近年來極端氣候引起暴雨、乾旱、火燒等自然事件，農委會林試所利用植物物候自動AI辨識程式(PhenoCam)，以在苗栗新埔丘陵地上，定期定時擷取火燒過後的台灣海棗其一序列照片進行分析，成功以少量資料分析出台灣海棗-具抗旱、抗風又耐火的樹種，經過浴火重生後的恢復變化。 　　林試所表示，台灣海棗俗稱槺榔，學名為Phoenix hanceana Naudin var. formosana Beccari，為冰河孑遺植物，早年生長在台灣全島沿海地區，早期居民利用其葉子做為掃帚，莖可做為精細的木器，而果可食以及皮可做為麵粉食用。然而，在人為的沿海開發及環境改變的影響下，台灣海棗由原本隨處可見的植物，到如今成為需要進行人工保育的珍稀植物。 　　生長在苗栗低海拔近海邊新埔丘陵地的台灣海棗，每年春季因掃墓活動頻繁，常面對丘陵地區火燒的威脅。在火燒過後的丘陵，常可以看到台灣海棗的葉片被燒毀，且莖幹被燒得焦黑，彷彿已邁入死亡；然而經過一段時間再觀察，卻可看到它逐漸吐露新芽，似乎恢復生機。 　　林試所說，為了解台灣海棗浴火重生的過程，研究人員定期定時收集台灣海棗經過火燒過後的數位影像，再利用AI軟體(PhenoCam)進行辨識；經過分析發現，台灣海棗在火燒後1個月後開始逐漸恢復生機，隨著時間推進，在4月中已有大量綠葉生長，6月已完全復甦並開花，7至8月更可結出量澄黃色的果實，復甦十分快速。【延伸閱讀】 人工智慧將幫助農民提早發現作物疾病 　　林試所表示，台灣海棗的屬名Phoenix，拉丁文的意思是葉子似鳳凰尾羽，而其耐燒快速復甦的特性，也恰巧符合屬名的含意，如同一隻浴火重生的鳳凰。 　　林試所說，在氣候變遷的影響下，生態系正急遽的變化，長期的乾旱也會增加火災發生的頻率；因此利用遠端監測方法，了解植物物候以進行保育等因應措施是當務之急；另一方面，可解決傳統物候監測仰賴密集的人工觀察限制，更符合現今防疫作戰時期、保持社交距離的「宅研究」模式。臺灣獨特且多樣化的地形孕育多樣化的植物，未來該所也將對其他易受擾物種持續進行監測。

避蔭效應 ( Shade avoidance syndrome )，指植物受到遮蔽時，體內激素感知變化會做出生理型態的改變以尋求更多的光源，此種變化是不可逆的，但此種變化並非都是好的，常見避蔭效應而致的表現型有節間延長、新葉變小、提早開花、結果少、結構與免疫系統變弱等，對種植者來說都不是好事，會使作物產量明下降，而且同種作物的產期也會不一致，導致施作的困難度。越早發現避蔭效應的發生，對於種植者來說能有越早進行補救。 　　截至這篇研究之前避蔭效應表現通常是直接觀察外表結構的改變，最少都要1至3天才能看出變化，但因此種變化為不可逆反應，若此時才進行光線補強，有時為時已晚，補救效果不彰。新加坡-麻省理工學院科研中心 ( Singapore-MIT Alliance for Research and Technology, SMART ) 的研究團隊利用拉曼光譜學 ( Raman spectroscopy ) 的方式可偵測避蔭效應的發生由原本的1至3天縮短至短短4小時，讓種植者及早發現及時做出因應改變，其所利用的原理在於偵測類胡蘿蔔素 ( carotenoid ) 峰值的變化，研究指出類胡蘿蔔素與避蔭效應的發生是具有關聯性的，早在外觀出現變化前，類胡蘿蔔素的含量已先有了改變。 【延伸閱讀】高科技農民於杜拜沙漠播下綠色革命種子 　　此項研究被認為可有效提早發現避蔭效應的發生，研究團隊表示像新加坡佔地狹小，植物種植面積有限導致作物過於密集，因此不時會有避蔭效應的發生，藉由此項科技，有機會提升作物產量並維持作物品質，對於都市農業來說有很大的幫助。

◆市場概況 　　在全球勞動力持續大幅減少等原因下，熟練農業作業的人力不足、農民的高齡化、年輕人認為農業不具有發展魅力，農業的經營逐漸鼓勵朝向自動化方向發展。尤其是大規模產業用的室內農場，大多使用魚菜共生系統(Aquaponics)。因此，不管是高技術管線配置，或是搭配自動化機器人的應用，提升作物產值能力等，再再顯示了農業自動機器人與機電工程市場的重要性。 ◆調査範圍 　　以支援農民既有的農業機械為主，例如作物或動物的感測、除草或挖掘、自動式行駛曳引機等，以及農作物自動化採收系統、較複雜操作或相關產業運用等機械。 　　該市調報告，又依據市場劃分(market segmentation)自動式行駛曳引機、無人機(UAV)、自動擠乳機等項目，並依作物生產、畜牧、森林管理、其他等不同領域分類，同時提供全球16個區域的市調分析。【延伸閱讀】久保田農機實現智慧農業，創造農業經濟價值 ◆主要市場趨勢 　　無人機易於操作，且成本低廉易於入手優勢獲取高度的評價。不管是在掌握作物的生長，亦或是農藥的投放，這項技術的進展都為農場病蟲害防治計畫，以及掌握土壤和作物狀況等製圖與戰略規劃等都能為農場帶來整體產值提升之效益。因此，也是未來相當期待的導入技術之一。

