施肥装置
【解決手段】 施肥装置は水田を走行する走行手段と、上記泥部の土壌特性を測定する測定手段と、泥部に肥料を施す施肥手段とを備え、上記測定手段は深度測定手段、電気伝導度測定手段、硬軟測定手段を備えている。
走行手段が走行した「位置情報：Ｐ」に関連付けて「泥部の電気伝導度：ＥＣ」、「泥部の深度：Ｄ」「泥部の硬度：Ｈ」を取得したら（１０１）、「泥部の硬度：Ｈ」が軟らかいと「施肥量：Ｙ」を０とし（１０７、１０８）、さらに「泥部の電気伝導度：ＥＣ」と「泥部の深度：Ｄ」とから「肥沃度：Ｆ」を算出するとともに（１０９）、この「肥沃度：Ｆ」に基づいて「施肥量：Ｙ」を算出する（１１１）。
【効果】 土壌特性に応じた施肥を行うことができ、かつ効率的に施肥を行うことができる。
走行手段が走行した「位置情報：Ｐ」に関連付けて「泥部の電気伝導度：ＥＣ」、「泥部の深度：Ｄ」「泥部の硬度：Ｈ」を取得したら（１０１）、「泥部の硬度：Ｈ」が軟らかいと「施肥量：Ｙ」を０とし（１０７、１０８）、さらに「泥部の電気伝導度：ＥＣ」と「泥部の深度：Ｄ」とから「肥沃度：Ｆ」を算出するとともに（１０９）、この「肥沃度：Ｆ」に基づいて「施肥量：Ｙ」を算出する（１１１）。
【効果】 土壌特性に応じた施肥を行うことができ、かつ効率的に施肥を行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は施肥装置に関し、詳しくは泥部を走行する走行手段と、泥部の土壌特性を測定する測定手段と、泥部に肥料を施す施肥手段とを備えた施肥装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水田を走行する走行手段と、水田に肥料を施す施肥手段とを備えた施肥装置が知られている。
このような施肥装置として、水田の硬盤層から水田表面までの距離を検出する水田深さ検出装置を備えたものが知られ、水田の深さが深くなると施肥量を少量にするようになっている（特許文献１）
また、予め土壌サンプリング車などによって土壌データとその測定位置とを記憶しておき、この測定結果に応じて施肥量を変化させながら施肥を行う施肥装置も知られている（特許文献２）。
【特許文献１】特公平７−９９９７３号公報
【特許文献２】特開２００２−１７１２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、上記特許文献１の施肥装置は、水田の深さが深くなると車輪がスリップして走行速度が遅くなり、その部分の施肥量が相対的に多くなってしまうことを防止するため、施肥量を少なくするものであり、水田全体に均等に施肥することが目的となっている。
しかしながら、水田によっては場所毎に土壌特性が異なっている場合があり、均一に施肥をした場合、場所によっては過剰施肥となって倒伏や米品質が低下することがあるなど、同じ水田でも品質のばらつきが発生するという問題があった。
また、特許文献２の施肥装置では、予め土壌データを土壌サンプリング車などによって収集しなければならず、リアルタイムに土壌特性を測定して施肥を行うことができないものであった。
このような問題に鑑み、本発明は土壌特性に応じた施肥を行うことができ、かつ効率的に施肥を行うことの可能な施肥装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
すなわち、請求項１に記載の施肥装置は、硬盤層上の泥部を走行する走行手段と、上記泥部の土壌特性を測定する測定手段と、泥部に肥料を施す施肥手段とを備えた施肥装置において、
上記測定手段は、土壌特性としての泥部の深度を測定する深度測定手段と、土壌特性としての泥部の電気伝導度を測定する電気伝導度測定手段とを備え、
さらに、上記泥部の深度および電気伝導度とから肥沃度を求めるとともに、該肥沃度に応じて上記施肥手段による施肥量を制御する制御手段を設けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
上記発明によれば、泥部の深度と電気伝導度から肥沃度を求め、この肥沃度に応じて施肥量を制御するので、場所ごとに異なる土壌特性に応じて適切な量の肥料を施肥することができる。また、土壌測定と施肥とを同時に行うことができ、効率的な施肥を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図示実施例について説明すると、図１は本発明にかかる施肥装置１を示し、水田Ｆを走行する走行手段２と、水田Ｆに苗Ｒの植付を行う植付手段３と、水田Ｆに肥料を施す施肥手段４と、水田Ｆの土壌特性を測定する測定手段５とを備え、これらは制御手段６に接続されている。
上記水田Ｆは、走行手段２が走行する硬盤層Ｆａの上に泥部Ｆｂが形成された状態となっており、走行手段２は泥部Ｆｂに沈んだ状態で硬盤層Ｆａ上を走行するようになっている。また本実施例では、通常は張られている泥部Ｆｂの上部の水が予め抜かれている。
そして上記施肥装置１によれば、走行手段２が水田Ｆを走行すると、上記測定手段５が走行した部分の泥部Ｆｂの土壌特性を測定し、制御手段６で泥部Ｆｂの肥沃度を求めるとともに、施肥手段４を制御して土壌特性に応じた適切な量の肥料を施肥し、併せて上記植付手段３により苗Ｒの植付を行うようになっている。
このようにすることで、水田Ｆ全体の土壌特性を均一とすることができ、また土壌特性の測定と同時に苗Ｒの植付を行うことができるので、安定した収穫を期待できるとともに効率的な農作業を行うことができる。
【０００７】
上記走行手段２には従来公知のトラクタを利用することができ、また走行手段２と植付手段３からなる従来公知の田植え機を用いることができる。なお、図示運転席やハンドルを備えた走行手段の他、他の構成を有する従来公知の走行手段を使用することができる。
上記植付手段３は従来公知であって詳細な説明は省略するが、苗Ｒを走行手段２の幅方向に等間隔に植付けるととともに、走行手段２の走行速度に応じて所定間隔で苗Ｒを植えるようになっている。
また走行手段２には、走行手段２の位置を測定する位置測定手段７と、走行手段２の絶対速度を測定する速度測定手段８とが設けられている。
位置測定手段７にはＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を用いることができ、走行手段２が水田Ｆを走行すると、該走行手段２の位置情報を順次取得するようになっている。
