(57)【要約】【課題】特別な経験や熟練を必要とすることなく、罹病木と健全木との区別を精度よく診断可能とする。【解決手段】罹病診断方法は、パラゴムノキの葉からの反射光を取得する反射光取得工程と、反射光のスペクトル解析を実施する解析工程と、解析工程で解析されたスペクトルの近赤外領域における反射光の強度に基づいて、パラゴムノキが罹病しているか否かを判定する判定工程とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パラゴムノキの葉からの反射光を取得する反射光取得工程と、
前記反射光のスペクトル解析を実施する解析工程と、
前記解析工程で解析されたスペクトルの近赤外領域における反射光の強度に基づいて、前記パラゴムノキが罹病しているか否かを判定する判定工程と
を備えることを特徴とする罹病診断方法。
【請求項２】
前記判定工程は、
前記近赤外領域における反射光の強度と所定の閾値とを比較し、前記強度が前記所定の閾値未満であれば前記パラゴムノキは罹病していないと判定し、前記強度が前記所定の閾値以上であれば前記パラゴムノキは罹病していると判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の罹病診断方法。
【請求項３】
前記判定工程は、
前記所定の閾値として、前記解析工程で解析されたスペクトルの近赤外領域を構成する波長帯毎に独立して設定された複数の閾値を用い、前記近赤外領域における波長帯毎の反射光の強度と前記波長帯毎に独立して設定された閾値とをそれぞれ比較し、
前記近赤外領域の全ての波長帯で、前記反射光の強度がそれぞれの波長帯に設定された閾値以上であれば前記パラゴムノキが罹病していると判定するか、あるいは、
前記波長帯の複数箇所で、前記反射光の強度がそれらの波長帯に設定された閾値以上であれば前記パラゴムノキが罹病していると判定するか、あるいは、
前記近赤外領域の全ての波長帯の少なくとも１つの波長帯で、前記反射光の強度がその波長帯の閾値以上であれば前記パラゴムノキが罹病していると判定する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の罹病診断方法。
【請求項４】
前記判定工程は、
前記所定の閾値として、測定対象となる葉を採取したパラゴムノキが成熟木である場合と未成熟木である場合とで異なる閾値を用いる、
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の罹病診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴムの木（パラゴムノキ）における罹病木（感染木）と健全木（非感染木）とを区別する罹病診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゴムの木（パラゴムノキ）農園においては、罹病していないか否かを判別し、罹病している場合には適切な治療を施すなど管理が必要である。罹病木（感染木）と健全木（非感染木）とを区別する罹病診断は、農園で働く従事者の勘と経験に基づくものであった。なお、感染とは、具体的には、ＷＲＤ（White Root Disease：根白腐病）である。
【０００３】
例えば、パラゴムノキではないが、オイルパームにおいて、茎枯れ病を遺伝子レベルで検出する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。オイルパームが茎枯れ病に罹病すると、樹幹組織委が腐朽化することで、食用あるいは工業用油脂の採取損失となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３１４１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、従来技術では、従事者の勘と経験に基づくものであったため、必ずしも精度は高くなく、また、経験や熟練を必要とし、誰にでも容易に診断できなかったという問題がある。