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JP7822263B2 - Cultivation facilities - Google Patents
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JP7822263B2 - Cultivation facilities - Google Patents

Cultivation facilities

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JP7822263B2
JP7822263B2 JP2022109544A JP2022109544A JP7822263B2 JP 7822263 B2 JP7822263 B2 JP 7822263B2 JP 2022109544 A JP2022109544 A JP 2022109544A JP 2022109544 A JP2022109544 A JP 2022109544A JP 7822263 B2 JP7822263 B2 JP 7822263B2
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Description

本発明は、植物の病気を予防・抑制することが可能な栽培施設に関するものである。 The present invention relates to a cultivation facility that can prevent and suppress plant diseases.

従来より、畑やビニルハウス、植物工場等の栽培施設において、栽培される植物に種々の病気が発生したときや、病気の予防のために、農薬が施されてきた。 Traditionally, pesticides have been used in cultivation facilities such as fields, greenhouses, and plant factories when various diseases occur in cultivated plants or to prevent disease.

例えば特許文献1には、植物への病原菌を殺菌する殺菌剤を含む組成物が開示されている。この組成物によれば、キュウリに頻発するうどんこ病やトマトに頻発する灰色かび病等の種々の病気を予防・抑制することができる。 For example, Patent Document 1 discloses a composition containing a fungicide that kills plant pathogens. This composition can prevent and suppress various diseases, such as powdery mildew, which frequently occurs on cucumbers, and gray mold, which frequently occurs on tomatoes.

特表2003-501448号公報Special Publication No. 2003-501448

このように、殺菌剤を含む農薬を栽培施設内で使用することで、種々の病気を予防・抑制できるが、その反面で、農薬に耐性を持つ病原菌が発生する恐れや、栽培施設の周囲の生態系に悪影響を及ぼす恐れがある。 In this way, using pesticides, including fungicides, within cultivation facilities can prevent and suppress various diseases, but on the other hand, there is a risk that pesticide-resistant pathogens will emerge and that the use of pesticides may have a negative impact on the ecosystem surrounding the cultivation facility.

このような状況に鑑みて、本発明は、病原菌を殺菌する農薬を使用しない無農薬栽培又は減農薬栽培でも、植物の病気を予防・抑制することができる栽培施設を提供することを目的とするものである。 In light of this situation, the present invention aims to provide a cultivation facility that can prevent and suppress plant diseases even in pesticide-free or reduced-pesticide cultivation, which does not use pesticides to kill pathogens.

本発明のかかる目的は、
植物を栽培する複数の栽培区画を有する栽培施設であって、
各栽培区画に設けられ、植物を培養する培地と、
植物の健康状態の異常を検知する異常検知手段と、
植物の培養に資する種々の資源を供給する資源供給源と、
前記資源を各栽培区画の前記培地中へ供給する供給管と、
前記供給管に配置され、各栽培区画への前記資源の供給を断接する開閉弁と、
前記開閉弁の開閉制御を行う弁制御手段とを備え、
前記資源供給源として、植物に対する病原菌の増殖を抑制する有用菌が収容された有用菌源を含み、
前記弁制御手段は、いずれかの栽培区画内で前記異常検知手段により植物の健康状態の異常が検知されると、前記開閉弁を制御し、複数の栽培区画のうちの異常が検知された当該栽培区画の前記培地に、前記有用菌を供給することを特徴とする栽培施設によって達成される。
The object of the present invention is to
A cultivation facility having a plurality of cultivation sections for cultivating plants,
A medium for cultivating plants provided in each cultivation section;
An abnormality detection means for detecting abnormalities in the health state of a plant;
a resource supply source that supplies various resources useful for plant cultivation;
a supply pipe for supplying the resource into the medium of each cultivation section;
an on-off valve disposed in the supply pipe for connecting and disconnecting the supply of the resources to each cultivation section;
a valve control means for controlling the opening and closing of the on-off valve,
The resource supply source includes a useful bacterial source containing useful bacteria that suppress the growth of pathogenic bacteria on plants,
This is achieved by a cultivation facility characterized in that when the abnormality detection means detects an abnormality in the health of a plant in any of the cultivation sections, the valve control means controls the opening/closing valve and supplies the beneficial bacteria to the culture medium of the cultivation section in which the abnormality is detected among the multiple cultivation sections.

本発明によれば、異常検知手段により植物の健康状態の異常が検知された栽培区画に、病原菌の増殖を抑制する有用菌が供給されるから、当該栽培区画内での病原菌の増殖が抑えられ、したがって、無農薬栽培又は減農薬栽培でも、植物の病気を予防・抑制することができる。 According to the present invention, beneficial bacteria that suppress the growth of pathogenic bacteria are supplied to a cultivation section in which an abnormality in the health of a plant is detected by the abnormality detection means, thereby suppressing the growth of pathogenic bacteria within that cultivation section. As a result, plant diseases can be prevented and suppressed even in pesticide-free or reduced-pesticide cultivation.

ここで、一般に、菌類を培養するには多額のコストがかかるため、栽培区画に有用菌を供給し続けるのにコストが嵩んでしまう恐れがある。しかしながら、本発明においては、いずれかの栽培区画内の植物の健康状態の異常が検知されたときに、当該栽培区画に対して有用菌が供給されるよう構成されているから、すべての栽培区画に頻繁に有用菌が供給される場合に比して、有用菌の供給量を抑えることができ、したがって、有用菌の培養又は購入にかかるコストを抑制できる。 Generally, cultivating fungi is very expensive, and there is a risk that the cost of continuously supplying useful bacteria to the cultivation sections will be high. However, in the present invention, useful bacteria are supplied to a cultivation section when an abnormality in the health of plants in that cultivation section is detected. This allows for a smaller supply of useful bacteria compared to when useful bacteria are frequently supplied to all cultivation sections, thereby reducing the cost of cultivating or purchasing useful bacteria.

加えて、本発明によれば、有用菌を栽培区画内の培地中に供給することで、当該培地中で有用菌を培養する(=繁殖させる)ことができ、少量少頻度の供給でも、病気を予防・抑制する効果を充分に発揮できる。 In addition, according to the present invention, by supplying beneficial bacteria to the medium within the cultivation area, the beneficial bacteria can be cultivated (i.e., propagated) in the medium, and even supplying small amounts infrequently can be effective in preventing and suppressing disease.

さらに、本発明によれば、植物の健康状態に異常が認められる栽培区画の培地に対し、自動的に有用菌が供給されることで病気を予防・抑制できるから、作業者の見張り・治療作業の負担を軽減することができる。 Furthermore, according to the present invention, beneficial bacteria can be automatically supplied to the culture medium in cultivation areas where abnormalities in the plant's health are detected, thereby preventing and suppressing disease, thereby reducing the burden on workers in terms of monitoring and treatment work.

本発明の好ましい実施形態においては、
前記資源供給源として、前記有用菌の繁殖を促進する有用気体の供給源と、水を供給する水源とを含み、
前記供給管の一部は各栽培区画の前記培地中に配置され、前記培地中に位置する前記供給管の部分に、管の内部と外部とを連通する多数の孔が形成された多孔質管が用いられており、
前記資源供給源から供給される前記有用菌、前記有用気体、又は前記水を、前記供給管の前記孔を通じて各栽培区画の前記培地中に供給可能に構成され、
前記弁制御手段は、植物の健康状態の異常が検知された栽培区画への前記有用菌の供給後、前記開閉弁を制御して、当該栽培区画の前記培地中に前記水を供給し、その後に前記有用気体を供給するよう構成されている。
In a preferred embodiment of the present invention,
The resource supply source includes a source of useful gas that promotes the growth of the useful bacteria and a water source that supplies water,
A portion of the supply pipe is disposed in the culture medium of each cultivation section, and a porous pipe having a large number of holes communicating the inside and outside of the pipe is used in the portion of the supply pipe located in the culture medium;
The beneficial bacteria, the beneficial gas, or the water supplied from the resource supply source can be supplied into the culture medium of each cultivation section through the hole of the supply pipe,
The valve control means is configured to control the on-off valve to supply the water into the culture medium in the cultivation area after supplying the beneficial bacteria to the cultivation area where an abnormality in the health of the plant has been detected, and then to supply the useful gas.

本発明のこの好ましい実施形態によれば、有用菌が供給された栽培区画の培地中に、有用菌の繁殖を促進する有用気体が供給されるよう構成されているから、培地中の有用菌の繁殖を早め、病気の予防・抑制効果を高めることができる。 In this preferred embodiment of the present invention, a beneficial gas that promotes the growth of beneficial bacteria is supplied to the culture medium in the cultivation section to which beneficial bacteria have been supplied, thereby accelerating the growth of beneficial bacteria in the culture medium and enhancing the effectiveness of disease prevention and suppression.

さらに、本発明のこの好ましい実施形態によれば、有用菌が供給された栽培区画の培地に、水が供給され、その後に有用気体が供給されるよう構成されているから、多孔質管の多数の孔に詰まった有用菌のぬめりを水で洗い流した上で、有用菌の繁殖を促進する有用気体を多数の孔を通じて培地中に供給できる。したがって、有用菌の供給管と、有用気体の供給管と、水の供給管とを共用した(=1つにまとめた)構成であっても、有用気体をスムーズに培地中に供給でき、設備投資を抑えることができる。 Furthermore, according to this preferred embodiment of the present invention, water is supplied to the culture medium in the cultivation section to which the useful bacteria have been supplied, and then useful gas is supplied. Therefore, the slime of useful bacteria that has clogged the numerous holes in the porous pipe is washed away with water, and useful gas that promotes the growth of the useful bacteria can be supplied into the culture medium through the numerous holes. Therefore, even in a configuration in which the useful bacteria supply pipe, useful gas supply pipe, and water supply pipe are shared (i.e., combined into one), the useful gas can be smoothly supplied into the culture medium, reducing capital investment.

さらに、本発明のこの好ましい実施形態によれば、有用菌等の資源を供給する供給管において、培地中に位置する部分に、多孔質管が用いられているため、有用菌の培養に資する有用気体を、培地中に満遍なく供給でき、病気の予防・抑制効果を早期に得ることができる。 Furthermore, according to this preferred embodiment of the present invention, a porous pipe is used in the portion of the supply pipe that supplies resources such as useful bacteria and that is located in the culture medium. This allows useful gas that contributes to the cultivation of useful bacteria to be supplied evenly throughout the culture medium, allowing for early disease prevention and suppression effects to be achieved.

また、本実施形態によれば、有用菌が供給された栽培区画のみに対し、有用気体の供給が行われるよう構成されているため、ランニングコストを抑えることができる。 Furthermore, according to this embodiment, useful gas is supplied only to the cultivation section to which useful bacteria have been supplied, thereby reducing running costs.

本発明のさらに好ましい実施形態においては、
前記異常検知手段は、栽培区画の植物を撮像する撮像装置と、前記撮像装置により撮像された植物の画像から、植物の葉部を抽出した葉部抽出画像を生成する画像処理部と、前記葉部抽出画像に基づき、植物の健康状態の異常を判定する異常判定手段とを備え、
前記異常判定手段は、前記葉部抽出画像において、植物の葉部を示す面積に対する、葉部の変色部分を示す面積の割合を算出し、前記割合が所定値以上である場合に植物の健康状態を異常と判定し、前記弁制御手段が、前記開閉弁を制御して、植物の健康状態が異常と判定された栽培区画の前記培地中に、前記有用菌を供給するよう構成されている。
In a further preferred embodiment of the present invention,
the abnormality detection means comprises an imaging device that images plants in the cultivation section, an image processing unit that generates a leaf extraction image in which leaves of the plants are extracted from the image of the plants captured by the imaging device, and an abnormality determination means that determines an abnormality in the health condition of the plants based on the leaf extraction image;
The abnormality determination means calculates the ratio of the area showing discolored parts of the leaves to the area showing the leaves of the plant in the leaf extraction image, and determines that the health condition of the plant is abnormal if the ratio is equal to or greater than a predetermined value, and the valve control means is configured to control the on-off valve to supply the useful bacteria into the culture medium of the cultivation area in which the health condition of the plant is determined to be abnormal.

本発明のこの好ましい実施形態によれば、撮像装置により撮像された画像に基づき、植物の健康状態の異常を検知するよう構成されているから、植物の病気を検知するための種々のセンサを各栽培区画に設ける必要がなく、設備コストを大幅に抑えることができる。 This preferred embodiment of the present invention is configured to detect abnormalities in the health of plants based on images captured by an imaging device, eliminating the need to install various sensors in each cultivation area to detect plant diseases, thereby significantly reducing equipment costs.

さらに、本発明のこの好ましい実施形態によれば、葉部を抽出した画像において、葉の変色した部分が多い場合に、植物の健康状態を異常と判定し、この植物が位置する栽培区画の培地中に有用菌を供給するよう構成されているから、萎凋病や黒点病等の葉の色を変色させる病気を自動検知し、有用菌を供給することで、病気を抑制できる。 Furthermore, according to this preferred embodiment of the present invention, if an image of an extracted leaf shows many discolored areas of the leaves, the plant's health is determined to be abnormal and beneficial bacteria are supplied to the culture medium in the cultivation area where the plant is located. Therefore, diseases that cause leaf discoloration, such as wilt and black spot, can be automatically detected and the beneficial bacteria can be supplied to suppress the disease.

本発明のさらに好ましい実施形態においては、
前記異常検知手段は、栽培区画の植物を所定の頻度で撮像する撮像装置と、前記撮像装置により撮像された植物の画像から、植物の葉部を抽出した葉部抽出画像を生成する画像処理部と、前記葉部抽出画像に基づき、植物の健康状態の異常を判定する異常判定手段とを備え、
前記異常判定手段は、前回に撮像された植物の画像から生成された前記葉部抽出画像における葉部を示す面積に対する、最新の植物の画像から生成された前記葉部抽出画像における葉部を示す面積の割合を算出し、当該割合が所定値未満である場合に植物の健康状態を異常と判定し、前記弁制御手段が、前記開閉弁を制御して、植物の健康状態が異常と判定された栽培区画の前記培地中に、前記有用菌を供給するよう構成されている。
In a further preferred embodiment of the present invention,
the abnormality detection means comprises an imaging device that images plants in the cultivation section at a predetermined frequency, an image processing unit that generates a leaf extraction image in which leaves of the plants are extracted from the image of the plants captured by the imaging device, and an abnormality determination means that determines an abnormality in the health condition of the plants based on the leaf extraction image;
The abnormality determination means calculates the ratio of the area showing the leaves in the leaf extraction image generated from the latest image of the plant to the area showing the leaves in the leaf extraction image generated from the previously captured image of the plant, and determines that the health condition of the plant is abnormal if the ratio is less than a predetermined value, and the valve control means is configured to control the on/off valve to supply the useful bacteria into the culture medium of the cultivation area in which the health condition of the plant is determined to be abnormal.

本発明のこの好ましい実施形態によれば、撮像装置により撮像された画像に基づき、植物の健康状態の異常を検知するよう構成されているから、植物の病気を検知するための種々のセンサを各栽培区画に設ける必要がなく、設備コストを大幅に抑えることができる。 This preferred embodiment of the present invention is configured to detect abnormalities in the health of plants based on images captured by an imaging device, eliminating the need to install various sensors in each cultivation area to detect plant diseases, thereby significantly reducing equipment costs.

さらに、本発明のこの好ましい実施形態によれば、撮像装置によって所定の頻度で栽培区画内の植物の画像が撮像され、前回の葉部抽出画像内の葉部を示す面積に対する今回の(=最新の)葉部抽出画像内の葉部を示す面積の割合が所定値未満である場合に、植物の健康状態を異常と判定し、この植物が位置する栽培区画の培地中に有用菌を供給するよう構成されているから、萎凋病等により葉が萎れたり落葉したことを自動検知し、有用菌を供給することで、病気を抑制することができる。 Furthermore, according to this preferred embodiment of the present invention, an imaging device captures images of plants in a cultivation area at a predetermined frequency, and if the ratio of the area showing the leaves in the current (= latest) leaf extraction image to the area showing the leaves in the previous leaf extraction image is less than a predetermined value, the health of the plant is determined to be abnormal and beneficial bacteria are supplied to the culture medium in the cultivation area where the plant is located. Therefore, by automatically detecting leaf wilt or leaf fall due to wilt disease or the like and supplying beneficial bacteria, the disease can be suppressed.

本発明のさらに好ましい実施形態においては、
各栽培区画の前記培地がマルチングシートにより覆われている。
In a further preferred embodiment of the present invention,
The medium in each cultivation section is covered with a mulching sheet.

本発明のこの好ましい実施形態によれば、各栽培区画の培地がマルチングシートにより覆われているから、長時間にわたって有用気体を培地中に保持でき、有用菌の繁殖促進効果を持続させることができる。 In this preferred embodiment of the present invention, the culture medium in each cultivation section is covered with a mulching sheet, allowing beneficial gases to be retained in the culture medium for a long period of time, thereby sustaining the effect of promoting the growth of beneficial bacteria.

