ミカン園の灌漑管理にリモートセンシング技術を活用

2024/04/18

※株式会社ジェピコは、AgEagle社MicaSense製品の正規代理店です。
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この記事では、気候変動の影響を大きく受けるチリのミカン農園にてMicaSenseのマルチスペクトルカメラを活用した例を紹介します。

前述した通り、チリの農業では気候変動の影響を大きく受けています。かつて、柑橘類の収穫が盛んであったチリも現在では「農業非常事態宣言」が発令し10年前と比較した際に90％以上の降雨不足が問題視されています。そこで起きるのが深刻な水不足。従って、チリの農業では水のモニタリングが極めて重要であり、限りある資源をいかに有効活用するかが課題になっています。

適切な灌漑は、高品質なミカンを生産するうえでの鍵であり、過剰な水のやりすぎは糖度、酸度、色素、果実の大きさなど、果実の品質パラメーターに悪影響を及ぼします。一方で水が不足すると生育の遅れ、まだらな開花、果実の大きさのバラツキなどデメリットが生じます。つまりミカンの状態に合わせて適切な処置が必要になるのです。

灌漑管理のためのリモートセンシング

CWSIは、葉温に基づいて作物の水のあげすぎによるストレスを定量化するために最も頻繁に使用される指数です。CWSIでは、0から1の範囲で1に近いほど「水ストレスの度合いが高い」とします。

チリの農業サービスプロバイダーであるNutriGIS社は、CWSIのデータを取得し、果樹園の水状態を分析するために、MicaSenseシリーズのAltum*を使用しています。Altum*(Altum-PT)は、MicaSenseシリーズで唯一サーマルセンサが搭載されており、水はけを確認するには最適です。まず、同社は海抜290メートルのサンティアゴにあるミカン園にてAltum*を搭載したDJI社Matrice 200を飛ばしました。この実験の目的は「ミカンの生産品質を保ったまま水の使用量を減らすための点滴灌漑システムを評価する」ことでした。

＊ALTUMは現在販売を終了しております。現在は、新製品としてAltum-PTの取り扱いをしております。

▼点滴灌漑システムのイメージ

結果

NDVIとレッドエッジ指数は、植物の光合成状態を踏まえて高解像度表面分類するために使用されました。(画像提供：NutriGIS）
また、Altumに搭載されたマルチスペクトルバンドとサーマルセンサで水ストレスの度合いをCWSIで示しています。

以下の図4でハイライトされた植物は、根の水分不足によるストレスのため、水分が少なく、温度が高くなっています。

図4(画像提供：NutriGIS）

一方、目視による調査では、水分不足は滴下や漏水によるものではなく、土壌管理によるものであることが判明しています。水ストレスがある箇所はストレスが少ない箇所と比較時に砂質ローム(土壌)であったことがわかりました。
この情報から、NutriGISチームは灌漑方法の変更を推奨し、高ストレスエリアではパイプサイズを調整してより大きな圧力をかけるようにしました。また、NDVIとレッドエッジ指数を使用して、植生被覆率に基づく新しい灌漑方法を決定し、果樹園の灌漑に必要な水の量を15～20％削減することに成功しました。