| 【発明の名称】 |
農作物生産支援システム |
| 【発明者】 |
【氏名】岸 英幸
【氏名】野口 勝憲
【氏名】▲高▼野 幸一
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| 【要約】 |
【課題】農作物を生産する過程において用いる支援システムの提供を課題とする。
【解決手段】地域、土質及び農作物ごとに最適とする土壌のデータ（土壌基礎データ）を入力し、基礎データとしてデータベース化する基礎データ蓄積手段、栽培を行おうとする圃場の土壌データとその地域、土質及び農作物を入力する土壌データ入力手段、データベース化された基礎データから、入力された地域、土質及び農作物と相関する土壌基礎データを抽出する土壌基礎データ抽出手段、入力された土壌データと抽出された土壌基礎データから最適の農作業設計を解析する農作業設計解析手段、及び解析された農作業設計を出力する農作業設計出力手段を有することを特徴とする農作物生産支援システム。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 農作物生産支援システムであって、地域、土質及び農作物ごとに最適とする土壌のデータを入力し、基礎データとしてデータベース化する基礎データ蓄積手段、栽培を行おうとする圃場の土壌データとその地域、土質及び農作物を入力する土壌データ入力手段、該基礎データ蓄積手段によりデータベース化された基礎データから、該土壌データ入力手段により入力された地域、土質及び農作物と相関する土壌基礎データを抽出する土壌基礎データ抽出手段、該土壌データ入力手段により入力された土壌データと、該土壌基礎データ抽出手段により抽出された土壌基礎データから、最適の農作業設計を解析する農作業設計解析手段、及び該農作業設計解析手段により解析された農作業設計を出力する農作業設計出力手段、とを有することを特徴とする農作物生産支援システム。
【請求項２】 さらに、栽培を行おうとする圃場の土壌を分析し、該土壌のデータを得る土壌分析手段を有する、請求項１記載の農作物生産支援システム。
【請求項３】 農作物生産支援システムであって、肥料の無機化率データを入力し、データベース化する無機化率データ蓄積手段、地域、土質及び農作物ごとに最適とする土壌のデータを入力し、基礎データとしてデータベース化する基礎データ蓄積手段、栽培を行おうとする圃場に施用したか又は施用しようとする肥料の種類または銘柄を入力する施肥データ入力手段、栽培を行おうとする圃場の土壌データとその地域、土質及び農作物を入力する土壌データ入力手段、該無機化率データ蓄積手段により蓄積された無機化率データから該施肥データ入力手段により入力された肥料と相関する無機化率データを抽出する無機化率データ抽出手段、該基礎データ蓄積手段により蓄積された基礎データから、該土壌データ入力手段により入力された地域、土質及び農作物と相関する土壌基礎データを抽出する土壌基礎データ抽出手段、該土壌データ入力手段により入力された土壌データと該土壌基礎データ抽出手段により抽出された土壌基礎データ及び該無機化率データ抽出手段により抽出された無機化率データから最適の農作業設計を解析する農作業設計解析手段、及び該農作業設計解析手段により解析された農作業設計を出力する農作業設計出力手段、とを有することを特徴とする農作物生産支援システム。
【請求項４】 さらに、肥料の無機化率を分析し、該無機化率データを得る無機化率データ分析手段、及び栽培を行おうとする圃場の土壌を分析し、該土壌のデータを得る土壌データ分析手段を有する、請求項３記載の農作物生産支援システム。
【請求項５】 土壌のデータが、pH、電気伝導度、窒素量、リン酸量、カリウム量、カルシウム量、マグネシウム量、マンガン量、鉄量、カルシウム／マグネシウム比、マグネシウム／カリウム比、糸状菌の属種及び数量、色素耐性菌の属種及び数量、放線菌の属種及び数量、細菌の属種及び数量、病原菌の属種及び数量、有害線虫の属種及び数量、並びにウイルスの属種及び数量からなる群から選択される少なくとも１つのデータであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか1項記載の農作物生産支援システム。
【請求項６】 土壌のデータが、窒素量、リン酸量、カリウム量、カルシウム量、マグネシウム量、マンガン量、鉄量、カルシウム／マグネシウム比及びマグネシウム／カリウム比からなる群から選択される少なくとも１つのデータであることを特徴とする、請求項５記載の農作物生産支援システム。
【請求項７】 農作業設計解析手段が、基礎データ項目値と栽培を行おうとする圃場の土壌データ項目値の差をとり、その差を示すことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか1項記載の農作物生産支援システム。
【請求項８】 解析される農作業設計が、基肥及び／又は追肥の肥料成分、基肥及び／又は追肥の施用量、並びに基肥及び／又は追肥の施用時期からなる群から選択される少なくとも１つの農作業設計であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項記載の農作物生産支援システム。