上記速度測定手段８は、超音波速度計など、水田Ｆの表面に対する走行手段２の対地絶対速度を測定するセンサであって、走行手段２が備える速度計では、泥部Ｆｂにより車輪が空転すると正確な速度が測定できないことから、速度測定手段８による絶対速度を測定するようになっている。
【０００８】
上記施肥手段４は、粒状肥料を収容したタンク１１と、該タンク１１から所定量の肥料を送出する送出手段１２と、肥料を散布するノズル１３とから構成され、上記制御手段６が送出手段１２を制御することで、施肥量を調整することが可能となっている。
このような施肥手段４は、植付手段３で植えつけられる苗Ｒの列数に応じて設けられ、上記ノズル１３は苗Ｒが植付けられる位置をめがけて肥料を散布するようになっている。
また、本実施例では、上記ノズル１３は上記植付手段３よりも前方に設けられており、走行手段２が走行すると、先にノズル１３から肥料を散布し、その後植付手段３が肥料の散布された位置に苗Ｒを植付けるようになっている。
なお、ノズル１３を植付手段３の植付位置近傍に位置させ、植付と同時に施肥するようにしても良く、施肥手段４で施肥する肥料は粒状に限らず、液状であっても良い。
【０００９】
上記測定手段５は、泥部Ｆｂの深度を測定する深度測定手段１４と、泥部Ｆｂの電気伝導度を測定する電気伝導度測定手段１５と、泥部Ｆｂの硬さを測定する硬軟測定手段１６とから構成されている。
上記深度測定手段１４は、上記走行手段２の下面に設けられた第１ポテンショメータ１４ａと、第１ポテンショメータ１４ａに回転可能に設けられた第１ロッド１４ｂと、該第１ロッド１４ｂの先端に設けられたフロート１４ｃとから構成されている。
フロート１４ｃは泥部Ｆｂの表面に浮上するようになっており、泥部Ｆｂの深さが変化して走行手段２の位置が上下に変動すると、走行手段２に対して相対的に上下動するようになっている。
走行手段２に対してフロート１４ｃが上下動することにより、上記第１ロッド１４ｂが第１ポテンショメータ１４ａを中心に回転し、第１ポテンショメータ１４ａはこの第１ロッド１４ｂの回転角度に基づいて泥部Ｆｂの深さの変化を測定する。
【００１０】
上記電気伝導度測定手段１５は、図３に示すように走行手段２の車輪２ａ（例えば前輪）の内側に設けられた２つの円盤状の電極１５ａと、これら電極１５ａに電流を印加する図示しない電流発生手段と、電極１５ａの泥部Ｆｂへの沈下量を測定する図示しない沈下センサと、電極１５ａ間の電圧を測定する図示しない電圧測定手段と、上記沈下量と電圧とから電気伝導度を算出する電気伝導度算出手段とから構成されている。
上記電極１５ａは、走行手段２に対して絶縁状態で車輪２ａに固定されており、その外径は車輪２ａと略同径もしくは若干小径となっている。このため、泥部Ｆｂには電極１５ａの一部が常時沈下しており、この沈下量は上記沈下センサによって測定される。
このように、本実施例の電気伝導度測定手段１５は２つの電極１５ａを備えており、いわゆる２端子法により電気伝導度を測定するようになっている。
具体的には、上記電流発生手段が一方の電極１５ａに電流を印加すると、この電流は泥部Ｆｂを介して他方の電極１５ａに流れ、上記電圧測定手段は２つの電極１５ａ，１５ａ間の電圧を測定する。
そして、電気伝導度算出手段は、上記沈下センサによる電極１５ａの沈下量と、２つの電極１５ａ，１５ａ間を流れる電流値と、電圧測定手段が測定した電圧とから、泥部Ｆｂの電気伝導度を算出するようになっている。
なお、上記電極１５ａとして、車輪２ａが導電体である場合には上記電極１５ａに代えて該車輪２ａをそのまま用いることが可能である。
【００１１】
上記硬軟測定手段１６は、上記走行手段２の下面に設けられた第２ポテンショメータ１６ａと、第２ポテンショメータ１６ａに回転可能に設けられた第２ロッド１６ｂとから構成されている。
上記第２ロッド１６ｂは第２ポテンショメータ１６ａから下方に向けて設けられており、走行手段２の進行方向前方に付勢された状態で、その下端が泥部Ｆｂ内に挿入されるようになっている。
このような構成により、走行手段２が走行すると、泥部Ｆｂの抵抗によって第２ロッド１６ｂの下端が後方に押され、これにより第２ロッド１６ｂが第２ポテンショメータ１６ａに対して回転するので、第２ポテンショメータ１６ａはこの第２ロッド１６ｂの回転角度に基づいて泥部Ｆｂの硬さの変化を測定する。
なお、第２ポテンショメータ１６ａに代えて、歪センサやロードセルを設け、泥部Ｆｂの抵抗により、第２ロッド１６ｂに印加された応力を検出して、硬さの変化を測定するようにしてもよい。
【００１２】
上記制御手段６は、図２に示すように、上記測定手段５などから土壌特性などに関する信号を受信する信号処理部２１と、測定された土壌特性から施肥量を算出する施肥量算出部２２と、該施肥量に応じて上記施肥手段４を制御する施肥手段制御部２３と、上記植付手段３を制御する植付手段制御部２４と、施肥量や土壌特性を記憶する記憶部２５と、作業者による設定操作などを行うための入力表示手段２６とを備えている。
信号処理部２１は、それぞれ位置測定手段７、速度測定手段８、深度測定手段１４、電気伝導度測定手段１５、硬軟測定手段１６から、それぞれ走行手段２の位置情報および絶対速度、泥部Ｆｂの深度、泥部Ｆｂの電気伝導度、泥部Ｆｂの硬さの情報を入力し、処理するようになっている。
施肥量算出部２２では、水田Ｆの各位置ごとに、上記深度測定手段１４、電気伝導度測定手段１５、硬軟測定手段１６が測定した各土壌特性に関するデータから、後述する手順で施肥量を算出するようになっている。
上記施肥手段制御部２３は、上記施肥手段４の送出手段１２を制御し、上記施肥量算出部２２が算出した施肥量に応じて上記施肥手段４による施肥量を制御するようになっている。
上記植付手段制御部２４は、上記速度測定手段８による走行手段２の絶対速度に基づいて、苗Ｒを等間隔で植付るよう、上記植付手段３の動作を制御するようになっている。
上記記憶部２５には、位置測定手段７が測定した位置情報とともに、その位置情報に関する上記土壌特性のデータや施肥量を記憶し、また以下に説明する施肥量の算出に使用する各定数などを記憶し、さらに、過去の土壌特性の測定データや施肥量を記憶するようになっている。
上記入力表示手段２６は、上記測定手段５による測定結果や上記施肥量算出部２２が算出した施肥量などを表示するモニタや、上記記憶部２５に施肥量の算出に使用する各定数などを登録するための入力手段を備えている。
