智慧农业不断发展壮大,月球种植用土壤也在研发之中

财经

采摘西红柿的机械臂,温湿度管理系统,乃至可在月球上种地的未来之土……所谓智能化,就是利用信息系统来优化管理。如今,智能化在农业领域也不断地得到应用。本文为大家介绍日本智慧农业的最新情况。

第一步即可视化——世界各地都在推进大规模的农业智能化

三重县玉城町的大型农业大棚。

大棚引入了自动管理农作物的技术,实现了农业智能化。比如安装土壤水分监测仪,当水分低于设定值时,喷水器将自动启动。

负责管理这个大棚的,是一家名为“浅井农园”的农业公司。公司总经理浅井雄一郎(现年41岁)在27岁时从当时任职的公司离职,回老家开始种植西红柿。他说:“当时(大约14年前,即2008年),我们既不掌握技术也没有经验,到处寻找行业标杆。在这个过程中,我们接触到了荷兰的技术。不只荷兰,我们还去了以色列、西班牙等很多西红柿产地,接触到了各种技术。”

2008年,浅井雄一郎遍访世界各地的农场,看到了大规模智能化带来的高效率生产。他决定引进这种技术。三年后的2011年,他在接受东海电视台的采访时说:“水和肥料从这根管子里出来,二氧化碳(用于光合作用)从这里喷出。这是我们从荷兰引进的综合环境控制系统。西红柿大棚里的温度、二氧化碳、光照,等等,全部都是通过电脑控制的。”

浅井农园引进了汇集各种数据实现农业可视化的系统,在电脑的控制下形成最适宜生长的环境。浅井表示:“我们凭肉眼看不到农地里发生的是好事还是坏事。我想着先让这些可视化,于是试着引进了这套系统,效果非常好。”

智能化日益发展——实现光合作用的高效化、数据化,并研发采摘机器人

自那以后,11年多的时间里,浅井农园的智能化建设又有了进一步发展。我们获准参观了大棚内部,一排排果树在粉红色灯光的照射下,就像时尚酒吧一样。

据介绍,这是利用最易于光合作用的粉红色灯光,来促进西红柿的生长的。同时,通过电脑来分析、管理照射的效果。浅井说:“我们推进技术研发,实现了多方面的可视化。比如光合作用在多大程度上顺利完成了,果树有没有病虫害,等等。”

通过智能化生产,浅井农园只需过去一半的人手就能确保生产稳定,西红柿的品质也得到了提高。

浅井农园还与汽车零部件巨头电装公司成立了合资公司,研发采摘机器人。浅井介绍说:“机器人采摘西红柿,装箱后由AGV自动搬运机器人运送。忙闲不均一直是农业生产的老问题,采用机器人能够均衡人手,解决这个问题。”

日本的粮食自给率仅37%——企业发展顺利,浅井农园仍抱隐忧

迄今为止,浅井农园在设备上投入了数十亿日元,推进智能化建设。当初,浅井农园的农地面积只有320平方米,年销售额仅200万日元。如今,整个集团的农地面积增加到了1000倍(30万平方米),年销售额增长到了30亿日元。

员工人数也增至500多人,成为全国首屈一指的农业企业。不过,浅井总经理坦言公司也存在隐忧。浅井表示:“听大家说起乌克兰问题、日元贬值、各类供应链断裂等话题,我觉得这些并非与己无关。日本的粮食自给率跌至40%以下,粮食生产稳定供应体系还能否持续,令人担忧。”

我们来比较一下世界各国的粮食自给率。居世界首位的是加拿大,达266%(2018年度),而日本仅为37%(2020年度)。与其他发达国家相比,日本的粮食自给率也处于极低水平。

日本农林水产省称,仅过去的20年间,日本国内的农业人口就减少了近半数。农业人手不足问题被诟病数十年,如今越来越严峻。

通过智慧农业提高生产效率,这作为人手不足问题的解决方法备受关注。

为了粮食稳定供应——靠猕猴桃实现产出最大化

面对心之所忧,浅井农园采取的新举措是种植猕猴桃。

浅井农园总经理的亲弟弟、专务董事浅井洋平(现年39岁)担任猕猴桃项目的负责人。他向记者介绍说:“这些猕猴桃预计2022年9月底到10月份迎来收获季。我们现在有10到12名员工、1名管理人员。从传统观念来看,投入的人手太少,但我们的运营正是如此省力化、最优化。”

2019年,浅井农园与全球规模最大的猕猴桃销售商佳沛(Zespri)公司合作,种植了8000株猕猴桃幼苗。

预计2022年能够收获150吨猕猴桃。即使从事农业的人很少,也能稳定地生产、供应美味的农产品——浅井兄弟正以新一代运营者的方式践行着这一点。

总经理浅井说:“用更少的肥料,更少的水资源,更少的劳动时间,实现最大的产出。让附加值最大化,就能提高生产效率,让人手变得更充裕。关键是要稳定地供应美味的食物,并以可持续的方式,确保农地和在农地里从事生产的人。”

目标是月球——兄弟携手研发在任何地方都能种植作物的土壤

支撑智慧农业的最新技术也在不断发展着。始于名古屋大学的初创企业TOWING正在研发的黑色土壤——“未来之土”便是其中之一。

现年28岁的TOWING公司总经理西田宏平告诉记者说:“我们正在研发的人工土壤,名叫‘高性能土壤’。在这里撒上微生物,再适当地施以有机肥料,这种土壤就做成了。”

土壤改良工作以总经理西田宏平和26岁的研究员西田亮也兄弟俩为中心展开。西田宏平说:

“如果有机肥得不到分解,植物就无法吸收其中的营养成分。我们的研究表明,‘高性能土壤’能将有机肥的性能稳定发挥至30倍以上,并且对抗病原菌的能力明显增强。”

在稻谷壳等的植物炭中,以适当比例混合有机肥和用于分解有机肥的微生物。这样一来,微生物活性增加,分解有机肥的效率提高。据介绍,这种土壤将肥料分解成营养成分的速度比普通土壤快30倍以上。

TOWING的目标是生产出在任何地方都能种植作物的土壤。西田宏平表示,他们的使命是“从阳台到太空基地,都能建成高效且可持续的农田”。西田亮也说:“《宇宙兄弟》漫画是我们开始这个事业的契机。我和哥哥在读这部漫画的过程中,自然而然地产生了从事宇宙相关工作的想法。”

西田宏平说:“(和漫画主人公一样)我们也是两兄弟,当时就说将来也要做他们那样的工作。现在梦想成真,我非常高兴。与地球相比,太空中更需要可持续的循环型种植技术。因此,要考虑将宇航员的粪便、尿液或吃剩的食物转化为肥料之后如何予以分解,这就利用到我们的‘高性能土壤’技术。”

“希望高性能土壤能让人类在月球表面务农种地成为现实!”饱含着这份热情,高性能土壤也已经被纳入“SPACE FOODSPHERE”项目。这是日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)等发起的以解决地球和太空食物问题为目标的合作共创项目。最尖端的研究已经瞄准宇宙空间了。

展望未来,西田宏平表示:“日本宇宙航空研究开发机构有一个计划,即2035年让四五个人在月面基地居住并开展种植实验。所以,对我们来说,第一步是能够让该机构采用TOWING的人工土壤。我们将扎实地推进目前的研发工作,并且在更具有现实性的时候,努力争取将它们用于太空种地。”

(东海电视台)

(FNN Prime Online 9月26日刊载。日文原文

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