雖然對電子鼻已有廣泛研究，但由於目前原型在準確檢測和辨識氣味方面存在問題，邁向商業化仍有瓶頸。而新加坡南洋理工大學(NTU)與中國江南大學、澳大利亞蒙納許大學合作開發的電子鼻(e-nose)可以提供具有敏銳感測器與準確預測氣味指紋的資料分析方法之系統，其非破壞性、輕型、自動化和即時監測功能還可用於辨識其他類易腐食品腐敗過程所散發的氣體種類，幫助消費者確認仍適合食用的產品，從而減少食物浪費、有利於環境；此外，條碼具有生物可降解性和無毒性質，表示應用於食品供應鏈是安全的。 　　電子鼻的原理是模仿哺乳動物鼻子的運作方式，當腐肉產生的氣體與哺乳動物鼻子中的受體結合時，會產生訊號並將傳送到大腦，大腦再收集反應並組織建立模式，從而使哺乳動物能夠辨識出不同肉品腐爛程度所產生的氣味。此電子鼻包含兩個元素： (1) 由條碼組成，根據肉品腐爛所產生的氣體，條碼可與腐肉產生的氣體反應並改變顏色。 (2) 由人工智慧(AI)解讀條碼上的顏色組合，經由龐大的條碼顏色資料庫訓練，可以辨識和預測肉品新鮮度。為了使電子鼻方便隨身使用，將AI與智慧手機APP結合作為條碼讀取器，可以在30秒內得到結果。 　　電子鼻條碼中有20直條(Bar)作為受體，每條Bar都是由幾丁聚醣(chitosan)製成、嵌在纖維素衍生物上、裝有不同類型的色素，這些色素會與腐肉釋放出的氣體發生反應，並根據不同類型與濃度的氣體改變顏色，形成獨特的顏色組合，成為各種肉類鮮度狀態的「氣味指紋」。例如，條碼中的第一個Bar含有弱酸性的黃色色素，當接觸到由腐肉產生的含氮化合物—生物胺時，該黃色色素會反應變成藍色，隨著肉持續腐爛，顏色強度隨著生物胺濃度的增加而變化。研究團隊首先使用判斷肉品新鮮度的國際標準開發了分類系統(新鮮、鮮度下降、變質)，萃取並測量以透明PVC(聚氯乙烯)膜包裝、在4°C下儲存五天的魚肉所產生氨與其他兩種生物胺的量，以黏貼在PVC薄膜內側、不接觸魚肉的條碼監控肉品新鮮度，並在五天內以不同的時間間隔拍攝條碼的圖片。 　　再來，以各種條碼的圖片訓練一種稱為深度卷積類神經網路(deep convolutional neural network)的AI算法，辨識氣味指紋與各種新鮮度相對應的模式。為了判斷電子鼻的預測準確性，研究團隊使用黏貼在包裝膜上的條碼監控各種未加工包裝肉品(雞肉、魚和牛肉等)的新鮮度，在封閉包裝、25°C下，48小時內以不同的時間間隔拍攝六個包裝肉品共4,000多個條碼的圖片，接下來對此系統進行訓練，以3,475個條碼圖片所抓取的氣味指紋中挑選出模式，然後利用其餘圖片測試系統的準確性，結果顯示電子鼻的整體準確度為98.5%，辨識新鮮及鮮度下降之肉品者為96%~99%，腐敗肉品者為100%。另外，欲與歐幾里德距離(Euclidean distance)分析的預測準確性進行比較，(歐幾里德距離分析是一種用於測量感測器反應的常用方法，如同電子鼻使用的條碼)，研究團隊從每個新鮮度類別中隨機挑選20個條碼圖片並以此法測量，結果顯示其整體準確性為61.7%。 　　電子鼻研究結果發表於《Advanced Materials》並申請專利，與一家新加坡綜合農企業合作，將這一概念擴展到其他類易腐食品，為食品品質控管提供廣泛應用的新平台。 【延伸閱讀】生物性電子鼻幫助「聞」出腐敗味

沙漠正在侵入地中海地區，半乾燥氣候使年降水量大多由少數發生的強降雨所貢獻，因此加劇沖蝕與徑流而導致土壤流失。根據西班牙國家土壤侵蝕清單(INES)，該國三分之一以上的土地已受到「嚴重」或「非常嚴重」的侵蝕，表示保護地中海土壤刻不容緩。 　　永續土壤管理(Sustainable soil management)以減少耕作為基礎，使用植被作為綠肥或直接播種可能是恢復地中海土壤的主要方法。Diverfarming是由歐洲執行委員會Horizon 2020計畫資助的項目，在糧食安全、永續農業與林業、海洋與海事和內水研究以及生物經濟(Food Security, Sustainable Agriculture and Forestry, Marine, Maritime and Inland Water Research and the Bioeconomy)等主題協議的挑戰下進行。根據Diverfarming計畫研究小組的研究，一方面測試減少耕作，另一方面測試減少耕作與結合綠色播種(綠肥摻入土壤中以提供營養)，實驗進行六年，並應用於莫夕亞農場的杏仁和小麥。結果顯示減低杏仁的耕作，使土壤侵蝕減少85%，徑流減少65％；對於小麥作物，與傳統的集約耕作相比，實施此法可將侵蝕減少60％，徑流減少30％。藉由控制侵蝕保護土壤，使最肥沃、最營養之上層沉積物的流動減少，增加土壤中有機碳、磷、氮等養分含量；而有機碳封存增加，可避免向大氣排放碳。 【延伸閱讀】分析土壤及作物管理成為日本農業生產新興服務 　　在引入永續耕作方法18個月後，就觀察到此法對控制土壤侵蝕的益處，並且在研究六年期間一直有效，顯示採用此類方法可有效應對暴雨和封閉高空低壓(closed upper-level low)等氣候變化。雖然與傳統的集約耕作相比，此法無法顯著增加產量，但可提供生態系統服務，例如增加保水量與碳封存，及營養流失降低進而減少肥料的使用等。

