農業機械

農業機械は、農作業やその他の農業で使用される機械構造や装置を指します。手工具や電動工具からトラクターやトラクターが牽引または操作する農機具まで、さまざまなタイプの機器があります。機械は有機農業と非有機農業の両方で使用されます。特に機械化農業の出現以来、農業機械は世界の食糧供給に欠かせないものとなっています。

農業機械は、より高度なデジタル機器や農業ロボットを含む、より広範な農業自動化技術の一部とみなすことができます。^[1]ロボットは、あらゆる農業作業に含まれる3つの主要なステップ（診断、意思決定、実行）を自動化する可能性がありますが、従来の電動機械は、主に、観察と経験に基づいて人間が診断と意思決定を行う実行ステップのみを自動化するために使用されます。^[1]

歴史

産業革命

産業革命の到来とより複雑な機械の開発により、農法は飛躍的に進歩しました。^[2]鋭い刃で手で穀物を収穫する代わりに、車輪付きの機械が連続した帯状の穀物を刈り取りました。棒で叩いて穀物を脱穀する代わりに、脱穀機が穂と茎から種子を分離しました。最初のトラクターは19世紀後半に登場しました。^[3]

蒸気動力

農業機械の動力は、もともと牛などの家畜によって供給されていました。蒸気動力の発明により、ポータブルエンジンが登場し、後には、蒸気機関車の地上を這ういとこのような、多目的の可動式エネルギー源であるトラクションエンジンが登場しました。農業用蒸気エンジンは、牛の重労働を引き継ぎ、長いベルトを使用して固定機械に動力を与えることができる滑車も装備していました。蒸気動力の機械は、今日の基準では低出力でしたが、サイズと低いギア比のため、大きな牽引力を提供できました。蒸気動力の機械は低速だったため、農家はトラクターには「遅い、そして非常に遅い」という 2 つの速度しかないと言っていました。

内燃機関

内燃機関、最初はガソリンエンジン、後にディーゼルエンジンが、次世代のトラクターの主な動力源となりました。これらのエンジンは、自走式コンバイン収穫機と脱穀機、またはコンバイン収穫機 (「コンバイン」と略されることもあります) の開発にも貢献しました。穀物の茎を切断して固定式の脱穀機に運ぶ代わりに、これらのコンバインは、畑全体を連続的に移動しながら穀物を切断、脱穀、分離しました。

農業機械の種類

トラクター

現代の農場では、ほとんどの作業はトラクターで行われています。トラクターは、土地を耕したり、種を植えたり、その他の作業を行う機械である耕作機を押したり引いたりするのに使用されます。耕作機は、土をほぐしたり、雑草や競合する植物を駆除したりして、植え付けに適した土壌を整えます。最もよく知られているのは、1838 年にジョンディアによって改良された古代の耕作機であるプラウです。現在、米国ではプラウの使用頻度は以前ほど高くなく、代わりにオフセットディスクを使用して土壌をひっくり返し、ノミを使用して水分を保持するために必要な深さを稼ぐようになっています。

コンバイン

コンバインは、様々な穀物作物を効率的に収穫するために設計された機械です。コンバインの名称は、刈り取り、脱穀、収穫、選別の4つの別々の収穫作業を1つのプロセスに統合していることに由来しています。コンバインで収穫される作物には、小麦、米、オート麦、ライ麦、大麦、トウモロコシ、モロコシ、大豆、亜麻、ヒマワリ、菜種などがあります。^[4]

プランター

最も一般的なタイプのシーダーはプランターと呼ばれ、種を長い列に均等に植えます。列の間隔は通常 2 ～ 3 フィートです。一部の作物はドリルで植えられますが、ドリルでは 1 フィート未満の列に大量の種をまき、畑を作物で覆います。移植機は苗を畑に移植する作業を自動化します。プラスチックマルチが広く使用されるようになったため、プラスチックマルチレイヤー、移植機、およびシーダーは長いプラスチックの列を敷き、自動的に植え付けます。

