茶園の収量分布計測用摘採機

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要約

茶園に敷設したレール上を自走し、収量分布を得るための計測用摘採機である。本機を用いることで、精密農業を実現する上で重要な情報となる茶園における収量分布を収量メッシュマップとして得ることができる。

キーワード: 茶園、収量分布、計測用摘採機、精密農業、収量メッシュマップ
担当:野菜・茶業試験場・茶利用加工部・製茶システム研究室
連絡先:0547-45-4950
部会名:野菜・茶業総合農業(作業技術)
専門:機械・作業
対象:茶
分類:研究

背景・ねらい

従来の茶園管理では、圃場内の茶樹の生育が均一と仮定して肥料などを一様に散布していたが、近年問題となっている過剰施肥などによる環境への悪影響を軽減するためには、圃場内の茶樹の生育のばらつきに対応し、必要箇所に必要量を投入する精密農業の概念が必要となる。そのためには、まず圃場内の生育分布や収量分布を計測するための手法が必要となることから、収穫時に収量の分布を得るための計測用摘採機の開発を行う。

成果の内容・特徴

茶園に敷設したレール上を自走する摘採機に、畝幅方向を4等分するよう4個の摘採葉収納バケットを、機体フレームにロードセルを介して取り付ける( 図1 )。また,位置検出用にロータリエンコーダを取り付ける。
摘採計測中は、予め設定した条件に従い、ロードセルとロータリーエンコーダからのデータをサンプリング間隔0.02m程度で連続的にパーソナルコンピュータに取り込む.計測・制御プログラムによりそれぞれ摘採量(kg)と畝端に設定した原点からの距離(m)に変換して、データファイルに保存する( 図2 )。
得られる計測値は、摘採茶葉の重量積算値で、本来単調増加となるが、風や振動などの影響で値が細かく増減しているため、移動平均法などで平滑化する必要がある( 図3 )。任意区間の差分から区間ごとの収量が得られ、畝全域について求めることで、任意のメッシュサイズ(畝幅方向は常に畝を4等分するサイズ(約0.4m)で一定)で収量分布のメッシュマップを得ることができる。
試験圃場(55m×5.4m、3うね)の収量分布をメッシュサイズ1mでみたところ、畝の中央部2列のメッシュが両側に比べて収量が多いことや、他の茶期の計測値と比較したところ、共通して圃場内に収量が相対的に少ない箇所が認められるなど、実際の状態を反映した結果が得られた( 図4 )。