PhosAgro (俄羅斯化工控股公司) 的子公司 PhosAgro-Region (俄羅斯礦物肥料網路分銷商) 與Exact Farming (農業數據平台) 合作開發一項數據系統，用於監控礦物肥料的有效性。該公司估計，新的數據監控系統可促使每10萬公頃耕地於收穫時增加5億盧比的收入(相當於1.9億新台幣)。此系統近日於俄羅斯農業論壇上發表，該系統使農業生產者能夠精準控制礦物肥料的施用且使用遙控設備監測其有效性。目前此系統已於俄羅斯二十幾個地區測試使用中。自動化系統可監控農作物的狀況，PhosAgro-Region的農業服務能藉由監控數據，分析植被光譜指數、氣候數據及農場訊息，進而提出可應用於調整農作物礦物質營養的建議。此系統主要由衛星數據監視組成，可藉此完整地看到農地。 　　PhosAgro肥料產品包裝上的NFC標籤內設有不同等級肥料的營養成分資訊，可藉由行動APP讀取標籤將數據上傳至Exact Farming衛星農業監測系統，並串聯特定肥料與特定農地座標訊息。目前此系統已針對俄羅斯數十個地區進行礦物肥料的結果進行數據分析，未來期望能針對各種作物及氣候條件，自動挑選農作物合適的礦物養分。 　　Exact Farming表示，先前測試的報告結果令人鼓舞，因為此系統能及時預測及調整農作物的營養，進而影響收穫收入。如可提昇向日葵作物每公頃5,500盧比(約2,100新台幣)；提升春作小麥、玉米、甜菜等作物每公頃3,500至7,500盧比(約1,350至2,900新台幣)。該公司的執行長Anna Kudinova對此系統作出了評論，認為此數據系統可影響10萬公頃耕地於收穫時增加5億盧比(約1.9億新台幣)。 　　最後，PhosAgro-Region的開發總監Maxim Zatochny總結，若能持續處理和分析大量農業數據，可使公司的客戶有效評估各種作物之營養效性，並在獨立地或自動化工具的協助下，找到作物適合的農作條件。【延伸閱讀】 人工智慧幫助病蟲害風險管理 【補充說明】 俄羅斯農業論壇 　　於2020年11月18日舉辦的俄羅斯農業論壇，為Vedomosti (俄羅斯商業日報) 的年度活動，其聚集政府當局代表及農業行業領導者於此論壇進行交流，討論農業現況及未來發展趨勢。主要聽眾為農業生產商、農業設備商、農業控股公司、投資及商業銀行、工業及商業媒體等高階主管代表。

豬隻繁殖性能的優劣在養豬產業的成功中扮演了相當關鍵的角色，而傳統要提高豬隻產子規模，通常都會對純種畜群進行遺傳育種選擇，然而豬隻的繁殖性狀會受到環境因素強烈影響，遺傳學往往只能解釋大約10％的繁殖結果，這對想要針對小豬的體型大小和生存能力進行快速的遺傳改良而言造成了不小的障礙。 　　根據美國愛荷華州立大學（University of Iowa）所進行的一項最新研究顯示，與常用的基因選擇策略相比，量測針對豬繁殖與呼吸道綜合症病毒（porcine reproductive and respiratory syndrome virus，PRRSV）常用疫苗的抗體反應可以更準確的預測豬隻的繁殖成功率。研究小組為了探討PRRSV疫苗抗體的反應與商用雜交母豬所產小豬性狀之間的關聯，利用改良過後之PRRSV活性減毒疫苗接種未感染PRRSV的商用後備母豬（一般來說後備母豬是用來替補年齡較大、繁殖性能變差或因疾病所淘汰之繁殖用母豬），並在接種疫苗後約52天收集血液樣本，用來測量對PRRSV的抗體反應，同時追蹤豬隻三胎小豬的生長情形。實驗數據顯示，接種PRRSV疫苗的抗體反應具有很高的遺傳性（約34％），且抗體反應與存活、胎死腹中的小豬數量和小豬斷奶前的死亡率有著高度遺傳正向關聯性。 　　這項研究的首席研究員表示，在豬隻繁殖過程中通常都會使用純種核心豬群來進行遺傳選擇育種，但是與免疫相關的特徵通常不會在這些豬隻中表現出來，其中一個原因是這些核心畜群的飼養場所通常具備很高的生物安全性，然而只有將動物放入商業飼育場之後，牠們才會暴露於病原體和壓力環境中，而這些環境壓力會挑戰其免疫系統並觸發此類特徵的顯現，而這種方便的策略可以用較低廉的成本於商用後備母豬上衡量繁殖表徵，亦可以改善豬隻分娩年齡和分娩率等生育特性，加快遺傳育種速度，建議豬隻遺傳育種公司應該將收集到的商用抗體反應數據作為一種指標特徵，以間接遺傳的方式改善雜交和純種母豬的繁殖性能。 【延伸閱讀】基因編輯可減少病毒對養豬業的威脅