本発明のさらに好ましい実施形態においては、
前記資源供給源として、液肥の供給源をさらに備え、
前記水又は前記液肥にグルタミン酸が含まれている。
In a further preferred embodiment of the present invention,
The resource supply source further includes a liquid fertilizer supply source;
The water or the liquid fertilizer contains glutamic acid.

本発明のこの好ましい実施形態によれば、各栽培区画の培地中にグルタミン酸を含む水又は液肥を供給可能に構成されているから、グルタミン酸により有用菌の発芽率を上昇させ、繁殖を促進することができる。 This preferred embodiment of the present invention is configured so that water or liquid fertilizer containing glutamic acid can be supplied to the culture medium of each cultivation section, allowing the glutamic acid to increase the germination rate of beneficial bacteria and promote their proliferation.

本発明によれば、病原菌を殺菌する農薬を使用しない無農薬栽培又は減農薬栽培でも、植物の病気を予防・抑制することができる栽培施設を提供することが可能になる。 The present invention makes it possible to provide a cultivation facility that can prevent and suppress plant diseases even in pesticide-free or reduced-pesticide cultivation, which does not use pesticides to kill pathogens.

図1は、本発明の好ましい実施形態にかかる栽培施設の概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view of a cultivation facility according to a preferred embodiment of the present invention. 図2は、図1に示された栽培施設内の資源供給に係る模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of resource supply within the cultivation facility shown in FIG. 図3は、図1に示された栽培施設の制御ブロック図である。FIG. 3 is a control block diagram of the cultivation facility shown in FIG. 図4は、図1に示された栽培ベッドの近傍の概略縦断面図である。FIG. 4 is a schematic vertical cross-sectional view of the vicinity of the cultivation bed shown in FIG. 図5は、制御装置による制御全体を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing the overall control by the control device. 図6は、制御装置により日中に行われる各制御を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing the various controls performed by the control device during the day. 図7は、制御装置による菌供給制御にかかるフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing the bacteria supply control by the control device. 図8(a)は、撮像装置により撮像される植物のカラー画像を示す模式図であり、図8(b)は、画像処理部により抽出された葉部の画像を示す模式図である。FIG. 8( a ) is a schematic diagram showing a color image of a plant captured by an imaging device, and FIG. 8( b ) is a schematic diagram showing an image of a leaf portion extracted by an image processing unit. 図9は、制御装置により夜間に行われる各制御を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing the various controls performed by the control device at night. 図10は、本発明の他の好ましい実施形態における潅水の制御に係るフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing the irrigation control in another preferred embodiment of the present invention.

以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施形態につき、詳細に説明を加える。
図1は、本発明の好ましい実施形態にかかる栽培施設1の概略斜視図である。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic perspective view of a cultivation facility 1 according to a preferred embodiment of the present invention.

栽培施設1は、ビニルフィルムH1をフレームH2により支持するビニルハウスHとして構成されており、施設内部に、略長方形の領域を有する多数の栽培ベッドA(A1~A4)を備えている。栽培ベッドAの間には、栽培対象である植物Gの自動収穫装置や作業者が通る通路Rが形成されている。各栽培ベッドは、本発明の「栽培区画」の一例である。 The cultivation facility 1 is configured as a greenhouse H in which a vinyl film H1 is supported by a frame H2, and is equipped with a number of cultivation beds A (A1-A4) each having a roughly rectangular area inside the facility. Between the cultivation beds A, an automatic harvesting device for the plants G to be cultivated and a passageway R for workers to pass through are formed. Each cultivation bed is an example of a "cultivation section" in the present invention.

本実施形態にかかる栽培施設1は、植物Gとしてトマトを栽培する栽培施設として構成されているが、本発明に係る栽培施設により栽培される植物の種類はこれに限られない。 The cultivation facility 1 in this embodiment is configured as a cultivation facility for cultivating tomatoes as plants G, but the types of plants cultivated in the cultivation facility of the present invention are not limited to this.

図2は、栽培施設1内の資源供給に係る模式図であり、図3は、図1に示された栽培施設1の制御ブロック図である。また、図4は、図1に示された栽培ベッドAの近傍の概略縦断面図である。 Figure 2 is a schematic diagram of resource supply within the cultivation facility 1, and Figure 3 is a control block diagram of the cultivation facility 1 shown in Figure 1. Also, Figure 4 is a schematic vertical cross-sectional view of the vicinity of cultivation bed A shown in Figure 1.

栽培施設1は、栽培ベッドAの他、各栽培ベッドAに供給される種々の資源T(T1~T9)の供給源と、資源Tを各栽培ベッドAに供給する供給装置5と、供給装置5による資源Tの供給を制御する制御装置C(図1、図3参照)と、各栽培ベッドAに配置されたセンサユニット6(図3参照)と、各栽培ベッドAの植物Gを撮像する撮像装置8(8a~8d、図1及び図3参照)を備えている。 In addition to the cultivation beds A, the cultivation facility 1 includes a supply source for various resources T (T1 to T9) to each cultivation bed A, a supply device 5 that supplies the resources T to each cultivation bed A, a control device C (see Figures 1 and 3) that controls the supply of resources T by the supply device 5, a sensor unit 6 (see Figure 3) arranged in each cultivation bed A, and imaging devices 8 (8a to 8d, see Figures 1 and 3) that capture images of plants G in each cultivation bed A.

各栽培ベッドAは、図4に示されるように、高設ベンチa1に、培地a2を収容した栽培容器a3が載置固定されて構成されている。培地a2には、土壌やロックウール等の繊維質など、様々な培地を用いることができる。 As shown in Figure 4, each cultivation bed A is constructed by placing and fixing a cultivation container a3 containing a culture medium a2 on an elevated bench a1. Various culture media can be used for the culture medium a2, including soil and fibrous materials such as rock wool.

培地a2の上面は植物Gの根元を除き、マルチングシートa5により覆われている。以下において、栽培ベッドAが4列にわたって設けられた場合について説明を進めるが、本発明の実施形態は、これに限定されない。
資源Tの供給源として、本実施形態においては、液体を含む資源T1~T4の供給源と、気体からなる資源T5~T9の供給源が設けられている。
The upper surface of the culture medium a2 is covered with a mulching sheet a5 except for the roots of the plants G. In the following, a case where four rows of cultivation beds A are provided will be described, but the embodiment of the present invention is not limited to this.
In this embodiment, as the supply sources of the resources T, supply sources of resources T1 to T4 containing liquid and supply sources of resources T5 to T9 made of gas are provided.

供給装置5は、資源Tを栽培ベッドAに供給する供給管P(P1~P7)と、供給管Pを開閉する電磁弁B(B1~B26)と、液体を含む資源T2~T4を資源Tの1つである水に混入させる混入器K(k1~k3)を備えている。混入器Kとしては、電源不要で、且つ設定された比率だけ混入可能なDOSATRON社の製品である「ドサトロン」(登録商標)等を用いることができる。 The supply device 5 includes supply pipes P (P1-P7) that supply resource T to the cultivation bed A, solenoid valves B (B1-B26) that open and close supply pipes P, and mixers K (k1-k3) that mix liquid-containing resources T2-T4 into water, which is one of the resources T. Mixers K can be products such as "Dosatron" (registered trademark), a product of DOSATRON, which does not require a power source and can mix only a set ratio.

供給管Pは、タンクにより構成された水源から供給される水T1を移送する主供給管P1と、液体を含む資源T2~T4を主供給管P1に移送する液体供給管P2(P2a~P2c)と、気体からなる資源T5~T9を主供給管P1に移送する気体供給管P3(P3a~P3e)と、各栽培ベッドAの培地a2中を貫通するように延びる地中供給管P4(P4a~P4d)と、各栽培ベッドAの培地a2の上方を延びる地上供給管P5(P5a~P5d)と、主供給管P1内を移送された資源T1~T9を地中供給管P4及び地上供給管P5に移送可能な第1供給管P6及び第2供給管P7を含んで構成されている。 The supply pipes P are composed of a main supply pipe P1 that transports water T1 supplied from a water source constituted by a tank; liquid supply pipes P2 (P2a-P2c) that transport liquid-containing resources T2-T4 to the main supply pipe P1; gas supply pipes P3 (P3a-P3e) that transport gaseous resources T5-T9 to the main supply pipe P1; underground supply pipes P4 (P4a-P4d) that extend through the culture medium a2 of each cultivation bed A; aboveground supply pipes P5 (P5a-P5d) that extend above the culture medium a2 of each cultivation bed A; and first and second supply pipes P6 and P7 that can transport the resources T1-T9 transported within the main supply pipe P1 to the underground supply pipe P4 and aboveground supply pipe P5.

地上供給管P5は、資源Tの一つである炭酸ガスT6を栽培ベッドAの近傍に供給するのに用いられ、地中供給管P4は、他の資源Tを栽培ベッドAの培地a2中に供給するのに用いられる。 The above-ground supply pipe P5 is used to supply carbon dioxide T6, one of the resources T, to the vicinity of the cultivation bed A, and the underground supply pipe P4 is used to supply another resource T into the culture medium a2 of the cultivation bed A.

電磁弁Bとして、供給装置5は、主供給管P1を開閉する電磁弁B1,B2と、液体供給管P2を開閉する電磁弁B3~B5と、気体供給管P3を開閉する電磁弁B6~B10と、地中供給管P4を開閉する電磁弁B11~B18と、地上供給管P5を開閉する電磁弁B19~B26を備えている。各電磁弁は制御装置Cにより開閉制御される。制御装置Cと各電磁弁とは、有線接続により通信可能としてもよく、無線通信可能に構成してもよい。 As solenoid valves B, the supply device 5 is equipped with solenoid valves B1 and B2 that open and close the main supply pipe P1, solenoid valves B3-B5 that open and close the liquid supply pipe P2, solenoid valves B6-B10 that open and close the gas supply pipe P3, solenoid valves B11-B18 that open and close the underground supply pipe P4, and solenoid valves B19-B26 that open and close the aboveground supply pipe P5. The opening and closing of each solenoid valve is controlled by a control device C. The control device C and each solenoid valve may be capable of communication via a wired connection or wireless communication.

各地中供給管P4a~P4dの一端部は第1供給管P6に、他端部は第2供給管P7に接続されており、各地上供給管P5の一端部は第1供給管P6に、他端部は第2供給管P7に接続されている。その結果、略水平に延びる各地中供給管P4と各地上供給管P5の両端部から中央部側へ種々の資源Tが送られるため、各栽培ベッドA全体に満遍なく種々の資源Tを供給できる。 One end of each of the central supply pipes P4a-P4d is connected to the first supply pipe P6, and the other end is connected to the second supply pipe P7. Each of the above-ground supply pipes P5 has one end connected to the first supply pipe P6 and the other end connected to the second supply pipe P7. As a result, various resources T are sent from both ends of the roughly horizontally extending central supply pipes P4 and above-ground supply pipes P5 toward the center, allowing various resources T to be supplied evenly throughout each cultivation bed A.

地上供給管P5は、培地a2上を延びる部分が、多孔質管(=ポーラスパイプ)に構成されており、その外周面に、地上供給管P5の外部と内部空間とを連通する多数の孔が形成されている。地上供給管P5における培地a2上に位置する部分以外の部分は塩ビ管により構成されている。 The portion of the above-ground supply pipe P5 that extends above the culture medium a2 is made of porous pipe (=porous pipe), and its outer surface has numerous holes that connect the outside of the above-ground supply pipe P5 to the internal space. The rest of the above-ground supply pipe P5 other than the portion located above the culture medium a2 is made of PVC pipe.

各地中供給管P4は、培地a2中を延びる部分(図2にて破線で図示)が多孔質管により構成されており、その外周面に、地中供給管P4の外部と内部空間とを連通する多数の孔が形成されている。地中供給管P4における培地a2中を延びる部分以外の部分、すなわち、各地中供給管P4の両端部は、塩ビ管により構成されている。なお、地中供給管P4の両端部の材質は塩ビ管に限定されるものではなく、例えば水道ホース等により構成することも可能である。 The portion of the underground supply pipe P4 that extends through the culture medium a2 (shown by the dashed line in Figure 2) is made of porous pipe, and its outer surface has a number of holes that connect the outside of the underground supply pipe P4 to the internal space. The portions of the underground supply pipe P4 other than the portion that extends through the culture medium a2, i.e., both ends of the underground supply pipe P4, are made of PVC pipe. Note that the material of both ends of the underground supply pipe P4 is not limited to PVC pipe, and could also be made of, for example, a water hose.

本実施形態においては、水T1に混入される資源Tとして、第1、第2の液肥T2及びT3と、植物の病原菌の増殖を抑制する有用菌を含む菌培養液T4が用いられている。有用菌を含む菌培養液T4と、第1、第2の液肥T2、T3は、各々、供給源としてのタンクに収容されている。 In this embodiment, the resources T mixed into the water T1 are first and second liquid fertilizers T2 and T3, and a bacterial culture solution T4 containing beneficial bacteria that suppress the growth of plant pathogens. The bacterial culture solution T4 containing beneficial bacteria and the first and second liquid fertilizers T2 and T3 are each stored in a tank that serves as a supply source.

2種類の液肥T2及びT3は、互いに窒素、リン、及びカリウムの成分比を互いに異にしており、第2の液肥の窒素成分の濃度は、第1の液肥の窒素成分の濃度よりも高く設定されている。第1の液肥T2には、鉄分が含まれている。 The two types of liquid fertilizers, T2 and T3, have different ratios of nitrogen, phosphorus, and potassium, with the nitrogen concentration of the second liquid fertilizer being set higher than the nitrogen concentration of the first liquid fertilizer. The first liquid fertilizer, T2, contains iron.

植物に対する病原菌の増殖を抑制する有用菌としては、ダイコンバーティシリウム黒点病等を引き起こすVerticillium dahliae Klebahnの増殖を抑制するVerticillium lecaniiや、青枯病を引き起こす病原菌であるRalstonia solanacearumの増殖を抑制する、同菌の非病原性変異株、トマト萎凋病を引き起こすFusarium oxysporumの増殖を抑制する、同菌の非病原性菌株などを用いることができる。本実施形態においては、上記F. oxysporumの非病原性菌株を有用菌の例として説明を進める。F. oxysporumの非病原性菌株を培地a2に供給することで、通常の病原性の菌株との競合による交叉防御反応により、病原性の菌株の増殖を抑制し、植物Gの萎凋病等の病気を予防・抑制することができる。 Examples of useful fungi that suppress the growth of plant pathogens include Verticillium lecanii, which suppresses the growth of Verticillium dahliae Klebahn, which causes radish black spot disease; a non-pathogenic mutant strain of Ralstonia solanacearum, which suppresses the growth of the pathogenic fungus that causes bacterial wilt; and a non-pathogenic strain of Fusarium oxysporum, which suppresses the growth of Fusarium oxysporum, which causes tomato wilt disease. In this embodiment, the non-pathogenic strain of F. oxysporum is used as an example of a useful fungus. By supplying a non-pathogenic strain of F. oxysporum to medium a2, the growth of pathogenic strains is suppressed through a cross-protection reaction caused by competition with normal pathogenic strains, thereby preventing and suppressing diseases such as wilt disease in plants.

水T1が主供給管P1内を移送される間に、電磁弁B3が開かれると第1の液肥T2が、電磁弁B4が開かれると第2の液肥T3が、電磁弁B5が開かれると有用菌を含む菌培養液T4が、各々、水T1に混入される。水T1、又は液体を含む資源T1~T3のうちの少なくとも1つを含む水T1は、主供給管P1内を、図2に示されるグレー色の矢印の方向に移送され、第1供給管P6及び第2供給管P7内を通じて、いずれか少なくとも1つの地中供給管P4内に移送される。そして、地中供給管P4の多数の孔を通じて培地a2中に供給される。 While water T1 is being transported through the main supply pipe P1, opening solenoid valve B3 mixes first liquid fertilizer T2 into the water T1; opening solenoid valve B4 mixes second liquid fertilizer T3 into the water T1; and opening solenoid valve B5 mixes bacterial culture solution T4 containing beneficial bacteria into the water T1. Water T1, or water T1 containing at least one of the liquid resources T1-T3, is transported through the main supply pipe P1 in the direction of the gray arrow shown in Figure 2, and is transported through the first supply pipe P6 and second supply pipe P7 into at least one underground supply pipe P4. It is then supplied into the culture medium a2 through the numerous holes in the underground supply pipe P4.

例えば、有用菌を含む菌培養液T4が栽培ベッドA4の培地a2中に供給される際には、制御装置Cは、主供給管P1上に配置された電磁弁B1及びB2並びに液体供給管P2c上に配置された電磁弁B5を開くとともに、地中供給管P4dの両端部に配置された電磁弁B17,B18を開く。 For example, when bacterial culture solution T4 containing beneficial bacteria is supplied to the medium a2 of cultivation bed A4, control device C opens solenoid valves B1 and B2 located on main supply pipe P1 and solenoid valve B5 located on liquid supply pipe P2c, and also opens solenoid valves B17 and B18 located at both ends of underground supply pipe P4d.

