農研機構、遠隔地から害虫の発生調査が行えるモニタリング装置を開発

農研機構は、IoTカメラとフェロモントラップを組み合わせることで害虫を自動で捕殺・廃棄し、日単位で捕殺した害虫の画像を遠隔地から収集する技術を開発した。

これまでの害虫の発生調査では、定期的(5~7日ごと)に調査地に赴き、害虫を計数・廃棄する労力がかかっていたが、本技術により省力的かつ日単位での害虫発生データの収集が可能になる。

ハスモンヨトウを対象に捕虫数を確認


ほ場等での害虫の発生情報は、害虫の基礎的な生態把握や薬剤散布などの時期を見極めるために必要な基盤的情報といわれている。そのため、プラスチック製容器や紙の粘着板にフェロモン剤(同種の虫を誘引する化学物質)を利用し、特定の害虫を捕殺し、調査者が目視で捕殺数を確認している。

この手法では、調査者が直接現地に行き、捕獲した害虫を毎回カウントした後に廃棄する労力が必要であった。特に、蛾類などの飛来性害虫は日単位で移動・分散するため、既存手法では毎日現地に行って確認しない限り、日々の発生を把握することが困難だったという。

今回農研機構が開発したのは、撮影した画像をメールで送信したりクラウド上へ保存可能なIoTカメラを使用し、1日ごとに捕殺した個体の画像をメール送信し、その後捕殺した個体を自動で廃棄する機能を有した害虫モニタリング装置。

これまで約1週間間隔で確認していた害虫の発生状況を遠隔から日単位で確認できるのが特長で、広域を飛来する害虫の移動・分散に関する生態解明や外来種のモニタリング、適期適所での効率的な薬剤散布といった、より先進的かつ省力的な害虫の防除対策の策定に寄与し、害虫調査の省力化や飛来性害虫の蔓延防止に貢献するという。

農研機構が開発した害虫モニタリング装置の写真(a)と動作の流れ(b)
出典:https://www.naro.go.jp/publicity_report/press/laboratory/warc/158889.html

装置は二段式で、上段のフェロモン剤によって害虫を誘引し、捕殺する空間と、下段の捕殺した害虫の写真を撮影する空間にわかれている。上段の誘引・捕殺する空間には、特定の害虫を誘引する効果がある市販のフェロモン剤を設置し、侵入部分には既存のトラップと同じ部品を使用。

この空間で誘殺した害虫は毎日一定時刻になると、上記空間の底面が開くことで下段に自由落下し、下段上部に設置したカメラによって所定の時刻に下段底面の写真が撮影される。写真の撮影が完了すると、1日に1回所定の時刻に下段の底面が開閉されて、自動的に捕殺した害虫を廃棄。

廃棄された害虫は、下段の下に設置可能なプラスチックバッグに集められるか、そのまま地面に廃棄され、下段上部に設置したカメラが、毎日撮影した画像を登録したメールアドレスに自動で送信する仕組みになっている。

装置から送られてきた画像の一例
出典:https://www.naro.go.jp/publicity_report/press/laboratory/warc/158889.html

なお、大豆や野菜などの重要害虫で蛾類の一種であるハスモンヨトウを対象に行った捕虫数の確認試験では、本装置で得られた画像を目視でカウントして求めた捕虫数と装置内から回収された実際の捕虫数との相関係数が0.9以上で、1日当たりの平均誤差(誤差の絶対値の平均値)が約5匹であることを確認。

装置で得られた画像から目視で計数した捕虫数と実際の捕虫数の関係
実線は散布したデータに基づく回帰直線を表し、点線はy=xの直線を意味している
出典:https://www.naro.go.jp/publicity_report/press/laboratory/warc/158889.html

捕虫数が200匹を超える場合、捕殺した個体が重なって画像から計数することが困難になる課題はあるが、実用上おおむね問題なく害虫の発生状況をモニタリングできることが判明したとのこと。

今後は、飛来性害虫の緻密な発生データを複数地点で収集し、飛来性害虫が大発生する要因の解明や移動の動態について明らかにする研究を行うとともに、ハスモンヨトウ以外の害虫についても装置の適用性を検証。

ツマジロクサヨトウなど、海外から飛来する害虫の蔓延防止に貢献すると同時に、民間企業との取り組みを積極的に進めて市販化を目指すとしている。


農研機構
https://www.naro.go.jp/index.html
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  1. 田牧一郎
    田牧一郎
    日本で15年間コメ作りに従事した後、アメリカに移り、精米事業、自分の名前をブランド化したコメを世界に販売。事業売却後、アメリカのコメ農家となる。同時に、種子会社・精米会社・流通業者に、生産・精米技術コンサルティングとして関わり、企業などの依頼で世界12カ国の良質米生産可能産地を訪問調査。現在は、「田牧ファームスジャパン」を設立し、直接播種やIoTを用いた稲作の実践や研究・開発を行っている。
  2. 福田浩一
    福田浩一
    東京農業大学農学部卒。博士(農業経済学)。大学卒業後、全国農業改良普及支援協会に在籍し、普及情報ネットワークの設計・運営、月刊誌「技術と普及」の編集などを担当(元情報部長)。2011年に株式会社日本農業サポート研究所を創業し、海外のICT利用の実証試験や農産物輸出などに関わった。主にスマート農業の実証試験やコンサルなどに携わっている。 HP:http://www.ijas.co.jp/
  3. 加藤拓
    加藤拓
    筑波大学大学院生命環境科学研究科にて博士課程を修了。在学時、火山噴火後に徐々に森が形成されていくにつれて土壌がどうやってできてくるのかについて研究し、修了後は茨城県農業総合センター農業研究所、帯広畜産大学での研究を経て、神戸大学、東京農業大学へ。農業を行う上で土壌をいかに科学的根拠に基づいて持続的に利用できるかに関心を持って研究を行っている。
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    大槻万須美
    管理栄養士・フードスタイリスト。楽しく食べて健康に。食の大切さを伝えるため、料理教室、バレエダンサーやアスリートのパーソナル栄養サポート、レシピ・コラムの提供など幅広く活動。子どもの頃の毎年の米作り経験から、身近な食体験の重要性についても実感し、おとなと子どもの食育サポートにも力を注いでいる。
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    川島礼二郎
    1973年神奈川県生まれ。筑波大学第二学群農林学類卒業。フリーラインスの編集ライターとして、テクノロジーをキーワードに、農業雑誌・自動車雑誌などで執筆・編集活動中。
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