【００１３】
以下、図４を用いながら、上記施肥装置１を用いた水田Ｆへの施肥作業について説明する。
最初に、作業者の操作により走行手段２が水田Ｆ内に入ると、上記位置測定手段７が走行手段２の位置を測定し、この「位置情報：Ｐ」が制御手段６の信号処理部２１を介して施肥量算出部２２に取得される。
これと同時に、上記深度測定手段１４、電気伝導度測定手段１５、硬軟測定手段１６がそれぞれ「泥部の電気伝導度：ＥＣ」、「泥部の深度：Ｄ」、「泥部の硬度：Ｈ」を測定し、それぞれ信号処理部２１を介して施肥量算出部２２に取得される（１０１）。
【００１４】
次に施肥量算出部２２は、記憶部２５から「位置情報：Ｐ」に関連付けて「過去の電気伝導度：ＥＣｏ」、「過去の深度：Ｄｏ」を検索する（１０２）。
これらのデータが記憶部２５に記憶されていない場合には、そのまま後述する手順（１０７）に移行し、これら過去のデータが記憶されている場合には、これに基づいて水田Ｆの中の各位置ごとに「過去の肥沃度：Ｆｏ」を算出する（１０３）。このときの計算式は以下の通りである。
Ｆｏ＝ＥＣｏ×Ｄｏ…（式１）
次に、水田Ｆの中の各位置毎の「過去の肥沃度：Ｆｏ」から、水田Ｆ全体の「過去の肥沃度の平均値：Ｆａ」および「過去の肥沃度の標準偏差：Ｆｄ」を算出する（１０４）。
さらに、施肥量算出部２２は「位置情報：Ｐ」に関連付けられた「過去の硬度：Ｈｏ」を呼び出すとともに、あわせて水田Ｆ全体の「過去の硬度の平均値：Ｈａ」および「過去の硬度の標準偏差：Ｈｄ」をそれぞれ算出する（１０５）。ここで、過去のデータとしては直近のデータを用いることが望ましい。
そして、施肥量算出部２２は「肥沃度の基準値：Ｆｓ」を算出する（１０６）。このときの計算式は以下の通りである。
Ｆｓ＝Ｆａ（１＋Ｃ）…（式２）
ここで、Ｃは任意定数で適宜変更可能であり、通常は０に設定されている。
なお上記「肥沃度の基準値：Ｆｓ」については、別途測定した水田Ｆの土壌特性などから、推定した値を使用することも可能である。さらには、これらの値の算出を予め作業前に行っておくことで、施肥量の算出時間を短縮できる。
【００１５】
次に、施肥量算出部２２は「位置情報：Ｐ」に対応した、上記硬軟測定手段１６が測定した現在の「泥部の硬度：Ｈ」を以下の条件式にあてはめる（１０７）。
Ｈ＞Ａ×Ｈｔ…（式３）
ここで、Ａは任意定数で適宜変更可能であり、通常は１に設定されている。またＨｔは「泥部の硬度の閾値」を示し、使用する水田Ｆの土壌特性にあわせて個別に設定可能な経験値等のパラメータとなっている。
そして、「泥部の硬度：Ｈ」が上記条件式を満たさない場合、施肥量算出部２２は「施肥量：Ｙ」を０とする（１０８）。
すなわち、設定した閾値を下回る程度に泥部１５ｂが軟らかい場合には、稲が高く伸びることで倒伏しやすくなることから、施肥をせず生育を抑えるようにしている。なお、この場合に施肥量を０とはせずに少なくして、最低限の肥料を施肥するように設定することも可能である。
【００１６】
手順１０７において「泥部の硬度：Ｈ」が上記条件式（式３）を満たし、かつ測定手段５によって「泥部の電気伝導度：ＥＣ」および「泥部の深度：Ｄ」が測定された場合には、施肥量算出部２２は以下の式を用いて「肥沃度：Ｆ」を算出する（１０９）。
Ｆ＝ＥＣ×Ｄ…（式４）
上記式４により、本実施例では「泥部の電気伝導度：ＥＣ」が高くなるに応じて肥沃度が高く、低くなるに応じて肥沃度が低くなるように算出され、また「泥部の深度：Ｄ」が深くなるに応じてい肥沃度が高く、浅くなるに応じて肥沃度が低くなるように算出されるようになっている。
【００１７】
上記「肥沃度：Ｆ」を算出したら、施肥量算出部２２はこの「肥沃度：Ｆ」を「肥沃度の閾値：Ｆｔ」と比較する（１１０）。ここで「肥沃度の閾値：Ｆｔ」とは用いる肥料の成分や経験に基づいて予め設定する値となっている。
「肥沃度：Ｆ」が「肥沃度の閾値：Ｆｔ」を越える場合、その位置の泥部Ｆｂは十分に肥沃であると考えられるので、この場合、施肥量算出部２２は過剰施肥とならないよう、「施肥量：Ｙ」を０とする（１０８）。
【００１８】
手順１０７において「泥部の硬度：Ｈ」が上記条件式（式３）を満たし、かつ手順１１０において「肥沃度：Ｆ」が「肥沃度の閾値：Ｆｔ」を越えなかった場合には、施肥量算出部２２は以下の式を用いて「施肥量：Ｙ」を算出する（１１１）。
Ｙ＝Ｋ［１−Ｎ｛（Ｆ−Ｆｓ）／Ｆｄ｝］…（式５）
ここで、「施肥量：Ｙ」は一苗あたりの施肥量であり、Ｎは施肥量増減の可変パラメータであって任意に設定可能な数値である。
上記式５により、本実施例では「肥沃度：Ｆ」が高くなるに応じて施肥量を少なく、低くなるに応じて施肥量を多くするように「施肥量：Ｙ」が算出されるようになっている。
なお、上記式５において、「過去の肥沃度の標準偏差：Ｆｄ」を、上記「肥沃度の基準値：Ｆｓ」としてもよい。
【００１９】
一方、手順１０７において「泥部の硬度：Ｈ」が上記条件式（式３）を満たし、かつ手順１１０において「肥沃度：Ｆ」が「肥沃度の閾値：Ｆｔ」を越えなかった場合であっても、その水田Ｆに初めて肥料を施肥する場合など、前述の手順１０２において過去のデータが記憶部２５に記憶されていないなかった場合には、施肥量算出部２２は以下の式を用いて「施肥量：Ｙ」の算出を行う（１１２）。
Ｙ＝Ｋ［１−Ｌ｛（Ｄ−Ｄｓ）／Ｄｓ｝］…（式６）
ここで、「施肥量：Ｙ」とは一苗あたりの施肥量である。また、Ｄｓは田起こし、代掻きをする際の泥部１５ｂの深度の設計値、あるいは目標値である。さらに、Ｌは施肥量増減の可変パラメータであって任意に設定可能な数値である。そしてＫは一苗あたりの慣行施肥量（ｋｇ／１０ａ）であって株密度や環境保全を考慮した施肥量の最大値を言う。
上記式６のように、本実施例では「泥部の深度：Ｄ」が深いときには施肥量が少なく、浅いときには施肥量が多くなるように「施肥量：Ｙ」が算出されるようになっている。
【００２０】
このようにして、上記施肥量算出部２２が「施肥量：Ｙ」を算出したら、上記記憶部２５は「位置情報：Ｐ」に関連付けて、測定した「泥部の電気伝導度：ＥＣ」、「泥部の深度：Ｄ」「泥部の硬度：Ｈ」および、算出した「施肥量：Ｙ」をそれぞれ記憶する（１１３）。
これにより、次回の施肥の際にはこの記憶部２５に記憶したこれらのデータを使用することができ、また、記憶部２５に記憶されたデータを用いて水田Ｆの土壌特性や施肥量に関する水田Ｆ全体についての分布図等のマップを作成することができ、効率的な稲の育成のための分析を行うことができる。