噴霧器

植え付け後は、自走式噴霧器などの他の農業機械を使用して肥料や農薬を散布することができます。農業用噴霧器による散布は、除草剤、殺菌剤、殺虫剤を使用して作物を雑草から保護する方法です。カバー作物を散布または植えることは、雑草の成長を混合する方法です。^[5]

ベーラーおよびその他の農業用機器

作物の植え付け用干し草梱包機は、牧草やアルファルファを冬季用に保管できる形にしっかりと梱包するために使用できます。現代の灌漑は機械に依存しています。エンジン、ポンプ、その他の特殊な装置により、大量の水が広い土地に素早く供給されます。農業用噴霧器などの同様の装置は、肥料や農薬を散布するために使用できます。

トラクター以外にも、トラック、飛行機、ヘリコプターなど、農作物の輸送や機材の移動、空中散布、家畜群の管理など、さまざまな用途に活用されている車両があります。

新しい技術と未来

農業機械の基本的な技術は、過去 1 世紀でほとんど変わっていません。現代の収穫機や種まき機は、以前のものより性能が向上したり、若干改良されたりしているかもしれませんが、今日のコンバインは、昔から行われているのと同じ方法で穀物を刈り取り、脱穀し、選別しています。しかし、技術は人間が機械を操作する方法を変えています。コンピューター監視システム、GPSロケーター、自動操縦プログラムにより、最先端のトラクターや農機具は、燃料、種子、肥料の使用においてより正確で無駄が少ないものになっています。近い将来、 GPSマップと電子センサーを使用する無人トラクターが大量生産される可能性があります。

農業オートメーション

国連食糧農業機関（FAO）は、農業自動化を、農業作業における機械や設備の使用により、診断、意思決定、またはパフォーマンスを向上させ、農作業の重労働を軽減し、農業作業の適時性、さらには精度を向上させることと定義しています。^[1]^[6]

農業における技術の進化は、手作業の道具から動物の牽引、そして電動機械化、そしてデジタル機器へと進んできました。この進歩は、人工知能 (AI) を搭載したロボットの使用にまで至りました。たとえば、電動機械化は、耕作、播種、施肥、搾乳、給餌、灌漑などの作業を自動化し、手作業を大幅に削減します。^[7]デジタル自動化技術の出現により、診断と意思決定を自動化することが可能になりました。たとえば、自律型作物ロボットは作物を収穫して播種することができ、ドローンは情報を収集して入力アプリケーションの自動化に役立ちます。^[1]^[6]一方、トラクターは、畑に自力で種をまくことができる自動車両に変身することができます。< ref name= ":1"/>

米国農務省（USDA）の2023年の報告書によると、米国のトウモロコシ、綿花、米、モロコシ、大豆、冬小麦の50％以上が自動誘導システムを使用して栽培されていることが明らかになりました。テクノロジーを利用して農機具を自律的に操縦するこれらのシステムは、農家の監督のみを必要とします。これは、農業の自動化が実際の農業シナリオでどのように実装されているかを示す明確な例です。^[8]

オープンソースの農業機器

多くの農家は、新しいタイプのハイテク農機具を修理できないことに憤慨しています。^{[9]これは主に、企業が}知的財産法を利用して、農家が農機具を修理する法的権利（または修理に必要な情報へのアクセス）を持つことを妨げているためです。 ^[10] 2015年10月、自動車や農業機械を含むその他の乗り物のソフトウェアの検査と変更を許可する例外がDMCAに追加されました。^[11]

オープンソース農業運動には、ヨーロッパのネットワークであるFarm Labs ^[12] 、フランスの農家に道具の組み立てと修理方法を教える協同組合であるl'Atelier Paysan ^[13]^[14] 、フランスの農家に農業運営を管理するためのオープンソースソフトウェア（ SaaS ）を提供するオープンソース企業であるEkylibre [14] など、さまざまなイニシアチブや組織が含まれます。 ^[15]^米国では、MITメディアラボのOpen Agriculture Initiativeが、「透明性、ネットワーク化された実験、教育、および超ローカルな生産を可能にし、促進する技術のオープンソースエコシステムの作成」を促進しようとしています。^{[16]このイニシアチブは、}Personal Food Computerを開発しています。これは、「ロボットシステムを使用して、特殊な栽培室内の気候、エネルギー、植物の成長を制御および監視する、制御された環境の農業技術プラットフォーム」を作成するための教育プロジェクトです。これには、植物の表現型反応（味、栄養）を栽培に必要な生物学的、遺伝的、資源関連の環境変数（入力）にリンクする気候レシピのオープンデータセットを備えたオープンソースライブラリである^Open Phenom [17]の開発が含まれます。[ ^18]同じ遺伝子を持つ植物でも、生産される環境条件に応じて、色、大きさ、質感、成長率、収量、風味、栄養密度が自然に変化します。

