都市高樓大廈林立，民眾想嘗試當都市農夫並非不可行，農委會推出「都市農耕適栽作物檢索表」，建立50種可在都市收成的蔬果及香藥草作物，依照生長不同環境，供民眾檢索。 　　農委會桃園區農業改良場指出，台灣目前有近7成的人口集中六都，在大樓林立的景觀中，地方政府普遍重視都市環境綠化營造，加上國內蔬果食安問題、都市的食農教育等，都讓不少民眾嚮往居家種菜。 　　不過，由於大樓環境不同，光照時間和強度有明顯差異，恐造成作物收成不佳，因此桃園農改場推出「都市農耕適栽作物檢索表」，民眾只要上網點選想要種植的環境條件檢索，都市農耕愛好者選種作物的困擾便能迎刃而解。 　　桃園農改場表示，農改場利用不同光照強度觀測作物生長量，並評估其耐陰性，連續監測民國107至108年都市建築物栽種盆栽植物環境光度週期變化，建立50種蔬果及香藥草作物在都市環境的適栽條件資訊，包括參照日照、建築樓層與居住方位等。【延伸閱讀】打造全方位自然體驗的療癒都市 　　桃園農改場指出，民眾只要透過官網提供的「都市農耕適栽作物檢索表」，就可搜尋了解自家環境適合栽種的作物。 　　桃園農改場也強調，WTO估計2050年全球有70%人口會居住在城市，伴隨著糧食安全與環境問題以及都市現有空間多樣利用、發展多功能農業生產系統、強化食農教育、解決食安問題等已是全球趨勢，都市農耕適栽作物檢索表推出後將持續建置、擴充資料庫，以發展更豐富的內容，提供對都市農耕有興趣的民眾使用。

聯合國（United Nations, UN）於2014年決議採用永續發展目標（Sustainable Development Goals, SDGs）作為未來議題發酵的主題，而國際合作社聯盟（International Co-operative Alliance, ICA）以聯合國擬定的SDGs為基礎，宣布未來十年戰略計畫與制定聯盟須完成的貢獻指標，呼籲聯盟成員彼此間在先進技術領域能更緊密相互合作，並透過國際標準化組織（International Organization for Standardization, ISO）進行聯盟間認證的相關討論與促進聯盟間推廣教育。 　　ICA對於戰略計畫之核心目標，列出了四大發展方向： 源於本質及獨特性之身分認同：雖然ICA具有公平、平等、團結等各自獨特的價值，然而類似的理念的組織逐漸增多，組織自身的獨特性與確立性必須明定而出，採納ISO認證、舉辦可提升ICA品牌價值的相關活動等措施仍在討論中。 行動成長 ：為了因應社會環境的快速變遷，對於創新與新技術的應用普及性則視為不可忽視的環節；此外，ICA也重視戰略計畫中青年參與程度，並提出各國組織理事會任用青年人才之相關議題。 聯盟協同合作：有限資源於聯盟業務及相關推廣活動之發展，最佳方式則是透過聯盟共同協力所形成的協作群體。因此，聯盟協同合作方面，計畫也列舉出技術合作、提升附加價值、貿易等方式，朝著逐步建立會員合作清單，並依據合作社會員的個別優勢領域，設置資訊交流場域。 致力於永續發展之貢獻：關於SDGs的落實，也因ICA強化資訊傳播鏈結，並依據這些貢獻設置相關指標。除此，也針對聯盟間成員的發展程度及認知度設定新的評估指標。 　　其中，與農業相關部分，則以兩項目標作為實踐原則，分別為：(1) 致力於保障糧食安全、(2) 提出氣候變遷議題之因應措施。【延伸閱讀】聯合國糧農組織指出於水產養殖業推動遺傳改善做法具有穩定糧食安全的潛力 　　依國際情勢，日本合作社聯盟（Japan Co-operative Alliance, JCA）也提出相關看法，論及日本正在推動農業合作社間的跨群合作，揭示日本未來30年面臨的農業課題，必須依據SDGs的主題內容，逐步實踐這些目標。

Google母公司字母旗下的X實驗室，曾推出Waymo自駕車與其他具企圖心的計畫，如今又公開了另一個充滿雄心壯志的企圖：要以「Mineral」糧食生產計畫，改進農作物生產模式。 　　科技網站The Verge報導，「Mineral」計畫主持人格蘭（Elliott Grant）表示，這項計畫的重點將放在永續糧食生產與大規模種植的研發技術，根據人工智慧、模擬、感應器、機器人等技術的突破，持續開發並測試廣泛的軟硬體原型。 　　格蘭表示，「Mineral」將試著用科技解決各類永續議題，包含為地球上持續增加的人口供應糧食，以及藉了解農作物生長週期與天氣情況，提高糧食生產效率。該計畫也希望在氣候變遷影響地球生態系之際，管理土地與植物生命。【延伸閱讀】研究人員開發了能即時提供農作物生產力數據的估算方法 　　「Mineral」網站指出：「為了養活全球與日俱增的人口，未來50年的糧食產量，勢必要大於過去1萬年的總和，如今氣候變遷還正削弱農作物的生產力」。 　　格蘭表示，「正如顯微鏡改變了疾病的檢測和管理方式，我們希望能以更好的工具改變農業生產糧食的方式」。 　　在「Mineral」團隊開發的首批工具中，其中之一是被暱稱為「農作物嬰兒車」（plant buggy）的四輪機器車原型。 　　這輛車安裝有攝影機、感測器和其他裝置，會研究農作物、土壤等環境因素，「Mineral」團隊接著會運用這些數據，結合衛星影像與氣象資料，以機器學習和其他AI訓練技術，建立一套預測模型，以了解農作物未來的生長情況。該團隊表示，他們已運用這輛原型車，研究伊利諾州黃豆與加州草莓的生長情況。

