研究・論文

Patrick Lubavu Kyamasa, Pascal Tshisuaka Kalombo, Aimée Mahamba Iyanabita, John Mbuyi Kamuena · European Scientific Journal ESJ · Democratic Republic of the Congo (Kinshasa)

本研究は、土壌劣化や不十分なインフラなどの脅威に直面するキンシャサの近郊農業におけるAI統合の生態学的実現可能性に影響を与える環境的、技術的、社会経済的決定要因を調査した。キムウェンザ地域の411人の農家を対象とした現地調査では、電力不足（78.83%）やデジタルリテラシーの欠如（54.99%）といった主要な構造的制約にもかかわらず、回答者の86.13%がAIを肯定的に見ていることが判明した。本研究は、持続可能なデジタル変革のためにこれらの制約に対処する先見的な公共政策が不足していることを強調している。

Kadima Muamba Donatien, Kabaubabo Kalombo Jean- Jacques, Mavula Kikwe Alexis, Kako Gbolo Etienne · International Journal of Innovative Science and Research Technology (IJISRT) · Democratic Republic of Congo (Kinshasa)

コンゴ民主共和国の周辺都市農業は自然降雨に大きく依存しており、乾季には最大50%の収量減少と作物の栽培期間が21日から45日への長期化が見られる。この研究は、キンシャサのグリーンビレッジにおいて、水利用を最適化するための自律型IoT灌漑システムの設計と実装を提案している。提案されたシステムは、リアルタイムの適応型灌漑を可能にし、水損失を削減し、生産を安定させることを目指している。

Hanna Kye Pohanes, Samantha Andrea Farinas, Maricar Cangayao, Jasmin Mae dela Peña, Chinie King Ho, Jonalyn Palconit, Jholan Hazel Tabance, Divina Gracia Cabaddu, Ryan dela Peña · Zenodo (CERN European Organization for Nuclear Research) · Philippines (Navotas City)

ナボタス市で行われたこの定性調査は、都市農業におけるエアロポニックスシステムの経済的実現可能性と市場性を探った。調査結果は、エアロポニックスが高い初期投資を必要とし、販売に必要な特定の重量基準を満たさない生産物、高いエネルギー消費、および高い設置費用といった課題に直面していることを示している。資源効率の高さや高収量といった利点があるものの、実行可能でスケーラブルなビジネスモデルとなるためには、システム効率と運用方法のさらなる改善が必要である。

Khushal Balram Muradi, V Siva Teja, Harshavardhan Mohan Totawar, Laxmi PS, Choudhari Balaji Keshavrao, Yogesh V Wayal, N Sravya, Jagmal P Khatana, Sruthi T, Deshmukh Sarita Babarao · International Journal of Advanced Biochemistry Research · Global

この研究は、垂直農法の技術と持続可能性に関する世界的レビューを実施しました。垂直農法は、土地と水の消費において従来の農業と比較して大幅な節約を示し、特に葉物野菜、ハーブ、一部の果菜類で高い生産性と品質を発揮します。しかし、高いエネルギー需要が持続可能性と経済的実現可能性に対する大きな障壁であり続けています。制御された環境下での作物改良、エネルギー効率の高いシステム設計、再生可能エネルギーの統合、持続可能性評価のための標準化されたフレームワークが重要な研究課題として挙げられています。

Thulisekari Prasanna, Guda Bhargavi, Murugesan Mohana Keerthi · Frontiers in Sustainable Food Systems · Global

本包括的レビューは、持続可能な食料システムにおける垂直農法と都市農業に関する文献を統合し、生産モデルと技術的進歩を特定する。実証研究の証拠は、これらのシステムが水と土地利用効率を改善し、収量安定性を高め、収穫後の損失を減らすことができることを示している。しかし、高い資本費とエネルギー価格、不十分な作物多様化、技術的複雑性、規制上の制約など、経済的実現可能性に影響を与える重大な課題が依然として存在する。

Malsha Samarasiri, Wei Ning Chen · Sustainable Microbiology · Global

本レビューは、都市型キノコ栽培の進歩、コンピュータ技術との統合、安全性に関する考慮事項、およびキノコと菌糸体ベースの食品の将来の食品としての可能性について論じている。都市型キノコ栽培システムでは、生物学的ハザード、マイコトキシン、重金属蓄積、潜在的なアレルギー誘発性などの主要な安全上の考慮事項がある。マクロ菌類菌糸体ベースの食品は新規食品と見なされ、新規食品安全規制の下で評価される必要がある。

