安価な土壌水分センサー開発　福知山公立大の井上一成教授　従来品価格の10分の1に

持続可能な農業めざして

　農業の現場などで使われる「土壌水分センサー」を既存製品の10分の1以下のコストで実現しようと、福知山公立大学情報学部の井上一成教授（64）が開発を進めている。高価な測定機器と同等の精度を確保しながら大幅な低コスト化に成功し、現在は府内外の農地で実証実験をしている段階。今後は収集したデータを潅水設備と連動させるなど、持続可能な農業を支える技術としての実用化をめざす。　　

　土壌水分センサーは土の中にある水分量を測定する機器。農地に供給する水の量や適切な潅水のタイミングを判断するのに役立つ。

　センサーには複数の方式があり、現在の主流は「ＴＤＲ（時間領域反射測定）方式」。土に挿した電極棒に電磁波を流し、その伝播時間などから水分量を算出するため精度が高い。一方で高価な部材を使用することから価格は数十万円に及ぶ。

　井上教授が安価なセンサーの研究開発を始めたのは、2024年秋。府丹後農業改良普及センターの職員から相談を受けたことがきっかけだった。

　職員によると、近年の猛暑の影響か、府内で栽培される黒大豆の収量が大幅に減少しているという。黒大豆は土壌水分20～30％程度が適しているが、水不足は見た目では判断しづらく、気付いた時には枯れてしまうケースも少なくない。

　適切な栽培管理には水分量の把握が欠かせないものの、高価な測定機器を導入できない農家も多く、安価で高精度なセンサーが求められていた。

　専門分野はネットワーク制御用プロセッサで、教員になる前は米国・シリコンバレーで業界の第一線にいた井上教授。農業に関わったことはなかったが、「何とかなるだろうと思い引き受けました。しかし、後から想像以上の苦労が待っていました」と振り返る。

小規模農家の力に技術で農業支える

　今後、センサーが取得したデータを基に自動潅水を行ったり、農地の温度管理に活用したりするシステムの開発も視野に入れる。

　「この研究を始めてから農地での活動が増え、研究室はいつも泥だらけ。昔の仲間に今の研究について話すと驚かれることもあります」と笑みを浮かべる。

　「シリコンバレーでは、技術力の高さを示すことがモチベーションの一つでした。でも今は違います。技術は簡単で安価、誰でも使えるものに価値があると考えるようになりました。難しいものは誰も使いたがらないですから」

　同大学へ赴任した頃は4人だった研究室の学生も現在は20人に増えた。「農業だけだとピンとこなくても、『農業×情報技術』となると興味、関心を持つ学生は多いと感じる。農業分野で若者は貴重な存在。今後も積極的に学生を受け入れ、一緒に研究していきたい」と語る。

　農業についても、「京都には誇るべきブランド農産物があるが、その多くは農家独自のノウハウで受け継がれてきた。しかし、それは放っておくと無くなってしまう可能性もある」と指摘。「大規模農家であれば高コストな設備を導入できても、京都に多い小規模農家は人も資金も足りないのが実情。そんな方々に私たちの研究が寄与し、持続可能な農業につなげられるよう研究に取り組んでいきたい」と意気込む。