無人ヘリとドローンによる空中散布の違い:性能比較から手続き・導入判断まで整理

農薬の空中散布を検討する際、無人ヘリコプターとドローン(無人マルチローター)のどちらを選ぶべきか迷う生産者は少なくありません。両者は同じ「無人航空機」というくくりで語られがちですが、機体特性や散布性能、必要な手続きには明確な違いがあります。本記事では、無人ヘリとドローンの基本的な位置づけから、性能・コストの比較、散布を始めるための法的手続き、安全対策、使用可能な農薬の確認方法、そして導入判断のポイントまでを整理します。

目次

空中散布に使用される無人航空機の種類と基本的な定義

空中散布という言葉は、有人ヘリコプターによる散布と無人航空機による散布の両方を含む広い概念です。その中でも無人航空機には、無人ヘリコプターと無人マルチローター(ドローン)という異なる機体特性を持つ2種類があります。両者は「無人航空機」という同じ枠組みで語られることが多いものの、規制の細部や現場での使われ方には違いがあります。まずはそれぞれの役割と、法制度上の位置づけを整理します。

日本における空中散布の必要性と無人航空機(ドローン・無人ヘリ)の役割

日本の農業現場では、担い手の高齢化や労働力不足を背景に、病害虫防除や施肥・播種作業を効率化する手段として空中散布のニーズが高まっています。無人航空機による空中散布は、広い面積を短時間で処理できる点や、人力での散布に比べて重労働を軽減できる点から、水稲・畑作・果樹など幅広い品目で活用が進んでいます。無人ヘリコプターと無人マルチローター(ドローン)はいずれもこの無人航空機による空中散布を担う機体ですが、機体の規模や特性が異なるため、圃場の条件や作業内容に応じて使い分けられています。

「無人ヘリコプター」と「無人マルチローター(ドローン)」の機体特性の違い

無人ヘリコプターは、単一のメインローターを持つ大型の機体で、大規模な圃場や森林などを効率的に処理する用途に向いています。エンジンを搭載した機種が多く、始動や調整に一定の時間を要する一方、燃料を補給しながら長時間の連続運用がしやすいという特徴があります。これに対して無人マルチローター(ドローン)は、複数のローターを備えた比較的小型の機体で、バッテリーを交換・接続することですぐに飛行を再開できる機動性の高さが特徴です。機体規模が小さい分、狭小な圃場や変形地でも取り回しやすく、近年の農業用ドローンの急速な普及を後押ししています。

航空法および農薬取締法における「無人航空機による散布」の定義と位置づけ

無人航空機による農薬散布は、航空法と農薬取締法という性質の異なる2つの法律の規制対象になります。航空法は、機体の登録や飛行の許可・承認、飛行計画の通報といった「飛行そのものの安全」を規制する法律です。一方、農薬取締法は、使用する薬剤とその使用方法(希釈倍率、適用作物、使用時期、総使用回数など)を規制する法律で、無人航空機で使用するには、その使用方法として無人航空機による散布が登録されている農薬でなければなりません。無人ヘリコプターであってもドローンであっても、この2つの法律への対応が同時に求められる点は共通しています。

無人ヘリと農薬散布ドローンの性能・メリット・デメリット比較

無人ヘリとドローンは、それぞれ得意とする圃場条件や作業スタイルが異なります。どちらが優れているかを一概に決めることはできず、経営規模や栽培品目によって適した機体は変わってきます。散布幅や作業効率、下降気流の強さ、導入コスト、操縦の難易度といった観点から比較することで、自分の圃場に合った機体を選ぶ手がかりになります。

