根據FAO提出的數據顯示，牛隻的甲烷排放量相當於二氧化碳排放量的25倍，日本農業甚至超過1/4的甲烷排放來自牛的打嗝。另一方面，由於全球暖化，高溫攀升的炎熱環境，加劇了牛隻的熱緊迫現象，導致生產力下降，為畜產業帶來惡性循環與潛在高風險。隨著社會對環境意識的重視，為維持與提升商品與企業品牌的形象，必須有相對因應對策與改善方法，以下將會介紹日本民間企業所提出三大因應對策以及四種有效改善環境方式。【延伸閱讀】- 甜菜鹼和脂肪對抗乳牛的熱緊迫 三大因應對策： 1. 能夠抑制甲烷排放的新型飼料 　　目前市面上已推出抑制牛隻甲烷排放的相關新型飼料，例如日本知名出光興產旗下子公司所研發販售的「腰果殼液混合飼料」。實驗證實這新型飼料有效幫助減緩兩成牛隻第一胃（瘤胃）的排氣。此外，證實含有低蛋白飼料比傳統一般飼料能有效削減４０％的溫室氣體排放。其他包括裸藻、單寧、脂肪酸等成分也被證實有助於抑制效果，期待未來此類新型飼料能夠邁向市場商品化。 2. 改善家畜排泄物處理方式 　　過去農家大多以儲存家畜排泄物作為堆肥，並施用於農田，現在有另一種強制發酵的方式。主要是以導入固液態分離機，將排泄物分離成固態與液態。固態的部分強制發酵，液態的部分則依照過去儲存管理方式。藉此控制長時間的儲存所產生的甲烷量。 3. 利用麥桿堆肥化調整水分 　　目前已經證實如果在糞尿的堆肥過程中，使用麥桿稻草來調節水分，能夠有效抑制甲烷氣體的排放。例如，北海道農家以慣用的無通氣型堆肥法進行的試驗當中。將試驗區分為高水份區、中水分區、低水分區三個區域，紀錄111天堆肥過程A中產生的溫室氣體量。研究結果顯示利用糞尿堆肥時，使用大量的麥稈調節水分含量，可以有效抑制甲烷氣體的產生量。 四大有效改善環境方式： 1. 有機飼料之應用 　　日本有機JAS認證規定有機飼料的非有機成分不可超過5%，並依照JAS標準生產，因此對於化學肥料、農藥都有一定的把關，可避免化學物質流入農田和水域，降低對環境造成污染的風險。【延伸閱讀】- 嘉大農業生科團隊化腐朽為神奇 雞羽毛變身有機肥永續循環再利用 2. 食物與作物殘渣飼料之應用 　　食品製造到販售過程所產生的加工殘留物、剩餘便當、廢棄油等可再回收製成環保飼料(ecofeed)。此外，農作物採收後所殘餘的根莖、葉枝等都會進行再利用的友善環境行為。 3. 家畜排泄物堆肥化 　　相較於化學肥料，家畜排泄物堆肥對土壤環境及生態系負荷更少，，在循環型農業肩負重要一角。 4. 碳纖維反應器之導入 　　實驗證實當養豬汙水淨化處理設施導入了碳纖維反應器(carbon fiber reactor)有助於削減八成以上排放的溫室氣體(一氧化二氮)。此外，反應器可直接安裝在現有設施中，與原本活性污泥法具有相同的有機物處理能力，能夠助於提升脫氮效果。然而，由於設備引進成本高，目前仍持續改良中，朝向低成本目標邁進。

水是生命之源，同時也是任何經濟活動的核心。隨著氣候變遷和水資源的日益匱乏，水資源與衝突之間的相互關係變得日益密切，有效和永續地管理水資源對於減少紛爭、促進當地和平至關重要，而要實現這一目標，首先需要從監測水資源開始。 　　衛星遙測技術在監測水資源方面有著關鍵的作用，特別是彌補偏遠地區數據缺口的部分。WaPOR是聯合國糧食及農業組織（FAO）開發的一項工具，利用開放獲取衛星數據監測農業區域，包括受衝突影響的地區。FAO和各國相關部門利用開放數據，實施各項措施，以避免用水主體之間發生衝突，並識別出因衝突而受到破壞的基礎設施。 　　以下四個案例展示了WaPOR數據如何幫助監測水資源，進而減少衝突，並在衝突發生後協助恢復水資源供給。 1.敘利亞 　　2019年，敘利亞水資源部和遙測總局利用WaPOR數據，評估持續衝突對敘利亞灌溉基礎設施造成的損害，結果顯示水庫、廢水處理廠以及田間灌溉系統都受損嚴重，甚至完全損壞，水資源部則利用這些評估數據來擬定國家的重建計畫。 2.蘇丹 　　2023年4月蘇丹爆發武裝衝突，導致種子分發、田地整備等農業活動無法正常運行，透過WaPOR數據將2023年生長計平均值與前五年進行比較，以估算衝突對農業生產的影響，結果顯示與前幾年相比種植面積減少51%，主因為市場和金融機制中斷，導致農民無法購買農業用品，因此FAO安排在8月時分發種子，以趕上播種時間。 3.馬利 　　缺水導致用水主體之間矛盾不斷激化，使用WaPOR數據和相關工具建立衝突預測工具，重點針對動盪不安的地區，以採取化解衝突的措施，例如推動長期存在用水競爭關係的地區展開社區對話。【延伸閱讀】- 地表下消失的水域威脅地球的糧倉 4.斯里蘭卡 　　在斯里蘭卡，FAO實施Knowat(Knowing water better)計畫，利用WaPOR數據對水資源進行評估，並瞭解各用水主體及其用水量，以公平地分配水資源。在馬爾瓦杜流域，洪水與乾旱時常交替發生，氣候變遷和管理不善則使情況進一步惡化，借助WaPOR數據，可評估農業季節用水需求並提前進行計畫，有助於相關決策與措施的規劃，農技推廣人員也可以監測用水效率，並向農民們講解過度灌溉的危險與提出改善建議。【延伸閱讀】- 水資源再生循環!日本沖繩農業應用複合式發酵技術的節水循環系統

