JP2006280287A - 物理・機械的作用による誘引と忌避を利用した害虫捕集・検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】物理・機械的作用による誘引と忌避を利用した害虫捕集・検出装置を提供する。
【解決手段】物理・機械的作用により害虫を忌避・誘引する忌避・誘導部、誘引された害虫を検知し、そのデータを送信する誘引・捕集部、及び上記データを受信し、該受信データに基づいて害虫の捕集を制御する計測制御部から成ることを特徴とする害虫捕集・検出装置、忌避・誘導部が、飛来害虫に対して、ほ場又は施設外へ忌避する効果のある光及び／又は音を発する手段を有する上記の装置、誘引・捕集部が、誘引された害虫をセンサで検知し、そのデータを計測制御部へ送信する手段及び害虫捕集手段を有する上記の装置、及び計測制御部が、上記誘引・捕集部から送信されたデータを受信し、該データに基づいて害虫発生量を解析し、その結果に応じて、上記害虫捕集手段の作動を制御する手段を有する上記の装置。
【選択図】なし

Description

本発明は、物理・機械作用による誘引と忌避を利用した害虫捕集・検出装置に関するものであり、更に詳しくは、ほ場や農業施設における害虫防除において、従来の農薬散布に代わる、あるいは、農薬の使用頻度や使用量を低減することを可能にする害虫防除手段に関するものである。本発明は、従来の防除手段における問題点を解消して、低コストで、作業効率の向上と、省力化を可能とする新しい害虫防除手段を提供するものである。

近年、農業を取りまく社会的ニーズとして、特に、農薬（化学合成農薬）による環境負荷の低減を図ることとともに、自然環境と調和した病害虫防除技術の確立が課題となっている。一方、消費者は、農薬使用を可能な限り抑えた栽培により生産された農作物の提供を生産現場に対して強く要望している。そこで、農業現場では、生産性や品質を確保しつつ、従来よりも農薬の使用を抑えた農作物生産が可能となるような病害虫防除技術の確立が求められている。

害虫防除に利用される従来の物理・機械的作用を利用した防除手段としては、（１）誘引式捕虫装置（殺虫器）、（２）黄色蛍光灯等による害虫加害回避技術、（３）フェロモントラップ自動計数装置、がある。これらの内、上記（１）の誘引式捕虫装置（殺虫器）については、害虫防除手段を、飛来性害虫が加害行動を行う近辺に設置し、蛍光灯、紫外線ランプ、着色紙、性フェロモン等により、装置（容器）内に誘引される害虫を、高電圧電線網（電撃）、殺虫剤、粘着板・テープ等により捕集・捕殺する装置・器具が実用化されている（特許文献１〜７）。

また、上記（２）の黄色蛍光灯等による害虫加害回避技術については、夜間に飛来し、花卉や果実から吸汁により加害するヤガ類は、黄色光が一定照度以上である空間に進入しない特性（忌避特性）があるが、黄色光を発光する蛍光灯、高圧ナトリウムランプ等を用いて、施設園芸（主に花卉）や果樹園（主にナシ）等へのヤガ類の加害回避技術として実用化されている（特許文献８）。

更に、上記（３）のフェロモントラップ自動計数装置については、害虫の性フェロモンを用いて、ほ場近辺に設置した装置内へ害虫を誘引・捕殺し、同時にその個体数を計測する装置が実用化されている（特許文献９、１０）。

しかし、これらの従来技術には、次のような問題点がある。すなわち、上記（１）の誘引式捕虫装置の代表例である「電撃殺虫器」では、誘引光源と捕殺部（電撃網等）が１台の装置に組み合わされている。１台での防除効果が及ぶ範囲は比較的狭く、施設やほ場の全体を防除対象とするには同じ装置が多数必要となる。また、装置が稼働中は、走光性をもつ昆虫であれば害虫ではない種類も誘引され、区別無く捕殺されてしまう。

また、上記（２）の黄色蛍光灯や黄色高圧ナトリウムランプ等による加害回避技術においては、黄色光に対する忌避特性をもつヤガ類等に対しては有効であるが、黄色光に誘引特性をもつ害虫（一部のカメムシ類等）も存在するため、それらが同一ほ場に飛来する場合には対応が困難となる。

更に、上記（３）のフェロモントラップ自動計数装置では、誘引源となるフェロモンが実用化（市販化）されている害虫に限られる。また、本装置そのものは、防除手段ではなく、対象害虫の発生量測定とその測定値を用いた害虫の発生予察に用いられる。

