JP7340258B2 - 追肥量演算装置、追肥量演算方法および追肥量演算プログラム - Google Patents
追肥量演算装置、追肥量演算方法および追肥量演算プログラム Download PDFInfo
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Description
本発明は、穀物等の追肥量演算技術に関する。
穀物生産においては、作物を倒伏させずに高品質かつ高い収量を得ることが目標となる。スマート農業技術の一つである可変施肥技術は、先端技術を利用してこのような目標の達成を目指す技術である。
追肥の可変施肥に必要な機械は実用化されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
追肥の可変施肥に必要な機械は実用化されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
特許文献１は、葉の成分、施肥情報、および生産された穀物の品質情報とから特定時期の施肥量を求める方法を開示する。
特許文献２は、基本施肥を施した圃場の一部に追肥を行って、生育量の比較を行い、追肥区で生育量が多い場合に、生育量の差に相当する追肥を行う施肥法が開示されている。
特許文献２は、基本施肥を施した圃場の一部に追肥を行って、生育量の比較を行い、追肥区で生育量が多い場合に、生育量の差に相当する追肥を行う施肥法が開示されている。
従来の一般的な追肥方法では、得られた生育データから追肥地図を作成する標準的な方法はなく、研究者が個人的技術により作成している。
従来の追肥量決定方法は手間が掛かる上に、個別の圃場への適用が必ずしも上手くいかないという問題があった。
例えば、従来の技術では、試験場等限られた場所で品種毎の生育量に対する追肥量の関係を解明し、追肥量決定のための生育診断基準を決めていた。
従来の追肥量決定方法は手間が掛かる上に、個別の圃場への適用が必ずしも上手くいかないという問題があった。
例えば、従来の技術では、試験場等限られた場所で品種毎の生育量に対する追肥量の関係を解明し、追肥量決定のための生育診断基準を決めていた。
しかしながら、実際の現場に追肥方法を適応する場合には、現場土壌の可給態窒素の分析値と生育診断により追肥量を決めても、作物の生育は局所的気象条件等の可給態窒素以外の影響も受けるため補正が上手くいかない場合があった。
本発明は、土壌分析や研究者の個人的技術に頼らずに、対象圃場から機械等により得られたデータに基づき、簡便かつ適切な追肥地図を作成できる技術を提供することを目的とする。
（追肥１及び追肥２）
本発明の一観点によれば、圃場への追肥量の演算処理を行う追肥量演算装置であって、前記圃場への追肥量と作物の特定の生育ステージの生育量との関係を表す追肥量関数を、作物の特定の生育ステージの生育量と作物の生育に依存する測定項目データに基づいて補正し、前記追肥量関数を補正する追肥量関数補正部と、前記追肥量関数補正部により補正された追肥量関数を次回の補正前追肥量関数とする追肥量関数更新部と、を有し、追肥、生育結果である測定項目の測定、追肥関数の補正の手順を繰り返すことにより、適切な追肥量関数に収束させることを特徴とする追肥量演算装置が提供される。尚、生育量とは正規化植生指数（ＮＤＶＩ）や、茎葉部ＮＤＶＩ×植被率等といった面積当たりの作物の窒素吸収量の指標を示すこととし、追肥量とは追肥に含まれる窒素量を示すこととする。
本発明の一観点によれば、圃場への追肥量の演算処理を行う追肥量演算装置であって、前記圃場への追肥量と作物の特定の生育ステージの生育量との関係を表す追肥量関数を、作物の特定の生育ステージの生育量と作物の生育に依存する測定項目データに基づいて補正し、前記追肥量関数を補正する追肥量関数補正部と、前記追肥量関数補正部により補正された追肥量関数を次回の補正前追肥量関数とする追肥量関数更新部と、を有し、追肥、生育結果である測定項目の測定、追肥関数の補正の手順を繰り返すことにより、適切な追肥量関数に収束させることを特徴とする追肥量演算装置が提供される。尚、生育量とは正規化植生指数（ＮＤＶＩ）や、茎葉部ＮＤＶＩ×植被率等といった面積当たりの作物の窒素吸収量の指標を示すこととし、追肥量とは追肥に含まれる窒素量を示すこととする。
（第１追肥）
各測定項目の種類は目標項目、上限項目、下限項目のいずれかに指定することができる。目標項目は、それに基づく補正により次回の追肥量関数の基本となる基本追肥量関数が決定され、上限値や下限値ではない目標値を有し、一つ設定することが好ましい。例えば収量は目標項目に指定できる。上限項目は、それに基づく補正により追肥量の上限となる上限追肥量関数が決定され、上限値または下限値の目標値を有する。例えば、倒伏程度や穀粒タンパク質含有率（上限値がある場合）は上限項目に指定できる。下限項目は、それに基づく補正により追肥量の下限となる下限追肥量関数が決定され、上限値または下限値の目標値を有する。例えば、穀粒タンパク質含有率（下限値がある場合）は下限項目に指定できる。
本発明によれば、複数年をかけて漸近的に適切な追肥量関数に近づけるため、その地点の地力データ等を必要としない。
各測定項目の種類は目標項目、上限項目、下限項目のいずれかに指定することができる。目標項目は、それに基づく補正により次回の追肥量関数の基本となる基本追肥量関数が決定され、上限値や下限値ではない目標値を有し、一つ設定することが好ましい。例えば収量は目標項目に指定できる。上限項目は、それに基づく補正により追肥量の上限となる上限追肥量関数が決定され、上限値または下限値の目標値を有する。例えば、倒伏程度や穀粒タンパク質含有率（上限値がある場合）は上限項目に指定できる。下限項目は、それに基づく補正により追肥量の下限となる下限追肥量関数が決定され、上限値または下限値の目標値を有する。例えば、穀粒タンパク質含有率（下限値がある場合）は下限項目に指定できる。
本発明によれば、複数年をかけて漸近的に適切な追肥量関数に近づけるため、その地点の地力データ等を必要としない。
前記追肥量関数補正部は、次回の追肥量関数の基本となる基本追肥量関数と追肥量の上限となる上限追肥量関数、追肥量の下限となる下限追肥量関数から次回追肥量関数を決め、下限追肥量関数≦基本追肥量関数≦上限追肥量関数であれば基本追肥量関数を参照して前記次回追肥量関数を決定し、基本追肥量関数＞上限追肥量関数であれば上限追肥量関数を参照して前記次回追肥量関数を決定し、基本追肥量関数＜下限追肥量関数であれば下限追肥量関数を参照して前記次回追肥量関数を決定することが好ましい。
また、前記追肥量関数補正部は、
１）追肥の根拠となった前記生育量に対する収量（例えば目標項目とした場合）が、目標より少ない場合は、前記生育量に対応する追肥量を増やし、
２）追肥の根拠となった前記生育量に対する倒伏程度（例えば上限項目とした場合）が上限より大きい場合は前記生育量に対応する追肥量の上限を減らし、上限より小さい場合は前記生育量に対応する追肥量の上限を増やす、
３）追肥の根拠となった前記生育量に対する穀粒タンパク質含有率（例えば上限項目とした場合）が、上限より高い場合は前記生育量に対応する追肥量の上限を減らし、上限より低い場合は前記生育量に対応する追肥量の上限を増やす、
４）追肥の根拠となった前記生育量に対する穀粒タンパク質含有率（例えば下限項目の場合）が、下限より低い場合は前記生育量に対応する追肥量の下限を増やし、下限より高い場合は前記生育量に対応する追肥量の下限を減らす、
のうちの目標項目を対象とする方法を含む少なくともいずれか１の方法により前記追肥量関数の補正を行うことが好ましい。
本発明によれば、追肥量関数の補正処理において、測定項目に対応した適切な補正を行うことができる。
１）追肥の根拠となった前記生育量に対する収量（例えば目標項目とした場合）が、目標より少ない場合は、前記生育量に対応する追肥量を増やし、
２）追肥の根拠となった前記生育量に対する倒伏程度（例えば上限項目とした場合）が上限より大きい場合は前記生育量に対応する追肥量の上限を減らし、上限より小さい場合は前記生育量に対応する追肥量の上限を増やす、
３）追肥の根拠となった前記生育量に対する穀粒タンパク質含有率（例えば上限項目とした場合）が、上限より高い場合は前記生育量に対応する追肥量の上限を減らし、上限より低い場合は前記生育量に対応する追肥量の上限を増やす、
４）追肥の根拠となった前記生育量に対する穀粒タンパク質含有率（例えば下限項目の場合）が、下限より低い場合は前記生育量に対応する追肥量の下限を増やし、下限より高い場合は前記生育量に対応する追肥量の下限を減らす、
のうちの目標項目を対象とする方法を含む少なくともいずれか１の方法により前記追肥量関数の補正を行うことが好ましい。
本発明によれば、追肥量関数の補正処理において、測定項目に対応した適切な補正を行うことができる。
前記追肥量関数補正部は、位置測定部により測定された位置毎あるいは圃場毎に前記圃場の将来の同一作物への追肥量を演算することが好ましい。
追肥量を計算する単位は、追肥時期以降の地力窒素発現等の条件が均一で複数の測定地点を含む必要がある。
追肥量を計算する単位は、追肥時期以降の地力窒素発現等の条件が均一で複数の測定地点を含む必要がある。
（第２追肥）
第１追肥は、翌年のＮＤＶＩ値等が当年の値と異なることから、位置に依存しないＮＤＶＩ値等－追肥量関数を補正するものである。
一方、本発明の第２追肥は、追肥量０とする最小のＮＤＶＩ値等を固定して、１地点毎の追肥の補正量を元に、１地点毎に追肥量関数を補正するものである。
前記追肥量関数補正部は、前記生育量と補正量により実績追肥量関数を補正し、次回の追肥量関数を決めることが好ましい。尚、補正量とは、生育結果である測定項目の測定値とその目標値との差より判断された適切な追肥量と実績追肥量の差を示す。
追肥量０とする最小のＮＤＶＩ値等を固定して前記追肥量関数を補正することで、１地点毎の追肥量を計算することができる。
これにより、圃場の位置に依存した追肥量の補正を行うことができる。
第１追肥は、翌年のＮＤＶＩ値等が当年の値と異なることから、位置に依存しないＮＤＶＩ値等－追肥量関数を補正するものである。
一方、本発明の第２追肥は、追肥量０とする最小のＮＤＶＩ値等を固定して、１地点毎の追肥の補正量を元に、１地点毎に追肥量関数を補正するものである。
前記追肥量関数補正部は、前記生育量と補正量により実績追肥量関数を補正し、次回の追肥量関数を決めることが好ましい。尚、補正量とは、生育結果である測定項目の測定値とその目標値との差より判断された適切な追肥量と実績追肥量の差を示す。
追肥量０とする最小のＮＤＶＩ値等を固定して前記追肥量関数を補正することで、１地点毎の追肥量を計算することができる。
これにより、圃場の位置に依存した追肥量の補正を行うことができる。
前記測定項目は、上限値、下限値でない目標値を有し補正の基本となる目標項目を必須項目とし、上限値又は下限値の目標値を有し、補正量の上限を決める上限項目と、上限値又は下限値の目標値を有し、補正量の下限を決める下限項目と、を任意の項目として有し、前記目標項目に関して補正量を決める関数と前記目標項目の目標値と測定値の差に基づく基本補正量を、前記上限項目と前記下限項目の目標値と測定値の差に基づく上限補正量と下限補正量と比較して前記補正量を決定することが好ましい。尚、目標項目は一つ設定することが好ましい。
前記上限項目による補正量の上限値が前記下限項目による補正量の下限値より小さい場合の対立処理方法が決められているようにしても良い。対立処理方法は、優先する項目を決めておく、上限補正量と下限補正量の平均値を採用する、等が考えられる。
作物が水稲である場合には、例えば収量を前記目標項目、圃場における作物の倒伏程度の一指標であるコンバイン標準化速度と穀粒タンパク質含有率を前記上限項目と設定することが考えられる。
作物が小麦である場合には、例えば収量を前記目標項目、圃場における作物の倒伏程度の一指標であるコンバイン標準化速度を前記上限項目、穀粒タンパク質含有率を前記下限項目と設定することが考えられる。
本発明によれば、複数年をかけて漸近的に適切な追肥量関数に近づけるため、その地点の地力データ等を必要としない。
作物が小麦である場合には、例えば収量を前記目標項目、圃場における作物の倒伏程度の一指標であるコンバイン標準化速度を前記上限項目、穀粒タンパク質含有率を前記下限項目と設定することが考えられる。
本発明によれば、複数年をかけて漸近的に適切な追肥量関数に近づけるため、その地点の地力データ等を必要としない。
