JP2022093884A - Growth state prediction method and growth state prediction program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生育状態予測方法及び生育状態予測プログラムに関する。 The present invention relates to a growth state prediction method and a growth state prediction program.
近年、東北地域においてタマネギ栽培が広まりつつあるが、東北地域は広いため多様な気象条件があり、また、新興産地であるために生産者が経験不足であるなどの理由から、安定生産が難しい。このため、栽培前に予め産地ごとの収穫時期や収穫量を把握して作付計画を策定できることが好ましい。 In recent years, onion cultivation has become widespread in the Tohoku region, but stable production is difficult due to the wide area of the Tohoku region, which has various weather conditions, and the lack of experience of producers due to the emerging production areas. For this reason, it is preferable to be able to grasp the harvest time and yield for each production area in advance and formulate a cropping plan before cultivation.
従来、タマネギの収穫日や収穫量は、タマネギ産地近傍の公設試験研究機関やJA等で実施した栽培試験の結果(定植時期、品種、栽植密度、平均収量等)に基づく栽培暦に、産地の気象条件を勘案することで予測していた。 Conventionally, the harvest date and yield of onions are based on the cultivation calendar based on the results of cultivation tests (planting time, variety, planting density, average yield, etc.) conducted by public testing and research institutes near the onion production areas and JA, etc. It was predicted by taking into account the weather conditions.
一方、最近では、一部の野菜品目ではあるが、過去の気象・生育データ等から生育モデルを用いて収量を予測する取り組みが進められている(例えば、特許文献1等参照)。
On the other hand, recently, although it is a part of vegetable items, efforts are being made to predict the yield using a growth model from past weather and growth data (see, for example,
上述した過去の栽培試験の結果に基づく予測方法では、地域や年次による気象条件の違いへの対応や、作業分散を図るために定植日や品種の組み合わせを検討して最適化することが難しいため、複数年にわたる栽培試験を行い、当該地域に合った栽培暦を作成する必要がある。また、上述した生育モデルを用いる予測方法は、タマネギやニンニクなどの結球性ユリ科作物に適用することは難しい。 With the above-mentioned prediction method based on the results of past cultivation tests, it is difficult to respond to differences in weather conditions depending on the region and year, and to consider and optimize planting dates and combinations of varieties in order to disperse work. Therefore, it is necessary to carry out cultivation tests over multiple years and create a cultivation calendar suitable for the area. In addition, it is difficult to apply the prediction method using the above-mentioned growth model to heading liliaceous crops such as onions and garlic.
そこで、本発明は、結球性ユリ科作物の生育情報を精度よく予測することが可能な生育状態予測方法及び生育状態予測プログラムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a growth state prediction method and a growth state prediction program capable of accurately predicting the growth information of a heading lily family crop.
本発明の生育状態予測方法は、結球性ユリ科作物の生育状態を予測する生育状態予測方法であって、日毎の平均気温と日長とに基づいて前記結球性ユリ科作物の日毎の発育速度に関する第1の値を算出し、定植日からの前記第1の値の積算値である第2の値に基づいて、前記結球性ユリ科作物の日毎の球部乾物比率を算出し、日射量と葉に関する値とに基づいて算出される前記結球性ユリ科作物の日毎の乾物重と、前記日毎の球部乾物比率と、に基づいて、前記結球性ユリ科作物の球部の重量を予測する、処理をコンピュータが実行する生育状態予測方法である。 The growth state prediction method of the present invention is a growth state prediction method for predicting the growth state of a heading lily family crop, and the daily growth rate of the heading lily family crop based on the daily average temperature and the day length. Based on the second value, which is the integrated value of the first value from the planting date, the daily bulb dry matter ratio of the heading liliaceae crop is calculated, and the amount of solar radiation is calculated. Predicts the weight of the bulb of the Liliaceae crop based on the daily dry matter weight of the Liliaceae crop and the ratio of the dry matter of the bulb of the Liliaceae crop every day, which is calculated based on the values related to the leaves and the leaves. It is a growth state prediction method in which a computer executes processing.
本発明の生育状態予測方法及び生育状態予測プログラムは、結球性ユリ科作物の生育情報を精度よく予測することができるという効果を奏する。 The growth state prediction method and the growth state prediction program of the present invention have the effect of being able to accurately predict the growth information of the heading lily family crop.
以下、一実施形態に係る結球性ユリ科作物の生育状態予測方法について、詳細に説明する。本実施形態では、結球性ユリ科作物のうち、タマネギの生育状態を予測する方法について説明するが、その他の結球性ユリ科作物、例えばラッキョウ、ニンニク、ワケギ等の生育状態を予測する場合も同様である。 Hereinafter, the method for predicting the growth state of the heading Liliaceae crop according to the embodiment will be described in detail. In this embodiment, a method of predicting the growth state of onions among the heading lily family crops will be described, but the same applies to the case of predicting the growth state of other heading lily family crops such as scallions, garlic, and scallions. Is.
