機械化農業

綿摘み作業中の機械。最初の成功したモデルは1940年代半ばに導入され、1台で50人の手摘み作業員分の作業を行うことができました。

機械化農業または農業機械化とは、単純で基本的な手工具からより高度な電動機器や機械に至るまで、機械や設備を使用して農作業を遂行することです。[ 1 ]現代では、動力機械が、以前は肉体労働や牛、馬、ラバなどの使役動物によって行われていた多くの農作業に取って代わりました。

農業の歴史全体を通して、鍬や鋤といった道具の使用例は数多く存在します。産業革命以降、機械化が進んだことで、農業は労働集約性が大幅に低下しました。

農業機械化は、農業自動化の技術的進化の一部です。[ 2 ]これは、手作業の道具から動物牽引、電動機械化、デジタル機器、そして最終的には人工知能（AI）を搭載したロボット工学への漸進的な移行として要約できます。[ 3 ]これらの進歩により、生産性が向上し、より慎重な作物、家畜、養殖、林業管理が可能になり、労働条件が改善され、収入が向上し、農業の作業負荷が軽減され、農村における新たな起業機会が生まれます。[ 3 ]

現在の機械化農業には、トラクター、トラック、コンバイン、無数の農機具、飛行機やヘリコプター（空中散布用）、その他の車両の使用が含まれます。精密農業では、収穫量を向上させるために、衛星画像や衛星ナビゲーション（GPSガイダンス）とコンピューターを組み合わせて使用​​することもあります。新しいデジタル機器は、診断と意思決定の自動化を実現するために、電動機械を補完し、あるいは電動機械に取って代わることさえ増えています。[ 2 ]

機械化は都市化と工業経済の発展を促した大きな要因の一つです。生産効率の向上に加え、機械化は大規模生産を促進し、農産物の品質向上にもつながります。一方で、特に全体論的ではなく近視眼的に導入された場合、環境悪化（汚染、森林破壊、土壌浸食など）を引き起こす可能性があります。

歴史

ニューサウスウェールズ州ウールブルックの死神
1881年の脱穀機。脱穀機の動力源として蒸気機関も使用されていました。今日では、刈り取りと脱穀はコンバインによって行われています。
「馬よりも優れていて安い」というのが、1910 年代から 1930 年代にかけての多くの広告のテーマでした。
「この農夫は決して疲れず、報酬を要求しない」： 1919 年、ワイヤー誘導式ガソリン駆動耕耘機による農業機械化への第一歩。

ジェスロ・タルの種まき機（ 1701年頃）は、種まき間隔と深さを機械で測定する装置で、作物の収穫量を増やし、種子を節約することができました。イギリス農業革命において重要な役割を果たしました。[ 4 ]

農業が始まって以来、脱穀は手作業で殻竿を使って行われ、多大な労力を要した。1794年に発明されたが、その後数十年間広く使われることはなかった脱穀機は、作業を簡素化し、動物の力を使うことを可能にした。穀物置き場が発明される前（1790年頃）、健常労働者は鎌を使って1日に約1/4エーカーの小麦を刈り取ることができた。サイラス・マコーミックの馬に引かせる刈り取り機（1830年代頃）1台につき、南北戦争で5人の兵士を兵役に就かせることができたと推定されている。[ 5 ]その後の革新には、熊手や結束機が含まれる。1890年までには、2人の男性と2頭の馬で1日に20エーカーの小麦を刈り取り、熊手をかけ、結束することができた。[ 6 ]

1880年代には、刈取り機と脱穀機が一体となってコンバインが作られました。これらの機械は、馬やラバの大きな群れで牽引する必要がありました。19世紀後半には、脱穀機に蒸気動力が応用されました。車輪で自力で移動する蒸気機関は、固定式の脱穀機に一時的な電力を供給するために使用されました。これらはロードエンジンと呼ばれ、ヘンリー・フォードは少年時代にこれを見、自動車を発明するきっかけを得ました。[ 7 ]

1900年代初頭には内燃機関を搭載した最初の近代的なトラクターが登場し、フォードソン・トラクター（1917年頃）の登場以降、さらに普及しました。当初、刈取り機やコンバイン収穫機は馬やトラクターで牽引されていましたが、1930年代には自走式のコンバインが開発されました。[ 8 ]