阿布達比投資局（Abu Dhabi Investment Office，ADIO）宣布將透過Ghadan 21經濟加速計劃(Ghadan 21 accelerator programme)所設立之AgTech獎勵項目(AgTech Incentive Programme)提供包含科技創新研發回饋獎金、土地補助、智慧財產權等，於財務或建設上總計4,100萬美元的資金支持給Pure Harvest Smart Farms（Pure Harvest）、FreshToHome和Nanoracks三家創新公司，開發新一代於乾旱沙漠氣候下的農業解決方案，期望能延續先前投資AeroFarms、Madar Farms、RNZ和RDI四家公司所取得的成就，藉此加強阿聯酋在陸地、海洋和太空三個區域內的農業技術開發，這些公司所研發的技術成果將擴展阿布達比農業技術生態系統現有功能，藉以因應全球糧食安全的挑戰。 　　Pure Harvest是一家位於阿布達比的高科技農業公司，運用先進的食品生產系統在可控制的氣候環境下種植新鮮的水果和蔬菜，用水量比傳統耕作方式少了七倍且全年均可在任何地方進行生產，未來將在阿布達比艾因市投資新農場的基礎設施建立和智慧農業技術，期望透過硬體的創新設計、人工智慧、自動化機器人技術、植物科學研究和改良機器來優化沙漠生長條件，另外還準備進行商業用規模藻類生物反應器生產設施的研發和部署，擺脫傳統動物生產模式的限制，提供高品質且更健康的Omega-3脂肪酸來源。 　　而FreshToHome是一個提供新鮮、無化學藥品添加食品雜貨的電子商務平台，能透過AI驅動的拍賣程式控制供應鏈、物流和庫存並直接從貨源取得商品，和ADIO合作有助於提高其於阿聯酋陸地與海洋地區的運營和加工能力，並將水產養殖、海洋和淡水魚種的契作農業、精準農業等專業知識帶到阿布達比，未來還將研發養殖魚業和冷鏈運輸的創新技術。 　　來自美國的Nanoracks是國際太空站最大的商業客戶，2019年時在阿布達比的全球科技生態系統Hub71中開設了其於阿聯酋的首個辦事處，Nanoracks正在建立有史以來第一個太空商業農業技術研究計劃，即在阿布達比成立一個稱為“StarLab太空農業中心”的商業研究機構，將太空技術應用於沙漠農業，致力於發展極端氣候生產有機生物體和食品相關知識和技術，藉以因應極端環境和糧食安全的挑戰，並使人類長期太空探索旅程受益，目前已經與阿聯酋開始合作計畫探究於火星上種植棕櫚樹的可能性。 【延伸閱讀】以色列五大農業創新技術使農場更加智慧化

無論是在傳統市場還是大型商場購物，精明的消費者越來越希望知道自己吃的食物的來源。許多國家都有官方的食品認證系統，但是運作上的財務成本和人工維護成本對於小規模生產者來說不切實際，不道德的賣家也會利用現有的認證系統，偽造高級產品(例如和牛、義大利帕馬森乾酪)的真實證書、標章，或是環境友善產品如具有海豚安全(dolphin-safe)標章的鮪魚。日本東京大學研究團隊與法國國家科學研究中心 (Centre national de la recherche scientifique) 研究部門合作，計畫動機是設計一種對小農戶而言便宜、對消費者便利，可防止食品詐欺的食品追蹤系統，研究成果發表於《Nature Food》。 　　該系統從作物收穫開始，家庭農場的農民在手機上開啟APP，輸入與稻米數量和類型有關的詳細資訊，建立並印製QR code附於稻米外包裝，然後貨運司機掃描QR code，在APP中輸入稻米位置、時間以及如何運輸到市場等資訊。供應商購買稻米時，掃描QR code登記稻米已歸其所有，輸入稻米在轉售前的位置與儲存方式等資訊，最後供應商將稻米直接販售給消費者或其他製造商，下游消費者可掃描QR code查詢稻米的來歷。目的是確保系統的真實性，只有經由人與人之間的真實交易，數據才會記錄於系統中，因此不會有欺詐行為；如果冒牌者註冊偽造的QR code欺騙消費者，農民會注意到收成數據突然在APP中重複。此外，農民還可以從APP接收有關收成最終到達消費者的時間、地點和形式的更新，原料追蹤將喚起農民對自身栽培工藝與工作的成就感。 　　該APP還可將大量原料轉換為單個QR code，例如同一工廠可能從臺灣購買稻米、從柬埔寨購買貢布胡椒、從日本購買神戶牛肉製作快煮餐，當實際收到所有原料時，工廠才能記錄於QR code。收集所有原料的代碼後，工廠隨後使用APP建立新的QR code並附於完整的餐盒上，因此每天可以為每一批新餐盒建立專一的QR code，消費者掃描餐盒的QR code時，可以讀取有關該餐盒的詳細資訊以及所有單一原料之來源。以目前的條碼系統來看，每天購買相同的產品都是使用相同的條碼；而新開發的系統可讓小型製造商為小批量生產的各批次建立新的QR code，提高訊息的詳細程度能幫助管理機關追蹤食品安全，達成更有效、準確地管理食安與回收。 　　APP使用開源軟體和完全分散式(點對點或多主控)資料庫進行設計，表示更改資訊不會受中央伺服器的控制，且數據儲存分佈在各用戶的電話或電腦中，中央伺服器不能非法入侵，消費者可更加放心。 【延伸閱讀】標籤統一化與數位化能強化可追溯性和安全性 　　研究團隊已創建具精確食品追溯性的系統之原型展示，在購物中使用APP之前，只須先由程式設計師和用戶介面設計師來建構APP、由農民印製QR code貼紙，然而目前此APP仍是一個假設性提案，期待進一步的財務支持來實現。