また、本発明は、圃場への追肥量の演算処理を行う追肥量演算装置であって、圃場への追肥機設定値と作物の特定の生育ステージの生育量との関係を表す追肥機設定値関数を、作物の特定の生育ステージの生育量と作物の生育に依存する測定項目データに基づいて補正し、前記追肥機設定値関数を補正する追肥機設定値関数補正部と、前記追肥機設定値関数補正部により補正された追肥機設定値関数を次回の追肥機設定値関数とする追肥機設定値関数更新部と、を有し、追肥、生育結果である測定項目の測定、追肥機設定値関数の補正の手順を繰り返すことにより適切な追肥機設定値関数に収束させることを特徴とする追肥量演算装置である。
本発明の他の観点によれば、圃場への追肥量の演算処理を行う追肥量演算方法であって、前記圃場への追肥量と作物の特定の生育ステージの生育量との関係を表す追肥量関数を、作物の特定の生育ステージの生育量と作物の生育に依存する測定項目に基づいて補正し、前記追肥量関数を補正する追肥量関数補正ステップと、前記追肥量関数補正ステップにより補正された追肥量関数を次回の追肥量関数とする追肥量関数更新ステップと、を有し、追肥、生育結果である測定項目の測定、追肥関数の補正の手順を繰り返すことにより適切な追肥量関数に収束させることを特徴とする追肥量演算方法が提供される。
また、本発明は、圃場への追肥量の演算処理を行う追肥量演算プログラムであって、
前記圃場への追肥量と作物の特定の生育ステージの生育量との関係を表す追肥量関数を、作物の特定の生育ステージの生育量と作物の生育に依存する測定項目に基づいて補正し、前記追肥量関数を補正・更新する追肥量関数補正ステップと、前記追肥量関数補正ステップにより更新された追肥量関数を次回の追肥量関数とする追肥量関数更新ステップと、を有し、追肥、生育結果である測定項目の測定、追肥関数の補正の手順を繰り返すことにより適切な追肥量関数に収束させる処理をコンピュータに実行させることを特徴とする追肥量演算プログラムであっても良い。
尚、追肥量関数を適切に収束させるとは、目標収量、倒伏程度上限、タンパク質含有量上限、下限を満たす生育になる追肥量関数に収束させるということである。
前記圃場への追肥量と作物の特定の生育ステージの生育量との関係を表す追肥量関数を、作物の特定の生育ステージの生育量と作物の生育に依存する測定項目に基づいて補正し、前記追肥量関数を補正・更新する追肥量関数補正ステップと、前記追肥量関数補正ステップにより更新された追肥量関数を次回の追肥量関数とする追肥量関数更新ステップと、を有し、追肥、生育結果である測定項目の測定、追肥関数の補正の手順を繰り返すことにより適切な追肥量関数に収束させる処理をコンピュータに実行させることを特徴とする追肥量演算プログラムであっても良い。
尚、追肥量関数を適切に収束させるとは、目標収量、倒伏程度上限、タンパク質含有量上限、下限を満たす生育になる追肥量関数に収束させるということである。
土壌分析や研究者の個人的技術に頼らずに、対象圃場から機械等により得られた測定項目データに基づき、簡便かつ適切に追肥地図を作成できることができる。
本明細書において、穀物などの作物の特定の生育ステージの生育量を追肥量関数の引数（指標）とするが、例えば、引数は、茎葉部分のＮＤＶＩ等から求めることができる。
また、コンバイン標準化速度とは、その地点のコンバイン収穫速度を、倒伏していない標準地点のコンバイン収穫速度で除した値である。その値が小さいほど倒伏程度が大きいことを示す。コンバイン標準化速度の代わりにコンバイン収穫速度そのものを用いてもよい。
以下に、本発明の実施の形態による追肥量演算技術について図面を参照しながら詳細に説明する。
また、コンバイン標準化速度とは、その地点のコンバイン収穫速度を、倒伏していない標準地点のコンバイン収穫速度で除した値である。その値が小さいほど倒伏程度が大きいことを示す。コンバイン標準化速度の代わりにコンバイン収穫速度そのものを用いてもよい。
以下に、本発明の実施の形態による追肥量演算技術について図面を参照しながら詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態では、翌年のＮＤＶＩ値等が当年の値と異なることから、ＮＤＶＩ値等－追肥量関数を補正するものである。
まず、ＮＤＶＩ値等を追肥量関数等に利用した従来の追肥量演算技術の手順について簡単に記載する。
第１の実施の形態では、翌年のＮＤＶＩ値等が当年の値と異なることから、ＮＤＶＩ値等－追肥量関数を補正するものである。
まず、ＮＤＶＩ値等を追肥量関数等に利用した従来の追肥量演算技術の手順について簡単に記載する。
（１）手順
１）品種毎に生育診断指標を作成
試験場等の限られた場所で数年間生育量や追肥量を数段階設けた試験を実施し、生育量に対応する追肥量を求め、生育診断基準を作成する。リモートセンシングによるＮＤＶＩ値（正規化植生指数）等を用いる場合は、ＮＤＶＩ値等から生育診断指標を推定する方法や、ＮＤＶＩ値等に対する追肥量関数を作成する方法がある。
２）対象圃場の生育診断結果から追肥量を決定
対象圃場で生育調査を行い、１）の生育診断基準に当てはめて追肥量を決定する。あるいは、ＮＤＶＩ値等から生育診断指標を推定し、生育診断基準により追肥量を決定する、または追肥量関数に当てはめて追肥量を決定する。
１）品種毎に生育診断指標を作成
試験場等の限られた場所で数年間生育量や追肥量を数段階設けた試験を実施し、生育量に対応する追肥量を求め、生育診断基準を作成する。リモートセンシングによるＮＤＶＩ値（正規化植生指数）等を用いる場合は、ＮＤＶＩ値等から生育診断指標を推定する方法や、ＮＤＶＩ値等に対する追肥量関数を作成する方法がある。
２）対象圃場の生育診断結果から追肥量を決定
対象圃場で生育調査を行い、１）の生育診断基準に当てはめて追肥量を決定する。あるいは、ＮＤＶＩ値等から生育診断指標を推定し、生育診断基準により追肥量を決定する、または追肥量関数に当てはめて追肥量を決定する。
（２）上記の技術における問題点
２－１）生育後半の地力窒素の出方や気象条件等の違いにより、試験場で作成した生育診断法が対象圃場に当てはまらない場合がある。
２－２）新品種が出る度に、上記１）の生育診断指標を作成しなくてはならず、手間が掛かる。
２－３）生育診断に用いる生育調査データは労力がかかるということと、点データに限定されるという問題がある。
２－４）リモートセンシングの場合は、ＮＤＶＩ値等から追肥量を決める標準的な方法が存在しない。
２－１）生育後半の地力窒素の出方や気象条件等の違いにより、試験場で作成した生育診断法が対象圃場に当てはまらない場合がある。
２－２）新品種が出る度に、上記１）の生育診断指標を作成しなくてはならず、手間が掛かる。
２－３）生育診断に用いる生育調査データは労力がかかるということと、点データに限定されるという問題がある。
２－４）リモートセンシングの場合は、ＮＤＶＩ値等から追肥量を決める標準的な方法が存在しない。
以下、本発明の第１の実施の形態による追肥量演算技術の要旨について、図１を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態による追肥量演算技術の要旨をまとめた図である。
図１に示す追肥量演算技術は、以下のような考え方に基づく。
１）図１に示すように、ＮＤＶＩ値等と追肥量の関数を栽培結果により補正していくものである。
ＮＤＶＩ値は、植物など生育量を示す指標であり、（ＩＲ－Ｒ）／（ＩＲ＋Ｒ）で求めることができる。
ここで、Ｒは赤色光の反射率、ＩＲは近赤外光の反射率、であり、ＮＤＶＩ値は＋１～－１の間の値である。
ｎは、年に相当し、１年目はｎ＝１、２年目はｎ＝２である。
図１に示す追肥量演算技術は、以下のような考え方に基づく。
１）図１に示すように、ＮＤＶＩ値等と追肥量の関数を栽培結果により補正していくものである。
ＮＤＶＩ値は、植物など生育量を示す指標であり、（ＩＲ－Ｒ）／（ＩＲ＋Ｒ）で求めることができる。
ここで、Ｒは赤色光の反射率、ＩＲは近赤外光の反射率、であり、ＮＤＶＩ値は＋１～－１の間の値である。
ｎは、年に相当し、１年目はｎ＝１、２年目はｎ＝２である。
図１に示すように、１年目の追肥量関数ｆ1（ｘ）を与える（Ｔ１）。追肥量関数ｆ1（ｘ）は、例えば、ＮＤＶＩ値を変数とした追肥量関数ｆ1（ＮＤＶＩ）などである。一方、人工衛星やドローンなどにより圃場を撮影して、生育量の地図、例えば、ＮＤＶＩ等の地図 (ＮＤＶＩ1)を作成しておく（Ｔ２）。
追肥量関数Ｔ１とデータＴ２とから、演算により追肥地図ＮＰ1を作成する（Ｔ３）。
演算された追肥地図ＮＰ1より、追肥実績である実績追肥地図Ｎ1を作成する（Ｔ４）。例えば、施肥実績量/施肥計画量（m1）が０．８であれば、圃場全体に０．８を乗算する。上限追肥量（ＮＵＬ）を決めておくこともできる（Ｔ０）。
追肥量関数Ｔ１とデータＴ２とから、演算により追肥地図ＮＰ1を作成する（Ｔ３）。
演算された追肥地図ＮＰ1より、追肥実績である実績追肥地図Ｎ1を作成する（Ｔ４）。例えば、施肥実績量/施肥計画量（m1）が０．８であれば、圃場全体に０．８を乗算する。上限追肥量（ＮＵＬ）を決めておくこともできる（Ｔ０）。
次いで、追肥した後の圃場の収量等の測定項目データを取得する（Ｔ５）。測定項目は、例えば、以下の通りであり、これらのうちの少なくともいずれか１が測定項目である。
１）コンバインなどで測定することができる倒伏データ1
２）コンバインなどで測定することができる収量データ1
３）コンバインなどで測定することができる穀粒タンパク質含有率データ1
尚、ここで挙げた３つの測定項目は例示であり、他の項目の使用を排除するものではない。
１）コンバインなどで測定することができる倒伏データ1
２）コンバインなどで測定することができる収量データ1
３）コンバインなどで測定することができる穀粒タンパク質含有率データ1
尚、ここで挙げた３つの測定項目は例示であり、他の項目の使用を排除するものではない。
また、実績追肥地図Ｔ４から以下の実績追肥量関数を求める。
ｇ1 (ＮＤＶＩ等)＝ｍ1×f1 (ＮＤＶＩ等)
ここで、実績追肥量が得られない場合は、ｍ1＝１とする。
測定項目データＴ５に基づいて実績追肥量関数Ｔ６を補正することにより、新たな追肥量関数ｆ2（ＮＤＶＩ等）を求める（Ｔ７）。
この新たな追肥量関数ｆ2（ＮＤＶＩ等）を、Ｔ１の追肥量関数として与えて（ｎ＝ｎ＋１）、次回の栽培時に同様の手順を行う（フィードバックする）。この追肥量関数の補正演算を例えば数回（ｎ回）続けることにより、ＮＤＶＩ値等と追肥量関数を収束させて最適値に近づけることができる。
ｇ1 (ＮＤＶＩ等)＝ｍ1×f1 (ＮＤＶＩ等)
ここで、実績追肥量が得られない場合は、ｍ1＝１とする。
測定項目データＴ５に基づいて実績追肥量関数Ｔ６を補正することにより、新たな追肥量関数ｆ2（ＮＤＶＩ等）を求める（Ｔ７）。
この新たな追肥量関数ｆ2（ＮＤＶＩ等）を、Ｔ１の追肥量関数として与えて（ｎ＝ｎ＋１）、次回の栽培時に同様の手順を行う（フィードバックする）。この追肥量関数の補正演算を例えば数回（ｎ回）続けることにより、ＮＤＶＩ値等と追肥量関数を収束させて最適値に近づけることができる。
上記の手法によれば、栽培結果によるフィードバック制御の技術により、品種特性、地力、気象等の条件が不明であっても、追肥量関数の補正処理を繰り返すことにより、最適な追肥量関数に収束して行くという利点がある。
尚、本実施の形態では、追肥量を計算する単位は、地域でも、圃場でもよいが、追肥時期以降の地力窒素発現等の条件が単位内において均一で複数の測定地点を含むことが必要である。
尚、本実施の形態では、追肥量を計算する単位は、地域でも、圃場でもよいが、追肥時期以降の地力窒素発現等の条件が単位内において均一で複数の測定地点を含むことが必要である。
図２は、本実施の形態による穀物の追肥量演算装置の一構成例を示す機能ブロック図である。図２に示すように、本実施の形態による追肥量演算装置Ａは、追肥量関数設定部１と、ＮＤＶＩ地図作成部３と、追肥地図作成部５と、実績追肥地図作成部７と、測定項目測定部１１と、追肥量関数補正部１５と、追肥量関数更新部１７と、を有している。その他、図示しない記憶部や入出力部（インターフェイス部）などを有している。
追肥量関数補正部１５は、圃場への追肥量と作物の特定の生育ステージの生育量との関係を表す追肥量関数を、作物の特定の生育ステージの生育量と作物の生育に依存する測定項目データに基づいて補正する。
追肥量関数更新部１７は、追肥量関数補正部１５により補正された追肥量関数を次回の追肥量関数として更新する。
このように、追肥、生育結果である測定項目の測定、追肥関数の補正の手順を繰り返すことにより適切な追肥量関数に収束させることができる。
尚、実績値が得られない場合には、実績追肥地図作成部７の地図を追肥地図で代用することができる。
追肥量関数補正部１５は、圃場への追肥量と作物の特定の生育ステージの生育量との関係を表す追肥量関数を、作物の特定の生育ステージの生育量と作物の生育に依存する測定項目データに基づいて補正する。
追肥量関数更新部１７は、追肥量関数補正部１５により補正された追肥量関数を次回の追肥量関数として更新する。
