神谷 宏

水資源有効活用のススメ

水やり＝重労働

水資源の有効活用

省力化コスト削減

楽々営農

収量アップ

必要な時に、必要な量だけ

水やり方法の進歩

近代的点滴灌水は1960年ころから発達した。

点滴灌水とは？

細い迷路を作り込んだドリッパーを通して、作物の根元付近に少しずつポタポタと水を与える方法です。

作物の根に確実に水を届けることができるため、少ない水でも効率よく灌水できます。

「水はやればやるほどよい」わけではない

水多消費

過灌水による弊害

ぬかるんだ圃場作業性の低下

灌水制御の必要性

灌水の行方

ソーラー自動灌水

ソーラーポンプによる点滴灌水は、植物が必要とする分だけ、灌水することができます。

水の有効活用

水有効利用のメカニズム①日照量により、作物が欲しがる水の量は変化する。

水有効利用のメカニズム②ソーラーポンプの揚水量は日照量に依存

水有効利用のメカニズム③

拍動式ソーラー自動灌水は日照量に比例して水を汲み揚げるシステム

拍動潅水（特許）

• 水がタンクに一定量溜まる毎、点滴チューブに一気に流す。（この動作を繰り返す）

流量の少ない水を作物に均等に与える方法

肥効調節型肥料の投入で、

灌水同時施肥可能

水有効利用のメカニズム④蓄電池式ソーラー自動灌水は、ソーラーパネルで日照の強さに応じて発電された電気を蓄電池に貯め、蓄電量が一定に達するとマイコンの制御でポンプが一定時間運転し、作物へ潅水・停止するシステム

