台風19号(1919)による被害状況2

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前回の記事の続きです。

発災して1週間が経過しましたが、親戚、友人、地元ボランティア(坂戸市議、坂戸市社会福祉協議会)の方々のおかげで、片付けの目処がようやく立ってきました。

朝から晩まで慣れない片付けは、肉体・精神的にも疲労がたまります。特に、発災直後はどこから手をつければいいかわからず途方に暮れ、虚無感に襲われてしまいました...。

農機具等を収納している納屋(2019年10月13日07時)

 

写真右奥にあるもみすり機は完全に水没し、乾燥機も1m程度水没してしまいました。なお、乾燥機は土台が劣化したのか、氾濫後に若干傾いていることがわかりました。復旧までには時間がかかりそうです。また、散らかった段ボールやタオルなど布は、汚水や農機具から漏れたと思われるオイル・燃料が染む込んでしまい、異臭を放っていました。密封されている肥料もわずかな穴から入ったのか?中身が水で溶け、ビニール袋はパンパンに膨れていました。

 

特に、収穫後のどろーん米630kg(21袋)を冷蔵保存していた冷蔵庫は、浸水によって紙の米袋が破け、冷蔵庫内側から漏れ出していました。下側にあった米袋が浸水によって破れることによって、高さが徐々に低くなり、連鎖的に上側の米も汚水に触れてしまいました。その中でも数袋は汚水に触れることもなかったので、その日に救出しました。

新米を保管していた冷蔵庫。水没によって内側から散乱した玄米(2019年10月13日12時)

 

汚水に触れた米は、3日目が経過したごろから発酵が始まり、40℃ぐらい?の発熱と同時に、すえた臭いを発生させました。米の掃除まで、なかなか手が届きませんでしたが、濱くんの助けでなんとか米を堆肥として圃場に移せました。しかし、半年間かけて育てた新米を廃棄するのは本当に無念です。

 

また、片付けをしていると初めて見るようなものにも遭遇しました。3代前が使っていたと思われる明治40年ごろの地理の教科書やその頃の出納帳などが流れ出てきました。

たぶん蔵から流れてきた教科書(2019年10月13日14時)

 

こういった大きな水害のたびに、過去のものが少しずつ無くなっていくのだなぁと感じました。

 

 


台風19号(1919)による被害状況1

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10月12~13日にかけて、東日本に大きな被害をもたらした台風19号(Hagibis)は、私の住む埼玉県坂戸市にも爪痕を残しました。

私の住んでいる場所は水害常襲地で、ここ数年の間にも内水氾濫が数回発生しています( 平成27年9月関東・東北豪雨(2015/9/9)台風9号(2016/8/2)台風21号(2017/10/23) )。しかし、今回の台風19号の大雨は、これまでに経験したことのない長時間降り続ける大雨でした。時間が経つにつれて、今までにはない危機感を覚え、まずは乗用車を自宅から離れた場所に避難させました。その後は、自宅の1階の家財や子供たちの大切なおもちゃなどの垂直避難です。

 

台風が伊豆半島に上陸する6時間前の13時頃に、高麗川・越辺川からの逆流が始まったとの連絡があり、葛川の水門ゲートが閉ざされました。この水門ゲートが閉じてしまうと、堤内地を流れる葛川からの水が下流に排水されず、あっという間に氾濫が発生します。河川の位置関係はこちら

下の動画は17時ごろに屋上から撮影した越辺川・高麗川・葛川の合流地点周辺の氾濫の様子です(14日のnews zeroで放送)。この時点では、自宅周辺の浸水深1.5m程度(目測)まで上昇しています。

台風19号(1919)による越辺川・高麗川・葛川の合流地点周辺の内水氾濫(2019年10月12日16時40分)

 

気象庁の降雨レーダー予想図から、台風中心が通過するまで約5時間・・・これは床上浸水の確率が非常に高いと思い、食事をとる時間も惜しんで運べるものは上へ移動させたのですが、限界がありました。19時ごろになると、下水の逆流の前兆である1階トイレ、キッチンや洗面所といったところから「ボコボコ」と音が聞こえ始め、急いで水のうで対策を施しました。

20時30分ごろから、ついに自宅の浸水が始まりました。1階で最も低い掘りごたつの底からジワジワと水が染み出してきました。21時ごろに停電が発生です。当初は電線が切れたかと思ったのですが、翌日に浸水による室外機の漏電が原因だと判明。漏電箇所のブレーカーを切ればよかったのですが、その時はそこまで頭は回りませんでした。

早く台風が通過してくれと祈っていたのですが、残念ながら1階は床上浸水となってしまいました。

氾濫のピークは台風通過後の25時ぐらいで、その時点では台風が通過した後で雲はどんどん晴れて、月(ほぼ満月)が覗き込んでいました。

自宅屋上から撮影した浸水がピークの時の様子(2019年10月13日01時ごろ)

