(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータを利用して圃場に対する施肥パターンを設計するシステムにおいて、
圃場を含む地図を表示する地図データ表示手段と、
表示された地図上で圃場の指定を受け付けた後、施肥に使用する肥料について複合肥料のみを用いるのか、複合肥料と単肥を併用するのか、単肥のみを用いるのかといった肥料のパターン及び適正施肥成分目安量に対する許容誤差を優先するのか、肥料費を優先するのか、施肥量を優先するのかといった施肥設計条件を入力画面から受け付ける施肥条件受付け手段と、
圃場の土壌情報を格納したデータベース及び肥料の情報を格納したデータベースを参照し、かつ前記施肥条件受付け手段から受付けた施肥設計条件を参照し、前記圃場に対する肥料種別と施肥量から成る施肥パターンを1つ以上設計する施肥設計手段と、
前記施肥設計手段で設計した１つ以上の施肥パターンを圃場と同一画面上に表示する施肥設計結果表示手段とを備えたことを特徴とする地図連携型施肥設計システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土壌や作物等の条件によって、適正な肥料の種類および施肥量を導く地図連携型施肥設計システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
農業生産者は、土壌等の条件によって、明年の作付作物に適した施肥設計を行なう必要がある。
現在、農業生産者は、土壌分析データや作付予定作物等の情報をもとに、窒素、りん酸、加里、苦土等の肥料各成分の適正施肥成分目安量を算出し、その適正施肥成分目安量に近くなるように、適正な肥料の種類および施肥量を検討している。
本発明に関連する公知技術文献としては、下記特許文献１および特許文献２があげられる。いずれも、条件にあった最適な肥料を自動選択するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２８０３８５号公報
【特許文献２】特開２００９−２５９１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１および特許文献２に記載の技術は、最適な施肥設計パターンを１つ提示するものであり、地図データと連携させて、異なる施肥設計条件により複数の施肥設計パターンを提示するものではない。
【０００５】
本発明の目的は、地図データと連携させて、「複合肥料のみ」「複合肥料＋単肥」「単肥のみ」の肥料パターンや、適正施肥成分目安量の許容誤差範囲内における「許容誤差優先」「肥料費優先」「施用量優先」の優先条件等の異なる施肥設計条件により、土壌や作物に適合した複数の施肥設計パターンが自動提示され、同一画面上で比較しながら、適正な肥料の種類および施肥量を決定することができる地図連携型施肥設計システムを提供し、効率的な施肥設計および肥料コストの削減、適正施肥による環境保全に寄与することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の地図連携型施肥設計システムは、コンピュータを利用して圃場に対する施肥パターンを設計するシステムにおいて、
圃場を含む地図を表示する地図データ表示手段と、
表示された地図上で圃場の指定を受け付けた後、施肥に使用する肥料の組合せパターン、目安量などの施肥設計条件を入力画面から受け付ける施肥条件受付け手段と、
圃場の土壌情報を格納したデータベース及び肥料の情報を格納したデータベースを参照し、かつ前記施肥条件受付け手段から受付けた施肥設計条件を参照し、前記圃場に対する施肥パターンを1つ以上設計する施肥設計手段と、