この時代、農業雑誌に掲載された動力付き機械の広告は、経済的な論拠を用いて馬牽引式農業に対抗しようと躍起になっていた。トラクターは「動いている時だけ燃料を消費する」、トラクター1台で多くの馬の代わりをできる、機械化によって1人の作業員が1日にこなせる仕事量が以前よりも増えるといった主張が、共通して強調されていた。アメリカ合衆国の馬の頭数は、農業と輸送が内燃機関に転換した1920年代に減少し始めた。アメリカ合衆国におけるトラクター販売のピークは1950年頃だった。[ 9 ]労働力の節約に加え、これは以前は荷役動物の飼育に使われていた多くの土地を解放した。[ 10 ]アメリカ合衆国における農業生産性の最も高い成長期は1940年代から1970年代であり、この時期、農業は内燃機関駆動のトラクターやコンバイン、化学肥料、そして緑の革命の恩恵を受けていた。 [ 11 ]

アメリカのトウモロコシ、小麦、大豆などの商品作物の農家は、1950年代までに収穫機やコンバインを導入し、労働者のほとんどを効率的に穀物を刈り取り、収穫できるようになったが、農産物の生産者は、顧客の求める傷のない外観を保つために、製品の傷みを防ぐために、依然として人間の収穫者に頼っていた。[ 12 ]低賃金で作物を収穫するラテンアメリカからの不法労働者が継続的に供給されたことで、機械化の必要性がさらに抑制された。国境警備隊の強化とメキシコ経済の回復により、不法労働者の数は2007年にピークに達して以来減少し続けており、業界では機械化の利用が増えている。[ 12 ]機械化推進派は、機械化によって生産性が向上し、食料価格を低く抑えることができると主張する一方、農業労働者擁護派は、機械化によって雇用が削減され、必要な機器を購入できる大規模生産者が有利になると主張している。[ 12 ]

動力機械化は世界的に大幅に拡大しているが、特にサハラ以南のアフリカでは不均一かつ不十分な導入となっている。[ 2 ]機械化は収穫や除草を含む一連の作業に限定されており、果物や野菜の生産ではほとんど利用されていない。[ 13 ]

トラクターの広範な導入はアメリカ合衆国で始まり、1910年から1960年の間に約2,400万頭の荷役動物がトラクターに置き換えられ、農業の主な動力源となった。[ 14 ]イギリスでトラクターが初めて使用され始めたのは1930年代であったが、日本や一部のヨーロッパ諸国（デンマーク、フランス、ドイツ、スペイン、旧ユーゴスラビア）では1955年頃まで農業の変革は起こらなかった。その後、動力付き機械化の導入が急速に進み、動物の牽引力は完全に取って代わった。[ 15 ]トラクターを農業動力として使用したことで、他の農業機械や設備の革新が可能になり、さらには引き起こされ、農業に伴う労力が大幅に軽減され、農家は作業をより迅速に行うことができるようになった。[ 16 ]その後、動力付き機械は多くのアジア諸国やラテンアメリカ諸国でも増加した。[ 13 ]

サハラ以南のアフリカは、過去数十年間、動力機械化の導入が進んでいない唯一の地域です。[ 17 ] [ 18 ] 11カ国を対象とした調査では、この地域における機械化の低さが実証されており、調査対象世帯のうちトラクター駆動の機器を利用できるのはわずか18%でした。残りの世帯は、簡易な手持ち工具（48%）または動物駆動の機器（33%）を利用しています。[ 18 ]

雇用への影響

少なくとも19世紀初頭以来、省力化技術の変化、特に失業につながる雇用の喪失が社会経済的に悪影響を及ぼす可能性について懸念されてきた。[ 2 ]しかし、自動化によって労働生産性が上昇し、その結果大量の失業が発生するのではないかという懸念は、歴史的に見て事実ではない。[ 2 ]むしろ、省力化技術の革新と導入には長い時間がかかり、ある作業の自動化によって労働者が他の作業を行う必要性が高まることが多い。[ 2 ] 自動化が雇用に直接及ぼす影響は、自動化の導入につながる要因によって決まる。[ 19 ]

賃金上昇と労働力不足が自動化の導入を促すのであれば、失業を生み出す可能性は低い。[ 19 ]自動化は農業雇用を刺激することも可能だ。例えば、農場は食料需要の増加に応じて生産量を増やすことができる。農業自動化は社会構造の変革の一環であり、農業労働生産性の向上によって農業労働者が徐々に解放され、工業やサービス業を含む他の部門で新たな仕事に就く機会が与えられる。[ 2 ]一方、政府の補助金などを通じて強制的に推進される自動化は、失業率の上昇や賃金の低下または停滞を引き起こす可能性がある。[ 19 ]

