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デジタル農業は、スマート農業やe農業とも呼ばれ、[1]農業における電子データや情報をデジタルで収集、保存、分析、共有するツールです。国連食糧農業機関は、農業のデジタル化プロセスをデジタル農業革命と呼んでいます。[2]国連プロジェクト・ブレークスルー[3] 、コーネル大学[4]、パデュー大学[5]などの他の定義も、食品システムの最適化におけるデジタル技術の役割を強調しています。
デジタル農業には、精密農業が含まれますが、これに限定されません。精密農業とは異なり、デジタル農業は、農場での生産前、生産中、生産後に、農業食品バリューチェーン全体に影響を与えます。[6]したがって、収穫量マッピング、GPSガイダンスシステム、可変レートアプリケーションなどの農場での技術は、精密農業とデジタル農業の領域に分類されます。一方、電子商取引プラットフォーム、電子拡張サービス、倉庫受領システム、ブロックチェーン対応の食品追跡システム、トラクターレンタルアプリなどに関連するデジタル技術は、デジタル農業の傘下には入りますが、精密農業には入りません。
歴史的背景
新興のデジタル技術は、伝統的な農業慣行を一変させる可能性を秘めています。国連食糧農業機関は、この変化を革命と呼んでいます。「『デジタル農業革命』は、農業が将来にわたって世界人口のニーズを満たすのに役立つ最新の変化となるでしょう。」[2]他の情報源は、この変化を「農業 4.0」と呼んでおり、第 4 の大きな農業革命としての役割を示しています。[7]第 4 次農業革命の正確な日付は不明です。世界経済フォーラムは、「第 4 次産業革命」（農業を含む）が 21 世紀を通じて展開すると発表しました。したがって、おそらく 2000 年かその直後が農業 4.0 の始まりとなるでしょう。[8] [9]
農業革命は、技術革新と農場の生産性向上の時期を意味します。[10]農業革命には、第一次農業革命、アラブ農業革命、イギリス/第二次農業革命、スコットランド農業革命、緑の革命/第三次農業革命が含まれます。農業生産性を高めたにもかかわらず、過去の農業革命は多くの問題が未解決のまま残されました。たとえば、緑の革命は、不平等や環境破壊などの意図しない結果をもたらしました。第一に、緑の革命は農場間および地域間の不平等を悪化させ、[11]典型的には、新技術に投資する資本を持つ大規模農家に偏っていました。[12]第二に、批評家は、その政策が投入物の多用と農薬への依存を促進し、土壌劣化や化学物質の流出などの環境への悪影響をもたらしたと述べています。[13] [14]デジタル農業技術は、緑の革命の負の副作用に対処できる可能性があります。
ある意味で、デジタル農業革命は過去の農業革命のパターンを踏襲している。学者たちは、労働からのさらなるシフト、資本からのわずかなシフト、そして人的資本の強化された使用を予測しており、これはイギリス農業革命が始めた傾向の継続である。[15] [16]また、多くの人は、おそらく人工知能やロボットの使用をめぐる社会的反発が第4次革命で起こると予測している。[17] [18] [19] [20]あらゆる社会変革には論争が伴うため、その点ではデジタル農業革命は新しいものではない。
その他の点では、デジタル農業革命は以前の革命とは異なっています。第一に、デジタル技術は、農場外のセグメントを含む農業バリューチェーンのすべての部分に影響を与えます。 [21] [22]これは、主に生産技術と農場内の技術に影響を与えた最初の3つの農業革命とは異なります。第二に、農家の役割には、より多くのデータ分析スキルが必要になり、家畜/畑との物理的なやり取りは少なくなります。[23] [24] [22] [25]第三に、農業は常に経験的証拠に依存してきましたが、データの量と分析方法はデジタル革命で劇的に変化します。[16] [26]たとえば、スマート農場システムは、動物の行動を継続的に監視します。一日のあらゆる瞬間に動物の行動に関する洞察を提供します。[27]最後に、ビッグデータへの依存度が高まると、農家と情報サービスプロバイダーの間、[21] [28]または農家と大規模なバリューチェーンアクター（スーパーマーケットなど）の間の力関係の差が大きくなる可能性があります。[21]
