日本精准农业发展现状与展望

分类：论文范文 发表时间：2021-11-18 11:39

　　摘要：随着世界精准农业的发展，日本提出了适合其农业特点的基于共同体的精准农业模式，从而使日本成为世界先进精准农业的代表之一。这一模式不仅实现了日本农业所追求的收益最大化，而且为环保型农业的建立，安全放心农产品的生产以及农产品溯源体系的构建奠定了基础。此外，在农田信息收集与管理，以及精准农业共同体的结成方面对我国精准农业发展具有借鉴作用。

　　关键词：精准农业；精准农业共同体；农业经营团体；技术平台

　　0引言

　　长久以来，农业生产系统的发展与其他行业的技术发展密不可分，如工业时代为农业生产提供了机械化和合成化学肥料，技术时代则给农业生产带来了基因工程和自动化，进入信息时代后，信息技术与农业的结合出现了新的农业概念，精准农业[1]。精准农业就是科学地理解农田的各种信息，利用现代化的信息技术（诸如GPS，GIS，遥感技术以及高效率的计算技术等）重新规划整个农业体系，从而实现低投入高产出的农业可持续发展的目的[2]。

　　1世界精准农业的发展

　　以美国为代表的世界精准农业经过20年的快速发展，逐步形成了今天的五代精准农业模式（如表1所示）。第一代模式即处方农作，其揭示了农田内小区作物产量和生产环境条件的明显时空差异性，从而提出对作物栽培管理实施定位，按需变量投入。第二代模式是变量控制技术（VRT）与处方农作的结合产物，而这一模式只适用于农田内的小区，而不能适应农田的整体需求，因此第三代精准农业模式也就是被世界公认的精准农业模式诞生了，其重视运用现有先进技术对农田的整体进行管理。第四代和第五代精准农业模式都是以普及精准农业为目标的当前世界上最先进的精准农业代表，他们分别是由美日两国提出的Cost-drivenCompany-basedPrecisionAgriculture和Value-drivenCommunity-basedPrecisionAgriculture。因此，这标志着日本的精准农业从最初的摸索阶段发展成为世界上先进精准农业的代表之一，也代表日本的精准农业开始正式进入了第五代基于共同体的精准农业。

　　2第五代日式精准农业

　　2.1价值驱动下以共同体为基础的精准农业的产生

　　伴着日本国内弃农规模的扩大与食料供给率的低下，如何普及精准农业农业技术从而提高农业的产量和实现农业收益最大化成为日本所面临的重要课题？然而，由于日本农田面积较小（均在数十或数百公顷之内），农业用地分散且与农户住宅交错，农产品种植多样性，农户的农业经营形态，经营规模以及经营动机迥异等原因，导致精准农业技术导入成本较高，从而无法更好地体现精准农业技术的实效性。另外，各农田及农田之间的各种信息，各农户及农户之间的各种农业经营信息对于精准农业技术的导入是十分必要的。可是，对于每个农户而言对各种各样农田信息的管理是相当困难的，因此，能够合理地管理和利用农田各种信息的农业经营共同体就应运而生了，即精准农业共同体（如表2所示），这一共同体的形成标志着价值驱动下以共同体为基础的第五代日式精准农业的诞生。

　　2.2精准农业共同体

　　精准农业共同体由农业经营团体和技术平台两部分构成。农业经营团体是以农户为主体能够熟练掌握信息技术的学习团体。主要负责革新传统的自然农业5要素（作物，农田，技术，地区特点和农户主观愿望），且该团体担负着与农户组织化，日本农协或者其他各自治团体合作的核心工作。技术平台是由企业搭建的，这些企业主要包括从事精准农业技术开发与引入的企业，以及从事农产品销售经营的企业。技术平台能够为农户提供先进的精准农业技术，并促进精准农业技术的普及与利用。精准农业共同体将农田的各种信息与生产﹒流通﹒消费领域的技术开发以及营销信息相融合，形成科学的农田及农产品信息管理体系，从而达到消减精准农业技术引入费用和实现农业可持续性发展的目的。

