营养液土耕系统、营养液土耕控制服务器、盐类聚集判定方法以及土壤EC传感器与流程

本发明涉及一种营养液土耕系统、营养液土耕系统中使用的营养液土耕控制服务器、用于判定土耕栽培中的土壤的盐类聚集的盐类聚集判定方法以及适于该盐类聚集判定方法的土壤ec传感器。

此外，在本发明的说明书中，作物包含农作物和观叶植物。

背景技术：

在国土面积狭窄的日本，农业的高效化、收益性提高是紧迫的问题。

作为使农业高效化和收益性提高的有力的方法，发明人等对营养液土耕进行了研究，并不断进行用于高度实现营养液土耕的系统的开发。

营养液土耕是一种在需要时使用灌水管向土壤中栽培的作物施加所需量的培养液的节水型作物栽培技术，该培养液是用适量的水稀释肥料而得到的。

专利文献1是被认为与本发明的一部分有关系的、使用了营养液土耕的作物的栽培方法的现有技术文献。专利文献1公开了一种作物的栽培方法，通过营养液土耕栽培作物，该方法包括以下步骤：(1)在栽培作物之前，对土壤进行分析来测定土壤中的氯离子浓度和硫酸离子浓度；(2)求出氯离子和硫酸离子对电导率的贡献值(ds/m)；(3)针对土壤溶液的电导率，对标准电导率加上在上述(2)中求出的贡献值来决定管理目标值；(4)在栽培期间中，测定土壤溶液中的电导率；以及(5)对在施肥时供给的肥料溶液的浓度和液量进行调节，以使得在上述(4)中求出的电导率维持在上述(3)中决定的管理目标值的范围内。

专利文献1：日本特开2003-79215号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

现有技术的营养液土耕被分为使用了计时器的简易型系统和计算机控制系统。

在前者的情况下，无法立即应对天气的变化，有可能导致施加过多的肥料而引起地下水污染。

在后者的情况下，在计算机系统的导入时需要很多资金。

本发明的目的在于，解决上述问题，提供一种个人经营者也能够容易地导入且能够实现高度的控制的营养液土耕系统、该营养液土耕系统中使用的营养液土耕控制服务器、盐类聚集判定方法以及土壤ec传感器。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，本发明的营养液土耕系统具备：喷出阀，其从供给培养液的培养液生成部接受培养液的供给，用于对培养液向种植作物的土壤的供给和供给切断进行控制，其中，培养液是将水和培养原液混合而成的；第一灌水管，其从喷出阀接受培养液的供给，并向土壤散布培养液；第二灌水管，其与第一灌水管一同从喷出阀接受培养液的供给，并向土壤散布培养液；以及控制器，其基于规定的控制信息，来对由培养液生成部进行的培养液的生成和喷出阀的开闭进行控制。控制数据制作部基于第一灌水管的长度、第二灌水管的长度以及喷出阀的每单位时间内的培养液供给能力，来计算基于培养液生成部的喷出阀的打开时间，并向控制器提供包含喷出阀的打开时间的控制信息。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种个人经营者也能够容易地导入且能够实现高度的控制的营养液土耕系统、该营养液土耕系统中使用的营养液土耕控制服务器、盐类聚集判定方法以及土壤ec传感器。

通过以下的实施方式的说明进一步明确上述课题以外的课题、结构以及效果。

附图说明

图1是说明第一盐类聚集判定方法的概要图，示出没有发生盐类聚集的正常土壤中的ec值变化的概要性的曲线图以及发生了盐类聚集的土壤中的ec值变化的概要性的曲线图。

图2是说明第二盐类聚集判定方法的第一过程和第四过程的概要图。

图3是示出第一种类的没有发生盐类聚集的正常土壤中的ec值变化的概要性的曲线图、第二种类的没有发生盐类聚集的正常土壤中的ec值变化的概要性的曲线图以及发生了盐类聚集的土壤中的ec值变化的概要性的曲线图。

图4是本实施方式所涉及的ec传感器的横截面图以及使用ec传感器的ec值简易测定装置的框图。

图5是本发明的实施方式所涉及的营养液土耕系统的概要图。

图6是概要性地示出农户的设备的框图。

图7是示出控制器的硬件的结构的框图。

图8是示出控制器的软件的功能的框图。

图9是示出营养液土耕控制服务器的硬件的结构的框图。

图10是示出营养液土耕控制服务器的软件的功能的框图。

图11是示出控制数据制作部的功能的框图。

图12是示出日志数据库、太阳辐射量数据库、趋势信息表、阈值范围主数据以及用户主数据的结构的图。

图13是示出机器数据库的结构的图。

图14是示出控制器与同该控制器连接的各种传感器及机器之间的关系的概要图。

图15是示出控制器的动作流程的流程图。

图16是示出由营养液土耕控制服务器的控制数据制作部针对某个控制器的某个喷出阀进行的培养液量和浓度的运算处理的流程的流程图。

图17是用于说明由培养液量微调整部对土壤含水量进行校正的过程的示意性的曲线图。

图18是用于说明由培养液量微调整部对土壤含水量进行校正的过程的示意性的曲线图。

图19是说明gui处理部的处理内容的框图。

图20是根据gui处理部所输出的描绘信息而在平板终端显示的操作画面。

图21是盐类聚集判定功能中的终端的显示画面。

图22是盐类聚集判定功能中的终端的显示画面。

图23是盐类聚集判定功能中的终端的显示画面。

具体实施方式

土耕栽培分为露天栽培和大棚栽培，即利用塑料大棚或温室的栽培。关于日本的土耕栽培，使气候的变动缓和来易于控制作物的生长环境的大棚栽培正在被广泛地实施。特别是在东北地区、北海道地区等寒冷地带，大棚栽培的普及率高。此外，以后将塑料大棚和温室统称为“大棚”。

在日本的大棚栽培中，明确了约8成左右的大棚栽培会在土壤发生盐类聚集而成为使大棚栽培的生产性下降的主要原因。盐类聚集是指如下的现象：由于对土壤过剩地施加肥料而导致土壤中的硝酸离子(no3^-：硝态氮)的浓度相对于适当值大幅地变浓，从而导致对作物的生长产生不良影响。

当前在市场中流通的用于测定土壤中的硝态氮的浓度的土壤ec传感器存在由于测定对象是土壤而无法信赖所得到的测定值的绝对值这样的非常难解决的问题点。因此，在进行土壤中的盐类聚集的判定时，事前采集土壤并使用专用的测定装置等，容易导致规模变大，并且还导致成本高。

对于实施大棚栽培的农户而言，土壤中蓄积的盐类的具体的值并不重要，重要的是土壤是否处于盐类聚集的状态。因而，期望提供一种用于判定土壤的盐类聚集的简易且廉价的方法。

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种个人经营者也能够容易地实施的盐类聚集判定方法、适于该盐类聚集判定方法的土壤ec传感器、营养液土耕系统、以及营养液土耕系统中使用的营养液土耕控制服务器。

在从此要说明的实施方式中，首先，说明两个判定盐类聚集的方法。第一个是非常简易的盐类聚集的判定方法。第二个是考虑到土壤中的盐类存在多种盐类的更准确的盐类聚集的判定方法。

接着，对立足于盐类聚集的判定方法的新的土壤ec传感器进行说明。

作为用于实施第二个盐类聚集判定方法的系统，考虑利用使用了计算机控制的营养液土耕系统的功能。因此，首先对发明人们正在研究开发的营养液土耕系统进行说明。然后，对由营养液土耕系统利用营养液土耕系统的日志功能掌握成为判定对象的土壤为没有栽培作物的状态来实施盐类聚集判定处理的实施方式进行说明。

[第一盐类聚集判定方法]

图1a是说明本发明所涉及的第一盐类聚集判定方法的概要图。图1b是示出没有发生盐类聚集的正常土壤中的ec值变化的概要性的曲线图。图1c是示出发生了盐类聚集的土壤中的ec值变化的概要性的曲线图。此外，实际的ec值变化为曲线并伴有波动，但是在图1b和图1c中，为了易于理解而特意用直线的折线曲线图来表现ec值变化。另外，在后述的图3、图22以及图23中也相同。

在针对任意的作物进行土耕栽培时，为了确认在进行土耕栽培的土壤101中是否发生了盐类聚集，首先，在作物栽培之前，将土壤ec传感器(以下简称为“ec传感器”)102埋入距土壤101的地表约30cm～50cm左右的深度的土壤中。ec是“electricalconductivity(电导率)”的简称，是指成为硝态氮含有量的指标的土壤中的电导率。也就是说，ec被作为与土壤中的肥料的浓度大致相同意思的信息来进行处理。关于ec传感器102的埋设深度，期望的是在作物生长时适合于作物所长出的根的长度的深度埋设。如果将ec传感器102埋设得过于接近地表，则土壤水分容易蒸发而有可能给ec值的测量带来障碍。

ec传感器102与数据记录器103连接。数据记录器103使规定的微弱的交流电流流向ec传感器102，并测定ec值。

在已由数据记录器103开始测定ec值的ec传感器102的附近，用注射器105经由管104等注入基准培养液106。基准培养液106是营养液土耕等中使用的、只有硝态氮作为干预ec值的阴离子被调整为规定浓度的培养液。例如，硝态氮为120ppm。该浓度的培养液是在普通的土耕栽培等中使用的标准浓度的培养液。

当向ec传感器102附近注入基准培养液106时，根据被注入了基准培养液106的土壤101是否发生了盐类聚集而ec值的变动倾向不同。

如果是没有发生盐类聚集的正常土壤，ec值为比通过注射器105注入的基准培养液106的ec值低的状态。因而，如图1b那样，当从注入了基准培养液106的时间点(t111)起经过了大约一个小时～几个小时左右的时间时，ec值上升(t112)。然后，在某个时间点到达极值之后，又向原来的ec值恢复。此外，该极值与基准培养液106的ec值大致相等。

如果是发生了盐类聚集的土壤，ec值为比通过注射器105注入的基准培养液106的ec值高的状态。因而，如图1c那样，当从注入了基准培养液106的时间点(t113)起经过了大约一个小时～几个小时左右的时间时，ec值下降(t114)。然后，在某个时间点到达极值之后，又向原来的ec值恢复。此外，该极值与基准培养液106的ec值大致相等。

如以上所述，通过向ec传感器102附近注入基准培养液106，能够在几个小时左右判定盐类聚集。

如公知的那样，土壤具备缓冲能力。当针对土壤的某一个位置局部地进行施肥、灌水时，该一个位置的施肥量、含水量暂时上升，但是肥料的成分、水分随着时间的经过而从该一个位置向周围分散，变为接近进行施肥、灌水之前的原来的值的状态。而且，这些施肥量、含水量的变化非常缓慢。

[第二盐类聚集判定方法]

发明人们使用上述的第一盐类聚集判定方法来在各种土壤中对盐类聚集的判定进行了实验。获知存在如下情况：在像这样收集数据的期间内，通过第一盐类聚集判定方法无法准确地判定盐类聚集。而且，其原因在于，在通过ec传感器102测量土壤中的ec值时，干预ec值的阴离子不仅存在硝酸离子，还存在氯离子(cl^-)和硫酸离子(so4^2-)。