 

夜明け前には水は引き、わが家の被害全容が明らかになりました。特に被害が大きかったのは、トラクター、コンバイン、乾燥機など農機具一式が水没してしまったことです。完全に乾くまでは触れることができませんが、農機具全滅の場合は今後の事も考えると・・・離農も選択しなければいけなくなるかもしれません。

トラクター・コンバインなどを格納している車庫(2019年10月13日07時)

 

今年収穫したばかりの「どろーん米」は妻が気を利かせてくれ、前日にいくつかを自宅の上に避難させてくれ、水没から免れることができました。妻に感謝です!!

 

後片付けに追われていますが、被害記録も忘れないうちに綴っていきたいと思います。

 


機体(Kmap55)

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先日、DJI社からモニタリング用Phantom4(P4 Multispectral)の発売ニュースが流れました。カタログスペックではなく、実際に触れていろいろと知りたいのですが、機体価格約85万円と容易に手が届きそうにもないので、当面のところ様子を見ることにします。

このニュースをきっかけに、当ブログで紹介している運用機体を確認してみたら、古い情報のままでした。今回は現在運用している機体について紹介します。

ドローン水稲モニタリングの初年度はZION EX700(2013年秋導入)を使用していました。この機体はペラ4枚のクワッドコプターです。機体の底部分にはプロポで調整できるジンバルが搭載されているので、モニタリング以外にも空撮とかにも使っていました。

2年目以降からは自作ドローンに乗り換えています。高価なドローンではなかなかモニタリングが普及しにくいと思い、より安価で空撮できる機体へと方向性を変えました。現在でもこの方向性は変わっていません。私が実践しているドローン水稲モニタリングの基本コンセプトは「安全運用」、「低コスト」、「精確な生育状況の把握」です。「低コスト」で導入するためには、高価なドローンのコストを抑えなければなりません。自作ドローンといっても0から作るのではなく、ドローンに必要な部品を購入して自分で組み立てていきます。このあたりは現代農業の連載(2018年4月号2018年5月号)で紹介しています。部品リストはこちら

現在使用しているドローンは6つのペラのヘキサコプターです。水稲モニタリングに必要なものだけに特化しているため、ジンバルなど余計な部品は取り外して軽量化を図っています。以前、クワッドとヘキサの違いによる空撮画像の精度について検討してみたところ、ヘキサの方がブレの少ない結果が出ました。画像の品質確認方法についてはこちら

さらに、先日コンパスだけが不調になって使用していなかったGNSS(位置計測機能は何ら問題なし)を棚から取り出して、自作ドローンに取り付けました。GNSS2台体制にして、フライトの位置精度を向上させて運用しています。

2015年から運用している自作ドローン

(効率的に運用できるように少しずつ改善中)

 

ペイロードは約500gですが、モニタリングに特化すれば自作ドローンでも全く問題ありません。

 

 


速報値:2019年収量

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連休を使って、稲刈り&籾摺りを行いました。天気予報では雨となっていたので、刈り取りができるか心配でしたが、なんとか無事に収穫できました。

雨が降りそうな天気での稲刈り

 

さて、1ヶ月前に投稿した収量予測の答え合わせです。収量予測では、前年並みの収量と予測したのですが、結果は…以下の通りになりました。

試験サイト全体の精玄米収量 :1438.2 kg(465kg / 10a)

収量予測との誤差 約64kg (4.3%)

2018年と比べると減収になりました。やはり、幼穗形成期の日照不足が大きく影響していると考えられます。ちなみに、2018年(猛暑パラメータ)で計算すると、精玄米収量:1610 ㎏と大きく外れてしまいます。今年は2016年の天候と傾向が似ていたことから、2016年パラメータを使用しましたが、さまざまな天候に対応するにはデータの蓄積が必要です。ドローンモニタリングを2014年から始めていますが、まだ5年分のデータしか蓄積ができていないので、予測モデルの精度が満足できる状態になるまではもう少し時間がかかりそうです。

ドローン運用開始からのコシヒカリ収量(10a当たりの精玄米収量)およびタンパク質含有率の結果

 

これまで増収を続けていましたが、2019年で記録はストップしてしまいました。来年は増収できるように栽培方法をちょっと見直してみたいと思います。

 


台風15号(1915)

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千葉県や横浜などで甚大な被害を与えた台風15号ですが、坂戸では幸いなことに大きな被害はありませんでした。ただ、私としてはコメの収穫直前であったので、強風による倒伏や河川の内水氾濫が心配でした。