前記施肥設計手段で設計した１つ以上の施肥パターンを圃場と同一画面上に表示する施肥設計結果表示手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、地図データと連携させて、「複合肥料のみ」「複合肥料＋単肥」「単肥のみ」の肥料パターンや、適正施肥成分目安量の許容誤差範囲内における「許容誤差優先」「肥料費優先」「施用量優先」の優先条件等の施肥設計条件から、土壌や作物に適合した施肥設計パターンが自動提示され、同一画面上で比較しながら、適正な肥料の種類および施肥量を決定することができ、効率的な施肥設計および肥料コストの削減、適正施肥による環境保全に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態を示すシステム構成図である。
【図２】圃場情報ＤＢのデータ構成図である。
【図３】土壌情報ＤＢのデータ構成図である。
【図４】作物マスタＤＢのデータ構成図である。
【図５】土壌種類マスタＤＢのデータ構成図である。
【図６】肥料マスタＤＢのデータ構成図である。
【図７】土壌分析基準値マスタＤＢのデータ構成図である。
【図８】施肥設計情報ＤＢのデータ構成図である。
【図９】施肥設計条件情報ＤＢのデータ構成図である。
【図１０】施肥設計肥料情報ＤＢのデータ構成図である。
【図１１】処理全体のフローチャートである。
【図１２】施肥設計処理のフローチャートである。
【図１３】地図データ表示の画面イメージである。
【図１４】施肥設計画面イメージである。
【図１５】施肥設計結果の表示イメージである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の一形態について説明する。
図１は、本発明を実施する一形態のシステム構成図である。
中央処理装置１０１内にある地図データ表示部１０２で地図データから施肥設計を実施する圃場を選択し、施肥設計条件の画面入力部１０３で「複合肥料のみ」「複合肥料＋単肥」「単肥のみ」の肥料パターンや適正施肥成分目安量の許容誤差範囲内における「許容誤差優先」「肥料費優先」「施用量優先」の優先条件等の３パターンの施肥設計条件を施肥設計画面から入力し、施肥設計処理部１０４で適正な肥料の種類および施肥量の施肥設計が自動算出され、施肥設計結果表示部１０５で施肥設計条件が異なる３パターンの施肥設計結果が施肥設計画面上に表示され、施肥設計結果登録部１０６で施肥設計情報ＤＢ１１３、施肥設計条件情報ＤＢ１１４、施肥設計肥料情報ＤＢ１１５に登録される。また、中央処理装置１０１では、必要に応じて、圃場情報ＤＢ１０７、土壌情報ＤＢ１０８、作物マスタＤＢ１０９、土壌種類マスタＤＢ１１０、肥料マスタＤＢ１１１、土壌分析基準値マスタＤＢ１１２を参照アクセスする。
【００１０】
図２は、圃場情報ＤＢのデータ構成図である。圃場情報ＤＢには、各圃場の作付年度２０１、生産者を区別する生産者番号２０２、圃場を区別する圃場番号２０３、作物種類を区別する作物番号２０４、作付面積２０５、地図データにおける圃場の形状情報２０６などの圃場の基本情報が格納されており、年度２０１、生産者番号２０２、圃場番号２０３をキーとして圃場に関連する他のＤＢとリンクされている。
また、形状情報２０６は、地図データ上における圃場の形状構成座標値などの情報がバイナリ形式で格納されている。
【００１１】
図３は、土壌情報ＤＢ１０８のデータ構成図である。
土壌情報ＤＢ１０８は、図２に示す圃場情報ＤＢと年度３０１、生産者番号３０２、圃場番号３０３をキーとしてリンクされており、各圃場の土壌種類を区別する土壌コード３０４、土壌分析データにおける土壌１００ｇ当りの窒素成分量３０５、りん酸成分量３０６、加里成分量３０７、苦土成分量３０８などの圃場の土壌情報が格納されている。
【００１２】
図４は、作物マスタＤＢ１０９のデータ構成図である。作物マスタＤＢ１０９には、各作物の作物番号４０１、作物名４０２の情報が格納されている。
【００１３】
図５は、土壌種類マスタＤＢ１１０のデータ構成図である。土壌種類マスタＤＢ１１０には、各土壌種類の土壌コード５０１、土壌名５０２の情報が格納されている。
