JP7681303B2 - Nutrient supply amount estimation method, nutrient supply body utilization method, program, and estimation system - Google Patents
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Description
特許法第30条第2項適用 ・刊行物名「日本土壌肥料科学雑誌、第91巻、第5号、第366~373頁」 発行日 2020年10月5日 ・ウェブサイトのアドレス https://www.jstage.jst.go.jp/article/dojo/91/5/91_910503/_article/-char/ja/ 掲載日 2020年10月10日Article 30,
本発明は、養分供給量推定方法、養分供給体の利用方法、プログラム、および推定システムに関する。 The present invention relates to a method for estimating nutrient supply, a method for using a nutrient supplier, a program, and an estimation system.
近年、アプリケーションなどの営農支援サービスが数多く開発されている。営農支援サービスのうち、栽培支援サービスにおいて、土壌、有機物および肥料などの養分供給体から作物への養分供給量を把握することは、精密に肥料施用を行い、作物生育の予測および制御を行うスマート農業の推進のために重要であることが多い。これまで、養分供給体からの養分供給量を推定する技術が研究されてきた。 In recent years, many agricultural support services, such as applications, have been developed. Among agricultural support services, in cultivation support services, understanding the amount of nutrients supplied to crops from nutrient suppliers such as soil, organic matter, and fertilizer is often important for promoting smart agriculture, which involves precise fertilization and prediction and control of crop growth. To date, technology for estimating the amount of nutrient supplied from nutrient suppliers has been researched.
このような技術として、例えば非特許文献1には、土壌に含まれる窒素の無機化および有機化が並行して進行するというモデルに基づき、2つの一次反応式の差を用いる解析方法が記載されている。
As an example of such a technique, Non-Patent
養分供給体からの養分供給量を推定するためのモデルを複雑化させパラメータの種類を増加させると、養分供給量の推定結果は実験的測定結果に良好に合致する一方で、パラメータの値を一定に定めることが難しい傾向がある。非特許文献1に記載の技術は、最大で7つのパラメータが設定されたモデルに基づくため、養分供給体それぞれのパラメータ設定に必要とするデータが多い。また、そのデータの取得に手間がかかるため、生産現場で多用するには至っていない。したがって、養分供給体からの養分供給量を簡易に推定する技術が求められている。
When the model for estimating the amount of nutrient supply from a nutrient supplier is made more complex and the number of parameters is increased, the estimated result of the nutrient supply matches the experimental measurement result well, but it tends to be difficult to set constant parameter values. The technology described in Non-Patent
本発明の一態様は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、養分供給体からの養分供給量を簡易に推定する養分供給量推定方法、およびその関連技術を提供することを目的とする。 One aspect of the present invention has been made in consideration of the above problems, and its purpose is to provide a nutrient supply amount estimation method that easily estimates the amount of nutrients supplied from a nutrient supplier, and related techniques.
本発明の一態様に係る養分供給量推定方法は、養分供給体から供給される養分であって、植物が利用できる形態である養分の量を推定する養分供給量推定方法であって、養分供給量を推定するためのパラメータ群を参照して、任意の時点における前記養分供給量を推定する養分供給量推定工程を包含し、前記パラメータ群には、基準となる時点における前記養分供給量を示す第1のパラメータと、前記養分供給量の最大変化量を示す第2のパラメータと、前記養分供給量の推移を表す式の形状を表す第3のパラメータと、前記養分供給量の変化における速度定数を示す第4のパラメータと、が含まれる。 A nutrient supply estimation method according to one aspect of the present invention is a nutrient supply estimation method for estimating the amount of nutrients supplied from a nutrient supplier in a form that can be utilized by a plant, and includes a nutrient supply estimation step for estimating the nutrient supply amount at any time point by referring to a group of parameters for estimating the nutrient supply amount, the group of parameters including a first parameter indicating the nutrient supply amount at a reference time point, a second parameter indicating the maximum amount of change in the nutrient supply amount, a third parameter indicating the shape of an equation showing the progress of the nutrient supply amount, and a fourth parameter indicating a rate constant for the change in the nutrient supply amount.
本発明の一態様に係る養分供給体の利用方法は、(i)本発明の一態様に係る養分供給量推定方法によって推定した養分供給量、ならびに、(ii)当該養分供給量の推定に用いた前記パラメータ群に含まれる少なくとも1つのパラメータ、の少なくとも一方を参照して養分供給体の状態を推定する工程を包含する。 A method for using a nutrient supplier according to one embodiment of the present invention includes estimating the state of the nutrient supplier by referring to at least one of (i) the nutrient supply amount estimated by the nutrient supply amount estimation method according to one embodiment of the present invention, and (ii) at least one parameter included in the parameter group used to estimate the nutrient supply amount.
本発明の一態様に係るプログラムは、本発明の一態様に係る養分供給量推定方法、または、本発明の一態様に係る養分供給体の利用方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。 A program according to one aspect of the present invention is a program for causing a computer to execute a nutrient supply amount estimation method according to one aspect of the present invention or a method for using a nutrient supplier according to one aspect of the present invention.
本発明の一態様に係る推定システムは、(i)本発明の一態様に係る養分供給量推定方法によって推定した養分供給量、(ii)本発明の一態様に係る養分供給体の利用方法によって推定した養分供給体の状態、ならびに、(iii)当該養分供給量の推定に用いた前記パラメータ群に含まれるパラメータの値のいずれか、のうちの少なくとも1つを、養分供給体と関連付けて記憶するデータベースと、前記データベースに記憶されたデータを参照して、被験養分供給体の養分供給量を推定する推定装置と、を備える。 The estimation system according to one embodiment of the present invention includes a database that stores at least one of (i) a nutrient supply amount estimated by a nutrient supply amount estimation method according to one embodiment of the present invention, (ii) a state of a nutrient supplier estimated by a nutrient supplier utilization method according to one embodiment of the present invention, and (iii) any one of the values of parameters included in the parameter group used to estimate the nutrient supply amount, in association with the nutrient supplier, and an estimation device that estimates the nutrient supply amount of a test nutrient supplier by referring to the data stored in the database.
本発明の一態様によれば、養分供給体からの養分供給量を簡易に推定する養分供給量推定方法、およびその関連技術を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a nutrient supply amount estimation method and related technology that can easily estimate the amount of nutrients supplied from a nutrient supplier.
本発明者らは、養分供給体の状態を参照して設定された特定のパラメータを用いることで、任意の時点における養分供給量を容易に推定することができることを見出した。また、本発明者らは鋭意研究を重ね、特定のパラメータそれぞれは、当該養分供給体の状態に強く関連しており、一の養分供給体の状態と他の養分供給体の状態との間の類似性を参照することによって、他の養分供給体におけるパラメータを推定することができることをさらに見出し、本発明を完成させた。 The inventors have found that by using specific parameters set with reference to the state of the nutrient supplier, it is possible to easily estimate the amount of nutrient supply at any time. Furthermore, through extensive research, the inventors have further found that each of the specific parameters is strongly related to the state of the nutrient supplier, and that by referring to the similarity between the state of one nutrient supplier and the state of another nutrient supplier, it is possible to estimate the parameters of the other nutrient supplier, thus completing the present invention.
〔養分供給量推定方法〕
本発明の一実施形態に係る養分供給量推定方法は、養分供給体から供給される養分であって、植物が利用できる形態である養分の量を推定する養分供給量推定方法であって、養分供給量を推定するためのパラメータ群を参照して、任意の時点における前記養分供給量を推定する養分供給量推定工程を包含し、前記パラメータ群には、基準となる時点における前記養分供給量を示す第1のパラメータと、前記養分供給量の最大変化量を示す第2のパラメータと、前記養分供給量の推移を表す式の形状を表す第3のパラメータと、前記養分供給量の変化における速度定数を示す第4のパラメータと、が含まれる。
[Nutritional supply estimation method]
A nutrient supply estimation method according to one embodiment of the present invention is a nutrient supply estimation method for estimating the amount of nutrients supplied from a nutrient supplier and in a form that can be utilized by a plant, and includes a nutrient supply estimation step of estimating the nutrient supply amount at any point in time by referring to a group of parameters for estimating the nutrient supply amount, the group of parameters including a first parameter indicating the nutrient supply amount at a reference point in time, a second parameter indicating the maximum amount of change in the nutrient supply amount, a third parameter indicating the shape of an equation showing the progression of the nutrient supply amount, and a fourth parameter indicating a rate constant for the change in the nutrient supply amount.
〔養分〕
本明細書中で使用される場合、用語「養分」とは、根を介して植物に吸収され、植物の生育に対して有益な作用を与え得る成分、もしくは当該成分の前駆体、またはそれらの組み合わせを意味する。養分の例には、窒素、カリウム、カルシウム、マグネシウム、リン、硫黄、塩素、鉄、ホウ素、マンガン、亜鉛、銅、ニッケルおよびモリブデン、ならびにこれらの任意の組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。また、養分は、1種類単独であってもよく、2種類以上の任意の組み合わせであってもよい。推定の対象である養分は、所望の種類が適宜に選択され得る。
[Nutrition]
As used herein, the term "nutrient" refers to a component that can be absorbed by a plant through the roots and can have a beneficial effect on the growth of the plant, or a precursor of the component, or a combination thereof. Examples of nutrients include, but are not limited to, nitrogen, potassium, calcium, magnesium, phosphorus, sulfur, chlorine, iron, boron, manganese, zinc, copper, nickel, and molybdenum, and any combination thereof. In addition, the nutrient may be one type alone or any combination of two or more types. The nutrient to be estimated may be appropriately selected from the desired types.
本発明の一実施形態において、その量を推定する対象となる養分は、植物が利用できる形態である。植物が利用できる形態とは、当該植物が根を介して吸収できる形態を意味する。なお、植物の根域外の、植物が即座に吸収できない領域に存在する養分であっても、当該養分に植物の根が近づいた場合に植物が吸収できる場合には、当該養分も、推定の対象となる養分である。植物が利用できる形態の例には:アンモニウム態窒素および硝酸態窒素などの無機態の交換性窒素、ならびにアミノ酸態などの小分子量の一部の有機態窒素などの窒素;カリウムイオンを含む交換性カリウムなどのカリウム;リン酸イオンを含む可溶性リンなどの可給態リンなどのリンが含まれる。 In one embodiment of the present invention, the nutrients to be estimated are in a form that can be used by plants. A form that can be used by plants means a form that can be absorbed by the plant through the roots. Even if a nutrient is present in an area outside the root zone of a plant that cannot be immediately absorbed by the plant, if the plant can absorb the nutrient when the plant's roots approach the nutrient, the nutrient is also a nutrient to be estimated. Examples of forms that can be used by plants include: nitrogen, such as inorganic exchangeable nitrogen such as ammonium nitrogen and nitrate nitrogen, and some organic nitrogen with small molecular weight such as amino acid form; potassium, such as exchangeable potassium containing potassium ions; and phosphorus, such as available phosphorus, such as soluble phosphorus containing phosphate ions.
〔養分供給体〕
本発明の一実施形態において、その量を推定する対象となる養分は、養分供給体から供給される。本明細書中で使用される場合、用語「養分供給体」とは、主に植物へ、養分を供給する主体となり得る物体を意味する。養分供給体が植物へ養分を供給することは、当該養分供給体が含有する成分が、溶出などの物理的変化、ならびに、他の物質、微生物または熱によって媒介される分解または合成などの化学的変化に適宜に供された後、植物が利用できる形態になることによって、達成され得る。
[Nutrient supply body]
In one embodiment of the present invention, the nutrients to be estimated are supplied from a nutrient supplier. As used herein, the term "nutrient supplier" refers to an object that can be a main body that supplies nutrients to plants. The supply of nutrients from the nutrient supplier to plants can be achieved by the components contained in the nutrient supplier being appropriately subjected to physical changes such as dissolution, and chemical changes such as decomposition or synthesis mediated by other substances, microorganisms, or heat, and then becoming in a form that can be used by the plant.