加州新創農業技術公司FarmSense開發出新型昆蟲監控感測器，稱作FlightSensor。起初，這項智能系統作為學術使用，而共同創始人Eamonn Keogh和Shailendra Singh很快發現應用在其他領域的好處，例如：醫療保健與信用評分，然而令他們驚訝的是尚未有人應用在昆蟲學中，而這項技術剛好可以消除黏性捕蟲器和手動計數的需求。 　　因此，FlightSensor進一步用於遠程監控並即時將昆蟲分類，其具有多種尺寸及新穎的光學感測技術，該技術透過優化空間與時間的應用來根據農民的需求調整監控昆蟲的演算法，並無線連接到雲端以自動計數昆蟲並進行分類。FarmSense的早期客戶Mark Hoddle博士表示，FarmSense提供的昆蟲分析功能可即時了解果園特定區域的情況，這些資料能透過手機下載並進行分析，使農民能夠即時對作物和病蟲害控制做出重要決策，同時幫助農民減少使用殺蟲劑和農藥。【延伸閱讀】無線土壤濕度感測器搭配窄頻網路的應用帶到世界上最乾旱的農場 　　為了開發這項技術，研究團隊獲得750萬美元的學術資金，其中包含多種獎項的獎金，如Bill & Melinda Gates Foundation Awards、Vodafone Wireless Innovation Award和National Science Foundation Awards，最近FarmSense還獲得SBIR獎以利將技術商業化。目前，新型害蟲智能監測系統僅供特定合作夥伴使用，但將於2021年1月全面推廣，同時FarmSense正積極尋求投資者以協助公司進一步擴展。

為了確保動物性蛋白質的永續供應，德州農工大學AgriLife的研究人員利用數學模型找出提升畜牧生產效率與最小影響環境的平衡點，相關研究由反芻動物營養學家Luis Tedeschi博士的團隊發表於「Scientia」期刊。 畜牧生產對環境的影響 　　目前食品生產系統著重於產量與利潤最大化，然而卻難以將環境保育或環境再生納入考量。2050年，世界人口預估達95.5億，這將對全球糧食生產造成極大的壓力。另外，畜牧生產常被認為是溫室氣體（greenhouse gas, GHG）的主要貢獻者之一，其排放量估計14%，表示仍有改善的空間，因此，需要世界各地的作物、土壤與動物學家的相關知識提出快速有效的解決方案以減少對環境的衝擊。 模擬對環境的影響 　　模擬系統的宗旨是將畜牧生產、營養及永續性的概念整合至電腦模型中，其需要考量到過去、現在和未來，並考慮高科技的發展，如感測器技術、通訊設備、天氣預報技術、決策系統和其它管理工具，期望幫助生產者管理風險、適應不斷變化的環境及快速提供多種生產狀況，讓使用者具有「事前知道」的能力，為其選擇出最適方案。因此，集約化的生產若要達到永續經營，需利用科學分析畜牧生態系統，將管理參數設定於模擬系統，以確定採取措施的前後差異，期可產生對環境影響最小的管理措施。模擬系統的應用範圍很廣，如肉牛、奶製品、綿羊和山羊，目前，營養模型已於全球使用，其中德州飼養場與全世界的畜牧業使用牛的生長模型軟體，該軟體已被美國、墨西哥、加拿大、哥倫比亞、巴西、阿根廷、英國、意大利、土耳其、伊朗、中國和澳洲所採用、下載並註冊。【延伸閱讀】改進預測模型將有助於市場及決策者對抗農糧損失之衝擊 智慧農場模型 　　數學模型與近5至10年發明的感測器結合使科學家可檢測一切，透過每分鐘收集的數據，如動物生理活動、進食速度、取水的移動距離等來了解動物的生長發育，並結合氣候等相關資訊以建立人工智慧模型，該模型可辨識何種動物在哪種情況下具有最佳生長狀態。研究團隊目前可偵測體外氣體以檢測飼料或牧場的品質，並根據此信息確定何時給予補給，這樣的科學模式可協助適時的管理，而非單純只是進行一般常規的補充。 　　研究結果顯示可持續性的集約化不僅僅改善生物和物理的飼養結果，其還需採用各方數據，將創新牧場管理系統與基本決策工具等資訊，透過系統整合出智慧農業方案，從而提高生產者的飼養成果並實現環境、經濟與社會的永續發展。而這些工具的開發必須考量到氣候變化對動物福利、營養需求與生產力的影響，同時也需滿足消費者對蛋白質需求的增長及最大程度減少牲畜的環境碳與水足跡，雖然Tedeschi的研究團隊開發的數學模型無法達到100%準確，但它可明確顯示管理模式的改變對環境造成的影響。