このように、追肥、生育結果である測定項目の測定、追肥関数の補正の手順を繰り返すことにより適切な追肥量関数に収束させることができる。
尚、実績値が得られない場合には、実績追肥地図作成部７の地図を追肥地図で代用することができる。
図３は、本実施の形態による穀物の追肥量演算方法の処理の流れを示すフローチャート図である。図３に示すように、本実施の形態による追肥量演算処理手順は、処理を開始すると（Ｓｔａｒｔ）、まず、ステップＳ１で測定項目（図１のＴ５）を設定する。
ステップＳ２において、図２の追肥量関数設定部１が、追肥量関数ｆ1（ＮＤＶＩ）を例えば初期値として設定し、ＮＤＶＩ地図作成部３が、測定したＮＤＶＩ地図を入力し、追肥地図作成部５が追肥地図ＮＰ１を作成する（図１のＴ３）。そして、実績追肥地図作成部７が、実績追肥量を考慮して追肥地図ＮＰ1を実績追肥地図Ｎ1に変換する（図１のＴ３→Ｔ４）。尚、Ｔ５の測定項目とその種類と目標は、初回に設定する。目標は毎回設定してもよい。
ステップＳ２において、図２の追肥量関数設定部１が、追肥量関数ｆ1（ＮＤＶＩ）を例えば初期値として設定し、ＮＤＶＩ地図作成部３が、測定したＮＤＶＩ地図を入力し、追肥地図作成部５が追肥地図ＮＰ１を作成する（図１のＴ３）。そして、実績追肥地図作成部７が、実績追肥量を考慮して追肥地図ＮＰ1を実績追肥地図Ｎ1に変換する（図１のＴ３→Ｔ４）。尚、Ｔ５の測定項目とその種類と目標は、初回に設定する。目標は毎回設定してもよい。
次いで、ステップＳ１において設定された測定項目に依存して以下の処理を行う。
１）ステップＳ１で設定された測定項目が収量（ステップＳ３）である場合には、ステップＳ４において、追肥量関数補正部１５が、目標収量から収量を減算した値に所定の係数を乗算し、その演算値を目安に、そのＮＤＶＩ値に対応する追肥量を増やすように関数を修正（補正）する。すなわち、追肥の根拠となったＮＤＶＩ値等に対する収量の値に基づいて追肥量関数を補正する（ステップＳ４）。そして、ステップＳ５において収量補正基本追肥量関数を決定する。
尚、収量は気象変動により年次変動するので、目標収量をその年の平均収量や中央値、第三四分位数のような年次により変動する相対的な値にしてもよい。
１）ステップＳ１で設定された測定項目が収量（ステップＳ３）である場合には、ステップＳ４において、追肥量関数補正部１５が、目標収量から収量を減算した値に所定の係数を乗算し、その演算値を目安に、そのＮＤＶＩ値に対応する追肥量を増やすように関数を修正（補正）する。すなわち、追肥の根拠となったＮＤＶＩ値等に対する収量の値に基づいて追肥量関数を補正する（ステップＳ４）。そして、ステップＳ５において収量補正基本追肥量関数を決定する。
尚、収量は気象変動により年次変動するので、目標収量をその年の平均収量や中央値、第三四分位数のような年次により変動する相対的な値にしてもよい。
２）ステップＳ１で設定された測定項目が倒伏程度（ステップＳ６）である場合には、ステップＳ７において、追肥量関数補正部１５が、（上限-倒伏程度）×係数を目安に追肥量関数を補正する（ステップＳ７）。ここで、倒伏程度は上限値を設定するが、その指標としてコンバイン標準化速度を用いる場合は下限値を設定する。
そして、ステップＳ８において倒伏程度補正上限追肥量関数を決定する。
そして、ステップＳ８において倒伏程度補正上限追肥量関数を決定する。
３－１）ステップＳ１で設定された測定項目が、穀粒タンパク質含有率（ステップＳ９）であって、かつ、上限項目である場合には、ステップＳ１０において、追肥量関数補部１５が、（上限－タンパク質含有率）×係数を目安に追肥量関数を補正する。次いで、ステップＳ１１においてタンパク質含有率補正上限追肥量関数を決定する。
３－２）ステップＳ１で設定された測定項目が穀粒タンパク質含有率（ステップＳ９）であって、かつ、下限項目である場合には、ステップＳ１２において、追肥量関数補部１５が、（下限－タンパク質含有率）×係数を目安に追肥量関数を補正する。
そして、ステップＳ１３においてタンパク質含有率補正下限追肥量関数を決定する。
３－２）ステップＳ１で設定された測定項目が穀粒タンパク質含有率（ステップＳ９）であって、かつ、下限項目である場合には、ステップＳ１２において、追肥量関数補部１５が、（下限－タンパク質含有率）×係数を目安に追肥量関数を補正する。
そして、ステップＳ１３においてタンパク質含有率補正下限追肥量関数を決定する。
そして、ステップＳ５，Ｓ８，Ｓ１１，Ｓ１３において補正された各追肥量関数を、ステップＳ１５において、図５のように同一の図に図示し、各測定項目の種類を考慮しつつ、次回の追肥量関数を決定する。
上記の処理において、上限追肥量関数と下限追肥量関数、基本追肥量関数から次回（次年度）の追肥量関数を決める。上限追肥量関数＞基本追肥量関数＞下限追肥量関数であれば基本追肥量関数をとり、上限追肥量関数≦基本追肥量関数であれば上限追肥量関数を、基本追肥量関数≦下限追肥量関数であれば下限追肥量関数を採用することを基本とする。
そして、ステップＳ１５から、ステップＳ１６で次年度のサイクルとし（ｎ＝ｎ+１）、ステップＳ２に戻る。尚、ステップＳ２ではなくステップＳ１に戻って測定項目の目標を設定し直しても良い。
上記図１のＴ１からＴ７のサイクルを数回続けることにより、ＮＤＶＩ等に対する追肥量の関数を最適なものに収束させる。
上記の処理において、上限追肥量関数と下限追肥量関数、基本追肥量関数から次回（次年度）の追肥量関数を決める。上限追肥量関数＞基本追肥量関数＞下限追肥量関数であれば基本追肥量関数をとり、上限追肥量関数≦基本追肥量関数であれば上限追肥量関数を、基本追肥量関数≦下限追肥量関数であれば下限追肥量関数を採用することを基本とする。
そして、ステップＳ１５から、ステップＳ１６で次年度のサイクルとし（ｎ＝ｎ+１）、ステップＳ２に戻る。尚、ステップＳ２ではなくステップＳ１に戻って測定項目の目標を設定し直しても良い。
上記図１のＴ１からＴ７のサイクルを数回続けることにより、ＮＤＶＩ等に対する追肥量の関数を最適なものに収束させる。
以上のように、本実施の形態によれば、穀物等の栽培結果によるフィードバック制御の考え方により、品種特性、地力、気象等の条件が分からなくても、繰り返すことにより、最適な追肥量関数に収束させることで、例えば数年をかけて最適な追肥量関数を得ることができる。
尚、追肥量を計算する単位は地域でも、圃場でもよいが、追肥時期以降の地力窒素発現等の条件が均一で複数の測定地点を含む必要がある。
尚、追肥量を計算する単位は地域でも、圃場でもよいが、追肥時期以降の地力窒素発現等の条件が均一で複数の測定地点を含む必要がある。
（具体的な補正手法）
以下に、本発明の第１の実施の形態の具体的な補正手法について例示的に説明する。
１）収量補正
図４Ａは、本実施の形態において用いた、収量（左縦軸）、追肥窒素量（右縦軸）のＮＤＶＩ値依存の実測値の一例を示す図である。黒塗りの丸印が追肥、白抜きの丸印が無追肥の収量のデータである。実線は、実際の追肥窒素量とＮＤＶＩ値との関係を示す実績追肥量関数ｇｎ＝ｍｎ×ｆｎである。
図４Ａに示す例では、無追肥区、追肥区いずれも、どのＮＤＶＩ値でもほぼ目標収量５７０ｇ/ｍ２を達成している。従って、追肥量の増量はしない。
しかしながら、例えば目標収量が６５０ｇ／ｍ２、図４Ａの無追肥区の点も追肥区であったと仮定した場合は、どのＮＤＶＩ値でも目標収量に届いておらず、ＮＤＶＩ値が大きい場合に目標収量との差が大きかったので、ＮＤＶＩ値が大きいほど上方への補正量が大きくなるように追肥量関数を補正すると良い（図４Ａ点線参照）。図４Ａには上限ＮＵＬの線も明示した。
以下に、本発明の第１の実施の形態の具体的な補正手法について例示的に説明する。
１）収量補正
図４Ａは、本実施の形態において用いた、収量（左縦軸）、追肥窒素量（右縦軸）のＮＤＶＩ値依存の実測値の一例を示す図である。黒塗りの丸印が追肥、白抜きの丸印が無追肥の収量のデータである。実線は、実際の追肥窒素量とＮＤＶＩ値との関係を示す実績追肥量関数ｇｎ＝ｍｎ×ｆｎである。
図４Ａに示す例では、無追肥区、追肥区いずれも、どのＮＤＶＩ値でもほぼ目標収量５７０ｇ/ｍ２を達成している。従って、追肥量の増量はしない。
しかしながら、例えば目標収量が６５０ｇ／ｍ２、図４Ａの無追肥区の点も追肥区であったと仮定した場合は、どのＮＤＶＩ値でも目標収量に届いておらず、ＮＤＶＩ値が大きい場合に目標収量との差が大きかったので、ＮＤＶＩ値が大きいほど上方への補正量が大きくなるように追肥量関数を補正すると良い（図４Ａ点線参照）。図４Ａには上限ＮＵＬの線も明示した。
（補足説明）
以下に、図４Ａにおける実績追肥量関数の補正方法の一例について説明する。
図４Ｂは、収量と窒素吸収量の関係を示す図である。図中の回帰直線は収量を１ｇ/ｍ２増加させるには窒素吸収量を０．０１７６ｇ/ｍ２増加させる必要があることを示している。
例えば、図４Ａで目標収量６５０ｇ／ｍ２、無追肥区の点も追肥区と仮定した場合、ＮＤＶＩ＝０．５の時の実際の収量が６４０ｇ／ｍ２程度であるため、ＮＤＶＩ＝０．５の追肥窒素量を（６５０－６４０）×０．０１７６／肥料効率（ｋ）だけ増加させるのが目安となる。ｋは追肥窒素量の吸収割合で通常０．７程度だが、過剰補正を避けるため１としてもよい。ＮＤＶＩ＝０．６の実際の収量が５７０ｇ／ｍ２程度であるため、ＮＤＶＩ＝０．６の追肥窒素量を（６５０－５７０）×０．０１７６／ｋだけ増加させるのが目安となる。ＮＤＶＩに対する収量の回帰直線と目標収量の差に０．０１７６を乗じた値を元の追肥量関数に加えた補正追肥量関数の目安の線をグラフに書き込むようなシステムにすると追肥量関数の補正の目安とすることができる。
以下に、図４Ａにおける実績追肥量関数の補正方法の一例について説明する。
図４Ｂは、収量と窒素吸収量の関係を示す図である。図中の回帰直線は収量を１ｇ/ｍ２増加させるには窒素吸収量を０．０１７６ｇ/ｍ２増加させる必要があることを示している。
例えば、図４Ａで目標収量６５０ｇ／ｍ２、無追肥区の点も追肥区と仮定した場合、ＮＤＶＩ＝０．５の時の実際の収量が６４０ｇ／ｍ２程度であるため、ＮＤＶＩ＝０．５の追肥窒素量を（６５０－６４０）×０．０１７６／肥料効率（ｋ）だけ増加させるのが目安となる。ｋは追肥窒素量の吸収割合で通常０．７程度だが、過剰補正を避けるため１としてもよい。ＮＤＶＩ＝０．６の実際の収量が５７０ｇ／ｍ２程度であるため、ＮＤＶＩ＝０．６の追肥窒素量を（６５０－５７０）×０．０１７６／ｋだけ増加させるのが目安となる。ＮＤＶＩに対する収量の回帰直線と目標収量の差に０．０１７６を乗じた値を元の追肥量関数に加えた補正追肥量関数の目安の線をグラフに書き込むようなシステムにすると追肥量関数の補正の目安とすることができる。
図４Ｃは、補正目安追肥量関数の模式図である。
目標収量６００ｇ／ｍ２として、実際の収量の回帰直線がＬ１であった場合、目標収量との差に係数０．０１７６を乗じた値を線Ｌ２の実績追肥量関数に加えたものが破線Ｌ３の補正目安追肥量関数となる。実際の補正後追肥量関数は補正目安追肥量関数を参考に手動で設定することができる。図４Ｃには上限ＮＵＬの線も明示した。
図４Ｄは、倒伏程度の一指標であるコンバイン標準化速度と窒素吸収量の関係を示す図である。
目標収量６００ｇ／ｍ２として、実際の収量の回帰直線がＬ１であった場合、目標収量との差に係数０．０１７６を乗じた値を線Ｌ２の実績追肥量関数に加えたものが破線Ｌ３の補正目安追肥量関数となる。実際の補正後追肥量関数は補正目安追肥量関数を参考に手動で設定することができる。図４Ｃには上限ＮＵＬの線も明示した。
図４Ｄは、倒伏程度の一指標であるコンバイン標準化速度と窒素吸収量の関係を示す図である。
ここで、倒伏程度を上限項目とすると、目標値は上限値となり、コンバイン標準化速度を指標とすると目標値は下限値となる。いずれの場合も、追肥量関数の補正により上限追肥量関数を求めることになる。補正の目安としては、収量の場合と同様に倒伏程度-窒素吸収量の回帰直線の傾きを利用する。倒伏程度をコンバイン標準化速度で表すと、コンバイン標準化速度が下限より０．１だけ小さい場合は、上限窒素追肥量関数は０．１×５．７９８／ｋ（ｇ／ｍ２）だけもとの追肥量関数より小さくなる。穀粒タンパク質含有率も同様に扱うことができる。
２）倒伏程度補正
図４Ｅは、本実施の形態において用いた、ＮＤＶＩ値に対するコンバイン標準化速度（左縦軸）、および追肥量（右縦軸）の関係の一例を示す図である。黒塗りの丸印が追肥、白抜きの丸印が無追肥のデータである。コンバイン標準化速度は、倒伏程度の指標で、倒伏程度と負の関係がある。図４Ｅには上限ＮＵＬの線も明示した。
無追肥区ではＮＤＶＩ値が０．６２以上でコンバイン標準化速度が下限の０．７よりも小さくなっている。
