日本政府於未來投資會議中，決議「2025年起全面實現全國農業數據化」的目標，因此NTT東日本、NTT 農業技術有限公司（NTTアグリテクノロジー，後文簡稱NTT農業技術）與農研機構開始投入農業智慧化之相關領域。 　　農業曾經是日本的核心產業，如今卻面臨勞動人口嚴重不足的情況，根據1985年的行業從事人口統計資料中，日本農業勞動人口約莫為350萬人，而2018年僅剩於168萬人，許多農民面臨著未來農業接續人力不足、極端氣候下如何穩定農作生產，以及農產品如何提高獲利等問題，相同地，政府也面對著閒置農地面積日漸擴大、農耕技術傳承、農產品品質標準化、建立農產品品牌等挑戰。 　　因應此兩種面向的問題與挑戰，日本政府遂提出了社會5.0（Society 5.0），透過虛實整合，解決社會問題與促進經濟發展，但如何將「虛」與「實」透過數據彙整與分析，導入農業場域的實際應用。 一、NARO與NTT東日本共同合作，從日本各地展開「正式試驗」的具體內容？ 　　NARO、NTT東日本雙方於今（2020）年2月19日簽署合作協議，期望2021年能夠開啟農業數據化的施行。在施行之前，示範計畫內四個縣市的公立農業試驗研究機構（岩手縣農業技術研究中心、群馬縣農業技術研究中心、長野縣果樹實驗所、山梨縣果樹實驗所）聯袂當地農民一起進行農業數據化的實際操作研究。長野縣與山梨縣主要試驗的計畫項目為擴大農業新進從業人口的規模、支援農產品出口相關事務；另一方面，岩手縣與群馬縣則選定高單價葡萄品種—晴王麝香葡萄為標的，提升栽植該作物的農民數與精進其栽植技術。 　　在研究計畫施行的過程中，NARO將組織所持有的栽培技術手冊，從紙本轉為雲端共享；此外，農田內裝載感測器，獲取作物栽植過程中的溫度、濕度、日照、土壤含水量等數據資料，而這些資料也會同步顯示在農民的平板電腦中，以便於農民能夠即時觀看，確切掌握田間作物的生長狀況。舉例來說，以栽培技術手冊中的內容與田間作物生長數據做為比對設定，並且設定各構面的參數，如果參照農地環境條件與NARO栽培技術手冊的內容進行交叉比對，進而設定農作物最適生產的各種環境參數，倘若田間的感測器測量到的農地環境參數已屆臨或超過原先設定的數值，則會藉由電子郵件通知農民相關的預警訊息。 　　目前NARO已建置富士蘋果、幸水梨等100多項作物的栽培技術手冊，對於已導入物聯網的農民可以實際靈活運用這些珍貴作物栽植資訊，可大幅減少農民摸索階段的損耗與成本負擔。 　　NTT東日本的副社長對於日本農業數位創新極具信心，藉由整合地方農業即戰力、數位化、5G在地化，成功勢在必行；而NARO理事長也認同此說法，NARO與NTT東日本、NTT農業技術有限公司致力開發農業IT，2025年的日本實現農業數據化是很有機會的。【延伸閱讀】歐盟未來的網絡農場將利用蜂群演算法的無人機、機器人和感測器來幫助農事測量 二、彈性使用網路技術是農業物聯網重要環節，未來5G的可能性正在蔓延中 　　此次的計畫是希望能為日本農民提供IT解決方案、穩定生產等相關可執行策略，對於輔加入計畫而未對智慧農業沒那麼熟悉的農民、想要挑戰具高經濟價值作物的農民，也能提供一定程度的技術支援，期望未來能夠完成「傳承不同地區的栽培技術」、「提升產地品牌價值」之目標。 　　關於栽培技術手冊的內容，為因應在地需求，NARO也持續修正內容，並且新增作物種類；對此，這些已數據化的栽培技術手冊該如何與即時的氣象數據、農業資訊共享平台（WAGRI）公開數據做結合，並且能直觀性呈現，NTT農業技術有限公司正與日本國內其他企業合作並導入解決方案，將蒐集到的農業數據做出多面向的應用，徹底實現數據驅動實現農業轉型目標。 　　除了上述的雲端應用與紙本資料數位化，網路環境能否持續穩定也是此計畫可行性的關鍵要素，例如：安裝於田間的物聯網裝置的網路環境則是採用採用各種技術的靈活設計。 　　