand, organs that store and consume the sources are called "sink organs." Sink organs are roots, crowns, leaves, and fruits, but the sink organ with the highest consumption is the fruit.
本シミュレーションでは、作物の成長は主として気温によって決まるとしている。例えば、一枚の葉の成長過程は積算気温を用いて次のように記述する。成長が停止するときの積算気温を1.0、成長を開始時の積算気温を0として、葉の生育段階を積算気温の相対値として示す。これを[Leaf Growth Index]と定義する。 In this simulation, crop growth is assumed to be primarily determined by temperature. For example, the growth process of a single leaf is described as follows using accumulated temperature. The accumulated temperature when growth stops is set to 1.0, and the accumulated temperature when growth begins is set to 0, and the leaf growth stage is shown as a relative value of the accumulated temperature. This is defined as the [Leaf Growth Index].
ここで、[Leaf Growth Index]に対応する相対的な葉の大きさ(サイズ)を [Leaf Size Index]と定義する(図7)。[Leaf Size Index]は、完全に成長しきった状態の大きさを1.0、発育開始前の大きさを0とする。 Here, the relative leaf size corresponding to the [Leaf Growth Index] is defined as the [Leaf Size Index] (Figure 7). The [Leaf Size Index] is set to 1.0 for the size of a fully grown leaf, and 0 for the size before growth begins.
本シミュレーションでは、葉や果実など生育をシグモイド曲線で近似する。[Leaf Growth Index]と[Leaf Size Index]の関係を式(1)で表す(図7)。xは[Leaf Growth Index]で、S(x)は[Leaf Size Index]である。 In this simulation, the growth of leaves, fruits, etc. is approximated by a sigmoid curve. The relationship between [Leaf Growth Index] and [Leaf Size Index] is expressed by equation (1) (Figure 7). x is [Leaf Growth Index] and S(x) is [Leaf Size Index].
N日目の0時の時点と24時の時点におけるS(x)の値の差(図7参照)を、一日当たりの葉の成長増加量の指標値として[Leaf Increase Index]と定義する。花房についても同様に花房の相対成長量[Fruits Increase Index]を定義する。なお、本シミュレーション用のシグモイド曲線の値は、x=0でS(x)=0.007、x=1でS(x)=0.993となるため、x=0以下でS(x)=0、x=1以上でS(x)=1と変更して使用する。 The difference in the S(x) values between midnight and midnight on the Nth day (see Figure 7) is defined as the Leaf Increase Index, an index of the amount of leaf growth increase per day. Similarly, the relative growth of the inflorescence is defined as the Fruits Increase Index. Note that the values of the sigmoid curve used in this simulation are S(x) = 0.007 at x = 0 and S(x) = 0.993 at x = 1, so we will use S(x) = 0 below x = 0 and S(x) = 1 above x = 1.
(c)シミュレーションモデルの概要
シミュレーションは、気象データ及びパラメータ(定数)に基づいて実行する。シミュレーションに使用する気象データは、図8に示すように、日平均気温(℃)、日屋外全天日射量(MJ/m2)、CO2濃度(ppm)などとする。生産者等のユーザが設定するパラメータの例を図9に示す。本シミュレーションは、日単位で計算が実行され、葉一枚ごと、一花房ごとに計算される値、および作物全体に対して計算される値がある。生育は、作物の器官(葉、クラウン、果実、根、花房)ごとの状態が計算される。
(c) Overview of the Simulation Model The simulation is performed based on meteorological data and parameters (constants). The meteorological data used in the simulation includes the average daily temperature (°C), the amount of outdoor solar radiation (MJ/ m2 ), and the CO2 concentration (ppm), as shown in Figure 8. An example of parameters set by users such as producers is shown in Figure 9. This simulation is performed on a daily basis, with values calculated for each leaf and each inflorescence, as well as values calculated for the entire crop. Growth is calculated for the state of each organ of the crop (leaves, crown, fruit, roots, and inflorescence).
(2)シミュレーション方法について
(a)シミュレーションの概要
本シミュレーションは、大きく分けて、「光合成量計算」、「作物成長計算」、「果実収穫量計算」および「養分吸収量」のプロセスから構成される。これらの計算は、各日単位で行う。光合成量計算に使用される変数(相対受光量、分配率)は、計算日0時(計算日前日)における値である。相対受光量は、日射量から作物が光合成に使用する受光量を求めるための変数である。分配率は、その日に作物が合成するソースが各器官(根、葉、クラウン、果実)へ分配される割合である。分配率、およびこれらの値、および当日の気温、日射量により、計算日24時における光合成量が計算される。そして、光合成量をもとに計算日24時における作物の成長度が計算される。作物の成長量計算は、(a)分配量計算、(b)葉面積計算、(c)着果数計算、(d)果実乾物重量計算、(e)分配率計算に分かれる。
(2) Simulation Method: (a) Simulation Overview. This simulation is broadly divided into the following processes: photosynthesis calculation, crop growth calculation, fruit yield calculation, and nutrient absorption calculation. These calculations are performed on a daily basis. The variables used to calculate photosynthesis (relative light reception, distribution rate) are values at midnight on the calculation day (the day before the calculation day). Relative light reception is a variable used to calculate the amount of light received by the crop for photosynthesis from the amount of solar radiation. The distribution rate is the proportion of the source synthesized by the crop on that day distributed to each organ (root, leaf, crown, fruit). The photosynthesis rate at 24:00 on the calculation day is calculated using the distribution rate, these values, and the temperature and solar radiation on that day. The crop growth rate at 24:00 on the calculation day is then calculated based on the photosynthesis rate. The crop growth rate calculation is divided into (a) distribution rate calculation, (b) leaf area calculation, (c) fruit number calculation, (d) fruit dry weight calculation, and (e) distribution rate calculation.
なお、本明細書においては、変数名に付した下付き添字Nは、N日24時の結果を示すものとする。また、葉一枚ごとに計算する変数には下付き添字M(葉の順位)、花房ごとに計算する変数には下付き添字F(花房順位)を付すものとする。また、式で使用する変数、定数は、[]を付して示すものとする。なお、本シミュレーションでは、計算1日目0時の値を「初期値」とする。 In this specification, the subscript N attached to a variable name indicates the result at 24:00 on the Nth day. Variables calculated for each leaf will have the subscript M (leaf rank), and variables calculated for each inflorescence will have the subscript F (inflorescence rank). Variables and constants used in formulas will be indicated with [ ]. In this simulation, the value at 0:00 on the first day of calculation will be considered the "initial value."
(b)作物成長過程
本シミュレーションでは、作物の成長は、前の葉、前の花房順位(葉や花房の発生順序。発生が早いほど順位は小さい)との関係、および積算温度により決定する。図10(a)、図10(b)は、本シミュレーションにおける葉と花房の成長過程を概念的に示す図である(以下に記載した数値は、架空の品種を想定した架空の値であり、実際の値ではない)。図10(a)に示すように、葉は、前の葉の成長開始時を起点として、積算温度が150℃になってから、次の葉の成長が開始する。この成長開始時を起点として、積算温度が450℃になった時点で葉の成長が終了する。一方、花房は、図10(b)に示すように、前順位花房の花芽分化開始時を起点として、積算温度が600℃になってから、次花房の花芽分化が開始する。この花芽分化を起点として、積算温度が600℃になった時点で開花期となり、花房を構成する果実の肥大が開始する。更に、開花時を起点として、積算温度が600℃になった時点で花房の成長が終了する。また、図10(b)に示すように、花芽分化開始からの積算温度150℃までの期間が花数決定期間であり、この期間の条件で着果数が決定する。
(b) Crop Growth Process In this simulation, crop growth is determined by the relationship between the previous leaf and the order of the previous inflorescence (the order in which leaves and inflorescences develop; the earlier they develop, the lower the order), and the accumulated temperature. Figures 10(a) and 10(b) are conceptual diagrams illustrating the leaf and inflorescence growth process in this simulation (the values listed below are fictitious values assuming a fictitious variety and are not actual values). As shown in Figure 10(a), the growth of the next leaf begins when the accumulated temperature reaches 150°C, starting from the start of growth of the previous leaf. Leaf growth ends when the accumulated temperature reaches 450°C, starting from the start of flower bud differentiation of the previous inflorescence. Meanwhile, as shown in Figure 10(b), the flower bud differentiation of the next inflorescence begins when the accumulated temperature reaches 600°C, starting from this flower bud differentiation. Starting from this flower bud differentiation, the flowering period begins when the accumulated temperature reaches 600°C, and the fruit that makes up the inflorescence begins to enlarge. Furthermore, starting from flowering, the growth of the inflorescence ends when the accumulated temperature reaches 600° C. As shown in FIG. 10( b), the period from the start of flower bud differentiation to an accumulated temperature of 150° C. is the flower number determination period, and the number of fruits is determined by the conditions during this period.
(c)光合成量計算
光利用効率LUE(gDW/MJ)は、受光量あたりの作物全体の乾物生産量を示す値である。気温またはCO2濃度の関数として与えられる。
(c) Calculation of photosynthesis amount Light use efficiency (LUE) (gDW/MJ) is a value that indicates the dry matter production of the entire crop per unit of received light. It is given as a function of temperature or CO2 concentration.
またハウス内の日射量[ハウス内全天日射量](MJ/m2)は、[屋外全天日射量](MJ/m2)にそのハウスの[日射透過率](定数)を乗じて求める(式(2))。
[ハウス内全天日射量]N=[日射透過率]・[屋外全天日射量]N …(2)
The amount of solar radiation inside the greenhouse [global solar radiation inside the greenhouse] (MJ/m 2 ) is calculated by multiplying the [global solar radiation outside] (MJ/m 2 ) by the [solar transmittance] (constant) of the greenhouse (equation (2)).
[Indoor global solar radiation] N = [Solar transmittance] × [Outdoor global solar radiation] N … (2)
また、作物が光合成に使用する[受光量](MJ/m2)は、次式(3)で求める。なお、相対受光率は、前日の葉面積から求められる値が用いられる。
[受光量]N=[相対受光量](N-1)・[ハウス内全天日射量]N …(3)
The amount of light received (MJ/m 2 ) used by crops for photosynthesis is calculated using the following formula (3): The relative light receiving rate is calculated from the leaf area on the previous day.
[Amount of received light] N = [Relative amount of received light] (N-1) × [Total amount of solar radiation in the greenhouse] N … (3)
更に、単位面積当たりの作物全体の光合成量である[乾物生産量](gDW/m2)は、次式(4)で求める。
[乾物生産量]N=[受光量]N・[LUE]N …(4)
Furthermore, the amount of photosynthesis of the entire crop per unit area, [dry matter production] (gDW/m 2 ), is calculated using the following formula (4).
[Dry matter production] N = [Amount of light received] N · [LUE] N ... (4)
また、作物1株当たりの光合成量である[光合成量](gDW/株)は、単位面積当たりの作物本数(定数)である[Plant Density](株/m2)を用い、次式(5)で求める。
[光合成量]N=[乾物生産量]N/[Plant Density] …(5)
The amount of photosynthesis per plant, [Photosynthesis Amount] (gDW/plant), is calculated using the number of plants per unit area (constant), [Plant Density] (plant/m 2 ), using the following formula (5).
[Photosynthesis rate] N = [Dry matter production rate] N / [Plant density] ... (5)
また、後で行う葉面積計算では、葉の乾物重量当たりの葉面積である比葉面積(Specific Leaf Area)である[SLA](m2/gDW)を用いる。[SLA]Nは気温の関数として表す。 In addition, in the leaf area calculations that will be performed later, we will use [SLA] (m 2 /gDW), which is the specific leaf area, which is the leaf area per dry weight of the leaf. [SLA] N is expressed as a function of temperature.