従って、ＮＤＶＩ＝０．６２で追肥量が０になるように追肥量を減した（点線）。追肥区の標準化速度は目標の０．７を超えているので、追肥量が上限になるＮＤＶＩ値（ここでは、０．４）と上限追肥量（ここでは、２．３）はそのままとした。
図４Ｅは、本実施の形態において用いた、ＮＤＶＩ値に対するコンバイン標準化速度（左縦軸）、および追肥量（右縦軸）の関係の一例を示す図である。黒塗りの丸印が追肥、白抜きの丸印が無追肥のデータである。コンバイン標準化速度は、倒伏程度の指標で、倒伏程度と負の関係がある。図４Ｅには上限ＮＵＬの線も明示した。
無追肥区ではＮＤＶＩ値が０．６２以上でコンバイン標準化速度が下限の０．７よりも小さくなっている。
従って、ＮＤＶＩ＝０．６２で追肥量が０になるように追肥量を減した（点線）。追肥区の標準化速度は目標の０．７を超えているので、追肥量が上限になるＮＤＶＩ値（ここでは、０．４）と上限追肥量（ここでは、２．３）はそのままとした。
３）穀粒タンパク質含有率補正
上記１）、２）と同様の考え方により、穀粒タンパク質含有率補正をすることができる（ステップＳ９～Ｓ１３）。
上記１）、２）と同様の考え方により、穀粒タンパク質含有率補正をすることができる（ステップＳ９～Ｓ１３）。
図５は、収量補正追肥量関数、倒伏補正上限追肥量関数、タンパク質補正下限追肥量関数から次回追肥量関数（太点線）を求める模式図である。
本実施の形態において測定項目の種類を決める必要がある。
収量は目標項目、倒伏程度は上限項目、穀粒タンパク質含有率は米の場合は上限項目、小麦の場合は下限項目とする場合が多いと推定される。次回の追肥量関数は、基本的には目標項目とした収量で補正した基本追肥量関数Ｌ１１を使う。但し、収量で補正した基本追肥量関数Ｌ１１が倒伏程度による上限追肥量関数Ｌ１２を超えるＮＤＶＩの範囲、および穀粒タンパク質含有率による下限追肥量関数Ｌ１３を下回るＮＤＶＩの範囲では上限追肥量関数や下限追肥量関数が採用されることになる。また、上限追肥量Ｌ１４を超える場合は、Ｌ１４となる。最終的には、追肥量を太点線で示す関数Ｌ１５にする。
本実施の形態において測定項目の種類を決める必要がある。
収量は目標項目、倒伏程度は上限項目、穀粒タンパク質含有率は米の場合は上限項目、小麦の場合は下限項目とする場合が多いと推定される。次回の追肥量関数は、基本的には目標項目とした収量で補正した基本追肥量関数Ｌ１１を使う。但し、収量で補正した基本追肥量関数Ｌ１１が倒伏程度による上限追肥量関数Ｌ１２を超えるＮＤＶＩの範囲、および穀粒タンパク質含有率による下限追肥量関数Ｌ１３を下回るＮＤＶＩの範囲では上限追肥量関数や下限追肥量関数が採用されることになる。また、上限追肥量Ｌ１４を超える場合は、Ｌ１４となる。最終的には、追肥量を太点線で示す関数Ｌ１５にする。
以上に説明したように、本実施の形態の追肥演算技術は、可変追肥地図作成に利用することができる。可変追肥に使用する機械とデータとが圃場管理システム等で統合されると、システムとして一体的に利用することができる。
そのシステムの中に本実施の形態による装置等が組み込まれることにより、個人的技術に頼らずに、例えば、図４Ａ，図４Ｅのような測定データに基づいて追肥量関数を補正することが可能となる。補正方法としては、図４Ａ、図４Ｅに図４ＣのＬ３のような補正目安追肥量関数を追加して、参照しながら補正を行うことができる。
そのシステムの中に本実施の形態による装置等が組み込まれることにより、個人的技術に頼らずに、例えば、図４Ａ，図４Ｅのような測定データに基づいて追肥量関数を補正することが可能となる。補正方法としては、図４Ａ、図４Ｅに図４ＣのＬ３のような補正目安追肥量関数を追加して、参照しながら補正を行うことができる。
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、翌年のＮＤＶＩ値等が当年の値と異なることから、位置に依存しないＮＤＶＩ値等－追肥量関数を補正するものである。
一方、本発明の第２の実施の形態では、追肥量０とする最小のＮＤＶＩ値等を固定して、１地点毎の追肥の補正量を元に、１地点毎に追肥量関数を補正するものである。
この技術によれば、グラフを見て追肥量関数を修正することなく演算処理の自動化をすすことができる。また、地点毎に追肥量関数を決めることができる。尚、追肥量０の最小のＮＤＶＩ値等は経験などにより決めるこができる。
第１の実施の形態では、翌年のＮＤＶＩ値等が当年の値と異なることから、位置に依存しないＮＤＶＩ値等－追肥量関数を補正するものである。
一方、本発明の第２の実施の形態では、追肥量０とする最小のＮＤＶＩ値等を固定して、１地点毎の追肥の補正量を元に、１地点毎に追肥量関数を補正するものである。
この技術によれば、グラフを見て追肥量関数を修正することなく演算処理の自動化をすすことができる。また、地点毎に追肥量関数を決めることができる。尚、追肥量０の最小のＮＤＶＩ値等は経験などにより決めるこができる。
図６は、本発明の第２の実施の形態による追肥量演算技術の要旨をまとめた図である。
図６に示す追肥量演算技術は、以下のような考え方に基づく。図６に示すように、ＮＤＶＩ値等と位置ｉに依存する追肥量の関数ｆｎi（ＮＤＶＩ）を栽培結果により補正していくものである。
ｎは、年に相当し、１年目はｎ＝１、２年目はｎ＝２である。
ｉは、位置、すなわち、地点または圃場を区別する番号である。
図６に示す追肥量演算技術は、以下のような考え方に基づく。図６に示すように、ＮＤＶＩ値等と位置ｉに依存する追肥量の関数ｆｎi（ＮＤＶＩ）を栽培結果により補正していくものである。
ｎは、年に相当し、１年目はｎ＝１、２年目はｎ＝２である。
ｉは、位置、すなわち、地点または圃場を区別する番号である。
図６に示すように、１年目の地点ｉの追肥量関数ｆ1i（ｘ）を与える（Ｔ１１）。追肥量関数ｆ1i（ｘ）は、例えば、ＮＤＶＩ値を変数とした追肥量関数ｆ1i（ＮＤＶＩ）などである。上限追肥量（ＮＵＬ）を決めておくこともできる（Ｔ１０）。一方、位置毎にＮＤＶＩ値を求めることができるドローンなどにより圃場を撮影して、生育量の地図、例えば、ＮＤＶＩ等の地図 (ＮＤＶＩ1i)を作成しておく（Ｔ１２）。
追肥量関数Ｔ１１とデータＴ１２とから、演算により追肥地図ＮＰ１ｉを作成する（Ｔ１３）。追肥量が上限追肥量を超える場合は上限追肥量に補正される。
演算された追肥地図ＮＰ１ｉより、追肥実績である実績追肥地図Ｎｎｉを作成する（Ｔ１４）。例えば、実績追肥量/計画追肥量（ｍ１ｉ）が０．８であれば、圃場全体に０．８を乗算する。
追肥量関数Ｔ１１とデータＴ１２とから、演算により追肥地図ＮＰ１ｉを作成する（Ｔ１３）。追肥量が上限追肥量を超える場合は上限追肥量に補正される。
演算された追肥地図ＮＰ１ｉより、追肥実績である実績追肥地図Ｎｎｉを作成する（Ｔ１４）。例えば、実績追肥量/計画追肥量（ｍ１ｉ）が０．８であれば、圃場全体に０．８を乗算する。
生育量の指標を例えば幼穂形成期のＮＤＶＩ（茎葉部分）×植被率（以下ＮＤＶＩＸと表記）とすると、作物（水稲）の窒素吸収量は２次関数ＮＡ（ＮＤＶＩＸ）で表すことができる（図１１参照）。追肥量が０となるＮＤＶＩＸをＮＤＶＩＸ（０）とし、肥料効率（追肥窒素量のうち吸収される割合）をｋとすると、追肥量は以下の式で表される。
追肥量＝（ＮＡ（ＮＤＶＩＸ（０））－ＮＡ（ＮＤＶＩＸ））/ｋ
ここで、ＮＡ（ＮＤＶＩＸ）は１次関数を含む他の関数でも良い。またｋは、通常０．７程度であるが、過剰補正を回避するために１としてもよい。
追肥量＝（ＮＡ（ＮＤＶＩＸ（０））－ＮＡ（ＮＤＶＩＸ））/ｋ
ここで、ＮＡ（ＮＤＶＩＸ）は１次関数を含む他の関数でも良い。またｋは、通常０．７程度であるが、過剰補正を回避するために１としてもよい。
次いで、追肥した後の圃場の収量等の測定項目データを取得する（Ｔ１５）。測定項目は、例えば、以下の通りであり、これらのうちの少なくともいずれか１が測定項目である。
１）コンバインなどで測定することができる倒伏データ1
２）コンバインなどで測定することができる収量データ1
３）コンバインなどで測定することができる穀粒タンパク質含有率データ1
尚、ここで挙げた３つの測定項目は例示であり、他の項目を排除するものではない。
１）コンバインなどで測定することができる倒伏データ1
２）コンバインなどで測定することができる収量データ1
３）コンバインなどで測定することができる穀粒タンパク質含有率データ1
尚、ここで挙げた３つの測定項目は例示であり、他の項目を排除するものではない。
また、追肥量関数Ｔ１１から以下のようにして実績追肥量関数を求める。
ｇｎｉ (ΔＮＤＶＩ等)＝ｍｎｉ×ｆｎｉ (ΔＮＤＶＩ等)
ここで、追肥実績量が得られない場合は、ｍｎｉ＝１とする。
ｇｎｉ (ΔＮＤＶＩ等)＝ｍｎｉ×ｆｎｉ (ΔＮＤＶＩ等)
ここで、追肥実績量が得られない場合は、ｍｎｉ＝１とする。
測定項目データＴ１５に基づいて実績追肥量関数（Ｔ１６）を補正することにより、新たな追肥量関数ｆ２ｉ（ΔＮＤＶＩ等）を求める（Ｔ１７）。
この新たな追肥量関数ｆ２ｉ（ΔＮＤＶＩ等）を、Ｔ１１の追肥量関数として与えて、２回目の栽培時に同様の手順を行う（フィードバックする）。この追肥量関数の補正演算を例えば数回（ｎ回）続けることにより、ΔＮＤＶＩ値等に対する追肥量関数を収束させて最適値に近づけることができる。
この新たな追肥量関数ｆ２ｉ（ΔＮＤＶＩ等）を、Ｔ１１の追肥量関数として与えて、２回目の栽培時に同様の手順を行う（フィードバックする）。この追肥量関数の補正演算を例えば数回（ｎ回）続けることにより、ΔＮＤＶＩ値等に対する追肥量関数を収束させて最適値に近づけることができる。
上記の手法によれば、栽培結果によるフィードバック制御の技術により、品種特性、地力、気象等の条件が不明であっても、追肥量関数の補正処理を繰り返すことにより、最適な追肥量関数に収束して行くという利点がある。
尚、本実施の形態では、追肥量を計算する単位は、地域でも、圃場でも、測定地点でもよい。
尚、本実施の形態では、追肥量を計算する単位は、地域でも、圃場でも、測定地点でもよい。
図７は、本実施の形態による穀物の追肥量演算方法の処理の流れを示すフローチャート図である。
図７に示すように、本実施の形態による追肥量演算処理手順は、処理を開始すると（Ｓｔａｒｔ）、まず、ステップＳ１１で測定項目（図６のＴ１６）を設定する。
ステップＳ１２において、図２の追肥量関数設定部１が、追肥量関数ｆ1i（ＮＤＶＩ）を例えば初期値として設定し、ＮＤＶＩ地図作成部３が、測定したＮＤＶＩ地図を入力し、追肥地図作成部５が追肥地図を作成する（図６のＴ１３）。そして、実績追肥地図作成部７が、計画追肥量に対する実績追肥量の割合ｍ1i用いて追肥地図ＮＰ1iを実績追肥地図Ｎ1iに変換する（図６のＴ１３→Ｔ１４）。尚、Ｔ１５の測定項目とその種類、目標値は、初回に設定する。目標値は毎回設定してもよい。
そして、測定項目測定部１１が測定項目の測定を行う（ステップＳ１３）。
図７に示すように、本実施の形態による追肥量演算処理手順は、処理を開始すると（Ｓｔａｒｔ）、まず、ステップＳ１１で測定項目（図６のＴ１６）を設定する。
ステップＳ１２において、図２の追肥量関数設定部１が、追肥量関数ｆ1i（ＮＤＶＩ）を例えば初期値として設定し、ＮＤＶＩ地図作成部３が、測定したＮＤＶＩ地図を入力し、追肥地図作成部５が追肥地図を作成する（図６のＴ１３）。そして、実績追肥地図作成部７が、計画追肥量に対する実績追肥量の割合ｍ1i用いて追肥地図ＮＰ1iを実績追肥地図Ｎ1iに変換する（図６のＴ１３→Ｔ１４）。尚、Ｔ１５の測定項目とその種類、目標値は、初回に設定する。目標値は毎回設定してもよい。
そして、測定項目測定部１１が測定項目の測定を行う（ステップＳ１３）。
次いで、ステップＳ１１において設定された測定項目に依存して以下の処理を行う。
１）ステップＳ１１で設定された測定項目が収量である場合には、ステップＳ１４－１において、追肥量関数補正部１５が、目標収量から収量を減算した値に所定の係数を乗算し、そのΔＮＤＶＩ値等に対応する基本補正量を算出する。
尚、収量は気象変動により年次変動するので、目標収量をその年の平均収量や中央値、第三四分位数のような年次により変動する相対的な値にしてもよい。
１）ステップＳ１１で設定された測定項目が収量である場合には、ステップＳ１４－１において、追肥量関数補正部１５が、目標収量から収量を減算した値に所定の係数を乗算し、そのΔＮＤＶＩ値等に対応する基本補正量を算出する。
尚、収量は気象変動により年次変動するので、目標収量をその年の平均収量や中央値、第三四分位数のような年次により変動する相対的な値にしてもよい。
２）ステップＳ１１で設定された測定項目が倒伏程度で上限項目である場合には、ステップＳ１４－２において、追肥量関数補正部１５が、（上限-倒伏程度）×係数により上限補正量を算出する。ここで、倒伏程度は上限値を設定するが、その指標としてコンバイン標準化速度を用いる場合は下限値を設定する。