テクノロジー
デジタル農業には幅広い技術が含まれており、そのほとんどは農業バリューチェーンに沿って複数の用途があります。これらの技術には以下が含まれますが、これらに限定されません。
- クラウドコンピューティング/ビッグデータ分析ツール[21]
- 人工知能
- 機械学習
- ブロックチェーンやスマートコントラクトなどの分散型台帳技術
- モノのインターネットは、ケビン・アシュトン[関連？ ]によって開発された原理であり、単純な機械オブジェクトをネットワークに組み合わせることで、そのオブジェクトに対する理解を広げることができることを説明しています[29]
- 携帯電話などのデジタル通信技術
- bighaat、agribegri、krisikart India などの電子商取引プラットフォームなどのデジタル プラットフォームは、デジタル情報、農薬、農産物を農家の玄関先まで配達します。plantix などの農業アドバイス アプリは、作物の病気を迅速かつ経済的に検出し、電子拡張 Web サイトは農家が利益を拡大するのに役立ちます。
- 精密農業技術、
デジタル農業導入の影響
FAOは、2050年に90億人以上を養うためには、世界が56％多くの食糧を生産する必要があると推定しています（「通常通りの成長」の場合、2010年と比較して）。[31] [32]さらに、世界は栄養失調、気候変動、食品廃棄物、食生活の変化などの交差する課題に直面しています。[33]「持続可能な食の未来」を生み出すには、世界は温室効果ガスの排出を削減し、農業に使用される土地を維持（または削減）しながら、食糧生産を増やす必要があります。[34]デジタル農業は、農業バリューチェーンをより効率的、公平、環境的に持続可能なものにすることで、これらの課題に対処できます。
効率
デジタル技術は、データの複製、輸送、追跡、検証、検索にかかるコストを削減することで経済活動に変化をもたらします。[35]これらのコストの低下により、デジタル技術は農業バリューチェーン全体の効率性を向上させるでしょう。
農場での効率
農場では、精密農業技術により、一定の収穫量に必要な投入量を最小限に抑えることができます。たとえば、可変レート散布（VRA）技術では、正確な量の水、肥料、殺虫剤、除草剤などを散布できます。多くの実証研究により、VRA により投入物の使用効率が向上することがわかっています。[36] [37] [38] VRA を地理空間マッピングと併用することで、農家は農場の超局所的な領域に、場合によっては個々の植物レベルにまで投入物を散布できます。投入物の使用量を減らすと、コストが削減され、環境への悪影響が軽減されます。さらに、実証的証拠により、精密農業技術により収穫量を増やすことができることが示されています。[39]米国のピーナッツ農場では、ガイダンス システムは収穫量の 9% 増加と関連しており、土壌マップは収穫量の 13% 増加と関連しています。[40] [41]アルゼンチンのある研究では、作物の生理学的原理に基づく精密農業アプローチにより、農場の生産量が 54% 増加する可能性があることがわかりました。[42]
デジタル農業は、農場内および農場間の物理的資本の配分効率を向上させることができます。「トラクターのUber」としてよく宣伝されているHello Tractor、[43] [44] WeFarmUp、[45 ] [46] MachineryLink Solutions、[47] TroTro Tractor、Tringo [48]などの機器共有プラットフォームは、農家が高価な機械をレンタルすることを容易にします。機器共有市場を促進することで、デジタル技術は、使われていないトラクターを減らし、所有者が余分な収入を得ることができるようにします。さらに、大きな投資をするリソースのない農家は、生産性を向上させるために機器にアクセスしやすくなります。
