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静電場を利用した雑草繁殖抑制システムの開発と静電ハービフェンスへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K06299
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分41030:地域環境工学および農村計画学関連
研究機関近畿大学

研究代表者

松田 克礼  近畿大学, 農学部, 教授 (30268453)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード除草システム / 蔓性雑草 / 葛 / 静電気 / 電気牧柵器 / 有機農業 / 無農薬 / 雑草防除 / 静電除草ネット
研究開始時の研究の概要

本研究では、クズの頂芽を効率的に引き付けられる絶縁体の材質を明らかにし、次に、効率的にプラズマを生成できる材質の電気伝導性を明らかにする。その伝導性をもつ絶縁体を用いてネットを作製し、既存のフェンスの下部に取り付け、クズに対する防除効果を検討する。また、ネットに柔軟性を与え、樹木の下部に巻き付けることにより、樹木に対する保護効果を検討する。最終的には、ネットの強度と構造を検討し、除草機能をもつフェンス「静電ハービフェンス」を作製する。

研究成果の概要

本申請では、静電場で誘発されるアーク放電を利用した蔓性雑草の伸長抑制システムを開発した。蔓性雑草のモデルとして葛を使用し、その成長点にアーク放電によりダメージを与える条件を検討した。得られた結果をもとに、樹脂フレーム内に帯電させた導体電極とアースに接地された電極を5~10センチ間隔で平行に配列させ、静電雑草抑制ネットを作製した。葛には導体特性があり、ネットに這い上り電極間に侵入した成長点はアーク放電を受け、伸長が抑制された。本システムの電源は市販されているパルス式の電気牧柵器をそのまま使用しており、ヒトや動物に対する安全性、および、火災の発生を起こさないことは保障されている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

クズは秋の七草のひとつとされているが、農地や植林に侵入すると、作物や樹木に巻き付いて覆いかぶさり、被害を及ぼす有害雑草である。日本の農業において、その被害額は数十億円と推定されており、さらに、公共緑地を含むと二百億円以上になると考えられている。被害を受けている公共緑地としては、道路や線路わき、用水路や側溝、電柱や高圧鉄塔などがあり、メガソーラー施設にも被害が出ている。また、電柱を登って電線に巻き付き、その重さで電線を切断する被害なども報告されている。その対策としては、除草剤の開発が中心であり、本申請では、静電気を利用した新規の除草システムを確立した。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件、 オープンアクセス 11件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Physical Methods for Electrical Trap-and-Kill Fly Traps Using Electrified Insulated Conductors2022

    • 著者名/発表者名
      Matsuda Yoshinori、Nonomura Teruo、Toyoda Hideyoshi
    • 雑誌名

      Insects

      巻: 13 号: 3 ページ: 253-253

    • DOI

      10.3390/insects13030253

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Simple Electrostatic Precipitator for Trapping Virus Particles Spread via Droplet Transmission2021

    • 著者名/発表者名
      Kakutani Koji、Matsuda Yoshinori、Nonomura Teruo、Takikawa Yoshihiro、Takami Takeshi、Toyoda Hideyoshi
    • 雑誌名

      International Journal of Environmental Research and Public Health

      巻: 18 号: 9 ページ: 4934-4934

    • DOI

      10.3390/ijerph18094934

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Selective Arcing Electrostatically Eradicates Rice Weevils in Rice Grains2021

    • 著者名/発表者名
      Kakutani Koji、Takikawa Yoshihiro、Matsuda Yoshinori
    • 雑誌名

      Insects

      巻: 12 号: 6 ページ: 522-522

    • DOI

      10.3390/insects12060522

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Turkestan Cockroaches Avoid Entering a Static Electric Field upon Perceiving an Attractive Force Applied to Antennae Inserted into the Field2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuda Yoshinori、Nonomura Teruo、Toyoda Hideyoshi
    • 雑誌名

      Insects

      巻: 12 号: 7 ページ: 621-621

    • DOI

      10.3390/insects12070621

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Developing a Phototactic Electrostatic Insect Trap Targeting Whiteflies, Leafminers, and Thrips in Greenhouses2021

    • 著者名/発表者名
      Takikawa Yoshihiro、Nonomura Teruo、Sonoda Takahiro、Matsuda Yoshinori
    • 雑誌名

      Insects

      巻: 12 号: 11 ページ: 960-960

    • DOI

      10.3390/insects12110960

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Remote-Controlled Monitoring of Flying Pests with an Electrostatic Insect Capturing Apparatus Carried by an Unmanned Aerial Vehicle2021

    • 著者名/発表者名
      Kakutani Koji、Matsuda Yoshinori、Nonomura Teruo、Takikawa Yoshihiro、Osamura Kazumi、Toyoda Hideyoshi
    • 雑誌名

      Agriculture

      巻: 11 号: 2 ページ: 176-176

    • DOI

      10.3390/agriculture11020176

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Use of Pulsed Arc Discharge Exposure to Impede Expansion of the Invasive Vine Pueraria montana2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Matsuda, Yoshihiro Takikawa, Koji Kakutani, Teruo Nonomura, Kiyotsugu Okada, Shin-ichi Kusakari, Hideyoshi Toyoda
    • 雑誌名

      Agriculture

      巻: 10 号: 12 ページ: 600-600

    • DOI

      10.3390/agriculture10120600

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Use of Electric Discharge for Simultaneous Control of Weeds and Houseflies Emerging from Soil2020

    • 著者名/発表者名
      Matsuda Yoshinori、Shimizu Kunihiko、Sonoda Takahiro、Takikawa Yoshihiro
    • 雑誌名

      Insects

      巻: 11 号: 12 ページ: 861-861

    • DOI

      10.3390/insects11120861

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis of Pole-Ascending?Descending Action by Insects Subjected to High Voltage Electric Fields2020

    • 著者名/発表者名
      Matsuda Yoshinori、Takikawa Yoshihiro、Kakutani Koji、Nonomura Teruo、Toyoda Hideyoshi
    • 雑誌名

      Insects

      巻: 11 号: 3 ページ: 187-187

    • DOI

      10.3390/insects11030187

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Exclusion of Flying Insect Pests From a Plastic Hoop Greenhouse by a Bamboo Blind-Type Electric Field Screen2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Takikawa, Yoshinori Matsuda, Teruo Nonomura, Koji Kakutani,Shin-ichi Kusakari and Hideyoshi Toyoda
    • 雑誌名

      Journal of Agricultural Science

      巻: 12 号: 2 ページ: 50-60

    • DOI

      10.5539/jas.v12n2p50

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Promising Physical Pest-Control System Demonstrated in a Greenhouse Equipped With Simple Electrostatic Devices That Excluded All Insect Pests2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Takikawa, Koji Kakutani, Yoshinori Matsuda, Teruo Nonomura, Shin-ichi Kusakari and Hideyoshi Toyoda
    • 雑誌名

      Journal of Agricultural Science

      巻: 11 号: 18 ページ: 1-20

    • DOI

      10.5539/jas.v11n18p1

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [備考] 静電場スクリーン研究会

    • URL

      http://www.electric-field-screen.org/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [産業財産権] 空気処理装置及びその処理方法2021

    • 発明者名
      松田克礼・角谷晃司・野々村照雄・瀧川義浩
    • 権利者名
      松田克礼・角谷晃司・野々村照雄・瀧川義浩
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-195456
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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