シンポジウム「ICT が変える食料・農業・農村」
主催：日本農学アカデミー、（公財）日本農学会
東京大学弥生キャンパス弥生講堂、2019年１１月３日（日） １３：００−１７：１０

コミュニティベース精密農業の課題と展望
Community-based Precision Agriculture Transforms the World澁澤 栄
東京農工大学 名誉教授
卓越リーダ−養成機構 特任教授
日本学術会議 第２部会員 （食料科学委員会委員長）

話

13:10-13:40
30 min 25 slides

題 農法の５大要素と精密農業のインパクト 農業の競争力：“フードチェーン“クラスタ

農学アカデミー20191103

1

精密農業技術による農法５大要素の記録と情報化
記載方法の開発が鍵

量・品質判定法

農法の５大要素
経営診断・意志決定
家柄・趣味・農家集団

作物
品種（DNA）
発現形
環境応答
観測方法
診断・処方箋

農産物

農家の動機
地域システムほ場
土質・土性
物理性・化学性
サイズ・形・分散
栽培歴・改良歴
気候・気象・潅漑

電子情報化 自立した営農 収益性技術肥培管理ノウハウ
農業機械・施設
作業要素の体系
可変作業
環境負荷軽減環境保全

Sustainable
意思決定システム
Development
可変作業技術
ほ場マッピング技術
文脈で位置付く
精密農法の３要素技術
精密農業（時間・位置依存のばらつき管理技術）
90年台〜@Shibu2015

物流手段・方法
ロジスティックス
ビジネスモデル
制約・条例・法律
慣習・団体

Sustainable
Development Goals
文脈で位置付く
スマート農業
2015〜
2

精密農業の考え方 Concept of precision agriculture
地域住民への説明

CRC Report, 1997

消費者への説明

Compliance to residence

Compliance to market

ボトルネック Bottleneck

ボトルネック Bottleneck

情報付きほ場の誕生

情報付き農産物

Information-oriented fields

Information-added produce

記録集 Field GIS
土壌マップ soil map
収量マップ yield map
作業日誌 work daily
リスクマップ risk map

ＧＡＰの実行 GGAP
農業知財保護 Patents
地域ブランド Branding

従来の From peoplesʼ trust「ものと人間の信用」取引

記録集 Traceability
操作履歴 Wok history
ほ場ＩＤ Field ID
品質情報 Quality
生産者ＩＤ Grower ID「時間と場所と事実」にもとづく
食農ビジネスへのパラダイムシフト
To business with evidence of time+location+fact

農学アカデミー20191103

3

10年以内に欧米に追いつく

精密農業日本モデルの普及シナリオ作成（1996）
担い手の候補として
1)パソコンやインターネットを駆使する農業集団
2)土地改良区を基盤にした農業者集団
3)機械銀行を基礎にした農業法人や集落営農集団
これらを支援する環境の整備

1997
Step 1 行政による開発投資

2000

1998

生研機構
農研センター
その他

Step 2 企業による技術開発
日立製作所
オムロン
三菱商事
クボタ，ほかStep 3 モデルほ場の検証

2002

地方農試
自治体
農業法人などStep 4 モデル農場の検証

独自にインフラ整備へ投資

2005

Step 5 先進集落営農等への普及
産業再編・新産業
農業構造転換

日本における精密農業導入シナリオ
農学アカデミー20191103

4

SAS3000の利用（サトイモPJ, 小平作成）
観測直後に表示・農家と対話

サトイモ・ほうれん草
輪作ほ場群

硝酸態窒素

pH

サトイモ・ゴボウ・・・
輪作ほ場群
粘土
pH

pH指標の適作作物
pH6.5〜7.0：ホウレンソウ
pH6.0〜6.5：サトイモ、エダマメ
pH5.5〜6.5：コマツナ、チンゲンサイ、ゴボウ、ニンジン

5コミュニティベース精密農業の取り組み例
本庄市環境共生都市構想，環境基本条例（01年６月）
ISO14001認証(本庄市役所,02年３月)「本庄における食・農・環境の実践的な活動の展開」研究会（略称：「食・農・環境」研究会）2000年9月〜 月例交流会
事務局： （財）本庄国際リサーチパーク研究推進機構
参加者：本庄市，市会議員，ＪＡ，市民，大学，農家，企業

