東北の雑草 7:1‑6 (2007)
TohokuWeedJ.
総説

機械除草技術開発の動向
宮原佳彦＊

Recenttrendsindev
elopmentofm
echanicalweedingtechniquesSumihikoMiyahara*
要約：農作物栽培における雑草防除作業は．除草剤を用いることで大幅な省力と作業の効率化が図られたが．化学物質である除草剤が環境へ与える負荷の軽減が求められており．
除草剤に過度に依存しない雑草防除・管理技術が模索されている。このため．機械的あるいは物理的な作用を利用した雑草防除技術を見直そうとする傾向が高まっている。しかし，雑草防除技術として．除草剤が登場する以前の技術に回帰することでは困難であり．現状に見合う，新たな雑草防除用機械・技術の開発が求められている。近年，畑用並びに水田用の除草機として．畝間（条問）のみでなく．株間あるいは株の近傍までを機械的に除草する機構が実用化されているが．それらの概要とさらなる除草機に関する動向について紹介する。
キーワード：機械除草．水田除草機．株間除草作用を利用した雑草防除技術への転換を図ろうとする意

はじめに識が高まっている。しかし，そのための手段として，除「農業は雑草との闘いである」ともいわれるように，草剤が登場する以前の雑草防除技術に回帰することでは収量や品質を確保する上で雑草防除は不可欠な作業であ困難であり，現状に見合う，新たな雑草防除用機械・技る。除草剤が登場する以前，除草作業は多くの人手と時術の開発が不可欠となっている。

間を要する過重な作業であったが，除草剤により，雑草そこで本稿では，現在，各方面で取り組まれている機防除作業は飛躍的に効率化，省力化され，今日多くの農械利用による高精度な雑草防除・管理技術に関する研耕地で日常的に使用されるに至っている。しかし，除草究・開発とその実用化の動向について紹介する。

剤をはじめ，様々な化学資材が工業的に生み出され，環境中に放出され続けた結果，多くの地域で様々な環境問

1. 畑作における物理・機械的雑草防除題が顕在化してきた。そして現在，それらの化学物質については，その使用量を極力低減することが求められている。

1) 畑作における従来の雑草防除畑作には限らないが，除草剤散布は，作業能率や省力

このような状況を反映して，消費者の農産物に対する性及び安定した防除効果等，多くの点で優れた雑草防除ニーズは，高品質に加えて，高い安全性や信頼性を求め技術である。しかし，その反面，今日の状況では環境負ている。その結果，除草剤あるいは農薬の使用量を低減

荷の低減とともに，資材コストの低減等も強く求められした，いわゆる減・無農薬栽培による農産物の付加価値ており，これらの観点から，物理・機械的ないしは耕種は非常に高くなっている。

的な除草あるいは雑草防除技術での対応が求められていこのため，農家においても，除草剤に依存した現状の雑草防除技術から，物理・機械的作用あるいは耕種的な＊独立行政法人

農業・食品産業技術総合研究機構

る。
現在実際に行われている例を見ると，北海道等での大生物系特定産業技術研究支援センター〒331‑8537 埼玉県さいたま市北区日進町 1‑40‑2B
io‑orientedTechnologyResearchAdv
ancementInstitution(BRAIN),NationalAgricultureandFoodResearchOrganization0‑2,Kita‑kuSaitama331‑8537,Japan(NARO),Nisshin‑cho1‑4

2

東 北 の雑草7号 (2007)

第 1図 カルチベータ（左）とロータリカルチベータ（右）の一例

斜め軸回転タイン型

横軸回転タイン 型

固定 タイン型

夕 ィン．

株間輪

作物

第 2図 主な株間除草の機構（概略図）

豆栽培において，機械除草と中耕 ．培土作業を組み合わせた雑草防除体系の例がある。例えば，中耕・培土作業を 3 4回行い，その合間に機械あるいは人手による除草を組み合わせる場合がある 。
機械による中耕・除草には，カルチベータ，ロータ｀タイン

