日本の食を守るために、我々は何かできるのか？　農業リモートセンシングが示した可能性

山形大学農学部教授　藤井弘志

有限会社鶴岡グリーンファーム社長　大瀧敦

※取材者の所属会社・部門・肩書等は取材当時のものです。

私たち鶴岡グリーンファームは、今年で12年目になります。田んぼは25ヘクタールからスタートして今は56ヘクタールほどになっています。社員は8人なので、当初は一人で5、6ヘクタール管理すればよかったのが、管理する面積も広がっています。なんとか効率よく作業する方法がないものかと会議でもよく話すようになっていて、そんな時に今回のお話をいただいたんです。すぐに、全面協力しますとお返事しました。

まずはカメラを完成させるための撮影実験に取り掛かりました。葉色やボリュームが異なる様々な稲を作ることから始め、それをカメラで撮ると同時に、SPADを使った葉色の測定も手作業で地道に。画像とSPAD値の関係を確認しながら、カメラの精度を上げていくことを試みました。最終的には天候に左右されず、葉色を正しく測れる仕組みを実現しました。それがプロジェクトの１年目です。

そうなんです。撮影に使おうとしていた無人ヘリはヤンマーさんの防除用ヘリで、操縦は弊社常務の石井克己がやっていたのですが、彼は趣味で普段からヘリコプターのラジコンを飛ばしていて、ドローンも持っていました。彼が撮った映像がとてもきれいだったので、ヘリが難しいならドローンではどうかということになったんです。

石井さんがドローンで撮った映像を見せてもらったら、いつもの田んぼがまったく違って見えました。映像から田んぼの状態が手に取るようにわかるのです。ドローンは飛べる時間も短く力も弱いのですが、コニカミノルタさんがカメラの軽量化にも取り組んでくださり、2年目からはドローンでいくことに決めました。

1年目では、もう一つ、圃場内で稲の成長にどれだけばらつきがあるかを調べることも重要でした。このプロジェクトの目標は、上空から撮った画像で生育状況のばらつきを把握して、それに合わせて可変施肥する、すなわち生育状況に応じて場所ごとに最適量の肥料を撒くことによって、望んだ通りの生育を安定的に実現させることです。そのためにはまず、現状を把握しなければなりませんでした。

30m×100m（＝30アール）の田んぼを、10m×10m四方の30区画に分け、それぞれについて生育状況、収量を調べて数値化していきました。生育状況として調べるのは、葉の色（SPAD値）、茎の数（本／株）、草丈などです。1区画に調査する稲が12，3株ほどあり、それを一つ一つ測るので大変な作業量になりました。その際山形大学農学部学生が頑張ってくれました。

ばらつきがあることは目で見てもわかるのですが、客観的な数値として測ってみると、たとえば収量では、１区画について340キロのところから600キロを超えるところまで、想像以上の違いがありました。

今回開発されたカメラで、葉の色と茎数が分かり、その数値を掛け合わせると、土地の窒素含有量が計算できます。窒素含有量はその土地が本来持っている力（＝地力）を表すので、1年目に得られた地力のばらつきを見て、2年目は田植え前の4月に撒く肥料の量を場所によって変えました。その後、ドローン撮影により生育状況の診断を行い、中間結果に基づいて、場所ごとに最適な量の肥料を追加でヘリで撒くわけです（追肥）。そうして、最終的な収量がどうなったかを場所ごとに測って、可変施肥の効果を確認しました。

ドローン撮影の解像度の高さには改めて驚きましたね。上空30メートルで飛ばしているのですが、その高さで解像度が3センチ。稲の株の大きさがわかるんです。入っているべき稲株が入っていない「欠株」も一つひとつ見える。それは驚くべきことで、感動を越えて、恐ろしいなあという気持ちも湧きました（笑）。