なお、養分供給体が供給する「養分」には、植物が利用できる形態である「養分」、および植物が利用できる形態になり得る「養分」の両方が含まれる。すなわち、養分供給体が供給する養分の形態は、(i)植物が利用できる形態そのものであってもよいし、(ii)そのままでは植物が利用できないが、分解などの状態変化によって植物が利用できる形態へと変換される形態であってもよい。 The "nutrients" supplied by the nutrient supplier include both "nutrients" in a form that can be used by plants, and "nutrients" that can become a form that can be used by plants. In other words, the form of nutrients supplied by the nutrient supplier may be (i) the form that can be used by plants, or (ii) a form that cannot be used by plants as it is, but can be converted into a form that can be used by plants through a change in state, such as decomposition.
養分供給体の例には、土壌、有機物、肥料および根域担体、ならびにこれらの任意の組み合わせが含まれる。養分供給体は、固体であってもよいし、液体であってもよい。 Examples of nutrient suppliers include soil, organic matter, fertilizers and root zone supports, and any combinations of these. Nutrient suppliers may be solid or liquid.
土壌の具体例には:岩、礫、砂、シルトおよび粘土などの鉱物;土および泥;土に含まれる有機物、すなわち土壌有機物;土に含まれる有機物と無機物との複合体、すなわち有機無機複合体;が含まれるが、これらに限定されない。 Specific examples of soils include, but are not limited to: minerals such as rock, gravel, sand, silt and clay; soil and mud; organic matter contained in soil, i.e. soil organic matter; and complexes of organic matter and inorganic matter contained in soil, i.e. organic-inorganic complexes.
有機物の具体例には、糞、動物残渣、植物残渣およびこれらの堆肥が含まれるが、これらに限定されない。 Examples of organic matter include, but are not limited to, feces, animal waste, plant waste and compost thereof.
肥料の具体例には:成分を基準に分類すると、無機質肥料および有機質肥料;供給する養分を基準に分類すると、窒素肥料、カリ肥料、リン酸肥料、マグネシウム肥料、カルシウム肥料;養分を供給する速さを基準に分類すると、速効性肥料および緩効性肥料;が含まれるが、これらに限定されない(ただし、被覆尿素肥料を除く)。 Specific examples of fertilizers include, but are not limited to: inorganic fertilizers and organic fertilizers, when classified based on ingredients; nitrogen fertilizers, potassium fertilizers, phosphate fertilizers, magnesium fertilizers, and calcium fertilizers, when classified based on the nutrients they supply; and fast-release fertilizers and slow-release fertilizers, when classified based on the speed at which they supply nutrients (excluding coated urea fertilizers).
根域担体とは、植物の根域を担持する物体を意味する。根域担体の具体的な例には、スポンジ、ロックウール、ヤシガラ、および水が含まれるが、これらに限定されない。 Root zone support means an object that supports the root zone of a plant. Specific examples of root zone supports include, but are not limited to, sponges, rock wool, coconut shells, and water.
本明細書中で使用される場合、用語「養分供給量」とは、養分供給体から供給される養分の量を意味する。当該量は、経時的積算量、経時的差分量または微分量であり得るが、これらに限定されない。当該量は、適宜に所望の種類が選択され得る。また、選択された種類に応じて、後述する数学的処理は、変形され得る。このような変形は、当業者には公知である。以下では、非限定的な例として、経時的積算量が養分供給量として選択された場合について説明する。 As used herein, the term "nutrient supply amount" refers to the amount of nutrients supplied from a nutrient supplier. The amount may be, but is not limited to, an integrated amount over time, a differential amount over time, or a derivative amount. A desired type of amount may be selected as appropriate. In addition, depending on the type selected, the mathematical processing described below may be modified. Such modifications are known to those skilled in the art. Below, as a non-limiting example, a case where an integrated amount over time is selected as the nutrient supply amount will be described.
本発明の一実施形態に係る養分供給量推定方法は、後述するパラメータ群を定数として含む式に対して、時間の値を変数として入力し、任意に温度の値を変数としてさらに入力することによって、養分供給量を数学的に推定する方法であり得る。パラメータ群に含まれるパラメータの種類は、少なく、最小で4つである。さらに、複数のパラメータはそれぞれ独立して、養分供給体が有する特性のうち1つ以上に関連する。したがって、複数のパラメータのうち1つが変化したときに、他のパラメータが変化することによって最終的に算出される推定値が維持されるという現象、すなわち異なるパラメータ間の干渉、が本発明の一実施形態においては防がれる、または減じられる。ゆえに、本発明の一実施形態において、各パラメータを独立して取り扱うことが可能である。具体的には、複数の養分供給体の状態の間の類似性を参照することによって、各パラメータを独立して推定することができる。そのため、すべての養分供給体において実験的方法により各パラメータを設定することが難しい場合であっても、推定により各パラメータを設定でき、次いでは養分供給量を推定できる。 The nutrient supply amount estimation method according to one embodiment of the present invention may be a method for mathematically estimating the amount of nutrient supply by inputting a time value as a variable and optionally further inputting a temperature value as a variable into an equation including a group of parameters described below as constants. The number of types of parameters included in the group of parameters is small, at a minimum four. Furthermore, each of the multiple parameters is independently related to one or more of the characteristics possessed by the nutrient supplier. Therefore, in one embodiment of the present invention, the phenomenon in which when one of the multiple parameters changes, the estimated value finally calculated is maintained by changing the other parameters, i.e., interference between different parameters, is prevented or reduced. Therefore, in one embodiment of the present invention, it is possible to handle each parameter independently. Specifically, each parameter can be estimated independently by referring to the similarity between the states of the multiple nutrient suppliers. Therefore, even if it is difficult to set each parameter by an experimental method in all nutrient suppliers, each parameter can be set by estimation, and then the amount of nutrient supply can be estimated.
なお、本明細書中で単に「パラメータ」と記載される場合、特に明示しない限り、当該記載は「パラメータ」、「パラメータの値」および「パラメータの値を表す情報」のうち少なくとも1つを意味する。 In this specification, when the term "parameter" is used, unless otherwise specified, the term means at least one of the following: "parameter," "parameter value," and "information representing the parameter value."
以下に、本発明の一実施形態に係る養分供給量推定方法において参照されるパラメータ群に含まれる各パラメータの非限定的な特性を説明する。なお、説明を簡潔にするため、「養分供給量」を「供給量」と略記することがある。同様に、「養分供給体」を「供給体」と略記することがある。 Below, non-limiting characteristics of each parameter included in the parameter group referenced in the nutrient supply amount estimation method according to one embodiment of the present invention are described. For simplicity of explanation, "nutrient supply amount" may be abbreviated to "supply amount." Similarly, "nutrient supplier" may be abbreviated to "supplier."
〔第1のパラメータ〕
第1のパラメータniは、基準となる時点における養分供給量を示す。本発明の一実施形態において、基準となる時点は、適宜に選択され得る。基準となる時点の例には、肥料を施用する時点、および当該時点から特定期間の前または後、が含まれるが、これらに限定されない。
[First Parameter]
The first parameter n i indicates the amount of nutrients supplied at a reference time point. In one embodiment of the present invention, the reference time point may be appropriately selected. Examples of the reference time point include, but are not limited to, the time point at which fertilizer is applied, and a specific period before or after the time point.
一例として、第1のパラメータniは、供給体および植物の少なくとも一方の収集およびこれらが含有する成分の化学的分析を伴う実験的方法を用いて、設定され得る。供給体の複数が種類である場合には、種類ごとに成分の化学的分析を行ってもよい。実験的方法は、当技術分野で公知の方法であってよい。実験的方法の例には、無機態窒素量、またはアンモニウム態窒素量を測定することができる方法が含まれるが、これらに限定されない。他の例として、第1のパラメータniを、過去の知見に基づく養分供給体の種類毎の代表値(平均値など)を用いて設定することもできる。また、肥料を施用する場合、第1のパラメータniは、投与される肥料中の養分の量とみなせる場合がある。 As an example, the first parameter n i may be set using an experimental method involving collection of at least one of the feeder and the plant and chemical analysis of the components contained therein. If there are multiple types of feeders, chemical analysis of the components may be performed for each type. The experimental method may be a method known in the art. Examples of experimental methods include, but are not limited to, methods that can measure the amount of inorganic nitrogen or the amount of ammonium nitrogen. As another example, the first parameter n i may be set using a representative value (such as an average value) for each type of nutrient feeder based on past knowledge. In addition, when applying fertilizer, the first parameter n i may be considered to be the amount of nutrients in the fertilizer to be administered.
〔第2のパラメータ〕
第2のパラメータNは、養分供給量の最大変化量を示す。最大変化量とは、基準となる時点から十分に時間が経過した時点における供給量と、基準となる時点における供給量との間の差を意味する。一般的に、化学反応ならびに物理的状態の変化によって、供給量は変化し得る。しかしながら、外的要因による、成分の添加および減少ならびに場の状態の変化が無い場合には、十分に時間が経過した時点で供給量は定常状態に達し得る。したがって、第2のパラメータNは、基準となる時点から定常状態に達する時点までの供給量の変化量に相当し得る。
[Second parameter]
The second parameter N indicates the maximum change in the amount of nutrients supplied. The maximum change means the difference between the amount of nutrients supplied at a time when a sufficient amount of time has passed from the reference time and the amount of nutrients supplied at the reference time. In general, the amount of nutrients supplied may change due to chemical reactions and changes in physical conditions. However, in the absence of addition and reduction of components and changes in field conditions due to external factors, the amount of nutrients supplied may reach a steady state after a sufficient amount of time has passed. Therefore, the second parameter N may correspond to the amount of change in the amount of nutrients supplied from the reference time to the time when the steady state is reached.
一例として、第2のパラメータNは、当技術分野で公知の実験的方法を用いて、供給体が含有する成分の種類および量を決定することによって、設定され得る。別の一例として、第2のパラメータNは、施用される供給体の量を参照することによって、設定され得る。 As an example, the second parameter N can be set by determining the types and amounts of components contained in the feed using empirical methods known in the art. As another example, the second parameter N can be set by reference to the amount of feed applied.
〔第3のパラメータ〕
第3のパラメータdは、養分供給量の推移を表す式の形状を示す。本発明の一実施形態において、供給量の推定に用いられる式は、時間の値を変数として供給量の推移を表す。本発明の一実施形態において、この式の形状は特定の1種類に限定されず、複数の種類の数学的式の特性を合わせて有し得る。第3のパラメータdは、式の形状の決定に関連するものである。典型的な一例として、式の形状は、積分形一次反応速度式、シグモイド式、またはこれらの変形によって得られる式である。なお、変形の様式の例には、積分形一次反応速度式およびシグモイド式の間を内挿する式となること、またはこれらを外挿する式となることの両方が含まれる。なお、これら2つの式の間を内挿する式となることとは、数式に含まれる少なくとも1つのパラメータが所定の値をとることによって、数式の形状がこれら2つの式の形状それぞれに近似する場合に、これら2つの式の形状それぞれに対応する2つの所定の値の間に含まれる値に当該パラメータを設定できることを指す。また、これら2つの式を外挿する式となることとは、数式に含まれるパラメータの少なくとも1つが所定の値をとることによって、数式の形状がこれら2つの式の形状それぞれに近似する場合に、これら2つの式の形状それぞれに対応する2つの所定の値の間に含まれない値に当該パラメータを設定できることを指す。第3のパラメータdは、変形の様式および程度を決定し得る。
[Third Parameter]
The third parameter d indicates the shape of the formula expressing the transition of the nutrient supply amount. In one embodiment of the present invention, the formula used to estimate the supply amount expresses the transition of the supply amount with the value of time as a variable. In one embodiment of the present invention, the shape of this formula is not limited to one specific type, and may have the characteristics of multiple types of mathematical formulas in combination. The third parameter d is related to the determination of the shape of the formula. As a typical example, the shape of the formula is an integral first-order reaction rate formula, a sigmoid formula, or a formula obtained by transforming these. In addition, examples of the transformation style include both an equation that interpolates between an integral first-order reaction rate formula and a sigmoid formula, and an equation that extrapolates these. In addition, an equation that interpolates between these two formulas refers to the fact that at least one parameter included in the formula takes a predetermined value, and when the shape of the formula approximates each of the shapes of these two formulas, the parameter can be set to a value included between two predetermined values corresponding to each of the shapes of these two formulas. In addition, the expression "an equation that extrapolates these two equations" refers to the fact that, when at least one of the parameters included in the equation takes a predetermined value, and the shape of the equation approximates each of the shapes of these two equations, the parameter can be set to a value that is not included between the two predetermined values corresponding to each of the shapes of these two equations. The third parameter d can determine the type and degree of the deformation.
