研究・論文

Ionat; id_orcid 0000-0001-9080-2282 Zurr, Oron; id_orcid 0000-0002-2893-5364 Catts · UWA Profiles and Research Repository (University of Western Australia) · Australia

2022年2月にSymbioticAが発表した「日光、土壌、排泄物（脱）サイクル」プロジェクトは、農業技術（AgTech）と、日光、土壌、有機廃棄物といった自然要素を食料生産から排除しようとするその目的を探るパフォーマンス実験です。このプロジェクトは、持続可能な食料システムの前提が、生産手段が自然からますます乖離する代謝の亀裂の創出となるかどうかを考察しています。これは、技術的な農業における人間と自然の分離に疑問を呈することで、重大な環境的トレードオフを浮き彫りにしています。

Yiming Shao, Zhugen Wang, Zhiwei Zhou, Haojing Chen, Yuanlong Cui, Zhenghuan Zhou · Sustainability · Global

垂直農法は高いエネルギー消費とコスト、社会的受容の欠如といった課題に直面している。本研究は、計画的行動理論モデルを用いて、マイクロ垂直農法に対する一般市民の受容度を調査した。結果として、垂直農法を利用する行動意図の全体平均は3.9であり、中立（3.00）を上回るものの、肯定的（4.00）には達していないことが示された。

Megat Nabil Irwan Megat Amerudin, Siti Khatijah Nor Abdul Rahim, Nasiroh Omar, Mohd Suffian Sulaiman, Amir Hamzah Jaafar, Raseeda Hamzah · IAES International Journal of Artificial Intelligence · Global

本研究は、都市農業における水灌漑スケジューリングを解決するため、動的ドメイン変換アプローチ（DTA）を採用し、動的な不確実性に対応し、非最適なスケジュールを回避することを目指した。提案モデルは3つの異なるデータセットでテストされた。結果として、動的DTAを使用しない場合、すべてのインスタンスでコストが高くなることが観察され、DTAがより高品質なソリューションを生成し、アドホックな変更を考慮したリソーススケジューリングにおいてより効果的な方法であることが示された。

Norma Wong, Marte C. W. Solheim · Edward Elgar Publishing eBooks · Norway

本事例研究は、ノルウェーにおけるトゥグシャン・アルプ氏の起業家としての道のりを詳述しており、彼は防空壕で水耕栽培レタスの生産を先駆的に行った。アルプ氏は、合法的な施設を確保するために規制当局と闘うなど、複数の障害に直面した。これらの課題にもかかわらず、彼は革新的な都市農業手法で成功と評価を得た。

Swarna Devi Palanivelu, Nur Amira Zainul Armir, Amalia Zulkifli, Ainul Hafiza Abdul Hair, Kushairi Mohd Salleh, Keith Lindsey, Muhamad Hafiz Che Othman, Sarani Zakaria · Polymers · Global

本レビューは、都市農業におけるハイドロゲルの可能性と限界について議論する。ハイドロゲルは過去数十年にわたり都市農業に導入されてきたが、その種類、構造、物理的・化学的特性、外部要因による変化、および異なる植物種への適合性に関する応用はまだ探求段階にある。この研究は、ハイドロゲルの生産方法、特性、利点、および限界に関する現在の知識の状態を提示している。

Emma Burnett · Smart Cities · Global

本章は、都市環境、食料、農業の複雑な関係を探求し、農業の未来に関する異なる哲学を考察する。農村および都市農業におけるテクノロジーの役割、都市への食料生産の統合、および様々な都市農業の実践について論じている。本文は、食料システムにおけるテクノロジーの利点と欠点、スマートシティ技術の影響を調査し、賢い都市開発は、回復力のある都市食料システムを構築するために、現場の実践者のニーズに合わせるべきであると示唆している。

Francesca Peroni, John Michael Humphries Choptiany, Samuel Ledermann · · Global

本章は、スマートシティにおけるアグロエコロジーの役割を探求し、情報通信技術（ICT）が都市におけるアグロエコロジー的アプローチを普及させ、都市農業を促進する方法を調査する。スマートシティは公正で包摂的な環境構築が困難であると批判されており、ICTは持続可能な開発を保証できないと指摘される。アグロエコロジーは生態系サービスと人間の幸福を高めるが、その導入は知識と原則の複雑さから難しい。本章は、ICTが都市住民のアグロエコロジー実践能力を高めるツールを提供し、スマート都市農業が食料主権と生態系サービスの維持にどのように貢献するかを考察する。

