特許 7411228 収量調整方法、収量調整支援方法及び収量調整支援プログラム、並びに情報処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-27

(45)【発行日】2024-01-11

(54)【発明の名称】収量調整方法、収量調整支援方法及び収量調整支援プログラム、並びに情報処理装置

(51)【国際特許分類】

   A01G 22/05 20180101AFI20231228BHJP

   A01G 7/06 20060101ALI20231228BHJP

【ＦＩ】

A01G22/05 Z

A01G7/06 A

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2020191629

(22)【出願日】2020-11-18

(65)【公開番号】P2021087424

(43)【公開日】2021-06-10

【審査請求日】2023-05-17

(31)【優先権主張番号】P 2019212897

(32)【優先日】2019-11-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】501203344

【氏名又は名称】国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】東出 忠桐

(72)【発明者】

【氏名】小田 篤

【審査官】吉原 健太

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１８－５１５０９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３０８４９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０２５１０７２０（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０２７７１９１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】山崎 聖司，キュウリの性分化における雄蕊・雌蕊原基の退化に働く新規ＭＭＰ遺伝子の単離と解析，日本，2013年07月10日，［2023年11月24日検索］，インターネット＜URL:https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-23780026/237800262011hokoku/＞

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｇ ２／００ － ２／３８

Ａ０１Ｇ ５／００ － ７／０６

Ａ０１Ｇ ９／２８

Ａ０１Ｇ １７／００ － １７／０２

Ａ０１Ｇ １７／１８

Ａ０１Ｇ ２０／００ － ２２／６７

Ａ０１Ｇ ２４／００ － ２４／６０

Ａ０１Ｎ １／００ － ６５／４８

Ａ０１Ｐ １／００ － ２３／００

Ｇ０６Ｑ １０／００ － ９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウリ科野菜果実の植物体に対して、雌花が着生する節に雄花を着生させる作用を有する植物成長調整剤を第１のタイミングで施用することで、前記第１のタイミングから所定期間経過後に前記植物体に着生する雌花の量を減少させ、前記ウリ科野菜果実の収量を調整する、ことを特徴とする収量調整方法。

【請求項2】

前記植物成長調整剤は、前記植物体における花の性決定を制御する植物ホルモンの合成又は作用を阻害し、あるいは前記植物ホルモンの代謝又は作用を攪乱する植物成長調整剤である、ことを特徴とする請求項１に記載の収量調整方法。

【請求項3】

前記植物成長調整剤は、１－ＭＣＰ（1-methylcyclopropene）である、ことを特徴とする請求項２に記載の収量調整方法。

【請求項4】

前記植物成長調整剤の濃度を、前記収量の調整量に基づいて決定する、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の収量調整方法。

【請求項5】

前記植物成長調整剤の濃度は、前記植物体に施用した前記植物成長調整剤の濃度と、前記植物成長調整剤を施用した後に前記植物体に着生した雌花の減少量との関係を示す情報に基づいて、決定することを特徴とする請求項４に記載の収量調整方法。

【請求項6】

前記植物成長調整剤の濃度は、前記植物体に施用した前記植物成長調整剤の濃度と、前記植物成長調整剤を施用した後に前記植物体に雄花が着生する期間との関係を示す情報に基づいて、決定することを特徴とする請求項４又は５に記載の収量調整方法。

【請求項7】

前記収量を減らす必要のある期間を特定し、
特定した前記期間に基づいて、前記植物体に施用する前記植物成長調整剤の濃度を決定する、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の収量調整方法。

【請求項8】

前記濃度を決定する処理において、前記植物成長調整剤を施用した後の日平均気温に基づいて、前記濃度を決定する、ことを特徴とする請求項７に記載の収量調整方法。

【請求項9】

ウリ科野菜果実の収量を予測し、
予測した前記収量に基づいて、前記ウリ科野菜果実の植物体に対して、雌花が着生する節に雄花を着生させる作用を有する植物成長調整剤を施用する第１のタイミングを決定し、出力する、
処理をコンピュータが実行する収量調整支援方法。

【請求項10】

前記出力する処理では、前記第１のタイミングが到来したことを報知する、ことを特徴とする請求項９に記載の収量調整支援方法。

【請求項11】

前記出力する処理では、前記植物体に対して前記植物成長調整剤を施用する施用装置に対して、前記第１のタイミングが到来したことを通知する、ことを特徴とする請求項９に記載の収量調整支援方法。

【請求項12】

予測した前記収量に基づいて、前記ウリ科野菜果実の収量を減らす必要のある第２のタイミングを特定し、特定した前記第２のタイミングから所定時間遡ったタイミングを前記第１のタイミングとして決定する、ことを特徴とする請求項９～１１のいずれか一項に記載の収量調整支援方法。

【請求項13】

前記ウリ科野菜果実の収穫を行う人手の情報を取得し、
前記第１のタイミングを決定する際に、予測した前記収量と前記人手の情報とに基づいて、前記第２のタイミングを特定する、ことを特徴とする請求項１２に記載の収量調整支援方法。