本庄精密農法研究会（02年４月）会 員：野菜農家７名
後 援：大学，企業，埼玉県，本庄市，ＪＡ

熊谷市八木橋デパートで［情報付き農産物］販売実験

本庄ときめき野菜の知財化「立ち上がる農産漁村」に選定(2005)

価値観の食い違い

リアルタイム土中光センサーの実演会 (2003年３月)

２００７
大丸浦和パルコ店での展開

ビジネスコンサルタント
Marc Vanachtの講演
精密農法国際セミナー(2003年３月)⇒ベルク・ライフ・ほかへ

6

処理部

除草作業の意志決定プロセスの例（情報のキャッチボール）

計画管理部
散布方
法表示

表示部
農作業支援部
作業履歴管理部

実績情報要求

雑草情
報要求

気象情
報要求

作物情
報要求

除草剤
情報要求

散布方法要求散布方法算出情報検索

散布実績入力

通信部
検出部
作物情報検索

農作業知識
データベース

除草剤
情報検索

散布方法検索作物成長モデル

ほ場気象
情報検索

ほ場気象モデル
ほ場マップ
病理病害モデル

除草剤
散布要求

雑草情
報検索

農作業決定支援システムの特許
特許4058544，特許4202328（出願 農工大TLO 発明 澁澤）

精密農業（スマート農業）に関する日本の競争力の調査

平成26年度 特許出願技術動向調査−農業関連技術−
平成27年3月
特許庁
委員長
委員澁澤
池田江面栄
英男
浩

近藤 直
酒井 隆子
若林 毅

東京農工大学 大学院農学研究院 教授
大阪府立大学 名誉教授
筑波大学生命環境系 教授
生命環境科学研究科 研究科長
京都大学大学院 農学研究科 教授
みかど協和株式会社 代表取締役副社長
富士通株式会社イノベーションビジネス本部
ソーシャルイノベーションビジネス統括部
シニアディレクター
農学アカデミー20191103

8

1.調査概要−調査対象文献、データベース−

農業関連技術分野における、特許出願・登録特許（20年分）と論文（21年分）を調査した。
特許、論文共に下記のDBに対して、技術俯瞰図において調査対象とした技術に関連するキーワードを用い、検索を実施した。
調査対象の文献に対して読込み解析（ノイズ除去含む）を行い、該当する技術区分に分類した後、各種解析を実施した。

調査期間：

特許文献
１９９３〜２０１２年（優先権主張年ベース）
非特許文献
１９９３〜２０１３年（発行年ベース）

調査対象：

特許文献
日本公報を含むファミリー
約 ２,５００件
外国公報のみのファミリー
約 ３,６００件（地域は日、米、欧、中、韓、豪、及びＰＣＴ出願に限定）
非特許文献
約 ４,１００件

使用ＤＢ：

特許文献 ；
非特許文献；

WPINDEX(Derwent World Patents Index)※1
Scopus※2※1 Thomson Reuters社のサービス ※2 Elsevier社のサービス

9

4.特許出願動向−全体動向（栽培技術）−
日本での登録215件

日本で登録されている特許を出願人国籍別で見ると日本国籍の出願比率が93％と圧倒的に多く、日本国内で登録されている海外籍出願人の出願比率は少ない。
中国に対する登録件数収支
は、日本、欧州、米国のいずれもが大きなプラスとなっている。

