ドローン活用事例:農薬散布(サービス事業者)
近年、農業者の負担が大きい農薬散布等の作業を代行するサービス事業体の取組が拡大。特に土地利用型作物では、ドローンに適した登録農薬数の増加や、平地への散布であることなど、ドローンの利用条件が整っていることに加え、農業支援サービス事業体の取組が拡大してきたことにより、ドローンの利用が大幅に拡大している。
- Advertisement -
果樹においても、かんきつでは、ドローンに適した農薬の登録数の拡大や、向上したドローンの自動飛行機能の組み合わせの工夫により、ドローンの利用は拡大し、地域によって農業支援サービス事業も展開を開始。
ピンポイントタイム散布サービス導入による省コスト化
高根沢町農作物広域共同防除事業協議会、株式会社オプティム
[概要]
高根沢町では、町とJAでつくる高根沢町農作物広域共同防除事業協議会が共同防除を実施しており、従来、手書き地図と無人へり散布で防除を行ってきており、手書き地図の作成等に多くの職員や時間を割く必要があり負担が多かった。
- Advertisement -
職員の地図作成や農業者の現地立会の負担を軽減するためにオプティムのピンポイントタイム散布(適期防除)サービスを導入。
[結果]
散布予定ほ場の電子地図の作成やドローンの防除計画を企業側で作成してくれるため作業時間等の省力化が実現。
ドローン散布による飛行の軌跡を電子地図上で確認することが出来るようになったため、農家や農事組合法人の立会が不要となり、職員の負担軽減になった。
かんきつ園でのドローン農薬散布の実用化とサービス事業の展開
農業法人ミヤモトオレンジガーデン
[概要]
かんきつ類を生産·加工·販売する農業法人ミヤモトオレンジガーデンでは、2022年より自社農地でドローンを使った農薬の自動散布による実証を実施。
[結果]
傾斜地で栽培されるかんきつへのドローン利用には、上空からの農薬散布にムラが生じるなどの課題があったが、ドローンに適した登録農薬の拡大や機体性能の向上などによって自動散布でも手散布と同等の防除効果が確認することができた。
- Advertisement -
従来の人力散布に比べて作業時間が10分の1程度で完了。近隣の農家への農薬散布代行といったサービス事業を開始するとともに、培った知見をもとにかんきつ専用のドローンスクールを開校。
[今後]
研究·実績を重ねてかんきつでのドローン防除体系を確立し、将来的には近隣農家へのサービス事業を拡大したいと考えている。
ドローン活用事例:肥料散布
さつまいもやレンコン等の可食部が地下にある作物では、ドローンを利用した上空からの肥料散布であっても可食部への傷害が生じないことから、近年、ドローンによる散布実証が展開されており、今後、実用化に向けた取組の拡大が期待。
れんこん栽培では、水を張ったほ場に入って行っていた肥料散布作業から解放され、軽労化や省力化を実現し、今後、導入面積の拡大が期待。
サツマイモへの追肥散布試験
株式会社JA大津松茂アグリサポート
[概要]
株式会社JA大津松茂アグリサポートは、サツマイモ「なると金時」のほ場でドローンを使った追肥散布試験を実施。
サツマイモの追肥はある程度生育が進んだ時期に行うため、畑内のツルをかき分けて散布し、時期によっては気温の高い厳しい環境で作業を行う必要があった。このため、当該作業をドローンで代替することによる農業者への労働支援効果及び農作業の省力化効果を検証するために試験を実施。
[結果]
ドローンで散布した肥料は概ね均一に散布されており、試験の前にポイントになっていた葉の上に落ちた肥料については、ドローンから吹き付ける風によってほとんどが地面に落ちていた。
通常散布に比べ作業時間の省力化ができた。
[今後]
肥料の影響を観察しつつ効果を検証していく。
ほ場内の砂がドローンによって想定よりも舞い上がってしまったため、対策の検討が必要となった。
れんこんへの追肥試験
株式会社JA大津松茂アグリサポート
[概要]
徳島県特産のレンコンの品質向上や農業者負担軽減を図ることを目的にドローンによる施肥試験を実施。
[結果]