特開２００４−０８１１００号公報 特開２００３−０７０４０２号公報 特開２００１−２５８４５３号公報 特開２０００−００００４９号公報 特開平１１−３４６６２５号公報 特開平６−００７０６７号公報 特開平５−１６８３８６号公報 特開平１１−１９２０４４号公報 特開２００３−３０４７８８号公報 特開２０００−０６０４０３号公報

このような状況下において、本発明者らは、上記従来技術に鑑みて、上記従来技術の問題点を抜本的に解決することが可能な新しい害虫防除手段を開発することを目標として鋭意研究を重ねた結果、１台の誘引・捕集部と複数の忌避・誘導装置を組み合わせた、物理・機械的作用による誘引と忌避を利用した新しい害虫捕集・検出装置を開発することに成功し、本発明を完成するに至った。

本発明は、対象害虫の発生量に基づいて捕殺動作を行うことが可能であり、対象外昆虫の捕殺頻度を低減でき、周辺の生態系への影響を最小限にすることができる害虫防除手段を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するための本発明は、以下の技術的手段から構成される。
（１）物理・機械的作用により害虫を忌避・誘引する忌避・誘導部、誘引された害虫を検知し、そのデータを送信する誘引・捕集部、及び上記データを受信し、該受信データに基づいて害虫の捕集を制御する計測制御部から成ることを特徴とする害虫捕集・検出装置。
（２）忌避・誘導部が、飛来害虫に対して、ほ場又は施設外へ忌避する効果のある光及び／又は音を発する手段を有する上記（１）に記載の装置。
（３）誘引・捕集部が、誘引された害虫をセンサで検知し、そのデータを計測制御部へ送信する手段及び害虫捕集手段を有する上記（１）に記載の装置。
（４）計測制御部が、上記誘引・捕集部から送信されたデータを受信し、該データに基づいて害虫発生量を解析し、その結果に応じて、上記害虫捕集手段の作動を制御する手段を有する上記（１）に記載の装置。
（５）忌避・誘導部を、害虫防除対象ほ場又は施設周辺に複数台設置した上記（１）に記載の装置。
（６）誘引・捕集部が、誘引された害虫群を検知する画像センサ、光センサ、超音波センサ、接触センサ等のセンサ手段を有する上記（１）に記載の装置。
（７）計測制御部が、害虫発生量を推定する解析処理手段を有し、発生量に基づいて捕集装置の作動を制御する信号を送信するデータ通信手段を有する上記（１）に記載の装置。
（８）計測制御部が、害虫発生状況の情報及びデータを発信する手段を有する上記（１）に記載の装置。

次に、本発明について更に詳細に説明する。
本発明の装置は、飛来性害虫に対して、ほ場又は施設外へ忌避する効果のある光や音を発する装置Ａ（忌避・誘導部）、同種害虫を誘引する効果のある光や音を発生し、誘引された害虫をセンサで検知し、そのデータを送信する装置Ｂ（誘引・捕集部）、及び受信データを用いて害虫発生量の推定等の解析処理を行い、その量に応じてＢに組み込んだ害虫捕集機構の作動を制御する装置Ｃ（計測制御部）等から構成されることを特徴とするものである。

本発明において、上記装置Ａは、害虫防除対象ほ場又は施設周辺に複数台設置する。また、上記Ｂは、同ほ場又は施設の近辺で害虫が集中しても加害される作物等の無い場所に設置する。Ａは、ほ場や施設に対して害虫が忌避行動をとるように、また、その多くがＢの方向に飛行するように（例えば、Ｂ側の忌避光量をＢに近づくほど順次小さくする等）配置する。

また、Ａの動作を周期的に制御すること等が害虫忌避に有効な場合には、Ｂ又はＣを用いてＡの動作を制御し、Ｂの方向に害虫群を効率的に誘導するようにする。更に、Ｂは、誘引された害虫群をセンサ（例えば、画像センサ）で検知し、Ｃにデータを転送する。この場合、データ送信手段として、好適には、例えば、有線又は無線ＬＡＮ、ＷＡＮ（インターネット）経由したデータ通信、装置内に設けられたデータ記録媒体（メモリカード等）等を使用することができる。

Ｃは、Ｂからの受信データを解析し、害虫発生量を推定する解析処理を行う。また、Ｃは、害虫発生量の解析結果に応じて、捕集装置の動作を制御する（発生量が許容値を超えた場合に作動）。更に、Ｃは、必要に応じて（あるいは定期的に）、当該地域の病害虫発生情報を管理する部署等へ害虫発生状況の情報及びデータを発信する。