今年は幼穗形成期の日照不足による生育不良で草丈が例年より低い状態だったので、出穂15日前の倒伏リスク診断でも倒伏のリスクは低く、倒伏なしで収穫できると期待したのですが・・・、残念ながら台風の北からの強風で一部倒れてしまいました。

 

今回の台風では鉄道の計画運休のニュースもあったので、前日から会社に出社して常にライブカメラで圃場の様子を見ていました。こういう時にライブカメラは便利ですね。また、頻繁に発生する内水氾濫ですが、今回はギリギリのところで被害を免れました。もう少し降雨があったなら、イネは冠水していました。

赤色の矢印が堤防の最頂部。水位がギリギリのところまで迫った

国土交通省が運営する河川ライブカメラ【葛川:葛川合流点(荒川水系)】

 

ちなみに、ここ数年における内水氾濫による冠水状況
台風21号(2017/10/23)
台風9号(2016/8/2)
平成27年9月関東・東北豪雨(2015/9/9)

毎年、氾濫しないか心配をしていますが、今年は心強い知らせを聞きました。坂戸市が昨年度の予算で排水車を購入しました。ありがたいことです。

氾濫に備えて葛川水門で待機している排水車

 


収量予測(2019年)

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2019年は梅雨の影響で、分げつ期〜幼穂形成期〜穂ばらみ期の日照時間が記録的に少ないのが特徴です。モニタリングを開始した2014年からの気象データを見ると、2019年の傾向は2016年に類似していることがわかります。なお、積算日照時間の数値では2017年とほぼ等しいのですが、分げつ期〜幼穂形成期〜穂ばらみ期の傾向が異なるので、今回は2016年を使いました。

(アメダス:鳩山地点を用いて作成)

移植日からの積算日照時間(2014~2019)

 

2016年の収量パラメータを使って、2019年の収量予測を行ったところ、以下のような結果となりました。

試験サイト全体の玄米収量予測 (ドローン): 1502 kg

 

10aあたりでは486kg/10aです。この結果から、2019年の収量は2018年とほぼ同じぐらいの収量が見込めそうです。

 

結果はもうすぐです。

 


出穂期(2019年)

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8月4日前後に出穂期を迎えると予想しましたが、梅雨明け後の猛暑で少し早まり、試験サイトでは8月2日に出穂期となりました。

イネの出穂(2019年8月2日撮影)

水稲モニタリングを始めてから記録を残すようにしていますが、2019年は移植してから出穂期まで76日間となりました。梅雨明けが平年より1ヶ月程度早く、猛暑が続いた2018年は70日間だったので、昨年よりは約1週間生育が遅くなっています。ただし、2014年~2018年の過去5年間のデータでみると、2019年は約3日の遅れとなります。なので、そこまで生育が遅くなったとは言えません。

移植日~出穂日の積算日照時間・積算温度

移植日 出穂期 日数 積算日照時間(h) 積算温度(℃)
2019 5月18日 8月2日 76
337.8
1749.6
2018 5月19日 7月27日 70 480.9 1699.0
2017 5月21日 7月30日 71 399.8 1697.6
2016  5月21日 8月4日 76 381.3 1774.5
2015  5月23日 8月3日 73 427.8 1742.1
2014 5月24日 8月3日 72 400.4 1714.0
Average 5月20日 8月1日 73.0 404.7 1729.5

 

積算日照時間のデータからでも、今年の梅雨の長雨で出穂期までの日照時間が低くなっています。また、積算日照時間・積算温度の傾向としては2016年に類似していることがわかります。2016年の生育状況を考慮して2019年の稲刈りを判断すると、順調にいけば9月14〜16日の連休になりそうです。

 


2019年:本田防除(殺菌)

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毎年、出穂前にいもち病予防の消毒を行います。今年は梅雨の長雨が続き、冷夏とも予報されていたため、消毒散布の実施を判断したのですが・・・結果的には猛暑日が続き、散布する必要がなかったかもしれません。

まだ気温が高くならない朝から散布を実施しようと準備していたところ、突如複数の車や人が試験サイトの裏にある橋に集まり始めました。普段は全く人通りのない場所なので、何事かと近所の人に聞いたら映画の撮影?とのことでした。動噴のエンジン音は大きいため、撮影に迷惑をかけてはいけないと思い、撮影が終わるのを待ちました。関係者の方からワンシーンなのですぐに終わるとのことでしたが、そのための設営準備とか見ていると・・・この業界も大変だなぁと感じました。

撮影準備の様子

撮影も終わり、散布を始めましたが、問題も発生。今年は中干しが不十分だったので、梅雨明け後も水を抜いた状態でした。そのため、ホースを水の中で引っ張ることが出来ず、100mもホースを伸ばすと自身の重みと土との摩擦が加わって、思うように散布できませんでした・・・。毎年学ぶことがあります。