【００２１】
そして、上記施肥手段制御部２３は、上記施肥量算出部２２が算出した施肥量に応じて施肥手段４を制御することで水田Ｆに肥料を施肥し、併せて上記植付手段制御部２４は植付手段３を制御して苗Ｒを水田Ｆに植えつける（１１４）。
このとき、走行手段２は泥部Ｆｂにより車輪２ａがスリップする場合があるため、車輪２ａの回転に基づく速度に基づいて施肥や植付を行うと、これらの間隔が一定とはならなくなる。
このため、施肥手段制御部２３は上記速度測定手段８により走行手段２の絶対速度を用いて、施肥手段４により等間隔に施肥を行うようにし、さらに上記植付手段制御部２４は、上記施肥手段４が施肥した位置に苗Ｒを植えつけるようになっている。
【００２２】
図５は、電気伝導度測定手段１５に関する他の実施例を示し、走行手段２の下部に設けられた４つのステー３１と、各ステー３１の下端に回転可能に設けられた円盤状の電極３２とを備えている。
上記電極３２の一部は泥部Ｆｂ内に挿入されるようになっており、走行手段２の走行に伴って回転するとともに、該電極３２の沈下量は図示しない沈下センサによって測定されている。
このように、本実施例の電気伝導度測定手段１５は４つの電極３２を備えており、いわゆる４端子法により電気伝導度を測定するようになっている。
具体的には、上記電流発生手段は外側に位置する２つの電極３２の間で電流を流し、上記電圧測定手段は内側に位置する２つの電極３２間の電圧を測定するようになっている。
そして、電気伝導度算出手段１５は、上記沈下センサによる電極３２の沈下量と、電圧測定手段が測定した電圧とから、泥部Ｆｂの電気伝導度を算出するようになっている。
なお、円盤状の電極３２を省略し、ステー３１の先端部分を電極として直接泥部１５ｂに挿入した構成や、外側の２つの電極３２を第１実施例のように両側の車輪２ａに設け、内側の２つの電極３２をこれらの間に設けた２つのステー３１の先端に設けた構成としてもよい。
また、このようなステー３１および円盤状の電極３２を使用した構成において、上記第１実施例のような２端子法による電気伝導度測定手段１５を構成することも可能である。
さらに、硬軟測定手段１６の第２ロッド１６ｂをステー３１として利用することも可能である。
【００２３】
なお、上記各実施例において、位置測定手段７により取得される位置情報の変化に基づいて走行手段２の絶対速度を測定することも可能であり、この場合は上記速度測定手段８は不要であって、上記施肥手段４および植付手段３はこの位置測定手段７による検出結果に基づいて施肥および植え付けを行うことができる。
また、上記植付手段３に代えて、水田Ｆに種を播く播種手段を設けてもよく、また稲だけに限らず、その他水耕作物にも使用することができる。
さらに、上記実施例では水田Ｆから水を抜いた状態での使用について説明したが、水田Ｆに水を張った状態で使用する場合は、上記施肥手段４のノズル１３の先端を泥部Ｆｂの内部に挿入した状態で施肥を行うことで、泥部Ｆｂに十分に施肥を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施例にかかる施肥装置の構成図。
【図２】施肥手段の制御手段の構成を示す図。
【図３】電気伝導度測定手段を説明する図。
【図４】施肥量の算出手順を説明する図。
【図５】電気伝導度測定手段に関する他の実施例を説明する図。
【符号の説明】
【００２５】
１ 施肥装置 ２ 走行手段
３ 植付手段 ４ 施肥手段
５ 測定手段 １４ 深度測定手段
１５ 電気伝導度測定手段 １６ 硬軟測定手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は施肥装置に関し、詳しくは泥部を走行する走行手段と、泥部の土壌特性を測定する測定手段と、泥部に肥料を施す施肥手段とを備えた施肥装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水田を走行する走行手段と、水田に肥料を施す施肥手段とを備えた施肥装置が知られている。
このような施肥装置として、水田の硬盤層から水田表面までの距離を検出する水田深さ検出装置を備えたものが知られ、水田の深さが深くなると施肥量を少量にするようになっている（特許文献１）
また、予め土壌サンプリング車などによって土壌データとその測定位置とを記憶しておき、この測定結果に応じて施肥量を変化させながら施肥を行う施肥装置も知られている（特許文献２）。
【特許文献１】特公平７−９９９７３号公報
【特許文献２】特開２００２−１７１２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、上記特許文献１の施肥装置は、水田の深さが深くなると車輪がスリップして走行速度が遅くなり、その部分の施肥量が相対的に多くなってしまうことを防止するため、施肥量を少なくするものであり、水田全体に均等に施肥することが目的となっている。
しかしながら、水田によっては場所毎に土壌特性が異なっている場合があり、均一に施肥をした場合、場所によっては過剰施肥となって倒伏や米品質が低下することがあるなど、同じ水田でも品質のばらつきが発生するという問題があった。
また、特許文献２の施肥装置では、予め土壌データを土壌サンプリング車などによって収集しなければならず、リアルタイムに土壌特性を測定して施肥を行うことができないものであった。
このような問題に鑑み、本発明は土壌特性に応じた施肥を行うことができ、かつ効率的に施肥を行うことの可能な施肥装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
すなわち、請求項１に記載の施肥装置は、硬盤層上の泥部を走行する走行手段と、上記泥部の土壌特性を測定する測定手段と、泥部に肥料を施す施肥手段とを備えた施肥装置において、
上記測定手段は、土壌特性としての泥部の深度を測定する深度測定手段と、土壌特性としての泥部の電気伝導度を測定する電気伝導度測定手段とを備え、
さらに、上記泥部の深度および電気伝導度とから肥沃度を求めるとともに、該肥沃度に応じて上記施肥手段による施肥量を制御する制御手段を設けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
