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要進行溫室氣體減量,首先需瞭解排放情形,包含排放源、排放係數,透過精準掌握農產業碳排資訊,針對熱點投入資源進行滅量工作,建立低碳的耕作與養殖模式,推動農機電動化與設施設設能效提升,建構低碳農業。
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在農田中「種植」火山岩可能會改變碳捕捉模式
2024/06/03
美國加州大學戴維斯分校研究團隊研究指出,透過將碎火山岩與農田土壤混合,可偕同農民協助各地政府實現聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)設定的關鍵減碳目標。這項研究採用加強岩石風化的氣候干預技術,利用風化過程將二氧化碳封存在碳酸鹽礦物中。研究人員表示,與其他氣候干預措施相比,加強岩石風化技術帶來的風險較小,同時還提供恢復枯竭的土壤和對抗海洋酸化等益處。   過去研究使用一種二氧化碳排放量的計算方法來估算2050年的減碳量,但研究人員希望尋找到一種通用於全球的技術,因此藉由新型生物地球化學模型,模擬將碎玄武岩應用於全球農地而減少二氧化碳排放量,測試加強岩石風化對氣候的敏感性,並確認該技術的有效性應用範圍。【延伸閱讀】- 【增匯】添加碎玄武岩於田間可除碳並提高作物產量   研究人員表示,運用模型模擬在2006年至2080年兩種排放情境下,世界各地1000個農業用地應用加強岩石風化技術的成效評估,發現在此期間最多可封存217億噸碳。最新的IPCC報告指出,為防止全球氣溫上升超過1.5℃,必須於2100年前移除100億至1000億噸的碳,同時也需要大幅度減少碳排放。   另外,研究人員發現,將加強岩石風化技術應用至全球農田後,碳移除估算量能夠達到氣候目標所設立範圍的下限,並強調在炎熱和潮濕的環境中,風化作用更快,因此在熱帶地區,加強岩石風化的作用速度將比高緯度地區更快速,而在較高溫環境下也具有相同效果。相較於其他減碳方法,例如依賴土壤有機碳儲存的方法,隨著氣溫持續上升,效果可能會變得不佳。   研究結果指出,加強岩石風化即使在中度與嚴重全球暖化的情形下也有相同效果。農民已在農田使用數百萬噸的石灰岩,這種岩石含有碳酸鈣,可提供養分並控制土壤酸化程度。但如果改用其他類型的岩石,比如玄武岩,可能更有益於推廣加強岩石風化技術,進而促使農民應用該技術。最近,這項技術已經應用在世界各地的小型農場,未來將進一步發展與推廣。【延伸閱讀】- 【增匯】透過岩塵可以吸收45%的空氣中二氧化碳以實現淨零排放
利用物聯網技術開發智慧室內水耕和氣耕溫室系統
2024/06/02
近年來,隨著全球人口激增和水資源短缺的問題日益凸顯,研究人員正在尋找智慧創新的農業生產技術,以供應全球糧食並節約水資源。埃及國家水資源研究中心(National Water Research Center)開發出一項智慧室內水耕和氣耕溫室系統,以改善當地農業生產效率並節約資源。   這項技術連結許多不同設備,可自動根據植物類型及季節控制溫室內的環境狀態,並根據植物生理需求調節空氣的濕度和溫度。透過傳感器的安裝,系統能夠定期監測和控制室內的環境,連接的物聯網平台則自動化儲存系統參數,只需最少的資料輸入,系統便可藉此建立維持植物健康的生長參數。研究利用高經濟價值作物綠火焰萵苣(Batavia lettuce)進行,結果顯示與傳統農耕方法相比,無論土壤肥沃度如何,這項技術皆可節約80-90%的水和肥料,提升了作物生長速度,並使單位面積產量上升。   雖然成效甚佳,但溫室建置時的初始建設成本高,且需要技術人員時常維護,且由於培養環境為封閉循環系統,病蟲害易迅速傳播,亦需要持續監測。此外,施作時仍須考量當地基礎供電設備,如遇斷電,植物會因無水供應而乾枯死亡。目前調查研究認為,該技術適用於種植藜麥、大麥或燕麥等作物,若用於大規模種植稻米、小麥或玉米等主要糧食作物則尚不可行。未來將朝向自動收穫技術、太陽能源應用或是以海水淡化方式供水等多方面繼續研究,優化系統以應對營運成本過高或能源供應不足等的挑戰。   透過這項智慧室內 水耕和氣耕溫室系統的研究,為農業生產帶來了新的可能性,農民藉由這項技術,可更有效的管理水及肥料等資源,並提高作物產量,為糧食安全和農業永續發展做出貢獻,推動農業領域的創新發展。【延伸閱讀】- 使用物聯網與回歸機器學習運算,打造自動化智慧溫室系統
稻草造粒成再生燃料 推動農業剩餘資材能源化
2024/05/30
水稻作為台灣最大宗的作物,稻穀收成後留下約相等重量的稻草,因此成為全國最具規模的農業剩餘資材。農業部台東區農業改良場運用造粒技術將稻草製成固體再生燃料推動生質能發電,具有成為替代能源的潛力。【延伸閱讀】- 南澳洲利用芥菜種子和稻桿作為永續替代能源   根據統計,台東縣每年產生逾7萬公噸的稻草,一年兩期作約1萬2000公頃的種植面積,以每公頃稻穀產量6公噸計算,約可產出7萬2000公噸的稻穀,同時也會產生7萬2000公噸的稻草。【延伸閱讀】-由稻穀製成的量子點LED燈   台東區農業改良場作物環境科科長蔡恕仁表示,稻草富含有機質,因此具有發展為生質能的潛力,台東區農場運用造粒技術將稻草製成固體再生燃料,其淨熱值為煤炭(5890 kcal/kg)的56%,未來將配合區域性農業剩餘資材處理中心的設置,推動生質能發電,以符合國家永續發展政策。   蔡恕仁坦言,第一、二期作之間僅有1個月的時間,若使用分解箘處理稻草的話田間需要蓄水,但一、二期間田裡要再重新蓄水得看溝圳有沒有供水,目前稻草大多在採收後直接切碎就地循環再利用,只不過每公頃處理費用就高達6000元,而二期作種植時第一期的稻草尚未完全分解,容易引發窒息病等問題,影響水稻植株生育。   為強化稻草循環再利用,台東區農改場在台東縣關山鎮輔導循環場域,每期作以稻草捆包機處理50公頃稻草(約300公噸),供作物栽培覆蓋或編織成稻草蓆。為提升稻草利用效能,透過破碎、乾燥及造粒技術製成固體再生燃料,氯、汞、鉛、鎘等含量皆低於標準值,其中鎘為未檢出,經實驗結果顯示具有成為替代能源的潛力。   蔡恕仁表示,稻草製成固體再生燃料後體積大幅減少,且稻草壓實後燃點將達300度,具有易儲存、方便運輸及安全性高等特性,未來將配合區域性農業剩餘資材處理中心的設置,將稻草規格化並應用於區域型生質能發電,可將農業剩餘資材能源化,落實循環農業、淨零排放的政策目標。【延伸閱讀】-日本循環農業!建構土壤微生物群落圖譜環控平台   農業部長陳駿季上周也強調,農業廢棄物如例如樹枝、稻穀等作為薪材燃料循環利用,農業剩餘資源再利用是未來的重要方向。