 


NDVIフィールドセンサー

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2014年から行なっているモニタリングはドローンを用いて上空から行ってきました。今年はさらに圃場の中心に観測機器(NDVIフィールドセンサー)を設置して地上からの観測項目を追加しました。
上空から取得するNDVIと地上からのNDVIを比較・検討し、品質の高いNDVIを取得できる時間帯を探究する予定です。

機材一式
センサー:SRS分光反射率センサー、ロガー:Em50(販売終了)

 

田植えから2日後にフィールドセンサーを設置

 

NDVIは可視域と近赤外域の波長帯を用いて計算します。この波長帯は太陽光とセンサの位置関係の影響を受けるため、観測時間によってNDVIの数値が大きく変動することが報告されています(例えば、井上  2000、Ishihara et al. 2015 など)。特に、晴天時の正午前後はNDVIの数値が低い結果となります。※ここでは、BRDF(双方向性反射率)については取り上げません。

 

下図は今回設置した試験サイトでの結果になります。まだ、データの解析を行なっていない速報値扱いですが、分げつ期における気象条件の違いによるNDVIの時間変化になります。

1) 晴天時におけるNDVI・日射量の時間変化(2019年5月27日:分げつ期)

2) 曇天時におけるNDVI・日射量の時間変化(2019年6月2日:分げつ期)

異なる気象条件時のNDVI・日射量の時間変化 ※NDVI・日射量は10分おきに計測

 

1)は晴天時、2)は曇天時におけるNDVI・日射量の時間変化の図(折れ線がNDVI、棒グラフが日射量)になります。日射量についてはこちらの記事へ。

晴天時では太陽光が直接イネに届きます。その太陽光は天頂角によって、可視域・近赤外域の反射率が変わってきます。そのため、NDVIは観測時間によって値はバラつきます。図より天頂角が最大となる正午前後はNDVIは過小評価となってしまうので、観測する時間帯から避けた方がいいことがわかります。

一方、太陽光が直達しない曇天時は太陽からの散乱光が地上に届いている状態です。そのため、晴天時と比べると太陽の天頂角の影響はかなり小さくなります。図を見ると、曇天時では正午前後でもNDVIが一定していることから、いつ測っても評価には影響がないと考えられます。

また、両者ともに日出・日没前後のNDVIの数値は極端に上昇することから、この時間帯におけるモニタリングも避けなければいけません。

 

現在、10時にモニタリングを行っていますが、天気による観測適時が分かれば、時間に縛られることもなく、農作業の合間でモニタリングを行うこともできます。少しは柔軟にモニタリングの運用ができるようになるかもしれません。ただ、10時のモニタリングは農作業の小休憩(お菓子タイム)と重なるので、ある意味モニタリングしやすい時間でもあります。

今回の観測結果は地上に設置したフィールドセンサーの結果なので、近いうちに上空からの観測を実施して両者の解析・検証を行ってみます。

 

参考文献

井上吉雄:植生の可視・近赤外放射伝達と植物生理生態情報のリモートセンシング―方向性反射モデルの比較解析および反射データと放射量変換型生長モデルの統合化―, 日本リモートセンシング学会誌, 20(5), pp.56-72, 2000.

Mitsunori Ishihara, Yoshio Inoue, Keisuke Ono, Mariko Shimizu and Shoji Matsuura: The Impact of Sunlight Conditions on the Consistency of Vegetation Indices in Croplands—Effective Usage of Vegetation Indices from Continuous Ground-Based Spectral Measurements, remote sensing, 7(10), pp.14079-14098, 2015.

 


2019年の出穂期は?

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記録的な東日本の長雨で、農作物の生育の遅れが心配されています。試験サイトが立地している埼玉県でも低温・日照不足が続いており、地上で行っている生育調査でもその影響が現れています。週1の頻度で草丈を観測していますが、その結果をみると例年の同時期より約7cm低い値を示しています。しかし、茎数でみると例年より数は少なくなっておりません。長雨の影響で十分な中干しができなかったことから、分げつ過剰による過繁茂が要因ではないかと考えられます。

   草丈・茎数の時系列変化

 

7月21日に圃場内でNDVIが高いメッシュのイネの茎を根元から切り取り、茎の中にある幼穂の長さを計測しました。移植から64日目ですが、現時点で幼穂長は約4cmとなりました。幼穂長と出穂前日数の関係(星川 1975)から判断すると、出穂は約2週間後先となります。参考までに、2018年7月22日に撮影したイネの幼穂の長さは12.5cmでした。

イネの幼穂の長さは4cm(2019年7月21日撮影)

 

2019年の出穂期は8月4日前後(移植から78日後)で、例年より約1週間遅くなりそうです。