農業脫碳!AI、自動化的先端技術X日本綠色糧食戰略發展

        受到聯合國永續發展目標(SDGs)和全球暖化的巴黎協定等國際趨勢的驅動下，主要大國的農業政策紛紛起了重大的變化。例如:歐盟於2020年訂定從農場到餐桌策略(Farm to Fork)之糧食暨農業戰略，目標至2030年為止農藥使用量與每人食品廢棄物減半，美國拜登政府則是全力投入脫炭措施。另外，全球共同面對烏俄戰爭所帶來穀物與肥料等穩定調度問題產生。
        而日本方面，包括環境保全等議題在內，日本農業一直以來雖說以多面向發展為自處，在脫碳與有機農業相關議題上鮮少有明顯的投入與進展。然而，根據2020年度調查日本農業所產生溫室排放氣佔全國排出量4%，除此，平均每人因化學肥料所產生氮排放高達國際平均值的2倍之上，以及有機農業之耕作面積比例僅0.5%。為了改善上述情況，日本政府自2021年揭示綠色糧食戰略，並於隔年2022年正式施行，高度應用AI、自動化機器人等先端技術，實現2050削減農藥與化學肥料、提升有機農業耕作面積之目標。以下介紹執行相關技術與成果案例：

智慧農業X有機農業生態系發展
        農藥與化學肥料減半目標，雖有利於有機農業生態系發展，但在不使用除草劑的情況下，容易助長雜草叢生，造成農家沉重勞動力負擔，其有數據顯示平均除草的作業時間高達五倍之多。為解決除草繁瑣過程，由前日產汽車的工程師設計，委託東京農工大學組裝，開發「合鴨除草機器人」。這台自動化設備取名發想來自有機耕作的合鴨農法，其獨特設計可抑制雜草繁殖，可由太陽能儲備電力，手機APP設定操作，其效能平均除草時間的1/3，且因田地而異可降至2成以下。截至2022年為止全國農家共配有210台，自今年度(2023年)起則由井關農機負責銷售。若來到日本知名的稻米盛產地-新瀉縣長岡市的綠色有機農場也可看見這台自動化設備在田間運作身影。

AI X 農業數位化整合平台
        隨著深度學習的AI影像判斷技術急速成長，可從作物的葉片的影像即可快速診斷作物病蟲害，能以最快速度抑制防止病情蔓延，降低發病的可能性，達到避免農藥使用的可能性。
        對此，由日本農業暨食品產業技術綜合研究機構(農研機構)和法政大學共同研發番茄、小黃瓜、茄子等共計12種品項的影像病蟲害診斷系統，目前透過官方的農業數位化整合平台(WAGRI)，提供民間所使用。這項系統可高度因應白粉病和青枯病等主要病蟲害，依照作物蒐集幾千到五萬張的影響透過AI學習判讀，其大部分準確率可高達九成以上。其他應用AI技術上最具代表尚有水稻飛蝨類害蟲預測和溫州橘糖度預測等。【延伸閱讀】- 日本農山漁村發展措施-永續發展目標

資料來源

• 日本經濟新聞

文章摘譯

• 農業科技決策資訊平台管理團隊