大多數人體所需的維生素須透過多樣化的飲食來攝取，但在以水稻等穀物作為主食或唯一食物來源的人來說，缺乏維生素是很普遍的現象，尤其是維生素B1，缺乏維生素B1會導致許多神經和心血管疾病，因此由瑞士日內瓦大學(University of Geneva)、瑞士蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)和臺灣國立中興大學組成的研究團隊共同開發了維生素B1含量較高的水稻品種，以改善維生素B1缺乏的相關問題。【延伸閱讀】- 中研院遺傳工程新進展 可生產維生素B1高含量農作         稻米作為世界上半數人口的主要糧食，但其維生素B1含量卻較低，經過拋光等加工過後更減少90%的維生素B1含量，因此研究團隊致力於提高稻米胚乳中維生素B1的含量，他們培育一種能控制將維生素B1封存於胚乳中的基因，在玻璃溫室中培育改良後品系並收割和拋光，發現其稻米中維生素B1含量增加。         隨後研究團隊將改良品系稻米播種至臺灣，並根據多年的數據分析，發現改良後水稻在植株高度、單株莖數、稻米重量和繁殖能力的數值都與未改良水稻相當。後續對改良後的水稻品系進行拋光並測量其維生素B1含量，相較於未改良品系，改良品系稻米中維生素B1含量提升3至4倍。若食用300克的改良後稻米就可以提供成人每日維生素B1建議攝取量的三分之一，進一步改善維生素B1缺乏問題。         這一項研究也為商業品種發展提供契機，但在此之前須採取基因工程生物強化相關的法規步驟進行管理。

在撒哈拉以南非洲地區，氣候變遷對當地農業造成了嚴重影響，預計未來將會加劇影響。由於該地區高度依賴雨養農業，農作物產量減少是主要問題之一，而隨著人口增長，糧食安全也變得更加嚴重。 　　保護性農業(Conservation Agriculture)是一種永續的耕作系統，能夠緩解土壤退化、提升土壤健康、增加作物產量、減少勞動需求，同時也有助於小農應對氣候變化。該農業建立在三個核心原則上，分別是最小限度的土壤干擾、保留作物殘留物、增加作物多樣化，可透過保留土壤水分和增加有機碳含量，有助於減輕農民受到氣候變化的影響。然而，保護性農業在馬拉威等國家並未被廣泛應用。 　　國際玉米和小麥改良中心(CIMMYT)的團隊研究調查小農採用保護性農業的原因，以及當地小農不採用的原因。該組織自2005年以來與馬拉威當地非政府組織Total LandCare合作推廣保護性農業。經調查結果顯示，採用保護性農業的農民所獲得的產量較高，尤其在乾旱時期有較強的抵抗力，同時提高土壤肥力及減少病蟲危害。 　　Nkhotakota地區作為主要推廣保護性農業的主要因素包含培訓、推廣和諮詢服務的可行性，以及當地農民提供的示範地，另外，當地農民會由Total LandCare推廣官員親自培訓，並透過農田觀摩和當地農業展覽會，分享相關知識與技給其他農民。然而，部分農民不採用的原因包括社會經濟、財務和技術限制，以及其收益時間需要2-5年才能實現。 　　此外，卻乏足夠的勞動力和時間來控制雜草也是一大問題。近年來，CIMMYT組織的研究人員一直在尋找更有效的雜草管理策略，包括化學防治、生物防治和機械控制等綜合防治法。 　　研究團隊提出三項快速實施保護性農業的政策建議，首先，持續以農民為中心的推廣方法來實現保護性農業，包括透過大型示範會邀請農民展示實施的方法與技術，以及利用數位技術進行快速、大規模的推廣。第二，讓農民有足夠的時間嘗試不同的保護性農業方法，並提供除草劑和培訓課程以協助農民從傳統耕作方式轉變為保護性農業的耕作方法。第三，建立農民組織，讓其參與培訓課程，作為激勵計畫的媒介，例如提供環境服務支付費用和補貼給實施保護性農業的農民。【延伸閱讀】- 比起友善農業，集約農業能為物種和碳存留出空間而保護生態 　　這些措施有助於短期內促使農民採取保護性農業，並鼓勵持續進行。

甘蔗是全球最重要的生物質來源之一，提供全球80%的糖及40%的生物燃料產量，它的水和光高效能利用率使其成為可再生產品和生物燃料的理想候選者。美國佛羅里達大學的高級生物能源和生物產品中心的研究人員發現，利用CRISPR/Cas9系統微調甘蔗葉片角度，有助於甘蔗捕捉更多陽光，增加生物質含量，促進在植物莖內直接合成生物燃料和高價值生物產品。然而，由於甘蔗的基因組極其複雜，傳統育種方法難以進行改良。因此，研究人員改以基因編輯工具，如CRISPR/Cas9系統，精準調整甘蔗基因組。 　　甘蔗基因的複雜性主要來自於每個基因擁有多個複製體，使得基因表現型常依賴於多個複製體累積的表現，CRISPR/Cas9系統可一次性編輯多個基因複製體，適合處理這種複雜基因組。在這項研究中，研究人員聚焦於一個名為LIGULELESS1（LG1）的基因，該基因對決定甘蔗葉片角度有關鍵作用，角度直接增加植物的光捕獲能力及生物質的產量。 　　在田間試驗中，研究人員發現，當甘蔗葉片呈現直立狀態時，可使更多光線穿透樹冠，顯著提高了生物質產量。以一個經過編輯的甘蔗品系為例，當其中約12%基因經過編輯後，葉片傾斜角度降低65%，生物質產量提高了18%。【延伸閱讀】- 將甘蔗副產物做為第二代生質酒精以外的另一種利用 　　藉此研究可得知，改變甘蔗葉片角度可增加光捕獲能力，有效提高生物質產量，在種植時可無需額外添加肥料。另外，對複雜遺傳學和基因組編輯進行深入了解，為未來改良作物的方法提供寶貴參考資料及新思考方向，有助於改善未來作物改良方法，推動農業生產的持續性發展。【延伸閱讀】- 新興基因編輯CRISPR/Cas9之最新應用