【請求項９】 解析される農作業設計が、肥料配合設計であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項記載の農作物生産支援システム。
【請求項１０】 解析される農作業設計が、肥料の施用量であることを特徴とする、請求項８記載の農作物生産支援システム。
【請求項１１】 農作物の生産を支援するためにコンピュータを、地域、土質及び農作物ごとに最適とする土壌のデータを入力し、基礎データとしてデータベース化する基礎データ蓄積手段、栽培を行おうとする圃場の土壌データとその地域、土質及び農作物を入力する土壌データ入力手段、該基礎データ蓄積手段によりデータベース化された基礎データから、該土壌データ入力手段により入力された地域、土質及び農作物と相関する土壌基礎データを抽出する土壌基礎データ抽出手段、該土壌データ入力手段により入力された土壌データと、該土壌基礎データ抽出手段により抽出された土壌基礎データから、最適の農作業設計を解析する農作業設計解析手段、及び該農作業設計解析手段により解析された農作業設計を出力する農作業設計出力手段、として機能させるための農作物生産支援プログラム。
【請求項１２】 さらに、コンピュータを、栽培を行おうとする圃場の土壌を分析し、該土壌のデータを得る土壌分析手段として機能させるための、請求項１１記載の農作物生産支援プログラム。
【請求項１３】 農作物の生産を支援するためにコンピュータを、肥料の無機化率データを入力し、データベース化する無機化率データ蓄積手段、地域、土質及び農作物ごとに最適とする土壌のデータを入力し、基礎データとしてデータベース化する基礎データ蓄積手段、栽培を行おうとする圃場に施用したか又は施用しようとする肥料の種類または銘柄を入力する施肥データ入力手段、栽培を行おうとする圃場の土壌データとその地域、土質及び農作物を入力する土壌データ入力手段、該無機化率データ蓄積手段により蓄積された無機化率データから該施肥データ入力手段により入力された肥料と相関する無機化率データを抽出する無機化率データ抽出手段、該基礎データ蓄積手段により蓄積された基礎データから、該土壌データ入力手段により入力された地域、土質及び農作物と相関する土壌基礎データを抽出する土壌基礎データ抽出手段、該土壌データ入力手段により入力された土壌データと該土壌基礎データ抽出手段により抽出された土壌基礎データ及び該無機化率データ抽出手段により抽出された無機化率データから最適の農作業設計を解析する農作業設計解析手段、及び該農作業設計解析手段により解析された農作業設計を出力する農作業設計出力手段、として機能させるための農作物生産支援プログラム。
【請求項１４】 さらに、コンピュータを、肥料の無機化率を分析し、該無機化率データを得る無機化率データ分析手段、及び栽培を行おうとする圃場の土壌を分析し、該土壌のデータを得る土壌データ分析手段、として機能させるための、請求項１３記載の農作物生産支援プログラム。
【請求項１５】 土壌のデータが、pH、電気伝導度、窒素量、リン酸量、カリウム量、カルシウム量、マグネシウム量、マンガン量、鉄量、カルシウム／マグネシウム比、マグネシウム／カリウム比、糸状菌の属種及び数量、色素耐性菌の属種及び数量、放線菌の属種及び数量、細菌の属種及び数量、病原菌の属種及び数量、有害線虫の属種及び数量、並びにウイルスの属種及び数量からなる群から選択される少なくとも１つのデータであることを特徴とする、請求項１１〜１４のいずれか１項記載の農作物生産支援プログラム。
【請求項１６】 土壌のデータが、窒素量、リン酸量、カリウム量、カルシウム量、マグネシウム量、マンガン量、鉄量、カルシウム／マグネシウム比及びマグネシウム／カリウム比からなる群から選択される少なくとも１つのデータであることを特徴とする、請求項１５記載の農作物生産支援プログラム。
【請求項１７】 農作業設計解析手段が、基礎データ項目値と栽培を行おうとする圃場の土壌データ項目値の差をとり、その差を示すことを特徴とする、請求項１１〜１６のいずれか1項記載の農作物生産支援プログラム。
【請求項１８】 解析される農作業設計が、基肥及び／又は追肥の肥料成分、基肥及び／又は追肥の施用量、並びに基肥及び／又は追肥の施用時期からなる群から選択される少なくとも１つの農作業設計であることを特徴とする、請求項１１〜１７のいずれか１項記載の農作物生産支援プログラム。
【請求項１９】 解析される農作業設計が、肥料配合設計であることを特徴とする、請求項１１〜１７のいずれか１項記載の農作物生産支援プログラム。
【請求項２０】 解析される農作業設計が、肥料の施用量であることを特徴とする、請求項１８記載の農作物生産支援プログラム。
