2023.８.８

スマート農業推進セミナー資料

スマート農業生産技術を活用した日本産イチゴの輸出拡大を見据えた高品質生産・出荷体系の構築(国研)農研機構西日本農業研究センター

曽根 一純「阿蘇イチゴスマート農業実証コンソーシアム」（施H6,R1-R2)
農研機構九州沖縄農業研究センター、九州大学大学院農学研究院環境農学部門、長崎県立大学情報システム学部、秋田県立大学生物資源学部、熊本県農業研究センター農産園
芸研究所高原農業研究所、大分県産業科学技術センター、 (公財)九州先端科学技術研
究所、キヤノンＩＴソリューションズ（株）、キヤノンマーケティングジャパン（株）、大石産業(株)「阿蘇イチゴ輸出スマート農業実証コンソーシアム」（施3H6輸,R3-R4)
農研機構（九州沖縄農業研究センター、食品研究部門）、九州大学大学院農学研究院（環境農学部門、農業資源経済学部門）、長崎県立大学情報システム学部、秋田県立大学生物資源学部、宇都宮大学農学部附属農場、熊本県農業研究センター農産園芸研究所
高原農業研究所、イオン九州(株)、日本通運(株)、(一社) GAP普及推進機構、キヤノン
ＩＴソリューションズ（株）、大石産業(株)本研究は農林水産省「スマート農業技術の開発・実証プロジェクト」により実施した。

実証の背景・課題
・日本産イチゴの輸出量は、この10年で約22倍に急増。
そのうち、98％が香港、台湾を含む東アジア向け。
・2018年以降の踊り場を経て､2022年度52.4億円と大幅な伸び新型コロナ後の需要回復、円安による競争環境の改善が要因。
・2025年度 輸出目標額86億円が示されている。

日本産イチゴ輸出数量及び金額の推移
出展：農林水産省｢農林水産物輸出入概況｣

実証の背景・課題
更なる需要拡大には、韓国産等が主体の中価格帯での商品の充実が必要。
 輸出目標(2025年86億円）実現には、出荷量2.7%を輸出に。
（2019年度実績 0.6%程度）

 高級価格帯の充実とともに、相手国ニーズにあった中価格帯輸出対応規格品を提供し、輸出競争力を強化、収益力向上。
 現地バイヤーからの聞き取り
では、中価格帯売価の希望として韓国産の1.5倍以内に。

日本産イチゴの強みを活かした、スマート農業技術を活用した輸出に対応した環境負荷低減型栽培体系モデルの構築が必要。

JTERO資料（2017）一部改編

実証課題の概略
スマート農業技術を生産、出荷調製、流通に活用し、シームレスな輸出対応型生産体系を検証
89101112123456

CO2貯留型局所適時CO2施用

環境負荷軽減型

低コスト
安定生産体系(恋みのり他２品種38a)

出荷調製作
業省力化・
高適果選別
（共同選果施設7.8ha）
低コスト
高品質
輸出体系

（無駄炊きを防ぎ、イチゴ群落内へ効率的にCO2施用）・ハウス内環境情報提供システム
・果実熟度別着果量、収量予測
・遠隔業務支援システムの活用で、栽培指導の効率化
販売戦略策定支援、GAP取得コスト低減

情報共有
非破壊果実品質評価(果皮色、果実損傷、糖度）
自動選別パック詰めロボットによる省力化
輸出適果実の提供
輸出試験（低コスト高鮮度輸送技術、嗜好性評価）

経営評価（収益性の検証、輸出対応型生産モデル提示）

7

CO2施用技術のスマート化
問題点①植物がない空間も含めてハウス全体に施用（空間的なムダ、ムラ）②高温時の窓換気と連動したCO2のオンオフが困難（換気時にCO2ロス）③CO2ロスを懸念して高濃度施用できず（増収効果小）局所CO2施用と換気時自動中断の組合わせた高濃度施用で増収と省エネの両立

ハウス全体の施用や換気によるCO2ロスが心配で、400～500ppm程度にしか設定できない・・・

窓開閉検知装置
でCO2施用中断

スマートCO2施用の導入

潅水用チューブで高CO2の空気を葉付近に施用＋窓開閉検知装置

局所CO2施用

CO2の局所施用と換気時の自動中断でCO2高濃度管理を安心してできる！
＝増収と燃油削減の両立

CO2 施用の違いによる予測CO2拡散の状況
・全体施用（灯油燃焼式）+循環扇(シュミレーション20分後）

CO2施用

施用機と反対側はやや低濃度となり、循環扇の活用で拡散が必要
灯油燃焼式なので、ハウス上部に滞留・局所施用+循環扇なし(シュミレーション10分後）②ハウス奥まで短時間で濃度が均一に

