農場用水

農場用水は農業用水とも呼ばれ、食料や繊維の生産、さらなる資源の収集に使用するために確保されている水です。米国では、河川や地下水から取水される淡水の約80%が食料やその他の農産物の生産に使用されています。^{[1]農場用水には、作物の}灌漑や家畜の給水に使用される水が含まれる場合があります。その研究は農業水文学と呼ばれています。

水は世界経済の最も基本的な要素の1つです。健全な水資源や衛生サービスのない地域では、経済成長は持続できません。^[2]きれいな水にアクセスできなければ、ほぼすべての産業が打撃を受けますが、特に農業が打撃を受けます。水不足が世界的な懸念として高まるにつれ、食糧安全保障も考慮されるようになりました。最近の例としては、カリフォルニア州の干ばつが挙げられます。カリフォルニア州産の食品に100ドル費やすごとに、消費者は最大15ドルの追加費用を支払うと予測されています。^[3]

畜産と食肉生産は農業の中で最も水消費量が多く、牛肉1ポンドを生産するのに約1,800ガロン、豚肉576ガロンの水が必要です。トウモロコシ1ポンドを収穫するのに約108ガロンの水が必要です。^[4]畜産は最も資源集約的な農業生産の1つでもあります。これは主に飼料変換率が高いためです。家畜の水消費量が多いのは、動物を屠殺するまで育てるのに必要な時間の長さにも起因している可能性があります。また、約100日で成熟するトウモロコシとは対照的ですが、牛を育てるには約995日かかります。世界の「食用動物」の個体数は200億匹強で、70億人以上の人間を考えると、これは人間1人あたり約2.85匹に相当します。^[4]

牛肉と乳製品産業は、米国農業の中で最も利益率の高い部門であるが、最も資源を消費する産業でもある。現在までに、牛肉は肉類の中で最も人気があり、米国だけで2013年に258億ポンドを生産した。^[4]この同じ年に、2012億ポンドの牛乳が生産された。^[5]これらの牛は、主に集中家畜飼育施設（CAFO）で飼育されている。通常、成牛は1日に7〜24ガロンの水を消費し、授乳中の牛は約2倍の水を必要とする。^[6] 牛が1日に飲む水の量は、気温にも左右される。^[7]牛の飼料変換率は6:1で、消費される食物6ポンドごとに、動物は1ポンド体重が増える。^[8]したがって、家畜の飼料を育てるためにも、かなりの「間接的な」水が必要である。家畜の飼育に必要な飼料穀物の増産は、米国の水消費量の56％を占めています。^[9] 1,000ポンドの牛のうち、小売市場に届くのはわずか430ポンドです。^[10]この18％の損失により、CAFOは飼育する牛の数を増やすことで、この失われた収益性の高い重量を補わなければならないため、牛の需要がさらに高まります。

水不足は必ずしも新しい問題ではないが、アメリカの牛牧場主は1950年代から水と製造コストを抑えるために牛の群れの規模を縮小してきた。この変化により、より効率的な給餌と健康管理法が生まれ、牧場主は1頭あたりの牛肉の収穫量を増やすことができるようになった。^[11]しかし、これらの集中飼育型畜産施設の人気が高まったことで、水の需要が高まっている。牧草で育てられた牛は、乾燥した穀物を与えられた牛よりも、生きた植物を摂取することで約12％多くの水を消費する。^[12]

水は養鶏において最も重要な要素の一つです。他の動物と同様に、養鶏も水を使って食物を体内に運び、消化を助け、体温を調節します。養鶏業者は鶏の全体的な健康状態を測るために、鶏の水分摂取量を監視しています。鶏は成長するにつれてより多くの餌を消費し、体長が3倍になるため、約3倍の水を消費します。^[13]わずか3週間で、1000羽の群れの水分摂取量は1日あたり約10ガロン増加します。^[13]水分摂取量は気温の影響も受けます。暑い天候では、鶏は体を冷やすためにハアハアと息を切らし、多くの水分を失います。^[14]オハイオ州で行われた研究では、養鶏場の近くで採取した水の67%に抗生物質が含まれていました。^[15]