農業灌溉設施多年來一直在供應農業用水，流水造成的磨損已成為一個問題。當設施磨損時，不僅會降低耐用性，表面上產生的凹凸不平還會阻礙水流，並可能導致水無法正常輸送。農業灌溉水道的磨耗調査一直是手動進行的，需要投入大量的勞力和時間。 　　研究團隊收集了灌溉水道的影像資料，並使用深度學習開發了一個自動影像分析程式。這個算法可以自動判斷灌溉水道的損耗情況。 　　研究結果顯示，開發的程式可以大幅地減少之前的手動分析工作，將分析時間幾乎減少到零，顯著減少了工作時間。另外，透過消除分析中的個體差異，可以提高分析結果的準確性，灌溉水道的損耗調査可以更加有效地進行。 　　此項研究開發程式已自2023年12月對外開放，透過利用該程式，預計將累積越來越多準確的數據，進而能夠快速準確地應對農業灌溉設施的惡化，對於農業領域繕修或建造帶來貢獻。【延伸閱讀】- 適用於小農的混合能源智慧灌溉系統，如何考量地點安排及選擇適合作物

高雄區農業改良場 張耀聰 　　生物炭(biochar)為生物質(biomass)經由限氧及高溫慢熱解炭化，產生之一種穩定型態、高度芳香化、難溶性、及富含碳素之固態產物，因其將生物質成分縮合，施於土壤可將碳儲存於內，在目前各種傳統農法應用評估中，以生物炭埋於土中回歸農業生產應用，為最具潛力增加土壤碳滙之重要方法，且生物炭能提供微生物部分碳源，同時減少大氣CO2濃度、土壤中無機態N的淋洗及N2O和CH4的釋放，其添加至土壤更可改變其理化性質，包含土壤酸鹼值、陽離子交換容量(cation exchange capacity, CEC)、土壤容重(bulk density)、保濕性及土壤結構，因而增加土壤養分有效性，進而提高植物生質量之生產。 　　生物炭雖可增加土壤碳滙，但也因其高碳氮比特性，若直接大量施用於耕地土壤，易造成土壤碳氮比失衡，使植物生長產生缺氮現象，因此在農地大量施用仍須謹慎應用。　　　　　　　　　　　　　　　 　　此外，生物炭在燒製過程，將產生之煙氣經冷凝設備回收醋液，可藉由申請國內「免登記植物保護資材」(農防字第1081488112號)，作為農林作物害蟲及病害防除使用。 　　然而生物炭及其醋液在肥料應用方面，則缺乏相關品質及規範訂定，僅在禽畜糞堆肥及一般堆肥(品目編號5-09及5-10)限制事項內明訂，不得混入炭化稻殼。而本技術將生物炭及其產出醋液，進行固態及液態有機質肥料開發，產品可符合申請肥料品目編號5-12混合有機質肥料及5-14液態雜項有機質肥料。 　　且開發之產品經由盆栽及田區短期葉菜多次測試及產品製程配方調整後，固態有機質肥料之產品測試方面，與市售5種有機質肥料(品目編號5-11及5-12)進行青江菜田間肥效測試比較，其結果顯示開發產品可提升植株葉片數生長及鮮種，並具有最佳表現。 　　另外在開發之液態有機質肥料產品肥效測試方面，與市售2種相同品目編號(5-14)產品進行青江菜生長比較，經田間測試結果顯示，不論是使用葉面噴施或根灌兩種方式，開發之液態有機質肥料產品在葉片數生長、鮮重及乾重方面，均具有最佳表現。 　　本技術開發可符合申請混合有機質肥料產品，將生物炭添加其中，除能避免生物炭單獨施用，造成土壤碳氮比失衡作物缺氮問題，並能提供作物施肥功效，且能有效形成土壤碳滙。另開發可符合申請液態雜項有機質肥料產品，由葉面及根灌施肥更有效提供作物養分，且產品中添加醋液材料，可藉其味道忌避部分昆蟲。目前市售有機質肥料中，較少出現含生物炭與醋液之有機肥產品。【延伸閱讀】- 一起了解「國產有機質肥料」的優勢 　　而本項技術經公告後，已有肥料業者進行非專屬授權，相信不久後應能於國內市場購得此類肥料商品，提供農業生產落地應用。 圖一、稻殼經限氧及高溫慢熱解炭化形成稻殼生物炭 圖二、生物炭未經施肥調整，大量施用於耕地土壤，易造成碳氮比失衡作物生長缺氮   圖三、不同固態有機質肥料處理青江菜生長6週收穫情形 (註:1.對照組；2.市售5-11-1；3.市售5-11-2；4.市售5-11-3；5.本技術開發產品5-12；6.市售5-12-1；7.市售5-12-2；8.市售5-12-3) 圖四、液態有機肥不同處理青江菜經6週生長後收穫比較 (註:1.對照組；2. 市售產品(5-14-1)根灌；3.市售產品(5-14-1)-葉面噴施；4.開發液肥(5-14)根灌；5.開發液肥(5-14)葉面噴施；6.市售產品(5-14-2)根灌；7.市售產品(5-14-2)葉面噴施)