その結果、有用菌を含む菌培養液T4が水T1に混入されて、有用菌が混入された水T1が、主供給管P1、及び第1、第2供給管P6,P7を通じて、地中供給管P4d内へ移送され、地中供給管P4dの多数の孔を通じて栽培ベッドA4の培地a2中に供給される。このとき、電磁弁B1、B2、B5、B17,B18以外の他の電磁弁は閉じられる。 As a result, bacterial culture solution T4 containing beneficial bacteria is mixed into water T1, and the water T1 mixed with beneficial bacteria is transported through main supply pipe P1 and first and second supply pipes P6 and P7 into underground supply pipe P4d, and then supplied to the culture medium a2 of cultivation bed A4 through the multiple holes in underground supply pipe P4d. At this time, all solenoid valves other than solenoid valves B1, B2, B5, B17, and B18 are closed.

一方、本実施形態においては、気体からなる資源Tとして、エアコンプレッサー7により供給される空気T5と、ボンベ等の供給源から供給される炭酸ガスT6、酸素ガスT7、窒素ガスT8、及び水素ガスT9が用いられている。なお、空気T5は、空気供給源であるエアコンプレッサー7から供給されるよう構成されているが、エアコンプレッサー7によらずに、ボンベ等から供給するよう構成してもよい。資源T6~T9を主供給管P1に移送する各気体供給管P3b~P3e上には、ボンベ側から主供給管P1側へ順に、減圧弁、流量計3、電磁弁Bが設けられている。また、主供給管P1上であって、電磁弁B1の配置位置より上流側の部分には、水T1の供給量を検出する流量計3が設けられている。 In this embodiment, the gaseous resources T are air T5 supplied by an air compressor 7, and carbon dioxide gas T6, oxygen gas T7, nitrogen gas T8, and hydrogen gas T9 supplied from a supply source such as a cylinder. While air T5 is configured to be supplied from the air compressor 7, which is the air supply source, it may also be configured to be supplied from a cylinder or the like without using the air compressor 7. On each gas supply pipe P3b-P3e that transfers resources T6-T9 to the main supply pipe P1, a pressure reducing valve, a flow meter 3, and a solenoid valve B are provided, in order from the cylinder side to the main supply pipe P1 side. Furthermore, on the main supply pipe P1, upstream of the position of the solenoid valve B1, a flow meter 3 is provided to detect the amount of water T1 being supplied.

例えば、炭酸ガスT6が栽培ベッドA1に供給される場合、制御装置Cは、気体供給管P3b上に配置された電磁弁B7と、地上供給管P5a上に配置された電磁弁B19,B20を開き、他の電磁弁を閉じた状態とする。その結果、気体供給管P3bを通じて主供給管P1内に供給された炭酸ガスT6が、第1、第2供給管P6、P7内を移送される。その後、炭酸ガスT6は地上供給管P5a内を移送され、地上供給管P5aの外周面に形成された多数の孔を通じて、栽培ベッドA1にて栽培される植物Gの近傍に供給される。 For example, when carbon dioxide gas T6 is supplied to cultivation bed A1, control device C opens solenoid valve B7 located on gas supply pipe P3b and solenoid valves B19 and B20 located on aboveground supply pipe P5a, while closing the other solenoid valves. As a result, carbon dioxide gas T6 supplied into main supply pipe P1 through gas supply pipe P3b is transported through first and second supply pipes P6 and P7. Carbon dioxide gas T6 is then transported through aboveground supply pipe P5a and supplied to the vicinity of plants G being cultivated in cultivation bed A1 through numerous holes formed on the outer surface of aboveground supply pipe P5a.

また、例えば酸素ガスT7が栽培ベッドA2に供給される場合、制御装置Cは、気体供給管P3c上に配置された電磁弁B8と、地中供給管P4b上に配置された電磁弁B13、B14を開き、他の電磁弁を閉じた状態とする。 Furthermore, for example, when oxygen gas T7 is supplied to cultivation bed A2, control device C opens solenoid valve B8 located on gas supply pipe P3c and solenoid valves B13 and B14 located on underground supply pipe P4b, and closes the other solenoid valves.

その結果、気体供給管P3c上に配置された電磁弁B8を通じて主供給管P1内に供給された酸素ガスT7が、第1、第2供給管P6、P7内を移送された後、地中供給管P4b内を移送される。その後、酸素ガスT7は、地中供給管P4bの外周面に形成された多数の孔を通じて、栽培ベッドA2の培地a2中に供給される。 As a result, oxygen gas T7 supplied into the main supply pipe P1 through the solenoid valve B8 located on the gas supply pipe P3c is transported through the first and second supply pipes P6 and P7, and then through the underground supply pipe P4b. The oxygen gas T7 is then supplied into the culture medium a2 of the cultivation bed A2 through numerous holes formed on the outer surface of the underground supply pipe P4b.

さらに、例えば空気T5が栽培ベッドA3に供給される場合、制御装置Cは、エアコンプレッサー7を制御し、圧縮空気T5を気体供給管P3aを通じて主供給管P1内へ移送するとともに、地中供給管P4c上に配置された電磁弁B15、B16を開く。その結果、圧縮空気T5が、主供給管P1から第1、第2供給管P6,P7へ移送された後、地中供給管P4cの外周面に形成された多数の孔を通じて、栽培ベッドA3の培地a2中に供給される。 Furthermore, for example, when air T5 is supplied to the cultivation bed A3, the control device C controls the air compressor 7 to transfer compressed air T5 through the gas supply pipe P3a into the main supply pipe P1 and opens the solenoid valves B15 and B16 located on the underground supply pipe P4c. As a result, the compressed air T5 is transferred from the main supply pipe P1 to the first and second supply pipes P6 and P7, and then supplied into the culture medium a2 of the cultivation bed A3 through numerous holes formed on the outer surface of the underground supply pipe P4c.

制御装置Cは、CPU等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成された情報処理装置である。制御装置Cは、撮像装置8により取得される各栽培ベッドAの植物Gの画像から葉部を抽出する(換言すれば、抜き出す)画像処理部c1と、画像処理部c1により抽出された葉部の画像に基づき、植物Gの健康状態の異常の有無を判定する第1、第2異常判定部c2、c3と、画像処理部c1及び第1、第2異常判定部c2、c3により処理された種々の数値やフラグ、画像等のデータが記録される記録部c6と、各電磁弁Bの開閉制御を行う弁制御部c4と、エアコンプレッサー7の作動を制御するコンプレッサー制御部c5を備えている。弁制御部c4は本発明の「弁制御手段」に相当する。制御装置Cの入力側には、計時部9、流量計3、撮像装置8(8a~8d、図1参照)、センサユニット6、及び入力装置4が接続されている。 The control device C is an information processing device composed of a well-known microcomputer including a CPU and its peripheral circuits. The control device C includes an image processing unit c1 that extracts (i.e., extracts) leaves from images of plants G in each cultivation bed A acquired by the imaging device 8; first and second abnormality determination units c2 and c3 that determine whether or not the health of the plants G is abnormal based on the leaf images extracted by the image processing unit c1; a recording unit c6 that records various numerical values, flags, images, and other data processed by the image processing unit c1 and the first and second abnormality determination units c2 and c3; a valve control unit c4 that controls the opening and closing of each solenoid valve B; and a compressor control unit c5 that controls the operation of the air compressor 7. The valve control unit c4 corresponds to the "valve control means" of the present invention. The input side of the control device C is connected to a timer 9, a flowmeter 3, imaging devices 8 (8a-8d, see Figure 1), a sensor unit 6, and an input device 4.

記録部c6には、区画データベースc6aと、センサデータベースc6bと、撮像装置データベースc6cと、機器データベースc6dと、制御条件データベースc6eが予め格納されている。 The recording unit c6 pre-stores a section database c6a, a sensor database c6b, an imaging device database c6c, an equipment database c6d, and a control condition database c6e.

区画データベース33には、栽培施設1内の各栽培ベッドAを識別するIDと、各栽培ベッド中で栽培される植物Gの各株のIDとが紐付けされた状態で格納されている。本実施形態においては各栽培ベッドAに対し、A1~A4のいずれかのIDが付される。各株のIDは、各株が位置する栽培ベッドの符号と、各株が図1の紙面手前側から順に何番目に位置するかにより付されている。例えば、栽培ベッドA1の紙面手前側から2番目に位置する株は「A1-2」、栽培ベッドA3の紙面手前側から1番目に位置する株は「A3-1」というIDが付されている。すなわち、植物Gの各株のIDには、その株が位置する栽培ベッドAのIDが含まれている。 The section database 33 stores an ID that identifies each cultivation bed A in the cultivation facility 1 and an ID for each plant G cultivated in each cultivation bed, linked together. In this embodiment, each cultivation bed A is assigned an ID of one of A1 to A4. The ID for each plant is assigned based on the symbol of the cultivation bed in which the plant is located and the plant's position in order from the front of the page in Figure 1. For example, the plant located second from the front of the page in cultivation bed A1 is assigned the ID "A1-2," and the plant located first from the front of the page in cultivation bed A3 is assigned the ID "A3-1." In other words, the ID for each plant of plant G includes the ID of the cultivation bed A in which the plant is located.

センサデータベースc6bには、センサユニット6に含まれる各センサ6a~6eや、各センサユニット6を特定するIDが、それらの設置位置である栽培ベッドAのIDと紐付けされた状態で格納されている。
撮像装置データベースc6cには、各撮像装置8a~8dを特定するIDが、各々の撮像対象である栽培ベッドAのIDと紐付けされた状態で格納されている。
The sensor database c6b stores the sensors 6a to 6e included in the sensor unit 6 and IDs that identify each sensor unit 6, linked to the ID of the cultivation bed A where they are installed.
The imaging device database c6c stores IDs for identifying the imaging devices 8a to 8d in association with the IDs of the cultivation beds A that are the imaging targets of the imaging devices.

機器データベースc6dには、エアコンプレッサー7の機器IDと、各電磁弁Bを特定する機器IDとが格納されている。エアコンプレッサー7の機器IDは資源Tの一つである圧縮空気T5のID「T5」と紐付けされて格納されている。液体供給管P2及び気体供給管P3に配置された電磁弁Bの機器IDは資源Tを特定するID(T1~T9)と紐付けされた状態で格納されており、地中供給管P4及び地上供給管P5に配置された電磁弁Bの機器IDは栽培ベッドAのID(A1~A4)と紐付けされた状態で格納されている。各資源をいずれかの栽培ベッドAに供給する際には、制御装置Cの弁制御部c4が、供給先の栽培ベッドAのIDに紐付く電磁弁Bの機器IDと、供給する資源TのIDに紐付く電磁弁Bの機器IDを読み出して開制御する。なお、圧縮空気T5を供給する場合、資源TのIDの一つである「T5」というIDに基づき読み出されたエアコンプレッサー7の機器IDから、コンプレッサー制御部c5によるエアコンプレッサー7の作動の制御が行われる。
制御条件データベースc6eには所定の制御条件、すなわち、どのような条件のもとでどのような制御をするかという情報が格納されている。
The equipment database c6d stores the equipment ID of the air compressor 7 and the equipment IDs identifying each solenoid valve B. The equipment ID of the air compressor 7 is stored linked to the ID "T5" of compressed air T5, which is one of the resources T. The equipment IDs of the solenoid valves B arranged in the liquid supply pipe P2 and the gas supply pipe P3 are stored linked to IDs (T1 to T9) identifying the resource T, and the equipment IDs of the solenoid valves B arranged in the underground supply pipe P4 and the aboveground supply pipe P5 are stored linked to IDs (A1 to A4) of the cultivation beds A. When supplying each resource to any cultivation bed A, the valve control unit c4 of the control device C reads out the equipment ID of the solenoid valve B linked to the ID of the destination cultivation bed A and the equipment ID of the solenoid valve B linked to the ID of the resource T to be supplied, and controls to open the solenoid valves B. When compressed air T5 is supplied, the compressor control unit c5 controls the operation of the air compressor 7 based on the device ID of the air compressor 7 read out based on the ID "T5", which is one of the IDs of the resource T.
The control condition database c6e stores predetermined control conditions, that is, information on what kind of control is performed under what conditions.

計時部9は、特定時点からの経過時間の計測等を行う電子装置であり、計測結果を制御装置Cへ出力する。さらに、計時部9は、GPS信号から現在の日時の情報を取得する時計機能と、曜日を特定するカレンダー機能を備え、これらの情報も制御装置Cへ出力する。 The timing unit 9 is an electronic device that measures the elapsed time from a specific point in time and outputs the measurement results to the control device C. In addition, the timing unit 9 has a clock function that acquires current date and time information from GPS signals and a calendar function that identifies the day of the week, and outputs this information to the control device C as well.

流量計3は、気体供給管P3b~P3eにより主供給管P1へ移送される資源T6~T9の移送量と、水T1の供給量を検出し、制御装置Cに検出信号を出力する。 Flow meter 3 detects the amount of resources T6-T9 transferred to main supply pipe P1 via gas supply pipes P3b-P3e, as well as the amount of water T1 supplied, and outputs a detection signal to control device C.

各撮像装置8a~8dはフレームH2に固定されており、制御装置Cから出力される撮像を指示する制御信号(以下、「撮像指示信号」という。)に基づき、高精細なカラー画像を取得可能に構成されている。撮像装置8aは栽培ベッドA1で栽培される植物Gを、撮像装置8bは栽培ベッドA2で栽培される植物Gを、撮像装置8cは栽培ベッドA3で栽培される植物Gを、撮像装置8dは栽培ベッドA4で栽培される植物Gを各々撮像可能な位置に配置されている。 Each of the imaging devices 8a-8d is fixed to the frame H2 and is configured to be able to capture high-resolution color images based on a control signal (hereinafter referred to as an "imaging instruction signal") that instructs imaging output from the control device C. Imaging device 8a is positioned so that it can capture images of the plants G grown in cultivation bed A1, imaging device 8b of the plants G grown in cultivation bed A2, imaging device 8c of the plants G grown in cultivation bed A3, and imaging device 8d of the plants G grown in cultivation bed A4.

各センサユニット6は、培地a2のpHを検出するpHセンサ6aと、培地a2のEC(電気伝導度)を検出するECセンサ6bと、培地a2中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ6cと、植物Gの近傍の炭酸ガス濃度を検出する炭酸ガス濃度センサ6dと、培地a2中の温度を検出する培地温度センサ6eを含んで構成されている。 Each sensor unit 6 includes a pH sensor 6a that detects the pH of the culture medium a2, an EC sensor 6b that detects the EC (electrical conductivity) of the culture medium a2, an oxygen concentration sensor 6c that detects the oxygen concentration in the culture medium a2, a carbon dioxide concentration sensor 6d that detects the carbon dioxide concentration near the plant G, and a culture medium temperature sensor 6e that detects the temperature in the culture medium a2.

入力装置4は、本実施形態においてはタッチパネルにより構成されており、潅水時刻や第1又は第2の液肥T2,T3を施肥する曜日、有用菌T4を供給する曜日及び時刻等の情報を入力し、設定することができる。入力装置4を用いて設定された情報は記録部c6に格納される。本実施形態においては、2回の潅水が行われるよう構成されており、潅水時刻として、朝と夕方の計2つの潅水時刻を設定することができる。なお、入力装置は機械式のスイッチ等により構成することも可能である。 In this embodiment, the input device 4 is configured as a touch panel, and allows for input and setting of information such as the irrigation time, the day of the week for applying the first or second liquid fertilizer T2, T3, and the day and time for supplying the beneficial bacteria T4. The information set using the input device 4 is stored in the recording unit c6. In this embodiment, the system is configured to perform irrigation twice, and a total of two irrigation times, one in the morning and one in the evening, can be set. The input device can also be configured as a mechanical switch, etc.

以上のように構成された栽培施設1において、制御装置Cは、図5に示されるように、1日のうちの所定の時間である日中か、所定の時間外である夜間かを判定し、日中においては、図6に示されるように、各栽培ベッドAに水T1を供給する潅水制御と、第1又は第2の液肥T2,T3を水T1に混入させる形で各栽培ベッドAに供給する施肥制御と、植物Gの健康状態の異常を検知し、栽培ベッドAに有用菌を含む菌培養液T4を供給する菌供給制御(図7参照)を行う。 In the cultivation facility 1 configured as described above, the control device C determines whether it is daytime, which is a predetermined time of the day, or nighttime, which is outside of the predetermined time, as shown in FIG. 5, and during the day, as shown in FIG. 6, performs irrigation control to supply water T1 to each cultivation bed A, fertilization control to supply first or second liquid fertilizer T2, T3 to each cultivation bed A by mixing it with water T1, and bacteria supply control (see FIG. 7) to detect abnormalities in the health of the plants G and supply bacterial culture solution T4 containing useful bacteria to the cultivation bed A.