【請求項14】

予測した前記収量に基づいて、前記植物成長調整剤の濃度を決定し、出力する、処理を前記コンピュータが更に実行することを特徴とする請求項９～１３のいずれか一項に記載の収量調整支援方法。

【請求項15】

前記植物成長調整剤の濃度を決定し、出力する処理では、前記植物成長調整剤の濃度を、前記植物体に施用した前記植物成長調整剤の濃度と、前記植物成長調整剤を施用した後に前記植物体に着生した雌花の減少量との関係を示す情報に基づいて、決定することを特徴とする請求項１４に記載の収量調整支援方法。

【請求項16】

前記植物成長調整剤の濃度を決定し、出力する処理では、前記植物成長調整剤の濃度を、前記植物体に施用した前記植物成長調整剤の濃度と、前記植物成長調整剤を施用した後に前記植物体に雄花が着生する期間との関係を示す情報に基づいて、決定することを特徴とする請求項１４又は１５に記載の収量調整支援方法。

【請求項17】

予測した前記収量に基づいて、前記収量を減らす必要のある期間を特定し、
特定した前記期間に基づいて、前記植物体に施用する前記植物成長調整剤の濃度を決定し、出力する、処理を前記コンピュータが更に実行することを特徴とする請求項９～１３のいずれか一項に記載の収量調整支援方法。

【請求項18】

前記濃度を決定し、出力する処理では、前記植物成長調整剤を施用した後の日平均気温に基づいて、前記濃度を決定する、ことを特徴とする請求項１７に記載の収量調整支援方法。

【請求項19】

ウリ科野菜果実の収量を予測し、
予測した前記収量に基づいて、前記ウリ科野菜果実の植物体に対して、雌花が着生する節に雄花を着生させる作用を有する植物成長調整剤を施用する第１のタイミングを決定し、出力する、
処理をコンピュータに実行させるための収量調整支援プログラム。

【請求項20】

ウリ科野菜果実の収量を予測する予測部と、
予測した前記収量に基づいて、前記ウリ科野菜果実の植物体に対して、雌花が着生する節に雄花を着生させる作用を有する植物成長調整剤を施用する第１のタイミングを決定する決定部と、
決定した前記第１のタイミングの情報を出力する出力部と、を備える情報処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、収量調整方法、収量調整支援方法及び収量調整支援プログラム、並びに情報処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ウリ科野菜果実（例えばキュウリ）は、果実の収穫適期が半日程度と短い。このため、収穫作業が間に合わない場合は収穫の適期を逃し、規格外となるので廃棄せざるを得ないことがある。近年の労働者不足や働き方改革によって施設園芸でも作業者を十分に確保することは難しく、作業量の平準化は重要な課題である。また、雌花が増え果実が必要以上に多くなると、樹勢が衰え、成長点が消失していわゆるかんざし状態となり、生育停止となることがしばしばある。

【0003】

なお、ホップの育種のために、ホップ雌株に対して、内生エチレンによる反応を低減する薬剤を施用して、雄株を着生させる技術が知られている（例えば、特許文献１等参照）。また、雌雄同株系統キュウリ果実の増収を図るために、アブサイジン酸で処理する技術が知られている（例えば、特許文献２等参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開２０１３／０２７６５９号

【文献】特開昭６３－３６７１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

トマトのような果菜類では着果数が多すぎると見込まれるときは、摘果作業によって果実数を制限する。しかしながら、着果から収穫までの時間が短く１花に１果しかつかないウリ科野菜果実の栽培においては、摘果作業は、収穫と同等の作業労力・時間が必要となり、作業の省力化や平準化には貢献しない。

【0006】

本発明は、手間を掛けずにウリ科野菜果実の収量を調整することが可能な収量調整方法を提供することを目的とする。また、本発明は、ウリ科野菜果実の収量を調整するための植物成長調整剤の適切な施用タイミングを出力することが可能な収量調整支援方法及び収量調整支援プログラム、並びに情報処理装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の収量調整方法は、ウリ科野菜果実の植物体に対して、雌花が着生する節に雄花を着生させる作用を有する植物成長調整剤を第１のタイミングで施用することで、前記第１のタイミングから所定期間経過後に前記植物体に着生する雌花の量を減少させ、前記ウリ科野菜果実の収量を調整する、収量調整方法である。

【0008】

本発明の収量調整支援方法は、ウリ科野菜果実の収量を予測し、予測した前記収量に基づいて、前記ウリ科野菜果実の植物体に対して、雌花が着生する節に雄花を着生させる作用を有する植物成長調整剤を施用する第１のタイミングを決定し、出力する、処理をコンピュータが実行する収量調整支援方法である。

【発明の効果】

【0009】

本発明の収量調整方法は、手間を掛けずにウリ科野菜果実の収量を調整することができるという効果を奏する。また、本発明の収量調整支援方法及び収量調整支援プログラム、並びに情報処理装置は、ウリ科野菜果実の収量を調整するための植物成長調整剤の適切な施用タイミングを出力することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１の実施形態に係る農業システムの構成を示す図である。

