垂直農法市場の規模、シェア、トレンド分析レポート：メカニズム別（水耕栽培、アクアポニックス、エアロポニックス）、製品別（照明機器、水耕栽培コンポーネント、気候制御機器、センシング機器、その他）、地域別（北米、欧州、アジア太平洋、中東・アフリカ、ラテンアメリカ）予測、2025年～2033年

垂直農法市場の成長要因

垂直農法が従来型農法に比べて優れている点

世界中の農業セクターは、将来の食糧需要を満たすのに十分な土地がないことや、世界的な森林破壊による砂漠化や洪水などの環境への悪影響など、さまざまな制約に直面しています。しかし、垂直農法は、その潜在的な利点から、従来の農業と比較して環境への影響を軽減しながら、増大する食糧需要に焦点を当てる上で重要な役割を果たすと期待されています。垂直農法は、天候や気候に左右されないように設計された栽培システムです。垂直農法の利点は、人間と家畜の両方の消費のための年間を通じた作物生産、安定した品質、そして予測可能な生産量です。

垂直農法は、生育サイクルと収穫期間が短いため、従来型の農場よりもはるかに狭いスペースで、年間を通してより多くの作物を栽培できます。垂直農法では、最も収穫量の多い農場の1つが、従来型の農場に比べて1平方ヤードあたり350倍以上の作物を栽培しています。都市部では、垂直農法は農場から食卓までを注文に基づいて配送するシステムを構築し、食品包装、廃棄物、食品輸送に使用される燃料消費量を大幅に削減します。垂直農法は従来型の農業よりも生産性と効率性に優れているため、市場の成長を牽引しています。

発光ダイオード（LED）技術の進歩

垂直農法は上昇傾向にあり、垂直農場、アクアポニックス、水耕栽培、循環式農業などのシステムが普及しています。養殖システム、温室、居住空間農業は、主に太陽光を必要とせずに実現されています。これは、ハイテク栽培者が作物の栽培にLEDライトを使用するようになったという技術開発とスマート農業によるものです。LEDライトは、太陽光が利用されない垂直農場の狭く窮屈な場所で栽培される大量の作物にエネルギーを分配するのに役立ちます。これらのLEDライトは、作物の保存期間を延ばすこともできます。

垂直農法の進化は、近年のLED技術の進歩によって大きく推進されてきた。数十年にわたり、人工照明に依存する屋内栽培施設は高価だった。そのため、農家はマリファナなど、最も収益性の高い作物しか生産できなかった。しかし現在では、LEDは非常に手頃な価格で効率的に利用できるようになり、垂直農法の経済性を根本から変えつつある。このように、LED技術の進歩は市場拡大を促進する上で大きな役割を果たしている。

市場抑制

高い運用・保守コスト

垂直農場の建設費用は、初期費用の中でも重要な要素であり、使用する資材によって大きく左右されます。初期費用は、水耕栽培、エアロポニックス、アクアポニックスなど、作物の栽培方法によって異なります。例えば、水耕栽培は大規模な商業栽培であり、一般的に他の中小規模の栽培よりも経済的です。必要な設備には、照明、空調設備、棚、ポンプ、給水管などがあります。

さらに、垂直農法の運営・維持コストに影響を与える様々な要因として、経済性の確立の欠如、人件費、技術への依存、受粉などが挙げられます。したがって、これらの要因が予測期間中の世界市場における需要を抑制する要因となっています。

市場機会

垂直農法への技術統合

垂直農法は、ロボット工学、IoT、ビッグデータ分析、AIなど、複数の技術を組み合わせることで、農学的制約なしに作物を栽培することを可能にします。ビッグデータ分析、IoT、シミュレーションモデリングを活用することで、予測分析に基づき、垂直農場の栽培環境を継続的に監視、評価、テスト、改善することができます。