Bikram Pratim Bhuyan, Ravi Tomar, Amar Ramdane-Chérif · Sustainability · Global

スマート農業、特に都市農業分野で使用される知識表現技術の広範な系統的レビューが実施された。レビューの結果、空間-時間的特性がほとんど扱われていないこと、農業の全領域を包含する汎用的な表現技術が課題であること、そしてそのようなオントロジーにおいて適切な検証技術が欠如していることが判明した。

Amit Kumar, Venkatachalam Anbumozhi, Suresh Chandra Babu, Carlos Andrea Bollino, Siti Mustaqimatud Diyanah, Vyta W. Hanifah, Syarif Hidayat, Masanori Kozono, Agus Eko Nugroho, Risti Permani, Sahara Sahara, Mat Syukur, Irwanda W. Wardhana · Zenodo (CERN European Organization for Nuclear Research) · Global

本概要は、アグリフードシステムにおける包摂的なデジタル変革を加速するための政策経路を調査している。デジタル変革は、資源管理と情報非対称性の解消に機会を提供し、都市農業や準都市農業を含む効率的、公平、持続可能な経済発展を促進する。しかし、利益を最大化し、公平なアクセスを確保するには課題が残っており、革新的な政策と戦略的アプローチ、および調整とグローバルガバナンスの改善が必要である。

Bassey Ebenso, Akaninyene Otu, Alessandro Giusti, Philipe Cousin, Victor O. Adetimirin, Hary Razafindralambo, Emmanuel Effa, Vasileios Gkisakis, Ousmane Thiaré, Vincent Levavasseur, Sonagnon Kouhoundé, Kifouli Adéoti, Abdur Rahim, Majid Mounir · Frontiers in Nutrition · Global

本稿は、世界の人口増加と都市化の傾向を考慮すると、都市農業へのワンヘルスアプローチの採用が食料収量を大幅に増やし、都市の生活の質を向上させるために不可欠であると主張しています。持続可能な食料システムへの移行を加速するために、合成投入物の削減や生物多様性の増加を含む6つの自然ベースおよび気候スマートなアプローチを提案しています。これらのアプローチは、持続可能で栄養価が高く、入手しやすい食料を確保するために、分野横断的な利害関係者の関与を必要とします。

Jerome Wei Chiang Teng, Chew Beng Soh, Shiddalingeshwar Channabasappa Devihosur, Ryan Hong Soon Tay, Steve Kardinal Jusuf · Sustainability · Global

本研究は、アグリボルタイクスシステムが屋上微気候とPV効率に与える影響を調査した。ENVI-metシミュレーションでは、PVシステムの下に作物を配置した区画のPV温度は、晴れた日で2.83 °C、曇りの日で0.71 °C低く、それぞれPV効率が1.13～1.42%および0.28～0.35%向上することが示された。物理プロトタイプから収集されたデータは、蒸発冷却が周囲温度の低下に寄与し、アグリボルタイクスシステムが作物のない対照システムと比較して、1日あたり3.05～3.2%多くのエネルギーを生成したことを示した。

Zeba F. Alam, Karen Avena, Lorenzo Sales, Denise Suemith, Riane UY · Indian Journal of Fisheries · Global

本研究は、ヨウサイとテナガエビを組み合わせたアクアポニックス栽培条件の最適化を試み、土壌、アクアポニックス、水槽、水耕栽培ユニットでの成長性能を比較した。ヨウサイはアクアポニックスで水耕栽培よりも有意な成長を示したが、土壌栽培よりは劣った。テナガエビはアクアポニックスで水槽よりも有意に高い成長を記録した。

Stephen Fox · Entropy · Global

この論文は、人間と環境の幸福のバランスをとる同期生成開発の理論を、持続可能な開発プロジェクトへの実践的応用に向けて拡張することを目的としている。多層的プラグマティクス、競合するシグナル、コミットメントプロセス、技術的媒介、精神運動機能に関する研究を参照して理論を拡張し、アグロエコロジー都市農業におけるデジタルツインの例を通じて人間主導の生物社会技術革新と関連付けた。しかし、論文中の実践例は、生物社会技術革新において、同期生成開発と互換性がある場合でも、状況的エントロピーから逆効果な複雑さが発生する可能性を示唆している。