一方、夜間においては、図7に示されるように、制御装置Cは、空気T5を培地a2に供給することで培地a2を冷却する冷却制御と、空気T5を除く他の気体からなる資源T6~T9を培地中に供給する気体供給制御を行う。 On the other hand, at night, as shown in Figure 7, control device C performs cooling control, which cools medium a2 by supplying air T5 to medium a2, and gas supply control, which supplies resources T6 to T9, consisting of gases other than air T5, into the medium.

まず、図6を用いて、日中に行われる各制御について説明を加える。 First, we will use Figure 6 to explain the various controls that are performed during the day.

図6は、制御装置Cにより日中に行われる各制御を示すフローチャートである。 Figure 6 is a flowchart showing the various controls performed by control device C during the day.

日中において、制御装置Cはまず、計時部9から取得される現在時刻が予め設定された朝の潅水時刻か否かを判定する(ステップd1)。 During the day, the control device C first determines whether the current time obtained from the clock unit 9 is the preset morning watering time (step d1).

判定の結果、現在時刻が朝の潅水時刻でない場合、制御装置Cは、現在時刻が潅水時刻となるまで判定を繰り返す。 If the result of the determination is that the current time is not morning irrigation time, the control device C repeats the determination until the current time becomes morning irrigation time.

これに対して、判定の結果、現在時刻が朝の潅水時刻である場合、制御装置Cは、計時部9から取得される曜日情報に基づき、本日の曜日が、入力装置4を用いて予め設定された、施肥制御を行う曜日であるか否かを判定する(ステップd2)。判定の結果、施肥制御を行う曜日である日の場合、制御装置Cの弁制御部c4は施肥制御を行う(ステップd3)。 On the other hand, if the current time is morning irrigation time, the control device C determines whether today's day is a day for fertilization control, as previously set using the input device 4, based on the day-of-the-week information obtained from the clock unit 9 (step d2). If the determination shows that today is a day for fertilization control, the valve control unit c4 of the control device C performs fertilization control (step d3).

施肥制御において、弁制御部c4は、各栽培ベッドAに配置された各ECセンサ6bの検出結果に応じて、2種類の液肥T2,T3のいずれかを各栽培ベッドAに供給する。 During fertilization control, the valve control unit c4 supplies one of two types of liquid fertilizer T2 or T3 to each cultivation bed A depending on the detection results of each EC sensor 6b arranged in each cultivation bed A.

具体的には、いずれかの栽培ベッドAについて、ECセンサ6bにより検出されるECの値が所定値未満である場合、制御装置Cの弁制御部c4は、当該栽培ベッドAの培地a2に、窒素成分の濃度が高い第2の液肥T3を供給する。例えば、ECセンサ6bにより検出されたEC値が、栽培ベッドA1の培地a2のみ所定値未満であった場合、弁制御部c4は、電磁弁B1、B2、B4、B11、及びB12を開いて栽培ベッドA1に第2の液肥T3を供給した後、これらの電磁弁Bを閉じ、電磁弁B1、B2,B3、及びB13~B18を開いて他の栽培ベッドA2~A4に第1の液肥T2を供給する。 Specifically, if the EC value detected by the EC sensor 6b for any of the cultivation beds A is less than a predetermined value, the valve control unit c4 of the control device C supplies a second liquid fertilizer T3 with a high concentration of nitrogen components to the culture medium a2 of that cultivation bed A. For example, if the EC value detected by the EC sensor 6b for only the culture medium a2 of cultivation bed A1 is less than the predetermined value, the valve control unit c4 opens solenoid valves B1, B2, B4, B11, and B12 to supply the second liquid fertilizer T3 to cultivation bed A1, then closes these solenoid valves B, and opens solenoid valves B1, B2, B3, and B13-B18 to supply the first liquid fertilizer T2 to the other cultivation beds A2-A4.

このように、培地a2のECの値が低い栽培ベッドAに対し、窒素成分の濃度が高い第2の液肥T3を供給することで、当該栽培ベッドAのECの値を上昇させることができる。 In this way, by supplying second liquid fertilizer T3, which has a high concentration of nitrogen components, to cultivation bed A, where the EC value of the culture medium a2 is low, the EC value of that cultivation bed A can be increased.

一方、施肥制御を行う曜日であるか否かの判定の結果、施肥制御を行う曜日でない場合、弁制御部c4は、すべての栽培ベッドAに対し、潅水制御を行う(ステップd4)。
潅水制御において、弁制御部c4は、電磁弁B1、B2及びB11~B18を開き、水T1をすべての栽培ベッドAに水を供給する。
On the other hand, if the result of the determination as to whether or not it is a day for fertilization control is that it is not a day for fertilization control, the valve control unit c4 performs irrigation control for all cultivation beds A (step d4).
In the irrigation control, the valve control unit c4 opens the electromagnetic valves B1, B2 and B11 to B18 to supply water T1 to all the cultivation beds A.

こうして、施肥制御又は潅水制御を行うと、制御装置Cは、計時部9から取得される計時部9から取得される曜日情報に基づき、本日の曜日が、入力装置4を用いて予め設定された、菌供給制御を行う曜日であるか否かを判定する(ステップd5)。判定の結果、菌供給制御を行う曜日である場合、制御装置Cは、予め設定された、菌供給制御を行う時刻であるか否かを判定し(ステップd6)、菌供給制御を行う時刻である場合に、後に詳述する菌供給制御を行う(ステップd7)。菌供給制御の実行頻度としては、週に一度程度であることが好ましい。 When fertilization control or irrigation control is performed in this manner, the control device C determines whether today's day is a day for performing bacterial supply control, as preset using the input device 4, based on the day-of-the-week information obtained from the clock unit 9 (step d5). If the determination shows that today is a day for performing bacterial supply control, the control device C determines whether it is the time for performing the preset bacterial supply control (step d6), and if it is the time for performing bacterial supply control, performs bacterial supply control, as described in detail below (step d7). It is preferable that bacterial supply control be performed about once a week.

本日が菌供給制御を行う曜日でない場合、及び菌供給制御が終了した後には、制御装置Cは、現在時刻が夕方の潅水時刻であるか否かを判定し(ステップd8)、潅水時刻である場合、日中の最後の制御として、すべての栽培ベッドAに対し、ステップd4と同様に潅水制御が行われる(ステップs9)。 If today is not a day of the week when fungus supply control is to be performed, or after fungus supply control has ended, the control device C determines whether the current time is evening irrigation time (step d8). If it is, irrigation control is performed on all cultivation beds A in the same manner as in step d4, as the final control of the day (step s9).

一方、図7は、制御装置Cによる菌供給制御にかかるフローチャートであり、図8(a)は、撮像装置8aにより撮像される植物Gの画像を示す模式図であり、図8(b)は、画像処理部c1により抽出された葉部の画像を示す模式図である。 On the other hand, Figure 7 is a flowchart showing the bacteria supply control by the control device C, Figure 8(a) is a schematic diagram showing an image of the plant G captured by the imaging device 8a, and Figure 8(b) is a schematic diagram showing an image of the leaf portion extracted by the image processing unit c1.

本実施形態においては、図7に示される菌供給制御の実行により、健康状態の異常が認められる植物Gがある栽培ベッドAに有用菌を含む菌培養液T4を供給し、植物Gの病気を予防・抑制することができる。
菌供給制御において、制御装置Cは、まず、撮像指示信号を各撮像装置8a~8dに出力する(ステップs1)。
In this embodiment, by executing the bacterial supply control shown in Figure 7, a bacterial culture solution T4 containing useful bacteria is supplied to a cultivation bed A containing a plant G that is found to be in an abnormal health condition, thereby preventing and suppressing diseases in the plant G.
In the bacteria supply control, the control device C first outputs an image capture instruction signal to each of the image capture devices 8a to 8d (step s1).

撮像指示信号を受信すると、撮像装置8aは栽培ベッドA1で栽培される植物Gの画像を(図8(a)参照)、撮像装置8bは栽培ベッドA2で栽培される植物Gの画像を、撮像装置8cは栽培ベッドA3で栽培される植物Gの画像を、撮像装置8dは栽培ベッドA4で栽培される植物Gの画像を、各々制御装置Cに出力する。 Upon receiving the imaging instruction signal, imaging device 8a outputs to control device C an image of the plant G being grown in cultivation bed A1 (see Figure 8(a)), imaging device 8b outputs to control device C an image of the plant G being grown in cultivation bed A2, imaging device 8c outputs to control device C an image of the plant G being grown in cultivation bed A3, and imaging device 8d outputs to control device C an image of the plant G being grown in cultivation bed A4.

撮像装置8から各栽培ベッドAの植物Gのカラー画像(図8(a)参照)を受信すると、制御装置Cの画像処理部c1は、撮像された各カラー画像に対し、彩度と色相を閾値処理することによって、植物Gの葉部のみを抽出したカラー画像を生成する(ステップs2、図8(b)参照)。なお、図8(b)に示される葉部抽出画像においては、葉部を明確に示すため白色で表しているが、実際の葉部抽出画像において、葉部は緑色等の実際の葉の色に近い色であり、撮像装置8のイメージセンサにより取得・再現された色である。 When color images of plants G in each cultivation bed A (see Figure 8(a)) are received from the imaging device 8, the image processing unit c1 of the control device C performs threshold processing on the saturation and hue of each captured color image to generate a color image in which only the leaves of the plants G are extracted (step s2, see Figure 8(b)). Note that in the leaf extraction image shown in Figure 8(b), the leaves are shown in white to clearly show them, but in an actual leaf extraction image, the leaves are a color close to the actual leaf color, such as green, and are the color captured and reproduced by the image sensor of the imaging device 8.

こうして、栽培ベッドAごとの植物Gの葉部抽出画像が生成されると、制御装置Cの第1異常判定部c2は、葉部抽出画像内の植物Gの各株について、葉部を示す部分の面積を算出し、植物Gの各株のIDとともに記録部c6に記録する(ステップs3)。以下、葉部抽出画像における各株の葉部を示す面積を、「葉部面積」という。本実施形態においては、葉部抽出画像内の植物Gの各株について算出される葉部面積は、葉部抽出画像内の植物Gの各株の葉部を示す画素数(以下、「葉部画素数」という。)である。 Once the leaf extraction image of the plants G for each cultivation bed A has been generated in this manner, the first abnormality determination unit c2 of the control device C calculates the area of the portion showing the leaves for each plant of the plants G in the leaf extraction image and records this in the recording unit c6 together with the ID of each plant of the plants G (step s3). Hereinafter, the area showing the leaves of each plant in the leaf extraction image will be referred to as the "leaf area." In this embodiment, the leaf area calculated for each plant of the plants G in the leaf extraction image is the number of pixels showing the leaves of each plant of the plants G in the leaf extraction image (hereinafter referred to as the "leaf pixel count").

次いで、第1異常判定部c2は、各株につき、前回の葉部抽出画像(=一週間に撮像されたカラー画像から生成された葉部抽出画像)中において葉部を示す(=葉部が占める)面積に対する、今回生成された葉部抽出画像中における葉部を示す(=葉部が占める)面積の割合を算出する。そして、第1異常判定部c2は、当該割合が所定値未満であるか否かを判定する(ステップs4)。 The first abnormality determination unit c2 then calculates, for each plant, the ratio of the area showing the leaves (= the area occupied by the leaves) in the currently generated leaf extraction image to the area showing the leaves (= the area occupied by the leaves) in the previous leaf extraction image (= the leaf extraction image generated from color images captured within a week).The first abnormality determination unit c2 then determines whether this ratio is less than a predetermined value (step s4).

より具体的には、第1異常判定部c2は、ステップs2で生成された葉部抽出画像に含まれる各株について、今回の葉部画素数と、前回に同一の株について記録された葉部画素数とを比較し、記録された前回の葉部画素数に対する今回の(=最新の)葉部画素数の割合が所定値以上であるか否かを判定する。今回の葉部画素数とは、ステップs3で記録された葉部画素数である。葉部抽出画像内の株の見分けは、例えば、撮像装置8により撮像される各栽培ベッドAの画角中に含まれる2つの株の間に、識別用のラベルを各栽培ベッドAに設けておき、撮像されたラベルを基準に、葉部が左側に位置するか右側に位置するかで、いずれの株の葉部であるかを区別できる。なお、本実施形態においては上述のように植物Gの株ごとに前回の葉部面積に対する今回の葉部面積の割合を算出するよう構成されているが、栽培ベッドAごと、すなわち、葉部抽出画像ごとに、前回の葉部面積に対する今回の葉部面積の割合を算出してもよい。 More specifically, for each plant included in the leaf extraction image generated in step s2, the first abnormality determination unit c2 compares the current leaf pixel count with the leaf pixel count recorded previously for the same plant, and determines whether the ratio of the current (i.e., latest) leaf pixel count to the previously recorded leaf pixel count is equal to or greater than a predetermined value. The current leaf pixel count is the leaf pixel count recorded in step s3. Plants in the leaf extraction image can be distinguished, for example, by providing an identification label on each cultivation bed A between two plants included in the field of view of each cultivation bed A captured by the imaging device 8, and determining which plant's leaf belongs to which plant based on whether the leaf is located on the left or right side of the captured label. Note that, as described above, this embodiment is configured to calculate the ratio of the current leaf area to the previous leaf area for each plant G. However, the ratio of the current leaf area to the previous leaf area may also be calculated for each cultivation bed A, i.e., for each leaf extraction image.

判定の結果、前回の葉部面積に対する今回の葉部面積の割合が所定値未満である株がある場合、植物Gの当該株の葉部が萎れたり、落葉しているなどの健康状態の異常が認められるので、第1異常判定部c2は、当該株について健康状態が異常である旨の判定を行い、当該株のIDと、異常の旨のフラグとを紐付けしたデータを記録部c6に記録する(ステップs5)。同時に、第1異常判定部c2は、前回の葉部面積に対する今回の葉部面積の割合が所定値以上である株について、健康状態が異常である旨の判定を行い、当該株のIDと、正常の旨のフラグとを紐付けしたデータを記録部c6に記録する。 If the result of the determination is that there is a plant where the ratio of the current leaf area to the previous leaf area is less than a predetermined value, an abnormality in the health of the plant G is recognized, such as wilting or leaf loss of the leaves. The first abnormality determination unit c2 determines that the health of the plant is abnormal and records data linking the plant's ID with a flag indicating abnormality in the recording unit c6 (step s5). At the same time, the first abnormality determination unit c2 determines that the health of the plant where the ratio of the current leaf area to the previous leaf area is equal to or greater than a predetermined value is abnormal, and records data linking the plant's ID with a flag indicating normal in the recording unit c6.

これに対し、判定の結果、前回の葉部面積に対する今回の葉部面積の割合が所定値未満である株がない場合、いずれの株にも葉部が萎れたり、落葉しているなどの健康状態の異常が認められないので、第1異常判定部c2は、各株について健康状態が正常である旨の判定を行い(ステップs6)、当該株のIDと、正常の旨のフラグとを紐付けしたデータを記録部c6に記録する。 On the other hand, if the result of the judgment is that there are no plants where the ratio of the current leaf area to the previous leaf area is less than the predetermined value, and no abnormalities in the health of any of the plants, such as wilted or fallen leaves, are found, the first abnormality judgment unit c2 judges that the health of each plant is normal (step s6) and records data linking the plant's ID with a flag indicating normality in the recording unit c6.

こうして、第1異常判定部c2による葉部の萎れ・落葉等に基づく異常の検知が終了すると、制御装置Cの第2異常判定部c3による葉部の変色に基づく異常の検知の工程に移行する。葉部の変色とは、例えば、植物Gの葉部が黄化又は褐変したり、葉部に斑点が生じた状態である。 Once the first abnormality determination unit c2 has finished detecting abnormalities such as leaf wilting and leaf drop, the process moves to the step of detecting abnormalities based on leaf discoloration by the second abnormality determination unit c3 of the control device C. Leaf discoloration refers to, for example, yellowing or browning of the leaves of the plant G, or the appearance of spots on the leaves.

具体的には、まず、第2異常判定部c3は、葉部抽出画像について、画素ごとに、色の濃淡を数値化する(ステップs7)。すなわち、葉部を示す各画素について、色が濃いほど濃淡値を高く出し、色が薄いほど濃淡値を小さく出す。濃淡値とは、各画素の濃淡を示す値である。 Specifically, the second anomaly determination unit c3 first quantifies the color density for each pixel in the leaf extraction image (step s7). That is, for each pixel representing a leaf, the darker the color, the higher the gray value, and the lighter the color, the lower the gray value. The gray value is a value that indicates the gray value of each pixel.

次いで、第2異常判定部c3は、今回生成された葉部抽出画像における植物Gの各株について、葉部面積に対する、葉部が変色した部分を示す(=葉の変色した部分が占める)面積の割合を算出する。そして、第2異常判定部c3は、当該割合が所定値以上であるか否かを判定する(ステップs8)。以下、葉部抽出画像における各株の葉部が変色した部分の面積を「変色面積」という。 Next, the second abnormality determination unit c3 calculates the ratio of the area showing discolored leaf parts (i.e., the area occupied by discolored leaf parts) to the leaf area for each plant G in the leaf extraction image generated this time. The second abnormality determination unit c3 then determines whether this ratio is equal to or greater than a predetermined value (step s8). Hereinafter, the area of discolored leaf parts for each plant in the leaf extraction image will be referred to as the "discolored area."