３－１）ステップＳ１１で設定された測定項目が、穀粒タンパク質含有率であって、かつ、上限項目である場合には、ステップＳ１４－２において、追肥量関数補部１５が、（上限－穀粒タンパク質含有率）×係数により上限補正量を算出する。例えば玄米タンパク質含有率が該当する。
３－２）ステップＳ１１で設定された測定項目が穀粒タンパク質含有率であって、かつ、下限項目である場合には、ステップＳ１４－３において、追肥量関数補部１５が、（下限－穀粒タンパク質含有率）×係数により下限補正量を算出する。例えば小麦タンパク質含有率が該当する。
３－２）ステップＳ１１で設定された測定項目が穀粒タンパク質含有率であって、かつ、下限項目である場合には、ステップＳ１４－３において、追肥量関数補部１５が、（下限－穀粒タンパク質含有率）×係数により下限補正量を算出する。例えば小麦タンパク質含有率が該当する。
そして、基本補正量ΔＮＢｎｉ、上限補正量ΔＮＵｎｉ、下限補正量ΔＮＬｎｉを比較し（Ｓ１５）、暫定補正量を決定する（Ｓ１６－１～４）。暫定補正量を上限ΔＮ、下限ΔＮと比較し、補正量ΔＮを決定する（ＳＳ１８－１３）。ΔＮにより実績追肥量関数ｇ１ｉを補正し、２回目の追肥量関数ｆ２ｉを決定する。
上記図１のＴ１１からＴ１７のサイクルを数回続けることにより、ＮＤＶＩ等に対する追肥量の関数を最適なものに収束させる。
上記図１のＴ１１からＴ１７のサイクルを数回続けることにより、ＮＤＶＩ等に対する追肥量の関数を最適なものに収束させる。
以上のように、本実施の形態によれば、穀物等の栽培結果によるフィードバック制御の考え方により、品種特性、地力、気象等の条件が分からなくても、繰り返すことにより、最適な追肥量関数に収束させることで、例えば数年をかけて最適な追肥量関数を得ることができる。
尚、追肥量を計算する単位は地域であっても、圃場であっても、１測定地点（メッシュ： １０ｍ×１０ｍなど）であってもよい。
尚、追肥量を計算する単位は地域であっても、圃場であっても、１測定地点（メッシュ： １０ｍ×１０ｍなど）であってもよい。
（具体的な補正手法）
以下に、具体的な補正手法について例示的に説明する。
以下に、具体的な補正手法について例示的に説明する。
１．測定項目の設定例（ステップＳ１１）
１－１）測定項目の決定
栽培目標や利用できる機械に基づいて、追肥量補正の判断に用いる測定項目を決める。測定項目としては、収量、倒伏程度、穀粒タンパク質含有率等が考えられる。
１－１）測定項目の決定
栽培目標や利用できる機械に基づいて、追肥量補正の判断に用いる測定項目を決める。測定項目としては、収量、倒伏程度、穀粒タンパク質含有率等が考えられる。
１－２）測定項目の種類を指定する
各測定項目の種類として、目標項目、上限項目、下限項目、上下限項目のいずれかを指定する
１－２－１）目標項目： 基本補正量（ΔＮＢｎｉ）を決める関数と上限値、下限値でない目標値をもつ。このΔＮＢｎｉを補正量の基本とし、上限補正量、下限補正量、上限ΔＮ、下限ΔＮで補正してΔＮを決定する。一つ指定することが好ましい。目標項目は、例えば、収量などである。
１－２－２）上限項目： 上限補正量（ΔＮＵｎｉ）の関数と上限値または下限値の目標値をもつ。例えば、倒伏程度（指標としてのコンバイン標準化速度等）や玄米タンパク質含有率などである。
１－２－３）下限項目： 下限補正量（ΔＮＬｎｉ）の関数と上限値または下限値の目標値をもつ。例えば、小麦タンパク質含有率などである。
１－２－４）上下限項目： 上限補正量関数、下限補正量関数、上限値と下限値の目標値をもつ上下限項目を設定しても良い。
ここで、目標項目は１つ作ることが好ましい。
各測定項目の種類として、目標項目、上限項目、下限項目、上下限項目のいずれかを指定する
１－２－１）目標項目： 基本補正量（ΔＮＢｎｉ）を決める関数と上限値、下限値でない目標値をもつ。このΔＮＢｎｉを補正量の基本とし、上限補正量、下限補正量、上限ΔＮ、下限ΔＮで補正してΔＮを決定する。一つ指定することが好ましい。目標項目は、例えば、収量などである。
１－２－２）上限項目： 上限補正量（ΔＮＵｎｉ）の関数と上限値または下限値の目標値をもつ。例えば、倒伏程度（指標としてのコンバイン標準化速度等）や玄米タンパク質含有率などである。
１－２－３）下限項目： 下限補正量（ΔＮＬｎｉ）の関数と上限値または下限値の目標値をもつ。例えば、小麦タンパク質含有率などである。
１－２－４）上下限項目： 上限補正量関数、下限補正量関数、上限値と下限値の目標値をもつ上下限項目を設定しても良い。
ここで、目標項目は１つ作ることが好ましい。
２．項目毎に関数と目標値、対立処理を決める（ステップＳ１１）。
関数は、直線、階段状、折れ線、曲線などで良い。例えば、目標未満の場合補正量＝１、目標以上の場合補正量＝０という関数でもよい。すなわち、必ずしも実験に基づく関数でなくてもよい。
また、上限項目と下限項目がある場合、ΔＮＵｎｉ＜ΔＮＬｎｉと対立した場合の対立処理を決めておくと良い（ステップＳ１６－３）。対立処理としては、優先する項目を決めておく、ΔＮＵｎｉとΔＮＬｎｉの平均値を採用する、等が考えられる。
関数は、直線、階段状、折れ線、曲線などで良い。例えば、目標未満の場合補正量＝１、目標以上の場合補正量＝０という関数でもよい。すなわち、必ずしも実験に基づく関数でなくてもよい。
また、上限項目と下限項目がある場合、ΔＮＵｎｉ＜ΔＮＬｎｉと対立した場合の対立処理を決めておくと良い（ステップＳ１６－３）。対立処理としては、優先する項目を決めておく、ΔＮＵｎｉとΔＮＬｎｉの平均値を採用する、等が考えられる。
追肥地図作成部５が最初の追肥地図ＮＰ１ｉを入力する（ステップＳ１２）。
次いで、実績追肥地図作成部７が実績基肥量を考慮して基肥地図ＮＰｎｉを実績基肥地図Ｎｎｉに変換する（ｎ＝１，２、３、…）。
次いで、測定項目測定部１１がステップＳ１３において、測定項目を測定する。ステップＳ１４（Ｓ４－１，Ｓ４－２，Ｓ４－３）において、測定項目測定部７により測定された測定項目に基づいて以下のように補正量を算出する。
次いで、実績追肥地図作成部７が実績基肥量を考慮して基肥地図ＮＰｎｉを実績基肥地図Ｎｎｉに変換する（ｎ＝１，２、３、…）。
次いで、測定項目測定部１１がステップＳ１３において、測定項目を測定する。ステップＳ１４（Ｓ４－１，Ｓ４－２，Ｓ４－３）において、測定項目測定部７により測定された測定項目に基づいて以下のように補正量を算出する。
３．目標・実績比較部１１で比較を行い（ステップＳ１４）、項目毎に基肥量補正量を算出する。
３－１）目標項目（ステップＳ１４－１）： 目標値－測定値を、ΔＮＢｎｉを決める関数に当てはめΔＮＢｎｉを算出する。
３－２）上限項目（ステップＳ１４－２）： 目標値－測定値を、ΔＮＵｎｉを決める関数に当てはめΔＮＵｎｉを算出する。
３－３）下限項目（ステップＳ１４－３）： 目標値－測定値を、ΔＮＬｎｉを決める関数に当てはめΔＮＬniを算出する。
３－４）図示していないが、例えば、上下限項目：目標値－測定値を、ΔＮＵｎｉを決める関数とΔＮＬｎｉを決める関数に当てはめ、ΔＮＵｎｉとΔＮＬｎｉを算出するようにしても良い（ステップＳ１４）。
３－１）目標項目（ステップＳ１４－１）： 目標値－測定値を、ΔＮＢｎｉを決める関数に当てはめΔＮＢｎｉを算出する。
３－２）上限項目（ステップＳ１４－２）： 目標値－測定値を、ΔＮＵｎｉを決める関数に当てはめΔＮＵｎｉを算出する。
３－３）下限項目（ステップＳ１４－３）： 目標値－測定値を、ΔＮＬｎｉを決める関数に当てはめΔＮＬniを算出する。
３－４）図示していないが、例えば、上下限項目：目標値－測定値を、ΔＮＵｎｉを決める関数とΔＮＬｎｉを決める関数に当てはめ、ΔＮＵｎｉとΔＮＬｎｉを算出するようにしても良い（ステップＳ１４）。
次いで、追肥量関数補正部１５が、ΔＮＢｎｉ、ΔＮＵｎｉ、ΔＮＬｎｉの比較結果に基づいて暫定補正値ΔＮｎｉ（１）を決め、ΔＮｎｉ（１）を上限ΔＮ、下限ΔＮと比較して補正量ΔＮを決める。（Ｓ１６－１～４、Ｓ１７，Ｓ１８－１～Ｓ１８－３）。
以下に、上記の補正量ΔＮｎｉの演算処理について説明する。
以下に、上記の補正量ΔＮｎｉの演算処理について説明する。
４．補正量ΔＮｎｉの決定
４－１）暫定補正量ΔＮｎｉ（１）の決定
ΔＮＢｎｉ，ΔＮＵｎｉ，ΔＮＬｎｉを比較し（ステップＳ１５）、暫定補正量ΔＮｎｉ（１）を決定する（Ｓ１６－１～Ｓ１６－４）。
ΔＮＬｎｉ≦ΔＮＢｎｉ≦ΔＮＵｎｉの場合には、ΔＮＢｎｉを採用する（ステップＳ１６－１）。
ΔＮＢｎｉ＞ΔＮＵｎｉの場合には、ΔＮＵｎｉを採用する（ステップＳ１６－２）。
ΔＮＢｎｉ＜ΔＮＬｎｉの場合には、ΔＮＬｎｉを採用する（ステップＳ１６－３）。
ΔＮＵｎｉ＜ΔＮＬｎｉの場合には、対立処理を行う（ステップＳ１６－４）。
４－１）暫定補正量ΔＮｎｉ（１）の決定
ΔＮＢｎｉ，ΔＮＵｎｉ，ΔＮＬｎｉを比較し（ステップＳ１５）、暫定補正量ΔＮｎｉ（１）を決定する（Ｓ１６－１～Ｓ１６－４）。
ΔＮＬｎｉ≦ΔＮＢｎｉ≦ΔＮＵｎｉの場合には、ΔＮＢｎｉを採用する（ステップＳ１６－１）。
ΔＮＢｎｉ＞ΔＮＵｎｉの場合には、ΔＮＵｎｉを採用する（ステップＳ１６－２）。
ΔＮＢｎｉ＜ΔＮＬｎｉの場合には、ΔＮＬｎｉを採用する（ステップＳ１６－３）。
ΔＮＵｎｉ＜ΔＮＬｎｉの場合には、対立処理を行う（ステップＳ１６－４）。
４－２）補正量ΔＮｎｉの決定（Ｓ１７，ステップＳ１８－１～Ｓ１８－３）
４－１）で決定したΔＮｎｉ（１）を、必要に応じて、最終的な上限ΔＮ、下限ΔＮに当てはめる。上限ΔＮ、下限ΔＮは過剰補正を避けるためあらかじめ設定した値であり、測定項目の測定値により変動するΔＮＵｎｉやΔＮＬｎｉとは異なる。
下限ΔＮ≦ΔＮｎｉ（１）≦上限ΔＮであれば、ΔＮｎｉ（１）を採用する。
ΔＮｎｉ（１）＞上限ΔＮであれば、上限ΔＮを採用する。
ΔＮｎｉ（１）＜下限ΔＮであれば、下限ΔＮを採用する。
そして、ステップＳ１９において、以下のように関数を補正する。
ｆｎ＋１(ΔＮＤＶＩ等)= (ｇｎｉ(ΔＮＤＶＩ等ｎｉ)＋ΔＮｎｉ)/ ｇｎｉ(ΔＮＤＶＩ等ｎｉ)× gｎｉ(ΔＮＤＶＩ等)
ステップＳ１９の後の処理は、図７では省略しているが、図６のＴ7（追肥量関数）からＴ１（新たな追肥量関数）に戻る処理に対応する。
４－１）で決定したΔＮｎｉ（１）を、必要に応じて、最終的な上限ΔＮ、下限ΔＮに当てはめる。上限ΔＮ、下限ΔＮは過剰補正を避けるためあらかじめ設定した値であり、測定項目の測定値により変動するΔＮＵｎｉやΔＮＬｎｉとは異なる。
下限ΔＮ≦ΔＮｎｉ（１）≦上限ΔＮであれば、ΔＮｎｉ（１）を採用する。
ΔＮｎｉ（１）＞上限ΔＮであれば、上限ΔＮを採用する。
ΔＮｎｉ（１）＜下限ΔＮであれば、下限ΔＮを採用する。
そして、ステップＳ１９において、以下のように関数を補正する。
ｆｎ＋１(ΔＮＤＶＩ等)= (ｇｎｉ(ΔＮＤＶＩ等ｎｉ)＋ΔＮｎｉ)/ ｇｎｉ(ΔＮＤＶＩ等ｎｉ)× gｎｉ(ΔＮＤＶＩ等)
ステップＳ１９の後の処理は、図７では省略しているが、図６のＴ7（追肥量関数）からＴ１（新たな追肥量関数）に戻る処理に対応する。
（暫定補正量ΔＮｎｉ（１）の演算の具体例）
以下に、上記の手順に沿った暫定補正量ΔＮｎｉ（１）の演算の具体例について説明する。
適宜、図６，図２，図７と、上記１．測定項目の設定例から上記４．暫定補正量ΔＮｎｉ（１）の決定までの決定の説明を参照する。
以下に、上記の手順に沿った暫定補正量ΔＮｎｉ（１）の演算の具体例について説明する。
適宜、図６，図２，図７と、上記１．測定項目の設定例から上記４．暫定補正量ΔＮｎｉ（１）の決定までの決定の説明を参照する。
（１）補正量演算
１－１）測定項目は、図６のＴ１５において例示した項目等の組み合わせである。
１－２）後述する表などに例示させるように、測定項目毎に、種類、関数、目標値などを設定する。
測定項目の特性に応じて、目標項目、上限項目等の種類を指定する。
設定項目としての関数は、実験データに基づいて適切な関数を設定することが望ましい。但し、実験データに基づかない関数、例えば、階段状関数を設定しても良い。例えば、収量を目標項目とし、目標未満は補正量＝１、目標以上は補正量＝０というような簡単な関数を設定しても良い点が本発明の１つの特徴である。
１－３）測定項目毎に補正量を演算する。
１－４）ΔＮＢｎｉ、ΔＮＵｎｉ、ΔＮＬｎｉを比較して暫定補正量ΔＮｎｉ（１）を決定する。
尚、ΔＮｎｉ（１）は、目標項目の値ΔＮＢｎｉを採用するのが基本であり、ΔＮＵｎｉ、ΔＮＬｎｉで補正する。ステップＳ１４～Ｓ１６までのように、測定項目の種類により算出された補正値の扱いを変えている。
１－１）測定項目は、図６のＴ１５において例示した項目等の組み合わせである。
１－２）後述する表などに例示させるように、測定項目毎に、種類、関数、目標値などを設定する。