(3)作物成長計算について
(a)分配量計算
分配量計算では、生産された光合成量の各器官への分配量を求める。分配量は、作物全体の値として計算され、基本的に光合成量と分配率により求められるが、花房が受け取れるソースの最大値(分配量最大値)として[花房ポテンシャル成長量](gDW/株)を設定し補正を行う。[花房ポテンシャル成長量]は、次式(6)で求めることができる。なお、式(6)の[花房成長量係数](gDW/(株・℃))は、気温1℃に対し一花房が受けとれるソースの最大値を示す係数であり、[Total Fruits Increase Index]は、全花房の相対成長量の合計値である。
[花房ポテンシャル成長量]N
=[花房成長量係数]・[気温]N・[Total Fruits Increase Index]N-1 …(6)
(3) Crop growth calculations (a) Allocation calculation Allocation calculations determine the amount of photosynthesis produced distributed to each organ. Allocation is calculated as a value for the entire crop, and is basically determined from the amount of photosynthesis and the distribution rate. However, a correction is made by setting [inflorescence potential growth] (gDW/plant) as the maximum amount of source that can be received by an inflorescence (maximum amount of allocation). [Inflorescence potential growth] can be calculated using the following formula (6). Note that the [inflorescence growth coefficient] (gDW/(plant·°C)) in formula (6) is a coefficient that indicates the maximum amount of source that one inflorescence can receive per 1°C of temperature, and the [Total Fruits Increase Index] is the sum of the relative growth amounts of all inflorescences.
[Flower cluster potential growth] N
= [Flower cluster growth coefficient] × [Temperature] N × [Total Fruits Increase Index] N-1 … (6)
分配量は、3段階で計算する。このため、最初の2段階の変数には(1)、(2)を付し、最終結果と区別して表記するものとする。光合成量、分配量の単位は(gDW/株)である。[葉分配量(1)]、[クラウン分配量(1)]、[花房分配量(1)]、[根分配量(1)](gDW/株)は、前日(当日0時)の分配率に従い、当日0~24時の光合成量が各器官に割り振られるとして、次式(7A)~(7D)にて求める。
[葉分配量(1)]N=[葉分配率]N-1・[光合成量]N …(7A)
[クラウン分配量(1)]N=[クラウン分配率]N-1・[光合成量]N …(7B)
[花房分配量(1)]N=[花房分配率]N-1・[光合成量]N …(7C)
[根分配量(1)]N=[根分配率]N-1・[光合成量]N …(7D)
Allocation is calculated in three stages. For this reason, the variables for the first two stages are labeled (1) and (2) to distinguish them from the final results. The unit for photosynthesis and allocation is (gDW/plant). [Leaf allocation (1)], [Crown allocation (1)], [Inflorescence allocation (1)], [Root allocation (1)] (gDW/plant) are calculated using the following formulas (7A) to (7D), assuming that the amount of photosynthesis from 0:00 to 24:00 on the day is allocated to each organ according to the allocation rate from the previous day (0:00 on the day).
[Leaf distribution amount (1)] N = [Leaf distribution rate] N-1・[Photosynthesis amount] N … (7A)
[Crown distribution amount (1)] N = [Crown distribution rate] N-1 × [Photosynthetic amount] N … (7B)
[Inflorescence distribution amount (1)] N = [Inflorescence distribution rate] N-1・[Photosynthesis amount] N … (7C)
[Root distribution amount (1)] N = [Root distribution rate] N-1・[Photosynthesis amount] N … (7D)
また、[葉分配量(2)]、[クラウン分配量(2)]、[根分配量(2)](gDW/株)は、花房分配量が花房ポテンシャル成長量を超えないように以下のように補正する。
[葉分配量(2)]N=[葉分配量(1)]N …(7A)’
[クラウン分配量(2)]N=[クラウン分配量(1)]N …(7B)’
[根分配量(2)]N=[根分配量(1)]N …(7D)’
In addition, [Leaf distribution amount (2)], [Crown distribution amount (2)], and [Root distribution amount (2)] (gDW/plant) are corrected as follows so that the inflorescence distribution amount does not exceed the inflorescence potential growth amount.
[Leaf distribution amount (2)] N = [Leaf distribution amount (1)] N … (7A)'
[Crown distribution amount (2)] N = [Crown distribution amount (1)] N ... (7B)'
[Root distribution amount (2)] N = [Root distribution amount (1)] N … (7D)'
なお、[花房分配量(2)]については、[花房分配量(1)]N<[花房ポテンシャル成長量]Nであれば、
[花房分配量(2)N=[花房分配量(1)]N …(7C1)’
とし、その他の場合には、
[花房分配量(2)]N=[花房ポテンシャル成長量]N …(7C2)’
とする。
Regarding [Flower cluster allocation amount (2)], if [Flower cluster allocation amount (1)] N < [Flower cluster potential growth amount] N ,
[Inflorescence distribution amount (2) N = [Inflorescence distribution amount (1)] N … (7C1)'
In other cases,
[Flower cluster distribution amount (2)] N = [Flower cluster potential growth amount] N ... (7C2)'
Let's say.
ここで、花房ポテンシャル成長量を超えたため、花房に分配されなかった光合成量である[余剰乾物量](gDW/株)は、次式(8)にて表される。
[余剰乾物量]N=([葉分配量(1)]N+[クラウン分配量(1)]N+[花房分配量(1)]N+[根分配量(1)]N)-([葉分配量(2)]N+[クラウン分配量(2)]N+[花房分配量(2)]N+[根分配量(2)]N) …(8)
Here, the amount of photosynthesis that was not distributed to the inflorescence because it exceeded the inflorescence potential growth amount, [excess dry matter] (gDW/plant), is expressed by the following formula (8).
[Excess dry matter] N = ([Leaf allocation (1)] N + [Crown allocation (1)] N + [Inflorescence allocation (1)] N + [Root allocation (1)] N ) - ([Leaf allocation (2)] N + [Crown allocation (2)] N + [Inflorescence allocation (2)] N + [Root allocation (2)] N ) ... (8)
余剰乾物量を花房以外に再配分し、それぞれの分配量を次式(9A)~(9D)により求める。
[葉分配量]N=[葉分配量(2)]N+[葉余剰分配率]・[余剰乾物量]N …(9A)
[クラウン分配量]N
=[クラウン分配量(2)]N+[クラウン余剰分配率]・[余剰乾物量]N …(9B)
[花房分配量]N=[花房分配量(2)]N …(9C)
[根分配量]N=[根分配量(2)]N+[根余剰分配率]・[余剰乾物量]N …(9D)
The excess dry matter is redistributed to areas other than the inflorescence, and the respective distribution amounts are calculated using the following formulas (9A) to (9D).
[Leaf distribution amount] N = [Leaf distribution amount (2)] N + [Leaf surplus distribution rate] × [Excess dry matter amount] N … (9A)
[Crown distribution amount] N
= [crown distribution amount (2)] N + [crown surplus distribution rate] · [surplus dry matter amount] N ... (9B)
[Inflorescence distribution amount] N = [Inflorescence distribution amount (2)] N … (9C)
[Root distribution amount] N = [Root distribution amount (2)] N + [Root surplus distribution rate] · [Excess dry matter amount] N ... (9D)
(b)葉面積計算
葉面積計算では葉一枚ごとに面積、および葉、クラウンの乾物重量(DW)を計算する。まず、葉の生育段階を積算気温の相対値として示す[Leaf Growth Index](無次元)を次式(10A)で求める。なお、Mは葉の順位である。
[Leaf Growth Index]M,N
={[積算温度]N-(M-1)・150}/450 …(10A)
(b) Leaf Area Calculation The leaf area calculation involves calculating the area of each leaf and the dry weight (DW) of the leaf and crown. First, the Leaf Growth Index (dimensionless), which indicates the leaf growth stage as a relative value of the accumulated temperature, is calculated using the following equation (10A). M is the leaf rank.
[Leaf Growth Index] M,N
= {[Accumulated temperature] N - (M - 1) 150} / 450 ... (10 A)
葉のサイズ指数である[Leaf Size Index](無次元)を次式(10B)で計算する。なお、[Leaf Size Index]の初期値は、ゼロとする。 The leaf size index, [Leaf Size Index] (dimensionless), is calculated using the following formula (10B). Note that the initial value of [Leaf Size Index] is set to zero.
また、前日24時(当日0時)から当日24時における葉のサイズ指数変化から、葉の成長量指数である[Leaf Increase Index](無次元)を次式(11)で求める。
[Leaf Increase Index]M,N
=[Leaf Size Index]M,N-[Leaf Size Index]M,N-1 …(11)
In addition, the leaf growth index [Leaf Increase Index] (dimensionless) is calculated from the change in leaf size index from midnight of the previous day (midnight of the current day) to midnight of the current day using the following equation (11).
[Leaf Increase Index] M,N
=[Leaf Size Index] M,N -[Leaf Size Index] M,N-1 ...(11)
また、全ての葉の[Leaf Increase Index]の総計を[Total Leaf Increase Index]とし、[Total Leaf Increase Index]を次式(12)から求める。なお、NLは、葉数を意味する。 The sum of the [Leaf Increase Index] of all leaves is defined as the [Total Leaf Increase Index], which is calculated using the following formula (12). NL stands for the number of leaves.
そして、これらの値を用い、葉の乾物重量である[Leaf DW](gDW/株)を次のように計算する。なお、[Leaf DW]の初期値は、第1葉(ここでは定植後に新たに展開してきた葉を第1葉とする)のみ生産者等が設定し(例えば10.0)、それ以外はゼロとする。
[Leaf DW]M,N=[Leaf DW]M,N-1+[Leaf ΔDW]M,N …(13A)
なお、[Leaf ΔDW]M,Nは、次式(13B)で表される。
[Leaf ΔDW]M,N
=[葉分配量]M,N・[Leaf Increase Index]M,N/[Total Leaf Increase Index]N
…(13B)
These values are then used to calculate the leaf dry weight, [Leaf DW] (gDW/plant), as follows: The initial value of [Leaf DW] is set by the producer (e.g., 10.0) only for the first leaf (here, the first leaf is defined as the leaf that newly unfolds after planting), and all other values are set to zero.
[Leaf DW] M,N = [Leaf DW] M,N-1 + [Leaf ΔDW] M,N … (13A)
[Leaf ΔDW] M,N is expressed by the following formula (13B).
[Leaf ΔDW] M,N
= [Leaf Allocation Amount] M,N * [Leaf Increase Index] M,N / [Total Leaf Increase Index] N
…(13B)
また、クラウンは、葉1枚増加と同時にクラウンが一定割合増加するとみなし、乾物重量である[Stem DW](gDW/株)を[Leaf DW]と同様、以下のように求める。なお、[Stem DW]の初期値は、第1節(ここでは定植後に新たに発生した節を第1節とする)のみ生産者等が設定し(例えば5.0)、それ以外はゼロとする。
[Stem DW]M,N=[Stem DW]M,N-1+[Stem ΔDW]M,N …(14A)
なお、[Stem ΔDW]M,Nは、次式(14B)で表される。
[Stem ΔDW]M,N
=[クラウン分配量]M,N・[Leaf Increase Index]M,N/[Total Leaf Increase Index]N
…(14B)
In addition, the crown is assumed to increase by a fixed percentage with each additional leaf, and the dry weight [Stem DW] (gDW/plant) is calculated in the same way as [Leaf DW], as follows: The initial value of [Stem DW] is set by the producer (e.g., 5.0) only for the first node (here, the node newly generated after planting is defined as the first node), and all other nodes are set to zero.
[Stem DW] M,N = [Stem DW] M,N-1 + [Stem ΔDW] M,N … (14A)
[Stem ΔDW] M,N is expressed by the following formula (14B).
[Stem ΔDW] M,N
= [Crown Distribution Amount] M,N * [Leaf Increase Index] M,N / [Total Leaf Increase Index] N
…(14B)
葉面積[Leaf Area](m2/株)は、比葉面積[SLA](m2/ gDW)を用い、次式(15)にて求める。なお、[Leaf Area]は、第1葉のみ生産者等が設定し、それ以外の葉は0とする。
[Leaf Area]M,N=[Leaf Area]M,N-1+[SLA]N・[葉分配量]M,N・[Leaf Increase Index]M,N/[Total Leaf Increase Index]N …(15)
Leaf area ( m² /plant) is calculated using specific leaf area (SLA) ( m² /gDW) using the following formula (15): Leaf area is set by the producer only for the first leaf, and other leaves are set to 0.