氯离子和硫酸离子不成为作物的营养，甚至反而会妨碍作物的生长。因而，通过掌握土壤中含有多少这些氯离子和硫酸离子，能够更加准确地判定盐类聚集。

因此，从此对比第一盐类聚集判定方法更准确的盐类聚集判定方法进行说明。

图2a是说明本发明所涉及的第二盐类聚集判定方法的第一过程的概要图。图2b是说明本发明所涉及的第二盐类聚集判定方法的第四过程的概要图。图3a是示出第一种类的没有发生盐类聚集的正常土壤中的ec值变化的概要性的曲线图。图3b是示出第二种类的没有发生盐类聚集的正常土壤中的ec值变化的概要性的曲线图。图3c是示出发生了盐类聚集的土壤中的ec值变化的概要性的曲线图。

首先，以下示出第二盐类聚集判定方法的过程。

第一过程：如图2a所示，在ec传感器102附近注入葡萄糖(glucose)201等碳水化合物水溶液。

第二过程：如图3a所示，测定并获取ec传感器102的值不再下降的时间点的ec值来作为“ecbase”。

第三过程：如图3a所示，测定并获取ec传感器102的值再次上升的时间点的ec传感器102的值。

第四过程：如图2a所示，在获取到ec传感器102的值之后，在ec传感器102附近注入基准培养液106。

第五过程：如图3a、图3b以及图3c所示，确认出ec传感器102的值上升或下降后再次恢复到原来的值后，获取示出极值的时间点的ec值。

此外，从第一过程至第五过程为止，例如以10分钟间隔持续地执行ec值的测定。

如上述的那样，在土壤中除了存在成为作物的养分的硝酸离子以外，有时还存在不成为作物的养分的氯离子和硫酸离子。当氯离子和硫酸离子的浓度大时，即使硝酸离子的浓度小，也会发生如图1c那样在标准培养液注入后ec值下降的情况。因而，需要预先掌握土壤中的阴离子中的、除硝酸离子以外的氯离子和硫酸离子的浓度。但是，关于ec值的测定，无法将阴离子的种类分开地进行测定等。

因此，发明人们考虑了通过从土壤中去除硝酸离子来掌握土壤中的阴离子中的、除硝酸离子以外的氯离子和硫酸离子的浓度。在将硝酸离子从土壤中去除时，只要将硝酸离子转换为不是硝酸离子的物质即可。为此，使土壤中的细菌消耗硝酸离子中含有的硝态氮，通过细菌取入硝态氮来使硝态氮转换为有机态氮是有效的。

作为细菌，优选为在土壤中能够产生氮饥饿的细菌。例如，假单胞菌(pseudomonas)、芽孢杆菌(bacillus)等在土壤中大量存在的一般的细菌在菌的繁殖时消耗硝酸离子中含有的硝态氮。但是，为此，需要向土壤大量供给葡萄糖201等细菌作为营养的碳水化合物。为了使细菌消耗硝态氮，因此优选的是，碳与硝态氮的质量比(c/n比)为10以上。

因此，首先，在第一过程中，如图2a所示，在ec传感器102附近注入例如50cc左右的葡萄糖201等碳水化合物水溶液。该时间点为图3a的时间点t301。于是，土壤中的细菌将碳水化合物与硝酸离子中含有的硝态氮一起消耗，从而硝酸离子浓度减少。不久，在ec传感器102附近的土壤中，硝酸离子浓度几乎变为0，ec值下降到某个值后不再下降。该时间点为图3a的时间点t302。该状态持续到通过注射器105注入到土壤中的碳水化合物水溶液中含有的碳水化合物几乎完全被细菌消耗为止。该时间点为图3a的时间点t303。

这样，在从时间点t302至时间点t303的期间，ec值几乎不变动的状态持续固定期间。因此，作为第二过程，测定该时间点的ec值并保持该ec值。以后，将该时间点t304处的ec值称为“ecbase”。ecbase是指几乎不存在硝酸离子的土壤中的ec值，与土壤中的氯离子浓度和硫酸离子的浓度大致相等。

当通过注射器105注入到土壤中的碳水化合物水溶液的碳水化合物被细菌消耗时，硝酸离子从ec传感器102的周围的土壤渗出。于是，ec值再次上升。最后，ec值恢复到与注入了碳水化合物水溶液的时间点的ec值接近的值。该时间点为图3a的时间点t305。在时间点t305以后，ec值变为平衡状态。该时间点为时间点t305至t306的期间。

因此，作为第三过程，在时间点t305处ec值再次上升之后，在达到平衡状态的时间点t306，获取ec值。用以下的式1表示作为此时的ec值的ect。

ect＝ecn+ecbase(式1)

其中，ecn：土壤中的硝酸离子的ec值。

接着，作为第四过程，在ec传感器102附近注入基准培养液106。该时间点为图3a的时间点t306。于是，ec值由于基准培养液106而发生变动。然后，在图3a的时间点t307处ec值达到极值之后，ec值由于土壤的缓冲能力而逐渐地近似于原来的时间点t306的状态。因此，作为第五过程，获取时间点t307的ec值。图3a、图3b以及图3c中的“ecref”是时间点t307的ec值。关于当前是否达到了时间点t307，持续地测定ec值，在ec值的变动方向发生了反转的时间点判定为达到了时间点t307。

用于判定盐类聚集的判定式如下。在以下的不等式成立的情况下，在该土壤中没有发生盐类聚集。

(ecn+ecbase)-ecref≤ecbase(式2)

式2意味着判定注入基准培养液106前后的ec值变化是否超过了ecbase。

再次参照图3a、图3b以及图3c来说明ec值的变动倾向和盐类聚集的判定方法。此外，在图3a、图3b、图3c中，在概念的说明上，记载为基准培养液注入后的氯离子和硫酸离子是否对ec值即ecref施加影响。但是，实际上，由于基准培养液的注入而这些离子浓度大幅度地下降，因此在ecref中几乎没有氯离子和硫酸离子的影响。因此，ecref实质上与基准培养液106的ec值大致相等。

图3a是示出没有发生盐类聚集的正常土壤中的ec值变化的概要的曲线图。图3a的土壤相当于第一盐类聚集判定方法中的图1b的土壤。即，在向ec传感器102附近注入基准培养液106的前后，ec值上升。即，上述式2的左边变为负的值。因而，满足上述式2的条件，因此能够判定为没有发生盐类聚集。

图3b是示出没有发生盐类聚集的正常土壤中的ec值变化的概要的曲线图。图3b的土壤的ecbase比图3a的土壤的ecbase大。因此，在向ec传感器102附近注入基准培养液106的前后(时间点t306至t307)，ec值下降。因此，验证式2。于是，可知从时间点t306的ec值ect减去作为时间点t307的ec值的ecref所得到的值小于ecbase。因而，满足上述式2的条件，因此能够判定为没有发生盐类聚集。

图3c是示出发生了盐类聚集的土壤中的ec值变化的概要的曲线图。图3c的土壤的ecbase比图3a的土壤的ecbase大。因此，在向ec传感器102附近注入基准培养液106前后，ec值下降。因此，验证式2。于是，可知从时间点t306的ec值ect减去作为时间点t307的ec值的ecref所得到的值大于ecbase。因而，不满足上述式2的条件，因此能够判定为发生了盐类聚集。

再次观察式2时，式2的两边都有ecbase。即，式2能够通过ecn-ecref≤o(式3)而重新写为式4。

ecn≤ecref(式4)

即，判定是否发生了盐类聚集的依据是土壤中的硝酸离子的浓度为基准培养液106的硝酸离子的浓度以下。在该估算中难以得到ecn的准确的值，因此测定ecbase。

此外，在图3a、图3b以及图3c中，在时间点t307，ecref不仅含有硝酸离子，而且还含有少量的氯离子和硫酸离子。认为这些离子被基准培养液106稀释。

上述的通过第一盐类聚集判定方法无法准确地判定盐类聚集的情况是指图3b的状态的土壤。也就是说，是当观察ec值时看上去发生了盐类聚集但土壤中的硝酸离子的浓度绝对不高这样状态的土壤。当针对这种土壤进行减少了施肥量的栽培时，不能充分供给作物生长所需要的硝酸离子，因此作物不能正常地生长。第二盐类聚集判定方法准确地判定该图3b的状态的土壤。

如以上那样，在ec传感器102附近注入葡萄糖201等碳水化合物水溶液，在减少硝酸离子后注入基准培养液106，由此能够实现更加准确的盐类聚集的判定。

[ec传感器401]

当前，在市场中流通的ec传感器非常昂贵。对于大部分是个人经营者的农户而言，大量买进ec传感器会带来大的经济负担。

另外，ec传感器的测定值容易因在土壤中设置的状态、向土壤或ec传感器施加的力、土壤中的含水量等而发生变动，因此无法信赖所测定出的值的绝对值。因此，在土耕栽培的控制中使用ec传感器的情况下，ec传感器是观察其值的增减即相对的变化来作为计算施肥量时的参考的传感器。

土壤的ec值由于土壤的缓冲功能而缓慢地发生变化。而且，ec传感器只观察该相对的变动量，不是观察绝对值的传感器。当考虑上述内容和之前所说明的第二盐类聚集判定方法时，能够非常简易地实现ec传感器。

发明人们通过将ec传感器的传感器组件与作为所测定的ec值的变动主要原因的土壤隔离来构思非常简易的ec传感器。

图4a是本实施方式所涉及的ec传感器401的横截面图。图4b是使用ec传感器401的ec值简易测定装置411的框图。首先，参照图4a来说明ec传感器401的构造。

ec传感器401是将电极403和水封入公知的多孔杯402而得到的构造。同轴线缆405的芯线406向下方向向全长为10cm左右的多孔杯402延伸，在芯线406的前端设置有包含难以腐蚀的金、不锈钢等金属制品的电极403。包含氯化乙烯等绝缘体的管407与多孔杯402的上表面的开口部分连接，并且在管407上安装有包含难以腐蚀的金、不锈钢等金属制品的盖408。在盖408的中心开有孔，同轴线缆405与橡胶密封件一起被插入到孔中。同轴线缆405的覆盖线、即线缆接地(接地电极)与盖408接触，因此盖408与线缆接地连接。即，可以说接地电极被设置在将水封闭于多孔杯402的盖408。

在测定ec值时，电流流过在电极403与线缆接地之间存在的、多孔杯402中充满的水。

在将ec传感器401设置于土壤时，预先用纯水充满多孔杯402内。然后，埋入土壤。

多孔杯402是素烧的容器，因此在被埋设到土壤中的ec传感器401中，土壤中的阴离子通过形成于多孔杯402的无数细微的孔而渗入到多孔杯402内的纯水中。而且，随着时间的经过，多孔杯402内的水的阴离子浓度与土壤中的阴离子浓度处于平衡状态。只要土壤没有干燥，多孔杯402内的水就不会干燥。

以上那样的结构的ec传感器401具备针对对土壤的振动、冲击、压力等非常稳定这样的目前为止的ec传感器401所不具有的大的优点。由于直接测定的对象是ec传感器401内的水的ec值，因此ec传感器401的电极403与土壤所具有的不确定要素隔离，能够实现稳定的ec值的测定。

另一方面，该ec传感器401无法立刻测定出土壤中的ec值变化。但是，土壤的阴离子浓度原本就缓慢地发生变化，ec传感器401内部的水的阴离子浓度能够以大致同样的速度追随该土壤的阴离子浓度的变化。因而，上述的缺点在实际运用时完全不会成为问题。

并且，通常，多孔杯402是为了对多孔杯施加负压来吸收土壤中的水分而制作的，如果是以往的用途，则多孔杯402被作为一次性用品处理，但是本实施方式的ec传感器401不向多孔杯402施加负压。因而，多孔杯402的细微的孔不会发生堵塞，因此多孔杯402的寿命非常长。当前在市场中流通的多孔杯402本身被制作为一次性用途，因此非常廉价。即，能够非常廉价地实现本实施方式的ec传感器401。