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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組み込まれています。CC BY-SA 3.0（ライセンスステートメント/許可）の下でライセンスされています。テキストは、「In Brief to The State of Food and Agriculture 2022 – Leveraging Automation in Agriculture for transforming agrifood systems」（FAO、FAO）から引用しました。

参考文献

^ abcd 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。
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^ トラクター（車両）ブリタニカオンライン。2012年12月25日閲覧。。
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^ Koebler, Jason (2024-05-12). 「太陽嵐により、植え付けピークシーズン中に農家のトラクターGPSシステムが機能停止」。404 Media 。 2024年5月13日閲覧。
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外部リンク

1940 年代の干し草収穫に関する教育用映画、バーモント大学デジタルイニシアチブセンター図書館
世界の農業機械と農機具ディレクトリ
農業機械部門の経済状況 - VDMAレポート

[:1-1] 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。

[2] 農業工学ブリタニカオンライン。2012年12月25日閲覧。。

[3] トラクター（車両）ブリタニカオンライン。2012年12月25日閲覧。。

[4] Miu, Petre I. (2016).コンバイン収穫機：理論、モデリング、設計。ボカラトン、ロンドン、ニューヨーク：CRCプレス。ISBN 9781482282375。

[5] 「植物の雑草を防ぐ管理方法」。Successful Farming 2019-12-06 。2020-08-13閲覧。

[:2-6] 2022年食糧農業の現状の概要 − 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。ローマ：国連食糧農業機関（FAO）。2022年。doi ： 10.4060/cc2459en。ISBN 978-92-5-137005-6。

[:3-7] Santos Valle, S. & Kienzle, J. (2020). Agriculture 4.0 – 持続可能な作物生産のための農業ロボットと自動化機器。Integrated Crop Management No. 24。ローマ：国連食糧農業機関（FAO）。{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)

[8] Koebler, Jason (2024-05-12). 「太陽嵐により、植え付けピークシーズン中に農家のトラクターGPSシステムが機能停止」。404 Media 。 2024年5月13日閲覧。

[9] 「新しいハイテク農機具は農家にとって悪夢」Wired 2015年2月5日

[10] 「ジョンディア社が所有権という概念そのものを破壊することを許すことはできない」Wired 2015年4月21日

[11] アクセス制御技術における著作権保護システムの回避禁止の免除 http://copyright.gov/1201/2015/fedreg-publicinspectionFR.pdf

[12] rmlabs.org. 「これは農業研究と実験のためのオープンラボのネットワークの始まりです」。farmlabs.org 。2019年7月20日閲覧。

[13] ゲイラード、クリス。「ラトリエ・ペイサン」。ラトリエペイザン(フランス語) 。2019年7月20日に取得。

[:0-14] チャンス、クエンティン;マイヤー、モーガン (2017-06-06)。「自由な農業。オープンソースの農業の実践」。技術と文化。 Revue semestrielle d'anthropologie des Technique (フランス語) (67): 236–239。土井：10.4000/tc.8534。ISSN 0248-6016。

[15] “Ekylibre”. ekylibre.com . 2019年7月20日閲覧。

[16] 「グループ概要 ‹ Open Agriculture (OpenAg)」。MITメディアラボ。 2019年7月20日閲覧。

[17] 「プロジェクト概要 ‹ Open Phenome Project」。MITメディアラボ。 2019年7月20日閲覧。

[18] “recipe:start [OpenAg]”. wiki.openag.media.mit.edu . 2019年7月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年7月20日閲覧。