日本智慧农业的发展及启示
2020-08-13苏杭马晓蕾
苏杭 马晓蕾
摘 要:智慧农业是大数据和人工智能时代发达国家农业发展的新方向。面对农业和农村发展的困境以及贸易自由化的压力,日本政府提出要大力发展智慧农业,以摆脱农业劳动力短缺的约束,提高农业生产效率,焕发农业和农村的发展活力。为此,日本政府确立了智慧农业的五大发展目标。在发展实践中,日本智慧农业的实践主要表现在无人机技术的应用、机器人与人工智能的应用以及物联网的应用等几方面。政府大力扶持和产学研合作是日本智慧农业发展的突出特点和成功经验,此外,日本智慧农业的发展还以农产品国际竞争力的提升为目标,取得了很好的效果。日本智慧农业的发展对正在推动农业信息化和智能化发展的中国农业具有较强的参考和借鉴价值。
关键词:日本;智慧农业;无人机;人工智能;物联网
中图分类号:F13/17 文献标识码:A 文章编号:1004-2458-(2020)03-0029-08
DOI:10. 14156/j.cnki.rbwtyj.2020.03.004
在信息化发展水平较高的发达国家,智慧农业已经成为农业发展的新方向[1]。战后日本农业发展以高关税、高补贴著称[2,3,4,5],但随着国内外政治经济环境的变化,日本的农业政策也不断经历调整[6,7,8,9],以提升农业竞争力[10],增加农民的收入[11]。面对贸易自由化和人口老龄少子化的挑战,发展智慧农业已成为日本缓解劳动力短缺、提高农业生产效率、焕发农业活力的必由之路。
一、日本发展智慧农业的背景
所谓智慧农业,是指使用机器人、ICT(Information and Communication Technology)等先进技术,以节约劳动力和实现高品质生产为目标的新型农业形态。日本加快发展智慧农业,一方面是为了顺应农业信息化和贸易自由化发展的需要,另一方面也是为了缓解人口老龄少子化给日本农业和农村带来的消极影响,为日本农业和农村发展增添新动能。
(一)农业发展面临严峻挑战
伴随一国工业化和城市化发展,农业人口出现下降是一个必然的趋势。战后日本经济高速增长在推动劳动人口向制造业和服务业积聚的同时,也带来了农业人口的下降。1960 年日本的农业就业人口还高达 1 454 万人,到了 1995 年就已經萎缩至 414 万人,2015 年进一步减少至 210 万人[12]。与此同时,受日本人口发展老龄少子化趋势的影响,农业从业人口短缺和老龄化问题日益严峻(参见表 1),农业就业人口的平均年龄已达 67 岁。加之相对于其他产业而言,从事农业劳动的收益相对较少,年轻人普遍不愿意继承,导致日本农业生产呈现出“后继无人”的窘境。人口少子化趋势加剧了农业人口中青年劳动力供给不足的困境,尽管日本政府采取了积极措施吸引年轻人从事农业生产,但如果不改变农业生产的传统形象,那么是很难吸引年轻劳动力向农业部门转移的。在无法有效吸纳年轻劳动力的情况下,现有的农业劳动者不得不继续经营下去,日本农业人口老龄化问题变得愈加严重[13]。“老龄化”已成为日本农业人口的突出特点,与此同时,老龄化带来的生产效率低下以及土地撂荒问题日趋严重,实现农业效率的提升和农业可持续发展已迫在眉睫。此外,日本农业生产专业化水平较高,如何向新加入的年轻劳动力传授农业栽培技术以及专有农业技术,也是一个现实问题。
为应对农业发展面临的严峻挑战,日本政府积极推动发展智慧农业,推动农业向信息化、智能化方向发展。信息通信技术的推广不仅可以大幅减轻农业劳作的压力,提升农业对青年人和女性劳动者的吸引力,而且有助于促进日本各地生产出高附加值和高品质的农产品,增强日本农业的魅力和国际竞争力。
(二)农产品贸易自由化压力增加
战后日本政府出于确保粮食安全和保护农民利益的考虑,采用税收、补贴以及进口限制等手段对农业加以保护,过度保护的结果是日本农业的生产效率低下,农业由此成为日本参加自由化谈判的“短板”[14]。安倍再次执政后,日本政府加快了高水平贸易自由化发展的步伐,农产品贸易自由化的压力进一步增加。以跨太平洋伙伴关系协定(TPP)为例,作为高水准的贸易自由化协定,TPP要求农业市场完全开放,完全市场竞争以及农业市场的便利化和透明化。日本要签署高水平的贸易自由化协定,就必须提升国内农业的竞争力。
