TOP > 国内特許検索 > 土壌分析装置及び土壌分析方法

土壌分析装置及び土壌分析方法

国内特許コード P190016021
整理番号 (S2016-0875-N0)
掲載日 2019年5月9日
出願番号 特願2018-524093
出願日 平成29年6月19日(2017.6.19)
国際出願番号 JP2017022568
国際公開番号 WO2017221901
国際出願日 平成29年6月19日(2017.6.19)
国際公開日 平成29年12月28日(2017.12.28)
優先権データ
  • 特願2016-121860 (2016.6.20) JP
発明者
  • 小松 隆史
  • 三澤 綱樹
  • 井上 直人
  • 桃崎 英司
  • 織井 孝治
出願人
  • 株式会社小松精機工作所
  • 国立大学法人信州大学
発明の名称 土壌分析装置及び土壌分析方法
発明の概要 【課題】土壌の地力を評価するための指標としてのCECを精度よく求められる土壌分析装置及び土壌分析方法を提供する。
【解決手段】土壌分析装置は、励起コイル11と検出コイル12とを有するセンサ10と、分析対象となる土壌へ交番磁界を印加するために、励起コイル11に入力する励起信号を周波数毎に生成すると共に、分析対象となる土壌へ交番磁界を印加することにより検出コイル12から出力される検出信号を処理する計測部20と、成分の異なる複数の土壌に関し、CECを含む土壌地力形質の定量値とセンサ10及び計測部20を用いて計測した処理後の検出信号から求めたCECを含む土壌地力形質の推定値との相関に関するデータを記憶する記憶部33と、分析対象となる土壌に対してセンサ10により交番磁界を印加して計測部20を用いて処理した検出信号に基いて、記憶部33に記憶されているデータを用いて、分析対象となる土壌のCECを含む土壌地力形質を推定する推定部34と、を備える。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要

農産物の生産性を向上させるためには、土壌の地力を適切に把握する必要がある。土壌の地力の指標としては、土壌に含まれる可給態窒素、可給態リン酸、全リン、全炭素、全窒素、K、Ca、Mg、Fe、Al、Na、CN比、CEC(Cation Exchange Capacity)などの土壌地力形質がある。例えば、可給態窒素の量を分析するためには、リン酸緩衝液を用いて土壌の有機物を抽出した抽出液を可視吸収分光又は紫外吸収分光したり、近赤外反射光分光を利用したりする方法が提案されていた。本発明者らの一部は、これらの指標を簡便に求める方法として、土壌に励起光を照射し、土壌からの蛍光スペクトルを解析することにより、土壌地力形質を推定する方法を提案してきた(特許文献1)。

産業上の利用分野

本発明は、土壌の地力を評価するための指標を求めることができる土壌分析装置及び土壌分析方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
コイルを有するセンサと、
分析対象となる土壌へ交番磁界を印加するために、前記コイルに入力する励起信号を周波数毎に生成すると共に、分析対象となる土壌へ交番磁界を印加することにより前記コイルから出力される検出信号を処理する計測部と、
成分の異なる複数の土壌に関し、CEC(Cation Exchange Capacity)を含む土壌地力形質の定量値と前記センサ及び前記計測部を用いて計測した処理後の検出信号から求めたCECを含む土壌地力形質の推定値との相関に関するデータを記憶する記憶部と、
分析対象となる土壌に対して前記センサにより交番磁界を印加して前記計測部を用いて処理した検出信号に基いて、前記記憶部に記憶されているデータを用いて、分析対象となる土壌のCECを含む土壌地力形質を推定する推定部と、
を備える、土壌分析装置。

【請求項2】
前記推定部は、前記計測部から出力された処理後の検出信号そのもの、励起信号と検出信号との振幅比及び位相差のうち一又は複数の項目であって分析対象となる土壌のCECを含む土壌地力形質と相関を有する項目に基いて、分析対象となる土壌のCECを含む土壌地力形質を推定する、請求項1に記載の土壌分析装置。

【請求項3】
前記推定部において、前記計測部から出力された処理後の検出信号そのもの、励起信号と検出信号との振幅比及び位相差の一又は複数の項目の値並びに当該項目の周波数に対する一次微分の値、二次微分の値の何れか又は双方の少なくとも何れかに基いて、分析対象となる土壌のCECを含む土壌地力形質を推定するための項目を抽出する、請求項1に記載の土壌分析装置。

【請求項4】
前記推定部は、前記検出信号から前記励起信号に対する複素振幅比を求め、前記記憶部に記憶された異なる複数の土壌における前記土壌地力形質の定量値と対応する検出信号の複素振幅比との間の回帰分析に基づく回帰式により前記土壌地力形質を推定する、請求項1に記載の土壌分析装置。