【図2】図１の情報処理装置のハードウェア構成を示す図である。

【図3】情報処理装置の機能ブロック図である。

【図4】キュウリの収量を予測する手順を示す図である。

【図5】収量予測部が予測した各週における収量を示すグラフである。

【図6】図６（ａ）は、キュウリの植物体に対して１－ＭＣＰを施用しない場合（対象区）の各節位における雌花節と雄花節の比率の一例を示す図であり、図６（ｂ）は、キュウリの植物体に対して、第３節が出現したタイミングで、１－ＭＣＰを３日間施用した場合の各節位における雌花節と雄花節の比率を示す図である。

【図7】情報処理装置の処理を示すフローチャートである。

【図8】図５の収量予測結果に基づいて、作業量（作業者全員の延べ作業時間）を算出した結果を示す図である。

【図9】図９（ａ）、図９（ｂ）は、作業量上限の変形例を示す図である。

【図10】図１０（ａ）～図１０（ｃ）は、キュウリ植物体に対して、１－ＭＣＰを施用しなかった場合（対象区）、第５節が出現したタイミングで濃度１ｐｐｍの１－ＭＣＰを施用した場合、第５節が出現したタイミングで濃度４ｐｐｍの１－ＭＣＰを施用した場合、の各節位における雄花と雌花の出現割合を示すグラフである。

【図11】１－ＭＣＰの濃度ごとに、施用後に増加した雄花の割合をプロットした結果、及び回帰曲線を示すグラフである。

【図12】１－ＭＣＰの濃度ごとに、施用後に雄花のつく節の範囲、すなわち最初に雄花がでた節から最後に雄花がでた節までの節数をプロットした結果、及び回帰曲線を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

《第１の実施形態》
以下、農業システムの第１の実施形態について、図１～図８に基づいて詳細に説明する。図１には、第１の実施形態に係る農業システム１００の構成が概略的に示されている。本第１の実施形態の農業システム１００は、ウリ科野菜果実（例えばキュウリ）を栽培する大規模施設（例えば温室）において、キュウリの収量を予測し、必要な作業の情報を出力するシステムである。

【0012】

農業システム１００は、図１に示すように、情報処理装置１０と、屋外センサ１２と、温室２０内に設置された温室内センサ１４と、外部サーバ２２と、を備える。情報処理装置１０、屋外センサ１２、温室内センサ１４、外部サーバ２２は、インターネットなどのネットワークを介して接続されており、各装置間において情報のやり取りが可能となっている。

【0013】

情報処理装置１０は、温室２０内でキュウリを栽培する作業者が利用可能な情報処理装置である。情報処理装置１０は、屋外センサ１２や温室内センサ１４において取得される環境情報、外部サーバ２２から入力される屋外環境の予測情報を取得する。また、情報処理装置１０は、屋外環境の予測情報に基づいて、温室２０内の環境を推定する。そして、情報処理装置１０は、推定した温室２０内の環境と、過去の温室２０内の環境と、に基づいて、例えば１、２カ月先までの各日や各週におけるキュウリの収量を予測する。また、情報処理装置１０は、予測した収量に基づいて、収量を減らすべき日や週（第２のタイミング）を決定し、決定した日や週から所定日数前を、作業者が所定の作業を実行すべきタイミング（第１のタイミング）として決定し、出力する。なお、情報処理装置１０の構成や処理、作業者が行う所定の作業の詳細については後述する。

【0014】

屋外センサ１２は、温室２０の外部の気温を検出する温度センサや日射を検出する日射センサを含み、検出結果を情報処理装置１０に対して入力する。

【0015】

温室内センサ１４は、温室２０内の気温を検出する温度センサ、温室２０内の日射を検出する日射センサ、温室２０内のＣＯ₂（二酸化炭素）濃度を検出するＣＯ₂濃度センサを含み、検出結果を情報処理装置１０に対して入力する。なお、温室内センサ１４には、温室２０内の湿度（相対湿度）を検出する湿度センサが含まれていてもよい。

【0016】

外部サーバ２２は、屋外環境の予測情報を情報処理装置１０に提供するサーバである。外部サーバ２２は、過去の気象データや、気象予報データ等に基づいて、屋外環境の予測情報を生成し、情報処理装置１０に提供する。