　　2.3第五代日式精准农业引入的条件

　　第五代日式精准农业的特点决定了在引入精准农业时一定要具备以下条件才能确保成功地引入精准农业以及发挥其功效：1）必备的组织：农业经营团体的组建与技术平台的构建。2）适宜的引入契机：从生产，加工到销售等所有环节农产品信息化的实现。3）技术开发：农田信息管理与农产品品质评估体系构建所需技术的开发和完善。4）农业经营手段：依据累计的5年左右的历史数据（如导入可变控制技术等精准农业技术后而绘制得到的土地地力图与施肥管理图等管理图）对农业生产经营进行科学而合理的管理。

　　2.4第五代日式精准农业引入的影响

　　第五代日式精密农业的引入不仅革新了传统农业五要素，而且也对农产品的市场进行了变革。首先，第五代日式精准农业实现了农田信息化，农产品栽培履历与土壤管理数据化，这既利于消费者对农业经营及农产品栽培环境的理解，又有益于环保型农业的构建，最重要的是实现了日本农业经营的目的——收益最大化。其次，农产品栽培履历和品质管理的数据化既是建立农产品溯源系统的基础，也是农产品安全体系构建中不可或缺的组成部分。同时，日式精准农业的诞生创造了一种新型的农业领域的知识产业，这将有利于吸引大批人才加入农业生产行业中，从而缓解近年来日本农业领域人才紧缺的压力，并在一定程度上阻止弃农规模的扩大和降低弃农带给农业生产的影响。

　　3日式精准农业发展方向

　　基于日本农业耕地面积小的特点，其精准农业技术体系较欧美的精准农业技术体系日趋小型化，但是仍不能完全满足精准农业普及所需，因此精准农业的各种农业机械设备的敏感度与实用性有待进一步提高。如近年来由于世界气候温暖化，异常降雨时常出现，因而，精准农业所需的操作简便且灵敏度较高的土壤水分传感器备受青睐和期待。另外，必须加快开发适用于各种精准农业技术的变量传感器的步伐，同时提高现有变量传感器的敏感性和精准度，且在提高其实用性的同时更要注重降低其投入成本。在提高和改进精准农业所需机械设备的同时，高效地收集和管理农田各种信息也是至关重要。因此为了降低农业生产成本，减轻环境负担及生产安全放心的农产品，应该进一步加强IT技术在农业领域的应用。

　　4结束语

　　第五代日式精准农业继续延续着以信息技术为基础，在保护环境前提下来追求收益最大化，以普及精准农业为目标。精准农业共同体的出现有效地解决了农田信息的收集及管理，而技术平台的出现为实现农产品溯源系统的构建提供重要基础。从第五代日式精准农业的发展情况来看，精准农业技术，机械设备以及信息收集与管理都有待于进一步改进从而更好地推广精准农业技术。尽管日本农业与我国农业存在规模上和地域上的差异，但是随着我国农村劳动力大量涌入城市而造成农村劳动力老龄化和缺失，日本在农田信息收集与管理上的经验，以及精准农业共同体结成的模式都是值得我们借鉴和学习的。

　　参考文献

　　[1]ZhangN.Q.,WangM.H.,etal.Precisionagriculture-aworldwideoverview[J].ComputersandElectronicsinAgriculture,2002,36:113~132.

　　[2]ShibysawaS.K..ApproachtoprecisionfarminginJapan[C]//The58thAnnualMeetingoftheJapaneseSocietyofAgriculturalMachinery.SagaJapan:JapaneseSocietyofAgriculturalMachinery,1999:509~510.

　　[3]澁澤栄.精准农业的构成研究与展望[J].农业情报研究,2003,12(4):259~274.ShibusawaS..ResearchandprospectofJapaneseprecisionfarming[J].AgriculturalInformationResearch,2003,12(4):259~274.

　　[4]澁澤栄.第五代精准农业—日本倡导的基于共同体的精准农业[C].日本专利厅座谈会,2010

　　温佳伟1，黄金柏2，徐乐3

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