【請求項5】
前記複素振幅比は絶対振幅比と位相差又は実部と虚部で表され、前記回帰式は絶対振幅比と位相差又は実部と虚部をそれぞれ独立変数とする、請求項4に記載の土壌分析装置。

【請求項6】
前記推定部は、成分の異なる複数の土壌に関し、CECを含む土壌地力形質の定量値と前記センサにより交番磁界を印加して前記計測部を用いて処理した検出信号とから、PLS(Partial Least Squares)回帰分析をして前記記憶部に記憶するデータを生成する、請求項1に記載の土壌分析装置。

【請求項7】
コイルを有するセンサと、
分析対象となる土壌へ交番磁界を印加するために、前記コイルに入力する励起信号を周波数毎に生成すると共に、分析対象となる土壌へ交番磁界を印加することにより前記コイルから出力された検出信号を処理する計測部と、
分析対象となる土壌に励起光を照射する光照射部と、
前記光照射部による照射により分析対象となる土壌からの蛍光を計測する光計測部と、
成分の異なる複数の土壌に関し、CECを含む土壌地力形質の定量値と、前記センサ及び前記計測部を用いて計測した処理後の検出信号及び前記光照射部及び前記光計測部を用いて計測した蛍光のスペクトルデータから求めたCECを含む土壌地力形質の推定値と、の相関に関するデータを記憶する記憶部と、
分析の対象となる土壌に対して前記センサにより交番電界を印加して前記計測部を用いて処理した検出信号と前記光照射部により励起光を照射して前記光計測部で計測した蛍光のスペクトルデータとに基いて、前記記憶部に記憶されているデータを用いて、分析対象となる土壌のCECを含む土壌地力形質を推定する推定部と、
を備える、土壌分析装置。

【請求項8】
前記推定部は、前記計測部から出力された処理後の検出信号そのもの、励起信号と検出信号との振幅比及び位相差のうち一又は複数の項目であって分析対象となる土壌のCECを含む土壌地力形質と相関を有する項目に基いて、かつ、前記光計測部で計測した蛍光のスペクトルデータのうち、分析対象となる土壌のCECを含む土壌地力形質と相関を有するデータに基いて、分析対象となる土壌の土壌地力形質を推定する、請求項7に記載の土壌分析装置。

【請求項9】
前記推定部において、
前記計測部から出力された処理後の検出信号そのもの、励起信号と検出信号との振幅比及び位相差の一又は複数の項目の値並びに当該項目の周波数に対する一次微分の値、二次微分の値の何れか又は双方の少なくとも何れかに基いて、分析対象となる土壌のCECを含む土壌地力形質を推定するための項目を抽出し、
前記光計測部から出力された蛍光のスペクトルデータの周波数に対する一次微分の値、二次微分の値の何れか又は双方に基いて、分析対象となる土壌のCECを含む土壌地力形質を推定するための蛍光のスペクトルデータを抽出する、請求項7に記載の土壌分析装置。

【請求項10】
前記推定部は、成分の異なる複数の土壌に関し、CECを含む土壌地力形質の定量値と、前記センサにより交番磁界を印加して前記計測部を用いて処理した検出信号と、前記光照射部により励起光が照射され、前記光計測部で計測した蛍光のスペクトルデータとから、PLS回帰分析をして前記記憶部に記憶するデータを生成する、請求項7に記載の土壌分析装置。

【請求項11】
任意の周波数毎に励起信号を発生させ、分析対象となる土壌に対して交番磁界を照射させるステップと、
前記土壌を透過した磁界による検出信号から、前記励起信号に対する複素振幅比を求めるステップと、
予め記憶された、異なる複数の土壌におけるCECを含む土壌地力形質の定量値と対応する検出信号の複素振幅比との間の回帰分析に基づく回帰式により、CECを含む土壌地力形質の推定値を求めるステップを含む、土壌分析方法。

【請求項12】
前記複素振幅比は、絶対振幅比と位相差又は実部と虚部で表され、前記回帰式は絶対振幅比と位相差又は実部と虚部をそれぞれ独立変数とする、請求項11に記載の土壌分析方法。

【請求項13】
前記回帰式は、成分の異なる複数の土壌に関し、CECを含む土壌地力形質の定量値と前記土壌を透過した磁界による検出信号から、PLS回帰分析をして生成する、請求項11又は12に記載の土壌分析方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2018524093thum.jpg
出願権利状態 公開
ライセンスをご希望の方、特許の内容に興味を持たれた方は、下記「問合せ先」まで直接お問い合わせください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close