Rui Ling, Sarah N. Strack, Anne Abbott, Haley Schneider, Aryn McLaren · Health Promotion Practice · Global

本定性研究は、ファーマーズマーケット、農産物直売所、地域支援型農業が関与する健康食品インセンティブ（HFI）プログラムにおける電子償還システムの導入における促進要因と障壁を調査した。HFIスタッフへの半構造化インタビューにより、煩雑な登録プロセス、技術的困難、能力不足を含む6つの促進要因と10の障壁が特定された。評価は、技術普及の地域化の必要性を強調した。

Yizhi Zhang · · Global

本報告書は、屋上温室の環境性能を体系的にレビューし、特にライフサイクルアセスメント（LCA）アプローチに焦点を当てています。レビューの結果、既存の研究は数が限られ、特定のケーススタディに焦点を当て、多様なLCA手法を採用しているため、研究間の比較が困難であることが判明しました。環境性能は文脈に大きく依存し、方法論的仮定に強く影響され、従来のLCAは温室の運用、作物の成長プロセス、およびホストビルディング間の動的な相互作用を捉えきれず、環境性能の不完全な表現につながっています。

Akhil S Anand, Hannes Pravida, Fredrik Fossan-Waage, Tormod Skorpe Skjolden, Giulia Robbiani, Younes Zahraoui, Emil Wolff Anthony, Jayaprakash Rajasekharan, Sissel Torre, Knut Asbjørn Solhaug, Sebastien Gros · Frontiers in Horticulture · Global

制御環境型農業である垂直農法（バーティカルファーミング）について、エネルギー市場との統合の可能性と課題を検討した論文。垂直農法は高い初期投資・運用コスト、とりわけ大きなエネルギー支出により経済的成立性が制約されていることを指摘した上で、再生可能エネルギー統合が進む電力市場（前日市場・調整力市場・柔軟性市場）に垂直農場が参加し、照明・空調のエネルギー使用を市場信号に応じて調整することで運用コスト削減や追加収益の可能性を論じた。一方で、変動照明に対する植物の応答についての理解不足を実装上の重大な障壁として特定し、小規模な実験室実験によってこの統合の課題を示した。

Paul Emile Tchinda, Thi-Thanh-Hiên Pham · Canadian Geographies / Géographies canadiennes 70(3) · Cameroon (one large and one medium-sized city)

都市農業は多くの持続可能性の議程に載る一方、アフリカ諸国の公共政策では無視されてきた。この研究は、カメルーンの大都市と中規模都市の2都市で、多段階（市域・近隣）の地図化と半構造化インタビューを組み合わせ、都市農業を把握する手法そのものの有効性を検証した。空間分解能5mのSPOT衛星画像による地図化は、2都市の農業実践の空間分布を大づかみに理解させる。一方で、作物の種類、新しく生まれている起業的な実践、栽培の時間的な変化といった特徴は衛星画像では見えず、現地での地図化とインタビューで初めて明らかになった。批判的リモートセンシングの議論を引き継ぎ、著者らは都市農業を描き出すための方法論の枠組みを提案し、「どの調査手法を選ぶかが都市農業の理解そのものを形づくるため、都市ごとの特性を踏まえて選ぶべきだ」と論じている。

Paul Β. Thompson · · Global

本稿は都市農業について論じ、都心部の食料品店の減少と、グローバル・ウェスト以外のメガシティにおけるさらなる脆弱性の予測が、異なる根底にある倫理的要請を示唆していると指摘しています。本稿は、都市農業の原型を農村のレジリエンスや持続可能な集約化とは対照的に、消費の道徳的重要性や将来世代ではなく現在のニーズに焦点を当てていると説明しています。また、ハイテク代替策を取り入れるものと、資本力のあるアクターの影響に抵抗するために地域の連帯を強調するものの二つの都市農業のビジョンを提示しています。

Gokulakrishnan G, Navaneetha Krishnan T, Tamilselvan D, S Sanjeevkumar, Devaganesh A, Janani N, K. Arunadevi, Balaji Kannan · Madras Agricultural Journal · Global