デジタル農業は、農家の知識向上を通じて労働生産性を向上させる。e-extension（伝統的な農業普及サービスの電子提供）により、農業の知識とスキルを低コストで普及させることができる。例えば、Digital Green社は地元の農家と協力して、50以上の言語で農業のベストプラクティスに関するビデオを制作し、配信している。[49] [50] e-extensionサービスは、モバイルアプリやその他のデジタルプラットフォーム上の意思決定支援サービスを介して農場の生産性を向上させることもできる。気象データ、GIS空間マッピング、土壌センサーデータ、衛星/ドローン写真など、多くの情報源を使用して、e-extensionプラットフォームは農家にリアルタイムの推奨事項を提供することができる。例えば、機械学習対応のモバイルアプリPlantix、Krisikart Indiaは、スマートフォンの写真に基づいて作物の病気、害虫、栄養不足を診断する。[51]（2014）は、SMSメッセージを通じて農業に関するアドバイスを受けたサトウキビ栽培者は、対照群と比較して収穫量が11.5％増加したことを発見した。[52]
最後に、デジタル農業は労働力の削減を通じて労働生産性を向上させます。精密農業に固有の自動化（「酪農場の搾乳ロボットから自動気候制御を備えた温室まで」[53] ）により、必要な労働力が削減され、作物や家畜の管理がより効率的になります。[54] [55]
農場外/市場効率
デジタル農業技術は、農場の生産を合理化するだけでなく、農業市場の効率化にも役立ちます。携帯電話、オンライン ICT、電子商取引プラットフォーム、デジタル決済システム、その他のデジタル農業技術は、市場の失敗を軽減し、バリュー チェーン全体で取引コストを削減できます。
- 情報の非対称性の低減：価格情報は、価格の分散、裁定取引、農家と消費者の福祉に影響を与えるため、競争市場の効率性に影響します。デジタルで情報を配信する限界費用はゼロに近づくため、デジタル農業は価格情報を広める可能性があります。AkerとFafchampsは、ニジェールでの携帯電話の普及により、農産物、特に遠隔地の市場や生鮮食品の空間的な価格分散が減少したことを発見しました。[56]同様に、インドのインターネットキオスク（「e-choupals」）が提供する価格情報は、トレーダーが独占力を失ったため、農家の純利益の増加につながりました。[57]価格情報のデジタルプラットフォームの他の例としては、MFarm [58]やEsokoなどがあります。[59]
- 買い手と売り手のマッチング：電子商取引は、買い手と売り手のマッチングにかかる検索コストを削減し、潜在的にバリューチェーンを短縮します。[51]農家は数十もの仲介業者を介さずに、消費者に直接販売できます。[60] [61]市場アクセスサービスも、必ずしもオンライン取引をホストしなくても、マッチングの問題を解決できます。たとえば、Esokoは市場情報（特定の商品の価格、市場の場所など）を代理店と農家に送信し、商品バイヤーとつなげます。[62] [59]これらのマッチングプラットフォームはすべて、小規模農家がバイヤーと調整し、地域と世界の両方のバリューチェーンに参入するのに役立ちます。[63]最後に、デジタル技術は、生産者から消費者への生産物の販売だけでなく、金融市場と投入市場でのマッチングも促進できることに注意することが重要です。
- 商業市場における取引コストの削減：電子商取引プラットフォームに統合されているか、モバイルマネー口座、電子ウォレットなどに統合されているかにかかわらず、デジタル決済は農業市場における取引コストを削減します。安全で迅速な金銭取引の必要性は、特に農村部で顕著です。さらに、デジタル決済は銀行口座、保険、クレジットへの入り口となります。[64]分散型台帳技術やスマートコントラクトを使用することは、商業市場における信頼関連の取引コストを削減するもう1つの方法です。[65] [63]多くの小売企業や食品企業がIBMと提携し、食品の安全性とトレーサビリティに関連するブロックチェーンのパイロットを開発しており、アリババは中国とオーストラリア/ニュージーランド間の農産食品電子商取引における詐欺を減らすためにブロックチェーンをテストしています。[63]