【請求項２１】 請求項１１〜２０のいずれか１項記載の農作物生産支援プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、農作物を生産する過程において用いる支援システムに関する。すなわち、本発明は、農作物の生産に際し、情報処理装置に地域、土質及び農作物ごとの最適の土壌データと、農作物を得ようとする圃場の土壌データを入力し、情報処理装置で最適の農作業設計を解析しこれを提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】農作物の生産は、これまで作業者の経験や勘を頼りに行われてきた。しかし、それは経験や勘では計り知れない変化が生じたときには悪影響を及ぼすことを意味し、例えば、土壌の化学性が変化したときなどには、農作物の大幅な減収を招いてしまう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】農作物を生産するに際し、土壌の化学性を知ることは、非常に重要である。例えば、pHは農作物の生育に重要な役割を果たすことが知られている。ホウレンソウは、酸性土壌の下では生育しないことが知られている。たいていの農作物には、最適の土壌pHが存在し、この域を外れれば生育しない又は充分な収穫が得られないといった問題が生じてくる。また、土壌の塩類濃度も農作物の生育に影響を与え、塩類濃度の高い土壌では塩害が生じる。塩類濃度の指標には電気伝導度（EC）が用いられる。
【０００４】土壌中に含まれる要素の量を知ることも重要である。窒素、リン酸、カリといった三要素は、農作物の生育には必要不可欠な成分であるが、いずれかの成分が不足したり過剰となれば、充分な収穫が得られないといった問題が生じてくる。その他の要素についても同様で、例えばカルシウム、マグネシウム、マンガン、鉄等が不足又は過剰であれば、同様の問題が生じてくる。これらの要素の適量は、農作物ごとに異なり、栽培にあたっては、これを把握した上で、施肥設計を行う必要がある。また、これら要素はその量を把握しただけでは充分ではなく、その比を考慮する必要がある。例えば、マグネシウムに比較し、カリウムが過剰に存在すれば、農作物へのマグネシウム吸収は抑えられ、マグネシウム欠乏症の恐れが生じてくる。カルシウム／マグネシウム比についても同様で、最適の比となるように設計する必要がある。
【０００５】また、農作物を生産するに際し、土壌の微生物性を知ることも重要である。土壌中で有機物が分解され、やがてその分解成分が農作物の養分として利用されるという生態系の中で、微生物は有機物を分解するという非常に重要な役割を果たしている。これとは逆に有害な作用を及ぼす微生物も存在する。病原性の微生物がそれで、農作物に病気をもたらし、その生育や収穫に大きな被害を与える。農作物を生産するにあたっては、土壌の糸状菌、色素耐性菌、放線菌、細菌、病原菌、有害線虫、ウイルス等の属種、数量等に関する微生物性を分析し、これを健全な状態にしてから行う必要がある。
【０００６】これらの、土壌の化学性、微生物性等は、都道府県等の地域の違いにより、火山性土、洪積土等の土質の違いにより、又は栽培する作物の違いにより、量的及び質的な至適範囲がある。その範囲又は値は、試験により新たに求めることもできるし、また過去に行われた各地域、各土質及び各作物における試験により蓄積されたデータを利用することもできる。原理的には、ある地域、ある土質の圃場で、ある作物を栽培しようとする場合、その栽培を新たに行おうとする圃場において、上述の土壌の化学性、含有要素量、微生物性等を調べ土壌を診断し、地域、土質及び作物ごとの土壌の最適データと比較し、栽培しようとする圃場の土壌データを該最適データに近づけるように、肥料や土壌改良資材を施用することにより良好な農作物の収穫を得ることができる。
【０００７】しかし、作業者はその値を知るための分析する手段を持ち得ない場合が多く、持ち得たとしても、それぞれの値にはお互いに密接な関係があり、一方の値が最適値を達成しても他方の値は達成できないこともあり得、経験のみに頼っていては、その値を適切に決定することは困難である。また、農作物の収穫は、栽培地の気象・環境条件や土質にも依存し、農作物を所期の計画どおりに得ようとするには、これらを総合的に解析する必要がある。
【０００８】また、種々の肥料が一般に市販されているが、地域、土質、農作物に合わせて、どの肥料をどの程度施用するかの判断も困難である。特に肥料ごとに無機化率が異なり、無機化率は肥料の速効性・緩効性等の肥効を決める。肥料を基肥として施用する量、追肥として施用する量、施用時期を設計する上で、この無機化率を把握することは非常に重要である。すなわち、良好な農作物の収穫を得るためには、最適な農作業を設計した上で、計画的に農作業を行うことが望まれる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、農作物の生産に際し、情報処理装置に地域、土質及び農作物ごとの最適の土壌データと、農作物を得ようとする圃場の土壌データを入力し、情報処理装置で最適の農作業設計を解析し、これを提供することにより、所期の計画どおりに農作物の収穫が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。また、本発明者等は、予め肥料の種類及び銘柄と関連付けた無機化率についてのデータベースを情報処理装置に構築しておくことにより、肥料の銘柄を入力することにより、その無機化率が検索・抽出され施用する肥料の無機化率を踏まえた上で、農作業設計を解析されることも見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１０】すなわち、本発明は、以下の（１）〜（１５）の事項に関する。