面对农产品贸易自由化带来的压力,日本政府采取了积极的应对措施,将智能农业技术引入农业生产过程,以农业的信息化和智能化发展作为应对加入TPP等高水平自由贸易协定后农业领域面临挑战的有效手段。日本以农业物联网作为信息主体源,积极普及农用机器人和农业物联网技术,推动智慧农业的发展。日本政府十分注重推广使用农业物联网技术,早在 2004年日本总务省就曾提出UJapan计划,将农业物联网的发展列入政府的工作计划。农业物联网的推广便于农户应用信息技术来解决农业生产中的播种、控制、质量安全以及成本削减等问题,不仅有效解决了农业生产劳动力短缺的问题,而且大大提升了日本农业的生产能力和效率,获得了很好的经济效益和生态效益。发展智慧农业,不仅有利于提升日本农业的生产效率和国际竞争力,而且有助于改变日本一直以来以“防御”为特点的农业政策,赋予日本农业政策更多的实施空间和可能性。 (三)日本农业政策积极推动
面对农业和农村发展面临的严峻挑战以及农产品贸易自由化的压力,日本政府逐步改变已经推行了几十年的以“保护”为基调的防御型农业政策,转向以“提升竞争力”为目标的“进攻型农业”政策。而要提高农业竞争力,就需要顺应现代科技发展潮流,把大数据、机器人和人工智能等先进技术引入农业生产过程,改造传统的农业发展形态,实现从经验种田到智慧种田的转变。为加快推进农业信息化、智能化发展,日本政府鼓励企业在发挥自身技术优势的基础上,“跨界”进入农业技术研发领域,成为智慧农业发展积极的参与者。在政府政策的带动下,东芝公司、松下公司等日本电子企业凭借自身的技术优势,转型成为农业新技术的供应商和服务商。以松下公司为例,该公司开发的 UVB 技术可以通过调节紫外线对植物的照射,诱导植物本身的抗性(如抗病性、抗害性)。这一新技术可以在有效控制病虫害发生的同时,大幅减少农药的使用量,进而有效减少对环境的污染,实现绿色生产。大量新技术的介入,还有助于减少农业生产所需的人力,不仅降低了农业生产经营的成本,扭转日本农业生产的高成本结构,而且在一定程度上缓解了日本农业“后继无人”的问题。在日本政府的积极引导下,不仅电子企业参与“智能农业”的技术开发,汽车、生物和新能源行业的企业也积极进军智慧农业,形成了多方参与、协同发展的新局面。 二、日本智慧农业的发展
目标与发展实践 智慧农业是日本主动顺应信息化和贸易自由化发展带来的新挑战,寻求日本农业发展新方向的有益探索。基于日本的国情和农业发展实际,日本的智慧农业已呈现出目标多元、特色发展的态势。
(一)日本智慧农业的发展目标
为推动智慧农业的发展,日本集合多方力量成立“面向智慧农业研究会”,对智慧农业的发展进行规划和设计,并提出智慧农业的五大发展目标:
1.农业生产的规模化和省力化。面对日本农业劳动人口老龄化的严峻形势,提高农业生产效率,降低农业劳动强度,吸引年轻人和女性劳动者进入农业生产已迫在眉睫。为此,需要在农业生产中引入无人机技术、无人驾驶技术和人工智能,实现无人自主农机车24 h不间断作业,打破农业作业时间的约束,通过农业机械自动导航技术,实现夜间作业,大大降低农业生产的劳动强度,使农业生产智慧化、省力化。
2.农业生产的精细化和品质化。通过在农业生产中引入ICT技术和人工智能,对农作物实施精细化栽培,提高农作物的产量和品质。实现农业环境控制的高度自动化和农业作业管理的可视化,获取温度、湿度、日照等数据,实现远程操作和云数据化。实现自助机器人沿轨道行走,利用LED灯等设备对植株进行监测,并形成光合作用彩色成像图供农户调整温度、湿度,进行精细化种植。
3.农业生产的轻松化。通过引入无人机、机器人等,把农民从繁重的农业劳动中解放出来,开发可辅助重物装卸等作业的可穿戴式机器人“Assist Suite”,让农业生产轻松化、便利化。