測定項目の特性に応じて、目標項目、上限項目等の種類を指定する。
設定項目としての関数は、実験データに基づいて適切な関数を設定することが望ましい。但し、実験データに基づかない関数、例えば、階段状関数を設定しても良い。例えば、収量を目標項目とし、目標未満は補正量＝１、目標以上は補正量＝０というような簡単な関数を設定しても良い点が本発明の１つの特徴である。
１－３）測定項目毎に補正量を演算する。
１－４）ΔＮＢｎｉ、ΔＮＵｎｉ、ΔＮＬｎｉを比較して暫定補正量ΔＮｎｉ（１）を決定する。
尚、ΔＮｎｉ（１）は、目標項目の値ΔＮＢｎｉを採用するのが基本であり、ΔＮＵｎｉ、ΔＮＬｎｉで補正する。ステップＳ１４～Ｓ１６までのように、測定項目の種類により算出された補正値の扱いを変えている。
（２）項目別の関数の例
２－１）測定項目
測定項目は、収量、コンバイン標準化速度（倒伏程度の一指標）、穀粒タンパク質含有率とすることができる。主食用水稲の場合は倒伏程度と穀粒タンパク質含有率とが上限以下の範囲内で目標収量を目指すのが好ましい。
２－１）測定項目
測定項目は、収量、コンバイン標準化速度（倒伏程度の一指標）、穀粒タンパク質含有率とすることができる。主食用水稲の場合は倒伏程度と穀粒タンパク質含有率とが上限以下の範囲内で目標収量を目指すのが好ましい。
２－２）収量
収量を目標項目とする。そして、目標収量より実際の測定収量が少ない場合、収量差に相当する窒素量だけ基肥量を増やす。
図８は、収量と窒素吸収量、及び収量と基本補正量ΔＮＢｙの関係の一例を示す図である。
窒素吸収量ＮＡは、収量Ｙ(ｇ／ｍ２)に対して以下の式３に示すように単回帰することができることがわかった。
ＮＡ(ｇ／ｍ２)＝０．０１７６×Ｙ+０．６４７６ （式３）
目標収量（下向き黒矢印参照）を５７０ｇ／ｍ２とし、肥料効率を１とすると、図８のように、
Ｙ＜５７０の場合：
ΔＮＢｙｎｉ＝０．０１７６×（５７０－Ｙｎｉ）／ｋ＝０．０１７６×(５７０－Ｙｎｉ) (式４)
Ｙｎｉ≧５７０の場合：
ΔＮＢｙｎｉ＝０
である。
収量を目標項目とする。そして、目標収量より実際の測定収量が少ない場合、収量差に相当する窒素量だけ基肥量を増やす。
図８は、収量と窒素吸収量、及び収量と基本補正量ΔＮＢｙの関係の一例を示す図である。
窒素吸収量ＮＡは、収量Ｙ(ｇ／ｍ２)に対して以下の式３に示すように単回帰することができることがわかった。
ＮＡ(ｇ／ｍ２)＝０．０１７６×Ｙ+０．６４７６ （式３）
目標収量（下向き黒矢印参照）を５７０ｇ／ｍ２とし、肥料効率を１とすると、図８のように、
Ｙ＜５７０の場合：
ΔＮＢｙｎｉ＝０．０１７６×（５７０－Ｙｎｉ）／ｋ＝０．０１７６×(５７０－Ｙｎｉ) (式４)
Ｙｎｉ≧５７０の場合：
ΔＮＢｙｎｉ＝０
である。
以上のように、収量による基本補正量ΔＮＢｙｎｉを回帰式を利用して求めることができる。
収量は、その年の気象条件等の影響を受けるため、目標収量は絶対値だけでなく、その年の平均値、中央値、第三四分位数等の相対的な値を用いても良い。
収量は、その年の気象条件等の影響を受けるため、目標収量は絶対値だけでなく、その年の平均値、中央値、第三四分位数等の相対的な値を用いても良い。
２－３）コンバイン標準化速度
コンバイン標準化速度（本明細書では、倒伏していない基準圃場のコンバイン速度に対する対象箇所のコンバイン速度の相対値と定義する。）は、農作物の倒伏程度の指標として用いることができる。倒伏程度が大きいほどコンバイン速度は小さくなるからである。倒伏程度は、上限の目標を持ち、補正量の上限を決める項目であるため、上限項目である。一方、コンバイン標準化速度は、倒伏程度と負の関係があるため、下限の目標を持つ上限項目である（図９の下向き黒矢印＝０．７を下限目標とする）。
コンバイン標準化速度（本明細書では、倒伏していない基準圃場のコンバイン速度に対する対象箇所のコンバイン速度の相対値と定義する。）は、農作物の倒伏程度の指標として用いることができる。倒伏程度が大きいほどコンバイン速度は小さくなるからである。倒伏程度は、上限の目標を持ち、補正量の上限を決める項目であるため、上限項目である。一方、コンバイン標準化速度は、倒伏程度と負の関係があるため、下限の目標を持つ上限項目である（図９の下向き黒矢印＝０．７を下限目標とする）。
図９は、コンバイン標準化速度（倒伏程度）と窒素吸収量、及びコンバイン標準化速度と上限補正量ΔＮＵｖの関係の一例を示す図である。図９に示すように、窒素吸収量ＮＡはコンバイン標準化速度Ｖで、以下の式５に示すように単回帰することができた。
ＮＡ＝－７．１３２１×Ｖ +１７．１５９（式５）
ここで、目標標準化速度を０．７、肥料効率を１とすると、ΔＮＵｖｎｉは以下の式６で表される。
ΔＮＵｖｎｉ＝－７．１３２１×（０．７－Ｖｎｉ） （式６）
以上のように、コンバイン標準化速度による上限補正量ΔＮＵｖを回帰式を利用して求めることができる。
ＮＡ＝－７．１３２１×Ｖ +１７．１５９（式５）
ここで、目標標準化速度を０．７、肥料効率を１とすると、ΔＮＵｖｎｉは以下の式６で表される。
ΔＮＵｖｎｉ＝－７．１３２１×（０．７－Ｖｎｉ） （式６）
以上のように、コンバイン標準化速度による上限補正量ΔＮＵｖを回帰式を利用して求めることができる。
尚、目標より収量が低い場合は増加補正となり、倒伏程度が大きくなる恐れがある。目標より標準化速度が大きい（倒伏程度が小さい）場合も、式６によりΔＮＵｖniを計算することにより、倒伏程度からみた補正量の上限を設定することができる。従って、増加補正量の過剰を防ぐことができる。また、倒伏程度の指標としてコンバイン標準化速度の代わりに、コンバイン速度そのものや作物の高さなど別の測定項目を使うことも可能である。
２－４）穀粒タンパク質含有率補正
追肥窒素量が多いと穀粒タンパク質含有率が高くなる。
ところで、作物によって、品質上求められる穀粒タンパク質含有率に上限や下限がある場合がある。
例えば、玄米タンパク質含有率が高いと食味が落ちるため、良食味米栽培では玄米タンパク質含有率に上限が定められている場合がある。ここでは玄米タンパク質含有率を上限項目とした例を示す。
図１０は、玄米タンパク質含有率と窒素吸収量、及び玄米タンパク質含有率と上限補正量ΔＮＵｐの関係の一例を示す図である。図１０に示すように、窒素吸収量は玄米タンパク質含有率で単回帰できることがわかる。
図１０より、玄米タンパク質含有率をＰとすると、窒素吸収量ＮＡは以下の式で求まる。
ＮＡ＝３．１３９５×Ｐ－８．９８８５ （式７）
また、玄米タンパク質含有率の目標値を６．０（下向き黒矢印の値を上限目標とする）、肥料効率を１とすると、式８が求まる。
ΔＮＵｐｎｉ＝３．１３９５×（６．０－Ｐｎｉ） （式８）
以上のように、穀粒タンパク質含有率による上限補正量ΔＮＵｐｎｉを、回帰式を利用して求めることができる。
追肥窒素量が多いと穀粒タンパク質含有率が高くなる。
ところで、作物によって、品質上求められる穀粒タンパク質含有率に上限や下限がある場合がある。
例えば、玄米タンパク質含有率が高いと食味が落ちるため、良食味米栽培では玄米タンパク質含有率に上限が定められている場合がある。ここでは玄米タンパク質含有率を上限項目とした例を示す。
図１０は、玄米タンパク質含有率と窒素吸収量、及び玄米タンパク質含有率と上限補正量ΔＮＵｐの関係の一例を示す図である。図１０に示すように、窒素吸収量は玄米タンパク質含有率で単回帰できることがわかる。
図１０より、玄米タンパク質含有率をＰとすると、窒素吸収量ＮＡは以下の式で求まる。
ＮＡ＝３．１３９５×Ｐ－８．９８８５ （式７）
また、玄米タンパク質含有率の目標値を６．０（下向き黒矢印の値を上限目標とする）、肥料効率を１とすると、式８が求まる。
ΔＮＵｐｎｉ＝３．１３９５×（６．０－Ｐｎｉ） （式８）
以上のように、穀粒タンパク質含有率による上限補正量ΔＮＵｐｎｉを、回帰式を利用して求めることができる。
（３）ΔＮ（１）の演算例
以下に、主食用水稲の場合のΔＮの演算例について説明する。
以下に、主食用水稲の場合のΔＮの演算例について説明する。
表１は、測定項目の組み合わせ例を示す表である。
例１は、収量を目標項目としたものである。
例２は、ＮＤＶＩ×植被率を目標項目としたものである。
例３は、収量を目標項目とし、ＮＤＶＩ×植被率を上限項目としたものである。
例４は、収量を目標項目とし、コンバイン標準速度、穀粒タンパク質含率を上限項目としたものである。
以下では、表１の例４の組み合わせを用いて、様々な収量、タンパク質含有率、コンバイン標準化速度の組み合わせについて、ΔＮｎｉ（１）を計算した例を示す。
例１は、収量を目標項目としたものである。
例２は、ＮＤＶＩ×植被率を目標項目としたものである。
例３は、収量を目標項目とし、ＮＤＶＩ×植被率を上限項目としたものである。
例４は、収量を目標項目とし、コンバイン標準速度、穀粒タンパク質含率を上限項目としたものである。
以下では、表１の例４の組み合わせを用いて、様々な収量、タンパク質含有率、コンバイン標準化速度の組み合わせについて、ΔＮｎｉ（１）を計算した例を示す。
表２は、主食用水稲を想定した場合の暫定補正量ΔＮｎｉ（１）の演算例を示す表であり、式４，式６、式８を用いて、ΔＮＢｙｎｉ、ΔＮＵｖｎｉ、ΔＮＵｐｎｉを計算した値を示す表である。表２は、図７のステップＳ１３からＳ１６－１～Ｓ１６－３までの処理により暫定補正量ΔＮｎｉ（１）を求める演算処理の結果を示す。それ以降の演算処理により得られた結果は省略している。
各項目の網掛けの意味を最終行に示した。
各項目の網掛けの意味を最終行に示した。
事例１では、収量が６００であり、目標５７０を上回っているため、式（４）より、収量による基本補正量は０である。上限項目であるコンバイン標準化速度は１．０であるため、式（６）より、上限補正量は２．１である。上限項目であるタンパク質含有率は５．５であるため、式（８）より、上限補正量は１．６である。
ΔＮＢｙｎｉは上限補正量ΔＮＵｖｎｉやΔＮＵｐｎｉより小さいので、事例１における選択される補正量はΔＮＢｙｎｉ＝０．０であり、ΔＮｎｉ（１）＝０．０となる。
ΔＮＢｙｎｉは上限補正量ΔＮＵｖｎｉやΔＮＵｐｎｉより小さいので、事例１における選択される補正量はΔＮＢｙｎｉ＝０．０であり、ΔＮｎｉ（１）＝０．０となる。
事例２では、収量が５００であり、目標５７０を下回っているため、式（４）より、収量による基本補正量は１．２である。上限項目であるコンバイン標準化速度は０．９であるため、式（６）より、上限補正量は１．４である。上限項目であるタンパク質含有率は５．５であるため、式（８）より、上限補正量は１．６である。
ΔＮＢｙｎｉは上限補正量ΔＮＵｖｎｉやΔＮＵｐｎｉより小さいので、事例２における選択される補正量はΔＮＢｙｎｉ＝１．２であり、ΔＮｎｉ（１）＝１．２となる。
ΔＮＢｙｎｉは上限補正量ΔＮＵｖｎｉやΔＮＵｐｎｉより小さいので、事例２における選択される補正量はΔＮＢｙｎｉ＝１．２であり、ΔＮｎｉ（１）＝１．２となる。
事例３では、収量が４７０であり、目標５７０を下回っているため、式（４）より、収量による基本補正量ΔＮＢｙｎｉは１．８である。上限項目であるコンバイン標準化速度は１．０であるため、式（６）より、上限補正量は２．１である。上限項目であるタンパク質含有率は５．５であるため、式（８）より、上限補正量ΔＮＵｐｎｉは１．６である。
ΔＮＵｐｎｉ＜ΔＮＢｙｎｉ＜ΔＮＵｖｎｉなので、事例３における選択される補正量はΔＮＵｐｎｉ＝１．６であり、ΔＮｎｉ（１）＝１．６となる。
ΔＮＵｐｎｉ＜ΔＮＢｙｎｉ＜ΔＮＵｖｎｉなので、事例３における選択される補正量はΔＮＵｐｎｉ＝１．６であり、ΔＮｎｉ（１）＝１．６となる。
事例４では、収量が４７０であり、目標５７０を下回っているため、式（４）より、収量による基本補正量ΔＮＢｙniは１．８である。上限項目であるコンバイン標準化速度は０．９であるため、式（６）より、上限補正量ΔＮＵｖｎｉは１．４である。上限項目であるタンパク質含有率は５．５であるため、式（８）より、上限補正量ΔＮＵｐｎｉは１．６である。
ΔＮＵｖｎｉ＜ΔＮＵｐｎｉ＜ΔＮＢｙｎｉなので、事例４における選択される補正量はΔＮＵｖｎｉ＝１．４であり、ΔＮｎｉ（１）＝１．４となる。
ΔＮＵｖｎｉ＜ΔＮＵｐｎｉ＜ΔＮＢｙｎｉなので、事例４における選択される補正量はΔＮＵｖｎｉ＝１．４であり、ΔＮｎｉ（１）＝１．４となる。
事例５では、収量が６００であり、目標５７０を上回っているため、式（４）より、収量による基本補正量ΔＮｙｎｉは０．０である。上限項目であるコンバイン標準化速度は０．５であるため、式（６）より、上限補正量ΔＮＵｖｎｉは－１．４である。上限項目であるタンパク質含有率は５．５であるため、式（８）より、上限補正量ΔＮＵｐｎｉは１．６である。
ΔＮＵｖｎｉ＜ΔＮＢｙｎｉ＜ΔＮＵｐｎｉであるため、事例５における選択される補正量はΔＮＵｖｎｉ＝－１．４であり、ΔＮｎｉ（１）＝－１．４となる。
