垂直農業市場 サイズと展望 2025-2033

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垂直農法市場の成長要因

従来の農法に対する垂直農法の優位性

世界中の農業分野は、将来の食料需要を満たすための土地不足や、砂漠化や洪水といった世界的な森林破壊による環境への悪影響など、様々な制約に直面しています。しかし、垂直農法は潜在的なメリットを有しており、従来の農法と比較して環境への影響を軽減しながら、増大する食料需要に対応する上で重要な役割を果たすことが期待されています。垂直農法は、天候や気候に耐えられるように設計された栽培システムです。垂直農法の利点は、人間と家畜の両方が消費する作物を年間を通して生産できること、安定した品質、そして予測可能な収穫量です。

垂直農法は生育サイクルと収穫時期が速いため、従来の農法よりもはるかに狭いスペースで、年間で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一つでは、従来の農法と比較して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、垂直農場が農場から食卓までを注文に基づいて提供するシステムを構築し、食品の包装、廃棄物、そして輸送に使用される燃料消費を大幅に削減しています。垂直農法は従来の農法よりも生産性と効率性に優れており、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

垂直農法は成長著しい分野で、垂直農場、アクアポニックス、水耕栽培、循環型養殖システム、温室、居住空間農業などのシステムは、主に太陽光を必要とせずに行われています。これは、技術の進歩とスマート農業の進展により、ハイテク農家が作物の栽培にLED照明を使用するようになったためです。LED照明は、太陽光が利用されない垂直農場の狭隘な場所で栽培される多く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主に推進されています。数十年にわたり、人工光に依存する屋内栽培施設は高価でした。その結果、農家はマリファナなどの最も収益性の高い作物のみを生産していました。しかし、今日ではLEDは非常に手頃な価格で効率的であるため、垂直農法の経済性を再定義しつつあります。このように、LED技術の進歩は市場拡大の促進に貢献しています。

市場の制約

高い運用・保守コスト

垂直農法の建設費用は、初期費用の重要な要素であり、使用する資材に大きく依存します。初期費用は、水耕栽培、空中栽培、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事業であり、通常、他の中規模および小規模事業よりも経済的です。設備には、照明、空調制御技術、棚ユニット、ポンプ、給水管などが含まれます。

さらに、垂直農法の運用・維持コストに影響を与える様々な要因として、確立された経済性の欠如、人件費、技術への依存度、そして受粉などが挙げられます。そのため、これらの要因は予測期間中、世界市場の需要を抑制しています。

市場機会

垂直農法における技術の統合

垂直農法では、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、農業上の制約なしに作物を栽培することができます。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、垂直農場の生育環境を継続的に監視、評価、テストし、予測分析を用いて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、垂直農場のセンサーやアクチュエータ技術に広く利用されています。様々なテクノロジー企業は、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適用のためのデバイスを統合することで、この技術を作物栽培に実用化する上で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ワイヤレスセンサーを導入することで、自然光の変化や温度やpHといった生育環境情報といった興味深いデータを収集することができます。さらに、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提携し、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、今後数年間の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

メカニズムの洞察

水耕栽培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25.8%のCAGRで成長すると予測されています。水耕栽培は、垂直農場で使用される中心的な栽培システムの一つです。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育てます。水耕栽培システムでは、植物の根を様々な栄養素を含む液体溶液に浸します。植物の根を維持するために、土壌の代わりに砂利や砂が使用されます。これにより、植物は多量に必要とされる栄養素を吸収し、集中的に利用できるようになります。

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、リン酸一カリウム、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、水を介して植物の根に直接供給されるため、成長と健康のため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、水産養殖と水耕栽培を組み合わせたものです。水産養殖は魚の養殖であり、水耕栽培は土壌を使わずに植物を植えることです。アクアポニックスは、水生生物を利用して植物の成長を促しながら植物生産を統合する点で、水耕栽培の後継技術です。植物の環境は、閉ループシステムにおいて自然の生息地を模倣する可能性があります。土壌を使用せずに自然の水生生物を組み合わせることで、植物は天然の物質と栄養素の摂取に集中することができます。

さらに、アクアポニックスで植物が繁茂すると、魚のために水をろ過する役割も果たします。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、外部からの栄養素の供給の必要性が軽減されます。したがって、アクアポニックス事業は植物栽培に携わる生産者には適していません。

製品インサイト

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（年平均成長率）を達成すると予想されています。垂直農法で使用される最も一般的な屋内作業では、太陽光の代わりに高圧ナトリウム（HPS）ランプを使用しています。しかし、発光ダイオード（LED）は、農業分野におけるいくつかの理由から、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ライトは費用対効果が高く、温室の補助光源として、またCEA垂直農場の専用光源として活用できます。