局所施用チューブ
30 m

塩ビ配管

①イチゴ近傍のみ高濃度にできる

0.9 m
3.4 m

2.5 m

CO2濃縮ボックス

CO21.7 m

施用開始10分で、株周辺は均一に高濃度分布
それ以外でも比較的低濃度（700 ppm前後）環境を創出

送風機

CO2発生機局所施用の効果：収量、灯油使用量

局所CO2施用によって増収と省エネの両立
ハウス全体施用と比べて灯油使用量： 27％削減
1000

aa400

ba300
a200
a

1000cb b

2月

bbbaa

1月

b

3月

月

無施用
全体施用
局所施用

4月

5月

一作の灯油使用量(L / exptl. area)

一作の可販果収量(g / plant)

トータル収量： 22％増収

800

27％減

600
400
2000

全体施用

局所施用

処理区

灯油使用量とイチゴ収量へ効果
リミットありで大幅な燃料削減効果
55％減

リミットありでリミットなしと同等以上の収量17％増

55%削減

800ppm800ppm

メーカーより市販化
施設ナスへの適応拡大（R4現地実証）
みやま市、柳川市の生産者

800ppm 800ppm

イチゴ生育画像解析システムの概要
高精細カメラとAIによるイチゴの生育画像解析システム（AGRI-VISION）を用いて、イチゴの花数、果実数、熟度、葉面積等の生育量を計測・収集するとともに、得られた情報から収穫期・収量予測を実証する。
達成目標：生育特徴量計測精度90％、収量予測精度80％以上

イチゴ生育画像解析システム（AGRI-VISION）①イチゴ生育画像の収集
・スマホカメラ等での写真・定点・定時撮影・撮影位置決定半自動化②イチゴ生育画像解析の実行・評価
・生育画像の蓄積・画像解析・収量予測の日次処理③解析データの提供
・生育画像推移の提供
・生育状況の数値化
・2週間後の収量予測値

スマートフォン画像を活用したAGRI-VISIONを用いた果実熟度の自動計測と収量予測異なる3品種における果実熟度および収量予測精度
成熟ステージ

恋みのり

さがほのかゆうべに

花
緑熟期
白熟期
赤熟期
収穫期
macro平均y

0.92ｚ
0.92
0.84
0.86
0.98
0.90
84

0.87
0.97
0.84
0.88
0.93
0.90
69

0.92
0.89
0.68
0.60
0.95
0.81
51

収量予測(R2値)z

F値：再現率と適合率の調和平均値。
y
各ステージ（花、緑熟期など）の評価指標をもとにしたマクロ平均値。

ハウス内環境モニタリングシステム概要
収穫台車を用いた環境モニタリング①温度②湿度③CO2濃度④照度

全協力農家に情報提供

定点モニタリング①収穫期 ④排液量

⑤時刻
⑥場所
⑦画像

②収穫量 ⑤EC

可視化③画像⑥気温、湿度等

圃場内環境モニタリングインフラの構築[表示デバイス]・ スマートフォン[表示情報]
・ グラフ (時系列変化)
・ 画像 (視覚情報)
ヒートマップ

グラフ画像

・ ヒートマップ (空間分布)

AGRI-VISION（果数、熟度情報）とハウス内環境情報を活用した収量予測

利点：圃場管理、パッケージセンターにおける作業員の人員配置
出荷数量の把握に活用
課題：出荷量の安定化､有利販売等には部会単位等での導入が必要

スマート生産技術の導入による収量の伸びの変化
ゆうべにさがほのか

出荷量の増加中休みの軽減

恋みのり

出荷量の増加・CO2施用の最適化
・AGRI-VISIONによる熟度別果数推定
・ハウス内栽培環境情報の有効活用
排液量EC管理の徹底（施肥の最適化）､摘果の徹底
収穫の谷の軽減による収穫増、安定性が向上。

昨年比、同等～７割増で推移

遠隔業務支援システムを活用したGAP取得の効率化

お問合せ：一般社団法人GAP普及推進機構
URL：https://www.ggap.jp/（お問合せフォームからお願いします）

自動選別パック詰め装置の概要
制御盤

マシンビ
ジョン部

アクチュ
エータ部

ロボット
ハンド部

出荷容器供給搬送部

収穫箱搬送部

出荷容器供給搬送部

・ パック詰め作業、選別作業の補助
・ ヒトとの協働作業の実現
 重量推定精度：RMS誤差1g未満
 処理コンテナ数（粗選別）：12コンテナ/h R5年度より市販化予定、1000万円程度（選別パック詰め機能） 果実品質評価機能付与（糖度、損傷評価等）を画像処理､選別連携予定（R7年度）

