AIが農作物生産をより持続可能なものにできる?

目新しい技術を実際に農地へ活かすには、協調的な研究努力が必要です。新しい論文はそのために必要な計画を示しています。

文:Emma Bryce
2024年5月17日

ホバリングするドローン、ロボット除草機、精密施肥など、地球にとってより低コストで、より多くの食料を生産できるよう設計されたテクノロジーによって、私たちの農業のやり方は大きく変わるかもしれません。

ボン大学の研究グループ、PhenoRobは、技術の進歩を妨げているいくつかの大きな研究ギャップを埋める必要があると指摘しています。彼らは世界中の研究者の間で必要とされる分野横断的なコラボレーションを含め、これらのギャップを埋めるためのガイドブックを作成しました。

例えば、世界の数少ない農場では、畑をスキャンするドローンが、個々の植物の病気を検出し、植物の健康と生産性を定量化するのに十分な高解像度で作物を観察しています。データは急速に蓄積されていますが、本当のインパクトを与えるためには、植物の遺伝学、気象条件、土壌の種類、農法に関するデータセットと統合する必要があります。

その他の面では、世界中の農場で誰がスマートテクノロジーを使っているのか、それはどのような種類のテクノロジーなのか、そしてどこで最も普及しているのかを記録する必要があります。また、農家が自分の土地にテクノロジーを導入する動機、あるいはそれを阻むものは何か、そして、例えば金銭的なインセンティブなどを通じて、テクノロジーの導入を促進するにはどうすればよいか理解する必要があります。

スマート・テクノロジーはすでに農場で持続可能性を向上しています。数ある中の一つの例としては、ロボットによる精密除草機があります。これは、一部の雑草を選択的に抜き取り、他の雑草は収量を脅かすことなくそのまま残すことができます。このような効率的な除草は、化学薬品の使用を最小限に抑え、土壌をより無傷のまま残すことができます。研究者たちは、雑草の種類を分類・検出し、引き抜くべき雑草や残すべき雑草をロボットに指示できる高度なデジタル・ライブラリーを使い、この現実に近づきつつあります。

PhenoRobでは、ドローンで撮影したリモートセンシングデータと、土壌や植物から直接採取した実地測定データを組み合わせて窒素レベルを測定しています。このデータをもとに、さまざまな条件下で土壌に施用する窒素の最適量を決定し、廃棄物や流出、環境への悪影響を最小限に抑えるモデルを構築しています。

農業は現在、世界の温室効果ガス排出量の3分の1を占めています。このチームは、農業のやり方を合理化し、投入資材を減らし、自然のためのスペースを再び作ることで、テクノロジーがこのような環境へのダメージの一部を回復させる役割を果たすことができると考えています。

出典:Storm et. al. “Research priorities to leverage smart digital technologies for sustainable crop production.” European Journal of Agronomy. 2024.
画像: Leonid/Adobe Stock