- 政府サービスにおける取引コストの削減：デジタル決済は、政府による農業補助金の支給を効率化することもできます。2011年、ナイジェリア連邦農業農村開発省は、携帯電話の電子ウォレットに肥料補助金のクーポン券を配布し始めました。2013年までに、全国の430万人の小規模農家に配布されました。[66]以前のプログラムと比較すると、電子クーポン券はコストを削減しました。2011年から2013年にかけて、肥料を受け取る小規模農家1人あたりのコストは、225～300米ドルから22米ドルになりました。電子バウチャーはより多くの小規模農家にも届き、2011年の60万～80万人から2013年には430万人に増加した。[66]このプログラムの第2フェーズでは、ナイジェリア政府はナイジェリア農業支払いイニシアチブ（NAPI）を開発し、補助金情報を保持し、ローンや助成金へのアクセスを提供するPIN対応IDカードを配布した。[67]農業補助金のための他の電子ウォレット/電子バウチャーシステムは、コロンビア、[68] [69]ルワンダ、[66]ザンビア、[70]マリ、ギニア、ニジェールで存在または試験運用されている。[71]補助金コストの削減に加えて、政府はデジタル技術を活用して時間を節約できる。エストニアがe-IDとX-Roadシステムを導入したとき、農業補助金の申請に要する時間は1人あたり300分から45分に短縮された。[72]
単一のデジタル農業技術が、個別の市場の失敗を 1 つ解決することはめったにありません。むしろ、デジタル農業技術のシステムが連携して、多面的な問題を解決します。たとえば、電子商取引は、特に農村部での買い手と売り手のマッチングの難しさ、および対面での現金取引に伴う高い取引コストという 2 つの効率性の問題を解決します。
公平性
デジタル農業は、より公平な農産物バリューチェーンの構築に有望です。デジタル技術は取引コストと情報の非対称性を削減するため、小規模農家の市場へのアクセスをさまざまな方法で改善できます。
金融包摂
デジタル農業技術は、いくつかの理由から、農家の信用、保険、銀行口座へのアクセスを拡大することができます。第一に、デジタル技術は、農家と金融機関の間に存在する情報の非対称性を軽減するのに役立ちます。貸し手が農家の信用限度額や保険料を決定するとき、通常、農家がどのようなリスクを負っているかはわかりません。デジタル技術は、農家の予想されるリスクを確認するコストを削減します。ケニアの会社M-Shwariは、顧客の電話とモバイルマネーの記録を使用して信用力を評価します。[73] FarmDriveやApollo Agricultureなどの組織は、農家のローン適格性を計算する際に、衛星画像、天気予報、リモートセンサーデータを組み込んでいます。[74] [75]ドローン画像により、農家の物理的資産や土地利用を確認できます[76]また、RFID技術により、利害関係者は家畜を監視できるため[77]、保険会社は農家のリスクを理解しやすくなります。すべての場合において、低コストのデジタル検証により、貸し手の不確実性、つまり「この農家はローンを返済するのか？」や「この農家はどのようなリスクに直面しているのか？」という質問が軽減されます。より明確になります。
第二に、デジタル技術は農家と金融機関の間の信頼関係を促進する。リアルタイムのデジタル通信プラットフォームやブロックチェーン/分散型台帳技術/スマートコントラクトなど、さまざまなツールが信頼関係を築く。セネガルでは、デジタル化されたサプライチェーン追跡システムにより、農家は米を担保にして、作付けに必要な融資を受けることができる。貸し手は、リアルタイムのデジタル追跡により、収穫後の過程で製品が紛失または損傷していないことを保証できるため、米を担保として受け入れる。[78]
市場参入