4.农业生产的低门槛化。开发可以利用GPS(Global Positioning System)全球定位系统进行自动驾驶的拖拉机,通过预先输入的农场 GPS 信息,对指定区域进行自主耕作。降低农业机械操作的难度,让缺乏农业劳作经验的人也可以轻松使用。为应对日本农业向规模化经营发展过程中面临的劳动力不足问题,提高农业生产的自动化和智能化水平。利用人工智能将农业生产经验、knowhow等知识化,便于新规从业者尽快掌握相关技术和技能。
5.农业生产的安心化。扩大现代信息技术在农业生产中的应用,对农业种植基地进行物联网改造,实现农业可视化远程诊断、远程控制、自动预警等智能化管理,使农业生产变得更加自动化、标准化、精准化、可追溯,在减少人力投入,降低种植成本的同时,培育出优质高产的农产品,让消费者安心、放心。
(二)日本智慧农业的发展实践
1.无人机技术的应用。日本植保无人机的研制始于 20世纪80年代。1991 年,农林水产省出台“推广植保无人机在稻田中应用”的鼓励政策,加速了植保无人机在日本农业领域的应用。早期无人机主要被用于农业喷洒实践,经过 20 多年的发展,日本无人机的数量已经从 1995 年的 307 架增加到2 400多架,操作人员达到14 000多人,成为世界上农用无人机喷药第一大国[15]。伴随无人机的普及,其功能也从喷洒转向翻地、耙地、旋耕、起垄、播种、喷药、收割等多作业领域,为农业生产注入智能化基因,帮助农业劳动者“减负增产”。
在无人机被广泛应用于“智慧农业”实践的过程中,日本无人机企业将其他技术与无人机技术相融合,赋予无人机更加广泛的用途。一些无人机搭载测绘相机或农业多光谱相机,对农田进行遥感观测,了解作物长势,进行病虫害分析,为农业生产决策提供数据支持。OPTiM公司与佐贺县农林水产部以及佐贺大学联合研制出能在夜间作业的无人机,可以使用GPS系统进行自动飞行路线设定,无人机下方垂挂的光源能够吸引害虫靠近,并使用高压电来杀虫。此外,还可以利用无人机观测农作物的生长状况,制作栽培报告及农场地图,而图像分析技术可以帮助农民及时把握收获时机,提高农作物的产量和质量。
2.机器人与人工智能的应用。农用机械智慧化是人工智能驱动农业智慧化发展的重要一环,也是传统农业向智慧农业转型的必由之路。机器人和人工智能技术在日本农业领域的应用集中在土壤、病虫害探测等智能识别领域,耕作、播种、采摘等智能机器人应用领域以及禽畜智能穿戴设备等领域。
日本半导体企业 ROHM 与日本大学合作研制出智能化的土壤感测器,只要把感测器插进土里就可以感测到土壤的相关信息,包括酸碱值、湿度等数值。由于使用了 ROHM 公司的单晶片感测解决方案和Sub-1GHz通讯技术标准,农户可以便捷地掌握土壤的各项情况,通过电脑智能分析,确定土壤肥力,并精准地判断出各分片土地适宜栽种的农作物品种。在北海道芦别市常磐町,农户们在农用拖拉机上引入GNSS(Global Navigation Satellite System)技术,使用GNSS定位及数字显示辅助驾驶员选择最优路线行进,降低路线重叠导致的浪费。与此同时,农户还将可变速率技术(VRTs)和 GNSS 的定位功能与其他传感器和数字地图信息相结合,对农作物的生长情况开展定点监测,并精确使用农药。青森县弘前市则采用了久保田公司的智能农业系统,针对想要扩大规模的承包种田大户,收集和活用农业生产以及农作物信息,在农机里安装“食味感知器”,在收割过程中或过程后就能立即感应出作物所含的蛋白质和水分含量,并根据各地的偏差及时调整施肥计划。日本 Farmnote 公司開发出一款采用虚拟围栏技术、可用于奶牛的可穿戴设备“Farmnote Color”,可实时收集奶牛的个体信息,Farmnote 公司通过配套软件对这些信息进行分析,采用人工智能技术判断奶牛是否出现生病、排卵抑或生产等情况,并将相应信息推送给相关农户,以便农户及时进行处理。