国連食糧農業機関（FAO）は、失業を増やすリスクがあるため、政府による自動化のための歪んだ補助金の実施に反対している。[ 2 ] FAOはまた、自動化が雇用と所得を守るという前提で自動化を制限することにも反対している。 [ 3 ]農業の競争力と生産性を低下させるリスクがあるためだ。[ 2 ]むしろ、小規模農業生産者、女性、若者を中心に自動化を導入しやすい環境づくりに注力し、同時に、移行期に職を失う可能性の高い最も熟練度の低い労働者に社会保障を提供することを推奨している。[ 3 ]

アプリケーション

第一次世界大戦中、三畝鋤を引くトラクター。

植え付けのための土地の準備

種まき、植え付け

種まき機で行います。種まきは季節によって異なります。

除草、農薬散布

収穫

ドイツの畑で、トラクターが梱包機を牽引して干し草の梱包を作っています。

アスパラガスは現在、手作業で収穫されており、労働コストは生産コストの71％、販売コストの44％を占めています。[ 20 ]アスパラガスは、それぞれの茎が成熟する速度が異なるため、均一な収穫を得るのが難しい作物です。[ 21 ]背の高い茎を識別するために光線センサーを使用するプロトタイプのアスパラガス収穫機が商業的に利用可能になると予想されています。[ 21 ]

メイン州のブルーベリー産業の機械化により、生産量は2005年の年間5000万～6000万ポンド（23,000～27,000トン）から2015年には9000万ポンド（41,000トン）に増加したにもかかわらず、必要な移民労働者の数は2005年の5,000人から2015年には1,500人に減少しました。[ 22 ]

2014年現在、ニューメキシコ州立大学では、試作型の唐辛子収穫機の試験が行われています。ニューメキシコ州の青唐辛子は現在、すべて畑作業員によって手摘みされています[ 23 ]。これは、唐辛子の鞘が傷みやすいためです[ 24 ]。最初の商業利用は2015年に開始されました。この機械は、1エーカーあたりの収穫量を増加させ、労働力不足と干ばつによる作付面積の急激な減少を相殺するのに役立つと期待されています[ 25 ] 。 [ 26 ]

2010年現在、フロリダ州の加工用オレンジ栽培面積の約10%は、主に柑橘類キャノピーシェイカー機を用いて機械収穫されています。ブラジルとの競争による将来の経済的利益の不確実性と、収穫時のオレンジの木への一時的なダメージのため、機械化はゆっくりと進んでいます。[ 27 ]

缶詰用に使用されるクリンピーチの機械収穫への移行が進んでおり、人件費は生産者の直接費用の70%を占めています。2016年には、カリフォルニア州ユバ郡とサッター郡のクリンピーチの収穫量の12%が機械収穫される予定です。[ 28 ]直接販売される生の桃は、依然として手摘みで収穫する必要があります。

2007年現在、レーズンの機械化収穫率は45%であるが、レーズンの需要と価格の高騰により手作業からの転換はそれほど緊急ではなくなり、その割合は鈍化している。[ 29 ]米国農務省が開発した、ブドウの木に実ったまま乾燥し、機械で簡単に収穫できる新しいブドウの品種は、労働力の需要を減らすと期待されている。[ 30 ]

イチゴはコストが高く価値の高い作物であり、経済面から機械化が後押しされている。2005年には、収穫と運搬のコストは1トンあたり594ドルと推定され、これは栽培者の総コストの51%に相当する。しかし、果物は繊細な性質を持つため、近い将来に機械化される可能性は低い。[ 27 ]渋谷精機製作所が開発し、2013年に日本で発表されたイチゴ収穫機は、8秒ごとにイチゴを収穫できる。このロボットは、3台の独立したカメラを使用して、収穫可能なイチゴを識別し、収穫可能と判断されると、機械アームが果実を切り取り、バスケットに優しく入れる。ロボットは、通常、高床式温室内にあるイチゴの列の間をレール上を移動する。この機械の価格は500万円である。[ 31 ]アグロボット社製の新しいイチゴ収穫機は、60本のロボットアームを使って高床式水耕栽培床でイチゴを収穫するもので、2016年に発売される予定である。[ 12 ]