上記発明によれば、泥部の深度と電気伝導度から肥沃度を求め、この肥沃度に応じて施肥量を制御するので、場所ごとに異なる土壌特性に応じて適切な量の肥料を施肥することができる。また、土壌測定と施肥とを同時に行うことができ、効率的な施肥を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図示実施例について説明すると、図１は本発明にかかる施肥装置１を示し、水田Ｆを走行する走行手段２と、水田Ｆに苗Ｒの植付を行う植付手段３と、水田Ｆに肥料を施す施肥手段４と、水田Ｆの土壌特性を測定する測定手段５とを備え、これらは制御手段６に接続されている。
上記水田Ｆは、走行手段２が走行する硬盤層Ｆａの上に泥部Ｆｂが形成された状態となっており、走行手段２は泥部Ｆｂに沈んだ状態で硬盤層Ｆａ上を走行するようになっている。また本実施例では、通常は張られている泥部Ｆｂの上部の水が予め抜かれている。
そして上記施肥装置１によれば、走行手段２が水田Ｆを走行すると、上記測定手段５が走行した部分の泥部Ｆｂの土壌特性を測定し、制御手段６で泥部Ｆｂの肥沃度を求めるとともに、施肥手段４を制御して土壌特性に応じた適切な量の肥料を施肥し、併せて上記植付手段３により苗Ｒの植付を行うようになっている。
このようにすることで、水田Ｆ全体の土壌特性を均一とすることができ、また土壌特性の測定と同時に苗Ｒの植付を行うことができるので、安定した収穫を期待できるとともに効率的な農作業を行うことができる。
【０００７】
上記走行手段２には従来公知のトラクタを利用することができ、また走行手段２と植付手段３からなる従来公知の田植え機を用いることができる。なお、図示運転席やハンドルを備えた走行手段の他、他の構成を有する従来公知の走行手段を使用することができる。
上記植付手段３は従来公知であって詳細な説明は省略するが、苗Ｒを走行手段２の幅方向に等間隔に植付けるととともに、走行手段２の走行速度に応じて所定間隔で苗Ｒを植えるようになっている。
また走行手段２には、走行手段２の位置を測定する位置測定手段７と、走行手段２の絶対速度を測定する速度測定手段８とが設けられている。
位置測定手段７にはＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を用いることができ、走行手段２が水田Ｆを走行すると、該走行手段２の位置情報を順次取得するようになっている。
上記速度測定手段８は、超音波速度計など、水田Ｆの表面に対する走行手段２の対地絶対速度を測定するセンサであって、走行手段２が備える速度計では、泥部Ｆｂにより車輪が空転すると正確な速度が測定できないことから、速度測定手段８による絶対速度を測定するようになっている。
【０００８】
上記施肥手段４は、粒状肥料を収容したタンク１１と、該タンク１１から所定量の肥料を送出する送出手段１２と、肥料を散布するノズル１３とから構成され、上記制御手段６が送出手段１２を制御することで、施肥量を調整することが可能となっている。
このような施肥手段４は、植付手段３で植えつけられる苗Ｒの列数に応じて設けられ、上記ノズル１３は苗Ｒが植付けられる位置をめがけて肥料を散布するようになっている。
また、本実施例では、上記ノズル１３は上記植付手段３よりも前方に設けられており、走行手段２が走行すると、先にノズル１３から肥料を散布し、その後植付手段３が肥料の散布された位置に苗Ｒを植付けるようになっている。
なお、ノズル１３を植付手段３の植付位置近傍に位置させ、植付と同時に施肥するようにしても良く、施肥手段４で施肥する肥料は粒状に限らず、液状であっても良い。
【０００９】
上記測定手段５は、泥部Ｆｂの深度を測定する深度測定手段１４と、泥部Ｆｂの電気伝導度を測定する電気伝導度測定手段１５と、泥部Ｆｂの硬さを測定する硬軟測定手段１６とから構成されている。
上記深度測定手段１４は、上記走行手段２の下面に設けられた第１ポテンショメータ１４ａと、第１ポテンショメータ１４ａに回転可能に設けられた第１ロッド１４ｂと、該第１ロッド１４ｂの先端に設けられたフロート１４ｃとから構成されている。
フロート１４ｃは泥部Ｆｂの表面に浮上するようになっており、泥部Ｆｂの深さが変化して走行手段２の位置が上下に変動すると、走行手段２に対して相対的に上下動するようになっている。
走行手段２に対してフロート１４ｃが上下動することにより、上記第１ロッド１４ｂが第１ポテンショメータ１４ａを中心に回転し、第１ポテンショメータ１４ａはこの第１ロッド１４ｂの回転角度に基づいて泥部Ｆｂの深さの変化を測定する。
【００１０】
上記電気伝導度測定手段１５は、図３に示すように走行手段２の車輪２ａ（例えば前輪）の内側に設けられた２つの円盤状の電極１５ａと、これら電極１５ａに電流を印加する図示しない電流発生手段と、電極１５ａの泥部Ｆｂへの沈下量を測定する図示しない沈下センサと、電極１５ａ間の電圧を測定する図示しない電圧測定手段と、上記沈下量と電圧とから電気伝導度を算出する電気伝導度算出手段とから構成されている。
上記電極１５ａは、走行手段２に対して絶縁状態で車輪２ａに固定されており、その外径は車輪２ａと略同径もしくは若干小径となっている。このため、泥部Ｆｂには電極１５ａの一部が常時沈下しており、この沈下量は上記沈下センサによって測定される。
このように、本実施例の電気伝導度測定手段１５は２つの電極１５ａを備えており、いわゆる２端子法により電気伝導度を測定するようになっている。
具体的には、上記電流発生手段が一方の電極１５ａに電流を印加すると、この電流は泥部Ｆｂを介して他方の電極１５ａに流れ、上記電圧測定手段は２つの電極１５ａ，１５ａ間の電圧を測定する。
そして、電気伝導度算出手段は、上記沈下センサによる電極１５ａの沈下量と、２つの電極１５ａ，１５ａ間を流れる電流値と、電圧測定手段が測定した電圧とから、泥部Ｆｂの電気伝導度を算出するようになっている。
なお、上記電極１５ａとして、車輪２ａが導電体である場合には上記電極１５ａに代えて該車輪２ａをそのまま用いることが可能である。
【００１１】
上記硬軟測定手段１６は、上記走行手段２の下面に設けられた第２ポテンショメータ１６ａと、第２ポテンショメータ１６ａに回転可能に設けられた第２ロッド１６ｂとから構成されている。
上記第２ロッド１６ｂは第２ポテンショメータ１６ａから下方に向けて設けられており、走行手段２の進行方向前方に付勢された状態で、その下端が泥部Ｆｂ内に挿入されるようになっている。
