内容

目次

第1編　農業と食料生産 1．技術革新における機械化の役割 1.1　農業の構造変化と課題 　1.1.1　人口増加と穀物単収技術 　1.1.2　経営体の少数化と大規模化 　1.1.3　農産物流通の複雑化と情報共有の必要性 1.2　農業機械の役割 　1.2.1　農作業と農法の5大要素 　1.2.2　農業情報標準化の意義 1.3　技術の高度化 　1.3.1　科学技術政策における農業機械の位置 　1.3.2　サイバー・フィジカル農業システム 　1.3.3　農業の担い手 引用・参考文献 2．精密農業 2.1　情報付きほ場 　2.1.1　スマート農機群 　2.1.2　追肥時に生成される情報付きほ場 　2.1.3　収穫時に収集される情報付きほ場 　2.1.4　情報付きほ場におけるばらつき管理 2.2　農場マネジメント戦略 　2.2.1　日本型精密農業の概念 　2.2.2　日本型精密農業の要素技術 　2.2.3　日本型精密農業の展開 2.3　情報付き農産物 2.4　高付加価値農業 　2.4.1　農業知財 　2.4.2　コミュニティベース精密農業 　2.4.3　医農連携 引用・参考文献 3．生産作業体系 3.1　農作業計画とほ場作業量 　3.1.1　ほ場作業量 　3.1.2　理論作業量とほ場作業効率 　3.1.3　日ほ場作業量と負担面積 3.2　水稲生産の作業体系 　3.2.1　移植体系 　3.2.2　直播体系 　3.2.3　水田畑輪作 3.3　畑作物生産の作業体系 　3.3.1　各畑作目の作業体系 　3.3.2　畑輪作体系 3.4　露地野菜の作業体系 　3.4.1　露地野菜栽培の特徴 　3.4.2　機械化の現状 　3.4.3　露地野菜の機械化作業体系 　3.4.4　輪作体系 3.5　果樹生産の作業体系 　3.5.1　果樹生産の動向 　3.5.2　果樹の作業体系と機械化 　3.5.3　高単収技術と効率化の試み 3.6　畜産の作業体系 　3.6.1　酪農 　3.6.2　肉用牛飼養 　3.6.3　中小家畜飼養 3.7　施設栽培の作業体系 　3.7.1　施設栽培の概要 　3.7.2　主要な施設作物別の作業体系 引用・参考文献 4．農作業のリスク管理 4.1　農作業事故の実態と安全確保 　4.1.1　農作業事故の多さ 　4.1.2　農作業事故の背景 　4.1.3　農作業事故調査によるさまざまな要因の把握 　4.1.4　今後の農作業事故対策に必要な方向性 4.2　農作業における安全管理と法令 4.3　農業生産工程管理（GAP）と労働安全 　4.3.1　農業生産工程管理（GAP） 　4.3.2　農林水産省によるGAPガイドライン 　4.3.3　労働安全をおもな目的とする取組 　4.3.4　GAPの点検方法 4.4　農業機械・施設の安全対策 　4.4.1　農業機械の安全設計の考え方 　4.4.2　農業機械の型式検査 　4.4.3　農業機械の安全鑑定 4.5　農産物と食品のリスク分析と安全確保 　4.5.1　農産物生産/食品製造のリスク分析と安全確保システム（GAP，HACCP等） 　4.5.2　食品事故・犯罪の防止 　4.5.3　食品安全の国際規格・認証 引用・参考文献 5．ライフサイクルアセスメント（LCA） 5.1　LCAの実施手順 5.2　インベントリ分析の方法 引用・参考文献 第2編　食料生産と環境 1．世界の食料供給，土壌劣化と農業用水 1.1　わが国の農業機械化生産体系の確立と今後に期待される技術 1.2　世界人口の爆発的増加と食料供給への需要の増大 1.3　食料増産に伴う問題点と環境保全を考慮した生産システムの構築 引用・参考文献 2．食料生産と土 2.1　肥沃な土壌とその劣化 　2.1.1　肥沃な土壌とは 　2.1.2　土壌の劣化 2.2　土壌浸食 2.3　乾燥地の潅漑による塩類集積 　2.3.1　塩類集積のプロセス 　2.3.2　塩類集積はなぜ植物の生育を妨げるのか 　2.3.3　植生被覆と砂漠化の防止 引用・参考文献 3．