農業，是社會很少有人關注的領域。在當今科技高速發展的社會，我們都將眼光投向了“高科技”“互聯網”“AI”等智能領域，似乎和農業的關系不大。也正是因為如此，我國的農業方式一直以“千百年來的小農經濟”為主。中國有960萬平方公里，日本陸地面積為37.8萬平方公里；中國大約有13億人口，日本大約1.3億人口。單單的從人口與土地面積比來看，我國要遠遠超過日本。換句話說，日本能夠生產出供全日本1.3億人的食量，已經是一個十分艱難的事情了。在國際貿易不盛行的古代，日本可是年年缺糧的狀態。加上山地丘陵眾多，農業發展受到很大的限制。

圖1

日本是世界上較大的農產品進口國家之一，但是俗話講：兵馬未動，糧草先行。農產品雖然目前在人們心中的地位有些下降，可是其“戰略物資”的地位并未動搖。日本同樣認識到這一點，上圖是日本農林水產省發布的資料，從上圖我們可以看出，在熱量（日本按照卡路里和生產額來劃分自給率）方面，日本的自給率達到了97%，蔬菜達到了75%，魚類是59%。

圖2

我們再看一個“綜合供給率”的資料，上圖是日本從1965年到未來的2025年的自給率推移。

• 生產金額來看，日本自給率是比較高的，能夠達到66%左右。這個數據就說明：日本產的農作物價格貴，金額大；

• 主食用農作物自給率來看，近年日本保持在60%左右；

• 熱量自給率來看，日本保持在38%左右；

結合上面兩數據，我們可以明確的看出：日本雖然在整體上未能夠達到100%自主供給的程度，可是在個別項目比如大米上，有能力滿足自給自足。日本食糧自給率目標是“努力達成主要品目”的自給，其余品目可以進口。這點深刻的影響著日本農產品市場，比如蔬菜，在日本的超市能夠看到很多外國進口的蔬菜，但是鮮有見到日本銷售外國的大米。除了政策調控以外，還有“自給率”的原因。

圖3

討論日本的農業之前，不得不說一個老生常談的話題，那就是老齡化。日本古代，同樣受到中華文化的影響，自古就是“小農經濟”，只不過這個形式在近代逐漸發生了轉變而已。日本雖然面積很小，卻是實實在在的“農業大國”，排名世界第5位。根據統計數據，日本農業人口大約有418.6萬人，其基數不少，可是其中43.5%的人都是65歲以上的老齡化人口，并且未滿35歲的青壯年人口不足5%。日本農業人口平均年齡為68.5歲，可以想象，這些年近70歲的日本人，一生都在從事農業。

日本農業面臨著“后繼無人”的困境，日本早在上個世紀就完成了城市化，農業區域與城市區域劃分明確，但是依然不可避免的就是“工作方式”的轉變。年輕人逐漸向“東京、阪神”地區集結，也就造就日本“城市一極化”現象。最近很多人都在說，日本某些地區出現了空房子“0”元賣的事情，這背后的原因就是，當地政府想要吸引更多年輕人回來！

在圖2中，我們可以看到，日本提出了2025年的自給率目標，生產金額提升到73%，熱量自給率提升到45%。那么問題就來了，日本如何在老齡化社會中提升糧食自給率呢？日本政府與民間機構經過多年的探索，找到了一條“可行”的道路，那就是：智能農業！

智能農業，簡單來說就是利用機器人技術，活用ICT，實現省力、高品質生產的農業方式。這種方式是日本政府大力推行，且舉全國高科技之力發展的農業形式，日本早在21世紀初就已經開始布局，主要目的就是為了解決勞動力不足的問題！我看過許多關于日本推行“智能農業”的事跡，主要總結了下面5點：

• 實現大規模、超省人力生產

智能農業的首要目的就是解決人手不足的問題，所有的操作程序都實現自動化，帶動生產力的提升。比如自動駕駛的拖拉機以及其他農機設備，可以代替農戶進行種植園內的監視，可以實現以最小的人力進行大規模的生產和管理。

• 提升農作物的品質與產量

農作物的產量與品質，是隨著天氣條件變化而變化的，現有的農業生產方式，是完全靠著“老天”吃飯。中國有句俗話說：種田不用學，別人咋做我咋做。言外之意就是，憑借著經驗種田。但是，隨著日本老齡化原因，沒有人在愿意“繼承”這些“經驗”。智能農業生產方式，可以通過各種傳感器來提取農地、農作物的數據并進行大數據分析，用大數據來“以最適當”的方式管理農場。比如從土壤中提取水分、農藥以及肥料成分的數據，結合農作物的生產情況來分析是否需要施肥或者噴灑農藥等。