また、上述した特許文献１の技術は、オイルパームに特化してものであり、ゴムの木（パラゴムノキ）に適用するのは難しく、また、遺伝子レベルでの診断は、現場で簡易にできるようなものでなく、実施するのは難しいという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、特別な経験や熟練を必要とすることなく、罹病木（感染木）と健全木（非感染木）との区別を精度よく診断することができる罹病診断方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、請求項１に係る発明は、パラゴムノキの葉からの反射光を取得する反射光取得工程と、前記反射光のスペクトル解析を実施する解析工程と、前記解析工程で解析されたスペクトルの近赤外領域における反射光の強度に基づいて、前記パラゴムノキが罹病しているか否かを判定する判定工程とを備えることを特徴とする罹病診断方法である。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記判定工程は、前記近赤外領域における反射光の強度と所定の閾値とを比較し、前記強度が前記所定の閾値未満であれば前記パラゴムノキは罹病していないと判定し、前記強度が前記所定の閾値以上であれば前記パラゴムノキは罹病していると判定する、ことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記判定工程は、前記所定の閾値として、前記解析工程で解析されたスペクトルの近赤外領域を構成する波長帯毎に独立して設定された複数の閾値を用い、前記近赤外領域における波長帯毎の反射光の強度と前記波長帯毎に独立して設定された閾値とをそれぞれ比較し、前記近赤外領域の全ての波長帯で、前記反射光の強度がそれぞれの波長帯に設定された閾値以上であれば前記パラゴムノキが罹病していると判定するか、あるいは、前記波長帯の複数箇所で、前記反射光の強度がそれらの波長帯に設定された閾値以上であれば前記パラゴムノキが罹病していると判定するか、あるいは、前記近赤外領域の全ての波長帯の少なくとも１つの波長帯で、前記反射光の強度がその波長帯の閾値以上であれば前記パラゴムノキが罹病していると判定する、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の発明において、前記判定工程は、前記所定の閾値として、測定対象となる葉を採取したパラゴムノキが成熟木である場合と未成熟木である場合とで異なる閾値を用いる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、特別な経験や熟練を必要とすることなく、罹病木（感染木）と健全木（非感染木）との区別を精度よく診断することができる。
請求項２に係る発明によれば、適当な閾値を設定し、簡便に診断することができる。
請求項３に係る発明によれば、様々な判定方法で診断することができる。
請求項４に係る発明によれば、成熟木、未成熟木についてより精度よく診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態による罹病診断方法に使用する測定装置の構造を示す斜視図である。
【図２】診断対象のゴムの木における罹病木と健全木との反射率（実測値）を示す概念図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による罹病診断方法の手順を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施形態による罹病診断方法の手順を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態による罹病診断方法に用いる、診断対象のゴムの木が成熟木であるか未成熟木であるか否かを判定するための閾値ＴＨＣの一例を示す概念図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による罹病診断方法の手順を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態による罹病診断方法の手順を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第１の実施形態］
本発明の第１実施形態による罹病診断方法は、診断対象となるゴムの木（例えばパラゴムノキ）の葉の反射スペクトル特性を測定し、測定された葉の反射スペクトル特性に基づいて、当該ゴムの木が罹病であるか否かを診断する。
【００１４】
以下、罹病診断方法について具体的に説明する。
先ず、罹病診断を行うゴムノキの葉を採取し、自然光を照射、反射光を受光し、反射スペクトルの測定を行う。この時、反射スペクトルの測定を行うための装置としては、例えば図１のような装置が挙げられる。
【００１５】