欧州国籍
6件
2.8%
米国籍
7件
3.3%

米国での登録
321件

中国籍
0件
0.0%

その他
23件
7.2%

韓国籍
2件
0.9%
その他
0件
0.0%

日本
日本国籍200件
93.0%

7件

韓国籍
2件
0.6%

中国籍
0件
0.0%

日本国籍
22件
6.9%

欧州での登録
298件

6件

2件
8件

韓国籍
1件
中国籍 0.3%

その他
7件
2.3%

0件
0.0%

22件

欧州国籍
52件
16.2%

日本国籍
8件
2.7%
米国籍
74件
24.8%

74件

52件

米国

欧州国籍
208件
69.8%

米国籍
222件
69.2%
2件

欧州

1件
8件

10件
2件

14件

図4-3 栽培技術に関する出願
先国別−出願人国籍別登録件
数収支（日米欧中韓での登録、出願年（優先権主張年）：1993−2012年）

中国での登録
106件

韓国籍
3件
2.8%

その他
3件
2.8%

日本国籍
14件
13.2%

中国籍
73件
68.9%

その他
0件
0.0%

3件

米国籍
10件
9.4%

中国

1件

欧州国籍
3件
2.8%日本国籍
8件
7.0%

1件

米国籍
2件
1.8%

欧州国籍
1件
0.9%

韓国での登録
114件

中国籍
1件
0.9%

3件

韓国
韓国籍
102件
89.5%

農学アカデミー20191103

104.特許出願動向−注目出願人−栽培技術に関して、調査年全体では主に日米欧の大手農業機械メーカーが上位を占めている。ここで下記に示すように期間を前期、後期と分けると、クラースが継続的に出願を続けている一方、日本からの出願は、ヤンマー以外減少傾向にある。その一方、ディーア、CNHグループが出願を伸ばしている。
育種技術に関して、調査年全体では、日本からは政府の研究機関である農業生物資源研究所が8位にランキングされている。海外の上位ランキング機関は、企業が多く、大手アグリバイオ企業5社がランキング入りしている（デュポン、モンサント、BASF、シンジェンタ、ダウアグロ）。その他に、NBTの技術開発を進めているサンガモバイオサイエンスやキージーンがランキング入りしている。ライクズワーンはオランダの種苗会社である。
表4-1 栽培技術に関する期間別出願件数上位ランキング（日米欧中韓への出願 出願年（優先権主張年）：1993−2012年）

表4-2 育種技術に関する出願件数上位ランキング（日米欧中韓への出願、願年（優先権主張年）：1993−2012年）

11

5.研究開発動向−栽培技術②−

研究者所属機関別論文発表件数ランキングでは米国農務省や米国の大学が上位である。
研究分野は特許と大きく異なる。既に実用化段階にあるオートメーションや位置情報、スマート農業用機械に関する論文発表件数は特許出願件数と比較して少なく、逆に環境・作物生育モデリングなどの基礎的技術に関するものが多い。
表5-1

研究者所属機関別論文発表件数上位ランキング（論文発表年：1993−2013年）

図5-3

技術区分別の特許出願件数と論文発表件数の比率（論文発表年：1993−2013年）
21.64

位置情報

9.37

圃場情報

3.17

作物情報

測位

1.66

栽培全体の特許出願件数／論文発表件数
=2.65

モデリング

1 米国農務省（米国）
2 フロリダ大学（米国）
3 中国科学院（中国）
4 ネブラスカ大学（米国）
5 ジョージア大学（米国）5 カリフォルニア大学（米国）
5 Aarhus Univ（デンマーク）
8 アイオワ州立大学（米国）
8 イリノイ大学（米国）8 National Engineering Research Center（中国）

論文件数692221201515151313
13

オートメーション

環境

環境制御

研究者所属機関ファインバブル

8.13

光利用（LED）

8.15

0.10

作物

0.32

スマート農業用機械（ハードウェア）
各種支援システム（ソフトウェア）

順位

センシング

自動化

14.65

営農管理

1.81

栽培管理

センシング

2.97

トレ−サビリティ

0.50
0.0

5.0

10.0

15.0
比率

20.0

25.0

12

5.研究開発動向

−育種技術

③−

日米欧中韓国籍の全てでマーカー利用選抜の発表件数が最多となっている。
米欧中国籍はゲノム育種を中心に論文発表件数が多く、日本国籍の論文発表件数は多くの要素技術において米欧中国籍より少ない。
研究者一人当たりの論文発表件数では、米国籍、欧州国籍を上回っている。
研究者所属機関別論文発表件数ランキングに関して、前半はトップ10のうち、イギリスの研究機関が3者ランクインしていたが、後半は、中国の研究機関や大学が4者と伸びている。全調査期間では、1位が米国農務省で、カリフォルニア大学が続く。
表5-2 育種技術に関する研究者所属機関国籍別の研究者一人当たり論文発表件数（論文発表年：1993−2013年）