（１） 農作物生産支援システムであって、地域、土質及び農作物ごとに最適とする土壌のデータを入力し、基礎データとしてデータベース化する基礎データ蓄積手段、栽培を行おうとする圃場の土壌データとその地域、土質及び農作物を入力する土壌データ入力手段、該基礎データ蓄積手段によりデータベース化された基礎データから、該土壌データ入力手段により入力された地域、土質及び農作物と相関する土壌基礎データを抽出する土壌基礎データ抽出手段、該土壌データ入力手段により入力された土壌データと、該土壌基礎データ抽出手段により抽出された土壌基礎データから、最適の農作業設計を解析する農作業設計解析手段、及び該農作業設計解析手段により解析された農作業設計を出力する農作業設計出力手段、とを有することを特徴とする農作物生産支援システム。
【００１１】（２） さらに、栽培を行おうとする圃場の土壌を分析し、該土壌のデータを得る土壌分析手段を有する、（１）記載の農作物生産支援システム。
（３） 農作物生産支援システムであって、肥料の無機化率データを入力し、データベース化する無機化率データ蓄積手段、地域、土質及び農作物ごとに最適とする土壌のデータを入力し、基礎データとしてデータベース化する基礎データ蓄積手段、栽培を行おうとする圃場に施用したか又は施用しようとする肥料の種類または銘柄を入力する施肥データ入力手段、栽培を行おうとする圃場の土壌データとその地域、土質及び農作物を入力する土壌データ入力手段、該無機化率データ蓄積手段により蓄積された無機化率データから該施肥データ入力手段により入力された肥料と相関する無機化率データを抽出する無機化率データ抽出手段、該基礎データ蓄積手段により蓄積された基礎データから、該土壌データ入力手段により入力された地域、土質及び農作物と相関する土壌基礎データを抽出する土壌基礎データ抽出手段、該土壌データ入力手段により入力された土壌データと該土壌基礎データ抽出手段により抽出された土壌基礎データ及び該無機化率データ抽出手段により抽出された無機化率データから最適の農作業設計を解析する農作業設計解析手段、及び該農作業設計解析手段により解析された農作業設計を出力する農作業設計出力手段、とを有することを特徴とする農作物生産支援システム。
【００１２】（４） さらに、肥料の無機化率を分析し、該無機化率データを得る無機化率データ分析手段、及び栽培を行おうとする圃場の土壌を分析し、該土壌のデータを得る土壌データ分析手段を有する、（３）記載の農作物生産支援システム。
（５） 土壌のデータが、pH、電気伝導度、窒素量、リン酸量、カリウム量、カルシウム量、マグネシウム量、マンガン量、鉄量、カルシウム／マグネシウム比、マグネシウム／カリウム比、糸状菌の属種及び数量、色素耐性菌の属種及び数量、放線菌の属種及び数量、細菌の属種及び数量、病原菌の属種及び数量、有害線虫の属種及び数量、並びにウイルスの属種及び数量からなる群から選択される少なくとも１つのデータであることを特徴とする、（１）〜（４）のいずれか記載の農作物生産支援システム。
【００１３】（６） 土壌のデータが、窒素量、リン酸量、カリウム量、カルシウム量、マグネシウム量、マンガン量、鉄量、カルシウム／マグネシウム比及びマグネシウム／カリウム比からなる群から選択される少なくとも１つのデータであることを特徴とする、（５）記載の農作物生産支援システム。
（７） 農作業設計解析手段が、基礎データ項目値と栽培を行おうとする圃場の土壌データ項目値の差をとり、その差を示すことを特徴とする、（１）〜（６）のいずれか記載の農作物生産支援システム。
【００１４】（８） 解析される農作業設計が、基肥及び／又は追肥の肥料成分、基肥及び／又は追肥の施用量、並びに基肥及び／又は追肥の施用時期からなる群から選択される少なくとも１つの農作業設計であることを特徴とする、（１）〜（７）のいずれか記載の農作物生産支援システム。
（９） 解析される農作業設計が、肥料配合設計であることを特徴とする、（１）〜（７）のいずれか記載の農作物生産支援システム。
【００１５】（１０） 解析される農作業設計が、肥料の施用量であることを特徴とする、（８）記載の農作物生産支援システム。