花1年做碳盤查 台灣首盒碳標籤草莓誕生
2024/05/16
苗栗農改場長呂秀英表示,草莓碳足跡是以環境部公布的「碳足跡類別規則(CFP-PCR)生鮮水果」為依據,紀錄草莓從生產到廢棄回收的碳足跡排放量。【延伸閱讀】- 產品碳足跡資訊網-國內農產品碳足跡類別規則與標籤資訊   根據盤點結果顯示,台一休閒農場生產的「400g塑膠手提盒草莓」,從生產到廢棄階段的碳排比例依序為原料階段占68.81%、製造階段占30.81%、使用階段占0.33%以及廢棄回收占0.05%,總碳足跡排放量為1.1kg二氧化碳當量(CO2e)。   呂秀英指出,其中原料階段為碳排熱點,以肥料、滴灌電力及種苗居前3名,苗栗農改場為達成5年內碳足跡減量3%的目標,未來將持續協助台一休閒農場導入專業技術團隊,輔導合理化施肥管理、提升肥料運用效率及導入節電灌溉系統,未來也將持續輔導農產品碳足跡盤查,鼓勵業者降低碳排並研發減碳技術。【延伸閱讀】- 【綠趨勢】減少溫室氣體排放的政策應從農業碳交易市場做起   呂秀英強調,台灣自2009年推動碳標籤制度以來,共有500多件產品取得碳標籤,但多集中於食品與製造業,農產品相對較少,草莓碳標籤的取得,不但可擴大碳標籤的農產品,更能達成綠色消費的目標。【延伸閱讀】- 【減量】透過碳標籤與菜單設計可以減少飲食的碳足跡
【減量】添加植物萃取物於飼料中提升乳牛能源使用效率及降低甲烷排放
2024/05/10
植物藥(botanicals)為植物營養素的衍生活性化合物,在非反芻動物的研究中,顯示植物營養素的活性成分如丁香酚、肉桂醛、大蒜素和辣椒素等,在低劑量下可觸發動物腸胃健康和免疫力相關的特定反應,減少氧化壓力,並影響胰島素分泌和活性,此外,植物藥對於反芻動物而言,具有抗微生物的特性,已被研究作為反芻動物的潛在瘤胃改良劑。   由於植物藥可能改變乳牛瘤胃中的發酵過程,賓州州立大學的研究團隊針對飼料添加物的開發,嘗試用海藻、大蒜等標的進行添加物的合成試驗,其最後選定辣椒萃取物-辣椒油脂及丁香油作為研究標的,並進行為期10週的試驗研究,研究試驗分成三組,分別為飲食中沒有補充劑、每天補充300毫克的辣椒油脂,及每天補充300毫克辣椒油脂和丁香油,且各組有16頭荷斯坦牛進行試驗。【延伸閱讀】- 【減量】餵食飼料補充劑可減少產奶乳牛腸胃內的甲烷排放量約25%   試驗結果顯示,將辣椒萃取物-辣椒油脂或將辣椒油脂與丁香油共同添加到高產乳牛的飼料中,雖不會提升牛奶產量或改變牛奶成分,卻可提高泌乳高峰期乳牛的能量利用效率,使其體重增加,並減少11%的甲烷排放量,研究人員推測辣椒油脂可能會影響牛的能量和氮利用,而瘤胃發酵和甲烷減排效應可能是由辣椒油脂和丁香油的聯合效應或單獨的丁香油引起的,此項研究近期發表於《Journal of Dairy Science》。【延伸閱讀】- 【減量】發現牛隻腸胃道微生物相組成與甲烷排放間的關聯將是農業永續利用的關鍵之一
運用人工智慧完成高效蟲害及土壤肥沃檢測 推薦精準農藥與肥料施用建議
2024/04/30
在現代,隨著人們健康意識增強,對於高品質的食品需求也隨之增加,為了獲得更高產量,農民往往會使用農藥及化學肥料,但過量的農藥及化學肥料使用,不僅對環境造成汙染,也會影響人體健康。為了解決這個問題,印度SRM大學 (SRM University)的一項研究提出透過人工智慧和機器學習演算技術,提供客製化且即時的肥料和農藥使用的精確建議。   該技術重點在開發一種深度學習模型(ICNN-APSO-LSTM)技術來識別害蟲,目前的害蟲辨識技術方法較為侷限,只能用於初級害蟲辨識。而改善後的APSO-LSTM CNN,透過數學模型結合機器影像辨識,收集超過5000張圖像資料,在多樣的圖像數據上進行學習訓練,可在短時間捕捉害蟲影像,並根據科學標準推薦農藥。目前該技術可針對蚜蟲、斑潛蠅等昆蟲進行辨識,準確率超過99%,並在10秒內提供施作農藥建議。   另外,此項研究亦提出透過近紅外光譜搭配土壤感測器,針對土壤中的氮、磷、鉀、鈉和鋅等土壤重要成分,透過土壤分析、資料預處理、資料分析及建議提供四個步驟,在50秒內分析後根據土壤肥沃程度提供智慧施肥建議。【延伸閱讀】- 智慧土壤傳感器可以減少肥料對環境的破壞   此項研究不僅簡化了傳統實驗室耗時的檢測流程,農民可即時利用人工智慧深度學習模型產生的建議方向,實施精確的害蟲防治措施及化學肥料施作,未來該技術也可再整合其他的感測器收集室內作物生長環境的pH、溫度及濕度等數據,或是加入更多植物現況之特徵,如葉子顏色及厚度,補充更多農業實際栽培中的種植數據,獲得更精確的結果,提高人工智慧技術性能,有效幫助農民減少資源浪費並確保農業未來永續發展。【延伸閱讀】- 美國提出透過機器學習演算法之作物預測模型
【增匯】添加碎玄武岩於田間可除碳並提高作物產量
2024/04/26
此計畫由英國謝菲爾德大學氣候變遷減暖中心的研究員主導,於美國進行為期四年的田間試驗,研究顯示透過風化作用的碎玄武岩添加於農田中,不僅可加速二氧化碳吸收與固定,還可提高玉米與大豆12至16%的產量。   風化作用(Enhanced Weathering, EW)目前已被政府間氣候變化專門委員會(IPCC)認為是減輕氣候變遷影響的重要工具,透過將細碎的矽酸鹽岩(通常是玄武岩)撒在土壤上,加速自然風化速度,以便在短時間內儲存更多的二氧化碳。在自界中,像玄武岩這類岩石會在被侵蝕的過程中吸收二氧化碳,而這種風化過程可透過粉碎岩石增加其反應的表面積,以增加二氧化碳的吸收量,而這些二氧化碳會儲存在土 壤或流入河流、海洋中數十萬年。   此研究發現增強風化作用對土壤健康與作物生產均有益處,隨著玄武岩礦物溶解與土壤pH值上升,可提高營養素的含量。另外,透過分析玄武岩種植作物根的基因結果顯示,土壤中的礦物元素增加改善其營養狀態,進而增加作物產量,這項技術若應用於美國數百萬公頃的農田,則具有巨大開發潛力。   綜上所述,此研究中使用的碳去除方法可減少大氣中的二氧化碳,並提高作物產量,為實踐淨零目標而產生重要貢獻。【延伸閱讀】- 【增匯】透過岩塵可以吸收45%的空氣中二氧化碳以實現淨零排放