図5-6 育種技術に関する要素技術の研究者所属機関国籍別論文発表件数（論文発表年：1993−2013年）
要素技術
ZFN

1235

ゲノム編集

TALENs32

cisgenesis/intragenesis

NBT

154728

合成生物
突然変異育種その他

3（重）イオンビーム

3その他

4ゲノム育種利用選抜）

11282

1

1141

接ぎ木関連解析）GS（ゲノミックセレクション）

33

Reverse Breeding

GWAS（ゲノムワイド

37ODM
RdDM

MAS（マーカー21その他

Agro-infiltration

44

CRISPR/Cas表5-3 育種技術に関する研究者所属機関別−期間別論文発表件数上位ランキング（論文発表年：1993−2013年）

539553940791315223115391611514154812461802172644640353222561171882393181116その他

12遺伝子利用

15294722

物質生産

61086216その他

123252171328

日本

米国

欧州

中国

韓国

77

研究者所属機関国籍（地域）28

オースト その他
ラリア

13

総合分析（まとめ）【提言１】熟練の知識を取り込んだ栽培管理システムの開発
日本の強みである圃場や作物に対するセンシング技術をさらに発展させつつ、高齢化によって失われる恐れがある熟練の知識を取り込んだ包括的な情報データベースを構築し、それらに基づく栽培管理システムを作り上げることにより、日本の農業への新たな農業生産法人の参画が促されることが望まれる。
【提言２】小規模田畑の群管理システム開発の推進
日本の強みであるセンシング技術を活かして小規模の田畑を群管理する技術開発に注力し、これらの技術を武器にアジア、アフリカなどの小規模農業中心の地域に積極的に事業を展開していくべきである。
またそれらの地域へ事業を展開するに際しては、その地域における知財権の取得が望ましく、海外出願を従来以上に積極的に行っていくことが望まれる。

【提言３】新しい育種技術などに関する研究の推進
新しい育種技術（NBT）は、GMOより受け入れられやすい技術となり得る。研究開発は欧米が進んでいるが、基礎研究においては、日本でも成果が生まれている。種苗市場は年々発展しており、当該市場で世界に取り残されないために、また、我が国の安定した食料供給のために、基盤技術であるGMOの研究開発とともにNBTの開発が推進されるべきである。

→第5期科学技術基本計画，科学技術イノベーション戦略，スマート農業戦略へ
14

話題

農法の５大要素と精密農業のインパクト農業の競争力：“フードチェーン“クラスタ

農学アカデミー20191103

15

第５期科学技術基本計画（総合科学技術・イノベーション会議 2016.1.19）
The 5th Basic Program for Science and Technology. Council of Science and Technology Innovation, Cabinet Office, Japan.
「必要なもの・サービスを、必要な人に、必要な時に、必要なだけ提供し、社会の様々なニーズにきめ細かく対応でき、あらゆる人が質の高いサービスを受けられ、年齢、性別、地域、言語といった様々な違いを乗り越え、活き活きと快適に暮らすことができる」社会エネルギー
バリューチェーン

高度道路交通システム

Smart Network forBest Transportation

スマート・フードチェーンシステム

Smart Food Chain System

スマート生産システム

Smart Agriculture System

新たなものづくりシステム

Value Chain across Energy Flow

Emerging System
on Manufacturing

超スマート社会 Society 5.0
サービスプラットホーム
Super-Smart Society 5.0 Service Platform

インターフェース,データフォーマット標準化

Standard of Interface &Data Format

情報通信基盤の開発強化

ICT Infra Encouraging

統合型材料開発
システム

System Integrationin Material Development

地球環境情報プラットホーム

Information Platform
on Global Environment

セキュリティの高度化・社会実装
Advanced
Security System

新サービス向け
規制・制度改革Rule Chang for
New Business

標準的データの活用
Standard
Data Uses

人材の養成
Education
Cap. Building（測位・認識等の既存システムも活用）
Technologies of Positioning, Recognition, etc.

