雑草自動検出型スポットスプレーヤ

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要約

草地内に点在するエゾノギシギシを自動検出し、除草剤をスポット散布するトラクタけん引式の雑草防除用作業機。作業幅1mで、速度0.75m/sにおいて検出率約80%でのスポット散布作業が可能である。

担当:生研機構・畜産工学研究部・飼料生産工学研究
連絡先:048-654-7094
部会名:作業技術
専門:機械
対象:農業機械,牧草類
分類:研究

背景・ねらい

草地の強害雑草の一つであるエゾノギシギシ(以下Rxとする)は、粗飼料の低質化を招くものとして古くから問題視されており、今まで多くの防除方法等が検討されてきた。その中で最も省力的な方法は除草剤の全面散布法であるが、環境面での問題も指摘されている。環境負荷の小さい、効率的な防除法の確立をねらいに、草地内に点在するRxを自動的に検出し除草剤のスポット散布が可能な作業機を開発する。

成果の内容・特徴

本機は、検出部とコントローラおよび散布装置(動力噴霧機、薬剤タンク、噴霧ノズル)を台車に搭載して構成し、トラクタでけん引して作業を行う(図1、図2)。
検出部は間隔20cmで取り付けられた5組の測定ヘッドにより構成されている。測定ヘッドは内蔵した光源から光を地表に照射し、反射光のうち波長550、670、780nmの光の反射率と移動(走行)に伴う反射率の持続時間とを求める。さらに、測定ヘッドに組み込んだ超音波式変位測定装置により対象物までの距離を測定して反射率を補正し、Rxと他の牧草等との識別を行う。
各測定ヘッドにそれぞれ対応した電磁バルブとノズルが取り付けられており、Rxを検出したヘッドに対応した電磁バルブを開いて除草剤をスポット散布する。
圃場試験の結果、0.75m/s程度の作業速度でも約80%の確率でRxを検出することが可能である。図3に検出例を示した。また、除草剤の付着状況から、スポット散布性能が確認できた。なお、走行速度が増すにつれて、誤検出率が増える傾向があるが、その値は速度0.75m/sの時でも10%である(表)。
草地の管理法によって牧草等の生育状況が異なり、対象物の反射率も変わるが、いくつかのサンプルで反射率を予め測定して閾値を設定するか、閾値を固定して作業時期を選ぶ(最終番草刈取1～2週間後)ことにより、高精度作業が可能である。