用科技翻轉產業的養鵝人
2024/04/26
原先本身為公司高階經理的蔡英地先生,在體會到父親經營的鵝舍因遭遇禽流感而產生巨變後,當時已不惑之年的他,決定轉而回鄉協助父親養鵝,希望自己能為家鄉多做點什麼,於是他投入研究,經過幾年的努力,最終創立向天歌,並完成了「 密閉式禽舍養殖肉鵝」的技術開發。 熟悉鵝業且對其充滿熱情的蔡英地,在促進產業永續發展的道路上,腳步始終不停歇。
【循環】蝦子廢棄物革命:釋放有效的抗氧化劑,促進健康與永續發展
2024/04/24
蝦類以其高營養價值而廣受歡迎,蘊含豐富的蛋白質、氨基酸、omega-3 脂肪酸、礦物質和維生素,及對人體有益的甲殼素和胡蘿蔔素。然而,隨著蝦類消費量不斷上升,所產生的蝦頭、蝦殼和蝦尾等副產品也大量產生,佔加工廢棄物一半以上,為漁業加工業帶來環境壓力。因此,為減輕對環境的影響,希望能充分利用蝦類所產生富含營養成分的廢棄物(如含甲殼素、蛋白質的蝦殼),將其轉化為高附加值產品。   在2024年2月28日發表於《食品生產、加工和營養》期刊的一項新研究中,紐芬蘭紀念大學(Memorial University of Newfoundland)的研究人員在北極蝦(Pandalus borealis)中發現抗氧化活性化合物(Antioxidative compounds),為食品和製藥產業帶來重大突破,這項研究不僅強調了蝦類的營養價值,還發現具有潛在健康益處的新型化合物。   該研究首先探討利用不同溶劑從蝦類加工副產品中萃取抗氧化元素的效果,結果發現乙醇是萃取抗氧化元素的最佳溶劑,另發現在萃取蝦殼時,其總酚含量(Total phenolic content, TPC)和總類胡蘿蔔素含量(Total carotenoid content, TCC)相較其他副產品高,再進一步透過精細的層析法(chromatographic methods)和質譜法(mass spectrometry),發現蝦類含天然抗氧化劑酚類化合物及雜環化合物-二氫喹啉變體。   此發現不僅展現乙醇的萃取能力,同時也證實蝦類廢棄物本身蘊含豐富的抗氧化活性成份,發現了具有潛在抗炎、抗癌和抗衰老活性的新型化合物,突顯蝦類加工副產品中豐富但尚未被充分利用的抗氧化物質,為相關科學研究和健康應用開啟了新視野,並為海鮮加工業提供了永續利用廢棄物的方式。未來應持續對海鮮加工廢棄物進行更深入廣泛的研究,為未來營養保健和藥物開發等領域開拓嶄新的創新方向。【延伸閱讀】- 廢棄蟹殼於農業利用
應用雲端工具,加速農業數位轉型拓展商機
2024/04/22
應用雲端工具,加速農業數位轉型拓展商機 財團法人農業科技研究院產業發展中心  洪子淵研究員、賴威延研究員 農業部農業科技司  許萌芳技正、湯惟真科長、彭思錦技士、楊承叡科長 壹、前言   全球農業生產環境與消費市場正在快速變動,加上網絡普及率提高及疫情影響而形成多元形態的數位消費行為,對於傳統銷售市場也造成了相當大的衝擊與挑戰,且這樣的改變將是永久性的,因此我國農業已不在是單線垂直整合,而是進入了跨領域的新數位合作時代。但由於農漁作物受到生長期、季節性、保存性及運輸性等問題,且病蟲害、極端氣候等環境風險也影響產量與品質,面對諸多變數使得農業數位標準化相較其他產業來得困難,農產業的數位工具不僅更要求彈性與靈活性外,也極須政府資源投入,協助農民打破既有習慣,迎接新型態農作模式。   正因數位轉型刻不容緩,農業部於2021年配合政策跨部會共同推動雲世代數位轉型方案,透過「雲世代農業數位轉型計畫」,優先聚焦「養殖漁業」及「外銷潛力作物」2大產業,配合農產業規模與屬性提供多元輔導資源,期望以智慧農業創新研發基礎上,持續應用擴散,應用雲端數位工具,搭配跨域導入數位管銷科技,完善整體農產業鏈達成數位轉型加速成果擴散,完成農業智慧化與數位轉型最後一塊拼圖,創造全新且高價值的農業產銷營運模式。   貳、農業數位化概況與雲端服務優勢   我國多年來持續投入智慧農業且已開發多項生產環控技術,奠定了高效的生產基礎與創新研發技術,然而如何與後端之數位管理、資料串接、客戶經營,以及精準銷售等關鍵節點進行有效的對接,有效進行成果擴散落地應用,其中雲端數位工具扮演重要角色。雲端運算大致上可以分為三種雲端服務架構: 基礎設施及服務(Infrastructure as a Service, IaaS)主要提供雲端硬體資源為主,使用者不用煩惱伺服器維運或儲存空間等問題。 平臺即服務(Platform as a Service, PaaS)則包含雲端軟硬體相關資源,使用者不必自建開發工具或作業系統等。 軟體即服務(Software as a Service, SaaS)則是已開發成熟的系統工具,提供使用者只要裝置可以連網,幾乎可以從世界各地存取應用程式。由於SaaS服務的便捷使用特性,省去過往需定點存取資料的煩惱,也可隨著企業成員的增加進行憑證數量擴張,加上資料直接置放於雲端伺服器,不必再行自建伺服器且煩惱資訊安全等問題,因此SaaS服務儼然成為各產業與農產業推動數位轉型重要的關鍵工具。   然而我國農業經營者平均年齡約64歲,對於智慧生產或數位服務等新興科技的學習應用相對困難,財團法人農業科技研究院(以下簡稱農科院) 2021年針對國內農民、農民團體及農企業等超過300對象進行調研統計,整體農產業數位化程度則約落於2.8分(滿分為7分),普遍低於零售、服務或工業等其他產業,但面對整體消費習慣的快速變化,已有64%的農業經營者認為現有銷售模式必須進行數位轉型,不過卻有56%的農業經營者對於數位工具的應用非常不熟悉,有心改變但卻無著力點(圖1)。 圖1. 