【保存版】農業用ドローンの用途や使い方は？実際の活用事例とまとめて解説！

「農業でのドローンの使い方は何があるの？」と聞かれた時、大抵の方は農業用ドローンでの農薬散布を想像するのではないでしょうか。

確かに農業でのドローン活用方法として、最も知名度が高いのは農薬散布です。

しかし、各ドローンメーカーから開発されている農業用ドローンは農薬散布だけでなく、肥料散布や圃場監視、生育状況の調査、鳥獣対策など、非常にさまざまな用途でスマート農業として浸透し始めているのをご存じでしょうか。

本記事では農薬散布以外にドローンの使い道が思いつかない方にもイメージしやすいよう、農業分野でドローンがどのような用途で活用されているのかを、各使い方ごとに解説します。

農業用ドローンの特徴と用途、使い方

農業用ドローンは、一般的なドローンとは異なる特徴を持っています。

まず、農薬や肥料を大量に搭載できる高積載量が挙げられます。広範囲の圃場をカバーするための長時間飛行が可能で、高精度GPSによる精密な飛行制御と散布が実現可能です。さらに、農業環境に耐えうる堅牢な設計となっています。

加えて、マルチスペクトルカメラや赤外線カメラなど、農業用に特化したセンサーを搭載しているのも特徴です。

農業用ドローンは主に、以下のような用途で活用されています。

1. 農薬散布：ドローンを使った農薬散布は、効率的かつ均一な散布が可能です。GPSと自動飛行機能を活用した精密散布や、ノズルを用いた霧状散布が行われます。
2. 肥料散布：液体肥料と粉末肥料の散布方法は異なります。センサーによる土壌分析データを基にした精密な施肥計画の立案も可能です。
3. 播種作業：ドローンを用いた直播技術では、空中からの種まきが行われます。
4. 圃場監視：高解像度カメラやマルチスペクトルカメラを搭載したドローンにより、圃場全体の視覚的監視や詳細なデータ収集が可能です。
5. 生育状況の調査：ドローンで収集したデータを解析ソフトで処理し、生育状況を評価します。
6. 病害虫の早期発見：赤外線カメラを用いることで、病害虫の早期発見が可能です。
7. 水管理：ドローンに搭載されたセンサーを用いて圃場の水分状況を監視し、水分ストレスの早期検出と適切な灌漑計画の立案が行えます。
8. 鳥獣被害対策：赤外線カメラを用いてシカやイノシシなどの生息状況を把握し、被害を未然に防ぐことができます。

このように、農業用ドローンは多岐にわたる用途で活用されており、農業の効率化と精密化に大きく貢献しています。

農業用ドローンの活用方法・用途１：農薬散布・肥料散布

農業用ドローンを使った農薬散布は、GPSと自動飛行機能を活用した精密散布が可能です。広範囲を効率的かつ均一に処理することができるため、少ない労働力でも広範囲の栽培に対応できるようになります。

農薬散布をドローンで行う活用メリット

農業用ドローンを活用した農薬散布には、以下のようなメリットがあります。

1. 広範囲を効率的に処理可能：ドローンを使うことで、広大な農地を短時間で処理できるため、作業時間を大幅に短縮できます。
2. 人件費削減：ドローンは少ない人員で操作できるため、人件費を削減することができます。
3. 山間部や傾斜地での散布：人が立ち入りづらい山間部や傾斜地でも、ドローンを使えば容易に農薬散布が可能です。
4. ピンポイント散布：ドローンを使ってピンポイントで農薬を散布することで、薬剤使用量を適正化し、環境負荷を低減できます。
5. 均一な散布：GPSを活用した自動飛行により、農薬を均一に散布することができます。

より効果的に農薬を散布するためのポイント

農薬・肥料散布の効果を最大限に発揮するためには、散布精度を高める以下のような技術や工夫が有効です。

1. 高精度GPSを用いた自動飛行経路の設定：cmレベルの高精度GPSを用いることで、より正確な自動飛行経路を設定できます。これにより、散布ムラを防ぎ、均一な散布が可能になります。
2. 変量散布技術による散布量の最適化：圃場内の生育状況に応じて散布量を自動で調整する変量散布技術を活用することで、無駄な散布を防ぎ、コストと環境負荷を削減できます。
3. 気象データを活用した最適な散布タイミングの判断：風向き、風速、温度、湿度などの気象データを分析し、最適な散布タイミングを判断することで、散布効果を高められます。
4. 散布ノズルの選定と調整方法：散布対象や散布量に応じて、適切な散布ノズルを選定し、圧力や角度を調整することが重要です。これにより、散布の均一性と効率性が向上します。

