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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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全球首件! 新加坡准賣實驗室培養肉
2020/12/15
在新加坡成為全球第一個核准實驗室培養肉的國家後,民眾距離吃肉不必有罪惡感更近了一步。   新加坡食品局12月2日宣布,美國新創事業Eat Just培養出來的雞肉,符合安全標準,可以用來製作雞塊,為商用化鋪平道路。   與植物性人造肉以豆類等植物源蛋白作原料不同,上述的「試管肉」自動物肌肉細胞培養而成。吃肉不必屠宰殺生或破壞環境,吸引到初期投資人的支持。【延伸閱讀】美國有關當局已公告規範以細胞培養之人造肉   其他國家也有不同的培養肉公司提出核准其產品上市的申請,新加坡點頭首肯有望加速類似案件的審理。星國約90%的食物都靠進口,將農業技術投資視為確保糧食安全的關鍵。   對培養肉的投資有助降低其生產成本,這是商業化的最大障礙之一。全球第一塊出自實驗室的漢堡2013年問世時,成本高達數十萬美元,如今價格大幅下滑,Eat Just說它的雞塊大約是餐廳裡頂級雞肉料理的價格。但食品產業高階主管和專家指出,商業化還有其他障礙待克服,包括擴大量產在內。
科技始終來自「牛」性 機器人擠牛乳產量增加15%
2020/12/10
乳牛也會有脹奶的苦惱?農委會畜產試驗所導入擠乳機器人,取代人工早、晚各擠奶1次,平均1天可以到4.1次,乳量也可以增加10%到15%,還可以省下大量人工,畜產試驗所今天在新竹分所示範擠乳機器人等乳牛場日常工作動線,鼓勵智慧養牛。   台灣酪農約550戶,飼養12萬頭乳牛,但近年來農村缺工問題,畜試所推動智慧農業4.0,生乳產業機器人導入與研發推動工作近4年,今天、明天在新竹分所辦理乳牛場5大動線機器人示範場域運籌網研討會,分享相關人工智慧研究及成果,讓乳牛場的經營更加智慧化、智能化。   畜試所所長黃振芳指出,機器人替代酪農戶人工進行日常工作5大動線,包括每日擠乳、每日餵養、週期監測牛隻健康、周期管理母牛分娩及仔牛飼養,每日清理牛隻糞尿及環境整潔動線,例如傳統人工或機器人擠乳需要4名人工,機器人只要1人,還有推料機器人導入,都可以省掉大量人力。【延伸閱讀】靈巧的機器人可加速電子商務推進   根據機器人導入模式與場域測試,推料機器人取代每隔2小時人員到現場推料15到20分鐘的推料時間與人力,在台灣炎熱天候的飼養條件下,提升泌乳牛的採食量3%到8%;擠乳機器人導入,透過感測器辨識牛隻,結合自動餵精料功能,進行擠乳作業,並有效紀錄牛隻泌乳性能,增加泌乳量10%到15%。   新竹分所研究員兼分所長蕭振文說,乳牛產後泌乳約300天,傳統是早、晚各擠乳1次,1天產乳量25到30公斤,擠乳機器人模式是乳牛主動到擠乳動線,1天平均可以到4.1次,不僅提升產量,也解決脹奶之苦,有時還必須管控時間間隔,避免過度集中擠乳。
計算林木的耗水量並應用於精確灌溉系統
2020/12/09
1995年,西班牙發生嚴重的乾旱,農場沒有水能灌溉耕作。雖然此後沒有再發生毀滅性災難,但氣候變遷日益劇烈,仍有受乾旱威脅的可能,對於生產一年生作物的農民來說,發生乾旱將代表失去一年的工作,而培植林木作物的農民所承受的風險不只是該年的產量,甚至是長期以來的投資。   科爾多瓦大學與西班牙永續農業研究所組成研究團隊,多年來致力於改善水資源管理,以及橄欖、杏仁和柑橘等林木作物的產量極大化。其中一個研究方向立基於當環境缺水時,樹木的蒸散作用減少、樹溫提高,產量隨之減少。   在最新的研究計畫中,團隊研究了一項作物水分逆境指數(Crop Water Stress Index, CWSI),該指標是根據受水分逆境的樹木之樹溫與杏仁林的相對耗水量之間的關係。樹木的耗水量或蒸散量難以測量,但使用樹木的溫度較為容易,在最新的研究中,研究團隊首次通過實驗證明杏仁樹相對蒸散作用與CWSI指標之間的關係,因次農民可以隨時了解樹木是否維持正常消耗或蒸散約80%至90%的水,或者樹木承受的壓力很大,迫切需要提供更多的水。【延伸閱讀】橄欖園借助手機應用程式能精確的進行肥料和水資源管理   研究員解釋,CWSI指標的優勢在於,可以使用無人機或載人飛行器藉由遙測確認相對耗水量,並且可以描繪園區中不同區域的蒸散圖。在將來,衛星可能可以非常精確地在大型人工林執行這項工作。因此,利用CWSI蒸散圖可以根據不同時刻所需的水位,以不同的方式灌溉不同區域,運用最低必需耗水或當時可用的水資源使產量最大化。這項研究為精確技術的範疇,這個新系統使用最先進的技術進行最適當的灌溉,為林園的每個區塊提供準確的水量並避免浪費,目標是在最需要的地方做最有效的水資源利用。   雖然這項研究是在杏仁園進行,仍可將研究成果應用在其他木本(tree crop)作物,例如橄欖樹,其為安達魯西亞重要的經濟作物,可望解決缺水的困境。
畜牧業新希望—益生菌Probiotics和溫度馴化
2020/12/08