食料生産と水 3.1　食料生産と水環境 　3.1.1　農業と水環境の問題と行政施策 　3.1.2　戦前から1960年代まで 　3.1.3　農業用水の水質基準 　3.1.4　1970から1980年代まで 　3.1.5　農業系の環境負荷の特徴─非特定汚染源─ 　3.1.6　1990年以降と農業環境政策 　3.1.7　水環境の現況 　3.1.8　最近の食料と水環境の問題 3.2　食料生産における水環境対策 　3.2.1　水田農業の水環境と対策 　3.2.2　畑作農業の水環境と対策 　3.2.3　畜産と水環境対策 引用・参考文献 4．食料生産と大気 4.1　食料生産に大気が与える影響 　4.1.1　大気が薄い場合，食料生産はどうなるか 　4.1.2　大気O2濃度と食料生産 　4.1.3　大気CO2濃度と食料生産 　4.1.4　産業革命以降に上昇したCO2濃度が収量にどのような影響を及ぼしたか 　4.1.5　オゾン等の成分が食料生産に及ぼす影響 4.2　農業生態系でのガス放出や吸収 　4.2.1　CO2と炭素循環 　4.2.2　農業活動からのCH4の放出 　4.2.3　畑地土壌によるCH4等の成分の吸収および農地への沈着 　4.2.4　N2Oと窒素循環 　4.2.5　農業活動に伴う揮発性有機化合物VOCの交換 引用・参考文献 第3編　エネルギー変換 1．エネルギーの情勢 1.1　エネルギー消費の現状 1.2　エネルギーと環境保全 引用・参考文献 2．農業とエネルギー 2.1　エネルギー，仕事，動力 2.2　エネルギーの量と質 2.3　農業におけるエネルギー消費 2.4　エネルギー変換 引用・参考文献 3．エンジン 3.1　概要 　3.1.1　エンジンとその種類 　3.1.2　エンジンの作動方式 3.2　エンジンの性能 　3.2.1　出力 　3.2.2　燃料消費率および熱効率 　3.2.3　平均有効圧力 3.3　エンジンのサイクル 　3.3.1　オットーサイクル 　3.3.2　ディーゼルサイクル 　3.3.3　サバテサイクル 3.4　燃焼 　3.4.1　燃焼に要する空気量 　3.4.2　燃料の発熱量 　3.4.3　火花点火エンジンの燃焼 　3.4.4　圧縮点火エンジンの燃焼 3.5　エンジンの主要部構造 　3.5.1　エンジンの主要構造部材 　3.5.2　主要運動部品 　3.5.3　動弁機構 3.6　火花点火エンジン─4サイクルガソリンエンジン 　3.6.1　燃焼室 　3.6.2　燃料供給装置 　3.6.3　電気火花点火機構 　3.6.4　過給機構 3.7　圧縮点火エンジン─ディーゼルエンジン 　3.7.1　燃焼室 　3.7.2　燃料噴射装置 3.8　2サイクルエンジン 3.9　排出ガス規制とこれに対応した低減技術 　3.9.1　日本の特殊自動車に対する排出ガス規制 　3.9.2　ディーゼルエンジンの排出ガス低減技術 引用・参考文献 4．燃焼器機 4.1　農業用燃焼器機 　4.1.1　用途による分類 　4.1.2　燃料および燃焼原理による分類 4.2　燃焼器機の構造 　4.2.1　バーナ 　4.2.2　燃焼炉 　4.2.3　触媒燃焼装置 4.3　燃焼と性能 　4.3.1　性能 　4.3.2　環境基準 引用・参考文献 5．モータ 5.1　基本原理 5.2　直流（DC）モータ 　5.2.1　構造 　5.2.2　特性 5.3　交流（AC）モータ 　5.3.1　構造 　5.3.2　特性 引用・参考文献 6．冷凍空気調和 6.1　冷凍 　6.1.1　冷凍の原理 　6.1.2　逆カルノーサイクル 　6.1.3　実用冷凍サイクル 　6.1.4　冷凍能力と単位 6.2　冷凍装置 　6.2.1　冷凍装置の構成 　6.2.2　冷媒とブライン 6.3　空気調和 　6.3.1　湿り空気線図 　6.3.2　空気調和システム 引用・参考文献 7．