図1には、一実施形態に係る生育状態予測システムの構成が概略的に示されている。本実施形態の生育状態予測システム100は、タマネギを栽培する生産者がタマネギの作付け計画や出荷計画を策定する際に、ある栽培地点において、いつ定植すると、いつ収穫日が到来し、そのときの収量がどの程度になるのかを確認するためのシステムである。
FIG. 1 schematically shows the configuration of a growth state prediction system according to an embodiment. In the growth
生育状態予測システム100は、図1に示すように、サーバ10と、利用者端末70と、を備える。サーバ10及び利用者端末70は、インターネットなどのネットワーク80に接続されている。
As shown in FIG. 1, the growth
サーバ10は、データセンタ等に設置される情報処理装置であり、タマネギを栽培する地点(栽培地点)の環境情報(平年値や、過去データ、予測データなど)や、利用者端末70から入力される情報を用い、図3に示すような生育モデルに基づいて、栽培地点におけるタマネギの生育状態の変化を推定する。そして、サーバ10は、栽培地点におけるタマネギの収穫日や収量を推定し、推定結果を利用者端末70に出力する。
The
図2(a)には、サーバ10のハードウェア構成が示されている。図2(a)に示すように、サーバ10は、コンピュータとしてのCPU(Central Processing Unit)90、ROM(Read Only Memory)92、RAM(Random Access Memory)94、記憶部(HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)等)96、ネットワークインタフェース97、及び可搬型記憶媒体用ドライブ99等を備えている。これらサーバ10の構成各部は、バス98に接続されている。サーバ10では、ROM92あるいは記憶部96に格納されているプログラム(生育状態予測プログラムを含む)、或いは可搬型記憶媒体用ドライブ99が可搬型記憶媒体91から読み取ったプログラム(生育状態予測プログラムを含む)をCPU90が実行することにより、図5に示す各部の機能が実現される。なお、図5の各部の機能は、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路により実現されてもよい。なお、図5の各部の詳細については、後述する。
FIG. 2A shows the hardware configuration of the
利用者端末70は、生産者等が利用可能なPC(Personal Computer)等の端末であり、生産者等による作物の生体情報の入力を受け付けてサーバ10に対して送信したり、サーバ10の推定結果を受信して、表示したりする。利用者端末70は、図2(b)に示すようなハードウェア構成を有する。具体的には、利用者端末70は、図2(b)に示すように、CPU190、ROM192、RAM194、記憶部(HDD等)196、ネットワークインタフェース197、表示部193、入力部195、及び可搬型記憶媒体191の読み取りが可能な可搬型記憶媒体用ドライブ199等を備えている。これら利用者端末70の構成各部は、バス198に接続されている。表示部193は、液晶ディスプレイ等を含み、入力部195は、キーボード、マウス、タッチパネル等を含む。
The
(生育モデルについて)
本実施形態では、図3に示すような生育モデルに基づいて、タマネギの生育状態を予測する。以下、図3に基づいて、生育モデルの概要について説明する。なお、以下において説明する式や係数は一例であるので、種々変更が可能である。
(About the growth model)
In this embodiment, the growth state of the onion is predicted based on the growth model as shown in FIG. Hereinafter, the outline of the growth model will be described with reference to FIG. The equations and coefficients described below are examples, and can be changed in various ways.
図3の生育モデルにおいて、タマネギの群落受光率は、葉面積指数(LAI:Leaf Area Index)と吸光係数(k)の関数で表される。例えば、群落受光率は次式(1)のように表される。
群落受光率=1-e-k×LAIn …(1)
In the growth model of FIG. 3, the community light receiving rate of onions is represented by a function of a leaf area index (LAI: Leaf Area Index) and an absorption coefficient (k). For example, the canopy light receiving rate is expressed by the following equation (1).
Community light reception rate = 1-e- k x LAIn ... (1)
ここで、葉面積指数LAInは、定植日からn日目における単位土地面積(1m2)に対する作物の全葉面積(m2)を意味する。すなわち、葉面積指数(m2/m2)は、個体あたり葉面積と栽植密度の積であるといえる。なお、定植日(n=1)の葉面積や栽植密度については、生産者が入力するものとするが、過去の平均値等を用いてもよい。一方、定植日以降の葉面積指数LAInについては、後述する計算により求める。吸光係数(k)は、タマネギの場合、品種固有の値であるものとする。例えば、kは一例として0.285であるものとする。 Here, the leaf area index LAI n means the total leaf area (m 2 ) of the crop with respect to the unit land area (1 m 2 ) on the nth day from the planting date. That is, it can be said that the leaf area index (m 2 / m 2 ) is the product of the leaf area and the planting density per individual. The leaf area and planting density on the planting date (n = 1) are input by the producer, but past average values and the like may be used. On the other hand, the leaf area index LAI n after the planting date is obtained by the calculation described later. In the case of onions, the extinction coefficient (k) is assumed to be a value peculiar to the variety. For example, k is assumed to be 0.285 as an example.