作物2) 畑用株間除草機の概要

市販の株間除草機に用いられている除草機構は，大別すると以下の 3種類に分類される。
①

斜め軸回転タイン型：タインが放射状に取り付けられた株間輪が斜めに取り付けられた回転軸を中心とし

リ ・カルチベータなどのトラクタ搭載式中耕 ・除草用機て走行時に自転することにより，タイン先端が株間の雑械（第 l図）が利用されている 。 しかし，既存の中耕・草を掻き取る，引き抜くあるいは切断するなどの作用を除草機の多くは，レーキ・タイン等で畝間の地表面を掻もつ機構である 。

き取り除草する，あるいは，培土により雑草を土で覆う②

横軸回転タイン型：複数のくし状のタインを機械ための機構であり，株間除草はできない構造である。し進行方向に対して平行に回転させることにより，株間のたが って，株間除草が必要な場合には手取り除草を行う

雑草を掻き取る，引き抜くあるいは切断する除草機構でことになる 。 いうまでもなく，この作業は作業者にと っある 。除草部の駆動力は接地駆動輪からの動力でまかなて負担が大きく，作業能率も極めて低い。このため，株う。

間除草が可能な除草機，すなわち株間除草機の開発が要③固定タイン型：作物の列の左右両側に一対のクシ望され，これまでに次項に示すような幾つかの方式の状に並んだタインが地面に接触しながら，株間を通過す

株間除草機が開発 ・実用化 されている。

ることで，雑草を掻き取る，引き抜く，切 断する，あるいは埋没させることにより除草を行う機構である。

3宮原：機械除草技術 開発 の動向

第 4図 回転・固定タイン併用型株間除草機の例

第 3図 斜め軸回転タイン型株間除草機構の例

以上 3方式の株間除草機構の概略を第 2図に示す。
市販の株間除草機は，前述の 3方式の株間除草機構をそれぞれ単独で用いているもの，①と③を組み合わせたものなどがある 。
第 3図には，斜め軸回転タイン型除草機構を採用した除草機の一例を示す。同図は，作物列 l条分について除第 5図 横軸回転タイン型株間除草機構

草を行うための装置の主要部分を示すものであり，接地駆動される斜め軸回転タインが作物を挟んで左右 1対設けられている。また，同装個では，斜め軸回転タインの通過後にさらに株間に作用する固定タインが左右 1本ず

同除草機の駆動力は接地駆動輪か ら得られ，トラクタ0の PTOは使用しない。また，同機の適応条 間は 6つ設けられている。

75cm, 作業幅は 1.2m (2条用） 〜 3m (4条用）程度で同また，第 4図の除草機は，図 3の斜め軸回転タイン型4機を搭載可能なトラクタは， 29kW(2条用） 〜 33kW(株間除草機構に加えて，作物の両側近傍の地表面を除草条用畝）以上である 。 また，作業能率は 0.3 0.8ha/h

するための複数の固定タインと，主に条間を除草するた(2条用）， 0.5 1.Sha/h (4条用）程度である。

めの自 転（接地駆動）式かご型ロータの計 3種類の除草機構を併用した除草機である 。同 除草機は，強制駆動部分をもたない接地駆動方式であるため，トラクタの PTO3) 畑用除草技術の今後

前出のとおり，株間除草機の多くは，トラクタ搭載式は使用しない。また，同除草機の適応できる条間は 60で，カルチベータ等，畝間の中耕 ・除草を行う作業機と75cmで あ り 作 業 幅 は 1.8m (3条用） 〜 3.8m (S条同時に装着する方式が多い。いずれの方式の株間除草機3条用）用）程度であり，搭載可能トラクタは， 26kW (も，タインや固定刃が株問に入り込み，除草する機構で33(S条用） kW以上とな っている。また，その作業あるため ，作物 への接触や打撃はある程度避け られない。

.4能率は， 01.lhaIh (3条用）， 0.8 1.9ha/h (5条用）程度である。

このため，作物の損傷を最小限に止めるため，作業幅，作用深さ，あるいは，タインの作用強度等の調節が非常に重要である。しかしながら，その調節は作物やほ場条

第 5図の除草機は，株間除草のために， ②横軸回転夕イン型株間除草機構を採用している。この株間除草機構

件により異なるため， 一様ではなく，作業の効率化や簡易化を図るための改良が求められている。

は， 1畝に対して 2個の横軸回転タインがそれぞれ逆回

そこで最近では，雑草の発生状況や作物の生育程度に転し，タイン先端が株間の地表面に作用して除草する機応じた高精度な除草作業を可能にするために，作物の大構である 。タ イ ンの回転軸が進行方向に対して平行であきさや土壌の硬度などに対応して ， トラクタの作業機昇ることが特徴である。