隨著健康環保意識抬頭,消費者不斷呼籲減少家禽抗生素使用量,同時相關法規政策也越來越嚴謹,大量政府資源、相關研究單位都在尋找可以取代抗生素更加天然的方法。   根據阿肯色大學(University of Arkansas)的研究,益生菌(probiotics)用於取代抗生素非常具有潛力,添加於飼料中能夠抑制病原如沙門氏菌(Salmonella )及空腸曲桿菌(Campylobacter jejuni )維持動物的健康。除了益生菌外,一些植物化學性成分(phytochemicals)如牛至(oregano)中的百里酚( thymol)及香芹酚(carvacrol)、桂皮中的桂皮醛(trans-cinnamaldehyd)、丁香油中的丁香油酚(eugenol )等由植物提煉出來的物質,對於動物的生長也有益處。【延伸閱讀】運用擠壓膨化技術加工過後的穀物飼料對於豬隻生長可能更有益處   家禽類的飼養一大限制因子除了病原之外為溫度,雞本身不具有汗腺,容易遭受高溫(heat stress)的危害,每年因高溫造成養雞業損失超過百萬美元。研究團隊擬定兩種方法來減緩高溫對雞所帶來的影響,一是利用上述的益生菌及植物化學性成分,目的在於增進腸道健康,降低因高溫所造成的腸漏症( leaky gut);二是訓練雞適應高溫,雞隻出生數日後使其暴露於高溫中,以訓練雞隻身體在成長時逐漸適應高溫逆境直至其成為成體。藉由新科學方法調查羽毛中的熱休克蛋白(Heat shock protein)含量的變化,來驗證方法的有效性。   種種研究的結合,不但能增進動物的福祉,也加強食品的安全,同時對環境更加的友善。
【行政院】豬肉進口五大措施
2020/12/07
豬肉進口五大措施 政府守護大家的食品安全,宣布豬肉進口五大措施: 未查廠不給進口 逐批查驗才進口 貨號溯源管源頭 標示跟著肉品走 校園只用國產肉   所有賣豬肉的地方,都要清楚標示產地國、而且學校裡面的營養午餐全面使用國產肉,政府嚴格把關,大家放心相挺台灣豬肉!   有政府!請安心!
Oceanus投資新加坡Universal Aquaculture室內白蝦立體養殖場
2020/12/01
歐聖集團(Oceanus Group)欲拓展水產養殖業務,投資新加坡環球水產養殖公司(Universal Aquaculture),計劃構建陸上垂直養殖場,以進行南美白對蝦(vannamei shrimp)的立體化養殖。目前該公司在一個1,300平方米的室內設施中,設置33套「公寓樓」,每「樓」中都設置獨立的水管,可防止交叉污染,且一棟「樓」中的每個「房間」(即:水箱)都能獨立運作,視需求將白蝦與其他蝦類和魚類(如:吳郭魚和鱸魚)混養。   公司執行長Jeremy Ong領導水產養殖專家團隊耗費了六年優化立體化養殖系統,研發出專有的節能水處理系統—混合生物循環系統(hybrid biological recirculation system, HBRS)技術養殖活蝦。傳統的循環水養殖系統使用機械過濾會消耗大量功率,純生物系統(如:生物絮團技術,Biofloc technology, BFT)則主要仰賴生物過濾,較少機械過濾;而HBRS系統同時使用機械和生物過濾技術,藉由特選微生物強化生物過濾,消耗更少的能量,促進零換水(zero-water change)並顯著降低飼料轉換率(feed conversion ratio, FCR)。【延伸閱讀】新菸鹼類殺蟲劑對蝦群影響   這是目前世界上第一個HBRS設施,HBRS減少了對大型水處理池和設備的需求,從而節省空間、能源和水的消耗,同時可提供理想的水質環境,縮短收穫白蝦所需的時間。COVID-19大流行突顯新加坡在地糧食生產的重要性,而室內立體養殖場結構易於擴展,高密度養殖能夠帶來高產值,極大地拓展了海鮮市場,並可以提升新加坡的糧食自給能力,用有限的佔地滿足龐大的需求,在永續都市糧食生產中發揮重要作用。
【減量】巴黎歐洲最大空中農場「都會大自然」 對抗熱島效應節約資源
2020/11/30
巴黎「都會大自然」已於今年7月正式啟用,未來2年完工後,將是歐洲最大空中農場。負責人向中央社表示,食材在地主義、對抗熱島效應與節約資源是都會農場的最大目標。   2015年,巴黎市凡爾賽門展覽園區(Parc desExpositions de Versailles)開啟了現代化的計畫,其中包含綠建築工程,打造展場屋頂的都市農場。   發展都市農業的新創公司Agripolis採用先進的水耕與氣耕技術,解決屋頂無法承受大片土壤重量的問題,最後取得巴黎市政府標案。   經過幾年籌備,這座位於展覽園區六號場館屋頂的空中農場命名為「都會大自然」(Nature Urbaine),原本預計今年春天啟用,卻因Covid-19疫情延宕工程,最後終於在今年7月1日正式開放。   目前空中農場仍有逾一半空間未完工,計畫創辦人暨Agripolis負責人哈迪(Pascal Hardy)告訴中央社,都會大自然未來2年全部完工後,將占地1.4萬平方公尺,是歐洲最大的空中農場。   透過水耕與氣耕,農場目前種植20多種蔬果,夏季日產約1.5公噸無化學農藥蔬果,售予周邊食堂、蔬果店、飯店與民間組織,包括一旁的夥伴餐廳,以推廣「在地食材主義」(locavorisme)。