西日本農業研究センター
 中山間営農研究領域 地域営農グループ

 グループ長 
高橋 英博 (TAKAHASHI Hidehiro)
【 研究内容 】

作物の生育モデルを活用した適期作業支援システムの開発
GISを活用した地域農業の生産支援システムの開発
中山間地域における農業関連情報のGISによる統合・データベース化 など

【 主な研究課題 】

中山間地域における地産地消ビジネスモデルの構築による地方創生の実現
(2021~2025年度、大課題推進費)

 中山間地域の所得増加と雇用創出を図るため、中山間地域のリソースや強みを活かした農畜産物や加工品、さらには 消費サービスの開発を支援し、地場消費の拡大につながる新たなビジネスモデルの構築を目指す。
 具体的には、地域の主要品目である麦類、大豆、有機農産物等を対象に、地元産品に対する地域内外の消費者ニーズや 地元加工業者等の実需者ニーズとともに、産地における生産・加工流通の強みや問題点、製品開発や地域ビジネス展開の ボトルネックを把握したうえで、新品種利用や農作業支援システム・センシング技術等のICTを活用した収量向上・品質 安定化技術、さらには新たな流通体系や生物資源評価技術等を生かした地域ブランド力の向上や販売促進方策等の開発に 取り組む。

農業副産物を活用した高機能バイオ炭の製造・施用体系の確立
(2022~2027年度、NEDO グリーンイノベーション事業 食料・農林水産業のCO2等削減・吸収技術の開発

本プロジェクトでは、バイオ炭を活用した農地炭素貯留できる営農技術の普及を図るため、 ①バイオ炭の製造・施用コストを大幅に削減するとともに、 ②当該バイオ炭に農作物の生育生育促進効果を有する有用微生物等を付加し、 高機能化することによって農作物の収量性を概ね2割程度向上させ、また、 ③GHGの削減・吸収に貢献する農産物であるといった環境価値を見える化し、 当該価値を農産物の価格に転嫁できるようにすることにより、農地炭素貯留農法の収益性を向上させ、 農業者の導入インセンティブを高めることを目標とする。

担当課題:バイオ炭の連年施用に伴う農作物影響調査、地域条件を考慮した栽培技術体系の確立

ICTの活用による省力・効率的作業・生産管理支援技術の開発
(大豆の適期雑草防除のための作業優先度判定手法の開発)
(2016~2020年度、大課題推進費)

 中山間地域の大型の集落営農法人では、分散した多数圃場の多作物を管理するため、降雨による影響や作物間の作業競合、 作付時期の長期化に伴って複数の作業が同時並行となる等によって、計画通りに作業が実施できない場合があり、 大豆作においては雑草の防除作業の遅れが収量低下の要因の一つとなっている。
 そこで、大豆作での雑草防除作業を適期に行うための支援技術として、播種作業日や気象情報に基づいて大豆の生育状況を推定し、 圃場毎に防除の作業適期を提示するための手法を開発するとともに、作付全体として防除作業の遅れによる影響を軽減できるよう、 雑草の発生量や排水性等の圃場の特性を加味して、作業する圃場の優先度を判定する手法を開発する。

水田里山の畜産利用による中山間高収益営農モデルの開発
(2016~2019年度、革新的技術開発・緊急展開事業(うち経営体強化プロジェクト)

 WCS 用稲乾田直播栽培とトウモロコシの安定多収栽培技術を開発し、飼料生産コストの低減を図る。 また、微細断型収穫機によるWCS 用稲等の効果的な収穫体系と食品製造副産物等を用いた和牛向けの良質・低価格のTMR を開発する。 さらに、水田や里山での放牧飼養技術を開発し、低コスト・高品質飼料と組み合わせ、子牛生産コストの低減を図るとともに、 中山間地域において収益力の高い水田作経営、畜産経営モデルを提示する。

