プラズマ技術でスマート農業を加速―。名古屋大学低温プラズマ科学研究センターの堀勝特任教授、橋爪博司特任講師らはプラズマ技術とＩＣＴ（情報通信技術）を組み合わせた農業技術の開発に挑む。水稲栽培で低温プラズマ処理を行ったところ、栽培が難しいとされる酒米品種「山田錦」で収量、品質の向上を新たに確認した。低温プラズマが多様な作物栽培に有効と期待し、持続可能な食料生産への貢献を目指す。（名古屋・鈴木俊彦）

プラズマは固体、液体、気体に続く物質の第４の状態といわれる。大気圧低温プラズマ（低温プラズマ）生成の実現により、半導体など産業分野で用途が拡大。生体へのプラズマ処理も可能となり、医療、農業分野などで応用の期待が高まる。

名大は低温プラズマ研究で半世紀を超える歴史を持つ。同センターは低温プラズマ技術の研究で世界をリードすると自負。微生物の殺菌、がん細胞を選択的に殺傷するプラズマ活性化乳酸リンゲル液（ＰＡＬ）の発明などの実績を重ねている。

プラズマ技術の知見を生かした応用研究として、先進農業技術の開発について「ＩＣＴを融合した作物栽培を制御可能にするシステム構築を目指す。大きな過渡期を迎えた日本の農業のスマート化が急務だ」（橋爪特任講師）と指摘する。

同センターは２０１８年から富士通クライアントコンピューティング（川崎市幸区）と共同研究を推進。実験室にとどまらず、実際の水稲栽培での実証試験を通じて気象、降水量、生育、収量などのデータを収集し、コンピューティング技術を活用して先進農業システムを構築する。

水稲栽培での実証試験は、水田に植えた幼苗に低温プラズマを直接照射する方法とＰＡＬに浸漬する間接処理の二つの方法で実施。食用米品種を用いた実証からは玄米収量が１５％まで増加したほか、穂が出てから発育・肥大する登熟の促進が見られ、収穫量と品質で良好な結果を得た。

酒米品種「山田錦」を用いた試験は、苗の成長点を刺激するように直接照射する方法と、苗を囲むように設置した円筒管内でＰＡＬに浸漬する２種類の方法で栽培。直接照射の場合、１週間に２回のペースで３０秒間、３分間、５分間と照射時間を変えた苗を比較したところ、３０秒間照射した苗は収量が約８％増加した。

酒米の中心部に見られる白濁部分で、麹菌との反応を円滑にするために日本酒製造で必須とされる「心白」の割合も増え、品質の向上も確認した。生育への作用についてはプラズマ照射による活性酸素、活性窒素が細胞を刺激していると推測。最適な照射の量など条件設定がカギという。

実証試験は愛知県東郷町にある名大の試験水田で行ってきたが、２４年には実際に稲作を行っている水田を使い実施する計画。高品質な食料の安定生産の実現を通じて「ＳＤＧｓ達成に向けて大きな前進が期待できる。遅くとも３年後には実用化したい」（同）と研究に力が入る。