さらに、IoTは垂直農法の基盤であり、垂直農法におけるセンサーやアクチュエータ技術に広く活用されています。様々なテクノロジー企業が、作物に特化したソリューション、関連ハードウェア、そして実データ収集、データ分析、アクチュエータの自動作動のためのデバイスを統合することで、作物栽培におけるIoT技術の実用化に重要な役割を果たしています。

さらに、テクノロジー企業は無線センサーを導入することで、自然光の変化や、温度やpHといった栽培環境情報など、興味深いデータを収集できます。加えて、世界中の様々な垂直農法メーカーが、テクノロジー企業と協力して、自動化されたコンパクトで高性能な垂直農場を構築しています。こうした要因は、今後数年間で市場発展に大きな機会をもたらすと予想されます。

市場セグメンテーション

メカニズムに関する考察

水耕栽培分野は最大の市場シェアを占めており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）25.8%で成長すると予想されています。水耕栽培は、垂直農場で使用される主要な栽培システムの1つです。水耕栽培システムでは、土壌を使わずに栄養溶液で植物を栽培します。水耕栽培システムでは、植物の根をさまざまな栄養素を含む液体溶液に浸します。土壌の代替として、砂利や砂が植物の根の維持に使用されます。これにより、植物は多量に必要な栄養素であるマクロ栄養素を効率的に吸収し、集中的に利用することができます。

水耕栽培システムにおける必須栄養素には、硫酸カリウム、硝酸カリウム、リン酸二水素カリウム、硝酸カルシウム、硫酸マグネシウムなどがあります。さらに、水耕栽培で使用される微量栄養素には、塩素、ニッケル、銅、鉄、マンガン、ナトリウム、亜鉛、ホウ素、モリブデン、コバルト、ケイ素などがあります。栄養素は土壌から吸収されるのではなく、水を通して植物の根に直接供給されるため、植物の成長と健康維持に栄養素がより容易に利用されます。

アクアポニックスは、養殖と水耕栽培の組み合わせとして知られています。養殖とは、養殖魚水耕栽培は土を使わない栽培方法です。アクアポニックスは水耕栽培の後継技術であり、水生生物を利用して植物の成長を促しながら植物を生産します。閉鎖循環システムの中で、植物の生育環境は自然の生息地を模倣したものとなります。土を使わずに自然の水生生物を組み合わせることで、植物は天然の物質や栄養素の吸収に集中することができます。

さらに、アクアポニックスでは植物がよく育つため、魚のための水質浄化にも役立ちます。魚の排泄物はバクテリアによって分解され、植物の肥料となるため、外部からの栄養補給の必要性が軽減されます。したがって、アクアポニックスは植物栽培を専門とする生産者には適していません。

製品に関する洞察

照明機器セグメントは最大の市場シェアを占めており、予測期間中に26.4%のCAGRを示すと予想されています。垂直農法で一般的に使用される屋内作業では、太陽光の代替として高圧ナトリウムランプ（HPS）が使用されています。しかし、発光ダイオード（LED）は、農業分野において、さまざまな理由から制御栽培技術に革命をもたらしています。近年、LED照明は電気を光に変換する効率が向上し、生産性の高い制御環境農業（CEA）農場を実現しています。LEDライトはコスト効率が高く、温室の補助光源として、またCEA垂直農場の唯一の光源として使用できます。

フルスペクトル調整可能なLEDランプの進歩により、照射時間、光強度、波長、照射スケジュールなどの設定を調整することで、植物育成用照明をカスタマイズできるようになりました。これにより、農家は栽培する植物の種類に合わせた独自の環境に適応できます。また、垂直農法への急激な移行を受けて、様々な企業が独自の技術を搭載した製品を発売し、LED照明事業を世界的に拡大することで、市場への参入を図っています。これらの要因すべてが、予測期間中の垂直農法の需要増加につながると考えられます。