臺灣的最高學府「臺灣大學」裡面有一座不可思議的現代化牧場，這裡或許產出了臺灣最聰明的鮮奶，運用智慧化管理技術，讓乳牛能維持在最舒適的環境，產出高品質的鮮奶。 　　透過監測系統來觀察乳牛的熱緊迫現象，經由感應器與電子裝置開發，可以追蹤整個乳牛牧場的環境，再根據溫度與溼度等數據資料，自動感應並適時啟動風扇和噴霧系統，確保乳牛能在最舒適的環境下飼養，並生產更多的牛奶。 　　這些研究成果不僅運用在這座實驗牧場，同時也與企業合作，傳統牧場經過智慧化管理，即使在炎熱的夏天也能維持較高的牛奶產量。運用智慧化管理技術不僅讓牧場管理效率更佳、乳牛們更快樂、民眾也可以享受到更高品質的鮮乳!

農林水產省於2020年12月23日公布當年度十大農業新技術，各技術簡介如下: 《主題一》可以解釋判斷依據的AI 農研機構開發病害診斷相關AI，蒐集利用馬鈴薯、番茄、甜椒的葉影像智慧判別為健康葉亦或是病葉，準確度可高達95%。除了生產應用之外，農業以外領域的應用也備受期待。 《主題二》利用手機進行土壤分析  JA全農開發一簡易試紙「みどりくん」，配合手機app將資料傳輸，減少個人判斷誤差情形發生，使每個人都可進行土壤檢測，獲取適當施肥建議。 《主題三》利用紅色LED防治薊馬 大阪府立環境農林水產綜合研究所、農研機構及靜岡縣農林技術研究所共同開發利用紅色LED防治南黃薊馬（Thrips palmi）相關技術，在茄子、小黃瓜、甜瓜等設施栽培中證實有效，有望減少化學農藥的使用。 《主題四》農業勞動事故檢索系統 農研機構建立農業勞動事故檢索系統，可獲得農業作業現場潛在危險場所與因應對策等情報。 《主題五》利用稻田水壩降低洪災發生 農研機構為積極利用稻田水壩防治洪災，研究不影響水稻產量的浸水深度及浸水時期，同時開發便宜簡易水位控制裝置產品。 《主題六》消石灰消毒效果可視化 北海道室蘭工業大學開發消石灰可視化劑，可判別消石灰與大氣中或雨水中的二氧化碳反應導致的消毒能力下降情形。 《主題七》發現水稻莖延長遺傳因子 名古屋大學研究團隊發現兩個與水稻莖延長的相關遺傳因子，一為促進延長的ACE1，另一為抑制延長的DEC1，研究發現此遺傳控制機制為禾本科植物共有，可望應用於小麥、大麥等禾本科作物人工生長控制。 《主題八》農業用水作為熱泵能量來源 農研機構將片狀熱泵設置於農業流動水中，發現相較於設置於土壤或是靜止水中效率更佳，且不必至地下挖洞設置裝置，可節省成本25%。農村地區農業用水分布廣可多加利用此技術進行熱交換。 《主題九》利用AI預測溫州蜜柑糖度 農研機構使AI大量學習前年溫州蜜柑糖度數據，配合氣象數據預測當年度溫州蜜柑糖度，可達高精準度。 《主題十》焚風發生三日前預報 水稻在成熟肥大期若遭遇焚風會出現米粒白化的現象降低品質，農研機構以區域氣象資料為基礎開發焚風3日預警系統，已於九州地區實際應用，且也正在導入北陸地區。 【延伸閱讀】2019年日本十大農業技術新聞

因新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）疫情嚴重，許多地方運輸業受限，農業糧食危機因而浮出水面，未來需要開發一種都市農業方案，使都市居民能夠以最少的人力操作且不依賴偏遠地區的運輸來獲取食物，縮短食物運送里程。 　　以色列農業技術公司Vertical Field 總部開發解決方案並試點成功。Vertical Field 公司已與以色列最大的連鎖超市Rami Levy簽署協議，將在數十個超市附近建立“垂直農場”。該協議估計價值達數百萬美元，並持續五年。 　　此垂直農場能讓農作物在垂直分層堆疊壁上的土壤中垂直生長，此方式可提高生產效率並最大程度地減少水資源的消耗和土壤的使用。農作物在無病原菌的室內環境中生長，無需使用化學農藥或肥料。因在受控條件下生長，不受季節或天氣影響，可確保農作物全年產量，並以高競爭力的價格出售。農作物收成後，客人可以直接購買最新鮮的農產品，如：生菜、羅勒、歐芹、羽衣甘藍和薄荷，甚至客人可以選擇購買帶有其生長土壤層的產品，以提供更長的保鮮期。  　　連鎖超市Rami Levy行銷副總裁Yafit Attias Levy在一份聲明中說：Rami Levy連鎖超市了解其對客戶食品安全負有的社會責任，將提供最優質農產品。我們的客戶在測試點試營運期間購買了Vertical Field公司的農產品，並願意回購更多產品。因此，我們公司決定將與Vertical Field公司拓展合作，於更多的超市建立垂直農業，為客戶提供最新鮮、優質和無農藥的農產品。【延伸閱讀】都市農業新方向—垂直式水耕栽培