[Leaf Area] M,N = [Leaf Area] M,N-1 + [SLA] N・[Leaf distribution amount] M,N・[Leaf Increase Index] M,N /[Total Leaf Increase Index] N … (15)
また、作物に着生している葉の面積[Leaf Area]の総計を[Total Leaf Area(1)](m2/株)とすると、[Total Leaf Area(1)]は、次式(16)から求められる。 Furthermore, if the total area of leaves attached to a crop [Leaf Area] is [Total Leaf Area(1)] (m 2 /plant), [Total Leaf Area(1)] can be calculated using the following formula (16).
更に、光合成量計算に用いる葉のパラメータを計算する。 Furthermore, leaf parameters used to calculate photosynthesis are calculated.
まず、単位土地面積当たりの葉の面積である葉面積指数[LAI](無次元)については、土地面積当たりの作物株数である[Plant Density](株/m2)を用いて、次式(17)から求める。
[LAI]N=[Total Leaf Area]N・[Plant Density] …(17)
First, the leaf area index [LAI] (dimensionless), which is the leaf area per unit land area, is calculated from the following equation (17) using the plant density (plants/m 2 ), which is the number of crop plants per land area.
[LAI] N = [Total Leaf Area] N・[Plant Density] …(17)
また、土地面積当たりの日射量に対し、作物が受光する日射量の比を表す[相対受光量](無次元)は、吸光係数である[K](無次元)、および前日の葉面積指数を用いて、次式(18)から求める。なお、吸光係数は、群落内部への光の届きやすさを表わす係数である。
[相対受光量]N=1-exp(-[K]・[LAI]N) …(18)
The relative amount of received light (dimensionless), which represents the ratio of the amount of solar radiation received by the crop to the amount of solar radiation per unit area of land, is calculated using the light absorption coefficient [K] (dimensionless) and the leaf area index of the previous day using the following equation (18). The light absorption coefficient is a coefficient that indicates the ease with which light reaches the interior of the canopy.
[Relative light receiving amount] N = 1 - exp(-[K]·[LAI] N ) ... (18)
(c)着果数計算
着果数は、作物の花芽分化が開始した翌日から開始する特定期間(花数決定期間)の光合成量(期間乾物生産量)、及び期間乾物生産量と着果数の関係式から、花房ごとに求められる。花芽分化は、花房順位の順番で発生し、1つ少ない花房順位(前順位花房)が分化してから、一定量の気温が蓄積しないと、次の花房順位が分化しないものとする。
(c) Calculation of fruit number The number of fruits is calculated for each inflorescence from the amount of photosynthesis (period dry matter production) during a specific period (flower number determination period) starting the day after flower bud differentiation of the crop begins, and the relational equation between period dry matter production and fruit number. Flower bud differentiation occurs in the order of inflorescence rank, and after the differentiation of the next inflorescence rank (previous inflorescence), a certain amount of temperature must accumulate before the next inflorescence rank will differentiate.
分化が開始したことを表す[分化開始Index]は、以下で説明する[分化条件判定A](℃)、および[分化条件判定B]により決定する。ここで、[花芽分化期積算温度](℃)は、[分化開始Index]が最初に1になった日の積算温度とし、それ以前は-1.0とする。 The [Differentiation Start Index], which indicates the start of differentiation, is determined by [Differentiation Condition Judgment A] (°C) and [Differentiation Condition Judgment B], which are explained below. Here, the [Flower Bud Differentiation Stage Accumulated Temperature] (°C) is the accumulated temperature on the day when the [Differentiation Start Index] first becomes 1, and before that it is -1.0.
本シミュレーションでは、上記[花芽分化期積算温度]の値をもとに、以下のようにして、前順位花房の花芽分化が開始した翌日からの積算温度が一定値(例えば600℃)を超えたかどうかを判定する指標である[分化条件判定A]を求める。なお、600℃という値は、花房と花房の間には当該品種では通常4枚の葉が発生するため、葉が1枚発生するのに必要な積算温度を150℃として設定している。式中のFは花房順位を示す。
[分化開始Index]F-1,N=1の場合、
[分化条件判定A]F,N
=[積算温度]N-([花芽分化期積算温度]F-1,N+600) …(19A)
その他の場合、
[分化条件判定A]F,N=-1.0 …(19B)
と求める。
In this simulation, based on the value of the [Flower Bud Differentiation Period Accumulated Temperature], [Differentiation Condition Judgment A] is calculated as follows, which is an index for determining whether the accumulated temperature from the day after flower bud differentiation of the pre-order inflorescence begins exceeds a certain value (for example, 600°C). Note that the value of 600°C is set at 150°C, the accumulated temperature required for one leaf to emerge, since in this variety, four leaves normally emerge between inflorescences. F in the formula indicates the inflorescence order.
[Differentiation Start Index] F-1,N = 1
[Differentiation condition judgment A] F,N
= [accumulated temperature] N - ([accumulated temperature at flower bud differentiation stage] F-1,N + 600) ... (19A)
In other cases,
[Differentiation condition judgment A] F,N = -1.0...(19B)
He demands.
また、光合成量が花芽分化可能な状態にあるかの判定指標である[分化条件判定B](gDW/株)を次式(20)から求める。
[分化条件判定B]N=([光合成量]のN-6~N日平均値) …(20)
In addition, [Differentiation Condition Judgment B] (gDW/strain), which is an index for judging whether the amount of photosynthesis is in a state where flower bud differentiation is possible, is calculated using the following formula (20).
[Differentiation condition determination B] N = (N-6 to N-day average value of [photosynthetic amount]) ... (20)
なお、花芽分化が開始したことを示す[分化開始Index]は、一旦1になった場合、それ以降は1になるようにする。
すなわち、[分化開始Index]F,N-1=1であれば、
[分化開始Index]F,N=1 …(21A)
0.0≦[分化条件判定A]F,N、かつ1.0<[分化条件判定B]Nであれば、
[分化開始Index]F,N=1 …(21B)
その他の場合には、
[分化開始Index]F,N=0 …(21C)
とする。
In addition, once the [Differentiation Start Index], which indicates the start of flower bud differentiation, becomes 1, it will remain 1 thereafter.
That is, if [differentiation start index] F,N-1 = 1,
[Differentiation start index] F,N = 1...(21A)
If 0.0≦[Differentiation Condition Judgment A] F,N and 1.0<[Differentiation Condition Judgment B] N , then
[Differentiation start index] F,N = 1...(21B)
In other cases,
[Differentiation start index] F,N = 0...(21C)
Let's say.
また、上式(19A)の[花芽分化期積算温度]は、[分化開始Index]の前日値が0、かつ当日値が1となった日の積算温度である。なお、[花芽分化期積算温度]の初期値は-1.0とし、一旦[花芽分化期積算温度]が設定された後は、同じ値とする。初期値を負値に設定するのは、花芽分化期開始以降の[花芽分化期積算温度]を正値、それより前を負値として区分するためである。この正負値による区分は、開花期積算温度でも同様に行う。
すなわち、[分化開始Index]F,N-1=0、かつ[分化開始Index]F,N=1であれば、
[花芽分化期積算温度]F,N=[積算温度]N …(22A)
その他の場合には、
[花芽分化期積算温度]F,N=[花芽分化期積算温度]F,N-1 …(22B)
である。
Furthermore, the [Flower bud differentiation stage accumulated temperature] in the above formula (19A) is the accumulated temperature on the day when the value of the [Differentiation start index] the previous day was 0 and the value of the day was 1. The initial value of the [Flower bud differentiation stage accumulated temperature] is -1.0, and once the [Flower bud differentiation stage accumulated temperature] is set, it remains the same value. The reason for setting the initial value to a negative value is to classify the [Flower bud differentiation stage accumulated temperature] after the start of the flower bud differentiation stage as a positive value and those before that as negative values. This classification by positive and negative values is also performed on the flowering stage accumulated temperature.
That is, if [differentiation start index] F,N-1 = 0 and [differentiation start index] F,N = 1,
[Accumulated temperature during flower bud differentiation] F,N = [Accumulated temperature] N ... (22A)
In other cases,
[Cumulative temperature during flower bud differentiation stage] F,N = [cumulative temperature during flower bud differentiation stage] F,N-1 ...(22B)
is.
更に、本シミュレーションでは、花芽分化開始後の積算温度が0~150℃の範囲にある期間を花数決定期間とし、花数決定期間であるかを示す指標となる[花数決定期間Index(1)](無次元)を以下のようにして求める。なお、花数決定期間は、葉が1枚展開する期間と定義し、1枚当たりの積算温度を150℃と仮定して、花数決定期間の積算温度を150℃としている。
すなわち、[分化開始Index]F,N=0であれば、
[花数決定期間Index(1)]F,N=-1.0 …(23A)
その他の場合には、
[花数決定期間Index(1)]F,N
=([積算温度]N-[花芽分化期積算温度]F,N)/150 …(23B)
Furthermore, in this simulation, the period after the start of flower bud differentiation in which the accumulated temperature is in the range of 0 to 150°C is defined as the flower number determination period, and the [flower number determination period Index(1)] (dimensionless), which serves as an index indicating whether or not the period is in the flower number determination period, is calculated as follows: The flower number determination period is defined as the period in which one leaf unfolds, and assuming that the accumulated temperature per leaf is 150°C, the accumulated temperature during the flower number determination period is set to 150°C.
That is, if [differentiation start index] F,N = 0,
[Flower number determination period Index (1)] F,N = -1.0...(23A)
In other cases,
[Flower number determination period Index(1)] F,N
= ([accumulated temperature] N - [accumulated temperature at flower bud differentiation stage] F,N ) / 150 ... (23B)
そして、[花数決定期間Index](無次元)は、花芽分化開始からの積算気温が0~150℃の範囲にある場合に1となるように、以下のようにして求められる。
0.0≦[花数決定期間Index(1)]F,N≦1.0であれば、
[花数決定期間Index]F,N=1 …(24A)
その他の場合には、
[花数決定期間Index]F,N=0 …(24B)
The [Flower Number Determination Period Index] (dimensionless) is calculated as follows so that it is 1 when the accumulated temperature from the start of flower bud differentiation is in the range of 0 to 150°C.
If 0.0≦[Flower number determination period Index(1)] F,N ≦1.0,
[Flower number determination period Index] F,N = 1...(24A)
In other cases,
[Flower number determination period Index] F,N = 0...(24B)
ところで、花数決定期間における光合成量の積算値である[決定期間光合成量](gDW/株)は、次式(25)にて表される。
[決定期間光合成量]F,N=[決定期間光合成量]F,N-1+[花数決定期間Index]F,N・[光合成量]F,N …(25)
The integrated value of the amount of photosynthesis during the flower number determination period, [determination period photosynthesis amount] (gDW/plant), is expressed by the following formula (25).
[Photosynthesis amount during determination period] F,N = [Photosynthesis amount during determination period] F,N-1 + [Flower number determination period Index] F,N・[Photosynthesis amount] F,N … (25)
そして、[着果数(1)](個/株)は、上式(25)の[決定期間光合成量]、[決定期間乾物生産量当たりの着果数](m2・個/gDW・株)、及び[Plant Density](株/m2)を用いて、次式(26)のように求めることができる。
[着果数(1)]F,N=[決定期間光合成量]M,N・[決定期間乾物生産量当たりの着果数]・[Plant Density] …(26)
Then, the number of fruits (1) (pieces/plant) can be calculated using the [Photosynthetic amount during the determination period], [Number of fruits per dry matter production during the determination period] ( m2 ·pieces/gDW·plant), and [Plant Density] (plant/ m2 ) from the above formula (25) as shown in the following formula (26).
