機械化農業

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、より洗練された電動機器や機械に至るまで、機械や設備を使用して農業作業を行うことです。^[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、鍬や鋤などの道具の使用例が数多く見られます。産業革命以来、機械の導入が進んだことで、農業は労働集約型ではなくなりました。

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の牽引、電動機械化、デジタル機器、そして最終的には人工知能（AI）を備えたロボット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、林業の管理が可能になり、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、農村部の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、数え切れないほどの種類の農機具、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、収穫量を増やすために、衛星画像や衛星ナビゲーション（GPSガイダンス）と組み合わせてコンピューターも使用します。新しいデジタル機器は、診断と意思決定を自動化するために、電動機械を補完したり、さらには置き換えたりすることが増えています。^[2]

機械化は、都市化と工業経済の大きな要因の 1 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、農産物の品質を向上させることもあります。その一方で、特に総合的ではなく近視眼的に適用された場合、環境の悪化(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。

ジェスロ・タルの種まき機（ 1701年頃）は、作物の収穫量を増やし、種子を節約する機械的な種まき機で、イギリスの農業革命において重要な要素でした。^[4]

農業が始まって以来、脱穀は手作業で行われ、多大な労力を必要とした。1794年に発明されたが、数十年は広く使われなかった脱穀機は、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た刈り取り機（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、レーキと結束機があった。1890年までに、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、レーキと結束することができた。^[6]

1880年代には、刈り取り機と脱穀機が組み合わされてコンバインが作られました。これらの機械は、馬やラバの大群が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採用されました。固定された脱穀機に一時的な電力を供給するために、車輪で自力で動く蒸気機関がありました。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て、自動車を作ることを思いつきました。^[7]

1900年代初頭に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）以降さらに普及しました。当初、刈り取り機やコンバイン収穫機は馬やトラクターのチームによって牽引されていましたが、1930年代には自走式コンバインが開発されました。^[8]

この時代の農業雑誌に掲載された動力付き機械の広告は、経済的な議論で馬牽引方式に対抗しようと全力を尽くし、トラクターは「動いているときだけ餌を食べる」、トラクター1台で多くの馬の代わりをすることができる、機械化によって1人の人間が1日にこなせる仕事量が以前よりも増えるといった共通のテーマを称賛した。米国の馬の数は、農業と輸送が内燃機関に転換された1920年代に減少し始めた。米国でのトラクター販売のピークは1950年頃だった。^[9]労働力が節約されたことに加え、これによって以前は荷役動物の飼育に使われていた多くの土地が解放された。^[10]米国で農業生産性が最も高まったのは1940年代から1970年代で、この時期の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、緑の革命の恩恵を受けていた。^[11]

1950年代までにトウモロコシ、小麦、大豆、その他の商品作物を生産する米国の農家は、ほとんどの労働者を収穫機やコンバインに置き換え、穀物を効率的に刈り取り、収穫できるようにしていたが、農産物の生産者は、顧客の要求する傷のない外観を維持するために、製品の傷みを避けるために、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の継続的な供給は、機械化の必要性をさらに抑制した。国境警備隊の強化とメキシコ経済の改善により、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、業界では機械化の使用が増加している。^{[12]機械化の支持者は、機械化は生産性を高め、}食品価格を低く抑えるのに役立つと主張する一方で、農業労働者の擁護者は、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に導入されている。^[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、世界中で果物や野菜の生産にはほとんど使用されていない。^[13]

トラクターの大規模な導入はアメリカ合衆国で始まり、1910年から1960年の間にトラクターが約2,400万頭の荷役動物に取って代わり、農業の主な動力源となった。^[14]イギリスでは1930年代に初めてトラクターが使用され始めたが、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非常に急速に進み、動物による牽引は完全に取って代わられた。^[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、さらには引き金となり、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、多くのアジア諸国やラテンアメリカ諸国でも動力付き機械が増加した。^[13]

サハラ以南のアフリカは、過去数十年間にモーター駆動の機械化が進んでいない唯一の地域です。^{[17] [18]} 11カ国で行われた調査では、この地域の機械化の低さが証明されており、調査対象となった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％であることがわかりました。残りの世帯は、簡単な手持ち工具（48％）または動物駆動の機器（33％）を使用しています。^[18]

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に与える悪影響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高まり、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与える影響は、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、失業は生まれないだろう。^[19]自動化は農業雇用を刺激することもできる。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。農業自動化は社会の構造的変革の一部であり、農業労働生産性の向上により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しい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、政府が自動化に対して歪んだ補助金を支給することに反対している。^[2]また、FAOは、自動化によって雇用と所得が守られ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、自動化を導入しやすい環境づくりに集中し、特に小規模農業生産者、女性、若者が自動化を導入できるようにし、移行期間中に職を失う可能性が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]

種まき機で行います。種の植え付けは季節によって異なります。

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、茎ごとに成熟速度が異なるため均一な収穫が難しく、収穫が難しい作物です。^[21]光線センサーを使用して背の高い茎を識別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、生産量が2005年の年間5000万～6000万ポンドから2015年には9000万ポンド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5000人から2015年には1500人に減少しました。^[22]

2014年現在、プロトタイプの唐辛子収穫機がニューメキシコ州立大学で試験運用されている。ニューメキシコ州の青唐辛子は現在、すべて畑の作業員によって手摘みされている^[23]。唐辛子の鞘は傷みやすいためである^[24] 。最初の商業利用は2015年に開始された。この機器は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補うのに役立つと期待されている。^{[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％が、主に柑橘類キャノピーシェーカーマシンを使用して機械で収穫されています。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損傷のため、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桃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コストの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桃の収穫量の12％が機械収穫される予定です。^[28]直接顧客向けに販売される新鮮な桃は、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] USDAが開発した、木についたまま乾燥し、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、経済的に機械化が進んでいる。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％を占めた。しかし、果物は繊細な性質を持っているため、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。ロボットは3台のカメラを使用して収穫可能なイチゴを識別し、収穫可能であると識別されると、機械化された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、高床式の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用し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す。^{[12] [更新が必要]}

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にかなりのコストがかかりますが（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％）、梱包と販売のコストの方が大きな懸念事項であり（総生産コストの44％）、そこでコスト削減の取り組みが行わ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 年の夏、カリフォルニアでは多くの収穫機に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する光電スキャナーが装備されていました。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機能し、無数の農場労働者が職を失い、賃金カットや労働時間の短縮も起こりました。最も大きな打撃を受けたのは移民労働者でした。^[32]機械の厳しさに耐えるために、自動収穫機に合うように新しい作物の品種が育てられました。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繁殖させました。しかし、それでも何百万ものトマトが衝撃によるひび割れで傷つき、大学の育種家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、設備購入のための資金を得るには規模が不十分で、10年以内に、州内の4,000軒のトマト缶詰農家のうち85%が廃業した。このため、カリフォルニアではトマト産業が集中し、「現在では国内のトマト製品の85%を占めている」。単一栽培の畑では害虫が急速に繁殖し、「毎年400万ポンド以上の殺虫剤」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多大な影響を与えた。^[32]

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 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。