蓄電式ソーラー自動灌水（略図）

灌水サイクル灌水サイクル＝日照に依存

自然エネルギーを利用

エコロジー

ランニングコスト削減

ソーラー自動灌水

導入メリット① どんな場所でも

どんな場所でも導入しやすい

など

隔離培地（コンテナ、ポット、袋等）

荒地

汚染された圃場

ビル屋上

ビル地下（人工光で）

露地

ハウス

方形ではない圃場

段差のある圃場現地の状況に応じて均一な灌水を行

う方法が複数あります ※ 培地は砂、もみがらくん炭、人工軽量培地など多種在ります

導入メリット② すくすく良く育つ

根の発育に必要な空気（酸素）を追い出さない（根が窒息しない）

根域がコンパクトに集中（植物のエネルギー節約）

点滴灌水 その他の灌水

導入メリット③ 効率のよい施肥

養分が地下に流亡しない

地下水の汚染を防止

四大文明 洪水や氾濫により運ばれ

た養分を利用

多元素説（アリストテレス）土、水、空気、火+温、冷、乾、湿

有機栄養説（テーヤ）厠・堆肥を奨励

無機栄養説を確立（リービヒ）

施肥方法の進歩（点滴灌水と併せて）

基肥・追肥 → 灌水同時施肥養液灌水 （Nutrigation）

植物栄養の認識と施肥方法の進歩

肥料としての認識以前

ギリシャ時代～18世紀頃まで

18世紀

19世紀

点滴灌水 その他の灌水

導入メリット④

様々な面で省力化につながる

根に直接灌水するので、葉を濡らさず、病虫害の発生を防ぐ

不必要な場所に水がまかれないので雑草が生えにくい

足元が泥だらけにならず、作業効率がアップする。

ソーラー自動灌水の利点（まとめ）①ランニングコストと、手間を減らします。

コスト削減

•水の節約

•肥料の削減

•農薬の削減

労力削減

•自動灌水による省力化

•作業効率向上

ソーラー自動灌水の利点（まとめ）②必要な時に、必要な場所に、必要な量を灌水

環境面

• 肥料分流出防止（＝地下水の

汚染防止）

栽培面

• すくすく育つ

• 病虫害が発生しにくい

• 収量が増える

• 収穫物の等級が高くなる

導入面

• 低予算でも始められる

• どんな場所でも

• 操作が簡便

ソーラー自動灌水の利点（まとめ）③

つまり…

拍動式自動灌水システム

ソーラーパルサー

蓄電池式ソーラー自動灌水システム

ソーラーパルサーＥ

ソーラーパルサーシリーズの特徴日照の強さに応じた量を灌水

灌水同時施肥

植物が必要としているときに必要としているだけの量を供給

養液のJIT（ジャストインタイム）

供給システム

ソーラーパルサーシリーズは

低コスト・省力

太陽電池で駆動

簡単な装置

操作・保守が簡単

灌水同時施肥可能

無駄がない

必要な分だけ灌水し根の呼吸を妨げない

施肥量の適正化

養分の根圏域からの流亡がない

ソーラーパルサーシリーズの開発 2003~2005年（３年間）

農林水産省「先端技術を活用した農林水産研究高度化事業」資金

（旧）独立行政法人 農業・生物系特定産業技術研究機構（現 国立研究開発法人 農業・食品産業技術総合研究機構）近畿中国四国農業研究センター

上席研究員 吉川弘恭博士

• 瀬戸内海沿岸や島嶼部など水源に乏しい地域で流量のきわめて少ない小水路や湧水を園芸生産に役立てたい

目的

開発のねらい①

•貴重な水を極限まで活用

→点滴灌水

•作物の生育に必要最小限の灌水

→日射制御自動灌水

水源の乏しい地域

開発のねらい②

•装置の簡素化

•運用の容易さ

•作業の省力化

高齢化・後継者対策

開発のねらい③

•中山間地の小規模地での営農①安価な装置②取扱いが容易

小規模営農成立の為の基本方針

開発のねらい④

• 送電線の来ていない場所でも動かせる→ ソーラーパネルを電源に

電源

小型水中ポンプ製造販売メーカー有限会社プティオは1999年（平成11）世界初DCブラシレス電動ポンプC4SPを商品化。現在もパワフル＆交流商用電源で運転可能なブラシレスDCポンプの開発・製造・販売を続けています。

