研究・論文

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。

Carlos Luiz Vieira · · Brazil

本研究は、ブラジルにおける保護栽培と水耕栽培を、環境変数の完全な制御と気候の季節性への依存排除を可能にする技術として分析する。これらの技術は、水消費量を80-95%削減し、露地栽培と比較して生産性を300-500%向上させ、農薬残留物を完全に排除する。しかし、本研究はこれらの技術の実施における課題も指摘しており、都市化の加速、水不足、気候変動の文脈における食料安全保障にとって重要であると結論付けている。

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。

Kpade O. L. Hounkpatin, Amadou Keïta, Jérôme Tondoh, Djéneba Djamila Traoré, Nouroudine Morou Hamadou, Aymar Y. Bossa, Yacouba Yira, Jean Hounkpè, Traoré Hortense Kagambèga, Olayemi Ursula Gaba, Djigbo Félicien Badou, Sarah Konaré · Water · Burkina Faso (Ouagadougou)

ブルキナファソのワガドゥグにある2つの市場園芸地で、スプリンクラー灌漑システムの放棄につながる社会技術的要因と、灌漑水量の変動が野菜の収量変動に与える影響を調査した。調査対象の農家50人のうち80%以上が、機器の故障とサポート不足のため2年以内にスプリンクラーシステムの使用を中止した。手動での水やり量の変動は作物の生産性の変動と関連しており、ある地点では不均一な水やりが主要な制約であることが判明した。

Jonas Sohn, Juliane Dziumla, Atiqah Fairuz Salleh, George Xydis · Sustainability Nexus Forum · Global

本研究は、資源ネクサス（RN）の視点から垂直農法（VF）を評価し、エネルギー、水、土地、材料間の相互依存性を強調した。VFは空間効率、節水、気候変動への耐性といった利点を提供する一方で、高いエネルギー需要、材料への依存、そして経済的実現可能性の課題を伴うことが示された。これらの相乗効果と制約の概要は、循環型水システムやハイブリッド再生可能エネルギーソリューションなどの緩和戦略を特定するのに役立つ。

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。

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。

Rita de Cássia Lisboa Ribeiro, Cecília Rocha, Andhressa Araújo Fagundes · Urban Planning · Brazil

統合的な文献レビューに基づき、ブラジルにおける地域支援型農業（CSA）が食料安全保障を促進する可能性が調査された。CSAは家族農家に安定した収入を保証し、社会的脆弱性を軽減する可能性があり、アグロエコロジーの影響を強く受けるため食料持続可能性を促進する重要な可能性が観察された。しかし、CSAはこの運動のエリート化という重大な限界に直面しており、健康的な食品を購入できるのは人口のごく一部に限られている。

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。

Jairo Guzman-Molina, Gustavo Carrazana-Rosales, Daniel Karthe, W. C. Tabares Rodríguez, Serena Caucci · Environmental and Sustainability Indicators · Colombia (Bogotá)

コロンビアのボゴタにおける都市・近郊農業（UPA）の持続可能性を評価するため、3,500世帯以上を対象とした詳細な調査から43変数を統合した複合指標（CI）が開発された。この調査はUPAが土壌保全と統合水管理においてボゴタの環境レジリエンスに大きく貢献していることを明らかにした。しかし、UPAは食料安全保障を約束する一方で、その非構造化されたバリューチェーンが経済的持続可能性への影響を制限している。

Ramírez Pérez, Norma Verónica, Padilla Medina, José Alfredo, Cárdenas Manríquez, Marcela, Araujo Rodríguez, Jessica Alejandra, Barranco Gutiérrez, Alejandro Israel, Prado Olivarez, Juan · Dialnet (Universidad de la Rioja) · Mexico

本稿は、メキシコにおける都市農業（AU）の技術的実現可能性、エネルギー効率、政治的および経済的実行可能性を、その利点、欠点、および無土壌栽培を促進する条件を考慮して分析しています。PRISMAプロトコルに基づく系統的レビューとメタアナリシスを用いたこの研究は、AUの技術的、経済的、エネルギー的実現可能性に関する科学的証拠を提供することを目的としています。AUがその発展と拡大を制限する技術的、政治的、経済的課題に直面していることを強調しています。

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。

Erwin Wisnubroto, Maurus Barrawiadi · JURNAL PERTANIAN · Indonesia (Batu)

インドネシアのバトゥ市における本研究は、PROMETHEE法を用いて、バトゥ、ジュンレジョ、ブミアジの3つの地区における農業生産の持続可能性を評価した。FGD、主要関係者へのインタビュー、二次統計データからデータを収集し、園芸野菜、バイオファーマ作物、観賞用植物、果樹、小規模農家労働力の5つの持続可能性指標を分析した。結果として、ブミアジ地区が最高の持続可能性純フロー値を示し、バトゥ地区はパフォーマンスの低下を示した。

R Mohammadzadeh · Proceedings of International Structural Engineering and Construction · Global

本研究は、構造化された文献レビューに基づく定性的な二次研究であり、建物に統合されたグリーンインフラ（GI）が都市の持続可能性に果たす役割を調査しました。調査結果は、GIが気候変動適応を支援し、空気の質を改善し、都市の生物多様性を促進し、エネルギー効率の高い設計を可能にすることを示しています。しかし、本論文は、コスト、メンテナンス、構造要件に関連する限界も認識しています。