[Number of fruits (1)] F,N = [Photosynthetic amount in the critical period] M,N × [Number of fruits per dry matter production in the critical period] × [Plant Density] ... (26)
なお、[着果数](個/株)は、以下のように、1.0~10.0の範囲となるように補正する。
すなわち、[着果数(1)]F,N<1.0であれば、
[着果数]F,N=1.0 …(27A)
1.0≦[着果数(1)]F,N≦10.0であれば、
[着果数]F,N=[着果数(1)]F,N …(27B)
その他の場合には、
[着果数]F,N=10.0 …(27C)
とする。
The number of fruits (pieces/plant) is corrected to fall within the range of 1.0 to 10.0 as follows:
That is, if [fruit number (1)] F,N < 1.0,
[Number of fruit set] F,N = 1.0…(27A)
If 1.0≦[Number of fruits (1)] F,N ≦10.0,
[Number of fruit set] F,N= [Number of fruit set (1)] F,N … (27B)
In other cases,
[Number of fruit set] F,N = 10.0…(27C)
Let's say.
なお、開花期については、花芽分化期からの積算温度が600℃に達した時点とし、その時点での積算温度を[開花期積算温度](℃)としている。なお、600℃という値は、花芽が分化してから葉が4枚で開花し、1枚当たり150℃の積算温度が必要であると仮定して、設定している。なお、開花期積算温度は、花芽分化期積算温度が決定された後にのみ有効になるようにし、初期値を-1.0とする。また、開花期積算温度が一旦設定された後は、同じ値であるものとする。
すなわち、[花芽分化期積算温度]F,N<0であれば、
[開花期積算温度]F,N=-1.0 …(28A)
その他の場合には、
[開花期積算温度]F,N=[花芽分化期積算温度]F,N+600 …(28B)
となる。
The flowering stage is defined as the point at which the accumulated temperature from the flower bud differentiation stage reaches 600°C, and the accumulated temperature at that point is defined as the [flowering stage accumulated temperature] (°C). The value of 600°C is set on the assumption that four leaves bloom after flower bud differentiation, and that an accumulated temperature of 150°C is required per leaf. The flowering stage accumulated temperature is set to be valid only after the flower bud differentiation stage accumulated temperature has been determined, and its initial value is set to -1.0. Once the flowering stage accumulated temperature is set, it remains the same value.
That is, if [flower bud differentiation stage accumulated temperature] F,N < 0,
[Flowering stage accumulated temperature] F,N = -1.0 ... (28A)
In other cases,
[Accumulated temperature at flowering stage] F,N = [Accumulated temperature at flower bud differentiation stage] F,N + 600 ... (28B)
This becomes:
(d)花房乾物重量計算
花房の相対的生育段階である[Fruits Growth Index](無次元)を以下のようにして求める。開花期積算温度が無効な場合(0未満の場合)は、Fruits Growth Indexの値は-1.0とする。また、Fruits Growth Indexの初期値も-1.0とする。
すなわち、[開花期積算温度]F,N<0であれば、
[Fruits Growth Index]F,N=-1.0 …(29A)
その他の場合には、
[Fruits Growth Index]F,N
=([積算温度]N-[開花期積算温度]F,N)/600 …(29B)
とする。
(d) Calculation of inflorescence dry weight The Fruits Growth Index (dimensionless), which is the relative growth stage of the inflorescence, is calculated as follows. If the flowering stage accumulated temperature is invalid (less than 0), the value of the Fruits Growth Index is set to -1.0. The initial value of the Fruits Growth Index is also set to -1.0.
That is, if [Flowering stage accumulated temperature] F,N < 0,
[Fruits Growth Index] F,N =-1.0…(29A)
In other cases,
[Fruits Growth Index] F,N
= ([accumulated temperature] N - [accumulated temperature at flowering stage] F,N ) / 600 ... (29B)
Let's say.
また、 [Fruits Size Index](無次元)を次式(30)により計算する。Fruits Size Indexの初期値は、ゼロとする。 Fruits Size Index (dimensionless) is calculated using the following equation (30). The initial value of Fruits Size Index is set to zero.
また、前日24時(当日0時)から当日24時における花房の相対的な変化の大きさから、花房の相対的な成長増加量として[Fruits Increase Index(1)](無次元)を次式(31)から求める。
[Fruits Increase Index(1)]F,N
=[Fruits Size Index]F,N-[Fruits Size Index]F,N-1 …(31)
In addition, the relative growth increase of the inflorescence is calculated from the magnitude of the relative change in the inflorescence from midnight the previous day (midnight on the current day) to midnight on the current day, and the [Fruits Increase Index(1)] (dimensionless) is calculated using the following equation (31).
[Fruits Increase Index(1)] F,N
=[Fruits Size Index] F,N -[Fruits Size Index] F,N-1 …(31)
ただし、花房は、着果数が10であることを前提にしているため、次式(32)のように補正し、[Fruits Increase Index](無次元)とする。
[Fruits Increase Index]F,N
=([Fruits Increase Index(1)]F,N・[着果数]F,N)/10 …(32)
However, since the inflorescence is based on the assumption that the number of fruits is 10, the index is corrected as shown in the following equation (32) to obtain the [Fruits Increase Index] (dimensionless).
[Fruits Increase Index] F,N
=([Fruits Increase Index(1)] F,N・[Number of fruit set] F,N )/10…(32)
また、全花房の[Fruits Increase Index]の総計を[Total Fruits Increase Index](無次元)とする(次式(33)参照)。なお、NFは、花房数を意味する。 The sum of the [Fruits Increase Index] of all inflorescences is defined as the [Total Fruits Increase Index] (dimensionless) (see the following equation (33)). NF stands for the number of inflorescences.
本シミュレーションでは、これらの値を用いて花房乾物重量である[Fruits DW](gDW/株)を求める。なお、基本的には、[Fruits DW]は、[Fruits Growth Index]が1より大きくなった後は、増加しない。また、[Fruits DW]の初期値は、ゼロとする。
[Fruits DW]F,N=[Fruits DW]F,N-1+[Fruits ΔDW]F,N …(34A)
なお、[Fruits ΔDW]F,Nは、次式(34B)で表される。
[Fruits ΔDW]F,N
=[花房分配量]N・[Fruits Increase Index]F,N/[Total Fruits Increase Index]N
…(34B)
In this simulation, these values are used to calculate the inflorescence dry weight, [Fruits DW] (gDW/plant). Basically, [Fruits DW] does not increase once [Fruits Growth Index] exceeds 1. The initial value of [Fruits DW] is set to zero.
[Fruits DW] F,N = [Fruits DW] F,N-1 + [Fruits ΔDW] F,N … (34A)
[Fruits ΔDW] F,N is expressed by the following equation (34B).
[Fruits ΔDW] F,N
=[Flower cluster distribution amount] N・[Fruits Increase Index] F,N /[Total Fruits Increase Index] N
…(34B)
(e)分配率計算
作物の[分配率](無次元)は、作物成長量をもとに作物全体の値として計算される。分配率は、花房におけるソースの受け取りやすさである[花房シンク強度](無次元)、および全器官のシンク強度の合計である[シンク強度合計]から求められる。
(e) Calculation of the distribution ratio The distribution ratio (dimensionless) of a crop is calculated as a value for the whole crop based on the amount of crop growth. The distribution ratio is calculated from the inflorescence sink strength (dimensionless), which is the ease with which the inflorescence receives the source, and the total sink strength, which is the sum of the sink strengths of all organs.
解体調査時などの実験データから[Total Fruits Increase Index]、[Total Leaf Increase Index]、[Total Stem Increase Index]の重みづけを行う。[果実分配調整係数]、[葉分配調整係数]、[クラウン分配調整係数]を[α]、[β]、[γ]とした。これらから、花房シンク強度、葉シンク強度、クラウンシンク強度、シンク強度合計を次式から求める。
[花房シンク強度]N=[Total Fruits Increase Index]N・[α] …(35A)
[葉シンク強度]N=[Total Leaf Increase Index]N・[β] …(35B)
[クラウンシンク強度]N=[Total Stem Increase Index]N・[γ] …(35C)
[シンク強度合計]N=[花房シンク強度]N+[葉シンク強度]N+[クラウンシンク強度]N +[根シンク強度] …(35D)
The [Total Fruits Increase Index], [Total Leaf Increase Index], and [Total Stem Increase Index] are weighted based on experimental data from dissection surveys, etc. The [Fruit Distribution Adjustment Coefficient], [Leaf Distribution Adjustment Coefficient], and [Crown Distribution Adjustment Coefficient] are designated as [α], [β], and [γ]. From these, the inflorescence sink strength, leaf sink strength, crown sink strength, and total sink strength are calculated using the following formula.
[Flower cluster sink strength] N = [Total Fruits Increase Index] N · [α] ... (35A)
[Leaf sink strength] N = [Total Leaf Increase Index] N · [β] ... (35B)
[Crown sink strength] N = [Total Stem Increase Index] N · [γ] ... (35C)
[Total sink strength] N = [Flower cluster sink strength] N + [Leaf sink strength] N + [Crown sink strength] N + [Root sink strength] ... (35D)
[花房分配率]、[根分配率]、[葉分配率]、[クラウン分配率](無次元)を次式(36A)~(36D)から求める。
[花房分配率]N=[花房シンク強度]N/[シンク強度合計]N …(36A)
[根分配率]N=0.05 …(36B)
[葉分配率]N=[葉シンク強度]N/[シンク強度合計]N…(36C)
[クラウン分配率]N=[クラウンシンク強度]N/[シンク強度合計]N …(36D)
The [inflorescence distribution rate], [root distribution rate], [leaf distribution rate], and [crown distribution rate] (dimensionless) are calculated from the following equations (36A) to (36D).
[Flower cluster distribution rate] N = [Flower cluster sink strength] N / [Total sink strength] N ... (36A)
[Root distribution ratio] N = 0.05...(36B)
[Leaf distribution ratio] N = [Leaf sink strength] N / [Total sink strength] N ... (36C)
[Crown distribution ratio] N = [Crown sink strength] N / [Total sink strength] N ... (36D)
(4)果実収穫量計算について
本シミュレーションでは、対象の農作物は、花房内において1日で収穫せず、徐々に収穫していくものであることを想定している。収穫が可能であることを示す[収穫開始Index](無次元)は、[Fruits Increase Index]が初めて1.0以上になった翌日以降に1とし、それ以前はゼロとする。初めて[収穫開始Index]が1となった日を収穫開始日とする。[収穫開始Index]は、以下のように表され、初期値はゼロである。
すなわち、[収穫開始Index]F,N-1=1であれば、
[収穫開始Index]F,N=1 …(37A)
[Fruits Source Index]F,N-1≧1.0であれば、
[収穫開始Index]F,N=1 …(37B)
その他の場合には、
[収穫開始Index]F,N=0 …(37C)
となる。
(4) Fruit Yield Calculation This simulation assumes that the target crops are not harvested in one day within the inflorescence, but are harvested gradually. The [Harvest Start Index] (dimensionless), which indicates that harvesting is possible, is set to 1 from the day after the [Fruits Increase Index] first reaches 1.0 or higher, and is set to zero before that. The first day the [Harvest Start Index] reaches 1 is considered the harvest start date. The [Harvest Start Index] is expressed as follows, and its initial value is zero.
That is, if [Harvesting Start Index] F,N-1 = 1,
[Harvest start index] F,N = 1...(37A)
[Fruits Source Index] If F,N-1 ≧ 1.0,
[Harvest start index] F,N = 1 ... (37B)
In other cases,
[Harvest start index] F,N = 0…(37C)
This becomes:
ここで、果実の花房ごとの総収穫量は、収穫開始日における[Fruits DW] (gDW/株)である。なお、基本的には、[Fruits DW]は、[Fruits Growth Index]が1より大きくなった後は、増加しないので、収穫開始日以降であれば、同じである。果実1個に対し、積算温度60℃になる期間をかけて収穫するものとし、以下のようにして、気温1℃当たりに収穫する果実の乾物重量である[収穫果実気温DW](gDW/株・℃)を計算する。なお、[収穫果実気温DW]の初期値は-1.0とし、有効な値が一旦設定された後は、同じ値とする。
すなわち、[収穫果実気温DW]F,N-1≧0.0であれば、
[収穫果実気温DW]F,N=[収穫果実気温DW]F,N-1 …(38A)
[収穫開始Index]F,N=1、かつ[着果数]F,N-1>0.0であれば、
[収穫果実気温DW]F,N=[Fruits DW]F,N-1/([着果数]F,N-1・60) …(38B)
その他の場合には、
[収穫果実気温DW]F,N=-1.0 …(38C)
と計算する。
Here, the total harvest volume per fruit inflorescence is [Fruits DW] (gDW/plant) on the start date of harvest. Basically, [Fruits DW] does not increase once the [Fruits Growth Index] exceeds 1, so it remains the same from the start date of harvest. Each fruit is harvested over a period of time until the accumulated temperature reaches 60°C. The dry weight of fruit harvested per 1°C of air temperature, [Harvested Fruit Temperature DW] (gDW/plant·°C), is calculated as follows. The initial value of [Harvested Fruit Temperature DW] is -1.0, and once a valid value is set, it remains the same.