地域包括ケアシステム

Comprehensive Careat Local Community

インフラ維持管理・更新
Infrastructure
Maintenance

自然災害に対する強靭な社会

Resilient Architecture to Disaster

おもてなしシステム“OMoTeNashi” Culture & Business

新しい事業・サービス
New Business
New Service16

Ｈ２７ CSTI 地域資源戦略協議会
Local Resources Strategy Committee
Council for Science and Technology Innovation① スマート・フードチェーンシステム Smart Food Chain System
国内外の市場や消費者のニーズを、育種、生産、加工・流通、品質管理等に反映させ、付Food Supply Chain Composed of Breeding, Production,
加価値の高い農林水産物・食品を提供

Processing/Transport and Market, Meets the Demandof Consumer on Quality and Value-added.

・多収性、日持ち性など、有用な形質を持つ品種の開発
・機能性農林水産物・食品の開発や次世代施設栽培による高付加価値商品の生産・供給・輸出にも対応可能な品質管理技術、鮮度保持技術等の開発

システム化概要 Outline
高付加価値化 Value-added
機能性農林水産物・食品の開発
地域の機能性発掘

収量･品質の制御

Yield & Quality
ニーズに応じた生産
定時・定量・定品質供給

加工・流通

Process &Transport

生産

品質管

輸出促進 理鮮度保持期間延長
Export
長期保存Production

情報共有システム
Information Sharing
System多収日持ち加工特性 高糖度育種期間の短縮
Breeding Termトレーサビリティー

日持ち【農】

外食・消費

育苗・育種

Market & Consumer

Breeding

食品の安全・信頼性Food
Safety & Compliance○創出されるバリュー
・ニーズに応じた農林水産物・食品の提供、高付加価値商品の創出
・農林水産業*1)、食品産業*2)の成長によるＧＤＰ増大
GDP(H24): *1) ５兆円、*2) 38兆円

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資料 １

農業関係研究費の課題
・公的資金の割合が高い⇒民間資本が弱い
・生産者の視点が弱い⇒生産者による研究基金弱・縦割りが強すぎる⇒行政，研究分野・産業総合力強化の視点が弱い
農林水産省の研究費 1千億円／年
そのうち競争的資金５０〜１００億円
イギリスの例
Home Grown Ｃｅｒｅａｌｓ Authority
穀物生産者協会
売上の1%を研究基金
5百万ポンド/5年
精密農業ガイドラインの作成
2000-2005
科研費 農学 ３７億円(H26)18

農業情報創成・流通促進戦略の概要

Strategy for Creation and Application of Agricultural Information

高度情報通信ネットワーク 社会推進戦略
本部決定(平成26年６月３日)
The Strategic Headquarters for the Advanced
Information and Telecommunications NetworkSociety, Cabinet Secretariat, Japan. 2014.6.3

農業情報の多面的な利活用により、農業の産業競争力強化を加速化
1st Stage（〜2013）：「情報収集」 → 2nd Stage（2014〜）：「情報の創成・流通促進」
Agricultural Competitiveness by Use of Agro-information

 農業情報の相互運用性・可搬性の確保に資する標準化や情報の取扱いに関する本戦略に基づくガイドライン等の策定
Break down the strategy into actions on inter-operability, portability, standard, and manual guidelines

 農地情報の整備と活用

Transparency and active uses of farm land information

 本戦略推進のための体制整備

情報流通によるバリューチェーンの構築

Value chain of agro-information

農業の産業競争力向上
CompetitiveAgriculture

生産者の出荷実績等の情報流通・活用
・ 出荷実績に基づく、優れた生産者のブランド化
・ 評価に基づく販売先の拡大・単価向上
・ 評価を利活用した新ビジネスの創出
 付加価値情報(特別な品質や栽培方法等)の流通による農産物の評価の向上、海外市場拡大

