農研機構、水田の除草作業を効率化する「植付位置制御機構」を開発

農研機構は、碁盤の目状に苗を植え付ける両正条植えを可能とする水稲苗用の植付位置制御機構を開発した。両正条植えで縦横2方向の機械除草が可能となり、これまで除草率が低かった株間でも除草効率が向上し、除草の手間が壁となっていた水稲作での有機栽培の取組面積拡大に貢献することが期待される。

株間の除草効率をアップ


農林水産省が策定した「みどりの食料システム戦略」では、2050年までに有機農業の割合面積を25%(100万ヘクタール)に拡大する目標を掲げている。しかし、2021年時点の有機農業の割合面積が0.6%(26万6000ヘクタール)であったことから、栽培面積の大きい水稲作での取り組みが不可欠となっているという。

水稲の有機栽培では「除草作業」に手間がかかるため、栽培面積の規模拡大を阻む要因となっている。農研機構では、水稲作での除草作業の効率化を図るため高能率な水田用除草機を開発したが、「田植機の作業方向である条間の除草は高能率で行えるが株間の除草効率は上がらない」という課題を抱えていた。

出典:https://www.naro.go.jp/publicity_report/press/laboratory/iam/160509.html

そこで、水稲苗を田植機作業方向(縦方向)だけではなく、その直交方向(横方向)の位置も列状になるようにそろえて碁盤の目状に苗を植える両正条植えができる植付位置制御機構を開発し、市販の乗用型田植機に組み込んだプロトタイプ機を製作。

これにより、水田用除草機を縦横2方向に走らせる直交除草ができるようになり、これまで困難であった大区画水田での有機栽培が可能となった。

出典:https://www.naro.go.jp/publicity_report/press/laboratory/iam/160509.html

開発した植付位置制御機構を組み込んだ田植機は、高精度なGNSS(RTK-GNSS)を用いて横方向に仮想の基準線を設定し、それに合わせるように植付爪を回転させる仕組みにしたため、横方向にも苗が列状にそろえられるようになり、縦方向と横方向が碁盤の目状にそろった両正条植えができるようになった。

研究では、両正条植えをした圃場で水田用除草機による除草効果の確認試験も実施。従来の縦方向のみの除草(慣行除草)と比べ、株間の除草率が向上することを確認した。


両正条植え圃場での直交除草の様子(上)と直交除草による除草効果の一例(下)
※除草後に取りきれずに残った雑草を乾燥させ質量を比較
出典:https://www.naro.go.jp/publicity_report/press/laboratory/iam/160509.html

さらに、研究成果を早期に社会実装するため、すでに実用化済みである無段変速機を搭載した機械式の植付部を装備する田植機をベースに開発を進めることとし、農機メーカーからほ場内での車輪の滑りによる株間の変動を抑えることを目的として、植付部にHSTを搭載した田植機が市販化されたことから、これらに植付位置制御機構を組み込んだ。

現地実証にこれらのプロトタイプ機を供試した結果、秋田県大潟村の大規模水田圃場(1.25ヘクタール)などでも、高精度な両正条植えが実現できることを確認したとのこと。

開発機構を市販機に搭載したプロトタイプ機
出典:https://www.naro.go.jp/publicity_report/press/laboratory/iam/160509.html

現地実証における両正条植えの様子(秋田県大潟村)
出典:https://www.naro.go.jp/publicity_report/press/laboratory/iam/160509.html

プロトタイプ機はマット苗用田植機(クボタ NW8S)をベース機として製作したが、同じ走行部を利用するポット苗用田植機(みのる産業 RXG800)にも開発した植付位置制御機構を搭載することが可能であり、現在、農研機構の農業機械技術クラスター事業で開発を進めているという。

開発機による両正条植えは栽植密度が37株/坪と慣行よりも低くなることから、慣行栽培と比較した収量性への影響の評価や各地域での気候適応性、除草率の向上による収量性の改善効果の確認などが必要となる。そのため現在、農研機構のNAROプロジェクトなどにおいて確認試験を各地で実施している。

農研機構は今回の研究の成果を基に、今後は実証試験でデータを蓄積するとともに、メーカーへの技術移転を進め、早期実用化を目指す考えだ。


農研機構
https://www.naro.go.jp/index.html
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  1. 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/
  2. さとうまちこ
    さとうまちこ
    宮城県の南の方で小さな兼業農家をしています。りんご農家からお米と野菜を作る農家へ嫁いで30余年。これまで「お手伝い」気分での農業を義母の病気を機に有機農業に挑戦すべく一念発起!調理職に長く携わってきた経験と知識、薬膳アドバイザー・食育インストラクターの資格を活かして安心安全な食材を家族へ、そして消費者様に届けられるよう日々奮闘中です。
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    北島芙有子
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    川島礼二郎
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    柏木智帆
    米・食味鑑定士/お米ライター/ごはんソムリエ神奈川新聞の記者を経て、福島県の米農家と結婚。年間400種以上の米を試食しながら「お米の消費アップ」をライフワークに、執筆やイベント、講演活動など、お米の魅力を伝える活動を行っている。また、4歳の娘の食事やお弁当づくりを通して、食育にも目を向けている。プロフィール写真 ©杉山晃造
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