フルスペクトルLEDランプの進歩により、照射時間、光強度、波長、照明スケジュールなどの設定を調整することで、植物への光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種のニーズに合った独自の環境に適応することができます。また、垂直農法への急速な移行を目の当たりにし、様々な企業が独自の技術を搭載した製品を発売し、LEDライト事業を世界的に拡大することで市場参入を試みています。こうした要因により、予測期間中、垂直農法の需要は増加すると予想されます。

垂直農法では、センサーなどのセンシングデバイスが実装され、環境を制御し、24時間365日データを提供します。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。垂直農場は、理想的な生育条件を決定し維持するために、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、収穫量の増加、そして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。気候、植物温度、灌漑用水の栄養成分、光量とスペクトル、植物の形態、欠乏症など、植物の生育に不可欠な条件を測定するには、センサーとデータが不可欠です。これらの要因により、予測期間中、垂直農場におけるセンサーの需要が高まっています。

地域分析

北米は世界市場において最大のシェアを占めており、予測期間中に28.9%のCAGR（年平均成長率）を示すと予測されています。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。北米では代替農法が重視されており、垂直農法の導入率が高まっています。垂直農法と食品生産は、高品質で栄養価が高く、新鮮な農作物を都市部の近くで生産できるため、腐敗しやすい食品を迅速に市場に出荷できるため、この地域の食料需要にとって理想的なソリューションです。さらに、AeroFarms、Squareroot、American Hydroponicsなど、多くの大手企業が北米で事業を展開していることから、北米地域は世界市場を牽引すると予想されています。

ヨーロッパの垂直農法市場動向

ヨーロッパは、予測期間中に26.7%のCAGRを示すと予測されています。近年、ヨーロッパ地域の世界市場は着実に成長しています。ヨーロッパ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。しかし近年、農場は急速に拡大しており、投資の増加と新興企業の急増が同時に見られます。

世界的な傾向として、この業界の発展は主に、LED照明技術の価格低下と、限られた投入資源で栽培された新鮮で健康的な地元産の農産物に対する消費者の需要の高まりによるものです。現在、ヨーロッパには垂直農業に関する2つの国際的な非営利業界団体、垂直農業協会（AVF）と農業技術協会（FTS）があります。FTSは、垂直農業を含む制御環境農業（CEA）産業に焦点を当てており、AVFは垂直農業のみに焦点を当てています。

アジア太平洋地域の垂直農業市場動向

アジア太平洋地域では、インドなどの国が世界最大の人口を抱えており、これらの地域では食料需要が高まっています。これは、アジア太平洋地域における世界の垂直農法市場を牽引すると予想されています。アジア太平洋地域における垂直農法市場は、各国の農業への依存度の高さを考えると、非常に大きな規模を誇ります。この地域に位置する国々では、農業は多くの人々にとって主要な生業となっています。急速な都市化と耕作放棄地の増加に直面し、これらの国々は近代的な農法を導入してきました。これらの技術は、農業および農業部門の生産性の維持、成長、向上に不可欠です。

さらに、この地域の農業は、地域全体のGDPに不可欠な要素であり、2008年から2019年にかけて驚異的な成長を記録しました。さらに、インドは世界最大の食料生産国の一つであり、世界人口の約20%を養っています。これらの要因が、アジア太平洋地域市場の成長を促進すると予想されています。

英国は、欧州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、農家の生産量増加に大きな課題が生じています。垂直農法などの代替農法は、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。垂直農法は、気候条件に左右されることなく、より豊かな農産物生産を可能にします。

中東とアフリカは、他の先進地域と比較して経済的に非常に恵まれない地域です。この地域の多くの地域では、灌漑を基盤とした文明が早期に発展したことで、今日でもなお使用されている集約型農業システムの基盤が築かれました。人口の大部分が農業に依存しているため、この地域における垂直農法の世界的な市場規模は拡大すると予想されています。

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垂直農業市場のトップ競合他社

1. AeroFarms
2. Plenty Unlimited Inc.
3. Kalera
4. AppHarvest
5. Heliospectra AB
6. Signify Holding
7. OSRAM GmbH.
8. EVERLIGHT ELECTRONICS CO. LTD.
9. Valoya
10. Sky Greens
11. Hort Americas
12. SPREAD Co. Ltd.

最近の開発状況

• 2023年2月～ Plenty Unlimitedは、米国に新たな研究施設を開設することで、垂直農法における研究開発（R&D）スキルを「拡大」します。プレンティは昨年、バージニア州リッチモンドの48万5000平方メートルの敷地に屋内・制御環境型農場複合施設を建設するために3億ドルを投資し、「世界最大かつ最先端の垂直農法研究センター」を建設する予定です。

• 2023年2月 - サウジアラビアの公共投資基金は、米国に拠点を置くエアロファームズと合弁契約を締結し、リヤドに会社を設立しました。この会社は、サウジアラビアおよび中東・北アフリカ地域全体で屋内垂直農場を建設・運営します。