散布能力と作業効率:大規模圃場に適した無人ヘリと小回りの利くドローン

散布幅は、無人ヘリのほうがドローンより広く設計されているのが一般的で、鹿児島県農業開発総合センターが実施した比較試験では、無人ヘリの散布幅が7.5メートルであったのに対し、ドローンは4メートルとされています。この散布幅の差から、同試験における実際の散布作業時間は、ドローンが1ヘクタールあたり7.6分であったのに対し、無人ヘリは5.3分と、無人ヘリのほうが短い結果になりました。ただし、旋回や薬液補給などを含めた1ヘクタールあたりの合計作業時間で見ると、ドローンが15.5分、無人ヘリが12.6分となり、いずれも動力噴霧機の122.2分と比べれば約1割程度まで作業時間を短縮できることが示されています。無人ヘリは大規模な圃場をまとめて処理する事業向き、ドローンは小回りが利き機動的に運用できる点が強みといえます。

ダウンウォッシュ(下降気流)の強さと薬剤の付着・防除効果への影響

ダウンウォッシュとは、機体の回転翼が生み出す下向きの気流のことで、薬剤を作物の下部まで届ける役割を果たします。同じ鹿児島県農業開発総合センターの試験によれば、ドローンのダウンウォッシュは無人ヘリに比べて小さく、風の影響を受けやすいことが確認されています。有効散布幅における株元近傍への液剤付着程度を比較すると、無人ヘリは最大1.26%・最小0.05%とほぼ均等に散布されたのに対し、ドローンは最大10.82%・最小0.02%と、風の影響を受けてばらつきが大きくなる結果が報告されています。この試験は追い風5〜7メートル毎秒という条件下で行われたものであり、実際の農薬散布は風速3メートル毎秒以下の条件で行うことが前提とされていますが、ドローンを使用する際は風の影響をより強く受けやすいことを踏まえた散布判断が求められます。

導入費用と維持コスト:機体価格、保険、メンテナンス負担の比較

導入費用については、一般的にドローンのほうが無人ヘリより低コストとされています。市場に流通する情報では、農薬散布用ドローンの機体価格はおおむね100万円台から300万円台、総初期費用は150万円から400万円程度とされる一方、産業用無人ヘリコプターは新品で1,000万円を超える機種もあり、中古機であっても数百万円規模の費用がかかるとされています。ただし、これらの価格帯は販売事業者の情報をもとにした市場相場であり、機種や仕様、購入時期によって変動するため、確定額として断定はできません(推定・要確認)。維持コストの面でも、無人ヘリはエンジンや燃料系統の定期整備、部品交換などの負担が大きくなりやすい一方、ドローンはバッテリーやプロペラといった消耗品の交換が中心になる傾向があるとされています。保険についても機体の規模や事業形態に応じた商品があり、導入前に個別に確認することが実務上の出発点になります。

自動飛行機能と操縦の難易度:スマート農業におけるドローンの優位性

近年の農業用ドローンは、GPS機能を活用した自動飛行や、あらかじめ設定した経路に沿って飛行するルート設定機能を備えた機種が増えています。こうした自動飛行機能は、操縦者の操作負担を軽減しながら、散布ムラを抑えた均一な作業を実現する狙いがあり、スマート農業の推進策の中でも操作の自由度確保と作業負荷軽減の両立という観点から評価されています。無人ヘリの操縦には機体の特性上、より高度な操縦技術が求められる場面がある一方、ドローンは比較的短期間の講習で基本的な操作を習得しやすいとされ、新規に防除事業へ参入する経営体にとってはドローンのほうが導入のハードルを下げやすい選択肢になり得ます。

無人航空機による農薬散布を開始するための法的義務と手続き

無人航空機で農薬散布を始めるには、機体の種類にかかわらず、航空法に基づく複数の手続きを済ませる必要があります。手続きを怠ると飛行そのものができなくなるだけでなく、罰則の対象になる場合もあるため、順序立てて確認しておくことが重要です。機体登録、飛行許可・承認申請、飛行計画の通報という順序で進めることになり、あわせて散布に関する計画書・報告書の提出も求められます。