農業用ドローンで散布可能な薬剤

農業用ドローンで散布可能な農薬は、殺虫剤、殺菌剤、除草剤、植物成長調節剤など多岐にわたります。これらの農薬を適切に使用することで、病害虫の防除や雑草の駆除、作物の生育管理などを効果的に行うことができます。

そして、農業用ドローンで散布する対象は、農薬だけでなく肥料も含まれます。

• 農薬：殺虫剤、殺菌剤、殺草剤、植物成長調節剤など
  • 殺虫剤：害虫の駆除に使用されます。
  • 殺菌剤：病原菌の防除に使用されます。
  • 除草剤：雑草の駆除に使用されます。
  • 植物成長調節剤：作物の成長を促進または抑制するために使用されます。
• 肥料：化学肥料、有機肥料など

なお、肥料散布の方法は、液体肥料と粉末肥料で異なります。

• 液体肥料：ノズルを用いて霧状に散布
• 粒剤や粉剤： 粒剤や粉剤は、専用の散布機を用いて散布

液体肥料は農薬と同様にノズルを用いて霧状に散布し、粉末肥料は散布ブームを用いて均一に散布します。

農業用ドローンの活用方法・用途２：播種作業（種まき）

農業用ドローンを使った播種作業は、鉄粉で種子をコーティングし空中から直播する方法です。

この方法は従来の播種作業に比べて大幅に効率化されており、広範囲の播種作業を短時間で完了します。

従来の播種作業はトラクターや人力で行われていましたが、これらの方法には以下のような課題がありました。

• 広範囲の播種作業に時間がかかる：広範囲の播種作業に長時間を要しました。
• 傾斜地や段々畑など、地形が複雑な場所での作業が難しい：従来の播種機では、傾斜地や段々畑など、地形が複雑な場所での作業が難しかったです。
• 種子配布のむらにより、生育にばらつきが生じる：従来の播種機では種子配布のむらにより、生育にばらつきが生じることがありました。
• 人件費がかさむ：従来の方法では人件費がかさむことがありました。

農業用ドローンによる播種の活用メリット

従来の播種方法から農業用ドローンを使った播種作業に切り替えると、以下のようなメリットが発生します。

• 広範囲の播種作業を短時間で完了可能：GPSと自動飛行機能により、精密播種が可能です。ドローンは事前に設定した飛行ルートに従って自動で飛行し、種子を均一に播種します。人為的なミスによる播種ムラを大幅に削減し、生育のバラつきを抑えます。
• 傾斜地や段々畑など、地形が複雑な場所にも容易に播種可能：山間部や傾斜地など、ドローンが飛行できる場所であれば、どんな地形にも柔軟に対応した播種が可能です。従来の播種機では困難だった場所にも種子を確実にまくことができます。
• GPSと自動飛行機能による高精度な播種で、種子配布のむらを解消：GPSと自動飛行機能により、高精度な播種が可能となり、種子配布のむらを解消できます。
• 省力化とコスト削減：：省力化とコスト削減が可能です。広範囲の播種作業を短時間で完了できるため、人件費と燃料費を大幅に削減できます。
• 高品質な収穫量の期待：ドローンを使うことで、高品質な収穫量の期待ができます。均一な播種と生育により、高品質な農作物を収穫することができます。
• 作業効率の飛躍的な向上&コスト削減：人作業効率を飛躍的に向上できます。また、ドローンを使うことで、件費を削減できるためコストを削減できます。

農業用ドローンで播種することが多い作物

農業用ドローンを使った播種作業は、以下のような作物に対して適用できます。

• 水稲： 直播と呼ばれる、水田に直接種子をまく播種作業に最適です。従来の育苗・田植え作業を省略し、大幅な作業時間短縮とコスト削減を実現できます。
• 麦類：小麦、大麦、裸麦などの麦類の播種にも利用できます。広範囲の圃場でも、短時間で均一な播種が可能です。
• 大豆：大豆の播種にも有効です。従来の播種機では難しかった、山間部や傾斜地での播種にも対応できます。

農業用ドローンによる播種方法

農業用ドローンを使った播種作業には、以下のような方法があります。

• 直接播種：ドローンに搭載された散布装置から種子を直接圃場にまく方法です。播種の精度が高く、種子の無駄を最小限に抑えることができます。
• 条播：ドローンに搭載された散布装置から種子を一定間隔で条状にまく方法です。作物の生育状況に応じて、最適な播種間隔を設定できます。
• 空中直播：ドローンに搭載された散布装置から種子を空中へ散布し、自然落下させて直播する方法です。広範囲の播種作業を短時間で完了できるため、人件費と燃料費を大幅に削減できます。

