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トウモロコシの単位面積あたりの収穫量は約3倍に

世界のトウモロコシ生産は、過去約60年間で大幅な効率化を遂げました。

1961年から2021年までの間に、世界全体でトウモロコシの収穫面積は2倍に増加しましたが、単位面積あたりの収穫量（単収）はそれを上回る3倍へと増加しています。特にアメリカでは、収穫面積をほとんど増やすことなく単収を約3倍に高めており、生産量拡大は「農地の拡大」ではなく、主に「単収の向上」によって達成されたことが分かります。

この大幅な効率化を支えているのが、農業技術の進歩であり、限られた土地からより多くのトウモロコシを生産する体制が確立されました。

トウモロコシには様々な種類がありますが、バイオエタノールの主要原料として使われているのは、一般に私たちが口にする甘い「スイートコーン」ではなく、「デントコーン（馬歯種）」と呼ばれる穀物用の品種です。

現在、世界で生産量が増えているのはこのデントコーンであり、スイートコーンとは比較にならない規模で栽培されています。デントコーンは穀粒が硬く糖度は低いものの、エタノール変換される「でんぷん」の含有量が極めて高いため、バイオ燃料や家畜の飼料、工業用コーンスターチの原料として最適な特性を持っています。

このようにバイオエタノールの生産量が右肩上がりに増えているにもかかわらず、世界のトウモロコシ供給が破綻しないのは、前述した生産効率の向上が需要を上回るペースで進んでいるためです。

特に世界最大の生産国であるアメリカにおいては、単に生産量を増やすだけでなく、土地の効率的な活用や環境負荷の低減など、多くの持続可能性（サステナビリティ）の指標で顕著な改善が見られます。全米トウモロコシ生産者協会（NCGA）などのデータによると、1980年からの約40年間で、トウモロコシ生産における環境指標は以下のように改善しました。

• 土地利用効率： 同じ量のトウモロコシを生産するために必要な土地が 44% 減少
• 水資源の節約： 生産あたりの水の使用量が 56% 減少
• エネルギー効率： 生産に必要なエネルギー消費量が 55% 減少
• 土壌保全： 栽培に伴う土壌の侵食（流出）が 40% 減少
• 温室効果ガス（GHG）： 単位面積あたりの排出量が 48% 削減

このように農業技術の進化による効率化の結果、アメリカにおけるトウモロコシの増産においては、大規模な森林伐採や新規農地の開拓はほぼ必要とされていないのが現実です。

トウモロコシ生産を支える最新の農業技術

トウモロコシの生産量が大幅に増加した一方で、作付面積がそれほど拡大していないのはなぜでしょうか。この「限られた土地での大増産」を可能にしたのが、アメリカの現場で「精密農業（プレシジョン・アグリカルチャー）」と呼ばれる革新的なアプローチです。
単なる機械化にとどまらず、GPS、ドローン、バイオテクノロジーなどを高度に連携させることで、農場運営の効率化と、環境への負荷を抑える「脱炭素」を同時に達成しています。主要な技術革新と、現場でもたらされている具体的な効果は以下の通りです。