油空圧機器 7.1　農業と油空圧機器 7.2　油圧機器 　7.2.1　油圧とは 　7.2.2　油圧の原理（パスカルの原理） 　7.2.3　各種油圧機器 　7.2.4　農業機械の油圧機器使用例と油圧回路 　7.2.5　方向切換弁，油圧シリンダ，リリーフ弁 　7.2.6　油圧作動油 　7.2.7　油圧配管 　7.2.8　油圧部品の取扱い 7.3　空圧機器 7.4　油圧機器の長所と短所 8．化石燃料 8.1　化石燃料とは 　8.1.1　石油 　8.1.2　石炭 　8.1.3　天然ガス・LPガス 8.2　石油製品 　8.2.1　精製 　8.2.2　ガソリン 　8.2.3　灯油 　8.2.4　軽油 　8.2.5　重油 8.3　潤滑油 　8.3.1　潤滑油の種類 　8.3.2　農業機械に用いられる潤滑油 　8.3.3　エンジン油 　8.3.4　グリース 引用・参考文献 9．自然エネルギー 9.1　農業と自然エネルギー 9.2　太陽エネルギー 　9.2.1　利用できる太陽エネルギーの量 　9.2.2　太陽光発電 　9.2.3　太陽熱利用技術 　9.2.4　太陽光・熱ハイブリッド（PV/T）技術 　9.2.5　太陽光照明 9.3　風力エネルギー 　9.3.1　風力エネルギー概論 　9.3.2　風力の利用システム 9.4　小水力エネルギー 　9.4.1　小水力の概要と特徴 　9.4.2　小水力発電の原理と計画 　9.4.3　小水力発電の事例 　9.4.4　発電した電力の利用 9.5　地熱エネルギーと地中熱 　9.5.1　地熱エネルギー 　9.5.2　地中熱 引用・参考文献 10．バイオマスエネルギー 10.1　バイオマス資源 10.2　バイオマスのエネルギー変換 10.3　バイオマス発電 10.4　バイオディーゼル燃料 10.5　エタノール 10.6　熱分解 　10.6.1　ガス化 　10.6.2　間接液化 　10.6.3　急速熱分解 10.7　メタン発酵 10.8　バイオマス利用システム 引用・参考文献 11．電気エネルギー 11.1　電気エネルギーの利用 11.2　動力としての利用 11.3　熱としての利用 　11.3.1　抵抗加熱（ジュール加熱） 　11.3.2　遠赤外線加熱 　11.3.3　マイクロ波加熱 　11.3.4　誘電加熱 　11.3.5　誘導加熱 　11.3.6　ヒートポンプ・冷凍機 11.4　光としての利用 　11.4.1　白熱ランプ 　11.4.2　蛍光ランプ 　11.4.3　メタルハライドランプ 　11.4.4　高圧ナトリウムランプ 　11.4.5　LED 11.5　その他のおもな利用 　11.5.1　超音波 　11.5.2　電気集塵 　11.5.3　情報通信技術 　11.5.4　蓄電池 引用・参考文献 第4編　ICTとロボット 1．ICT 1.1　センシング 　1.1.1　衛星測位 　1.1.2　気象情報 　1.1.3　作物生育モデル─水稲・麦などの生育モデルの基礎─ 　1.1.4　土壌センサ 　1.1.5　作物センサ 　1.1.6　人工衛星リモートセンシング 　1.1.7　低層リモートセンシング 　1.1.8　近接リモートセンシング 　1.1.9　家畜センシング 1.2　データ通信 　1.2.1　テレマティクス 　1.2.2　RFID 　1.2.3　CAN-Bus 　1.2.4　無線通信 　1.2.5　農業機械の制御通信の共通化 1.3　処理・表示系 　1.3.1　ＧＩＳ 　1.3.2　営農支援システム 引用・参考文献 2．