3.物联网的应用。传统农业生产易受天气和外部环境变化的影响,而借助以传感感知、智能处理为核心的农业物联网技术,不仅可以降低天气和外部环境变化的影响,而且可以提高产出效率,并降低农业生产对化石燃料的依赖,最大限度减少资源使用以及实现农业的可持续发展。为此,实现了信息技术与现代农业种植管理相融合的农业物联网技术成为日本智慧农业发展的另一重点推进领域。以生产生菜而闻名的长野县川上市,入选经济产业省“地方版物联网推动研究所”,全面推广基于物联网技术的智慧农业。为实现智慧农业,川上市积极寻求与大学及企业间的合作,与NTT DoCoMo公司合作探索使用物联网专用通信规格LPWA进行农地利用实验,尝试以微弱电力用于农业作业的信息交换。NTT DoCoMo公司开发出一套水管理辅助系统“Paddy Watch”,借助该系统,从事水稻种植的农户可以将传感器获得的多种信息存储在云端的农业物联网。农户只需在水田中预先设置内置NTT DoCoMo通信模块的传感器装置,系统每10 min就会提取1次水位、水温、温度和湿度信息,每小时通过NTT DoCoMo网络向云端存储1次数据。农户通过智能手机应用来操控,足不出户就可以了解水田的状况并实施高效率操作。农户还可以通过对储存信息的分析,预测最佳的种植期并制定生产计划。在Paddy Watch 系统基础之上,NTT DoCoMo还引入 AgriNote系统,通过两者联动,可自动将传感器获得的信息记录到 Agri-Note 中,实现更高效的农业管理。农业物联网技术的推广,改变了农业主要依赖经验与直觉发展的现状,实现了农业生产和管理的可视化,提高了日本农业生产的效率。 三、日本智慧农业发展的启示
(一)政府的大力支持
政府扶持是战后日本农业发展的重要特征之一。对内实行农业补贴、对外采取贸易保护,是日本政府长期坚持的农业政策[16]。然而,伴随人口老龄少子化趋势的加剧,日本农业和农村经济发展面临严峻挑战[17],与此同时随着日本参与双边及地区贸易自由化步伐的加快[18],日本政府开始改变推行了数十年的以“保护”为基调的防御型农业政策,转向 “进攻型农业”政策,积极谋求提升日本农业竞争力。在智慧农业发展的过程中,日本政府采取了鼓励和扶持的政策导向,积极为参与智慧农业发展的农户和企业提供资金、技术和政策支持。
1.制度保障。早在2013年11月,日本农林水产省就设立“面向智慧农业研究会”,专门探讨智慧农业在日本的发展前景及实现路径,并探讨如何确保机器人技术在农业领域应用的安全性。2016年4月,日本政府召开第5次“面向未来投资官民对话会议”,安倍首相在会上提出设定人工智能研发目标和产业化路线图,以及组建“人工智能技术战略会议”的设想。随后,日本政府建立 “人工智能技术战略会议”,将其作为国家层面的综合管理机构,协调总务省、文部科学省和经济产业省的力量促进人工智能的发展及在农业领域的应用。2017 年,日本政府临时内阁会议通过名为“未来投资战略”的经济增长新战略,确定以人才投资为支柱,重点推动物联网建设和人工智能的应用。“未来投资战略”提出要大力推进日本智慧农业的发展,实施机器人新战略,推动人工智能、物联网、大数据和机器人在农业生产中的应用,以解决农业生产迫在眉睫的人力短缺问题;推动农业数据标准化建设,充实农业数据合作基础。
为有效应对农业劳动人口老龄化带来的人力不足问题,日本农林水产省于2019年3月18 日公布了一项农用小型无人机推广计划。根据这一新计划,日本全国一半以上的水田、小麦田和大豆田将在2022年前引入农用无人机,以期减少农业生产所需的人力,提高农业生产的效率。此外,农林水产省还在全国多地开展以推广小型无人机和无人拖拉机为目标的“智慧农业”实证试验。农林水产省期望通过实证试验来推动智慧农业的发展,以应对农业劳动人口老龄化和劳动力不足,并希望通过提高农业生产效率进而增强日本农产品的国际竞争力。参加实证试验的农业经营者来自日本各地,涉及的方案也多种多样参加此次试验的69个方案是农林水产省从全国252个应征试验方案中选出的,所有的试验方案均由农业经营者和自治体或研究机构联合制定的。