2021年農產業數位化程度(農科院執行且統計之調研資料)   參、依據農業產銷鏈痛點量身打造輔導策略與資源   農業經營者想要順利邁出數位轉型第一步,除了要降低數位工具應用門檻,也必須先瞭解自身農業產銷鏈的關鍵痛點。最常見的數位轉型痛點包含:找不到適合的數位工具與合作夥伴、對於數位轉型過於陌生且員工有所抗拒、預算有限加上不確定投入的效益等,再考量到年齡偏高與學習成本等等因素,往往導致農業經營者開始前就決定放棄。   考量到農業產業特性、結構以及轉型迫切性,農業部於2021年起依據不同產業規模與需求,提供相應的資源補助與輔導措施,降低傳統農業邁入數位化階段的門檻,逐步鼓勵農業經營者從接受、慢慢習慣,到例行性使用甚至靈活運用。相關作法包含: 一、建構便捷的數位工具媒合平臺-「雲市集-農業館」   多數農業經營者找不到合適的資訊服務業者,對於雲端數位工具的認識或使用感到陌生,因此透過農科院扮演媒合橋樑,嚴選超過100家優良的資訊服務業者,集結約300項較適合農業導入的雲端數位工具。同時將智慧農業執行過程中發展之數位工具,如台灣海博特股份有限公司「病蟲害監測系統」與「微氣候環境監測系統」、國興資訊股份有限公司「動態農聯產銷服務平臺」及寬緯科技股份有限公司「水聚寶水質監測設備與QIoT雲端服務」等,加速農業數位化擴散與應用契機。平臺分為生產管理、辦公室協作、資源整合(Enterprise resource planning, ERP)、資訊安全、雲端POS、進銷存管理、客戶關係(Customer Relationship Management, CRM)及數位行銷等8大類(圖2),提供農業經營者找到所需快速選購。 圖2. 雲市集農業館8大數位工具類型 二、結合農業部試驗改良場所在地能量全地區即時輔導   由於農業經營者遍布全臺各地,對於數位知能也有很大差異,結合農業部各地區試驗改良場所能量,借重其與當地農民的信任度與熟悉度,能快速提供切實的輔導。而各個農業經營者對於數位化熟悉程度與需求差異很大,因此針對農業在數位轉型上更需要依程度與分階段來推行。簡單來說,將紙本資料轉為數據,屬於第一步的數位化階段;而開始將數據進行分析或用於流程改善等,則進入數位優化階段;最後針對目前傳統商業模式進行再造或創新,逐步邁入數位轉型階段(圖3)。 圖3. 農產業者數位化發展階段與應用發展規模推薦圖 對於剛開始邁入數位領域的小微型農產業者,會建議先以數位化與數位優化為目標,並優先選擇生產管理類或數位行銷類的工具,除了可以看到氣候資訊對於生產階段的提醒,也能真實感受到自己農產品在網路電商的銷售進步,使其對數位化更有信心。 對於已具規模且有數位應用經驗的農企業,則會鼓勵以數位優化與數位轉型為目標,在數位工具選擇上則建議導入CRM或ERP等系統,並與生產數據進行整合管理,或依產業特殊性進行客製化的雲端系統開發,讓產、製、儲、銷等各個產業鏈資訊能即時串接,達成高效的管銷營運模式。 三、數位轉型路上陪伴前行之補助資源-推動數位業參及基盤星點計畫   輔導過程除了注意農產業者數位程度的落差外,也需注意產業規模的差異,考量不同數位轉型對象之需求落差甚鉅,因此針對不同規模與需求的農產業者也提供了相對應的補助資源(圖4):   雲世代農業數位轉型業界參與計畫:由於中大型農企業者使用市售工業或商業用途的數位工具,無法完全符合農業產銷所需樣態,因此補助農產業者自行開發客製化的數位系統,但需由業者提出轉型目標、數位系統規劃、未來營運模式、聯盟合作機制、預期效益及經費配置等完整的計畫書規劃,藉此加速農企業數位轉型。   農業數位基盤星點計畫:主要對象為小微型農民團體或個體戶,由於此部分對於數位轉型較不熟悉或剛起步,建議先以小金額的租賃方式來找到最適合自己的數位工具,因此提供每年最高3萬元的補助費用,並輔導其至「雲市集-農業館」選購所需的數位工具,協助跨出數位化的第一步,也可滿足大部分在數位初期的應用需求。 圖4. 農業數位轉型推動架構   肆、公私協力提升農產業數位程度增進收益 一、數位轉型關鍵指標成效顯著   透過各類補助與輔導資源,已協助業者於田間監測、倉儲管理或生鮮電商等產業節點1,045項導入數位工具,並上傳2,195萬筆田間數據或客戶資料至雲端,加速資料處理與分析,並協助小農與農企業上架2,921項農產品數位化販售,縮短產地到消費者距離,累計帶動國內數位銷售額達3.7億元,並創造國際營收達2.49億元,整體帶動農業領域衍生價值則12.4億元,有效促進產業獲利。 二、農產業數位程度提升帶動產業獲利   若以業者投入數位轉型前的平均經營狀況做為基線,導入數位工具可有效協助農產經營者提升數位營收占比達15%,相關配合的契作戶薪資亦可成長約3%;在公司營運部份可透過產銷資訊數據化有效減少人力投入並協助公司經營者精準決策,並以此提升效率與減少管銷上的耗損,平均整體參與之業者雲端使用率大幅提升約18%,顯示透過數位工具導入確實能夠達成省工且高效的作業模式。 三、農產業數位人才培育蓄積能量   跨域人才之培育,為推動數位轉型成功與否之關鍵,為了加速農業從事人員對於數位概念的養成與培養,建置隨選隨上之「農業數位學堂」(圖5),依據使用需求,提供課程多元合作方案,網羅產官學研各方師資,通過提供課程影片、線上直播、課程管理、學習時數證明等線上學習平臺,並鼓勵參與專案的農企業增聘或培育數位跨域人才,推動迄今已累計培育農企業數位人才升級共4,351位。 圖5. 農業數位學堂提供多元課程服務 四、農業數位工具落地應用擴散全國   於外銷潛力作物以及養殖漁領域,自2021年起迄今,已吸引超過121家資服業者於「雲市集-農業館」提供306項的SaaS數位服務,目前已有全臺涵蓋北中南共1,822家(圖6)小微型的農業經營者選用數位服務,如綵宏花卉、典藏茶園、仁和鮑魚、居希恩等,從星點開始蓄積數位能量。較具規模之農業領頭業者則依自身產銷鏈需求客製數位系統,如外銷潛力作物領域的瓜瓜園、聯利農業科技、陳稼莊、華剛茶葉、台一種苗、雲林新社等企業以及養殖漁領域的天和鮮物、峰漁、雙肩智能、聖鯛等,由領頭企業以不同規模跨域合作導入田間管理、ERP、POS以及CRM等數位工具,作為農業數位轉型的火車頭串聯合作的上下游、契作戶、農場等等,以大帶小形式解決產銷鏈過程中之痛點。