每週三下午也有開放蔬果攤位,方便民眾前往採購,不僅新鮮,更可減少運輸碳足跡。   對於食材在地主義,哈迪指出,目標是要讓消費盡可能在地化。因此都會大自然出售的蔬菜,無論對象是公司或一般消費者,都是在周邊1到2公里範圍內。「因為很多人都知道有機是有限制的:買國外進口的有機蔬菜其實意義不大。而且大家也都知道,下一波趨勢會是在地優質食材,很多人都在尋找這種產品」。   哈迪向中央社說,這個大型空中農場計畫的貢獻,一是食材幾乎不需運送而減少運輸距離;二是助抗熱島效應、降低溫度;此外,空中農場也能減少消耗資源,無論水或養分均可循環再利用,且效率更高。   「我們希望能展示一種不同的模式,得以納入並嘗試解決其他農耕所有的缺點。所以這也是一種創新,以積極態度處理環境保護,同時避免二氧化碳排放」。   蔬果生產、承辦會議活動以及社群與教學是都會大自然的3大活動主軸。其中社群活動包括都市農場中135塊各1平方公尺開放認養的農地,一年只要320歐元(約新台幣1萬800元),就能擁有一塊屬於自己的空中田地,動手種植蔬果。【延伸閱讀】都市農業在美國紐約都會區推行之現況及挑戰   都會大自然有時週六會開課,教導認養者栽種的知識及技巧,並提供基本所需工具,「因為平常在超市買菜,不會接觸蔬果背後的生產過程、知識與故事」。認養民眾多是附近居民,也能趁種菜維繫感情。只可惜今年因為疫情,彼此鮮少見面,許多菜圃也都暫時由工作人員協助打理。   一名認養民眾展示了她的白菜和小番茄,並表示:「這個空中農場很有趣,概念很棒,風景很漂亮,如果家裡沒有陽台或花園,就可以來這裡。」   本業工程師的哈迪聊到創業過程,他原有一間相關產業的小公司。2016年,哈迪開始對農業經濟模式的研究產生興趣,便在自家屋頂進行實驗。從一開始的1名實習生,到2名,後來越來越多人聞聲而來,只好把原來在經營的公司交給別人打理,全心開發都市農業生產模式,算是無心插柳。   哈迪強調,空中農場並沒有取代傳統農業,而是在傳統與有機農業間找到第3條道路,並尋得對抗化學農業、殺蟲劑、提早收成與長程運輸的農產模式。   他下一步希望能把這樣的種植模式推廣到一般民眾屋頂,不僅能自產蔬果,更能透過植物吸收屋頂散發熱量的特點,共同對抗都會區典型的熱島效應。
廣積深耕智慧農業 茶葉自動包裝機導入北部茶園
2020/11/26
全球工業電腦與AIoT系統(註1)領導廠商廣積科技公司持續深耕智慧農業領域,日前開發完成的茶葉自動包裝機已成功販售至北部有機茶園,除此之外,與嘉義大學產學合作的智慧農業戰情中心已建置完成並正式啟用。   廣積表示,此戰情中心配置廣積電視牆數位看板播放系統,透過多螢幕顯示對不同場域進行同步監控作業,並藉由廣積AIoT智慧物聯網技術,蒐集農業生產、溫溼度控管和肥培管理等資料,結合遠端監控系統進行農業大數據分析,取得最適化農業生產條件資訊,期能以科技智慧輔助農業生產技術,並強化農業生產管理流程。   嘉義大學近期舉辦「101週年校慶智慧農業研究成果發表會」,展現嘉大智慧農業研究中心成立2年多來團隊智慧研究成果,包括與廣積共同合作建置的智慧農業戰情中心。嘉義大學校長艾群表示,近幾年氣候變遷日趨嚴重導致天災頻傳,加上農村人口老化與少子化造成的缺工問題,種種因素迫使農業生產力受到衝擊,因此發展智慧農業以紓解農村人力荒已是趨勢。受邀與會的嘉義縣翁章梁縣長亦表示,科技利用是未來農業必然發展方向,未來科技化農業不論對預防病蟲害或是田間管理將讓農民在種植方面更加便利。   智慧農業和精準農業已經成為台灣農業發展主流,許多農產需要即時監控溫度、溼度、地下水等環境變化,以打造出最適生長環境。廣積科技陳友南副執行長表示,目前建置於嘉義大學的草莓溫室已與智慧農業戰情中心完成連線,透過廣積的邊緣運算(edge computing)設備與環境監測感測器即時收集溫室內的現場日照度、環境溫度、土壤pH值以及土壤電導率等資料,遠端上傳至戰情中心伺服器之資料庫系統內進行即時回報,統整成大數據分析資訊,取得最適化生產條件,維持溫室內草莓最佳生長環境以增加品質與收成量。   廣積持續深耕智慧農業領域,日前開發完成的茶葉自動包裝機已成功販售至北部有機茶園,此次希望藉由與嘉義大學合作所獲取的大數據資訊,建立包含場域佈建、資料收集以及研究分析等整套軟硬體架構的農業專家知識系統,以協助農民更有效率地生產出符合消費者需求之農產品。【延伸閱讀】印度AgNext的AI技術將推動茶產業的復興 註1:AIoT(人工智慧物聯網)為IoT(物聯網)導入AI(人工智慧)的新興技術。
讓AR眼鏡告訴你非洲菊是否可以採收
2020/11/25