参照图4b来说明使用本实施方式的ec传感器401的ec值简易测定装置411的一例。

在测定液体等的电导率时，为了防止在构成传感器的电极的表面产生极化，需要使交流流过传感器。由ec传感器401对ec值的测定也不例外，使交流的微弱的电流流过ec传感器401，通过检测该电流等来实现。

在图4b中，电阻r412、r413、可变电阻vr414以及ec传感器401构成公知的惠斯登电桥。ec传感器401相当于公知的惠斯登电桥的一边的电阻。可变电阻vr414的一端和ec传感器401的线缆接地与接地节点连接。

可变电阻vr414是数字电位计，能够赋予控制值来设定电阻值。

矩形波电压源415的输出信号被电容器c416去除直流偏移成分，交流信号从电阻r412与r413的连接点流过。桥的交点端子分别向比较器417输入。交流信号流过桥，因此交流也向比较器417输出。但是，根据ec传感器401的电位和可变电阻vr414的电位中的哪个电位高，从比较器417输出的矩形波交流信号的相位改变180°。

比较器417的输出信号被输入到异或门(以下“exor门”)418。另外，另一方面，矩形波电压源415的输出信号也被输入到exor门418。exor门418根据被输入的信号是相同逻辑还是不同的逻辑，即是相同相位还是反转了180°，输出逻辑信号变为逻辑真或伪。exor门418的输出信号中有可能包含噪声，因此通过利用lpf419等从输出信号中去除噪声，能够得到表示ec传感器401的阻抗和可变电阻vr414的阻抗中的哪一个阻抗高的逻辑信号。

控制部420得到该逻辑信号来使可变电阻vr414的阻抗变化。例如使用公知的二分查找法等对阻抗进行控制。

虚线框内的矩形波电压源415、比较器417、exor门418、lpf419以及控制部420能够通过廉价的单片微型计算机来实现。在单片微型计算机中内置比较器，因此能够直接利用该比较器。即，ec值简易测定装置411能够通过两个电阻、一个电容器、数字电位计以及单片微型计算机来实现。

关于图4b所示的ec值简易测定装置411，如果预先获知ec传感器401能够取的阻抗的上限值和下限值，则只适当地选择桥的电阻即可，完全不需要装置制造后的调整工序。例如，在使用了a/d(模拟/数字)转换器的测定装置的情况下，需要对a/d转换器的输出值进行调整的工序等，但是图4b所示的ec值简易测定装置411完全不需要这样的调整工序，因此再现性高。

关于ec传感器401的基准值，通过在ec传感器401附近注入基准培养液106，能够对ec传感器401进行校准。

在明确可知土壤中没有发生盐类聚集的情况下，不进行盐类聚集的判定，ec传感器401的运用只是观察随时间经过的相对的变化，因此未必一定需要使用基准培养液106的对ec传感器401的校准作业。

[营养液土耕系统的整体结构]

上述的第二盐类聚集判定方法还依赖于气候条件，但是需要在从一周至一个月左右的长期间内持续地测定ec值。仅为了盐类聚集的判定而准备ec传感器102和数据记录器103并不高效，但是如果被作为营养液土耕系统的可选功能来提供，则系统整体的成本与收效比高。

因此，从此对发明人们正在开发的营养液土耕系统进行说明，之后，对在该营养液土耕系统中如何实施第二盐类聚集判定方法进行说明。

图5是本发明的实施方式所涉及的营养液土耕系统501的概要图。

营养液土耕系统501被导入到温室502、塑料大棚503等使天气的变动缓和的作物栽培设施、即大棚。

第一农业从业人员504将营养液土耕系统501导入到温室502。温室502中设置有控制器505。另外，第二农业从业人员506将营养液土耕系统501导入到塑料大棚503。塑料大棚503中也设置有控制器505。

这样，控制器505被设计为能够灵活应对多种农户的设备。

另外，第一农业从业人员504根据需要对用于向营养液土耕系统501赋予指示的平板终端507进行操作。同样地，第二农业从业人员506根据需要对用于向营养液土耕系统501赋予指示的智能手机508进行操作。

控制器505、平板终端507、智能手机508通过无线通信而与因特网509连接，来与营养液土耕控制服务器510进行通信。此外，以后，在不特别区分平板终端507和智能手机508的情况下，简称为终端。

控制器505向营养液土耕控制服务器510发送在农户的设备中设置的各种传感器的信息，从营养液土耕控制服务器510接收用于供给培养液的控制信息，来向作物供给适量的培养液。

平板终端507、智能手机508的终端接受农业从业人员的操作，来向营养液土耕控制服务器510发送所栽培的作物的种类、作物的栽培的开始和结束、施肥量的微调整等信息。

另外，营养液土耕控制服务器510根据需要从天气预报服务器511获取农户所存在的地域的天气预报，以在施肥量的微调整、后述的各种附加功能的执行中使用。

即，如果从与因特网509连接的机器的观点来看，营养液土耕系统501包括控制器505、终端以及营养液土耕控制服务器510。

营养液土耕系统501是所谓的基于web的客户/服务器系统。特别是，营养液土耕控制服务器510鉴于可用性而由多个服务器的集合体、即云构成。在本实施方式中，为了使说明简单化而将营养液土耕控制服务器510表现为单个服务器。

图6是概要性地示出农户的设备的框图。在图6中，对与控制器505连接的机器类进行说明。

设置于农户的控制器505基于从与因特网509连接的营养液土耕控制服务器510接收到的控制信息，来对制作培养液后向大棚供给的设备进行控制。

农户中设置有成为培养液的来源的第一液肥罐601a和第二液肥罐601b。

第一液肥罐601a与第一液肥混入器602a相连接。第二液肥罐601b与第二液肥混入器602b相连接。

以后，在不特别区分第一液肥罐601a和第二液肥罐601b的情况下，称为液肥罐601。同样地，在不特别区分第一液肥混入器602a和第二液肥混入器602b的情况下，称为液肥混入器602。

在液肥罐601中贮存有将肥料溶于水而得到的高浓度液肥。在第一液肥罐601a和第二液肥罐601b中贮存有种类不同的液肥。

液肥混入器602是利用自来水等被加压的水(以下称为“加压水”)的水压来使液肥罐601的液肥相对于水以设定的比例混入水的器具。此外，在供给加压水的水源侧设置有流量传感器603。

如观察图6可知的那样，第一液肥混入器602a与第二液肥混入器602b串联连接，从第二液肥混入器602b喷出将第一液肥罐601a的液肥和第二液肥罐601b的液肥混合而成的培养原液。

关于加压水，由水供给阀604控制水的喷出。关于从第二液肥混入器602b喷出的培养原液，由培养原液供给阀605控制培养原液的喷出。

控制器505通过对水供给阀604和培养原液供给阀605进行控制来向作物供给适当量的适当浓度的培养液。

水供给阀604的喷出侧和培养原液供给阀605的喷出侧连接于一个管来向一个以上的喷出阀进行供给。

以上，液肥罐601、液肥混入器602、水供给阀604以及培养原液供给阀605构成用于生成向喷出阀供给的培养液的培养液生成部606。

在培养液生成部606的结构中能够形成各种变化。

例如，通过将第一培养原液供给阀与第二培养原液供给阀并联设置，能够根据作物来选择培养原液。

另外，例如，省去水供给阀604，将供给同一种类的高浓度液肥的第一培养原液供给阀和第二培养原液供给阀并联设置，第二培养原液供给阀供给最低限度的浓度的培养原液。这样，即使没有水供给阀604，也能够构成培养液生成部606。

水供给阀604的喷出侧和培养原液供给阀605的喷出侧连接于一个管来向一个以上的喷出阀进行供给。

在图6中，作为一例，在属于一个大棚607的第一分区608设置有第一喷出阀609a，在第二分区610设置有第二喷出阀609b。以后，在不区分第一喷出阀609a和第二喷出阀609b的情况下，称为喷出阀609。另外，以后，在不区分大棚内设置的用于种植作物的第一分区608和第二分区610的情况下，简称为“分区”。

本实施方式的营养液土耕系统501通过对水供给阀604、培养原液供给阀605以及多个喷出阀609进行控制，能够按设置有喷出阀609的大棚607内的每个分区栽培不同的作物、或者栽培耕种时期错开的作物。即，在将第二喷出阀609b关闭并将第一喷出阀609a打开的情况下，供给适于在第一分区608种植的第一作物的量和浓度的培养液。另一方面，在将第一喷出阀609a关闭并将第二喷出阀609b打开的情况下，向第二分区610供给适于与第一作物不同的第二作物的量和浓度的培养液。也就是说，在不同的作物或耕种时期错开的作物中能够共用控制器505、用于制作培养液的系统(液肥罐601、液肥混入器602、水供给阀604、培养原液供给阀605以及流量传感器603)。

另外，不一定需要按喷出阀609来使作物的种类、耕种时期不同。喷出阀609存在最大允许流速，当所连接的灌水管611的负荷过大时，会超出喷出阀609的耐用能力，喷出阀609有可能被损坏。因此，根据灌水管611的培养液供给能力和喷出阀609的最大允许流速来决定能够与喷出阀609连接的灌水管611的长度等。在想要在分区敷设超过该长度的灌水管611的情况下，需要另外设置新的喷出阀609。

在设置于大棚607的内部的分区中敷设一根以上的灌水管611。

在灌水管611以等间隔设置有用于射出培养液的多个孔。灌水管611的前端通过未图示的端盖关闭。

灌水管611越长，则孔的个数越多，因此每单位时间内的培养液供给量增加。也就是说，灌水管611的培养液供给量为对每单位长度的培养液供给能力乘以所敷设的灌水管611的长度而得到的数。

一般来说，同种的多根灌水管611并联连接于喷出阀609。其原因在于，在串联连接时，将灌水管611的基部和前端相比，培养液的供给产生时间差，因此需要考虑尽可能地减小时间差。另外，原因还在于，当不同种类的灌水管611与喷出阀609连接时，针对每单位面积的分区的培养液供给能力会产生差异，从而无法进行对培养液供给量的管理。

在设置于大棚607的内部的分区敷设一根以上灌水管611。

培养液通过喷出阀609而被供给到灌水管611。培养液从设置于灌水管611的多个孔801向敷设有灌水管611的大棚607内的地面散布。

在灌水管611的附近插入土壤传感器612。此外，还有时对每个喷出阀609设置土壤传感器612，但是在图6中，在多个分区中共用土壤传感器612。

土壤传感器612将土壤含水量、土壤ec以及地温以模拟电压信号输出。

在规模大的大棚中，还有时设置空调设备。在图6中，在大棚607中设置有换气扇613和锅炉614。另外，还设置有气温传感器615，以测定大棚607内的气温。

在大棚607的附近设置太阳辐射传感器616。太阳辐射传感器616将太阳辐射的强度以模拟电压信号输出。

从太阳辐射传感器616、流量传感器603、土壤传感器612以及气温传感器615输出的模拟电压信号被输入到控制器505。另外，控制器505对水供给阀604、培养原液供给阀605以及第一喷出阀609a和第二喷出阀609b进行开闭控制。

通过图7来进行详细记述，控制器505包含公知的微型计算机。还从具有作为测位信息输出部的功能的gps终端617向控制器505输入测位信息。而且，控制器505通过无线通信部618而与因特网509连接，与营养液土耕控制服务器510进行信息的发送接收。