また、図3の生育モデルでは、日乾物増加量(ΔTDWn)は、群落受光率と、日積算日射量SRnと、日射利用効率RUEnとの関数として表される。例えば、日乾物増加量(ΔTDWn)は、次式(2)のように表される。
ΔTDWn=SRn×(1-e-0.285LAIn)×RUEn …(2)
Further, in the growth model of FIG. 3, the amount of increase in daily dry matter (ΔTDW n ) is expressed as a function of the canopy light receiving rate, the daily integrated solar radiation amount SR n , and the solar radiation utilization efficiency RUE n . For example, the amount of increase in dried fish (ΔTDW n ) is expressed by the following equation (2).
ΔTDW n = SR n × (1-e −0.285LAIn ) × RUE n … (2)
なお、日射利用効率RUEnは、次式(3)から算出することができる。
RUEn=a×Tn+b …(3)
The solar radiation utilization efficiency RUE n can be calculated from the following equation (3).
RUE n = a × T n + b… (3)
ここで、Tnは、日平均気温である。また、a、bは、前日の日平均気温により変化する係数であり、一例として、前日の日平均気温Tn-1が23℃未満であれば、a=0.154、b=-1.539であり、Tn-1が23℃以上であれば、a=-0.111、b=4.556であるものとする。なお、a,bは、タマネギの場合、品種固有の値である。 Here, T n is the daily average temperature. Further, a and b are coefficients that change depending on the daily average temperature of the previous day. As an example, if the daily average temperature T n-1 of the previous day is less than 23 ° C., a = 0.154 and b = -1. If it is 539 and T n-1 is 23 ° C. or higher, it is assumed that a = −0.111 and b = 4.556. In the case of onions, a and b are values peculiar to the variety.
また、図3の生育モデルでは、n日目の総乾物重(TDWn)は、日乾物増加量(ΔTDWn)と前日の総乾物重(TDWn-1)との和として表される。すなわち、n日目の総乾物重(TDWn)は、次式(4)のように表される。
TDWn=TDWn-1+ΔTDWn …(4)
Further, in the growth model of FIG. 3, the total dry matter weight (TDW n ) on the nth day is expressed as the sum of the daily dry matter increase amount (ΔTDW n ) and the total dry matter weight (TDW n-1 ) on the previous day. That is, the total dry matter weight (TDW n ) on the nth day is expressed by the following equation (4).
TDW n = TDW n-1 + ΔTDW n … (4)
このn日目の総乾物重(TDWn)は、実際には、球部乾物重と葉部乾物重に配分される。この配分の際に用いる葉部乾物比率(LDWRn)について、本発明者が検証した結果、発育指数(DVI)との間に、図4において破線にて示すような関係があることが分かった。なお、図4の各点は、本発明者が実施した栽培試験から得られたデータを示しており、破線は各点から得られる近似曲線である。また、グラフ中の日付は、各試験における定植日を意味する。 The total dry matter weight (TDW n ) on the nth day is actually distributed to the bulb dry matter weight and the leaf dry matter weight. As a result of the present inventor's verification of the leaf dry matter ratio (LDWR n ) used for this distribution, it was found that there is a relationship as shown by the broken line in FIG. 4 with the growth index (DVI). .. Each point in FIG. 4 shows data obtained from the cultivation test carried out by the present inventor, and the broken line is an approximate curve obtained from each point. The date in the graph means the planting date in each test.
図4の近似曲線は、次式(5)のように表される。
LDWRn
=-0.144×DVIn
2+0.119×DVIn+0.675 …(5)
The approximate curve of FIG. 4 is expressed by the following equation (5).
LDWR n
= −0.144 × DVI n 2 +0.119 × DVI n +0.675… (5)
ここで、n日目の発育指数DVInは、次式(6)のように、i日目(1~n日目)の発育速度DVRiの積算値である。
DVIn=ΣDVRi …(6)
Here, the growth index DVI n on the nth day is an integrated value of the growth rate DVR i on the i-day (1st to nth days) as in the following equation (6).
DVI n = ΣDVR i ... (6)
上式(6)のDVRiは、i日目の日平均気温をTiと、i日目の日長Liとの関数で表され、例えば、次式(7)、(8)のように表すことができる。なお、次式(7)、(8)は、栽培試験から得られた式であり、タマネギの場合、品種固有の式である。
0≦DVIi-1<1の場合、
DVRi=-0.00084×(Ti-5.0)×(Li-13.0) …(7)
1≦DVIi-1≦2の場合
DVRi=0.033(一定) …(8)
The DVR i in the above equation (6) is expressed by a function of the daily average temperature on the i-day day T i and the day length L i on the i-day day, for example, as in the following equations (7) and (8). Can be expressed in. The following equations (7) and (8) are equations obtained from cultivation tests, and in the case of onions, they are equations peculiar to varieties.