図１は、本発明の第１の実施形態による罹病診断方法に使用する測定装置の構造を示す斜視図である。罹病診断方法に使用する測定装置は、図１に示すように、診断対象となるゴムの木の葉Ｌを固定するバンド部１０１２、１０１３と、固定された葉Ｌからの反射光を受光する受光部を有するプローブ１０２１とを備える。
【００１６】
使用する測定装置は、例えば、自然光が照射された葉からの反射光を受光し、少なくとも３方向からの反射スペクトルを測定できるものが好ましい。なお、測定装置による測定時刻は、１０時〜１４時、太陽の高い位置の時刻が好ましい。
【００１７】
次に、得られた反射スペクトルの一例を図２に示す。
図２は、診断対象のゴムの木における罹病木と健全木との反射率（実測値）を示す概念図である。図２（ａ）には、成熟木の中から罹病木のサンプルと健全木のサンプルとを採取して実測した反射率、図２（ｂ）には、未成熟木の中から罹病木のサンプルと健全木のサンプルとを採取して実測した反射率が示されている。図２（ａ）、（ｂ）において、破線ＬＡ１、ＬＢ１が罹病木の反射率を示しており、実線ＬＡ２、ＬＢ２が健全木の反射率を示している。
【００１８】
図２（ａ）、（ｂ）を比較して分かるように、成熟木と未成熟木とでは、罹病であるか否かにかかわらず反射率が異なる。言い換えると、罹病であるか否かを判別するためには、罹病であるか否かを判別する前に、まず、そのゴムの木が成熟木であるか、未成熟木であるかを区別する必要がある。
【００１９】
第１の実施形態では、診断対象のゴムの木が成熟木であるか未成熟木であるかは、従事者が目視により判別する。
【００２０】
以下、図２を例として用い、罹病木か健全木かの判定方法について説明する。
図２（ａ）に示す成熟木の場合、波長４００．００〜６８８．６８ｎｍでは、罹病木も健全木もほぼ同様な反射率を示し、波長６８８．６８ｎｍを超えたあたりから波長８８０．４１ｎｍまででは、罹病木が健全木に比べ相対的に高い反射率を示している。具体的には、成熟木の罹病木（破線ＬＡ１）の場合、波長７６２．４９〜８１０．４３ｎｍの範囲ＲＡ１では、反射率が８０以上となり、波長８３４．０２〜８８０．４１ｎｍの範囲ＲＡ２では、反射率が６０以上となる。一方、成熟木の健全木（実線ＬＡ２）の場合には、範囲ＲＡ１では、反射率が８０未満となり、範囲ＲＡ２では、反射率が５０未満となる。
【００２１】
図２（ｂ）に示す未成熟木の場合、波長４００．００〜８８０．４１ｎｍの全域にわたって、罹病木（破線ＬＢ１）が健全木に比べ相対的に高い反射率を示している。具体的には、未成熟木の罹病木（破線ＬＢ１）の場合には、波長７３８．１３〜７８６．５９ｎｍの範囲ＲＢ１では、反射率が４０以上となり、波長８１０．４３〜８８０．４１ｎｍの範囲ＲＢ２では、反射率が３０以上となる。一方、未成熟木の健全木（実線ＬＢ２）の場合には、範囲ＲＢ１では、反射率が４０未満となり、範囲ＲＢ２では、反射率が３０未満となる。
【００２２】
以上から、診断対象のゴムの木が成熟木の場合、例えば、範囲ＲＡ１には、閾値ＴＨＡ１（例えば「８０」）を設定し、範囲ＲＡ２には、閾値ＴＨＡ２（例えば「５７」）を設定する。そして、罹病であるか否かの判定では、範囲ＲＡ１で、測定対象の葉Ｌの反射率が閾値ＴＨＡ１以上で、かつ、範囲ＲＡ２で、測定対象の葉Ｌの反射率が閾値ＴＨＡ２以上である場合に罹病木であると判定することができる。
【００２３】
また、診断対象のゴムの木が未成熟木の場合、例えば、範囲ＲＢ１には、閾値ＴＨＢ１（例えば「４０」）を設定し、範囲ＲＢ２には、閾値ＴＨＢ２（例えば「３０」）を設定する。そして、罹病であるか否かの判定では、範囲ＲＢ１で、測定対象の葉Ｌの反射率が閾値ＴＨＢ１以上で、かつ、範囲ＲＢ２で、測定対象の葉Ｌの反射率が閾値ＴＨＢ２以上である場合に罹病木であると判定することができる。
【００２４】
なお、診断対象のゴムの木（測定対象の葉Ｌ）が罹病であるか否かの判定は、目視により判定する。例えば、測定装置（図１参照）によって測定された測定対象のゴムの木の葉Ｌの反射率と、当該測定対象のゴムの木が成熟木であるか未成熟木であるかに応じた閾値（成熟木である場合には閾値ＴＨＡ１、閾値ＴＨＡ２。未成熟木である場合には閾値ＴＨＢ１、閾値ＴＨＢＡ２）とを比較し、診断対象のゴムの木が罹病であるか否かを判定する。なお、測定装置と通信する情報処理装置（非図示）に該測定装置において測定された葉Ｌの反射率を図２の如く表示し、従事者は、情報処理装置（非図示）にて葉Ｌの反射率と上記閾値とを比較し、診断対象のゴムの木が成熟木であるか未成熟木であるかを判定してもよい。