控制器505从日出到日落为止每隔10分钟向营养液土耕控制服务器510发送从太阳辐射传感器616、土壤传感器612得到的测量数据。而且，针对第一喷出阀609a和第二喷出阀609b各个喷出阀，在每隔一个小时或每隔两个小时向营养液土耕控制服务器510发送测量数据时，基于从营养液土耕控制服务器510接收的数据来对水供给阀604、培养原液供给阀605、第一喷出阀609a以及第二喷出阀609b进行控制。而且，将此时从流量传感器603得到的培养液的流量的数据发送到营养液土耕控制服务器510。

以后，在本实施方式中，设为营养液土耕控制服务器510每隔一个小时向控制器505发送控制数据。

控制器505对一个培养液生成部606进行控制。培养液生成部606只对一个喷出阀609供给培养液。也就是说，通过时间分割以排他的方式对并联连接于培养液生成部606的多个喷出阀609进行控制。因而，当控制器505所控制的喷出阀609的个数增加时，在通过时间分割对喷出阀609进行控制的状况下，控制器505对喷出阀609进行开放控制的时间变长，控制器505等待营养液土耕控制服务器510的命令的待机时间变短。在待机时间消失的情况下，主要以喷出阀609为中心的设备的结构不适当，因此需要另外新设置培养液生成部606。

另外，农业从业人员能够使用终端来任意地变更后述的基准土壤含水量和基准土壤ec。

[控制器505的硬件结构]

图7是示出控制器505的硬件的结构的框图。此外，还图示出与因特网509连接的营养液土耕控制服务器510，以对与营养液土耕控制服务器510之间发送接收的信息的概要进行说明。

在包含微型计算机的控制器505中，cpu701、rom702、ram703、输出日期与时刻信息的实时时钟(以下简称为“rtc”，图7中也简称为“rtc”)704、nic(networkinformationcard：网络信息卡)705、第一串行接口706(图7中简称为“第一i/f”)与总线707连接。

并且，与总线707相连接的a/d转换器708(图7中简称为“a/d”)与多路转换器709(图7中简称为“mpx”)相连接。多路转换器709与太阳辐射传感器616、流量传感器603、土壤传感器612以及气温传感器615连接。

并且，与总线707相连接的第二串行接口710(图7中简称为“第二i/f”)与水供给阀604、培养原液供给阀605、第一喷出阀609a、第二喷出阀609b、换气扇613以及锅炉614连接。

控制器505通过第一串行接口706接收由gps终端617输出的测位信息。

控制器505通过与nic705连接的无线通信部618而与因特网509连接。而且，向营养液土耕控制服务器510发送由gps终端617输出的测位信息、用于区别土壤传感器612的土壤传感器序号、由太阳辐射传感器616输出的太阳辐射量、由土壤传感器612输出的土壤含水量、土壤ec及地温、由流量传感器603输出的培养液流量以及由气温传感器615输出的大棚内气温。并且，从营养液土耕控制服务器510接收用于区别第一喷出阀609a和第二喷出阀609b的喷出阀序号、水供给阀开放时间、培养原液供给阀开放时间以及空调控制指令。

[控制器505的软件功能]

图8是示出控制器505的软件的功能的框图。

由太阳辐射传感器616、土壤传感器612、流量传感器603、气温传感器615以及gps终端617输出的信息通过发送信息制作部801被转换为例如公知的xml(extensiblemarkuplanguage：可扩展置标语言)规格的文本流数据。而且，由web客户端802通过https(hypertexttransferprotocolsecure：安全超文本传输协议)等协议向营养液土耕控制服务器510发送xml文本流数据。

web客户端802将从营养液土耕控制服务器510接收到的文本流数据传递到控制信号制作部803。

控制信号制作部803从文本流数据中取出水供给阀开放时间、培养原液供给阀开放时间以及用于区别第一喷出阀609a和第二喷出阀609b的喷出阀序号，来对水供给阀604、培养原液供给阀605、第一喷出阀609a、第二喷出阀609b、换气扇613以及锅炉614进行控制。

控制部804具备调度器的功能。

控制部804从rtc704接受日期与时刻信息，当识别出到达了规定时间时，通过web客户端802向营养液土耕控制服务器510发送认证信息805来进行认证。当正常地进行了认证时，控制部804启动发送信息制作部801。而且，如果在web客户端802从营养液土耕控制服务器510接收到的文本流数据中包含控制信息，则启动控制信号制作部803。

认证信息805是存储于rom702中的控制器505的机器id和密码。机器id是唯一地辨别控制器505的信息。

如观察图8可知的那样，控制器505中不具有如下功能：基于从太阳辐射传感器616和土壤传感器612得到的数据来进行用于对水供给阀604、培养原液供给阀605、第一喷出阀609a以及第二喷出阀609b进行控制的运算。因此，利用营养液土耕控制服务器510制作用于对水供给阀604、培养原液供给阀605、第一喷出阀609a、第二喷出阀609b、换气扇613以及锅炉614进行控制的数据。

即，控制器505能够由价格低且运算能力比较低的微型计算机来实现。由营养液土耕控制服务器510担任用于制作数据的复杂且高度的运算处理，该数据用于对水供给阀604、培养原液供给阀605、第一喷出阀609a以及第二喷出阀609b进行控制。通过使客户的硬件结构简化，个人经营者也能够比较容易地导入本实施方式的营养液土耕系统501。

[营养液土耕控制服务器510的硬件结构]

图9是示出营养液土耕控制服务器510的硬件的结构的框图。

在包含公知的计算机的营养液土耕控制服务器510中，cpu901、rom902、ram903、rtc904、非易失性存储器906以及与因特网509连接的nic905连接于总线907。在非易失性存储器906中，保存有公知的网络os、用于使计算机作为营养液土耕控制服务器510发挥功能的程序以及后述的各种数据库。

此外，一般的计算机也能够被作为营养液土耕控制服务器510使用。在该情况下，显示部908和操作部909与总线907相连接。但是，显示部908和操作部909在营养液土耕控制服务器510中未必是必需的。

[营养液土耕控制服务器510的软件功能]

图10是示出营养液土耕控制服务器510的软件的功能的框图。

营养液土耕控制服务器510是https的web服务器。

web服务器程序1001与作为客户端的控制器505通过https来进行通信，并根据通信的内容来执行认证处理部1002、接收数据处理部1003、gui处理部1004。另外，web服务器程序1001向控制器505发送通过控制部1005而被执行的控制数据制作部1006所输出的信息。此外，通常，https利用tcp端口443号，但是能够考虑到安全性来自由地变更端口序号。

认证处理部1002、接收数据处理部1003、控制数据制作部1006以及gui处理部1004例如是cgi(commongatewayinterface：通用网关接口)、被称为小应用程序(applet)的程序。

认证处理部1002根据需要参照用户主数据1007来进行作为客户端的控制器505、终端的认证。

接收数据处理部1003将从控制器505接收到的数据记录于日志数据库1008。

控制数据制作部1006被控制部1005启动，从日志数据库1008、机器数据库1009、太阳辐射量数据库1010以及趋势信息表1011读取数据，并制作向作为客户端的控制器505发送的数据，通过web服务器程序1001向控制器505发送该数据。

gui处理部1004将用于对后述的基准土壤含水量和基准土壤ec进行操作的gui操作画面形成于作为客户端的终端，按照终端操作者的指示来变更基准土壤含水量和基准土壤ec。此时，参照阈值范围主数据1012。

rtc904提供与控制器505的rtc704同等的功能。

控制部1005根据从rtc904得到的当前时刻等来判定是否需要向当前正在访问营养液土耕控制服务器510的控制器505发送用于对水供给阀604、培养原液供给阀605以及喷出阀609进行控制的控制数据。而且，在判定为需要向控制器505发送控制数据的情况下，启动控制数据制作部1006。

另外，控制部1005还具有与客户端同样的作为调度器的功能，在深夜启动趋势信息计算部1013。趋势信息计算部1013从后述的日志数据库1008的第一日志表1201中读出土壤含水量和土壤ec，按每个土壤传感器612计算土壤含水量和土壤ec的趋势信息，将该趋势信息记录于趋势信息表1011。

图11是示出控制数据制作部1006的功能的框图。

控制数据制作部1006进行两级的运算处理。

控制数据制作部1006当最初从控制部1005接受正在访问营养液土耕控制服务器510的控制器505的机器id时，启动基本培养液量计算部1101。

基本培养液量计算部1101通过机器id和喷出阀序号来确定日志数据库1008，以得到测位信息、太阳辐射量以及作物类型。然后，参照太阳辐射量数据库1010来计算基本培养液量。

接着，培养液量微调整部1102通过机器id和喷出阀序号来确定日志数据库1008，以得到与喷出阀609关联的土壤传感器612的土壤含水量和土壤ec。而且，通过机器id和喷出阀序号来确定机器数据库1009，以得到基准土壤含水量和基准土壤ec。并且，通过机器id和喷出阀序号来确定趋势信息表1011，以得到土壤含水量倾向和土壤ec倾向。然后，基于这些数据来进行计算，计算水供给阀开放时间和培养原液供给阀开放时间。

[数据库的结构]

图12是示出日志数据库1008、太阳辐射量数据库1010、趋势信息表1011、阈值范围主数据1012以及用户主数据1007的结构的图。

图13是示出机器数据库1009的结构的图。

日志数据库1008具有第一日志表1201、第二日志表1202以及第三日志表1203。

太阳辐射量数据库1010具有太阳辐射量培养液量表1204和测位信息表1205。

机器数据库1009具有机器主数据1301、土壤传感器表1302、喷出阀表1303、灌水管表1304、灌水管主数据1305、空调设备表1306、大棚表1307以及环境传感器表1308。

首先，参照图12来对日志数据库1008、太阳辐射量数据库1010、趋势信息表1011、阈值范围主数据1012以及用户主数据1007的结构进行说明。

也可以被称为传感器信息表的第一日志表1201是用于保存从控制器505接收到的信息的表，具有机器id字段、土壤传感器序号字段、日期与时刻字段、测位信息字段、太阳辐射量字段、土壤含水量字段、土壤ec字段、地温字段以及其它传感器信息字段。

在机器id字段中保存机器id。

在土壤传感器序号字段中保存用于唯一地辨别与某个机器id的控制器505连接的土壤传感器612的土壤传感器序号。本实施方式的控制器505最多能够连接六个土壤传感器612。

在日期与时刻字段中保存从控制器505接收到数据的日期与时刻。

在测位信息字段中保存从控制器505接收到的gps终端617的测位信息。

在太阳辐射量字段中保存从控制器505接收到的太阳辐射传感器616的太阳辐射量数据。

在土壤含水量字段中保存从控制器505接收到的土壤传感器612的土壤含水量数据。

在土壤ec字段中保存从控制器505接收到的土壤传感器612的土壤ec数据。

在地温字段中保存从控制器505接收到的土壤传感器612的地温数据。

在其它传感器信息字段中保存从控制器505接收到的大棚的气温传感器615等其它传感器的传感器id和测定值的信息。

此外，在本实施方式的营养液土耕系统501中，在培养液的计算时不使用地温。但是，通过与其它传感器的信息同样地事先将地温的变化在第一日志表1201中进行日志记录，能够验证与作物的生长状况之间的相关性等。营养液土耕控制服务器510将多个农户的信息蓄积于第一日志表1201和第二日志表1202中，因此，如果服务器的运用实绩累积，则还能够作为所谓的“大数据”在各种分析中利用。

