綿花栽培者: Cotton Incorporatedの目標は、研究を通じて綿花生産の収益性を向上させることです。研究が現在の課題に対応し、過去の成功を基盤とするよう、当社は2008年、2015年、2023年に米国の綿花生産者を対象とした天然資源調査を実施しました。.
これらの調査は、綿花栽培の持続可能性と業界の継続的な改善を示すとともに、ライフサイクルアセスメントのためのデータを提供する役割も果たしています。本稿では特に、綿花農家による精密農業技術の導入に関する問題を取り上げます。.
綿花生産州すべての農家が調査に参加し、回答者の割合は概ね各州の綿花栽培面積と一致していた(例えば、綿花栽培面積が最も多いテキサス州は回答数も最も多く、次いで栽培面積が2番目に多いジョージア州が続いた)。.
すべての調査において、回答者は調査実施年に少なくとも9%エーカーの作付面積を代表していました。なお、これらの結果では地域が言及されることがありますが、地域は以下のように定義されています。極西部:CA、AZ、NM。南西部:TX、OK、KS。中南部:MO、AR、MS、LA、TN。南東部:AL、FL、SC、NC、VA。.
トレンド技術
すべての調査において、生産者は29項目の生産上の懸念事項を「重大な懸念」「中程度の懸念」「問題なし」のいずれかで評価するよう求められた。3つの調査すべてにおいて、最も大きな懸念事項は綿花生産コストであった。しかし、生産者は投入コストをコントロールできないため、精密農業技術が不可欠となる。これらの技術は、必要なものだけを投入することで、資金の無駄遣いを防ぐのに役立つ。.
その結果、図1に示すように、土壌サンプリングを除いて、さまざまな技術の利用が増加しており、土壌サンプリングは46%で横ばいとなっている。2023年の調査では、回答者のうち精密技術を使用していないと回答したのはわずか4%であった。.
ここで言及されている土壌マッピングと土壌サンプリングは、一般的な土壌サンプリングではなく、圃場内の空間的変動に対処するためにサンプルを使用することに関するものであることに留意することが重要です。肥沃度を決定するために、回答者の77%は土壌検査の推奨事項を使用していると回答しました。.
自動操舵技術の利用は、時間の経過とともに著しく増加している。2008年にはわずか46%の農家しか利用していなかったが、2015年には69%に増加し、2023年には86%に達した。この上昇傾向は、農家が自動操舵にますます依存していることを示している。.
同様に、自動操舵技術や収量モニター技術の導入は、米国農務省経済調査局が実施した、米国農場における精密農業の導入に関する調査結果とも一致している。この調査は、綿花を含む複数の農産物を対象に、2000年、2003年、2007年、2019年に実施された。.
両方の研究において、収量モニターと自動操舵システムの導入率は上昇した。しかし、自動操舵システムの導入率は収量モニターよりもはるかに高かった。図1に示すように、自動操舵システムの普及率は、検討対象となった他のすべての技術や手法を上回った。.
自動操舵は新しい機器の標準機能になりつつあり、他の技術に比べて準備が最小限で済みます。一方、他の技術では、地図をダウンロードし、解釈し、散布量マップに変換して、再度アップロードする必要があります。.
自動操舵システムは、重複による散布漏れや過剰散布をなくすことで、オペレーターのストレスを軽減し、投入資材の利用効率を向上させることができます。農業機械における無線モデムの利用拡大は、最終的には、メモリーカードをオフィスから機器まで持ち運ぶ必要がなくなることで、他の技術の普及を促進すると期待されています。.
さらに、新たなデータ分析技術によって、土壌図や収量図の解釈が自動化されつつあります。また、農業データサイエンスのコンサルタントも登場し、農家がデータの価値を最大限に引き出すための支援を提供しています。.
図2に示す収量モニターの地域的な普及状況からもわかるように、使いやすさの向上や工場出荷時に搭載されるオプションは、将来の技術導入を促進するという証拠がある。.
2015年の収量モニターの導入レベルは、2016年の綿繰りコスト調査で報告されたように、丸型モジュールの使用と相関関係がありました(Valco, TD、H. Ashley、D. Findley、J. Green、R. Isom、T. Price。綿繰りコスト - 2016年の調査結果。2018 Beltwide Cotton Conferences、テキサス州サンアントニオ、2018年1月3日~5日。National Cotton Council、テネシー州メンフィス。528~53ページ)。.