• 從危險、勞累的工作中解放

農業勞動，是一項“體力勞動”，不僅會對肉體造成很大的負擔，同樣會有受傷的風險。特別是日本，農業勞動者多是老人，風險程度會提高。日本開發有“可穿戴的輔助設備”，穿戴以后可以減輕身體負擔；或者通過機器人進行操作危險的，有可能對人體造成傷害的農業工作，比如農藥噴灑等。

• 容易實現的農業形式

利用IoT設備，可以取得目前為止沒有做過具體分析的農作物數據，將“經驗”轉換為“數據”，使人一目了然，能夠讓更多的人簡單的培育出不遜色于農業達人的農產品。

• 讓消費者感到安心

以往的農業方式，缺乏“透明性”。雖然日本農業追溯系統已經十分完善，但是農作物生長中的數據依然無法查看。從“安全性”方面來考慮，還是有不足的。通過智能農業，消費者可以看到生產過程中農作物的詳細情況。

位于日本宮城縣東松島市的某農場，經營有40公頃水稻、51公頃大豆、30公頃大/小麥、6公頃蔬菜類。管理這個大規模農場的只有9名日本人，農忙時節會追加4名臨時工。采用農場管理系統，可以詳細的記錄各個區域的生產情況、作業履歷、農藥的使用情況。具體介紹如下：

• KSAS系統

  

KSAS系統

通過手機以及電腦，可以對農場管理、肥料情況、收割作業計劃、作業記錄以及現在進展狀況等方面進行實時的確認。也可以與農業機械聯動，實時提供機械的“診斷報告”，可以隨時確認農機工作是否正常，還可定位農機的位置。簡單來說，這個系統是“集合”的存在，通過云端對各個方面進行監控。

• 稻田傳感器（Paddy Watch）

稻田傳感器，又稱為Paddy Watch。將這種設備放置在稻田之中，可以隨時監控水位、水溫、土壤溫度、空氣濕度與溫度等多方面的信息。可以大幅度減少稻田巡回人員的工作，并且可以根據生長數據來適當的調節水的深淺。

• 智能WEB攝像頭

遠距離IP攝像頭與傳統的網絡攝像頭不同，日本導入的這款攝像頭是采用手機3/4G信號進行發信，可以完全無線的取得圖像。但是，如果只是將它認為是一個攝像頭，那么就大錯特錯了。日本人開發的這套系統，配合了許多傳感器一同使用，可以采集溫濕度、大氣壓、日照、碳酸、水位、放射性等各種情報。

• 智能收割機

傳統的收割機只是具有“收割”功能，這家農場導入的收割機不僅僅具有收割功能，而且能夠自動檢測收割農作物的蛋白質比例和收貨量（包括每粒農作物的質量）。講這些數據和土壤的診斷結果相匹配，可以對“科學施肥”進行合理的設計。市場方面，可以將不同蛋白質的農作物進行區分銷售，將附加值提升至最高。

• GNSS系統（全球定位系統）

農機畫面

簡單來說，GNSS系統可以理解為定位系統。近年，日本農業定位系統發展較為迅速，導入這套系統可以配合農業機械進行農機導航。特別是在大范圍的稻田進行作業的時候，容易失去方向和位置，而搭配這套系統的農機可以通過畫面事實傳送位置信息。日本可以修正GPS信號，從而達到更高精度定位的系統，水平精度可以達到2~3cm。稻作物種植時，保持均勻度十分重要，這套系統讓我吃驚之處是，可以將垂直精度控制在±3cm以內！

• 無人機的利用

利用無人機，進行農業噴灑，在我國已經十分成熟了。日本將無人機在農業上的作用分為三類：

1. 拍攝：觀察農場整體情況

2. 替代人工：施肥、灑農藥、播種等

3. 收集情報：通過圖像進行分析農作物的生長情況、昆蟲情況等

無人機不僅可以搭載傳統的可見光攝像頭，同樣也可以搭載紅外光等攝像頭，進行夜間巡邏以及生態確認。上圖是對植生化指數的監控，在不同的時期植物的生長情況不同。

上文介紹的例子只是在日本農場中運用的例子之一，在園藝、果園以及畜產等方面也有諸多的運用。比如在果園中，日本最新開發的自動采摘設備十分亮眼；畜產方面，自動給食、自動換氣、自動榨乳系統等已經逐步推廣。日本一個島國，在市場有限的情況下，能夠將農業技術和設備發展成一種產業，實屬不易。但是反過來想一想在國內我所見到的農業基地，與日本相比，當真有許多不足。正視差距，才能夠“查漏補缺”，正所謂“不怕差距，只怕不正視差距”。

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