綜合而言,不僅將智慧科技落地應用,更期望藉此將數位工具擴散應用至多數農業從業者,加速農產業轉型朝向精準化與系統化管理發展。 圖6. 農業數位轉型應用場域全臺分布概況   伍、沿著成功之路前行-農企業數位轉型4大模式   農業數位轉型本就存在各種可能與多元模式,依據過往個案輔導的經驗,農企業由於不同的產業特性與需求,再各關鍵節點導入相對應的數位工具,進而優化內部管理機制或創造新型態之營運模式,綜整相關成功案例大致可歸納出農業數位轉型4大切入點(圖7),以此供有意投入數位轉型之農企業參考仿效,快速因應市場需求,建立數位養殖體系或完善作物數位商轉模式,進而達到企業數位轉型之目的。相關模式說明如下: 一、一條龍數位串聯:協助企業掌握產業鏈各點資訊並即時調節生產模式,進而精準庫存管理與穩定供銷調節。 二、特規品精準管理:改變現有商模通路模式,針對消費市場喜好需求,強化供需體系數位管理,以提升商品價值。 三、透過消費導向虛實整合:分析消費者喜好,透過線上與線下通路觸角,提升消費體驗與誘因,增加顧客黏著度。 四、資源整合共享:整合小農需求與跨域資源,以數位化資源媒合平臺改變現有農事商模等型態,創造共利新商模。 圖7. 農企業數位轉型4大切入點   陸、擴散數位能量,運用自身優勢找到轉型方向 一、善用前人累積經驗與成果,將單點數位個案擴大至區域性數位發展 1.地方領頭農民親身分享,其推廣效益更高:   數位輔導的過程需要與農民多次溝通與引導,當看到一位70多歲種植絲瓜的農民,拿起手機觀看消費者與商品聊天機器人的對話,也藉由線上訂購系統看到自己絲瓜的訂單,代表這位瓜農已成功跨入數位轉型的第一步,而這些輔導過程也都值得了。如何把這樣的數位體驗進行複製與擴散,可以善用已發展成熟的雲端商業數位工具,會更容易入手亦減少使用系統的摸索瓶頸,再透過領頭農民親身分享他們的應用經驗,可加速其影響力與擴散效益。 2.「農業數位學堂」隨時線上學習,提升自我的數位知能   不同品牌或不同類型的數位工具應用,雖然可透過「雲市集-農業館」中製作之教學圖片或學習影片等了解使用方式,但無法直接提升數位應用的基礎知能,因此農業部與農科院共同建構「農業數位學堂」平臺。考量到各地區農民有不同的農忙時段,無法參與實體教育學習,在此平臺上也提供24小時免費線上數位課程,邀請產學研專家進行數位基本概念、管理應用、數位產銷策略等相關知識的講授,農民可依照自己的需求選擇數位知能提升、轉型案例分享、數位工具介紹及政府推廣措施等學習課程,來持續提升自身數位化能力與農產業競爭力。 二、農企業的數位轉型並非萬靈丹,對症下藥才是關鍵   很多農企業經營者往往往陷入開發了數位工具就可以讓農產長得快、賣得好的迷思,然而正式投入後才發現從導入到效益回收,比想像困難許多,甚至像一雙不合腳的鞋,穿不了也無法前進。建議成功的數位轉型需要注意: 1.確認痛點:   只有轉型目標設定清楚後,才能規劃未來需要投入何種資源,需耗費多久時間,以及預期能獲得何種的成效,因此每一個數位工具的投入,都必須先明確掌握要解決的關鍵問題為何。   而轉型目標的設定,必需有企業主的全力支持,且能提出未來公司轉型願景與方向,與各級主管共同討論逐步提出執行目標,以及產業鏈中最耗費人力、時間或資源的關鍵痛點,偕同資訊專家逐一檢視各節點導入數位工具的可行性與優劣評估,共同列出優先順序,同時也確保符合最初設定之轉型目標。 2.自我診斷:   確認數位轉型目標之後,必需審慎評估企業內部的數位化能力,盤點哪些需求可由內部自行開發或調節,哪些還需要引進外部資訊服務能量,亦應評估此數位升級後,未來是否有足夠能力自行維運。同時亦於自我診斷之過程,發掘自身發展優勢,數位化僅為轉型之手段之一,唯有確保自身優勢且持續精進,方可讓企業永續經營且長久獲利。   透過企業內部數位能力的盤點,包含數位人才、數據資料庫、客戶管理、進銷存管理及POS等相關軟硬體設備,並與資訊專家共同評估哪些可簡單的透過資訊串接或設備升級,哪些需求需要重新開發系統,同時也要注意新系統與舊有設備是否通用等。後續維運作業亦為重要且易受忽略之關鍵,具規模之農企業,建議應規劃內部數位人才的培訓,據以提高未來永續經營之可行性。。 3.轉換員工心態:   企業主必須轉達數位轉型可帶來的優勢,並協助員工進行相關的訓練,持續增加員工的知能與競爭力。倘員工無法參與且投入數位升級之過程,數位轉型極難成功達成。   農產業的員工可能相對傳統且年齡偏高,對於新事物或數位工具接觸少,亦容易排斥學習,應正式讓員工了解公司數位轉型的目標及必要性,包含列出轉型所需執行的工作項目,明確安排每位員工的任務分配,並且提供完善的教育訓練規劃,透過觀念溝通與分享轉型效益,賦予所有員工共同承擔數位轉型之責任,逐步帶領企業達成數位轉型。   數位市場的崛起與消費習慣的改變已成不可逆之現況,農業數位轉型雖剛開始跨出第一步,然而不會停止而是需要站穩腳步且加速快跑,農業從業者惟有持續提升自我的數位量能,善用相關輔導資源與應用數位工具,找到屬於自己的數位轉型方程式。也期許單點式成功案例未來將擴大為區域式的數位農業網絡,建構智慧農業生態系,以創新跨域的商業模式開創國內外市場與消費商機。
「綠色威脅」,研究發現自都市農業生產之食品碳足跡較傳統農業高6倍
2024/04/16
都市農業,即在城市區域施行農作生產,此農業生產方式逐漸在全世界廣受歡迎,也被譽為使城市和都市食物系統更永續的方法。據估計,全球有20%至30%的都市人口從事各種形式的都市農業,從事業者可透過種植溫室作物或如蘆筍等需空運的農作物而減少對氣候的影響,同時提供社會、營養和環境效益,而目前都市農業碳足跡相關研究尚少,先前發表的研究著重於都市農業的高科技與能源密集形式,像是垂直農法和屋頂溫室。【延伸閱讀】- 日本都市農業六大機能   美國密西根大學最新研究比較了都市農業模式與傳統模式生產之食品碳足跡,收集來自法國、德國、波蘭、英國和美國之農民與園丁記錄2019年73個都市農場與花園種植作物與投入設備、肥料及用水之生產數據,並將其分類為專業管理之都市農場、單一園丁管理之個別花園、園丁小組管理之集中花園,進行農場生命週期活動和設備材料之碳排放量分析,結果顯示都市農業生產的食品平均二氧化碳排放當量為0.42公斤,較傳統模式生產者(0.07公斤)高出6倍,僅有少數水果蔬菜例外。   研究人員指出,傳統農業通常使用農藥與肥料種植單一作物,相較都市農業可收成更多的農作物並減少碳足跡,而為了使都市農業擁有較傳統農業更能夠減少碳足跡之競爭力,研究人員提出三種最佳的策略方案,分別為延長設備的使用年限、利用城市廢棄物投入作為種植材料及產生高度的社會效益,以永續都市農業發展。【延伸閱讀】- 打造符合高產、高效之永續都市菜園