【００２５】
なお、成熟木における閾値ＴＨＡ１及び閾値ＴＨＡ２を用いた罹病木の判定条件は上記に限定されない。例えば、範囲ＲＡ１における測定対象の葉Ｌの反射率が閾値ＴＨＡ１以上であるか、あるいは、範囲ＲＡ２における測定対象の葉Ｌの反射率が閾値ＴＨＡ２以上である場合に罹病木であると判定するようにしてもよい。未成熟木におけるＴＨＢ１及び閾値ＴＨＢ２を用いた罹病木の判定条件についても同様である。
【００２６】
また、成熟木における罹病木の判定条件に用いる範囲及び閾値の組数は上記に限定されない。例えば、判別精度を上げるべく、範囲ＲＡ１と閾値ＴＨＡ１の組、範囲ＲＡ２とＴＨＡ２の組に加えて、３以上組を設定するようにしてもよい。つまり、第１の範囲、第２の範囲、…、第ｎ（ｎは３以上）の範囲と、各範囲に適用する第１の閾値、第２の閾値、…、第ｎの閾値を設定するようにしてもよい。未成熟木における罹病木の判定条件についても同様である。
【００２７】
なお、成熟木における罹病木の判定を３以上の組（範囲、閾値）を用いて判定する場合、その全の組で、測定対象の葉Ｌの反射率が閾値を超えた場合には罹病木であると判定するようにしてもよい。つまり、第１の範囲における測定対象の葉Ｌの反射率が第１の閾値以上、かつ、第２の範囲における測定対象の葉Ｌの反射率が第２の閾値以上、かつ、…、第ｎの範囲における測定対象の葉Ｌの反射率が第ｎの閾値以上である場合に、罹病木であると判定するようにしてもよい。また、成熟木における罹病木の判定を３以上の組（範囲、閾値）を用いて判定する場合に、上記に代えて、複数個（組）で、測定対象の葉Ｌの反射率が閾値を超えた場合には罹病木であると判定するようにしてもよい。また、成熟木における罹病木の判定を３以上の組（範囲、閾値）を用いて判定する場合に、上記に代えて、少なくとも１個（組）で、測定対象の葉Ｌの反射率が閾値を超えた場合には罹病木であると判定するようにしてもよい。未成熟木における罹病木の判定を３以上の組を用いて判定する場合も同様である。
【００２８】
言い換えると、近赤外領域の全ての波長帯で、反射光の強度がそれぞれの波長帯に設定された閾値以上であれば罹病していると判定するか、あるいは、波長帯の複数箇所で、反射光の強度がそれらの波長帯に設定された閾値以上であれば罹病していると判定するか、あるいは、少なくとも１つの波長帯で、反射光の強度がその波長帯の閾値以上であれば罹病していると判定する。
【００２９】
なお、以下の説明では、成熟木の罹病木について、範囲ＲＡ１で、測定対象の葉Ｌの反射率が閾値ＴＨＡ１以上で、かつ、範囲ＲＡ２で、測定対象の葉Ｌの反射率が閾値ＴＨＡ２以上である場合に罹病木であると判定し、未成熟木の罹病木について、範囲ＲＢ１で、測定対象の葉Ｌの反射率が閾値ＴＨＢ１以上で、かつ、範囲ＲＢ２で、測定対象の葉Ｌの反射率が閾値ＴＨＢ２以上である場合に罹病木であると判定するものとする。
【００３０】
第１の実施形態による罹病診断方法の手順を説明したフローチャートにしたのが図３、図４である。図３及び図４の例は、測定装置（図１参照）と通信する情報処理装置（非図示）を利用した罹病診断方法の手順を表している。なお、図４のフローチャートは、図３のステップＳａ３（ＮＯ）に続いて開始する。
【００３１】
図３のフローチャートにおいて、先ず、葉Ｌの反射スペクトルを取得する（ステップＳａ１）。反射スペクトルは図２の如く表示される。
【００３２】
成熟木である場合、従事者は、範囲ＲＡ１の反射率と閾値ＴＨＡ１（例えば「８０」）とを比較し、範囲ＲＡ２の反射率と閾値ＴＨＡ２（例えば「５７」）とを比較する（ステップＳａ４）。
【００３３】
範囲ＲＡ１で、測定対象の葉Ｌの反射率が閾値ＴＨＡ１以上であり、かつ、範囲ＲＡ２で、測定対象の葉Ｌの反射率が、閾値ＴＨＡ２以上である場合（ステップＳａ５：ＹＥＳ）、罹病木であると判定する（ステップＳａ６／判定工程）。
【００３４】
一方、範囲ＲＡ１で、測定対象の葉Ｌの反射率が閾値ＴＨＡ１未満であるか、または、範囲ＲＡ２で、測定対象の葉の反射率が、閾値ＴＨＡ２未満である場合には（ステップＳａ５：ＮＯ）、罹病でない、すなわち健全木であると判定する（ステップＳａ７／判定工程）。
【００３５】
一方、未成熟木である場合、従事者は、範囲ＲＢ１の反射率と閾値ＴＨＢ１（例えば「４０」）とを比較し、範囲ＲＢ２の反射率と閾値ＴＨＢ２（例えば「３０」）とを比較する（ステップＳａ１４）。
【００３６】