砷是一種慢性毒性重金屬物質，可分為有機砷及無機砷兩大類，有機砷對人體危害較小，無機砷對人類影響較大，會造成心血管疾病、出生缺陷、皮膚癌、肺癌、腎臟癌、膀胱癌等等疾病。砷會汙染地下水，藉由地下水滲入土壤，或被植物吸收，進而影響人體健康。由於一些礦業及冶鐵業的活動，不當排放使許多地區遭受砷汙染，1950年代台灣的烏腳病事件就是一個鮮明的例子。 【延伸閱讀】利用感測器測量土壤裡的硝酸鹽含量  　　傳統對於植物含砷量的檢測，須自田間採集樣本，進行磨碎、萃取等步驟，再以質譜法 ( Mass spectrometry ) 進行分析，整個過程耗時且繁複，且需許多人力與儀器支援。新加坡-麻省理工學院科研中心( Singapore-MIT Alliance for Research and Technology, SMART ) 研究團隊發明一奈米級仿生光感知器 ( plant nanobionic optical sensor ) 可直接嵌入歐洲鳳尾蕨 ( Pteris cretica ) 內，對植物不會造成任何生長影響，透過近紅外光( Near-infrared fluorescent ) 變化能夠獲得砷含量相關資訊，數據可藉由簡易可攜帶電子裝置如樹莓派( Raspberry Pi platform )等即時獲得，省時、省力且耗費低。  　　目前感知器偵測極限可低至0.2 ppb，較一般偵測器靈敏度多達50倍，除鳳尾蕨之外，團隊也將感知器裝置於稻米、菠菜、蕨類等多項作物，除此之外，團隊強調這是第一篇自活體植物中偵測砷含量的技術，具有潛力協助農業相關研究或應用於環境監測，應用彈性，避免人體在不知情的狀況下，攝入含砷物質，危害健康。

想要在乳品製造業中獲得成功，效率是賴以為生的一切，故創新農業技術的發展變得越來越重要。一家位於愛爾蘭都柏林的農業技術初創公司Cainthus開發了最先進的人工智慧工具，目的是即時為酪農提供其牧場乳牛行為和舒適程度的深刻見解和管理建議，這對提高牛奶生產量、動物福利以及增加牧場盈利及永續性來說相當關鍵。 　　ALUS Behavior是一個透過攝影機拍攝影像數據並將其自動轉換為動物行為管理建議的智慧工具，可以24小時監測乳牛各種如躺臥、吃飯和喝水等生理活動，確保它們能展現出正常的行為，捕獲的影像數據會進行即時的分析處理，評估後的建議則可以透過軟體於手機、平板電腦或PC螢幕等方便使用的裝置上進行接收。Cainthus的研究人員表示，如果乳牛感到放鬆並展現出正常行為模式，將對其健康福利和牛奶產量的提升會產生直接影響，而根據研究論文顯示每當乳牛休息一小時，其牛奶產量就會增加約1.7公斤，一般認為要使乳牛生產效益有效提升，其躺臥時間應以每天最少12小時為基準才有助於最大化其產乳量和動物福利。 　　研究員更進一步表示，躺臥時間的監測能力是提高畜群生產率和確定內部潛在問題的關鍵，並且透過詳盡的訊息分析，可以深入了解畜群活動歷史趨勢以及管理方針改變的實際影響程度，初版的ALUS Behavior僅提供了乳牛臥躺和出欄時間的分析建議，而在之後的版本中將更進一步提供進食、飲水和站立時間的完整評估，改良後的最新版本還將增加了另一個稱為“乳牛舒適指數”的關鍵指標，可以用作分辨牛隻是否跛行和整體動物福利的驗證特徵。在發表ALUS Behavior之前，Cainthus已推出了屢獲殊榮的ALUS Nutrition智慧工具，透過該工具能讓生產者建立其獨特的飼料管理時間表或是創建新的飼料生產計劃，來優化飼料管理和勞動效益。 　　Cainthus目前已於美國的幾個主要牧場安裝其所研發的智慧工具，可以追踪數千頭乳牛的活動情形，期望提供準確、可靠、無偏見的即時訊息，對牧場狀況提早進行干預，使生產者能夠提高其管理畜群的精準度，進而提高效率，最大化牧場生產效益和利潤。  【延伸閱讀】乳牛臉部影像辨識