実際の活用事例

農業用ドローンを使った播種作業は、以下のような活用事例があります。

• 水稲直播：ドローンを使った水稲の直播作業は、従来の育苗・田植え作業を省略し、大幅な作業時間短縮とコスト削減を実現できます。
• 麦類播種：ドローンを使った麦類の播種作業は、広範囲の圃場でも、短時間で均一な播種が可能です。
• 大豆播種：ドローンを使った大豆の播種作業は、従来の播種機では難しかった、山間部や傾斜地での播種にも対応できます。

農業用ドローンの活用方法・用途３：圃場監視や生育状況の監視・調査

農業用ドローンを使った圃場監視は、広大な農場でも短時間で全体の把握が可能です。

このため生育状況の把握や病害虫の早期発見ができ、速やかに対応できるようになります。

また高解像度のカメラで詳細な画像を撮影することで、病害虫の発生や生育不良の兆候を早期に発見可能です。これにより、適切な防除措置や栽培管理を行うことができます。

加えてドローンは山間部や水田など、人が立ち入りづらい場所の状況も確認可能です。そのため、従来では難しかった場所の生育状況や病害虫の発生状況を把握することができます。

NDVIなどの指標で定量分析

NDVI（Normalized Difference Vegetation Index）などの指標を用いて生育状況を客観的に分析すれば、生育状況の変化を時系列で把握することができます。

さらに過去の画像と比較することで生育状況の変化を時系列で把握し、生育状況の推移と照らし合わせて適切な栽培管理を行うことができます。

圃場内でドローンが監視・調査する要素

農業用ドローンを使った圃場監視や生育状況の監視・調査では、以下のような対象を監視可能です。

• 病害虫：イネツボカビ、いもち病、うどんこ病、カメムシ、アブラムシなど、様々な病害虫の兆候を画像で確認できます。
• 生育不良：栄養不足、水不足、日照不足などによる生育不良の兆候を早期に発見できます。
• 雑草：雑草の発生状況を把握することで、除草剤散布のタイミングを最適化できます。
• 鳥獣被害：鳥や獣による被害状況を把握することで、対策を講じることができます。
• 圃場の状態：排水状態、圃場の形状、周辺環境などを把握することで、圃場管理を改善することができます。

画像解析方法

農業用ドローンで撮影した画像を解析する方法には、以下のようなものがあります。

• 肉眼による目視確認：パイロットが操縦しながら、高画質カメラで撮影した画像をリアルタイムで確認します。
• 画像分析ソフトを用いた自動解析：専用の画像分析ソフトを用いて、病害虫や生育不良などの異常を自動的に検出します。
• AIを用いた分析：AI技術を活用して、画像からより詳細な情報を抽出し、分析することができます。

実際の活用事例

農業用ドローンを使った圃場監視や生育状況の監視・調査の実際の活用事例には、以下のようなものがあります。

• 水稲栽培での活用：水稲栽培では、ドローンを使った圃場監視により、病害虫の早期発見や生育不良の兆候を早期に発見することができます。
• 麦類栽培での活用：麦類栽培では、ドローンを使った圃場監視により、雑草の発生状況を把握し、除草剤散布のタイミングを最適化することができます。
• 大豆栽培での活用：大豆栽培では、ドローンを使った圃場監視により、病害虫の早期発見や生育不良の兆候を早期に発見することができます。
• 果樹栽培での活用事例：果樹栽培では、ドローンによる病害虫の早期発見が大きな効果を上げています。高解像度カメラやマルチスペクトルカメラを用いることで、病害虫の発生を早期に特定し、適切な防除措置を講じることができます。これにより、果実の品質向上と収量増加が実現しています。
• 中山間地域での活用事例：中山間地域では、労働力不足が深刻な課題となっています。ドローンを導入することで、農薬散布や圃場監視などの作業を効率化し、労働力不足を補うことができます。また、急傾斜地や狭小な圃場でも、ドローンであれば容易にアクセスできるため、作業効率が大幅に向上しています。

農業用ドローンの活用方法・用途４：鳥獣被害対策

近年、農作物への鳥獣被害が深刻化しています。

イノシシ、シカ、カラスなどの動物による被害は、農家にとって大きな痛手となる傾向です。対策として従来の防護ネットや罠などに加え、近年注目されているのがドローンによる鳥獣被害対策です。

ドローンによる鳥獣被害対策のメリット

ドローンによる鳥獣被害対策には、以下のようなメリットがあります。

• 広範囲の監視が可能：ドローンは、地上からは確認しにくい場所も含めた、広範囲の農地を効率的に監視することができます。
• 人件費の削減：従来の巡回警備に比べて、人件費を大幅に削減することができます。
• 24時間体制での対策：ドローンは、夜間でも飛行することができるため、24時間体制での鳥獣被害対策が可能になります。
• 早期発見・早期対策：ドローンによる監視によって、動物の被害を早期に発見し、迅速に対策を講じることができます。
• データに基づいた対策：ドローンで収集したデータを分析することで、より効果的な鳥獣被害対策を立案することができます。

