安価で携帯可能な小型近赤外分光器を用いた堆肥の分解しやすさの推定精度
堆肥中における難分解性有機物の指標となる酸性デタージェント繊維（ADF）、易分解性有機物の指標となる酸性デタージェント可溶有機物（ADOM）、乾物分解率と有機物分解率の算出に用いられる灰分含量について、従来の設置型の近赤外分光器（測定波長：400–2,500 nm）と、安価で携帯可能な小型近赤外分光器（測定波長：1,100–1,350 nm，1,350–1,650 nm，1,550–1,950 nm，1,750–2,150 nm，2,000–2,450 nm）を用いて、検量線を作成し推定精度を比較した。その結果、従来の設置型の近赤外分光器ではADF含量（RPD = 3.40，R2cv = 0....
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| Published in | システム農学 Vol. 40; no. 2; pp. 23 - 31 |
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| Main Authors | , |
| Format | Journal Article |
| Language | Japanese |
| Published |
システム農学会
25.06.2024
|
| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 0913-7548 2189-0560 |
| DOI | 10.14962/jass.40.2_23 |
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| Abstract | 堆肥中における難分解性有機物の指標となる酸性デタージェント繊維（ADF）、易分解性有機物の指標となる酸性デタージェント可溶有機物（ADOM）、乾物分解率と有機物分解率の算出に用いられる灰分含量について、従来の設置型の近赤外分光器（測定波長：400–2,500 nm）と、安価で携帯可能な小型近赤外分光器（測定波長：1,100–1,350 nm，1,350–1,650 nm，1,550–1,950 nm，1,750–2,150 nm，2,000–2,450 nm）を用いて、検量線を作成し推定精度を比較した。その結果、従来の設置型の近赤外分光器ではADF含量（RPD = 3.40，R2cv = 0.91）と灰分含量（RPD = 4.49，R2cv = 0.95）は実用的な精度で推定できた。同様に、小型近赤外分光器を用いた場合でも、ADF含量（RPD = 3.58，R2cv = 0.92）と灰分含量（RPD = 5.24，R2cv = 0.96）を実用的な精度で推定できた。これらのことから小型近赤外分光器を用いても、従来の設置型の近赤外分光分器と遜色なく、堆肥のADF含量と灰分含量の簡易･迅速推定が可能であり、堆肥化過程における灰分含量の経時的な測定から、乾物分解率と有機物分解率を推定できることが示唆された。一方で、ADOM含量の推定は従来の設置型の近赤外分光器（RPD = 1.89，R2cv = 0.72）、小型近赤外分光器（RPD = 1.81，R2cv =0.71）ともに困難であった。 |
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| AbstractList | 堆肥中における難分解性有機物の指標となる酸性デタージェント繊維（ADF）、易分解性有機物の指標となる酸性デタージェント可溶有機物（ADOM）、乾物分解率と有機物分解率の算出に用いられる灰分含量について、従来の設置型の近赤外分光器（測定波長：400–2,500 nm）と、安価で携帯可能な小型近赤外分光器（測定波長：1,100–1,350 nm，1,350–1,650 nm，1,550–1,950 nm，1,750–2,150 nm，2,000–2,450 nm）を用いて、検量線を作成し推定精度を比較した。その結果、従来の設置型の近赤外分光器ではADF含量（RPD = 3.40，R2cv = 0.91）と灰分含量（RPD = 4.49，R2cv = 0.95）は実用的な精度で推定できた。同様に、小型近赤外分光器を用いた場合でも、ADF含量（RPD = 3.58，R2cv = 0.92）と灰分含量（RPD = 5.24，R2cv = 0.96）を実用的な精度で推定できた。これらのことから小型近赤外分光器を用いても、従来の設置型の近赤外分光分器と遜色なく、堆肥のADF含量と灰分含量の簡易･迅速推定が可能であり、堆肥化過程における灰分含量の経時的な測定から、乾物分解率と有機物分解率を推定できることが示唆された。一方で、ADOM含量の推定は従来の設置型の近赤外分光器（RPD = 1.89，R2cv = 0.72）、小型近赤外分光器（RPD = 1.81，R2cv =0.71）ともに困難であった。 |
| Author | 小島, 陽一郎 江口, 研太郎 |
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| References_xml | – reference: 原田靖生，2000，都市廃棄物及び家畜ふん堆肥の腐熟過程と品質に関する研究，日本土壌肥料学会講演要旨集，Vol．46，p．242． – reference: 張建国・加茂幹男・阿部佳之・河本英憲・青木康浩，2004，粗灰分含量を指標として堆肥化過程における乾物および有機物の分解率を推定する簡便な方法，日本畜産学会報，Vol．75，pp．61-66． – reference: 髙橋正宏，2006，牛糞堆肥の腐熟過程における有機物分解のデタージェント分析による評価，日本畜産学会報，Vol．77，pp．259-267． – reference: Junttila, S., Holtta, T., Saarinen, N., Kankare, V., Yrttimaa, T., Hyyppa. J. and Vastaranta, M., 2022, Close-range hyperspectral spectroscopy reveals leaf water content dynamics, Remote Sensing of Environment, Vol. 277, In https://doi.org/10.1016/j.rse.2022.113071 [2023年1月27日参照] – reference: 阿部佳之･福重直輝･伊藤信雄･加茂幹男，2003，吸引通気式堆肥化処理技術の開発（第1報）–吸引通気式堆肥化の特徴–，農業施設，Vol．