第二日志表1202是用于保存向控制器505发送的信息、以及作为由控制器505执行供给培养液的控制的结果所得到的信息的表，具有机器id字段、喷出阀序号字段、水供给阀开放时间字段、培养原液供给阀开放时间字段以及培养液流量字段。

机器id字段与第一日志表1201的同名字段相同。

在喷出阀序号字段中保存用于唯一地辨别与某个机器id的控制器505连接的喷出阀609的喷出阀序号。

在水供给阀开放时间字段中保存开放了水供给阀的时间。

在培养原液供给阀开放时间字段中保存开放了培养原液供给阀的时间。

在培养液流量字段中保存从控制器505接收到的流量传感器603的培养液流量数据。即，流量传感器603的信息是作为执行了培养液供给控制的结果而得到的信息。

也可以被称为状态信息表的第三日志表1203是用于保存从终端接收到的信息的表，具有终端id字段、机器id字段、喷出阀序号字段、土壤传感器序号字段、日期与时刻字段、状态信息字段以及作物类型字段。

在终端id字段中保存由农业从业人员操作的终端的终端id。

机器id字段与第一日志表1201的同名字段相同。

喷出阀序号字段与第二日志表1202的同名字段相同。

土壤传感器序号字段与第一日志表1201的同名字段相同。

日期与时刻字段与第一日志表1201的同名字段相同。

在状态信息字段中保存从终端接收到的状态信息。

在作物类型字段中保存从终端接收到的作物类型。

在该第三日志表1203中，保存用于示出与通过机器id和喷出阀序号确定的喷出阀609关联的栽培作物的分区处于何种状态的信息。即，在该分区中是否栽培有作物并且该作物是什么作物。并且，在后述的盐类聚集判定功能中也需要记录于该第三日志表1203中的状态信息。

测位信息表1205包括测位信息范围字段和测位id字段。

在测位信息范围字段中保存表示成为相等的培养液量的估算依据的地图上的范围的信息。

在测位id字段中保存用于唯一地确定测位信息范围字段的测位id。

太阳辐射量培养液量表1204具有测位id字段、作物类型字段、日期字段、时刻字段、可能太阳辐射量字段以及基准培养液量字段。

测位id字段与测位信息表1205的同名字段相同。

作物类型字段与第三日志表1203的同名字段相同。

在日期字段中保存测定了太阳辐射量的日子的日期。

在时刻字段中保存测定了太阳辐射量的日子的时刻。

在可能太阳辐射量字段中保存通过日期字段和时刻字段确定的日期和时刻的可能太阳辐射量。可能太阳辐射量是指也被称为“潜在太阳辐射量”的、在某个地方的纬度/经度和日期与时刻应该能够计算出的最大的太阳辐射量(晴天时的太阳辐射量)。

在基准培养液量字段中保存通过日期字段和时刻字段确定的日期和时刻的可能太阳辐射量下的培养液的量。

在太阳辐射量培养液量表1204中，登记有从气象局等得到的1年365天的与纬度经度对应的可能太阳辐射量。而且，在基准培养液量字段中记录有与该土地的那一天中的可能太阳辐射量对应的某种作物所需要的培养液的量。

首先，将从与控制器505相连接的gps终端617得到的测位信息与测位信息表1205进行对照来确定测位id。即，确定最近的太阳辐射量观测地点。

接着，根据所确定出的测位id、从第三日志表1203获取到的作物类型以及从rtc904得到的日期与时刻信息，来确定太阳辐射量培养液量表1204的记录。

接着，将记录于第一日志表1201中的太阳辐射量的信息与记录于太阳辐射量培养液量表1204的所确定出的记录中的可能太阳辐射量进行比较，来计算太阳辐射量的比率，将该比率与基准培养液量相乘。即，计算当前的太阳辐射量与可能太阳辐射量之间为何种程度的比例，按该比例来调整基准培养液量。例如，如果是可能太阳辐射量的50％的太阳辐射量，则对基准培养液量乘以50％。

用户主数据1007具有用户id字段、用户姓名字段、密码哈希值字段、联络目的地字段以及机器id字段。

在用户id字段中保存作为用于唯一地辨别农业从业人员的辨别信息的用户id。

在用户姓名字段中保存农业从业人员的姓名。

在密码哈希值字段中保存用于对通过在用户id字段中保存的用户id确定的农业从业人员进行认证的密码的哈希值。

在联络目的地字段中保存表示农业从业人员的联络目的地的信息。

在机器id字段中保存农业从业人员所使用的控制器505的机器id。

趋势信息表1011具有机器id字段、喷出阀序号字段、土壤含水量倾向字段以及土壤ec值倾向字段。

机器id字段与第一日志表1201的同名字段相同。

喷出阀序号字段与第二日志表1202的同名字段相同。

在土壤含水量倾向字段中保存记录于第一日志表中的、从与喷出阀序号的喷出阀609关联的土壤传感器测定出的土壤含水量的倾向。

在土壤ec值倾向字段中保存记录于第一日志表中的、从与喷出阀序号的喷出阀609关联的土壤传感器测定出的土壤ec值的倾向。

这些土壤含水量的倾向和土壤ec值的倾向是上述的培养液量微调整部中的培养液量的微调整处理所需要的信息。

阈值范围主数据1012具有作物类型字段、日期字段、土壤含水量下限值字段、土壤含水量上限值字段、土壤ec下限值字段以及土壤ec上限值字段。

作物类型字段与第三日志表1203的同名字段相同。

日期字段与太阳辐射量培养液量表的同名字段相同。

在土壤含水量下限值字段中保存成为目标的土壤含水量的下限值。

在土壤含水量上限值字段中保存成为目标的土壤含水量的上限值。

在土壤ec下限值字段中保存成为目标的土壤ec值的下限值。

在土壤ec上限值字段中保存成为目标的土壤ec值的上限值。

接着，参照图13来说明机器数据库1009的结构。

机器主数据1301是控制器505的表，具有机器id字段、机器所有者字段、密码哈希值字段以及联络目的地字段。

机器id字段与第一日志表1201的同名字段相同。

在机器所有者字段中保存控制器505的所有者的姓名或法人名。

在密码哈希值字段中保存用于对控制器505的机器id进行认证的密码的哈希值。

在联络目的地字段中保存表示控制器505的所有者的联络目的地的信息。

土壤传感器表1302是土壤传感器612的表，具有机器id字段、土壤传感器序号字段、喷出阀序号字段、作物类型字段、基准土壤含水量字段、基准土壤ec字段以及大棚序号字段。

机器id字段与第一日志表1201的同名字段相同。

土壤传感器序号字段与第一日志表1201的同名字段相同。

在喷出阀序号字段中保存一个以上的属于在土壤传感器序号字段中保存的土壤传感器612的喷出阀609的喷出阀序号。

在作物类型字段中保存表示在记在喷出阀序号字段中的喷出阀609处栽培的作物的类型的信息。

在基准土壤含水量字段中保存在记在喷出阀序号字段中的喷出阀609处栽培的作物处的基准土壤含水量。

在基准土壤ec字段中保存在记在喷出阀序号字段中的喷出阀609处栽培的作物处的基准ec。

在大棚序号字段中保存敷设土壤传感器612的大棚的大棚序号。

利用至少一个以上的土壤传感器612来对大棚中栽培的作物进行管理。因此，在土壤传感器表1302中设置有作物类型字段。从第三日志表的作物类型字段复制向作物类型字段写入的作物类型。

喷出阀表1303是喷出阀609的表，具有机器id字段、喷出阀序号字段、土壤传感器序号字段、辨别代码字段、培养液供给能力字段以及大棚序号字段。

机器id字段与第一日志表1201的同名字段相同。

喷出阀序号字段与第二日志表1202的同名字段相同。

在土壤传感器序号字段中保存一个以上的属于在喷出阀序号字段中保存的喷出阀609的土壤传感器612的土壤传感器序号。

在辨别代码字段中保存用于唯一地辨别某个机器id的某个喷出阀序号的喷出阀609的辨别代码。该辨别代码也可以是机器id和喷出阀序号的组合。该辨别代码在后述的灌水管表1304中被利用。

在培养液供给能力字段中保存喷出阀序号字段中保存的喷出阀609的每单位时间内的培养液的供给量。这是通过在将本实施方式的营养液土耕系统导入农户时为了测量设备的状态而向喷出阀609供给水并测量喷出阀609的每单位时间内的液体供给量，来将值记录于该区域。

大棚序号字段与土壤传感器表1302的同名字段相同。

灌水管表1304是灌水管611的表，具有辨别代码字段、灌水管序号字段、灌水管类型代码字段以及灌水管长度字段。

辨别代码字段与喷出阀表1303的同名字段相同。

在灌水管序号字段中保存一个以上的用于唯一地辨别与通过辨别代码确定的喷出阀609连接的灌水管611的序号。

在灌水管类型代码字段中保存表示通过灌水管序号字段确定的灌水管611的类型的信息。

在灌水管长度字段中保存表示通过灌水管序号字段确定的灌水管611的长度的信息。

灌水管主数据1305具有灌水管类型代码字段、灌水管名称字段以及培养液散布能力字段。

灌水管类型代码字段与灌水管表1304的同名字段相同。

在灌水管名称字段中保存灌水管611的制造企业名和商品名。

在培养液散布能力字段中保存通过灌水管611类型代码确定的灌水管611的每单位长度及每单位时间内的培养液散布量。

[农户的设备的关系]

在此，暂且对第一日志表1201、第二日志表1202、土壤传感器表1302、喷出阀表1303、灌水管表1304、空调设备表1306、大棚表1307以及环境传感器表1308的关系进行说明。

图14是示出控制器505与同该控制器505连接的各种传感器及机器之间的关系的概要图。

一个控制器505与一个太阳辐射传感器616、一个流量传感器603、一个gps终端617、一个水供给阀604、一个培养原液供给阀605相对应。这些构件全部是一对一的关系。即，对于一个机器id，太阳辐射量、培养液流量、测位信息、水供给阀开放时间、培养原液供给阀开放时间以一对一的方式相对应。

在图14中，设置有第一大棚1401、第二大棚1402以及第三大棚1403这三个大棚。

在第一大棚1401中敷设有第一土壤传感器612a和第一喷出阀609a。

对第一喷出阀609a敷设有第一灌水管611a、第二灌水管611b以及第三灌水管611c。

因而，当将第一喷出阀609a开放且将其它喷出阀609关闭时，从水供给阀604和培养原液供给阀605供给的培养液通过第一灌水管611a、第二灌水管611b以及第三灌水管611c向第一大棚1401内的土壤散布。

在第一大棚1401内，第一土壤传感器612a与第一喷出阀609a之间为一对一的关系。在该第一大棚1401内，能够栽培一种作物。由于在第一大棚1401内只有一个土壤传感器612，因此无法栽培两种以上的作物。

在第二大棚1402中敷设有第二土壤传感器612b、第二喷出阀609b以及第三喷出阀609c。

对第二喷出阀609b敷设有第四灌水管611d和第五灌水管611e。

对第三喷出阀609c敷设有第六灌水管611f和第七灌水管611g。

因而，当将第二喷出阀609b开放且将其它喷出阀609关闭时，从水供给阀604和培养原液供给阀605供给的培养液通过第四灌水管611d和第五灌水管611e向第二大棚1402内的土壤散布。

同样地，当将第三喷出阀609c开放且将其它喷出阀609关闭时，从水供给阀604和培养原液供给阀605供给的培养液通过第六灌水管611f和第七灌水管611g向第二大棚1402内的土壤散布。

