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- 農業用ドローンによる薬剤散布技術確立に向けた取り組み（鹿児島県 令和元年度）
はじめに
農業用ドローン（以下、ドローン）の農業分野での利用は、農薬散布を中心に拡大してきており、特に水稲においては実装化が急速に進みつつある。
鹿児島県農業開発総合センター大隅支場では、ドローンを利用した農薬散布技術の普及促進を目的に、液剤や粒剤の散布特性やダウンウォッシュ特性把握等の各種試験を実施している。この一環として、自己拡散型水稲用除草剤の散布、液剤散布時のアジュバント（展着剤）の効果について検証を行ったので紹介する。
ドローンによる自己拡散型水稲除草剤の散布
１．試験条件
（１）供試機
●ドローンＭＧ－１Ｋ
●粒剤散布装置ＧＳ１１０
（２）飛行方法
●Ｍ（手動操作モード）及びＭ＋（手動強化操作モード）
（３）供試資材
●試験剤①：バッチリＬＸ４００ＦＧ （自己拡散型）
●対照剤①：バッチリＬＸ１キロ粒剤
●試験剤②：ツルギ２５０粒剤（自己拡散型）
●対照剤②：イッポンＤ１キロ粒剤
●試験剤③：エンペラー豆つぶ２５０（自己拡散型）
●対照剤③：エンペラー１キロ粒剤
●試験剤④：レブラスエアー粒剤（自己拡散型）
●対照剤④：レブラス１キロ粒剤
（４）飛行速度
●試験剤：７～１５ｋｍ／ｈ
●対照剤：１５ｋｍ／ｈ
（５）飛行高度
●２～３ｍ
２．供試薬剤の操出量
水稲用除草剤１ｋｇ剤は散布幅４ｍに均等に散布することが求められるが、自己拡散型水稲用除草剤は速やかに必要量を投下することが求められる。
供試した粒剤散布装置はシャッタ（薬剤タンク出口）と操出口（インペラへの落とし口）の位置が１ｋｇ剤用に設定されており、試験剤①の場合、操出量は、シャッタ開度６０％でほぼ上限（７６０ｇ／ｍｉｎ）となり、その後、詰まりが発生した。操出口をシャッタ直下に変更することで操出量はシャッタ開度に比例し、２，１９０ｇ／ｍｉｎ程度まで増加した。供試した試験剤すべてが同様の傾向であった（図１）。
また、粒径が特に大きい試験剤③は、インペラ回転速度を落とすことで破砕を防止することができた（図２）。
左 ：図１ 操出試験例（試験剤①） ／ 右 ：図２ 破砕率（試験剤③）
※操出口位置３：通常位置、操出口位置１５：シャッタ直下
３．作業時間
試験剤はほ場のセンターラインのみに散布するため、作業時間は８．３ｍｉｎ～２２．８ｍｉｎ／ｈａで、対照剤の１７．８～２１．８ｍｉｎ／ｈａに比べ４０～１０４％で作業が可能であった。
また、操出口の位置を通常位置からシャッタ直下に変更し、時間当たりの操出量を増加させることで、試験剤③'散布の作業時間は１６．４ｍｉｎ／ｈａとなり、試験剤③の２２．８ｍｉｎ／ｈａに比べ７２％で作業が可能であった（表１）。
散布作業の様子
表１ ドローンによる除草剤散布の作業時間
４．防草効果
除草剤散布１ヶ月後に抜き取り調査を行ったが、各試験剤処理区において雑草の発生は認められず、除草効果が確認された。
以上のことから、試験剤の散布は、対照剤と比較し短時間で作業を行うことができ、操出口の位置を通常位置からシャッタ直下に変更することで操出量が増加し、更なる作業時間短縮が可能となる考えられる。
また、今回の試験結果に基づき、操出口の変更が取扱説明書に記載された。
ドローンによる液剤散布時のアジュバント（展着剤）の効果の把握
１．試験条件
（１）供試機
●ドローンＭＧ－１Ｋ
（２）供試資材
●アジュバント
（３）試験時期
●１回目：２０１９年３月２７日
●２回目：２０１９年４月２３日
●３回目：２０１９年５月１０日
●４回目：２０１９年８月２１日
２．供試したアジュバントの特徴
ドローンによる液剤散布は、高温低湿の条件下では液剤が蒸発しやすく散布精度に影響をもたらす。供試したアジュバントは、薬液の濡れ・浸透・固着・付着機能を高めたもので、植物葉での被覆率向上・散布液の蒸発抑制・ドリフト抑制の効果が期待できる。
３．アジュバント加用による散布特性把握
本試験は時期を変え４回実施した。４回目は２機のドローンを用いて実施し、気象条件は、温度は３２．３～３３．４℃、湿度は５７％程度、日射量は０．３７ＭＪ／m2であった。風速は１ｍ／ｓ前後で飛行方向左後方からの風であった。薬液及び農薬成分の付着確認に、感水紙とプラスチックシートを利用した。感水紙とプラスチックシートは地上から６０ｃｍの高さで、１試験区に２７カ所設置した（図３）。飛行高度は地上から２ｍ、散布量は０．８Ｌ／１０ａとした。
感水紙の被覆率はアジュバント区が２．９％で慣行区の１．５％と比較して高かった（図４）。
農薬成分の付着量はアジュバント区が１９．４ｎｇ／mm2で慣行区の８．４ｎｇ／mm2と比較して多かった（図５）。
図３ 感水紙・プラスチックシートの設置方法
※画像クリックで動画再生
左 ：図４ 感水紙被覆率 ／ 右 ：図５ 農薬成分の付着量
感水紙の付着状況。慣行区（左）とアジュバント区（右）
４．湿度の違いによる散布精度
１回目から４回目までの散布精度を慣行区とアジュバント区で比較した。
慣行区では湿度が低下すると感水紙の被覆率が低下する傾向が見られたが、アジュバント区では湿度の影響が小さい傾向が見られた。また、慣行区４月２３日の試験において０ｍ（ドローン直下）の被覆率はほぼ０％であったが、アジュバント区においては、０ｍの被覆率が約５％と高くなっていることから、アジュバントの加用でドリフトが低減するのではないかと推察されていた（図６、７）。
図６ 慣行区感水紙被覆率
図７ アジュバント区感水紙被覆率
以上のことから、アジュバントの加用により湿度や風の影響を受けにくくなり、被覆率が高まるとともに、ドリフト抑制の効果も期待できることが考えられた。
（令和元年度 鹿児島県農業開発総合センター大隅支場農機研究室）