【００１４】
図６は、肥料マスタＤＢ１１１のデータ構成図である。肥料マスタＤＢ１１１には、各肥料の肥料コード６０１、肥料名６０２、単肥や配合肥料などの肥料区分６０３、窒素含有量６０４、りん酸含有量６０５、加里含有量６０６、苦土含有量６０７、優先順位６０８、２０ｋｇ当りの価格６０９などの情報が格納されている。
【００１５】
図７は、土壌分析基準値マスタＤＢ１１２のデータ構成図である。
土壌分析基準値マスタＤＢ１１２は、各圃場における施肥設計の適正施肥成分目安量の算出時に使用される。作物番号７０１、土壌コード７０２に対応した窒素、りん酸、加里、苦土等の土壌成分７０３が土壌１００ｇ当りの基準値下限７０４と基準値上限７０５の基準範囲内にあるかどうかを判定され、基準値以下時の目安量７０６、適正時の目安量７０７、基準値以上時の目安量７０８の内、該当する目安量が作付面積１０ａ当りの適正施肥成分目安量となる。
【００１６】
図８は、施肥設計情報ＤＢ１１３のデータ構成図である。
施肥設計情報ＤＢ１１３は、図２に示す圃場情報ＤＢと年度８０１、生産者番号８０２、圃場番号８０３をキーとしてリンクされており、各圃場の施肥設計を区別する施肥番号８０４、作物種類を区別する作物番号８０５などの圃場の施肥設計基本情報が格納される。また、年度８０１、生産者番号８０２、圃場番号８０３、施肥番号８０４をキーとして、圃場の施肥設計に関連する図９に示す施肥設計条件情報ＤＢ１１４および図１０に示す施肥設計肥料情報ＤＢ１１５とリンクされている。
【００１７】
図９は、施肥設計条件情報ＤＢ１１４のデータ構成図である。
施肥設計条件情報ＤＢ１１４は、図８に示す施肥設計情報ＤＢ１１３と年度９０１、生産者番号９０２、圃場番号９０３、施肥番号９０４をキーとしてリンクされており、１〜３の設計パターン９０５に対する「複合肥料」、「複合肥料＋単肥」、「単肥」の肥料条件９０６、「許容誤差優先」、「肥料費優先」、「施用量優先」の優先条件９０７、適正施肥成分目安量との窒素許容誤差９０８、りん酸許容誤差９０９、加里許容誤差９１０、苦土許容誤差９１１の各設計パターンの施肥設計条件情報が格納される。
【００１８】
図１０は、施肥設計肥料情報ＤＢ１１５のデータ構成図である。
施肥設計肥料情報ＤＢ１１５は、図９に示す施肥設計条件情報ＤＢ１１４と年度１００１、生産者番号１００２、圃場番号１００３、施肥番号１００４、設計パターン１００５をキーとしてリンクされており、各設計パターンの施肥設計条件により自動算出された各肥料の肥料コード１００６、施肥量１００７の各設計パターンの施肥設計肥料情報が格納される。
【００１９】
図１１は、処理全体のフローチャートである。
地図データから施肥設計を実施する圃場の選択（ステップ１１０１）、施肥設計画面表示（ステップ１１０２）、施肥設計条件の画面入力（ステップ１１０３）、施肥設計処理（ステップ１１０４）、施肥設計結果表示（ステップ１１０５）、施肥設計結果登録（ステップ１１０６）の各処理を順次実行する。
【００２０】
図１３は、地図データ表示の画面イメージである。図１１に示すステップ１１０１では、施肥設計を実施する圃場を地図データ表示上から選択できる。また、地図データ表示上から選択された圃場の圃場情報や土壌情報、施肥設計情報等の参照も可能である。
【００２１】
図１４は、施肥設計画面イメージである。図１１に示すステップ１１０２では、施肥設計画面が表示され、画面上の基本情報表示部１４０１に施肥設計基本情報が表示される。ステップ１１０３では、画面上の明年作付作物入力部１４０２に明年作付作物を入力することにより、適正施肥目安量表示部１４０３および土壌分析値表示部１４０６に明年作付作物に対応した適正施肥目安量および土壌分析値が表示され、施肥設計条件入力部１４０４に「複合肥料のみ」「複合肥料＋単肥」「単肥のみ」の肥料パターンや適正施肥成分目安量の許容誤差範囲内における「許容誤差優先」、「肥料費優先」、「施用量優先」の優先条件等の３パターンの施肥設計条件を入力する。また、施肥設計結果表示部１４０５は、ステップ１１０５で施肥設計結果が表示される。