【0017】

ここで、情報処理装置１０の構成や処理について詳細に説明する。図２には、情報処理装置１０のハードウェア構成が概略的に示されている。図２に示すように、情報処理装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９０、ＲＯＭ（Read Only Memory）９２、ＲＡＭ（Random Access Memory）９４、記憶部（ここではＨＤＤ（Hard Disk Drive））９６、ネットワークインタフェース９７、表示部９３、入力部９５、及び可搬型記憶媒体用ドライブ９９等を備えている。表示部９３は、液晶ディスプレイ等を含み、入力部９５は、キーボードやマウス、タッチパネル等を含む。これら情報処理装置１０の構成各部は、バス９８に接続されている。情報処理装置１０では、ＲＯＭ９２あるいはＨＤＤ９６に格納されているプログラム（収量調整支援プログラムを含む）、或いは可搬型記憶媒体用ドライブ９９が可搬型記憶媒体９１から読み取ったプログラム（収量調整支援プログラムを含む）をＣＰＵ９０が実行することにより、図３に示す各部の機能が実現される。なお、図３の各部の機能は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路により実現されてもよい。

【0018】

図３には、情報処理装置１０の機能ブロック図が示されている。情報処理装置１０においては、ＣＰＵ９０がプログラムを実行することにより、図３に示すように、情報取得部３０、予測部としての収量予測部３２、決定部としての処理タイミング決定部３４、出力部３６、としての機能が実現されている。

【0019】

情報取得部３０は、屋外センサ１２、温室内センサ１４及び外部サーバ２２から情報を取得し、収量予測部３２に受け渡す。

【0020】

収量予測部３２は、情報取得部３０から受け取った情報に基づいて、例えば１、２か月先までの各日や各週のキュウリの収量を予測し、予測結果を処理タイミング決定部３４に受け渡す。

【0021】

図４には、キュウリの収量を予測する手順が示されている。ここで、図４の処理が開始される段階では、作業者は、情報処理装置１０の入力部９５を用いて、キュウリの生体情報（栽植密度や、平均的な個葉面積（葉長及び葉幅から求められる））を入力しているものとする。また、吸光係数、果実への分配率、果実乾物率は予め定められているものとする。また、収量予測部３２は、収量を予測する日の気温、日射量、ＣＯ₂濃度の予測値を取得しているものとする。

【0022】

図４の処理では、まず、収量予測部３２が、気温に基づいて、葉数（展開葉数）を計算する。次いで、収量予測部３２は、個葉面積と栽植密度から葉面積指数（ＬＡＩ：Leaf Area Index）を計算する。ここで、葉面積指数は、単位土地面積（１ｍ²）に対する作物の全葉面積（ｍ²）を意味する。すなわち、葉面積指数（m²/m²）は、個体あたり葉面積と栽植密度の積であるといえる。

【0023】

次いで、収量予測部３２は、葉面積指数（ＬＡＩ）、積算日射量（MJ/m²）、吸光係数から一日の積算受光量を計算する。次いで、収量予測部３２は、一日の平均ＣＯ₂濃度から光利用効率（g/MJ）を計算する。そして、収量予測部３２は、一日の積算受光量と光利用効率との積を求め、一日の総乾物生産量（g/（m²・d））とする。

【0024】

次いで、収量予測部３２は、総乾物生産量に果実分配率をかけて、一日の乾物果実収量とする。そして、収量予測部３２は、一日の乾物果実収量を果実乾物率で除して、一日の果実（キュウリ）の収量を算出する。

【0025】

収量予測部３２は、図４の手順を繰り返すことで、例えば、１、２カ月先までの各日や各週の収量を予測する。なお、収量予測部３２は、気温、日射量、ＣＯ₂濃度以外の予測値、例えば湿度などの予測値を収量予測に用いることとしてもよい。

【0026】

図５には、収量予測部３２が予測した各週における収量の変化がグラフにて示されている。収量予測部３２は、図５に示す予測結果を処理タイミング決定部３４に対して受け渡す。

【0027】

処理タイミング決定部３４は、収量予測部３２から受け取った収量の予測結果に基づいて、作業者に所定の作業をどのタイミングで実行させるかを決定する。処理タイミング決定部３４は、決定したタイミングの情報を、出力部３６に受け渡す。

【0028】

ここで、作業者が実行する「所定の作業」とは、キュウリの植物体に対して、雌花が着生する節に雄花を着生させる作用を有する植物成長調整剤を施用する作業である。植物成長調整剤としては、例えば、１－ＭＣＰ（1-methylcyclopropene）を用いることができる。

【0029】

１－ＭＣＰは、キュウリの花の性を制御するエチレンの作用を阻害するエチレン作用阻害剤である。また、１－ＭＣＰは、硝酸銀等の劇物のように人体に対して有害ではないため、１－ＭＣＰを施用した植物体から収穫されたキュウリを人が摂取しても人体への影響はない。

【0030】

図６（ａ）には、キュウリの植物体に対して１－ＭＣＰを施用しない場合（対象区）の各節位における雌花節と雄花節の比率の一例が示されている。図６（ａ）では、第３節は雄花が１００％であり、第４節は雄花が６７％（３３％は雄花も雌花も着花しなかった）であったことが示されている。また、第５節、第６節は雌花が１００％であったことが示されている。