That is, if [Harvested fruit temperature DW] F,N-1 ≧ 0.0,
[Harvested fruit temperature DW] F,N = [Harvested fruit temperature DW] F,N-1 ... (38A)
If [Harvesting Start Index] F,N = 1 and [Number of Fruits] F,N-1 > 0.0,
[Harvested Fruit Temperature DW] F,N = [Fruits DW] F,N-1 / ([Number of Fruits] F,N-1 x 60) ... (38B)
In other cases,
[Harvested fruit temperature DW] F,N = -1.0 ... (38C)
Calculate as follows.
そして、計算日における収穫作業前の収穫可能な果実乾物重量を[Fruits unHarvest](gDW/株)とし、[Fruits unHarvest]を以下のようにして求める。なお、[Fruits unHarvest]は、収穫開始日に前日の[Fruits DW]が与えられ、それ以降は収穫された分が減少していく。また、[Fruits unHarvest]の初期値は-1.0とし、収穫期間前後の値も-1.0である。
すなわち、[Fruits unHarvest]F,N-1≧0.0であれば、
[Fruits unHarvest]F,N
=[Fruits unHarvest]F,N-1-[Fruits HARVEST]F,N-1 …(39A)
[収穫開始Index]F,N-1=0、かつ[収穫開始Index]F,N=1であれば、
[Fruits unHarvest]F,N=[Fruits DW]F,N-1 …(39B)
その他の場合には、
[Fruits unHarvest]F,N=-1.0 …(39C)
となる。
The dry weight of harvestable fruit before harvesting on the calculation date is defined as [Fruits unHarvest] (gDW/plant), and [Fruits unHarvest] is calculated as follows: [Fruits unHarvest] is calculated by taking the [Fruits DW] of the previous day on the day harvesting begins, and then decreasing by the amount harvested thereafter. The initial value of [Fruits unHarvest] is -1.0, and the values before and after the harvest period are also -1.0.
That is, if [Fruits unHarvest] F,N-1 ≧0.0, then
[Fruits unHarvest] F,N
=[Fruits unHarvest] F,N-1 -[Fruits HARVEST] F,N-1 …(39A)
If [Harvesting Start Index] F,N-1 = 0 and [Harvesting Start Index] F,N = 1,
[Fruits unHarvest] F,N = [Fruits DW] F,N-1 …(39B)
In other cases,
[Fruits unHarvest] F,N =-1.0...(39C)
This becomes:
なお、収穫期間開始後、かつ収穫可能な果実がある場合には、以下のようにして、収穫された果実乾物重量である[Fruits HARVEST](gDW/株)が計算される。
すなわち、[収穫開始Index]F,N=1、かつ[Fruits unHarvest]F,N>0.0の場合、
[Fruits HARVEST]F,N
=min([収穫果実気温DW]F・[気温]N,[Fruits unHarvest]F,N) …(40A)
その他の場合には、
[Fruits HARVEST]F,N=0.0 …(40B)
After the start of the harvest period, if there are fruits available for harvest, the dry weight of the harvested fruits [Fruits HARVEST] (gDW/plant) is calculated as follows.
That is, if [Harvest Start Index] F,N = 1 and [Fruits unHarvest] F,N > 0.0,
[Fruits HARVEST] F,N
= min([Fruits unHarvest] F ,N ) ... (40A)
In other cases,
[Fruits HARVEST] F,N =0.0…(40B)
また、全花房の[Fruits HARVEST]総計を[果実収穫乾物重量](gDW/株)とすると、[果実収穫乾物重量]は、次式(41)にて表すことができる。 Furthermore, if the total [Fruits HARVEST] of all inflorescences is [Fruits Harvested Dry Weight] (gDW/plant), [Fruits Harvested Dry Weight] can be expressed by the following equation (41).
この[果実収穫乾物重量]を[果実乾物率](g/gDW)で除すことで次式(42)のように、[果実収穫生体重量](g/株)が求められる。
[果実収穫生体重量]N=[果実収穫乾物重量]N/[果実乾物率] …(42)
By dividing this [fruit harvest dry weight] by the [fruit dry matter ratio] (g/gDW), the [fruit harvest live weight] (g/plant) can be calculated using the following equation (42).
[Fruit harvest live weight] N = [Fruit harvest dry weight] N / [Fruit dry matter rate] ... (42)
そして、[果実収穫生体重量]に[圃場株数](株)を乗じることで、次式(43)のように、圃場全体の収量である[圃場果実収穫生体重量](kg)が求められる。
[圃場果実収穫生体重量]N
=0.001・[果実収穫生体重量]N・[圃場株数] …(43)
Then, by multiplying the [live weight of fruit harvested] by the [number of plants in the field] (plants), the [live weight of fruit harvested in the field] (kg), which is the yield of the entire field, can be calculated as shown in the following equation (43).
[Field-harvested live weight of fruit] N
= 0.001 · [fruit harvested live weight] N · [number of plants in the field] ... (43)
シミュレーション部44は、環境データやパラメータを用いて上述したような生育モデルを作成し、当該生育モデルを用いて、生産者が選択した品種、栽培地点、栽培情報の組み合わせごとに生育に関するシミュレーションを実行する。そして、各組み合わせのシミュレーション結果(シミュレーションにより得られる値)を出力部45に送信する。なお、シミュレーション部44は、品目や品種に応じたパラメータを用いることで、イチゴ以外、例えばトマト、イチゴ、キュウリ、パプリカなどの果菜類のシミュレーションを行うことも可能である。The simulation unit 44 creates a growth model as described above using environmental data and parameters, and uses the growth model to perform a growth simulation for each combination of variety, cultivation location, and cultivation information selected by the producer. The simulation results for each combination (values obtained by the simulation) are then sent to the output unit 45. Note that the simulation unit 44 can also simulate fruit and vegetable crops other than strawberries, such as tomatoes, strawberries, cucumbers, and peppers, by using parameters according to the item and variety.
(5)養分吸収量計算
葉、クラウン、果実、根の乾物増加量に養分含有率を乗じて、養分吸収量を求める。ここではN(窒素)を例として記載するが、他の元素でも同様な計算で求めることができる。
[Leaf ΔN]M,N=[Leaf ΔDW]M,N×[Leaf N%]M,N …(44A)
[Stem ΔN]M,N=[Stem ΔDW]M,N×[Stem N%]M,N …(44B)
[Fruits ΔN]F,N=[Fruits DW]F,N×[Fruits N%]F,N …(44C)
[Root ΔN]M,N=[Root DW]M,N×[Root N%]M,N …(44D)
(5) Calculation of nutrient absorption The amount of nutrient absorption is calculated by multiplying the increase in dry matter of leaves, crowns, fruits, and roots by the nutrient content. Here, N (nitrogen) is used as an example, but similar calculations can be used for other elements.
[Leaf ΔN] M,N = [Leaf ΔDW] M,N × [Leaf N%] M,N … (44A)
[Stem ΔN] M,N = [Stem ΔDW] M,N × [Stem N%] M,N … (44B)
[Fruits ΔN] F,N = [Fruits DW] F,N × [Fruits N%] F,N … (44C)
[Root ΔN] M,N = [Root DW] M,N × [Root N%] M,N … (44D)
なお、上式(44A)の[Leaf ΔN]M,Nが葉の養分吸収量であり、[Leaf ΔDW]M,Nが葉の乾物増加量であり、[Leaf N%]M,Nが葉の養分含有率である。その他の式(44B)~(44D)も同様である。 In the above formula (44A), [Leaf ΔN] M,N is the amount of nutrient absorbed by the leaf, [Leaf ΔDW] M,N is the increase in dry matter in the leaf, and [Leaf N%] M,N is the nutrient content in the leaf. The same applies to the other formulas (44B) to (44D).
ここで、養分含有率([Leaf N%]M,N等)はその器官の生育段階(Growth index)の関数として、例えば以下の式で表される。なお、β、γは定数である。
[Leaf N%]M,N=βL×ln([Leaf Growth Index]M,N)+γL …(45A)
[Stem N%]M,N=βS×ln([Stem Growth Index]M,N)+γS …(45B)
[Fruits N%]F,N=βF×ln([Fruits Growth Index]F,N)+γF …(45C)
[Root N%]M,N=γR …(45D)
Here, the nutrient content ( M, N, etc. [Leaf N%]) is expressed as a function of the growth index of the organ, for example, by the following formula: where β and γ are constants.
[Leaf N%] M,N = β L × ln ([Leaf Growth Index] M,N ) + γ L … (45A)
[Stem N%] M,N = β S × ln ([Stem Growth Index] M,N ) + γ S … (45B)
[Fruits N%] F,N = β F × ln ([Fruits Growth Index] F,N ) + γ F … (45C)
[Root N%] M,N = γ R … (45D)
また、葉、クラウン、花房、根の各養分吸収量は、以下の式で表される。 In addition, the amount of nutrients absorbed by leaves, crown, inflorescence, and roots can be expressed by the following formula.
更に、株あたりの養分吸収量[Total ΔN]Nは以下の式(47)にて表される。
[Total ΔN]N
=[Total Leaf ΔN]N+[Total Stem ΔN]N+[Total Fruits ΔN]N+[Total Root ΔN]N
…(47)
Furthermore, the nutrient absorption amount per plant [Total ΔN] N is expressed by the following equation (47).
[Total ΔN] N
=[Total Leaf ΔN] N +[Total Stem ΔN] N +[Total Fruits ΔN] N +[Total Root ΔN] N
…(47)
なお、[Total ΔN]Nは株あたりの乾物重の増加量から推定した「養分吸収量」である。これに栽植密度を乗じて「面積当たりの養分吸収量」とすることができる。更に、「養分吸収量」を[肥料利用効率]で除することによって、「施肥量」とすることもできる。 [Total ΔN] N is the "nutrient absorption amount" estimated from the increase in dry weight per plant. This can be multiplied by the planting density to obtain the "nutrient absorption amount per area." Furthermore, the "nutrient absorption amount" can be calculated by dividing it by the [fertilizer use efficiency] to obtain the "fertilizer amount."
(出力部45の処理について)
出力部45は、シミュレーション部44から送信されてくるシミュレーション結果を受け付けると、シミュレーション結果を表示する画面を生成する。例えば、出力部45は、シミュレーション結果として、図11に示すような情報を表示する画面を生成する。この場合、利用者端末70の表示部193上には、図11の画面が表示されるので、生産者は、どの品種をどの栽培地点でどのように栽培すると、どのように生育するのか、どの程度の収量が得られるのかを確認することができる。また、複数の品目を異なる栽培条件で栽培したときのシミュレーション結果を並べて表示するため、生産者は、品種や栽培条件を異ならせた場合にどのような栽培結果が得られるのかを比較することができる。
(Regarding processing by the output unit 45)
When the output unit 45 receives the simulation results transmitted from the simulation unit 44, it generates a screen displaying the simulation results. For example, the output unit 45 generates a screen displaying information such as that shown in FIG. 11 as the simulation results. In this case, the screen shown in FIG. 11 is displayed on the display unit 193 of the user terminal 70, allowing the producer to confirm which variety, at which cultivation location, and how it will grow, as well as the yield that can be obtained. In addition, because the simulation results for cultivating multiple items under different cultivation conditions are displayed side by side, the producer can compare the cultivation results that can be obtained when the variety and cultivation conditions are changed.