仲買業者は、農家の収穫物や家畜を購入する際に、しばしば法外な賃料を徴収するが、これにはいくつかの理由がある。第一に、遠隔地の小規模農家は公正な市場価格を知らない可能性がある。その結果、仲買業者（通常、市場の状況や価格についてより詳しい情報を持っている）は、大きな市場力と利益を獲得する。[79]ペルーの中央高地で実施された調査によると、携帯電話のSMSで市場価格情報を受け取った農家は、情報にアクセスできない農家に比べて販売価格が13～14％上昇した。[80]第二に、小規模農家は大規模生産者に比べて収穫量が少ないため、仲買業者との交渉力が不足している。小規模農家が集約したり協同組合を結成して一緒に製品を販売できれば、より大きな影響力を持つことになる。Digital GreenのLoopアプリなど、オンラインプラットフォームや携帯電話は集約を促進できる。[81]第三に、生産者と最終消費者を結びつけることで、仲買業者の独占力を排除し、生産者の利益を上げることができる。[57]効率性のセクションで述べたように、電子商取引やその他の市場連携プラットフォームは、小規模農家を世界中の消費者と直接結びつけることができます。
デジタル農業から生じる潜在的な不平等
デジタル技術は市場へのアクセスや情報の流れを円滑にできるが、既存の不平等を悪化させないという保証はない。さまざまな制約により、さまざまな農家がデジタル農業を導入できない場合、恩恵を受けるのは権力者だけになる可能性がある。
- 大規模農場：デジタル農業技術に多額の先行投資が必要な場合、十分な資産と信用へのアクセスがある大規模農場だけがそれを採用するでしょう。[51]たとえば、大規模農場はコストが高いため、精密農業技術を採用する可能性が最も高いです。[82]しかし、自動化機械化は、依然として人間の制御を必要とする機械で見られるような、少数だが大型の機械ではなく、より多くの小型の自律型機械に焦点を当てるようになっています。[83]この傾向により、農場の規模に応じて先行投資がより均等になるため、小規模農場は大規模農場とより均等にデジタル農業に参加できるようになります。
- デジタル格差：情報通信技術（ICT）へのアクセスが不平等なため、デジタル農業の導入が不平等になり、その結果、デジタル農業から得られる利益も不平等になる可能性があります。デジタル技術に特定のスキルが必要な場合、そのような機会を活用できる立場にあるデジタルリテラシーの高い農家に利益がもたらされる可能性があります。 [84] [85] [86]
- ジェンダー：ICTへのアクセスにおけるジェンダー格差[87] [49]と農業バリューチェーンにおけるジェンダーギャップ[88]を考えると、男性の方がデジタル農業を採用する可能性が高いようです。[51]したがって、デジタル技術は農業分野におけるジェンダーの不平等を永続させる可能性があります。[89]
- 非熟練労働者：農場での生産性の向上、特にデジタル化された自動化と精密農業による生産性の向上は、低熟練労働者の雇用を脅かす可能性があります。[11] OECDによると、農業は自動化の影響を最も受けるセクターの1つであり、 [90]マッキンゼー・グローバル・インスティテュートは、自動化によりメキシコでは農業労働者の15％、ドイツでは30％が失業すると予測しています。[91]
- 農業関連企業とサービス提供者：ビッグデータへの依存度が高まると、農業関連企業や情報サービス提供者と農家の間の力関係の差が拡大する可能性がある。[21] [28]小規模農家がデータにアクセスできず、またデータを管理できない場合、大規模なバリューチェーンの担い手（スーパーマーケットなど）やデータ収集者に対する交渉力を失う可能性がある。[92]
環境
世界資源研究所によると、天然資源の効率を高めることは「持続可能な食糧の未来にとって最も重要なニーズ」です。[34]農場での効率のセクションで述べたように、可変レートの栄養施用、可変レートの灌漑、機械誘導、可変レートの植え付け/播種を含む精密農業は、一定の収穫量に対する農業投入物の使用を最小限に抑えることができます。[93] [94]これにより、資源の浪費と、温室効果ガス（GHG）の排出、[ 94]、土壌浸食、[96]、肥料の流出などの環境への悪影響を軽減できます。[39]たとえば、Katalin et al. 2014は、精密雑草管理に切り替えると、EU-25諸国で最大3万トンの農薬を節約できると推定しています。[97] González-Dugo et al. 2013年の研究では、柑橘類の果樹園の精密灌漑により、一定の収穫量を維持しながら水の使用量を25％削減できることがわかった。[98] Bassoら2012年は、可変量の肥料散布により、収穫量や純収益に影響を与えることなく窒素散布と浸出を減らすことができることを実証した。[99]