より具体的には、第2異常判定部c3は、葉部抽出画像における植物Gの各株について、葉部画素数に対する、色の濃淡値が閾値未満である画素の数(以下、「変色画素数」という。)の割合を算出し、この割合が所定値以上であるか否かを判定する。 More specifically, the second abnormality determination unit c3 calculates the ratio of the number of pixels whose color density value is less than a threshold (hereinafter referred to as the "number of discolored pixels") to the total number of leaf pixels for each plant G in the leaf extraction image, and determines whether this ratio is equal to or greater than a predetermined value.

色の濃淡値の閾値には、例えば、黄化等、葉部が変色したと考えられる値を設定でき、変色画素数の割合の所定値には、例えば、葉部を変色させる萎凋病等の病気の極初期症状の可能性が考えられる値を設定することができる。なお、本実施形態においては上述のように植物Gの株ごとに変色した葉部の割合を算出するよう構成されているが、栽培ベッドAごと、すなわち、葉部抽出画像ごとに変色した葉部の割合を算出してもよい。 The threshold value for color intensity can be set to a value that indicates leaf discoloration, such as yellowing, and the predetermined value for the percentage of discolored pixels can be set to a value that indicates the possibility of an early symptom of a disease such as wilt that causes leaf discoloration. While this embodiment is configured to calculate the percentage of discolored leaves for each plant G as described above, it is also possible to calculate the percentage of discolored leaves for each cultivation bed A, i.e., for each leaf extraction image.

判定の結果、変色面積の割合が閾値以上である植物Gの株がない場合、いずれの栽培ベッドAにも健康状態に異常がある植物Gが認められないため、第2異常判定部c3は、すべての植物Gについて、健康状態が正常である旨の判定を行う(ステップs9)。 If the result of the determination is that there are no plants G whose discoloration area ratio is equal to or greater than the threshold, then no plants G with abnormal health conditions have been found in any of the cultivation beds A, and the second abnormality determination unit c3 determines that the health conditions of all plants G are normal (step s9).

これに対し、判定の結果、変色面積の割合が閾値以上である植物Gの株がある場合、当該株について、葉部の変色が発生したという健康状態の異常が認められる。このため、第2異常判定部c3は、変色面積の割合が閾値以上である当該株について健康状態が異常である旨の判定を行い、当該株のIDと、異常の旨のフラグとを紐付けしたデータを記録部c6に記録する(ステップs10)。同時に、第2異常判定部c3は、変色面積の割合が閾値未満である植物Gの株について、健康状態が正常である旨の判定を行い、該株のIDと、正常の旨のフラグとを紐付けしたデータを記録部c6に記録する。 In contrast, if the result of the judgment is that there is a plant G whose discoloration area ratio is equal to or greater than the threshold, it is determined that the plant has an abnormal health condition, in that the leaves have discolored. Therefore, the second abnormality judgment unit c3 judges that the health condition of the plant whose discoloration area ratio is equal to or greater than the threshold is abnormal, and records data linking the plant's ID with a flag indicating abnormality in the recording unit c6 (step s10). At the same time, the second abnormality judgment unit c3 judges that the health condition of the plant G whose discoloration area ratio is less than the threshold is normal, and records data linking the plant's ID with a flag indicating normal in the recording unit c6.

こうして、第2異常判定部c3による葉部の変色に基づく異常の検知が終了すると、第1、第2異常判定部c2、c3の少なくとも一方により健康状態が異常である旨の判定が行われた株がある栽培ベッドAのみに対し、有用菌を含む菌培養液T4が選択的に供給される(ステップs11)。以下において、健康状態の異常が検知された植物Gのある栽培ベッドAのみに対して選択的に有用菌を含む菌培養液T4を供給することを「選択供給」という。なお、すべての栽培ベッドAのすべての株について、健康状態が正常の旨の判定が行われた場合には、有用菌を含む菌培養液T4の供給が行われずに、図7に示される処理が終了される。 Once the second abnormality determination unit c3 has finished detecting an abnormality based on leaf discoloration, bacterial culture solution T4 containing useful bacteria is selectively supplied only to the cultivation beds A containing plants whose health state has been determined to be abnormal by at least one of the first and second abnormality determination units c2 and c3 (step s11). Hereinafter, the selective supply of bacterial culture solution T4 containing useful bacteria only to the cultivation beds A containing plants G whose health state has been detected to be abnormal will be referred to as "selective supply." Note that if the health state of all plants in all cultivation beds A is determined to be normal, the supply of bacterial culture solution T4 containing useful bacteria is not performed, and the processing shown in FIG. 7 is terminated.

選択供給において、制御装置Cの弁制御部c4は、第1、第2異常判定部c2、c3により異常の旨のフラグが紐付けされた植物Gの株のIDから、異常が検知された株が位置する栽培ベッドAのIDを読み出す。そして、弁制御部c4は、電磁弁Bを制御し、当該IDにより示される栽培ベッドAのみに対し有用菌を含む菌培養液T4を供給する。 In selective supply, the valve control unit c4 of the control device C reads the ID of the cultivation bed A in which the plant detected as abnormal is located from the ID of the plant G that has been flagged as abnormal by the first and second abnormality determination units c2 and c3. The valve control unit c4 then controls the solenoid valve B to supply the bacterial culture solution T4 containing useful bacteria only to the cultivation bed A indicated by that ID.

例えば、図1に示される栽培ベッドA1の紙面手前側の株と、栽培ベッドA2の紙面手前側の株のみにおいて、健康状態の異常の判定が行われた場合、制御装置Cの弁制御部c4は、異常の旨のフラグが紐付けされた「A1-1」「A2-1」のIDから、「A1」及び「A2」という栽培ベッドA1、A2のIDを読み出し、これらのIDと、資源T4とに紐付けされた電磁弁Bである電磁弁B1、B2、B5、及びB11~B14のみを、第1の所定の時間にわたって開く。これにより、異常が認められた株のある栽培ベッドA1、A2のみの培地a2に、有用菌を含む水が供給される。 For example, if an abnormality in the health status is determined only for the plants on the front side of cultivation bed A1 and the plants on the front side of cultivation bed A2 shown in Figure 1, the valve control unit c4 of the control device C reads the IDs of cultivation beds A1 and A2, "A1" and "A2," from the IDs "A1-1" and "A2-1" associated with the abnormality flag, and opens only solenoid valves B1, B2, B5, and B11-B14, which are solenoid valves B associated with these IDs and resource T4, for a first predetermined time. As a result, water containing beneficial bacteria is supplied to the culture medium a2 only in cultivation beds A1 and A2 where abnormal plants are found.

こうして、健康状態に異常が認められた株のある栽培ベッドAに対し、有用菌を含む水が供給されると、制御装置Cの弁制御部c4は、水のみを当該栽培ベッドAに第2の所定の時間にわたって供給する(ステップs12)。 In this way, when water containing beneficial bacteria is supplied to cultivation bed A containing plants that have been found to be in an abnormal state of health, the valve control unit c4 of the control device C supplies only water to the cultivation bed A for a second predetermined period of time (step s12).

上述の例のように、異常が認められた株が栽培ベッドA1、A2のみにある場合、弁制御部c4は、電磁弁B5を閉じ、電磁弁B1,B2及びB11~B14のみを第2の所定の時間にわたって開いた状態とする。これにより、水T1のみが当該栽培ベッドAの培地a2に供給される。このため、当該栽培ベッドAへ通じる供給管P内の、特に培地a2上を延びる地上供給管P5の部分に形成された多数の孔に詰まった粘性の高い有用菌の菌培養液T4による“ぬめり”を洗い流され、その後の気体の供給が可能となる。 As in the example above, if abnormal plants are found only in cultivation beds A1 and A2, valve control unit c4 closes solenoid valve B5 and leaves solenoid valves B1, B2, and B11-B14 open for a second predetermined time. This allows only water T1 to be supplied to the culture medium a2 of that cultivation bed A. This washes away the slime caused by the highly viscous beneficial fungus culture solution T4 that has clogged the numerous holes in the supply pipe P leading to that cultivation bed A, particularly in the aboveground supply pipe P5 extending above the culture medium a2, allowing the subsequent supply of gas.

最後に、弁制御部c4が電磁弁B1を閉じて電磁弁B6を開けるとともに、コンプレッサー制御部c5が、エアコンプレッサー7を作動させ、圧縮空気T5を、健康状態に異常が認められた株のある栽培ベッドAのみに、第3の所定の時間に亘って供給する(ステップs13)。このとき、上述の例のように、異常が認められた株が栽培ベッドA1、A2のみにある場合、制御装置Cの弁制御部c4は、電磁弁B6及びB11~B14のみを開いた状態とする。 Finally, the valve control unit c4 closes solenoid valve B1 and opens solenoid valve B6, and the compressor control unit c5 operates the air compressor 7 to supply compressed air T5 for a third predetermined time only to the cultivation bed A containing plants found to be abnormal in health (step s13). At this time, if, as in the example above, the plants found to be abnormal are only found in cultivation beds A1 and A2, the valve control unit c4 of the control device C will keep only solenoid valves B6 and B11-B14 open.

このように、供給管P内を水洗いした上で、異常が認められた株のある栽培ベッドAに圧縮空気T5を供給することで、当該栽培ベッドAの培地a2内に供給された有用菌の一例である非病原性のF. oxysporumに、酸素を含む空気を送り込むことができる。
各栽培ベッドAの培地a2はマルチングシートa5により覆われているため(図4参照)、空気を培地a2中に長時間にわたって保持することができる。
In this way, by rinsing the inside of the supply pipe P with water and then supplying compressed air T5 to the cultivation bed A containing the plants found to be abnormal, oxygen-containing air can be sent to the non-pathogenic F. oxysporum, an example of a beneficial bacterium, supplied to the culture medium a2 of the cultivation bed A.
The culture medium a2 of each cultivation bed A is covered with a mulching sheet a5 (see Figure 4), so that air can be retained in the culture medium a2 for a long period of time.

ここで、F. oxysporum等の糸状菌の繁殖には酸素が必要である。しかしながら、一般に、土壌等の培地中の酸素濃度は、空気中の酸素濃度よりも低い。このため、上述のように、酸素を含む圧縮空気T5を、非病原性のF. oxysporumが供給された培地a2内に供給し、保持することにより、培地a2中での非病原性のF. oxysporumの繁殖(=培養)を促進できる。したがって、栽培ベッドA又は植物G内での病原菌の増殖を抑制でき、植物Gの病気を予防・抑制することができる。加えて、圧縮空気T5を供給することで、水T1の供給により過度に濡れた培地a2を適度に乾燥させることができ、植物Gの根腐れを防止できる。ステップs13において供給される空気は、有用菌の一例である非病原性のF. oxysporumの繁殖を促進する「有用気体」の一例であり、有用気体とは、病原菌の増殖を抑制する有用菌の繁殖を促進する気体である。 Here, oxygen is required for the growth of filamentous fungi such as F. oxysporum. However, the oxygen concentration in culture media, such as soil, is generally lower than that in air. Therefore, as described above, supplying and maintaining oxygen-containing compressed air T5 into culture medium a2 to which non-pathogenic F. oxysporum has been supplied promotes the growth (i.e., cultivation) of non-pathogenic F. oxysporum in culture medium a2. This suppresses the growth of pathogenic bacteria in cultivation bed A or plant G, thereby preventing and suppressing disease in plant G. In addition, supplying compressed air T5 allows the culture medium a2, which has become overly wet due to the supply of water T1, to be adequately dried, thereby preventing root rot of plant G. The air supplied in step s13 is an example of a "useful gas" that promotes the growth of non-pathogenic F. oxysporum, an example of a beneficial bacterium. A useful gas is a gas that promotes the growth of beneficial bacteria that suppress the growth of pathogenic bacteria.

なお、異常が認められた栽培ベッドAに、圧縮空気T5を供給した後に、さらに、酸素ガスT7を当該栽培ベッドA(上述の例においては栽培ベッドA1、A2)の培地a2中に供給するよう構成してもよく、圧縮空気T5の供給に代えて、酸素ガスT7を培地a2中に供給するよう構成してもよい。これにより、培地a2中の酸素濃度を上昇させることができ、有用菌の繁殖をより一層促進することができる。酸素ガスT7は本発明の有用菌の一例である非病原性のF. oxysporumの繁殖を促進する「有用気体」の他の一例である。 Furthermore, after compressed air T5 is supplied to a cultivation bed A where an abnormality has been detected, oxygen gas T7 may be supplied to the culture medium a2 of that cultivation bed A (cultivation beds A1 and A2 in the above example), or oxygen gas T7 may be supplied to the culture medium a2 instead of compressed air T5. This increases the oxygen concentration in the culture medium a2, further promoting the growth of beneficial bacteria. Oxygen gas T7 is another example of a "useful gas" that promotes the growth of non-pathogenic F. oxysporum, an example of a beneficial bacterium of the present invention.

最後に、制御装置Cの弁制御部c4は、各電磁弁Bを閉める。これをもって、制御装置Cによる菌供給制御が終了する。 Finally, the valve control unit c4 of the control device C closes each solenoid valve B. This ends the bacteria supply control by the control device C.

このように、本実施形態においては、植物Gの葉部が萎れたり落葉している株や、葉部の変色が発生している株がある場合に、当該株のある栽培ベッドAの培地a2中に、病原菌の増殖を抑制する有用菌の一例であるF. oxysporumの非病原性菌株を自動的に供給した上で、F. oxysporumの非病原性菌株の繁殖を促進する空気を供給するよう構成されているから、F. oxysporumの非病原性菌株を培地a2中で繁殖させることができ、当該栽培ベッドAでの病原性を有するF. oxysporumの増殖を抑制できる。したがって、植物の一例であるトマトの萎凋病等を予防・抑制することができる。 In this way, in this embodiment, if there are plants G with wilted or fallen leaves, or plants with discolored leaves, the system is configured to automatically supply a non-pathogenic strain of F. oxysporum, an example of a beneficial bacterium that suppresses the growth of pathogenic bacteria, to the medium a2 of the cultivation bed A where the plants are located, and then supply air that promotes the growth of the non-pathogenic strain of F. oxysporum.This allows the non-pathogenic strain of F. oxysporum to grow in the medium a2, suppressing the growth of pathogenic F. oxysporum in the cultivation bed A.This makes it possible to prevent and suppress diseases such as wilt in tomatoes, an example of a plant.

一方、図9は、制御装置Cにより夜間に行われる各制御を示すフローチャートである。
夜間において、制御装置Cは、まず、培地a2の冷却制御を行う(ステップn1)。
On the other hand, FIG. 9 is a flowchart showing the various controls performed by the control device C at night.
At night, the control device C first controls the cooling of the culture medium a2 (step n1).

冷却制御において、制御装置Cは、各栽培ベッドAに配置されたセンサユニット6の培地温度センサ6eにより検出される各栽培ベッドAの培地a2の温度が所定値以上であるか否かを判定する。そして、制御装置Cは培地a2の温度が所定値以上である栽培ベッドAがある場合、制御装置Cは、当該栽培ベッドAの培地a2に空気T5を供給する。空気T5の供給においては、弁制御部c4により電磁弁B6及び当該栽培ベッドAに対応する電磁弁B(例えば栽培ベッドA3の場合、電磁弁B15、B16)が開制御されるとともに、コンプレッサー制御部c5によりエアコンプレッサー7の作動が開始される。これにより、例えば、夏などの暑い時期に、蓄熱している培地a2の温度を夜間に下げることができる。なお、空気T5の供給は、所定の時間にわたって行われる構成であってもよく、当該培地a2の温度が所定値未満となるまで継続される構成であってもよい。 During cooling control, the control device C determines whether the temperature of the culture medium a2 in each cultivation bed A, detected by the culture medium temperature sensor 6e of the sensor unit 6 arranged in each cultivation bed A, is above a predetermined value. If the temperature of the culture medium a2 in any cultivation bed A is above the predetermined value, the control device C supplies air T5 to the culture medium a2 in that cultivation bed A. To supply air T5, the valve control device c4 controls solenoid valve B6 and the solenoid valve B corresponding to that cultivation bed A (e.g., solenoid valves B15 and B16 in the case of cultivation bed A3) to open, and the compressor control device c5 starts operation of the air compressor 7. This allows the temperature of the heat-accumulating culture medium a2 to be lowered at night, for example, during hot periods such as summer. The supply of air T5 may be configured to be performed for a predetermined period of time, or may be configured to continue until the temperature of the culture medium a2 falls below the predetermined value.

こうして冷却制御を行うと、制御装置Cは、気体供給制御を行う(ステップn2)。 After performing cooling control in this manner, control device C performs gas supply control (step n2).