If 0 ≤ DVI i-1 <1,
DVR i = -0.00084 x (T i -5.0) x (L i -13.0) ... (7)
When 1 ≤ DVI i-1 ≤ 2 DVR i = 0.033 (constant) ... (8)
ここで、発育指数DVIの値は、実際のタマネギの生育状態(ステージ)を表すものである。例えば、図4の例では、発育指数DVIが、0<DVI<1の間は、タマネギの球部肥大が起こる前の段階であることを示す。また、1≦DVI≦2の間は、球部肥大が起こっている間の段階であることを示す。そして、DVI=2は、タマネギを収穫できる状態を示す。したがって、本発明者は、上式(6)から得られるDVIが2以上になった日を収穫日と判断した。 Here, the value of the growth index DVI represents the actual growth state (stage) of the onion. For example, in the example of FIG. 4, when the growth index DVI is 0 <DVI <1, it indicates that it is a stage before the onion bulb hypertrophy occurs. Further, the period of 1 ≦ DVI ≦ 2 indicates that the stage is during the hypertrophy of the bulb. And DVI = 2 indicates a state in which onions can be harvested. Therefore, the present inventor has determined that the day when the DVI obtained from the above formula (6) is 2 or more is the harvest day.
なお、上式(5)のようにして求められる葉部乾物比率LDWRnを用いると、球部乾物比率BDWRnは、次式(9)のように表される。
BDWRn=1-LDWRn …(9)
When the leaf dry matter ratio LDWR n obtained by the above equation (5) is used, the spherical dry matter ratio BDWR n is expressed by the following equation (9).
BDWR n = 1-LDWR n ... (9)
更に、上式(5)、(9)の葉部乾物比率LDWRn、球部乾物比率BDWRnからは、葉部乾物重LDWn、球部乾物重BDWnを次式(10)、(11)のように表すことができる。
LDWn=TDWn×LDWRn …(10)
BDWn=TDWn×BDWRn …(11)
Further, from the leaf dry matter ratio LDWR n and the bulb dry matter ratio BDWR n in the above equations (5) and (9), the leaf dry matter weight LDW n and the bulb dry matter weight BDW n are obtained by the following equations (10) and (11). ) Can be expressed as.
LDW n = TDW n × LDWR n … (10)
BDW n = TDW n × BDWR n … (11)
また、翌日の葉面積指数LAIn+1は、葉部乾物重LDWnの関数で表され、例えば、次式(12)のように表される。なお、次式(12)の係数(=0.0175)は、タマネギの場合、品種固有の値である。
LAIn+1=0.0175×LDWn
=0.0175×TDWn×LDWRn …(12)
The leaf area index LAI n + 1 on the next day is expressed by a function of the leaf dry matter weight LDW n , and is expressed by, for example, the following equation (12). In the case of onions, the coefficient (= 0.0175) in the following equation (12) is a value peculiar to the variety.
LAI n + 1 = 0.0175 × LDW n
= 0.0175 × TDW n × LDWR n … (12)
この葉面積指数LAIn+1については、翌日のタマネギの生育状態を求める際に利用することができる。 This leaf area index LAI n + 1 can be used when determining the growth state of onions on the next day.
また、収穫日における球部重量BFWhvsは、収穫日における球部乾物重BDWhvsの関数として表され、例えば、次式(13)のように表される。
BFWhvs=BDWhvs×0.383×Tbulbing …(13)
Further, the ball weight BFW hvs on the harvest day is expressed as a function of the ball dry matter weight BDW hvs on the harvest day, and is expressed by, for example, the following equation (13).
BFW hvs = BDW hvs x 0.383 x T bulbing ... (13)
なお、BDWhvsは、前述のようにDVIが2以上になる日の球部乾物重を意味する。また、上式(13)のTbulbingは、肥大開始から収穫日までの平均気温、すなわち、DVIが1~2の間の平均気温を意味する。 In addition, BDW hvs means the dry matter weight of the bulb part on the day when the DVI becomes 2 or more as described above. Further, the T bulbing in the above equation (13) means the average temperature from the start of hypertrophy to the harvest date, that is, the average temperature between 1 and 2 in DVI.
また、収穫日における球部生体収量BFYhvsは、例えば、次式(14)のように表される。
BFYhvs=BFWhvs×栽植密度 …(14)
この球部生体収量BFYhvsは、収穫日における収量であるといえる。
Further, the bulb bioyield BFY hvs on the harvest day is expressed by, for example, the following equation (14).
BFY hvs = BFW hvs × planting density… (14)
It can be said that this bulb body yield BFY hvs is the yield on the harvest day.
