植物体内水分の変化を考慮した灌水制御手法の提案

• Item type: Trans(1)
• 公開日: 2020-10-06
• タイトル: 植物体内水分の変化を考慮した灌水制御手法の提案
• タイトル / 言語: en
• タイトル: Proposal of Irrigation Control Method Considering Change of Water Content in Plant
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: [コンシューマ・システム論文] 農業，IoT，画像処理，フレームワーク
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
• 資源タイプ: journal article
• 著者所属: 静岡大学大学院総合科学技術研究科
• 著者所属: 静岡大学大学院総合科学技術研究科
• 著者所属: 静岡大学学術院情報学領域
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Integrated Science and Technology, Shizuoka University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Graduate School of Integrated Science and Technology, Shizuoka University
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): College of Informatics, Academic Institute, Shizuoka University
• 著者名: 後藤, 将弥; 水野, 涼介; 峰野, 博史
• 著者名(英): Masaya, Goto; Ryosuke, Mizuno; Hiroshi, Mineno
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: 近年，高度な栽培技術をICTで自動化する研究が進められている．高度な栽培技術のなかでも，植物の水分不足度を示す水ストレス指標を基に植物への灌水を行う水ストレス栽培は高品質な果実を栽培できる手法として知られており，水ストレス指標を用いた植物への灌水を自動化する手法が研究されてきた．しかし，既存手法では熟練農家の経験と勘を基に植物体内水分の変化に応じて，水ストレス指標に対する閾値の調節が必要だった．そこで，本研究では灌水制御手法として，閾値決定アルゴリズムを用いる自動灌水制御手法を提案する．提案手法は，植物体内水分の変化に基づいて閾値を算出する閾値決定アルゴリズムで閾値を随時更新することで，熟練農家による閾値の調整を自動化する．提案手法の有効性を評価するため，提案手法を用いた灌水制御によるトマト栽培実験を行った．その結果，提案手法を用いた灌水制御は，熟練農家が栽培した果実糖度と同等以上で栽培できたことに加え，総収穫量に対する可販果実の割合が熟練農家と比べ14.3%増加した．また，新たな植物体内水分指標としてOptical Flowを用いて植物の葉の萎れ具合を定量化したLWC（Leaf wilt condition）を検討した．LWCと茎径の相関分析をしたところ，平均相関係数が0.59であったことから，植物体内水分指標としてLWCの有効性が示唆された．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: In recent years, research to automate advanced cultivation technology by ICT has been promoted. With existing irrigation control methods in water stress cultivation that requires advanced cultivation techniques, farmers need to adjust the threshold value for water stress index according to plant growth and cultivation environment. Therefore, in this study, we propose an irrigation control method that adapts to the change in water content in the plant using a threshold determination algorithm. In a cultivation experiment of high-sugar tomatoes, the proposed method succeeded in cultivating fruits with a sugar content equal to or higher than that of the fruits cultivated by farmers, and increasing the percentage of available fruits by 14.3% compared to farmers. In addition, the index LWC (Leaf wilt condition), which quantified the degree of leaf wilting of plants using Optical Flow, was examined as a new water content index in plants. Analysis of the correlation between LWC and stem diameter indicated that the average correlation coefficient was 0.59, indicating the effectiveness of LWC.
• 書誌レコードID / 収録物識別子タイプ: NCID
• 書誌レコードID / 収録物識別子: AA12628043
• 書誌情報: 情報処理学会論文誌コンシューマ・デバイス＆システム（CDS）; 巻 10, 号 3, p. 24-34, 発行日 2020-10-06
• ISSN / 収録物識別子タイプ: ISSN
• ISSN / 収録物識別子: 2186-5728
• 出版者 / 言語: ja
• 出版者: 情報処理学会