気体供給制御において、制御装置Cは、各栽培ベッドAに設けられたセンサユニット6の検出結果に応じた適切な資源T6~T9を供給する。例えば、栽培ベッドA1に配置された酸素濃度センサ6cにより検出された培地a2中の酸素濃度が低い場合、制御装置Cの弁制御部c4は、電磁弁B8,B11及びB12のみを開き、栽培ベッドA1のみの培地a2中に酸素ガスT7を供給する。これにより、有用菌の一例である非病原性のF. oxysporumの繁殖を促進できるとともに、酸素濃度が低い栽培ベッドAのみに酸素を供給することで、酸素の供給にかかるコストを抑えることができる。 In gas supply control, the control device C supplies appropriate resources T6 to T9 according to the detection results of the sensor units 6 installed in each cultivation bed A. For example, if the oxygen concentration in the culture medium a2 detected by the oxygen concentration sensor 6c installed in cultivation bed A1 is low, the valve control unit c4 of the control device C opens only solenoid valves B8, B11, and B12 to supply oxygen gas T7 into the culture medium a2 in cultivation bed A1 only. This promotes the growth of non-pathogenic F. oxysporum, an example of a beneficial bacterium, and reduces the cost of oxygen supply by supplying oxygen only to cultivation bed A, which has a low oxygen concentration.

酸素ガスT7の供給は、所定の時間にわたって行われるよう構成してもよく、酸素濃度センサ6cにより検出される酸素濃度が所定の濃度以上となるまで行われるよう構成してもよい。なお、植物が水気を好む種類で、培地中に水が多く含まれる場合には、酸素濃度センサ6cに代えて、溶存酸素濃度センサを用いてもよい。 Oxygen gas T7 may be supplied for a predetermined period of time, or until the oxygen concentration detected by oxygen concentration sensor 6c reaches a predetermined concentration or higher. If the plant is a moist-loving species and the culture medium contains a lot of water, a dissolved oxygen concentration sensor may be used instead of oxygen concentration sensor 6c.

このように、本実施形態の冷却制御と気体供給制御においては、センサユニット6の検出結果に応じて、気体からなる資源T5~T9を供給するよう構成されているが、夜間に、空気T5、酸素ガスT7,窒素ガスT8又は/及び水素ガスT9を、定期的に各栽培ベッドAの培地a2中に供給するよう構成してもよい。これにより、土壌等の培地a2及び植物Gの根を活性化することができる。また、気体からなる資源T5~T9の供給について、AIを用いてタイミングと供給量とを判断するよう構成してもよい。培地a2中に供給された気体からなる資源T5~T9は、液体を含む資源T1~T4と異なり、培地a2中に満遍なく拡散される。 As described above, the cooling control and gas supply control of this embodiment are configured to supply gaseous resources T5-T9 in accordance with the detection results of the sensor unit 6. However, air T5, oxygen gas T7, nitrogen gas T8, and/or hydrogen gas T9 may also be configured to be periodically supplied to the culture medium a2 of each cultivation bed A at night. This can activate the culture medium a2, such as soil, and the roots of the plants G. Furthermore, the timing and amount of supply of the gaseous resources T5-T9 may be determined using AI. Unlike the liquid resources T1-T4, the gaseous resources T5-T9 supplied to the culture medium a2 are diffused evenly throughout the culture medium a2.

<本実施形態の技術的意義> <Technical significance of this embodiment>

図1ないし図8に示された本実施形態によれば、異常検知手段に相当する撮像装置8、画像処理部c1、及び第1、第2異常判定部c2、c3により、植物Gの健康状態の異常が検知された栽培ベッドAに、病原性のF. oxysporumの増殖を抑制する有用菌の一例であるF. oxysporumの非病原性菌株が供給されるから、当該栽培ベッドA内での病原菌の増殖が抑えられる。したがって、無農薬栽培又は減農薬栽培でも、植物Gの病気を予防・抑制することができる。 In this embodiment shown in Figures 1 to 8, a non-pathogenic strain of F. oxysporum, an example of a beneficial fungus that suppresses the growth of pathogenic F. oxysporum, is supplied to a cultivation bed A in which an abnormality in the health of a plant G is detected by the imaging device 8, image processing unit c1, and first and second abnormality determination units c2 and c3, which correspond to the abnormality detection means, thereby suppressing the growth of pathogenic fungi within the cultivation bed A. Therefore, diseases of plants G can be prevented and suppressed even in pesticide-free or reduced-pesticide cultivation.

ここで、一般に、菌類を培養するには多額のコストがかかるため、栽培ベッドAに有用菌を供給し続けるのにコストが嵩んでしまう恐れがある。しかしながら、本実施形態においては、いずれかの栽培ベッドA内の植物Gの健康状態の異常が検知されたときに、当該栽培ベッドAに対して選択的に(換言すれば、当該栽培ベッドAのみに)有用菌が供給されるよう構成されているから、すべての栽培ベッドAに頻繁に有用菌が供給される場合に比して、有用菌の供給量を抑えることができ、したがって、有用菌の培養又は購入にかかるコストを抑制できる。 Generally, cultivating fungi is very expensive, and there is a risk that the cost of continuously supplying useful bacteria to the cultivation beds A will be high. However, in this embodiment, when an abnormality in the health of a plant G in any of the cultivation beds A is detected, useful bacteria are selectively supplied to that cultivation bed A (in other words, only to that cultivation bed A). This makes it possible to reduce the amount of useful bacteria supplied compared to when useful bacteria are frequently supplied to all cultivation beds A, thereby reducing the costs associated with cultivating or purchasing useful bacteria.

さらに、本実施形態によれば、有用菌を栽培ベッドA内の培地a2中に供給することで、当該培地a2中で有用菌を培養する(=繁殖させる)ことができ、少量少頻度の供給でも、病気を予防・抑制する効果を充分に発揮できる。 Furthermore, according to this embodiment, by supplying beneficial bacteria to the culture medium a2 in the cultivation bed A, the beneficial bacteria can be cultivated (i.e., propagated) in the culture medium a2, and even supplying small amounts infrequently can be effective in preventing and suppressing disease.

加えて、本実施形態によれば、植物Gの健康状態に異常が認められる栽培ベッドAの培地a2に対し、自動的に有用菌が供給されることで病気を予防・抑制できるから、作業者の見張り・治療作業の負担を軽減することができる。 In addition, according to this embodiment, beneficial bacteria are automatically supplied to the culture medium a2 of cultivation bed A where abnormalities in the health of plants G are detected, thereby preventing and suppressing disease, thereby reducing the burden on workers in terms of monitoring and treatment work.

また、本実施形態によれば、有用菌が供給された栽培ベッドAの培地中に、有用菌の繁殖を促進する有用気体の例である空気T5の供給により、培地a2中の有用菌の繁殖を早め、病気の予防・抑制効果を高めることができる。 Furthermore, according to this embodiment, by supplying air T5, an example of a useful gas that promotes the proliferation of useful bacteria, to the culture medium of cultivation bed A to which useful bacteria have been supplied, the proliferation of useful bacteria in culture medium a2 can be accelerated, thereby enhancing the effectiveness of disease prevention and suppression.

さらに、本実施形態によれば、有用菌が供給された栽培ベッドAの培地a2に、水T1が供給され、その後に空気T5が供給されるよう構成されているから、地中供給管P4の外周部に形成された多数の孔に詰まった有用菌のぬめりを水で洗い流した上で、有用菌の繁殖を促進する空気を多数の孔を通じて培地中に供給できる。したがって、有用菌の供給管と、有用気体の供給管と、水の供給管とを共用した(換言すれば、1つにまとめた)構成であっても、有用気体をスムーズに培地a2中に供給でき、設備投資を抑えることができる。 Furthermore, according to this embodiment, water T1 is supplied to the culture medium a2 of the cultivation bed A to which useful bacteria have been supplied, and then air T5 is supplied. Therefore, the slime of useful bacteria that has clogged the numerous holes formed on the outer periphery of the underground supply pipe P4 is washed away with water, and air that promotes the growth of useful bacteria can be supplied into the culture medium through the numerous holes. Therefore, even if the supply pipe for useful bacteria, the supply pipe for useful gas, and the supply pipe for water are shared (in other words, combined into one), the useful gas can be smoothly supplied into the culture medium a2, reducing capital investment.

また、本実施形態によれば、有用菌T4等の資源Tを供給する供給管Pの地中供給管P4の培地a2中に位置する部分に、多孔質管が用いられているため、有用菌T4の培養に資する有用気体である空気T5や酸素ガスT7を、培地a2中に満遍なく供給でき、病気の予防・抑制効果を早期に得ることができる。 In addition, according to this embodiment, a porous pipe is used for the underground supply pipe P4 of the supply pipe P that supplies resources T such as useful bacteria T4, located in the culture medium a2.This allows air T5 and oxygen gas T7, which are useful gases that contribute to the cultivation of useful bacteria T4, to be evenly supplied throughout the culture medium a2, allowing for early disease prevention and suppression effects to be achieved.

さらに、本実施形態によれば、図7のステップs12、s13に示されるように、有用菌T4を供給した栽培ベッドAのみに対し、有用気体の供給が行われるよう構成されているため、ランニングコストを抑えることができる。 Furthermore, according to this embodiment, as shown in steps s12 and s13 of Figure 7, useful gas is supplied only to the cultivation bed A to which useful bacteria T4 has been supplied, thereby reducing running costs.

加えて、本実施形態によれば、撮像装置8により撮像されたカラー画像に基づき、植物Gの健康状態の異常を検知するよう構成されているから、植物Gの病気を検知するための水分センサ等の種々のセンサを各栽培ベッドAに設ける必要がなく、設備コストを大幅に抑えることができる。 In addition, according to this embodiment, abnormalities in the health of plants G are detected based on color images captured by the imaging device 8, so there is no need to install various sensors such as moisture sensors in each cultivation bed A to detect diseases in plants G, significantly reducing equipment costs.

さらに、本実施形態によれば、植物Gの葉部(=葉)を抽出した葉部抽出画像において、葉の変色した部分が多い場合、すなわち、葉部画素数に対する変色画素数の割合が所定値以上の場合に、植物Gの健康状態を異常と判定し、植物の健康状態が異常と判定された栽培ベッドAの培地a2中に有用菌を供給するよう構成されているから、萎凋病等の葉の色を変色させる病気を自動検知し、有用菌を供給することで、病気を抑制することができる。 Furthermore, according to this embodiment, if there are many discolored leaf areas in a leaf extraction image in which the foliage (= leaves) of plant G is extracted, i.e., if the ratio of the number of discolored pixels to the number of leaf pixels is equal to or greater than a predetermined value, the health of plant G is determined to be abnormal, and beneficial bacteria are supplied to the culture medium a2 of cultivation bed A in which the health of the plant is determined to be abnormal. Therefore, diseases that cause leaf discoloration, such as wilt, can be automatically detected, and the disease can be suppressed by supplying beneficial bacteria.

また、本実施形態によれば、撮像装置8によって所定の頻度(本実施形態では週に一度)で栽培ベッドA内の植物Gの画像が撮像され、前回の葉部抽出画像内の葉部面積に対する今回の葉部抽出画像内の葉部面積の割合(=前回の葉部画素数に対する今回の葉部画素数の割合)が所定値未満である場合に、植物Gの健康状態を異常と判定し、植物の健康状態が異常と判定された栽培ベッドAの培地a2中に有用菌を供給するよう構成されているから、萎凋病等により葉が萎れたり落葉したことを自動検知し、有用菌を供給することで、病気を抑制することができる。 In addition, according to this embodiment, the imaging device 8 captures images of the plants G in the cultivation bed A at a predetermined frequency (once a week in this embodiment), and if the ratio of the leaf area in the current leaf extraction image to the leaf area in the previous leaf extraction image (= the ratio of the current leaf pixel count to the previous leaf pixel count) is less than a predetermined value, the health of the plants G is determined to be abnormal, and useful bacteria are supplied into the culture medium a2 of the cultivation bed A where the health of the plants is determined to be abnormal. Therefore, by automatically detecting leaf wilt or leaf fall due to wilt disease or the like and supplying useful bacteria, it is possible to suppress the disease.

さらに、本実施形態によれば、各栽培ベッドAの培地a2がマルチングシートa5により覆われているから、長時間にわたって空気T5や酸素ガスT7等の有用気体を培地a2中に保持でき、有用菌の繁殖促進効果を持続させることができる。 Furthermore, according to this embodiment, the culture medium a2 of each cultivation bed A is covered with a mulching sheet a5, so useful gases such as air T5 and oxygen gas T7 can be retained in the culture medium a2 for a long period of time, thereby maintaining the effect of promoting the proliferation of useful bacteria.

本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims, and it goes without saying that these modifications are also encompassed within the scope of the present invention.

例えば、図1ないし図8に示された前記実施形態においては、栽培施設1はビニルハウスHにより構成されているが、畑や植物工場等の他の栽培施設であってもよい。 For example, in the embodiment shown in Figures 1 to 8, the cultivation facility 1 is composed of a greenhouse H, but it may also be another cultivation facility such as a field or a plant factory.

さらに、前記実施形態においては、植物Gとしてトマトが栽培される例について詳述したが、本発明が適用される植物の種類は上述のようにトマトに限定されるものではない。例えば、本発明をきゅうりの栽培に用いた場合には、変色画素数として、葉の斑点部分を示す画素数の割合を算出することにより、うどんこ病やべと病等の検知が可能となる。 Furthermore, while the above embodiment has been described in detail as an example in which tomatoes are cultivated as plant G, the type of plant to which the present invention is applicable is not limited to tomatoes, as mentioned above. For example, if the present invention is used to cultivate cucumbers, it is possible to detect powdery mildew, downy mildew, etc. by calculating the proportion of pixels that indicate leaf spots as the number of discolored pixels.

また、前記実施形態においては、水源としてタンクが用いられているが、水源はこれに限られない。例えば、水源を、地下水と、これを供給管Pに供給するポンプとにより構成し、当該ポンプの作動を制御する制御部を制御装置Cに設けることも可能である。この場合には、主供給管P1に設けられた電磁弁B1は必ずしも必要でない。また、水源として水道水を用いることも可能である。 In addition, while a tank is used as the water source in the above embodiment, the water source is not limited to this. For example, the water source could be composed of groundwater and a pump that supplies the water to the supply pipe P, with a control unit for controlling the operation of the pump being provided in the control device C. In this case, the solenoid valve B1 provided in the main supply pipe P1 is not necessarily required. It is also possible to use tap water as the water source.

加えて、有用菌T4について、農薬に含まれる殺菌剤に対して耐性を有する有用菌を用いてもよい。これにより、殺菌剤を含む低量の農薬を散布しながらも、有用菌を培地a2中で培養することができる。 In addition, useful bacteria T4 may be resistant to the fungicide contained in the pesticide. This allows useful bacteria to be cultivated in medium a2 even while spraying low amounts of pesticide, including fungicides.

さらに、前記実施形態においては、栽培施設1は、本発明の「複数の栽培区画」の一例として、複数の栽培ベッドを備え、栽培ベッド単位で有用菌T4を含む資源T1~T9の供給を行うよう構成されているが、栽培施設は、複数の栽培区画として、複数の畝、複数のエリア、又は複数の苗の条等を備えてもよく、昨今行われているように、トマト等の苗を、1苗ずつ、土壌等の培地が収容された別々の袋に入れ(定植し)、これら複数の袋を各々栽培区画としてもよい。植物の健康状態の異常が発生した特定の畝、特定のエリア、特定の苗の条、又は特定の袋等に対して、有用菌等の資源を供給するよう構成することにより、無農薬又は減農薬栽培でも、植物の病気を予防・抑制することができる。植物の苗を1苗ずつ各々別々の袋に入れて栽培する場合、各資源T1~T9を供給する供給管には、潅水用のドリップチューブを用いてもよい。この場合、ドリップチューブを、袋に収容された培地中に挿し込んでおくことにより、自動的に各種資源T1~T9をドリップチューブを通じて培地中に供給することができる。 Furthermore, in the above embodiment, the cultivation facility 1 includes multiple cultivation beds as an example of the "multiple cultivation sections" of the present invention, and is configured to supply resources T1-T9, including beneficial bacteria T4, on a bed-by-bed basis. However, the cultivation facility may also include multiple ridges, multiple areas, or multiple seedling rows as the multiple cultivation sections. As is currently done, tomato seedlings, for example, may be individually placed (planted) in separate bags containing soil or other medium, with each of these bags serving as a cultivation section. By configuring the facility to supply beneficial bacteria and other resources to a specific ridge, specific area, specific seedling row, or specific bag where abnormalities in plant health have occurred, plant diseases can be prevented and suppressed even in pesticide-free or reduced-pesticide cultivation. When plant seedlings are cultivated individually in separate bags, irrigation drip tubes may be used as supply pipes for supplying the resources T1-T9. In this case, by inserting the drip tubes into the medium contained in the bags, the various resources T1-T9 can be automatically supplied to the medium through the drip tubes.