以LPWAN（Low-Power Wide-Area Network，中文為：低功率廣域網路）為例，如果農場與住家相鄰，可以使用無線LAN，儘管有點大材小用，但如果是連接無人曳引機、蒐集與分析田間作物3D圖像、實際應用自動收穫機器人、搬運農作物自動化，甚至是考量到未來物聯網設備的持續擴充，在地5G化就非常有用，能將5G的效用盡數發揮，也不必擔心未來頻寬不足的問題。 　　計畫的施行主要是數據活用技術，若能充分利用所以技術與資源，並且連結農民與消費者之間的食品價值鏈，便可以提升農民所得，讓大眾更願意持續將資源投入數位轉型中。 　　在技術開發的同時，提升農民使用IT的能力也是非常重要，需要大眾共同參與培養，並將農業數位轉型進一步推廣出去，農林水產省也對實際導入與應用的議題進行農業政策研究討論。 　　未來，NTT東日本與日本農協（Japan Agricultural Cooperatives, JA）也將針對農業領域的需求執行調查工作，支援相關議題計畫，並提供以網路為主的設備和服務；NTT農業技術有限公司以地方政府、JA與農民為對象，在各地方推廣「農業數位轉型」的專案，並將計畫逐步導入實作；NARO則是提供栽培技術手冊與栽種技術建議。如果能夠為全國各地的農民提供必要的解決方案，同時又能穩定種植的話，就有機會進一步改善青農短缺、收入不穩定、農地減少等問題。 　　「數據驅動的農業」是否真的能夠落實，日本的政府、企業、農民、學研單位一起努力著，2025年的日本政府是否能讓所有農戶數據化？我們拭目以待。

2020年在非洲國家，如肯亞和索馬利亞，爆發50年來最嚴重的蝗災。過去兩年中，極端氣候和氣候變遷被認為是造成炎熱與潮溼環境的原因，使其有利於蝗蟲大量繁殖。根據估計，一群沙漠飛蝗平均一天吃掉約2,500人的糧食，以至於影響貧窮農民的生計，並增加了本已相當脆弱地區的飢餓風險。雖然處理蝗蟲侵襲並控制蝗蟲群不容易，但是可藉由現代技術，如超級電腦和無人機的輔助以解決該問題。 超級電腦：預測蝗蟲群的發生和運動 　　蝗蟲群每天最多移動150公里，因此難以從地面上監控移動路徑。根據這項問題，來自英國資助肯亞的超級電腦即可解決，其使用衛星數據來追蹤蝗蟲群的動態，可得知如衣索比亞和索馬利亞的營養與成熟期作物（高粱及玉米）受到最嚴重破壞。除此之外，這項追蹤蝗蟲技術還有預測多種天氣條件的功能，如大風、降雨和濕度，因此可預測出蝗蟲群下個目的地。英國國際發展部部長—Anne-Marie Trevelyan表示隨著溫度升高和旋風的增加促使了這些侵擾，英國正加緊幫助這些脆弱的地區以應對氣候變遷造成的災難性影響。此外，英國向聯合國呼籲提供500萬英鎊以幫助脆弱的地區，如肯亞、索馬利亞、衣索比亞、蘇丹、南蘇丹、厄利垂亞、吉布地和坦尚尼亞，使其能受惠於超級電腦，從而保護78,000公頃的土地。 無人機：在田間追踪和噴灑蝗蟲群 　　無人機在監視蝗蟲群及潛在覓食場域中發揮關鍵作用，其中，固定翼無人機是用以監視或發現新契機的理想選擇，旋翼無人機則用來空中定點拍照或噴灑農藥。然而，旋翼無人機因需有承載專門噴灑大量農藥的能力而導致噴灑範圍受到限制，且當無人機航行在密集的蝗蟲群時，其螺旋槳易受到損害。儘管無人機仍有改善的空間，但已是不可或缺的工具，印度民航部於2020年授予農業和農民福利部「有條件豁免」之命令，即可使用無人機對抗蝗蟲，另外，也利用車輛與直升機來噴灑農藥以展開反蝗蟲行動。報導指出，印度受蝗災影響的地區，如拉加斯坦邦、旁遮普邦，甚至部分的中央邦皆受惠於無人機的使用，其可噴灑於高大的樹木及其他人們難以進入的地區，此方法比傳統防禦的方法—敲擊板子製造噪音來得有效率。