土壤传感器
土壤传感器能为非洲农业带来什么―非洲开发会议2025（TICAD9）
当前，由于人口增长、全球气候变化和政治因素的影响，非洲经济正在迎来重大转型。其中，粮食自给率下降是一个尤为紧迫的问题，人们对于通过基础设施完善和农业技术改进解决这一问题给予了厚望。
在此，对旨在通过商业和文化交流解决非洲面临的多种问题的非洲开发会议（TICAD）及与其联合举行的展会——TICAD Business Expo and Conference（Japan Fair）进行相关说明。接下来，将从非洲农业的特征和问题入手，对致力于解决这些问题的企业及为该活动提供基础技术支持的村田土壤传感器的作用进行相关解说。
1. 什么是非洲开发会议2025（TICAD9）
非洲开发会议（Tokyo International Conference on African Development：TICAD）是一个以非洲开发为主题的国际会议。于1993年首次在东京举行，今年的第9次会议被称为“TICAD9（以下简称‘TICAD9’）”，于2025年8月在日本神奈川县横滨市举行。
TICAD9的目的是促使与会非洲国家领导人和开发合作伙伴之间的高层对话，并动员各方为非洲通过自主努力进行的开发活动提供支援。会议由联合国开发计划署（United Nations Development Programme：UNDP）、世界银行及非洲联盟委员会（African Union：AUC）共同举行，也起着加强日本与非洲和国际组织之间的关系的作用。
此外，TICAD9还联合举行了“TICAD Business Expo and Conference（Japan Fair）”，众多企业以为非洲高质量基础设施的建设做贡献为目的，在该展会上展出了设备和解决方案。
2. TICAD Business Expo and Conference（Japan Fair）的举措
TICAD9的联合展会“TICAD Business Expo and Conference（Japan Fair）”由JETRO（日本贸易振兴机构）主办，是一个旨在通过商务、投资和创新连接日本和非洲的平台。向参加TICAD9的非洲国家推广日本企业的技术和服务，并由日本企业提供与非洲商业相关的信息，以此促使双方商务关系的发展。该平台的参展企业涵盖了很多领域，共分为以下几类进行展示。
- 活跃于非洲的日本企业
- 高质量基础设施
- 保健卫生改进
- 食品价值链
- 人才培养
- 气候变化对策
- 城市问题对策
- 流行文化
其中，村田制作所在“高质量基础设施”类别中展出了土壤传感器、CO2传感器和交通流量计数器等产品。力争在人口显著增加的非洲为解决预计即将面临的农业和交通基础设施问题做贡献。
3. 非洲的农业
农业是非洲的主要产业，据称，从非洲整体上看，约40-60％的劳动力从事农业，农业部门的产值在许多国家约占GDP的20-30％。农业是非洲经济的基础，在保障非洲粮食安全和创造就业机会方面发挥着重要作用。
非洲大陆拥有世界第二大陆地面积。农业对非洲经济有着重大影响。在此，将对构成非洲农业基础的农田所具有的特征及农业面临的问题进行相关介绍。
非洲的农田和农作物
在非洲的农田当中，埃及等北部非洲存在大规模灌溉系统，而南非等南部非洲则由于历史原因而存在大规模农户。此外，在尼日利亚等西非和肯尼亚、埃塞俄比亚等东非部分地区正在实施包括国家项目在内的大规模农业举措。然而，在其他许多地区，耕地有限的小规模农户仍占多数。
作为主要作物，北非种植小麦，东南部的萨瓦纳地区种植玉米和木薯（一种薯类作物）等，中部热带地区也种植木薯。此外，在萨赫勒等干旱地区种植高粱（一种禾本科高粱属谷物）。在西非还种植可可，在东非高原地带种植咖啡。