擴增實境(Augmented Reality, AR)能幫助培育溫室中的採收人員嗎?可以顯示作物是否健康嗎?荷蘭瓦赫寧恩大學(Wageningen University and Research Center, WUR)與當地園藝培育者、供應商合作研究,從2019年開始進行擴增園藝開發計畫,而研究中又著重於「如何在園藝中使用擴增實境技術」。   研究團隊開發了四個應用,每個應用都包含一系列的基本軟體模組,研究人員可使用AR眼鏡識別QR code,眼鏡就能從數據庫中檢索與特定植物相關的資料。該模組於2020年夏季展示,以下舉四個AR眼鏡應用案例: 計數非洲菊花朵中的雄蕊數量:目的是培訓新的採收人員判別可收割的鮮花。【延伸閱讀】研發新一代能於15分鐘內快速偵測有害藻類的偵測裝置 識別溫室中植物的壓力程度:以紅外線感測器進行測量,然後由AR眼鏡將其轉換為相關訊息,以色彩投影到農作物的影像上。 溫室中的視線定位確認:AR眼鏡知道佩戴者在看什麼植物,然後自動顯示特定植物的資訊,不須再掃QR code。 將語音轉換為文字檔:對田間監測人員或培育員來說是理想的工具,他們不必用筆紙寫下發現的內容,可以直接告訴眼鏡。   此專案使用的是微軟(Microsoft) 的HoloLens 2,為目前功能最強大的AR眼鏡,研究人員可以看到農作物生長模型的應用,預測產量並與表現型數據庫連結。
運用螞蟻費洛蒙來誘捕害蟲減少殺蟲劑於作物的噴灑
2020/11/24
切葉蟻(Leaf-cutting ants)是許多熱帶地區農、林業的主要害蟲,在巴西估計每年對桉樹產業造成約80億美元的損失。傳統農藥會迅速降解,並且不限定於特定害蟲,對其他昆蟲可能會產生有害影響,進而導致殺蟲劑的浪費以及環境污染。   來自英格蘭巴斯大學(University of Bath)和蘇塞克斯大學(University of Sussex)科學家們開發了一種新系統,可以緩慢釋放螞蟻費洛蒙,吸引害蟲進入殺蟲誘餌中,這意味著可以放置誘捕器於特定區域,取代大面積向作物噴灑殺蟲劑,以獲得更針對性的保護。巴斯大學的研究團隊使用了稱為金屬有機框架材料(metal-organic frameworks, MOF)的分子海綿,吸收了切葉蟻的警戒費洛蒙(alarm pheromones),然後將它們緩慢釋放吸引昆蟲進到陷阱裡。   除了實驗以外,研究員們還運用電腦模型來模擬費洛蒙分子在MOF孔洞內的運動模式,以預測哪種結構能提供最佳的施放能力,並發現透過改變基本框架結構中的化學基團,他們可以調整費洛蒙的釋放速度,能使化學物質在幾個月內持續釋放,而不是在幾天內結束。另一邊蘇塞克斯大學的研究人員在巴西的一個桉樹種植園對此系統進行了現場試驗,結果顯示,裝有費洛蒙的MOF在吸引螞蟻到誘捕裝置上具有相當理想的效果,而該研究的成果發表在《道爾頓彙刊》(Dalton Transactions)雜誌上。【延伸閱讀】從中草藥發現新型天然農藥化合物   巴斯大學化學系主任兼大學永續與循環技術中心的無機化學教授表示,昆蟲費洛蒙在以前就曾被運用來吸引害蟲,但其主要問題為容易揮發,因此作用時間並不會持續很久,而金屬有機框架就像是一種海綿,可以將費洛蒙封裝於孔隙中,並隨著時間流逝緩慢釋放,其原理經研究驗證表明,這些材料可以有效地釋放費洛蒙,而且昆蟲對它的反應也如預期,這個系統可以減少在作物上噴灑大量農藥,對於種植面積小的高單價作物尤其有用。目前科學家們正在研究一系列的昆蟲費洛蒙,包含可用於控制英國果園中有害蛾類的化學產品。
【綠趨勢】Google樹冠實驗室 透過AI協助改善城市熱島效應問題
2020/11/23
針對目前現代化城市越來越明顯的熱島效應(Urban heat island effect, UHI effect),Google近期宣布成立樹冠實驗室(Tree Canopy Lab),透過航空照片、近紅外線影像等資料,配合人工智慧分析方式確認各個城市內的綠化覆蓋率,藉此協助城市規劃種植更多樹木減少熱度產生。   產生城市熱島效應情況,通常是因為城市高密度水泥建築吸熱,造成城市範圍內熱度提高,因此相比空間寬闊、水泥建築相對較少的鄉村,居民感受均溫通常較高。   而降低熱島效應較為實際作法,就是增加城市間綠化比例,但過往作法通常是透過人力調查,並且參考人口分布密度等數據進行推擬,過程中可能會出現誤判情形,造成實際降溫效果不佳,甚至產生額外成本開銷。   因此Google成立的樹冠實驗室,便藉由航空照片、近紅外線影像資料,配合人工智慧分析,確認城市各地區實際產生熱能,並且比對當前城市實際綠化情況,藉此釐清哪些地區必須增加綠化比例,透故更具效率方式達成城市降溫目的。【延伸閱讀】人工智慧平台的應用將使挪威養殖漁業朝永續經營的方向發展   Google先在美國加州洛杉磯進行合作,其中發現超過一半洛杉磯居民居住在樹冠覆蓋率不到10%地區,甚至有44%居民居住在有高溫風險地區,但樹冠覆蓋率最高地區卻甚少有人居住,因此Google希望藉由樹冠實驗室項目協助更多城市以更具效率方式改善熱島效應問題。
高科技農民於杜拜沙漠播下綠色革命種子
2020/11/20