雞蟎（又稱雞皮刺蟎，poultry red mite，PRM）是一種人畜共通，主要靠吸食血液為生的寄生蟲，是許多疾病如沙門氏菌和禽流感的載體，通常會在夜間侵襲雞體吸血，白天躲藏於雞舍的各種縫隙中，會造成蛋雞不安定程度增加、貧血甚至是死亡。由於其對殺蟎劑抵抗力的提高，以及雞隻飼養方式的轉變，導致雞蟎在歐洲不斷增長、擴散。其經濟影響包含產蛋量減少和雞蛋品質下降（蛋殼變薄、重量變輕和出現血斑），而因雞蟎所導致的額外生產花費估計每年每隻雞損失高達1歐元，長久累積下來是一筆可觀的花費。 　　然而當前的監測方法存在許多問題，首先，很少有生產者會大動作的對雞蟎群體進行監控，通常都要到在房屋或設備上發現成團寄生蟲、蛋殼出現血斑或是工人被叮咬等跡象出現時，才會注意到有蟎蟲，然而這種時候其影響範圍已經很廣，並且可能已經對家禽健康和生產產生了負面影響。雖然可以使用像是瓦楞紙板收集器等手動監測系統，但是這些系統通常需要耗費大量時間裝設和監看，因此使用率並不高。但監測雞蟎種群對於有效控制雞蟎至關重要，對雞舍中的雞蟎數目進行定量，可以在出現明顯的負面影響之前及早發現並進行治療，不但能避免感染範圍擴散，還能降低生產成本。 　　比利時荷語天主教魯汶大學（Katholieke Universiteit Leuven）的Mite Control計畫目的在開發一種創新的PRM自動監測系統原型機，期望為生產者在PRM感染出現時提供預警。研究員們從科學研究和實際經驗中了解，雞舍中的PRM感染會改變鳥類行為，而監控系統將運用攝影機來監測感染起始時期鳥類行為上的變化，在侵擾的早期階段，由於蟎蟲開始吸食血液所引起的不適，母雞會變得更加躁動不安，表現出高程度的羽毛梳理和頭部撓抓行為，在嚴重的侵擾情形下，由於貧血的緣故母雞會變得更加嗜睡。自動監控系統設置的目的是在利用這些行為變化，特別是母雞運動頻率來評估雞舍中雞蟎的感染程度，經初步測試證實，感測器可以透過母雞的夜間行為變化量測PRM感染。【延伸閱讀】確定雞蛋性別的新方法 　　此計畫還與其他研究機構合作，希望以此為基礎來開發生物反應演算法，最近正在試驗同時利用夜視和3D深度攝影機來監測，紀錄飼養在籠中的母雞群於夜間的活動用於計算活動指數，再下一步是了解活動指數如何隨著PRM的數量增長而產生變化，一旦理解這一點，就可以開發出能自動監測活動指數用以預測雞蟎數量的演算法。而實驗室的試驗結果將在2020年夏季開始於比利時的試驗場域運用於更大的群體來進行半商業規模驗證和調整，期望優化過後能實際在商業條件下運作。

氣候變遷為日本農民帶來即時掌握氣象災害資訊與作物栽植管理應變的迫切需求，除此之外，伴隨著農業經營體的規模擴大，生產管理效率也需要同步提升，在上述兩點背景之下，作物栽培管理系統的使用，將是農業發展的重要關鍵所在。在導入應用的同時，也必須針對實際種植狀況與此系統整合性做相關的比較與確認。 栽培管理支援系統概述 　　農民於系統註冊時填寫栽植作物品種、播種日期、農場地址，系統將提供最新的天氣數據以及生產預測、最佳施肥時間與建議用量、病蟲害控制期等生長預測模型訊息。 連結網站，提供各種栽培管理資訊的農業情報系統。 提供預警情資，協助減少農業氣候災害與疾病的發生。 經由生長預測和施肥診斷等方式，提高生產管理效率，促進農業智慧化。 部分資訊內容在網頁應用程式介面化（Web-Application Programming Interface, Web-API）之後，可提供農業資訊共享平台（WAGRI）使用。【延伸閱讀】數據正驅動日本農業未來—「WAGRI」農業資訊共享平台 栽培管理支援系統預警資訊與管理資訊 　　系統可提供2種預警資訊，以及水稻、小麥與大豆作物之15種栽培管理支援資訊，除了可應用即時性氣象數據，也能運用過往數十載的氣象數據，進行作物栽培計畫的程序制定。 栽培管理系統的使用流程 　　農民完成註冊後，可自行於系統的功能選單內選擇自己需要的內容，例如輸入「葉子顏色」，系統就會協助列出相關列表、地圖概況、圖表資訊、預警情資傳輸至電子郵件等相關情報。 以水稻生長預測情報顯示畫面為例 　　條狀圖中的紅線為系統做出預測的日期。在此之前，都是利用實際的氣象數據計算出預測值，而現在，則可以利用氣象預測數據推估出預測值。  　　另外，應用生長預測資訊，更能夠協助農民提前得知最佳栽培管理的正確時間。以水稻為例，系統不僅能因應143個品種，每個幼穗形成期、出穗期、成熟期都能預測。另外，系統還具有「模型調整」的功能，可以透過導入過往出穗期的歷史數據之後，以提高預測的準確度。 水稻生長各階段的預測資訊API服務 　　在栽培管理系統所呈現的內容中，要獲取水稻的生長預測資訊，可以透過Web-API的付費資訊。此外，系統也同樣提供小麥、大豆的生長預測資訊。