上記Ａにおいては、害虫を忌避・誘導できる適宜の物理・機械的手段を使用することが可能であり、その手段は特に制限されるものではない。上記Ｂには、誘引装置、害虫検出センサ、及び捕集装置が設置される。これらの装置の具体的な構成は、特に制限されるものではなく、本装置の大きさ、使用目的等に応じて任意に設計することができる。誘引装置及び捕集装置は、適宜の装置を使用することができる。害虫検出センサとしては、好適には、例えば、画像センサ、光センサ、超音波センサ、接触センサ等が用いられる。

上記捕集装置には、上記Ｃの信号に応じて、その害虫捕集機構の作動を制御する手段が設置される。これらの捕集機構、制御手段の具体的な構成は、特に制限されるものではなく、任意の手段を使用することができる。また、上記害虫検出センサにより検知された害虫に関するデータは、上記Ｃに送信される。このデータ送信手段は、任意の手段を使用することができる。

上記Ｃには、上記Ｂから送信されたデータを受信する手段、受信データを用いて害虫発生量の推定等の解析処理を行い、その量に応じて上記Ｂに組み込んだ害虫捕集機構の作動を制御する計測制御手段が設置される。また、これらの計測制御手段に、上記Ａにおける忌避・誘導に効果のある光や音を発する装置の動作を制御する手段を付加することも適宜可能である。

本発明の装置において、該装置を構成する個別の装置、手段については、所望の機能を奏する任意の装置、手段を使用することが可能であり、それらの具体的な構成は特に制限されるものではない。

次に、本発明と従来技術との相違点、及び本発明の新規性及び改良点について説明する。
（１）誘引式捕虫装置（電撃殺虫器等）との相違
誘引式捕虫装置の多くは、誘引部と捕集部が１組で１台の装置を構成している。１台の防除効果が及ぶ範囲は限られるため、ほ場や施設全体などの広い範囲で防除を行うためには、装置の台数を増やす必要がある。その際、装置毎に捕集部も増設されることになることから、コストや維持管理の煩雑さ等が問題となる。

これに対して、本発明では、１台の誘引・捕集部（複雑な構造で比較的高価）と複数の忌避・誘導装置（構造が簡易で比較的安価）を組み合わせることにより、機材のコストを低く抑えることができ、また、装置の維持管理等も容易である。

なお、誘引光源を用いる捕虫装置の多くは、害虫とそれ以外の昆虫を区別せずに誘引及び捕集（捕殺）する。これに対して、本発明では、対象害虫の発生量に基づいて捕殺機構の動作を制御することが可能であり、対象害虫の発生量が許容値を超えた場合にのみ捕集動作を行うことにより、対象外昆虫の捕殺頻度を低減でき、周辺の生態系への影響を最小限にできる。

（２）フェロモントラップを用いる自動計数装置との相違
フェロモントラップを用いる装置は、誘引源となる性フェロモンが利用できる害虫のみが測定対象となる。フェロモンが利用可能な害虫は野菜類等では多数あるが、水稲害虫では１〜２種程度と少ない。水稲害虫には走光性をもつものが多く、その発生量調査には、発生予察灯（白熱電灯等による誘引・捕殺を利用）が広く用いられている。本発明の装置では、誘引・忌避に光源又は音源を用いることで、フェロモンが実用化されていない害虫を対象とすることを可能としている。

本発明により、次のような効果が奏される。
（１）本発明は、ほ場や農業施設における害虫防除において、従来の農薬散布に代わる、あるいは、農薬の使用頻度や使用量を低減することを可能にする、新しい防除手段を提供することができる。
（２）本発明の装置は、対象害虫の発生量に基づいて捕集動作を行うことが可能であり、それにより、対象外昆虫の捕殺頻度を低減でき、周辺の生態系への影響を最小限にできる。
（３）本発明の装置を使用することにより、ほ場や農業施設における農薬の使用を低減しつつ、防除効果の安定化、作業の効率化及び省力化が可能となり、減・無農薬栽培への取り組みを促進することが期待できる。
（４）本発明の装置をほ場等で継続的に使用することにより、昆虫の光に対する行動特性に関するデータを連続的に得ることが可能となる。その結果、昆虫の行動や生態に関する多くの情報が蓄積され、ほ場を取り巻く自然環境や生態系の保全等に対しての貢献ができる。
（５）本発明の装置に、気象条件（気温、湿度、日射量、風速など）測定機能、あるいは、ほ場や作物体を監視する機能等を付加または接続することにより、ほ場環境や作物生育状況を自動的にモニタリング、あるいは記録する装置としても活用できる。