航空法に基づく機体登録(DIPS)とリモートID搭載の義務化

令和4年6月20日より、100グラム以上の無人航空機の登録が義務化されており、登録されていない機体は飛行させることができません。登録をせずに無人航空機を飛行させた場合、航空法に基づき1年以下の懲役または50万円以下の罰金が科される規定になっています。登録された機体には、識別のための登録記号の表示に加えて、リモートID機能の搭載も求められます。登録手続きは国土交通省の無人航空機登録ポータルサイトから行うことができ、無人ヘリコプターについても航空法に基づく登録義務は同様に課されています。

国土交通省への飛行許可・承認申請と操縦者に求められる技能認定

農薬などの物件投下を伴う空中散布を行う場合には、あらかじめ国土交通大臣の許可・承認を受ける必要があり、申請はドローン情報基盤システム(DIPS)を通じてオンラインで行うことができます。操縦者に特定の資格・免許の取得義務はありませんが、許可・承認を得るためには一定の飛行経歴や技能証明・技能認証の取得が事実上必要とされており、国の指定試験機関での試験や、登録講習機関・民間講習団体での講習を通じて取得する経路が用意されています。この点は無人ヘリ・ドローンいずれの機体でも共通する手続きです。

散布実施計画書および実績報告書の提出フロー(福島県・茨城県等の事例)

無人航空機による空中散布では、国の手続きに加えて、都道府県ごとに定められた実施計画書・実績報告書の提出も必要になります。福島県では、殺虫剤・殺虫殺菌剤を散布する場合は散布の3週間前までに、その他の薬剤を散布する場合は1週間前までに実施計画書を農林事務所等に提出し、散布実施後2週間以内に実績報告書を提出するよう定められています。茨城県では、無人ヘリコプターによる空中散布を行う際に散布計画書を散布前月の10日までに、実績報告書を散布後1週間から10日程度で提出することとされており、無人マルチローター(ドローン)についても実施計画書等の提出が求められています。都道府県ごとに提出期限や様式が異なるため、実施予定の地域の農薬指導部局やガイドラインを個別に確認する必要があります。

飛行計画の通報と飛行日誌の作成・管理における留意点

特定飛行に該当する空中散布を行う際は、事前に飛行の日時・経路等を記載した飛行計画をDIPSの飛行計画通報機能で国土交通大臣に通報する義務があります。飛行後は、飛行記録や日常点検記録などの情報を飛行日誌に遅滞なく記載し、常に携帯・確認できる状態にしておくことも求められます。事故が発生した場合には、ドローン情報基盤システムの事故等報告機能を通じて国土交通省へ報告する体制が整えられており、無人ヘリ・ドローンを問わず、飛行計画の通報から日誌の管理、事故時の報告まで一連の記録管理を徹底することが安全運用の基本になります。

安全な散布のためのガイドラインとドリフト(飛散)対策

無人航空機による農薬散布では、機体を安全に飛行させることに加えて、薬剤が意図しない範囲へ飛散しないよう配慮することが欠かせません。周辺に住宅や他の農地がある場合には、散布そのものの技術以上に、事前の情報提供や合意形成が円滑な実施を左右します。国や都道府県が定めるガイドラインを踏まえた、周辺環境への配慮とリスク管理の考え方を整理します。

農林水産省および各都道府県が定める安全基準・ガイドラインの遵守

農林水産省は、無人ヘリコプター用と無人マルチローター用それぞれの空中散布に係る安全ガイドラインを策定しており、農薬の選定や被害防止対策など、農薬取締法の運用に関わる内容を示しています。福島県や茨城県など各都道府県も、国のガイドラインを踏まえた独自の安全対策ガイドラインを策定し、周囲に配慮した安全な使用を呼びかけています。これらのガイドライン自体に法的拘束力があるわけではありませんが、安全かつ適正な農薬使用のための参考基準として、実施主体・操縦者双方が遵守すべき内容とされています。

