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、収穫前に畑で生産されるトウモロコシのブッシェル数を推定します。大学の普及指導機関で教えられているサンプリング手法である粒数法を使用します。農家は、抽出した穂の粒数と、列の一定区間にある穂数を数え、計算機はその数をエーカー当たりのブッシェル数と畑全体の総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。

$\text{収量（ブッシェル／エーカー）} = \frac{\text{穂ごとの粒数} \times \text{エーカー当たりの穂数}}{90{,}000}$

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。
• 90,000は、1ブッシェルを構成すると仮定する標準的な粒数です。

なぜ90,000粒をブッシェル当たりとするのか？

トウモロコシ1ブッシェルは、含水率15.5%における穀粒 (25.4 kg)56ポンドで、穀物取引で用いられる標準重量です。必要な粒数は粒の大きさによって異なります。パデュー大学の普及指導資料では、登熟が非常に良好な場合は1ブッシェル当たりおよそ75,000～80,000粒、粒が小さく軽くなった場合は95,000～105,000粒を実用的な範囲としています。粒の大きさが不明な場合は90,000を中間値として用い、この計算機でも除数として適用します。粒が異常に大きい畑では推定値をわずかに上回り、小粒になったストレス下の畑では推定値を下回ります。

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。

正確な平均値を得るには、畑の端だけでなく、異なる場所から少なくとも5～10本の穂を抽出します。端の列は日照が多く競争が少ないため、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。商業栽培の畑では、1エーカー当たり28,000～36,000株が一般的ですが、すべての株が利用可能な穂を付けるわけではありません。30 インチの畝間隔では、畝の17.4フィート (5.3 m)が1エーカーの1/1,000に相当します。その区間にある収穫可能な穂を、何もない茎を除いて数え、1,000を掛けると、1エーカー当たりの穂数が得られます。この数え上げを道路沿いだけでなく畑の複数地点で繰り返すと、より信頼できる平均値になります。

最適な測定時期

数え上げは、デント期（R5）から生理的成熟期（R6）まで、つまり収穫のおよそ20～40日前に行うと最も信頼できます。この時期には粒数が確定し、粒重の変化もほぼ止まっています。これより早く数えると、後期のストレスで登熟が不十分になる可能性があるため、収量を過大評価す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）÷90,000＝166.67ブッシェル／エーカー
• 総収量＝166.67×80＝13,333.33ブッシェル

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）÷90,000＝180ブッシェル／エーカー
• 総収量＝180×40＝7,200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、1穂当たりの粒数は350粒に減少し、1エーカー当たりの穂数は28,000本でした。

• 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

この計算機は、エーカー当たりの収量（ブッシェル／エーカー）と、畑全体の総収量（ブッシェル）の2つを示します。総収量は丸める前のエーカー当たり収量から計算されるため、表示された丸め後の値に畑の面積を掛けると、表示された総収量とわずかに異なることがあります。

この方法の精度はどの程度か？

慎重にサンプリングすれば、粒数法による推定値は通常、実測した最終収穫量の10～15%以内に収まります。差が生じる原因は、収穫ロス（地面に残る穂やコンバインで失われる粒）、推定から収穫までの天候、畑内の自然なばらつきです。これは推定値であり、重量を測定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

トウモロコシのエーカー当たりブッシェル数はどのように計算するか？ 穂当たりの平均粒数にエーカー当たりの穂数を掛け、その結果を90,000で割ります。例えば、穂当たり500粒、エーカー当たり32,000本の場合、（500×32,000）÷90,000＝177.78ブッシェル／エーカーです。

トウモロコシ1ブッシェルの標準的な粒数はいくつか 一般的な実用値は90,000粒です。これは、含水率15.5%におけるトウモロコシ1ブッシェルの重量を56ポンド (25.4 kg)とする基準に基づきます。この計算機では常に90,000で割ります。通常より粒が大きい畑では1ブッシェル当たりの粒数が少なくなり、小粒の畑では多くなります。

収穫前にトウモロコシの収量を推定する最適な時期はいつか デント期（R5）から生理的成熟期（R6）まで、通常は収穫の20～40日前です。この時期には粒数と登熟がほぼ安定しています。

良好なトウモロコシのエーカー当たり収量とはどの程度か 米国では、収量は通常150～200ブッシェル／エーカーです。栽培条件が特に良い地域で十分に管理された畑では200～220ブッシェル／エーカーに達することがあり、灌漑畑では250を超えることもあります。

粒数法の精度はどの程度か 5～10本の穂からサンプルを取り、畑全体に分散した複数の列で数えれば、推定値は通常、実際の収穫量の10～15%以内に収まります。

この方法はスイートコーンにも使えるか 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

20世紀半ば以前、農家は主に目視検査と過去の収穫との比較によって収量を推定していました。農業試験場は1900年代初頭に、より体系的なサンプリング方法を導入し、米国農務省は1930年代に全国的な作物統計の公表を始めました。パデュー大学、アイオワ州立大学、オハイオ州立大学、イリノイ大学などのランドグラント大学は粒数法を公表・維持し、各大学の普及指導機関は毎シーズン農家にその方法を教えています。コンバイン搭載型収量モニター、衛星画像、機械学習による収量モデルが1990年代以降に新たな推定手段を加えましたが、粒数法は簡便で低コストなため、現在も広く使われています。

参考文献

1. Nielsen, R.L.（2018）「収穫前のトウモロコシ穀粒収量の推定」パデュー大学農学部。
2. Thomison, P.（2017）「トウモロコシ収量の推定」オハイオ州立大学普及部。
3. Licht, M.、Archontoulis, S.（2017）「トウモロコシ収量の予測」アイオワ州立大学普及・アウトリーチ部。
4. Nafziger, E.（2019）「トウモロコシ収量の推定」イリノイ大学普及部。
5. 米国農務省国立農業統計局「作物生産年次概要」