しかし、精密農業はリバウンド効果により農場の天然資源の枯渇を加速させる可能性もある。投入効率の向上は必ずしも資源の保全につながるわけではない。[100]また、経済的インセンティブを変えることで、精密農業は環境政策の有効性を妨げる可能性がある。「精密農業は、逸失利益という形で限界削減費用の上昇につながり、生産者の政策への反応を低下させる可能性がある。」[100]言い換えれば、汚染を一定に保つと、精密農業によって農家はより多くの生産量を生産できるようになり、その結果、削減費用が高くなる。
農場外では、デジタル農業は環境監視と食品システムのトレーサビリティを改善する可能性があります。環境、健康、廃棄物の基準への準拠を認証するための監視コストは、デジタル技術によって低下しています。[101]たとえば、衛星画像やドローン画像は土地利用や森林被覆を追跡できます。分散型台帳技術は信頼できる取引とデータ交換を可能にします。食品センサーは温度を監視し、保管中および輸送中の汚染を最小限に抑えることができます。[51]これらの技術を組み合わせることで、デジタル農業トレーサビリティシステムを形成でき、関係者は農産物をほぼリアルタイムで追跡できます。デジタルトレーサビリティは、環境面やその他の面で多くの利点をもたらします。
- 食品廃棄物の削減：1年間に生産される食品カロリーのうち、25％が農場生産から消費者の間で廃棄されています。[34]トレーサビリティシステムは、供給側の弱点、つまり農場の下流で食品が失われる場所と、どれだけの量が廃棄されるかをより適切に特定するのに役立ちます。[102]「農場から冷蔵庫まで」牛乳を追跡する牛乳パックなどの新しいデジタルイノベーション[103]は、消費者により正確な賞味期限を提供することで、需要側の廃棄に対処できます。
- 消費者の信頼：食品の安全性、品質、真正性を確保することは、高所得国では重要な規制要件となっている。農産食品の特性を認証するためにRFIDタグとブロックチェーン技術を使用することで、消費者にほぼリアルタイムの品質信号を提供できる可能性がある。[63]
- 生産者の福祉の向上：環境認証を活用できる生産者は、製品をプレミアム価格で販売できる可能性がある。[39] [104]ブロックチェーン技術により、「持続可能」、「オーガニック」、「フェアトレード」などのラベルへの信頼が高まる可能性がある。[63]
環境を整える
マッキンゼーの産業デジタル化指数によると、米国では農業部門はデジタル技術の導入が最も遅い。[105]農場レベルでのデジタル農業の導入は国内および国によって異なり、導入は技術によっても異なる。精密農業の導入はむしろ遅いと特徴づける人もいる。[106] 2010年から2012年にかけて、米国ではトウモロコシと大豆の作付面積の30～50%で精密農業技術が使用された。[82]技術によって導入が異なると指摘する人もいる。農家によるGNSSガイダンスの利用は急速に増加しているが、変動率の高い技術導入が農場の20%を超えることはめったにない。[107]さらに、デジタル農業は農場内の精密ツールに限定されず、これらのイノベーションは通常、先行投資が少なくて済む。農業におけるICTへのアクセスの拡大とeコマース市場の急成長は、農場の下流でのデジタル農業の導入増加にとって良い兆候である。[51]
個々の農家の有用性、使いやすさ、費用対効果に関する認識は、デジタル農業の普及に影響を与えます。[108]さらに、デジタル農業の普及を可能にするより広範な要因には、以下が含まれます。
デジタルインフラ