在第二大棚1402内，第二土壤传感器612b与第二喷出阀609b和第三喷出阀609c之间为一对多的关系。在该第二大棚1402内也无法栽培两种以上的作物。也就是说，在大棚中栽培的作物的种类受喷出阀609和土壤传感器612限制。

在第三大棚1403中敷设有第三土壤传感器612c、第四土壤传感器612d以及第四喷出阀609d。

对第四喷出阀609d敷设有第八灌水管611h、第九灌水管611i以及第十灌水管611j。

因而，当将第四喷出阀609d开放且将其它喷出阀609关闭时，从水供给阀604和培养原液供给阀605供给的培养液通过第八灌水管611h、第九灌水管611i以及第十灌水管611j向第三大棚1403内的土壤散布。

在第三大棚1403内，第三土壤传感器612c和第四土壤传感器612d与第四喷出阀609d之间为多对一的关系。在该第三大棚1403内也无法栽培两种以上的作物。即，第三土壤传感器612c和第四土壤传感器612d不是为了栽培多种作物而敷设的，而是为了在栽培相同的作物时提高测定值的精度而敷设的。

并且，在第三大棚1403中，作为空调设备，设置有换气扇613和锅炉614，并且设置有用于测定第三大棚1403内的气温的气温传感器615。这些空调设备和气温传感器615的存在用于实现营养液土耕系统501对大棚的空调控制。为了实现该空调控制，需要用于保存大棚与喷出阀之间的关系、大棚与空调设备之间的关系以及大棚与各种传感器之间的关系的数据库。为此设置了喷出阀表1303的大棚序号字段、大棚表1307、空调设备表1306以及环境传感器表1308。

从以上可知，对于一个控制器505，多个土壤传感器612与一个以上的喷出阀609相对应。另外，土壤传感器612与喷出阀609具有多对多的关系。

土壤传感器612与喷出阀609之间的关系能够根据土壤传感器表1302中包含的喷出阀序号字段和喷出阀表1303中包含的土壤传感器序号字段来确定。即，通过与一个喷出阀609对应的一个以上的土壤传感器612来确定所能栽培的作物。而且，通过与该土壤传感器612对应的一个以上的喷出阀609来确定应供给的培养液的量和浓度。

而且，喷出阀609同与其对应的灌水管611之间具有一对多的关系。

如上述的那样，灌水管611是一端被端盖802关闭的管，以等间隔开设有用于喷出培养液或水的孔801。

作为每单位时间内的培养液的供给量的培养液供给强度根据灌水管611的种类的不同而发生变化。因此，在本实施方式所涉及的营养液土耕控制服务器510中，将从各种制造商出售的灌水管611的种类和培养液供给强度记录于灌水管主数据1305。而且，针对敷设于农户的大棚中的灌水管611，将其类型、长度以及该灌水管611与哪个喷出阀609连接(相对应)记录于灌水管表1304中。

首先，营养液土耕控制服务器510的控制数据制作部1006针对与从控制器505指定的喷出阀609关联的作物，计算灌水管611的每单位长度的培养液供给量。接着，将每单位长度的培养液供给量乘以与喷出阀609关联的所有灌水管611的总长，来计算应向喷出阀609供给的培养液的总量。接着，通过将培养液的总量除以喷出阀609的每单位时间内的培养液供给能力，能够计算喷出阀609、水供给阀604及培养液供给阀108的开放时间。

此外，在对农户的设备敷设的灌水管611的质量高的情况下，在计算喷出阀609、水供给阀604以及培养液供给阀108的开放时间时，也可以使用灌水管611的培养液供给能力，来代替使用喷出阀609的每单位时间内的培养液供给能力。

即，本实施方式所涉及的营养液土耕控制服务器510也是准确地掌握并管理大棚的设备的数据库系统。

在是与水耕不同的营养液土耕的情况下，即使向土壤供给培养液，含水量、ec也不会立刻发生变化。因而，如果只将喷出阀609登记到数据库中，则不能准确地计算针对作物的培养液供给量。通过将喷出阀609的培养液供给能力、与喷出阀609对应地连接的灌水管611以及灌水管611的类型和长度全部登记到数据库中，才能够准确地计算针对作物的培养液供给量。

此外，也可以进行使用流量传感器603的测定值的反馈控制，来代替计算喷出阀609、水供给阀604以及培养液供给阀108的开放时间。但是，在该情况下，在导入加压水的水路发生了某些故障的情况下，需要检测该发生并由营养液土耕控制服务器510和/或控制器505执行适当的例外处理。

再次回到图13，继续说明机器数据库1009的结构。

大棚表1307是大棚的表，具有机器id字段和大棚序号字段。

机器id字段与第一日志表1201的同名字段相同。

在大棚序号字段中保存属于机器id的控制器505(关联)的大棚的大棚序号。

空调设备表1306是与大棚对应的空调设备的表，具有机器id字段、大棚序号字段、空调设备id字段以及冷暖设备类型字段。

机器id字段与第一日志表1201的同名字段相同。

大棚序号字段与大棚表1307的同名字段相同。

在空调设备id字段中保存用于唯一地辨别大棚中设置的空调设备的空调设备id。

在冷暖设备类型字段中保存表示通过空调设备id确定的空调设备是冷气设备还是暖气设备的类型信息。

环境传感器表1308是与大棚对应的气温传感器615、湿度传感器或太阳辐射量传感器的表，具有机器id字段、大棚序号字段、传感器id字段以及传感器类型字段。

机器id字段与第一日志表1201的同名字段相同。

大棚序号字段与大棚表1307的同名字段相同。

在传感器id字段中保存用于地唯一辨别大棚中设置的传感器的传感器id。

在传感器类型字段中保存表示通过传感器id确定的传感器是气温传感器、湿度传感器以及太阳辐射量传感器等中的哪一种传感器的类型信息。

[控制器505的动作]

图15是示出控制器505的动作流程的流程图。

当控制器505的控制部804辨别出达到了规定的时间而开始进行处理时(s1501)，首先，控制部804与营养液土耕控制服务器510进行了规定的认证之后，启动发送信息制作部801。发送信息制作部801将机器id、土壤传感器序号、测位信息、太阳辐射量、土壤含水量、土壤ec、地温等数据转换为xml文本流数据。控制部804通过web客户端802向营养液土耕控制服务器510发送xml文本流数据(s1502)。

接着，控制部804待机，直到从营养液土耕控制服务器510发来响应(s1503的“否”)。

当从营养液土耕控制服务器510发来响应时(s1503的“是”)，接着，控制部804确认在该响应中是否包含喷出阀序号、水供给阀开放时间以及培养原液供给阀开放时间的数据(s1504)。如果没有包含(s1504的“否”)，则直接结束一系列的处理(s1505)。

如果在步骤s1504中在从营养液土耕控制服务器510接收到的响应中包含喷出阀序号、水供给阀开放时间以及培养原液供给阀开放时间的数据(s1504的“是”)，则控制部804启动控制信号制作部803。

控制信号制作部803从自营养液土耕控制服务器510接收到的响应的文本流数据中取出喷出阀序号、水供给阀开放时间以及培养原液供给阀开放时间，来对水供给阀604、培养原液供给阀605以及喷出阀609进行控制(s1506)。而且，当对目标的大棚的培养液的供给结束时，控制部804通过web客户端802向营养液土耕控制服务器510发送机器id、喷出阀序号以及培养液流量(s1507)，结束一系列的处理(s1505)。

如观察图15的处理可知的那样，控制器505只执行向营养液土耕控制服务器510发送各种传感器的测定值以及被营养液土耕控制服务器510发出命令。控制器505自身不进行判定某些信息的处理。这样，控制器505的处理内容非常简单。

此外，对与控制器505连接的全部的喷出阀609逐个地执行图15所示的处理。在图14的情况下，对第一喷出阀609a、第二喷出阀609b、第三喷出阀609c以及第四喷出阀609d分别执行图15的处理。

[营养液土耕控制服务器510的动作：培养液量和浓度运算处理]

图16是示出由营养液土耕控制服务器510的控制数据制作部1006针对某个控制器505的某个喷出阀609进行的培养液量和浓度的运算处理的流程的流程图。

当开始进行处理(s1601)时，首先，控制数据制作部1006根据从控制部1005接收到的控制器505的机器id，读出第一日志表1201的太阳辐射量字段的值，来计算当前正在访问营养液土耕控制服务器510的控制器505的、从上一次运算出培养液量等的时间点至当前时间点为止的累积太阳辐射量(s1602)。

接着，控制数据制作部1006根据从控制部1005接收到的控制器505的机器id和喷出阀序号，参照喷出阀表1303和土壤传感器表1302来确定与喷出阀609关联的土壤传感器612，进一步确定与该土壤传感器612关联的作物类型(s1603)。

接着，控制数据制作部1006从第一日志表1201读出控制器505的测位信息。然后，与测位信息表1205进行对照来确定在太阳辐射量培养液量表1204中登记的最近的太阳辐射量观测地点(s1604)。

接着，控制数据制作部1006根据所确定出的测位信息、从rtc904得到的日期与时刻信息以及所确定出的作物类型，来确定太阳辐射量培养液量表1204的记录。然后，将之前计算出的累积太阳辐射量与记录于太阳辐射量培养液量表1204的所确定出的记录中的可能太阳辐射量进行比较，来计算太阳辐射量的比率。之后，将所计算出的太阳辐射量的比率与基准培养液量相乘，来计算当前时间点的针对某个喷出阀609的基本培养液供给量(s1605)。

控制数据制作部1006在步骤s1605中计算出基本培养液供给量之后，向培养液量微调整部1102传送所计算出的基本培养液供给量以及控制器505的机器id、喷出阀序号、土壤传感器序号等参照表所需要的各信息。

首先，培养液量微调整部1102根据机器id和喷出阀序号，参照趋势信息表1011来读取喷出阀609散布培养液的土壤中的土壤含水量倾向。接着，根据机器id和喷出阀序号，参照第一日志表1201来读取喷出阀609散布培养液的土壤中的基准土壤含水量以及当前时间点的土壤含水量。然后，基于基准土壤含水量、土壤含水量倾向以及当前的土壤含水量，来计算土壤含水量的校正值(s1606)。

接着，培养液量微调整部1102根据机器id和喷出阀序号，参照趋势信息表1011来读取喷出阀609散布培养液的土壤中的土壤ec值的倾向。然后，根据机器id和喷出阀序号，参照第一日志表1201来读取喷出阀609供给培养液的土壤中的基准土壤ec和当前时间点的土壤ec。然后，基于基准土壤ec、土壤ec的倾向以及当前的土壤ec，来计算土壤ec的校正值(s1607)。

接着，培养液量微调整部1102对基本培养液供给量加上土壤含水量的校正值和土壤ec的校正值，来计算最终的培养液的量和浓度。然后，参照喷出阀表1303、灌水管表1304以及灌水管主数据1305，来计算水供给阀604的开放时间和培养原液供给阀605的开放时间(s1608)。

最后，培养液量微调整部1102通过web服务器程序1001向控制器505发送水供给阀604的开放时间和培养原液供给阀605的开放时间(s1609)，结束一系列的处理(s1610)。

图17a及图17b、图18a及图18b是用于说明培养液量微调整部1102对土壤含水量进行校正的过程的示意性的曲线图。此外，基于基准土壤ec的对培养液的浓度进行校正的过程也与此相同，因此省略对培养液的浓度校正的说明。