ロボット技術 2.1　概要 2.2　農業ロボットの歴史 2.3　土地基盤型農業 　2.3.1　ＵＧＶ 　2.3.2　ＵＡＶ 　2.3.3　ＵＳＶ 　2.3.4　アシストスーツ 　2.3.5　水田水管理作業の自動化 2.4　施設園芸におけるロボット技術 　2.4.1　農業ロボットの必要性 　2.4.2　情報収集ロボット 　2.4.3　情報収集機能付き収穫ロボット 2.5　ポストハーベストにおけるロボット技術 　2.5.1　前処理ロボット 　2.5.2　選別ロボット 　2.5.3　箱詰めロボット 　2.5.4　パレタイジングロボット 　2.5.5　ロボットで収集される農産物情報 2.6　畜産におけるロボット技術 　2.6.1　自動搾乳システム 　2.6.2　搾乳ユニット自動搬送装置 　2.6.3　給餌機械 　2.6.4　除糞ロボット 引用・参考文献 第5編　農畜水産物の特性 1．物理的特性 1.1　基礎的物性 　1.1.1　形状・形態 　1.1.2　密度 1.2　構造的特性 　1.2.1　植物体の構造 　1.2.2　子実・収穫物の構造 1.3　力学的特性 　1.3.1　摩擦 　1.3.2　弾性 　1.3.3　粘性 　1.3.4　レオロジーモデル 1.4　熱的特性 　1.4.1　比熱，熱容量 　1.4.2　伝熱特性 　1.4.3　冷凍特性 1.5　水分・物質移動特性 　1.5.1　水分特性 　1.5.2　湿り空気特性 　1.5.3　物質移動（拡散）特性 　1.5.4　吸着特性 1.6　電気・誘電特性 　1.6.1　電気・誘電特性 　1.6.2　マイクロ波特性 　1.6.3　テラヘルツ光特性 1.7　光学的特性 　1.7.1　分光特性 　1.7.2　赤外・近赤外分光特性 　1.7.3　可視光分光特性 　1.7.4　紫外光分光特性 　1.7.5　蛍光分光特性 　1.7.6　X線 　1.7.7　ラマン散乱特性 　1.7.8　多変量解析手法 1.8　音響・振動特性 　1.8.1　機械振動特性 　1.8.2　音響特性 引用・参考文献 2．生理的・化学的特性 2.1　呼吸代謝 2.2　光合成 2.3　酵素 　2.3.1　酵素反応の仕組み 　2.3.2　酵素の反応条件 　2.3.3　酵素反応の事例 　2.3.4　酵素反応の速度論 2.4　鮮度特性 　2.4.1　鮮度低下の機作 　2.4.2　客観的指標による鮮度評価 　2.4.3　鮮度に影響を及ぼす要因 　2.4.4　鮮度評価の現状と課題 2.5　微生物環境 　2.5.1　野菜の微生物汚染の実態 　2.5.2　微生物の増殖要因 　2.5.3　微生物の管理 　2.5.4　微生物挙動の予測 2.6　栄養成分 　2.6.1　糖質・デンプン 　2.6.2　タンパク質 　2.6.3　脂質 引用・参考文献 第6編　トラクタ 1．トラクタ発展の推移と現状 1.1　トラクタの発展と概説 1.2　トラクタの種類 　1.2.1　用途による分類 　1.2.2　使用目的による分類 　1.2.3　走行装置による分類 引用・参考文献 2．トラクタエンジン 2.1　トラクタエンジンの特質と傾向 　2.1.1　トラクタエンジンの特質 　2.1.2　トラクタエンジンの傾向 2.2　トラクタエンジンの構造と機能 　2.2.1　トラクタエンジン本体 　2.2.2　機械式ガバナ（調速機）の燃料装置 　2.2.3　コモンレール（CR）方式の燃料噴射システム 　2.2.4　排気ガス処理装置と関連機器 　2.2.5　潤滑装置 　2.2.6　冷却装置 　2.2.7　吸気装置 　2.2.8　電気装置 　2.2.9　その他 引用・参考文献 3．動力伝達装置 3.1　動力伝達系統 3.2　クラッチ 　3.2.1　摩擦クラッチ 　3.2.2　機械クラッチ 　3.2.3　その他のクラッチ 3.3　変速装置 　3.3.1　変速段数 　3.3.2　減速比 　3.3.3　変速装置の種類 3.4　差動装置 3.5　終減速装置 3.6　湿式ブレーキ 3.7　四