担当課題:WCS用稲の乾田直播栽培体系の開発

売れる麦を核とする中山間水田輪作体系における収益力強化と省力化の実証
(2017~2019年度、革新的技術開発・緊急展開事業(うち地域戦略プロジェクト)

 麦を中心に大豆と水稲も合わせた水田輪作体系の中で、水田転換畑における湿害・病害虫・難防除雑草対策により麦や大豆の安定多収が図られることを実証する。 また、「売れる」麦の機能性成分の強化や品質の高位安定化、特別栽培米の安定栽培により、生産効率が多少劣っても一定の収益性を確保できることを実証する。 さらに、低コストのICTやRT技術の導入等による分散多筆圃場管理の省力化についても実証する。 これらを通じて、中国中山間地域の持続的水田営農の実現を目的として、水田輪作における低コストで省力的な安定生産技術を確立し、生産物の販売戦略を確立して収益力を強化する。

担当課題:湿害対策と雑草防除に重点をおいた大豆の多収栽培技術の実証

中山間水田複合作における省力化と新しい品種、販路等へ挑戦するスマート農業技術活用体系の実証
  中山間水田スマート農業活用実証コンソーシアム
(2019~2020年度、スマート農業技術の開発・実証プロジェクト)

 中山間地の水田作を中心として多角的に経営を行う100ha規模の大規模営農法人において、 営農の負担となる畦畔管理、水管理を省力化して労働力を確保するとともに、 水稲新品種導入や分別集荷による収益力強化の取り組みに対し、 スマート農業技術を活用した体系を実証する。

担当課題:栽培・作業データの収集・統合
 スマート農機から得られた栽培・作業データおよび従来の作業データを経営管理システム「Z-GIS」やKSAS等を援用しながら一元的に集約するとともに、経営評価に必要な作業データを整理・提供する。

広島型キャベツ100ha経営スマート農業化プロジェクト
  広島型キャベツ100ha経営スマート農業実証コンソーシアム
(2019~2020年度、スマート農業技術の開発・実証プロジェクト)

 中山間地主体の標高300~800mに分散する約600筆の大小の圃場での75haのキャベツ大規模経営において、 各種スマート農業技術の連結による生産コストの削減や収穫作業の効率化を図った一貫体系に転換するとともに、 さらなる規模拡大に対応するために、AI提案型の経営管理システムでマネージャー不要のフラット組織による効率経営を実証する。

担当課題:精密気象データ連動の収穫時期予測システムの実証
 50mメッシュ精密気象データを利用したキャベツの収穫可能時期の予測精度の向上を図り、4週間後の出荷時期の予測精度を±5日以内とするとともに、 経営管理システム「アグリノート」と収穫時期予測システムの連動を図る。

中国中山間地域の農業振興に資する地産地消型スマートフードチェーン構築のためのクロノロジー(時系列)型情報共有技術の開発
(2019~2020年度、NICT委託研究 データ連携・利活用による地域課題解決のための実証型研究開発(第2回))

過疎高齢化の進む中国中山間地域の農業を収益性の高い農業に転換することを目標に、カット野菜を対象として、 農地~実需にいたる様々な情報を統合し、柔軟で安定した原材料の調達による、効率的な商品の生産・出荷体制の構築に資するシステムの開発と実証を行う。 開発するシステムは、刻々と変化する生育状況や出荷状況を時系列でリアルタイムに共有・整理可能なクロノロジー型とする。 本研究開発では、交通状況や需要予測等も考慮した原材料の入荷日・量、そして、生産される商品の出荷にいたる時系列データの AI分析等による新しいビジネスモデルの創出に資する、革新的な情報通信プラットフォームに発展することが期待できる。

担当課題:生産計画と収穫量予測のマッチングによる作付計画手法の開発
     需要・気象の変動に応じた原材料調達手法の開発

生産現場における簡易データ収集・統合管理システムの開発
(2011~2015年度、大課題推進費)