このような構成により、走行手段２が走行すると、泥部Ｆｂの抵抗によって第２ロッド１６ｂの下端が後方に押され、これにより第２ロッド１６ｂが第２ポテンショメータ１６ａに対して回転するので、第２ポテンショメータ１６ａはこの第２ロッド１６ｂの回転角度に基づいて泥部Ｆｂの硬さの変化を測定する。
なお、第２ポテンショメータ１６ａに代えて、歪センサやロードセルを設け、泥部Ｆｂの抵抗により、第２ロッド１６ｂに印加された応力を検出して、硬さの変化を測定するようにしてもよい。
【００１２】
上記制御手段６は、図２に示すように、上記測定手段５などから土壌特性などに関する信号を受信する信号処理部２１と、測定された土壌特性から施肥量を算出する施肥量算出部２２と、該施肥量に応じて上記施肥手段４を制御する施肥手段制御部２３と、上記植付手段３を制御する植付手段制御部２４と、施肥量や土壌特性を記憶する記憶部２５と、作業者による設定操作などを行うための入力表示手段２６とを備えている。
信号処理部２１は、それぞれ位置測定手段７、速度測定手段８、深度測定手段１４、電気伝導度測定手段１５、硬軟測定手段１６から、それぞれ走行手段２の位置情報および絶対速度、泥部Ｆｂの深度、泥部Ｆｂの電気伝導度、泥部Ｆｂの硬さの情報を入力し、処理するようになっている。
施肥量算出部２２では、水田Ｆの各位置ごとに、上記深度測定手段１４、電気伝導度測定手段１５、硬軟測定手段１６が測定した各土壌特性に関するデータから、後述する手順で施肥量を算出するようになっている。
上記施肥手段制御部２３は、上記施肥手段４の送出手段１２を制御し、上記施肥量算出部２２が算出した施肥量に応じて上記施肥手段４による施肥量を制御するようになっている。
上記植付手段制御部２４は、上記速度測定手段８による走行手段２の絶対速度に基づいて、苗Ｒを等間隔で植付るよう、上記植付手段３の動作を制御するようになっている。
上記記憶部２５には、位置測定手段７が測定した位置情報とともに、その位置情報に関する上記土壌特性のデータや施肥量を記憶し、また以下に説明する施肥量の算出に使用する各定数などを記憶し、さらに、過去の土壌特性の測定データや施肥量を記憶するようになっている。
上記入力表示手段２６は、上記測定手段５による測定結果や上記施肥量算出部２２が算出した施肥量などを表示するモニタや、上記記憶部２５に施肥量の算出に使用する各定数などを登録するための入力手段を備えている。
【００１３】
以下、図４を用いながら、上記施肥装置１を用いた水田Ｆへの施肥作業について説明する。
最初に、作業者の操作により走行手段２が水田Ｆ内に入ると、上記位置測定手段７が走行手段２の位置を測定し、この「位置情報：Ｐ」が制御手段６の信号処理部２１を介して施肥量算出部２２に取得される。
これと同時に、上記深度測定手段１４、電気伝導度測定手段１５、硬軟測定手段１６がそれぞれ「泥部の電気伝導度：ＥＣ」、「泥部の深度：Ｄ」、「泥部の硬度：Ｈ」を測定し、それぞれ信号処理部２１を介して施肥量算出部２２に取得される（１０１）。
【００１４】
次に施肥量算出部２２は、記憶部２５から「位置情報：Ｐ」に関連付けて「過去の電気伝導度：ＥＣｏ」、「過去の深度：Ｄｏ」を検索する（１０２）。
これらのデータが記憶部２５に記憶されていない場合には、そのまま後述する手順（１０７）に移行し、これら過去のデータが記憶されている場合には、これに基づいて水田Ｆの中の各位置ごとに「過去の肥沃度：Ｆｏ」を算出する（１０３）。このときの計算式は以下の通りである。
Ｆｏ＝ＥＣｏ×Ｄｏ…（式１）
次に、水田Ｆの中の各位置毎の「過去の肥沃度：Ｆｏ」から、水田Ｆ全体の「過去の肥沃度の平均値：Ｆａ」および「過去の肥沃度の標準偏差：Ｆｄ」を算出する（１０４）。
さらに、施肥量算出部２２は「位置情報：Ｐ」に関連付けられた「過去の硬度：Ｈｏ」を呼び出すとともに、あわせて水田Ｆ全体の「過去の硬度の平均値：Ｈａ」および「過去の硬度の標準偏差：Ｈｄ」をそれぞれ算出する（１０５）。ここで、過去のデータとしては直近のデータを用いることが望ましい。
そして、施肥量算出部２２は「肥沃度の基準値：Ｆｓ」を算出する（１０６）。このときの計算式は以下の通りである。
Ｆｓ＝Ｆａ（１＋Ｃ）…（式２）
ここで、Ｃは任意定数で適宜変更可能であり、通常は０に設定されている。
なお上記「肥沃度の基準値：Ｆｓ」については、別途測定した水田Ｆの土壌特性などから、推定した値を使用することも可能である。さらには、これらの値の算出を予め作業前に行っておくことで、施肥量の算出時間を短縮できる。
【００１５】
次に、施肥量算出部２２は「位置情報：Ｐ」に対応した、上記硬軟測定手段１６が測定した現在の「泥部の硬度：Ｈ」を以下の条件式にあてはめる（１０７）。
Ｈ＞Ａ×Ｈｔ…（式３）
ここで、Ａは任意定数で適宜変更可能であり、通常は１に設定されている。またＨｔは「泥部の硬度の閾値」を示し、使用する水田Ｆの土壌特性にあわせて個別に設定可能な経験値等のパラメータとなっている。
そして、「泥部の硬度：Ｈ」が上記条件式を満たさない場合、施肥量算出部２２は「施肥量：Ｙ」を０とする（１０８）。
すなわち、設定した閾値を下回る程度に泥部１５ｂが軟らかい場合には、稲が高く伸びることで倒伏しやすくなることから、施肥をせず生育を抑えるようにしている。なお、この場合に施肥量を０とはせずに少なくして、最低限の肥料を施肥するように設定することも可能である。
【００１６】
手順１０７において「泥部の硬度：Ｈ」が上記条件式（式３）を満たし、かつ測定手段５によって「泥部の電気伝導度：ＥＣ」および「泥部の深度：Ｄ」が測定された場合には、施肥量算出部２２は以下の式を用いて「肥沃度：Ｆ」を算出する（１０９）。
Ｆ＝ＥＣ×Ｄ…（式４）
上記式４により、本実施例では「泥部の電気伝導度：ＥＣ」が高くなるに応じて肥沃度が高く、低くなるに応じて肥沃度が低くなるように算出され、また「泥部の深度：Ｄ」が深くなるに応じてい肥沃度が高く、浅くなるに応じて肥沃度が低くなるように算出されるようになっている。
【００１７】
上記「肥沃度：Ｆ」を算出したら、施肥量算出部２２はこの「肥沃度：Ｆ」を「肥沃度の閾値：Ｆｔ」と比較する（１１０）。ここで「肥沃度の閾値：Ｆｔ」とは用いる肥料の成分や経験に基づいて予め設定する値となっている。
