Yield improvement remains key to achieving better economic and environmental outcomes

私たちが食べる食べ物が、農家の懐を潤すと同時に地球をも守るような方法で育てられる世界を想像してみてください。これは現代農業における中心的な課題です。すなわち、環境を破壊したり、それを作る人々を破産させたりすることなく、いかにして十分な食料を生産するかという課題です。何十年もの間、専門家の間で最善の道筋についての論争が続いてきました。一方の側は、1エーカーあたりの収穫量を増やすことに焦点を当てるべきだと主張しています。収穫量が高ければ、農業はより効率的になり、無駄が減ると信じているからです。もう一方の側は、化学物質や燃料の使用量を減らし、環境への負荷を抑えるために、あえて作る量を減らすべきだと示唆しています。問いは単純ですが、答えるのが難しいものです。すなわち、あらゆる畑から最大限の成果を引き出そうとすることは、実際に経済と気候に役立つのでしょうか、それともそれらを損なうのでしょうか。真実を見出すために、研究者たちは理論を超えて、世界中の畑で実際に何が起きているかを調査する必要がありました。

ネブラスカ大学リンカーン校の研究者を中心とする科学者チームは、膨大な量の現実世界のデータを収集することで、この論争に決着をつけることにしました。彼らは、アルゼンチン、ブラジル、パラグアイ、フィリピン、そしてアメリカ合衆国の5つの主要な食料生産国における、13の異なる栽培システムにわたる1万件以上の個別の農地の情報を収集しました。これらの畑では、世界の最も重要な4つの作物であるトウモロコシ、米、大豆、小麦が栽培されていました。研究者たちは単にどれだけの食料が収穫されたかを見ただけではありません。彼らは農家がいくら利益を得たか、作物を育てるのにいくらコストがかかったか、そして農業プロセスによる環境への影響も追跡しました。環境への影響を測定するために、彼らは「地球温暖化係数」を算出しました。これは、肥料の製造からトラクターの運転に至るまで、農業プロセス全体で放出されるすべての温室効果ガスを合算する方法です。また、収穫された穀物によって土壌から取り出される窒素量に対して、どれだけの窒素肥料が土壌に投入されるかを追跡する「窒素バランス」についても調査しました。

研究者たちは、農家の収穫量と、彼らが経済的および環境的にどの程度優れているかとの間に明確な関連性があるかどうかを確認したいと考えました。その結果、関係性は驚くほど一貫していることが分かりました。調査したすべての栽培システムにおいて、1エレーカーあたりの穀物生産量が多い農家ほど、利益も多くなっていました。これは、種子の購入、燃料、労働力の支払いといった農業コストが、収穫量の増加と同じ速さでは上昇しないために起こります。農家が大量の収穫を得ると、これらの固定費がより多くのブッシェル（単位）の穀物に分散されるため、食料の個々の単位あたりの生産コストが大幅に低くなるのです。対照的に、投入量を減らすことが自動的に利益の向上につながるという考えは、成立しませんでした。穀物価格はもちろん重要ですが、生産された食料の量が、経済的な成功の最も強力な原動力でした。

この研究はまた、生産量あたりの観点で見れば、より多くの食料を生産することが環境にとっても良いものであることも明らかにしました。確かに、大規模な収穫がある畑は、小規模な収穫がある畑よりも、肥料や燃料を全体として多く使用します。したがって、その特定の土地からの総汚染量は高くなります。しかし、その汚染を生産された食料の量で割ると、景色は一変します。穀物1キログラムあたりの環境コストは、収穫量が増えるにつれて劇的に減少します。これは、高収量な畑は、資源を浪費したり空気を汚染したりすることなく、食料を生産する上で非常に効率的であることを意味します。製品単位あたりの窒素バランスも高収量において改善されており、これは環境に悪影響を与える可能性のある窒素が土壌に残留しにくいことを意味しています。

しかしながら、この戦略には限界もあります。研究者たちは、ある農場がその場所と天候における最大可能な収量の約80〜90パーセントに達すると、追加のメリットが衰退し始めることを発見しました。その時点では、さらに高い収量を追求しても、利益のさらなる増加や、生産単位あたりの環境負荷のさらなる軽減にはほとんど寄与しません。さらに、本研究は、少ない収穫量で十分な利益を上げることは極めて困難であることを示しました。わずかな数の畑しか、生産量が少ない状態で高い収益性を維持できていませんでした。このことは、ほとんどの農家にとって、豊かであり、かつ環境にも配慮した存在になるための最善の方法は、作る量を減らそうとすることではなく、土地から最大限の成果を引き出すことに焦点を当てることであることを示唆しています。

この知見は、持続可能な農業の未来に向けた明確な方向性を提示しています。データは、経済的および環境的な目標を達成するための最も効果的な方法は、肥料や水などの投入物を非常に効率的に使いながら、作物の収量を向上させることであると示唆しています。このアプローチにより、農家はコストと環境負荷をより大きな収穫へと分散させることができます。コストの管理や穀物の販売価格の維持も依然として重要ですが、それらは乏しい収穫量を補うことはできません。本研究は、収量を理論上の最大値の約80パーセントに設定することが賢明な目標であると結論づけています。この生産レベルは、農家が収入を最大化し、気候への影響を最小限に抑えることができる「スイートスポット（最適点）」であると考えられます。私たちがすでに持っている土地からより多くの食料を得ることに焦点を当てることで、地球を守りながら、世界に食料を供給することができるのです。