新時代の農地投資で精密農業が果たす役割

キース・バルター
マネージング・ディレクター、エコノミック・リサーチ

ジャスプリート・ オーレーク
シニア・ナチュラル・リソース・エコノミスト

ウェイイー・ツァン、Ph.D.
シニア・アグリカルチュラル・エコノミスト

新世代の農業システムは、収穫量の向上とコスト削減という投資家の一般的な目標を満たしつつ、気候変動への適応にも有効です。

農業テクノロジー（アグテック）はこの数十年間に飛躍的な進歩を遂げ、収穫量の向上と水や肥料など投入物の効率化に大きく寄与しました。近年、米国の農業生産性の動向は様々な要因によって変動し、それが市場の反応や価格動向に大きく反映されています¹。今後は、収穫量の伸びの鈍化が予想されています²。足元での農産物価格と農業従事者の所得の回復を背景に、精密農業を含む新しいアグテック分野への投資の可能性が開かれています。新世代の農業システムは、収穫量向上とコスト削減という従来の目標のみならず、気候変動への適応を追求する上でも有効です。

気候変動リスクの認識が広まるにつれて不確実性が高まり、収穫量の増加傾向が続くという見通しに陰りが生じています。持続可能な食料確保を実現できるかどうかは、農業システムの効率性と耐久性を向上させる精密農業技術の導入に大きくかかっています。

精密農業による新たな水準の効率化

アグテックとは、農業、園芸、養殖にテクノロジーを使用することです。精密農業はアグテックの重要な要素であり、資源を最大限効率的に使用し、投入物（水、肥料、種、除草剤、殺虫剤）の使用を減らすためのツールとプロセスの開発と改良に重点を置いています。GPSを利用した土壌や収穫量のマッピング、レーザー技術を用いた整地用機械、GPSによるトラクター誘導システム、可変作業技術といった精密農業の技術と機器によって農業従事者は作業を極めて高い精度で調整でき、新たな水準での高い効率性を実現できます。

水の安定供給とコストは、米国の作物増産を成功させるために必要な中心的な課題です。特に水が制約されている乾燥地域や、それ以外の地域でも降雨量が少ない時期には重大な問題となります。米国の灌漑農地は1890年の300万エーカー未満から、2017年には5,800万エーカーに拡大し、灌漑農地は米国の耕作地全体の24%を占めました³。2017年に灌漑農地のうち最大の作付面積となったのはトウモロコシと大豆で、それぞれ全体の21%と16%を占めました。この数十年間におけるこうした灌漑農地の大幅拡大を可能にしたのは、灌水技術の発達でした。米国では1969～2017年に、灌漑用水量の平均が1エーカー当たり2.0エーカー・フィートから1.5エーカー・フィート未満にまで減少しました（注：1エーカー・フィートは、1エーカーの面積を1フィートの深さで覆うのに必要な水量）⁴。

耕作地全体を水で満たす湛水方式のような重力式灌漑方式から圧力式灌漑（点滴灌漑やスプリンクラー灌漑）システムへの移行は、この30年間に灌漑農地の1エーカー当たりの水使用量を大幅に削減する上で重要な役割を果たしました。圧力式灌漑システムは1984年には灌漑農地全体の37%を占めるにすぎませんでしたが、2018年には72%まで増加しています。

米国における圧力式灌漑システムを使用する農地面積の拡大
重力式灌漑と圧力式灌漑を使用する米国の農地 

灌漑技術と運営方法は継続的に進化し、向上しています。土壌などの状態に合わせて細かい精度で調整しながら潅漑する精密灌漑やGPS、モニタリングや自動化システムといった精密農業技術の進歩が現在の灌漑の効率性向上の原動力となっています⁵。点滴灌漑システムはこの数年で進化し、ポンプやバルブは個々の植物が必要とする水量に応じて手動または自動で調整できるようになりました。耕作地の土壌、肥料の供給、地形、作物の成長が場所によって差異があることから灌漑が必要とされ、精密灌漑システムによって生産者はこうした差異に対処し、水資源の保全と収穫量の向上を実現しています。

