１．委 託 事 業 名 ： サーマル（熱赤外）カメラ搭載ドローンによる感染初期の松枯れ調査手法と対処方法の開発

２．委託事業者名： 委託団体：昭和設計株式会社
連携大学：静岡県立農林環境専門職大学
講師

短期大学部

生産科学科

星川 健史

連携団体：静岡県農林技術研究所森林・林業研究センター

３．研究成果概要：【背景・目的】クロマツの海岸林は、高潮や津波から地域を守るとともに、観光資源として魅力ある風景（白砂青松）を創り出す、地域にとってかけがえのないものである。
（写真 1）
この海岸林を次世代に継承するためには、松枯れの原因となるマツノザイセンチュウ（以下、「センチュウ」と示す）による被害を抑制することが必要となっている。

写真 1

三保松原と富士山

昨年の基礎コースでは、見た目では認識ができない夏前に感染した感染初期木と健全木の樹冠表面には、温度差が発生することを確認できた。しかし、感染初期木の枯れ始めの時期、健全木との温度差等の生態が解明されておらず、現地で的確に感染初期木を抽出することが困難な状況にあった。1）
そこで、本研究では、圃場において、意図的に感染させた感染初期木と健全木について、サーマルカメラで時間経過による表面温度差等を確認していき、クロマツの生態を明らかにするとともに、その結果を活用し、広大な海岸林等で効率的に調査を行うための撮影方法を整理した。また、センチュウの活動を停止させる樹幹注入剤をクロマツに注入し、感染初期の松枯れを回復させることができる時期や回復方法も明確にした。
【研究①：感染初期木の生態の把握と調査方法】（１） 調査内容
１） クロマツの成木の調査（磐田市福田海岸）
7～10 月まで、磐田市福田の海岸林（以下、「福田」と示す）において、感染初期木の病状の変化を調査した。具体的には、胸高直

写真２ サーマルカメラドローンの調査

径 10～20ｃｍの成木にセンチュウを 1 本当り約 3 万頭を接種した
感染初期木（25 本）と感染させていない健全木（10 本）の表面温度をサーマルカメラ搭載ドローンで計測した。（写真２）また、小田式調査により、松脂樹脂量も計測した。（写真３）
２） クロマツの幼木の調査（浜松市浜北区）

写真３ 小田式松脂滲出調査

静岡県農林技術研究所森林・林業研究センター（以下、「センター」と示す）では、センチュウを接種したクロマツの幼木 6 本と健全な幼木 3 本について、表面温度、水ポテンシャル（水分保持量）、松脂樹脂量の変化を測定した。

-1-

（２） 成果
１）サーマルカメラは感染初期木を最も早く検知できサーマルカメラで検知可能る方法である。感染初期木と健全木の温度差は最大感染木（℃）-健全木（℃）

1.5℃程度である。
（図１）

減少カメラで計測した幼木の樹冠表面温度は、同時期に大き温度差 1.5℃

センターの計測結果では、水ポテンシャルとサーマル松脂樹脂量

センチュウの接種増
加① 水ポテンシャルと表面温度は早期に感染木を検出

水ポテンシャル
（Pa）な変化を示しており、樹冠表面温度は水ポテンシャルとクロマツ樹体内での感染拡大直接的な関係があると考える。
（図２、３）また、松脂樹8/30

8/208/10

約 10 日

8/27/26

脂量の変化は、水ポテンシャル及び樹冠表面温度の変化より後に起こっており、樹冠表面温度を計測することで樹脂量よりも早く被害を発見できる可能性が示された。

図１ 感染したクロマツの生態イメージ
センチュウの接種日（7/26）

センチュウの接種日（7/26）
感染木と健全木を識別可能（8/5）

感染木と健全木を識別可能（8/2）-700(pa) 以 下 は 、
水分保持量が少な
く、個体にストレスが生じた状態

温度差
約 1.5℃2）

平均値
平均値の誤差範囲※ 植物のため、個体差があり、誤差範囲が広がる

図２

クロマツの水ポテンシャルの変化（センター）

図３ クロマツの樹冠表面温度の変化（センター）② サーマルカメラは、マルチスペクトルカメラよりも感染初期木を早期に検出
福田では 7/26 にセンチュウを接種した後、サーマルカメラでは約 2 週間後の 8/5 に感染木に明確な変化が観測できた。
（図４）一方、マルチスペクトルカメラによる健全度（NDVI）ではセンチュウを接種後、約 5 週間後の 9/6（図５）、目視では約 8 週間後に変化が観測できた。
センチュウの接種日（7/26）

センチュウの接種日（7/26）
感染木と健全木を識別可能（8/5）

感染木と健全木を識別可能（9/6）

温度差
約 1.3℃

図４

クロマツの樹冠表面温度の変化（福田）

図５

-2-

クロマツの健全度（NDVI）の変化（福田）２） 調査時に感染初期木を効率良く抽出するため、サーマルカメラの計測結果に影響する日射量等を変数としたクロマツの樹冠表面温度の推定式を明らかにした。
サーマルカメラで計測される表面温度は、一般的に気温、湿度、日射量等の外的要因の影響を受け、変動することが知られており、樹冠の表面温度でも同様の事象が考えられる。
こうした中、これらの外的要因から、クロマツの推定温度が算定できれば、調査時に感染初期木を効率良く発見することが可能になると考え、推定式を検討した。
本調査で計測したクロマツの樹冠表面温度と外的クロ要因の関係を検証した結果、関係性の見られる気温、 マ 5.0
ツの湿度、日射量の３項目の値を用いて重回帰分析を行い、実表面 2.5
クロマツの樹冠表面温度の推定式を求めた。
温度
その後、実際の樹冠表面温度と推定式から求めた値 ―推0.0の差を見ると、台風等により、強風でクロマツの葉に 定
表面多くの潮や砂が付着したため、計測日により温度のバ 温度（ -2.5
ラツキが見られるものの、天候が良好な日の両者の差 ℃）