图17a是示出最近两天的土壤含水量的一例的曲线图。如图17a所示，土壤含水量根据太阳辐射量等天气、作物的生长状况而发生变动。

图17b是示出最近两天的土壤含水量的一例及最近两天的土壤含水量的积分值的曲线图。如图17b所示，为了将土壤含水量的变化转换为标量值，计算从-2日起至-1日为止的土壤含水量的积分值以及从-1日起至今天为止的土壤含水量的积分值。而且，将积分值的倾向设为土壤含水量倾向记录到趋势信息表1011中。

图18a是对当前的土壤含水量与基准土壤含水量之差以及基于趋势的校正进行说明的示意性的曲线图。

现在，设为当前的土壤含水量(点p1801)相对于基准土壤含水量不足。将从基准土壤含水量减去当前的土壤含水量所得到的差设为δ土壤含水量。

在水耕栽培的情况下，如果立即对不足或过剩的含水量进行校正，则含水量立刻追随。但是，在营养液土耕的情况下，当突然将含水量增加与δ土壤含水量相应的量时，在水分没到土壤时供给过剩的水分，导致土壤含水量陷入过多的状态。因此，关于土壤含水量的校正，根据花费两天来进行校正这样的想法来决定含水量的校正值。即，慢慢地进行水分的补给，以在后天的与当前时刻相同的时刻使当前的土壤含水量到达设为目标的基准土壤含水量(点p1802)。

图18b是将图18a的一部分放大后的图。是对从当前的土壤含水量导出目标的土壤含水量的过程进行说明的图。

如果将供给培养液的定时设为一小时一次并且将日出至日落设为例如早6点至晚18点，则一天的培养液供给次数为13次。由于是两天的量，因此将δ土壤含水量除以26所得到的值为一次应校正的土壤含水量(点p1803)。

另外，在对土壤含水量进行校正时，需要考虑目前为止土壤含水量如何推移。因此，预先计算两天前为止的土壤含水量的推移来作为趋势信息。而且，在土壤含水量增加的情况下，施加减去基准土壤含水量的校正。这是基于趋势的负校正(点p1804)。相反地，在土壤含水量减少的情况下，施加增加基准土壤含水量的校正。这是基于趋势的正校正(点p1805)。

通过这些负校正、正校正，一次应校正的土壤含水量也发生变动(点p1806和p1807)。

至此为止，作为通过计算机控制使作物栽培自动化的方法之一，多基于作物系数这样的实际蒸发与水面蒸发之比进行运算的方法。作物系数的运算高度且复杂，未必能说适合于作物的蒸发。

如根据以上的说明而明确可知的那样，本实施方式的营养液土耕系统501完全没有使用作物系数。在基于测位信息、作物类型以及太阳辐射量计算出基本培养液量之后，只进行用于追随目标土壤含水量和目标土壤ec的校正。这些运算基本上几乎能够通过四则运算来实现。该营养液土耕控制服务器510所执行的培养液供给控制是简单的控制，因此培养液的量、浓度变为非常不足或过剩等失控的可能性非常低。根据作物的种类不同，只要培养液不枯竭，完全不对大棚进行监视就栽培并收获作物的情形也并不是不可能实现。

[使用终端的基准土壤含水量和基准土壤ec的变更]

一般来说，作物存在生长阶段。在每个生长阶段，作物所要求的培养液的量和浓度不同。另外，例如在番茄的情况下，当使培养液的量增加时，收获量增加，当使培养液的量减少时，收获量减少，但味觉、口感提高。

在本实施方式的营养液土耕系统501中，基本上完全自动进行培养液的供给，但是能够通过由人手进行的手动操作变更基准土壤含水量和基准土壤ec，来使农业从业人员的技术反映到营养液土耕系统501中。

图19是对gui处理部1004的处理内容进行说明的框图。

图20a和图20b是根据gui处理部1004所输出的描绘信息而在终端2003显示的操作画面。此外，以后，将平板终端507和智能手机508统称为终端2003。

gui处理部1004将如图20a和图20b所示的操作画面显示于由农业从业人员操作的终端2003。此时，gui处理部1004从控制部1005接受机器id和喷出阀序号，参照喷出阀表1303和土壤传感器表1302，将针对某个喷出阀609的基准土壤含水量或基准土壤ec包含在描绘信息中来输出。

如图20a所示，在终端2003的画面中显示的曲线图状的操作画面中，用横棒l2001显示基准土壤含水量。作为终端2003的操作者的农业从业人员触碰终端2003的画面中显示的该横棒l2001使其上下移动。于是，基准土壤含水量与所移动的量呼应地变更。

但是，当所设定的基准土壤含水量超过阈值范围主数据1012中记述的土壤含水量下限值或土壤含水量上限值(l2002)时，作为警报功能，如图20b所示那样变更横棒l2001的颜色来向操作者示出是异常值。

[营养液土耕系统中的盐类聚集判定功能]

以上，参照图5至图20说明了营养液土耕系统。在营养液土耕系统的营养液土耕控制服务器510中，除了设置有用于记录土壤传感器612的测定值的第一日志表以外，还设置有记录作为从终端2003接收到的信息的喷出阀609的状态信息的第三日志表1203。

之前所说明的第二盐类聚集判定方法能够与要判定盐类聚集的土壤是否栽培有作物无关地使用，但是优选的是，在进行该判定时没有栽培作物。如果处于没有栽培作物的状态，该土壤的硝酸离子不被作物摄取，能够进行更准确的判定。

即，为了在没有栽培作物的状态下利用之前所说明的营养液土耕系统实施第二盐类聚集判定方法，需要由营养液土耕控制服务器510掌握在成为要从此判定盐类聚集的对象的土壤中是否没有栽培作物。为此，需要存在用于保存表示没有栽培作物的状态信息的第三日志表1203。

另外，需要终端2003，以向营养液土耕控制服务器510通知已在土壤传感器附近注入了葡萄糖201水溶液、基准培养液106。

图21a、图21b、图21c、图22d、图22e、图22f、图23g以及图23h是盐类聚集判定功能中的终端2003的显示画面。

从此对作为营养液土耕系统中的附加功能的盐类聚集判定功能进行说明。盐类聚集判定功能被作为附加功能而安装于营养液土耕控制服务器510的gui处理部1004。

动作流程如下。

(1)首先，营养液土耕控制服务器510当从终端2003接收到各种信息时，将这些信息记录于第三日志表1203。此时，针对与属于该终端2003的控制器505关联的喷出阀609，检查有无栽培中的作物。然后，如果存在栽培将要结束的喷出阀序号的分区，则将询问收获是否已结束的画面显示于终端2003(图21a)。画面中显示操作按钮2101。

(2)如果针对该喷出阀609没有栽培作物，向终端2003呈现是否在与该喷出阀609关联的土壤传感器612中进行盐类聚集判定的菜单画面(图21b)。

(3)当从终端2003接收到盐类聚集的判定处理的指示时，gui处理部1004将表示接收到盐类聚集判定处理的指示的状态信息记录于第三日志表1203，开始进行盐类聚集判定处理。通过终端2003向农业从业人员指示葡萄糖201的注入(图21c)，持续地由土壤传感器612对ec值进行测定，并持续地将该ec值记录于第一日志表。此时，在从终端2003接收到询问的情况下，将ec值的推移以曲线图的形式显示于终端2003(图22d)。

(4)当根据记录于第一日志表中的ec值进行ecbase的检测时，将ecbase与状态信息一同记录于第三日志表1203。另外，在从该时间点起从终端2003接收到询问的情况下，在将ec值的推移以曲线图进行显示时，将检测出ecbase的意思的消息显示于终端2003的画面(图22e)。

(5)当记录于第一日志表中的ec值从ecbase起再次上升，通过终端2003向农业从业人员指示标准培养液的注入(图22f)。

(6)在对土壤传感器附近注入标准培养液之后也继续测定ec值，当最终ec值达到极值时，进行土壤的盐类聚集的判定处理。当明确为是正常土壤时，将该意思的消息显示于终端2003(图23g)，当明确是被确认为盐类聚集的土壤时，将该意思的消息显示于终端2003(图23h)。当盐类聚集判定处理结束时，gui处理部1004将表示盐类聚集判定处理已结束的意思的状态信息记录于第三日志表1203。在执行盐类聚集判定处理的期间，在与执行盐类聚集判定的土壤传感器612关联的分区无法进行作物的栽培，因此需要进行状态信息的记录。

除了上述的实施方式以外，还考虑以下这样的应用例。

(1)关于灌水管611，理想的是市场上流通的全部灌水管611登记于灌水管主数据1305。但是，在新产品立即被导入到大棚或由农业从业人员自制出灌水管611的情况下，存在没有被登记在灌水管主数据1305中的灌水管611。为了应对这种例外的状况，在灌水管表1304中设置培养液供给强度字段。而且，在敷设有灌水管611的现场，使水流过灌水管611，直接测定灌水管611的培养液供给强度，将该培养液供给强度登记于灌水管表1304的培养液供给强度字段。在灌水管类型代码中记入表示没有被登记在灌水管主数据1305中的信息。通过这样构成灌水管表1304，营养液土耕控制服务器510还能够应对未登记的灌水管611，能够计算准确的水供给阀开放时间和培养原液供给阀开放时间。

(2)通过最大限度地灵活运用天气预报信息，还能够省略太阳辐射传感器616，只通过预想太阳辐射量来计算基本培养液供给量。

(3)本实施方式的营养液土耕系统501中使用的太阳辐射传感器616也可以不具有高的精度。例如，除了利用小型且廉价的光电晶体管以外，还能够用太阳能面板来代替等，能够利用各种器件。

(4)图21所示的营养液土耕系统501是将高浓度液肥稀释后的单一种类的培养原液进一步用水稀释来制作培养液的规格。根据作物的不同，还存在通过单一种类的培养原液无法应对的情况。为了通过单个控制器505来对应这种作物，准备多种培养原液即可。即，将多个用于制作培养原液的系统并联设置。培养原液供给阀被设置于各个系统。

例如，对第一作物应用第一培养原液，对第二作物应用第二培养原液。利用第一培养原液供给阀供给第一培养原液，利用第二培养原液供给阀供给第二培养原液。对设置了多个的培养原液供给阀，既可以通过控制器505来与作物的种类相应地以排他的方式进行控制，也可以根据作物的不同而将第一培养原液和第二培养原液混合。通过这样构成营养液土耕系统501，农户能够通过少量的设备来应对多种类的作物。

(5)如上述的那样，喷出阀609存在最大允许流速。当与喷出阀609连接的灌水管611的负荷过大时，超过喷出阀609的耐用能力，喷出阀609有可能被损坏，因此根据灌水管611的培养液供给能力和喷出阀609的最大允许流速来决定能够与喷出阀609连接的灌水管611的长度等。

因此，针对喷出阀，也设置如灌水管主数据1305那样保存喷出阀的种类和最大允许流速等信息的喷出阀主数据，由此能够使营养液土耕控制服务器510具有向农户导入营养液土耕系统501时的设备敷设计划制作辅助功能。能够考虑以下功能：从终端2003输入设备的设计图，由营养液土耕控制服务器510进行检查，对于超过喷出阀609的最大允许流速的敷设计划，将警告显示于终端2003等。