加えて、前記実施形態においては、図7に示されるように、第1、第2異常判定部c2、c3による2段階の異常の判定(=検知)工程が設けられているが、第1異常判定部c2のみにより異常の判定が行われるよう構成してもよく、第2異常判定部c3のみにより異常の判定が行われるよう構成してもよい。 In addition, in the above embodiment, as shown in Figure 7, a two-stage abnormality determination (=detection) process is provided using the first and second abnormality determination units c2 and c3. However, the configuration may also be such that abnormality determination is performed only by the first abnormality determination unit c2, or such that abnormality determination is performed only by the second abnormality determination unit c3.

また、前記実施形態においては、栽培施設1は、植物の健康状態の異常を検知する異常検知手段として、撮像装置8と、第1、第2異常判定部c2、c3を備えているが、培地a2に潅水された水のうち、植物Gにより吸収されなかった分の水が栽培ベッドAから下に垂れるように構成し、この垂れた量をセンサにより検出するよう構成してもよい。例えば、栽培容器a3の下方に余剰の水を排出する孔を形成するとともに、日々決まった量だけ潅水を行い、当該孔の下方に、当該孔を通じて垂れた余剰の水を収容する容器を配置し、この容器内の水位をセンサにより検出可能に構成する。この場合、容器内に垂れた量が所定の量より多い場合には、植物Gの根が弱っていることが認められるので、当該栽培ベッドAに、有用菌を含む水T4を供給するよう構成することにより、植物Gの病気を予防・抑制することができる。上記「所定の量」には、例えば、日々の潅水量から、健康な植物の最低限の吸水量を差し引いた量を設定することができる。上述のように、トマト等の苗を、1苗ずつ、(栽培区画としての)袋に入れて栽培する場合にも、同様に、袋の底部に水抜き用の孔を形成し、当該孔から垂れる水の量が所定の量よりも多い場合に、有用菌を含む水を自動的に供給するよう構成することが好ましい。この場合には、例えば10袋につき1つの余剰の水量を検出するセンサを設けることにより、センサの設備コストを削減できる。 In the above embodiment, the cultivation facility 1 includes an imaging device 8 and first and second abnormality determination units c2 and c3 as abnormality detection means for detecting abnormalities in the health of plants. However, the cultivation facility 1 may also be configured so that the water irrigated to the medium a2 that is not absorbed by the plants G drips downward from the cultivation bed A, and the amount of dripping is detected by a sensor. For example, a hole for draining excess water may be formed below the cultivation container a3, and a set amount of water may be irrigated daily. A container for collecting excess water that drips through the hole may be placed below the hole, and the water level in the container may be detected by a sensor. In this case, if the amount of water dripping into the container is greater than a predetermined amount, it is determined that the roots of the plants G are weakened. Therefore, by configuring the cultivation bed A to supply water T4 containing beneficial bacteria, it is possible to prevent and suppress plant disease. The "predetermined amount" may be set, for example, to the daily irrigation amount minus the minimum amount of water absorbed by healthy plants. As mentioned above, when cultivating tomato seedlings or other plants individually in bags (as cultivation plots), it is also preferable to form drainage holes in the bottom of the bags and configure the system to automatically supply water containing beneficial bacteria if the amount of water dripping from the holes exceeds a predetermined amount. In this case, by providing one sensor to detect excess water for every 10 bags, for example, the cost of installing sensors can be reduced.

また、垂れた水の量をセンサにより検出する代わりに、培地中の水分量(水分率)をセンサにより検出可能に構成してもよい。この場合には、検出された水分量が所定の量よりも多い場合、植物Gの根が弱っていることが認められるので、当該栽培区画に対し、有用菌を含む水を供給可能に構成することにより、植物の病気を予防・抑制することができる。 In addition, instead of using a sensor to detect the amount of dripping water, the sensor may be configured to detect the amount of moisture (moisture content) in the culture medium. In this case, if the detected amount of moisture is greater than a predetermined amount, it is determined that the roots of the plant G are weakened, and by configuring the cultivation area to be able to supply water containing beneficial bacteria, plant diseases can be prevented and suppressed.

加えて、前記実施形態にかかる栽培施設1は、「異常検知手段」の例として、撮像装置8、画像処理部c1、及び第1、第2異常判定部c2、c3を備え、すべての栽培ベッドAについて、撮像装置8によりカラー画像を取得し、当該画像を画像処理部c1が画像処理した後に、第1、第2異常判定部c2、c3により異常の有無の判定を行うよう構成されているが、すべての栽培ベッドAについて、これらの異常検知手段により健康状態の異常を検知するよう構成することは必ずしも必要でない。例えば、一部の栽培ベッドAについて、上述のように、余剰の水の量を測ることにより、健康状態の異常を検知するよう構成することも可能である。すなわち、撮像装置8により取得される画像に基づき健康状態の異常を検知する栽培ベッドAと、余剰の水の量を測ることにより健康状態の異常を検知する栽培ベッドAとが混在していてもよい。 In addition, the cultivation facility 1 according to the above embodiment is equipped with an imaging device 8, an image processing unit c1, and first and second abnormality determination units c2 and c3 as examples of "abnormality detection means." It is configured so that color images of all cultivation beds A are acquired by the imaging device 8, the images are processed by the image processing unit c1, and the presence or absence of abnormalities is determined by the first and second abnormality determination units c2 and c3. However, it is not necessarily necessary to configure all cultivation beds A to detect abnormalities in the health condition using these abnormality detection means. For example, it is also possible to configure some cultivation beds A to detect abnormalities in the health condition by measuring the amount of excess water, as described above. In other words, there may be a mixture of cultivation beds A in which abnormalities in the health condition are detected based on images acquired by the imaging device 8 and cultivation beds A in which abnormalities in the health condition are detected by measuring the amount of excess water.

また、前記実施形態においては、異常検知手段のうちの画像処理部c1、及び第1、第2異常判定部c2、c3を、撮像装置8と別体の制御装置Cに設けているが、これらを撮像装置に設け、撮像装置8から出力される異常判定信号に基づき、制御装置Cの弁制御部c4が有用菌T4などの資源を栽培ベッドAに供給するよう構成してもよい。 Furthermore, in the above embodiment, the image processing unit c1 and the first and second abnormality determination units c2 and c3 of the abnormality detection means are provided in a control device C separate from the imaging device 8, but these may also be provided in the imaging device, and the valve control unit c4 of the control device C may supply resources such as useful bacteria T4 to the cultivation bed A based on the abnormality determination signal output from the imaging device 8.

さらに、前記実施形態においては、酸素ガスT7を供給することで有用菌の繁殖を促進しているが、たとえばグルタミン酸を水T1又は第1の液肥T2若しくは第2の液肥T3に含ませて培地a2中に供給するよう構成してもよい。これにより、有用菌の一例である非病原性のF. oxysporumの発芽率を上昇させ、繁殖を効果的に促進することができる。なお、グルタミン酸に代えて、又はグルタミン酸とともに、他のアミノ酸や酵素等を培地a2中に供給するよう構成してもよい。 Furthermore, in the above embodiment, the proliferation of beneficial bacteria is promoted by supplying oxygen gas T7. However, it is also possible to configure the system so that glutamic acid, for example, is contained in water T1, the first liquid fertilizer T2, or the second liquid fertilizer T3 and supplied to the culture medium a2. This increases the germination rate of non-pathogenic F. oxysporum, an example of beneficial bacteria, and effectively promotes proliferation. It is also possible to configure the system so that other amino acids, enzymes, etc. are supplied to the culture medium a2 instead of or together with glutamic acid.

さらに、前記実施形態においては、非病原性のF. oxysporumを培地a2中に供給するよう構成されているが、非病原性のF. oxysporumに代えて、又は非病原性のF. oxysporumとともに、上述したR. solanacearumの非病原性変異株を培地に供給するよう構成してもよい。これにより、青枯病の原因菌である病原性のR. solanacearumの培地a2中での増殖を抑制でき、トマト等の連作障害の発生を抑えることができる。この場合には、植物Gの健康状態に異常が認められたときに加え、定期的にR. solanacearumの非病原性変異株を含む菌培養液を、培地中に、水に混入させる形で供給することがより好ましい。 Furthermore, while the above-described embodiment is configured to supply non-pathogenic F. oxysporum to medium a2, the above-described non-pathogenic mutant strain of R. solanacearum may be supplied to the medium instead of or together with non-pathogenic F. oxysporum. This will suppress the growth of pathogenic R. solanacearum, the causative agent of bacterial wilt disease, in medium a2, thereby preventing the occurrence of continuous crop damage to tomatoes and other plants. In this case, it is more preferable to supply a bacterial culture solution containing a non-pathogenic mutant strain of R. solanacearum mixed with water to the medium periodically, in addition to when abnormalities in the health of the plants G are observed.

また、前記実施形態においては、撮像装置8により取得された各栽培ベッドAの画像に基づき、制御装置Cの第1、第2異常判定部c2、c3が植物Gの健康状態の異常を判定(検知)し、異常が認められた栽培ベッドAに有用菌T4を含む水を供給するよう構成されているが、この構成に加えて、作業者が目視で各栽培ベッドAを確認し、健康状態に異常のある植物Gを発見すると、その栽培ベッドAのIDをタッチパネル、マウス等の入力装置を用いて入力し、又は選択することにより、制御装置に選択された栽培ベッドAに、有用菌を含む菌培養液T4等の資源T1~T9を供給できるように構成してもよい。 In addition, in the above embodiment, the first and second abnormality determination units c2 and c3 of the control device C are configured to determine (detect) abnormalities in the health of plants G based on images of each cultivation bed A acquired by the imaging device 8, and to supply water containing useful bacteria T4 to cultivation beds A where abnormalities are detected. However, in addition to this configuration, when an operator visually checks each cultivation bed A and finds a plant G with an abnormal health condition, the operator may input or select the ID of that cultivation bed A using an input device such as a touch panel or mouse, and resources T1 to T9, such as bacterial culture solution T4 containing useful bacteria, may be supplied to the cultivation bed A selected by the control device.

さらに、前記実施形態においては、各撮像装置8は、フレームH2に固定されているが、例えば、ドローンや走行可能な作業車両等に撮像装置を取付け、ドローンや作業車両が飛行・走行する間に、各栽培ベッドAの画像を取得するよう構成してもよい。これにより、撮像装置の台数を減らすことができ、設備コストを抑制できる。この場合には、無線通信等により制御装置Cに送信し、前記実施形態と同様に、制御装置Cの第1、第2異常判定部c2、c3により健康状態の異常を検知することができる。 Furthermore, in the above embodiment, each imaging device 8 is fixed to the frame H2, but it may also be configured, for example, to be attached to a drone or a mobile work vehicle, and to capture images of each cultivation bed A while the drone or work vehicle is flying or traveling. This allows the number of imaging devices to be reduced, thereby suppressing equipment costs. In this case, the images are transmitted to the control device C via wireless communication, etc., and, as in the above embodiment, abnormalities in the health condition can be detected by the first and second abnormality determination units c2 and c3 of the control device C.

また、前記実施形態においては、葉部抽出画像において、葉部の色の濃淡を数値化し、この濃淡値が所定値未満の淡い部分である変色画素数の割合に基づき、植物Gの葉の変色を検知するよう構成されているが、葉部抽出画像における葉部画像数に対する所定の色範囲内の画素数の割合を算出し、この割合が所定値以上の場合に、植物の健康状態に異常がある旨の判定を行い、異常と判定された植物のある栽培区画に対し、有用菌や水、有用気体を供給するよう構成してもよい。所定の色範囲とは、たとえば黄色っぽい範囲や茶色の範囲、白色の範囲等を設定することにより、葉部の黄化、葉枯れ、斑点等を検知することができる。 In addition, in the above embodiment, the color shading of the leaves in the leaf extraction image is quantified, and discoloration of the leaves of the plant G is detected based on the proportion of discolored pixels in the light areas where this shading value is less than a predetermined value. However, the system may also be configured to calculate the proportion of pixels within a predetermined color range to the number of leaf images in the leaf extraction image, and if this proportion is equal to or greater than a predetermined value, to determine that there is something wrong with the plant's health, and to supply beneficial bacteria, water, or beneficial gas to the cultivation area containing the plant determined to be abnormal. The predetermined color range may be set to, for example, a yellowish range, a brown range, or a white range, making it possible to detect yellowing, leaf withering, spots, etc.

さらに、前記実施形態においては、資源T8として、窒素ガスを培地a2中に供給するよう構成されているが、窒素ガスに代えて、アンモニアを供給するよう構成してもよく、別途アルゴンガスを施用可能に構成してもよい。 Furthermore, in the above embodiment, nitrogen gas is supplied to the culture medium a2 as resource T8, but ammonia may be supplied instead of nitrogen gas, or argon gas may be separately applied.

また、前記実施形態において、培地a2中に有用菌及び水を供給した後に、空気又は酸素を供給する構成について詳述したが、有用菌及び水を供給した後に培地a2中に供給する気体は、有用菌の繁殖を促進するものであれば、これらに限定されるものではない。 Furthermore, in the above embodiment, a configuration in which air or oxygen is supplied after useful bacteria and water are supplied into culture medium a2 has been described in detail, but the gas supplied into culture medium a2 after the useful bacteria and water have been supplied is not limited to these, as long as it promotes the growth of useful bacteria.

加えて、前記実施形態においては、資源T1~T9の供給を断接(=断続)する本発明の「開閉弁」の一例として電磁弁Bが用いられているが、モータを含む電動弁等の他の弁部材を用いてもよい。 In addition, in the above embodiment, solenoid valve B is used as an example of the "on-off valve" of the present invention that connects and disconnects the supply of resources T1 to T9, but other valve members, such as an electrically operated valve including a motor, may also be used.

さらに、前記実施形態においては、図6に示されたように、予め設定された朝夕の潅水時刻になると、弁制御部c4が、すべての栽培ベッドAに対し、潅水制御を行うよう構成されているが、毎日の潅水回数を、その日の日射量に応じて制御装置Cが自動的に決定するよう構成してもよい。 Furthermore, in the above embodiment, as shown in FIG. 6, the valve control unit c4 is configured to control irrigation for all cultivation beds A at the preset morning and evening irrigation times, but the control unit C may also be configured to automatically determine the number of times irrigation is performed each day depending on the amount of solar radiation on that day.

例えば、栽培施設1の位置における日付と日の出の時刻及び日の入り時刻とが紐付けされたデータベースを予め図3に示された記録部c6に格納しておくとともに、作業者が、毎日の最初の潅水を日の出の時刻から何時間後に行うか、毎日の最後の潅水を日の入り時刻から何時間前に行うかを各々入力装置4を用いて制御装置Cに入力し、設定可能に構成する。潅水のタイミングが設定されると、制御装置Cは、図10に示されるように、毎日、所定の時刻(例えば午前0時)に、上記の計時部9によりGPS信号から取得された現在の日付の情報に基づき、記録部c6から当日の日の出時刻のデータを読み出すとともに、上記「最初の潅水を日の出の時刻から何時間後に行うか」の情報に基づき、その日の最初の潅水の時刻を算出して設定する(ステップdd1)。そして、設定された最初の潅水の時刻となると(ステップdd2)、制御装置Cの弁制御部c4は、各栽培ベッドAに順に潅水を行う(ステップdd3)。このように、各栽培ベッドAに順に潅水を行うことで、後に詳述するように、栽培ベッドAごとに潅水量を調整することが可能になる。 For example, a database linking the date, sunrise time, and sunset time at the location of the cultivation facility 1 is stored in advance in the recording unit c6 shown in FIG. 3, and an operator can use the input device 4 to input and set the number of hours after sunrise for the first irrigation each day and the number of hours before sunset for the last irrigation each day into the control device C. Once the irrigation timing is set, as shown in FIG. 10, the control device C reads the sunrise time data for that day from the recording unit c6 at a predetermined time each day (e.g., midnight) based on the current date information obtained from the GPS signal by the clock unit 9, and calculates and sets the time for the first irrigation of that day based on the information on "how many hours after sunrise for the first irrigation" (step dd1). Then, when the set first irrigation time arrives (step dd2), the valve control unit c4 of the control device C irrigates each cultivation bed A in sequence (step dd3). In this way, by watering each cultivation bed A in turn, it is possible to adjust the amount of water irrigation for each cultivation bed A, as will be described in detail later.