揭示土壤微生物的秘密,以提升氣候預測之準確性
2024/04/10
在全球碳循環中,土壤微生物對土壤碳固存的影響發揮關鍵的作用,該微生物群不僅可幫助植物吸收土壤養分、抵抗乾旱、疾病和病蟲害,影響土壤中碳的儲存和分解,以及影響碳儲存於土壤的時間和數量。然而,僅需一克的土壤就可鑑定出超過十億的微生物與數千個物種,大部分微生物尚未被研究過,過去開發的氣候模型僅涵蓋了極少數在實驗室研究中被鑑定確認的微生物種,因此該菌群無法在氣候模型中代表整體的微生物群而導致該模型預測氣候變化之準確率低。   美國能源部的勞倫斯柏克利國家實驗室(Lawrence Berkeley National Lab)研究團隊利用微生物基因體資訊建立新型的氣候模型,透過該模型可使研究人員深入瞭解土壤微生物的功能,以及能夠更好地瞭解土壤微生物如何有效地儲存植物根際部提供的碳源,進而減緩氣候變化的影響。【延伸閱讀】-【增匯】微生物,氣候變遷的潛在解方   該研究團隊應用模型研究加州草原植物和微生物之間的交互作用,並重點分析根際部的微生物群,雖然該部位僅占土壤面積1-2%,但據估計該部位可儲存約30-40%的儲碳量,其他部分的碳則由根部釋放。另該團隊也開發了預測微生物功能的方法,並發現這些關鍵功能會影響微生物利用植物根際部提供碳源和營養素的速度。【延伸閱讀】- 植物如何區分有益微生物和有害微生物   模擬結果顯示,隨著植物生長和碳釋放,根際部的化學成分和微生物功能間之交互作用會對微生物生長產生不同的影響,亦顯示生長速率較慢的微生物於植物生長後期所釋放的碳之利用率高,而使該菌群能夠在土壤中儲存更多的碳。此外,該模型不僅改善了根際部和微生物間之交互作用模擬方式,並優化微生物影響全球碳循環變化之預測能力,提高氣候預測之準確性。【延伸閱讀】- 【減量】微生物蛋白可幫助全球森林砍伐率減半
氣候變遷-真菌病害危及小麥生產
2024/04/09
小麥是重要的糧食作物,全球種植面積達2.22億公噸,其產量約有7.79億噸。自1985年首次在巴西爆發麥熱病(wheat blast),該病害由稻熱病菌 (Magnaporthe oryzae) 真菌病原所導致,且於溫暖潮濕地區發生,並逐漸蔓延中,2016年的孟加拉與2018年尚比亞也因為此病害而直接影響小麥產量,造成嚴重的糧食危機。   德國慕尼黑工業大學研究團隊結合小麥作物模擬模型與新開發的麥熱病模型,並納入環境條件與小麥生產數據進行估算,以重點研究麥熱病對小麥產量之影響,經模擬顯示,南美洲、南非洲與亞洲是未來此病害傳播影響最嚴重的地區,其中非洲與南美洲有高達75%的小麥種植面積會受到影響,其他國家如阿根廷、尚比亞和孟加拉也受到輕微的影響。   未來麥熱病會蔓延至烏拉圭、中美洲、美國東南部、東非、印度和澳洲東部等地區,亦可能在義大利、法國南部、西班牙和中國東南部等溫暖潮濕地區發生此危害,而歐洲和東亞引發風險較低,並預測於2040-2070年氣候變遷加劇下,隨著溫度和濕度的增加,預估麥熱病會在主要的熱帶地區和南半球蔓延,而導致全球小麥年產量損失達13%,而以南美洲為最嚴重影響的地區。   巨大產量的損失需要有因應策略,由於受該病害影響的地區亦是氣候變遷直接影響最嚴重的地區,因此許多農民開始改種較不受病害影響的作物,例如在巴西中西部的許多小麥產區已改種玉米。研究人員表示,可利用植物育種和抗病基因體以培育抗麥熱病的小麥品種,或調整小麥種植日期,因開花時期的雨水與炎熱的天氣容易引起病害產生;其他研究也證實在抽穗期及時播種可有利於減輕麥熱病產生。另外,增加種植之植物多樣性與作物輪作方式可減少真菌病害的影響,例如水稻和小麥輪作就可減少麥熱病產生等。可透過多項因應策略來減輕麥熱病之危害,以緩解小麥減產引起的糧食危機。【延伸閱讀】-廣幅抗稻熱病的新品種  臺大高雄1號【延伸閱讀】-廣幅抗稻熱病的新品種  臺大高雄1號
省34%灌溉水!農改場再生紙膜插秧技術 還可抑制雜草
2024/04/04
為因應氣候變遷、節水減碳的農業生產趨勢,台南區農業改良場(簡稱台南農改場)發展稻田乾濕灌溉栽培模式,以降低稻田的溫室氣體排放量,並結合水稻紙膜插秧技術,不但可減緩水稻田因為長期湛水導致甲烷增加排放的情形,也達到節省灌溉水量及抑制雜草的效果。【延伸閱讀】- 旱災求生!乾濕交替的灌溉模式種稻 可省水三成  有機水稻導致土壤缺氧並增加甲烷排放   台南農改場表示,由於有機水稻栽培禁止使用除草劑,必須採行湛水管理搭配人工除草,雖然能夠控制雜草生長,卻也因為湛水導致土壤缺氧而增加甲烷排放。依據國際溫室氣體碳排模型(DNDC)盤點稻田碳排量,水稻田若採取乾濕灌溉栽培生產,每公頃可以減少21%(約2500公噸)的灌溉水量,還能降低水稻田32.5%的溫室氣體排放,相當於每公頃減少1111度電力排碳量。 紙膜插秧技術結合乾濕灌溉栽培 節水減碳還省人力   台南農改場指出,利用水稻紙膜插秧技術結合乾濕灌溉栽培模式,在插秧時同步覆蓋可分解的再生紙膜,不但能夠有效抑制雜草種子萌發及生長,還能大幅減少水稻有機栽培雜草防治人力的負擔,而且插秧後30天內能夠減少34%的灌溉水量,節省更多的水資源。此外,抑草紙膜用於田間大約40~50日可完全分解,不會對下期作的田區生產造成影響,國內使用的紙膜也已通過有機資材驗證,有機或友善稻農可放心使用。【延伸閱讀】- 影響日本有機農業推行的結構性因素   台南農改場強調,面對氣候變遷和環境的挑戰,該場將持續致力於創新技術的應用和生態環境的保護,期望能為農業生產帶來更多的效益。
極端氣候常態化!稻米、蔬果大受影響,日本農業如何因應?