【0031】

これに対し、図６（ｂ）には、キュウリの植物体に対して、第３節が出現したタイミングで、１－ＭＣＰを３日間施用した場合の各節位における雌花節と雄花節の比率が示されている。１－ＭＣＰを施用する際には、キュウリの植物体を箱に入れ、箱内に１－ＭＣＰ（気体）を充填させることとした。図６（ｂ）と図６（ａ）からは、１－ＭＣＰを施用すると、その所定期間後（第５節～第８節）において雄花の数が増え、雌花の数が減ったことがわかる。

【0032】

本発明者は、図６（ａ）、図６（ｂ）から、１－ＭＣＰをキュウリの植物体に施用すれば、施用したタイミングから所定期間Ｐ後に着花する節位において雌花を減らすことができることを見出した。更に、本発明者は、着花から収穫までの平均日数Ｍに所定期間Ｐを加えた日数を、遡る日数Ｄとして定めておき、収量を減らしたい日から日数Ｄだけ遡ったタイミングで１－ＭＣＰを施用すれば、収量を減らしたい日に収量を減らすことができることを見出した。

【0033】

したがって、処理タイミング決定部３４は、収量予測部３２から受け取った収量の予測結果に基づいて、収量を減らすべき時点（第２のタイミング）を特定し、その時点から日数Ｄだけ遡ったタイミング（第１のタイミング）を、１－ＭＣＰを施用すべき日として決定し、出力部３６に受け渡す。

【0034】

出力部３６は、処理タイミング決定部３４から受け取った１－ＭＣＰを施用すべき日の情報を表示部９３に表示するなどして、作業者に報知する。また、出力部３６は、１－ＭＣＰを施用すべき日が到来したときに、その旨を表示部９３等に表示するなどして、作業者に報知する。作業者は、表示部９３に表示された情報を参照することにより、適切なタイミングで１－ＭＣＰを施用することができる。ここで、作業者は、ビニールハウス一棟ごとに１－ＭＣＰを施用するものとする。例えば、収量を半分にしたい場合、作業者は、管理しているｎ棟のビニールハウスのうち、ｎ／２棟のビニールハウス内に１－ＭＣＰを充満させて、ビニールハウス内の植物体に１－ＭＣＰを施用する。

【0035】

（情報処理装置１０の処理）
次に、情報処理装置１０の処理について、図７のフローチャートに沿って、その他図面を適宜参照しつつ詳細に説明する。図７の処理は、作業者が管理している複数のビニールハウス内において、キュウリの植物体が所定大きさになった段階で実行されるものとする。なお、図７の処理が開始される際には、作業者の実験の結果得られた所定期間Ｐ、着花から収穫までの平均日数Ｍ、が処理タイミング決定部３４に予め入力されており、処理タイミング決定部３４は、所定期間Ｐと平均日数との和である遡る日数Ｄを予め算出しているものとする。

【0036】

図７の処理では、まず、ステップＳ１０において、情報取得部３０が、屋外センサ１２、温室内センサ１４及び外部サーバ２２から情報を取得する。情報取得部３０は、取得した情報を収量予測部３２に受け渡す。

【0037】

次いで、ステップＳ１２では、収量予測部３２が、収量予測を実行する。ここでは、収量予測部３２は、図４を用いて説明した手順で、１、２カ月先の各日（各週）におけるキュウリの収量を予測する。本第１の実施形態では、収量予測部３２は、図５に示すような各週におけるキュウリの収量を予測したものとする。収量予測部３２は、図５の収量予測結果を、処理タイミング決定部３４に受け渡す。

【0038】

次いで、ステップＳ１４では、処理タイミング決定部３４が、作業量を予測する。図８には、図５の収量予測結果に基づいて、作業量（作業者全員の延べ作業時間）を算出した結果が示されている。収穫に要する作業量は、図５の収量予測結果から求められる。具体的には、各週の収量の予測値に所定値を掛けることで、収穫に要する作業量を求めることができる。また、各週に行う必要のある収穫以外の作業（その他作業）の作業量としては、週ごとに予め定められていてもよい。あるいは、処理タイミング決定部３４が、その他作業の作業量を、その種類や工数等から求めてもよい。処理タイミング決定部３４は、各週の収穫に要する作業量と、その他作業の作業量とを合計した値を各週の作業量とする。

【0039】

次いで、ステップＳ１６では、処理タイミング決定部３４が、予測した作業量が作業量上限を超えているか否かを判断する。ここで、作業量上限は、各週における作業者の人数や作業能力等に基づいて定められる。なお、図８では、作業量上限が各週において一定である場合を示している。図８の例では、第５週において予測した作業量が作業量上限を超えているので、ステップＳ１６の判断は肯定されることになる。