本発明の一実施形態において、供給量を数学的に推定するために用いられる式は、積分形一次反応速度式、シグモイド式、またはこれらの変形によって得られる式である。用いられる式の違いは、供給体が養分を供給する反応(溶出および分解など)の反応系の複雑さに起因すると考えられる。例えば、供給体の種類は、1種類に限られず、2種類以上であることがある。一般的に、供給体の種類が少ないほど反応系がより単純になり、反応の反応速度式は、一次反応速度式により近似していく。このため、供給量の推移を表す式は、時間の値を変数とする積分形一次反応速度式に対して、より高い類似性を示すようになる。逆に、供給体の種類が多いほど反応系がより複雑になり、反応の反応速度式は、高次反応速度式により近似していく。このため、供給量の推移を表す式は、時間の値を変数とするシグモイド式に対して、より高い類似性を示すようになる。 In one embodiment of the present invention, the formula used to mathematically estimate the supply amount is an integral first-order reaction rate equation, a sigmoid equation, or an equation obtained by a modification of these. The difference in the formula used is considered to be due to the complexity of the reaction system of the reaction (such as dissolution and decomposition) in which the supplier supplies nutrients. For example, the type of supplier is not limited to one type, but may be two or more types. In general, the fewer the types of supplier, the simpler the reaction system becomes, and the reaction rate equation of the reaction becomes closer to a first-order reaction rate equation. For this reason, the formula expressing the transition of the supply amount shows a higher similarity to an integral first-order reaction rate equation with the time value as a variable. Conversely, the more the types of supplier, the more complex the reaction system becomes, and the reaction rate equation of the reaction becomes closer to a higher-order reaction rate equation. For this reason, the formula expressing the transition of the supply amount shows a higher similarity to a sigmoid equation with the time value as a variable.
本発明の一実施形態において、供給量を数学的に推定するために用いられる式が第3のパラメータdを含むことにより、当該式に対して反応系の複雑さが反映される。このため、当該式が用いられることにより、供給体の種類および組み合わせによらず、本発明の一実施形態に係る養分供給量推定方法は、包括的で多種多様な種類の養分および供給体を対象として、供給量を推定することができる。 In one embodiment of the present invention, the equation used to mathematically estimate the supply amount includes a third parameter d, so that the equation reflects the complexity of the reaction system. Therefore, by using this equation, the nutrient supply amount estimation method according to one embodiment of the present invention can estimate the supply amount for a comprehensive and diverse range of nutrients and supplies, regardless of the type and combination of supplies.
〔第4のパラメータ〕
第4のパラメータkは、養分供給量の変化における速度定数を示す。供給量の変化における速度定数とは、供給体が養分を供給する反応の速度定数を意味する。典型的には、供給体が養分を供給する反応が速いほど、第4のパラメータkは大きくなり得る。
[Fourth parameter]
The fourth parameter k indicates the rate constant in the change of the nutrient supply amount. The rate constant in the change of the supply amount means the rate constant of the reaction in which the supplier supplies the nutrient. Typically, the faster the reaction in which the supplier supplies the nutrient, the larger the fourth parameter k can be.
第4のパラメータkは、供給体の温度に依存して変化するパラメータであり得る。供給体温度が変化し得る場合には、第4のパラメータkは、第5のパラメータksと、第6のパラメータEとを参照して、算出されてもよい。このようにして、第4のパラメータkが算出されることにより、本発明の一実施形態に係る養分供給量推定方法は、温度変化に応じて、養分供給量を推定することができる。 The fourth parameter k may be a parameter that changes depending on the temperature of the supply body. When the temperature of the supply body may change, the fourth parameter k may be calculated by referring to the fifth parameter k s and the sixth parameter E. In this way, the nutrient supply amount estimation method according to one embodiment of the present invention can estimate the nutrient supply amount according to the temperature change by calculating the fourth parameter k.
すなわち、本発明の一実施形態に係る養分供給量推定方法において、第4のパラメータkは、基準となる温度における、養分供給量の変化における速度定数を示す第5のパラメータksと、当該速度定数の温度依存性を示す第6のパラメータEと、を参照して、算出されてもよい。 That is, in the nutrient supply amount estimation method according to one embodiment of the present invention, the fourth parameter k may be calculated by referring to the fifth parameter k s indicating the rate constant of the change in the nutrient supply amount at the reference temperature, and the sixth parameter E indicating the temperature dependency of the rate constant.
本発明の一実施形態において、供給体の温度は、適宜に設定することができ、推定が行われる時点を含む期間において可変であってもよい。供給体の温度は、好ましくは5℃~40℃である。このように、温度域により低温の領域まで含めることで、後述する第6のパラメータEが供給体の状態をより強く示すようになるため、第6のパラメータEを推定することが容易になることに加え、供給量の推定精度が向上する。 In one embodiment of the present invention, the temperature of the supply body can be set as appropriate and may be variable during the period including the time when the estimation is performed. The temperature of the supply body is preferably 5°C to 40°C. In this way, by including a lower temperature range in the temperature range, the sixth parameter E described below will more strongly indicate the state of the supply body, making it easier to estimate the sixth parameter E and improving the accuracy of estimating the supply amount.
〔第5のパラメータ〕
第5のパラメータksは、基準となる温度における、養分供給量の変化における速度定数を示す。本発明の一実施形態において、基準となる温度は、適宜に選択され得る。基準となる温度は、これらに限定されないが、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、または40℃であり得る。
[Fifth parameter]
The fifth parameter k s represents the rate constant of the change in the amount of nutrient supply at a reference temperature. In one embodiment of the present invention, the reference temperature may be appropriately selected. The reference temperature may be, but is not limited to, 5° C., 10° C., 15° C., 20° C., 25° C., 30° C., or 40° C.
〔第6のパラメータ〕
第6のパラメータEは、速度定数の温度依存性を示す。本発明の一実施形態において、第6のパラメータEは、供給体が養分を供給する反応の反応系のうち律速反応の活性化エネルギーに対応する値と考えられる。供給体の種類が多い場合、または供給体が養分を供給する反応が多段階反応である場合、反応系は複雑さを増す。しかしながら、当該反応系のうち、全体としての反応速度は律速反応の反応速度が支配的であるため、全体としての反応速度の温度依存性は律速反応の温度依存性、すなわち律速反応の活性化エネルギーが支配的であると考えられる。
[Sixth parameter]
The sixth parameter E indicates the temperature dependence of the rate constant. In one embodiment of the present invention, the sixth parameter E is considered to be a value corresponding to the activation energy of the rate-determining reaction in the reaction system in which the supplier supplies nutrients. When there are many types of suppliers, or when the reaction in which the supplier supplies nutrients is a multi-step reaction, the reaction system becomes more complicated. However, in the reaction system, the reaction rate of the rate-determining reaction is dominant in the overall reaction rate, so the temperature dependence of the reaction rate of the overall reaction is considered to be dominated by the temperature dependence of the rate-determining reaction, i.e., the activation energy of the rate-determining reaction.
〔代替パラメータ〕
本発明の一実施形態において、パラメータ群に含まれるパラメータは、上述の第1、第2、第3、第4のパラメータ、追加の第5、第6のパラメータのセットに限定されない。パラメータ群には、上述のパラメータのうち少なくとも1つのパラメータを数学的変換式で変換して得られるパラメータが、前記少なくとも1つのパラメータの代替として、含まれてもよい。
[Alternative parameters]
In one embodiment of the present invention, the parameters included in the parameter set are not limited to the above-mentioned set of the first, second, third, and fourth parameters, and the additional fifth and sixth parameters. The parameter set may include a parameter obtained by converting at least one of the above-mentioned parameters using a mathematical conversion formula as a substitute for the at least one parameter.
すなわち、パラメータ群には、パラメータ群に含まれる少なくとも1つのパラメータを数学的変換式で変換したパラメータが、パラメータ群に含まれる少なくとも1つのパラメータの代替として含まれてもよい。本発明の一実施形態に係る養分供給量推定方法を実施するユーザは、数学的変換式を適宜に選択することにより、得られる代替パラメータが示す特性を適宜に変換または追加することができる。これにより、ユーザは、供給体の状態および特性の概要を容易に理解できる、または直感的に知覚できるようになる。これにより、例えば供給体に関する情報の発信側と利用者側との間において、供給体の特徴を表す情報の伝達が容易であり、このような情報を供給体の流通上の指標とすることができる。このような代替パラメータを得るための数学的変換式の例は、後述する。 That is, the parameter group may include a parameter obtained by converting at least one parameter included in the parameter group using a mathematical conversion formula as a substitute for at least one parameter included in the parameter group. A user who implements the nutrient supply amount estimation method according to one embodiment of the present invention can appropriately convert or add characteristics indicated by the obtained substitute parameter by appropriately selecting a mathematical conversion formula. This allows the user to easily understand or intuitively perceive the outline of the state and characteristics of the supply body. This makes it easy to transmit information indicating the characteristics of the supply body, for example, between the sender of information about the supply body and the user, and such information can be used as an indicator for the distribution of the supply body. An example of a mathematical conversion formula for obtaining such a substitute parameter will be described later.
以下に、本発明の一実施形態に係る養分供給量推定方法が包含し得る各工程の非限定的な構成を説明する。 Below, we explain a non-limiting configuration of each step that may be included in the nutrient supply estimation method according to one embodiment of the present invention.
〔パラメータ設定工程〕
本発明の一実施形態に係る養分供給量推定方法は、後述する養分供給量推定工程の前に、パラメータ設定工程をさらに包含してもよい。パラメータ設定工程は、パラメータ群に含まれる少なくとも1つのパラメータを設定する工程であり得る。
[Parameter setting process]
The nutrient supply amount estimation method according to one embodiment of the present invention may further include a parameter setting step prior to a nutrient supply amount estimation step described later. The parameter setting step may be a step of setting at least one parameter included in a parameter group.
少なくとも1つのパラメータを設定する方法の例には:(i)ユーザが測定した供給量を参照して、パラメータを設定する方法;および(ii)任意のデータベースに記憶されたパラメータをユーザが参照して、パラメータを設定する方法;が含まれるが、これらに限定されない。パラメータのそれぞれは、同一の方法によって設定されてもよいし、別々の方法によって設定されてもよい。 Examples of methods for setting at least one parameter include, but are not limited to: (i) a method in which a user sets a parameter by referring to a measured supply amount; and (ii) a method in which a user sets a parameter by referring to parameters stored in any database. Each of the parameters may be set by the same method or by different methods.
パラメータを設定する方法のうち、(i)ユーザが、測定した供給量を参照して、パラメータを設定する方法について、説明する。以下、この方法を「方法(i)」と略記することがある。 Among the methods for setting parameters, (i) a method in which the user sets parameters by referring to the measured supply amount will be described. Hereinafter, this method may be abbreviated as "method (i)."
方法(i)は、供給体の収集および当該供給体が含有する成分の分析によって供給量を測定する、実験的方法であり得る。収集および分析は、当技術分野で公知の方法から適宜に選択され得る。 Method (i) may be an experimental method in which the amount of supply is measured by collecting the supply and analyzing the components contained in the supply. The collection and analysis may be appropriately selected from methods known in the art.