本レビューは、制御された環境で積み重ねられた層を利用し、資源使用量を削減して年間を通じて作物を生産する垂直農法を考察しています。垂直農法の環境的および経済的利点を評価しつつ、高いエネルギー需要や限られた作物多様性といった制約を批判的に検証しています。この研究は、その可能性にもかかわらず、垂直農法が高いエネルギー消費量による経済的実行可能性に関する課題に直面していることを強調しています。

Imran Ali Lakhiar, Haofang Yan, Tabinda Naz Syed, Chuan Zhang, Sher Ali Shaikh, Md Rakibuzzaman, Rahim Bux Vistro · Horticulturae · Global

世界的な無土壌栽培（SLF）システムの系統的レビューにより、都市および都市近郊における園芸のレジリエンス向上におけるその役割が特定された。SLFは節水や収量増加といった利点を提供するが、重大な課題に直面している。高い初期費用、多大なエネルギー需要、および専門的な技術的専門知識の必要性が、その広範な導入を依然として制限している。

Amjad Aljuhani, Rahaf Baghdadi, Wafaa Alzahrani, Deemah Aljuhani · · Saudi Arabia

この研究は、サウジアラビアにおける垂直農場の実現可能性を検討し、数理最適化を用いて最適な立地を特定した。AIMMSソフトウェアで開発された混合整数線形計画モデルは、インフラ適合性、水利用可能性、エネルギー消費を考慮した。結果として、リヤド、ジェッダ、ダンマーム、タブーク、ハミス・ムシャイトの5都市で7つの最適な場所が特定され、レタス生産の効率化とコスト削減が示された。しかし、高いエネルギー要件と初期投資コストという課題が依然として存在している。

Sadiq Ur Rehman, Muhammad Adeel Mannan, Muhammad Ahsan Shaikh, Muhammad Uzair · Memoria Investigaciones en Ingeniería · Pakistan

パキスタンでは、水不足や資源の非効率な利用といった農業課題に対し、IoTベースの太陽光発電スマート垂直農業システムが提案された。6週間のチェリートマト栽培試験では、このシステムは従来の栽培方法と比較して収量が60-65%増加し、エネルギー消費が40%削減され、水消費が28.57%減少した。しかし、試験規模が小さいことや長期的な環境影響データが不足していることが限界であり、コスト、メンテナンス、地域の制約といった普及のための課題に対処する必要がある。

Belghachi Mohammed · Advances in environmental engineering and green technologies book series · Global

AI、機械学習、センサー、IoTを統合したスマート灌漑システムは、作物のニーズと環境条件に合わせて水使用量を最適化し、農業用水管理を革新することを目指しています。これらのシステムは水保全や収量向上などの利点を提供する一方で、導入には高コスト、専門知識の必要性、データ管理の複雑さ、接続性の問題といった課題が伴います。将来の展望は、これらのシステムの有効性とアクセス性を高めるために、高度なAIモデル、より優れたセンサー、再生可能エネルギー、政策支援に焦点を当てています。

Nagwa Babiker Abdalla Yousif, Shadia Abdel Rahim Mohammed, Enaam Youssef, S. Behari · Sustainability · Sudan (Khartoum State)

スーダン、ハルツーム州オムドゥルマンのアルガムワイ地域で2022年から2023年にかけて女性農家100人を対象にインタビュー調査が行われた。この調査は、デジタル都市農業におけるジェンダー、テクノロジー、社会経済的公平性の交差点を検討した。土地所有の制限（45%）、信用へのアクセス制限（5%）、不十分な普及サービスといった構造的な不平等にもかかわらず、女性農家がイノベーションと持続可能性を推進していることが示された。デジタル都市農業は収入機会を提供し（76%が依存）、公平な参加の場となっているが、体系的な格差への対処が必要である。

Peng Gao, Shuochen Xiao, Fara Diva Mustapa · Climate Risk Management · Global

この包括的なレビューは、都市および周縁都市農業（UPA）に関する研究を、その利点、課題、気候変動緩和および適応努力の文脈で世界的に統合しました。レビューは、UPAが社会的交流を促進し、都市の微気候を改善し、都市ヒートアイランド現象を緩和し、不可欠な生態系サービスを提供できることを示しました。しかし、UPAは、限られた土地資源と土壌汚染、水管理の課題、および規制枠組みによって制約されています。

