AIによる灌水制御で高糖度トマトの大量安定生産に成功──静岡大学

静岡大学情報学部の峰野博史研究室は、AIによる灌水制御で高糖度トマトの大量安定生産に成功したという研究結果を発表した。

この研究は「多様な環境に自律順応できる水分ストレス高精度予測基盤技術の確立」という研究課題のもと、峰野博史教授が実施。産官学連携事業「A-SAP 産官学金連携イノベーション推進事業」のひとつとして「農業AIを用いたストレス栽培向け灌水制御の実現」というプロジェクトで共同実施された。(以下、峰野研究室の発表を参照)

トマトなどの植物では、栽培過程で適度な水分ストレスを付与することで高糖度な果実を栽培できることが知られている。緻密な灌水制御を必要とするため、熟練農家の匠の技の結晶だった。

そこで峰野研究室では、2017年に植物の水分ストレスは植物のしおれ具合から把握できると仮定し、低解像度の草姿画像と、温度、湿度、明るさという比較的収集容易なデータのみを使用して、植物の茎の太さ(茎径)の変化量を高精度に予測。その予測結果に基づいて灌水を制御するAIの研究開発に成功した。茎径計測のための装置設置の負担が不要なだけでなく、日射比例のように閾値を天候に応じて調整する負担も不要になる。

その後の研究開発によって、AIの予測精度を大幅に向上させるとともに、地元企業である株式会社Happy Quality(宮地社長ら)、サンファーム中山株式会社(玉井社長ら)と連携し、AIでの灌水制御による中玉トマト栽培の実証実験を実施。その結果、AIによる灌水制御で平均糖度8.87(最大16.9)、従来の日射比例による灌水制御を超える高糖度トマトを負担軽減で大量安定生産できることが示された。


また、灌水や成長によって変化の仕方が変わる茎径のように、植物の環境応答といった、植物の顔色をうかがうようなかたちで灌水制御することで、果実の可販率向上につながることも確認。今後様々な異なる栽培条件での実証実験を進めるだけでなく、IoTやAIといった情報科学的アプローチを活用した新たな栽培手法の確立、教育教材化など研究開発していくという。

合わせて、本技術の実用化を目指し、静岡大学発ベンチャーとして起業したアグリエア株式会社や地域社会と連携し、長年の経験と勘に基づいて習得したノウハウの効率的な継承や、AIとの協働による負担軽減、競争優位性の実現を目指していく。

<参考URL>
静岡大学プレスリリース「AI による灌水制御によって高糖度トマトを負担軽減で大量安定生産成功」
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  1. 蒼井ネコ
    農学系の兼業ライター。某大学農学部、某農業レストラン、某飲料会社商品企画を経て、現在は某マルシェアプリでwebマガジン編集として働きながら、猫様のお世話をしている。
  2. 大坪雅喜
    おおつぼまさのぶ。1973年長崎県佐世保市生まれ。FARM DOI 21代表(農業者)・アグリアーティスト。 早稲田大学第一文学部史学科考古学専修卒業。学生時代に考古学、水中写真、自然農という世界を覗き込む。2006年9月、義父が営む農業の後継者として福岡県大川の地で就農。農業に誇りを持ち、未来には普通となるような農業の仕組みやサービス(カタチ)を創造していくイノベーションを巻き起こしたいと考える。縁のある大切な人たち(家族)と過ごす物心ともに満たされた暮らしの実現こそが農業経営の最終的な目的。現在、佐賀大学大学院 農学研究科 特別の課程 農業版MOT 在籍中。
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    おおしろ みゆう。フリーランス編集ライター、大城文筆事務所所長。一次産業ほか地域文化、アウトドアなどお天道様系分野を専門に編集・執筆している。自転車で鍛えた脚力を活かし、農家さんのお手伝いをしながらインタビュー取材を積極的に行う。玉掛け免許と床上式操作クレーン免許所持。
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    いちゅうゆうじ。株式会社収穫祭ベジプロモーター。福岡県農業大学校卒。オランダで1年農業研修。元広告代理店勤務を経て、新規就農6年目。令和元年5月7日に株式会社収穫祭を創業。主に農業現場の声や九州のイベント情報などを発信している。