投資家は注目すべきです：ロボティクスが農業を席巻しています

前近代では、経済活動の大部分が第一次産業、すなわち農業、畜産、その他の食料生産によって支えられていました。産業革命に伴い、経済はまず工業、次にサービス業が主導するようになりました。その結果、食料生産という重要な役割は依然として担っているものの、第一次産業は経済的には次第に見えにくくなりました。

重要な要因の一つは農業の機械化です。アフリカのような貧しく開発が遅れた地域では、農業が人口の大多数の生計手段であり、GDPの最大15％を占めることもあります。一方、米国などの国では農業はGDPの1％未満です。

• 数千エーカーに及ぶ大規模な単一栽培が拡大し、多様な生態系（生垣や複数種など）に取って代わっています。
• 化学肥料への大規模な依存。
• 農薬や除草剤の集中的使用が生態系への損害と水質汚染を引き起こします。
• 深耕、肥料、殺菌剤、そしてますます大型化するトラクターの重さによる圧縮により土壌肥沃度が低下しています。
• 作物の生物多様性が低下し、数種の品種が全生産量の80〜90％を占めることが多くなっています。
• 生産される食料の栄養価が低下しています。

これは持続可能ではありません。ミツバチの個体数は「コロニー崩壊症候群」に脅かされています（おそらく農薬が原因）。さらに、利益も上がらず、農家に大きなプレッシャーがかかっています。農家は一般人口に比べて自殺率がはるかに高い。国連食糧農業機関（FAO）は、2050年までに土壌の90％が危機に瀕すると警告しています。そして、ほとんどの土壌が枯渇・不毛になるにもかかわらず、食料生産は2050年までに70％増加しなければなりません。

これはかなり暗い光景です。しかし、すでに解決策があり、現在実装が進んでいます。

次のステップへ

これはすべてが否定的というわけではありません。産業農業は世界人口の急増にもかかわらず、飢餓を大幅に減少させました。また、人間の労働を科学や教育といったより生産的な仕事に振り向けることができました。

しかし、産業農業が苦手とし、改善が難しい点がいくつかあります：

• 化学薬品を使わない除草・害虫管理。
• 特に果物や繊細なベリーの収穫・摘み取り。
• 耕作地の小さな区画ごとのカスタマイズされた管理。
• 貴重な水資源を無駄にしない最適な灌漑。

これまでの解決策は、無視して化学処理に頼るか、安価な移民労働力を利用して（果実の摘み取り）解決するかのどちらかでした。生態学的・倫理的観点から、同じ慣行を維持することは容認できません。

幸いなことに、ロボティクスが農業をより持続可能にするために登場しています。

果実の摘み取りが、灼熱の太陽の下で背中を壊したり過熱したりしないスマートロボットによって行われ、ディーゼル駆動の大型トラクターが太陽光で走る小型自律走行ドローンの群れに置き換えられ、畑が常に飛行ドローンによって監視され、農薬や除草剤が熱湯やロボットアームに置き換えられる未来を想像してください。

良いニュースは、農業業界全体がこれを実現しつつあることです。小規模な熱意あるスタートアップだけでなく、バイエルのような産業大手もが取り組んでいます。また、2021年12月にフランスで開催されたような世界的な農業ロボティクスフォーラムもあります。分野全体で進展が見られますが、いくつかのセグメントに分類できます。

ロボティック・ピッキング

Advanced.farmは6本のロボットアーム、機械ビジョン、吸盤を使用して、人的介入なしで優しくリンゴを収穫しています。夜間でも作業でき、24時間365日の収穫スケジュールが可能です。また、人間の収穫者の5倍の効率を持つイチゴ収穫機も設計しました。したがって、夜間に稼働すると少し不気味に見えるものの（下図参照）、実際には安全で効率的です。

Fieldworkroboticsは、ドイツの機械メーカー Bosch と提携し、柔らかい果実の摘み取りロボットを開発しています。ラズベリー、カリフラワー、トマトなどの壊れやすい果物や野菜に特化し、先進的なロボットアームを使用しています。

ロボティック除草・害虫管理

Ecorobotixは、機械ビジョンと精密散布を組み合わせ、使用する農薬・除草剤の量を最大95％削減するロボットを開発しました。畑全体に散布するのではなく、化学物質が必要な植物だけを対象にします。これにより農業から化学物質を完全に排除できるわけではありませんが、総使用量とそれに伴う汚染を大幅に減らすことが期待されます。