通常で10a当たり30分程度かかっていた散布作業が、ドローンを活用することで15分程度に短縮できることから、作業時間の省力化が可能になった。
[今後]
ドローン散布の認知やドローン操作技術の熟練度を上げて、ドローン散布面積を拡大していきたい。
ドローン活用事例:播種
ドローンの大型化によって、積載量が増えたこと、自動航行機能の向上等により、水稲直播の実証やサービス事業として提供する事業体が近年増加。
ドローンを利用した直播では、育苗(20日程度)や他植作業(平均0.59/10a時間 ※出所:農研機構)を削減することによる省力効果が高く、今後、経営体当たりの栽培面積の拡大に伴い、利用拡大が期待される。
自動飛行ドローンを活用した直播サービス需要拡大
株式会社エアーアシストジャパン、農事組合法人あぐりーど玉野
[概要]
株式会社エアーアシストジャパンは本拠地である兵庫県を中心に、ドローンを活用した播種作業、農薬散布作業等のサービスを提供しており、年間800~1,000haほどの作業依頼を受けている。
2019年頃より同県の農事組合法人あぐりーど玉野と共同で、試験的にドローンによる直播を行い研究・実績を重ねてきた。
[結果]
直播の作業請負は、2021年の実績として1haだったものが、2023年では100haと大幅に需要が拡大しており、今後も拡大していくと考えられる。
また、直播の作業請負が大幅に増加した要因として、自動飛行ができる大型ドローンが市場に出たことや、あぐりーど玉野が直播栽培に関するデータを蓄積してきたことで、ドローンを用いた直播でもコメの収穫量が通常の農法と変わらないことが確認できたことから普及が進んだことが考えられる。
このほか、生産者の減少等によって大型農家への農地集積が重要となっている中、大規模面積を少人数でカバーするための技術の一つとしてドローン直播が普及したと考えられる。
ドローン活用事例:受粉
蜂の利用や人工受粉では着果率が70%であったところ、ドローンによる受粉では着果率が10%上昇するなど、ドローン利用の効果を確認。
引き続き、機体の耐久性の向上などの技術開発や、費用対効果の観点から経済性の検証が必要。
小型ドローンによるトマト受粉作業の省力化
日本工業大学
[概要]
受粉作業は現状、蜂を用いたり人力による方法(着果ホルモン剤処理)が主流であるが、蜂は高温下で活動量が下がり受粉活動を行わないことがあり、人手では農業従事者の減少や高齢化による作業者確保が困難といった課題を抱えている。
課題解決のため、生物系特定産業技術研究支援センターの「イノベーション創出強化研究推進事業」にて実施された研究の中で考案されたシステム。
カメラのついた小型ドローンで受粉可能な花をAIを用いて特定し、別のドローンがその花まで飛行して近づき花を振動させることで受粉を促す動作を、人が介することなく自動で実施する。
[ドローンによる振動受粉システムの開発]
- 受粉に最適な花を探索するドローン
- 振動により受粉を行うドローン
- 複数のドローンを制御するシステム
(特願2021-161438;Hiragur et al. 2023)
[結果]
蜂や人力に比べて10%ほど着果率が上昇しており、日本工業大学がトマトで試験をしたところ着果率は80%を達成した。
[今後]
実用化には、ドローンの耐久性を上げるなどの改良が必要であり、費用対効果の分析が今後の課題と考えられている。
ドローン活用事例:農産物等運搬
急傾斜地で栽培する果樹の収穫物運搬にドローンを利用することで省力化に効果。
物流分野におけるドローン利用は、過疎地域等におけるドローン物流の本格化・商用化に向けて民間事業者を中心にサービスを開発・実証中であり、今後、培われた技術等の農業分野での応用が期待。
農産物の運搬にのみ利用する場合はコスト面が課題であることから、効率的な運用方法等の確立が必要。
自動飛行ドローンによる収穫果実の運搬実証
長崎県農林技術開発センター
[概要]
長崎産びわは全国の出荷量の3分の1を占め長崎びわとしてブランド力を有するが、高齢化の進展等により出荷量や担い手が減少しており、省力化を実現するために実証が行われた。
運搬と農薬等散布に併用できるドローンの開発を行い、収穫したびわをほ場から出荷作業を行う倉庫まで運搬した。