阿拉伯聯合大公國(United Arab Emirates, UAE)因豐富的原油產量而獨一無二,但其夏天乾燥炎熱,耕地稀少等特性,在過去很少會有貝都因人(在沙漠曠野過遊牧生活的阿拉伯人)居住於此,但自1970年代以來石油的發現和其帶來的龐大財富,讓許多僑民蜂擁而至。杜拜目前約有330萬居民,其中包含200個不同民族,飲食方面的需求不斷在增長且力求多樣化,除了依靠昂貴的淡化水外,其糧食供應嚴重仰賴進口,根據官方統計比例高達90%,農產品會透過飛機從世界各地運往杜拜,但因COVID-19疫情的大流行破壞了全球供應鏈運輸,讓阿拉伯聯合大公國的糧食安全不得不被重新檢視。【延伸閱讀】垂直農場矗立沙漠,杜拜綠色革命確保糧食安全   沙漠中部一個超現代垂直農場的建立,證明了杜拜決心發起一場「綠色革命」以克服對糧食進口的依賴。位於阿爾巴迪亞(Al-Badia)市場的花園農場能生產多層的蔬菜作物,除了精心控制的光照和灌溉外,也回收90%的使用水。農場負責人表示,我們不希望再仰賴進口,期望全年都能在本地生產糧食,不必擔心突發降雨或乾旱之氣候變化,垂直農場皆由電腦控制,每棵植物都會獲得所需的光、濕度、熱量和水;而另一位農民也參與了創新農業模型的建立,使用水耕栽培技術在溫室中種植鳳梨,並透過電子商務網路平台出售農產品,在較冷的月份還能在自己的農場裡種植試驗水果、蔬菜甚至小麥,為家人生產足夠的糧食。   此外在距離杜拜海岸線和耀眼的摩天大樓不遠,也能看到有幾家牧場在裝有空調的棚屋中飼養乳牛,這有助於向當地市場提供新鮮的乳製品。或是在巨大控制水箱中,模擬挪威當地生態環境,監控養殖鮭魚的生長狀況,所以儘管外面環境炎熱難耐,鮭魚仍能在水箱中悠游成長。   杜拜食品安全委員會主席表示,這類的模式農場通常是由私人來經營,但其相當受到阿拉伯聯合大公國當局的支持,有關部門已經啟動了一項計劃,期望到2021年能促進農業技術的使用,將國內農業生產提高15%。
邁向臺灣茶產業3.0之轉型契機
2020/11/19
邁向臺灣茶產業3.0之轉型契機 農委會茶業改良場茶作技術課 蔡憲宗研究員兼任課長、胡智益副研究員兼股長 茶類多元技術強 極端氣候最頭痛   臺灣有將近200年的製茶歷史,跟世界上其他國家相較,多元的茶種類及百年演進的產製技術,是我們強而有力的優勢。   茶葉以發酵程度區分,包含不發酵的綠茶類、全發酵的紅茶類,以及部分發酵茶,如包種茶和烏龍茶類。臺灣是少數這三類茶兼具的國家,尤以部分發酵茶最富盛名,像文山包種茶、凍頂烏龍茶、高山茶、東方美人茶等等,兼具多種茶類的製造技術,堪稱是臺灣茶產業特色。 蔡憲宗課長(右)與胡智益股長(左)表示,從茶芽的尺寸、顏色等農藝性狀,就能判別茶葉品質的良莠。   此外,像大陸的黑茶類如普洱茶,國內也開發緊壓茶的加工技術,目前其他產茶比較大的國家則以生產某一種茶類為主,像日本是綠茶,印度、斯里蘭卡為紅茶類,鄰近的越南以生產綠茶、紅茶為主,所以加工技術多樣性還是臺灣。   不過,臺灣雖然握有技術優勢,卻仍面臨著茶園土地面積太小、生產勞力成本高及茶園經營管理不易的窘況,氣候變遷的干擾則是最難解的課題。茶改場研究員兼課長的蔡憲宗說:「低溫、高溫和乾旱」這三個極端氣候現象,一直輪流在各茶區出現,造成整個產業不穩定,除了衍生產量品質和安排人力困擾,還嚴重影響到末端的行銷策略。 採摘的茶菁要適度,不能太長,否則對製作茶乾或後續撿枝作業都是困擾。 手搖與罐裝飲料 帶動商用茶崛起   過去國人著重特色精品茶,把喝茶視為一種風雅的生活方式,文人雅士往往從一杯慢茶、一盅佳茗裡品味茶的質樸純正,也體現交友的真誠。不過時至今日講求快速、便利,「拿著就走」的手搖飲、罐裝飲,幾乎已成為臺灣人的生活日常,臺灣珍珠奶茶更是遠征海外,在各地掀起排隊風潮,帶動一股商用茶飲的崛起。   臺灣自民國七十幾年開始從紅茶冰演變成目前的泡沫紅茶,最近這十幾年商用茶飲蓬勃發展,又推展到全球。隨著日益擴大的市場,光臺灣一年茶飲原料就要消化掉2萬多公噸茶葉。   過去曾有雜誌報導,臺灣1年喝掉的手搖杯大約10.2億杯,換句話說,光是手搖杯現調飲料,1年的產值就在550億以上。而且不光在臺灣生產消費,也有業者「整廠輸出」,把整個泡沫紅茶產業移到歐洲、日本、美國等地,許多國家都可以看到我們的珍奶市場。若再加上罐裝飲料,市場更是可觀。   不過,蔡憲宗課長不諱言,臺灣多數人覺得泡沫紅茶店、手搖飲喝的茶都是「拼配」的原料,主要消費族群是年輕人,跟他們心目中的「特色精品茶」單一原料不一樣,根深蒂固的觀念難以轉移。因此,雖然瓶罐冷飲、手調飲的成長速度非常快,全球市場相當龐大,臺灣的農友卻還沒有加以因應改變生產模式,實在非常可惜。 「茶產業3.0計畫」 商用與精品並進   「商用茶原料」從種植到茶菁加工的模式,以及銷售管道等,與傳統特色精品茶的生產有很大的差異。蔡課長認為,如何創建品牌,吸引顧客甘心掏腰包一來再來,這不僅要靠業者的努力,也是茶改場的使命。政府擬定了「茶產業3.0計畫」,追求特色精品茶、商用茶並進,要幫助茶農改變觀念,透過AI智慧協助進行,重新贏回商機。   農業演進從人工、機械、自動化到邁入智慧化,而「茶產業3.0計畫」正是智慧化農業的體現,涵蓋了茶園端的「智慧友善生產」、加工製茶及精製端「新興加工加值技術開發」、「商用茶飲原料管理與調製」,最終到提升行銷的「國際茶產業時尚文化」等四大內容,期能藉助工具及科技,走入商用茶與特色精品茶並進的時代,實現「國際化」的願景。 農林公司老埤農場乘坐式採茶機。(圖片提供/蔡憲宗)   談願景,也要講技術及策略,首先就是要將土地整合成一個大農場概念。屏東有個老埤農場,它是單一業主,茶園面積有500公頃,但像桃竹苗地區茶園,以契作模式結合,再利用智慧農業軟體整合在一起,以利掌握茶園生長狀況及病蟲害發生情形,可以達到大農場之效益,例如桃園茶業生產合作社透過整合系統把鄰近大約30公頃面積整合一起管理,目前全臺有五、六個地方正在推展像這種合作社模式的經營;另外像南投名間地區則是以初製廠為中心,跟農友建立契作的關係。 