次に、本発明の実施の形態について具体的に説明するが、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。

本実施の形態では、隣接する複数ほ場毎に、数台の忌避・誘導部Ａ、複数のほ場が隣接する境界の中央部等に１台の誘引・捕集部Ｂ、及びほ場から離れた事務所等に１台の計測制御部Ｃを設置した。忌避・誘導部Ａにおける害虫の忌避・誘導手段として、光源には、蛍光灯、電灯、あるいはＬＥＤ等を用いた発光装置を設置した。対象害虫としては、水稲の主要害虫である斑点米カメムシ類を選択した。忌避光量が、誘引・捕集部Ｂに近づくほど順次小さくなるように光源の配置及び光量を調節した。

誘引・捕集部Ｂには、誘引装置として、誘引性の高い発光色（白色、青色等）のＬＥＤを平面に集積した光源装置を用い、捕集装置として、誘引装置誘引部表面に飛来した昆虫を捕集カゴ内へ風力で圧送する小型ブロワを設置した。また、捕集装置の作動を制御するために、プログラマブルコントローラ等の装置を設置した。害虫検出センサとしては、誘引装置誘引部を視野とする画像センサを用いた。

上記害虫検出センサで検知したデータは、有線又は無線ＬＡＮ、ＷＡＮ（インターネット）経由したデータ通信、あるいは、装置内に設けられたデータ記録媒体（メモリカード等）を利用することにより、計測制御部Ｃに送信した。上記計測制御部では、受信したデータを用いて害虫発生量の推定等の解析処理を行い、予め設定した許容量に応じて上記Ｂにおける害虫捕集機構の作動を制御した。その結果、対象害虫を、その発生量に応じて捕集することができた。また、それにより、対象外害虫の捕殺頻度を低減できることが確認された。

以上詳述したように、本発明は、物理・機械的作用による誘引と忌避を利用した害虫捕集・検出装置に係るものであり、本発明により、農薬の使用を抑えた農作物生産が可能となるような病害虫防除技術を確立することが実現できる。本発明は、物理・機械的作用（光、音等）を利用し、害虫を忌避又は誘引・捕集する装置を用いて、農作物の害虫被害を回避することにより、従来よりも農薬散布の回数ないしは使用量の削減が可能となる。そこで、本装置を使用した場合、農薬による環境負荷の低減ならびに農薬に係る資材費の節減等が期待できる。

また、付加価値の高い農作物生産を目指した減・無農薬栽培においては、農薬に代わる効果的な防除手段が乏しい状況にある。このため、本装置を使用した場合、農薬の使用を低減しつつ、防除効果の安定化、作業の効率化、あるいは省力化が可能となり、減・無農薬栽培への取り組みが拡大していくことが期待される。

物理・機械的作用による誘引と忌避を利用した本発明の害虫捕集・検出装置の概念図を示す。

符号の説明

Ａ 忌避・誘導部
Ｂ 誘引・捕集部
Ｃ 計測制御部（害虫検出データ、害虫発生量推定、Ｂ及びＡの動作制御）
１ 作物
２ 害虫群
３ 害虫検出センサ
４ 誘引装置
５ 捕集装置
６ データ通信
ａ 光源
ｂ 忌避作用
ｃ 動作制御、電力等
ｄ 誘引作用

Claims (8)

1. 物理・機械的作用により害虫を忌避・誘引する忌避・誘導部、誘引された害虫を検知し、そのデータを送信する誘引・捕集部、及び上記データを受信し、該受信データに基づいて害虫の捕集を制御する計測制御部から成ることを特徴とする害虫捕集・検出装置。
2. 忌避・誘導部が、飛来害虫に対して、ほ場又は施設外へ忌避する効果のある光及び／又は音を発する手段を有する請求項１に記載の装置。
3. 誘引・捕集部が、誘引された害虫をセンサで検知し、そのデータを計測制御部へ送信する手段及び害虫捕集手段を有する請求項１に記載の装置。
4. 計測制御部が、上記誘引・捕集部から送信されたデータを受信し、該データに基づいて害虫発生量を解析し、その結果に応じて、上記害虫捕集手段の作動を制御する手段を有する請求項１に記載の装置。
5. 忌避・誘導部を、害虫防除対象ほ場又は施設周辺に複数台設置した請求項１に記載の装置。
6. 誘引・捕集部が、誘引された害虫群を検知する画像センサ、光センサ、超音波センサ、接触センサ等のセンサ手段を有する請求項１に記載の装置。
7. 計測制御部が、害虫発生量を推定する解析処理手段を有し、発生量に基づいて捕集装置の作動を制御する信号を送信するデータ通信手段を有する請求項１に記載の装置。
8. 計測制御部が、害虫発生状況の情報及びデータを発信する手段を有する請求項１に記載の装置。