また、出力部45は、例えば、生産者が選択した品種を選択した栽培地点で栽培したときの花房別出荷量を示す、図12に示すような画面を生成し、利用者端末70に出力することもできる。生産者は、図12の画面を参照することで、頂花房、第2花房、第3花房…における収穫量の推移を確認することができる。なお、図12においては、各花房の収穫量を別々のグラフに表示しているが、各グラフを1つのグラフにまとめて表示することとしてもよい。この場合、各花房の収穫量を示す棒グラフを色分け表示等して、わかりやすく表示してもよい。更に、出力部45は、例えば図13(a)に示すように、総収量の推移をグラフ表示してもよいし、図13(b)に示すように、LAIの推移をグラフ表示してもよい。また、その他の生育に関する情報(例えば、葉面積、花房別の開花日、光合成量、生育量(クラウン、葉、果実、着果負担)、養分吸収量(施肥量)など)を数値表示したり、グラフ表示してもよい。The output unit 45 can also generate a screen such as that shown in FIG. 12, which shows the shipping volume by inflorescence when the variety selected by the producer is cultivated at the selected cultivation site, and output the screen to the user terminal 70. By referring to the screen shown in FIG. 12, the producer can check the trends in the yield for the terminal inflorescence, the second inflorescence, the third inflorescence, etc. While FIG. 12 shows the yield for each inflorescence in separate graphs, these graphs may be displayed together in a single graph. In this case, the bar graphs showing the yield for each inflorescence may be displayed in different colors for easier understanding. Furthermore, the output unit 45 may also display a graph showing the trends in total yield, as shown in FIG. 13(a), or a graph showing the trends in LAI, as shown in FIG. 13(b). Other growth-related information (e.g., leaf area, flowering date by inflorescence, photosynthesis rate, growth rate (crown, leaf, fruit, fruit load), nutrient absorption rate (fertilizer amount), etc.) may also be displayed numerically or graphically.
また、出力部45は、例えば図14に示すように、ある栽培地点で品種A、B、Cを栽培したときの、葉、クラウン、各花房の乾物重の推移のシミュレーション結果を表示することとしてもよい。 The output unit 45 may also display the simulation results of the changes in dry weight of leaves, crowns, and each inflorescence when varieties A, B, and C are cultivated at a certain cultivation location, as shown in Figure 14, for example.
以上のように、出力部45は、図11に示すように、品種、栽培地点、栽培情報の組み合わせごとにシミュレーション結果を比較可能に表示してもよいし、図12~図13(b)に示すように、ある品種をある栽培地点で栽培したときのシミュレーション結果を表示してもよい。また、図14に示すように、同一の栽培地点で異なる品種を栽培した場合のシミュレーション結果を比較可能に表示してもよい。更に、異なる栽培地点である品種を栽培した場合のシミュレーション結果を比較可能に表示してもよい。いずれにしても、従来のように品種の特徴を言葉や画像、平均値などで表現したカタログと比べ、品種の特徴を適切に表現することが可能となっている。したがって、生産者は、シミュレーション結果を確認することで、品種や栽培地点の選定を適切に行うことができる。また、将来において農作物がどのように生育するのかを把握することができるため、栽培管理(作業者の確保、資材等の調達など)を適切に行うことができる。As described above, the output unit 45 may display simulation results for each combination of variety, cultivation location, and cultivation information in a comparable manner, as shown in FIG. 11, or may display simulation results for cultivating a certain variety at a certain cultivation location, as shown in FIGS. 12 to 13(b). Furthermore, as shown in FIG. 14, simulation results for cultivating different varieties at the same cultivation location may be displayed in a comparable manner. Furthermore, simulation results for cultivating a certain variety at different cultivation locations may be displayed in a comparable manner. In either case, it is possible to appropriately express the characteristics of a variety compared to conventional catalogs that express the characteristics of a variety using words, images, average values, etc. Therefore, by checking the simulation results, producers can appropriately select varieties and cultivation locations. Furthermore, by understanding how crops will grow in the future, producers can appropriately manage cultivation (securing workers, procuring materials, etc.).
(パラメータ算出部47の処理について)
パラメータ算出部47は、パラメータDB50にパラメータが格納されていない品種のパラメータを算出する旨の指示が入力された場合に、当該品種を栽培したときの環境データと、当該品種の栽培結果から得られる栽培情報とを用いて、パラメータを算出し、パラメータDB50に格納する。
(Regarding the processing of the parameter calculation unit 47)
When an instruction to calculate parameters for a variety whose parameters are not stored in the parameter DB 50 is input, the parameter calculation unit 47 calculates the parameters using environmental data when the variety was cultivated and cultivation information obtained from the cultivation results of the variety, and stores the parameters in the parameter DB 50.
以下、パラメータ算出部47の処理について、図15、図16のフローチャートに沿って、その他図面を適宜参照しつつ詳細に説明する。 Below, the processing of the parameter calculation unit 47 will be explained in detail in accordance with the flowcharts of Figures 15 and 16, with appropriate reference to other drawings.
パラメータ算出部47は、パラメータを算出する対象の品種(対象品種と呼ぶ)を特定したパラメータ算出指示の入力を受け付けると、図15の処理を開始する。図15の処理では、まず、ステップS100において、パラメータ算出部47は、環境データ取得部42を介して環境データを取得する。この環境データは、対象品種を栽培したときに得られた環境データであり、図17に示すようなデータを含んでいる。具体的には、環境データは、日付、その日付における日平均気温、日積算日射量、CO2濃度等を含む。なお、過去の栽培実績から品種パラメータを算出する場合には、過去の栽培時の環境データを取得するが、新品種へ対応するためにリアルタイムで品種パラメータを作成するような場合には、外部サーバから、リアルタイムの環境データを取得してもよい。 The parameter calculation unit 47 starts the processing of FIG. 15 upon receiving an input of a parameter calculation instruction specifying the variety for which parameters are to be calculated (referred to as the target variety). In the processing of FIG. 15, first, in step S100, the parameter calculation unit 47 acquires environmental data via the environmental data acquisition unit 42. This environmental data is environmental data obtained when the target variety is cultivated, and includes data such as that shown in FIG. 17. Specifically, the environmental data includes the date, the average daily temperature on that date, the daily accumulated solar radiation, the CO2 concentration, and the like. When calculating variety parameters from past cultivation results, environmental data from past cultivation is acquired. However, when creating variety parameters in real time to accommodate a new variety, real-time environmental data may be acquired from an external server.
次いで、ステップS102では、パラメータ算出部47は、栽培情報取得部43を介して、対象品目を栽培した時に得られた栽培情報を取得する。栽培情報には、例えば、図18(a)に示すような栽培条件データ、図18(b)に示すような生育調査データ、図18(c)に示すような解体調査データが含まれる。また、栽培情報には、図19(a)に示すような開花調査データや、図19(b)に示すような収穫調査データが含まれる。図18(a)の栽培条件データには、作物名、品種名、定植日、栽培様式、栽培密度などの栽培条件に関する情報が含まれる。図18(b)の生育調査データには、実際に栽培した作物(イチゴ)を生産者が調査した結果として、調査日、草高、葉齢、葉長、葉身長、葉柄長、葉幅などの情報が含まれる。図18(c)の解体調査データには、実際に栽培した作物(イチゴ)を生産者が解体調査した結果として、調査日、着生葉数、着生葉重、LAI、クラウン重、着果数、着果実重などの情報が含まれる。図19(a)の開花調査データには、実際に栽培した作物(イチゴ)の各花房の開花期の情報が含まれる。また、図19(b)の収穫調査データには、実際に栽培した作物(イチゴ)の各収穫日における収穫量の情報が含まれる。Next, in step S102, the parameter calculation unit 47 acquires cultivation information obtained when the target item was cultivated via the cultivation information acquisition unit 43. The cultivation information includes, for example, cultivation condition data such as that shown in FIG. 18(a), growth survey data such as that shown in FIG. 18(b), and dissection survey data such as that shown in FIG. 18(c). The cultivation information also includes flowering survey data such as that shown in FIG. 19(a) and harvest survey data such as that shown in FIG. 19(b). The cultivation condition data in FIG. 18(a) includes information on cultivation conditions such as crop name, variety name, planting date, cultivation method, and cultivation density. The growth survey data in FIG. 18(b) includes information such as the survey date, plant height, leaf age, leaf length, leaf blade length, petiole length, and leaf width, as a result of a producer's survey of an actually cultivated crop (strawberry). The dissection survey data in Figure 18(c) includes information such as the survey date, number of epiphytic leaves, epiphytic leaf weight, LAI, crown weight, number of fruits, and fruit weight, as a result of a dissection survey conducted by a producer on an actually cultivated crop (strawberry). The flowering survey data in Figure 19(a) includes information on the flowering period of each inflorescence of the actually cultivated crop (strawberry). Furthermore, the harvest survey data in Figure 19(b) includes information on the harvest yield of the actually cultivated crop (strawberry) on each harvest date.
図15に戻り、次のステップS104では、パラメータ算出部47が、対象品種のパラメータを算出する処理を実行する。ステップS104の処理の詳細については、後述する。 Returning to FIG. 15, in the next step S104, the parameter calculation unit 47 executes a process to calculate the parameters of the target variety. Details of the process of step S104 will be described later.
そして、次のステップS106では、パラメータ算出部47が、算出したパラメータを対象品種の情報と対応付けてパラメータDB50に格納する。 Then, in the next step S106, the parameter calculation unit 47 associates the calculated parameters with information about the target variety and stores them in the parameter DB 50.
(ステップS104について)
以下、ステップS104の処理について、図16のフローチャートに沿って詳細に説明する。なお、本実施形態においては、図20に示すようなパラメータを算出する必要があるものとする。図20に示すように、パラメータには、これまでに説明した各式において用いられる係数(葉成長量係数、クラウン成長量係数など)や、各式から得られた値に対応する閾値(葉の発生間隔、葉の成熟期間、花房の成熟期間など)が含まれる。なお、図16は、パラメータ算出部47が、葉成長量係数、葉の発生間隔、葉の成熟期間という葉の成長量に関するパラメータを算出する場合の処理を示している。
(Regarding step S104)
The processing of step S104 will be described in detail below with reference to the flowchart of FIG. 16. In this embodiment, it is assumed that it is necessary to calculate parameters such as those shown in FIG. 20. As shown in FIG. 20, the parameters include coefficients used in the equations described above (e.g., leaf growth coefficient, crown growth coefficient) and thresholds corresponding to values obtained from the equations (e.g., leaf emergence interval, leaf maturation period, inflorescence maturation period). FIG. 16 illustrates the processing performed by the parameter calculation unit 47 when it calculates parameters related to leaf growth, such as the leaf growth coefficient, leaf emergence interval, and leaf maturation period.
図16の処理が開始されると、まず、ステップS120において、パラメータ算出部47は、栽培情報(図18(b)の生育調査データ)から調査日、葉齢、葉長のデータを抽出する。 When the processing of Figure 16 starts, first, in step S120, the parameter calculation unit 47 extracts data on the survey date, leaf age, and leaf length from the cultivation information (growth survey data in Figure 18 (b)).
次いで、ステップS122では、パラメータ算出部47が、パラメータを算出するための情報が揃っているか否かを判断する。この場合、パラメータ算出部47は、葉成長量係数、葉の発生間隔、葉の成熟期間を算出するのに必要な葉齢、葉長のデータが揃っているかを判断する。このステップS122の判断が肯定されると、パラメータ算出部47は、ステップS124に移行する。Next, in step S122, the parameter calculation unit 47 determines whether all the information necessary to calculate the parameters is available. In this case, the parameter calculation unit 47 determines whether all the data necessary to calculate the leaf growth coefficient, leaf emergence interval, and leaf maturation period is available. If the determination in step S122 is positive, the parameter calculation unit 47 proceeds to step S124.
ステップS124に移行すると、パラメータ算出部47は、抽出した栽培情報と環境データから葉の発生間隔(℃)を計算する。 When proceeding to step S124, the parameter calculation unit 47 calculates the leaf emergence interval (°C) from the extracted cultivation information and environmental data.
次いで、ステップS126では、パラメータ算出部47が、葉の発生間隔(℃)から各葉位の推定出葉日を計算する。 Next, in step S126, the parameter calculation unit 47 calculates the estimated leaf emergence date for each leaf position from the leaf emergence interval (°C).
