1．はじめに

日本の農業において、少子高齢化や人口減少が進む中で生産性向上や効率化が求められている。特に、野菜と比べて栽培期間と収穫サイクルに長い期間が必要となる果樹栽培においては、高い品質を維持しながら生産コストを抑え、需要に応じた生産量を確保することが喫緊の課題となっている。

しかし、従来の農業技術の踏襲だけでは、少ない人数でムリ・ムダ・ムラをすべて解消することは困難であり、その限界を迎えつつある。そこで注目されているのが、ICT（情報通信技術）の活用である。ICTの導入により、生産現場における効率化や精密な管理を可能とし、持続可能な農業を実現することが期待されている。

本稿では、高齢化や人口減少、耕作放棄地の増加をはじめとする農業分野の課題先進エリアである鳥取県を例として取り上げ、地域の特産物である梨の生産現場におけるICT活用事例への評価および今後の展望について考察する。

2．背景

2.1．鳥取県の梨生産を取り巻く環境

2023年、鳥取県の日本なし収穫量は11,700tで全国5位となっている。就農者の高齢化や後継者不足に起因して、2001年の全国1位を最後として下落を続けている現状である[1]。

鳥取県は、2017年に「未来へつなぐ とっとり梨生産振興プラン」を策定（2019年一部改訂）し、販売額増加を目指しているが、栽培戸数および栽培面積は減少が続く見込みとなっている（図1）。

【図1】鳥取県の梨栽培面積、栽培戸数、販売額の将来見込み
（出典：鳥取県「未来へつなぐ とっとり梨生産振興プラン」（2020年2月）をもとに筆者作成　https://www.pref.tottori.lg.jp/secure/1196141/nashiplan-all.pdf）

2.2．ICT活用の必要性

梨の生産工程は、非常に多くの手間と専門知識を要するため、農家は長年にわたり経験と勘を頼りに栽培を行ってきた。しかし、昨今の異常気象や病害虫の発生リスクの高まりにより、これまでの方法だけでは対応が難しくなっている。

ICTの導入は、こうした課題に対する解決策の一つとして考えられており、生産工程の効率化とデータ駆動型のアプローチによる技術継承および生産物の高付加価値化に期待が寄せられている。

3．本稿の目的・位置づけ/アウトライン

本稿の目的と位置づけ、アウトラインを記すと以下のとおりとなる。

3.1 目的・位置づけ

本稿では梨の生産におけるICTの具体的な活用方法を評価し、それが生産の効率化や品質向上、技術継承にどのように寄与するかを分析する。また、現場での実際の取り組みとその成果をもとに、今後の課題や改善点を提示し、スマート農業の普及/発展に寄与することを目指す。

3.2．アウトライン

まず、鳥取県で梨を生産する農家へのインタビュー調査を実施し、現場課題を収集し、分類する。

次に、県の東部エリアおよび中部エリアでの実証実験で対象としたICTソリューションの技術仕様等や導入結果とその評価を明らかにする。

最後に、上記実証実験の結果を踏まえて、梨の生産におけるICT活用の今後についての提言を行う。

4.梨生産における現場課題

農家へのインタビューにより、梨の生産分野における課題を下記の4つに分類した。

4.1．課題1：定性的な観察からの脱却

農薬散布のタイミングや各種栽培工程の実施判断、果実の生育状況把握については、過去の経験や勘に基づいた定性的な観察となっており、同じエリア、同じ品種の栽培においても農家によって判断基準が異なっている。また、「経験と勘」の蓄積がなされていないため、新規就農者の参入の障壁となってしまっている。

4.2．課題2：情報のリアルタイム性と予測精度の向上

温暖化が進む現代において、現行の技術だけでは生育状況のリアルタイム把握や精度の高い予測には限界がある。また、特に収穫量に直結する黒星病[2]の発生については、病気が発生しないよう農薬の散布回数を増やす、または、発生後の手作業による葉や芽の摘み取りでの対策が主となっており、適切なリスク管理が求められている。

4.3．課題3：データの管理/分析方法の確立

各種栽培工程の実施判断は、気温/湿度/風速・風向/天気などを考慮して行われるが、これらの情報が個別に管理され、統合的に活用されていない現状がある。例えば、気温と湿度の情報入手先サイトと風速・風向の情報入手先サイトが異なっていることで、各種サイトを行き来する手間が生じてしまっている。異なるデータソースを一元管理し、視覚化するプラットフォームが求められている。

4.4．課題4：栽培工程の省力化、費用低減、技術導入の障壁解消

梨生産は、野菜や他の果樹栽培と比較して手間が多くかかる。また、水はけを考慮して傾斜地に圃場を構えている農家も多いため、この先、高齢化が加速することを考慮して多くの工程で省力化が求められている。また、直接稼働にかかるコスト以外の面では、農薬の高騰や技術・機器を新たに導入する際の費用の高騰が、特に小規模経営を行っている農家にとって離農/廃農を検討する原因になってしまっている。

5．実証実験におけるICT活用とその評価

上記課題に対応するため、鳥取県では、地域商社を中心として2019～21年に東部エリアにてICT活用の実証実験を行った。また、2023年から2カ年の計画で、NTT西日本を幹事企業として産官学金連携でコンソーシアムを発足させて、県の中部エリアにて社会実証に向けた実証実験が進行中である。ここでは、実証で検証されたICT技術を取り上げてその評価を明らかにする（図2）。

【図2】2019年～24年に実施された実証実験の目的および対応するICT技術
（出典：NTT西日本「鳥取県中部地区におけるスマート農業社会実装に向けた共同実証の開始について」（2023年3月）https://www.ntt-west.co.jp/newscms/tottori/12771/tottori_n20230303a.pdfおよび関係者インタビューをもとに筆者作成）

5.1．IoT気象センサー

IoT気象センサーを活用すると、圃場内に設置したセンサーが気温、湿度、降雨量、風速などの気象データを取得しクラウドに送信することで、手元のスマートフォンやパソコンからリアルタイムかつ精緻な気象データが閲覧できる。

2023年の鳥取県中部エリアで実施した実証実験では、センサーを設置した圃場と気象台のある市街地の気温（通常、農家はネットニュースやテレビの天気予報よりこちらの情報を参考とする）を比較すると、1日平均気温で1.1℃、最大で5℃強の乖離が見られた。

IoT気象センサーの導入により、急激な気温変化による霜害への事前対策など、天候に起因するリスクに即応し、果実への被害を最小限に抑えることができるようになる。

5.2．病害虫予察システム

農薬散布作業をナビゲートすることで、適期・的確な防除を可能にする梨の病害防除支援アプリとして病害虫予察システムがある。これは気象条件（気温/湿度）と過去の病害虫発生データに基づく独自のアルゴリズムによって、被害リスクを事前に通知するものだ。

2023年から鳥取県中部エリアで実施中の実証実験では、IoTセンサーとの連動により、気象条件が一定の閾値を超えた際に農家が警報を受け取ることができるため、農薬散布のタイミングを最適化することで黒星病被害の予防を目指した。実証期間が、2025年3月までの2カ年であり、その効果については検証中だが、同システムを本格導入した2024年度は前年度比で黒星病発生率に低減の傾向がみられた。

また、同システムにより農薬の使用量を削減し、農作物の品質向上と環境負荷の軽減が可能となることも期待されている。

※この記事は会員サービス「InfoCom T&S」より一部抜粋して公開しているものです。