方法(i)において、測定された供給量を、パラメータ群を定数として含む式に対して入力して、パラメータをフィッティングすることによって、パラメータを設定することができる。フィッティングは、当技術分野で公知の方法で、達成され得る。フィッティングにおいて、パラメータ群に含まれるパラメータがいずれも未知である場合には、これらのパラメータすべてをフィッティングしてもよい。また、フィッティングにおいて、パラメータ群に含まれるパラメータのうちいずれか1つ以上が既知である場合には、既知であるパラメータの値を固定して、未知である残りのパラメータのみをフィッティングしてもよい。 In method (i), the parameters can be set by inputting the measured supply amount into an equation that includes the group of parameters as constants and fitting the parameters. The fitting can be achieved by a method known in the art. In the fitting, if all of the parameters included in the group of parameters are unknown, all of these parameters may be fitted. In the fitting, if any one or more of the parameters included in the group of parameters are known, the values of the known parameters may be fixed and only the remaining unknown parameters may be fitted.
なお、フィッティングの条件は、当業者に公知の条件を設定することができる。例えば、フィッティング結果が発散する、または複数存在するもしくは存在しない場合には、パラメータのいずれかの初期値を所定の定数、例えば0または1として、フィッティングを行ってもよい。 The fitting conditions can be set to conditions known to those skilled in the art. For example, if the fitting results diverge, or if multiple fitting results exist or none exist, fitting can be performed with the initial value of one of the parameters set to a predetermined constant, for example, 0 or 1.
パラメータを設定する方法のうち、(ii)任意のデータベースに記憶されたパラメータをユーザが参照して、パラメータを設定する方法について、説明する。以下、この方法を「方法(ii)」と略記することがある。 Among the methods for setting parameters, (ii) a method in which a user sets parameters by referencing parameters stored in an arbitrary database will be described. Hereinafter, this method may be abbreviated as "method (ii)."
方法(ii)は、任意のデータベースに記憶されたパラメータをユーザが選択し、そのまま、または適宜に数学的変換を行い、パラメータを設定する方法であり得る。データベースの例には、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体、およびインターネットなどの一般に閲覧可能な媒体が含まれる。 Method (ii) may be a method in which a user selects parameters stored in any database and sets the parameters as is or by appropriate mathematical transformation. Examples of databases include computer-readable storage media and publicly accessible media such as the Internet.
代替的には、方法(ii)においては、記憶されたパラメータを選択するための情報がユーザにより入力され、次いで、入力された情報に基づいて自動的に選択されたパラメータが、パラメータとして設定されてもよい。一例として、ユーザは記憶されたパラメータを選択するための情報として、場の状態に関する情報を入力し、次いで、入力された情報を参照して、対応するパラメータが自動的に呼び出されてもよい。 Alternatively, in method (ii), information for selecting a stored parameter may be input by a user, and then a parameter automatically selected based on the input information may be set as the parameter. As an example, a user may input information about the field state as information for selecting a stored parameter, and then the corresponding parameter may be automatically called up with reference to the input information.
〔パラメータ推定工程〕
パラメータは、上述したように設定する方法の他にも、下記に示すように、推定してもよい。すなわち、本発明の一実施形態に係る養分供給量推定方法は、養分供給量推定工程の前に、一の養分供給体の状態と他の養分供給体の少なくとも1つの状態との間の類似性、および、前記一の養分供給体における前記パラメータ群に含まれる少なくとも1つのパラメータを参照して、他の養分供給体の少なくとも1つにおける前記パラメータ群に含まれる少なくとも1つのパラメータを推定するパラメータ推定工程をさらに包含してもよい。
[Parameter Estimation Process]
In addition to the method of setting the parameters as described above, the parameters may be estimated as described below. That is, the nutrient supply amount estimation method according to one embodiment of the present invention may further include, before the nutrient supply amount estimation step, a parameter estimation step of estimating at least one parameter included in the parameter group in at least one of the other nutrient suppliers by referring to the similarity between a state of one nutrient supplier and at least one state of the other nutrient supplier and at least one parameter included in the parameter group in the one nutrient supplier.
パラメータ群に含まれるパラメータそれぞれは、養分供給体の状態に強く関連している。したがって、他の養分供給体が養分供給量推定方法の対象である場合、一の養分供給体の状態および対象である他の養分供給体の状態との間の類似性、および、一の養分供給体において設定された既知であるパラメータを参照することにより、実験的方法を伴わなくとも、推定により他の養分供給体におけるパラメータを設定することができる。 Each of the parameters included in the parameter group is strongly related to the state of the nutrient supplier. Therefore, when another nutrient supplier is the subject of the nutrient supply amount estimation method, by referring to the similarity between the state of one nutrient supplier and the state of the other nutrient supplier that is the subject, and the known parameters set in the one nutrient supplier, the parameters in the other nutrient supplier can be set by estimation without involving experimental methods.
パラメータ推定工程において、参照に用いられる養分供給体は、合計3つ以上であってもよい。例えば、パラメータが既知である2つ以上の養分供給体と、パラメータが未知である1つの養分供給体と、を参照に用いて、未知であるパラメータを推定してもよい。 In the parameter estimation process, a total of three or more nutrient suppliers may be used as references. For example, two or more nutrient suppliers with known parameters and one nutrient supplier with unknown parameters may be used as references to estimate the unknown parameters.
パラメータ推定工程において、ユーザは、任意の方法を用いて、一の養分供給体において設定された既知であるパラメータを取得することができる。一例として、ユーザは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶されるか、またはインターネットなどの一般に閲覧可能な媒体に記載された、既知であるパラメータを取得することができる。 In the parameter estimation process, the user can use any method to obtain known parameters set in a nutrient supplier. As an example, the user can obtain known parameters stored in a computer-readable storage medium or described in a publicly viewable medium such as the Internet.
パラメータ推定工程において、参照される養分供給体の状態の例には:養分供給体の種類;養分供給体が含有する成分、および量または含有率;養分供給体が含まれる場が含む、養分供給体以外の成分;当該場の土壌の種類;当該場の水分条件;当該場に存在する微生物の活性が含まれる。ユーザは、当技術分野で公知の方法を用いて、一の養分供給体の状態、および他の養分供給体の状態に関する情報を取得してよい。一例として、過去の知見に基づいて、類似する養分供給体の種類毎の代表値(平均値など)を、第1のパラメータniとして設定することができる。 In the parameter estimation process, examples of the state of the nutrient supplier referred to include: the type of nutrient supplier; the components and amount or content rate contained in the nutrient supplier; the components other than the nutrient supplier contained in the field containing the nutrient supplier; the type of soil in the field; the moisture conditions in the field; and the activity of microorganisms present in the field. The user may obtain information on the state of one nutrient supplier and the state of other nutrient suppliers using a method known in the art. As an example, a representative value (such as an average value) for each type of similar nutrient supplier based on past knowledge can be set as the first parameter n i .
パラメータ推定工程において、パラメータの推定は、一の養分供給体の状態と他の養分供給体の少なくとも1つの状態との間の類似性が高いほどパラメータの類似性も高い、という仮定に基づき、行われ得る。一例として、養分供給体の種類に関して一の養分供給体の状態と他の養分供給体とを比較し、類似性が高い場合には、他の養分供給体のパラメータのうち第6のパラメータEおよび第3のパラメータdのうち少なくとも1つを一の養分供給体において設定された既知であるパラメータと類似する値に設定することができる。 In the parameter estimation step, the estimation of the parameters may be performed based on the assumption that the greater the similarity between the state of one nutrient supplier and the state of at least one of the other nutrient suppliers, the greater the similarity of the parameters. As an example, the state of one nutrient supplier may be compared with the other nutrient supplier in terms of the type of nutrient supplier, and if there is a high similarity, at least one of the sixth parameter E and the third parameter d among the parameters of the other nutrient supplier may be set to a value similar to a known parameter set in the one nutrient supplier.
パラメータ推定工程において、推定され得るパラメータは、第1~第6のパラメータに限定されない。例えば、上述の代替パラメータが推定されてもよい。すなわち、パラメータ推定工程においては、一の養分供給体におけるパラメータ群に含まれる代替パラメータを参照して、他の養分供給体の少なくとも1つにおけるパラメータ群に含まれる代替パラメータを推定してもよい。 In the parameter estimation process, the parameters that can be estimated are not limited to the first to sixth parameters. For example, the above-mentioned alternative parameters may be estimated. That is, in the parameter estimation process, an alternative parameter included in the parameter group of one nutrient supplier may be referenced to estimate an alternative parameter included in the parameter group of at least one of the other nutrient supplier.
〔取得工程〕
本発明の一実施形態に係る養分供給量推定方法は、養分供給量推定工程の前に、取得工程をさらに包含してもよい。取得工程は、パラメータを定数として含む式に対して変数として入力される値を取得する工程であり得る。
[Acquisition process]
The nutrient supply amount estimation method according to one embodiment of the present invention may further include an acquisition step before the nutrient supply amount estimation step. The acquisition step may be a step of acquiring values to be input as variables to an equation including parameters as constants.
変数として入力される値は、ユーザが所望する任意の時点を示す時間の値を含み、任意に供給体温度の値をさらに含む。 The values entered as variables include a time value indicating any point in time desired by the user, and optionally further include a supply temperature value.
〔養分供給量推定工程〕
本発明の一実施形態に係る養分供給量推定方法は、養分供給量を推定するためのパラメータ群を参照して、任意の時点における養分供給量を推定する養分供給量推定工程を包含する。
[Nutrient supply amount estimation process]
A nutrient supply estimation method according to one embodiment of the present invention includes a nutrient supply estimation step of estimating a nutrient supply amount at any point in time by referring to a group of parameters for estimating a nutrient supply amount.
本発明の一実施形態において、パラメータ群を参照することは、パラメータ群を定数として含む式を用いることにより、達成され得る。当該式は、ユーザが所望する任意の時点を示す時間の値を変数として含み、当該変数が入力されることにより、所望される任意の時点における、推定される供給量を出力し得る。 In one embodiment of the present invention, referencing the set of parameters can be accomplished by using a formula that includes the set of parameters as constants. The formula can include a time value as a variable that indicates any point in time desired by the user, and by inputting the variable, can output an estimated supply amount at any desired point in time.
養分供給量推定工程において用いられる式は、上述したパラメータ群に含まれるパラメータが示す供給体の状態を考慮して、ユーザが適宜に設定することができる。一例として、用いられる式は、第1のパラメータniを切片とする式であり、第2のパラメータNに対して、第3のパラメータd、第4のパラメータk、および変数tを含む式によって算出される値を乗算することにより得られる値が前記切片に加算される式であり得る。本発明の一実施形態において用いられる式の非限定的な例である式(i)を以下に示す。 The formula used in the nutrient supply amount estimation step can be appropriately set by the user, taking into consideration the state of the supplier indicated by the parameters included in the above-mentioned parameter group. As an example, the formula used may be a formula with the first parameter n i as an intercept, and a value obtained by multiplying the second parameter N by a value calculated by an equation including the third parameter d, the fourth parameter k, and the variable t is added to the intercept. A non-limiting example of a formula (i) used in one embodiment of the present invention is shown below.
n=N・[1+d・exp{exp(d+1)-1-k・t}]-1/d+ni 式(i)
式(i)中、n(単位:mg/100mg 養分供給体)は、時間t(単位:day)において養分供給体100mgから供給される養分供給量(単位:mg)を示す。ni(単位:mg/100mg 養分供給体)は第1のパラメータであり、t=0において養分供給体100mgから供給される養分供給量を示す。N(単位:mg/100g)は第2のパラメータである。d(単位:-)は第3のパラメータである。k(単位:day-1)は第4のパラメータである。
n=N・[1+d・exp{exp(d+1)−1−k・t}] −1/d +n i Formula (i)
In formula (i), n (unit: mg/100 mg nutrient supplier) indicates the amount of nutrient supplied (unit: mg) from 100 mg of nutrient supplier at time t (unit: day). n i (unit: mg/100 mg nutrient supplier) is the first parameter and indicates the amount of nutrient supplied from 100 mg of nutrient supplier at t=0. N (unit: mg/100 g) is the second parameter. d (unit: -) is the third parameter. k (unit: day -1 ) is the fourth parameter.