農業數位學堂系列課程 109年度「雲世代產業數位轉型」種子教師培訓課程 ■ 時 間：109年10月30日 (星期五) 上午9點至下午4點40分 ■ 地 點：農業委員會10樓1012會議室（臺北市中正區南海路 37 號） ■ 主辦單位：財團法人農業科技研究院 ■ 指導單位：行政院農業委員會 時間 課程 講者 簡報下載處 09：00~09：20 報到 --   09：20~09：30 長官報到     09：30~09：40 雲世代農業數位轉型方案簡介 農委會科技處   09：40~10：10 農業數位轉型定義與發展概況 蔡清池/中興大學 副研發長 請按我 10：10~10：40 農企業與農民團體數位轉型商業模式探討與分享 戴凡真/商業發展研究院 國際數位商業研究所  所長 請按我 10：40~10：50 休息 --   10：50~11：20  應用數位工具於農業產銷之應用便利性 林裕彬/台灣大學 生物資源暨農學院  副院長 請按我 11：20~11：50 農業數位轉型的挑戰與改變 廖冠豪/台灣微軟 公用業務事業群  技術推廣經理 請按我 11：50~12：20 綜合討論 --   12：20~13：30 午餐休息時間、餐敘 --   13：30~14：00 機能性農產品多元數位聯盟管理–經驗分享  馬莉文/廻鄉驛站 總經理 請按我 14：00~14：30 水產業數位化管理與銷售模式–經驗分享 蔡明欽/天和鮮物 總經理 請按我 14：30~14：40 休息 --   14：40~15：10 電商通路分享：連結產地到餐桌，無毒農的數位行銷–經驗分享 曾逸峰/無毒農 執行長 請按我 15：10~15：40 農業數位化潛藏的資訊安全 鍾豐智/資拓宏宇 顧問 請按我 15：40~16：10 我國智慧農業生產與數位化管理應用模式 黃裕峰/豐聯資訊 董事長 請按我 16：10~16：40 綜合討論 --   16：40~ 賦歸 --   課程聯絡窗口：財團法人農業科技研究院 產業發展中心 (03)518-5075 陳小姐

育種工業酵母有兩個主要目的，第一種是透過改良代謝路徑使風味改變，第二種是提高發酵能力與環境耐受性。由於菌株在發酵過程中暴露於高濃度乙醇，導致生長、活力與發酵結果受到影響，因此，奈良科學技術研究所的研究人員欲獲得酒精耐受度較高的清酒酵母菌以改善乙醇產量及減少發酵時間。然而，雖然可利用自我選殖的工業酵母菌使菌株酒精耐受性提高，但這樣的生物技術卻不被消費者接受，因為他們認為生產的食物屬於基因改良食品，即使自我選殖的工業酵母菌不具有外來基因序列。 　　因此，為了找到酒精耐受性高的酵母菌，研究人員使用不涉及基因修飾的方法來找出特定菌株。其首先分離出特定菌株，該菌株可生產出減緩酒精毒性的脯氨酸（Proline，簡稱Pro），接著進行遺傳定序分析及釀造測試。研究結果發現這種特殊菌株的N-乙醯谷氨酸激酶變體會促使細胞產生大量的鳥胺酸（Ornithine），鳥胺酸屬非蛋白胺基酸，其為精氨酸和脯氨酸的前驅物，可改善睡眠品質並減少疲勞，另外，研究人員表示此菌株產生的胺基酸量是日本清酒廠使用一般酵母菌母株的10倍。【延伸閱讀】研究牛瘤胃之微生物能幫助提升肉類與乳製品產量 　　Hiroshi Takagi教授表示酵母菌的胺基酸代謝在不同的生長環境下有所不同，這樣的代謝方式形成了複雜而強大的網路。闡明胺基酸的代謝調節機制和生理作用是了解生命現象的重要基礎研究，因此，此研究有助於開發出產生大量特殊胺基酸的改良菌株，對於食品業有極大的貢獻，如可應用在生產富含鳥胺酸的膳食補充劑或釀造各式酒類。

