Confidential （内部資料）

2022.2.17.
東北ハイテク研究会セミナー

国立研究開発法人
農業・食品産業技術総合研究機構
植物防疫研究部門
吉田 重信※

農研機構（のうけんきこう）は、国立研究開発法人 農業・食品産業技術総合研究機構のコミュニケーションネーム（通称）です。

NARO

AI利用による植物病害防除

土壌病害の適切な管理のためには・栽培途中の防除が困難、予防の概念が大切
・現場では、主に土壌消毒剤の使用により対応
土壌消毒剤使用上の問題
・臭化メチルの全廃等、国際的な使用制限の動き
・作業コストの負担大・リサージェンスの危険性（病害対策の負のスパイラル）
・居住区域隣接圃場での事故の危険性・画一的な使用により、不必要な場所にも使用（過剰な薬剤コストが 生産者の収益性に影響）

使用低減の取組みが今後より必要防除が必要な圃場や場所を明確化（診断、評価）し、評価結果に応じて防除（対策）する必要

ヘソディム（HeSoDiM）
Health checkup based soil borne disease management予防医学（健康診断による健康管理）の発想に基づいた土壌病害管理法

ヒトの健康診断の場合・血圧・血糖値・体重・・・

土壌診断の場合

発病ポテンシャル
評価

ポテンシャルに応じた対策

カルテ＋問診診断項目
・前作の発病程度
・土壌の発病しやすさ
・土壌の生物性・・・

医師

・投薬・食事改善・運動・・・

対策指導

カルテ＋問診対策指導

・土作り、・品種変更、生物農薬
・土壌消毒、輪作・・・

研究者・指導員土壌の発病ポテンシャルを栽培前に診断・評価し、その結果に基づき対策を行う土壌病害管理法

ヘソディムで期待される効果
従来の病害管理（防除暦に基づく一斉防除）
圃場のイメージ

ヘソディムに基づく病害管理
赤：土壌消毒黄：代替対策
白：防除は不要地域全体で土壌消毒を実施（赤色の畑で土壌消毒）

畑毎の発病しやすさの評価に応じた防除

土壌消毒剤の使用削減等により、病害管理のコスト削減・省力化（→生産者の収益性の向上）、農地の持続的利用が可能

ヘソディムマニュアルの開発
平成２５年に１冊目を作成

・ 農研機構のWebサイトから自由にダウンロード可能

ヘソディムマニュアルの開発
平成２８年に２冊目を作成

・ １４種類の病害毎の個別マニュアルを収録
・ それぞれの対象病害の紹介、診断手順、調査方法、評価方法、診断票、対策技術、留意点等が記載
・ 普及員や指導者が現場で活用してもらえるよう、各事項を解説
・ 農研機構のWebサイトから自由にダウンロード可能

ヘソディムの効果の実例
民間企業による診断・対策支援の実証
ハクサイの根こぶ病のヘソディムを、マニュアルに基づき生産者に対して指導①発病ポテンシャルが中程度と診断された圃
場：
評価基準に基づく対策を講じた結果、発病株率の軽減に成功②発病ポテンシャルが低いと診断された圃場：発病は見られず、結果的に従来使用していた土壌消毒剤の使用コスト削減に成功（5～10％のコスト削減＋消毒作業コスト削減に成功）③生産者の感想：
発病程度の診断結果をはじめとするヘソディムに対して信頼性があるヘソディムの効果の実例
ヘソディム導入のメリット（チューリップ微斑モザイク病・条斑病を対象の場合：富山県農林水産総合技術センター園芸研究所の成果）

１．生産性の向上••

圃場の発病リスクレベルに基づく防除法の選択と抵抗性品種の組合せにより・・・
農薬代（約1万円/10a)、病害によるロス（労力、球根等）の削減（万円）

10%の収入UP

403020
導入前
導入後
図 10a当たりの粗収益

２．作付け圃場の選択に活用•

圃場の発病リスクレベルの低い圃場から植付けることにより、ウイルス感染の回避が可能

３．植付け前に適正な防除法を選択可能•

勘と経験に頼った防除から科学的根拠に基づいた適正な防除へ！
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ヘソディムとは・ 予防原則に基づく土壌病害の管理法
・ 病害管理のコスト削減・省力化、農地の持続的利用に貢献
・ 病害（作物）毎にパッケージを開発する必要・ 「診断」・「評価」・「対策」が一つのパッケージ・ 生物性（病原体、土壌微生物相等）の解析を診断項目に導入することで、より精緻な病害管理が可能

ヘソディムの普及のための技術的課題
既存
マニュ 問題点
アル・マニュアルの利用対象地は限定
・利用者は指導者であるため普及に限界① 対象地域の拡大
・地域により土壌、品種、栽培規模、作型等が異なり、異なる産地や土壌等で精度が劣る