「肥沃度：Ｆ」が「肥沃度の閾値：Ｆｔ」を越える場合、その位置の泥部Ｆｂは十分に肥沃であると考えられるので、この場合、施肥量算出部２２は過剰施肥とならないよう、「施肥量：Ｙ」を０とする（１０８）。
【００１８】
手順１０７において「泥部の硬度：Ｈ」が上記条件式（式３）を満たし、かつ手順１１０において「肥沃度：Ｆ」が「肥沃度の閾値：Ｆｔ」を越えなかった場合には、施肥量算出部２２は以下の式を用いて「施肥量：Ｙ」を算出する（１１１）。
Ｙ＝Ｋ［１−Ｎ｛（Ｆ−Ｆｓ）／Ｆｄ｝］…（式５）
ここで、「施肥量：Ｙ」は一苗あたりの施肥量であり、Ｎは施肥量増減の可変パラメータであって任意に設定可能な数値である。
上記式５により、本実施例では「肥沃度：Ｆ」が高くなるに応じて施肥量を少なく、低くなるに応じて施肥量を多くするように「施肥量：Ｙ」が算出されるようになっている。
なお、上記式５において、「過去の肥沃度の標準偏差：Ｆｄ」を、上記「肥沃度の基準値：Ｆｓ」としてもよい。
【００１９】
一方、手順１０７において「泥部の硬度：Ｈ」が上記条件式（式３）を満たし、かつ手順１１０において「肥沃度：Ｆ」が「肥沃度の閾値：Ｆｔ」を越えなかった場合であっても、その水田Ｆに初めて肥料を施肥する場合など、前述の手順１０２において過去のデータが記憶部２５に記憶されていないなかった場合には、施肥量算出部２２は以下の式を用いて「施肥量：Ｙ」の算出を行う（１１２）。
Ｙ＝Ｋ［１−Ｌ｛（Ｄ−Ｄｓ）／Ｄｓ｝］…（式６）
ここで、「施肥量：Ｙ」とは一苗あたりの施肥量である。また、Ｄｓは田起こし、代掻きをする際の泥部１５ｂの深度の設計値、あるいは目標値である。さらに、Ｌは施肥量増減の可変パラメータであって任意に設定可能な数値である。そしてＫは一苗あたりの慣行施肥量（ｋｇ／１０ａ）であって株密度や環境保全を考慮した施肥量の最大値を言う。
上記式６のように、本実施例では「泥部の深度：Ｄ」が深いときには施肥量が少なく、浅いときには施肥量が多くなるように「施肥量：Ｙ」が算出されるようになっている。
【００２０】
このようにして、上記施肥量算出部２２が「施肥量：Ｙ」を算出したら、上記記憶部２５は「位置情報：Ｐ」に関連付けて、測定した「泥部の電気伝導度：ＥＣ」、「泥部の深度：Ｄ」「泥部の硬度：Ｈ」および、算出した「施肥量：Ｙ」をそれぞれ記憶する（１１３）。
これにより、次回の施肥の際にはこの記憶部２５に記憶したこれらのデータを使用することができ、また、記憶部２５に記憶されたデータを用いて水田Ｆの土壌特性や施肥量に関する水田Ｆ全体についての分布図等のマップを作成することができ、効率的な稲の育成のための分析を行うことができる。
【００２１】
そして、上記施肥手段制御部２３は、上記施肥量算出部２２が算出した施肥量に応じて施肥手段４を制御することで水田Ｆに肥料を施肥し、併せて上記植付手段制御部２４は植付手段３を制御して苗Ｒを水田Ｆに植えつける（１１４）。
このとき、走行手段２は泥部Ｆｂにより車輪２ａがスリップする場合があるため、車輪２ａの回転に基づく速度に基づいて施肥や植付を行うと、これらの間隔が一定とはならなくなる。
このため、施肥手段制御部２３は上記速度測定手段８により走行手段２の絶対速度を用いて、施肥手段４により等間隔に施肥を行うようにし、さらに上記植付手段制御部２４は、上記施肥手段４が施肥した位置に苗Ｒを植えつけるようになっている。
【００２２】
図５は、電気伝導度測定手段１５に関する他の実施例を示し、走行手段２の下部に設けられた４つのステー３１と、各ステー３１の下端に回転可能に設けられた円盤状の電極３２とを備えている。
上記電極３２の一部は泥部Ｆｂ内に挿入されるようになっており、走行手段２の走行に伴って回転するとともに、該電極３２の沈下量は図示しない沈下センサによって測定されている。
このように、本実施例の電気伝導度測定手段１５は４つの電極３２を備えており、いわゆる４端子法により電気伝導度を測定するようになっている。
具体的には、上記電流発生手段は外側に位置する２つの電極３２の間で電流を流し、上記電圧測定手段は内側に位置する２つの電極３２間の電圧を測定するようになっている。
そして、電気伝導度算出手段１５は、上記沈下センサによる電極３２の沈下量と、電圧測定手段が測定した電圧とから、泥部Ｆｂの電気伝導度を算出するようになっている。
なお、円盤状の電極３２を省略し、ステー３１の先端部分を電極として直接泥部１５ｂに挿入した構成や、外側の２つの電極３２を第１実施例のように両側の車輪２ａに設け、内側の２つの電極３２をこれらの間に設けた２つのステー３１の先端に設けた構成としてもよい。
また、このようなステー３１および円盤状の電極３２を使用した構成において、上記第１実施例のような２端子法による電気伝導度測定手段１５を構成することも可能である。
さらに、硬軟測定手段１６の第２ロッド１６ｂをステー３１として利用することも可能である。
【００２３】
なお、上記各実施例において、位置測定手段７により取得される位置情報の変化に基づいて走行手段２の絶対速度を測定することも可能であり、この場合は上記速度測定手段８は不要であって、上記施肥手段４および植付手段３はこの位置測定手段７による検出結果に基づいて施肥および植え付けを行うことができる。
また、上記植付手段３に代えて、水田Ｆに種を播く播種手段を設けてもよく、また稲だけに限らず、その他水耕作物にも使用することができる。
さらに、上記実施例では水田Ｆから水を抜いた状態での使用について説明したが、水田Ｆに水を張った状態で使用する場合は、上記施肥手段４のノズル１３の先端を泥部Ｆｂの内部に挿入した状態で施肥を行うことで、泥部Ｆｂに十分に施肥を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施例にかかる施肥装置の構成図。
【図２】施肥手段の制御手段の構成を示す図。
【図３】電気伝導度測定手段を説明する図。
【図４】施肥量の算出手順を説明する図。
【図５】電気伝導度測定手段に関する他の実施例を説明する図。
【符号の説明】
【００２５】
１ 施肥装置 ２ 走行手段
３ 植付手段 ４ 施肥手段
５ 測定手段 １４ 深度測定手段
１５ 電気伝導度測定手段 １６ 硬軟測定手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬盤層上の泥部を走行する走行手段と、上記泥部の土壌特性を測定する測定手段と、泥部に肥料を施す施肥手段とを備えた施肥装置において、