在全球氣候變遷的影響下，各個產業都應思考如何減少浪費並有效地利用自然資源。對於美國緬因州的龍蝦產業來說，其供應鏈中的高死亡率一直以來都是個讓人頭疼的問題，為此，美國緬因大學龍蝦研究所（University of Maine Lobster Institute）、聖約瑟夫學院（Saint Joseph's College）、韋爾斯國家河口研究保護區（Wells National Estuarine Research Reserve）和龍蝦業者發起了一項合作計畫，期望透過開發微型追踪器和訂定最佳操作流程，實施品質控制、監測供應鏈的運輸條件和龍蝦健康狀況，目標在減輕龍蝦供應鏈中的壓力點並提高其生存率，此項計畫獲得了美國國家海洋暨大氣總署（National Oceanographic and Atmospheric Administration）薩爾頓斯托爾肯尼迪計劃（Saltonstall-Kennedy Program）的資助，並且是唯一一個針對美國龍蝦所擬定的研究計畫。 　　作為為期兩年計畫的一部分，研究員們正在製作名為甲殼動物心臟和活動追踪器（crustacean heart and activity trackers，C-HAT）的微型感測設備原型機，如同人類使用的健身手環，這種綁在龍蝦身上的非侵入性設備，是用來量測甲殼動物的心跳和活動率，而另一個稱為MockLobster的獨立感測器也將置於板條箱內與龍蝦一起運送，則是用來記錄其在運輸過程中所經歷的溫度、光照和溶氧量等環境條件。與此同時，另一批研究員正在與漁民和經銷商一起開發符合經濟概念的標準化操作流程，用以監測水質和龍蝦一路從捕撈陷阱經由船上水槽、板條箱、運輸卡車、到達批發商和加工廠路程之間的行為、血液蛋白量等健康狀況生理指標。【延伸閱讀】保護海洋生態的龍蝦捕撈裝置 　　目前已與Ready Seafood和Luke's Lobster等龍蝦供應鏈公司合作，進行了初始裝置的設置並進行數據收集和分析，研究員表示之後將進行更多次的運輸試驗，以期得到具代表性的研究數據。

兩名美國企業家期望透過創新、可靠的技術，改變生產者與家禽間的互動模式，使家禽感到安全、愉悅並提升其生產效率，意旨在使所有利益關係者得到助益。 　　Poultry Patrol是一個約60公分高的四輪機器人，其設計目的是希望能減少生產者不斷來回於雞舍進行監管的需求，並應用於家禽養殖場來改善相關動物福利，其功能包含了翻動雞舍墊料，透過影像、音頻設備來檢測雞隻疾病和死亡率，並能自動從遠端警告生產過程中遇到的任何狀況。適合設置於養殖場的原因是在於它可以沿著家禽的餵食路線操縱，足夠大的體積可以迫使雞隻移動，與固定攝影機相比，能移動的機器人有更多機會能觀察雞隻的一舉一動，而電腦視覺技術的運用將使其有能力自動追踪、量測家禽的走路型態，並即時回報生產者雞隻的生理健康狀況。 　　所設置的熱成像儀能檢測疾病和死亡率，如果家禽腿部灼熱，則可能是遭受了細菌感染，若是體溫特別低，可能代表著死亡，除此之外還可以透過對羽毛的變色、掉落、胸部灼傷等觀察，甚至是運用聲音記錄追蹤雞隻呼吸道疾病，來監控家禽的狀態。開發者還計劃在之後增加一個運送雞隻屍體到特定區域進行處置的新功能，這一切都可以在機器人進行翻動墊料的過程中同時完成。當前操作人員可以從任何地方利用互聯網進行驅動，遠端操控機器人，更由於其研發是透過在現成的Rover Robotics機器人組件上建構新的電腦硬體系統來完成，可以藉此省去多年的機械電氣工程之開發時程，並將這一優勢反映在價格上。目前他們的原型機正在明尼蘇達州諾斯菲爾德郊外的一座火雞農場進行實地測試。【延伸閱讀】機器人能加速農業數據收集 　　儘管還有一些其他專門從事開發家禽產業機器人的公司，像是Octopus Robots的目標是改善養殖場的衛生條件，Metabolic Robots則是專注於雞隻飼料轉換率（feed conversion ratio, FCR）的改善，Tibot Technologie所設計的機器人則是用於鼓勵雞群運動。但Poultry Patrol的開發者相信，他們設計的機器人會因其可負擔、堅固耐用、多工處理能力等特質而與眾不同，期望其影響力可以延伸到整個產業，像是為育種者量測雞隻肢體畸形到為雞蛋銷售業者自動蒐集蛋等都是可擴展的範疇。

隸屬Alphabet旗下X實驗室（即原先的Google X）所提出的Mineral項目，希望藉由機器人等技術改善現有農業生產效率，藉此解決人口日益增長，但全球整體食物供應卻逐漸失衡現象。 　　而在Mineral項目所打造機器人，則是透過太陽能驅動，並且透過籠車形式機身配合四組車輪運作，透過無線操作與GPS定位方式，讓機器人能在農地範圍內穿梭運作。 　　藉由電腦視覺與人工智慧運算，機器人將可依照農地種植作物生長狀態判斷是否應該施肥，或是增加灌溉水量，甚至也能進一步判斷其他可能影響作物問題，讓農民可以更快進行調整，以利作物順利成長。 　　為了打造這款機器人，X實驗室顯然也做了不少嘗試與機器人原型，其中包含以兩台腳踏車並聯，中間架設儀器的設計，或是透過大型台車打造設計，最終才變成後來相對精巧的外觀。【延伸閱讀】幫助植物追逐陽光的機器人 　　目前Mineral項目已經著手與美國、加拿、阿根廷，以及南非地區農民合作，同時也計畫與更多政府單位、企業深入合作此項目發展，希望能進一步藉由科技力量改善傳統農業種植作物效率，進而改善全球糧食問題。 　　類似作法，目前已經有不少新創團隊藉由電腦視覺、人工智慧運算方式，協助農民用更有效率方式種植作物，例如藉由電腦視覺方式快速過濾品相不佳的馬鈴薯，讓農民可以更快將適合在市場銷售的馬鈴薯裝箱，並且節省過往必須花費時間以人力挑選的成本。