モニタリング装置のデジタル情報を遠隔操作によって収集・処理することで、灌漑プロセスの制御と効率性が向上します。GPSソフトウェア・プラットフォームと土壌水分計を併せて使用することで、耕作地独自の地形、土壌の水分、その他の耕作地の状況に関する情報収集が可能になります。気象状況に関するリアルタイム・データも、生産者が水管理についてより的確な判断を下す上で役立ちます。これらのシステムは、タブレットやスマートフォンによる遠隔操作が可能で、どこからでも効率的な水管理を行うことができます。

精密農業と第三の波

精密農業は、現代的な農業に生じている第三の波の重要な要素です。最初の波（農業の機械化）は1700年代に始まり、「緑の革命」と呼ばれる第二の波は1964年頃に到来しました⁶。この20年間における収穫量の驚異的な増加を可能にしたのは、遺伝子技術の向上や干ばつに強い品種の開発をはじめとする様々な要因ですが、農業生産における精密農業の進歩も重要な役割を果たしました。

トウモロコシや大豆の収穫量の増加は、精密農業導入の拡大と強い正の相関を示しています。米国のトウモロコシの平均収穫量は1997～2010年に28%上昇し、米国のトウモロコシ生産における精密農業の利用は同期間中に3倍以上に増加しました。同様に、米国の大豆の平均収穫量は10%上昇し、大豆耕作地における精密農業の導入率は5倍近く上昇しました。

大豆生産における精密農業の普及に伴う収穫量の増加（1996～2012年）
USDAによる大豆の収穫量と精密農業の導入率

*ブッシェル：主に穀物の計量に用いられる単位。1ブッシェルは約35リットル。

トウモロコシ生産における精密農業の普及に伴う収穫量の増加（1997～2010年）
USDAによるトウモロコシの収穫量と精密農業の導入率

灌水以外に幅広く導入されている精密農業の採用技術には、GPSを使用した農業機器の誘導システムやGPS土壌マッピング、可変作業技術を使用した水・肥料等の投入（施用）が含まれます。以前にUSDAが公表した2013年の米国におけるトウモロコシ、米、大豆、ピーナッツ耕作地の導入率は、GPS誘導システムが45～55%、GPS土壌マッピングが25%、変動作業技術（VRT）による肥料等の施用が20%でした⁷。GPSを活用した誘導システムは、過剰および過小散布を減らし、種まきを改善することによって生産コストの低減を可能にします。土壌マッピングはより実用的なデータを農業従事者に提供し、VRTは収穫量マップや土壌マップから得るGPSデータまたは誘導システムを使って、農業従事者が肥料、化学薬品、殺虫剤の施用をカスタマイズできるようにします。USDAは2013年のAgricultural Resource Management Survey（ARMS：農業資源管理調査）の発表以降、精密農業技術の導入率の最新データを公表していません。

また、2020 Precision Agriculture Dealership Surveyによる独自調査では、2017～2020年の米国の農場への精密農業の継続的導入についての情報を公表しています。USDAの調査と完全には一致していませんが、この調査の推定によると米国の農業者による3種類の技術の導入は継続的に拡大し、推定導入率は誘導システムが66%、土壌マッピングが52%、施肥のVRTが57%となっています⁸。今積極的に開発中で、今後導入される余地が大きい新技術として、ドローンによる画像データ取得、人工知能の利用、収穫と播種のロボティクスが挙げられます。

精密農業の環境へのメリット

米国の農業セクターでは精密農業技術の積極的な導入が今も進んでおり、農業は効率性向上とコスト削減を実現しています。さらに、精密農業の利用拡大は水、化石燃料、肥料、除草剤の使用量を減らすことで経済的メリット以外に、環境への恩恵ももたらします。肥料の最適な使用によって栄養素の流出を減らし、除草剤の使用を減らすことで既存の駆除法に耐性を持つ雑草の亜種の生育が抑制されます。温室効果ガス排出量も減少します。耕作地における農業機械の経路短縮を可能にするGPSによる誘導システムによって燃料が削減され、水不足問題には必要に応じた灌水を行うことによって対処します。