トマトの機械収穫は1965年に始まり、2010年現在、加工用トマトのほぼすべてが機械収穫されています。[ 27 ] 2010年現在、米国の加工用トマト作物の95％はカリフォルニアで生産されています。[ 27 ]生鮮市場向けトマトは手摘みによる収穫コストがかなりかかりますが（2007年には、手摘みと運搬のコストは1トンあたり86ドルで、総生産コストの19％でした）、梱包と販売コストの方が懸念事項であり（総生産コストの44％）、コスト削減の取り組みがそこで適用される可能性が高いです。[ 27 ]

カリフォルニア農業行動プロジェクトの1977年の報告書によると、1976年夏、カリフォルニアでは多くの収穫機に光電スキャナーが搭載され、赤外線と色センサーを使って熟した赤いトマトの中から緑のトマトを選別していました。このスキャナーは5,000台の手作業による収穫機の代わりに稼働し、無数の農場労働者の職を奪い、賃金カットと労働時間の短縮をもたらしました。最も大きな打撃を受けたのは移民労働者でした。[ 32 ]機械の過酷な作業に耐えるため、自動収穫機に適合する新しい品種が開発されました。カリフォルニア大学デービス校のGCハンナ教授は、VF-145と呼ばれる皮の厚いトマトを育成しました。しかしそれでも、何百万個ものトマトが衝撃によるひび割れで損傷し、大学の育種家たちはより硬くて果汁の少ない「四角くて丸い」トマトを生産しました。小規模農家は規模が小さく、設備購入のための資金調達が困難でした。そのため、10年以内に、州内の4,000軒のトマト缶詰農家のうち85%が廃業に追い込まれました。その結果、カリフォルニア州ではトマト産業が集中し、「現在では全米のトマト製品の85%を占めている」状況となりました。単一栽培の畑では害虫が急速に繁殖し、「年間400万ポンド以上の農薬」の使用が必要となり、土壌、農場労働者、そしておそらくは顧客の健康にも大きな影響を与えました。[ 32 ]

参照

出典

 この記事にはフリーコンテンツ作品からのテキストが含まれています。CC BY-SA 3.0ライセンスに基づきます。本文は「In Brief to The State of Food and Agriculture 2022 – Leveraging Automation in Agriculture for transforming agrifood systems​」（FAO、FAO）より抜粋。

