個体毎の作物生育量に対応するスポット可変施肥機(研究)

個体毎の作物生育量に対応するスポット可変施肥機(研究)

タイトル個体毎の作物生育量に対応するスポット可変施肥機(研究)
要約初期生育が不揃いとなりやすい直播野菜等の生育斉一化を図るため、作物個体情報収集制御装置と局所施肥機構で構成されたスポット可変施肥機を試作した。リアルタイムで作物個体の葉面積・位置情報を検出し、作物個体の大きさに応じて液肥を施用できる。
キーワード直播野菜、生育斉一化、作物個体情報収集制御装置、スポット可変施肥機、リアルタイム[機関]北海道農業試験場 総合研究部 総合研究第2チーム
担当機関[機関]北海道農業試験場 総合研究部 総合研究第2チーム
連絡先0155-62-9285
区分(部会名)野菜・茶業
専門機械・作業
研究対象葉菜類
分類研究
背景・ねらい 大規模畑作地帯における土地利用型の野菜作、特に直播によるキャベツの作型では、
発芽および初期生育が不揃いとなりやすい。そこで、作物個体の生育を追肥などの栽培管理に
より揃えるために、個体の生育量に対応した可変施肥機を開発する。
成果の内容・特徴
  1. 画像処理により作物の投影葉面積と圃場内の位置を計測する個体情報収集制御装置(GISIP)の情報を
    リアルタイムで利用するスポット可変施肥機を試作した(図1、
    表1)。作物個体を自動的に検出し、注入ノズルを作物株横の
    地中にさし込み液肥を施用する機構である。個体毎の大きさに応じて、施用量を5段階に制御する
    ことが可能である。
  2. GISIPの個体識別精度は隣接した作物個体が重ならない場合、個体認識率は86~100%、個体の圃場位置と計測値とのずれは標準偏差で約4cm以下である(表2)。また、GISIPによる投影葉面積の測定精度は、写真による投影葉面積の測定値との相関係数が約0.98と高く、実作業に利用可能である。
  3. スポット可変施肥機のノズル動作率(正常動作数/全個体数)は80~100%で、ノズルの誤動作
    (個体を認識せずに動作)はない。ノズルが動作しないのは、株間が40cm以下の個体、
    あるいはカメラのフレームに収まらない個体である。施肥位置(ノズルの貫入位置)と株位置のずれ
    (実測ノズル誤差)は標準偏差で概ね4cm以下となり、対象個体の前後8cmに95%以上の確率で
    潅注することが可能である(表2)。
  4. 圃場内走行による連続作業において、狭い株間の前方の個体、及び生育が進み過ぎてカメラの
    フレームに収まらない個体を除くと、個体識別、施肥ノズル、施用量の制御は確実に動作する
    (図2)。
成果の活用面・留意点
  1. 隣接個体と作物葉が重ならない程度の生育ステージまで利用可能である。
  2. 機械の構造上の制約で株間が約40cm以下の場合、ノズルは動作しない。
  3. 作業精度を高めるために雑草防除が必要である。

具体的データ
図表
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予算区分地域総合・経常
研究期間1998~2000
研究担当者石田茂樹、増田欣也、豊田政一
発行年度1998
収録データベース研究成果情報

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