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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WRITER LIST

  1. 山口真弓
    管理栄養士、健康咀嚼指導士、母歯ネットワーク認定 むし歯予防マイスター® 「スマイル☆キッチン~ママとベビー&キッズのための料理教室」主宰。10歳と7歳の子どもを持つママ管理栄養士。 実践大学生活科学部卒業、認知症専門病院にて勤務後、結婚・出産を経てフリーランスに。「おいしく楽しく!スマイル☆な毎日が過ごせるように、笑顔あふれる食卓になるようお手伝い!!」をモットーに、900組以上の親子の相談を受け、ママの視点でアドバイスするなど、栄養相談やコラム執筆、レシピ提供、児童館や保育園の料理教室講師など、幅広く活動中。著書に『管理栄養士ママが教える!子どものからだとこころが育つ!6歳までの食事のホント』(すばる舎)、『作り方・進め方が1冊でわかる 決定版 はじめてのおいしい離乳食』(ナツメ社)がある。
  2. 渡邊智之
    わたなべともゆき。一般社団法人日本農業情報システム協会(JAISA)代表理事、スマートアグリコンサルタンツ合同会社(SAC) 代表/CEO、総務省 地域情報化アドバイザー。大手IT企業に入社し、主に各種センサーによる生育関連データ蓄積及び作業記録アプリ等の開発を主導しつつ、農業法人に飛び込み農業を学ぶ。その後農林水産省でスマート農業推進担当として、政府のスマート農業関連戦略策定や現場の普及促進に努める。慶應義塾大学SFC研究所の研究員や、農林水産省や自治体のスマート農業に関する会議の有識者、座長としても参加。著書に「スマート農業のすすめ~次世代農業人【スマートファーマー】の心得~」(産業開発機構株式会社)がある。
  3. 三好かやの
    みよしかやの。しがないかーちゃんライター。「農耕と園芸」「全国農業新聞」等に記事を執筆。八王子市ユギムラ牧場でかぼちゃの「いいたて雪っ娘」栽培中。共著『私、農家になりました。』(誠文堂新光社)、『東北のすごい生産者に会いに行く』(柴田書店)等がある。http://r.goope.jp/mkayanooo
  4. 山口亮子
    やまぐちりょうこ。フリージャーナリスト。京都大学卒、北京大学修士課程修了。時事通信社を経てフリーに。主に農業と地域活性化、中国を取材。
  5. r-lib(アールリブ)
    これからのかっこいいライフスタイルには「社会のための何か」が入っている、をコンセプトにインタビュー記事やコラムなどを発信するメディア。r-lib編集長は奈良の大峯山で修行するために、毎年夏に1週間は精進潔斎で野菜しか食べない生活をしている。

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