蒐集大數據 導入智慧化生產排程   過去老農多是依靠傳統的經驗或獨門技術產製茶葉,但一些剛從大學畢業或返鄉耕作的青農卻不見得能有好的傳承。蔡課長表示,以茶改場的角色,可以歸納很多茶農的經驗及研究的大數據,經由試驗,得出一個最佳的標準,最後據此導入智慧化自動生產排程,未來不管老農也好、青農也好,都可以很快從這裡學到一個「精準標準」的生產技術規範。   不過,「智慧化」的功能可不僅於此,它還可以進行預測或監測。茶作技術課胡智益股長表示,例如氣象預警告知這幾天可能會下大雨,茶農就能提前因應關閉澆水機器的設定,以免到時候水份過多,預先避免過猶不及所造成的危害。這些智慧工具可以幫助一個經驗的傳承。   蔡課長也出示手機,上面並列著各種環控數據。他說:「我們希望只要拿著一個手機,就有辦法知道茶樹生長情形或茶廠作業進度,甚至預測到一週、兩週之間大概會要做些什麼事情。」、「我們也可以透過手機APP看出每一塊田正在做什麼,集體按照排定的生長排程作業,茶菁(生葉)品質就能達到一定的標準,再進標準化的智慧製程,如此可以達到標準規格化的生產概念。幾乎可以說,手機裡就藏著一座茶園、茶廠、技術,靠著APP即能追蹤動態技術條件,工作更有效率。   今年開始,茶改場打算先在北部桃竹苗地區找至少兩家,面積大約30公頃,進行智慧化自動生產排程,未來再陸續推展到全國各茶區。 AI智慧省工機具 有效助經驗傳承   仰賴AI智慧及省工機械進行茶園管理及製茶技術的精準與標準化已是既定趨勢。茶農們利用的科技工具,除了有「微氣象感測裝置」,專門用來蒐集包含茶園的土壤溫濕度、導電度、空氣溫濕度、風向、風速、雨量、氣壓及照度等數據。還有「茶園自動滴灌系統」,會利用感測裝置透過網路傳至電腦的資訊,評估對不同茶樹品種的土壤肥力、茶樹生長、葉片養分及茶菁質量等,建立灌溉及施肥的決策系統。【延伸閱讀】農業供應鏈優化和價值創造 透過手機就可以掌握茶葉生產管理資訊。(圖片提供/蔡憲宗)   無人機在科技農業中也受到廣泛運用。「無人噴藥機」,短時間即可完成作業,解決傳統農藥噴灑需有至少2人,同時牽著長長管子,耗時費力的作業程序,除了省時、省工、省錢,還能避免農藥交叉污染及殘留的食安風險。此外,無人機也能進行「多光譜技術的應用」,藉由無人機(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)搭載多光譜或可見光相機,能快速蒐集茶園照片、植生指標,分析茶樹生長光譜、茶樹病蟲危害等徵狀,同時建立影像應用資料庫。   多數的變革都得面對一連串的問題,對將來的未知惶恐,更需要專家的建言引導。身為百年研究單位的茶業改良場,憑藉著龐大的研究基礎、農友端的觀察及國外交流心得,與業界合力研發了生產排程APP,讓茶農人在家中坐就能掌握茶園、茶廠動態。其中除了有氣象資訊外,也透過試驗的累積或國外考察結果,在「智慧系統」中設立「專家的建議」,即時給予提醒。 無人機的利用廣泛。此為植保機講習會。(圖片提供/蔡憲宗) 茶葉成分黃金比例 拼配大眾化口味   你一定喝過茶,但你可知道為何有的茶喝來清香甘甜,有的卻又苦又澀,為什麼消費者喜歡喝冬、春的茶?答案就是茶葉成分黃金比例──兒茶素、咖啡因、胺基酸等主要成分及組成香氣化學物質的黃金比例。   蔡憲宗課長說,兒茶素好處多,但它的成份偏苦澀,咖啡因則是苦味來源,胺基酸較具甘甜味。同一塊茶園在不同的季節也會造成茶葉化學成份的黃金比例改變。不過什麼樣的茶應該具備何種黃金比例才能呈現最好的滋味,一進快速成份分析,基礎數值立刻出現。臺灣剛好擁有各種發酵程度不等的茶類,除了「特色茶」,也可因應商用茶飲的崛起,在茶園和製茶端都針對不同的茶葉發展技術以生產更符合大眾化口味的黃金比例茶葉。   「我們對個別地區標準化管理模式,生產出來的茶菁原料就會均質化,茶廠的裝置也透過自動化機械製程,精準控制溫度、濕度、攪拌力道及時間等關鍵參數,未來在生產原料時,成份就不會變異太大,也可降低生產成本。」蔡課長認為,以降低生產成本搭配臺灣原有的技術去迎戰進口茶,相信臺灣茶很有競爭力。 經驗轉科學指標 產業政策國際化   茶不只是農業,也是一種文化,更是一門科學。今日的飲茶方式已起了極大變化,茶不再只能熱熱喝,人們同樣追求夏日「凍」感的冷飲滋味。   蔡課長有感而發地說,「產業政策,要朝國際化思考」,臺灣有一個重要的強項就是,在生產商用和精品茶都有非常豐富的經驗,能同時滿足兩者的需求。可惜現今臺灣茶農主要生產精品茶,忽略蔚成庶民文化的商用茶飲市場商機,目前國內有供應到罐裝飲料的僅桃竹苗地區,供應泡沫紅茶店則只有南投中低海拔的清香型烏龍茶葉,眾多茶農尚未搶進到大宗商用茶市場大餅。 茶園景致。(圖片提供/蔡憲宗)   傳統精品茶講究特色化,但是商用茶卻必須栽培技術一致,講求一定的標準,才不會造成口味南轅北轍。他希望能把所有的人為經驗都轉成自動化的環境裝置,讓茶產品出現的香氣與滋味是最好的,把前輩的經驗所得到的結論,轉化成科學的指標數據,再套用在自動化的機器上,協助人們「精準標準化」管理生產,利用現有的資源、技術,讓臺灣在國際舞臺創造出最佳的茶葉產值。
捷運站裡有「地下農場」,效率比傳農快40倍!