（１１） 農作物の生産を支援するためにコンピュータを、地域、土質及び農作物ごとに最適とする土壌のデータを入力し、基礎データとしてデータベース化する基礎データ蓄積手段、栽培を行おうとする圃場の土壌データとその地域、土質及び農作物を入力する土壌データ入力手段、該基礎データ蓄積手段によりデータベース化された基礎データから、該土壌データ入力手段により入力された地域、土質及び農作物と相関する土壌基礎データを抽出する土壌基礎データ抽出手段、該土壌データ入力手段により入力された土壌データと、該土壌基礎データ抽出手段により抽出された土壌基礎データから、最適の農作業設計を解析する農作業設計解析手段、及び該農作業設計解析手段により解析された農作業設計を出力する農作業設計出力手段、として機能させるための農作物生産支援プログラム。
【００１６】（１２） さらに、コンピュータを、栽培を行おうとする圃場の土壌を分析し、該土壌のデータを得る土壌分析手段として機能させるための、（１１）記載の農作物生産支援プログラム。
（１３） 農作物の生産を支援するためにコンピュータを、肥料の無機化率データを入力し、データベース化する無機化率データ蓄積手段、地域、土質及び農作物ごとに最適とする土壌のデータを入力し、基礎データとしてデータベース化する基礎データ蓄積手段、栽培を行おうとする圃場に施用したか又は施用しようとする肥料の種類または銘柄を入力する施肥データ入力手段、栽培を行おうとする圃場の土壌データとその地域、土質及び農作物を入力する土壌データ入力手段、該無機化率データ蓄積手段により蓄積された無機化率データから該施肥データ入力手段により入力された肥料と相関する無機化率データを抽出する無機化率データ抽出手段、該基礎データ蓄積手段により蓄積された基礎データから、該土壌データ入力手段により入力された地域、土質及び農作物と相関する土壌基礎データを抽出する土壌基礎データ抽出手段、該土壌データ入力手段により入力された土壌データと該土壌基礎データ抽出手段により抽出された土壌基礎データ及び該無機化率データ抽出手段により抽出された無機化率データから最適の農作業設計を解析する農作業設計解析手段、及び該農作業設計解析手段により解析された農作業設計を出力する農作業設計出力手段、として機能させるための農作物生産支援プログラム。
【００１７】（１４） さらに、コンピュータを、肥料の無機化率を分析し、該無機化率データを得る無機化率データ分析手段、及び栽培を行おうとする圃場の土壌を分析し、該土壌のデータを得る土壌データ分析手段、として機能させるための、（１３）記載の農作物生産支援プログラム。
（１５） 土壌のデータが、pH、電気伝導度、窒素量、リン酸量、カリウム量、カルシウム量、マグネシウム量、マンガン量、鉄量、カルシウム／マグネシウム比、マグネシウム／カリウム比、糸状菌の属種及び数量、色素耐性菌の属種及び数量、放線菌の属種及び数量、細菌の属種及び数量、病原菌の属種及び数量、有害線虫の属種及び数量、並びにウイルスの属種及び数量からなる群から選択される少なくとも１つのデータであることを特徴とする、（１１）〜（１４）のいずれか記載の農作物生産支援プログラム。
【００１８】（１６） 土壌のデータが、窒素量、リン酸量、カリウム量、カルシウム量、マグネシウム量、マンガン量、鉄量、カルシウム／マグネシウム比及びマグネシウム／カリウム比からなる群から選択される少なくとも１つのデータであることを特徴とする、（１５）記載の農作物生産支援プログラム。
（１７） 農作業設計解析手段が、基礎データ項目値と栽培を行おうとする圃場の土壌データ項目値の差をとり、その差を示すことを特徴とする、（１１）〜（１６）いずれか記載の農作物生産支援プログラム。
【００１９】（１８） 解析される農作業設計が、基肥及び／又は追肥の肥料成分、基肥及び／又は追肥の施用量、並びに基肥及び／又は追肥の施用時期からなる群から選択される少なくとも１つの農作業設計であることを特徴とする、（１１）〜（１７）のいずれか記載の農作物生産支援プログラム。
（１９） 解析される農作業設計が、肥料配合設計であることを特徴とする、（１１）〜（１７）のいずれか１項記載の農作物生産支援プログラム。
【００２０】（２０） 解析される農作業設計が、肥料の施用量であることを特徴とする、（１８）記載の農作物生産支援プログラム。
（２１） （１１）〜（２０）のいずれか記載の農作物生産支援プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
以下、本発明を詳細に説明する。
【００２１】
【発明の実施の形態】第１図は、本発明の農作物生産支援システムの概念図であり、第２図は、該システムにより実行される処理のフローである。本発明は、本発明に係るシステムの実行により実施することができ、また本発明のシステムが有する各手段として、コンピュータを機能させるプログラムを実行することによっても実施することができる。
【００２２】本発明は、先ず、地域、土質及び農作物ごとに最適とする土壌のデータを情報処理装置に土壌基礎データとして登録する。この登録は、情報処理装置に地域、土質及び農作物ごとに最適とする土壌のデータ（土壌基礎データ）を入力し、基礎データとしてデータベース化する基礎データ蓄積手段により達成される。農作物ごとの最適な土壌の化学性は異なり、またその化学性は地域の気象・土質にも影響を受けるため、地域、土質及び農作物を細分化し、これに応じた最適の土壌データを登録する必要がある。地域としては少なくとも都道府県ごとに登録するのが望ましい。さらに、一つの都道府県内の沿岸部、内陸部などの地域ごとに登録しても良い。土質としては、火山性土、洪積土、沖積土、粗粒質、中粒質、細粒質等に分類して入力する。分類は、例えば、「新土壌学」（久馬一剛他著、1984年刊行、朝倉書店刊）等を参考にすることができる。最適とする土壌のデータは、試験を実施し求めることもできるし、過去のデータを用いることもできる。用いる土壌のデータとしては、地域、土質及び農作物ごとに次の項目があげられる。