綿羊和山羊育種在中亞、西亞和北非 (CWANA) 及其他地區的農業部門中發揮著至關重要的社會經濟作用，提供了肉類、牛奶和羊毛等寶貴資源。然而，不充分或不適應的育種計畫和做法正在損害動物遺傳資源的保護和改良，導致畜群品質下降和生產力下降，進而影響農民的收入和生計。 在衣索比亞，ICARDA和其合作夥伴支持的CBBPs重點是賦予農民權力，在不損害本土品種的抗逆性和遺傳完整性，也不需要昂貴的干預措施的情況下改善選擇方法。透過用戶友好型應用程式DTREO收集、管理和分析數據是計畫成功的關鍵。         在馬利，ICARDA和其合作夥伴正在塞戈區的兩個村莊建立一個本地山羊社區育種計畫(CBBP)，以改善品種並加強優質遺傳特性的庫存。在突尼西亞，數據收集過程已經開始起步。在約旦，DTREO正在透過更徹底地評估和改善育種種群的遺傳潛力和性能來改善該國的數據庫和育種策略。         研究結果顯示，自 2019 年以來，ICARDA 已在衣索比亞培訓了 65 名普查員，以在平板電腦上收集數據並將其輸入 DTREO，提高育種值的準確性，並透過報告和圖表向社區提供快速回饋。         此項研究加強這些國家育種和管理計畫，確保永續農業發展，先進的數據收集和管理工具，使他們能夠就動物管理、標準遺傳評估以及選擇和配種決策做出明智的決定。DTREO數位數據庫的全球擴展和採用有望革新小型反芻動物育種，推動育種計畫的顯著改善，提高生產力，加速遺傳進展，優化整體農場效率。【延伸閱讀】- 數位化綿羊育種新技術

由於農業從業人口的減少，加上急速高齡化等現象持續的發生，為更加提升農事現場生產力亟需應用數位技術，讓農業轉型成為可獲利的商業模式，並確保糧食的穩定供給。目前，設施園藝所帶來的高產量優勢，在全球市場持續不斷地成長，因而備受期待。相較於過去仰賴經驗和憑直覺的農事方式，當前的農業則是更加注重如何以最佳化的生產與勞動管理模式，增進產值，因此，目前越來越多以數位化管理為導向的農業經營措施受到關注。【延伸閱讀】- 「農業數位化轉型 DX」 ～「農業×數位化」開拓食農新未來～ 圖. Digital Farmer農事管理服務示意圖 資料來源：NTT-Agritechnology   「Digital Farmer」摘要         由日本NTT農業科技公司(NTT Agri-Technology)所開發的「Digital Farmer」農事服務系統，主要是以農事生產、勞務實際數據資料為基礎，以即時作業進度管理、制定精確流程，以及搭配生產進度的訂單管理等項目，支援農業經營。藉此一擺過去的仰賴經驗與憑直覺模式，讓數位化農業經營更加容易運用於生產環境，實現「增加產量」和「提高產值」之目標。 「Digital Farmer」功能與特點         「Digital Farmer」具備以下功能與特點，以滿足農業經營中最重要的產量穩定、減輕管理者的負擔以及最佳化勞動管理模式等需求。 功能1：農事作業實績管理：管理者可以即時確認現場人員回報的實際結果，同步執行預實管理。 功能2：自動制定排程計畫：根據工作人數、作業人員的熟練度、工作效率等資訊，自動分配工作項目。 功能3：訂單管理：根據訂單量、生產量、庫存變化，進行出貨的預實管理。 特色1：利用儀表板，即時掌握農事現場的整體運作進度及產量         即時掌握各項作業進度及當天採收情況，若有延遲，管理者可及早發現，並立即下指示，依據生產計劃穩定出貨。 圖.儀表板畫面示意圖 資料來源：NTT-Agritechnology   特色2：人性化的操作介面(UI)，輕鬆輸入相關資訊         現場人員可利用智慧手機紀錄作業內容與場域，以及作業開始和結束時間等資訊，蒐集準確的作業數據，實現即時作業可視化。加上人性化介面操作簡單，不會增加現場人員的負擔。 圖. 作業輸入畫面示意圖 資料來源：NTT-Agritechnology   特色3：以數據資料為基礎的作業計畫及自動訂定工作排程         根據工作人數及操作人員的特性（技能水準、工作效率數據等）自動分配工作項目及制定排班流程，以減輕管理者的排程作業上的負擔，並提供最佳的排班與排程建議。操作者可以直接透過智慧手機確認工作內容。 圖. 工作排程畫面示意圖 資料來源：NTT-Agritechnology         上述服務系統，已由NTT Agri-Technology在自家的設施園藝，從設計到實施中反覆獲取實際執行經驗，開發出最適合的農事經營支援數位化工具。除此之外，站在日本飲食生產基地的供應鏈角度出發，亦有助於實現友善環境和永續農業願景，積極為農業數位化與地方、社會帶來貢獻。【延伸閱讀】- 日本推動智慧農業邁向2025數位化轉型

牛隻消化道產生的甲烷會透過打嗝釋放到大氣中，從減少溫室氣體的角度來看，有必要開發減少牛隻甲烷排放的技術，並在農場上驗證飼料添加劑對減少牛隻甲烷排放的效果。【延伸閱讀】- 【減量】牛羊為英國在 2030 年前成功減少甲烷排放的關鍵 　　日本國家農業與食品研究組織(NARO)的研究團隊開發了一種新的黑毛和牛甲烷排放量估算方法：嗅探法，並編寫成操作手冊，利用這種估算方法在農場上驗證不同飼料添加劑對牛隻甲烷排放的削減效果。 　　研究結果顯示，有效減少甲烷的添加物可以透過將飼料餵給牛隻個體的甲烷減排量來確認。然而，即使某種材料確實具有甲烷減排效果，如果測試的個體數量較少，很有可能無法統計檢測到減排效果。此資訊可用於開發適當的測試設計，並證實有效降低甲烷排放。 　　此項研究已發表在2022年手冊，研究開發的新型牛隻甲烷排放量估算方法為在農場上驗證飼料添加劑的減甲烷效果提供了一種有效的工具。有助於研究機構和飼料公司加快開發黑毛和牛用甲烷減量飼料添加劑，為減少畜牧業溫室氣體排放做出貢獻。【延伸閱讀】- 【減量】飼料添加劑可改善蛋雞的生產性能並減少碳足跡