ΔＮＵｖｎｉ＜ΔＮＢｙｎｉ＜ΔＮＵｐｎｉであるため、事例５における選択される補正量はΔＮＵｖｎｉ＝－１．４であり、ΔＮｎｉ（１）＝－１．４となる。
事例６では、収量が５００であり、目標５７０を下回っているため、式（４）より、収量による基本補正値ΔＮｙｎｉは１．２である。上限項目であるコンバイン標準化速度は０．５であるため、式（６）より、上限補正量ΔＮＵｖｎｉは－１．４である。上限項目であるタンパク質含有率は６．５であるため、式（８）より、上限補正量はΔＮＵｐni＝－１．６である。
ΔＮＵｐｎｉ＜ΔＮＵｖｎｉ＜ΔＮＢｙｎｉであるため、事例６における選択される補正量はΔＮＵｐｎｉ＝－１．６であり、ΔＮｎｉ（１）＝－１．６となる。
ΔＮＵｐｎｉ＜ΔＮＵｖｎｉ＜ΔＮＢｙｎｉであるため、事例６における選択される補正量はΔＮＵｐｎｉ＝－１．６であり、ΔＮｎｉ（１）＝－１．６となる。
事例７では、収量が５００であり、目標５７０を下回っているため、式（４）より、収量による補正量ΔＮＢｙｎｉは１．２である。上限項目であるコンバイン標準化速度は０．３であるため、式（６）より、上限補正量ΔＮＵｖｎｉは－２．９である。上限項目であるタンパク質含有率は６．５であるため、式（８）より、上限補正量ΔＮＵｐｎｉは－１．６である。
ΔＮＵｖｎｉ＜ΔＮＵｐｎｉ＜ΔＮＢｙｎｉであるため、事例７における選択される補正量はΔＮＵｖｎｉ＝－２．９であり、ΔＮｎｉ（１）＝－２．９となる。
ΔＮＵｖｎｉ＜ΔＮＵｐｎｉ＜ΔＮＢｙｎｉであるため、事例７における選択される補正量はΔＮＵｖｎｉ＝－２．９であり、ΔＮｎｉ（１）＝－２．９となる。
事例８では、収量が６００であり、目標５７０を上回っているため、式（４）より、収量による基本補正量ΔＮＢｙｎｉは０．０である。上限項目であるコンバイン標準化速度は０．７であるため、式（６）より、上限補正量ΔＮＵｖｎｉは０．０である。上限項目であるタンパク質含有率は６．５であるため、式（８）より、上限補正量ΔＮＵｐｎｉは－１．６である。
ΔＮＵｐiｎｉ＜ΔＮＢｙｎｉ＝ΔＮＵｖｎｉ、事例８における選択される補正量はΔＮＵｐｎｉ＝－１．６であり、ΔＮｎｉ（１）＝－１．６となる。
以上に説明したように、様々な事例において、適切な補正量を求めることができる。
ΔＮＵｐiｎｉ＜ΔＮＢｙｎｉ＝ΔＮＵｖｎｉ、事例８における選択される補正量はΔＮＵｐｎｉ＝－１．６であり、ΔＮｎｉ（１）＝－１．６となる。
以上に説明したように、様々な事例において、適切な補正量を求めることができる。
表３は、麺用コムギを想定した場合の暫定補正量ΔＮｎｉ（１）の演算例を示す表であり、数式は水稲の係数を流用し、目標や上限、下限を設定した。また、対立処理はコンバイン標準化速度をタンパク質含有率より優先とした。
表３は、図７のステップＳ１３からＳ１６－１～Ｓ１６－３までの処理により暫定補正量ΔＮｎｉ（１）を求める演算処理の結果を示す。それ以降の演算処理により得られた結果は省略している。
各項目の網掛けの意味を最終行に示した。
表３は、図７のステップＳ１３からＳ１６－１～Ｓ１６－３までの処理により暫定補正量ΔＮｎｉ（１）を求める演算処理の結果を示す。それ以降の演算処理により得られた結果は省略している。
各項目の網掛けの意味を最終行に示した。
事例１では、収量が４５０であり、目標４００を上回っているため、収量による基本補正量ΔＮＢｙｎｉは０となる。コンバイン標準化速度は、１．０（０．７を下限目標とする）であるため、上限補正量ΔＮＵｖｎｉは２．１となる。タンパク質含有率は１１．０（１０．０を下限目標とする）であるため、下限補正量ΔＮＬｐniは－３．１となる。ΔＮＬｐｎｉ＜ΔＮＢｙｎｉ＜ΔＮＵｖｎｉであるため、補正量はΔＮＢｙｎｉ＝０となる。
事例２では、収量が３５０であり、目標４００を下回っているため、収量による基本補正量ΔＮＢｙｎｉは０．９となる。コンバイン標準化速度は、０．９であるため、上限補正量ΔＮＵｖｎｉは１．４となる。タンパク質含有率は１１．０であるため、下限補正量ΔＮＬｐｎｉは－３．１となる。ΔＮＬｐｎｉ＜ΔＮＢｙｎｉ＜ΔＮＵｖｎｉであるため、補正量はΔＮＢｙｎｉ＝０．９となる。
事例３では、収量が３００であり、目標４００を下回っているため、収量による基本補正量ΔＮＢｙｎｉは１．８となる。コンバイン標準化速度は、０．９であるため、上限補正量ΔＮＵｖｎｉは１．４となる。タンパク質含有率は１１．０であるため、下限補正量ΔＮＬｐniは－３．１となる。ΔＮＬｐｎｉ＜ΔＮＵｖｎｉ＜ΔＮＢｙｎｉであるため、補正量はΔＮＵｖｎｉ＝１．４となる。
事例４では、収量が４５０であり、目標４００を上回っているため、収量による基本補正量ΔＮＢｙｎｉは０となる。コンバイン標準化速度は、０．６であるため、上限補正量ΔＮＵｖｎｉは－０．７となる。タンパク質含有率は１１．０であるため、下限補正量ΔＮＬｐｎｉは－３．１となる。ΔＮＬｐｎｉ＜ΔＮＵｖｎｉ＜ΔＮＢｙｎｉなので、補正量はΔＮＵｖni＝－０．７となる。
事例５では、収量が３５０であり、目標４００を下回っているため、収量による基本補正量ΔＮＢｙｎｉは０．９となる。コンバイン標準化速度は、１．０であるため、上限補正量ΔＮＵｖｎｉは２．１となる。タンパク質含有率は９．５であるため、下限補正量ΔＮＬｐｎｉは１．６となる。ΔＮＢｙｎｉ＜ΔＮＬｐｎｉ＜ΔＮＵｖｎｉであるため、補正量はΔＮＬｐｎｉ＝１．６となる。
事例６では、収量が３５０であり、目標４００を下回っているため、収量による基本補正量ΔＮＢｙｎｉは０．９となる。コンバイン標準化速度は、１．０であるため、上限補正量ΔＮＵＢｖｎｉは２．１となる。タンパク質含有率は９．０であるため、下限補正量ΔＮＬｐｎｉは３．１となる。ΔＮＢｙｎｉ＜ΔＮＵｖｎｉ＜ΔＮＬｐｎｉで対立処理としてΔＮＵｖｎｉを優先し、ΔＮＵｖｎｉはΔＮＢｙｎｉより大きいため、補正量はΔＮＢｙｎｉ＝０．９となる。
事例７では、収量が２５０であり、目標４００を下回っているため、収量による基本補正量ΔＮＢｙｎｉは２．６となる。コンバイン標準化速度は、１．０であるため、上限補正量ΔＮＵｖは２．１となる。タンパク質含有率は９．０であるため、下限補正量ΔＮＬｐｎｉは３．１となる。ΔＮＵｖｎｉ＜ΔＮＢｙｎｉ＜ΔＮＬｐｎｉで対立処理としてΔＮＵｖｎｉを優先し、ΔＮＵｖｎｉはΔＮＢｙｎｉより小さいため、補正値はΔＮＵｖｎｉ＝２．１となる。
事例８では、収量が３５０であり、目標４００を下回っているため、収量による基本補正量ΔＮＢｙｎｉは０．９となる。コンバイン標準化速度は、０．６であるため、上限補正量ΔＮＵｖは－０．７となる。タンパク質含有率は１０．５であるため、下限補正量ΔＮＬｐｎｉは－１．６となる。ΔＮＬｐｎｉ＜ΔＮＵｖｎｉ＜ΔＮＢｙｎｉであるため、補正値はΔＮＵｖiｎｉ＝－０．７となる。
以上のようにして、主食用水稲や麺用コムギの場合のΔＮｎｉ（１）の演算を行うことができる。
尚、目標項目である収量は作物や品種、栽培地等に依存するが、主食用水稲などでは４２０が好ましく、より好ましくは７２０である。
また、上限項目であるコンバイン標準化速度は、０．５以上が好ましく、より好ましくは０．８以上が好ましい。
また、上限項目であるタンパク質含有量は、７．０以下が好ましく、６．０以下がより好ましい。
尚、目標項目である収量は作物や品種、栽培地等に依存するが、主食用水稲などでは４２０が好ましく、より好ましくは７２０である。
また、上限項目であるコンバイン標準化速度は、０．５以上が好ましく、より好ましくは０．８以上が好ましい。
また、上限項目であるタンパク質含有量は、７．０以下が好ましく、６．０以下がより好ましい。
次回の追肥量関数ｆ２ｉの求め方
１）ｇ１ｉ ≦ｍ１ｉ ×ＮＵＬの場合（図１２）
図１２の1年目の実績追肥量関数ｇ1iは図１１の追肥量曲線をΔＮＤＶＩＸ（追肥0とするＮＤＶＩＸ（ＮＤＶＩＸ（０））とＮＤＶＩの差）の２次関数に書き直したものである。ΔＮＤＶＩＸ2ｉ＝ΔＮＤＶＩＸ１ｉとなる場合、追肥量がΔＮ１ｉ増えるようにｇ１ｉを補正してｆ２ｉを求める。ΔＮＤＶＩＸ１ｉが上限追肥量に達するΔＮＤＶＩＸより小さい場合、補正係数をｃ１ｉとすると、以下のようになる。
ｆ２ｉ＝ｃ１ｉ×ｇ１ｉ
ただし、ｃ１ｉ＝（ｇ１ｉ（ΔＮＤＶＩＸ１ｉ）+ ΔＮ１ｉ）/ｇ１ｉ（ΔＮＤＶＩＸ１ｉ）
ｆ１ｉ＝－１０４．６７×ΔＮＤＶＩＸ２+(２×１０４．６７×０．３－２１．２１６）×ΔＮＤＶＩＸ，ｍ１ｉ＝０．９、ΔＮＤＶＩＸ１ｉ＝０．０５、ΔＮ１ｉ＝０．８、ＮＵＬ＝３とすると、
g１ｉ＝ ｍ１ｉ×ｆ１ｉ ＝０．９×(－１０４．６７×ΔＮＤＶＩＸ２＋(２×１０４．６７×０．３－２１．２１３)×ΔＮＤＶＩＸ)
ｆ２ｉ ＝ ｃ１ｉ×ｇ１ｉ
＝ (０．８ ＋１．６３６)/１．６３６×ｇ１ｉ
＝１．３４０×(－１０４．６７×ΔＮＤＶＩＸ２＋(２×１０４．６７×０．３－２１．２１６)×ΔＮＤＶＩＸ)
上限適用後追肥量関数をＦ２ｉとすると、次のようになる。
ｆ２ｉ≦上限追肥量ＮＵＬの場合、Ｆ2i＝ｆ２ｉ
ｆ２ｉ＞ＮＵＬの場合、Ｆ2i＝ＮＵＬ
１）ｇ１ｉ ≦ｍ１ｉ ×ＮＵＬの場合（図１２）
図１２の1年目の実績追肥量関数ｇ1iは図１１の追肥量曲線をΔＮＤＶＩＸ（追肥0とするＮＤＶＩＸ（ＮＤＶＩＸ（０））とＮＤＶＩの差）の２次関数に書き直したものである。ΔＮＤＶＩＸ2ｉ＝ΔＮＤＶＩＸ１ｉとなる場合、追肥量がΔＮ１ｉ増えるようにｇ１ｉを補正してｆ２ｉを求める。ΔＮＤＶＩＸ１ｉが上限追肥量に達するΔＮＤＶＩＸより小さい場合、補正係数をｃ１ｉとすると、以下のようになる。
ｆ２ｉ＝ｃ１ｉ×ｇ１ｉ
ただし、ｃ１ｉ＝（ｇ１ｉ（ΔＮＤＶＩＸ１ｉ）+ ΔＮ１ｉ）/ｇ１ｉ（ΔＮＤＶＩＸ１ｉ）
ｆ１ｉ＝－１０４．６７×ΔＮＤＶＩＸ２+(２×１０４．６７×０．３－２１．２１６）×ΔＮＤＶＩＸ，ｍ１ｉ＝０．９、ΔＮＤＶＩＸ１ｉ＝０．０５、ΔＮ１ｉ＝０．８、ＮＵＬ＝３とすると、
g１ｉ＝ ｍ１ｉ×ｆ１ｉ ＝０．９×(－１０４．６７×ΔＮＤＶＩＸ２＋(２×１０４．６７×０．３－２１．２１３)×ΔＮＤＶＩＸ)
ｆ２ｉ ＝ ｃ１ｉ×ｇ１ｉ
＝ (０．８ ＋１．６３６)/１．６３６×ｇ１ｉ
＝１．３４０×(－１０４．６７×ΔＮＤＶＩＸ２＋(２×１０４．６７×０．３－２１．２１６)×ΔＮＤＶＩＸ)
上限適用後追肥量関数をＦ２ｉとすると、次のようになる。
ｆ２ｉ≦上限追肥量ＮＵＬの場合、Ｆ2i＝ｆ２ｉ
ｆ２ｉ＞ＮＵＬの場合、Ｆ2i＝ＮＵＬ
２）g1i > m1i×ＮＵＬ の場合（図１３）
ｆ２ｉ＝ｃ１ｉ×ｇ１ｉ
ただし、ｃ１ｉ＝（ｍ１ｉ×ＮＵＬ＋ΔＮ１ｉ）/（ｍ１ｉ×ＮＵＬ）
ｆ２ｉ＝ ｃ１ｉ×ｇ１ｉ
＝ (０．８ ＋ ２．７)/ ２．７×ｇ１ｉ
＝１．１６７×(－１０４．６７×ΔＮＤＶＩＸ２＋(２×１０４．６７×０．３－２１．２１６)×ΔＮＤＶＩＸ)
ｆ２ｉ≦ＮＵＬの場合、Ｆ2ｉ＝ｆ２ｉ
ｆ２ｉ＞ＮＵＬの場合、Ｆ2ｉ＝ＮＵＬ
ｆ２ｉ＝ｃ１ｉ×ｇ１ｉ
ただし、ｃ１ｉ＝（ｍ１ｉ×ＮＵＬ＋ΔＮ１ｉ）/（ｍ１ｉ×ＮＵＬ）
ｆ２ｉ＝ ｃ１ｉ×ｇ１ｉ
＝ (０．８ ＋ ２．７)/ ２．７×ｇ１ｉ
＝１．１６７×(－１０４．６７×ΔＮＤＶＩＸ２＋(２×１０４．６７×０．３－２１．２１６)×ΔＮＤＶＩＸ)
ｆ２ｉ≦ＮＵＬの場合、Ｆ2ｉ＝ｆ２ｉ
ｆ２ｉ＞ＮＵＬの場合、Ｆ2ｉ＝ＮＵＬ
以上に説明したように、本実施の形態の追肥演算技術は、可変追肥地図作成に利用することができる。可変追肥に使用する機械とデータとが圃場管理システム等で統合されると、システムとして一体的に利用することができる。
第１の実施の形態では、翌年のＮＤＶＩ値が当年の値と異なることから、複数地点のデータを利用してＮＤＶＩ値等－追肥量関数を補正したものである。一方、地点毎に追肥量関数の補正をすることはできない。
第２の実施の形態では、追肥量０とする最小のＮＤＶＩ等値を固定して、追肥量関数を補正すれば１地点毎に追肥量関数を補正することができる。
第２の実施の形態では、追肥量０とする最小のＮＤＶＩ等値を固定して、追肥量関数を補正すれば１地点毎に追肥量関数を補正することができる。
（第３の実施の形態）
本発明は追肥窒素量関数を補正するものであるが、補正を加える元になる実績追肥量の測定は手間が掛かる。本発明の第３の実施の形態では、実績追肥量を使用しないために、追肥量の代わりに、追肥機設定値を用いる。追肥機設定値とは、追肥機の施肥量の設定値のことである。例えば施肥量を肥料の重量で１０ｋｇ/１０ａ計画する場合に施肥量を調整するつまみや開度の値を３にする機械なら、追肥機設定値は３となる。
ここで、Ｄを追肥機設定値、その設定値における取扱説明書上の肥料散布量に肥料の窒素成分割合を乗じた値をＮＤとし、その関数を
Ｄ＝ｐ（ＮＤ）
とする。実施形態１，２における窒素吸収量と追肥量を全て設定値に置き換え、設定値を補正の対象とすることができる。または、関数ｐにより窒素吸収量や追肥量を設定値に変換することにより、設定値自体を補正の対象とすることができる。
