農作業研究
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研究報文
  • 伴 佳典, 和田 吉典, 太田 浩充, 中野 瑞己, 金子 良成, 荻野 和明
    2026 年61 巻1 号 p. 3-13
    発行日: 2026/03/20
    公開日: 2026/09/20
    ジャーナル フリー

    農業の労働力不足が深刻化する中,愛知県では露地野菜や水田作など土地利用型作物において,省力化・身体的負担軽減技術の開発ニーズが大きい.株式会社ジェイテクトは愛知県との共同研究で腰を補助する農業用アシストスーツ「J-PAS Agri~®」(以下,「Agri~」)を開発した.同機は,アクティブ・サポーター型で,農作業特有の深いかがみこみやひねりに対応した機構・制御を有する.本研究ではまず,Agri~の効果を明らかにするため,腰の負担がある7つの農作業に供試した.その結果,キャベツの収穫,ハクサイの結束,イチゴの葉かき作業,水稲の育苗箱運搬,麦・大豆の明渠掘削において装着した被験者の腰の自覚疲労度が軽減された.次に,キャベツの収穫作業において60分間連続で使用したところ,作業中の心拍数は上昇するが作業量は最大9%向上し,作業直後から次日まで腰の自覚疲労度軽減を確認した.さらに,社会実装に向けた課題を明らかにするため,農業者74名にAgri~を貸与した後,アシストスーツに関するアンケートを実施した.その結果,64%の農業者がAgri~による腰の負担軽減効果を認めたが,作業の短時間化や着心地のよさについて改善の余地があり,また,期待する価格は10万円台であった.従って,普及には,腰の負担軽減だけでなく作業効率向上や着心地のよさの訴求,低廉な価格が課題と考えられた.

  • -表計算ソフトウェアのソルバーの利用-
    平泉 光一
    2026 年61 巻1 号 p. 15-25
    発行日: 2026/03/20
    公開日: 2026/09/20
    ジャーナル フリー

    農業において生産計画を立てる場合,作物収量等の生産指標について翌年以降の標準的な水準を設定する必要がある.翌年以降の標準的な水準とは,偶然的変動を除外して,従前からの増減の趨勢を反映した,予想であるとともに目標でもある本来の水準である.作物収量等の生産指標のデータは正規分布を仮定できない場合があり,外れ値も出やすい.そのため,その水準の予測に最小二乗法による回帰分析は使えない.本研究では,翌年以降の生産指標の標準値の予測に最頻値回帰を使った.最頻値回帰とは,頻度を最大化する規準の推定法による,回帰方程式が残差の最頻値を通る分析方法である.最頻値回帰としては,鍾形頻度最頻値回帰を新たに考案した.それは,1次元の代表値である鍾形頻度最頻値を2次元の回帰に拡張した手法である.鍾形頻度最頻値回帰は数理計画法で推定できる.その推定では表計算ソフトウェアのExcelのソルバーを使った.ソルバーの解の探索方法ではGRGを用いた.実際の大豆の収量の時系列データを使って,鍾形頻度最頻値回帰によって線形の回帰方程式を推定した.ソルバーのGRGの推定結果については,ソルバーのエボリューショナリーと高機能な数理計画法の専用ソフトウェアのLINGOを使って,解の正しさを検証した.長期を除いた翌年以降の生産計画における標準値の外挿的予測では鐘形頻度最頻値回帰の有用性が示された.

  • 湊 政徳, 牛尾 昭浩
    2026 年61 巻1 号 p. 27-37
    発行日: 2026/03/20
    公開日: 2026/09/20
    ジャーナル フリー