非洲农业面临的问题
在上述农田中进行的非洲农业有望凭借其广袤的土地面积实现增长，另一方面，非洲农业也面临着以下问题。
气候变化和土壤劣化
世界气象组织（WMO）的报告《非洲气候现状（Significant Weather & Climate Events 2024）》指出，西非和中非遭受异常强降雨和毁灭性洪水的侵袭，导致土壤侵蚀、土壤有机质和养分减少，以及因生物多样性损失而造成的土壤劣化越来越严重。报告中指出全球变暖导致气温上升，引发了热浪、干旱和大雨等异常气象，加速了土壤劣化，例如，在南部非洲，长期干旱已导致大范围的作物歉收和粮食安全问题。
灌溉设备/灌溉技术面临的问题
灌溉是指采取人工方式有计划地向农田供水的技术。由此可进行稳定的作物生产，不受天气条件的影响。特别是在水资源有限、气候干燥的萨瓦纳，有望摆托依赖于降雨的农业。然而，灌溉系统的完善需要前期投资。此外，灌溉技术不足，例如，如果供水过量，则可能会导致土壤盐碱化。造成这些问题的主要原因被认为是预算限制、灌溉设施维护管理制度和人才方面的限制等。
施肥技术和土壤的科学解秘面临的问题
施肥技术是指施用肥料来补充土壤中缺乏的养分，促使作物健康生长并提高产量的技术。在非洲，根据农田特性优化施肥管理和种植环境管理的技术备受关注，特别是以氮肥和磷肥等化学肥料为对象的研究和技术开发正在不断取得进展。然而，近年来国际化学肥料价格高涨给农户，特别是购买力较弱的小规模农户带来了沉重负担。此外，关于怎样的土壤条件才能获得高产，科学上仍然对此几乎一无所知。
交通基础设施面临的问题
非洲拥有众多内陆国家。在不靠海的这些国家，跨境运输到沿海地区的需求很高，然而，这种运输的成本高昂，已成为经济增长的重大障碍。消除这一障碍需要完善交通和电力线路等基础设施。连接农村和城市、内陆和沿海地区的重要干线（被称为“走廊”）迟迟得不到完善，妨碍了非洲经济增长成果的公平分配。
解决问题的途径
解决上述问题需要“应对气候变化”“利用有限的土壤资源”并“改进种植技术”，掌握土壤状况和进行适当的土壤管理被认为是解决这些问题的有效途径。此外，能以较低成本运输所收获的农作物的交通基础设施完善也不可或缺。
但是，这需要引入包括感知土壤状态的传感器在内的IoT、支持引入IoT的技术人员等人力（与当地人员之间的沟通及相应的IoT技能）支援以及跨境合作关系。
4. 解决非洲农业问题的举措―Green公司在莫桑比克的活动
非洲农业面临着多种问题。然而，有些企业正在努力解决这些难题。Green公司致力于通过其名为“e-kakashi”的服务来解决非洲的农业问题，该服务利用了AI和传感技术。在此，我们将对Green公司在莫桑比克和非洲其他地区的活动以及土壤传感器的必要性进行相关介绍。
什么是“e-kakashi”？
“e-kakashi”是一项优化种植环境的辅助决策服务。无论作物的种类和种植方式是什么，它都能利用温湿度传感器、土壤传感器和CO2传感器等收集农场的土壤、空气等环境数据。
这些传感器防水防尘，连接传感器的网关不需要外部电源（部分传感器除外）。它们也可用于户外，如果连接到移动电话网络，即可立即开始数据采集。采集到的数据将通过混合型AI进行分析，混合型AI组合了基于规则的AI、基于模型的AI和机器学习，即使在信息有限的情况下，也能基于植物科学知识进行高精度分析。
通过这些功能，能够实现理想的生长状态、在有望获得较高收成时进行收割、通过预计病虫害的发生时期来优化农药喷洒时机。
Green公司在莫桑比克的活动―为什么选择莫桑比克？
Green公司在莫桑比克的活动是日本经济产业省全球南方战略面向未来型事业的一部分。其中，Green公司正在致力于调查（feasibility study）改进莫桑比克的农业技术并强化农业供应链的实现可能性。那么，为什么选择莫桑比克呢？以下将对其原因进行说明。