[結果]
運搬用の完全自律飛行ができるドローンを開発したことで安全に運搬することができた。
省力効果は運搬の距離や地形によって異なるが、運搬時間の削減が可能となった。
急傾斜地や遠隔地にある倉庫などに収穫物を運搬する場合には、省力効果が期待できるが、運搬専用にドローンを導入するのは、費用対効果は小さいため農薬散布にも使うなど併用する必要がある。
ドローン活用事例:ほ場センシング
作物の生育状況、土壌の肥沃度、病害虫・雑草の発生状況等をドローンで撮影し、その画像を基に分析することで、生産上抱える課題を明らかにするセンシングサービスが複数の企業で実用化。
衛星を利用したセンシングが拡大する中、ドローンセンシングの分野では必要な時期に精密な診断が可能なため、病害虫防除等、速やかな対応が求められる分野において活用が期待。
センシングドローンを使った基腐病リスク判定の実証
鹿児島大学、JAいぶすき、JA種子屋久(鹿児島県南九州市、西之表市)
[概要]
サツマイモ基腐病は鹿児島県で平成30年に確認されて以降、県内で急速に広がっており、甚大な被害を与えている。
発病株の現地ほ場での早期発見、早期抜き取り、早期防除を支援するために鹿児島県の事業で開発された「センシングドローンによるサツマイモ基腐病リスク判定システム」を現場圃場で活用しつつ、システム精度の改善を行う。
[結果]
基腐病の見回り時間を、現状の目視による調査14h/10aからドローンセンシングにより7h/10a(高度10m重複率70%で撮影の場合)に削減できた。
令和4年度のシステム判定結果正解率は57.5%だった。
[今後]
サツマイモ基腐病の発病初期を見逃さない体制を構築し適切な対策を行うことで、単収を回復し農業所得の改善を目指す。
白ネギ生育診断技術
大分県農林水産研究指導センター
[概要]
ドローンを用いてより安価に白ネギ等の生育状況を診断するための技術並びにソフトを大分工業高等専門学校と共同で開発。
[内容]
ドローンで撮影された解析画像をHSV色空間※および二値化処理を行うことで、生育不良箇所を目視で把握可能。
NDVI解析のための比較的高価なカメラでなくとも効果的な解析画像を作成可能。
まずは、普及指導員に技術指導や産地振興等に活用してもらうところから現場導入を図る。
※HSV色空間とは色相、彩度、明度の数値で色を表現するもので、特定の植生などを直感的な操作で抽出しやすくなる。二値化処理は白と黒の2色に変換する処理。
[今後]
将来的には生育不良箇所の発見だけではなく、収量予測等に発展させていく。
ドローン活用事例:鳥獣被害対策
一部の自治体では、猟師の負担軽減や捕獲率向上を目的に、サービス事業体と共同でドローンを活用してイノシシやシカの生息地域や行動状況を把握。
空からの観測が容易となるドローン利用の優位性が認識されることに伴い、導入が拡大。
ドローンとGPSを活用した有害獣対策
鏡野町、福田農機株式会社ファームスカイテクノロジーズ
[概要]
鏡野町は、狩猟による有害鳥獣の捕獲率向上を目指し、ドローンやGPSを使ったハイテク鳥獣害対策の実証実験に取り組んでいる。
サーモカメラ搭載のドローンを使い通常の映像に加え、動物の体温を捉えて色分けした画像や位置情報を猟師の持つ端末に送り、獲物を追い詰める。
[結果]
イノシシやシカの捕獲に成功。日中動きの少ないイノシシには特に効果的だった。
[今後]
ドローン操縦者の育成を進め猟師の負担軽減や効率化に生かしたい。
ドローンを活用した鳥獣被害対策
株式会社アエロジャパン
[概要]
赤外線ドローンで有害獣の個体数把握を行い、その情報を猟師に共有。
ハンティングドローン(スピーカー付きドローン)が空中から犬などの鳴き声を流すことで、シカやイノシシといった有害獣を猟師の待機しているポイントまで誘導することで、猟師の負担が軽減される。
[内容]
ハンティングドローンは巻狩※を行っている地元の猟師より要望があり開発された。
猟師の高齢化や後継者不足による狩猟従事者の減少、猟犬飼育の難しさといった課題解決の一つの手段として利用され、北海道や群馬など、導入が拡大している。
※獲物をポイントまで追い出して捕獲する猟