ドローンを活用した果樹（サクランボ、リンゴ）
受粉作業への適応事例紹介

東光鉄工株式会社 取締役
UAV 事業部 シニアマネージャー
鳥潟與明農業用ドローンを活用したリンゴの溶液受粉の研究～ホウ素が受粉及び果実に与える影響～
青森県立名久井農業高等学校 発表者 ５代目 TEAM PINE 園芸科学科 3 年 小泉麻紘 百目木星莉
共同研究者 園芸科学科４代目・５代目 TEAM PINE、東光鉄工株式会社
指導教諭 松本理祐
背景・目的・方法

背景

試験区

青森県を代表する果樹のリンゴは、自家不和合性が強く、他の品種の花粉で受粉を行う。そのため、訪花昆虫や人工受粉による結実の確保が、安定した生産を可能とする。本校では、平成 29 年から農業用ドローンを活用した果樹の溶液受粉の研究を行っている。平成 29 年の課題として下部の内部の結実が悪かったことが挙げられる。そこで、本研究チームは、結実率向上のため、平成 30 年は溶液割合とドローンが生み出すダウンウォッシュの強化、令和元年はホウ素を混合して、課題解決に向けた実験を取り組むことにした。

H29①ドローン区
ふじ 3 本 A～C②ﾊﾝﾄﾞｽﾌﾟﾚｰ区
ふじ 3 本 D～F
H30③花粉割合 0.3%区 ふじ４本 G～J④花粉割合１%区
ふじ４本 K～N⑤無処理区
ふじ３本 O～Q
R1⑥花粉割合 0.3%区 ふじ３本 R～T⑦ホウ素混合区
ふじ３本 U～W

目的

使用ドローン

H29(1)ドローンでの溶液受粉が可能か探る。
H30(1)花粉割合を上げることで結実率にどのような影響を及ぼすか探る。
(2)ダウンウォッシュの強化で結実場所にどのような影響を及ぼすか探る。
R1(1) ホウ素が受粉及び肥大に及ぼす影響を探る。

東光鉄工株式会社 ＵＡＶ事業部
H29:TSV-AQ1 プロペラ 4 個 ８L
H30・R1：TSV-AH2 プロペラ６個 １０Ｌ※東光鉄工株式会社より操縦士派遣

受粉のメカニズム※すべてわい性台木の樹を使用

栽培歴

花粉採取方法平成２９年度～令和元年度
４月中旬 花芽調査
４月下旬～５月上旬 摘花（花粉採種）
６月上旬 結実調査、初期摘果
７月上旬 8 月上旬 9 月中旬 肥大調査

１．開花前の風船状の蕾を採取し、採葯機にかけて葯を採取する。
２．採取した葯を開葯機に２３℃の条件下で３６時間かける。
３．葯をふるいにかけて花粉を採取し、ビンに入れて冷蔵しておく。

H29…5 月 10 日、H30…５月２日、R1…5 月 6 日
ドローンで花粉溶液散布

蒸留水 1Ｌ、砂糖 100ｇ、寒天 1ｇ、食用色素 0.2ｇ
H29…花粉（王林・つがる混合）3ｇ
H30…花粉（王林・つがる混合）3ｇ・10ｇ
R1…花粉（王林）３ｇ、ホウ素 0.75g(ホウ素 130ppm)

各区の花芽数と結実数

花粉管の伸長の様子

AB
C
DEFGH
IJK
L
M
NO
PQ
R
STUVW

結実数※2007 年本校の発芽実験引用（洋ナシ）

200400

600

A
B
C
DE
FG
H
I
JK
L
M
NO
P
QRS
TU
V
W

40.0%
39.9%

③0%

作業時間

10

単位：分
範囲：わい化 33 本
作業人数：3 人

145
区

30

60

90

40%

60%

80%

49.5
48.2
47.9
46.1
8月6日

9 月 21

0.3%区縦罫1%区縦罫

0.3%区横罫

1%区横罫47.7

7月4日

200

400

各区の中心果の結実率の標準偏差

各区の中心果の結実場所の標準偏

上部

②4.3%

中部

③2.8%

下部

④2.0%

⑤4.1%

⑥1.6%
7.7%

⑦0%

ホウ素区縦罫
ホウ素区横罫①5.7%

②

8月6日

慣行区縦罫
慣行区横罫

600

53.1
49.9
48.75%

10%

⑦0%5%

10%

15%

考察・まとめ区

020%

77.9

80 76.575
69.77066.3
6560 6355
5045⑥61.2%⑦86.684.682.2

R1 縦罫・横罫の比較（平均）⑤37.8%⑥90 67.8
85 67.38075 63.7
70 60
6560555045

7 月 11 日④11.3%⑤

下部③50.3%④

中部①61.6%②H30 縦罫・横罫の比較（平均）

上部

0800

各区の中心果の結実率（平均）①１．蒸留水、砂糖、寒天、食用色素を混ぜて煮沸して溶かし、冷蔵しておく。（前日）
２．１の溶液と花粉を冷蔵庫から出して常温にしておく。
３．溶液に花粉を混ぜて良く攪拌し、ドローンのタンクに入れる。
４．ドローンを飛ばして樹の上空から散布する。