2024/04/02
由於全球氣候變遷的影響,世界各地不僅頻繁出現熱浪、寒流、暴雨、乾旱。氣象專家指出,極端氣候現象未來將會頻繁出現,形成一種常態。 以日本為例,日本去年2023年11月中旬,從烈日高照,瞬間轉變迎來本季最低溫,各地被寒意籠罩,彷彿在四季之中,只剩下夏冬兩季。除此,去年七月到九月的月均溫連續三個月創下有史以來最高溫,面臨有史以來最炎熱的夏天。   隨著極端氣候的常態化,加劇農作物受損。不僅炎熱夏季高溫對稻米、蔬菜和水果的品質和產量皆造成嚴峻影響。日本政府於2018年通過了《氣候變遷適應法》,並制定「氣候變遷適應計畫」,由中央、地方、企業共同制定、施行並持續修正相關措施。然而,農業領域仍未真正應對頻繁發生的氣候異常現象。因此,為了保護日本國內農產品,迫切需要極端高低溫氣候的應對方式。  一等米比率創下歷史新低,極端氣候重創蔬菜果物   根據日本農林水產省去年10月公布的資料,截至9月底的2023年生產一等米全國平均比率為59.6%,創下歷史新低。自2004年開始在相同條件下調查以來的最低值。對此,農林水產省表示,主要原因是今年的夏季高溫導致水稻受到嚴重損害。調查中,被歸類為二等以下的原因是,粒子變白或混濁等特徵佔65.5%。如果高附加價值的一等米供給減少,對於水稻農戶是一大打擊。   不僅稻米,包括番茄、蘿蔔、蔥等蔬菜也在許多地區產量不佳,導致價格上漲。到了10月下旬,部分地區的價格甚至漲到兩倍以上。根據農林水產省對主要產地調查,10月份的蘿蔔、胡蘿蔔、蔥的價格比逐年同月份平均還高。月初的番茄、月末的萵苣甚至超過了廿年平均價格。   水果方面,青森縣也發生了蘋果成色不良,以及柑橘浮皮現象(果肉和果皮分離)、葡萄變軟腐爛等因為高溫導致的問題。   此外,被稱為「十年一遇」的最強寒流導致了蔬菜和水果的寒害,同時也帶來了因大雪導致溫室倒塌等損害。極端天氣對農產品損害使得價格上漲,不僅直接影響了農業收益、批發業者的收入,也重擊了消費者的權益。 稻米的白未熟粒(左)和正常粒(右)的橫切圖(出處:農林水産省/環境省) 因應氣候變遷措施現況   日本最新修訂的「氣候變遷適應計畫」內容明確揭示水稻、蔬菜和水果在氣候變遷和極端氣候下的現狀影響和未來預測。例如水稻方面,內容指出稻米品質已經下降,部分地區甚至在高溫年份會出現產量減少。蔬菜方面, 40個以上的都道府縣都受到影響,例如:因氣溫上升而導致高麗菜生長加速,番茄則是會影響到果實的大小和產量。水果方面,柑橘類出現浮皮及掉果現象,蘋果出現成色不良和日燒,梨子出現發芽不良,葡萄出現成色不良,柿子果實變軟等因應極端氣候產生現象。 柑橘類在溫濕度較高的情況下,容易發生浮皮現象。(出處:農林水産省/農林水產技術會議)   「氣候變遷適應計畫」主要提倡開發推廣耐高溫品種,提供適應高溫、乾旱的施肥及水資源管理,以及栽培調整等措施。其他包括因應豪大雨的「流域治水」與土石流的「砂防堰堤」皆為計畫範疇因應措施內。   然而,部分少數地區雖然已施行這類措施,依然有許多地區進度落後。尤其對於面對高齡化日益嚴重的小規模種植農戶來說,果樹作為長期作物,品種轉換通常需要耗費時間、精力和成本,採用耐高溫品種相對不容易。另一方面,受夏季高溫影響的農作物損失,農林水產省特別納入引進耐高溫品種的補助預算。氣候異常威脅農業生產成為一種常態,為農民提供持續且細緻的支援工作是當前迫切的重要課題,政府也從過往的緊急因應方式,提升為中長期計畫對策。【延伸閱讀】- 植物的乾旱威脅反應機制新發現 以適應環境變化的品種為核心   目前日本政府所推行相關因應計畫以耐高溫的農作物品種為核心目標,育種工作和研究也正在持續進行中。從2016年到2020年,農研機構的農業環境變動研究中心持續執行「因應氣候變遷等環境變動及生物多樣性保護」之研究計畫。該研究重點著眼於發展耐高溫品種及防止高溫影響的技術,並集中在小麥和水稻方面,計畫項目內容主要有氣候變遷的影響評估、環境適應技術、減緩影響技術以及農業環境基礎資訊的整合、分析和通訊技術之開發。   相較於在日本栽培最廣泛的「越光米」,當出穗後20天的日均溫度超過27度時,白未熟粒會增加的情況。目前透過農研機構的持續努力,已經成功培育出了對高溫具有較強抵抗力的水稻品種「虹煌米」。在新潟、群馬、岐阜三縣調查顯示,即使在日均溫度為28度的高溫環境下,「虹煌米」仍能保持大約70%的一等米整粒比例。【延伸閱讀】- 日本農林水產省公布最新全球暖化策略報告書 探索植物抗壓性研究   國際農林水產研究中心(國際農研)與農研機構、京都大學、名古屋大學等共同研究小組成功闡明植物在乾旱初期階段時應對環境壓力相關反應機制,這對在高溫乾旱環境下確保產量的栽培技術研發有一定的鏈結。   此外,理化學研究所成功闡明當植物暴露在高溫等嚴苛環境中,細胞如何維持原有功能的「細胞胞器的內質網」的壓力反應機制,對於培育出對環境變化具有抵抗力的作物,提供了非常重要的參考基礎。   另一方面,全球第 28 屆聯合國氣候大會(COP28)、巴黎協定等積極討論議題,並對各國溫室氣體減排措施、強化措施、具體計劃以及對發展中國家的資金支援等進行全面檢討。因此,減緩全球暖化和氣候變遷帶來的影響,積極制定相關因應策略,並落實具體化的行動及推廣工作,也將是全球各國當前重要的課題。【延伸閱讀】- 蘑菇生態效益:減少能源消耗和碳排放研究
解決氣候衝突的五項關鍵行動
2024/03/29