推定表面温度（℃）＝8.55+0.496×気温（℃）-0.0495×湿度（％）+0.0018×日射量（W/m2）
日中雨天

早朝雨天
台風による影響

天候が良好（晴、曇）は殆ど生じない。このため、調査時は、この値を感染木の樹冠表面温度の目安（閾値）とすることで、効率良く、感染木の検出が可能と考えられる。
（図６）

図６ クロマツの実表面温度と推定表面温度の差（福田）（３） 実用化方法
１） 現地調査の方法【現地調査】

サーマルカメラ搭載ドローンを使用し、海岸林の様子を動画及び静止画像に記録する。
動画は、晴天時に日射と同じ方向に向けて撮影するとともに、クロマツ全体の様子が鮮明に把握できる様、クロマツに対して 45 度の角度で、クロマツの頂点から高度約 30ｍ程度、3ｍ/ｓ程度の低速により、撮影していく。また、静止画像は、正確な温度データを得る必要がある
ため、クロマツに対し、角度を付けないで撮影するとともに、クロマツの頂点から高度約 60ｍ程度、3ｍ/ｓ程度の低速により、撮影していく。
２） 感染初期木と想定されるクロマツの抽出【室内分析】

感染が進行すると温度の低いエリアが少なくなる傾向にある

現地において撮影した動画及び静止画像をもとに、調査時の気温、湿度、日射量を変数とした感染初期木の温度推定式を目安とし、感染初期木と想定されるクロマツを抽出し、その位置座標を静止画像から特定する。
例えば、
7 月 29 日における気温 34℃、湿度 51％、日射量 450（W/m2）の場合、感染初期健全木

木の推定温度は約 23.7℃となるため、その値を画像

感染木内で閾値として設定する。
（写真４）

写真４ 7/29 のサーマル画像での感染木の抽出（福田）（23.7℃以下の場所を青く表示）

３） 感染初期木を現地で特定【現地調査】

２）で抽出したクロマツを現地において位置を確認し、小田式松脂滲出調査により、松脂樹脂量を 1 週間程度、継続的に調査する。その結果、松脂樹脂量が低下したクロマツを感染初期木として特定し、対処方法を関係者とともに検討する。
-3-

【研究②： 感染初期木を対処する方法】（１） 調査内容研究①で報告した福田において、センチュウを 3 万頭接種したクロマツ 25 本のうち、20 本にマツ材線虫病に対する予防効果が確認されている樹幹注入剤２種類を投与した。（写真５）
樹幹注入剤を投与したタイミングは、①センチュウの接種直後、②センチュウの接種後の 1週間後、③センチュウの接種後の 1 ケ月後とした。
松脂樹脂量は小田式調査よって 5 段階で評価した。樹幹注入剤
は、県内で一般的に用いられているマツガードと少量注入でマツの生育期で投与が可能と言われているマッケンジーを使用した。
（２）成果 樹幹注入剤はセンチュウに対する治療効果が小さい

写真５ 樹幹注入剤の投与

センチュウを接種した 20 本のうち 19 本のクロマツは、樹幹注入剤の使用の有無に関わらず、8/20 に樹脂の流出少が停止した。（図７）また、樹幹注入剤の使用により、松注入剤を使用した場合の松脂樹脂量には変化が見られなかった。使用した樹幹注入剤は、一般的に 2～3 月頃、予防のために使用するものであり、センチュウ接種後に使用した場合、治療効果が小さいと考えられる。ただし、本実
験ではセンチュウを一度に幹から接種したことに対し、自然界ではセンチュウの侵入は数回から数十回に渡ると考多樹脂の流出が停止（8/20）を分析したところ、無処理（センチュウを未接種）と樹幹

樹
脂量の各
段
階の割合（％）

センチュウの接種日（7/26）

脂樹脂量の低下する期間を長くすることが可能であるかえられるため、今後は、自然に近い条件での樹幹注入剤の治療効果の確認が必要である。また、今回使用した樹幹注入剤以外についても治療効果の検討を行うことが必要である。

図７

樹幹注入剤別の松脂樹脂量の変化（福田）（３） 実用化方法 潜在感染木の考えを踏まえ、発見後、早期に除去することが望まれる
加藤ら 3）は、潜在感染木の危険性を示唆している。潜在感染木とは、センチュウがクロマツに侵入した後も外見的な病徴を表していないクロマツ（感染初期木）をいう。潜在感染木
は、樹体から発散する化学物質で、カミキリを誘引するため、その周辺にある健全なクロマツにも感染が拡大することが懸念されている。このため、研究①で示した調査方法により、感染初期木と特定されたクロマツは、早期に除去していくことが望まれる。また、感染初期木の早期発見が可能となったため、今後、治療効果の高い新薬の開発も期待される。
【今後の課題】
本研究では、限られたデータをもとに表面温度の推定式を設定した。今後は技術を実用化しながら、データを収集し、推定式の精度を高めていく。また、本技術を他の樹種に応用し、良好な緑地等の環境維持に努め、持続性の高い地域づくりに寄与していきたい。
【参考文献】 １） （公財）静岡産業振興協会静岡市産学交流センター 「令和２年度 産学共同研究概要報告書
２） （一社）日本植物生理学会 「学会 HP 植物 Q&A 水ストレスについて」
３） （一社）日本森林学会 「学会誌 101 巻 1 号（加藤、劔持、山田、二井 2019） p.46」-4-p.16」