斎藤嘉人先生より応援メッセージをいただきました

デジタル農場応援メッセージ

（新潟大学農学部　助教　斎藤嘉人）

 

■私の研究分野について

世界では2040年人口が90億人に達すると予想されており，食料不足や環境汚染の問題が今まさに起こっています。一方，日本に目を向けると，農業に携わる人口は減っている状況です。そのような状況の中，今の農業には，農業生産～加工・流通を「省力化」しながら，できるだけ「人的・環境的に負荷をかけずにロス少なく食料を生産すること」が求められています。これを実現する農業生産のスタイルが，最小の資源投資で最大の収量・品質を得るための「超精密農業」であり，私の研究分野になります。

超精密農業を実現するためには，栽培中の植物や生育環境，農作物や食品の品質を”破壊せずに正確に測る”技術が必要不可欠です。

現在実用化されている例だと，例えば「みかんの糖度センサ」が有名です。みかんの選果場では，選果ラインに近赤外光源と分光器を組み込み，ミカン内部を透過した近赤外線の透過率をもとに糖度の推定を非破壊的に計測しています。スーパーなどでみかんの箱に記載されている「糖度○○%」というのが，まさにこの光センサの技術で計測されています。糖度のような内部品質以外にも，果実表面の傷や病害を画像から識別し自動排除するシステムにも分光の知見が応用されており，今後ますますこれらセンサの需要は増していくと期待されています。

 

■デジタル農場をどのように研究に生かしていけるか

私の研究では，植物や農産物，食品のような複雑体を対象に，主に「光」を使って“非破壊的に”品質を測る研究に取り組んでいます。これまで取り組んできた対象物は，大豆や豆腐に始まり，オリーブオイル，イチゴ，ジャガイモ，茶，柑橘，魚，肉など様々です。

「光」のうち，私たちの目に見えているのは，波長400～700nmのほんの一部にすぎません。私の研究では，目に見えない光，例えば近赤外領域や紫外領域の光もうまく使うことで，農産物や食品の情報を測ってきました。

今回のデジタル農場でも，可視光に加え，植物体の近赤外反射画像も取得する予定です。近赤外反射からは，葉面や茎の水分情報など可視光では計測できない情報を取得することができます。そこに，近年発達の著しい三次元再構築技術を活用し植物生育を再現することができれば，施肥量の最適化や減肥，さらには病虫害防除タイミングの予測などへ応用することも期待されます。

生物的・化学的な作用が複雑に絡み合う現象を測る難易度は非常に高いですが，一方で新たな知見の宝庫でもあります。本学で取り組むデジタル農場が，地域～世界レベルでの食料問題の解決の糸口になることを期待しています。

 

 

■Fig1

本学村松ステーションで栽培しているダイズ。新品種を10年かけて育成した。

 

■Fig2

分光点群の計測により行うダイズの生育シミュレーションの概念図。ダイズの生育シミュレーションに加え，収穫後の子実品質予測の可能性も検証する。