ドローンによる鳥獣被害対策活用例①：威嚇による鳥獣の追い払い

ドローンを用いた鳥獣被害対策の方法として、威嚇による鳥獣の追い払いがあります。

• 飛行音による威嚇：ドローンの飛行音は、鳥獣にとって威圧感を与えます。特に大型のドローンや複数機のドローンを同時に飛行させることで、より効果的な威嚇が可能です。
• 擬似敵：ドローンにスピーカーを搭載し、動物の警戒心を高めるような音声を流すことができます。イノシシの咆哮音や犬の吠え声などが効果的です。
• ストロボライト：ドローンにストロボライトを搭載し、鳥獣を眩惑させることができます。夜間の獣害対策に効果的です。

ドローンによる鳥獣被害対策活用例②：生息状況の監視と早期発見

ドローンを用いた鳥獣被害対策の方法のふたつてとして、生息状況の監視と早期発見があります。

• 高画質カメラによる監視：ドローンに搭載された高画質カメラで、広範囲の農地を空中から監視することができます。動物の動きや痕跡を捉えることで被害状況を把握し、早期に対策を講じることができます。
• 赤外線カメラによる夜間の監視：赤外線カメラを搭載したドローンを使用することで、夜間の動物の動きを監視することができます。
• 熱感知カメラによる動物の発見：熱感知カメラを搭載したドローンを使用することで、体温を持つ動物を効率的に発見することができます。

ドローンによる鳥獣被害対策活用例③捕獲情報の収集と連携

農業用ドローンを使えば、捕獲情報の収集と連携も可能です。

• 罠の設置場所の選定：ドローンで撮影した画像をもとに、動物の行動パターンや生息場所を分析し、効果的な罠の設置場所を特定することができます。
• 捕獲状況の確認：ドローンで罠周辺を撮影することで、動物の捕獲状況を確認することができます。
• 狩猟の補助：ドローンで獲物を追跡したり、ハンターに獲物の位置情報を提供したりすることで、狩猟の効率化を図ることができます。

農業用ドローンの活用方法・用途５：防霜対策

霜害は農作物に深刻な被害を与える、気象災害です。

特に春先や秋口の気温が低下する時期は霜害が発生しやすく、農作物の品質や収量に大きな影響を与えます。

ドローンを使った防霜対策は広範囲の圃場を短時間で巡回することができ、効率的に防霜対策が可能です。

ドローンに搭載されたGPS機能や自動飛行機能を活用することで、農作物全体に均一かつ効果的に防霜剤を散布することができます。

地上での防霜剤散布と比べてドローンを使った防霜対策は人件費を大幅に削減できるため、農業経営のコスト削減とも連動します。

ドローンを使った防霜対策への活用方法

ドローンを使った防霜対策には、以下のような方法があります。

• 防霜剤の空中散布：ドローンに搭載されたタンクに防霜剤を詰め、空中から農作物に散布します。防霜剤には、水や霧、被覆剤などが使用されます。
  • 散布剤の種類：霧状の防霜剤、マイクロカプセル化防霜剤など。
  • 散布方法：ノズルを用いた霧状散布。
  • 散布タイミング：霜害が発生する前に、圃場全体に防霜剤を散布。
• 温水シャワー：ドローンから温水のシャワーを降らせます。
  • 散布方法：ドローンに搭載されたタンクから温水を散布。
  • 散布タイミング：霜害が発生する前に、圃場全体に温水を散布。
• 温風の送風：ドローンに温風発生装置を搭載し、農作物に温風を送風します。温風を送風することで、農作物の周囲の温度を上げ、霜害を防ぎます。
  • 設置方法：ドローンにヒーターを搭載し、圃場上空を飛行させる。
  • 散布タイミング：霜害が発生する前に、圃場上空を飛行させ、温かい空気を送る。

農業用ドローンの用途や活用事例は多種多様

農業でのドローンの活用方法で農薬散布しか出てこなかった方にとっては、同じ農業でも知らないドローンの使い方が出てきたかもしれません。

今回紹介したドローンの農業活用方法はあくまで一部です。実際は農家の実情に寄り添い、さらに細かく多種多様なドローンが使われています。今後はさらにスマート農業が進展し、ドローンの農業用途も広がるでしょう。

ほかにどんな活用方法があるか気になる方は、ぜひ農林水産省のページをチェックしてみてください。

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