トウモロコシ収量計算ツール - エーカーあたりのブッシェル数を推定

トウモロコシ収量計算機とは何か？

トウモロコシ収量計算機は、収穫前の畑で何ブッシェルのトウモロコシが穫れるかを見積もります。粒数法という手法を使います。これはイリノイ大学が最初に紹介した方法で、今も普及指導員によって教えられています。農家は、サンプルとして選んだ穂の粒数を数え、サンプルの畝にある穂の数を数えます。計算機は、これらの数をエーカー当たりのブッシェル数と、畑全体のブッシェル数に換算します。

トウモロコシ収量の計算式

粒数法では、次の1つの式を使います。

$\text{収量（ブッシェル／エーカー）} = \frac{\text{穂ごとの粒数} \times \text{エーカー当たりの穂数}}{\text{ブッシェル当たりの粒数}}$

畑全体の総収穫量を求めるには、エーカー当たりの収量に畑の面積を掛けます。

$\text{総収量（ブッシェル）} = \text{エーカー当たりの収量} \times \text{畑の面積（エーカー）}$

• 穂ごとの粒数は、抽出した穂で数えた粒数の平均です。
• 1エーカー当たりの穂数は、1エーカーで生育する収穫可能なトウモロコシの穂の数です。
• ブッシェル当たりの粒数は、一ブッシェルを構成すると仮定される粒の数です。計算機の初期値は75,000で、この値は変更できます。

ブッシェル当たりの粒数はどのくらいですか？

トウモロコシ一ブッシェルは、商業的な穀物取引で用いられる基準である水分15.5%の穀粒56ポンド (25.4 kg)と定義されています。この方法は、当初、穀物水分15%で56 ポンドのブッシェル当たり90,000粒を表す固定の「補正係数」とともに発表されました。粒の重さは、品種や作期によって変わります。大きくてよく充実した粒なら、ブッシェル当たりの粒数は少なくなります。小さくストレスを受けた粒なら、多くなります。最近のパデュー大学の試験では、ブッシェル当たりの粒数は67,000から94,000の範囲で、平均は約76,000でした。パデュー大学は現在、係数を65、75、85（ブッシェル当たり千粒）にして見積もりを行うこと、また登熟期にストレスがかかった作期には90から100の値を使うことを勧めています。

この計算機の初期値75,000は、パデュー大学が勧める係数の中間にあたります。範囲を見るには65,000や85,000を入力でき、干ばつや登熟期の高温の後には90,000から100,000を入力できます。係数が低いほど、収量の見積もりは高くなります。

2つの入力値の測定方法

穂ごとの粒数

一般的な穂には400～600粒があり、16～20列に並び、1列当たり20～40粒あります。1本の穂を数えるには、穂の周囲の列数を数え、1列について基部から先端までの粒数を数え、その2つの数を掛けます。受粉後の天候と栄養状態がこの数に最も大きく影響します。十分な降雨と窒素があれば穂は充実しますが、登熟期の高温や干ばつがあると、特に先端付近で粒数が減ります。

パデュー大学版の方法では、サンプルの畝にある五本ごとの穂について、列数と一列当たりの粒数を記録し、畑の端だけでなく、いくつかの場所でサンプリングを繰り返します。畑の端の畝は日光をより多く受け、競合も少ないため、畑全体を代表しません。

エーカー当たりの穂数

この数は、栽植密度と畝間隔によって決まります。商業用の畑では、エーカー当たり28,000から36,000本の栽植密度が一般的ですが、すべての植物が収穫可能な穂をつけるわけではありません。畝間隔が30 インチの場合、畝の17.4フィート (5.3 m)が一エーカーの1/1,000に相当します。その区間で、茎だけではなく収穫可能な穂を数え、1,000を掛けると、エーカー当たりの穂数が求まります。道路の近くだけでなく、畑のいくつかの場所でこの数え取りを繰り返すと、より信頼できる平均が得られます。

最適な測定時期

この方法は、粒数が決まった後であれば、乳熟期（R3）の早い時期から使えます。粒の重さがほぼ変わらなくなる黄熟期（R5）以降の数え取りのほうが、信頼性が高くなります。早い時期に数えると、登熟が生育後期のストレスで不調に終わる可能性があるため、収量を過大に見積もるおそれがあります。

計算例

例1：標準的な畑。 畑の面積は80エーカー (32 ha)です。サンプリングの結果、1穂当たりの平均粒数は500粒、1エーカー当たりの穂数は30,000本でした。

• エーカー当たりの収量 = (500 × 30,000) ÷ 75,000 = エーカー当たり200ブッシェル
• 総収量 = 200 × 80 = 16,000ブッシェル

同じ数え取りの結果をパデュー大学の別の係数で計算すると、幅が得られます。65,000ではエーカー当たり230.77ブッシェル、85,000ではエーカー当たり176.47ブッシェルです。

例2：密植の畑。 畑の面積は40エーカー (16 ha)です。栽植密度が高いため穂数は増えますが、穂はやや小さくなり、1穂当たり450粒、1エーカー当たり36,000本となっています。

• エーカー当たりの収量 = (450 × 36,000) ÷ 75,000 = エーカー当たり216ブッシェル
• 総収量 = 216 × 40 = 8,640ブッシェル

例3：干ばつの影響を受けた畑。 畑の面積は60エーカー (24 ha)です。登熟期の干ばつにより、一穂当たりの粒数は350に減り、エーカー当たりの穂数は28,000でした。ストレスで粒も小さくなるため、パデュー大学が登熟期のストレスに対して勧めているとおり、係数を90,000に引き上げます。