Monica Dutta, Deepali Gupta, Sumegh Tharewal, Deepam Goyal, Jasminder Kaur Sandhu, Manjit Kaur, Ahmad Ali AlZubi, Jazem Mutared Alanazi · IEEE Access · Global

本包括的研究は、書誌計量分析と比較分析を用いて、世界の食料安全保障のためのIoTベースの土壌なし農業の機会と課題を探求した。これらの先進的な農業手法は、生産性の向上や資源保全といった利点を提供する一方で、高額な初期投資、技術的依存、エネルギー消費といった重大な課題にも直面している。本研究は、この分野における現在の傾向と研究ギャップを強調している。

Marie Claire Uwase, Jean de Dieu Uwimana · Zenodo (CERN European Organization for Nuclear Research) · Rwanda (Kigali)

本論文は、ルワンダ、特にキガリの周縁都市地域におけるデジタル土地登記が女性の正式な農業信用へのアクセスをどのように媒介するかを分析する理論的枠組みを開発している。この枠組みは、形式的な法的平等にもかかわらず、デジタル化が信用評価アルゴリズム内の既存の家父長制バイアスを逆説的に固定化する可能性があると提唱している。デジタル土地ガバナンスはジェンダーに基づく信用格差に対する中立的な解決策ではなく、女性の共同体的な土地利用慣行を担保として体系的に過小評価することで、周縁都市農業における女性の金融包摂への障壁を強化する可能性があることを明らかにしている。

Noryana Ahmad Khusaini, Munifah Siti Amira Yusuf · Universiti Putra Malaysia Institutional Repository (Universiti Putra Malaysia) · Global

都市農業におけるデジタル記録管理の重要性がレビューされ、効率性、生産性、市場アクセス、経済的利益、持続可能性、環境的利益への影響に焦点が当てられている。このレビューは、デジタルスキルの不足、高い導入コスト、不十分な技術インフラ、限られた接続性、データプライバシー、セキュリティなどの課題を特定している。これらの課題は、都市農業におけるデジタル化の採用を妨げる要因である。

Tong Wu · Scientific and Social Research · Global

本研究は、生成AIが都市農業のインテリジェントな変革に与える影響を理論的および技術的側面から分析した。生成AIは生産最適化、マーケティング革新、農家教育に応用可能であり、資源利用効率と産業の持続可能性を高めることが示された。しかし、その広範な適用には、農業データサイロ、モデルの適応性、コスト、人材不足といった課題があり、政策、技術、人材を含む多方面からの協調的な支援が必要である。

Joseph Seong, H. Christopher Peterson, Simone Valle de Souza · Agribusiness · Global

この研究は、レタス生産のバイオエコノミックモデルを統合した多目的最適化モデル（IA-MOO）を用いて、都市型屋内農業（IA）の経済的および環境的持続可能性の可能性を評価しました。結果として、税引前利益（EBT）とエネルギー使用効率（EUE）は、短い生産スケジュール期間を除いて、一般的に相反する目的ではないことが示されました。

Mascha Gugganig · Science Technology & Human Values · Global

本稿は、新たな都市食料生産システムである垂直農法（VF）を普及させる専門家間の議論と内部意見の相違を探る。VFは省スペース性と天候からの独立性が推進される一方で、持続不可能性や、限られた種類の生鮮食品を生産するための高いエネルギーコストに関する議論に直面している。先駆者間の意見の相違は、VFが唯一の解決策ではなく、多くの解決策の一つと見なされていることを示唆している。

Aashna Sinha, Kailash Bisht, Digvijay Singh · · Global

本稿は、垂直水耕栽培を検討し、省スペース、水使用量の削減、植物成長促進微生物（PGPMs）による堅牢性の向上といった利点を指摘する。しかし、システムの生態学的影響は、培地、鉢、電力使用、輸送によって大きく左右されることも示された。本研究は、培地として繊維を使用し、プラスチック容器の代わりに紙を使用することで、温室効果ガス排出量と非生物的資源の減少を削減する大きな可能性を示唆している。