環境負荷の低減及び農業生産資材の効率的利用に資する農業機械の開発及び試験評価の高度化

環境負荷の低減及び農業生産資材の効率的利用に資する農業機械の開発及び試験評価の高度化

課題番号2012020449
研究機関名農業・食品産業技術総合研究機構
研究期間2011-2015
年度2012
研究問題農業機械の促進に関する業務の促進
大課題環境負荷の低減及び農業生産資材の効率的利用に資する農業機械の開発及び試験評価の高度化
中課題環境負荷の低減及び農業生産資材の効率的利用に資する農業機械の開発及び試験評価の高度化
大項目農業機械の促進に関する業務の促進
中項目農業機械の促進に関する業務の促進
摘要農業機械・装置の省エネルギー化や化石燃料に代わる新たなエネルギー源の利用に資する農業機械・装置の開発に関して、簡素化・省エネルギー型コンバインでは、脱穀選別部等を新たに構成し、最大ワラ流量を簡素化コンバインⅠ型の800kg/hから1,200kg/hに能率を向上したⅡ型を試作し、精度試験を行い、こぎ歯先端周速度は10〜12m/sが適切であることを明らかにした。農業機械の電動化技術については、電動ロータリ耕うん機の試作と耕うん作業を行い、トラクターPTO駆動と比較して低燃費化の可能性とエネルギー効率に有利な結果を得たこと、及び改造電気トラクターの試作と基本性能の確認を通じて、電気代替化の見通しを得た。田植機の植付部電動化では、移植適期の苗においても適正に掻き取りができることを確認するとともに、電動植付部の構成を検討し、動力伝達部を削減した植付ユニットを設計・試作した。バイオエタノール一貫生産システムでは、ケーンハーベスタによるかさ密度の向上を狙いとした裁断収穫試験を実施し、適否を確認するとともに、予乾収穫体系を前提にした自走・歩行型収穫機を試作した。また、資源作物の熱量試験を行い、燃焼装置の改良点を明らかにした。触媒反応による加熱や籾がら燃焼等を活用した新乾燥技術については、起動時温度応答性を高め、温調室の温度変化を小さくする改良により、起動時間を約70%短縮し、安定した燃焼が可能でることを確認するとともに、LNGもLPGと同様に利用可能であることを確認した。小型籾殻燃焼炉による熱風発生装置では、試作1号機の触媒煙道の改良を行い、燃焼灰の詰まりの問題を解決するとともに、触媒の配列を並列サイクロン方式にして、小型化、省電力化した試作2号機を製作した。中山間地域に存在する自然エネルギーの利活用に関する調査では、小型水力発電装置の利活用システムについて、中山間地域の農業用水路で塵芥調査を行うとともに、除塵スクリーンを試作し、試験を行い、慣行の除塵用の柵と比較して除塵性能が優れていることを明らかにした。
農業生産資材の効率利用や環境負荷の低減に資する先進的な農業生産方式への対応を可能にする農業機械・装置の開発に関して、ブームスプレーヤーの振動制御技術では、上下方向振動制御装置HPSと高剛性トラス型ブームを試作し、それぞれの装置によってブームの振動が大幅に低減できことを明らかにした。また、両試作装置を併用することにより、ブームの振動がさらに低減することを確認した。能率的な作物生育観測が可能な技術では、外光条件変化の影響を低減できる試作センサを搭載した携帯式作物生育情報測定装置による試験を行い、許容誤差の範囲内で測定可能時間拡大の見通しを得るとともに、無人ヘリ併用型の携帯式作物生育情報測定装置を試作した。乗用管理機等に搭載する水田用除草装置では、除草装置をミッドシップマウント可能なベース車両と、除草装置の除草機構等を検討して試作1号機を製作し、除草試験を行い、除草効果は十分であり欠株数も少ないことを確認した。物理的防除技術を用いた農薬を使用しない病害虫防除機では、圃場試験により超音波によるヤガの防除効果を確認するとともに、果樹園で防除対象となる害虫の種類の拡大とトマト等の施設栽培での利用について、適用性拡大の見通しを得た。微生物活性を高度にコントロールする生物脱臭装置では、室内試験で従来の約7倍の処理能力を得るとともに、一体型の微生物環境制御脱臭装置を試作し、脱臭試験を行い、平均97%の脱臭率を維持できることを明らかにした。尿汚水の液肥化技術では、水分96%程度の無希釈の尿汚水に、微細気泡により有機物分解に必要な酸素供給が可能であることを明らかにするとともに、消泡装置を有する試験装置を試作し、従来の空気供給流量の適性範囲より少ない流量での有機物分解を確認した。農業機械・資材へのバイオマス由来素材の利用に関する基礎的研究では、バイオプラスチック農機部品から再生した資材の利用可能性を確認した。
消費者の信頼確保、高品質化に資する生産管理の高度化に向けた農業機械・装置及びシステムの開発に関して、農薬を使用しない高能率水稲種子消毒装置では、フィーダ方式と落下方式から早期実用化に向けてフィーダ方式に絞り込み、フィーダ方式のコムギ適応性を確認するとともに、試作2号機で熱処理部の構造改良等を行い、処理量と処理コストを試算した。作業・生産履歴等に基づく営農支援と消費者への情報発信に資するシステムでは、携帯情報端末の投入等により対象法人数を増やして、引き続き実証試験を行い、農業機械との高い適応性を明らかにし、改良に必要な資料を得た。携帯型植物水分情報測定装置では、試作装置1号機の性能試験を行うとともに、運用体系の検討、取扱い性調査を行い、改良点を明らかにした。タイヤに付着した土壌による路面汚染を軽減する技術では、除泥装置2号機を試作し、3種類の市販タイヤを供試して土性の異なる3種類の圃場におけるタイヤ付着土の路上落下量の軽減効果を確認した。
省エネルギー化や排出ガスによる環境負荷の低減等に資する評価試験手法の高度化に関しては、トラクター作業、コンバイン収穫、穀物乾燥などの圃場管理の基本的作業における省エネルギー評価手法については、トラクター作業では、30a区画作業燃費推定における台上PTO負荷燃費や換算係数決定のために圃場試験等を行い、30a作業燃費の推定誤差は平均で2%程度に収まることを確認した。穀物乾燥では、供試機を遠赤外線式乾燥機としたとき、熱風式乾燥機の処理量を変化させた時の所要エネルギーのばらつきを評価し、もみ水分や気象条件の差による所要エネルギーの評価方法を検討した。排ガスの評価手法では、試作したコンバイン用エンジントルク測定装置の性能確認を行ったうえで、コンバインの燃料消費量及び排ガス評価手法を検討し、現状の試験法より作業実態に近い排ガス評価手法を開発した。
研究分担宮原佳彦
協力分担関係九州工業大学
大洋化成(株)
広島総技研・西部工技セ
群馬農技セ
滋賀農技セ
越後さんとう農業協同組合
筑波大学
(株)クボタ
KYB(株)
ヤンマー(株)
予算区分技会交付金研究 食料生産地域再生のための先端技術展開事業 委託プロ[除染プロ] 経産省・NEDO競争的資金
業績(1)除染用はつ土板プラウの水田表層土埋没性能
(2)傾斜した法面等の除染を効率的に行う表土削り取り機
(3)農道の表土を砕土して除染作業が効率的に行える農道表層剥ぎ取り機
(4)バイオディーゼル燃料利用によるディーゼル機関性能 −メタノール蒸気の影響−
(5)放射性物質の除染作業におけるはつ土板プラウの耕深と表層土埋没深さとの関係
パーマリンクhttps://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/3030203436
収録データベース研究課題データベース

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