周辺環境への配慮:公共施設、住宅地、有機農業ほ場、および蜜蜂への情報提供

実施区域及びその周辺に学校・病院等の公共施設、家屋、蜜蜂の巣箱、有機農業が行われているほ場等がある場合には、実施主体が居住者・施設管理者・養蜂家・有機農業に取り組む農業者等に対し、散布の日時・目的・使用農薬の種類・連絡先を十分な時間的余裕を持って情報提供することが求められます。特に蜜蜂については、殺虫剤や殺虫殺菌剤を散布する際に飼育情報の確認と散布計画の周知を行うことが福島県のガイドラインでも明記されており、養蜂業者との事前調整が実施計画の重要な要素になっています。

ドリフトのリスク管理と事故発生時の報告体制・インシデント対応

ドリフト(実施区域外への農薬の飛散)は、無人ヘリ・ドローンいずれの機体でも共通するリスクです。通常の散布条件下では過度なドリフトは想定されていませんが、突風などによる飛散を完全に防ぐことはできないため、風向・風速を踏まえた散布方法の選択や、有機栽培ほ場・収穫間近のほ場周辺での追加的な配慮が求められます。散布中に人身事故や物損事故、農薬の飛散・流出といった事故が発生した場合には、都道府県の農林事務所等への連絡と事故報告書の提出、さらに重大な事故・インシデントについてはドローン情報基盤システムを通じた国土交通省への報告が必要になります。

使用可能な農薬の確認とドローンに適した薬剤の最新動向

無人航空機で農薬を散布するには、使用する薬剤自体が「空中散布」または無人航空機による使用方法として登録されている必要があります。機体を正しく選んでも、使いたい薬剤が対応していなければ計画どおりの防除はできません。ここでは登録農薬の確認方法と、ドローン向け農薬の拡大に向けた国の取組を整理します。

ドローン・無人ヘリで使用可能な農薬の検索方法と「空中散布」登録の確認

農薬取締法上、農薬は登録の際に使用方法が定められており、無人航空機で使用するには、その使用方法として無人航空機による散布が登録されている農薬でなければなりません。農林水産省は「ドローンで使用可能な農薬」を作物分類ごとに整理して公表しており、使用したい薬剤が対応しているかは、この一覧または農薬ラベルの使用方法欄で個別に確認する必要があります。なお、使用方法において散布機器が指定されていない「散布」「全面土壌散布」などと記載されている農薬については、希釈倍率や使用量などの登録内容を遵守できる範囲であればドローンでも使用可能とされている点にも留意が必要です。

「農業用ドローンの普及計画」に基づく登録農薬の適用拡大とニーズ収集

農林水産省は「農業用ドローン普及計画」を策定し、ドローンに適した登録農薬を計画的に増やす取組を進めています。現場でまだ登録されていない薬剤へのニーズは、産地とメーカーのマッチングや地域における登録試験への支援を通じてメーカー側に伝えられる仕組みが用意されており、こうした取組を通じてドローン向けに使用できる農薬の選択肢は年々広がっています。使いたい薬剤がまだ対応していない場合は、地域のJAや農薬指導部局を通じて、こうした仕組みの活用を相談する余地があります。

高濃度・少量散布における防除効果の検証:ドローンは無人ヘリと同等の効果を得られるか

無人航空機による空中散布は、地上散布に比べて散布水量を抑え、農薬濃度を高める設計になっている場合が多く、この高濃度・少量散布でドローンが無人ヘリと同等の防除効果を得られるかは、導入を検討するうえで気になる点です。防除対象となる部位が作物の上部にある場合は同等の効果が得られやすい一方、繁茂した茎葉の内部まで薬液を到達させる必要がある作物では、前述のダウンウォッシュの差によって効果に違いが出る可能性が指摘されています。実際の防除効果は対象病害虫・作物の生育状況・機体設定によって変わるため、地域の防除暦や農薬メーカーの情報とあわせて確認しながら、必要に応じて散布高度や飛行速度を調整することが実務では重要です。