次いで、ステップS128では、パラメータ算出部47が、推定出葉日からの積算気温と、抽出した栽培情報から葉成長量を表す関数式を作成する。 Next, in step S128, the parameter calculation unit 47 creates a function equation representing the amount of leaf growth from the accumulated temperature from the estimated leaf emergence date and the extracted cultivation information.
次いで、ステップS130では、パラメータ算出部47が、作成した関数式の係数(葉成長量係数)を計算する。 Next, in step S130, the parameter calculation unit 47 calculates the coefficient (leaf growth coefficient) of the created function equation.
次いで、ステップS132では、パラメータ算出部47が、作成した関数式から葉の成熟期間を計算する。以上により、葉成長量係数、葉の発生間隔、葉の成熟期間が計算されると、図16の全処理を終了し、図15のステップS106に移行する。Next, in step S132, the parameter calculation unit 47 calculates the leaf maturation period from the created function formula. Once the leaf growth coefficient, leaf emergence interval, and leaf maturation period have been calculated as described above, all processing in Figure 16 is terminated, and the process proceeds to step S106 in Figure 15.
一方、図16のステップS122の判断が否定された場合には、パラメータ算出部47は、ステップS134に移行し、不足する情報の代替情報が存在するか否かを判断する。例えば葉長の情報が揃っていない場合には、パラメータ算出部47は、生育調査データにおいて、葉身長のデータや葉柄長のデータが揃っているか否かを判断する。このステップS122の判断が肯定された場合には、パラメータ算出部47は、ステップS136に移行する。 On the other hand, if the determination in step S122 of FIG. 16 is negative, the parameter calculation unit 47 proceeds to step S134 and determines whether alternative information for the missing information exists. For example, if leaf length information is not available, the parameter calculation unit 47 determines whether leaf blade length data and petiole length data are available in the growth survey data. If the determination in step S122 is positive, the parameter calculation unit 47 proceeds to step S136.
ステップS136に移行すると、パラメータ算出部47は、栽培情報から代替情報(葉身長のデータや葉柄長のデータ)を抽出する。その後は、パラメータ算出部47は、ステップS124に移行し、ステップS124~ステップS132の処理を、代替情報を用いて実行する。 When the process proceeds to step S136, the parameter calculation unit 47 extracts alternative information (leaf length data and petiole length data) from the cultivation information. The parameter calculation unit 47 then proceeds to step S124 and executes the processes of steps S124 to S132 using the alternative information.
これに対し、ステップS134の判断が否定された場合には、パラメータ算出部47は、ステップS138に移行し、エラーを出力する。その後は、図16の処理を終了するとともに、図15の処理も終了する。 On the other hand, if the determination in step S134 is negative, the parameter calculation unit 47 proceeds to step S138 and outputs an error. After that, the processing in FIG. 16 ends, and the processing in FIG. 15 also ends.
なお、上記説明においては、パラメータ算出部47が、葉の成長量に関するパラメータを算出する場合を例に説明したが、その他のパラメータであっても、同様に、予め定められた方法で、環境データと栽培情報とを用いて算出することができる。その他のパラメータには、例えばシンクソースバランスを決定する際に用いるパラメータ(例えば、上述した式(35A)~(35C)に含まれる[果実分配調整係数]、[葉分配調整係数]、[クラウン分配調整係数])や、品種特有の栽培管理方法を表現するパラメータなどが含まれる。なお、パラメータ算出部47は、これらのパラメータを算出する場合にも、必要な栽培情報が揃っていなければ、代替可能な栽培情報を用いることとする。 In the above explanation, the parameter calculation unit 47 calculates a parameter related to leaf growth, but other parameters can also be calculated in a similar manner using environmental data and cultivation information in a predetermined manner. Examples of other parameters include parameters used when determining the sink-source balance (e.g., the [fruit distribution adjustment coefficient], [leaf distribution adjustment coefficient], and [crown distribution adjustment coefficient] included in the above-mentioned equations (35A) to (35C)), and parameters that represent variety-specific cultivation management methods. When calculating these parameters, the parameter calculation unit 47 will use alternative cultivation information if the necessary cultivation information is not available.
(更新部46の処理について)
更新部46は、生産者から、収量の推移やLAIの推移などの実測値(実際の栽培結果)が入力された場合に、当該実測値と、対応するシミュレーション結果とを比較し、シミュレーション結果が実測値に近づくように、各種パラメータを調整し、更新する。このようにすることで、実測値に基づいてパラメータが適切に更新されるため、次回以降のシミュレーションにおいて、適切なシミュレーション結果を得ることができるようになる。
(Regarding the processing of the update unit 46)
When the producer inputs actual measurements (actual cultivation results) such as changes in yield or LAI, the update unit 46 compares the actual measurements with the corresponding simulation results, and adjusts and updates various parameters so that the simulation results approach the actual measurements. In this way, the parameters are appropriately updated based on the actual measurements, making it possible to obtain appropriate simulation results in the next and subsequent simulations.
なお、全ての生産者から入力される情報に基づいて、パラメータを更新すると、パラメータが適切に更新されないおそれがある。このため、更新部46は、予め定めた生産者(信頼度の高い生産者)から情報が入力されたときにのみ、入力された情報に基づいてパラメータを更新するようにしてもよい。この場合、更新部46は、図21に示すようなフローチャートに沿った処理を実行する。 Note that if the parameters are updated based on information input from all producers, there is a risk that the parameters may not be updated appropriately. For this reason, the update unit 46 may update the parameters based on the input information only when information is input from a predetermined producer (a producer with a high level of reliability). In this case, the update unit 46 executes processing in accordance with the flowchart shown in FIG. 21.
図21の処理では、まず、ステップS30において、更新部46は、生産者が利用者端末70を介して、実際の栽培結果(実測値)を入力するまで待機する。そして、実際の栽培結果が入力されると、ステップS32に移行し、更新部46は、予め定められた生産者(信頼度の高い生産者)からの入力であったか否かを判断する。このステップS32の判断が否定された場合には、そのまま図21の全処理を終了するが、肯定された場合には、ステップS34に移行する。ステップS34に移行した場合、更新部46は、シミュレーション結果が、実際の栽培結果に近づくようにパラメータを更新し、パラメータDB50に格納し、図21の全処理を終了する。 In the processing of FIG. 21, first, in step S30, the update unit 46 waits until the producer inputs actual cultivation results (actual measurements) via the user terminal 70. Then, when the actual cultivation results are input, the processing proceeds to step S32, where the update unit 46 determines whether the input was from a predetermined producer (a producer with a high level of reliability). If the determination in step S32 is negative, the entire processing of FIG. 21 ends, but if the determination is positive, the processing proceeds to step S34. If the processing proceeds to step S34, the update unit 46 updates the parameters so that the simulation results approach the actual cultivation results, stores the updated parameters in the parameter DB 50, and ends the entire processing of FIG. 21.
なお、更新部46は、ある生産者から入力された情報を用いてパラメータを更新した場合には、更新後のパラメータを当該生産者専用のパラメータとして管理するようにしてもよい。これにより、各生産者が、実際の栽培結果に合わせて、パラメータをカスタマイズすることができるようになる。なお、ある生産者が別の生産者のパラメータを呼び出して利用できるようにしてもよい。 When the update unit 46 updates parameters using information input by a producer, the updated parameters may be managed as parameters exclusive to that producer. This allows each producer to customize parameters to suit actual cultivation results. It may also be possible for one producer to call up and use the parameters of another producer.
なお、生産者は、パラメータを直接修正してもよい。生産者がパラメータを修正した場合には、更新部46は、パラメータDB50を修正内容に応じて更新するようにすればよい。 The producer may also modify the parameters directly. If the producer modifies the parameters, the update unit 46 may update the parameter DB 50 in accordance with the modifications.
これまでの説明から分かるように、本実施形態のシミュレーション部44は、農作物の品種ごとの特徴を示すパラメータを記憶部(パラメータDB50)から読み出す読み出し部として機能する。また、本実施形態のシミュレーション部44は、読み出したパラメータと、栽培環境に関する情報(環境データ)と、に基づいて、品種ごとの生育モデルを作成し、品種ごとの生育モデルから、品種ごとの生育に関する予測を実行する予測部として機能する。As can be seen from the explanation so far, the simulation unit 44 of this embodiment functions as a readout unit that reads out parameters indicating the characteristics of each crop variety from the memory unit (parameter DB 50). The simulation unit 44 of this embodiment also functions as a prediction unit that creates a growth model for each variety based on the readout parameters and information about the cultivation environment (environmental data), and performs predictions regarding the growth of each variety from the growth model for each variety.
以上、詳細に説明したように、本実施形態によると、パラメータ算出部47は、環境データ取得部42を介して、農作物を栽培したときの環境データを取得する(S100)とともに、栽培情報取得部43を介して、農作物を栽培した結果得られる栽培情報を取得する(S102)。そして、パラメータ算出部47は、環境データの少なくとも一部と、栽培情報の少なくとも一部と、を用いて、農作物の品種ごとに生育又は収量を推定するモデルで利用するパラメータ(係数や閾値)を、パラメータごとに定められている算出方法で算出する(S104)。これにより、環境データや栽培情報を用意すれば、自動的に、品種ごとのパラメータ(係数や閾値)を求めることができるため、生育や収量を推定する品種ごとのモデルを簡易に得ることが可能となる。また、新たな品種育成が行われた場合でも、パラメータを簡易に得られるため、当該品種についての生育の推定や収量の推定を精度よく行うことができる。As described above in detail, in this embodiment, the parameter calculation unit 47 acquires environmental data from the cultivation of the crop via the environmental data acquisition unit 42 (S100), and also acquires cultivation information obtained as a result of the cultivation of the crop via the cultivation information acquisition unit 43 (S102). The parameter calculation unit 47 then uses at least a portion of the environmental data and at least a portion of the cultivation information to calculate parameters (coefficients and thresholds) to be used in a model that estimates the growth or yield of each crop variety using a calculation method defined for each parameter (S104). This allows the parameters (coefficients and thresholds) for each variety to be automatically determined by providing the environmental data and cultivation information, making it possible to easily obtain a model for each variety that estimates growth and yield. Furthermore, even when a new variety is developed, the parameters can be easily obtained, allowing for accurate growth and yield estimation for that variety.
また、本実施形態では、パラメータ算出部47は、算出するパラメータごとに定められている算出方法で必要な環境データ又は栽培データが不足する場合に(S122:否定)、不足するデータを代替可能なデータを環境データ又は栽培データの中から抽出し(S136)、算出において代用する(S124~S132)。これにより、パラメータを算出するための環境データや栽培データが不足していても、代替可能なデータを利用してパラメータを算出するので、パラメータが算出できずにエラーとなる可能性を低減することができる。 In addition, in this embodiment, if the environmental data or cultivation data required for the calculation method defined for each parameter to be calculated is insufficient (S122: No), the parameter calculation unit 47 extracts data that can replace the missing data from the environmental data or cultivation data (S136) and uses this data in the calculation (S124-S132). As a result, even if the environmental data or cultivation data required to calculate the parameter is insufficient, the parameter is calculated using the substitutable data, thereby reducing the possibility of an error occurring due to the parameter not being able to be calculated.
