Understanding and controlling cow dung distribution patterns to improve pasture productivity and reduce environmental impact

了解和控制牛粪分配模式，以提高牧场生产力并减少对环境的影响

基本信息

批准号：
22H02470
负责人：
川村健介
金额：
$ 11.23万
依托单位：
Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

放牧牛による草地への排糞は，土壌への栄養供給源であると同時にGHG排出源でもある。世界的な畜産物需要の増加に向けた生産拡大と環境負荷低減が求められており，そのためには牛糞の分布制御による局所管理に基づく精密な草地管理が必要である。本研究では、ドローンによってこれまで困難であった圃場内の牛糞空間分布を把握する技術を開発する。また、放牧牛の行動と滞在位置から糞の分布パターンに及ぼす環境要因との関係を解明し、その要因を制御することで糞の分布をコントロールすることが可能かを検証する。以上より、『草地生産性の向上』と『温室効果ガス（GHG）低減』を両立する新しい放牧管理法の開発を目指す。初年度は，異なる放牧地のドローン画像から，牛糞を検出するDung Detector（DD）モデルを開発した。これにより，ドローン画像から高い精度（>90%）で放牧地の牛糞検出が可能となったが，草高の高い傾斜地の放牧地では，未検出の糞が多く認められたため，この課題解決に向けて，2年目（2023年度）も引き続きデータの収集を続ける。

放牧牛在草原上排便既是土壤养分的来源，也是温室气体排放的来源。全球畜产品需求的增加要求增加产量并减少对环境的影响，这就需要在本地管理的基础上通过控制牛粪的分配来进行精准的草原管理。在这项研究中，我们将开发一种利用无人机掌握田地内牛粪便空间分布的技术，这在以前是很困难的。此外，我们还将根据放牧牛的行为及其位置来阐明影响粪便分布格局的环境因素之间的关系，并验证是否可以通过控制这些因素来控制粪便的分布。基于上述，我们的目标是开发一种新的放牧管理方法，既提高草地生产力，又减少温室气体（GHG）排放。第一年，我们开发了一种粪便检测器（DD）模型，可以从不同牧场的无人机图像中检测牛粪。这使得从无人机图像中高精度（>90%）检测牧场中的牛粪便成为可能，但在草高度较高的斜坡牧场中，发现了许多未被检测到的粪便，因此很难解决这个问题，我们将继续。在第二年（2023财年）收集数据以实现这一目标。