精密ほ場管理のためのロータリ耕うん土壌撹拌特性評価指標確立-日本型Precision Agricultureの確立-

本研究の目的は,欧米を中心に注目を集めている精密農業(Precision Agriculture)のための耕うん後土壌の評価指標の確立にある。耕うん装置には,土壌を切削後投てきする機能をもつアップカットロータリ耕うん装置を使用した。この投てき性に着目して,耕うん後の土壌状態変化とそれを支配するパラメータの推定を行った。平成9年度の研究において,シルト系ほ場を対象としたロータリ耕うんの土壌撹拌性をシミュレーションできるモデルの構築を行った。平成10年度では,水田などの粘性土に対応できるようモデルを拡張した。また,ほ場での実機ロータリ耕うん装置を用いた耕うん・土壌撹拌結果と対比して,モデルの妥当性について検証した。この結果,土壌撹拌特性の評価は,耕うんづめと土の摩擦係数とともに,耕うん軸回転数や耕うん速度などの耕うん運転条件及び耕うんづめすくい面形状パラメータの支配を受けることがわかった。この時,モデル中の切削土の投てき性に関しては,シルト系ほ場の場合は質点の運動学で表された投てきモデルを適用することができるが,粘性土ほ場の場合は切削土の投てきを剛体の運動学で表したモデルが必要とされる。つまり耕うん装置側の設定により,上側の条件としてその組成とともに耕うんづめとの摩擦係数が既知であれば,異なるあるいは要求される土壌撹拌状態が得られるという結論を得た。さらに,本シミュレーションモデルにより,ロータリ耕うん装置カバー形状の最適設計も可能であることが示された。

本研究の目的は,欧米を中心に注目を集めている精密農業(Precision Agriculture)のための耕うん後土壌の評価指標の確立にある。耕うん装置には,土壌を切削後投てきする機能をもつアップカットロータリ耕うん装置を使用した。この投てき性に着目して,耕うん後の土壌状態変化とそれを支配するパラメータの推定を行った。平成9年度の研究において,シルト系ほ場を対象としたロータリ耕うんの土壌撹拌性をシミュレーションできるモデルの構築を行った。平成10年度では,水田などの粘性土に対応できるようモデルを拡張した。また,ほ場での実機ロータリ耕うん装置を用いた耕うん・土壌撹拌結果と対比して,モデルの妥当性について検証した。この結果,土壌撹拌特性の評価は,耕うんづめと土の摩擦係数とともに,耕うん軸回転数や耕うん速度などの耕うん運転条件及び耕うんづめすくい面形状パラメータの支配を受けることがわかった。この時,モデル中の切削土の投てき性に関しては,シルト系ほ場の場合は質点の運動学で表された投てきモデルを適用することができるが,粘性土ほ場の場合は切削土の投てきを剛体の運動学で表したモデルが必要とされる。つまり耕うん装置側の設定により,上側の条件としてその組成とともに耕うんづめとの摩擦係数が既知であれば,異なるあるいは要求される土壌撹拌状態が得られるという結論を得た。さらに,本シミュレーションモデルにより,ロータリ耕うん装置カバー形状の最適設計も可能であることが示された。