新加坡理工大學校園，副教授錢思程在綠能實驗室監控節能數據與參考組變化；同一時間，濱海廣場的共享辦公室，新創業者林奕丞向夥伴分享綠色金融保單。他們都關注力拚淨零碳排新加坡的下一步。         新加坡為達2050年淨零碳排目標，在2019年實施碳稅，每排放一公噸溫室氣體須繳付新加坡幣5元（約新台幣119元），但也讓企業預留準備時間。         星國2022年財政預算案決定調高碳稅金額、發行綠色債券。從2024年到2025年，每公噸排碳稅提高到新幣25元，2026年為新幣45元，最晚到2030年會升到每公噸新幣50元至80元。         新加坡政府要求每年排放至少2萬5000公噸溫室氣體的企業都必須繳付碳稅，包括發電廠、供水設施、廢料管理設施和大型製造業者。         新加坡調漲碳稅目的是向產業界發出明確訊號，唯有節能減碳或者低碳、零碳才是符合今後永續發展目標。產業界碳排非無償而是有價，須繳付碳稅的企業能從國際市場交易高質量的碳信用（carbon credit），抵消最多5%的碳排放量。         對消費者來說，日常生活消費模式也影響環境能否永續發展，成為綠色經濟轉型與維持區域綠色金融樞紐關鍵。 ● 台達電節能監控系統力推垂直農場         如今的新加坡猶如國家場域的綠能實驗場，希望打造零碳社會，台灣企業如台達電等均在新加坡扮演幕後推手。         位於加冷交叉路（Kallang Junction）的台達電新加坡總部基地，總經理鄧炳成（PS Tang）正在監控數據區巡視。         透過台達電智慧營運維護平台（Intelligent BuildingManagement System，iBMS）和大樓自動化系統（Building Automation System，BAS），提供建築群空間定位、能源數據分析、設備監控維護、災害疏散設備、異常追蹤、連動管理服務等功能，兼具營運管理及節能減碳優勢，確實掌握這棟白金級（Platinum）綠色建築的機電設備在最佳運作狀態下。【延伸閱讀】- 真菌如何幫助創建綠色建築業         明亮的辦公區域由自動節能設施調節控制，鄧炳成舉例說，即使人在台灣，也能透過這套監控與控制系統，實現所有設備I/O點（輸入點/輸出點）的精確資料擷取，方便能源管理的遠端監控與控制。         為推動智慧能源基礎設施，台達電特別在新加坡著力儲能系統及電動車充電樁，因應新加坡推動淨零碳排的國家政策。         鄧炳成說，台達電大樓安裝了台達電電子新加坡的第一個公共DC 200kW超快速充電器和容量為100kW/178k kWh 的儲能系統（ESS），運用儲能系統支援電動車（EV）的充電樁，提高電動車充電基礎設施的效率和可靠性，有助實現新加坡永續發展和電力穩定的更廣泛目標。         讓人眼睛為之一亮是台達電展區一個模擬的小型垂直農場。         鄧炳成說，透過節能技術控制光源、養分、水分，模擬陽光培育植物或有機蔬菜，這個垂直農場能種植超過45種蔬菜，發展垂直農場是非常適用於土地面積不大的新加坡，類似都市農業概念，相信未來新加坡會有很多的垂直農場，都要能自給自足，這絕對是今後的趨勢。         他說：「台達電員工可以新幣1元的價格購買小型模擬垂直農場生產的生菜，還挺搶手，達到台達電與員工資源共享目的。」【延伸閱讀】- 全球最大的垂直農場Bustanica，能夠減少95%的用水量 ● 開創都市代謝性農業模組空間         位於花園城市西邊的新加坡理工大學（SIT）校園一隅的綠能實驗室裡，來自台灣在新加坡理工大學任教的副教授錢思程利用午休時間，在透明的聚碳酸酯（PC板）搭建的結構模組化空間裡，監測各項數據與裁種蔬菜的生長狀況。         這項研究結合本地企業與日本御茶水大學、東北大學等大學資源，是一項跨國性的JSPS計劃資源研究案，主要目的仍是因應氣候變遷的解決方案。         錢思程（Chien Szu-Cheng）認為，新加坡有80%人口都居住於組屋（HDB），組屋側面的牆面經過一天的太陽直接曝曬，導致屋內溫度升高，因此，組屋側邊的立面牆面變成可以利用的空間，都市農業不失為良好解決方案。         根據他的規劃，這種做法可增加新加坡農業空間，如果能在側邊牆面多增添一個面，反變成組屋與直射陽光間的緩衝空間，陽光提供植物足夠光線生長，同時變成一個很有趣的「隔熱層」，減緩太陽的熱量被組屋外牆吸收，這意味著組屋裡住戶不須耗費過多冷氣資源，達到節能效果，或讓邁入高齡化的新加坡社會民眾有機會參與都市農業。         錢思程說，這種模組化結構可稱為「都市代謝性農業模組」（Urban-metabolic Farming-module，UmFm），完全能夠因應城市農業需要，透過工業化產品的模組結構，因應諸如階梯或垂直等困難地形需求，僅需一天半時間即能輕易搭建；如果套句年輕人易懂用語，這種模組就像「變形金剛」，隨時整合變化。         他認為，模組化結構設計可以如同樂高玩具，一塊一塊拼搭起來，僅需模組計算需要多少高度與寬度。值得注意的是，透過模組化結構搭建的都市農業系統具通風效果，舉凡適合亞洲生長環境的蔬菜、小白菜等都可以栽種。         對錢思程來說，這種都市代謝性農業模組的設計完全是因應在有限土地下、針對新加坡不同建築型態與空間進行的整合模式，目前仍會監測實驗組與對照組數據進行驗證，測試當聚碳酸酯板開合的度數為何，才能展現最好的效率。         錢思程的模組化結構設計位於校園一隅，將於明年搬到新加坡東北部榜鵝新校區的新加坡理工大學，原屬原始雨林的新校區完工後，依舊保有原本生態面貌，校園建築與原始生態彼此和諧，其中有多能源微電網系統，能智慧地調節能源供給。         他說：「我們在裡面生活，使用這些建築，也在裡面做很多相關的實驗。」榜鵝新校區猶如新加坡推動節能減碳的綠能縮影，化身為大型的Living Lab（生活實驗室）         另外，新加坡理工大學副教授蘇周明（Soh ChewBeng）說，新加坡全年陽光照射充足，將太陽能板安裝於屋頂之上發電是今後走向，除降低室內熱量吸收，也減少冷氣電力需求，有助降低能源需求。新加坡四面環海，也可以向海洋擴張，最近流行在海上建立浮動平台放置太陽能板就是其中一例，其他如可將遊艇等小型船隻改為電池動力，都有助降低碳排放。         他以課程設計為例，說明理工大學的永續發展課程讓年輕學子從實際操作中了解永續發展的重要性，這些課程涵蓋綠建築課程、綜合設施管理與科技農業等，藉由綠能實驗室等，將課程所學透過各項實驗數據，實際運用於這個實驗室農場。         蘇周明認為，透過學校與產業界合作是新加坡邁向永續發展的雙贏模式，新加坡理工大學與「新加坡能源集團」（SP Group）合作在校園內建構微電網系統，也設計與電動車充電站的實驗研究，都是合作案例。【延伸閱讀】- 都市農業地景營造與教育體驗之思路與實踐 ● 綠色金融經濟產業鏈         新加坡推動淨零碳排，從台灣到新加坡打拚的新創業者林奕丞（Bruno Lim）很有感觸，無論本地企業或外國企業都要符合這個發展趨勢，即使是保險保單設計也必須與推動淨零碳排接軌。         林奕丞以與車輛保險公司合作推出的Usage-basedinsurance保單為例說，當汽車里程數越多，保費就繳得越多，意味著要消費者儘量使用大眾交通工具通勤，鼓勵大家有車也不要多開，駕駛里程數越低，就毋須付擔高額保費。         利用科技提高效率是綠色經濟產業的重要環節。林奕丞說，在新加坡這種地小人口密度高的國家，以綠色農業實驗場域為例，可以藉由控制肥料施放增加栽種蔬菜產能，落實城市農夫概念；其他像是藉由環保包裝設計，減少電子產品從生產到運送端產生的碳足跡，都是綠色經濟產業鍵一環。【延伸閱讀】- 自己的菜自己種！ 輕鬆當個「城市農夫」 打造可食地景、自家小農場         他認為，新加坡重視如何結合循環經濟與綠色經濟，大力提倡要在2030年之前大量減少碳足跡，如今在政府鼓勵永續發展下藉由民間整合新創能力，綠色經濟產業服務的嶄新模式就能應用於各個產業。         新加坡在2022年公布的財政預算案中，會在2030年前發行高達新幣350億元的公共部門綠色債券，作為綠色融資項目的重點工作。         綠色經濟產業鏈除了與金融科技有關的智慧設施，各地公共停車場普遍設置充電樁或與交通有關的智慧付費系統，都是產業鏈一環，大幅降低人力成本，創造更多商機。         從綠化，低碳到零碳，新加坡扣緊淨零碳排的國家實驗場域；企業方面，特別是建築業及綠色金融產業早已總動員，深怕跟不上政府推動綠色能源政策的腳步。         一般人民比較清楚的是新加坡政府推動2030年要達到綠色藍圖總目標的決心。無論是城市建築或大學校園與綠色產業，均將新加坡視為絕佳的綠色能源實驗室，實驗室範圍也從教室走進大自然。         「這是一張99分試卷」的新加坡故事，新加坡要全力達到滿分，這3位來自台灣的產學與專業人士正扮演著背後推手。