(サーバ10の機能について)
次に、図5に基づいて、サーバ10が有する機能について説明する。
(About the function of server 10)
Next, the function of the
図5に示すように、サーバ10においては、CPU90がプログラムを実行することにより、総乾物重算出部20、発育指数算出部22、乾物重分配部24、LAI算出部28、及び収穫日・収量推定部30、の機能が実現されている。
As shown in FIG. 5, in the
総乾物重算出部20は、図3の生育モデルにおける枠Aで囲まれた範囲の処理を実行して、n日目の総乾物重TDWnを算出する。
The total dry matter
発育指数算出部22は、図3の枠Bで囲まれた範囲の処理を実行して、n日目の発育速度DVRnや発育指数DVInを算出する。
The growth
乾物重分配部24は、発育指数DVInから葉部乾物比率LDWRnや、球部乾物比率BDWRnを算出し、これらの比率LDWRn、BDWRnや総乾物重TDWnを用いて、葉部乾物重LDWn及び球部乾物重BDWnを算出する。
The dry matter
LAI算出部28は、乾物重分配部24が算出した葉部乾物重LDWnに基づいて、翌日のLAI(LAIn+1)を算出する。
The
収穫日・収量推定部30は、発育指数算出部22が算出した発育指数DVInに基づいて、収穫日を推定する。また、収穫日・収量推定部30は、収穫日における球部乾物重に基づいて、収穫日の球部重量BFWhvsを算出(推定)する。更に、収穫日・収量推定部30は、収穫日の球部重量BFWhvsに基づいて、収穫日の球部生体収量BFYhvsを算出(推定)する。そして、収穫日・収量推定部30は、推定結果を利用者端末70に対して出力する。
The harvest date /
(サーバ10の処理について)
次に、図6のフローチャートに沿って、その他図面を参照しつつ、サーバ10の処理について詳細に説明する。
(About the processing of server 10)
Next, the processing of the
なお、図6の処理を開始する前提として、生産者等が、利用者端末70の入力部95から、定植日、定植日の葉面積、植栽密度、前日の総乾物重TDW0の情報を入力しているものとする。サーバ10は、入力された情報に基づいて、図7に示すようなワークテーブルを準備する。ワークテーブルには、図7に示すように、定植日以降の日平均気温(℃)、日長(h)、日積算日射量(MJ/m2)(いずれも、過去の同日における平均値や、予測値など)が格納される。また、ワークテーブルには、定植日のLAI1(m2/m2)として、生産者等が入力した葉面積に関する情報から算出した値が格納される。更に、ワークテーブルには、各日の日平均気温から算出したRUE(g/MJ)が格納される。なお、RUEは、日平均気温Tnを用い、上式(3)から算出した値である。この状態から、図6の処理が開始される。
As a premise for starting the process of FIG. 6, the producer or the like obtains information on the planting date, the leaf area on the planting date, the planting density, and the total dry matter weight TDW 0 on the previous day from the input unit 95 of the
ステップS10では、総乾物重算出部20が、タマネギの苗を定植してからの日数を示すパラメータnを1に設定する(n=1)。
In step S10, the total dry matter
次いで、ステップS12では、総乾物重算出部20が、n日目の日乾物増加量ΔTDWnを、上式(2)に基づいて算出する。また、総乾物重算出部20は、次のステップS14において、n日目の総乾物重TDWnを上式(4)に基づいて算出する。
Next, in step S12, the total dry matter
次いで、ステップS16では、発育指数算出部22が、DVIn-1の値を参照し、0≦DVIn-1<1の範囲に含まれるか否かを判断する。発育指数算出部22は、ステップS16の判断が肯定された場合にはステップS18に移行するが、否定された場合にはステップS20に移行する。なお、n=1の段階では、ステップS16の判断は肯定される。
Next, in step S16, the growth
ステップS16の判断が肯定されて、ステップS18に移行すると、発育指数算出部22は、発育速度DVRの算出式として第1式(本実施形態では上式(7))を設定する。一方、ステップS16の判断が否定されて、ステップS20に移行すると、発育指数算出部22は、発育速度の算出式として第2式(本実施形態では上式(8))を設定する。
When the determination in step S16 is affirmed and the process proceeds to step S18, the growth
ステップS18、S20のいずれかを経て、ステップS22に移行すると、発育指数算出部22は、n日目の日平均気温Tnと日長Lnを用いて、設定されている式(上式(7)、(8)のいずれか)から、n日目の発育速度DVRnを算出する。
When the process proceeds to step S22 via either step S18 or S20, the growth
次いで、ステップS24では、発育指数算出部22が、上式(6)のようにn日目までの発育速度を積算し、n日目の発育指数DVInを算出する。
Next, in step S24, the growth
次いで、ステップS26では、乾物重分配部24が、n日目の葉部乾物比率LDWRnと球部乾物比率BDWRnを算出するとともに、葉部乾物重LDWn及び球部乾物重BDWnを算出する。ここでは、乾物重分配部24は、ステップS24で算出した発育指数DVInを用いて、上式(5)、(9)から、葉部乾物比率LDWRnと球部乾物比率BDWRnを算出し、これらの比率LDWRn、BDWRnを用いて、上式(10)、(11)から、n日目の葉部乾物重LDWn、球部乾物重BDWnを算出する。
Next, in step S26, the dry matter
次いで、ステップS28では、LAI算出部28が、葉部乾物重LDWnを用いて、上式(12)から、翌日のLAI(LAIn+1、ここではLAI2)を算出する。
Next, in step S28, the
ここまでの処理が行われると、処理の結果得られたデータがワークテーブルに追加され、ワークテーブルは図8に示すようになる。具体的には、図8に示すように、ワークテーブルの定植日の行に、発育速度DVR(/d)、発育指数DVI、総乾物重TDWn(g/m2)、葉部乾物重LDWn(g/m2)、球部乾物重BDWn(g/m2)の各値が追加されるとともに、定植日の次の日の行のLAIの値も追加される。 When the processing up to this point is performed, the data obtained as a result of the processing is added to the work table, and the work table is as shown in FIG. Specifically, as shown in FIG. 8, in the row of the planting day of the work table, the growth rate DVR (/ d), the growth index DVI, the total dry matter weight TDW n (g / m 2 ), and the leaf dry matter weight LDW. The values of n (g / m 2 ) and the dry weight of the bulb BDW n (g / m 2 ) are added, and the LAI value of the row on the day after the planting day is also added.