 生産法人等の営農組織では、圃場・作業等に関わる多くの情報が日々発生しており、それらの情報を簡易に収集し、 適切に管理して営農に活用することが重要となっている。そのため、自治体やJA等で導入が進み、農用地の利用調整や作業受委託の管理、 作付計画・転作計画の支援等に利用されている圃場地図をベースとする農業情報の管理支援システムを、 生産法人や個別農家が簡易に導入して利用できるようにするために、作業計画・管理支援システム(PMS)をこれまでに開発してきた。
 このような生産現場を支援するシステムをより広く普及させるために、営農形態による多様な利用場面でデータ収集の労力を軽減する 情報技術の開発や入力・蓄積されたデータを有効に利活用できるシステムの開発が求められている。
 そこで、各種の携帯情報端末を用いて、生産現場の実態に応じて柔軟に選択導入可能な汎用農業記録作成システムを開発する。 さらに、農業情報のデータ表現形式の標準化を行い、圃場地図上で他のデータと統合・可視化して生産管理に活かす技術・情報システムを開発する。

PMSによる多筆圃場の効率的管理技術の実証
(2014~2015年度、革新的技術緊急展開事業)

 中山間地域で多数圃場を管理する生産法人等の営農組織において、圃場・作業等に関わる多くの情報を適切に管理するシステムとして開発した 作業計画・管理支援システム(PMS)をより広く普及させるためには、個々の生産現場の実態に応じた柔軟かつ省力的な導入・運用方法や入力した情報を さらに活用するための手法を検討する必要がある。
 そこで、新たにPMSを導入する法人において作付・作業情報を管理し、改善点を摘出して現地に適した多筆圃場の効率的な管理技術を実証する。 また、PMSに蓄積される作業履歴や気象情報に基づき、大豆作付圃場において雑草防除の作業適期情報を提示し、適正な作業計画の作成・実施を支援する技術を実証する。

事業課題名
「中山間地域等条件不利地の集落営農法人における軽労・効率的作業管理技術を核とする水田作の実証」

 畦畔割合の高い小規模多筆圃場、小型不整形圃場、高地下水位湿田圃場等の多様な不利条件への対策技術として、畦畔管理の軽労化、浮き楽栽培、 鉄コーティング湛水直播、不耕起栽培等の省力・低コスト化技術や、大豆の難防除雑草防除、PMSを用いた適期作業支援技術などを実証する。 また収益向上のため加工適性新品種等で多収、高品質化生産技術の実証、加工適性評価6次産業化を実施するとともに、経営評価および軽労化の評価を行う。

分散する圃場において効率的な作業計画の作成を支援する技術の開発
(2015年度、革新的技術緊急展開事業)

 分散する圃場における効率的な作業計画を作成するため、作業計画・管理支援システム(PMS)に入力した作付・作業データを利用し、 作業計画計算システムによって、収穫作業を対象に圃場間の移動距離等を考慮した作業計画を作成・提示する。

事業課題名
「東北日本海側多雪地域における畜産との地域内連携を特徴とした低コスト大規模水田輪作体系の実証」

 水稲に湛水直播栽培等の省力技術を導入して大規模経営において効率的に作業するとともに、生産調整に大豆作・露地野菜作で対応し、新品種や新技術を用いて高い生産性を確保する。 また、土地基盤は多雪地域の湿潤な水田でも迅速に排水し畑作物等の適期作業が可能になるように大区画汎用圃場を整え、ICTを利用した作業の効率化、地域的な土地利用調整を進める。 さらに地域内の多様な人材を活用して生産物の加工・販売に取り組み、地域全体の売り上げの増加を図る。

土壌・水条件が鉄コーティング種子の無代かき直播における病虫害の発生に及ぼす実態の解明と防除技術の開発
(2012年度、実用技術開発事業)

 レーザーレベラーによる均平化が無代かき直播の安定化に及ぼす効果を検証するため、現地圃場における低高度空撮画像データ を元に田面の高低、植被域を推定し、苗立ち・生育への影響を評価する。