2020/11/19
根據聯合國人口司(United Nations estimates)2018年公布的數據顯示,全球住在城市人口比率為55.3%,預估2050年住在城市人口比率更可能高達68.4%,等於全世界3分之2的人口皆住在城市中。   隨著大量人口居住在都市,導致城市規模也越來越龐大,同時因人口增加,也帶來糧食危機。如何有效運用城市空間創造價值?建置在城市底下的農場或許是未來世界農業的新型態之一。舉例來說,韓國的「Metro Farm」地下農場就建置在捷運站裡,縮短糧食運輸過程,也減少運送糧食所帶來的成本,或許是其中一個解方。 一個捷運地下農場,日產40公斤蔬菜   位於韓國首爾市上島站的Metro Farm,是由韓國政府與農業公司Farm8共同合作的項目。   位於上島站的Metro Farm共有394平方公尺,裡頭大約種植了30種蔬菜,包括各種生菜、羅勒和食用花卉,該農場使用水耕栽培盤和自動化技術網路,用來控制地下生態系統的溫度、濕度與CO2平衡,每天約可產出30至40公斤的蔬菜,效率相較傳統農業高出40倍。【延伸閱讀】都市農業新方向—垂直式水耕栽培 減少運送成本!新鮮蔬菜直送顧客餐桌   Metro Farm產出的蔬果可直接運送到隔壁咖啡廳,每天都有多達1,000名的客人購買使用地下農場蔬菜製作而成的沙拉、冰沙和食用花卉,蔬菜果汁的價格則為5,900韓元(約新台幣146元)和3,000韓元(約新台幣74元),不適合在咖啡廳食用的蔬菜則販售給其他餐廳,同時也在咖啡館旁提供了一個空間,讓兒童可以在其中學習農業知識。   Metro Farm設置在捷運站裡不僅減少食品運輸成本,且通常一般食品配送過程中會產生碳足跡,透過設置在商店、咖啡廳旁的商店,直接把蔬菜送上客人的餐桌,也間接達到了永續的理念。 創造剩餘空間價值!開拓全新商業模式   由於韓國的捷運站擁有相當大的地下空間,因此只要是較大型的站點或是轉運樞紐,皆會附設餐廳或是商店街。不過通常距離乘車距離較遠的區域,較少人會經過、商業潛值低,對於餐飲業或是零售百貨店較沒有吸引力。   這對於捷運站來說可不是個好現象,為了讓現有的空間達到最大的利用,特殊的城市蔬菜農場Farm8吸引了首爾地鐵的注意,雙方合作後不僅妥善的利用了閒置的空間,也翻轉捷運站的形象,吸引更多旅客的注意。   首爾地鐵與Farm8的合作方式也與普通租戶不同,雙方簽訂了長達10年的合同,以支付租金並提供固定的利潤,同時也開創了全新的商業模式。 將持續拓展到韓國各地捷運站   Farm8根據捷運站地點而選擇把農場與咖啡廳結合,不管在農業或商業模式都是一大創新!Farm8更是開始測試全智能農場,由人工智慧驅動的機器人負責種植、收穫蔬菜及調節水質,同時也計畫開發新型商店,降低營運成本,未來更希望將Metro Farm拓展到韓國各地的捷運站。   為了解決糧食危機,垂直農場已是近年的食農創新趨勢,在新冠肺炎疫情之後,為了降低國際供應依賴,更加速此農業型態的發展。而為了更有效利用城市空間,除了新創公司「Comcrop」在城市大樓的屋頂上建置屋頂農場之外,韓國Metro Farm則善用閒置空間選擇捷運站,也開啟了新型態的農業模式。
可搭載於蛾身上精巧且可遙控降落的感測器
2020/11/18
在危險的戰場上,常利用空投物資減少不必要的人員傷亡,受到這個啟發,華盛頓大學研究團隊(University of Washington)思考是否可設計出一個感測器(sensor system),其能到達對人類來說過於狹小、過於危險難以前往的地方。   思考螞蟻如何可自高空處落下而不受傷,研究團隊研究出一個非常具有有潛力的裝置,一個重量只有98毫克的感測器,相當於雷根糖十分之一重,十分輕巧,此感測器可搭載於小型無人機或者是小型昆蟲身上如蛾等,若搭載於小型昆蟲上可解決無人機續航力的問題。藉由飛行器前往想要的地點,利用藍芽即可遙控感測器自飛行器上脫離(airdropping),自72英呎(約莫22公尺,相當於六層樓高度)落下,感測器也不會損壞。   可遙控脫離的技術在於利用小型磁吸裝置,感測器牢固地吸附在飛行器上,當到達位置需要感測器降落時,只要透過藍芽訊號即可讓裝置產生電流,進而產生磁場並脫離飛行器。感測器的設計故意讓電池集中於一方,在降落時感測器整體會以電池為中心旋轉,產生像是螺旋槳的功能,提供一個向上的拉力,減緩感測器的降落速度至每小時11英里,保護裝置可自高空落下而不毀損。【延伸閱讀】乙烯感測器可以幫助監測植物健康   藉由此感測器,不同研究領域有機會利用此裝置監控並記錄一些極端地區的溫度及濕度,如洞穴或是某些微小動物的棲息地,幫助他們獲得以往難以取得的資料,且感測器在釋放後可在原地持續記錄長達三年的時,未來若可搭配太陽能或其他新電池技術,此裝置的應用範圍勢必能更加寬廣。
邁向商業生產的花椰菜採收機器人
2020/11/17