水稻是世界上重要的主食之一，尤以亞洲地區為甚。水稻被列為一年生植物，經過一個生長週期後即死亡，然而，在一些熱帶地區，一期稻作收割時會保留稻頭，之後再施肥及灌水使水稻繼續生長，因此稱作再生稻，屬二期稻的一種耕作法，其照護方式如同草坪割草後仍可長出草是一樣的道理。水稻種植於在熱帶地區可有較長的生長期，但因日本涼爽的氣候使得再生水稻的耕作較為罕見。此外，雖然再生稻讓農民在同塊田地中收穫更多的稻米，但是與一般稻作相比它需要較長的生長時間。而近年來，日本平均氣溫較高，使得稻農可能擁有較長的種植時間。因此，農研機構（National Agriculture and Food Research Organization, NARO）研究員Hiroshi Nakano欲著手研究更多有關水稻的再生潛力以幫助日本稻農。 　　在這項研究中，研究團隊收集稻米、進行計數與秤重確定了產量，並比較兩個收割時期與稻頭高度的稻作以確認對一期與二期稻作之影響，研究利用植株生長指標—葉面積指數（Leaf Area Index, LAI）進行觀測，LAI為單位土地面積上累加之所有單面綠色葉片的面積總和，同時也觀察稻穗之非構造性碳水化合物（Non-structure carbohydrates, NSC）的變化，以了解作物當時的生長狀態與活力，期望協助日本南方的稻農找到新的耕作策略以因應氣候變遷並增加稻作產量。【延伸閱讀】日本最新水稻品種有助農民預先確定收穫時間 　　結果顯示由於植物有更多的時間使稻穗飽滿，因此正常時間收割比過早收割的稻米產量來得多，另外，稻頭高度較高（50公分）可獲得更多來自葉子和莖中的能量與養分，使其產量相對較高。因此，將正常的收割時間與較高的稻頭高度結合起來增加LAI與NSC，從而使最高總產量達每公頃14.4噸，其高於平均值的3倍，這項技術將有益於日本南方稻農及其它相似氣候地區的農民，並可能為全球氣候變遷造成的新環境帶來更高的稻米產量。

印度托克萊茶葉研究中心（Tocklai Tea Research Institute，TTRI）是一個專門研究茶的機構，在過去的一百年間透過營養器官繁殖（vegetative clones）、良好的農業規範和茶相關技術的加持為茶農提供了許多優質的種植材料，更為全球茶產業做出許多開創性的貢獻。目前茶產業均面臨了諸多如生產成本上升，產量、品質下降和氣候變化等永續問題的挑戰。 　　微型繁殖（Micropropagation）是一種能透過植物組織培養幼小植株的繁殖技術，與目前可用的方法相比，組織培養技術能以更快的速度提供種植材料，其成本非常低，且不受時間和季節限制，具有能在短時間內從單個細胞、組織或外植體（explant，植物組織培養中作為離體培養材料的器官或組織的片段）生產大量小植株的優點，而該技術目前大多被應用於蘭花和香蕉等作物的繁殖。迄今為止，大多數茶樹組織培養的研究僅在實驗室中成功，而且是使用發芽的種子作為起始材料，由於一些茶樹生根（rooting）和硬化（hardening，植物抵抗寒冷的機制）的技術性問題讓它很難應用於大規模的繁殖，嚴重的污染更使田間採集的茶芽想要運用體外培養再生茶苗變成一項艱巨的挑戰。【延伸閱讀】以次世代人工智慧技術加速孕育抗性作物品系 　　托克萊研究中心的科學家自1990年代初期以來就一直在進行這一相關領域的研究，但直到最近才取得重大突破，新技術的使用能用合理的價格進行商業化茶苗的微型繁殖，而且比傳統方法要快得多，為整個供應鏈的全面轉型提供了可能性。不久前運用這種技術在TTRI園區所種植的茶樹剛滿一周年，它們展現出相當健康的生長狀態，在幾天前才剛修剪了第一批枝枒。托克萊研究中心的主任表示，透過發芽種子或扦插等常規茶樹繁殖方法無法滿足茶園對種植材料日益增長的需求，而提供具有氣候適應能力的優質品種以及創新技術才是確保茶產業可永續發展的關鍵因素。 　　該研究所去年還與AgNext Technologies公司合作，推出了一台結合人工智慧，名為TRAgnext Quali Tea Profiler的嫩葉計數機，被認為是茶產業的重大轉捩點，TRAgnext QTP目前正在研究所進行定點試驗，這將是提高印度茶葉整體品質和標準化所邁出的一大步。