了解作物冠層結構對於改良作物生產至關重要，因為顯著影響資源利用效率、產量和抗逆性。儘管研究已將冠層研究整合到各種農業操作中，但由於複雜的空間分佈和技術限制，建構準確的3D模型仍然具有挑戰性。         研究團隊使用基於CI的3D建模方法,在種植密度為3、6和9×104株/公頃的條件下,為玉米品種建立3D模型，透過反射法改良模型,提高葉片方位角分布的模擬精度，驗證模型在表示冠層覆蓋率方面的準確性,並分析其局限性，在種植密度梯度下建立3D模型,驗證葉片方位角分布的趨勢。         研究結果驗證模型能夠捕捉種植密度對冠層結構的影響,包括增加遮蔽和葉片方位角的調整。改良後的模型在模擬葉片方位角分布方面與實測數據高度一致,R2值顯示了很高的一致性。隨著種植密度的增加,與行方向垂直的葉片方位角分布(約90°)增加,顯示玉米葉片通過調整方位角來適應環境脅迫。         此項研究發表在2024年《Plant Phenomics》期刊，這項研究首次將計算智慧技術應用於3D冠層建模,克服了內部遮蔽和資源競爭的挑戰，建立了一種可視化和驗證不同種植密度和品種下玉米冠層結構的方法，為進一步提高模型的準確性和實用性提供了方向,如考慮更多環境因素和更詳細的表型和生長資訊，對未來農作物3D建模奠定基礎作出貢獻。【延伸閱讀】- 新型技術以3D虛擬模型建構禾本科花朵結構