これは、技術を使いやすくし、工場出荷時にオプションとして搭載することで、より多くの農家が技術を採用するよう促すことができることを示唆している。.
綿繰りコスト調査では、丸型モジュールの利用率は、南東部で51%、中南部で61%、南西部で36%、極西部で29%と報告されており、図2の収量モニター導入率の順位と一致していることが指摘された。.
しかし、調査回答者によると、収量モニター技術の導入は4つの地域すべてで増加した。この増加は、モジュール式収穫機の導入に伴い、収量モニターが工場出荷時のオプションとして利用可能になったことが原因である。.
一方、農業機械へのデータ収集技術の導入が進むことで、将来的に技術導入がさらに拡大すると予想される。.
精密農業の次の段階は、自動化技術の進歩によって影響を受けると予想されます。自動化とは、人間の介入なしに機械を使って作業を自動的に行うことであり、農業における効率性と精度を大幅に向上させる可能性を秘めています。その一例として、無人トラクター技術の導入が挙げられます。.
この技術は、植え付け、散布、収穫といった作業を効率化できる。その結果、これらの作業をより高い精度と効率で実行できるようになる。しかし、自動化には多くの利点がある一方で、農業における雇用への影響を考慮することも重要である。.
2023年の調査では、綿花農家に対し、農場での無人トラクターの使用における利点と課題について、いくつかの新しい質問が提示された。回答者の501人以上が、無人トラクターの期待される利点の1つとして労働力の節約を挙げた。.
さらに、41%は効率の向上を挙げ、28%は作業員の被ばく量の減少を強調し、34%はこの技術に利点はないと判断した。一方、既に大型の散布装置(例えば、120フィートのブームを備えた噴霧器)に投資している栽培農家は、そのような機械からオペレーターをなくしても、ほとんどメリットを感じないだろう。.
機器のサイズを縮小することで自動化によるメリットをさらに高め、作業内容や現場規模に合わせて拡張性を向上させることができるかどうかを検証する研究が進められている。さらに、小型の機器を複数使用することで、ダウンタイムのリスクを低減できる。.
しかし、大型機械が故障すると、1日に数百エーカーもの農地で生産が停止してしまう。機械の規模は、管理する必要のある台数、完了すべき作業、そして農場の平均的な圃場の広さや形状とのバランスによって決まるだろう。.
自動運転トラクターの普及を阻む要因
概して、地域ごとの回答は一貫していたが、圃場の障害物や圃場間の輸送に関する懸念については例外であった。南東部と中南部で懸念が高まっているのは、南西部や極西部と比べて、これらの地域では水場が多く、地形の変化が圃場に影響を与えているためと考えられる。すべての地域において、この技術のコストが農場での利用を妨げる可能性があるという点で意見が一致している。.
どの作業を最初に自動化すべきかという質問が出ました。人々は、植え付け(40%)、散布(40%)、収穫(35%)、および植え付け前の雑草防除(35%)が主な作業だと答えました。.
しかし、自動化された農業機器の使用はまだ始まったばかりなので、今後5年間で状況がどのように変化していくかを見るのは興味深いでしょう。一方、機械視覚を用いて雑草を検出し、散布するシステムが増えていることは、これらの技術がいかに急速に進歩しているかを示しています。.
結論
Cotton Incorporatedが2008年から2023年にかけて実施した調査によると、綿花農家の間で精密農業技術の導入が拡大しており、特に植え付け、散布、収穫といった作業においてその傾向が顕著である。自動操舵技術の利用も大幅に増加しており、より効率的な農業への流れを示している。しかしながら、機器の拡張性やコストといった課題は依然として残っている。.
農業の未来は、無人トラクターなどの自動化技術の導入によって大きく左右される可能性が高く、労働力の削減や効率性の向上といったメリットをもたらす一方で、雇用や設備の拡張性に関する懸念も生じている。.
ソース: 綿花栽培者 コットン 株式会社。. 研究者: ジェイラン・バイラモワ、スティーブン・ピレス、ジェシー・デイスター、エド・バーンズは、コットン・インコーポレイテッドの研究員である。.



