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生物生産システム工学 Bioproduction Systems Engineering

教員

Mitsuji MONTA教授: 門田 充司 Prof. Dr. MONTA Mitsuji
E-mail: monta@(@以下はokayama-u.ac.jp を付けてください。)
専門分野
: 農業工学,農業ロボットおよびセンシングシステムの研究
 Kazuhiko NAMBA准教授: 難波 和彦 Assoc. Prof. Dr. NAMBA Kazuhiko
E-mail: kaz@(@以下はokayama-u.ac.jp を付けてください。)
専門分野
: 農業機械学,スピーキングプラントアプローチによる植物成長制御

主な研究テーマ

  本研究室では,近い将来我が国が直面する深刻な人手不足などの農業問題に備えて,システム工学的アプローチを基本としながら,以下のサブカテゴリを中心に研究を行っています。まず,生物生産の自動化・省力化に資する農業ロボット,生物の計測を元にして最適な環境で新たな農業を提案する植物工場,農場の環境や収量などのビッグデータを元に農業をナビゲートするスマート農業です。その他農業問題一般についても随時取り扱います。

農業ロボット

 人手不足の切り札として,農業ロボットへの期待は,ますます大きくなっています。既に,無人走行あるいは高度に操作を補助するロボットトラクタや田植え機,コンバインなどの商品化も整いつつあり,現場への導入も随時進んでいくことでしょう。一方,果実や野菜の選択収穫に関わるロボットは省力効果も高く,現場の需要も大きいですが,まだ課題が多く残っています。その一つが人間との協調作業で,特に安全確保が大切になります。

トマト収穫ロボット

トマト収穫ロボットのハンド部

植物工場

 環境を制御して生産するのが植物工場なので,広い意味ではビニールハウスも含まれ,我々は長らくその恩恵で一年を通して新鮮な野菜を手に入れることができています。人工照明や溶液栽培で可能性を広げた環境の最適化は,植物の成長という観点からだけでなく,エネルギ,周辺環境,労働環境,有用物質生成など様々な視点から展開を続けていいます。また,植物に限らずキノコなども植物工場の対象で,環境により成長制御が可能です。

菌床栽培シイタケの環境制御による異なるサイズの子実体生産ィ

菌床栽培シイタケの環境制御による異なるサイズの子実体生産

スマート農業

 スマート農業は上記農業ロボットや植物工場も内包しますが,本質は情報を有効に利活用することにあります。これまでは,精密農業として主に情報収集に力が注がれてきました。しかし,膨大な情報を読み解き,活用するのは人間には難しいことでした。このビッグデータの関連づけを得意とするのがAIですが,活躍してもらうためには的確に問題提起と目標設定が必要で,AIに解けるような問題解釈に我々が介在していくことになります。

灌水した圃場の水移動のマッピング

灌水後の圃場の水移動の可視化(10 x 10 m,深さ0.5 m)

最近の主な業績

  • 岡田晃治,難波和彦,門田充司,柏野泰章,シイタケ菌床栽培における光環境の最適化─培養工程の照射タイミングが子実体発生に及ぼす影響─,農業食料工学会誌,82(6),642-649,2020.
  • 重松健太,大野智史,高山定之,遠藤 準,難波和彦,湿潤土壌に対応した大豆用高速畝立て播種機の開発─試作機の播種性能─,農業食料工学会誌,82(6),617-623,2020.
  • 坪田将吾,難波和彦,岩﨑泰永,深津時広,内藤裕貴,太田智彦,促成栽培イチゴの生育診断に資する生体計測手法─低温期の生育抑制を評価する生体指標─,農業食料工学会誌,82(6),593-600,2020.
  • 重松健太,高山定之,難波和彦,湿潤土壌に対応した大豆用高速畝立て播種機の開発─殺虫・殺菌剤を塗抹した大豆種子に対応する播種機構の検討─,農業食料工学会誌,82(2),129-137,2020.
  • 重松健太,山田祐一,後藤隆志,難波和彦,湿潤土壌に対応した大豆用高速畝立て播種機の開発―ディスクによる畝立てと播種機構の検討―,農業食料工学会誌,81(2),104-111,2019.
  • 柏野泰章,明貝 文夫,難波和彦,門田充司,神崎浩,菌床シイタケ栽培施設における内外温度を考慮した省エネルギ換気システムの開発,美味技術学会誌,16(2),4-12,2018.
  • 藤井久美子,難波和彦,松本直子,もち性大麦粉添加が米粉パンの食味に及ぼす影響,食生活研究会誌,37(3),142-148,2017.
  • 柏野泰章, 明貝文夫, 難波和彦, 門田充司, 神崎浩,シイタケ菌床栽培における培養環境の温度とCO2濃度が収穫量へ与える影響,美味技術学会誌,15(1),5-11,2016.
  • 藤井久美子,難波和彦,衝撃式粉砕法による米粉の製パン性に関する検討― 米粉パンの物理特性が食味に及ぼす影響 ―,美味技術学会誌,14(1),19-27,2015.
  • Mitsuji Monta, Kazuhiko Namba, Mobile Quality Evaluation Robot for Making Agricultural Products Traceable, International Journal of Automation Technology, 8 (2), 238-242, 2014.

卒業生・修了生進路

  • 大学院進学:岡山大学大学院環境生命科学研究科
  • 公務員等:農林水産省,国土交通省北海道開発局,徳島県庁,JA香川,瀬戸南高校,岡山県庁,愛媛大学(職員),など
  • 研究等機関:農研機構農業技術革新工学研究センター,農研機構種苗管理センター,など
  • 民間企業:(株)アースサイド,(株)レグザム,丸栄化工(株),(株)ウエキ,鳥越製粉(株),など

収穫祭ポスター

 生物生産システム工学ユニットポスター2020年
 生物生産システム工学ユニットポスター2020年