【００２２】
図１２は、施肥設計処理のフローチャートである。
この処理では、まず、図１に示す土壌情報ＤＢ１０８および土壌分析基準値マスタＤＢ１１２を参照して、対象圃場に予定作物を作付けする場合の適正施肥成分目安量を算出する（ステップ１２０１）。
例えば、対象圃場における窒素の適正施肥成分目安量を算出する場合、対象圃場に作付けする作物番号２０４、土壌情報ＤＢを参照して対象圃場の土壌コード３０４、土壌１００ｇ当りの窒素成分量３０５を求め、土壌分析基準値マスタＤＢ１１２から作物番号２０４、土壌コード３０４に対応する窒素の土壌成分７０３のレコードを抽出し、窒素成分量３０５が土壌１００ｇ当りの基準値下限７０４と基準値上限７０５の基準範囲内にあるかどうかを判定され、基準値以下時の目安量７０６、適正時の目安量７０７、基準値以上時の目安量７０８の内、該当する目安量が作付面積１０ａ当りの適正施肥成分目安量となる。
次に、「複合肥料」、「複合肥料＋単肥」、「単肥」の肥料条件により処理が分岐する（ステップ１２０２）。
【００２３】
肥料条件が「複合肥料」の場合、図１に示す肥料マスタＤＢ１１１を参照して、複合肥料のみで適正施肥成分目安量の許容誤差範囲内となる肥料種類と施肥量を抽出する（ステップ１２０３）。具体的には、まず、窒素、りん酸、加里、苦土の適正施肥成分目安量の許容誤差範囲を算出する。例えば、適正施肥成分目安量が１０ｋｇで事前に設定された許容範囲が±２０％の場合、８〜１２ｋｇの許容誤差範囲となる。次に、肥料マスタＤＢ１１１の各複合肥料に対して、施肥量を５ｋｇ毎に上げて、窒素、りん酸、加里、苦土の全ての施肥成分量が適正施肥成分目安量の許容誤差範囲内となる肥料種類と施肥量を抽出する。肥料マスタＤＢ１１１の肥料に対して、複合肥料かどうかの判別は肥料区分６０３を参照する。また、施肥成分量の算出方法は、窒素の場合、「窒素含有量６０４÷１００×施肥量」となる。
【００２４】
ステップ１２０３で抽出された複合肥料の中から、「許容誤差優先」「肥料費優先」「施用量優先」の優先条件により最適な施肥設計パターンを決定する（ステップ１２０４）。
「許容誤差優先」の場合、窒素、りん酸、加里、苦土の各許容誤差率を算出し、その合計値が最小となる複合肥料が抽出される。この時、最小となる複合肥料が複数ある場合、肥料マスタＤＢ１１１の優先順位６０８で決定される。また、各施肥成分の許容誤差率の算出方法は、「（施肥成分量−適正施肥成分目安量）÷適正施肥成分目安量」となる。
【００２５】
「肥料費優先」の場合、肥料費が最小となる複合肥料が抽出される。この時、最小となる複合肥料が複数ある場合、肥料マスタＤＢ１１１の優先順位６０８で決定される。また、肥料費の算出方法は、「施肥量÷２０×肥料単位価格６０９」となる。
「施用量優先」の場合、施肥量が最小となる複合肥料が抽出される。この時、最小となる複合肥料が複数ある場合、肥料マスタＤＢ１１１の優先順位６０８で決定される。
肥料条件が「複合肥料＋単肥」の場合、１銘柄では許容誤差範囲外となる複合肥料を抽出する（ステップ１２０５）。
【００２６】
具体的には、まず、窒素、りん酸、加里、苦土の適正施肥成分目安量の許容誤差範囲を算出する。次に、肥料マスタＤＢ１１１の各複合肥料に対して、施肥量を５ｋｇ毎に上げて、窒素、りん酸、加里、苦土の全ての施肥成分量が適正施肥成分目安量の許容誤差範囲内に適合しない肥料種類を抽出する。
ステップ１２０５で抽出された複合肥料に対して、複合肥料＋単肥で許容誤差範囲内となる肥料種類と施肥量の組合せを抽出する（ステップ１２０６）。具体的には、まず、ステップ１２０５で抽出された複合肥料に対して、施肥量を５ｋｇ毎に上げて、窒素、りん酸、加里、苦土の施肥成分量が適正施肥成分目安量の許容誤差範囲上限を超えない施肥量を算出する。
【００２７】
