窒素利用効率。LVA（ドイツのジョンディア販売店）の事例。

変化の激しい現代農業の世界において、農家は気候変動の影響、肥料価格の高騰、そして環境的に持続可能な農業手法の緊急な必要性など、多くの課題に直面している。これらの課題の中心となるのが窒素の管理である。窒素は重要な栄養素であり、適切に管理されないと、深刻な環境問題を引き起こす可能性がある。.

しかし、こうした複雑な状況の中で、窒素利用効率（NUE）と窒素吸収量（NU）という2つの指標が解決策および画期的な指標として浮上しています。NUEとNUは農業実践における新たなパラダイムを提示し、課題を持続可能で効率的な農業のための機会へと変えます。.

農業機械の大手メーカーであるジョンディアは、これらの課題への取り組みにおいて極めて重要な役割を果たしています。同社は、HarvestLab GrainSensing Systemを通じて、粗タンパク質に関する重要なデータを提供し、作物における窒素動態をより詳細に理解することを可能にしています。さらに、ジョンディアは、農業の持続可能性を高めるための最新技術の導入を支援しています。.

この取り組みにおいて、LVAのようなジョンディアの販売店は重要な協力者となります。ドイツにある革新的なジョンディア販売店であるLVAは、農家と緊密に連携し、新しい技術の導入や高度な農業戦略の実施を支援しています。彼らの役割は、農家が現代農業の複雑さを乗り越え、利用可能な技術を最大限に活用して農業を最適化できるよう支援する上で不可欠です。.

肥沃なマクデブルガー・ベルデの土壌には、30年の歴史を持つ家族経営の農場、バウムゲルテルGbRの物語が息づいています。小麦は、この農場の主要作物のひとつです。この農場では、窒素の精密な管理は、作物の収量を最適化するだけでなく、地球規模の環境問題に直面する中で、持続可能な農業への取り組みを象徴するものです。.

精密農業ソフトウェアのリーディングプロバイダーであるGeoPardは、John Deere、LVA、そしてBaumgärtel GbRのような農家といった、これらの柱となる企業を結びつける接着剤のような役割を果たしています。GeoPardはデータ管理を簡素化し、分析プロセスを自動化することで、データを実用的な洞察へと変換します。この事例では、窒素利用効率に焦点を当てることで、農家が自らの農法を見直し、改善するための視点を提供し、事業運営のあらゆる面で持続可能性と効率性を確保します。.

バウムゲルテル農場の窒素管理

フリードリヒ・バウムゲルテル氏のリーダーシップの下、バウムゲルテル家は、データ駆動型農業の可能性を積極的に活用し、施肥戦略の改良や新技術の導入などを通じて、農業技術の向上を目指している。.

彼らの戦略の中心は窒素管理である。2023年はマクデブルガー・ベルデでは春は雨が多く、初夏は乾燥していたため、収穫量は平均的だった。こうした状況に対応するため、バウムゲルテル家は圃場ごとの手法を用いて窒素施肥量を精密に調整した。.

さらに、収穫した穀物中の粗タンパク質を測定するために、HarvestLab GrainSensing Systemを使用しました。その後、GeoPardを用いて作物の窒素消費量を推定し、窒素利用効率（NUE）を高精度で算出しました。.

バウムゲルテル家にとって、窒素利用効率（NUE）は不可欠な指標となっている。NUEは、窒素施肥戦略の調整が必要な領域を特定するのに役立つ。NUEが80%を下回る地域では、翌シーズンの窒素施肥量を削減する予定だ。一方、NUEが100%を超える地域では、詳細な分析が必要となる。彼らは、この分析には複数シーズンにわたる綿密な観察と学習が必要になると考えている。.

LVAとGeoPard Agricultureの協力関係

2022年、GeoPardは、ドイツの革新的なJohn Deere販売店であるLVA農業機械企業Altenweddingenと戦略的提携を締結しました。この提携は、John Deereの膨大なデータを活用して、現場で役立つ知見を得るという共通のビジョンから生まれました。.

それ以来、このパートナーシップは発展を続け、データに基づいた意思決定を通じて農業慣行を改善する革新的な方法に焦点を当ててきました。以下のセクションでは、農家が窒素利用を最大限に活用する方法をご紹介します。.

マイケル・エックハルト氏、精密農業部門責任者 LVA, 「GeoPardとLVAの相乗効果は、単なるビジネスパートナーシップにとどまらず、データに基づいた意思決定を通じて応用農業の実践に革命を起こすというコミットメントです」と述べた。.

この提携は、農家の方々に高度な農業知識を提供することで、農家の方々の能力向上を支援することを目的としています。LVAは、拡充された農業サービスを通じて、HarvestLab GrainSensorシステムなどのジョンディア製機器の強みを活かし、重要なデータを収集します。.