C4SP2-SSOL

ソーラー電源で駆動するDCポンプ

ソーラーパルサーシリーズ導入に伴う効果の実例（利用者の声）

楽になった慣行の栽培方法と比べ大幅な省力化を実現した。

増収・品質向上点滴灌水を始めて、収穫量が大幅アップし作物の品質が向上した。

施肥量を大幅に節減→経費削減、環境保全に貢献過灌水による基肥の流亡が減り、施肥量が大幅に節減した。

連作障害が発生しなくなった施肥量の適正化で塩類集積による連作障害が発生しなくなった。

安価に点滴灌水を導入できた既存の点滴灌水装置は比較的高価で、これまで小規模な農地では導入が困難であったが、安価な本装置のおかげで点滴灌水を始めやすくなった。

…など

圃場に合わせて 選べるシステム

太陽の日射エネルギーを位置のエネルギーに変換し蓄える

日射の強さが一定以上ある間ポンプは揚水を続け、高設タンクに水が一定量溜まると一気に広範囲に灌水

比較的広い圃場面積に対応できる

高所へタンクを設置する必要がない

日射のある間は蓄電池へ充電をする

ポンプは設定した時間内だけ運転し給水する

比較的低コストで導入できる

シンプルなシステム構成で故障しにくい

灌水面積は５アール程度（最大１５アール程度まで）

２）蓄電式ソーラー自動灌水ソーラーパルサーＥ

１） 拍動式ソーラー自動灌水ソーラーパルサー

ソーラーパルサーの仕組み

拍動式自動灌水システム

ソーラーパルサー 構成部材（１）

GT-30 30Wソーラーパネル

ソーラーパネルオプション

YJ5-90 （90W）

※ パワーアップ部材として置き換え可能

ソーラーパルサー 構成部材（２）

実用揚程 約 6ｍ

給水ポンプ

C4SP2-SSOL-05YT M6SP-D17-05YT

オプション

実用揚程 約 4.5ｍ

※ パワーアップ部材として置き換え可能

WOストレナー

オプション

ソーラーパルサー 構成部品（3） 流れの見える流量計（オプション）

• 本体の計量インペラをはずして清掃が可能

• データは瞬時流量と積算流量を表示。

流れの見える流量計 YFM-13

オプション

点滴チューブ

ネタフィム社ドリップチューブ

ストリームライン60

10cmピッチ、20cmピッチ

オプション

ソーラーパルサー 構成部品（３）

電磁バルブ

拍動バルブ制御装置YS-12

拍動タンク電磁バルブの開閉を水位検知フロートスイッチと連動して駆動制御する電気回路装置

主制御装置

アクアネットプラス社 電磁弁

A B

水位スイッチ・アッセンブリ

YFSW-11

※セットには含まれない部材

拍動タンク

お手持ちのタンク（ローリータンクなど）

※何でも良いが、新たに購入する場合藻類が生えにくい黒色がお薦め

水源

肥料

（一次）貯水タンク

貯水タンク用揚水電源

貯水タンク用ポンプ

点滴チューブ

※ ご要望が有ればプティオで手配することも出来ます。

蓄電池式ソーラー自動灌水システム

ソーラーパルサーE を開発

拍動式ソーラーパルサーの課題高い架台に拍動タンクを設置

→ 高齢者、女性には抵抗感

部材点数と配線が多い→ 故障発生可能箇所が多い

拍動バルブへの異物混入による故障

→水源の水質や気温に応じフィルターの清掃をこまめに行う必要がある。

ソーラーパルサーEの仕組み

蓄電池式ソーラー自動灌水システム

ソーラーパルサーE 構成部材（１）

YJ6-24

ソーラーパネル

C4SP2-SSOL-05YT

給水ポンプ

24Wソーラーパネル

蓄電式 SPE-STD50

• ポンプ運転時間、基準停止時間を設定。電源ONで運転開始。

• 作物の生育に合わせて設定を変更

主制御装置

ソーラーパルサーE オプション部材 点滴チューブ

ネタフィム社ドリップチューブ

ストリームライン60

10cmピッチ、20cmピッチ

オプション

ポンプのパワーアップ

ＷＯストレナー

等

各種ご相談に応じます。

パルサーとパルサーEの主な違い

ソーラーパルサー ソーラーパルサーEタイプ 拍動タンク式 蓄電池式

サイクル 明るいうちは給水を続けるポンプは設定した時間内だけ

運転し給水する

タンク畝面から約1.5ｍの高さに

拍動タンクを設置する必要あり高所の拍動タンクは不要

灌水可能面積（標準的部材構成）

約１０アール程度～ 約５アール程度

備 考拍動バルブ、フロートスイッチ等

のメンテナンス

複数台のポンプ使用で～15アール程度までカバーする方法も

蓄電池式パルサーEの応用範囲拡大への取り組み

普及のためへの工夫

• 標準型ポンプC4SP2を複数台使う

• 揚水量の多いM6SPを使う など

より広い面積へ灌水

• 養液供給ポンプと連動させてタンク式より精度の高い養液土耕を行う方法を開発中灌水同時施肥

• 培地からの排水量を監視し、より精密な灌水制御システムとする方法を開発中

ハウス内隔離培地

高設ベッド設置例

蓄電池式ソーラー自動灌水システムソーラーパルサーE

高性能DCポンプのおかげで、頭上の高い位置にパイプを通すことができます。

ポイント 1

排液量を極めて微量にするように給水量を調節します

↓

必要最低限の施肥・灌水

無駄を省きコストを抑える

ポイント 2

給水量調節手段（例）

資料・出典

現） 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

近畿中国四国農業研究センター 上席研究員 吉川弘恭博士

ネタフィム社

ご清聴ありがとうございました。

特許ソーラーパルサー は下記の特許を用いています。

特許名：間欠式自動灌水装置

特許番号： 第3787628号

国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

ソーラーパルサーE は 上記特許技術に、プティオ独自開発技術を適用しています。