【００２３】pH、電気伝導度、無機態窒素量（N）、有効態リン酸量（P2O5）、交換性カリウム量（K2O）、交換性石灰量(CaO)、交換性マグネシウム量（MgO）等。マンガン、鉄、モリブデン、ホウ素等の微量要素量。カルシウム／マグネシウム比(Ca／Mg)、マグネシウム／カリウム比（Mg／K）等（以上、化学性データ）。糸状菌、色素耐性菌、放線菌、細菌、病原菌、有害線虫、ウイルス等の属種及びその数量に関する微生物性データ。これらの土壌データうち、要素、微量要素の量は、例えば単位重量土当たりの質量で表され、微生物の量は、例えば、単位重量土当たりの微生物重量や微生物数等で表すことができる。これらのデータは、各項目ごとに、基礎データ項目値として処理することができる。
【００２４】データの入力は、キーボード等の入力装置から入力される。地域、土質及び農作物に関連付けられた土壌基礎データを情報処理装置に蓄積し、得られたデータベースを基礎データとして、処理フローの後の手段にて活用する。
【００２５】本発明では、更に肥料の無機化率データを入力し、データベース化する無機化率データ蓄積手段により、情報処理装置に肥料の無機化率を登録し、データベースを構築することもできる。ここで、肥料の無機化とは、有機質肥料が、主として微生物の作用を受けて無機物に変化することをいい、例えば窒素質肥料の場合、無機化率とは、加えた有機質肥料の窒素量（A）とこれが一定期間に無機化した窒素量（B）（アンモニア態窒素、硝酸、亜硝酸態窒素の合計量）との百分比（B/A×100）で表すことができる。
【００２６】肥料の種類又は銘柄ごとに、分析を行い無機化率を導き出すか、過去のデータを用い、肥料の種類又は銘柄と無機化率を関連付けて無機化率データとして情報処理装置に蓄積し、得られたデータベースを処理フローの後の手段にて利用する。
【００２７】次に、栽培を行おうとする圃場の土壌の分析を行う。圃場とは畑、田、果樹園等、農作物を栽培するための場を指し、いずれの圃場であっても土壌を採取することができれば、該分析を行うことができる。該分析項目として、次の項目があげられる。
【００２８】pH、電気伝導度、無機態窒素量（N）、有効態リン酸量（P2O5）、交換性カリウム量（K2O）、交換性石灰量(CaO)、交換性マグネシウム量（MgO）等。マンガン、鉄、モリブデン、ホウ素等の微量要素量。カルシウム／マグネシウム比(Ca／Mg)、マグネシウム／カリウム比（Mg／K）等（以上、化学性データ）。糸状菌、色素耐性菌、放線菌、細菌、病原菌、有害線虫、ウイルス等の属種及びその数量に関する微生物性データ。これらの土壌データうち、要素、微量要素の量は、例えば単位重量土当たりの質量で表され、微生物の量は、例えば、単位重量土当たりの微生物重量や微生物数等で表すことができる。
【００２９】栽培を行おうとする圃場の土壌の分析は、本システムと別途に行うこともできるし、本システムの一つの手段として本システムに栽培を行おうとする圃場の土壌を分析し、該土壌のデータを得る土壌データ分析手段を設け行うこともできる。土壌データ分析手段として、土壌の化学、物理特性を測定したデータを処理して上述の化学性データ、微生物性データを得る手段があり、また土壌サンプルを自動的に分析し、化学性データ、微生物性データを得る手段もある。これらの分析は、公知の化学的手法により行うことができる。得られた土壌データは、各項目ごとに土壌データ項目値として処理することができる。
【００３０】ここで得られた分析データは、栽培を行おうとする圃場の土壌データとその地域、土質及び農作物を入力する土壌データ入力手段により、その地域、土質及び農作物と共に、土壌データとして情報処理装置に入力する。続いて、情報処理装置のデータベース化された土壌基礎データから、栽培を行おうとする圃場の地域、土質及び農作物と相関する土壌基礎データを抽出する土壌基礎データ抽出手段により、入力された栽培を行おうとする圃場の土壌データと基礎データとしてデータベース化された基礎データを比較し、土壌データにおける地域、土質及び農作物と一致する地域、土質及び農作物に関連付けられる土壌基礎データを基礎データより検索・抽出する。
【００３１】また、このとき、栽培を行おうとする圃場に施用したか又は施用しようとする肥料の種類又は銘柄を入力する施肥データ入力手段により、栽培を行おうとする圃場に施用したか又は施用しようとする肥料を情報処理装置に入力し、次いで、データベースに蓄積された無機化率データから、入力された肥料と相関する無機化率データを抽出する無機化率データ抽出手段により、情報処理装置にて該肥料に関連付けられる無機化率を無機化率データより検索・抽出し、この後の農作業設計の解析に加味することもできる。