另外，中國農業農村部捐贈了12架DJI設計的T16高科技農用無人機，其也加入對抗巴基斯坦邊境的沙漠飛蝗行動。該無人機每小時可噴灑殺蟲劑於10公頃農田中，這較標準版的旋翼無人機要多，且操作人員無需在現場即可同時控制五台無人機。【延伸閱讀】將大黃蜂變成無人機的新技術 　　農藥的使用始終涉及健康和永續性的問題，巴基斯坦近期發起了有機蝗蟲防治計畫，即以每公斤20盧比（等同於12美分）的價格讓人民在夜間收集昆蟲以獲得報酬，並將捕獲之昆蟲交給巴基斯坦最大的動物飼料製造商Hi-Tech Feeds，以取代雞飼料中10%的大豆，因此，使用昆蟲於動物飼料中呈增長的趨勢。然而，根據預測，第二波蝗災造成的衝擊恐將更大，因此，東非、中東和西南亞地區的國家都處於高度戒備狀態。若氣候變遷使蝗災變成新常態性問題，那麼人們勢必需要科技與更多的方法來控制種群並保護世界上寶貴的糧食供應端。

現今，食品詐欺犯發現了許多欺騙消費者的方法，如把廉價的馬肉當作牛肉販售、將一般的蘋果標示為有機蘋果或一般油品標示特級初榨橄欖油等，其對於生產昂貴食品的製造商而言非常不利，一旦消費者受到欺騙，他們將會猶豫購買價格高昂的食品。另外，傳統檢測需在實驗室進行且相當耗時，通常花費幾天甚至幾週檢驗來自農場、屠宰場和商場中的樣本是否含有農藥或抗生素。然而，當檢驗結果出爐時，這些商品已經被售出和食用了。 　　因此，為解決這些問題，荷蘭瓦赫寧恩大學分析化學教授Nielen的研究團隊正進行「FoodSmartphone」計畫，目標開發出新的快速檢測和追蹤科技以助於扭轉這樣的局面，並且提升此技術的應用層面，如從食品檢驗員到卡車司機、零售商和消費者皆可使用，期望在食品監控體系創造出根本性的改變，下列將說明研究團隊著手的項目。 檢測 　　研究團隊正開發出一種能夠連接上智慧型手機的裝置，該裝置可用來檢測食品中是否有過敏原和農藥、判定是否為有機產品及安全性。而另一種手持式檢驗技術尚在開發，當越來越多人進行食品檢測，其將會獲得更多準確的數據。如此一來，政府和業界更能精確地知道食物鏈中出問題的環節並盡速處理，然而，當越來越多食品檢測技術出現在市場上時，政府和業者勢必需回覆來自社群媒體和一般媒體提出的問題，如非專業人士進行檢測食品所得到的錯誤結果，但是這樣易造成人們對食品檢測與監控產生不信任，為防止該狀況的產生，其中一種方法是透過指定的機構判定智慧手機檢測的品質。【延伸閱讀】VeChain幫助Marumo部署第一個日本茶產品區塊鏈 預測 　　其他研究人員也著手於大數據演算法的測試，藉以了解對食品詐欺的預測能力。他們監測潛在的食品詐騙因素，包括作物收成規模、氣候、政治局勢、食品市場和產品價值，分析這些因素可協助預測詐欺犯最有可能瞄準食品鏈中哪個部分，如啤酒廠為了避免穀物發霉的風險，需根據氣候狀況購買世界各地的大麥和麥芽，這意味著食品詐欺犯可利用原產國來誤導買家。因此，開發出的系統必須相當熟悉全球食品供應鏈才可預測任一年中最脆弱的部分，期望食品安全和反詐欺機構能夠在未來三年內開始使用這種演算技術。 可追溯性 　　以橄欖油為例，Oleum計畫正開發出解決歐盟農業詐欺—食品假冒的問題，不合格的橄欖油可能會被誤標為特級冷壓橄欖油、與其他植物油混用或假冒為原產國。根據國際橄欖理事會的資料顯示，來自義大利的特級冷壓橄欖油每公斤要價340歐元，西班牙則為197歐元。因此，可追溯性和區塊鏈技術能對於油品從橄欖樹到銷售之間的追蹤及實驗室檢驗的品質資訊而言是非常重要的。波隆那大學食品科學與科技教授—Tullia Gallina Toschi表示保持良好聲譽對於消費者的信心很重要，因此需要國際認可的方法及標準來檢測橄欖油的真偽，許多國家都有自己對橄欖油管控的方式與規範，不同方法檢驗相同橄欖油而得到不同結果，那麼消費者就會對該產品失去信任。因此，除了需與誠實的生產者共同商定統一的方法外，也得和這些國家共同協調，使消費者能夠從標籤上檢查產品的驗證與品質。現今，歐洲正研究完整的可追溯模型，其對於區塊鏈策略的訂定極為重要，期望能夠在未來十年推廣於國際中。