導入判断のポイント:自社導入か散布代行サービスか

無人ヘリ・ドローンのどちらを選ぶかに加えて、機体を自社で保有するか、専門の散布代行サービスに依頼するかという判断も、経営規模や圃場条件によって変わってきます。自社導入と代行利用のどちらにも一長一短があり、コストだけでなく作業の融通性や将来の拡張性まで含めて考えることが望まれます。最後に、導入形態を選ぶ際の考え方を整理します。

圃場の広さ、形状、および栽培品目に応じた最適な防除ツールの選定

広大な圃場をまとめて処理する必要がある経営体では、散布幅の広い無人ヘリが効率的な選択肢になり得ます。一方、圃場が分散していたり、変形地・傾斜地が多い、あるいは面積自体がそれほど大きくないという場合には、小回りの利くドローンのほうが取り回しやすい場面が多くなります。栽培品目についても、高濃度・少量散布で対応しやすい作物と、茎葉内部まで薬液を届ける必要がある作物とでは適した機体が異なる可能性があるため、対象品目の防除特性を踏まえて機体を選定することが望まれます。

散布代行事業者の活用メリットとコストパフォーマンスの考え方

空中散布ガイドラインは、農薬散布を依頼する側と、実際に機体を操縦して散布を実施する側を区別しており、生産者自身が機体を保有せず、専門の散布代行事業者に委託する運用が制度上想定されています。散布代行を利用する場合、機体登録・技能認証・保険といった管理を事業者側が担うため、依頼する生産者側の手続き負担は軽くなります。経営規模が小さく、年間の散布回数もそれほど多くない場合には、機体を自社で購入するよりも、散布代行を利用したほうがコストパフォーマンスに優れるケースもあり、初期投資と維持コストの負担、散布のタイミングの融通のしやすさなどを比較したうえで判断することが求められます。

補助金制度の活用と農業用ドローン導入に向けたステップ

農業用ドローンの導入にあたっては、国や都道府県が用意する補助金・助成金制度を活用できる場合があります。農業経営の改善や生産性向上を目的とした国の交付金制度など、農業用機械の導入を支援する仕組みがドローンにも適用されるケースがあり、補助率や上限額は制度・地域によって異なります。制度の詳細や申請要件は年度ごとに見直される可能性があるため、導入を検討する際は、最新の情報を農林水産省や都道府県の窓口、地域のJAで確認しながら、機体選定・資金計画・技能認証の取得といったステップを順に進めていくことが実務上の出発点になります。

まとめ

無人ヘリと農薬散布ドローンは、いずれも空中散布を担う無人航空機ですが、散布幅・ダウンウォッシュの強さ・導入コスト・操縦の難易度といった点で異なる特性を持っています。無人ヘリは大規模圃場の一括処理に強みがあり、ドローンは小回りの利く機動性と比較的抑えられた導入コストが強みです。どちらを選ぶ場合でも、航空法に基づく機体登録・飛行許可申請・飛行計画通報、都道府県ごとの実施計画書・実績報告書の提出、そして農薬取締法に基づく登録農薬の確認という、性質の異なる複数の手続きへの対応が共通して求められます。安全な散布のためには周辺環境への情報提供とドリフト対策を徹底し、自社導入か散布代行かは圃場条件・経営規模・補助金の活用可能性を踏まえて総合的に判断することが、無人航空機による空中散布を成功させるための実務的な出発点になります。

参考文献

この記事を書いた人

精密農業編集部

精密農業編集部は、農業の現場で起きる「うまくいかない」「判断に迷う」といった状況に対して、原因や条件を整理し、考え直すための材料をまとめています。

農家の方が自分の圃場や条件に照らして判断できるよう、事実・前提条件・注意点を中心に情報を構成しています。

リンク

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