一方、GeoPardの分析エンジンはこのデータを処理し、実用的な情報を提供します。このパートナーシップは、機械とソフトウェアのそれぞれの強みを組み合わせることで、農家の農業慣行（窒素管理など）の改善に重点を置いた提携関係を形成します。’

データ収集と準備

このデータ駆動型農業進化の中心にあるのは GeoPardとJohn Deere Operations Center間のシームレスな統合. この協力関係は、ジョン・ディアがAPIを通じてデータアクセスを提供する上で果たす重要な役割を象徴するものであり、農業現場から得られるデータフローを大幅に充実させるものです。.

この統合により、ジョンディア・オペレーションセンターで作業内容が記録されるとすぐに、GeoPardが迅速にデータを収集します。この即時データ取得プロセスは、収穫（粗タンパク質含有量や燃料消費量などの詳細情報を含む）や、散布、施肥、播種、耕起などの作業を対象としています。.

この効率的な接続はジョンディア社に限ったものではありません。GeoPardのプラットフォームの基本原則は、様々な機械データプロバイダーとの互換性であり、APIを介した接続を容易にすることです。.

GeoPardのシステムにデータがシームレスに取り込まれることで、栽培者はほぼリアルタイムの分析結果を活用できるようになります。この迅速なデータ転送は、窒素利用効率分析などの自動分析スイートを開始するための基盤となり、栽培者がタイムリーで実用的な情報をすぐに得られるようにします。.

分野

2023年、Baumgärtel GbRは圃場での生育最適化という課題に直面しました。これを実現するため、窒素肥料は4回施用され、2月にSSAを施用した後、春にAHLを3回施用しました。これらの施用は、圃場ごとに最適化された方法で実施されました。さらに、HarvestLab GrainSensing Systemは、収穫された穀物中の粗タンパク質の分布を明らかにする上で重要な役割を果たしました。.

収穫

以下のスクリーンショットを通して、2023年8月8日付けの最新収穫データの詳細な内容をご覧ください。GeoPardがJohn Deere Operations Centerから自動的に取得したこの重要なデータセットは、収穫時に取得された粗タンパク質と湿重量のデータレイヤー間の繊細なバランスを示しています。.

収穫データは時折変動を示すことがありますが、 収率校正 分析精度が大幅に向上します。これにより、小麦の収量が19 t/haといった異常値であっても、信頼性の高い分析結果が得られます。校正済みの湿質量を以下に示します。.

窒素肥料を用いた施肥作業

2023年シーズンを通して、小麦作物は綿密に計画された窒素施肥計画に従って処理されました。この計画には、4つの異なる処理が含まれています。具体的には、2023年2月23日にSSA製品を施用し、その後、2023年3月18日、2023年4月6日、2023年5月13日にAHLの春季窒素施用を3回実施しました。各処理で施用された正確な量は、提供されたスクリーンショットに記載されています。.

GeoPardは、ジョンディア・オペレーションセンターからこれらのデータセットをシームレスに取得することで、このプロセスにおいて重要な役割を果たしました。この効率的なデータ取得により、窒素利用効率（NUE）と窒素吸収量（NU）の包括的な分析が可能になりました。このデータを詳細に分析することで、生の情報を貴重な知見へと変換し、農業作業と戦略の向上への道が開かれます。.

総施用窒素量

総施用窒素量（TAN）は、圃場に施用された窒素の累積量を、kg/haの絶対値で表したものです。この指標は、作付け期間を通して実際に施用された窒素製品の合計から算出されます。.

評価の精度を最大限に高めるため、目標値と計画値は除外し、実際に施用されたデータのみを使用しました。この方法により、窒素の過剰施用箇所と不足施用箇所も考慮に入れることができます。.

さらに詳しく調査するため、各平方メートルごとに窒素施用量を詳細に分析し、栽培農家の方々に1ヘクタールあたりの窒素施用量に関する詳細な情報を提供しています。下の地図は、4回にわたる窒素施用に関する情報を統合し、そのシーズンの窒素施用量分布を一元的に示しています。.

提示されている統計データはすべて絶対値で、単位はkg/haです。色分け表示は解釈を容易にするために用いられており、赤色は窒素施肥量が最も少ない地域を、緑色は施肥量が最も多い地域を示しています。.

窒素吸収

窒素吸収量（NU）は、植物が生育期間中に消費する窒素の総量を表します。NUを正確に計算するには、次の2つの重要な要素を考慮する必要があります。（1）HarvestLab GrainSensing Systemで取得した粗タンパク質の測定値、および（2）収穫された総収量。.

小麦の場合、窒素利用率（NU）の分布は絶対値（kg/ha）で表されます。圃場全体の窒素利用率の詳細な地理空間的および統計的表現は、添付のスクリーンショットで確認できます。.

窒素利用効率

窒素利用効率（NUE）は、施用した窒素総量に対する消費された窒素量の比率をパーセントで表したものです。先に述べた窒素吸収量（NU）と施用窒素総量（TAN）から算出されるNUEは、100%に近い値が理想的であり、これは植物が施用された窒素のほぼ全てを消費し、収量を最適化していることを示しています。.

しかし、NUE値が50%前後であれば、土壌中に残留窒素が存在する過剰施肥を示唆し、100%を超える値であれば、施肥不足を示し、植物は前年度の窒素貯蔵量から窒素を吸収していることを示す。.