いくつかのデジタル技術は、携帯電話のカバー範囲やインターネット接続が限られている地域でも運用できるが、農村部のネットワークカバー範囲はデジタル農業の成功に重要な役割を果たす。 [51] [109] 先進国と発展途上国の3Gおよび4G携帯電話のカバー範囲には大きな隔たりがあり、通話の切断、遅延、信号弱などの問題が農村部での通信の有効性を妨げている。[110]国がインフラの課題を克服したとしても、ネットワーク接続のコストにより、小規模農家、貧しい農家、遠隔地の人々が排除される可能性がある。 デジタルデバイスとデジタルアカウントにも同様のアクセシビリティと手頃な価格の問題が存在する。 2016年のGSMAレポートによると、調査対象となった69か国の7億5000万人以上の農家のうち、約2億9500万人が携帯電話を持っていたが、携帯電話とモバイルマネーアカウントの両方を持っていた人はわずか1300万人だった。[111]ネットワークカバレッジには依然としてギャップがあるものの、近年ICTアクセスは急増している。 2007年には、発展途上国でインターネットを利用している人はわずか1％でしたが、2015年には40％になりました。2005年から2015年の間に30倍に増加したモバイルブロードバンドの加入者が、この成長の大きな要因でした。[112]農業改革の重要な推進力として、デジタルインフラのさらなる開発が必要ですが、ICTへのアクセスの増加は進歩を示しています。
経済における農業の役割
国の農業部門の重要性と構造は、デジタル農業の導入に影響します。たとえば、穀物ベースの経済には、主要な野菜生産者とは異なる技術が必要です。自動化されたデジタル対応の収穫システムは、穀物、豆類、綿花には理にかなっているかもしれませんが、機械化または自動化された収穫への大規模な投資を正当化するのに十分な価値を生み出すのは、ほんの一握りの特殊作物だけです。[55]農場の規模も技術の選択に影響します。規模の経済により大規模な投資が可能になるからです[110]（たとえば、精密農業は大規模農場で採用される可能性が高い）。[82]一方、ICTと電子商取引に焦点を当てたデジタル農業ソリューションは、小規模農家が主流の経済に利益をもたらすでしょう。平均的な農場の規模が1ヘクタール未満の中国では、[113]アリババの顧客間の電子商取引プラットフォームである農村淘宝網が、巴菊県のメロン生産者が全国で農産物を販売するのに役立っています。[110]農業に従事する人口の割合、農場密度、農業機械化率などの他の構造的要因も、さまざまな地域がデジタル農業をどのように導入するかに影響を与えます。
人的資本
デジタル農業の到来から利益を得るためには、農家は新しいスキルを身につけなければならない。ブロンソン（2018）が指摘しているように、「農村部の労働者にインターネット技術スキル（コーディングなど）を訓練することは、明らかに農業の「近代化」の重要な部分である」。[16]デジタル経済への統合には、基本的なリテラシー（読む能力）とデジタルリテラシー（デジタルデバイスを使用して福祉を向上させる能力）が必要である。多くの場合、デジタルコンテンツの恩恵を受けるには、英語のリテラシーまたは他の広く話されている言語に精通していることも必要である。[114]デジタル農業の開発者は、音声メッセージ付きのICT [49]や現地語の普及ビデオなど、これらの障壁を回避する方法を考案してきた。[50]しかし、すべての農家がデジタル農業の恩恵を受けられるようにするには、人的資本開発へのさらなる投資が必要である。
イノベーションという形で人的資本を育成することも、デジタル農業の普及にとって重要である。[51]知識とスキル集約型のプロセスであるデジタル農業のイノベーションは、「大規模農業」企業と研究大学に集中していると考える人もいる。[115]しかし、小規模起業家を「行動の中心」と表現する人もいる。[21] 2018年、農業技術のイノベーションは19億ドルのベンチャーキャピタルを集め、この分野は過去10年間で大幅に成長した。[116]デジタル農業は「構造的、制度的、経済的障壁」のために少数の先進国に集中している可能性があるが、[115]農業技術の新興企業はアフリカ、[117] [118] [119]カリブ海および太平洋地域、[120]アジア、[110]ラテンアメリカでも大幅な成長を遂げている。
政策と規制環境
デジタル農業が普及するためには、各国政府、多国間組織、その他の政策立案者が明確な規制枠組みを提供し、利害関係者がデジタル農業ソリューションに投資することに自信を持てるようにする必要がある。インターネット以前の時代を想定した政策は、「スマート農業」の発展を妨げている[121]し、規制の曖昧さも同様である。[6]さらに、家族経営の農場について議論する際に個人データとビジネスデータの境界が曖昧なため、データ規制が複雑になっている。[122]未解決の規制上の疑問は主にビッグデータに関するもので、次のようなものがある。