川崎市位於東京都與橫濱兩大都市之間，為日本人口最多的六大城市之一。由於地理位置之便，產業結構主要以重工業以及商業為重。曾經在明治初期農業一度興盛過，隨著都市化發展逐漸沒落。如今的川崎市不管是農地或農家仍持續在減少當中，耕地面積僅占都市總面積4%。 　　為了保護僅有的農地，以發揮鄰近都會區消費市場，兼顧環境永續，以及蘊含著良好生活環境之功能性，川崎市於2016年制定了『川崎市農業振興計畫』，並以①支援永續自律型農業經營；②促進農業振興地區活性化；③「共創」多樣性主體，創造「新產業價值」；④維持與保護都市農地多面向機能之應用，作為該計畫的四大基本策略。 　　此外，由於川崎市為工商重鎮之地，產業密度高，合作社和大學相關參與者也多，正能藉由各領域的串聯創造出新產業模式，而農商工合作促進計畫正是『川崎市農業振興計畫』其中一項。以下介紹該計畫產出案例模式: 蘆筍的跨域新模式 　　由明治大學農學部與生產合作社共同合作，利用新的定植器具，成功研發將蘆筍從種子繁殖後到隔年即可採收的新蘆筍栽培方法，大幅減少栽種過程。成功研發之後也透過校內研討會和生產合作社研習會、示範驗證等各管道努力推廣。 　　加上，都市農業場域大小有限，為能創造出高產值，願意導入高產值的設施栽培農家較多。因此，同年也與ICT企業合作，掌握該土地環境研發出搭配適合作物生長的培養液供給系統，以減輕農作業並提升產值之效益。 　　除了設施栽培技術的跨域合作外，也促進農家與社福團體間的媒合，利用原有設施或農地讓身心障礙者也能開始學習投入農事活動。除此之外，也與在地餐廳合作，讓在地的餐廳利用川崎市本地所生產的農產品，並在餐廳進行販售，達到在地自產自銷的宣傳效果。 六級產業的跨域新模式 　　從生產到加工、銷售的六級產業中，這個案例從購買農產格外品，由民間企業與和光大學合作農產委託加工，並與市內的甜點店合作生產果醬，同時也運用學生美感能力設計產品包裝。最後在銷售這方面，則是利用大都市地利之便與各大公司行號與團體等合作，連結各種銷售管道。 　　跨域產業合作模式的成功，同時也逐步有信心讓川崎市其他農產品加入，甚至增進市民的高度參與，更進一步促進市民對農業瞭解之外，同時也發揮各產業的最大效益。【延伸閱讀】都市農業在美國紐約都會區推行之現況及挑戰

賓州大學地理學教授Klippel說：「氣候變化的結果抽象、難以掌握，因其影響需在10、15或100年後才能顯現出來，導致難以理解、制定計劃和做決策。」為解決此問題，虛擬實境(virtual reality, VR)體驗採用廣泛的氣候變化、複雜的植被和生態等模型，創造出2050年的森林，人們可以體驗漫步、調查林木類型、下層植被以及觀察變化。 　　研究人員將有關森林組成與生態的資訊結合在一起，以建構類似威斯康辛州的森林。第一步是創造現有的森林，利用典型威斯康辛州森林的數據，研究人員本可以運用嚴密、確定性的規則，在森林中布置樹木；然而，他們選擇一種程序化方法，使用一組生態規則建構森林，製造更加有機、自然的感覺，樹木的排列方向和細節被隨機分配，使樹木看起來不完全相同。11月11日研究人員在《International Journal of Geographical Information Science》上發表，程序化規則幫助有效且可複製地將參數轉換為模擬森林，使用分析模型將數據轉換為建模，並與生態專家合作，以取得回饋及評估結果。為了捕捉森林的生態，研究人員使用LANDIS II—一種完善、功能強大的模型，其功能可以應對劇烈的自然災害如暴風雨、火災和洪水以及氣候變化。【延伸閱讀】新的模擬模型可更精準預測作物產量與氣候變遷對作物所帶來的影響 　　穿過威斯康辛州森林的虛擬步道顯現高大的樹木和下層植被，漫步者使用VR頭盔和控制器能看到森林中的樹木類型，且視野可從地面平視逐漸轉換至俯視，進而更仔細地檢視森林組成。此外，研究人員選擇基本和乾熱這兩種情境模式，遊客可利用VR來觀察林木類型和生物多樣性的變化，並將基本與乾熱情境作比較。 　　研究人員的目的是創造一種可以更全面、更直覺地接觸、交流未來或過去事物的媒介，在氣候變化下創建森林內在體驗的方法可以促進專家、政策制定者和民眾之間的交流，使非專家者也能看到氣候變遷帶來的變化。