上記測定手段は、土壌特性としての泥部の深度を測定する深度測定手段と、土壌特性としての泥部の電気伝導度を測定する電気伝導度測定手段とを備え、
さらに、上記泥部の深度および電気伝導度とから肥沃度を求めるとともに、該肥沃度に応じて上記施肥手段による施肥量を制御する制御手段を設けたことを特徴とする施肥装置。
【請求項２】
上記肥沃度は、泥部の深度が深くなるに応じて高く、泥部の電気伝導度が高くなるに応じて高くなり、泥部の深度が浅くなるに応じて低く、泥部の電気伝導度が低くなるに応じて低くなるよう算出され、
上記制御手段は、肥沃度が高くなるに応じて上記施肥手段による施肥量を少なくし、もしくは施肥をせず、肥沃度が低くなるに応じて施肥量を多くするよう制御することを特徴とする請求項１に記載の施肥装置。
【請求項３】
上記測定手段は、土壌特性としての泥部の硬軟を測定する硬軟測定手段を備え、上記制御手段は、上記泥部の硬軟に応じて上記施肥手段による施肥量を制御することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の施肥装置。
【請求項４】
上記制御手段は、泥部が軟らかい場合には、施肥量を少なくするもしくは施肥をしないことを特徴とする請求項３に記載の施肥装置。
【請求項５】
上記走行手段の位置を測定する位置測定手段を設け、
上記制御手段は、位置測定手段が測定した各位置毎に、上記測定手段が測定した土壌特性を記憶するとともに、同じ位置における過去の土壌特性を加味して施肥量を算出することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の施肥装置。
【請求項６】
上記電気伝導度測定手段は、泥部に挿入される２つの電極を備え、２つの電極間の泥部の電気伝導度を測定することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の施肥装置。
【請求項７】
上記電気伝導度測定手段は、所定間隔で走行手段に設けられて泥部に挿入される４つの電極を備え、外側の２つの電極間に電流を流すとともに、内側の２つの電極間の電圧を測定して泥部の電気伝導度を測定することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の施肥装置。
【請求項８】
上記走行手段に、苗の植付けを行う植付手段または、種を播く播種手段のいずれかを設け、上記施肥手段による施肥と同時に、苗の植付けまたは種を播くことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の施肥装置。
【請求項１】
硬盤層上の泥部を走行する走行手段と、上記泥部の土壌特性を測定する測定手段と、泥部に肥料を施す施肥手段とを備えた施肥装置において、
上記測定手段は、土壌特性としての泥部の深度を測定する深度測定手段と、土壌特性としての泥部の電気伝導度を測定する電気伝導度測定手段とを備え、
さらに、上記泥部の深度および電気伝導度とから肥沃度を求めるとともに、該肥沃度に応じて上記施肥手段による施肥量を制御する制御手段を設けたことを特徴とする施肥装置。
【請求項２】
上記肥沃度は、泥部の深度が深くなるに応じて高く、泥部の電気伝導度が高くなるに応じて高くなり、泥部の深度が浅くなるに応じて低く、泥部の電気伝導度が低くなるに応じて低くなるよう算出され、
上記制御手段は、肥沃度が高くなるに応じて上記施肥手段による施肥量を少なくし、もしくは施肥をせず、肥沃度が低くなるに応じて施肥量を多くするよう制御することを特徴とする請求項１に記載の施肥装置。
【請求項３】
上記測定手段は、土壌特性としての泥部の硬軟を測定する硬軟測定手段を備え、上記制御手段は、上記泥部の硬軟に応じて上記施肥手段による施肥量を制御することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の施肥装置。
【請求項４】
上記制御手段は、泥部が軟らかい場合には、施肥量を少なくするもしくは施肥をしないことを特徴とする請求項３に記載の施肥装置。
【請求項５】
上記走行手段の位置を測定する位置測定手段を設け、
上記制御手段は、位置測定手段が測定した各位置毎に、上記測定手段が測定した土壌特性を記憶するとともに、同じ位置における過去の土壌特性を加味して施肥量を算出することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の施肥装置。
【請求項６】
上記電気伝導度測定手段は、泥部に挿入される２つの電極を備え、２つの電極間の泥部の電気伝導度を測定することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の施肥装置。
【請求項７】
上記電気伝導度測定手段は、所定間隔で走行手段に設けられて泥部に挿入される４つの電極を備え、外側の２つの電極間に電流を流すとともに、内側の２つの電極間の電圧を測定して泥部の電気伝導度を測定することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の施肥装置。
【請求項８】
上記走行手段に、苗の植付けを行う植付手段または、種を播く播種手段のいずれかを設け、上記施肥手段による施肥と同時に、苗の植付けまたは種を播くことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の施肥装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１９（Ｐ２０１０−１９Ａ）
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６０２００（Ｐ２００８−１６０２００）
【出願日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【出願人】（５０８１８５８８９）
【出願人】（３９３０２８３５７）シブヤマシナリー株式会社 (77)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【出願人】（５０８１８５８８９）
【出願人】（３９３０２８３５７）シブヤマシナリー株式会社 (77)
【Ｆターム（参考）】
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