Topics2020.02.05 スマート農業情報

電気も機械も使わない簡易で超高精度な点滴灌漑システムを開発

ネイチャーダイン株式会社（以下：ND社）は、電気も機械も使わずに水滴レベルの微量な水量や水流を制御する革新的な農業用灌水システム「SPOEQ（スポーク）点滴灌漑システム」を開発した。

SPOEQは従来の「点滴灌漑システム」には不可欠であった高精度な点滴ノズルや高圧ポンプシステムなど、それらに伴う複雑な制御装置などの高価なシステムを一切利用しない極めてシンプルな物理構成配管システムである。

点滴農業灌漑システムの需要の高まり

従来の点滴灌漑システムとは、主に比較的細い灌水チューブを使い、農地または鉢に農業用水の灌水用に張り巡らせ、チューブの吐出口は狭いノズルを利用して水滴状になるように流量を絞り、土壌表面や根群域に直接ゆっくり与えることで水や肥料の消費量を最小限にする灌漑方式である。

1950年代にイスラエルで実用的なシステムが発明され、水や肥料を劇的に節約できるメリットのほか、農地用の土地の均平化が不要になることや労働コストの削減、早熟や単位面積あたりの収穫量の向上など大きなメリットがあるとして進化し、現在ではハイテク技術を活かした高精度化がされ、流量制御や広域化に対応可能になった。

しかし、それら大きなメリットに対して大きな課題も多数ある。

ノズルが詰まり易くメンテナンスが容易ではないことや、広域で使用する場合、吐出口の圧力に偏りが出易くなり、ポンプの圧力を上げると同時にノズル孔を狭くするなどの調整が必要となりシステムコストが高額になる傾向にあった。

その結果、通常のスプリンクラーで水や養液を撒く方が、低コストになるといった事例もあり、点滴灌漑システムのメリットが活かしきれていなかった。

近年では、「地力の衰え（※1）」や温暖化による気候変動で露地栽培用の耕作可能農地が著しい減少傾向にあり、さらに生産者減少などの産業上での環境変化に応じて、施設栽培が増える傾向の中では、点滴灌漑システムの需要が増している。

従来までの点滴農業灌漑システムの課題をすべて払拭する革新構造

今回ND社で開発した新機構の灌水システムSPOEQは、Spontaneous Equalizingを重ねた造語で、「自然に起こる自発的な均等化現象」を意味している。

点滴灌漑システムの最重要ポイントは、ごく少量の水をいかに「均等」かつ「広域」に行き渡らせるかといった「制御システムのコストパフォーマンス」の向上にかかっているが、SPOEQは電気も機械も使わず、自然の調整力でそれ以上の精度で均等化して広域に行き渡らせることを実現している。

自然の調整力が最も確実で信頼できる

SPOEQで利用する制御機能は、自然の重力による「水圧」「気圧」や物質の「表面張力」「浸透圧」など、自然環境を支える自然のバランス調整力を力学的にシンプルな構造原理で動作機能化させており、少ない流量を均等に分配しながら広域に渡って均等に灌水させることが可能になる。

自然環境は常に変化しており、同一環境条件になることはなく、不安定で予測も難しいにも関わらず、自然に抗う形でハイテク技術が進化し、それに伴い制御可能領域である人工作用機能が高度化し、結果としてハイテクなどの技術に対する依存度が高まっている。

しかし、自然現象ほど「正直」で「嘘も誤魔化しも効かない」ほどに「絶対的に正確無比」であることは自明である。

SPOEQはこれまでのハイテク依存とはまったく逆の発想で、電気や機械を使わない方が圧倒的に正確で効率化に寄与できることを証明するシステムとなる。

本技術はすでに特許出願済みであり、ND社はこのような新しい基盤技術を多数開発している。これらの基盤技術をもとにアプリケーションの開発や更なる応用技術への展開を期待している。

SoBiC（ソビック）の大規模栽培生産用として今春から販売を開始

SPOEQの発明のきっかけは、ND社独自の電気も機械も使わない「自動栽培システムSoBiC」の大規模化のニーズに合理的に答えるべく開発を進めてきた。

SoBiCは日射熱による気圧変化で自活自律稼働する仕組みにおいて不安定な水流で灌水するシステムである。そのような不安定な水の流れでも均一に分岐させ広域に分配することを目的に開発した。

今現在SoBiCの大規模設置の需要が非常に高まっている状況において、SoBiCの大規模設置の案件または、試験導入の案件に対してのみ、それぞれの目的に応じて最適化した形で販売提供を行う。

※1　地力の衰え
地力とは土地の農作物を育てる力の意味で、抽象的な言い方で地力の高いことを「肥沃な大地」という。

「地力の衰え」に関しては、本来自然の生態系の循環基盤である土地が、近年の生産性重視の過度な化成肥料や農薬の使用によって、生態系の循環による自然の力で土壌が回復する前に、作物を生産する傾向が高まり、結果として「連作障害」が頻繁に起きる。

現在はそのようにして起こる連作障害の要因を軽減するために、さらに強力な肥料や農薬を使う悪循環が起こっており、農地の自然再生力、つまりは地力が回復不可能なまでに衰え始めている。

■問い合わせ
ネイチャーダイン株式会社
TEL：03-6457-3456
E-mail：info@naturedyne.com
http://www.naturedyne.com

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