式(i)は、第1のパラメータniを切片とする式であり、第2のパラメータNに対して、第3のパラメータd、第4のパラメータk、および変数tを含む項(iA)によって算出される値を乗算することにより得られる値が前記切片に加算され、nが算出される式である。 Equation (i) is an equation that has a first parameter n i as an intercept, and n is calculated by adding a value obtained by multiplying the second parameter N by a value calculated by a term (iA) including a third parameter d, a fourth parameter k, and a variable t to the intercept.
[1+d・exp{exp(d+1)-1-k・t}]-1/d 項(iA) [1+d・exp{exp(d+1)−1−k・t}] −1/d term (iA)
式(i)は、積分形一次反応速度式、シグモイド式、またはこれらの変形によって得られる式であり、選択される式および変形の程度は、dの値に依存する。 Equation (i) is an integral first-order reaction rate equation, a sigmoid equation, or an equation obtained by modifying these, and the equation selected and the degree of modification depend on the value of d.
一例として、式(i)において、第3のパラメータdがd=-1を満たす場合、nによって表される供給量の推移は変数tを含む積分形一次反応速度式である。このとき、供給体の種類が少なく、供給体が養分を供給する反応の反応系が単純であることが推察される。別の一例として、式(i)において、第3のパラメータdがd=1を満たす場合、nによって表される供給量の推移は変数tを含むロジスティック式(シグモイド式の特殊形)である。このとき、供給体の種類が多く、供給体が養分を供給する反応の反応系が複雑であることが推察される。 As an example, in formula (i), when the third parameter d satisfies d = -1, the change in the supply amount represented by n is an integral first-order reaction rate equation including the variable t. In this case, it is inferred that there are few types of supplier, and the reaction system in which the supplier supplies nutrients is simple. As another example, in formula (i), when the third parameter d satisfies d = 1, the change in the supply amount represented by n is a logistic equation (a special form of the sigmoid equation) including the variable t. In this case, it is inferred that there are many types of supplier, and the reaction system in which the supplier supplies nutrients is complex.
別の一例として、式(i)において、第3のパラメータdが-1<d<1を満たす場合、第3のパラメータdが小さいほど、積分形一次反応速度式に対する供給量の推移の類似性が高くなり、反応系が単純であることが推察される。また、第3のパラメータdが大きいほど、ロジスティック式に対する供給量の推移の類似性が高くなり、反応系が複雑であることが推察される。 As another example, in formula (i), when the third parameter d satisfies -1<d<1, the smaller the third parameter d, the higher the similarity of the change in the supply amount to the integral first-order reaction rate equation, and the simpler the reaction system is inferred to be. Also, the larger the third parameter d, the higher the similarity of the change in the supply amount to the logistic equation, and the more complex the reaction system is inferred to be.
なお、式(i)において、第3のパラメータdがとり得る値の範囲は、-1≦d≦1の範囲に限定されず、d<-1、1<dの範囲であってもよい。反応系の複雑さの観点からは、反応系を構成する反応それぞれに対して第1、2、4、5および6のパラメータが設定されることが従来一般的である。しかしながら、本発明の一態様によれば、第3のパラメータdがとり得る値の範囲が広い、具体的にはd<-1、1<dの範囲も取り得ることにより、複雑な反応系を少ない種類のパラメータを用いて簡易に取り扱うことができる。
In formula (i), the range of values that the third parameter d can take is not limited to the range of -1≦d≦1, and may be in the range of d<-1, 1<d. From the viewpoint of the complexity of the reaction system, it is conventionally common to set
また、d=0の場合は、式(i)の項(iA)の値は数学的には計算できない。しかしながら、dを正または負の値から0に近づけた極限において項(iA)の値が一致するため、d=0の場合の項(iA)の値は、その極限における値と等しいものとして扱ってもよい。また、項(iA)の下記底(iB)が負の値である場合、項(iA)の値は実数でないことがある。この場合には、底(iB)の値を0として扱い、項(iA)を含む式(i)を計算するか、または、底(iB)の値に、まず-1を掛けてから正の値としてから項(iA)の値を算出し、次いで、項(iA)値に-1を掛けて、式(i)を計算してもよい。 In addition, when d = 0, the value of term (iA) in formula (i) cannot be mathematically calculated. However, since the value of term (iA) coincides in the limit where d approaches 0 from a positive or negative value, the value of term (iA) when d = 0 may be treated as being equal to the value in that limit. In addition, when the base (iB) below of term (iA) is a negative value, the value of term (iA) may not be a real number. In this case, the value of base (iB) may be treated as 0 and formula (i) including term (iA) may be calculated, or the value of base (iB) may first be multiplied by -1 to make it a positive value, the value of term (iA) may be calculated, and then formula (i) may be calculated by multiplying the value of term (iA) by -1.
[1+d・exp{exp(d+1)-1-k・t}] 底(iB) [1+d・exp{exp(d+1)−1−k・t}] Bottom (iB)
本発明の一実施形態において、第4のパラメータkは、第5のパラメータksと、第6のパラメータEとを参照して、算出されてもよい。このようにして、第4のパラメータkが算出されることにより、本発明の一実施形態に係る養分供給量推定方法は、温度変化に応じて、供給量を推定することができる。第5のパラメータksと、第6のパラメータEとを参照することは、これらのパラメータを定数として含む式を用いることにより、達成され得る。当該式は、供給体温度を示す値を変数として含み、当該変数が入力されることにより、入力された供給体温度における、第4のパラメータkを出力し得る。本発明の一実施形態において第4のパラメータkを算出するために用いられる式の非限定的なアレニウス式を利用した例を下記式(ii)に示す。 In one embodiment of the present invention, the fourth parameter k may be calculated by referring to the fifth parameter k s and the sixth parameter E. In this way, the fourth parameter k is calculated, and the nutrient supply amount estimation method according to one embodiment of the present invention can estimate the supply amount according to the temperature change. Referring to the fifth parameter k s and the sixth parameter E can be achieved by using an equation including these parameters as constants. The equation includes a value indicating the supplier temperature as a variable, and by inputting the variable, the fourth parameter k at the input supplier temperature can be output. An example of the non-limiting Arrhenius equation used to calculate the fourth parameter k in one embodiment of the present invention is shown in the following equation (ii).
k=ks・exp{E/R・(1/Ts-1/T)} 式(ii)
式(ii)中、ks(単位:day-1)は第5のパラメータであり、基準となる温度25℃における、供給量の変化における速度定数を示す。E(単位:kJ・mol-1)は第6のパラメータである。R(8.31kJ・mol-1・K(絶対温度))は気体定数を示す。Ts(単位:K(絶対温度))は、基準となる温度25℃に対応する絶対温度を示す。T(単位:K(絶対温度))は、供給体温度を示す。
k = k s · exp {E / R · (1 / T s - 1 / T)} Equation (ii)
In formula (ii), k s (unit: day −1 ) is the fifth parameter and indicates the rate constant for the change in the supply amount at a reference temperature of 25° C.; E (unit: kJ·mol −1 ) is the sixth parameter; R (8.31 kJ·mol −1 ·K (absolute temperature)) indicates the gas constant; T s (unit: K (absolute temperature)) indicates the absolute temperature corresponding to the reference temperature of 25° C.; T (unit: K (absolute temperature)) indicates the supply temperature.
なお、養分供給量推定工程においては、パラメータ群に含まれるパラメータのうち少なくとも1つの代わりに、代替パラメータを参照して、供給量を推定してもよい。ここで、代替パラメータは、パラメータ群に含まれる少なくとも1つのパラメータを数学的変換式で変換したパラメータである。 In addition, in the nutrient supply amount estimation process, the supply amount may be estimated by referring to an alternative parameter instead of at least one of the parameters included in the parameter group. Here, the alternative parameter is a parameter obtained by converting at least one parameter included in the parameter group using a mathematical conversion formula.
代替パラメータを得るための数学的変換の例として、温度が基準となる温度25℃の条件、すなわちk=ksの条件の例を挙げる。このとき、式(i)に対して、n=0.25N+niを入力すると、下記式(iii)が得られる。 As an example of mathematical conversion to obtain alternative parameters, a condition where the temperature is 25° C. as the reference temperature, that is, k=ks , is taken as an example. In this case, when n=0.25N+ ni is input into formula (i), the following formula (iii) is obtained.
0.25N+ni=N・[1+d・exp{exp(d+1)-1-ks・t25%}]-1/d+ni 式(iii) 0.25N+n i =N・[1+d・exp {exp(d+1)−1−k s・t 25% }] −1/d +n i Formula (iii)
式(iii)は、第3のパラメータdおよび第5のパラメータksから、代替パラメータt25%を得るための変換式である。代替パラメータt25%は、供給量の最大変化量に対する供給量の変化量の割合が25%に達する時間を示す。したがって、ユーザは、代替パラメータt25%を参照することにより、供給体から供給される養分が最大変化量の25%に達する時間を容易に理解することができる。 Formula (iii) is a conversion formula for obtaining the alternative parameter t25 % from the third parameter d and the fifth parameter k2s . The alternative parameter t25 % indicates the time at which the ratio of the change in the supply amount to the maximum change in the supply amount reaches 25%. Therefore, by referring to the alternative parameter t25 % , the user can easily understand the time at which the nutrient supplied from the supplier reaches 25% of the maximum change.
同様にして、式(i)に対して、n=0.5N+ni、n=0.75N+niをそれぞれ入力すると、供給体から供給される養分が最大変化量の50%、75%に達する時間を示す代替パラメータt50%、t75%が得られる。ユーザはt25%、t50%、およびt75%をそれぞれ得ることにより、供給体から供給される養分が最大変化量の25%、50%、および75%に達する時間を理解でき、植物への養分供給の特徴を容易に理解することができる。 Similarly, when n=0.5N+n i and n=0.75N+n i are input into formula (i), the alternative parameters t 50% and t 75 %, which indicate the time when the nutrient supplied from the supplier reaches 50% and 75 % of the maximum change, are obtained. By obtaining t 25% , t 50% , and t 75% , respectively, the user can understand the time when the nutrient supplied from the supplier reaches 25%, 50%, and 75% of the maximum change, and can easily understand the characteristics of nutrient supply to the plant.
さらに、t25%、t50%、t75%のうち少なくとも2つを用いた数学的変換を行うことにより、第3のパラメータdおよび第5のパラメータksが算出され得る。すなわち、ユーザの理解を促進する代替パラメータは、養分供給量推定工程において用いられる式に含まれるパラメータとしても、機能し得る。 Furthermore, the third parameter d and the fifth parameter k s can be calculated by performing mathematical conversion using at least two of t 25% , t 50% , and t 75% . In other words, the alternative parameters that facilitate the user's understanding can also function as parameters included in the formula used in the nutrient supply estimation process.
代替パラメータは、上記の例に限定されず、任意の数学的変換によって設定される。別の例として、t25%、t50%、およびt75%から、中央値(t50%)および四分位偏差{(t75%-t25%)/2}を算出できる。これらを用いれば、ユーザは、中央値±四分位偏差の期間に半分の養分が供給されることを理解でき、大まかな養分の供給時期を理解できる。これら2つのパラメータからも、可逆的に、第3のパラメータdおよび第5のパラメータksを算出することができる。 The alternative parameters are not limited to the above examples and can be set by any mathematical transformation. As another example, the median (t 50% ) and the quartile deviation {(t 75% -t 25% )/2} can be calculated from t 25% , t 50% , and t 75 % . Using these, the user can understand that half of the nutrients are supplied during the period of the median ± the quartile deviation, and can roughly understand the timing of nutrient supply. The third parameter d and the fifth parameter k s can also be calculated reversibly from these two parameters.
〔養分供給体の利用方法〕
本発明の一態様は、養分供給体の利用方法に関する。本発明の一実施形態に係る養分供給体の利用方法は、(i)本発明の一実施形態に係る養分供給量推定方法によって推定した養分供給量、ならびに、(ii)当該養分供給量の推定に用いたパラメータ群に含まれる少なくとも1つのパラメータ、の少なくとも一方を参照して養分供給体の状態を推定する工程を包含する。
[Method of using nutrient suppliers]
One aspect of the present invention relates to a method for using a nutrient supplier. The method for using a nutrient supplier according to one embodiment of the present invention includes estimating a state of the nutrient supplier by referring to at least one of (i) a nutrient supply amount estimated by a nutrient supply amount estimation method according to one embodiment of the present invention, and (ii) at least one parameter included in a parameter group used to estimate the nutrient supply amount.
