生物系特定産業技術研究支援センター

(c202 )GNSS汎用利用による近未来型環境保全水田営農技術の実証研究

事業名	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)
実施期間	平成28年～令和元年(3年間)
研究グループ (研究終了当時)	秋田県立大学、秋田県農業試験場、農研機構東北農業研究センター、大潟村農業協同組合、株式会社トプコン
作成者	秋田県立大学近藤正

広大で低平な八郎潟干拓地では、水稲栽培前の均平作業でレーザー光交錯が生じるなど、高精度な測位技術の水田作業への応用利用が切望されていた。また田植前の落水が八郎湖への大きな汚濁負荷源となっていた。

RTKGNSS自動操舵田植機を用いることで、田植直前落水を行わず湛水状態でも計画的に高能率・高精度に移植できる技術を確立・実証し、無落水により八郎湖への汚濁負荷の排出を防ぐことを定量的に実証した。

RTKGNSSによる自動操舵装置の利用により、無落水、湛水状態でマーカーなしで移植した場合の直進作業精度は、±5cm以内割合がほぼ100%となり、熟練オペレータと同様の精度を実現した。
無落水移植で水田からの汚濁物質の年間差引排出量(平年値N : 350t, P : 60t, SS : 24000t)の1割以上削減の目標に対して、普及時の削減幅(削減効果)、窒素11.5%、リン12.2%、懸濁物質14.8%を定量的に実証した。
代かきほ場と無代かきほ場での湛水直播播種作業および溝切り作業で、直進精度±5cmのパラメータを得て、オペレータの精度を上回った。

本研究成果による技術普及が八郎湖への農地排水による汚濁負荷の影響の減少・変化を報告した。

加藤雅也他.GNSS自動操舵田植機による無落水移植が水稲の生育および収量に及ぼす影響.日本作物学会東北支部報No.62, 9-13 (2019)
Nagasaka Y. et al. Improving Water Quality of Lake Hachiro using GNSS auto-guided rice transplanter without drainage of ponding water after puddling in Ogata village, 1Rice transplanting test with GNSS auto-guided rice transplanter without drainage water, Proceedings of 17th World Lake Conference, Lake Kasumigaura, Ibaraki, Japan, 511-513(2018)
Kondoh, T. et al. Reduction of nitrogen, phosphorus, and suspended solids effluent loads from paddy fields by transplanting into retained ponding water using a GNSS-controlled rice transplanter.Paddy Water Environ vol. 17.2: 221-230 (2019)

平成28年研究スタート前は基地局、受信機の導入無し、平成30年研究終了時大潟村内にGNSS基準局3基、RTKGNSS自動操舵田植機10台が稼働し約200haで無落水移植栽培実施。令和3年までに大潟村内へRTKGNSS受信・走行アシスト装置の普及80台、田植機付加GPS機能65台、普及推定面積は2,175ha。
第3期八郎湖水質保全計画(令和2年3月)に汚濁負荷抑制技術として無落水移植の普及目標が設定される。

生産現場の無落水移植への要望、担当者のRTKGNSS自動操舵技術の20年以上の研究実績や八郎湖水質データの蓄積、農水省のスマート農業戦略、農機メーカーの機器開発普及、水質保全対策での要望の合致。

秋田県八郎湖の湖沼水質保全計画第3期(令和2年3月)の無落水移植普及目標面積は令和6年2,600haだが令和4年度に達成の勢い。汚濁負荷の抑制に向け50%(5,000ha)の達成と利用者の技術向上が次の課題。

環境保全と労力の軽減、計画的な作業遂行の向上との両立が図られた画期的新技術が実証できた。世界の富栄養化湖沼での面源負荷削減対策とともに農業の安定性向上、持続性向上に貢献する。