また、本実施形態では、パラメータ算出部47は、パラメータを算出して、パラメータDB50に格納し、シミュレーション部44は、環境データ取得部42から、生産者が選択した栽培地点に対応する環境データを取得する。また、シミュレーション部44は、取得した環境データと、パラメータDB50から読み出したパラメータと、に基づいて、品種ごとの生育モデルを作成し、作成した生育モデルを用いてシミュレーションを実行する。そして、出力部45は、シミュレーション結果を品種選定や栽培管理を支援する情報として出力する。このように、本実施形態では、品種ごと及び栽培地点ごとに作成した生育モデルを用いて農作物の生育に関するシミュレーションを行った結果を品種選定や栽培管理を支援する情報として表示するため、従来のように品種の特徴を言葉や画像、平均値などで表現したカタログと比べ、品種の特徴を適切に表現することが可能である。したがって、生産者は、品種や栽培地点の選定を適切に行うことができるとともに、将来においてどのように生育するのかを把握することができるため、栽培管理を適切に行うことができる。In this embodiment, the parameter calculation unit 47 calculates parameters and stores them in the parameter DB 50. The simulation unit 44 acquires environmental data corresponding to the cultivation location selected by the producer from the environmental data acquisition unit 42. The simulation unit 44 creates a growth model for each variety based on the acquired environmental data and the parameters read from the parameter DB 50, and performs a simulation using the created growth model. The output unit 45 then outputs the simulation results as information to support variety selection and cultivation management. In this way, in this embodiment, the results of a simulation of crop growth using a growth model created for each variety and cultivation location are displayed as information to support variety selection and cultivation management. This makes it possible to appropriately express the characteristics of a variety compared to conventional catalogs that express the characteristics of a variety using words, images, average values, etc. Therefore, producers can appropriately select varieties and cultivation locations, and can also understand how the crops will grow in the future, allowing them to appropriately manage cultivation.
また、本実施形態では、更新部46は、生産者が入力した実際の栽培結果(収量等)に基づいて、パラメータを更新して、パラメータDB50を更新する。これにより、栽培実績に基づいてパラメータを適切な値に更新することができる。この場合、更新部46は、シミュレーション結果が栽培実績に近づくように、パラメータを更新することで、シミュレーションの精度を向上することができる。 In addition, in this embodiment, the update unit 46 updates the parameters based on the actual cultivation results (yield, etc.) entered by the producer, and updates the parameter DB 50. This allows the parameters to be updated to appropriate values based on the cultivation results. In this case, the update unit 46 can improve the accuracy of the simulation by updating the parameters so that the simulation results approach the cultivation results.
また、本実施形態では、更新部46は、生産者が予め定められた生産者(信頼度が所定以上の生産者)である場合(S32:肯定)に、当該生産者が入力した栽培実績に基づいてパラメータを更新する(S34)。これにより、パラメータの更新が適切に行われる可能性を高めることができる。 In addition, in this embodiment, if the producer is a predetermined producer (a producer with a predetermined level of reliability or higher) (S32: Yes), the update unit 46 updates the parameters based on the cultivation history entered by the producer (S34). This increases the likelihood that the parameters will be updated appropriately.
また、本実施形態では、出力部45は、生産者が選択した品種、栽培地点、栽培情報の組み合わせごとにシミュレーションを行い、シミュレーション結果を比較可能に出力する。これにより、生産者は、複数の品種、栽培地点、栽培情報の組み合わせごとのシミュレーション結果を比較して、どの品種をどのように栽培すべきかを判断することができる。 In addition, in this embodiment, the output unit 45 performs a simulation for each combination of variety, cultivation location, and cultivation information selected by the producer, and outputs the simulation results in a comparable manner. This allows the producer to compare the simulation results for multiple combinations of variety, cultivation location, and cultivation information, and determine which variety should be cultivated and how.
なお、上記実施形態では、サーバ10が更新部46を備える場合について説明したが、これに限られるものではない。すなわち、サーバ10は、更新部46を備えていなくてもよい。 In the above embodiment, the server 10 is described as having an update unit 46, but this is not limited to this. In other words, the server 10 does not have to have an update unit 46.
なお、上記実施形態では、本発明の農業支援装置の機能をサーバ10が有する場合について説明したが、これに限らず、利用者端末70が農業支援装置の機能を有していてもよい。すなわち、スタンドアローンの利用者端末70が単独で動作することで、上記処理を実現することとしてもよい。 In the above embodiment, the server 10 has the functions of the agricultural support device of the present invention, but this is not limited to this. The user terminal 70 may also have the functions of the agricultural support device. In other words, the above processing may be realized by a standalone user terminal 70 operating independently.
なお、上記実施形態では、パラメータDB50に格納されるパラメータをパラメータ算出部47が自動的に算出する場合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、各パラメータを、人が環境データや栽培情報から算出してもよい。この場合のパラメータ算出手順は、図15、図16と同様である。 In the above embodiment, the parameter calculation unit 47 automatically calculates the parameters stored in the parameter DB 50, but this is not limited to this. For example, each parameter may be calculated manually from environmental data or cultivation information. In this case, the parameter calculation procedure is the same as in Figures 15 and 16.
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 this case, a program is provided that describes the processing content of the functions that the processing device should have. By executing the program on a computer, the above processing functions are realized on the computer. The program that describes the processing content can be recorded on a computer-readable storage medium (excluding carrier waves).
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 distributing a program, 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 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 the 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, it is not limited to this, and various modifications are possible within the scope of the present invention.
10 サーバ(農業支援装置)
42 環境データ取得部(取得部)
44 シミュレーション部(読み出し部、予測部)
45 出力部
47 パラメータ算出部
50 パラメータDB(記憶部)
100 農業システム
10 Server (agricultural support device)
42 Environmental data acquisition unit (acquisition unit)
44 Simulation unit (reading unit, prediction unit)
45 Output unit 47 Parameter calculation unit 50 Parameter DB (storage unit)
100 Agricultural Systems
Claims (7)
前記第1の栽培期間における前記所定品種の農作物の栽培により得られた栽培データを取得する工程と、
日々の環境データに基づいて前記所定品種の農作物の各器官の日々の生育を推定する式の係数及び前記式から得られた値に対応する閾値であるパラメータであって、前記農作物の生育段階に関わらず値が一定のパラメータの値を算出する工程と、
をコンピュータが実行し、
前記算出する工程では、前記所定品種の農作物の各器官の日々の生育を推定する式のパラメータそれぞれの値を、取得した前記第1の栽培期間の前記環境データ及び前記栽培データの少なくとも一部を用いて算出する、
ことを特徴とするパラメータ算出方法。 acquiring environmental data for a first cultivation period during which a predetermined variety of agricultural crop is cultivated;
acquiring cultivation data obtained by cultivating the predetermined variety of the agricultural crop during the first cultivation period;
calculating the values of parameters that are coefficients of an equation that estimates the daily growth of each organ of the predetermined variety of agricultural product based on daily environmental data and threshold values corresponding to values obtained from the equation , the values of the parameters being constant regardless of the growth stage of the agricultural product;
The computer executes
In the calculating step, values of each parameter of an equation for estimating the daily growth of each organ of the agricultural crop of the predetermined variety are calculated using at least a part of the acquired environmental data and cultivation data for the first cultivation period.
A parameter calculation method comprising:
所定品種の農作物の栽培環境に関する情報を取得し、
前記パラメータと、取得した前記栽培環境に関する情報と、に基づいて、前記所定品種の農作物の各器官の日々の生育を推定する式を作成し、前記式から、前記所定品種の農作物の各器官の日々の生育に関する予測を実行し、
前記予測により得られた予測結果を出力する、
処理をコンピュータが実行することを特徴とする農業支援情報出力方法。 Calculating the parameters using the parameter calculation method according to any one of claims 1 to 4 ;
Obtaining information about the cultivation environment of a specified variety of crop;
creating a formula for estimating the daily growth of each organ of the predetermined variety of agricultural produce based on the parameters and the acquired information on the cultivation environment, and performing a prediction of the daily growth of each organ of the predetermined variety of agricultural produce from the formula ;
outputting the prediction result obtained by the prediction;
An agricultural support information output method characterized in that processing is executed by a computer.
前記第1の栽培期間における前記所定品種の農作物の栽培により得られた栽培データを取得する工程と、
日々の環境データに基づいて前記所定品種の農作物の各器官の日々の生育を推定する式の係数及び前記式から得られた値に対応する閾値であるパラメータであって、前記農作物の生育段階に関わらず値が一定のパラメータの値を算出する工程と、
をコンピュータに実行させ、
前記算出する工程では、前記所定品種の農作物の各器官の日々の生育を推定する式のパラメータそれぞれの値を、取得した前記第1の栽培期間の前記環境データ及び前記栽培データの少なくとも一部を用いて算出する、
ことを特徴とするパラメータ算出プログラム。 acquiring environmental data for a first cultivation period during which a predetermined variety of agricultural crop is cultivated;
acquiring cultivation data obtained by cultivating the predetermined variety of the agricultural crop during the first cultivation period;
calculating the values of parameters that are coefficients of an equation that estimates the daily growth of each organ of the predetermined variety of agricultural product based on daily environmental data and threshold values corresponding to values obtained from the equation , the values of the parameters being constant regardless of the growth stage of the agricultural product;
on the computer,
In the calculating step, values of each parameter of an equation for estimating the daily growth of each organ of the agricultural crop of the predetermined variety are calculated using at least a part of the acquired environmental data and cultivation data for the first cultivation period.
A parameter calculation program comprising:
所定品種の農作物の栽培環境に関する情報を取得し、
前記パラメータと、取得した前記栽培環境に関する情報と、に基づいて、前記所定品種の農作物の各器官の日々の生育を推定する式を作成し、前記式から、前記所定品種の農作物の各器官の日々の生育に関する予測を実行し、
前記予測により得られた予測結果を出力する、
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする農業支援情報出力プログラム。
Calculating the parameters using the parameter calculation program according to claim 6 ,
Obtaining information about the cultivation environment of a specified variety of crop;
creating a formula for estimating the daily growth of each organ of the predetermined variety of agricultural produce based on the parameters and the acquired information on the cultivation environment, and performing a prediction of the daily growth of each organ of the predetermined variety of agricultural produce from the formula ;
outputting the prediction result obtained by the prediction;
An agricultural support information output program that causes a computer to execute processing.
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015219651A (en) | 2014-05-15 | 2015-12-07 | 株式会社Jsol | Harvest prediction device for farm crop, harvest prediction system and harvest prediction method |
| JP2016146039A (en) | 2015-02-06 | 2016-08-12 | 株式会社Jsol | Information processing apparatus, program, and information processing method |
| JP2019030253A (en) | 2017-08-08 | 2019-02-28 | 株式会社誠和 | Cultivation support apparatus, cultivation support method, computer program, and recording medium |
| JP2019219704A (en) | 2018-06-15 | 2019-12-26 | 株式会社オーガニックnico | Farm management support system |
| JP2021026771A (en) | 2019-08-02 | 2021-02-22 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 | Yield estimation program, method for estimating yield, and yield estimation device |
| WO2021084974A1 (en) | 2019-10-30 | 2021-05-06 | キヤノン株式会社 | Information processing device and information processing method |
| JP2021128770A (en) | 2020-02-10 | 2021-09-02 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 | Information processing method, information processing program, and information processor |
| JP2021144604A (en) | 2020-03-13 | 2021-09-24 | 富士通株式会社 | Crop growth simulation program, crop growth simulation method, and information processing apparatus |
| JP2021179983A (en) | 2020-05-07 | 2021-11-18 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 | Growth state prediction method, growth state prediction program, and information processing device |
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015219651A (en) | 2014-05-15 | 2015-12-07 | 株式会社Jsol | Harvest prediction device for farm crop, harvest prediction system and harvest prediction method |
| JP2016146039A (en) | 2015-02-06 | 2016-08-12 | 株式会社Jsol | Information processing apparatus, program, and information processing method |
| JP2019030253A (en) | 2017-08-08 | 2019-02-28 | 株式会社誠和 | Cultivation support apparatus, cultivation support method, computer program, and recording medium |
| JP2019219704A (en) | 2018-06-15 | 2019-12-26 | 株式会社オーガニックnico | Farm management support system |
| JP2021026771A (en) | 2019-08-02 | 2021-02-22 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 | Yield estimation program, method for estimating yield, and yield estimation device |
| WO2021084974A1 (en) | 2019-10-30 | 2021-05-06 | キヤノン株式会社 | Information processing device and information processing method |
| JP2021128770A (en) | 2020-02-10 | 2021-09-02 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 | Information processing method, information processing program, and information processor |
| JP2021144604A (en) | 2020-03-13 | 2021-09-24 | 富士通株式会社 | Crop growth simulation program, crop growth simulation method, and information processing apparatus |
| JP2021179983A (en) | 2020-05-07 | 2021-11-18 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 | Growth state prediction method, growth state prediction program, and information processing device |
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