垂直農法では、環境を制御し、24時間365日データを提供するために、センサーなどのセンシングデバイスが導入されています。土壌水分センサー、ダッシュボード、予測ソフトウェアは、スマートフォンやアプリケーションを介して農場をスキャンし、高品質のリモートセンシングを実現します。垂直農法は、理想的な生育条件を判断し維持するために、センサーデータに大きく依存しています。

pH、水分、温度センサーなどのセンサーは、農家が作物の品質向上、収量増加、資源の効率的な利用に役立つ数千ものデータポイントを提供します。センサーとデータは、気候、植物の温度、灌漑用水の栄養成分、光量とスペクトル、植物の形態、栄養不足など、植物の生育に不可欠な条件を測定するために必要です。こうした要因により、予測期間中、垂直農法におけるセンサーの需要は増加すると予想されます。

地域分析

北米は世界市場において最も重要なシェアを占めており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）28.9%を示すと予想されています。北米は、世界市場の成長と発展において重要な地域の一つです。北米では代替農業技術への関心が高く、その結果、垂直農法の導入率が上昇しています。垂直農法と食品生産は、都市部に近い場所で高品質で栄養価が高く新鮮な作物を生産できるため、腐敗しやすい食品を迅速に市場に供給できるという点で、この地域の食料需要に対する理想的な解決策となっています。さらに、AeroFarms、Squareroot、American Hydroponicsなど、北米地域には多くの大手企業が進出しているため、世界市場を牽引していくと予想されています。

欧州垂直農法市場の動向

欧州は予測期間中に年平均成長率（CAGR）26.7%を示すと予測されています。近年、欧州地域の世界市場は着実に成長しています。欧州における垂直農場の数はまだ比較的少ないものの、この分野は急速に拡大しています。近年、農場は急速な拡大を経験しており、投資の増加とそれに伴うスタートアップ企業の急増が見られます。

世界的なトレンドに沿って、この産業の発展は主に、LED照明技術の価格低下と、投入資源を最小限に抑えて栽培された新鮮で健康的な地元産農産物に対する消費者の需要の高まりが同時に起こっていることに起因しています。現在、ヨーロッパには垂直農法に関する国際的な非営利業界団体が2つあります。垂直農法協会（AVF）と農業技術協会（FTS）です。FTSは制御環境農業（CEA）産業に焦点を当てており、垂直農法はそのサブグループです。一方、AVFは垂直農法のみに焦点を当てています。

アジア太平洋地域の垂直農法市場の動向

アジア太平洋地域では、インドなどの国々が世界で最も人口が多く、これらの地域では食料需要が高まっています。これが、アジア太平洋地域における垂直農法市場の成長を牽引すると予想されます。アジア太平洋地域の垂直農法市場は、各国が農業に依存していることを考えると、非常に大きな可能性を秘めています。この地域に位置する国々では、農業が多くの人々の主要な生業となっています。これらの国々は、急速な都市化と放棄された農地の増加に直面し、近代的な農業技術を採用してきました。これらの技術は、農業部門の持続的な発展、成長、生産性の向上に不可欠です。

さらに、同地域の農業は地域全体のGDPに不可欠な貢献をしており、2008年から2019年にかけて著しい成長を遂げました。また、インドは世界有数の食料生産国であり、世界人口の約20%に食料を供給しています。こうした要因が、アジア太平洋市場の成長を促進すると予想されます。

英国は、ヨーロッパ地域における垂直農法の重要な市場の一つです。2010年以降、英国では気候変動の影響で従来の農業活動が阻害されてきました。これは、農家にとって農業生産量を増やす上で大きな課題となっています。垂直農法のような代替農業技術は、英国の農家が直面する現状に対する大きな解決策となります。垂直農法を用いることで、気候条件に左右されることなく、より豊富な農産物を生産することが可能になります。

中東とアフリカは、他の先進地域と比べて経済的に非常に恵まれない地域である。この地域の多くでは、灌漑を基盤とした文明が初期に発展し、今日でも利用されている集約型農業システムの基礎を築いた。人口の大部分が農業に依存しているため、この地域の垂直農法市場は今後拡大していくと予想される。