【００３２】そして、情報処理装置にて、入力された土壌データと、抽出された土壌基礎データから、最適の農作業設計を解析する農作業設計解析手段により、最適とする農作業設計が解析される。この解析は、入力された土壌データと抽出された土壌基礎データを比較検討することにより行われ、最適を達成するに施されるべき値が算出される。この解析は、入力された土壌データの値と最適値である土壌基礎データの各データ項目値を比較し、栽培を行おうとする圃場の土壌の化学性に関与する成分、要素、及び微生物性に関与する成分の量が適正範囲にあるか、又はどの程度少ないか、若しくはどの程度多いかを計算することにより行われる。解析の結果、最適な農作業設計が得られるが、農作業設計として、最適とする化学性及び／又は微生物性を達成するまでの数値を表示することもできるし、これを達成し得る肥料成分の施用量を表示することもできる。また、これを達成するに配合すべき肥料・土壌改良資材等の施用量を表示し、肥料配合設計として用いることもできる。例えば、最適とする化学性を達成するまでに施用すべき、窒素質肥料、リン酸質肥料、カリ質肥料、石灰質肥料、ケイ酸質肥料、苦土肥料、マンガン質肥料、ホウ素質肥料の量、肥料銘柄の量等が表示される。施用量は、最適を達成するに配合すべき量の場合もあるし、既に肥料・土壌改良資材等が十分または過剰に存在する場合には、追加の施肥は不要である旨が表示され得る。
【００３３】さらに、情報処理装置に予め構築された肥料の種類又は銘柄と無機化率の対応を示すデータと、栽培を行おうとする圃場において施用した若しくは施用しようとする肥料銘柄の入力情報を比較し、検索・抽出を行うことにより、施用したか又は施用しようとする肥料の無機化率データを得て、得られた無機化率データより、該肥料の速効性・緩効性等の肥効を解析し、これを加味して、基肥及び／追肥の肥料成分、基肥及び／追肥の肥料成分、並びに基肥及び／追肥の肥料成分、さらに施用量・施用時期等をあわせて表示することもできる。
【００３４】以下、本発明の農作業設計解析手段をさらに詳細に説明する。まず、本発明のシステムに栽培を行おうとする圃場についての地域、土質及び農作物情報並びに土壌データを入力すると、システムのデータベース上の地域、土質及び農作物情報と入力された地域、土質及び農作物情報が比較され、栽培しようとする圃場のこれらの情報に相関する地域、土質及び農作物に対応する土壌基礎データが検索・抽出される。土壌基礎データがi個の項目からなり、それぞれのデータ項目値がk(i)で示され、栽培を行おうとする圃場の土壌データの各項目値がk(i)'である場合、農作業解析手段により各データ項目値についてｋ(i)-k(i)'の演算がなされ、それぞれのデータ項目について最適を達成するに施されるべき値が算出される。例えば、土壌中に含まれる要素の場合、直接施用すべき量が算出される。また、ある圃場の土壌データ項目が、最適基礎データ項目より大きい場合、即ちある肥料又は土壌改良剤等の資材が過剰にある場合は、例えば「〜を施肥してはいけない」等の表示がされる。さらに、カルシウム／マグネシウム比、マグネシウム／カリウム比等の要素の比のデータの場合は、土壌データと最適の基礎土壌データの比較がされる前に、これらの比を算出する演算がされる。
【００３５】本発明のシステムにおいて、土壌の化学性及び微生物性を改良するのに必要な肥料及び土壌改良剤等の資材の種類及び量についてのデータをあらかじめシステムに設けることもできる。栽培を行おうとする圃場の化学性、微生物性データと、抽出された最適基礎データを比較解析することにより、土壌の化学性及び微生物性を改良するの施用すべき資材の種類及びその量を農作業設計として得ることができる。
【００３６】pH、電気伝導度（EC）の化学性の場合、例えばpHの低い酸性土壌の場合は炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、消石灰等のカルシウム資材等の施用により土壌を改良することができる。また、電気伝導度も土壌に施用する塩類により改良することができる。従って、あらかじめ得られた、各地域、土質及び農作物に対して最適値を達成するに施用すべき土壌改良資材等の資材の種類及び量を関連付けたデータに基づいて、施用すべき資材の種類及び量を農作業設計として得ることができる。この関連付けデータは、本発明のシステムにあらかじめデータベースとして設けておくことができる。この関連付けデータは、例えば、ある地域の、ある土質で、ある作物を栽培しようとする場合、最適pH又は電気伝導度と栽培を行おうとする圃場の現実のpH又は電気伝導度の間の差に対して、施用すべき炭酸カルシウム等のpH改良資材又は電気伝導度を改良するための塩類の量を関連付けたデータである。