试验方案涉及范围广泛,有水稻种植、旱地耕作、蔬菜栽培、养殖等。在地域上也选择了多种条件的农业用地,从拥有许多大型农场的北海道到濑户内海的海岛都有农业用地入选。 ,例如,宫城县的团队以面向出口的低成本大米为主题,计划开发运用智能手机管理水田用水的系统,充分利用无人拖拉机和农药喷洒无人机进行耕作;北海道的团队提出要利用机器人替代人力采摘西红柿。“智慧农业”实证试验从2019年开始,预计持续到2020年,农林水产省将根据实证试验收集到的结果,探讨更符合日本农业生产实际的小型无人机和无人拖拉机推广方案。日本政府希望到2025年时,智慧农业的推广能达到一定规模。
2.资金支持。智慧农业的发展建立在对机器人、ICT等先进技术使用的基础上,普通农户根本无力承担新技术使用所需的资金投入,因此,政府的资金扶持就显得尤为必要。而日本政府也不遗余力,对智慧农业投入巨额的资金支持。以2017年度政府预算为例,列支500亿日元(包括补贴)用于新一代农林水产创新技术的研发,40.88亿日元(包括补贴)用于重点委托智慧农业专题研究项目。在2016年度补充预算中列支117亿日元(包括补贴),用于创新性技术与目标明确技术的研发,以及熟练农民经验的可视化项目研究。为加快智慧农业的发展速度,农林水产省将 2019 年度预算提高 18.5%,其中,专门为“智慧农业加速化实证项目”拨款50亿日元,用于促进农业从业者集约化的资金达到244.74亿日元,拨款80.90亿日元专门用于提升日本农产品的出口竞争力[19]。此外,日本还通过了《农业现代化资金补助法》,对参与智慧农业的农户每户补贴600万日元,农业合作社补贴5 000万日元。
(二)多方的广泛参与
伴随日本农业人口老龄化趋势的加剧,发展智慧农业,通过对机器人、ICT等先进技术的使用提高农业生产效率在日本获得了广泛的社会共识,也吸引了越来越多的企业和科研机构的参与。日本三大电信商NTT DoCoMo、KDDI和软银(Softbank)先后进军物联网技術研发,将其运用到农业领域。农业机械生产企业久保田公司推出了可完成无人耕作任务的自动驾驶拖拉机,可根据预先输入的农田形状和面积数据,由拖拉机自动控制方向盘和耕作装置,即使是在凹凸不平或浸水的田间也可稳定行驶。基于未来市场不断扩大的预期,久保田公司计划在未来10年内在日本全国建立15个自有农场,用作IT农业的试验场。
如前所述,日本政府为提升日本农业的生产效率和竞争力而推出了很多鼓励性政策,包括放松企业进入农业的限制,这推动很多跨行业企业依靠自身优势进军智慧农业。日本重工业企业IHI通过人造卫星拍摄的图像来掌握农作物的生长状态,对由传感器收集的土壤状态等数据加以分析,向农户提供相关信息服务。丰田汽车则面向大米种植企业推出了“丰收计划”,借助这一云服务,大米种植企业和农地种植者之间可以随时交换农作物的生长和作业情况,还能自动安排插秧和收割等任务。企业特别是高科技企业的参与,大大提升了日本农业的信息化水平,也加快了智慧农业在日本的发展。日本半导体厂商 Lapis Semiconductor研制出世界上首款多功能土壤感测单晶片,只要将装有感测器装置的前端埋入土壤,就可以开始追踪监测,不仅节省了复杂检验所需的时间和费用,而且可以做到每分钟测量土壤的酸碱值、含水量和温度变化,提高精细化作业水平。
不仅是企业,大学和科研机构也是日本智慧农业的积极参与者。富士通公司与九州大学合作在位于福冈市的九州大学伊都校区建立smart house,将九州大学植物体测量评定技术与富士通图像处理技术相结合,根据相机拍摄的植株高度、植被叶量、植物茎部直径等数据了解植物生长繁殖状况,对作物生产进行监测,利用人工智能和物联网技术实现高效农业生产,提高农作物的质量。
(三)提高农产品国际竞争力