隨著都市開發密集、大樓林立，氣候變遷日益劇烈、熱島效應愈發嚴重。新竹市府今指出，為因應氣候變遷，2015年起力推「建築綠化」，迄今共計補助機關、學校與社區等85處，落實綠屋頂、綠牆、節能設施汰換、雨水回收等低碳措施，共同打造城市森林。 　　市府配合環保署政策祭出200萬元低碳永續家園執行行動項目補助，去年輔導5里、4間學校、2個社區共11處單位，執行建築綠化改造及節能減碳措施，新增綠化面積470平方公尺，且每年可節電超過1萬6千度、減碳量超過8公噸，成果豐碩。 　　環保局長江盛任說，一般建物裸露的屋頂或牆面因日曬雨淋，容易因熱漲冷縮產生龜裂，若透過建置綠屋頂、綠牆等，可提供一層保護，達到隔熱降溫效果，又可減少能源消耗並延長建築壽命；種植花草植物還可創造微棲地，吸引鳥、蝶、昆蟲等生物棲息，同時淨化空氣提升居住品質。【延伸閱讀】想當都市農夫 農耕作物檢索表助一臂之力 　　環保局表示，竹市每年積極輔導區、里參與環保署評等認證，協助軍功、仙水、關東、光明及東園等5里報名成功，輔導海濱里、育英里、士林里、科園里等4里獲得「銅級」認證，並輔導香山區獲得鄉鎮市層級最高「銀級」榮譽，帶動全市低碳家園風氣。 　　獲環保署最高銀級認證的香山區，亮點成果包含建置超過6500kW太陽能光電系統、推動香山濕地環境復育工作、以「低強度、低開發」原則改造青青草原活水生態池等，並致力於生態綠化、綠色運輸、低碳生活、綠能節電、資源循環、永續經營等六大面向，讓認證審查委員留下深刻印象。 　　育英里利用廢資材組裝仿生菜畦，打造面積45平方公尺的「社區農園」，育英里長郭銘澤分享，社區農園依不同季節更換作物種類，不僅落實在地飲食及資源循環行動，里民也能在都市生活中體會農家樂，成效良好。再次向環保局申請補助，在集會所外牆建置超過60平方公尺的植生綠牆，將環境綠化得更徹底。 　　海濱里建立面積約18平方公尺的「植生綠牆」，可作為生物淨化器，吸附空氣污染物及行光合作用，改善空氣品質，同時能減少日曬達到建築降溫、節能減碳效益；士林里大力推動節能設備汰換，集會所照明全面使用節能燈具，且冰箱、電扇、冷氣等皆使用環保標章產品。 　　科園里於三福宮與集會所共設置5.5kW太陽光電系統，產生電力自產自用，年均產電約6千度，減碳量約3公噸。科園里長徐兆生表示，太陽光電系統除可產電自用，省錢又減少碳排放，還可用來作為再生能源之教育教材，帶動里民建構低碳環境。

109年11月18日，區塊鏈平台提供商BlockApps發表與農業技術領頭企業拜耳Bayer合力開發的TraceHarvest平台。在過去兩年，拜耳是此平台的創始成員及活躍用戶，其平台已應用於美國及巴西地區，未來將規劃擴展至全球。該平台旨在改變過往農產品的管理方式，設定可持續性的新標準，並推動數位轉型及糧食系統的恢復力，進而重塑農業行業的未來，期望可幫助各種規模的農業經營者進入新市場，並藉由提升優質農產品的供應能力來增加他們的收入。 　　據了解，TraceHarvest在STRATO平台上運作，而STRATO是基於以太坊的區塊鏈平台，用於構建和運作具有內置安全性的商業網絡。這種共享的基礎架構，可促進企業與農民間有更強的協作關係。TraceHarvest會收集使用者的產銷數據，改善供應鏈的資訊，使農業經營者優化自身的營運模式。此外，平台還有更多潛在的應用，例如降低食安問題回收產品的次數或碳補償(carbon offset)的額度，以利於消費者及環境保護；增加農產品生命週期的洞察力，以推動及支援整個食品供應鏈的永續發展。 　　BlockApps表示，TraceHarvest是同屬性中第一個區塊鏈解決方案，從種子源頭開始追蹤農產品整個生命週期，其中針對於種子類的產品，可進行全面性管理，包含出售、交換、種植、收穫、加工等過程皆可追溯。目前此平台已與拜耳公司的作物科學部合作，以農業最高標準進行平台建構及測試，來驗證其可追溯性，並為穀物行業提供一流的最佳解決方案。無論是農事生產者、製造商、分銷商或加工商，皆可在這個安全的平台上選擇共享或查看產銷數據，而這種簡易的參與且即時交換訊息的方式，相較傳統流程，更易辨識及解決產品追蹤及完整性等問題。【延伸閱讀】應用區塊鏈建立番茄供應之物連網 　　於傳統的人工產銷追溯上，其人力及資源成本高且無法提供農業生產者及產業鏈其他參與者所需的數據，這種低效率的狀況使企業在供應鏈中面臨違反法規的風險，特別是在涉及國際貿易的情況下更顯嚴重。據BlockApps及拜耳宣稱，TraceHarvest可提升使用者之營運效率，更快地將農產品推向市場，協助使用者安全追蹤產品且提供強而有力的證據，以符合國際法規。目前拜耳已於多個生產季節中使用TraceHarvest，以此追蹤公司產品的生命週期且獲得高價值的農產品，其包含大豆及玉米作物。 　　於TraceHarvest平台發表會中，BlockApps的總裁兼執行長Kieren James-Lubin對此平台做了評論，「區塊鏈技術已改變農產業，感謝拜耳公司支持，一同與BlockApps引領這條農業區塊鏈的道路，將此概念從觀念轉換成現實。」同時他也表示，BlockApps的未來願景是希望與農民一同開發世界一流的創新技術，為可持續性設定新標準且促進數位轉型，共同塑造農產業的未來。 　　接著拜耳的資訊長兼數位轉型負責人Sascha Israel表示，TraceHarvest可協助整個食品供應鏈中的產品具可追溯性，且提供食品品質及食品安全一個新的解決方案及服務，這對農民而言是件相當重要的事。同時，拜耳的數位策略兼商業發展經理Michael Pareles補充，TraceHarvest使拜耳從食品價值鏈中發掘新產品及商業模式，而在生產上使用此平台時，能提高運作效率、創造價值，且在整個食品供應鏈及價值鏈中，具有更高的能見性、透明性及合規性。 　　最後，BlockApps的Kieren總結，TraceHarvest具有高度的可擴展性，這點十分重要，因為它可讓使用者於同一個網路平台上，新增更多的業務流程，例如平台使用者能與下游食品生產商合作，擴大對農產品的追蹤，甚至可延伸至價值鏈的下游。