【００３７】また、微生物性の場合、例えば、有用微生物を土壌に接種することにより土壌を改良することができ、有害な病害微生物は、薬剤の施用等により駆除することができる。従って、あらかじめ得られた、各地域、土質及び農作物に対して必要な微生物の種類、土壌中の密度及び有害な微生物の種類、並びに微生物の増殖及び減少に必要な資材を関連付けたデータに基づいて、施用すべき資材の種類、量等を農作業設計として得ることができる。この関連付けデータは、本発明のシステムにあらかじめデータベースとして設けておくことができる。この関連付けデータは、例えば、ある地域の、ある土質で、ある作物を栽培しようとする場合、最適な有用微生物の属種及び数量と栽培を行おうとする圃場の現実の有用微生物の属種及び数量の差に対して、圃場に加えるべき微生物の属種及び数量を関連付けたデータであり、また、最適な病原菌の属種及び数量と栽培を行おうとする圃場の現実の病原菌の属種及び数量の差に対して、圃場に加えるべき殺菌剤の種類及び量を関連付けたデータである。
【００３８】さらに、栽培を行おうとする圃場に施用したか又は施用しようとする肥料を入力することにより、あらかじめ本発明のシステムに構築された肥料と無機化率のデータベースから、施用肥料の無機化率が検索・抽出される。あらかじめ得られた肥料の無機化率と基肥及び追肥の肥料成分・施用量・施用時期を関連付けたデータに基づいて、各肥料の施用量、施用時期等を農作業設計として得ることができる。この関連付けデータは、本発明のシステムにあらかじめデータベースとして設けておくことができる。この関連付けデータは、例えば、窒素質肥料の無機化率がある値の場合に、施用すべきその肥料の量のうちの特定の割合を基肥として施用し、残りを追肥として施用するという関連付けデータである。例えば、ある地域の、ある土質で、ある作物を栽培しようとする場合、まず、最適な土壌基礎データと栽培を行おうとする圃場の現実の土壌データの比較から、施用すべき肥料の種類及び量を解析し、次いで、この関連付けデータに基づいて施用すべき肥料の基肥又は追肥として施用する量、施用時期が解析され表示される。得られた農作業設計の解析結果は、解析された農作業設計を出力する農作業設計出力手段により、情報処理装置から出力され、これを用いて農作物の生産に利用する。出力は、プリンタ等の出力装置によりなされる。
【００３９】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明するが、本実施例によって本発明が限定されるものではない。
〔実施例〕山形県の砂質沖積土におけるトマトの栽培の最適農作業設計解析を本発明の農作物生産支援システムを用いて行った。
【００４０】山形県内農家のトマトを栽培しようとするハウス圃場から、土壌（砂質沖積土）を採取し、分析に供した。分析結果は、表１の測定値に示すとおりで、これを情報処理装置に入力した。該情報処理装置のデータベースにはあらかじめ地域、土質、作物に対する土壌基礎データが蓄積され、基礎データベースが構築されていた。情報処理装置にて、山形県（地域）−砂質沖積土（土質）−トマト（作物）に関連付けられる土壌基礎データを、基礎データベースより抽出した。土壌基礎データは、表1の基準値で示される。本発明の農作物生産支援システムにより分析した土壌データの結果と土壌基礎データを比較検討し、解析を行った。解析結果は、図３に示すように、各データ項目が適正量の範囲にあるか、少ないか、多いかを定量的に示した。さらに、該農作物生産支援システムにあらかじめ蓄積されていた基肥としての施用量及び追肥としての施用量に関するデータに基づいて、解析を行った。必要とされる施肥量は表２のとおりの解析結果となった。
【００４１】
【表１】
【００４２】
【表２】
【００４３】
【発明の効果】本発明は、農作物を生産する過程において用いる支援システムに関する。本発明のシステムを用いることにより、これまで、大幅な減収を招く恐れのあった農作物の生産は安定化し、所期の計画どおりに農作物の収穫をもたらすものである。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２４０９５０
【氏名又は名称】片倉チッカリン株式会社
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| 【出願日】 |
平成１３年５月２８日（２００１．５．２８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９１０９６
【弁理士】
【氏名又は名称】平木 祐輔 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−３４５３３１（Ｐ２００２−３４５３３１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１２月３日（２００２．１２．３） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−１５９４１９（Ｐ２００１−１５９４１９） |
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