1. GPS誘導と自動運転トラクター
   かつてのトラクターはドライバーの感覚に頼っていましたが、現在はGPS誘導による自動運転が主流となり、ほぼ24時間体制での正確な作業が可能になりました。
   • 走行の重複をゼロに
     センチメートル単位の正確さで畑の中に最も効率的なルートを描いて自律走行するため、同じ場所を二度通る無駄（重複）がなくなりました。これにより、種を植える位置や畝（うね）の精度が向上しています。
   • 燃料の削減
     走行の無駄がなくなることで、1,000エーカー（約400ヘクタール）規模の農場であれば、年間で1,500〜3,000リットルもの軽油を削減できます。エンジンの回転数や速度も自動で最適化されるため、ダイレクトなCO₂排出削減とコストカットに直結しています。
   • 土壌の保護とオペレーターの負担軽減
     走行ルートを固定・制限することで、重機が特定の場所以外の土壌を踏み固めてしまうことを防ぎ、土壌の健康を維持します。また、システムが運転を制御するため、オペレーターは機材が正しく機能しているかの「管理・監視」に専念できるようになりました。
2. ドローンと遠隔監視（空からの精密管理）
   ここ数年、アメリカの農場で急速に導入が進んでいるのがドローンの最新活用です。
   • ピンポイントの「見回り」
     高性能カメラや赤外線カメラを搭載したドローンを上空へ飛ばし、撮影した画像をソフトウェアで解析します。作物の成長ステージに応じて、畑のどのエリアで肥料が不足しているか、あるいは病気や害虫の被害が出始めているかをピンポイントで特定できます。広大な畑の中央部の管理が容易になり、また車などで見回る必要もなくなることにより、労力と燃料を削減しています。
   • 空からの新たなアプローチ
     トラクターなどの重機を畑に入れずに、上空から直接「カバークロップ（被覆作物：土壌の保護や改良を目的として畑に植えられる作物のこと）の種をまくことにも活用されています。また、畑全体ではなく、必要な場所にだけピンポイントで農薬を空中散布できるため、化学物質の総使用量を減らすことが可能です。
3. 可変施用（VRA）とバイオテクノロジー（資材の最適化）
   データ分析と種子の進化により、投入する資材（種、肥料、農薬）の無駄を排除しています。
   • 必要な場所に、必要な量だけ
     土壌水分や栄養状態を常時モニタリングするセンサー技術、そして過去の気象・収穫データを分析するビッグデータに基づき、場所ごとに肥料や農薬の散布量をリアルタイムで調整する「可変施用」が実践されています。
   • 品種改良と遺伝子組み換え技術
     病害虫に対する抵抗性や、特定の除草剤に耐性を持つハイテク種子が開発されています。これにより、農薬の使用量を減らしつつ収穫量を維持できるだけでなく、土壌を耕さずに雑草を管理する「不耕起（ふこうき）栽培」の採用が容易になりました。結果として土壌の水分保持や浸食防止、さらには土壌への炭素貯蔵に大きく貢献しています。

これらの技術革新が連携し合うことで、燃料や肥料、化学物質の使用量が削減されています。

生産コストの高さに悩む農家にとって、これらは経営の収益性を高める「強力なビジネスツール」であり、同時に地球にとっては、新たな農地開拓（森林伐採）を防ぎながら温室効果ガスを減らす「脱炭素の切り札」となっています。精密農業の進化こそが、世界で増え続けるトウモロコシ需要を支えているのです。

point 現役農家のリアルな意見を聞いてみましょう。以下の記事もぜひご確認ください。
（前編）アメリカの現役農家・専門家が語る、サステナブルな農業とは？

持続可能な原料生産のために必要な4つの要素

主にアメリカやヨーロッパなどの先進国で進む革新的な農業技術は、今後は世界のトウモロコシ増産を担う発展途上国へも広がっていくことが期待されています。

今後、バイオエタノールが未来のクリーンエネルギーとして真に持続可能であるために、世界の農業が留意すべき「4つの必須要素」は以下の通りです。

1. より少ないインプットで多いアウトプットを
   トウモロコシなどの作物を育てる際、肥料や農薬、水資源、エネルギーといった「投入（インプット）」を最小限に抑えながら、収穫量（アウトプット）を増やすことが重要です。前述の農業技術やデータ分析を活用することで、必要な資源を正確に適用し、無駄を減らします。
2. 土壌と水資源の保全
   農業において、健全な土壌と水資源の保全は不可欠です。持続可能な農業技術では、作物の成長に必要な水を節約し、土壌浸食を防ぐため、適切な灌漑技術などの活用が奨励されています。
3. 生態系の保全
   ドローン技術などを駆使して化学農薬の使用を「必要な場所・必要なときだけ」に限定し、環境への影響を最小限に抑える作物保護が大切です。また、野生動物の生息地を保護し、生態系バランスを保つために農業地と自然環境の調和を目指す取り組みが求められます。
4. エネルギー効率の改善
   エネルギー効率を高めるためには、コンピューター制御による土壌や作物の状態をリアルタイムでモニタリングする技術が有効です。これにより、肥料や水の使用量を正確に調整し、エネルギーの無駄を減らすことが重要です。

これらの取り組みを包括的に進めることで、世界の農業は環境への負荷を引き下げながらも、高い生産性を維持する「持続可能で効率的なシステム」の構築が可能となっていくのです。