- データのプライバシーとセキュリティの確保：農家は誰が自分のデータにアクセスできるかについて懸念を抱いている。[123] [124]彼らの懸念は政府によるデータの使用にまで及んでおり、ドイツの農家は「データセキュリティの欠如と公的機関に対する過度の透明性」を報告している。[125]学者たちは政策立案者に対し、農業データのプライバシーとセキュリティに対処するよう繰り返し求めている。[126]
- データの所有権について:欧州議会調査局によると、「農家が自分の畑で生成されたデータを所有していることは明らかです。」[127]ドイツ農業協会なども同様です。[125]しかし、実際には農家は自分自身や自分の農場に関するデータを管理していません。[124]
利害関係者の信頼を高める規制を設けることに加え、政策立案者はデジタル農業を公共財の提供に活用することができる。まず、国連の農業と栄養のためのグローバルオープンデータ（GODAN）は、農業データへのオープンアクセスを基本的権利として求めている。[128]利害関係者が「データサイロ」内で活動するのではなく、つまり競争を恐れて誰も情報を共有しないのではなく、オープンデータソース（適切に匿名化されている場合）はコラボレーションとイノベーションを促進することができる。[21]オープンソースデータは、農家とデータを収集する大規模農業企業との間の力関係の不均衡を再調整することができる。[28]第二に、政府はデジタル農業の研究開発に資金を提供することができる。ビッグデータ分析ツールが「公共の領域に入り、企業の利益だけでなく公共の利益のために機能するためには、公的機関による資金提供と開発が必要である」[28] [16]英国、[129]ギリシャ、[130]およびその他の国の政府は、すでにデジタル農業への大規模な投資を発表している。政府は、開発途上国で小規模農家向けのデジタル農業プロジェクトを促進するために、官民の研究開発パートナーシップに参加することもできる。[112]最後に、デジタル農業技術、特にトレーサビリティシステムは、環境コンプライアンスの監視、補助金の適格性の評価などを改善することができます。[51]
最後に、政府と国際社会が相互補完的な投資を行うことで、デジタル農業を促進する環境を強化することができます。デジタルインフラの改善、地域の状況に適したデジタル農業技術の選択、人的資本/デジタルスキル開発への投資により、政策立案者はデジタル農業を支援することができます。[51]
研究環境
米国では、デジタル農業の研究は主に米国農務省傘下の国立食品農業研究所（NIFA） [131]と、それより少ない額ではあるが国立科学財団[132]によって資金提供されている。これらの資金提供組織が協力して、IoTや人工知能をデジタル農業に応用する2つの大規模な研究所が設立された。
- iot4Ag: 精密農業のためのモノのインターネット、NSFエンジニアリング研究センター[133]
- COALESCE: 持続可能なサイバー農業システムのためのコンテキスト認識学習[134]
持続可能な開発目標
プロジェクト・ブレークスルーによると、デジタル農業は農家に農場に関するよりリアルタイムの情報を提供し、より良い意思決定を可能にすることで、国連の持続可能な開発目標の推進に貢献できる。技術は土壌の健康状態を理解することで作物の生産量を向上させる。農家は作物に使用する農薬を減らすことができる。土壌と気象の監視は水の無駄を減らす。デジタル農業は理想的には農家が土地から最大限の生産を得られるようすることで経済成長につながる。農業雇用の喪失は、製造業や仕事に必要な技術の維持における新たな雇用機会によって相殺できる。デジタル農業はまた、個々の農家が協力して作業し、技術を使用してデータを収集・共有することも可能にする。[135]そして若者がデジタル農家になりたいと願うことが期待されている[136]。
参考文献
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外部リンク
- 土壌センシング