近年來大眾對動物福利（animal welfare）的關注，增加了許多能讓家禽自由活動的養雞場，儘管提高了雞的生活品質，但放養的雞隻仍會受到害蟲侵擾，當前雞蛋銷售趨勢是推崇所謂的無籠飼養（cage-free），但這並不一定代表雞身上沒有寄生蟲。來自加州大學河濱分校（University of California, Riverside, UCR）的昆蟲學家特別關注於北方禽蟎（northern fowl mite，Ornithonyssus sylviarum ）對家禽的影響，它住在母雞的羽毛裡並以雞血為食，而禽蟎的寄生會讓家禽感到非常不舒服，同時引起瘙癢等免疫反應。為了幫助農民即時發現蟎蟲感染，並防止染病家禽產蛋量減少，這個研究小組結合了電腦科學家和生物學家的專業能力，建立了一個全新的檢測系統，而使用這個暱稱為「雞的智能穿戴」（fitbits原是美國第三大穿戴式智慧型手錶製造公司，於2019年11月被Google收購）的穿戴式感測器，可以檢測出影響家禽健康並造成生產者嚴重經濟損失的寄生蟲。 　　為了設計他們的檢測系統，研究團隊首先鑑別出了與家禽福祉緊密相關的三項雞隻主要行為：啄食、整理羽毛和沙浴，並假設會在感染雞隻身上發現整理羽毛和用沙子洗澡等行為大幅增加，因為這些舉動可以幫助它們維持羽毛的清潔，而研究人員會將運動感測器放在小小的「背包」中，讓雞隻可以穿戴而不會感到不適。UCR的電腦科學研究人員表示，量化家禽的行為並不像測量人類步行那樣簡單，因為它不怎麼規律，為了訓練電腦識別家禽行為，他們用建立了一套演算法，而這個演算法考慮了感測器數據圖表上的形狀以及其平均、最大值等數值特徵，現有大多數演算法並不能同時利用兩者，兩種方法的結合能大幅提高數據的準確性，而這正是對雞隻健康做出正確決策的關鍵。【延伸閱讀】人性化界面與小型農業感測器之應用 　　該研究中的雞隻群體確實遭受蟎蟲侵擾，而研究小組認為與其清潔行為的增加有相互關聯，雞隻透過治療並痊癒後，數據顯示出整理羽毛和沙浴的數值恢復到正常水準。這些實驗結果可以讓飼養者知道什麼時候該檢查他們的家禽是否被寄生，此外這套工具還可以用來監測家禽對於環境或飲食中任何變化的反應。

球蟲病是一種腸道疾病，會影響不同種類的動物。它抑制了動物營養物質的吸收和生長，易導致其死亡，進而使畜牧業造成經濟損失。為了抵抗這種病害，開發了抗球蟲藥等抗生素，雖然這些抗生素可有效治療球蟲病，但當其於動物源性食品（Animal Derived Food）中含量過高時，易導致人類心血管疾病。 　　據報導，西班牙科爾多瓦大學超分子分析化學研究小組開發了一種新方法，可從動物源性食品中萃取和檢測有害物質。此方法只需於實驗室中進行一個清洗樣品的步驟，即可管控食品品質。這項研究的首席研究員Soledad González表示，該程序能夠從歐盟立法規定的所有動物源性食品中同時萃取出天然來源的離子載體抗生素。 　　具體來說，該方法使用稱為SUPRAS的超分子無毒溶劑，其具有提高萃取物的選擇性和性能的高容量，進而降低了生產成本。González指出，這類溶劑可同時萃取抗生素殘留物且以一步驟清洗樣品，與實驗室其他廣泛使用的常規技術相比，它使用的有機溶劑量較少，是一種低成本、具環保的方法。【延伸閱讀】新型複合材料可幫助減少食源性疾病發生 　　將新方法應用於雞蛋、牛奶和肉（肝、腎、肌肉和脂肪）等不同產品後，已驗證檢出遠低於法定限度，證明該程序可用於食品品質管控實驗室。González表示，該方法已根據歐洲第2002/657/EC號指令進行了驗證，且針對於動物源性產品中存在的殘留物制定了規範，因此可將其納入實驗室的常規檢驗中。