なお、栽培施設1の位置における日付と日の出の時刻及び日の入り時刻とが紐付けされたデータベースを記録部c6に格納することは必ずしも必要でなく、外部のサーバー等に格納し、栽培施設1の位置情報と日付の情報に基づき、当日の日の出の時刻及び日の入り時刻の情報を外部のサーバー等から取得するよう構成することも可能である。さらに、栽培施設1の位置のみにおける日の出の時刻及び日の入り時刻のデータベースを備えるよう構成することは必ずしも必要でなく、日付と、各地の日の出の時刻及び日の入り時刻とが紐付けされたデータベースを記録部c6又は外部のサーバー等に格納する構成としてもよい。この場合には、GPS信号等に基づき取得される栽培施設1の位置情報と日付の情報に基づき、当該データベースから日の出の時刻及び日の入り時刻の情報を読み出すことが可能である。これにより、制御装置Cの設置時に、栽培施設1の位置情報を設定する手間を省くことができる。 It is not necessary to store a database linking the date with the sunrise and sunset times for the location of the cultivation facility 1 in the recording unit c6; it is also possible to store the database on an external server, etc., and obtain information on the sunrise and sunset times for that day from the external server, etc., based on the location information and date information of the cultivation facility 1. Furthermore, it is not necessary to have a database of sunrise and sunset times only for the location of the cultivation facility 1; it is also possible to store a database linking the date with the sunrise and sunset times for each location in the recording unit c6 or an external server, etc. In this case, it is possible to read information on the sunrise and sunset times from the database based on the location information and date information of the cultivation facility 1 obtained from GPS signals, etc. This eliminates the need to set the location information of the cultivation facility 1 when installing the control device C.

1回目の潅水を行った後、制御装置Cは、別途栽培施設1に設けられる日射センサにより検出される植物Gの近傍の日射量の値を取得し(ステップdd4)、日射量の値が所定値以上であるか否かを判定し、日射量の値が所定値未満である場合には基準回数(例えば5回)だけ、所定値以上である場合には基準回数よりも所定値分多い回数(例えば1回分多い6回)だけ、各々潅水を行うよう決定する(ステップdd5)。その後、ステップ1で設定された最初の潅水の時刻(例えば、その日の日の出時刻から2時間後の時刻)から、予め設定された最後の潅水のタイミング(例えば、その日の日没時刻から5時間前の時刻)までに、等しい時間間隔で、日射量の値に応じて決定された回数だけ潅水を行うよう制御装置Cが2回目以降の各潅水の時刻を自動で算出して設定する(ステップdd6)。こうして、2回目以降の各潅水の時刻を設定すると、制御装置Cの弁制御部c4は、各潅水の時刻に(ステップdd7)、各栽培ベッドAに順に、2回目以降の潅水を行う(ステップdd8)。 After the first watering, the control device C acquires the amount of solar radiation near the plants G detected by a solar radiation sensor separately installed in the cultivation facility 1 (step dd4), determines whether the amount of solar radiation is equal to or greater than a predetermined value, and determines to water the plants a standard number of times (e.g., five times) if the amount of solar radiation is less than the predetermined value, or a number of times a predetermined value greater than the standard number of times (e.g., six times, which is one more than the standard number) if the amount of solar radiation is equal to or greater than the predetermined value (step dd5). The control device C then automatically calculates and sets the times for each subsequent watering so that the number of times determined based on the amount of solar radiation is equal to the amount of watering, from the first watering time set in step 1 (e.g., two hours after sunrise for that day) to the preset final watering time (e.g., five hours before sunset for that day) at equal time intervals (step dd6). Once the times for the second and subsequent irrigation have been set, the valve control unit c4 of the control device C will irrigate each cultivation bed A in turn from the second irrigation onwards at each irrigation time (step dd7) (step dd8).

制御装置Cは、最初の潅水(上記ステップdd3)、及び2回目以降の各潅水(上記ステップdd8)において、電磁弁Bを開くのに先立って、各栽培ベッドAの培地a2中の水分率を検出する水分率センサ(不図示)の検出値に基づき、各栽培ベッドAに潅水する水T1の量を決定することが好ましい。培地a2中の水分率が高いほど、潅水する水T1の量を少なくすることで、植物Gの根腐れを防止できる。加えて、培地a2中の水分率が所定値以上である栽培ベッドAに対しては、潅水を行わないよう構成してもよい。また、培地a2に潅水された水T1のうち、余剰分の水が栽培ベッドAから下に垂れるように構成した場合や、上述のように植物の苗を袋に分けて定植した場合、下に垂れた水の量をセンサ又はカメラの画像処理により検出し、その量が所定値以上の場合、植物Gがあまり吸水していないことが認められるので、当該栽培ベッドAに対しては、潅水量を少なくし、又は潅水を行わないよう構成することが好ましい。 During the first watering (step dd3 above) and each subsequent watering (step dd8 above), the control device C preferably determines the amount of water T1 to irrigate each cultivation bed A based on the detected value of a moisture sensor (not shown) that detects the moisture content of the medium a2 of each cultivation bed A before opening the solenoid valve B. The higher the moisture content of the medium a2, the less water T1 to irrigate, thereby preventing root rot of the plants G. Additionally, a cultivation bed A whose moisture content in the medium a2 is above a predetermined value may be configured not to be irrigated. Furthermore, when the cultivation bed A is configured so that excess water T1 irrigated to the medium a2 drips downward, or when plant seedlings are planted separately in bags as described above, the amount of dripping water is detected by a sensor or camera image processing. If the amount is above a predetermined value, it is determined that the plants G are not absorbing enough water, and the amount of water irrigated for that cultivation bed A is preferably reduced or not irrigated at all.

加えて、前記実施形態においては、図7に示されるように、植物Gの健康状態の異常が検知された栽培ベッドAに対し、有用菌を供給するよう構成されているが、異常が検知された栽培ベッドAに対しては、所定の頻度で有用菌の供給を継続するよう構成してもよい。この場合には、有用菌が供給された栽培ベッドAの培地a2中の生菌数を検知し、検知された生菌数が所定値以上で、且つ、第1又は/及び第2異常判定部c2、c3により健康状態の異常が検知されなかったことを条件として、有用菌の供給を停止することが好ましい。このように構成することによって、植物Gの病気を予防・抑制しつつ、有用菌の供給に要する費用を抑えることができる。培地a2中の生菌数の検知は、間接的なもの、すなわち、菌数の度合いを示す相関値を取得するものであってもよい。 In addition, in the above embodiment, as shown in FIG. 7, useful bacteria are supplied to a cultivation bed A in which an abnormality in the health condition of a plant G has been detected. However, the supply of useful bacteria to a cultivation bed A in which an abnormality has been detected may be continued at a predetermined frequency. In this case, it is preferable to detect the number of live bacteria in the culture medium a2 of the cultivation bed A to which useful bacteria have been supplied, and to stop the supply of useful bacteria if the detected number of live bacteria is equal to or greater than a predetermined value and no abnormality in the health condition has been detected by the first and/or second abnormality determination units c2 and c3. This configuration makes it possible to prevent and suppress diseases in plants G while reducing the cost of supplying useful bacteria. The detection of the number of live bacteria in the culture medium a2 may be indirect, i.e., by obtaining a correlation value indicating the degree of the bacteria count.

例えば、上述のように、栽培ベッドAから下に垂れた余剰の水を収容する容器を栽培ベッドAの下方に配置するとともに、当該容器にカルボキシフルオレセインジアセテート(以下、「CFDA」という)溶液を自動添加する。この容器の底部は透明色であることが好ましい。その後、夜間に、制御装置Cから送信される制御信号に基づき、当該容器の直下に配置された照射装置から容器内に励起光を自動照射するとともに、同じく当該容器の直下に配置された撮像装置により蛍光画像を自動取得し、当該蛍光画像中の蛍光輝点の数を画像処理により自動計測するか、又は画像中の蛍光強度を自動計測する。その結果、計測された蛍光輝点の数又は蛍光強度が所定値以上の場合、当該栽培ベッドAの培地a2中の菌数が多く、培地a2中での有用菌の培養に成功していることが認められるので、さらに植物Gの健康状態の異常が検知されなかったことを条件として、有用菌の供給を停止することができる。なお、計測された蛍光輝点の数又は蛍光強度が、ほぼ有用菌のエステラーゼ活性によるものとは必ずしも言えないが、植物Gの健康状態の異常が検知されなかったことを条件に含めることで、培地a2中で有用菌を培養できているものと認められる。 For example, as described above, a container for collecting excess water dripping from cultivation bed A is placed below cultivation bed A, and a carboxyfluorescein diacetate (hereinafter referred to as "CFDA") solution is automatically added to the container. The bottom of the container is preferably transparent. Then, at night, based on a control signal transmitted from control device C, an irradiation device located directly below the container automatically irradiates the container with excitation light, and an imaging device also located directly below the container automatically captures fluorescent images. The number of fluorescent spots in the fluorescent images is automatically measured by image processing, or the fluorescent intensity in the images is automatically measured. If the measured number of fluorescent spots or fluorescent intensity is equal to or greater than a predetermined value, the number of bacteria in culture medium a2 in cultivation bed A is found to be large, indicating that beneficial bacteria have been successfully cultivated in culture medium a2. Therefore, the supply of beneficial bacteria can be stopped, provided that no abnormalities in the health of plants G are detected. Although it cannot be said that the number of measured fluorescent spots or fluorescence intensity is entirely due to the esterase activity of the beneficial bacteria, it can be recognized that beneficial bacteria have been cultivated in medium a2 by including the condition that no abnormalities in the health of plant G have been detected.

このように、培地a2を通じて下方へ垂れた水内の菌数を計測することで、シャーレ等で菌を培養するのに比して、各段に早く培地a2中の生菌数を検知できるとともに、菌数の計測を自動化することができる。また、培地a2中の生菌数は、CFDAの他、例えば、ECセンサ6bにより検知される培地a2のEC値に基づき、間接的に検知するよう構成してもよく、培地a2中の鉄分等の成分値に基づき、間接的に検知するよう構成してもよい。 In this way, by measuring the number of bacteria in the water dripping downward through the medium a2, the number of live bacteria in the medium a2 can be detected much faster than by culturing bacteria in a petri dish, etc., and the measurement of the number of bacteria can be automated. Furthermore, the number of live bacteria in the medium a2 can be detected indirectly based on the EC value of the medium a2 detected by the EC sensor 6b, in addition to the CFDA, or can be detected indirectly based on the values of components such as iron in the medium a2.

1 栽培施設
3 流量計
4 入力装置
5 供給装置
6 センサユニット
7 エアコンプレッサー
8 撮像装置
9 計時部
C 制御装置
T1~T9 資源

1 Cultivation facility 3 Flow meter 4 Input device 5 Supply device 6 Sensor unit 7 Air compressor 8 Imaging device 9 Timer C Control device T1 to T9 Resources

Claims (6)

植物を栽培する複数の栽培区画を有する栽培施設であって、
各栽培区画に設けられ、植物を培養する培地と、
植物の健康状態の異常を検知する異常検知手段と、
植物の培養に資する種々の資源を供給する資源供給源と、
前記資源を各栽培区画の前記培地中へ供給する供給管と、
前記供給管に配置され、各栽培区画への前記資源の供給を断接する開閉弁と、
前記開閉弁の開閉制御を行う弁制御手段とを備え、
前記資源供給源として、植物に対する病原菌の増殖を抑制する有用菌が収容された有用菌源を含み、
前記弁制御手段は、いずれかの栽培区画内で前記異常検知手段により植物の健康状態の異常が検知されると、前記開閉弁を制御し、複数の栽培区画のうちの異常が検知された当該栽培区画の前記培地に、前記有用菌を供給することを特徴とする栽培施設。
A cultivation facility having a plurality of cultivation sections for cultivating plants,
A medium for cultivating plants provided in each cultivation section;
An abnormality detection means for detecting abnormalities in the health state of a plant;
a resource supply source that supplies various resources useful for plant cultivation;
a supply pipe for supplying the resource into the medium of each cultivation section;
an on-off valve disposed in the supply pipe for connecting and disconnecting the supply of the resources to each cultivation section;
a valve control means for controlling the opening and closing of the on-off valve,
The resource supply source includes a useful bacterial source containing useful bacteria that suppress the growth of pathogenic bacteria on plants,
A cultivation facility characterized in that when the abnormality detection means detects an abnormality in the health of a plant in any of the cultivation sections, the valve control means controls the opening/closing valve and supplies the beneficial bacteria to the culture medium of the cultivation section in which the abnormality is detected among the multiple cultivation sections.
前記資源供給源として、前記有用菌の繁殖を促進する有用気体の供給源と、水を供給する水源とを含み、
前記供給管の一部は各栽培区画の前記培地中に配置され、前記培地中に位置する前記供給管の部分に、管の内部と外部とを連通する多数の孔が形成された多孔質管が用いられており、
前記資源供給源から供給される前記有用菌、前記有用気体、又は前記水を、前記供給管の前記孔を通じて各栽培区画の前記培地中に供給可能に構成され、
前記弁制御手段は、植物の健康状態の異常が検知された栽培区画への前記有用菌の供給後、前記開閉弁を制御して、当該栽培区画の前記培地中に前記水を供給し、その後に前記有用気体を供給するよう構成されたことを特徴とする請求項1に記載の栽培施設。
The resource supply source includes a source of useful gas that promotes the growth of the useful bacteria and a water source that supplies water,
A portion of the supply pipe is disposed in the culture medium of each cultivation section, and a porous pipe having a large number of holes communicating the inside and outside of the pipe is used in the portion of the supply pipe located in the culture medium;
The beneficial bacteria, the beneficial gas, or the water supplied from the resource supply source can be supplied into the culture medium of each cultivation section through the hole of the supply pipe,
The cultivation facility described in claim 1, characterized in that the valve control means is configured to control the on-off valve to supply the water into the culture medium in the cultivation section after supplying the beneficial bacteria to the cultivation section in which an abnormality in the health of the plant has been detected, and then supply the useful gas.
前記異常検知手段は、栽培区画の植物を撮像する撮像装置と、前記撮像装置により撮像された植物の画像から、植物の葉部を抽出した葉部抽出画像を生成する画像処理部と、前記葉部抽出画像に基づき、植物の健康状態の異常を判定する異常判定手段とを備え、
前記異常判定手段は、前記葉部抽出画像において、植物の葉部を示す面積に対する、葉部の変色部分を示す面積の割合を算出し、前記割合が所定値以上である場合に植物の健康状態を異常と判定し、前記弁制御手段が、前記開閉弁を制御して、植物の健康状態が異常と判定された栽培区画の前記培地中に、前記有用菌を供給するよう構成されたことを特徴とする請求項1又は2に記載の栽培施設。
the abnormality detection means comprises an imaging device that images plants in the cultivation section, an image processing unit that generates a leaf extraction image in which leaves of the plants are extracted from the image of the plants captured by the imaging device, and an abnormality determination means that determines an abnormality in the health condition of the plants based on the leaf extraction image;
The cultivation facility described in claim 1 or 2, characterized in that the abnormality determination means calculates the ratio of the area showing discolored portions of the leaves to the area showing the leaves of the plant in the leaf extraction image, and determines that the health condition of the plant is abnormal if the ratio is equal to or greater than a predetermined value, and the valve control means is configured to control the on-off valve to supply the beneficial bacteria to the culture medium of the cultivation section in which the health condition of the plant is determined to be abnormal.
前記異常検知手段は、栽培区画の植物を所定の頻度で撮像する撮像装置と、前記撮像装置により撮像された植物の画像から、植物の葉部を抽出した葉部抽出画像を生成する画像処理部と、前記葉部抽出画像に基づき、植物の健康状態の異常を判定する異常判定手段とを備え、
前記異常判定手段は、前回に撮像された植物の画像から生成された前記葉部抽出画像における葉部を示す面積に対する、最新の植物の画像から生成された前記葉部抽出画像における葉部を示す面積の割合を算出し、当該割合が所定値未満である場合に植物の健康状態を異常と判定し、前記弁制御手段が、前記開閉弁を制御して、植物の健康状態が異常と判定された栽培区画の前記培地中に、前記有用菌を供給するよう構成されたことを特徴とする請求項1又は2に記載の栽培施設。
the abnormality detection means comprises an imaging device that images plants in the cultivation section at a predetermined frequency, an image processing unit that generates a leaf extraction image in which leaves of the plants are extracted from the image of the plants captured by the imaging device, and an abnormality determination means that determines an abnormality in the health condition of the plants based on the leaf extraction image;
The cultivation facility described in claim 1 or 2, characterized in that the abnormality determination means calculates the ratio of the area showing the leaves in the leaf extraction image generated from the latest image of the plant to the area showing the leaves in the leaf extraction image generated from the previously captured image of the plant, and determines that the health condition of the plant is abnormal if the ratio is less than a predetermined value, and the valve control means is configured to control the on-off valve to supply the useful bacteria to the culture medium of the cultivation section in which the health condition of the plant is determined to be abnormal.
各栽培区画の前記培地がマルチングシートにより覆われていることを特徴とする請求項1又は2に記載の栽培施設。 A cultivation facility as described in claim 1 or 2, characterized in that the medium in each cultivation section is covered with a mulching sheet. 前記資源供給源として、液肥の供給源をさらに備え、
前記水又は前記液肥にグルタミン酸が含まれていることを特徴とする請求項1又は2に記載の栽培施設。

The resource supply source further includes a liquid fertilizer supply source;
3. The cultivation facility according to claim 1, wherein the water or the liquid fertilizer contains glutamic acid.

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