事業課題名
「鉄コーティング種子を活用した無代かき直播技術の確立」

 代かきおよび無代かき乾田条件下での鉄コーティング種子の直播技術を確立する。
そのため、出芽・苗立ち期における防除を組み込んだ施肥・播種一貫体系を確立するとともに、無代かきに伴う水質負荷、除草剤 の散布回数の増大、鳥害の発生および病害虫の発生などを総合的に勘案して、鉄コーティング直播の導入のための指針を策定する。

渇水リスク農業地域における持続可能な流域地下水ハイブリッド再利用システムの構築
(2013~2015年度、科学研究費基盤A)

 渇水リスク地域の中でも特に水資源の多くを使用する農業地域に対して効率的・節水型の流域地下水再利用管理システムを構築することを目的とする。 このシステムは、農地で涵養した肥料成分に富む地下水を流域スケールで農業に再利用する“水・養分ハイブリッド再利用”方式であり、 使用する地下水は流動速度と栄養塩濃度の点から浅層地下水を中心とするなど、水も肥料も節約する省資源型のシステムである。 その適用にともなう沿岸までを含む流域環境影響および環境経済的価値について評価を行う。

水質負荷指標とLCAの統合化による環境影響評価
(2011~2013年度、農食研究推進事業(実用技術開発事業))

 地域資源活用型農地管理技術について、温室効果ガス発生量に関するLCAを行うとともに、 水質保全効果を水質負荷量推定モデルで算出する水質負荷指標によって評価基準を統一する。 これらの温暖化・水質保全への影響指標を経済価値に換算する手法を検討し、生産コストと合わせて技術を総合的に評価する。
 この評価手法を、様々な技術に対して適用することで、水質環境への影響と温暖化への影響を数値化し、 新たな技術の導入を検討する生産者等にも地域資源活用型農地管理技術の導入効果が、わかりやすいメニューを開発する。

事業課題名
「地球温暖化の抑制と水質保全に資する地域資源活用型農地管理技術の実証と導入促進」

 温室効果ガス排出抑制・地域の有機資源活用・生産費低減・水質保全に貢献する地域資源活用型農地管理技術を実証するとともに、 技術導入時の水質を予測するモデルおよびLCA等を活用した生産コストと地球温暖化・水質保全への影響を総合的に評価する手法を開発し、普及に資する技術メニューを提示する。

中山間地における農地管理支援システムの開発
(2006~2010年度、基盤研究費)

 自治体、生産組織等で農用地の利用調整や作業受委託の管理、作付計画・転作計画の支援等への利用が進みつつあるGISのデータを基にして、 地理的な要因や圃場固有の条件を考慮したシミュレーション等により、作業計画の作成等の支援機能を強化するシステム群を開発する。

備讃地域陸域からの負荷量推定技術
(2007~2009年度、実用技術開発事業(農林水産研究高度化事業))

 備讃瀬戸沿岸域における環境負荷推定の基礎となる栄養塩長期データベースや農林業センサスの土地利用情報等を 単位流域で整理した流域GISシステムを構築するとともに、河川を通じて海に至る負荷量と地下水により海に至る負荷量の推定を行い、 備讃瀬戸沿岸域からの窒素、リン負荷を、流域ごとにマッピングする。
 また、備讃瀬戸沿岸部の窒素、リンの負荷量と負荷位置を流況再現モデルに提供しつつ、得られた備讃瀬戸の負荷分布の傾向と 実態の適合性の検討によって推定精度の向上を図り、陸域からの負荷量を明らかにする。

事業課題名
「備讃地域陸海域の水・栄養塩動態解明と農業への再利用技術の開発」

 水資源に乏しく閉鎖性海域を有する備讃地域を対象として、「陸域~海域までの水・栄養塩の動態解明」を行い、栄養塩濃度や 比率からみて水産業被害を生じる可能性の高い海域を特定し、その海域の栄養塩負荷に深く関わる流域において、農業側の栄養塩 制御方策を検討し、その一つとして、富栄養化した地下水を灌水して栄養塩を作物に吸収させることにより海域への栄養塩負荷を 軽減する「水・栄養塩の農業への再利用技術」を開発する。