【0040】

ステップＳ１６の判断が肯定されて、ステップＳ１８に移行すると、処理タイミング決定部３４は、作業量上限を超えている時点（第５週の第１日目）から予め定められている日数Ｄだけ遡ったタイミングを１－ＭＣＰを施用する日として決定する。そして、ステップＳ２０では、出力部３６が、１－ＭＣＰを施用する日の情報を出力（例えば表示部９３に表示）する。なお、出力部３６は、１－ＭＣＰを施用する日の情報に加えて、１－ＭＣＰを施用する必要のあるビニールハウスの数を出力することとしてもよい。例えば、作業者が管理するビニールハウス（同一面積とする）が１０棟あるとする。図８の例では、第５週の予測した作業量が作業量上限（１００（人・ｈ））を２０（人・ｈ）だけ超えている。したがって、出力部３６は、１０棟のうち、２棟のビニールハウスに１－ＭＣＰを施用するように作業者に報知するようにしてもよい。これにより、収穫に要する作業量を２０（人・ｈ）減らせるため、第５週の作業量を作業量上限に収めることができる。なお、出力部３６は、ステップＳ１８の直後のタイミングにステップＳ２０を実行しなくてもよい。すなわち、出力部３６は、１－ＭＣＰを施用するタイミングが到来したタイミングで、ステップＳ２０の処理（表示部９３等を用いた作業者への報知）を実行することとしてもよい。

【0041】

なお、上述したステップＳ１６の判断が否定された場合には、１－ＭＣＰを施用する必要が無いため、出力部３６から情報を出力せずに、図７の全処理を終了する。なお、図７の処理は、所定日数経過するごとに実行することとしてもよい。

【0042】

以上、詳細に説明したように、本第１の実施形態においては、キュウリの植物体に対して、１－ＭＣＰを施用することで、施用したタイミングから所定期間Ｐ経過後に植物体に着生する雌花の量を減少させ、施用したタイミングから日数Ｄ後のキュウリの収量を調整することとしている。このように１－ＭＣＰをキュウリの植物体に施用することで、摘果作業を行わなくても、計画的に収量を調整することができるため、作業者の省力化を図ることができる。

【0043】

また、本第１の実施形態では、人体に害のない１－ＭＣＰを用いるため、１－ＭＣＰを施用した植物体から収穫されたキュウリを人が摂取しても人体への影響はない。

【0044】

また、本第１の実施形態では、収量予測部３２が、キュウリの収量を予測し（Ｓ１２）、処理タイミング決定部３４が、予測した収量に基づいて、キュウリの植物体に対して１－ＭＣＰを施用するタイミングを決定し（Ｓ１４～Ｓ１８）、出力部３６がタイミングの情報を出力する（Ｓ２０）。これにより、本第１の実施形態では、収量調整をするために１－ＭＣＰを施用すべき適切なタイミングを作業者に知らせることができる。

【0045】

また、本第１の実施形態では、収量を減らす必要のあるタイミング（第２のタイミング）から所定時間（日数Ｄ）遡ったタイミングを、１－ＭＣＰを施用するタイミングとして決定する。これにより、１－ＭＣＰの施用によって収量を適切に減らすことができる。

【0046】

なお、上記第１の実施形態では、図８に示すように作業量上限が一定である場合について説明したが、これに限られるものではない。処理タイミング決定部３４は、各週における作業者の情報（人手の情報）を取得し、当該人手の情報に基づいて、作業量上限を設定することとしてもよい。例えば、第６週以降に人手が減る場合には、図９（ａ）に示すように第６週以降の作業量上限を下げてもよい。また、例えば、第６週に作業者が一斉に長期休暇をとるような場合には、図９（ｂ）に示すように、作業量上限を設定してもよい。図９（ｂ）の場合、出力部３６は、第６週にキュウリの収穫量が０に近づくように、第６週の第１日目から日数Ｄ遡ったタイミングにおいて全ビニールハウス内に１－ＭＣＰを施用するように出力（表示部９３に表示）すればよい。なお、第６週のその他作業については、別の週に行うようにすればよい。

【0047】

なお、上記第１の実施形態では、出力部３６が、１－ＭＣＰを施用するタイミングを表示部９３に表示する場合について説明したが、これに限られるものではない。各ビニールハウス内に１－ＭＣＰを施用する装置（施用装置）が存在しており、情報処理装置１０が施用装置と通信可能な場合には、出力部３６は、施用装置に対して１－ＭＣＰの施用タイミングの情報を出力することとしてもよい。これにより、施用装置は、自動的に適切なタイミングで１－ＭＣＰを施用することが可能になる。

【0048】

なお、上記第１の実施形態では、キュウリの植物体に施用する植物成長調整剤が、１－ＭＣＰである場合について説明したが、これに限られるものではない。１－ＭＣＰと同様、雌花が着生する節に雄花を着生させる作用を有する植物成長調整剤、すなわち、植物体における花の性決定を制御する植物ホルモン（エチレン等）の合成又は作用を阻害し、あるいは当該植物ホルモンの代謝又は作用を攪乱する植物成長調整剤であれば、その他の植物成長調整剤を用いることも可能である。