33，pp．255-261． – reference: Williams, P. C., 2001, Implementation of Near-Infrared Technology. In: Williams, P. C. and Norris, K.., Eds., Near-Infrared Technology in the Agricultural and Food Industries, 2nd Edition, American Association of Cereal Chemists, St. Paul, pp. 145-169. – reference: 農林水産消費安全技術センター，2008，飼料分析基準，埼玉，In http://www.famic.go.jp/ffis/feed/bunseki/bunsekikijun/01_01(general)-04(inorganic).pdf#page=5 [2023年1月27日参照] – reference: 尾崎幸洋，2015，近赤外分光法，講談社，pp．1-288． – reference: 高橋朋子・山田正幸・鈴木睦美・浦野義雄，1999，易分解性有機物による堆肥の品質評価，群馬県畜産試験場研究報告，Vol．6，pp．90-99． – reference: 宇田川浩一・小滝正勝，2005，近赤外分析計による家畜ふん堆肥の腐熟度判定，埼玉県農林総合研究センター研究報告，Vol．5，pp．72-77． – reference: 西尾道徳，2007，堆肥･有機質肥料の基礎知識，農山漁村文化協会，pp．1-213． – reference: 間渕公子･関哲夫･野町太朗，2000，近赤外分析法を用いた豚ふん堆肥の簡易分析・評価方法の検討，静岡県中小家畜試験場研究報告，Vol．11，pp．29-33． – reference: Dong, H., Huang, R., Gao, L., Yang, Y., Xu, X., Nie, L., Li, L., Dong, Q., Zhang, H., Xu, J., Sun, J. and Zang, H., 2022, Research on nonlinear quantification of Rebaudioside A crystallization process based on near-infrared sensor fusion. Journal of Pharmaceutical Innovation, In https://doi.org/ 10.1007/s12247-022-09679-1 [2023年1月27日参照] – reference: 脇坂浩･阿部正夫･杉本俊昭･斎藤忠史，2003，家畜ふん堆肥の品質因子に関する研究–3．灰分測定による腐熟度評価–，栃木県畜産試験場研究報告，Vol．19，pp．35-39． – reference: 小柳渉・安藤義昭，2006，デタージェント分析法による家畜ふん堆肥の分解性評価，日本土壌肥料学会講演要旨集，Vol．52，p．159． – reference: Savitzky, A. and Golay, M. J. E., 1964, Smoothing and differentiation of data by simplified least squares procedures, Analytical Chemistry, Vol. 36, pp. 1627-1639. – reference: 畜産環境整備機構，2022，堆肥化施設設計マニュアル，pp．1-255． – reference: 藤原孝之，2009，近赤外分光法を活用した各種堆肥の品質評価，日本土壌肥料学雑誌，Vol．80，pp．641-646． – reference: Stone, M., 1974, Cross-validatory choice and assessment of statistical predictions, Journal of the Royal Statistical Society, Series B, Vol. 36, pp. 111-147. – reference: 小柳渉・棚橋寿彦・村松克久・小橋有里，2010，易分解性有機物の指標としてのAD可溶有機物の有用性，日本土壌肥料学雑誌，Vol．81，pp．383-386． – reference: Maxime, R., Gilles, C., Daphné, H., Abdallah, Z. and Ryad, B., 2022, Evaluation of a combination of NIR micro-spectrometers to predict chemical properties of sugarcane forage using a multi-block approach, Biosystem Engineering, Vol. 217, pp. 18-25. – reference: Sanna, U., José, D, Juha, S., Eero, H., Ines, A., Wouter, S., Mikko, U., Lilli, F., Matti, P. and Ben, A., 2021, Evaluation of MEMS NIR Spectrometers for On-Farm Analysis of Raw Milk Composition, Foods, Vol. 10, 26862686; In https://doi.org/10.3390/foods10112686 [2023年1月27日参照] |
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| SubjectTerms | 堆肥 灰分 近赤外分光分析 酸性デタージェント可溶有機物（ADOM） 酸性デタージェント繊維（ADF） |
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