降制御機能等を利用して，タインの作用深さを自動的に4東北の雑7号 (2007)

草一定に保つ機能を有する装置を採用したものも実用化さ

術 の導入 を考えると ，現状では， ①手取り，②人 力あるれている 。さら に現在，各種のセンサ技術あるいは画像

いは動力式の歩行型水田用除草機（中耕除草機）等を利処理技術を応用して，作物と雑雄を区別し つつ ，雑草 の用 した機 械 除草，③米糠，屑大豆，液体マルチ等の資材みを除去する機構に関する研究が，生研機構をはじめ，散布，④アイガモ，淡水魚（コイ他）等を利用した生物大学 や 公的研究機関等において進め られている 。 このよ的除草などがあり，これ らの手段を複合的に組み合 わせ

うな状況を見ると，近い将来，除草剤に依存しない雑草ている 例も多 い 。 さ ら に 近年開発さ れた ⑤田 植と同時防除技術 の飛躍的な進展が見 られ る ことも夢ではな く，に紙マルチを敷設する田植機を利用する方法も注目されその実現が大いに期待される。てきた。

2. 水田における物理・機械的雑草防除を歩行しながら作業するため，低能率で過酷な労働であ

この中で，特に機械を利用する①については，水田内ること，さらに，水稲の条間のみ除草し， 株間 の除草が

1) 水 田における雑草防除の現況できない機構であり， 十 分な除草効果が得られないこと

除草剤は，水田内，畦畔及び農道など様々な場所で広く使われており，特に水田 内では，水稲総作付面積（約などが問題であった。このため，それらの 問題を克服する，新たな 除草用機械の開発が求め られてきた。

170万 ha) に対して年間平均 1.6 1.7回程度が散布されている（（財）日本植物調節剤研究協会調 べ）。
一方，水田において，除草剤に依存しない雑草防除技
第 1表
車

高精度水田用除草機の主要諸元
乗用田植機走行部

両6条
， 8条

作業条数
方
条間除式

ロータ回転式

回転数

100 200rpm

ロータ径

380mm

ロータ幅

180mm

方式

草
株間

揺動数

220 440サイクル／分
(3.
7 7.
3Hz)

揺動幅

40mm,
1士
衣

置

第 6図 高精度水田用除草機の構造（回転 ・揺動式除草機構）

作用深さ

ツース揺動式

調節方式

センサフロートによる
油圧昇降調節方式

条間

40 60mm （作業時）

株間

20 40mm （作業時）

作業速度

0.
4 0.
6mIs

田植え

7 10日間隔（早めに実施）
1回目除草

7 10日間隔（雑草の程度で調節）
2回目除草

7 10日間隔（雑草の程度で調節）

3回目 除草第 7図

標準的な除草作業のスケジュー ル

田植え後から 2
1 30日間に 3回程度の除草作業 を実施

5宮原 ：機械除草技術開発 の動向

第 8図

除草作業 1回目：宮城県中新田町（現古川市）農家
4年 5月 25日）
ほ場（平成 13輪式乗用田植機走行部に装着するタイプ

2) 高精度水田用除草機(1) 開発目標

ヽ生研センター（開発当時は，生物系特定産業技術研究推進機構）は前述のような情勢を踏まえ，水稲の条間及び株間を同時に除草でき，従来の歩行型除草機よりも，高能率かつ作業負担が少ない，乗用型除草機，すなわち，

1
高精度水田用除草機の開発を行 った。 この開発は， 2世紀型農業機械等緊急開発事業の中で，井関農機昧及び
株クボタと共同して行 ったもので，開発機の概要は以下のとおりである。