次に、許容誤差範囲下限に満たない施肥成分を補うため、肥料マスタＤＢ１１１の各単肥に対して、施肥量を１ｋｇ毎に上げて、複合肥料＋単肥における窒素、りん酸、加里、苦土の全ての施肥成分量が適正施肥成分目安量の許容誤差範囲内となる肥料種類と施肥量の組合せを抽出する。
ステップ１２０６で抽出された複合肥料＋単肥の組合せの中から、「許容誤差優先」「肥料費優先」「施用量優先」の優先条件により最適な施肥設計パターンを決定する（ステップ１２０４）。
肥料条件が「単肥」の場合、ＮＰ単肥→Ｎ単肥→Ｐ単肥→ＫＭｇ単肥→Ｋ単肥→Ｍｇ単肥の優先順位で許容誤差範囲内となる肥料種類と施肥量の組合せを抽出する（ステップ１２０７）。具体的には、まず、窒素、りん酸、加里、苦土の適正施肥成分目安量の許容誤差範囲を算出する。
【００２８】
次に、肥料マスタＤＢの各ＮＰ単肥に対して、施肥量を１ｋｇ毎に上げて、窒素、りん酸、加里、苦土の施肥成分量が適正施肥成分目安量の許容誤差範囲上限を超えない肥料種類と施肥量を抽出する。さらに、許容誤差範囲下限に満たない施肥成分を補うため、Ｎ単肥→Ｐ単肥→ＫＭｇ単肥→Ｋ単肥→Ｍｇ単肥の優先順位で肥料マスタＤＢの各単肥に対して、施肥量を１ｋｇ毎に上げて、窒素、りん酸、加里、苦土の全ての施肥成分量が適正施肥成分目安量の許容誤差範囲内となる肥料種類と施肥量の組合せを抽出する。
ステップ１２０７で抽出された単肥の組合せの中から、「許容誤差優先」「肥料費優先」「施用量優先」の優先条件により最適な施肥設計パターンを決定する（ステップ１２０４）。
最後に規定数の施肥設計パターンの設計処理が終わったかを判断し、終わっていない場合はステップ１２０２に戻り次の施肥設計パターンの設計を行い、終わっている場合は施肥設計処理を終了する（ステップ１２０８）。
【００２９】
ここで規定数とはシステムで任意に設定できる内部数であってもよいし、指定された肥料条件と優先条件の組み合わせの数でもよい。
【００３０】
図１５は、施肥設計結果の表示イメージである。本発明の地図連携型施肥設計システムを使用することにより、地図データと連携させて、「複合肥料のみ」、「複合肥料＋単肥」、「単肥のみ」の肥料パターンや、適正施肥成分目安量の許容誤差範囲内における「許容誤差優先」、「肥料費優先」、「施用量優先」の優先条件等の施肥設計条件から、土壌や作物に適合した３種類の施肥設計パターンが自動提示され、同一画面上で比較しながら、適正な肥料の種類および施肥量を決定することが可能となる。
【符号の説明】
【００３１】
１０１  中央処理装置
１０２  地図データ表示部
１０３  施肥設計条件の画面入力部
１０４  施肥設計処理部
１０５  施肥設計結果表示部
１０６  施肥設計結果登録部
１０７  圃場情報ＤＢ
１０８  土壌情報ＤＢ
１０９  作物マスタＤＢ
１１０  土壌種類マスタＤＢ
１１１  肥料マスタＤＢ
１１２  土壌分析基準値マスタＤＢ
１１３  施肥設計情報ＤＢ
１１４  施肥設計条件情報ＤＢ
１１５  施肥設計肥料情報ＤＢ
【図１】
0005425688.tif 000002
【図２】
0005425688.tif 000003
【図３】
0005425688.tif 000004
【図４】
0005425688.tif 000005
【図５】
0005425688.tif 000006
【図６】
0005425688.tif 000007
【図７】
0005425688.tif 000008
【図８】
0005425688.tif 000009
【図９】
0005425688.tif 000010
【図１０】
0005425688.tif 000011
【図１１】
0005425688.tif 000012
【図１２】
0005425688.tif 000013
【図１３】
0005425688.tif 000014
【図１４】
0005425688.tif 000015
【図１５】
0005425688.tif 000016