Yasin Mohamed Ibrahim · Turkish Journal of Agriculture - Food Science and Technology · Somalia (Mogadishu)

ソマリアのモガディシュで行われた調査では、都市園芸の制約と機会を評価するため、都市農家からスノーボールサンプリングでデータが収集されました。その結果、気温、風、病害虫の発生、限られた灌漑用水が生産を著しく制限しており、特に露地栽培の農家は高い灌漑需要、病害虫の蔓延、買い手にとって魅力のない低品質の収穫物に直面していることが判明しました。温室は一定の保護を提供するものの、プラスチック温室は特に不適切な樋の高さと換気の悪さの問題を抱え、農家は極端な気温に対処するために原始的な方法を使用しています。

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。

Getachew Demissie Desta, Zeleke Gonfa Wordofa · International Review for Spatial Planning and Sustainable Development · Ethiopia

エチオピア・ロベ市の周辺農村ケベレへの空間的拡大の程度・速度・方向と、それが周辺部の農地保有者の権原保障に与える影響を検証した研究。世帯主202人からの社会経済データと、1987年・2002年・2020年のランドサット画像による空間データを用いた。分析の結果、市域は1984〜1994年に年率18.6%、1994〜2007年に11.3%、2007〜2020年に9.3%で成長し、面積は1984年の5.1km²から2020年の80.2km²へと全体で40.9%増加した。過去33年間で市街地は市の重心から南方9.91kmの地点まで最も急速に拡大し、市街化面積は1987年の4.38km²から2020年には27.9km²に達した。1987〜2020年の33年間で約10.2km²の農地が市街地に転換され、周辺部の農地所有者の48.9%が農地の約半分を失った。その結果、周辺部の土地所有者は立ち退きや低額での収用への懸念から権原に対する不安を抱いている。

Aikaterini Kouloumprouka Zacharaki, James Monaghan, Jennifer R. Bromley, Laura H. Vickers · Plants People Planet · Global

このレビューは、都市型生産システムにおけるイチゴ栽培の課題を特定しており、新規の都市農家は商業栽培者の専門知識を欠いていることが多いと指摘しています。一般的なボトルネックには、植物生理学、病原体管理、繁殖材料の選択、施肥、受粉、環境要件が含まれます。この知識のギャップは、都市システムにおいてイチゴが作物として放棄される結果につながることが示唆されています。

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。

Alexandre Chausson, Alison Smith, Ryne Zen-Zhi Reger, Brian O’Callaghan, Yadira Mori-Clement, Florencia Zapata, Nathalie Seddon · PLOS Climate · Global

この系統的レビューは、自然ベースソリューション（NbS）の経済的影響に関する66のレビューを分析した。ほとんどのレビューは収入と雇用に肯定的な結果を示したが、基礎研究を批判的に評価したレビューではより複雑な結果が報告された。これらの結果は、短期と長期の利益のバランス、市場状況、地域効果、補助金への依存、期待される経済的利益と実際の利益の不一致などの要因に影響された。NbSは代替案と同等かそれ以上の経済的成果をもたらし、食料安全保障や洪水防御などの広範な利益も提供するが、経済的、社会的、生態学的成果の監視改善と包括的な会計システムの開発が必要である。

Yevheniia Varyvoda, Taylor Ann Foerster, Joona Mikkola, Matthew M. Mars · Sustainability · United States (Arizona)

米国アリゾナ州南部で行われたこの多手法研究は、気候変動適応のための地域食品起業家（LFE）による自然ベースソリューション（NbS）の採用を調査した。調査結果から、既存のNbSは主に実践を通じて導入されており、経済的および技術的資源の制約を受けていることが明らかになった。NbSの優先的な適応経路として、資金調達、融資、知識の共同創造が特定され、LFEは気候問題への対処能力と収益創出の可能性に基づいてNbSを採用する可能性が高いことが示唆された。

Epsar Philip Kopteer, Olakunle Rufus Oladosu, Samuel Adeyemi Samson, Jasini Ali Alwadood, Olaide Monsur Aderoju, Bose Adetutu Ogwurike, Michael Nnaemeka Ihenacho, James Adah John, Philip Okoh Amodu, Nkechinyere Gift Nwagwu, Chikodili Evans Ezurike, Kamila Abba Tukur, Augustine Abah Odeh, Sumaiyat Abdullahi Kpanja, Halimat Ifedolapo Oriola, Vivian Ibrahim, Udya Aniya, Elizabeth Rizga Jackson, Kikelomo Oluwabukola Adebo · World Journal of Advanced Research and Reviews · Nigeria (Jos)

本研究は、2021年の衛星画像とGIS分析を用いて、ナイジェリアのプラトー州ジョス北部地方自治体ディリミ川沿いの農業活動における都市洪水の経済的影響を調査した。研究の結果、農地の喪失、飢餓、財産の喪失、貧困の発生率の高さが、農家に対する洪水の深刻な経済的影響として認識されていることが明らかになった。研究対象地域の農地利用は2.82%を占めていた。