2013年联合国教科文组织将“和食——日本人的传统饮食文化”列入联合国非物质文化遗产名录,引发了世界范围内的“和食热”,并由此带动了日本农产品的出口热。基于此,日本政府在2014年6月24日修订后的《农林水产业·地域活力创造计划》中提出,要在适当放开农产品市场的同时,采取多种措施将日本的农产品推广到海外,扩大农产品海外需求。日本政府推出“FBI”战略FBI战略指的是made from Japan、made by Japan和made in Japan。 ,力争把日本农产品的出口额由 2012 年的 4 500亿日元增加至2020 年的 10 000亿日元。近年来,随着访日外国游客数量的增加,外国游客在日期间的饮食消费额不断增加,从2013年的2903亿日元增加至2017年的8 857亿日元,5年的时间增加了2.05倍[20]。 面对访日外国游客在日饮食消费的热潮,如何提供充足而高质量的农产品,不仅关系到外国游客的在日饮食消费,而且关系到“和食”品牌效应的发挥。为此,日本政府在推动智慧农业发展的过程中,不仅试图借助现代科技力量弥补日本农业劳力不足导致的农产品供给缺口,而且希望通过人工智能和物联网技术的引入,减少农业生产过程中农药的使用,保障农作物的自然品质;降低农作物生长对天气因素和农户经验技术的依赖,保证农作物的产量;推广人工辅助育种,开发出具有抗逆、高效等生物学性状的农作物新品种;实现农业经验的数据化、可视化,实现农业专业化经验的代际传承。
四、对中国智慧农业发展的思考
在人口老龄少子化和市场开放的压力下,日本政府将农业发展的着力点放在智慧农业上,实践证明,智慧农业的推广,大大提高了日本农业生产的效率和竞争力。以千叶县一家植物工厂植物工厂的概念发端于北欧,是指利用计算机对植物生长所需的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度以及营养液等环境条件进行自动控制,在较短周期和较小空间内就可实现植物的大批量生产,是实现农作物连续生产的高效农业系统。为例,工作人员通过一套 “成长管理系统”对蔬菜生长进行监控,蔬菜从种植到成苗大约需要二十天,以此为基础再过十几天就可以收获。一个需要10个人管理的植物工厂,1年就可以收获约 100 万株蔬菜,销售额可达 1 亿日元。日本智慧农业的发展带给我们的启示是,政府扶持和产学研合作是智慧农业得以全面开展的重要保障。
鉴于智慧农业可大幅度提高农业劳动生产率、资源利用率和土地产出率,已成为未来农业现代化发展的重要方向以及中国农业发展的必然选择,发展智慧农业在国家层面已经成为一项重要工作。2018年12月《国务院关于加快推进农业机械化和农机装备产业转型升级的指导意见》中提出,要“促进物联网、大数据、移动互联网、智能控制、卫星定位等信息技术在农机装备和农机作业上的应用”,为中国农业朝智能化、智慧化方向发展指明了方向。农业农村部已确定,推动植保无人机、无人驾驶农机、农业机器人等新装备在规模种养领域率先应用,在绿色高效设施装备和技术方面重点引入物联网、人工智能等现代信息技术,加快农机装备和农机作业智能化改造。下一步,还可考虑借鉴日本政府的做法,设立专项资金用于智慧农业所需技术的研发和推广,并加大对智慧农业的研究。
与日本相比,中国的智慧農业发展起步较晚,推广起来仍面临诸多挑战。首先是对智慧农业的认知和操作能力亟待增强。伴随城市化进程的推进和农村人口进城务工,中国农业劳动人口年龄偏高、文化水平普遍较低且以女性为主,这一群体对互联网信息技术了解应用较少,现代化农业生产意识比较淡薄,缺乏使用信息技术的技能基础。因此,要推广智慧农业,需要先提升农业从业者的技能水平。在这方面,可以参考日本政府的做法,采取多种措施吸引年轻人回乡参与农业生产,而这需要政府在政策机制上和职业教育上予以倾斜,推动职业农民教育的发展,提高农民对智慧农业的认知和操作能力。