强化农业供应链与利用走廊―芝麻种植与纳卡拉走廊
在日本从非洲进口的农产品中，用于榨油（芝麻油）的芝麻几乎都是从非洲进口，芝麻是一种对日本的供应链强化非常重要的农产品。莫桑比克是芝麻的主要生产国。此外，从莫桑比克的邻国赞比亚经马拉维到达莫桑比克纳卡拉港的路线被称为“纳卡拉走廊”，在TICAD9上也强调了开发这条走廊的重要性。如上所述，莫桑比克不只是芝麻产区，作为通往纳卡拉走廊的门户也非常重要。
农业技术的改进―提供病虫害发生预警信息的实证实验
目前，莫桑比克农业部、地方农业局和农业专业学校等正在进行e-kakashi的实证实验。许多非洲农户的收入有限，凭借农户的收入将e-kakashi引进每个农户并不现实。因此，他们正在对以下运用模式进行实证实验：在各地区的农业试验站和政府机构引入e-kakashi，并通过农业试验站和政府机构向各农户提供基于数据解析进行的病虫害发生预估和预警相关信息。这种运用方式是一种在大规模农户较多的南美和欧洲的谷物产区看不到的举措，我们认为，e-kakashi对解决小规模农户较多的非洲东南部地区面临的问题也有帮助。
实现环境友好型农业―构建芝麻生产模式
在莫桑比克，芝麻是一种重要的经济作物，但其质量一直存在问题。其中一个问题是农药残留。芝麻很容易受虫害侵袭，因此喷洒农药不可或缺。然而，喷洒时机主要依靠经验，很难说是否恰当。另一个问题是土壤贫瘠。肥料对于提高产量和生产力不可或缺，但施肥也依赖于经验，而且常常在不当的时机进行。
因此，我们引进了e-kakashi，利用传感器掌握土壤的状态。从而能够力争在有效的时机进行农药喷洒和施肥。
在非洲其他地区的活动
除了莫桑比克，Green公司还在埃塞俄比亚、尼日利亚、贝宁等国参加了农业支援项目。在埃塞俄比亚以水稻和小麦为对象，在尼日利亚以水稻和玉米为对象，在贝宁以水稻为对象实施举措。这些举措以水稻及其他主要作物为对象，根据当地的气候和土壤条件进行种植支援，例如，已在埃塞俄比亚将e-kakashi引入水田。埃塞俄比亚的气候和土壤条件与日本不同，即使都是水稻，也与日本的水稻品种不同，但引入e-kakashi后，已确认水稻产量大幅提高。这些结果表明，即使品种和种植环境与日本不同，但基于环境数据的决策支援仍然可能有效。
e-kakashi与土壤传感器
在非洲的农田里，灌溉、施肥和喷洒农药等往往在对土壤的状态没有充分了解的状态下进行，土壤管理效率低下。e-kakashi利用土壤传感器来感知反映土壤中的养分含量和盐分含量的土壤EC（Electric Conductivity：电导率）、一定体积的土壤中所含水的体积所占的比率——体积含水率以及土壤温度与体积含水率之间的关系等。通过将土壤的状态数值化并进行可视化使其浅显易懂，可以对土壤改良所需要的作业提出建议。即使地区不同，每种作物的理想土壤和气候条件也是确定的。在莫桑比克和其他非洲国家使用e-kakashi的多种传感器显示的实例表明，即使在作物和气候条件发生变化的情况下也有效。
村田制作所的土壤传感器具有“耐环境设计”和“低功耗设计”的特点，即使在恶劣的自然环境和电源有限的场所也能稳定地进行传感。此外，这些特点还实现了低维护负荷，为e-kakashi的技术基础提供了支撑。
5. 土壤传感器能为非洲农业带来什么
“土壤”是地球历经数亿年的岁月形成的天然资源。非洲农业的发展在TICAD9上备受关注，在非洲肥料与土壤健全性峰会上宣布了土壤改良的必要性，可以说，这印证了土壤这一资源的珍贵性。土壤传感器能够探测到肉眼无法看到的土壤状态，有望作为提供信息的工具为支援农作物生产决策提供所需要的信息，成为致力于非洲农业发展的研究机构和企业不可或缺的设备。