• エーカー当たりの収量＝（350×28,000）÷90,000＝108.89ブッシェル／エーカー
• 総収量＝108.89×60＝6,533.33ブッシェル

初期値の75,000で同じ数え取りの結果を計算すると、エーカー当たり130.67ブッシェルとなり、この畑では収量を過大に見積もることになりそうです。

各合計は、丸める前のエーカー当たりの値から計算されています。そのため、上に示した丸めたエーカー当たりの値に畑の面積を掛けると、表示された合計とわずかに異なる結果になることがあります。

この方法の精度はどの程度か？

パデュー大学は、この方法をおそらくエーカー当たり±20ブッシェルの範囲でしか正確ではないと説明しています。誤差の原因の一つは、ブッシェル当たりの粒数の係数です。登熟が悪い年に係数が低すぎると、見積もりは高く出ます。登熟がとてもよい年に係数が高すぎると、低く出ます。残りの差は、収穫時の損失（地面に落ちた穂、コンバインで失われた粒）、見積もりから収穫までの天候、畑の自然なばらつきから生じます。これは見積もりであり、実際に計量した穀物の代わりにはなりません。

トウモロコシ収量を推定するその他の方法

• 重量によるサンプリング：抽出した穂の一群を計量し、含水率と容積重の換算を適用します。粒を数えるより速い一方、一般に精度は低くなります。
• コンバインの収量モニター：コンバインに取り付けたセンサーで収穫中の穀物流量を測定し、収量マップを作成します。適切に校正した場合に限り正確です。
• 衛星画像またはドローン画像：植物の健全度データ（NDVI）と過去の収量記録を組み合わせ、収穫前の収量を予測します。主に、モデルの学習に使えるデータを持つ大規模経営体で利用されます。
• 作物シミュレーションモデル：APSIMやDSSATなど、気象、土壌、ハイブリッド品種のデータを組み合わせるものです。主に研究分野で使われます。

よくある質問

エーカー当たりのトウモロコシのブッシェル数はどう計算しますか？ 一穂当たりの平均粒数にエーカー当たりの穂数を掛け、それをブッシェル当たりの粒数で割ります。例えば、一穂当たり500粒、エーカー当たり32,000本の穂があるとき、(500 × 32,000) ÷ 75,000 = エーカー当たり213.33ブッシェルになります。

トウモロコシ一ブッシェルの標準的な粒数はどのくらいですか？ 決まった数はありません。この方法では従来、56 ポンドのブッシェル当たり90,000粒を使ってきました。パデュー大学の試験では、ブッシェル当たり67,000から94,000粒が測定され、平均は約76,000でした。そのため、実際の数は年によっても品種によっても変わります。この計算機の初期値は75,000で、利用者が変更できます。

収穫前にトウモロコシの収量を見積もるのに最適な時期はいつですか？ 乳熟期（R3）以降です。黄熟期（R5）から生理的成熟期（R6）までの数え取りが最も信頼でき、その頃には粒数と粒の充実がほぼ安定しているためです。

エーカー当たりのトウモロコシ収量は、どのくらいなら良いとされますか？ 地域、品種、畑が灌漑されているかどうかによって変わります。米国農務省の全国農業統計局は年ごとの全国平均トウモロコシ収量を公表しており、州ごとの平均も同じ機関から入手できます。畑を同じ作期の州平均と比べるのが、通常の基準です。

粒数法はどのくらい正確ですか？ パデュー大学は、この方法の精度をエーカー当たりおよそ±20ブッシェルとしています。畑のいくつかの場所でサンプリングすると見積もりは良くなりますが、あくまで見積もりです。

この方法はスイートコーンにも使えますか？ いいえ。この式は、成熟時にブッシェル単位で測定する飼料用トウモロコシ（穀粒用トウモロコシ）に適用されます。スイートコーンは粒がまだ未成熟な早い時期に収穫され、ブッシェルではなく、穂単位または重量で販売されます。

歴史

体系的なサンプリング法が登場する前、農家は主に目視と過去の収穫との比較で収量を見積もっていました。粒数の公式は、イリノイ大学が最初に紹介し、その後は他の州立大学の普及機関が教え、改良してきました。コンバイン搭載の収量モニター、衛星画像、機械学習による収量モデルは、1990年代以降、新たな見積もりの手段として加わりましたが、粒数法は手軽さと費用の低さから、今も広く使われています。

参考文献

1. Nielsen, R.L. Purdue University Department of Agronomy. Estimating Corn Grain Yield Prior to Harvest. Purdue: Estimating Corn Grain Yield Prior to Harvest — イリノイ大学が最初に紹介した収量構成要素法、水分15%で56ポンドのブッシェル当たり90,000粒という従来の係数、最近の試験での粒の重さ67,000から94,000（平均約76,000）、勧められている係数65、75、85千、または登熟期にストレスがあった場合の90から100、精度はエーカー当たり約±20ブッシェル、30 インチの畝の17.4フィート (5.3 m)を一エーカーの1/1000として扱うこと。
2. Ohio State University Extension. Corn Production Facts and Conversions (AGF-502). Ohioline AGF-502 — 脱粒したトウモロコシ56.00ポンド (25.4 kg)（水分15.5%）が、No. 2トウモロコシ一ブッシェルに相当する。栽植密度の表はエーカー当たり28,000から36,000本。
3. USDA National Agricultural Statistics Service. Corn: Yield by Year, US. NASS corn yield chart — 毎年公表される全国平均のトウモロコシ収量。