4輪式乗用田植機走行部に装着するタイプ(2) 除草機構

第 9図

乗用水田除草機の例

除草機本体は，乗用田植機走行部の後部に装着する方式である（第 6図）。同除草機は， ① 水稲の条間を除草するための裔速回転ロータと，②株間を除草するための20%）を大きく上回り，実用上十分条用歩行型除草機 (水平揺動レーキの 2種類の除草機構を併用した「回転 ・な性能であ った。 一方，稲の損傷・埋没等は少なく，収揺動式除草機構」を搭載している。第 1表に，開発した量への影響もほとんどなかった。作業能率は 20 (6条）〜35(8条） a/h （作業速度 0.5m/s)程度で， 3条用歩除草機の主要諸元を示す。

行型除草機の 4 5倍であった。その後，全国各地で行(3) 使用方法われた試験結果からは実用上十分な除草効果であること

本除草機の標準的な除草作業は，田植え後の苗の活着が報告されている。第 8図には ，現地試験 の一例を示す。

程度や雑草発生状況を見ながら，田植え後 7

10日問

なお，耕起や代かき回数を増やす等の耕種的手段や米糠隔で計 3回程度作業する（第 7図）ものである 。その際散布等との併用により，除草効果の向上や安定化が期待の留意事項としては，稲の損傷回避と作業効率向上のたできる 。

めに，①植え付け条数を除草機の作業条数と同じく 6条（または 8条）とする，②除草機最外側のロータが隣接（5) 高精度水田用除草機の実用化

行程の稲株に接触しないよう，行程の間隔は狭くならな

0
高精度水田用除草機は，平成 1いようにする等である。

1
2年度での開発研

3年度の現地試験（開発促進評価試験）を経て，
究及び 1
現在 3社より市販化されている 。そ の 際 走 行 部 で あ る(4) 除草性能

本機（呼称：多目的田植機）と今回の除草機に加えて，生研機構附属農場（埼玉県川里町）での試験結果では，田植機，湛水直播機（条播），溝切り機が同時に市販化

10日間隔で 3回作業通算の除草本数割合は約 60％で， 3された。さらに 15年度には， 8条用本機，同田植機他の

6東北の雑草7号 (2007)(6) その 他 の水田用除草機

近年 ，水田用除草機は前記除草機以外にも，乗用及び0図）とも多 くの機種が実用化・市歩行用（第 9図，第 1
販化されており，水稲 の無・減農薬栽培に取 り組む農家の期待が高ま っている。
おわりに
現在，多くの農家が，環境負荷の低減とともに高付加価値農産物を 生産するために ，除 草剤に依存しな い雑草防除技術への転換を模索している 。 しかし，除草剤以外の既存 の雑草防除手段には，最も重要である 除草効果が除草装置が動力で駆動されるタ イプ

安定している例が少ないのが現状である。そのような中で，今回紹介した除草機あるいは除草技術は，高精度な除草作業を実現する上で，有効な手段と考えられる。しかし，これらも，今後さらに除草剤に匹敵する安定的効果，作業の省力化，あるいは低コスト化等が求められて行くことが予想される。さらなる努力により， 機械的除草技術における 一層の進展がなされることを期待したい。
引用文献
生物系特定産業技術研究推進機構（現独立行政法人農業 ・食品産業技術総合研究機構

生物系特定産業技

001.畑作・野菜作における術研究支援センター） 2
除草作業の実態と機械除草技術に関する調査（調査
除草機構が走行部に牽 引され るタ イプ
第10図

歩行用水田除草機の例.
結果概要）． 3‑8
全国農業改良普及協会（現全国農業改良普及支援協会）
編 2001. 大豆作業機マニュ アル． 2
5‑41.

独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構
各種作業機が追加され， 6条用と 8条用のシリーズがそ

生物系

特定産業技術研究支援セ ンタ ー（ホーム ページ）ろった。本除草機は，これまでにメーカー 3社から計「高 精度水田用除草機」

300台程度出荷されており，水稲の無 ・減農薬栽培に取htt
p://br
ain.
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c.
go.
jp/
iam/
Ur
gent/
iam
̲upro
212.htm

り組む農家にと って は，高付加価値米の生産性向上や経宮原佳彦 2002.高精度水田除草機の開発，機 械化農業

営規模の拡大等のために有効な機械として期待が高い 。

2002‑3:1
9‑22.
(2007年 5月 16日受理）