本発明の一実施形態に係る養分供給体の利用方法においては、上述した供給量およびパラメータの少なくとも一方を参照することにより、供給体の状態を推定することができる。ここで、供給体の状態の例には、限定するものではないが、供給量の過不足、および供給時期の遅速が含まれる。したがって、本発明の一実施形態に係る養分供給体の利用方法によれば、ユーザは、推定された供給体の状態に基づいて、最適な供給体の選択、ならびに、供給体の施用量、施用時期および施用期間等の設定が可能である。一例として、ユーザは、推定された供給体の状態に基づいて、場に含まれる供給体をそのまま利用するか、または、当該場に対して供給体の追加を行うか、等の計画を設定することができる。 In the method for using a nutrient supplier according to one embodiment of the present invention, the state of the supplier can be estimated by referring to at least one of the supply amount and the parameters described above. Examples of the state of the supplier include, but are not limited to, an excess or deficiency in the supply amount and a delay in the supply timing. Therefore, according to the method for using a nutrient supplier according to one embodiment of the present invention, the user can select an optimal supplier based on the estimated state of the supplier, and set the application amount, application timing, application period, etc. of the supplier. As an example, the user can set a plan based on the estimated state of the supplier, such as whether to use the supplier contained in the field as it is, or to add a supplier to the field.
本発明の一実施形態に係る養分供給体の利用方法において、推定された養分供給量および推定に用いられたパラメータ群に含まれる少なくとも1つのパラメータは、任意の媒体に記載または記憶された養分供給量およびパラメータが参照されてもよい。媒体の例には、養分供給体の包装体、および説明書が含まれるが、これらに限定されない。また、任意の媒体には、養分供給量およびパラメータそのものではなく、これらを閲覧可能な媒体へのアクセス方法、例えばホームページアドレスまたはQRコード(登録商標)等、が記載または記憶され、参照されてもよい。 In a method of using a nutrient supplier according to one embodiment of the present invention, the estimated nutrient supply amount and at least one parameter included in the parameter group used for the estimation may be referenced to a nutrient supply amount and parameters written or stored in any medium. Examples of media include, but are not limited to, the packaging of the nutrient supplier and instructions. In addition, the any medium may be referenced by writing or storing a method of accessing the medium that allows the nutrient supply amount and parameters to be viewed, such as a homepage address or a QR code (registered trademark), rather than the nutrient supply amount and parameters themselves.
本発明の一実施形態に係る養分供給体の利用方法は、推定する工程において、パラメータ群に含まれる少なくとも1つのパラメータから算出される、養分供給体から植物に供給される養分の任意の養分供給量が得られるまでの時間を参照して、養分供給体の状態を推定してもよい。本発明の一実施形態によれば、任意の養分供給量が得られるまでの時間を参照することにより、所望の量の養分が植物に供給されるまでに必要とされる時間を考慮して、養分供給体の状態を推定することができる。したがって、ユーザは、より適切な計画を設定することができる。 In the method for using a nutrient supplier according to one embodiment of the present invention, in the estimation step, the state of the nutrient supplier may be estimated by referring to the time until an arbitrary amount of nutrients is obtained from the nutrient supplier, which is calculated from at least one parameter included in the parameter group. According to one embodiment of the present invention, by referring to the time until an arbitrary amount of nutrients is obtained, the state of the nutrient supplier can be estimated taking into account the time required for a desired amount of nutrients to be supplied to the plant. This allows the user to set a more appropriate plan.
〔ソフトウェアによる実現例〕
本発明の一実施形態に係る養分供給量推定方法、または、本発明の一実施形態の養分供給体の利用方法、の各工程を実行する装置についても本発明の範疇に含まれる。そして、装置の機能は、当該装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、当該装置の各制御ブロックとしてコンピュータを機能させるためのプログラムにより実現することができる。すなわち、本発明の一実施形態に係る養分供給量推定方法、または、本発明の一実施形態の養分供給体の利用方法、をコンピュータに実行させるためのプログラムについても本発明の範疇に含まれる。
[Software implementation example]
The scope of the present invention also includes an apparatus for executing each step of the nutrient supply amount estimation method according to one embodiment of the present invention or the method for using a nutrient supply body according to one embodiment of the present invention. The functions of the apparatus can be realized by a program for making a computer function as the apparatus, and a program for making a computer function as each control block of the apparatus. In other words, the scope of the present invention also includes a program for making a computer execute the nutrient supply amount estimation method according to one embodiment of the present invention or the method for using a nutrient supply body according to one embodiment of the present invention.
この場合、上記装置は、上記プログラムを実行するためのハードウェアとして、少なくとも1つの制御装置(例えばプロセッサ)と少なくとも1つの記憶装置(例えばメモリ)を有するコンピュータを備えている。この制御装置と記憶装置により上記プログラムを実行することにより、上述した養分供給量推定方法、または養分供給体の利用方法の各工程が実現される。 In this case, the device includes a computer having at least one control device (e.g., a processor) and at least one storage device (e.g., a memory) as hardware for executing the program. By executing the program with this control device and storage device, each step of the nutrient supply amount estimation method or nutrient supply body utilization method described above is realized.
上記プログラムは、一時的ではなく、コンピュータ読み取り可能な、1または複数の記録媒体に記録されていてもよい。この記録媒体は、上記装置が備えていてもよいし、備えていなくてもよい。後者の場合、上記プログラムは、有線または無線の任意の伝送媒体を介して上記装置に供給されてもよい。 The program may be recorded on one or more computer-readable recording media, not on a temporary basis. The recording media may or may not be included in the device. In the latter case, the program may be provided to the device via any wired or wireless transmission medium.
また、上記各制御ブロックの機能の一部または全部は、論理回路により実現することも可能である。例えば、上記各制御ブロックとして機能する論理回路が形成された集積回路も本発明の範疇に含まれる。この他にも、例えば量子コンピュータにより上記各制御ブロックの機能を実現することも可能である。 In addition, some or all of the functions of each of the above control blocks can be realized by a logic circuit. For example, an integrated circuit in which a logic circuit that functions as each of the above control blocks is formed is also included in the scope of the present invention. In addition, it is also possible to realize the functions of each of the above control blocks by, for example, a quantum computer.
さらに、上述した養分供給量推定方法、または養分供給体の利用方法の各工程は、AI(Artificial Intelligence:人工知能)に実行させてもよい。この場合、AIは上記制御装置で動作するものであってもよいし、他の装置(例えばエッジコンピュータまたはクラウドサーバ等)で動作するものであってもよい。 Furthermore, each step of the above-mentioned nutrient supply amount estimation method or nutrient supplier utilization method may be executed by AI (Artificial Intelligence). In this case, the AI may be one that operates on the above-mentioned control device, or may be one that operates on another device (e.g., an edge computer or a cloud server, etc.).
〔推定システム〕
さらに、上述のデータを、養分供給体と関連付けて記憶するデータベースと、養分供給量を推定する推定装置と、を備えた、推定システムも本発明の範疇に含まれる。すなわち、本発明の一実施形態に係る推定システムは、(i)本発明の一実施形態に係る養分供給量推定方法によって推定した養分供給量、(ii)本発明の一実施形態に係る養分供給体の利用方法によって推定した養分供給体の状態、ならびに、(iii)当該養分供給量の推定に用いたパラメータ群に含まれるパラメータの値のいずれか、のうちの少なくとも1つを、養分供給体と関連付けて記憶するデータベースと、データベースに記憶されたデータを参照して、被験養分供給体の養分供給量を推定する推定装置と、を備える。
[Estimation system]
Furthermore, the present invention also includes an estimation system comprising a database that stores the above-mentioned data in association with a nutrient supply body, and an estimation device that estimates the amount of nutrient supply. That is, the estimation system according to one embodiment of the present invention comprises a database that stores at least one of (i) the amount of nutrient supply estimated by the nutrient supply amount estimation method according to one embodiment of the present invention, (ii) the state of the nutrient supply body estimated by the method for using the nutrient supply body according to one embodiment of the present invention, and (iii) any of the values of the parameters included in the parameter group used to estimate the amount of nutrient supply, in association with the nutrient supply body, and an estimation device that refers to the data stored in the database and estimates the amount of nutrient supply of the test nutrient supply body.
本発明の一実施形態に係る推定システムにおいて、データベースは、ユーザによって、アクセスされ得、(i)養分供給量、(ii)養分供給体の状態、ならびに(iii)パラメータの値のいずれか、のうちの少なくとも1つが、書き込みおよび読み込みの少なくとも1つが行われ得る。したがって、ユーザは、自身または他のユーザが実施した推定によるデータやパラメータの値を参照して、所望の被験養分供給体の養分供給量を推定することができる。 In an estimation system according to one embodiment of the present invention, the database can be accessed by a user, and at least one of (i) the amount of nutrient supply, (ii) the state of the nutrient supplier, and (iii) any of the parameter values can be written and/or read. Thus, a user can estimate the amount of nutrient supply of a desired test nutrient supplier by referring to data and parameter values based on estimations performed by the user or other users.
本発明の一実施形態に係る推定システムは、ユーザの操作を参照して、またはユーザが実施した推定の結果を参照して、供給量を数学的に推定するために用いられる式を変形する手段を備えてもよい。一例として、データベースは、ユーザによって実施された供給量の推定結果と、対応する供給量の実際の結果とを記憶し、推定結果と実際の結果の差異が小さくなるように、用いられる式を適宜に変形する手段を備えてもよい。このような構成によれば、本発明の一実施形態に係る推定システムは、推定の精度をより改善することができる。 The estimation system according to one embodiment of the present invention may include a means for modifying the formula used to mathematically estimate the supply amount by referring to a user's operation or by referring to the result of an estimation performed by the user. As an example, the database may include a means for storing the result of the estimation of the supply amount performed by the user and the corresponding actual result of the supply amount, and for appropriately modifying the formula used so as to reduce the difference between the estimated result and the actual result. With such a configuration, the estimation system according to one embodiment of the present invention can further improve the accuracy of the estimation.
〔変形例〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
[Modifications]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the claims. Embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in different embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
例えば、供給量を数学的に推定するために用いられる式は、養分供給量に関する情報の所望の様式に応じて、適宜に設定することができる。一例として、以下に表す式(iv)が用いられてもよい。 For example, the formula used to mathematically estimate the supply amount can be set appropriately depending on the desired format of the information on the nutrient supply amount. As an example, the formula (iv) shown below may be used.
n=N・[1+d・exp{exp(d+1)-1-k・t}]-1/d 式(iv)
式(iv)は、式(i)においてni=0と設定した場合の式であり、nは養分供給量の経時的差分量を示す。すなわち、niの値を適宜に設定することにより、経時的差分量を推定することも、本発明の一態様の範疇である。
n=N・[1+d・exp{exp(d+1)−1−k・t}] −1/d formula (iv)
Formula (iv) is a formula when n i = 0 in formula (i), and n represents the difference in the amount of nutrient supply over time. In other words, it is within the scope of one aspect of the present invention to estimate the difference over time by appropriately setting the value of n i .
別の一例として、以下に表す式(v)または式(vi)が用いられてもよい。 As another example, formula (v) or formula (vi) shown below may be used.
n/N=[1+d・exp{exp(d+1)-1-k・t}]-1/d+ni/N 式(v)
n/N=[1+d・exp{exp(d+1)-1-k・t}]-1/d 式(vi)
式(v)は、供給された養分の割合n/Nを算出する式である。また、式(vi)は、式(v)においてni=0と設定した場合の式であり、n/Nは養分供給量の経時的差分量の割合を示す。式(v)および式(vi)において、N=1と設定し、nが割合に対応するように、各式を設定してもよい。すなわち、式を適宜に変形することにより、養分供給体あたりの供給量の比率を推定することも、本発明の一態様の範疇である。
n/N=[1+d・exp{exp(d+1)−1−k・t}] −1/d +n i /N Formula (v)
n/N=[1+d・exp{exp(d+1)−1−k・t}] −1/d formula (vi)
Formula (v) is a formula for calculating the ratio n/N of the supplied nutrients. Formula (vi) is a formula when n i =0 is set in formula (v), and n/N indicates the ratio of the difference in the amount of nutrients supplied over time. In formulas (v) and (vi), N=1 may be set, and each formula may be set so that n corresponds to the ratio. In other words, it is also within the scope of one aspect of the present invention to estimate the ratio of the amount of nutrients supplied per nutrient supplier by appropriately modifying the formula.
