アイオワ州窒素施肥イニシアチブ：肥料施用量の精度向上

アイオワ州のマイケル・カステラーノ氏は、トウモロコシ栽培には多くの選択肢があると語る。栽培方法は数十億通りもあると彼は言うが、中には彼がでっち上げていると思う人もいる。しかし、トウモロコシの種類、栽培方法、気象条件など、あらゆる要素を合計すると、本当に膨大な数になるのだと彼は説明する。.

この不確実性は大きな問題です。なぜなら、窒素肥料の量が少なすぎても多すぎても問題が生じるからです。量が少なすぎるとトウモロコシの収穫量が減り、多すぎるとコストがかさむだけでなく、環境にも悪影響を及ぼします。.

カステラーノ氏とソティリオス・アルコントゥリス氏が主導するアイオワ窒素イニシアチブは、アイオワ州全域の農場からデータを収集することで、トウモロコシ畑ごとに最適な窒素量を解明しようとしている。.

彼らは、農家がどれだけの肥料を使うべきかをより簡単に把握できるようにしたいと考えている。このプロジェクトはアイオワ州農務・土地管理局の資金援助を受けており、アイオワ州農務長官のマイク・ナイグ氏は、農家と専門家の素晴らしい協力関係だと考えている。.

彼は、この取り組みによって農家が作物をより良く栽培し、より多くの収入を得て、環境を守るために必要な情報を得ることができると信じている。.

分断を埋める

アイオワ州窒素施肥イニシアチブは、今年、72の異なる民間農場で270件の農場試験を実施しており、これはプロジェクト開始初年度の2022年から4倍の増加となる。最終的な目標は、年間500件の試験を実施することである。.

農家が参加するには、ますます普及が進んでいる2つの精密農業技術、すなわち可変施肥とGPSベースの収量モニタリングを利用できる必要がある。プロジェクトパートナーであるプレミア・クロップ・システムズは、過去の収量データを用いて、収量に差が生じると予想される箇所を特定し、通常5エーカー程度の小さな区画で試験を実施する。.

試験区域内の区画ごとに、窒素施肥量を0～200ポンド/エーカーの範囲で設定し、農家は収穫後に収量データを研究チームと共有する。窒素を施肥しない区画では、収量減少分について参加者に補償金が支払われる。.

試験データは、土壌や種子の種類、管理方法、天候に基づいて最適な施肥量を決定するために、生物物理学的プロセスモデルによるシミュレーションによって強化されます。このデータベースは、一般市民向けの意思決定ツールの基盤となり、2025年の栽培シーズンに利用可能になる予定です。.

これらのツールは、精密農業技術を用いてデータを収集する農家にとって特に役立つだろう。カステラーノ氏によると、肥料を可変施肥する装置を持つ農家は、施肥量をどのように変化させるべきかについての科学的根拠に基づいた指針が不足していることが多いという。.

“「私たちは、エンジニアによる精密農業における技術革新と、農学者による科学的理解との間のギャップを埋めるために取り組んでいます」と彼は述べた。.

役立つ3つのツール

研究チームは、農家がより良い意思決定を行うための3つのツールを開発している。

ベンチマーク推奨事項の改善：

• 彼らは、遺伝的要因、土壌、土地の管理方法、天候などの違いを考慮に入れ、窒素施肥量についてより適切な提案を行っている。.
• 農家は、試験データを確認することで、さまざまな施肥量や施肥方法が実際にどのような結果をもたらすかを知ることもできます。.

予測ツール：

• このツールは、土壌と天候に関する現在および近未来の予測に基づいて、最適な施肥量を予測します。.
• カステラーノ氏によると、天候は必要な窒素量に大きな影響を与えるため、これは重要な点だという。.

過去予測ツール：

• このツールは、農家が過去1年間を振り返り、もし異なる方法で栽培していたら、作物の窒素必要量がどのように変化したかを確認するのに役立ちます。例えば、別の種類のトウモロコシを植えたり、肥料を別の時期に施用したりした場合などが考えられます。.

カステラーノ氏は、これらのツールを毎年新しい臨床試験データで更新し続けることが目標だと説明している。.

“「農家が新しいことを試み、天候が変化する限り、最適な窒素施肥量も変化していくでしょう。私たちは研究を続け、農家が最善の判断を下せるよう情報を提供していく必要があります」と彼は述べた。.

農家を巻き込む

農家はアイオワ州窒素イニシアチブの発足当初から参加しており、2月にはGoogleのエンジニアとデザイナーが主導したデザインスプリントにも参加しました。農家からのフィードバックは重要な役割を果たし、意思決定ツールの初期リリースをモバイルアプリとして行うといった決定に影響を与えました。農家は、外出先でも情報にアクセスできる方が利用しやすいと考え、この方法を提案しました。.

“「私たちは、開発している製品が実際に使用する人々の役に立つものとなるよう、農家の方々と緊密に連携してきました。農家の方々に、これは自分たちに押し付けられたものだと感じてほしくないのです」とカステラーノ氏は述べた。.

彼は、初年度に参加した農家全員が2年目も継続してくれたことを喜んでいる。2年間試験を主催するボランティアの1人であるロジャー・ジルストラ氏は、9月の現地見学会で、研究チームとの連携は簡単でスムーズだったと語った。アイオワ州トウモロコシ生産者協会の元会長であるジルストラ氏は、ジャスパー郡リンビル近郊で農業を営んでおり、データに多様性をもたらすため、降水量が多い年を心待ちにしている。.

“「私は常に、より良い土地の管理者となる方法を模索しており、物事にはより良いやり方があることを学んでいます」とジルストラ氏は語った。「ここには素晴らしい可能性が秘められていると思います。」”

プロジェクトリーダーは現在、農家、作物アドバイザー、および肥料散布業者に対し、2024年の栽培シーズンに実施される試験への参加を呼びかけています。興味のある方は、オンラインフォームに記入して詳細情報を入手したり、参加希望を表明したりできます。.