範囲ＲＢ１で、測定対象の葉Ｌの反射率が閾値ＴＨＢ１以上であり、かつ、範囲ＲＢ２で、測定対象の葉Ｌの反射率が、閾値ＴＨＢ２以上である場合（ステップＳａ１５：ＹＥＳ）、罹病木であると判定する（ステップＳａ１６／判定工程）。
【００３７】
一方、範囲ＲＢ１で、測定対象の葉Ｌの反射率が閾値ＴＨＢ１未満であるか、または、範囲ＲＢ２で、測定対象の葉の反射率が、閾値ＴＨＢ２未満である場合には（ステップＳａ１５：ＮＯ）、罹病でない、すなわち健全木であると判定する（ステップＳａ１７／判定工程）。
【００３８】
以上、第１の実施形態による罹病診断方法によれば、葉の光反射率を計測し、罹病木と健全木との間における光反射率の違いを検出することにより、特別な経験や熟練を必要とすることなく、罹病木（感染木）と健全木（非感染木）との区別を精度よく診断することができる。
【００３９】
［第２の実施形態］
続いて、本発明の第２の実施形態について説明する。
第１の実施形態では、従事者が成熟木であるか、未成熟木であるかを目視により判別したが、第２の実施形態では、図２に示した成熟木と未成熟木との反射率の違いに基づいて、自動的に判別することが可能となる。
【００４０】
図５は、本発明の第２の実施形態による罹病診断方法に用いる、診断対象のゴムの木が成熟木であるか未成熟木であるか否かを判定するための閾値ＴＨＣの一例を示す概念図である。図２によれば、範囲ＲＣ１（４００．００〜６８８．６８ｎｍ）における反射率の平均値（または、ピーク値）と、範囲ＲＣ２（７１３．５３〜８８０．４１ｎｍ）における反射率の平均値（または、ピーク値）とのレベル差は、成熟木でおよそ６０以上であるのに対して、未成熟木でおよそ４０以下である。
このように、平均値（または、ピーク値）とのレベル差を見ることで、成熟木と未成熟木を自動的に判別することができる。
【００４１】
そこで、第２の実施形態では、成熟木と未成熟木とを判別するための閾値ＴＨＣ（例えば「５０」）を設定し、範囲ＲＣ１における平均値（または、ピーク値）と、範囲ＲＣ２における平均値（または、ピーク値）とのレベル差が閾値ＴＨＣ以上であれば成熟木と判別し、閾値ＴＨＣ未満であれば未成熟木と判別する。
【００４２】
第２の実施形態による罹病診断方法の手順を説明したフローチャートにしたのが図６、図７である。図６及び図７の例は、測定装置（図１参照）と通信する情報処理装置（非図示）を利用した罹病診断方法の手順を表している。なお、図７のフローチャートは、図６のステップＳｂ３（ＮＯ）に続いて開始する。また、図６のフローチャートの開始前の流れは、図３のフローチャートの開始前の流れと同様である。
【００４３】
また、図６のステップＳｂ１は図３のステップＳａ１と同様、図６のステップＳｂ５〜Ｓｂ８は図３のステップＳａ４〜Ｓａ７と同様、図７のステップＳｂ１５〜Ｓｂ１８は図４のステップＳａ１４〜Ｓａ１７と同様であるため、説明を省略する。
【００４４】
図６のフローチャートにおいて、反射強度情報から葉Ｌの反射スペクトルを解析した情報処理装置は、成熟木と未成熟木とを判別するための閾値ＴＨＣを読み出し、範囲ＲＣ１における反射率の平均値（または、ピーク値）と範囲ＲＣ２における反射率の平均値（または、ピーク値）とのレベル差と、閾値ＴＨＣとを比較する（ステップＳｂ２／判別工程）。
【００４５】
上記レベル差が閾値ＴＨＣ以上である場合（ステップＳｂ３／判別工程：ＹＥＳ）、成熟木であると判定（判別）する（ステップＳｂ４／判別工程）。ステップＳｂ５以降はＳａ４と同じため、省略する。一方、上記レベル差が閾値ＴＨＣ未満である場合（ステップＳｂ３／判別工程：ＮＯ）、未成熟木であると判定（判別）する（ステップＳｂ１４／判別工程）。ステップＳｂ１５以降はＳａ１４と同じため、省略する。
【００４６】
以上、第２の実施形態による罹病診断方法によれば、第１の実施形態による罹病診断方法と同様の効果を得ることができる。また、第２の実施形態による罹病診断方法によれば、成熟木と非成熟木との間における光反射率の違いを検出することにより、特別な経験や熟練を必要とすることなく、かつ、簡便に、成熟木と非成熟木とを自動的に精度よく区別することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１０１２、１０１３…バンド部  １０２１…プローブ  １０２２…回路部筺体  Ｌ…葉
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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