【0049】

また、上記第１の実施形態では、キュウリの収量を調整するために、キュウリの植物体に植物成長調整剤を施用する場合について説明したが、これに限られるものではない。キュウリ以外のウリ科野菜果実（例えば、ニガウリ、へちま、ツルレイシ、メロン、カボチャなど）の収量を調整するために、上記と同様の方法で植物成長調整剤を施用することとしてもよい。また、雌花が着生する節に着生するのは、完全な雄花でなくてもよい。例えば、不完全で中性的な花であっても果実に生育しなければよい。

【0050】

なお、上記第１の実施形態では、処理タイミング決定部３４は、予測した作業量と、作業量上限とに基づいて、１－ＭＣＰを施用するタイミングを決定する場合について説明したが、これに限られるものではない。雌花が増えキュウリの収量が必要以上に多くなると、樹勢が衰え、成長点が消失していわゆるかんざし状態となり、生育停止となる可能性がある。したがって、例えば、処理タイミング決定部３４は、予測したキュウリの収量に基づいて、樹勢が衰える可能性を推定し、樹勢を維持するようにキュウリの収量を調整すべく、１－ＭＣＰを施用するタイミングを決定することとしてもよい。この場合、処理タイミング決定部３４は、例えば、各週における収量が予め定めた量を超えないように、１－ＭＣＰを施用するタイミングと、施用するビニールハウスと、を決定することができる。

【0051】

《第２の実施形態》
次に、第２の実施形態について、図１０～図１２に基づいて詳細に説明する。本第２の実施形態では、施用する植物成長調整剤（例えば１－ＭＣＰ）の濃度の違いが、キュウリにおける雄花の割合に与える影響の違いを考慮した処理を実行する点が、第１の実施形態と異なる。

【0052】

図１０（ａ）～図１０（ｃ）には、１－ＭＣＰを施用しなかった場合（対象区）、第５節目が出現したタイミングで濃度１ｐｐｍの１－ＭＣＰを施用した場合、第５節目が出現したタイミングで濃度４ｐｐｍの１－ＭＣＰを施用した場合、の各節位における雄花と雌花の出現割合が示されている。

【0053】

なお、図１０（ａ）～図１０（ｃ）の調査は、具体的には、キュウリ品種「フレスコダッシュ」をクレハ培養土に播種し、蛍光灯の光（PPFD= 350μmol・m^-2・s^-1）で１６時間日長、二酸化炭素濃度１０００ｐｐｍ、昼間２２℃、夜間１９℃の環境で２週間生育させた。その後、２５℃以上で換気、１５℃以下で暖房を開始する設定にした施設に移動して生育させた。キュウリ植物体の第５節の葉が完全に展開したときに濃度１ｐｐｍ、４ｐｐｍの１－ＭＣＰを１６時間施用した。そして、１８節目に形成された花の性が目視で判別できるまで生育させ、各節に形成された花の性を記録した。

【0054】

濃度１ｐｐｍの１－ＭＣＰを施用した場合（図１０（ｂ））、対象区（図１０（ａ））と比較すると、第１０節から第１３節目にかけて雄花の割合が増加したことが分かる。また、濃度４ｐｐｍの１－ＭＣＰを施用した場合（図１０（ｃ））、濃度１ｐｐｍの１－ＭＣＰを施用した場合（図１０（ｂ））と比較して、第１４節から第１６節目にかけて雄花の割合が増加したことが分かる。

【0055】

図１１には、１－ＭＣＰの濃度ごとに、施用後に増加した雄花の割合（第１０節から第１８節目に形成された雄花の増加割合）をプロットした結果が示されている。なお、図１１の調査においては、濃度が０．１ｐｐｍ（log0.1＝-1.0）、０．５ｐｐｍ（log０．５＝-0.3）、１ｐｐｍ（log１＝0）、２ｐｐｍ（log２＝0.3）、４ｐｐｍ（log４＝0.6）の１－ＭＣＰを用いた。１－ＭＣＰの濃度と増加した雄花の割合の回帰式を求めたところ、実線で示すように、１－ＭＣＰの濃度依存的な雄花の割合の増加がみられた。なお、実線の式は、図１１の横軸をＸ、縦軸をＹとすると、次式（１）にて表すことができた。
Ｙ＝－３．４５９＋（１８．９１＋３．４５９）／（１＋１０^(-0.01965-X)）
…（１）

【0056】

この式（１）は、キュウリに施用した１－ＭＣＰの濃度と、１－ＭＣＰを施用した後にキュウリに着生した雌花の減少量との関係を示す情報であるといえる。

【0057】

図１２は、１－ＭＣＰの濃度ごとに、施用後に雄花のつく節の範囲、すなわち最初に雄花がでた節から最後に雄花がでた節までの節数をプロットした結果、及び回帰曲線を示すグラフである。このグラフは、キュウリに施用した１－ＭＣＰの濃度と、１－ＭＣＰの施用によりキュウリに雄花が着生した期間との関係を示す情報であるといえる。