Blessing Chidinma Nwachukwu, Olubukola Oluranti Babalola · Frontiers in Sustainable Food Systems · Global

本レビューは、植物の根に関連する微生物叢と微生物生態学を研究するためのメタゲノミクス技術を探求し、農村および都市農業における作物収量の理解と改善におけるその役割を強調しています。非培養アプローチであるメタゲノミクスは、培養不可能な微生物とその機能的特性の特定を可能にします。これらの生物とその相互作用を詳細に理解することで、植物の成長と持続可能な作物生産の改善が促進されます。

Dushyant Singh, Rajeev Sobti, Anuj Kumar Jain, Praveen Kumar Malik, Dac‐Nhuong Le · IET Communications · Global

2050年までに世界人口の約50％が都市部で生活すると見込まれる中、食料・淡水を含む資源への圧力、特にインドにおける2050年までの淡水資源不足の予測を背景に、スマートシティにおけるIoT（モノのインターネット）・機械学習（ML）を用いた都市農業・精密農業の可能性を検討した論文。灌漑・降雨・干ばつ状況のモニタリングなど、IoT・MLに支援された農業活動が農家の意思決定を助けるとし、スマートシティ・都市農業・通信技術・IoT・MLの役割と機会に関する詳細な検討を行っている。土壌・気象条件に基づくインテリジェント灌漑システムの設計を提示し、Agriculture 4.0・ML分野の既存研究から選定した土壌・気象パラメータを用い、開発した気象ステーションと既存の特許技術とを比較した。開発されたシステムは、地域の気象モニタリングに対する費用対効果の高い解決策を提供するとしている。

Xiulan Xie, Hao Cheng, Chenyang Hou, Maozhi Ren · International Journal of Molecular Sciences · Global

このレビューは、モデル植物シロイヌナズナにおける陰性回避と耐陰性の分子メカニズムを整理し、植物が光とオーキシンのシグナルをどのように統合して陰への応答を制御するかに焦点を当てている。作物の耐陰性を高めるためのバイオテクノロジー戦略を論じ、限られた都市空間を最大限活用して収量を高める手法として、密植・垂直生産・室内栽培を位置づけている。

Yi Xun, Guangpei Ren · Computational Intelligence and Neuroscience · Global

都市農業の庭園景観計画・設計を改善するため、農業IoT技術を用いたスマートガーデン計画設計システムを構築した研究。長時間監視に対応するLEACHプロトコルを採用し、群知能最適化アルゴリズムであるグレイウルフアルゴリズムでクラスタヘッド選定などの課題を改良し、シミュレーション実験を実施した。結果、改良アルゴリズムはクラスタヘッド選定、クラスタ内データ伝送、経路維持において明確な優位性を示し、構築した庭園シミュレーションシステムの性能評価でも農業IoTがスマートガーデンの計画・設計に有効であることが確認された。

Gabriel Elías Chanchí Golondrino, Manuel Alejandro Ospina Alarcón, Manuel Saba · Revista Científica · Global

都市農業の広がりを背景に、都市農業における気候変数の監視・分析を目的としたIoTシステムの構築を行った研究である。ツール・技術の選定、IoTシステムアーキテクチャの設計、プロトタイプ構築、レタス栽培を対象とした事例研究の4段階で開発を進めた。構築されたシステムはオープンソースのハードウェア・ソフトウェアを用い、IoTの一般的な4層アーキテクチャ（取得・保存・分析・可視化）に沿って設計された。既存の解決策に対する優位点は、可搬型SBC（シングルボードコンピュータ）の使用と、分析層への機械学習モデルの組み込みである。家庭でのレタス栽培を対象とした事例研究の結果、選定したツールにより都市農業における気候変数の取得・監視・分析を適切に行えることが確認された。また分析モデルは各作物の農業気候特性に応じてカスタマイズ可能で、作物の生理に関する意思決定に有用であるとされた。

Sukanya Sereenonchai, Noppol Arunrat · International Journal of Environmental Research and Public Health · Global

タイの7県13コミュニティの村民325人を対象とした混合研究法の調査（International Journal of Environmental Research and Public Health、2022年）は、計画的行動理論・合理的行為理論・健康信念モデルを統合し、クロス集計、ステップワイズ重回帰、一元配置分散分析、多項ロジスティック回帰、決定木分析、記述的内容分析などの手法を用いた。態度、認知された便益、認知された準備状況が都市農業の導入に有意な正の影響を与えた。農地を所有する村民では行動統制と社会規範が実践継続の主な要因であった一方、それ以外の層では認知された準備状況とコミュニケーションが主な要因であった。研究は、EASTフレームワーク（easy・attractive・social・timely）に基づき、批判的参加型アクションリサーチのプロセスを通じて伝えるコミュニケーション・ガイドラインを提案する。