次いで、ステップS30では、収穫日・収量推定部30が、DVInが2以上であるか否かを判断する。このステップS30の判断が否定されると、ステップS32に移行する。
Next, in step S30, the harvest date /
ステップS32に移行すると、総乾物重算出部20が、nを1インクリメントする(n←n+1)。すなわち、翌日の推定処理に移行する。
When the process proceeds to step S32, the total dry matter
その後は、上述した処理(ステップS12~S32)を繰り返し実行する。この繰り返し処理においては、前日の処理(S28)で得られた翌日のLAIを用いることとする。そして、データが蓄積し、図9の最下行に示すように、DVInの値が2以上になった段階で、ステップS30の判断が肯定され、ステップS34に移行する。なお、図9においては、日付「2019/6/26」の発育指数DVIが1を超えているため、この日が「球部肥大開始推定日」として示されている。 After that, the above-mentioned processes (steps S12 to S32) are repeatedly executed. In this iterative process, the LAI of the next day obtained in the process (S28) of the previous day is used. Then, when the data is accumulated and the value of DVI n becomes 2 or more as shown in the bottom row of FIG. 9, the judgment of step S30 is affirmed, and the process proceeds to step S34. In FIG. 9, since the growth index DVI on the date “June 26, 2019” exceeds 1, this date is shown as the “estimated date for starting bulb hypertrophy”.
ステップS34に移行すると、収穫日・収量推定部30は、n日目を収穫日と推定する。また、収穫日・収量推定部30は、n日目の球部乾物重BDWn(=BDWhvs)を用いて、上式(13)から、球部重量BFWhvs(g/m2)を算出する。そして、収穫日・収量推定部30は、上式(14)のように球部重量BFWhvs(g/m2)に圃場の栽植密度を乗じることで、圃場における球部生体収量(kg/m2)を推定する。
After shifting to step S34, the harvest date /
以上により、図6の全処理が終了する。なお、図6の処理の後、収穫日・収量推定部30は、推定された収穫日の情報や、収穫日における収量の情報、図9のワークテーブルのうち必要な情報を、利用者端末70に対して出力する。この場合、図6の処理の直後に利用者端末70に対して情報を出力してもよいし、利用者端末70側からの求めに応じて、利用者端末70に対して情報を出力することとしてもよい。
With the above, all the processing of FIG. 6 is completed. After the processing of FIG. 6, the harvest date /
生産者等は、利用者端末70に表示される情報を確認することで、タマネギの作付け計画や出荷計画を策定することができる。例えば、図10(a)に示すように、推定した球部肥大開始日、収穫日、球部乾物重、球部乾物比率、球部生体収量を記載した表を出力することができる。この場合、作業者等は、図10(b)に示すように、表に実測値を入力することで、予測値と実測値を比較することも可能である。
By confirming the information displayed on the
図11には、本実施形態のように葉部乾物比率と球部乾物比率を発育指数DVIから求め、球部乾物重を推定した場合と、葉部乾物比率と球部乾物比率を固定値とした場合(比較例)を比較した表が示されている。本実施形態のように発育指数DVIを用いて葉部乾物比率と球部乾物比率を求めた場合には、収穫時の球部乾物重を実測値とほとんど誤差なく予測することができた。一方、比較例のように、葉部乾物比率と球部乾物比率を固定値とすると、収穫時の球部乾物重の予測値と実測値との間に大きな誤差が生じた。このような結果になったのは、葉部乾物比率と球部乾物比率を固定値とすると、球部肥大に対応できず、球部乾物重を過小評価するためであると考えられる。 In FIG. 11, the leaf dry matter ratio and the bulb dry matter ratio are obtained from the growth index DVI as in the present embodiment, and the bulb dry matter weight is estimated, and the leaf dry matter ratio and the bulb dry matter ratio are fixed values. A table comparing the cases (comparative example) is shown. When the leaf dry matter ratio and the bulb dry matter ratio were obtained using the growth index DVI as in the present embodiment, the bulb dry matter weight at the time of harvest could be predicted with almost no error from the measured value. On the other hand, when the leaf dry matter ratio and the bulb dry matter ratio were set to fixed values as in the comparative example, a large error occurred between the predicted value and the measured value of the bulb dry matter weight at the time of harvesting. It is considered that such a result is because if the leaf dry matter ratio and the bulb dry matter ratio are set to fixed values, it is not possible to cope with the bulb enlargement and the bulb dry matter weight is underestimated.
