NTTコミュニケーションズ（以下、NTT Com）は2023年9月20日、農事本文組合法人 清和農場および共同実証機関であるホクレン農業協同組合連合会、ビコンジャパン、ホクサン、釧路丹頂農業協同組合とともに、ドローン空撮とAI画像認識で検知した牧草地の雑草をピンポイント除草する実証実験を開始すると発表した。

実証実験イメージ

今回の実証実験は、国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構が公募した「戦略的スマート農業技術の実証・実装」において選定され、取り組むものだ。

牛の飼料となる牧草の生産において、雑草は牧草の生育を阻害するだけでなく、乳牛が誤って口にすることにより搾乳量の低下につながることから、大きな課題となっている。

この課題に対し、NTT Comはこれまでにもドローン空撮画像およびAI画像認識による雑草検知などに取り組み、高い精度で雑草を検知することに成功してきた。一方、検知した雑草への対策においては、広大な牧草地全体への農薬散布や人手によるピンポイント散布など対処方法が限られており、農薬のコストや散布する稼働の面から対策が難航している。このため、今回、検知した雑草に対し、セクションコントロールスプレーヤーや農薬散布ドローン、小型農薬散布ロボットといった最新機器を活用し、雑草が繁茂しているエリアにピンポイントで自動農薬散布を行う技術の確立に向け、6者は実証実験に取り組む。雑草にピンポイントで自動農薬散布が可能となることで、除草にかかる農薬コストや散布稼働の大幅な削減が期待できるという。

農薬のピンポイント散布の様子　（左）セクションコントロールスプレーヤー（右）小型農薬散布ロボット

実証実験では2つのテーマについて取り組む。

（１）ドローン空撮画像および AI 画像認識技術を用いた牧草地の雑草検出及び位置特定実験
牧草地における雑草の繁茂状況の確認や位置の特定は、広大な牧草地を巡回して人の目によって行っていたが、人手不足が深刻化する中で十分な時間が取れないという課題がある。実証実験ではドローンを自動飛行させ、AI画像認識技術を用いて撮影から雑草株の検出までを自動で行い、雑草の位置（繁茂状況）を特定し可視化およびデータ化（雑草株毎の位置（緯度・経度））行う。本実証実験により、これまで人が巡回し目視で確認し感覚的に把握していた雑草の量や位置について、その特定を自動で行うことを可能とし、定量的な把握・記録と作業時間の短縮が期待される。

（２）部分散布可能な作業機械を用いた特定エリアに対する自動農薬散布による除草実験
従来の牧草地の雑草駆除では、手作業もしくはトラクターやスプレーヤーによる全面散布の方法がとられていたが、広大な牧草地においては深刻な人手不足により対応が困難となり、また近年の世界情勢及び経済情勢から農薬・肥料などの資材費が高騰や環境意識の高まりなども受け、これまでのように資材を大量に利用することが難しくなっている。

各者の役割

実証実験では、（１）により特定された雑草位置に対し、最新の自動及び精密な制御により部分散布ができる散布機械であるセクションコントロールスプレーヤー、農薬散布ドローンおよび小型農薬散布ロボットを利用し、必要な部分にのみ必要な量の農薬散布を行うことで、散布作業時間の短縮や散布量の適正化による利用資材の削減が期待される。

本実証実験では（１）（２）を組み合わせて適用することで、牧草地の雑草に対して低コストで作業時間が短い部分的な対処を行う方法を確立するとともに、その効果の検証を行う。