Dipesh Joshi, Anjal Nainabasti, Rita Bhandari, Prakash Awasthi, Dinanath Banjade, Santoshi Malla, Bishesh Subedi · Archives of Agriculture and Environmental Science · Global

土壌を根の培地として用いない「無土壌栽培」についてのレビュー。水耕・エアロポニック・垂直農法などの方式があり、温室・トンネル栽培では世界の作物生産の約3.5%が無土壌・水耕方式で行われているとする。砂漠地帯や北極圏など農業に適さない地域でも水耕農場を構築できるとし、土壌がないため害虫・雑草が少ない点を挙げる。栽培対象は野菜・果物・花卉・薬用植物に及び、培地には樹皮・ココナッツコイア・ココナッツソイル・フリース・マール・ピートなどの無機・有機基質が用いられる。一方で、無土壌栽培は農業発展における比較的新しい手法とされる一方、実際の導入は非常に難しいとされている。

Susana Toboso‐Chavero, Cristina Madrid‐López, Gara Villalba, Xavier Gabarrell, Arne Björn Hückstädt, Matthias Finkbeiner, Annekatrin Lehmann · The International Journal of Life Cycle Assessment · Global

都市屋上農業用のパーライト、ピート、ココナッツ繊維培地（それぞれトルコ、ドイツ、フィリピンからスペインに輸入）について、包括的な環境・社会ライフサイクルアセスメントが実施された。環境面ではココナッツ繊維が最も負荷が低く、パーライトは採掘と輸送により最も高い影響を示した。社会面ではピートが最も優れた結果を示したが、ココナッツ繊維は地域インフラと人権で最悪のスコアを、パーライトは健康と安全で最低のパフォーマンスを示した。

Jamie Wang · Humanities · Singapore

本稿は、シンガポールにおける小規模から中規模の都市農場（屋上庭園、コミュニティ農場、有機農場を含む）の事例を追跡し、ローカリズムの政治とケアの概念を通じて都市農業の台頭を探求しています。一部の文脈において、ローカリズムが地理的場所の狭い意味に還元されてきた経緯を考察しています。また、都市の場所での農業において何がケアされているのか、そしてこの種の農業が人間内および人間と非人間の間の生物文化的、社会技術的関係をどのように変革し形成しうるかについても検討しています。

Lifei Xi, Mengyuan Zhang, L. Zhang, Tedrick Thomas Salim Lew, Yeng Ming Lam · Advanced Materials · Singapore

このレビューは、新規材料が都市農業の発展にいかに重要であるかを論じており、養分の制御放出、種子の健康改善、基質における保水能力の向上などの利点を提供します。シンガポールは、材料科学に支えられた都市農業が土地の少ない都市における食料生産の課題に対処できる例として提示されています。本稿は、この分野における潜在的な研究方向と課題を強調しています。

Enrico Buscaroli, Ilaria Braschi, Chiara Cirillo, Agnès Fargue‐Lelièvre, Giuseppe Carlo Modarelli, Giuseppina Pennisi, Isabella Righini, Kathrin Specht, Francesco Orsini · Food Control · Global

本稿は、都市型農業（UA）に対する肯定的な認識にもかかわらず、食品安全リスクが過小評価され、規制のギャップにつながる可能性に対処する。UAの食品安全評価に関する文献をレビューし、指標を特定し、UAイニシアチブにおける食品安全リスクを評価するための枠組みを開発した。この枠組みは、事業者調査と食品分析を用いて、UA事業者および都市圏全体の食品安全指数を算出する。

Luuk Graamans · Architecture and the Built Environment · Global

本研究は、都市食料生産における植物工場（垂直農法）の可能性と限界を調査した。STACKED手法を用いて、葉から施設、都市までの複数スケールで植物工場の性能が評価され、新鮮な野菜生産に必要なエネルギー、電力、水、CO2、土地利用などの資源要件が分析された。その結果、植物工場は高度な気候制御を特徴とするが、その必要性、有効性、効率性については疑問が残るとされ、都市のエネルギーバランスへの影響も評価された。