美國是排名前五的稻米出口國，這使得南部幾個州的稻米生產對世界各地的飲食至關重要。與其他作物相比，水稻的基因組較小。再加上歷史資料和舊品種種子的可用性，使其成為設計預測模型的理想研究系統。【延伸閱讀】- 美國提出透過機器學習演算法之作物預測模型         研究團隊收集歷史氣溫、降雨等環境數據，以及1970年代以來美國南部水稻種植面積的記錄，對已經絕跡的舊品種水稻進行基因分析，將品種分組並將分組資訊和歷史環境數據輸入機器學習模型，建立預測產量的模型，採用10種不同的機器學習方法組合成集成模型，提高預測準確性。         研究結果顯示，最終的模型結合了 10 種機器學習方法，建立了一個整合模型，可以透過更多方面的方法處理資訊。在相同的預測變數下，整合模型的輸出提供了更準確的結果。         此項研究發表在2024年《美國國家科學院院刊》，這項研究不僅提供了一個框架，為具有類似預測因子的其他作物建立模型，透過在預測條件下種植古老和現代水稻品種來進行物理實驗可以作為模型的額外評估，並為導致品種組之間恢復能力差異的遺傳和生理組成提供線索。為後續實驗研究提供了理論基礎，探討品種遺傳與環境之間的相互作用。

最近化學肥料、食品和飼料的價格波動對世界各地的農業產生影響。特別是嚴重依賴進口的熱帶和亞熱帶島嶼地區的農場管理受到嚴重影響。另一方面，島嶼食物含有豐富的氮等營養物質，但氮過量問題已成為環境的負荷，對沿海珊瑚礁等海洋生態系統造成損害。 　　日本國家農業與食品研究組織(NARO)研究團隊使用了「食物氮足跡」概念來測量氮負荷。經過收集來自農業活動、食物生產和廢物管理等多個來源的氮排放數據，考慮生產、處理、運輸和消費等因素計算了不同食物產品的氮足跡。根據計算的氮足跡，研究人員發表了一個減少化學肥料使用的案例，透過提高島上產生的牛糞堆肥對農田的回報率來實現資源循環型農畜產業。 　　研究結果顯示，對石垣島目前分析，從島外流入的氮有一半以上來自化肥，而利用牛糞堆肥結果發現該比例低至12.7% 。表示在農田中使用70%的牛糞堆肥，可以減少30%的化肥使用量，同時仍能維持作物生產的氮輸入量，進而減少排放（氮負荷）。可達到綠色食品系統戰略「化肥使用量減少 30%」的目標。 　　此項研究已發表在2023年《環境研究快報》電子版，對於保護環境，減少氮過載對水質和生態系統的負面影響，進而維護生態平衡和保育生物多樣性，並對於資源循環型農畜產業的推廣具影響力及可行性。【延伸閱讀】- 【減量】荷蘭透過循環糞便處理系統減少牛舍的氮排放量

番茄植株會散發出一種氣味來抵抗細菌的侵襲。這種香氣或揮發性化合物是丁酸己酯(HB)，其作用方式很新穎，因為其作用獨立於參與氣孔關閉過程的離層素(abscisic acid)，因此有助於防止由氣孔入侵的病原菌及乾旱壓力。 　　瓦倫西亞理工大學 (UPV) 和西班牙國家研究委員會 (CSIC) 聯合中心植物分子和細胞生物學研究所 (IBMCP) 的研究團隊使用遺傳學、藥理學、生物化學與轉錄組學等策略，研究有關HB化合物的作用機制，以DNA分析和生態學實驗，測量植物細胞中氧化壓力與抗氧化系統的活性，使用新的大規模定序技術(RNAseq)，以了解處理植物在mRNA方面的重新編程機制。 　　研究結果顯示，HB在番茄上也增加番茄細菌型斑點病抵抗力，除了用於抗旱和病原菌的作用，也在同步開花、誘導開花和果實結實以及促進成熟等方面發揮作用，HB作為一種生物活性天然化合物，用於更永續的農業。在目前西班牙嚴重乾旱的背景下，開發這類化合物是未來解決方案。 　　此項研究已發表在2023年《Horticulture Research》期刊，對於植物基因工程和生態學的發展具有重要的貢獻。研究結果可以幫助植物基因工程師設計和開發新的植物基因，提高植物的生長和生產能力。同時，也可以幫助生態學家更好地理解植物在乾旱條件下的生長特性，進而推動生態學和環境保護的發展。【延伸閱讀】- 植物育種技術之演進：談新興基因編輯技術 CRISPR/Cas9 於農業之應用

氣候變遷造成的乾旱和鹽鹼化等壓力嚴重限制了作物產量，因而對糧食安全和經濟發展構成威脅。與養分和水分獲取相關的根性狀（例如根長和根深）在壓力耐受性中發揮關鍵作用。因此，基於性狀的根表型分析被認為是作物選擇和改良的一種有前景的方法。根的空間分佈及其生長對各種物理、化學和生物因素以及影響植物水、養分和氧氣可用性的土壤水力特性非常敏感。 　　以色列內蓋夫本-古里安大學(Ben-Gurion University of the Negev)的研究團隊透過實地調查和收集數據來研究根系動態，使用現場拍攝影像和自動化的分割技術，透過分析影像中的特徵，例如根系的長度、寬度和形狀，來估算根的總長度。這種方法可以減少人為誤差和提高估算的準確性。 　　研究結果顯示，自動根長度估算技術可以在現場拍攝的圖像中無需分割就能進行估算，這種技術可以應用於植物根系的研究和農業生產中，例如監控植物根系的長度和健康狀況。 　　此項研究有助於拓展我們對植物根系動態的認知，為未來植物學和生態學研究提供新的視角和方法，及為根系動態的定量分析和建模提供數據支持，有助於未來植物根系研究和精準農業生產的發展。【延伸閱讀】- 測量根系深度的新方法可能使作物更具韌性