    本研究では,水稲3品種(コシヒカリ,キヌヒカリ,ヒノヒカリ)を対象に,UAV(Unmanned Aerial Vehicle)で撮影したマルチスペクトル画像の反射率から5種類の正規化植生指数(NDVI,BNDVI,GNDVI,NDRE,LCI)を算出し,年次(2023年,2024年)や地域,栽植密度,窒素施肥,圃場特性が異なる条件における生育量(草丈,茎数,SPAD値の積値)および補正生育量(生育量に有効積算温度を乗じたパラメータ)との関係を解析した.その結果,2023年と2024年次を通算したデータセットでは,全ての正規化植生指数において,生育量よりも補正生育量との間で回帰式の決定係数(R2)が高まった.さらに,正規化植生指数の中でも,レッドエッジの波長域の反射率を用いるNDRE,LCIは,いずれの品種においても回帰式のR2が同程度に高くなった.また,品種によっては,植生指数と生育量との間の回帰線は,年次間で大きく乖離したが,生育量に有効積算温度を乗ずることで年次間差が縮小した.つまり,植生指数との関係において,有効積算温度は気象条件の差異による生育量への影響を補正する効果があると考えられる.このことから,年次に関わらず一定式での推定が可能となり,現場利用の実用性が向上することが示唆された.一方,植生指数と補正生育量との間の回帰式には品種間差異が認められ,品種ごとに回帰式を適用する必要があることが示された.

  • 竹下 正哲, 益満 ひろみ, 後藤 元, 中西 一弘
    2026 年61 巻1 号 p. 39-55
    発行日: 2026/03/20
    公開日: 2026/09/20
    ジャーナル フリー

    ドリップ・ファーティゲイション(以下DF)は,乾燥地域で広く導入されているが,日本のような多雨地域ではほとんど普及していない。本研究は,東京八王子の多湿条件下において,ブロッコリー(Brassica oleracea L. var. italica)およびダイコン(Raphanus sativus L. var. hortensis)を対象に,2020~2021年にかけて実施した。通常窒素量および倍量窒素量のDF区と,降雨による慣行区を組み合わせた6区を設定した。降水量が作物蒸発散量の160~500%に達する過湿条件下でも,DFはブロッコリー収量を顕著に増加させた。増収の要因は,花蕾重量および側枝重量の増加によるものであり,2020年秋作では通常窒素DF区は慣行区の2.4倍,2021年春作では1.15倍,2021年秋作では1.3倍の増収となった。倍量窒素DF区ではさらなる増収があった。一方,ダイコンでは根部収量に有意差は見られず,葉長や葉重の増加のみが確認された。DFにより常に土壌が湿っている条件下では,根の下方向の伸長が阻害される可能性が示唆された。以上より,多雨地域においてもDFはブロッコリーの収量向上に有効であるが,根菜類には過湿条件が不利に働く可能性がある。ただ蒸発散量に応じた精密な灌水制御をすることで,根菜類にも適用可能性が広がると考えられる。

    Drip fertigation, the simultaneous application of water and nutrients through drip irrigation, has been widely adopted in arid and semi-arid regions but remains largely unexplored under humid climatic conditions, such as in Japan. Although annual rainfall is abundant, its irregular distribution often results in water stress, limiting crop productivity. This study evaluated the effects of drip fertigation on broccoli (Brassica oleracea L. var. italica) and Japanese white radish (Raphanus sativus L. var. hortensis) under humid conditions. Field experiments were conducted from 2020 to 2021 in Hachioji, Tokyo, with six treatments that combined fertigation at normal and double nitrogen levels with rainfed controls. Results revealed that drip fertigation significantly increased broccoli yields, even under excessively humid conditions, where total water supply exceeded 160–500% of crop evapotranspiration. Improvements in broccoli yield have been primarily attributed to increases in head weight and the production of side shoots. Fertigated plots using equal or smaller nitrogen inputs than those in rainfed controls achieved yield gains of 237%, 115%, and 131% in autumn 2020, spring 2021, and autumn 2021, respectively. Doubling nitrogen via fertigation further enhances yield, although excessive nitrogen increases the risks of nitrate accumulation and environmental pollution. In contrast, drip fertigation had no significant positive effect on the radish root yield. Although leaf growth was stimulated, the radish roots tended to shorten under continuous wet soil conditions, suggesting that vertical root development was inhibited. These findings indicated that drip fertigation is effective in enhancing broccoli yield in the humid climates of Japan, contributing to improved crop productivity with reduced nitrogen inputs. However, excess soil water may offset the potential benefits for root vegetables such as radish, underscoring the importance of precise irrigation scheduling. Advanced systems that balance irrigation with evapotranspiration may optimize the fertigation for root crops in humid regions.

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