市場開拓・販売力強化
MarketingActivity

情報・ノウハウの価値に関する普及啓発「AI農業」等農業情報を活用したビジネスモデル構築・
知識産業化 AI-oriented agriculture and business models
 コスト低減
 生産予測の精緻化・安定出荷の実現
 新規参入・担い手農家の早期育成
 付加価値向上（高品質化/収穫量up等）
情報・ノウハウ等を活用した複合的な資材・サービスの展開 Integrated

情報の創成・流通促進

agricultural service to growers’ needs

 流通した情報・ノウハウの利活用による農業機械や施設のソリューション展開
 モノ創りノウハウの利活用 多様な資材・サービスの連携・組合せ

Information Creation &Application

関連産業の高度化
Paragricultural
Industry

情報・ノウハウの海外流出防止のための留意事
項に関する普及啓発

農林水産物輸出額 1兆円の達成

One trillion-yen exports of agricultural products in FY2020

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本庄ＰＦ研究会の取り組み Preliminary Project for Data Sharing Policy in Japan
Outline of the project

Machinery makers

Yammer, Kubota,
Iseki
Agro-Data
Sharing
Platform

ICT venders

Monitor farmers

Fujitsu, NEC SI

Honjo Precision
Faming Society

20System activity
Data shearing platform

Iseki

Bio-data

Work-data

KubotaYanmarNECFujitsu

NEC

Visual communication among farmers

Tractor with system
Tractor without system
In field

農学アカデミー20191103

At home21

ＴＰＰ時代の農業・食料産業
環太平洋パートナーシップ協定
前文
この協定の締約国は、貿易及び投資を自由化し、経済成長及び社会的利益をもたらし、労働者及び企業のための新たな機会を創出し、生活水準の向上に寄与し、消費者に利益をもたらし、貧困を削減し、並びに持続可能な成長を促進するため、経済統合を促進する包括的な地域的協定を作成すること・・・

第三章 原産地規則および原産地手続き
第Ａ節 原産地規則
・・・・・
第二十二章 競争力及びビジネスの円滑化
第二十二・一条定義
この章の規定の適用上、「サプライチェーン」とは、製品及びサービスを顧客向けに設計し、開発し、生産し、市場で取引し、流通させ、輸送し、及び納入するための統合されたシステ
ムとして共に活動する企業の国境を越えるネットワークをいう。

【農業の競争力】農業の競争力は市場の顧客獲得力であり、生産・流通・消費のプロセスすべてを含む農産物の生産と供給の仕組みの総合力によって測られるべきである。小規模産地農業であっても，生産・流通・消費の仕組みが無駄なく組織され，品質と価格のバランスがよく、適正な顧客規模を組織できれば，国際市場で高い競争力をもつことができる。そのための俯瞰的支援施策と学術研究分野の構築が求められる。
澁澤，「地域の生存と農業知財」，公文の友社，２００６

農学アカデミー20191103

22農林水産研究イノベーション戦略
2019.3 農林水産省技会より23

おわりに：次世代農業を支えるプレイヤー「企業」農業「耕す市民」農業「地産知商」農業

製品：自然と調和し対話する暮らし

製品：生産と販売（直売）のしくみ

製品：農産物の品質と価格

・健康寿命の重視
・作業対価を払う
・数百万の市民農業
・文化と人格の涵養・生活の質を販売
・マーケットイン・多角経営事業体
・数百万の都市農業

・社会責任の自覚
・CEO&人材管理
・数万の生産法人
・コスト＆効率課題
・リテラシィ教育
・農園管理基準・危害管理基準

課題
・危害管理標準・地域市場の再生
・次世代継承課題
・競争（協調）力・リスク管理・資本蓄積

法令遵守・衛生管理（安全）と信頼・満足度（安心）の重視
地域コミュニティ維持・環境保全・生物多様性の重視

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