精度の高い診断・評価ができる対象地域を拡大する必要② 病害対策指導者の育成
・指導者の人員不足
・ベテラン指導者の持つ知識と経験の継承が不十分→指導者向けマニュアルが活用できない③ サービス利便性の向上
・公設機関による普及だけでは一定の限界

指導者の立場で診断･評価・対策支援が行える代替シス
テムが必要

生産者にとって利便性がよ
い、民間によるサービス提供体制が普及上必要

技術的課題の解決手段
・対象地域の拡大
・指導者の立場で診断ができる代替システム
膨大なデータに基づくデータマイニング手法を導入

ＡＩで総合的かつ高精度な診断を支援
・民間による利便性のよいサービス提供体制
診断･評価技術の一般化

ＡＩを活用した病害診断・対策支援サービスシステムの構築
農林水産省委託プロ
AIを活用した土壌病害診断技術の開発（H29年度～）

AIアプリを使うことで、ヘソディムによる土壌病害の防除や安定的農業生産が広域で普及プロジェクト研究体制

・群馬県

AIによる土壌病害診断・対策支援システム
AI・アプリ開発企業（ライセンサー）

生産者・農業法人① 畑の情報を入力（緯度経度、土壌、作型等）② 畑に適合した診断項目・方法を提示

操作③ 診断項目を入力

機械学習
土壌病害診断・対策支援AI フィードバック
AI・アプリの提供④発病ポテンシャル評価結果・対策（作業指導）を提示⑤ 栽培後の発病状況・作業の課題等を入力

診断・対策の全体の支援 指導者
全国でコンサルタント

農業コンサル

受託分析
サービス付き農業コンサル

民間指導機関（ライセンシー）アプリ

支援

アプリの販売・ケア 指導者
診断の受託分析AIアプリの内容

ヘソプラス• コンセプト• HeSoDiMとつながりのある名前• HeSoDiMにAIをプラス• 先端性、新しい価値という意味合い• 「さらに先へ」という意味のプラス

AIアプリの内容 圃場の登録
トップ画面

・マップ上で圃場の角を指定します

・角が線で結ばれ、圃場の矩形が表示されます

AIアプリの内容 圃場のマップ／一覧• マップは、Googleマップを• 使用しています• 移動、拡大・縮小が可能です• 航空写真⇔地図を切り替えられます• 圃場を発病ポテンシャルのレベルで色分けしています• 青：レベル1• 黄：レベル2• 赤：レベル3• 白：未設定• 圃場はグループに紐づきます– ユーザが属しているグループの圃場のみが表示されます• マップと一覧は、ワンタップで画面を切り替えらえますAIアプリの内容 圃場のマップ／一覧

2021年8月時点
全国の1299の圃場が登録

AIアプリの内容 診断項目の入力• 左図が判別器の診断項目です• 右図が予測器の診断項目です–各予測器で診断項目が異なりますAIアプリの内容 発病ポテンシャル評価結果の提示• AIによる発病ポテンシャ
ルレベルの評価結果を提示します– AIがどの程度の確信度で結果を導き出しているかを★の数で表示します• 診断時の診断項目の入力値をトレースできるように表示しますAIアプリの内容 対策技術の提案• 左図は、「対策・防除技術の提案」を開いときの初期表示– ドロップダウンリストから生産者のケースを選択

優先したいケース
通常の収量確保を優先

ドロップダウンリストの選択肢
ケース1「通常の収量確保を優先」
ケース2「増収増益を優先」
ケース3「高付加価値化を優先」
ケース4「持続的な栽培を優先」

圃場衛生
農機具の洗浄機械作業手順の遵守
罹病株の圃場外への持ち出し
収穫残渣の片付け優先したいケース
ケースを選択してください

薬剤施用
育苗セルトレイ薬剤灌注
定植前土壌混和

作付け計画の見直し

19• 右図は、ケースを選択後の表示– 対策・防除技術をカテゴリごとに表示する

AIアプリの内容 病害写真の表示／コメント機能• アプリから、デバイスのカメラで撮影ができます– 撮影された写真は、圃場に紐づけされ、クラウドのサーバにアップされます– デバイス内に保存されている写真をアップすることできます

生産者Ａ氏• 写真は圃場に紐づきます

指導員Ｂ• 写真が持つ位置情報によりマッピングされます• 写真にコメントをつけられます– コメントのやり取りが閲覧できますAIアプリの内容 フォローアップ機能

AIアプリの販売ルート
ライセンサー
（開発）

販売契約

ISP

ライセンシー（販売）
HeSoDiM-AI推進協議会
（仮称）

利用契約

エンドユーザ（顧客）
エンタープライズモデル

企業

大規模生産法人
JAなど

販売代理店B社

コンシューマモデル

小規模生産法人
販売代理店C社

個人生産者
ガバメント/
アカデミックモデル

令和4年4月に販売開始予定

販売代理店D社

地方公共団体教育機関
公設機関など