隨著世界人口快速增長，對食物供給的需求也不斷增加，但由於氣候變遷的加劇所造成糧食產量下降的情況，已讓「糧食安全和永續供應」成為全人類必須共同面臨的重要課題。 　　日本豐橋工業大學機械工程系的研究小組運用微流體晶片技術（microfluidic chip technology）開發出一種能提早發現和預防作物疾病的多重基因檢測設備，這項研究的主要目的是在研發一種診斷技術，用來支持高效率且穩定的優質農作物生產，讓即便是沒有特殊專業知識、技能的一般農業生產者，也能以基因的角度，用輕鬆、快速的方式在場域中即時檢測植物病蟲害。新型恆溫式圈環形核酸增幅法（Loop-mediated isothermal amplification，LAMP）是檢測目標核酸（DNA或RAN）的常用診斷方法之一，無需使用昂貴儀器和精準的溫度控制進行PCR分析，在恆定溫度下即可擴增目標基因，因此其在研發方便使用的檢測工具和即時現場診斷方面皆具有相當大的發展潛力。然而一般的LAMP測定法的使用需要專門的知識和技能，而且對於每種目標病毒，皆必須分別準備大量的樣品試劑混合物才能進行操作測試，故在運用上有一定的難度。【延伸閱讀】以植物病毒系統開發多功能抗真菌劑 　　為此研究團隊開發出運用聚二甲基矽氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）製造，約手掌大小的微流體晶片，裝置由五個反應腔室和一個微流體通所道組成並相互連接，期望透過半導體製程技術對植物相關疾病多重遺傳檢測做出貢獻。關於其檢測操作流程，第一步是從患病黃瓜葉中萃取出含有目標病毒的RNA，並以此作為試驗樣品，將樣品和反應試劑混合置入檢測晶片的樣品投入口，樣品和試劑會自動混合並分配到多個反應腔室中，以上動作僅需一次操作即可完成，再來將其放在熱水中加熱，即可在1小時內專一擴增目標核酸，進行快速檢測。而該晶片具有能同時檢測多達四種不同類型植物病毒疾病的能力。 　　這個檢測設備的用途相當廣泛，不僅可以用於農作物病毒疾病的遺傳檢測，還可以應用於橫跨農業、畜牧、漁業、食品工業以及健康醫療，包括人類傳染疾病在內的各領域之遺傳診斷。研究團隊表示未來還計畫進一步開發能夠同時診斷四種不同黃瓜病毒加上四種害蟲所引起共八種植物相關疾病的即時檢測設備，不僅如此，它還可以自由改變檢測設備上的目標病毒，以滿足不同需求。

大多數的乳牛在過去50年間待在幾乎沒有翻新而且有隔間的牛舍中生活，大空間的牛舍花費昂貴，也可能會導致汙染排放增加，對環境的影響也較為劇烈。隨著人們對動物福利的關注和氣候變遷的加劇，未來牛舍的設計會更加著重考慮乳牛的自然行為、氣候調節、減少污染排放、廢液重複使用、肥料品質和資本利用效益等因素，而上述因素之間都是相互連結的，科學家認為這就是平衡各個問題的關鍵點。 　　這個由荷蘭瓦赫寧恩大學暨研究中心畜牧研究所的科學家團隊主導，接受歐盟Horizon 2020資助的ERA-NET SusAn研究計畫，其所設計的Freestall牛舍是以改善動物健康為目的為乳牛提供足夠的活動空間，在減少氨氣排放的同時，還能延長牛的壽命，在沒有隔間的牛舍中，可以躺下空間約是原本的四倍，如果將母牛全天候放牧，該空間還可應用於園藝或飼養豬隻、家禽，成為多功能的建築物。再來的設計重點是運用能將排泄物分離為糞便和尿液的地板以及牛隻使用廁所的設置，不但可以降低汙染排放量，還更精確地幫牧場和耕地施肥，而利用木片、木削、象草或海草作為牛舍的墊料則可生產出有機含量較高的肥料，以供應牧場使用。【延伸閱讀】健全雞蛋產銷體系之精進策略—談建立雞蛋集貨中心經營模式 　　研究員還計畫結合Multi climate氣候調節系统，參考其透過結合通風、加濕、除濕、加熱和冷卻等功能的控制系統之概念，能在溫室中創造出精準的氣候與蒐集牛舍中所產生的氣體的概念，並將其透過墊料吹散，將自由走道區域拿來作為生物過濾器使用。 　　整個計畫除了一些技術性問題有待克服之外，其中最主要的挑戰還是將牛舍包含在整個系統之中，因為其運作模式會直接影響到操作鏈和肥料儲存與利用方式，而這些皆必須符合自然管理、封閉週期等社會所提倡的價值觀點。研究人員認為，現今已存有許多能減少牛舍汙染排放的技術可以供人利用，而計畫結合牛舍系統和創新技術是期望透過為動物提供更多物理活動空間，幫助農民和動物創造雙贏的局面。