Association of Equipment Manufacturersが2021年に公表した報告書「The Environmental Benefits of Precision Agriculture in the U.S.」によると、精密農業技術の採用がさらに拡大すると、米国の年間作物生産量は6%増加し、同時に農業セクターにおける化石燃料の使用は16%削減、水使用量は21%削減されます⁹。同調査は、施肥の効率が14%、除草剤施用の効率が15%向上すると推定しています。精密農業によってもたらされる環境および気候変動の影響緩和効果は、将来の導入ペースの加速や、特に研究開発費をはじめとする政府の資金援助、潜在的な利用者へのトレーニング・プログラムや情報の収集および配布を正当化する論理的根拠の1つとなります。

先進的アグテックの導入拡大が将来の農業生産に不可欠

今後、アグテックの発展への投資と精密農業技術の導入拡大への継続的なコミットメントが、向こう20～30年に世界の農業業界が直面する課題に対処するための重要な要素になると思われます。精密農業技術は、農業従事者の財務体質のレジリエンシーを高め、地域の食料不足の問題解決に寄与すると同時に、環境を改善し、農業セクターの気候変動への適応をサポートする可能性を秘めています。

8月の世界農業需給予測（WASDE）によると、世界のトウモロコシ生産量は2021年度に過去最高に達する見通し
主要生産国におけるトウモロコシの予想年間生産量

2021年度の世界のトウモロコシ生産量は、米国とブラジルの生産量が増加したことから、6%増加して過去最高の118,600万トンに達すると予想されます。2021年度（2021年9月～2022年8月）の米国のトウモロコシ生産量は、主に収量がトレンド水準を回復したことにより、4%増の37,500万トンと予想されます。ブラジルの2020年度（2021年3月～2022年2月）の生産量は、降雨量不足により二期作の作付けが遅れたことから、2019年度から15%減少し、8,700万トンになると推定されます。ブラジルの2021年度（2022年3月～2023年2月）の生産量は、作付面積の拡大と干ばつ状況からの回復により、35%増の11,800万トンと予想されます。アルゼンチンのトウモロコシ生産量は、2020年度（2021年3月～2022年2月）に8%減の4,800万トンとなった後、2021年度に収量が通常の水準まで回復したことから、生産量は9%増加して5,100万トンに達すると予想されます。中国の生産量は前年比微増の26,800万トンと予想されます（2021年5月～2022年4月の年度）。

8月のWASDEによると、世界の大豆生産量は2021年度に過去最高を更新
主要生産国における大豆の予想年間生産量

2021年度の世界の大豆生産量は、前年比6%増の38,400万トンと予想されます。米国の大豆生産量は、作付面積と平均収量の増加により、5%増の11,800万トンと予想されます（2021年9月～2022年8月の年度）。ブラジルの生産量は、作付面積の拡大により、2020年度（2021年2月～2022年1月）が7%増の13,700万トン、2021年度（2022年2月～2023年1月）が5%増の14,400万トンと予想されます。ブラジル通貨の下落により、大豆生産の収益性は大幅に向上しています。アルゼンチンの大豆生産量は2020年度（2021年4月～2022年3月）に6%減の4,600万トンとなった後、2021年度（2022年4月～2023年3月）は13%増の5,200万トンになると予想されます。

米ドルは競合国通貨に対してわずかに下落
米ドルと農業国通貨の四半期為替レート（2006年第1四半期（1～3月期）を1として指数化）

米国と貿易相手国との金利差が縮小したことから、2021年第2四半期（4～6月期）に米ドルは米連邦準備制度理事会（FRB）の貿易加重米ドル指数を基準としてわずかに下落しました。米ドルは対カナダドルで1.5%下落、対ロシアルーブルで3.3%下落しました。いずれの通貨もエネルギー市場の回復により上昇したものです。ブラジルレアルは、世界のコモディティ市場の回復とブラジルのGDP成長率の上昇により、第2四半期初めに予想を超える上昇となりました。オーストラリアドルは第2四半期に、足元の対米ドルでの各国通貨下落基調に追随したものの、オーストラリア準備銀行が7月初めにテーパリングを進める暫定措置を講じたことから、やや上昇しました。米ドルはアルゼンチンペソに対してもわずかに上昇しました。世界的に経済活動が再開し、効果的なワクチン接種が進み、競合するほとんどの通貨で金融政策は緩和的であることから、2021年は米ドルはボラタイルな状況が続くことが予想されます。