Naio Technologiesは、むしろフィールドから除草剤を完全に排除することを目指しています。軽量（1.5トンで、車と同等）の自律ロボットが畑を走行し、小さなブレードで雑草を粉砕または根こそぎにします。LIDAR、GPS誘導、機械ビジョンを用いて自律走行し、作物と雑草を識別するため、監視は不要です。

さらに進んだ例として、農機具大手ジョン・ディアのパートナーであるBlue River Technologyがあります。機械学習と機械ビジョンを用いて畑のすべての植物を識別します。そのため、ロボットは雑草を除去するだけでなく、レタスのような作物を間引くこともでき、人手を介さずに総収量を増やし、「9〜10人分の作業を行う」ことができます。以下の動画で詳しく見られます:

(同様の機械ビジョンを用いた間引きと除草は、Vision Robotics、Ekobot、Aigroでも行われています)。また、多くの他のスタートアップもステルスモードで活動しているか、まだ始まったばかりであると考えられます。

ロボティクスによる灌漑

Osiris Agricultureはフランスの企業で、灌漑ロボットを開発しました。自律走行し植物のニーズを識別することで、用水量を30％削減し、夏季にはヘクタールあたり農家の作業時間を7時間節約します。

ロボティクスによるモニタリング

Precision Hawkはドローンを使用して作物の健康状態をモニタリングし、マルチスペクトルセンサーを活用しています。これらのドローンは可視光だけでなく赤外線も読み取り、あるエリアが潅水を必要としているかの情報を提供します。また、世界最大のドローンメーカーであるDJIと提携し、任意のドローンをモニタリングドローンに変換できるアプリを提供しています。

ロボティクスのその他の応用

他にも多くの応用例があります。例えば、Beefreeagroを用いた牛の管理では、牛の位置と数を自律的に把握できます。また、病気の早期兆候を検知し、すべてのフェンスやゲートが正しく機能しているかを監視します。

ロボットは再森林化にも活用できます。Biocarbon Engineeringは、ミャンマーのマングローブ林再生テストで、数分で数百本の樹木を植えるために飛行ドローンを使用しました。この方法は、海岸線や山岳地帯などアクセスが困難なエリアで特に効果的です。

花などの栽培が屋内で行われることが多いため、Roboplantのような温室用植栽ロボットも存在します。

特別な言及

すべての畑が何マイルも続く平坦な列になっているわけではありません。多くの畑は斜面にあったり、ブドウ園や混合作物のように複雑な構成を持っています。そのためのロボットもあります。The Slopehelperは戦車のようにトラックで移動し、装着した機器に応じてほぼすべての作業（散布、刈取り、除草、マルチング、さらには果樹園やブドウ園で手作業の摘み取り作業者を支援）を行うことができます:

多機能ロボットが標準となり、植栽、灌漑、害虫管理、除草、摘み取りなどを1台に統合することが一般的になると考えられます。これらのスタートアップがいくつかのテックリーダーに統合されたり、ジョン・ディアやバイエルといった既存の農業コングロマリットに吸収される可能性があります。

最後に、農家ではなく自宅で食料を栽培したいガーデニング愛好家かもしれません。時間や体力がなく自分で庭仕事ができない、あるいは農業ロボットの実演を自分で見てみたいという方は、オープンソースのFarm.Botをご覧ください。3m×6mまでの面積を「たった」3,995ドルで自律的に植え付け、除草、散水、施肥します。

結論

ロボットは農業においてまだ始まったばかりで、今後も定着していくでしょう。労働は食料生産コストの主要要素であり、ロボットは食料を手頃な価格に保ち、より良い農業慣行を促進するのに役立ちます。数十年後には、現在の農業慣行が破壊的で短視的であると見なされ、生物多様性を保護し汚染を削減するはるかに高度なロボ農業手法と比較されるでしょう。

ロボットは時間とともに多くのトラクターに取って代わり、農業のやり方を根本的に変える可能性があります。これは業界の既存企業にとって脅威であると同時に機会でもあります。したがって、投資の観点からは、ロボ農業を受け入れ、約世紀前の機械化と同様に根本的な変化に適応できる農業ビジネスにのみ投資するのが最善です。

賢明な投資家は農業分野に注目し、特にデータ分析を活用しロボティクスを活かしている企業に目を向けるべきです。