別の一例として、用いられる式において、変数として入力される値は、時間の値に加えて、場の水分ポテンシャルおよびpHなどの、養分供給に影響を与える可能性がある条件に対応する補正を含んでもよい。 As another example, in the formulas used, the values entered as variables may include, in addition to the time value, corrections for conditions that may affect nutrient supply, such as field water potential and pH.
本発明の一実施例について以下に説明する。 One embodiment of the present invention is described below.
本実施例において、養分供給量として、土壌および堆肥から供給される無機態窒素の量を推定した。上記の非特許文献1に記載され、実験的方法によって測定された、土壌および堆肥に含まれる無機態窒素量を参照して、パラメータ群を設定した。次いで、設定されたパラメータ群を用いて無機態窒素量を推定し、推定された無機態窒素量(推定値)と参照された無機態窒素量(実験値)とを図1に示すグラフ中にプロットし、比較した。図1は、実施例の無機態窒素量の推定結果を示す図である。
In this example, the amount of inorganic nitrogen supplied from the soil and compost was estimated as the nutrient supply. A group of parameters was set with reference to the amount of inorganic nitrogen contained in the soil and compost measured by an experimental method described in
〔実施例1〕
非特許文献1の「表1」に記載された温度ごとの土壌および堆肥を施用した土壌に含まれる無機態窒素量の値と、式(i)および式(ii)による推定値との差の残差平方和が最小になるように、第1のパラメータ、第2のパラメータ、第3のパラメータ、第5のパラメータ、および第6のパラメータを設定した。なお、本実施例において、無機態窒素量とは、アンモニウム態窒素の量と硝酸態窒素の量との合計量を指す。
Example 1
The first, second, third, fifth, and sixth parameters were set so as to minimize the residual sum of squares of the difference between the inorganic nitrogen amount values contained in the soil and the soil to which compost was applied at each temperature listed in "Table 1" of
n=N・[1+d・exp{exp(d+1)-1-k・t}]-1/d+ni 式(i)
式(i)中、nは時間tにおいて土壌に含まれる無機態窒素量の推定値を示す。niは第1のパラメータであり、t=0において土壌に含まれる無機態窒素量を示す。Nは第2のパラメータであり、無機態窒素量の最大変化量、すなわち十分に時間が経過した時点における無機態窒素量の変化量を示す。dは第3のパラメータであり、無機態窒素量の推移を表す式(i)の形状を示す。kは第4のパラメータであり、土壌温度T(単位:K(絶対温度))における無機態窒素量の変化における速度定数を示す。
n=N・[1+d・exp{exp(d+1)−1−k・t}] −1/d +n i Formula (i)
In formula (i), n indicates the estimated amount of inorganic nitrogen contained in the soil at time t. n i is a first parameter and indicates the amount of inorganic nitrogen contained in the soil at t = 0. N is a second parameter and indicates the maximum amount of change in the amount of inorganic nitrogen, that is, the amount of change in the amount of inorganic nitrogen at a point when sufficient time has passed. d is a third parameter and indicates the shape of formula (i) representing the transition of the amount of inorganic nitrogen. k is a fourth parameter and indicates the rate constant for the change in the amount of inorganic nitrogen at soil temperature T (unit: K (absolute temperature)).
k=ks・exp{E/R・(1/Ts-1/T)} 式(ii)
式(ii)中、ksは第5のパラメータであり、25℃における無機態窒素量の変化における速度定数を示す。Eは第6のパラメータであり、速度定数の温度依存性を示す。Tsは基準となる温度、すなわち25℃に対応する絶対温度を示す。Rは気体定数(8.31kJ・mol-1・K(絶対温度))である。
k = k s · exp {E / R · (1 / T s - 1 / T)} Equation (ii)
In formula (ii), k s is the fifth parameter and indicates the rate constant for the change in the amount of inorganic nitrogen at 25°C. E is the sixth parameter and indicates the temperature dependence of the rate constant. T s indicates the reference temperature, i.e., the absolute temperature corresponding to 25°C. R is the gas constant (8.31 kJ·mol -1 ·K (absolute temperature)).
各パラメータの設定は、条件(1)肥料が施用されていない土壌のみ、(2)牛豚鶏糞堆肥が施用された土壌、(3)牛糞堆肥が施用された土壌、(4)鶏糞が施用された土壌、について行われた。また、各パラメータの設定は、堆肥の効果を理解するため、堆肥の効果の差が大きかった条件(1)および条件(4)を用いて、(1)の無機態窒素量の値と、(4)の無機態窒素量の値との差、すなわち、条件(5)土壌の効果を除いた鶏糞堆肥のみ、についても行われた。なお、各条件(1)~(5)について、土壌温度は、10℃、20℃、および30℃に設定された。 The parameters were set for condition (1) only soil with no fertilizer applied, (2) soil with cow, pig and chicken manure compost applied, (3) soil with cow manure compost applied, and (4) soil with chicken manure applied. In order to understand the effect of compost, the parameters were also set for the difference between the inorganic nitrogen amount value in (1) and the inorganic nitrogen amount value in (4) using conditions (1) and (4) where the difference in the effect of compost was large, i.e., condition (5) only chicken manure compost excluding the effect of soil. For each of conditions (1) to (5), the soil temperature was set to 10°C, 20°C, and 30°C.
下記表1に、非特許文献1の「表1」に記載され、本実施例の各パラメータの設定に用いられた温度別無機態窒素量の値(2連)を示す。
The following Table 1 shows the inorganic nitrogen content by temperature (in duplicate) used to set each parameter in this example, as described in "Table 1" of
設定されたパラメータを参照した推定の結果として得られた推定値は、実験値に近い値であった。また、第6のパラメータは、土壌および堆肥などの種類に依らず、条件(1)~(5)において、近い値となった。 The estimated values obtained by referencing the set parameters were close to the experimental values. In addition, the sixth parameter was close under conditions (1) to (5), regardless of the type of soil or compost.
〔実施例2〕
そこで、さらに、すべての条件(1)~(5)において第6のパラメータの値が同一であると条件付けして、式(i)および式(ii)による推定値と実験値との差の残差平方和が最小になるように、第1のパラメータ、第2のパラメータ、第3のパラメータ、第5のパラメータ、および第6のパラメータを設定した。
Example 2
Therefore, further, under the condition that the value of the sixth parameter is the same under all conditions (1) to (5), the first parameter, the second parameter, the third parameter, the fifth parameter, and the sixth parameter were set so that the residual sum of squares of the difference between the estimated value according to formula (i) and formula (ii) and the experimental value was minimized.
表2に、実施例2において設定された各パラメータの結果を示す。 Table 2 shows the results of each parameter set in Example 2.
図1に、無機態窒素量の実験値と、実施例2において設定された各パラメータを含む式(i)による推定値とを示す。図1において、点は実験値のデータを示し、曲線は式(i)による推定値のデータを示す。ただし、条件(5)では、条件(4)の推定値から条件(1)の推定値を引いた値を実験値として示している。 Figure 1 shows the experimental value of the amount of inorganic nitrogen and the estimated value according to formula (i) including each parameter set in Example 2. In Figure 1, the points show the experimental value data, and the curve shows the estimated value according to formula (i). However, under condition (5), the experimental value shown is the value obtained by subtracting the estimated value under condition (1) from the estimated value under condition (4).
〔実施例3〕
さらに、無機態窒素量の変化量の、最大変化量に対する割合が、25%、50%または75%に達する時間t25%、t50%またはt75%を示す代替パラメータを、第3のパラメータdおよび第4のパラメータを用いて算出した。具体的には、代替パラメータt25%、t50%またはt75%のそれぞれは、下記式(iii)、式(vii)、または式(viii)から、算出された。
Example 3
Furthermore, alternative parameters indicating the times t25%, t50% and t75% at which the ratio of the change in the amount of inorganic nitrogen to the maximum change reaches 25% , 50% and 75% , respectively, were calculated using the third parameter d and the fourth parameter. Specifically, the alternative parameters t25% , t50% and t75% were calculated from the following formula (iii), formula (vii) and formula (viii), respectively.
0.25N+ni=N・[1+d・exp{exp(d+1)-1-ks・t25%}]-1/d+ni 式(iii)
0.50N+ni=N・[1+d・exp{exp(d+1)-1-ks・t50%}]-1/d+ni 式(vii)
0.75N+ni=N・[1+d・exp{exp(d+1)-1-ks・t75%}]-1/d+ni 式(viii)
0.25N+n i =N・[1+d・exp {exp(d+1)−1−k s・t 25% }] −1/d +n i Formula (iii)
0.50N+n i =N・[1+d・exp {exp(d+1)−1−k s・t 50% }] −1/d +n i Formula (vii)
0.75N+n i =N・[1+d・exp{exp(d+1)−1−k s・t 75% }] −1/d +n i Formula (viii)
表3に、実施例3において算出された代替パラメータを示す。 Table 3 shows the alternative parameters calculated in Example 3.
〔比較例1〕
非特許文献1の「表1」に記載された温度ごとの土壌に含まれる無機態窒素量の値と、非特許文献1の「モデル式2」による推定値との差の残差平方和が最小になるように、モデル式2に含まれるパラメータを設定した。設定された各パラメータは、非特許文献1の「表2」に記載された結果と同様であった。非特許文献1の「表2」に記載された各パラメータを、下記表4に示す。各パラメータの詳細な意味は、非特許文献1を参照されたい。
N=N0[1-exp(-k・t)]-N0im[1-exp(-kim・t)]+b (非特許文献1の「モデル式2」)
Comparative Example 1
The parameters included in
N=N 0 [1-exp(-k·t)]-N 0im [1-exp(-k im ·t)]+b ("
ただし、非特許文献1の「モデル式2」中、kim、k、tは、以下のように算出される。
kim=Bexp(-Eaim/RT)
k=Cexp(-Ea/RT)
In the "
k im =Bexp(-E aim /RT)
k=Cexp(-E a /RT)
なお、非特許文献1の「表2」または「表4」に合わせて、表4中のN0、およびN0imは、条件(1)~(4)については、50g中の土壌に対する量(単位:mg)として表され、条件(5)については、施用した鶏糞堆肥の重量百分率として表される。
In accordance with "Table 2" or "Table 4" in
〔議論〕
表2に示すように、速度定数の温度依存性を示す第6のパラメータEについて、実施例1では、各条件(1)~(5)において近い値となったため、同じ値を設定することができた。このことは、土壌に含まれる微生物によって媒介されると考えられる反応系において、無機態窒素の生成のための律速反応が堆肥の種類に依らず同一であるため、当該律速反応の活性化エネルギーに対応する第6のパラメータもまた同一の値になることを示唆する。対して、表4に示すように、比較例1では、各条件(1)~(5)において、温度依存性を示すEaおよびEaimのばらつきが大きかった。このことは、類似する意味を有するパラメータが複数含まれるモデル式においては、当該パラメータ同士の干渉が生じるため、最終的に算出される推定値Nの値が正確であっても、個々のパラメータの値自体に対して意味付けすることが難しいことがあることを示す。
[Discussion]
As shown in Table 2, in Example 1, the sixth parameter E, which indicates the temperature dependency of the rate constant, was close to each other under each of the conditions (1) to (5), so that the same value could be set. This suggests that in a reaction system thought to be mediated by microorganisms contained in soil, the rate-limiting reaction for the production of inorganic nitrogen is the same regardless of the type of compost, so the sixth parameter corresponding to the activation energy of the rate-limiting reaction also has the same value. In contrast, as shown in Table 4, in Comparative Example 1, the variation of E a and E aim , which indicate the temperature dependency, was large under each of the conditions (1) to (5). This indicates that in a model formula containing multiple parameters with similar meanings, interference occurs between the parameters, so that even if the value of the estimated value N finally calculated is accurate, it may be difficult to assign meaning to the value of each parameter itself.