安価なマイコン：ラズベリーパイで制御する
簡易型ロボットを2台設置し、質量がそろった果実を作業者に供給可能。

事前選果および収穫箱の形状がパック詰作業の効率化に及ぼす効果
慣行比

作業時間の変動係数(%)

41.8 az

10033－

パック詰め作業後半で、該当する果実を探すのに手間が必要。

1132.4 ab

77

17○

大きさを揃える手間は大幅に軽減。果実の形状が分かりずらい。

1028.2 b

6816◎

大きさ、形状も分かりやすく詰めやすい。積載効率向上を希望。

収穫箱形態

平トレー
出来数

従来型

10

縦置き
横置き

パック当り
作業時間(s)

効率化のz

評価

講 評

平トレー(270g)、Tukey-Kramer多重比較(n=10～11)z○：優れる、◎：極めて優れる

従来型（慣行）

縦置き

横置き

・慣行収穫箱比で、事前選別することで23～32％の効率化。
・事前選別区ではパック詰作業時間の変動係数が小さく、安定して作業が可能。
・横置きの方が縦置きより作業効率が高い。

自動選別・パック詰めロボットと慣行（ヒト）による果実の損傷程度の差異影響
損傷多＋「ゆりかーご」全てのパック詰め行程をロボットによる選別パック

損傷少＋ロボットによる大きさの粗選別・ロボット選果と慣行（ヒト）による果実の損傷程度は同等
・出荷容器の差の方が大きい
平トレー「ゆりかーご」輸送中の果実損傷の軽減技術の実証－香港輸出を想定した国内輸送試験
低コストな船便でも、宙吊り包装と輸送温度2℃の組合わせにより、慣行包装出荷形態（平トレーと5℃の組合わせ）に比べて、季節によらず安定的にイチゴの損傷を低減可能
航空便

船便

ルート

JA阿蘇→熊本空港→羽田空港→つくば

JA阿蘇→博多港→那覇港→博多港→東京港→つくば

輸送日数

1月試験：7日間
3月試験：8日間

1月試験：14日間
3月試験：15日間※品種は「恋みのり」。輸送日数には保冷陳列4日間含む。
船便の3月試験は博多港で貯留ののち東京港に輸送、那覇港の経由なし。
3月

果実が軟らかくなる3月で宙吊り包装と2℃の組合わせによる損傷低減効果が高い

損傷面積（％）

1月

平トレー
5℃

宙吊り
5℃

航空便

宙吊り包装

平トレー
5℃

平トレー
２℃

船便

宙吊り
5℃

宙吊り
２℃

目標販売価格、100香港＄実現に向けて輸出数量、容器の最適化、冷蔵コンテナ船便利用により、環境負荷を軽減しつつ、韓国産に充分に競争力を持つ商品を提供可能
輸送試験結果を受けて輸送形態の違いによる想定販売価格の差異
1回当たり

航空便

出荷量

慣行270g

1000P

112(HK$)×117×72

◯

2000P

112

×94

◯

59

◎

評価

船便
慣行270g評価

船便
最適化150g

評価

輸送試験結果を受けて船便イチゴのロス率 航空便とほぼ同等 2％
概算条件 船便200千円／コンテナ、飛行機便300千円／１パレット
評価：韓国産比目標価格1.5倍以内達成◯、韓国産比同等67HK＄/P以下◎＋出荷容器(150g仕様）の最適化

船便による高鮮度コンテナ活用した輸送19問い合わせ先＜実証全体について＞
農研機構九州沖縄農業研究センター E-mail:smart-karc@naro.affrc.go.jp
TEL: 096-242-7529＜局所適時CO2施用技術について＞
農研機構九州沖縄農業研究センター E-mail:smart-karc@naro.affrc.go.jp
TEL: 096-242-7529＜イチゴ生育画像解析システムについて＞
キヤノンＩＴソリューションズ(株) E-mail: masai.takayuki@canon-its.co.jp
TEL: 03-6636-5470＜自動選別パック詰めロボットについて＞
秋田県立大学E-mail: syamamot@akita-pu.ac.jp

TEL: 0185-45-3945＜イチゴ輸出に適した高品質輸送技術について＞
農研機構食品研究部門
E-mail: twtnb@affrc.go.jp TEL: 029-838-7191＜GLOBALG.A.P.取得オンライン研修について＞
一般社団法人GAP普及推進機構 E-mail: info@ggap.jp TEL: 03-5532-7329