現代の技術の進歩により、世界中の国々で一年中作物が栽培されています。^[要出典]水の使用が世界的に広がる問題になるにつれて、作物の灌漑方法は洗練され、より持続可能なものになりつつあります。いくつかの灌漑システムが使用されていますが、これらは高流量と低流量の2つのタイプに分類できます。これらのシステムは、流出、過剰噴霧、または低頭排水を防ぐために正確に管理する必要があります。^[16]

約60年前、水は無限の資源であるという認識が一般的でした。当時、地球上の人口は現在の半分以下でした。生活水準はそれほど高くなかったため、個人の摂取カロリーは少なく、肉の摂取量も少なく、そのため食料を生産するために必要な水も少なくて済みました。当時は、現在川から取水している水の量の3分の1しか必要としませんでした。今日、水資源をめぐる競争ははるかに激しくなっています。なぜなら、地球上には現在80億人近くがおり、肉や野菜の消費量が増加しているからです。産業、都市化、バイオ燃料作物による水の競争も、それに伴って激化しています。世界的な水危機を回避するには、農家は生産性の向上に努めて食糧需要の増加に対応し、産業と都市は水をより効率的に使用する方法を見つけなければなりません。^[17]

農業が成功するかどうかは、農家が十分な水にアクセスできるかどうかにかかっているが、水不足は既に世界の多くの地域で農業に対する重大な制約となっている。物理的な水不足とは、生態系が効果的に機能するために必要な水も含め、すべての需要を満たすのに十分な水がない状態をいう。乾燥地域は、しばしば物理的な水不足に悩まされている。また、水は豊富に見えても、資源が過剰に投入されている場合にも、物理的な水不足が発生する。これは、通常灌漑用に水利インフラが過剰に開発されている場合に発生する可能性がある。物理的な水不足の症状には、環境の悪化や地下水の減少などがある。一方、経済的な水不足は、水への投資不足、または水需要を満たす人的能力の不足によって引き起こされる。経済的な水不足の症状には、インフラの欠如があり、人々はしばしば家庭用や農業用に川から水を汲まなければならない。現在、約 28 億人が水不足地域に住んでいます。^[18] 先進国では、環境規制により、カタツムリダーターなどの絶滅危惧種を助けるために水を再配分することで、水の利用可能性が制限されています。

• 
  総取水量に占める農業用水の割合^[19]
• 
  2010年の農業用水取水量^[20]

水の使用は環境の悪化や経済成長に影響を与えるが、新しい灌漑方法に関する革新も引き起こしている。2006年、米国農務省は、農業部門の水効率をわずか10％改善するだけで、農場は年間2億ドル以上を節約できると予測した。^[21]水の使用を削減する慣行の多くは費用対効果が高い。作物の周りにわら、堆肥、またはマルチを使用する農家は、蒸発を約75％削減できますが、一部の地域では投入コストが安くなく、簡単に入手できるわけでもありません。^[22]これにより、雑草の数も減り、農家は除草剤を使用する必要がなくなります。マルチやグランドカバーは、土壌の圧縮を減らすことで、土壌がより多くの水を吸収できるようにします。白または淡い砂利の使用も実践されており、蒸発を減らし、日光を反射して土壌温度を低く保ちます。^[要出典]

シンクでの水の損失を減らすことに加えて、より持続可能な方法で水を収集することもできます。現代の多くの小規模（非工業的）農家は、作物や家畜に必要な水を集めるために雨水樽を使用しています。平均して、雨が頻繁に降る場所での雨水収集により、水のコストが半分に削減されます。^{[23]これにより、地元の帯水}層と井戸への負担も大幅に軽減されます。農家は建物の屋根を使用してこの水を集めるため、農場内および周囲の 雨水の流出と土壌浸食も軽減されます。