根據英國《每日電訊報》資料顯示40%的生產成本來自採收期,降低成本及解決勞力問題一直是重要的課題。因應蔬菜採收勞力的不足,部分頗具規模的種植商可透過飛機租賃前去接駁從東歐引進農業勞工,但並非人人皆可執行此種作法。因此數家公司致力於採收機器人的研發,希望可藉由機器人解決勞力不足的問題,其中英國Fieldwork Robotics公司正在研發花椰菜的機器人採收。Fieldwork Robotics與 Bonduelle Group合作,結合自身偵測與軟體機器人科技(detection and soft robotics technology)與Bonduelle Group所提供的農場資訊、蔬菜相關技術及收穫情況,預計在2023年可製造花椰菜採收機器人原型並投入於商業生產。Bonduelle Group一直致力於永續及多樣化農業的發展,看好Fieldwork Robotics所研發的機器人的潛力,認為此新科技有助於達成此目標。   2020年初Fieldwork募資298,000英鎊,加速其於機器人採收科技的發展,同時也獲得英國創新局(Innovate UK)贊助547,250英鎊,投入於多臂機器人(multi-armed robot prototype)的研發。 【延伸閱讀】機器人技術促使未來無人養殖漁場之目標更加可能        但這並非Fieldwork第一次投入農業機器人的研發,在此之前,其已和英國大型草莓、黑醋栗等小漿果製造商Hall Hunter Partnership及Bosch UK合作研發過莓果採收機器人(raspberry harvesting robot),共同創辦人Martin Stoelen博士也致力於番茄採收科技的研究,Fieldwork Robotics在研發上具有相當的經驗。   此項採收機器人科技旨在解決勞動力不足的問題,但只有少數農家有能力負荷應用此科技所耗費的成本,此新科技是否能普及利用,還有很多問題需要眾人一同克服。
後疫情時代 專家:科技創新為發展永續農業關鍵
2020/11/16
新冠肺炎疫情衝擊全球貿易及運輸。國際農業永續學會舉辦網路研討會,26國學者專家齊聚探討農業永續發展方案;與會人士說,科技、創新是後疫情時代發展永續農業的重點方向。   位於新加坡的國際農業永續學會(IAAS)與美國馬里蘭大學營養與食品科學系6日至9日合辦國際農業創新網路研討會,聚焦農業科技、農業創新、農業永續、農業投資等4大面向,共有來自台灣、新加坡、美國等26國的學者專家參與討論。   國際農業永續學會發布新聞稿表示,極端氣候與天然災害對農業生產造成巨大影響。2019冠狀病毒疾病(COVID-19,俗稱新冠肺炎)自年初以來肆虐全球,影響全球貿易與運輸,各國意識到糧食自給率將成為國安議題。【延伸閱讀】微藻將在減緩氣候暖化過程中扮演著關鍵角色   面對未來自然環境劇烈多變,與會學者認為,農業科技有助大量生產品質穩定的農產品,創新商業模式可縮短產銷路程,讓消費者以合理價格購得新鮮農產品。科技、創新是各國後疫情時代發展永續農業的重點方向。   美國馬里蘭大學教授、國際農業永續學會理事長魏正毅表示,國際農業創新研討會是連結全球專  家、發掘合作機會的平台,透過跨領域學者專家經驗分享,盼為農業發展、農業企業化激發創新思維。   台灣中興大學教授、國際農業永續學會副理事長李宗儒指出,台灣在農業科技及互聯網技術卓越,樂意與國際合作並分享經驗。   另外,新加坡管理大學副教授、國際農業永續學會秘書長陳偉良說,新加坡是全球智慧城市之首,同時也是亞洲金融中心。近年星國政府推動智慧國計畫,可作為亞洲發展智慧農業的示範基地與訓練中心。
【減量】預測乳牛甲烷排放的新方法
2020/11/13
反芻動物腸道中的飼料發酵會產生甲烷(methane),其是乳牛農場中最大的溫室氣體(greenhouse gas, GHG)來源。荷蘭政府農業部門計畫於2020年時,降低溫室氣體的排放量,並且較1990年減少30%,歐盟的目標則是到2050年時減少80%的溫室氣體,然而,乳牛排放出的甲烷量難以確切檢測,因此,研究人員欲尋找一種可以在牛奶中測量到甲烷排放的指標。   荷蘭瓦赫寧恩大學暨研究中心的研究員於TiFN計畫利用牛奶脂肪酸(fatty acids)檢測和牛奶紅外光譜(milk infrared spectra)預測乳牛的甲烷排放,雖然以牛奶脂肪酸預測較為準確,但是牛奶紅外光譜的應用潛力相對較高。主要是因為牛奶脂肪酸檢測不適合進行大規模常規分析,而牛奶記錄組織已常規地利用牛奶紅外光譜來檢測奶中脂肪、蛋白質與乳糖含量。為了要確定牛奶是否與甲烷排放量有關,研究人員在特殊的呼吸室測量218頭泌乳荷斯坦牛並收集牛奶樣本,其中乳牛接受了30種不同的飼糧,以模擬荷蘭的乳牛養殖受到不同的粗料(roughage)(如:鮮草、青貯飼料(grass silage)、玉米青貯飼料)和品質(如:收割時間與施肥量)影響。【延伸閱讀】乳牛餵食微藻能提升乳製品營養   結果表明牛奶脂肪酸評估飼草類型、含量和品質對乳牛甲烷排放的影響有較佳的評估結果,然而,紅外光譜在操作上相對較容易且便宜,並可以對同一頭乳牛重複測量,從而更好地預測甲烷排放量。因此,若此技術進一步發展可使牛奶紅外光譜成為乳牛甲烷排放的重要指標。

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