其次,鉴于中国农业用地分布广泛且分散化的现状,要实现智慧农业的集中扩展仍面临不少困难。为此,可以参考日本开展“智慧农业”实证试验的做法,在一些信息化水平相对较高的地区设立智慧农业试验区,探索适合中国农业农村发展特点的智慧农业形态,发挥试验区先行先试的优势,积极扩大智慧农业的参与主体,吸引科技企业和科研院所参与智慧农业发展,再把试验区获得的智慧农业发展经验和发展范式推广到其他地区。
第三,农业科技体系尚未建立起来。中国当前农业科研体系仍不健全、科研成果转化为生产力的能力不高,导致中国农业科研进展缓慢且难以应用于智慧农业发展实际。针对这一问题,可以参考日本政府的经验,制定鼓励性措施吸引各类跨行业企业依靠自身优势进军智慧农业。为此政府需要加大政策投入和资金扶持,统筹规划、建立起统一协调的农业科研体系,促进农业科研机构间的合作与交流,推动农业科技项目有序地进行,减少重复研究,统筹兼顾智慧农业发展所需的各项高科技技术。同时,要大力充实产学研合作机制,吸引企业和科研院所参与智慧农业技术研发和数据处理,根据大规模农业数据确定农业科技系统运行的标准参数,加大对科研成果和农业数据的应用检验,提高智慧农业科技成果的普及性和可推广性,在整合各方力量的基础上加快中国智慧农业的发展。
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[责任编辑 李 颖]
Abstract: Smart agriculture is the new trend of agriculture development in the era of big data and artificial intelligence. In face of the impact of agriculture development challenges and trade liberalization, the Japanese government proposed to develop smart agriculture to overcome the shortage of agriculture workforce, promote the productivity and revitalize Japanese agriculture.Therefore, the Japanese government set five development objectives for smart agriculture. Thedrone, artificial intelligence, and the Internet of things are the main technologies applied in Japanese smart agriculture.Support from Japanese government and participation of all parties are the characteristics of the development of Japanese smart agriculture. Meanwhile, Japanese government made great efforts to strengthen the international competitiveness of Japanesea griculture by developing smart agriculture. The development of Japanese smart agriculture offers a valuable reference for Chinese agriculture, which is in the process of informationization and intellectualization.
Key words: Japan; smart agriculture; drone; artificial intelligence; the Internet of things