各区の結実場所

花芽数

0

溶液受粉の手順

溶液割合（各年度別）

120

150

農業用ドローンでの溶液受粉

農業用ﾄﾞﾛｰﾝの可能性と農家への貢献

花粉割合：花粉の量を増やすことで結実率アップ
問題点：１０ｇ４０００円と効果
ダウンウォッシュの強化：下部にまで溶液の展着を確認
H29 の結果と比較しても、下部の結実数が増えていることから、農薬散布にかんしてもダウンウォッシュの強化は、最重要課題だと考えられる。
結実数が多いと初期生育にからの差が埋まらず、縦罫に影響(1)３年間の実験で溶液受粉は可能であることが証明(2)作業時間の短縮は間違いない(3)農業従事者の高齢化が進んでいることから、受粉作業の省力化を図れる(4)機械作業がしにくい斜面や山間部での農薬散布も可能になる(5)農薬散布ヘリコプターの 1/3 の価格で購入可能

ホウ素が受粉に与える影響

参考文献

ホウ素を混合した培地実験で、花粉管の伸長が促進された
研究例は広く認知されている。
農薬と混合して散布するカルシウム剤にホウ素が混合してあることから展葉後に開花するリンゴでは濃い濃度での散布は控えるべきである。そのため、100ppm～150ppm が妥当

ニホンナシ溶液受粉マニュアル：高知県農業技術センター・果樹試験所
甘果オウトウ花粉の発芽特性：香川大学農学部、別府賢治・片岡郁雄
リンゴにおける溶液受粉技術の確立：秋田県農林水産技術センター果樹研究所
令和元年支援財団：公益財団法人下中記念財団

農業用ドローンを活用したオウトウの溶液受粉の研究～ホウ素が受粉及び果実に与える影響～
青森県立名久井農業高等学校 発表者 4 代目 TEAM PINE 園芸科学科 3 年 沢山華奈 梅田のりか 榎木平慧
共同研究者 園芸科学科４代目・５代目 TEAM PINE、東光鉄工株式会社
指導教諭 松本理祐
背景・目的・方法

花粉採取方法

背景

使用植物試験区

青森県南部町を代表する果樹のオウトウは、自家不和合性が強く、他の品種の花粉で受粉を行う。そのため、訪花昆虫や人工受粉による結実の確保が、安定した生産を可能とする。しかし、樹高５ｍ以上の高さで栽培していることから、高所での作業と労力を使う人工受粉は作業時間がかかることから高齢化が進む南部町では重大な問題となっていくことが予想される。本校では平成 29 年度より、本研究を行っているが、晩霜害により、平成 29 年はデータを取ることができなかったため、平成 30 年に再度実験を行った。
今年度は、ホウ素を溶液に混合することで、結実率の向上とホウ素を混合することで生理落果を防ぐことができるか検証することにした。

平成 30 年 佐藤錦（コルト台木）3 本
令和元年
佐藤錦（コルト台木）2 本

１．開花前の風船状の蕾を採取し、採葯機にかけ
平成 30 年て葯を採取する。
①剪定師区 佐藤錦（コルト台木）１本(10 本主枝)
２．採取した葯を開葯機に２３℃の条件下で３０②職員区佐藤錦(コルト台木)１本(12 本主枝)時間かける。
③無処理区 佐藤錦(コルト台木)１本(12 本主枝)
３．葯をふるいにかけて花粉を採取し、ビンに入令和元年
れて冷蔵しておく。
④ドローン区 佐藤錦（コルト台木）１本(８本主枝)⑤無処理区 佐藤錦(コルト台木)１本(12 本主枝)

栽培歴
４月上旬
花束状短果枝の調査
４月下旬
摘花・花粉採取５月２１～２２日 1 回目結実調査
６月５～７日
2 回目結実調査
６月中旬
着色管理
６月下旬
肥大、糖度調査※受粉作業日平成 30 年 4 月 26 日
令和元年 5 月３日

目的溶液受粉の手順

溶液割合
蒸留水１Ｌ、砂糖１００ｇ、寒天１ｇ、食用色素０．２ｇ、花粉（ナポレオン）３ｇ
令和元年…ホウ酸０．７５ｇ混合※樹 1 本当たり１L を散布

使用ドローン（１）農業用ドローンでの溶液受粉が可能か探る。
東光鉄工株式会社 ＵＡＶ事業部（２）剪定方法で樹に与える影響を検証する。
（３）ホウ素が受粉と肥大にどのような影響を与えるのか探る。TSV-AH2 プロペラ 6 個、噴出ノズル 2 個
Ｈ３０主枝の花束状短果枝数と結実数、収穫 1 週前の結実数の合計