瀬戸内海流域の農業活動と不均一性評価のためのGISデータの構築
(2006~2008年度、科学研究費基盤A)

 芦田川流域を主対象として、土地利用情報等の人為的な不均一性の高い情報について、農林業センサス、国土数値情報等、 公的機関が公開している既存のデータを集約して、GISデータを構築するとともに、これらのデータを活用して流域または小流域を 対象とした環境負荷評価のための指標を求める。

科研費課題名
「瀬戸内海流域から海洋への陸域地下起源物質の不均一・非定常な流出機構の定量的評価」

 閉鎖性海域への陸域地下起源物質の不均一・非定常な流出機構を定量的に評価し、海洋への影響評価を行うことを目的とする。 特に、瀬戸内海において問題視されてきた陸域起源物質のうち、代表的な成分であるにも関わらず、これまで十分な議論のない リン(P)、シリコン(Si)、微量金属(Mnなど)を対象とする。

分散圃場春作業計画支援システムの改良と実証
(2004~2006年度、農林水産研究高度化事業)

 2002年に米政策改革大綱が決定され、集落型経営体の育成や担い手への土地集積等が推進されるようになっている。 しかし、経営体の規模が拡大するほど、広域に分散した多数の圃場を抱えるといった問題も出てくる。
 そこで、分散した圃場の作業を効率的に行えるように作業計画や作業管理を支援するシステムを開発する。

「分散圃場作業計画最適化支援システム」の機能は、現在「作業計画・管理支援システム(PMS)」に組み込まれています。

これらのシステムで必要となる地図情報やGISデータの作成方法等の参考情報を下記ページにまとめています。

分散協調型農業技術体系データベースを用いた生産計画支援システムの開発
-農業技術体系データベースと連動する適作判定支援システムの開発-
(2004~2005年度、「データベースモデル協調システム」プロジェクト)

 キャベツ・ダイコン等の21品目316品種の露地野菜について、行政的に収集されている膨大な産地の事例データを元に気象環境条件から 栽培適期を判定できる導入適品種判定プログラムをベースとして、ブラウザによる簡易な操作で、任意の地点における適作型や適品種選定のための情報を 提示する露地野菜適作判定支援システムを構築し、2004年4月より公開テストを実施している。
 この露地野菜適作判定支援システムを農業技術体系データベース、生産計画支援システムと連携させ、対象地における導入予定作物等の 適作型・適品種の判定情報を生産計画支援システムから利用できるようにすることで、新規就農者や新規作物導入の際の計画作成の支援を図る。 また、公開テストを通じて得られた意見を参考にしながら露地野菜適作判定支援システムの機能拡充を図る。

※露地野菜適作判定支援サイトの公開は終了しています

GPSとGISの融合による現地圃場確認システムの開発
(2002~2004年度、農林水産研究高度化事業)

 生産調整の現地確認作業は、6月末から7月上旬の降雨や高温など気象条件の厳しい時期に、生産調整の台帳を所持し、 多数の圃場を歩いて回ることから、多大な労力を要している。また、圃場照合が難しく、地域の地理に詳しい人に案内を依頼することも多い。
 そこで、現場で簡易に入力ができ、誰でも圃場照合が容易に行えるGPSとGISを統合した携帯情報端末実装の現地圃場確認システムを開発し、確認作業の効率化・省力化を図る。

高度化事業課題名
「リモートセンシング技術を活用する水稲生産調整現地確認簡略化法の開発」

 水稲の生産調整に関わる現地確認作業や作況に関わる生育調査等には多大の労力と費用を要しており、その効率化が強く求められている。 また、現地の人を多数動員する調査法は、昨今の社会情勢の中で困難性が増し、新たな対応に迫られている。 そこで航空機リモセンやモバイルGISを用いた新たな水稲生産調整現地確認システムを開発する。

【 Research map 】

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