このように、本実施形態では、発育指数DVIを用いて葉部乾物比率と球部乾物比率を決定することで、収量(球部生体収量BFYhvs)を精度よく推定することが可能となっている。 As described above, in the present embodiment, by determining the leaf dry matter ratio and the bulb dry matter ratio using the growth index DVI, it is possible to accurately estimate the yield (bullet bioyield BFY hvs ). There is.
以上、詳細に説明したように、本実施形態によると、発育指数算出部22は、n日目の日平均気温Tnと日長Lnとに基づいてタマネギの発育速度に関する第1の値(発育速度DVRn)を算出し(S22)、乾物重分配部24は、定植日からの発育速度DVRnの積算値である第2の値(発育指数DVIn)に基づいて、タマネギの球部乾物比率BDWRnを算出する(S26)。また、乾物重分配部24は、総乾物重算出部20によって算出されるタマネギの総乾物重TDWnと球部乾物比率BDWRnと、に基づいて、タマネギの球部乾物重を予測する(S26)。これにより、本実施形態では、球部肥大の時期を考慮した予測が可能となるため、球部乾物比率を固定値とする場合と比べ、球部乾物重を精度よく予測することができる(図11参照)。
As described above in detail, according to the present embodiment, the growth
また、本実施形態では、発育指数DVInが所定値(本実施形態では「2」)に達する日を収穫日として推定し(S30:肯定、S34)、推定された収穫日における球部乾物重BDWn(=BDWhvs)に基づいて、圃場における収量(球部生体収量BFYhvs)を推定する(S34)。これにより、本実施形態では、発育指数DVInを用いることで、精度よく収穫日を推定することができる。また、収穫日が精度よく推定されることで、収穫日における収量も精度よく推定することができる。 Further, in the present embodiment, the day when the growth index DVI n reaches a predetermined value (“2” in the present embodiment) is estimated as the harvest date (S30: affirmative, S34), and the dry matter weight of the bulb on the estimated harvest date. Based on BDW n (= BDW hvs ), the yield in the field (biological yield of bulbs BFY hvs ) is estimated (S34). As a result, in the present embodiment, the harvest date can be estimated accurately by using the growth index DVI n . Moreover, since the harvest date is estimated accurately, the yield on the harvest date can also be estimated accurately.
このように、精度よく推定された収穫日や収量を利用者端末70に出力することで、生産者等は、タマネギの作付け計画や出荷計画を適切に策定することができる。この場合、タマネギの生産を行ったことがない地点であっても、環境条件や定植日を入力することで、作付け計画や出荷計画を適切に策定することができる。
By outputting the accurately estimated harvest date and yield to the
また、本実施形態では、発育速度DVRnを算出する際に、前日の発育指数DVIn-1の値に基づいて、用いる式(上式(7)、(8))を異ならせる。これにより、1つの式を用いる場合に比べ、生育状態(球部肥大前と後のいずれの状態か)を考慮して、精度よく発育速度DVRnを算出することができる。 Further, in the present embodiment, when calculating the growth rate DVR n , the formulas used (the above formulas (7) and (8)) are different based on the value of the growth index DVI n-1 on the previous day. As a result, the growth rate DVR n can be calculated more accurately in consideration of the growth state (whether before or after the bulb enlargement) as compared with the case of using one formula.
また、本実施形態では、発育指数DVInから算出した葉部乾物比率LDWRnを用いて翌日の葉面積指数(LAIn+1)を算出し、算出したLAIn+1を用いて翌日の日乾物増加量を算出する。これにより、葉部乾物比率LDWRnから予測される翌日の葉面積指数LAIn+1を用いて翌日の総乾物重を精度よく算出することができる。 Further, in the present embodiment, the leaf area index (LAI n + 1 ) of the next day is calculated using the leaf area dry matter ratio LDWR n calculated from the growth index DVI n , and the calculated LAI n + 1 is used for the next day. Calculate the amount of increase in dry matter. This makes it possible to accurately calculate the total dry matter weight of the next day using the leaf area index LAI n + 1 of the next day predicted from the leaf dry matter ratio LDWR n .