本実施例で示したように、第6のパラメータEは、複数の反応系の間で一定値とすることができることがある。第6のパラメータEは、律速反応の活性化エネルギーと対応するパラメータであるから、類似の反応系を取り扱う場合には、第6のパラメータEを一定値として扱えると推察される。したがって、このように温度依存性を第6のパラメータ1つを用いて示し、温度の影響を第6のパラメータによって除くことにより、温度の影響がない定温条件下のように、養分供給量の推定を容易に取り扱うことができる。 As shown in this example, the sixth parameter E can sometimes be a constant value among multiple reaction systems. Because the sixth parameter E is a parameter that corresponds to the activation energy of the rate-limiting reaction, it is presumed that the sixth parameter E can be treated as a constant value when dealing with similar reaction systems. Therefore, by expressing temperature dependence using only the sixth parameter in this way and eliminating the effects of temperature using the sixth parameter, it is possible to easily estimate the amount of nutrient supply, as if it were under constant temperature conditions with no temperature effects.
次いで、表2に示した第1のパラメータni、または「第2のパラメータN+第1のパラメータni」の値は、図1に示したように、それぞれt=0のときの窒素供給量、または十分に時間が経ったときの窒素供給量に近い値となっている傾向があった。このことは、第1のパラメータni、および第2のパラメータNによって、供給量に関する情報を大まかに把握できることを示す。 Next, the value of the first parameter n i or the value of "second parameter N+first parameter n i " shown in Table 2 tended to be close to the nitrogen supply amount at t=0 or the nitrogen supply amount after a sufficient amount of time has passed, as shown in Fig. 1. This shows that information on the supply amount can be roughly grasped by the first parameter n i and the second parameter N.
さらに、条件(1)、(4)および(5)の比較について、議論する。表2に示すように、実施例1では、条件(4)において設定された第1のパラメータni、第2のパラメータNの値から、条件(1)において設定された当該パラメータの値を減算した値が、条件(5)において設定された当該パラメータの値と近似するという傾向があった。このことは、第1のパラメータniがt=0において土壌または堆肥に含まれる無機態窒素量に好適に対応し、第2のパラメータNが無機態窒素量の最大変化量に好適に対応していることを示す。このことはさらに、一の養分供給体に対応する既知のパラメータから、他の養分供給体に対応する未知のパラメータを推定可能であることを示している。 Further, a comparison of conditions (1), (4) and (5) will be discussed. As shown in Table 2, in Example 1, the value obtained by subtracting the value of the parameter set in condition (1) from the value of the first parameter n i and the second parameter N set in condition (4) tended to be close to the value of the parameter set in condition (5). This indicates that the first parameter n i corresponds favorably to the amount of inorganic nitrogen contained in the soil or compost at t=0, and the second parameter N corresponds favorably to the maximum change in the amount of inorganic nitrogen. This further indicates that it is possible to estimate unknown parameters corresponding to one nutrient supplier from known parameters corresponding to another nutrient supplier.
なお、比較例1の結果を示した表4において、b、N0、およびN0imは、土壌50gあたりの量として表されており(ただし、条件(5)においては鶏糞堆肥の重量百分率として表されているため、条件(5)はここでの議論の対象から除かれる)、土壌100gあたりの量で表している表2および図1と比較するには、表4の値を2倍する必要があることに留意されたい。表4のパラメータbについては、対応する第1のパラメータniと同様に、t=0のときの窒素供給量を示す傾向が見られた。しかしながら、第2のパラメータNと対応する表4のパラメータN0を用いて算出される「パラメータb+パラメータN0」の値は、十分に時間が経ったときの窒素供給量との関係性が不明瞭であった。そのため、パラメータbおよびパラメータN0を用いても、供給量に関する情報を大まか把握しにくかった。 In Table 4 showing the results of Comparative Example 1, b, N 0 , and N 0im are expressed as amounts per 50 g of soil (however, in condition (5), they are expressed as weight percentages of chicken manure compost, so condition (5) is excluded from the subject of discussion here), and it should be noted that the values in Table 4 must be doubled to compare with Table 2 and FIG. 1, which are expressed as amounts per 100 g of soil. Parameter b in Table 4, like the corresponding first parameter n i , tended to indicate the amount of nitrogen supplied at t=0. However, the value of "parameter b + parameter N 0 , " calculated using the second parameter N and the corresponding parameter N 0 in Table 4, had an unclear relationship with the amount of nitrogen supplied after a sufficient amount of time had passed. Therefore, even if parameter b and parameter N 0 were used, it was difficult to roughly grasp information regarding the amount of supply.
また、無機態窒素量の変化量の、最大変化量に対する割合が、所定の値に達する時間を代替パラメータが示すように、設定することができた。一例として、表3に示すように、条件(5)土壌を除いた鶏糞堆肥のみ、において、鶏糞堆肥から無機態窒素量へと変化する割合は、25℃の場合、施用から60日後に50%に達することが、直感的に理解できる。 Also, it was possible to set the alternative parameter to indicate the time at which the ratio of the amount of change in inorganic nitrogen to the maximum amount of change reaches a specified value. As an example, as shown in Table 3, in condition (5) where only chicken manure compost is used without soil, it can be intuitively understood that at 25°C, the ratio of inorganic nitrogen that changes from chicken manure compost reaches 50% 60 days after application.
本発明は、営農支援に利用することができる。 This invention can be used to support agricultural operations.
Claims (7)
養分供給量を推定するためのパラメータ群を含む下記式(i)、又は当該式(i)を数学的に変換した式を参照して、任意の時点における前記養分供給量を推定する養分供給量推定工程を包含し、
n=N・[1+d・exp{exp(d+1)-1-k・t}] -1/d +n i 式(i)
前記パラメータ群には、
基準となる時点における前記養分供給量を示す第1のパラメータn i と、
前記養分供給量の最大変化量を示す第2のパラメータNと、
前記養分供給量の推移を表す式の形状を示す第3のパラメータdと、
前記養分供給量の変化における速度定数を示す第4のパラメータkと、
が含まれ、
式(i)中、
nは前記養分供給量を示し、
tは前記基準となる時点からの経過時間を示す、
養分供給量推定方法。 A method for estimating a nutrient supply amount, the method comprising: estimating an amount of inorganic nitrogen , the nutrient being supplied from a nutrient supplier selected from soil, organic matter, and organic fertilizer;
The method includes a nutrient supply amount estimation step of estimating the nutrient supply amount at any time point by referring to the following formula (i) including a group of parameters for estimating the nutrient supply amount, or an equation obtained by mathematically converting the formula (i) ,
n=N・[1+d・exp{exp(d+1)−1−k・t}] −1/d +n i Formula (i)
The parameter group includes:
A first parameter n i indicating the amount of nutrient supply at a reference time point;
A second parameter N indicating the maximum change in the nutrient supply rate;
A third parameter d indicating the shape of the equation representing the transition of the nutrient supply amount;
A fourth parameter k indicating a rate constant for the change in the nutrient supply rate;
Includes :
In formula (i),
n represents the amount of nutrients supplied;
t indicates the elapsed time from the reference point,
Nutrient supply estimation method.
基準となる温度における、前記養分供給量の変化における速度定数を示す第5のパラメータk s と、
当該速度定数の温度依存性を示す第6のパラメータEと、
を含む下記式(ii)を参照して、算出され、
k=k s ・exp{E/R・(1/T s -1/T)} 式(ii)
式(ii)中、
Rは気体定数を示し、
T s は前記基準となる温度を示し、
Tは前記養分供給体の温度を示す、
請求項1に記載の養分供給量推定方法。 The fourth parameter k is
A fifth parameter k s indicating a rate constant for the change in the nutrient supply amount at a reference temperature;
A sixth parameter E indicating the temperature dependence of the rate constant;
It is calculated with reference to the following formula (ii) including :
k = k s · exp {E / R · (1 / T s - 1 / T)} Equation (ii)
In formula (ii),
R is the gas constant,
Ts represents the reference temperature ,
T denotes the temperature of the nutrient supply;
The method for estimating nutrient supply according to claim 1.
前記養分供給体の状態は、前記養分供給量nの過不足、および前記養分の供給時期の遅速から選択される、
養分供給体の利用方法。 (i) the nutrient supply amount n estimated by the nutrient supply amount estimation method according to claim 1 or 2 , and (ii) at least one parameter included in the parameter group used to estimate the nutrient supply amount n , to estimate the state of the nutrient supplier;
The state of the nutrient supplier is selected from an excess or deficiency of the nutrient supply amount n and a slow or fast supply time of the nutrient.
How to use nutrient providers.
前記パラメータ群に含まれる少なくとも1つのパラメータから算出される、前記養分供給体から植物に供給される養分の任意の養分供給量が得られるまでの時間を参照して、前記養分供給体の状態を推定する、請求項4に記載の養分供給体の利用方法。 In the estimating step,
A method for using a nutrient supplier as described in claim 4, wherein the state of the nutrient supplier is estimated by referring to the time it takes for a desired amount of nutrients to be supplied from the nutrient supplier to a plant to be obtained, which is calculated from at least one parameter included in the group of parameters.
前記データベースに記憶されたデータを参照して、被験養分供給体の養分供給量nを推定する推定装置と、
を備えた、推定システム。 A database that stores at least one of (i) a nutrient supply amount n estimated by the nutrient supply amount estimation method according to claim 1 or 2 , (ii) a state of the nutrient supply body estimated by the nutrient supply body utilization method according to claim 4 or 5 , and (iii) any one of the values of the parameters included in the parameter group used to estimate the nutrient supply amount n , in association with the nutrient supply body;
An estimation device that estimates the nutrient supply amount n of a test nutrient supply body by referring to the data stored in the database;
An estimation system comprising:
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004352727A (en) | 1998-03-26 | 2004-12-16 | Fujisawa Pharmaceut Co Ltd | Sustained-release formulation |
| JP2015027296A (en) | 2014-07-23 | 2015-02-12 | 株式会社へんこ | Fertilization designing method, and fertilization designing system |
| US20200068797A1 (en) | 2018-08-31 | 2020-03-05 | Farmers Edge Inc. | Method and system for estimating effective crop nitrogen applications |
| JP2020054395A (en) | 2020-01-15 | 2020-04-09 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 | Fertilization amount determination device and fertilization amount determination method |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004352727A (en) | 1998-03-26 | 2004-12-16 | Fujisawa Pharmaceut Co Ltd | Sustained-release formulation |
| JP2015027296A (en) | 2014-07-23 | 2015-02-12 | 株式会社へんこ | Fertilization designing method, and fertilization designing system |
| US20200068797A1 (en) | 2018-08-31 | 2020-03-05 | Farmers Edge Inc. | Method and system for estimating effective crop nitrogen applications |
| JP2020054395A (en) | 2020-01-15 | 2020-04-09 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 | Fertilization amount determination device and fertilization amount determination method |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Yoshitaka Hara,Application of the Richards function to nitrogen release from coated urea at a constant temperature and relationships among the calculated parameters,Soil Science and Plant Nutrition,第46巻第3号,2000年,pp.683-691 |
| 小林新ら,ガウス補正法による溶出モデル式の改良,日本土壌肥料学雑誌,第68巻第5号,日本,1997年,pp.487-492 |
| 杉原進ら,土壌中における有機態窒素無機化の反応速度論的解析法,農業環境技術研究所報告,第1号,1986年03月,pp.127-166 |
| 石橋英二ら,堆肥等有機質資材からの窒素無機化率の推定における反応速度論的手法の新たな解析方法の提案,日本土壌肥料科学雑誌,第85巻,第4号,2014年08月,pp.362-368 |
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