米国のトウモロコシ輸出は2021年第2四半期（4～6月期）も増加傾向
主要生産国のトウモロコシ輸出量の4四半期移動平均

世界の2021年第2四半期のトウモロコシ輸出量は、中国からの需要の増加と降雨量不足によるブラジルの供給逼迫を背景に増加しました。米国のトウモロコシ輸出量は前年同期比66%増、前期比12%増の1,700万トンとなり、輸出量の増加に最も大きく寄与しました。ブラジルの輸出量の4四半期移動平均は、前年に過去最高を記録したこと、また降雨量不足により2020年度にブラジルのトウモロコシ在庫が急減したことから、前年同期比で6%減、前期比5%減の900万トンとなりました。ブラジルでは、マットグロッソ州とパラ州を通り、複数の大手穀物貿易会社が拠点を置くミリティトゥバの河川ターミナルを終点とするハイウェイBR-163の舗装が、将来の穀物輸出の重要な追い風になります。アルゼンチンの輸出量の4四半期移動平均は前年同期比10%減少し、前期比でわずかに減少して800万トンとなりました。

米国の大豆輸出量は2021年第2四半期（4～6月期）に減少
主要生産国の大豆輸出量の4四半期移動平均

米国の2021年第2四半期の大豆輸出量は前期比でわずかに減少しました。米国の大豆輸出量の4四半期移動平均は1,700万トンで、前期比で3%減少したものの、前年同期比で41%増加しました。ブラジルの大豆輸出量の4四半期移動平均は21,000万トンで、前期比でわずかに増加し、前年同期比では8%減少しました。中国の養豚業者の収益性低下により中国向け大豆輸出量は減少しました。アルゼンチンの大豆輸出量の4四半期移動平均は前期比39%減、前年同期比65%減の90万トンとなりました。アルゼンチンでは高インフレ経済の下での利益低下を避けるため、生産者による大豆の売り控えが広がっています。

中国からの需要により一年生作物価格は上昇
一年生作物価格

2020年第2四半期（4～6月期）に米国のトウモロコシ、小麦、大豆価格はすべて、旺盛な中国向け輸出需要と世界的な供給の逼迫により上昇しました。トウモロコシ価格は前年同期比78%上昇して5.74米ドル／ブッシェルとなり、上昇幅は最大となりました。大豆価格は前年同期比73%上昇して14.40米ドル／ブッシェルとなりました。小麦価格は前年同期比32%上昇し、6.25米ドル／ブッシェルとなりました。

2020/2021年度は市場がバランスを探る中、ナッツ類の価格動向はまちまち
米国のナッツ類の年間平均生産者価格

2020/2021年度はアーモンドが豊作であったため、価格は下落しました。2020年の米国のアーモンド生産量は推定30億ポンドで、2021年は32億ポンドと予想されています。2020/2021年度（2020年8月～2021年7月）は出荷量が好調であったにもかかわらず、価格は下落しました。2021年6月までの輸出量は、前年3月までの年度を31%上回りました。2020年度のクルミ価格は38%下落し、0.61米ドル／ポンドとなりました。USDAは、2020年度（2020年9月～2021年8月）のクルミの収穫高は前年同期比20%増加すると予想しています。クルミの輸出も好調で、2021年6月までの輸出は前年度から18%増加しました。ピスタチオの収穫高（殻付きベース）は10億ポンドの大台に到達しました（2020年度：2020年9月～2021年8月）。ナッツ類の中では比較的未成熟な市場であるピスタチオの価格は、生産量の増加が続いているにもかかわらず、上昇すると予想されます。ピスタチオ生産はやや集中的であるため、アーモンドやクルミ生産者よりも市場で価格が決定される傾向が高くなっています。2021年6月までのピスタチオ輸出量は前年度から14%増加しました。

2021年第2四半期（4～6月期）のNCREIF一年生作物インデックスのリターンと現金収入は増加
NCREIF一年生作物インデックスのトータルリターン（年率、%）

2021年第2四半期のNCREIF一年生作物インデックスのリターンは2.2%で、第2四半期のリターンとしては2008年以来最高となりました。好調な中国向け輸出需要と高水準の価格が農業者収入を押し上げました。USDAの農業者の収入・資産統計は、2021年の一年生作物現金収入が20%増加し、現金収入の伸び率は2007年以来最高になると予想しています。