1年目があったから、今まで一律に撒いていた肥料を、地力が高いところは少なく、地力が低いところは多く撒くところから始められました。2年目はこれまで通りに育てる区画と私たちのシステムで可変施肥する区画とを作って比べたのですが、可変施肥したところの方がはっきりとばらつきが減った。つまり、私たちの方法の効果が証明できました。

米の品質を決める要はタンパク質の量です。多すぎると粘り気が強く味が落ちます。肥料をたくさん入れると収量は増えるもののタンパク質も増えてしまうので、そのあたりの調整が重要になります。はえぬきはタンパク質が多少多くとも収量を増やしたい。つや姫はタンパク質を抑えないといけない。

これまでは人の目で判断していたのをカメラに変えて、人の手で撒いていたものをヘリコプターに変えるということを私たちはやったわけです。診断から処方まで、機械で行うことにより正確性が得られ、欲しい品質や収量がきちんと確保できる。しかも、肥料を無駄にしなくてもいいこともわかりました。

圃場が大きくなればなるほど、利点が顕著になるはずです。ちょっとした違いでも圃場が大きければインパクトは大きい。今後、農地の大規模化がますます進んでいく中で、このような技術を生み出せた意味は大きいと思います。そしてもう一点付け加えると、データを画像で取っておけることも価値が大きい。つまり土地ごとに過去の履歴が蓄積され、何年も経ればビッグデータになるんです。すると、農家に新しい担い手が入ってきたとき、データを見ることで確実に引き継ぎができるわけです。

これまでも一応、毎年履歴は書いていますが、そんなに細かくは書きようがありません。やはり勘と経験を身体で伝えることになるのですが、正確に伝えることは難しい。そこに継承の難しさもありました。最近は異常気象も増えているから、例えば、大変だった年をどうやって乗り越えたかといったことも、詳細なデータがあると経験をきちんと次に引き継ぐことができると思います。

作業性もかなり向上しました。人が追肥する場合、炎天下の中、20キロの肥料を背負って行わなければなりません。ものすごく大変ですし、疲れてくれば当然作業効率も正確さも低下します。それを機械でできるのは、農家の方々にとってとても大きいことではないかと思います。

コンソーシアムを設立できてとてもよかったと思っています。まずは各分野のプロと組めたことです。カメラのプロ、機械作りのプロとともに、互いに力を生かし合うことができた上、農業のプロである大規模農家さんがシビアに評価してくれた。また、みなさんが「日本の農業をなんとかしたい」という思いを共有できていたため、とてもよいチームワークで進めていくことができました。そしてその思いを、ただ言葉だけでなく、実際の仕組みやツールによって実現することができたのが今回の取り組みだったと感じています。

農家が組織化し、法人化する動きが全国で進んでいますが、実情としては、機械を共同利用したり面積が増えた以外は何も変わっていないケースが少なくありません。収入を安定させて、ある程度休みも取れるようにするにはどうすればいいかと、農家のみなさんは必死に考えていると思いますが、その手段が中々見つからずにいるのです。

そうした今、この技術が生まれたことは農業従事者にとってとても大きなことです。まだ3年ですが、ひとまず結果は出ています。今後、他の県、他の品種でも実験を重ねると、さらによい結果が得られることでしょう。もちろんまだ研究や改良の必要はあると思いますが、私は、この技術はきっと日本の農業の未来にとって明るい希望になると思っています。

私は、水田の風景こそが日本人の心の原風景だと思っています。それをちゃんと守っていきたいという気持ちがあります。また、「自分たちの食料は誰が作ってくれているのか」ということへの意識が日本人にはあまりにも希薄だと感じています。天候や政情、当たり前が当たり前でなくなってきている今、そのような意識を私たち全員が持たないと、日本の食糧は危ういでしょう。

今回のコンソーシアムも、日本の食を守るということに繋がるからこそ、本当に意味があるのだと思っています。消費者の方にも、新しい農業が動いているんだなということに着目してもらい、日本の食を見直してくれればと願っています。