(6)本实施方式的营养液土耕系统501还能够设为独立的结构。即，通过将控制器和营养液土耕控制服务器一体化，成为独立的营养液土耕系统。

(7)本实施方式的营养液土耕系统501还能够取如下结构。

<1>一种营养液土耕系统，具备：喷出阀，其从供给培养液的培养液生成部接受所述培养液的供给，用于对所述培养液向种植作物的土壤的供给和供给切断进行控制，所述培养液是将水和培养原液混合而成的；第一灌水管，其从所述喷出阀接受所述培养液的供给，并向所述土壤散布所述培养液；第二灌水管，其与所述第一灌水管一同从所述喷出阀接受所述培养液的供给，并向所述土壤散布所述培养液；控制器，其基于规定的控制信息，来对由所述培养液生成部进行的所述培养液的生成和所述喷出阀的开闭进行控制；以及控制数据制作部，其基于所述第一灌水管的长度、所述第二灌水管的长度以及所述喷出阀的每单位时间内的培养液供给能力，来计算基于所述培养液生成部的所述喷出阀的开放时间，向所述控制器提供包含所述喷出阀的开放时间的所述控制信息。

<2>在<1>所记载的营养液土耕系统中，还具备：太阳辐射传感器，其测定日照的强度；测位信息输出部，其输出种植所述作物的位置的测位信息；以及太阳辐射量培养液量表，其按测位信息、作物的类型、日期以及时间，记录可能太阳辐射量以及与所述可能太阳辐射量对应的基准培养液量，所述控制数据制作部参考所述太阳辐射传感器的日照测定值以及根据所述测位信息和当前日期和时间确定所述太阳辐射量培养液量表的记录所得到的所述基准培养液量，来计算所述培养液的供给量。

<3>在<2>所记载的营养液土耕系统中，还具备：土壤ec传感器，其测定所述土壤的土壤ec值；以及传感器信息表，其用于保存所述土壤ec传感器的测定值，所述控制数据制作部从所述传感器信息表中参考所述土壤ec传感器的测定值的变动倾向来计算所述培养液的供给量。

<4>在<3>所记载的营养液土耕系统中，还具备状态信息表，该状态信息表用于保存表示在与所述喷出阀关联的所述土壤中是否种植了作物的状态信息，所述控制数据制作部在确认出在所述土壤中没有种植作物后，将所述土壤ec传感器的测定值记录于所述传感器信息表以进行盐类聚集判定。

<5>一种营养液土耕系统，具备：第一喷出阀，其从供给培养液的培养液生成部接受所述培养液的供给，用于对所述培养液向种植作物的第一土壤区域的供给和供给切断进行控制，所述培养液是将水和培养原液混合而成的；第一灌水管，其从所述第一喷出阀接受所述培养液的供给，并向所述第一土壤区域散布所述培养液；第二喷出阀，其从所述培养液生成部接受所述培养液的供给，用于对所述培养液向种植作物的与所述第一土壤区域不同的第二土壤区域的供给和供给切断进行控制；第二灌水管，其从所述第二喷出阀接受所述培养液的供给，并向所述第二土壤区域散布所述培养液；控制器，其基于规定的控制信息，来对由所述培养液生成部进行的所述培养液的生成进行控制，并且对所述第一喷出阀和所述第二喷出阀以排他的方式进行开闭控制；以及控制数据制作部，其基于所述第一喷出阀的每单位时间内的培养液供给能力和所述第一灌水管的长度，来计算基于所述培养液生成部的所述第一喷出阀的开放时间，并且基于所述第二喷出阀的每单位时间内的培养液供给能力和所述第二灌水管的长度，来计算基于所述培养液生成部的所述第二喷出阀的开放时间，向所述控制器提供用于对所述第一喷出阀进行开放控制的第一控制信息和用于对所述第二喷出阀进行开放控制的第二控制信息。

<6>在<5>所记载的营养液土耕系统中，还具备：太阳辐射传感器，其测定日照的强度；测位信息输出部，其输出种植所述作物的位置的测位信息；以及太阳辐射量培养液量表，其按测位信息、作物的类型、日期以及时间，记录可能太阳辐射量和与所述可能太阳辐射量对应的基准培养液量，所述控制数据制作部参考所述太阳辐射传感器的日照测定值以及根据所述测位信息和当前日期和时间确定所述太阳辐射量培养液量表的记录所得到的所述基准培养液量，来计算所述培养液的供给量。

<7>在<6>所记载的营养液土耕系统中，还具备测定所述土壤的土壤ec值的土壤ec传感器，所述控制数据制作部参考所述土壤ec传感器的测定值的变动倾向来计算所述培养液的供给量。

<8>在<7>所记载的营养液土耕系统中，还具备状态信息表，该状态信息表用于保存表示在与所述喷出阀关联的所述土壤中是否种植了作物的状态信息，所述控制数据制作部在确认出在所述土壤中没有种植作物后，将所述土壤ec传感器的测定值记录于所述传感器信息表以进行盐类聚集判定。

<9>一种营养液土耕控制服务器，具备：喷出阀表，其用于保存喷出阀的信息，该喷出阀从供给培养液的培养液生成部接受所述培养液的供给，用于对所述培养液向种植作物的土壤的供给和供给切断进行控制，所述培养液是将水和培养原液混合而成的；灌水管表，其针对从所述喷出阀接受所述培养液的供给并向所述土壤散布所述培养液的灌水管，保存每单位长度的培养液供给能力、长度以及表示与所述喷出阀表中保存的所述喷出阀之间的关系的信息；以及控制数据制作部，其根据所述灌水管表，基于与从所述喷出阀表中确定的所述喷出阀相关联的所有所述灌水管的所述培养液供给能力及长度，来计算所述培养液生成部供给所述培养液的供给量，向对所述培养液生成部和所述喷出阀进行控制的控制器提供包含所述培养液的供给量的控制信息。

<10>在<9>所记载的营养液土耕控制服务器中，还具备：传感器信息表，其用于保存土壤ec传感器的测定值，该土壤ec传感器与所述控制器连接，测定与所述喷出阀关联的所述土壤的土壤ec值；以及状态信息表，其用于保存表示在与所述喷出阀关联的所述土壤中是否种植了作物的状态信息，所述控制数据制作部在根据所述状态信息表确认出在所述土壤中没有种植作物后，将从所述控制器接收到的所述土壤ec传感器的测定值记录于所述传感器信息表以进行盐类聚集判定。

在本实施方式所公开的盐类聚集判定方法中，针对要判定盐类聚集的土壤，向ec传感器的附近注入葡萄糖，并持续地测定ec值。不久，ec值达到极小值。获取此时的ec值来作为ecbase。当ec值再次上升，向ec传感器的附近注入基准培养液。根据注入了基准培养液的时间点的ec值，来确认ec值随时间的经过上升或下降至极值之后再次恢复到原来的值的情形。然后，将从达到了极值的时间点的ec值减去注入了基准培养液的时间点的ec值而得到的值与ecbase进行比较，来判定盐类聚集。虽然需要比较长的期间，但是能够简单且精致地判定土壤有无发生盐类聚集。

本实施方式所公开的营养液土耕系统501包括：控制器505，其向营养液土耕控制服务器510发送传感器的数据，基于所接收到的数据来对水供给阀604、培养原液供给阀605和喷出阀609进行控制；以及营养液土耕控制服务器510，其基于从控制器505接收到的传感器的数据，来计算对水供给阀604、培养原液供给阀605及喷出阀609的控制量后向控制器505回传。

第一，本实施方式的营养液土耕系统501通过水供给阀604、培养原液供给阀605以及喷出阀609的组合，能够用单个设备栽培多种作物、耕种时期错开的作物。

第二，本实施方式的营养液土耕系统501通过事先将与喷出阀609连接的灌水管611的类型和长度登记于营养液土耕控制服务器510，能够准确地掌握灌水管611的每单位时间内的培养液散布量。由此，能够计算准确的对水供给阀604、培养原液供给阀605及喷出阀609的控制量。

第三，本实施方式的营养液土耕系统501在通过追随太阳辐射决定基本培养液供给量之后，通过加上针对基准土壤含水量和基准土壤ec的追随控制，能够进行简单且低负荷的运算处理，并且能够计算灵活且适当地应对作物的生长状况的对水供给阀604、培养原液供给阀605及喷出阀609的控制量。

第四，本实施方式的营养液土耕系统501通过能够由农业从业人员任意地变更基准土壤含水量和基准土壤ec，能够将农业从业人员的技术无障碍地导入到机械控制的系统中，并且能够防止培养液的供给过剩或供给不足。

第五，本实施方式的营养液土耕系统501通过掌握农户的设备及其状态，作为附加的功能，还能够可靠地实施盐类聚集的判定。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离权利要求所记载的本发明的要旨的范围内，包含其它变形例、应用例。

例如，关于上述的实施方式，为了以易于理解本发明的方式说明，详细且具体地说明了装置和系统的结构，但并不一定限定于具备所说明的全部结构的方式。另外，能够将某个实施方式的结构的一部分置换为其它实施方式的结构，并且还能够对某个实施方式的结构添加其它实施方式的结构。另外，还能够对各实施方式的结构的一部分进行其它结构的追加/删除/置换。

另外，关于上述的各结构、功能、处理部等，也可以通过例如在集成电路中设计它们的一部分或全部等来以硬件实现。另外，上述的各结构、功能等也可以通过用于由处理器解释并执行实现各个功能的程序的软件来实现。用于实现各功能的程序、表、文件等的信息能够保持于存储器、硬盘、ssd(solidstatedrive：固态硬盘)等易失性或非易失性的存储器、或者ic卡、光盘等记录介质中。

另外，控制线、信息线表示在说明上认为必要的线，在产品上不一定示出所有的控制线、信息线。实际上，也可以认为几乎所有的结构相互连接。

附图标记说明

101：土壤；102；ec传感器；103：数据记录器；104：管；105：注射器；106：基准培养液；108：培养液供给阀；201：葡萄糖；401：ec传感器；402：多孔杯；403：电极；405：同轴线缆；406：芯线；407：管；408：盖；411：ec值简易测定装置；415：矩形波电压源；417：比较器；418：exor门；419：lpf；420：控制部；501：营养液土耕系统；502：温室；503：塑料大棚；504：农业从业人员；505：控制器；506：农业从业人员；507：平板终端；508：智能手机；509：因特网；510：营养液土耕控制服务器；511：天气预报服务器；601：液肥罐；602：液肥混入器；603：流量传感器；604：水供给阀；605：培养原液供给阀；606：培养液生成部；607：大棚；608：第一分区；609：喷出阀；610：第二分区；611：灌水管；612：土壤传感器；613：换气扇；614：锅炉；615：气温传感器；616：太阳辐射传感器；617：gps终端；618：无线通信部；701：第一培养原液供给阀；702：第二培养原液供给阀；801：孔；802：端盖；701：cpu；702：rom；703：ram；704：rtc；705：nic；706：第一串行接口；707：总线；708：a/d转换器；709：多路转换器；910：第二串行接口；801：发送信息制作部；802：web客户端；803：控制信号制作部；804：控制部；805：认证信息；901：cpu；902：rom；903：ram；904：rtc；905：nic；906：非易失性存储器；907：总线；908：显示部；909：操作部；1001：web服务器程序；1002：认证处理部；1003：接收数据处理部；1004：gui处理部；1005：控制部；1006：控制数据制作部；1007：用户主数据；1008：日志数据库；1009：机器数据库；1010：太阳辐射量数据库；1011：趋势信息表；1012：阈值范围主数据；1013：趋势信息计算部；1101：基本培养液量计算部；1102：培养液量微调整部；1201：第一日志表；1202：第二日志表；1203：第三日志表；1204：太阳辐射量培养液量表；1205：测位信息表；1301：机器主数据；1302：土壤传感器表；1303：喷出阀表；1304：灌水管表；1305：灌水管主数据；1306：空调设备表；1307：大棚表；1308：环境传感器表；1401：第一大棚；1402：第二大棚；1403：第三大棚；2003：终端；2101：操作按钮。