自從日本知名久保田農機製造商2017年首次推出有人操控的無人駕駛自動農機，以及有人與無人的2台共同協作的智慧曳引機之後，帶動更多日本國內農機企業研發更多具有魅力且多功能的新智慧型農業機械。 智慧農機最新開發動向 　　關於日本智慧農機的研發現況，根據曾擔任日本國家型研發計畫SIP（戰略性創新創造計畫）第一期「次世代農林水産業創造技術」的計畫主持人－野口伸教授指出，現階段智慧農業機械在研發上強調機台本身效能。主要朝向兩大研發方向邁進。其一，高難度的遠距操作與監控。意旨機台不只可自動行駛，更可在遠處監控下，多台農機運作。其二，高挑戰的農機導入智慧型手臂功能。 　　另外，從日本農林水產省設置「實現智慧農業研究會」所制訂的農業機械自動化安全階段來看，已實現第二階段在操作者監視下，可無人自動化行駛之目標。目前日本國內已有四家製造廠商推出相關產品。關於第三階段完全無人操作自動行駛則尚在研發階段。 遠距操作與監視飛耀式提升農業機械效率化 　　關於遠距操作與監視的驗證現況，目前由北海道大學偕同NTT通訊團隊與地方一同合作，該計畫從2019年至2024年為期五年，以朝向世界最高等級的智慧型農業之目標邁進，過程不斷進行研發與反覆驗證。對此，負責此項目的野口教授也指出執行中高速傳輸與低延遲應用的重要關鍵因素。針對此，目前與NTT通訊團隊反覆研發驗證中，嘗試進一步改善農業機械的網絡技術。另一方面，為了確保其安全性，除裝載了2D-LiDAR感測器之外，也在機台前後裝置Full HD高畫質攝影機。影像現階段可在5G的高速傳輸下，達地面解析度（GSD）達2mm左右，以及延遲約300ms之效能。因此，藉由影像傳輸，操作員可一邊在監控室遠端操作與監控。 　　關於農機實驗階段，目前在北海道大學研究農場和岩見澤西谷內農場兩個場域，皆各有設置兩台遠端監控的自動化曳引機。監控室雖位於岩見澤市，離農場的距離分別為37公里及7公里的距離，但監控室扮演角色如同「鐵路的指揮室」，不斷地監控著目前在運作的機器，觀看是否有任何問題發生。 　　另一方面，為了提高機台在較偏遠地區的實用性，機台不僅有自動行駛模式，同時也裝載其他遠端操作模式。例如，農地邊緣運作、公共道路安全行駛、小範圍區域的不規則農地作業，皆可以透過監控室的螢幕遠端控制。針對此，野口教授認為一人操作員在遠處可同時操作多台的農業機械時代已來臨，一旦實現於此將為農業帶來不僅從未想像的高效能，甚至有利於農事作業共享服務，創造出新農事商機。同時也可透過螢幕操作，讓休閒農場或休耕地增加農事耕作的可能性。野口教授更進一步指出目前研發團隊不僅在北海道浦臼町設置監控室，在其他縣市包括石川縣葡萄農園，以及高知縣柚子農園等三處所皆已設置此項設備。該場域所使用的農事作業車則是由北海道大學開發電動車，該馬達和電池是從豐田汽車的回收品。 　　對此，印證野口教授長期提出的理論「除非能開發出價格合理且具有足夠性能的農事作業車型，否則難以推行實際的田間應用」，以及體現他對於農事電動車未來可以在遠距操作與監控下，肩負鋤草、施肥、噴灑農藥、搬運農產品等其他功能的深切期盼。 導入智慧型手臂農機，加乘解決勞動力問題 　　北海道是日本國內知名南瓜產地，佔國內47%的高產量。然而，在人力短缺下，自2006年到2020年15年間產量大幅下降15%。針對此，野口教授認為遠距操作與監控的農家，若再加上智慧型手臂能進一步解決勞動力問題，尤其是重量較重的蔬果類，例如南瓜、西瓜。 　　目前，應用攝影機+AI技術篩選可採收的南瓜，再加上智慧手臂自動採收功能，可每31秒採收一顆，包括夜間採收都不是問題。現階段採收成功率已達93.8%，成功握持率達83.3%，未來持續提升其成功率的話，西瓜自動化採收則指日可待。【延伸閱讀】- 久保田農機實現智慧農業，創造農業經濟價值

稻殼是稻米的重要組成部分，佔整個稻米結構的20%-25%，在傳統加工過程，最終作為農業廢棄物，而最新一期的《Journal of Bioresources and Bioproducts》中，研究員開發出一種創新方法，從稻殼進行酸性預處理，再利用酵素水解產生乙醇，剩餘固體可進一步製造出富含木質纖維素的奈米纖維，這些奈米纖維具有獨特的疏水性與強度，再將其作為添加劑嵌入殼聚醣，形成優異的機械性和結構完整性的複合薄膜，其可阻擋紫外線，並具有生物降解性，能夠為各行業提供更環保的選擇，如在食品包裝、生物醫學材料和農業薄膜等領域中，具有潛在應用價值。該研究除了有助於減少農業廢棄物對環境的影響，並能夠解決永 續材料的迫切需求，為循環經濟提供了一個潛力方案。【延伸閱讀】- 利用植物性纖維素製作環保亮片