なお、上記実施形態では、サーバ10が図5の各部の機能を有する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、利用者端末70が図5の各部の機能を有していてもよい。この場合、利用者端末70は、ネットワーク80に接続されていなくてもよい。また、利用者端末70は、ネットワーク80を介してサーバ10に格納されている各種データを取得して、図6の処理を実行するようにしてもよい。
In the above embodiment, the case where the
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。例えば、図3の生育モデルや式の一部本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形可能である。 The embodiments described above are examples of preferred embodiments of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, various modifications can be made within a range that does not deviate from the gist of the present invention in part of the growth model and formula shown in FIG.
10 サーバ
20 総乾物重算出部
22 発育指数算出部
24 乾物重分配部
28 LAI算出部
30 収穫日・収量推定部
90 CPU(コンピュータ)
100 生育状態予測システム
10
100 Growth condition prediction system
Claims (5)
日毎の平均気温と日長とに基づいて前記結球性ユリ科作物の日毎の発育速度に関する第1の値を算出し、
定植日からの前記第1の値の積算値である第2の値に基づいて、前記結球性ユリ科作物の日毎の球部乾物比率を算出し、
日射量と葉に関する値とに基づいて算出される前記結球性ユリ科作物の日毎の乾物重と、前記日毎の球部乾物比率と、に基づいて、前記結球性ユリ科作物の球部の重量を予測する、
処理をコンピュータが実行することを特徴とする生育状態予測方法。 It is a growth state prediction method for predicting the growth state of heading liliaceous crops.
The first value regarding the daily growth rate of the heading lily family crop was calculated based on the daily average temperature and the day length.
Based on the second value, which is the integrated value of the first value from the planting date, the daily bulb dry matter ratio of the heading liliaceae crop was calculated.
The weight of the bulb of the heading lily crop based on the daily dry matter weight of the heading lily crop and the daily bulb dry matter ratio calculated based on the amount of solar radiation and the value related to the leaves. Predict,
A growth state prediction method characterized by a computer performing processing.
推定された前記収穫日における前記球部の重量に基づいて、収量を予測する、
処理を前記コンピュータが更に実行することを特徴とする請求項1に記載の生育状態予測方法。 The day when the second value reaches a predetermined value is estimated as the harvest day, and the harvest date is estimated.
Yield is predicted based on the weight of the bulb on the estimated harvest date.
The growth state prediction method according to claim 1, wherein the processing is further executed by the computer.
各日が、複数の生育ステージのいずれに属するかを前記第2の値から判定し、
属する前記生育ステージに応じた式を用いて、日毎の前記第1の値を算出する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の生育状態予測方法。 In the process of calculating the first value,
Which of the plurality of growth stages each day belongs to is determined from the second value.
Using the formula according to the growth stage to which it belongs, the first value for each day is calculated.
The growth state prediction method according to claim 1 or 2, wherein the method is characterized by the above.
前記葉部乾物比率に基づいて、翌日の前記葉に関する値を算出し、
算出した翌日の前記葉に関する値に基づいて、前記結球性ユリ科作物の翌日の乾物増加量を算出する、
処理を前記コンピュータが更に実行することを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の生育状態予測方法。 Based on the second value, the daily leaf dry matter ratio of the heading lily family crop was calculated.
Based on the leaf dry matter ratio, the value for the leaf on the next day was calculated.
Based on the calculated values for the leaves on the next day, the amount of increase in dry matter on the next day of the heading lily family crop is calculated.
The growth state prediction method according to any one of claims 1 to 3, wherein the computer further executes the process.
日毎の平均気温と日長とに基づいて前記結球性ユリ科作物の日毎の発育速度に関する第1の値を算出し、
定植日からの前記第1の値の積算値である第2の値に基づいて、前記結球性ユリ科作物の日毎の球部乾物比率を算出し、
日射量と葉に関する値とに基づいて算出される前記結球性ユリ科作物の日毎の乾物重と、前記日毎の球部乾物比率と、に基づいて、前記結球性ユリ科作物の球部の重量を予測する、
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする生育状態予測プログラム。
It is a growth state prediction program that predicts the growth state of heading liliaceous crops.
The first value regarding the daily growth rate of the heading lily family crop was calculated based on the daily average temperature and the day length.
Based on the second value, which is the integrated value of the first value from the planting date, the daily bulb dry matter ratio of the heading liliaceae crop was calculated.
The weight of the bulb of the heading lily crop based on the daily dry matter weight of the heading lily crop and the daily bulb dry matter ratio calculated based on the amount of solar radiation and the value related to the leaves. Predict,
A growth state prediction program characterized by having a computer execute processing.
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