氣候危機與地方衝突日益漸增,在兩者相互影響下,導致許多地方飢餓與貧困長期存在。聯合國糧農組織(FAO)副總幹事Beth Bechdol在聯合國安理會公開辯論會上呼籲採取行動與創新解決方案以解決全球糧食安全問題。【延伸閱讀】- 糧食安全   Beth Bechdol指出氣候變遷對農民影響尤為嚴重,氣溫升高、降雨模式改變及極端氣候變化影響頻率增加,威脅地區糧食安全與穩定性。其中農民不僅生活在農村地區,且本身就是從事農業工作者,所受到的影響相對其他人而言是最大的。根據《2023年全球糧食危機報告》的統計,全球58個國家中有2.58億人口面臨嚴重的糧食不安全狀態,其中超過三分之二更是由氣候與地區衝突所導致。【延伸閱讀】- 因應全球極端氣候 驅動創新農業技術到來   氣候變遷不僅阻礙緩解飢荒行動的進展,還成為誘發衝突的因子。為此Beth Bechdol 呼籲應為農民及社區提供工具以應對危機,從中迅速恢復。此外設立和平基金也相當重要,此基金一直致力於針對氣候變遷、地方衝突以及自然資源競爭所產生的影響提供幫助,糧農組織也一直強力支持此項基金,並加強與夥伴間的共同合作。由於氣候變遷及其所帶來的安全危機不分地域界線,各級單位需要共同合作以確保共享和平且永續的資源。 在會議中提出的五項解決氣候衝突的關鍵行動方案如下: 優先投資具有氣候適應性的農業糧食生產系統,透過建立以社區為基礎的氣候變遷調適方法,減低災害所帶來的危機。 有效的數據及資訊是提供制定干預措施的關鍵,要求聯合國應定期分析並報告與氣候變遷所帶來的風險與其他影響之間的關聯性。 以現有機制改善與協調各單位之間的策略。 針對易受氣候變遷影響的項目尋找更多專業的氣候、和平與安全顧問支援。 建立地區的氣候、和平與安全中心。   Beth Bechdol最後強調,農業是氣候變遷、衝突及糧食安全影響日益嚴重的關鍵解決方案,必須確保在這些背景下,能持續提供解決方案以恢復農業生產和農產品系統。
東華大學開發太陽能農用自走車 減輕老農負擔
2024/03/28
農務人力隨著人口老化下降,東華USR團隊與能源科技中心、智慧科技中心合作,開發農用自走車,第一階段可遠距遙控澆灌與搬運等工作,未來將加裝設鏡頭,設定追蹤自走AI模式。   東華大學資工系特聘教授顏士淨表示,農用自走車利用太陽能電池運作,續航力約1小時,可節能省碳。車上裝有100公升的儲水箱,自動化的功能可讓農民在定點遠端操控,減輕農作負擔。 【延伸閱讀】- 不會染疫的AI機械人已取代農夫?果園準確穿梭 秒計出成熟度   顏士淨說,農用自走車未來將新增智慧功能,農友只要帶它走過瓜田一遍,機器會紀錄路徑,之後就能自行穿梭工作,能降低農務人力的需求。   西瓜農楊火土今年74歲,在壽豐鄉米棧種植西瓜長達50年,每年西瓜採收期前,都會睡在田邊的工寮,避免有人偷瓜。東華大學USR團隊與能源科技中心,設計利用再生能源供電的紅外線電子圍籬防盜系統,只要有人入侵就會感應並通報,讓瓜農能透過手機掌握瓜田動態。 現在有了農用自走車,楊火土試用後笑稱「工作量減輕,人都變懶了」他說,過去澆灌、施肥要開搬運車到田裡,新的機器讓他只要坐在瓜寮動動手指就能完成農務工作,十分方便,也開玩笑地說,過去睡工寮是保護西瓜,現在則要看守機器。   另外,近日天氣溫差大,西瓜生長速度受影響,楊火土說,適合西瓜成長的溫度為25至28度間,最近天氣都在10幾度,導致今年西瓜生長速度較慢,不過整體產量應該比去年好,今年價格需待開採後才會出爐。
地表下消失的水域威脅地球的糧倉
2024/03/19
美國內布拉斯加大學林肯分校的研究發現,抽取地下水會使含水層減少,進而抑制農作物的產量,若含水層持續減少時,會使農作物損失加劇,例如,含水層厚度從100英尺減少至50英尺較200英尺減少至150英尺者對玉米和大豆產量影響更大,因此,未來在面臨更嚴重、更頻繁乾旱的情況,研究團隊表示應管控地下水之灌溉用量。         高原地區的含水層是美國最大的含水層,位於八個州的部分地區,其中涵蓋整個內布拉斯加州。研究團隊分析自1935年以來高原地區年估計含水層厚度、1985年至2016年縣級玉米和大豆產量及產區數據等,同時從氣象資料數據估算季節性缺水量,結果顯示德克薩斯州、堪薩斯州下方和內布拉斯加州之含水層在過去十年裡已大幅減少,並發現在極度缺水情況下,玉米和大豆種植於高原地區含水層飽和帶(厚度約220英尺至700英尺)區域之收成量高,相較於不飽和帶 (厚度約30英尺至100英尺),隨著缺水量至400毫米時,作物產量也會隨之下降,該情況常見於內布拉斯加州和其他中西部各州。         研究人員為更瞭解乾旱情境下減少灌溉如何影響農產損失,進行灌溉與非灌溉田區之作物產量分析,結果顯示,當缺水量至950毫米時,含水層厚度從330英尺減少至230英尺時,玉米產量每英畝平均損失約為2.5 蒲式耳(bushel),而含水層厚度從230英尺減少至130英尺時,則使產量每英畝估計損失約15蒲式耳,此結果說明當含水層的平均厚度降至特定閥值以下時會導致作物產量嚴重損失。         研究人員表示,隨著氣候變遷加劇,未來灌溉用水量也隨之增加,進而使含水層逐漸減少,因此需採取相關含水層保護措施,以因應未來氣候變遷下降雨量變化之適應力。【延伸閱讀】- 植物的乾旱威脅反應機制新發現

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