参考文献

  1. ^持続可能な農業機械化(PDF)ローマ：国連食糧農業機関（FAO）。2016年。
  2. ^ a b c d e f g h i『2022年 食料農業の現状 − 農業自動化を活用した農業食品システムの変革』 ローマ：国連食糧農業機関（FAO） 2022年doi : 10.4060/cb9479en . ISBN 978-92-5-136043-9。
  3. ^ a b c d 『2022年食料農業の現状 − 農業における自動化を活用した農業食品システムの変革』概要。ローマ：国連食糧農業機関（FAO）。2022年。doi ： 10.4060 / cc2459en。ISBN 978-92-5-137005-6。
  4. ^マクニール、イアン（1990年）『技術史百科事典』ロンドン：ラウトレッジ、ISBN 0-415-14792-1。
  5. ^ハウンシェル、デビッド・A.（1984）、アメリカ式大量生産システムから大量生産へ、1800-1932年：米国における製造技術の発展、ボルチモア、メリーランド州：ジョンズ・ホプキンス大学出版局、ISBN 978-0-8018-2975-8, LCCN  83016269 , OCLC  1104810110
  6. ^ウェルズ、デイビッド・A. (1891). 『近年の経済変化とそれが富の生産と分配、そして社会の幸福に及ぼす影響』ニューヨーク: D. Appleton and Co. OCLC 8059838 . 
  7. ^フォード、ヘンリー、サミュエル (1922). 『私の人生と仕事：ヘンリー・フォードの自伝』
  8. ^コンスタブル、ジョージ、サマービル、ボブ（2003年）『イノベーションの世紀：私たちの生活を変えた20の工学的成果』第7章「農業機械化」ワシントンD.C.：ジョセフ・ヘンリー・プレス、ISBN 0-309-08908-5。
  9. ^ White, William J. 「米国におけるトラクターの経済史」 。2013年10月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  10. ^ Ayres, RU; Ayres, LW; Warr, B. (2002). Exergy, Power and Work in the US Economy 1900-1998 (PDF) (Report). Insead's Center For the Management of Environmental Resources. 2002/52/EPS/CMER. 2010年7月5日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2010年10月6日閲覧。
  11. ^ムーア、スティーブン、サイモン、ジュリアン（1999年12月15日）「史上最も偉大な世紀：過去100年間の25の奇跡的な潮流」（PDF）（報告書）ケイトー研究所政策分析第364号。図13.
  12. ^ a b c dイラン・ブラット（2015年4月23日）「ロボットが植え付けや収穫の新たな役割を担う - 労働力不足により、農家は青果業界の繊細な作業にロボットを導入」ウォール・ストリート・ジャーナル。
  13. ^ a b Xinshen Diao、Hiroyuki Takeshima、Xiaobo Zhang編 (2020).農業機械化発展のパラダイムの進化：アフリカはアジアからどれだけ学べるか？(PDF) (レポート). doi : 10.2499/9780896293809 . 2022年12月23日閲覧– ebrary.ifpri.org経由。
  14. ^ホワイト、ウィリアム・J. (2001). 「知られざる英雄：20世紀アメリカ合衆国の経済成長への農業用トラクターの貢献」 .経済史ジャーナル. 61 (2): 493– 496. doi : 10.1017/S0022050701238108 . S2CID 153995624 . 
  15. ^ビンスワンガー、ハンス (1986). 「農業機械化：比較歴史的視点」 .世界銀行リサーチ・オブザーバー. 1 (1): 27– 56. doi : 10.1093/wbro/1.1.27 . 2022年12月23日閲覧。
  16. ^ Mrema, G.; Soni, P.; Rolle, RS「持続可能な農業機械化のための地域戦略」アジア太平洋地域における農業・食品チェーン全体にわたる持続可能な機械化（PDF）。国連食糧農業機関（FAO）。
  17. ^ Daum, Thomas; Birner, Regina (2020-09-01). 「アフリカにおける農業機械化：神話、現実、そして新たな研究課題」 . Global Food Security . 26 100393. Bibcode : 2020GlFS...2600393D . doi : 10.1016/j.gfs.2020.100393 . ISSN 2211-9124 . S2CID 225280050 .  
  18. ^ a bキルイ、オリバー（2019年4月8日）「アフリカにおける農業機械化：州の推進要因と影響のミクロレベル分析」SSRN 3368103。 
  19. ^ a b c Charlton, D.; Hill, AE; Taylor, JE (2022).自動化と社会的影響：勝者と敗者. ローマ：国連食糧農業機関（FAO）. doi : 10.4060/cc2610en . ISBN 978-92-5-137074-2。
  20. ^ワシントン州立大学エクステンション - 経済学部：「アスパラガス生産経済学」 2010年12月8日
  21. ^ a b野菜栽培者ニュース：「機械式アスパラガス収穫機がほぼ実現」 2009年12月21日
  22. ^ Fox Business News：「メイン州のブルーベリー収穫ブームで機械化が移民に取って代わる」 2015年9月6日
  23. ^ Diana Alba Soular (2014年9月22日). 「チリ収穫機がニューメキシコ州で実地試験」 . Albuquerque Journal .
  24. ^ 「社説：チリ農家にとって裁判は恩恵となる可能性」 Current Argus 、2015年7月31日。2015年8月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  25. ^キャリー・ユング（2015年7月29日）「ニューメキシコ州の研究者、機械化された青唐辛子の収穫を試験へ」KJZZ。
  26. ^ Diana Alba Soular (2015年7月25日). 「専門家：機械化によりニューメキシコ州のグリーンチリ栽培面積の減少が逆転する可能性」 . Las Cruces Sun. 2015年8月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  27. ^ a b c d eカリフォルニア大学デービス校移民ファイル：「果物と野菜における省力化機械化の現状」ウォレス・E・ハフマン著2010年5月25日
  28. ^ファーム2ランチ誌：「労働問題への懸念から桃の栽培業者は機械化に目を向ける」 2016年8月18日
  29. ^米国の農産物産業と労働：グローバル産業の未来に直面する リンダ・カルビン著2013年9月28日閲覧
  30. ^フレズノ・ビー：「サンホアキン・バレー中央部の生産者にとって、新しいレーズン用ブドウは有望」ロバート・ロドリゲス著2015年9月19日
  31. ^ジャパンタイムズ：「最新ロボットはイチゴ畑を永遠に収穫できる」 2013年9月26日
  32. ^ a b「No Hands Touch the Land: Automating California Farms」カリフォルニア農業行動プロジェクト： 1977年7月20～ 28日。 2015年4月25日閲覧。
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