2018年的4月，Meiwa Pax集團為因應南海海溝大地震的災害，推動企業持續營運計劃（business continuity plan, BCP），於鳥取市設立Meiwa Sansho公司，並於今（2020）年4月在Meiwa Sansho公司距離15公里處的鹿野溫泉附近建置草莓專門栽植的Meiwa Farm HYBRID。 　　今年會先完成一棟草莓栽植溫室與育苗室，並且於冬季正式銷售，同時也規劃2023年將會再擴增6棟草莓栽植溫室與一棟育苗室，農場總面積將來到6600平方公尺（7棟溫室為5200平方公尺、2棟育苗室為1400平方公尺），屆時草莓栽植的成本會來到4.2億日幣。 　　此外，2023年的年產量預估將達到30噸，年銷售額將來到3,500萬日幣，再隨著生產效率提高，生產量也隨之升高，年銷售額可望達到4,600萬日幣。 品種改良與栽植示範，將新品種草莓提高商業價值 　　鳥取當地栽植的草莓品種以口感偏軟嫩、不易運輸的章姬（あきひめ）為眾， 為此，鳥取縣園藝試驗場育出具硬果特質的草莓，並於2018年10月完成品種註冊，這款草莓的口感帶有獨特的香氣，甜度與酸度也兼具平衡。 　　鳥取縣也制定新品種草莓的種植推廣方案，並於2019年的財政規劃上追加2,000萬做為推廣費用，同年秋季開始以溫泉水作為智慧農業栽植試驗材料，當地農民與Meiwa Pax集團也參與這次示範栽植計畫，同時也決定將此農業項目推向事業化。【延伸閱讀】產官學攜手開發最新技術打造最TOP智慧農業與智慧城市 　　草莓園栽植的健康苗通常是挑選健康的走蔓，再培養成繁殖母株，待走蔓長出並固定成株，此時草莓在土壤間就有冠部與根系兩個部分，因日本為溫帶地區，四季分明，當地草莓栽植過程中遭逢冬季低溫之際，會使用煤油或柴油進行加熱來控制草莓生長環境的溫度，此刻若引入鹿野40度溫泉水與地下水相混，讓草莓冠部與根系保持生長最適溫度，除了能代替燃油、降低成本，此方法也能用有效促使草莓生長。 使用ICT技術，簡化草莓種植 　　感測器可量測土壤與溫室內部的溫度、濕度與日照時數，同時也使用可以管控草莓根部與溫室溫度的環控設施，妥善運用從感測器中所累積的草莓生長數據記錄來生產生產最優質的草莓，是Meiwa Pax集團最大的目標。 　　而草莓生長過程中的溫、濕度等數據，也可在平板電腦上一覽無遺，妥善管理，即使農民不在溫室內，也可以透過網路攝影機確認溫室狀況，遠端操控溫室窗的開關調節內部日照。 　　溫泉草莓的販售則由鳥取當地的貿易公司拓展銷售管道。儘管遭逢COVID-19的影響，銷售的進度目前暫時停擺，但在今年春季與營運鳥取至東京或大阪的高速巴士業者進行草莓運送的業務合作，將Meiwa Farm的溫泉草莓送至東京與大阪，並與知名甜點店一起開發合作，推出相關產品。

西葫蘆（又稱夏季南瓜、美國南瓜和櫛瓜等）與印度南瓜（又稱冬季南瓜和金瓜等）在美國全州皆有商業化種植，特別是在佛羅里達州的東南和西南部。根據美國農業部國家農業統計局的數據，2019年佛羅里達州收成產值3,540萬美元的南瓜，然而全世界普遍存在的白粉病會導致南瓜產量降低。植株高密度種植且生長於潮濕陰涼環境時，易被甜瓜白粉病菌(Podosphaera xanthii )感染，其主要先感染較成熟的葉片，使葉片出白斑點或灰色塗層，但這些成熟的葉片通常被其他新葉覆蓋，導致南瓜早期受感染時不易診斷出來，該疾病會迅速蔓延，當上部突出的葉子也產生白色發霉的斑點時，要阻止疾病的散播已變得相當困難了。因此，佛羅里達大學開發出一種人工智慧來及早發現疾病的方法，提供種植西葫蘆的農民即時管控這種疾病的機會，相關研究發表於「Biosystems Engineering」期刊。【延伸閱讀】以色列五大農業創新技術使農場更加智慧化 　　在這項研究中，UF/IFAS研究人員研究人員需先找到最佳偵測早期白粉病（葉片無症狀或早期表現狀態）的光譜波長，接著將感測系統連結在無人機上，收集田野與UF / IFAS西南佛羅里達研究和教育中心的西葫蘆白粉病光譜數據，最後再利用機器學習（machine learning）進行影像與光譜反射率分析，其學習的方式是以徑向基底函數（Radial basis function）作為演算法，將學習的參數以距離公式進行非線性換算並分類出不同時期的病灶，該技術的特點是能夠建立數學模型而不需人工編輯特定程式，因此，學習機械模型可從光譜數據中「學習」檢測白粉病以辨別不同時期的症狀。 　　UF / IFAS農業與生物工程學助理教授Yiannis Ampatzidis表示：疾病會改變葉片的特性並影響葉片在可見光譜外的光反射的區域，而這些變化是人類無法直接看見的。試驗結果發現來自田野患病早期與晚期的樣本，其各別的檢測率為89%與96%，來自實驗室無症狀與患病晚期的樣本，檢測率則各為82%與99%。透過這項技術來及早檢測健康問題，其病源體數量相對較低，就可盡早處理以獲得控制疾病的最佳機會，同時也降低噴灑化學藥劑，進而提高作物產量並減少損失。