どちらのシナリオも望ましくありません。前者は過剰施肥のリスクがあり、後者は土壌を枯渇させるからです。このバランスは下の地図に視覚的に示されており、50% NUEに近い地域は赤色、100%に近い地域は緑色で示されています。.

窒素過剰

窒素余剰量（NS）は、施肥総窒素量（TAN）と植物が1シーズン中に消費する窒素吸収量（NU）との差を、絶対値（kg/ha）で表したものです。これは基本的に、植物が利用せずに残した窒素量を示しており、翌シーズンの窒素施肥計画を立てる上で極めて重要な役割を果たします。.

この未利用窒素の地理的および統計的な分布は、圃場全体に広がっており、下記の地図で確認できます。.

収量と粗タンパク質の比較

粗タンパク質データを理解することは、収量を測定する上で不可欠です。なぜなら、粗タンパク質データは作物の栄養価と潜在的な市場価値に関する洞察を与えてくれるからです。粗タンパク質の測定にはHarvestLab GrainSensingシステムが使用されており、収量との関連性を示すスクリーンショットを参考資料として添付します。.

データを分類・理解するために、タンパク質含有量の閾値を12.5%、収量（湿重量）の閾値を7.9t/haと設定しました。これらの閾値に基づき、「高い」と「低い」という用語を用いて、観測データがこれらの基準値とどの程度関連しているかを明確に示します。これらの指標を比較検討することで、今後の作付けシーズンにおける農作業の改善・強化に役立つ貴重な知見を得ることができます。.

単一のマップ上に複数の指標を組み合わせることで、粗タンパク質と湿重量の関係が視覚化されます。この包括的な表現により、4つの異なるシナリオが特定されます。

1. 収量は7.9t/ha増加し、タンパク質含有量も12.5%増加した。
2. 収量は7.9t/haと高く、タンパク質含有量は12.5%と低い。
3. 収量は7.9t/haと低いが、タンパク質含有量は12.5%と高い。
4. 収量は7.9t/ha低下、タンパク質含有量は12.5%低下

結論

1. データ: GeoPardはJohn Deere Operations Centerとシームレスに統合することで、リアルタイムかつ正確なデータ収集を実現し、その後のすべての分析の基盤となります。HarvestLab GrainSensing Systemからの実際の測定データと実際の適用データの統合は不可欠です。これらを組み合わせることで、比類のない計算精度が保証されます。.
2. 窒素吸収量（NU）および全施用窒素量（TAN）これら2つの指標は、作物栽培者が圃場における窒素のバランスと動態を理解する上で極めて重要です。これらを合わせることで、生育期間を通じた窒素のライフサイクル全体像を把握できます。.
3. 窒素利用効率（NUE）： NUEは、圃場における窒素利用の全体的な有効性を評価するための重要な指標です。NUE値が異なる領域を特定することで、作物栽培者は窒素施肥戦略を改善し、全体的な農業慣行を向上させる機会を見出すことができます。.
4. 窒素過剰量（NS）： NSは、来シーズンの可変施肥（VRA）戦略に影響を与える重要な知見を提供します。利用されずに残った窒素量を把握することで、農家は施肥計画を調整するための情報に基づいた意思決定を行うことができます。.

農家の視点から見ると、正確なデータ収集と洞察力に富んだ分析を組み合わせることは、まさに画期的なことです。窒素施肥のバランスを取るだけではなく、持続可能な方法で作物を栽培し、最高の収穫量を確保し、将来のシーズンに向けて土地の健全性を維持するという、複雑なプロセスを理解することが重要なのです。.

企業概要

ジオパード GeoPardは、精密農業ソフトウェアのリーディングプロバイダーです。2019年にドイツのケルンで設立され、グローバルに事業を展開しています。同社は、農家が業務を最適化し、収穫量を増やすのに役立つ幅広いソリューションを提供しています。持続可能性と再生型経済に重点を置き、GeoPardは世界中で精密農業の実践を推進することを目指しています。.

同社のパートナーには、ジョン・ディア、コルテバ・アグリサイエンス、ファイファー＆ランゲン、アイオワ大豆協会など、多くの有名ブランドが含まれています。.

LVA, アルテンヴェッディンゲンにある農業機械企業LVAは、ザクセン＝アンハルト州、ブランデンブルク州、ニーダーザクセン州に支店を持つ、長年にわたり事業を展開している中堅企業です。農業機械の販売、輸出、レンタル、ディーラー向けワークショップおよびスペアパーツサービス、そして農業関連サービスに重点を置いています。LVAは30年以上にわたり、ヨーロッパで最も成功しているジョンディアのディーラーの一つです。.

LVAの農学部は、精密農業コンサルティング、土壌スキャン、データ分析、GPS補正のためのRTKネットワークなどのサービスを提供しています。.

現在、アルテンヴェッディンゲン拠点には100名の従業員がおり、ニーダーザクセン州、ブランデンブルク州、ザクセン＝アンハルト州の他の拠点にはさらに220名の従業員がいます。その中には約40名の研修生が含まれています。.