この関数は、肥料の比重、粒度、粒径等により係数が変動するが、標準的な関数、より好ましくは比重による補正をする程度の精度でよい。
関数ｐを用いて補正量ΔＮ１ｉを設定値の補正量ΔＤ１ｉに変換する場合、
ｑ=ｄＰ/ｄＮＤ（微分値、または差分値）とすると、ΔＤ１ｉ＝ｑ×ΔＮ１ｉ
追肥機設定値関数ｒ１ｉ（ΔＮＤＶＩＸ）＝ｐ（ｆ１ｉ（ΔＮＤＶＩＸ））
（実績値は使わないのでｇ１ｉ（ΔＮＤＶＩＸ）＝ｆ１ｉ（ΔＮＤＶＩＸ）,ｍ１ｉ＝１）
をΔＤ1iで補正して、２回目の追肥機設定値関数ｒ２ｉを求める。
r２ｉ（ΔＮＤＶＩＸ）＝（ｒ１ｉ（ΔＮＤＶＩＸ１ｉ）＋ΔＤ１ｉ）/ｒ１ｉ（ΔＮＤＶＩＸ１ｉi）・ｒ１ｉ（ΔＮＤＶＩＸ）
図１２，図１３のｇ（＝ｆ）をｒに、追肥量を設定値に置き換えることにより、実測追肥量を使わずに、追肥機の設定値自体の関数を補正の目的関数とすることができる。
この場合、例えば実施形態１、２における追肥量関数更新部を追肥機設定値関数更新部とすることができる。
尚、この技術は実施形態１，２に適用できる。
本発明は追肥窒素量関数を補正するものであるが、補正を加える元になる実績追肥量の測定は手間が掛かる。本発明の第３の実施の形態では、実績追肥量を使用しないために、追肥量の代わりに、追肥機設定値を用いる。追肥機設定値とは、追肥機の施肥量の設定値のことである。例えば施肥量を肥料の重量で１０ｋｇ/１０ａ計画する場合に施肥量を調整するつまみや開度の値を３にする機械なら、追肥機設定値は３となる。
ここで、Ｄを追肥機設定値、その設定値における取扱説明書上の肥料散布量に肥料の窒素成分割合を乗じた値をＮＤとし、その関数を
Ｄ＝ｐ（ＮＤ）
とする。実施形態１，２における窒素吸収量と追肥量を全て設定値に置き換え、設定値を補正の対象とすることができる。または、関数ｐにより窒素吸収量や追肥量を設定値に変換することにより、設定値自体を補正の対象とすることができる。
この関数は、肥料の比重、粒度、粒径等により係数が変動するが、標準的な関数、より好ましくは比重による補正をする程度の精度でよい。
関数ｐを用いて補正量ΔＮ１ｉを設定値の補正量ΔＤ１ｉに変換する場合、
ｑ=ｄＰ/ｄＮＤ（微分値、または差分値）とすると、ΔＤ１ｉ＝ｑ×ΔＮ１ｉ
追肥機設定値関数ｒ１ｉ（ΔＮＤＶＩＸ）＝ｐ（ｆ１ｉ（ΔＮＤＶＩＸ））
（実績値は使わないのでｇ１ｉ（ΔＮＤＶＩＸ）＝ｆ１ｉ（ΔＮＤＶＩＸ）,ｍ１ｉ＝１）
をΔＤ1iで補正して、２回目の追肥機設定値関数ｒ２ｉを求める。
r２ｉ（ΔＮＤＶＩＸ）＝（ｒ１ｉ（ΔＮＤＶＩＸ１ｉ）＋ΔＤ１ｉ）/ｒ１ｉ（ΔＮＤＶＩＸ１ｉi）・ｒ１ｉ（ΔＮＤＶＩＸ）
図１２，図１３のｇ（＝ｆ）をｒに、追肥量を設定値に置き換えることにより、実測追肥量を使わずに、追肥機の設定値自体の関数を補正の目的関数とすることができる。
この場合、例えば実施形態１、２における追肥量関数更新部を追肥機設定値関数更新部とすることができる。
尚、この技術は実施形態１，２に適用できる。
処理および制御は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）によるソフトウェア処理、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）によるハードウェア処理によって実現することができる。
また、上記の実施の形態において、図示されている構成等については、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれるものである。
また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれるものである。
また、本実施の形態で説明した機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。尚、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－Ｒ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また前記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。機能の少なくとも一部は、集積回路などのハードウェアで実現しても良い。
本発明は、穀物の追肥量演算装置等に利用することが可能である。
Ａ 追肥量演算装置
１ 追肥量関数設定部
３ ＮＤＶＩ地図作成部
５ 追肥地図作成部
７ 実績追肥地図作成部
１１ 測定項目測定部
１５ 追肥量関数補正部
１７ 追肥量関数更新部
１ 追肥量関数設定部
３ ＮＤＶＩ地図作成部
５ 追肥地図作成部
７ 実績追肥地図作成部
１１ 測定項目測定部
１５ 追肥量関数補正部
１７ 追肥量関数更新部
Claims (11)
- 圃場への追肥量の演算処理を行う追肥量演算装置であって、
前記圃場への追肥量と作物の特定の生育ステージの生育量との関係を表す追肥量関数を、
作物の特定の生育ステージの生育量と作物の生育に依存する測定項目データに基づいて補正し、前記追肥量関数を補正する追肥量関数補正部と、
前記追肥量関数補正部により補正された追肥量関数を次回の追肥量関数とする追肥量関数更新部と、を有し、
追肥、生育結果である測定項目の測定、追肥関数の補正の手順を繰り返すことにより適切な追肥量関数に収束させ、
前記追肥量関数補正部は、
次回の追肥量関数の基本となる基本追肥量関数と追肥量の上限となる上限追肥量関数、追肥量の下限となる下限追肥量関数から次回追肥量関数を決め、
下限追肥量関数≦基本追肥量関数≦上限追肥量関数であれば基本追肥量関数を参照して前記次回追肥量関数を決定し、
基本追肥量関数＞上限追肥量関数であれば上限追肥量関数を参照して前記次回追肥量関数を決定し、
基本追肥量関数＜下限追肥量関数であれば下限追肥量関数を参照して前記次回追肥量関数を決定する
ことを特徴とする追肥量演算装置。 - 圃場への追肥量の演算処理を行う追肥量演算装置であって、
前記圃場への追肥量と作物の特定の生育ステージの生育量との関係を表す追肥量関数を、
作物の特定の生育ステージの生育量と作物の生育に依存する測定項目データに基づいて補正し、前記追肥量関数を補正する追肥量関数補正部と、
前記追肥量関数補正部により補正された追肥量関数を次回の追肥量関数とする追肥量関数更新部と、を有し、
追肥、生育結果である測定項目の測定、追肥関数の補正の手順を繰り返すことにより適切な追肥量関数に収束させ、
前記追肥量関数補正部は、
１）追肥の根拠となった前記生育量に対する目標項目の測定値が、目標より少ない場合は、前記生育量に対応する追肥量を増やし、
２）追肥の根拠となった前記生育量に対する上限項目の測定値が、上限の目標を持ち上限より大きい場合は前記生育量に対応する追肥量の上限を減らし、上限の目標を持ち上限より小さい場合は前記生育量に対応する追肥量の上限を増やし、下限の目標を持ち下限より小さい場合は前記生育量に対応する追肥量の上限を減らし、下限より大きい場合は前期生育量に対応する追肥量の上限を増やす、
３）追肥の根拠となった前記生育量に対する下限項目の測定値が、上限の目標を持ち上限より大きい場合は前記生育量に対応する追肥量の下限を増やし、上限の目標を持ち上限より小さい場合は前記生育量に対応する追肥量の下限を減らし、下限の目標を持ち下限より小さい場合は前記生育量に対応する追肥量の下限を増やし、下限より大きい場合は前記生育量に対応する追肥量の下限を減らす、
のうち少なくともいずれか１の方法により前記追肥量関数の補正を行う追肥量演算装置。 - 前記追肥量関数補正部は、
位置測定部により測定された位置毎あるいは圃場毎に前記圃場の将来の同一作物への追肥量を演算することを特徴とする請求項１又は２に記載の追肥量演算装置。 - 前記追肥量関数補正部は、前記生育量と補正量により実績追肥量関数を補正し、次回の追肥量関数を決める請求項１又は２に記載の追肥量演算装置。
- 前記測定項目は、上限値、下限値でない目標値を有し補正の基本となる目標項目を必須項目とし、上限値又は下限値の目標値を有し、補正量の上限を決める上限項目と、上限値又は下限値の目標値を有し、補正量の下限を決める下限項目と、を任意の項目として有し、前記目標項目に関して補正量を決める関数と前記目標項目の目標値と測定値の差に基づく基本補正量を、前記上限項目と前記下限項目の目標値と測定値の差に基づく上限補正量と下限補正量と比較して前記補正量を決定することを特徴とする請求項４に記載の追肥量演算装置。
- 前記上限項目による補正量の上限値が前記下限項目による補正量の下限値より小さい場合の対立処理方法が決められていることを特徴とする請求項５に記載の追肥量演算装置。
- 作物が水稲である場合には、収量を前記目標項目、圃場における作物の倒伏程度の一指標であるコンバイン標準化速度と穀粒タンパク質含有率を前記上限項目と設定する請求項５に記載の追肥量演算装置。
- 作物が小麦である場合には、収量を前記目標項目、圃場における作物の倒伏程度の一指標であるコンバイン標準化速度を前記上限項目、穀粒タンパク質含有率を前記下限項目と設定する請求項５に記載の追肥量演算装置。
- 圃場への追肥量の演算処理を行う追肥量演算装置であって、
前記圃場への追肥機設定値と作物の特定の生育ステージの生育量との関係を表す追肥機設定値関数を、
作物の特定の生育ステージの生育量と作物の生育に依存する測定項目データに基づいて補正し、前記追肥機設定値関数を補正する追肥機設定値関数補正部と、
前記追肥機設定値関数補正部により補正された追肥機設定値関数を次回の追肥機設定値関数とする追肥機設定値関数更新部と、を有し、
追肥、生育結果である測定項目の測定、追肥機設定値関数の補正の手順を繰り返すことにより適切な追肥機設定値関数に収束させ、
前記追肥機設定値関数補正部は、
次回の追肥機設定値関数の基本となる基本追肥機設定値関数と追肥機設定値の上限となる上限追肥機設定値関数、追肥機設定値の下限となる下限追肥機設定値関数から次回追肥機設定値関数を決め、
下限追肥機設定値関数≦基本追肥機設定値関数≦上限追肥機設定値関数であれば基本追肥機設定値関数を参照して前記次回追肥機設定値関数を決定し、
基本追肥機設定値関数＞上限追肥機設定値関数であれば上限追肥機設定値関数を参照して前記次回追肥機設定値関数を決定し、
基本追肥機設定値関数＜下限追肥機設定値関数であれば下限追肥機設定値関数を参照して前記次回追肥機設定値関数を決定する
ことを特徴とする追肥量演算装置。 - 圃場への追肥量の演算処理を行う追肥量演算方法であって、
前記圃場への追肥量と作物の特定の生育ステージの生育量との関係を表す追肥量関数を、追肥量と作物の生育に依存する測定項目データに基づいて補正し、前記追肥量関数を補正する追肥量関数補正ステップと、
前記追肥量関数補正ステップにより補正された追肥量関数を次回の追肥量関数とする追肥量関数更新ステップと、を有し、
追肥、生育結果である測定項目の測定、追肥関数の補正の手順を繰り返すことにより適切な追肥量関数に収束させ、
前記追肥量関数補正ステップは、
次回の追肥量関数の基本となる基本追肥量関数と追肥量の上限となる上限追肥量関数、追肥量の下限となる下限追肥量関数から次回追肥量関数を決め、
下限追肥量関数≦基本追肥量関数≦上限追肥量関数であれば基本追肥量関数を参照して前記次回追肥量関数を決定し、
基本追肥量関数＞上限追肥量関数であれば上限追肥量関数を参照して前記次回追肥量関数を決定し、
基本追肥量関数＜下限追肥量関数であれば下限追肥量関数を参照して前記次回追肥量関数を決定する
ことを特徴とする追肥量演算方法。 - 圃場への追肥量の演算処理を行う追肥量演算プログラムであって、
前記圃場への追肥量と作物の特定の生育ステージの生育量との関係を表す追肥量関数を、追肥量と作物の生育に依存する測定項目データに基づいて補正し、前記追肥量関数を補正・更新する追肥量関数補正ステップと、
前記追肥量関数補正ステップにより更新された追肥量関数を次回の追肥量関数とする追肥量関数更新ステップと、を有し、
追肥、生育結果である測定項目の測定、追肥関数の補正の手順を繰り返すことにより適切な追肥量関数に収束させる処理をコンピュータに実行させ、
前記追肥量関数補正ステップは、
次回の追肥量関数の基本となる基本追肥量関数と追肥量の上限となる上限追肥量関数、追肥量の下限となる下限追肥量関数から次回追肥量関数を決め、
下限追肥量関数≦基本追肥量関数≦上限追肥量関数であれば基本追肥量関数を参照して前記次回追肥量関数を決定し、
基本追肥量関数＞上限追肥量関数であれば上限追肥量関数を参照して前記次回追肥量関数を決定し、
基本追肥量関数＜下限追肥量関数であれば下限追肥量関数を参照して前記次回追肥量関数を決定する
ことを特徴とする追肥量演算プログラム。
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