【0058】

本第２の実施形態では、上式（１）や図１２のグラフを用いることで、収穫量をどの程度の期間、どの程度減らしたいか（収量の調整量）に応じて、施用する１－ＭＣＰの濃度を設定することができる。例えば、処理タイミング決定部３４は、予測作業量が作業量上限をどの程度超えるかを特定し、特定した作業量上限を超える作業量に応じて、施用する１－ＭＣＰの濃度を決定し、出力部３６を介して出力するようにすればよい。

【0059】

《第３の実施形態》
本発明者は、図１０（ａ）～図１０（ｃ）、図１１及び図１２の結果から得られる知見に基づいて、１－ＭＣＰを施用してから収穫量を調整できる期間を１－ＭＣＰの濃度や日平均気温から算出する方法について見出した。以下、この算出方法について説明する。

【0060】

植物成長調節剤の施用時の最上位展開葉の節位をＮ、植物成長調節剤の施用前の施設内の平均気温をＴ₁とした場合、植物成長調節剤の施用に起因して雄花が発生し始める節Ｘは、次式（２）にて表すことができる。
Ｘ＝Ｎ＋ａ・ln（Ｔ₁）－ｂ …（２）

【0061】

なお、ａ、ｂは品種固有の値であり、第２の実施形態と同一品種「フレスコダッシュ」であれば、ａ＝９．７、ｂ＝２０．１となるため、上式（２）は、次式（２）’のように表される。
Ｘ＝Ｎ＋９．７・ln（Ｔ₁）－２０．１ …（２）’

【0062】

また、図１２からは、植物成長調節剤の濃度をＣとすると、植物成長調節剤の施用に起因して雄花が最後に形成される節Ｙは、次式（３）にて表すことができる。
Ｙ＝Ｘ＋ｃ＋（ｄ－ｃ）／（１＋１０^(e-logC)） …（３）

【0063】

なお、ｃ、ｄ、ｅは係数であり、植物成長調節剤が１－ＭＣＰであれば、ｃ＝‐１．６５、ｄ＝６．１６１、ｅ＝０．１５３６となるため、上式（３）は、次式（３）’のように表される。
Ｙ＝Ｘ－１．６５＋（６．１６１＋１．６５）／（１＋１０^{(0.1536-logC)}）
…（３）’

【0064】

一方、植物成長調節剤の施用後の日平均気温をＴ_nとした場合、葉の展開速度ｄＮｌ_n／ｄｔは、次式（４）にて表すことができる。なお、Ｎｌ_nは植物成長調節剤の施用後の葉数（Number of leaves）である。
ｄＮｌ_n／ｄｔ＝ｆ・Ｔ_n－ｇ …（４）

【0065】

なお、ｆ、ｇは品種固有の値であり、第２の実施形態と同一品種「フレスコダッシュ」であれば、ｆ＝０．０６５、ｇ＝０．５１１となるため、上式（４）は、次式（４）’のように表される。
ｄＮｌ_n／ｄｔ＝０．０６５・Ｔ_n－０．５１１ …（４）’

【0066】

この場合、上記（４）、（４）’において、Ｘ＝ｄＮｌ_n／ｄｔとなる日数ｎ（＝ｎ₁）と、Ｙ＝ｄＮｌ_n／ｄｔとなる日数ｎ（＝ｎ₂）を算出可能である。そして、１－ＭＣＰを施用してから収穫量が抑制され始める日数（Ｚ₁）と、１－ＭＣＰを施用してから収穫量が回復するまでの日数（Ｚ₂）は、日数ｎ₁、ｎ₂を用いて、次式（５）、（６）にて表すことができる。
Ｚ₁＝ｎ₁＋ａ・Ｔ_n－ｂ …（５）
Ｚ₂＝ｎ₂＋ａ・Ｔ_n－ｂ …（６）

【0067】

本第３の実施形態では、処理タイミング決定部３４は、予測作業量が作業量上限を超える期間（Ｚ₁～Ｚ₂）を特定する。なお、当該期間は、収量を減少させたい期間である。処理タイミング決定部３４は、期間（Ｚ₁～Ｚ₂）を特定した段階で、当該期間において収穫量が低減するように、上式（２）～（６）を用いて、どのタイミングで（どの節位の葉が展開しているときに）、どの程度の濃度の１－ＭＣＰを施用すべきかを決定する。また、出力部３６は、処理タイミング決定部３４が決定した１－ＭＣＰのタイミング及び濃度の情報を出力する。

【0068】

作業者等は、出力部３６が出力した情報に基づいて１－ＭＣＰを施用することで、予測作業量が作業量上限を超える期間におけるキュウリの収量を減らすことができる。これにより、摘果作業を行わなくても、計画的に収量を調整することができるため、作業者の負担を軽減することができる。

【0069】

なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、処理装置が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体（ただし、搬送波は除く）に記録しておくことができる。

【0070】

プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）などの可搬型記憶媒体の形態で販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。

【0071】

プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記憶媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記憶媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。

【0072】

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

【符号の説明】

【0073】

１０ 情報処理装置
３２ 収量予測部（予測部）
３４ 処理タイミング決定部（決定部）
３６ 出力部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】