Ｈ３０花束状短果枝 1 個当たりの結実数

剪定師区

剪定
師区

職
員区

職
員区
花束状短果枝数

無処
理区

収穫3週前
01500

3000

4500

4.81

職
員区
無処
理区

0.65
0

Ｒ１主枝の花束状短果枝数と結実数の合計(1 回目)

剪
定
師区

0.9

無処
理区

結実数

Ｈ３０各区の果実のサイズ割合

23442% 11% 2%

45%

18%

42%

31%

532%

8%

46.5% 16.5% 6%

M

L

LL

7.2% 39.2%

Ｈ３０各区の糖度（１０個の平均）

単位:°Bx

剪
定
師区

21.9

職
員区

19.4

無処
理区

19.1
03L

Ｒ１各区の果実のサイズ割合

Ｒ１花束状短果枝 1 個当たりの結実数

１．蒸留水、砂糖、寒天、食用色素を混ぜて煮沸して溶かし、冷蔵しておく。（前日）
２．１の溶液と花粉を冷蔵庫から出して常温にしておく。
３．溶液に花粉を混ぜて良く攪拌し、ドローンのタンクに入れる。
４．ドローンを飛ばして樹の上空から散布する。

46.4%

5101520

Ｒ１各区の糖度（１０個の平均）

単位:°Bx

7.2%

8.9区

区

20.6区

区
16.8%

無処
理区

無処
理区

花束状短果枝数
結実数
01500

3000

4500

6000

0区

単位：分範囲：ｺﾙﾄ台木 2 本
面積：0.78a
作業人数：3 人

無処
理区
040

2030406810

花粉溶液を散布したことで、自然受粉のみの無処理区に比べて、結実数を確保できていることから、農業用ドローンでの受粉は効果が実証された。

剪定方法で樹に与える影響
剪定師区･･･剪定師に依頼し、良質な果実生産のために樹形を意識した剪定を大胆に行ってもらった。12 本主枝から 10 本へ
職員区･･･生産量を意識した剪定を行った。
無処理区…慣行の剪定方法で行った。
1 回目の結実調査では、剪定の影響は出ておらず、順調に肥大していた。収穫 3 週間前に再度結実調査したところ、剪定師区では主枝を剪定したことにより樹勢が落ちたことから、生理落果が顕著に確認できた。無処理区では栄養成長が旺盛になり、樹勢が強くなった。

ＬＬＬ

３Ｌ

0510152025

摘果しなかった樹2.48④

考察・まとめＭ

18.8

摘果した樹0.97③

農業用ドローンでの溶液受粉

無処
理区

2.29

②5020.4% 1.6%

0.96

①0.89

⑤104

各区の花束状短果枝 1 個当たりの結実数の標準偏差

作業時間3261.2%無処理区

1.125024

樹勢が落ちたことで、果実の肥大にも影響がでた。
しかし、剪定したことにより、日光の入りが良く、着色がしっかりしたことで、糖度は他の区と比較すると高い数値を示した。
良質で大きい LL サイズの果実をそろえるためには、花束状短果枝１つ当たり３～４個の結実が必要なた
め、それ以上の結実が見込める散布方法であることから、開花前の芽かき作業や結実後の摘果作業が必要である。

ホウ素が受粉及び肥大に与える影響ホウ素を混合したことで、花粉管の伸長が促進され、受精が確実に行われ、結実が増えたと考えられる。
結実数が多かったことから摘果した摘果した樹では、肥大、糖度共に良好な結果を得ることができた。昨年よりも大玉の果実が多いことから、初期生育がしっかりしたことにより、肥大も促進されたと考えられる。

農業用ﾄﾞﾛｰﾝの可能性としかし、摘果作業を行わなかった樹では、過剰に生理落果が起きてしまい、ほとんどの果実が落果したこと
社会への貢献から、摘蕾作業と摘果作業を徹底することがひつよう (1)農業用ドローンによる溶液受粉である。の可能であることが検証された(2)春の繁忙期に、作業の効率化を図れる(3)農業従事者の高齢化が進んでいることから、高所の作業を軽減(4)機械作業がしにくい斜面や山間部での農薬散布も可能になる(5)農薬散布ヘリコプターの 1/3 の価格で購入可能(6)農業用ドローンを活用したビジネス
参考文献
ニホンナシ溶液受粉マニュアル
高知県農業技術センター・果樹試験所
甘果オウトウ花粉の発芽特性
香川大学農学部、別府賢治・片岡郁雄