2019年11月20至22日於東京進行為期三日的農業最新成果展示會與全國智慧農業高峰會（後續簡稱智農高峰會）兩場次活動，約莫有3萬六千人參與活動，其中智農高峰會係發表智慧農業試驗計畫全國69個試驗地區的內容，並邀請主要執行代表於會中進行發表與報告，從這幾日的會議與展示會中，悉知過往認為難以實現的創新技術，因計畫支持下，逐漸看見研究曙光，可望能為當地提升生產作業效率與生產品質等效益。 　　智慧農業試驗計畫的推行人為日本農林水產省技術會議事務所研究推廣課福島一課長，計畫推動初期，全國各地共徵得252件申請案，其中通過審查僅69件，這69件計畫將成為日本智慧農業的標竿，過程中與相關業者的交流與過程經驗分享是非常重要的。 　　成果發表最主要的目的是讓國人快速理解智慧農業在日本各地因應環境之實際應用，若僅是盲目引進IT（information technology）設備也只是造成機械應用率低迷，無法發揮。舉過往經驗來說，大面積耕作的農地可透過自動曳引機提升農業產值，但對於位處丘陵地的農民，待解決的問題是田間雜草，故丘陵地勢或農地崎嶇處發展智慧農業的最佳方案在於如何輕鬆除去農田內的雜草，這就是兩地的異處，了解並能克服當地難題才是發揮智慧化的所在之處。 　　在2019年的智農高峰會與發表會都有相同的轉變—與會人員不僅限於過往的農場經營者、農機具製造商、農業研究人員，也有越來越多IT產業的製造與租賃的廠商、保險公司與評估管理的地方金融機構等單位參展。若能透過此次計畫與展場將不同產業串連，形成新型態服務鏈，把智慧農業的限縮框架打破；同時也希望能將新知識與已熟知的技能傳承給青農，讓農業基礎更加堅定。 「高產量、出口、低成本」的大規模稻作耕作面積的經營模式 一、岐阜縣 　　岐阜縣瑞穗市的巢南農業協會將轄下的164公頃的農田劃分為三個區塊，以低成本稻米出口生產模式，進行智慧農業輪作系統，規劃三年內輪種五種作物： ①    稻米「みつひかり」→ ②稻米「にじのきらめき」→ ③小麥「タマイズミ」→ ④稻米「ハツシモ」→ ⑤小麥「タマイズミ」 　　這樣的輪作是應用小麥與水稻的品種特性，みつひかり是一種產量豐碩的雜交水稻，而にじのきらめき具有耐高溫與抗倒伏的特性，ハツシモ是岐阜縣的特有品牌的品種稻米，常作為高品質的壽司米，而這三種稻米均為主要出口的品種。此外，タマイズミ小麥則是作為麵包或麵條的原料。 　　在示範點劃分26公頃的土地全面使用智能技術，並將土地使用率發揮至最大化，於此地施行下列試驗： 農場生產數據管理技術「AgriNote」（アグリノート）； 自動化無人曳引機； 直線式水稻插秧機； 農田水利管理系統； 無人機噴灑農藥； 輔助功能聯合收割機； 智能乾燥加工系統，即使在偏遠區域都沒使用平板電腦檢視乾燥狀態；  V槽溝耕土機，可於田間挖出深V型細溝，直接灑播種子進行栽種。 　　為了實現26公頃農田能在3年內輪作5種作物，在規劃中需要新增2名新社員，但現有的15名農業合作社社員也能發揮智慧農業的功能，若有直線式水稻插秧機設備，即使不具水稻種植經驗者也能夠從事水稻種植的工作，若農田條件係土壤不平，也可以使用GPS定位系統進行播種等農務事宜。 　　而岐阜縣會想要開展智慧農業的示範試驗，其主因為若擴大農場耕作規模，對於整體農場收入的效益就會降低，因此，藉由智慧農業的發展能夠在不增加過多成本增加產量；此外，未來也打算規畫擴大規模與管理稻米種植場域以及提高稻米產量，將營業規模種移至出口，也可將國內稻米消費量趨減的影響降至營運可承受的風險。自2019年起，第一年度計畫執行效益，農場稻米收割量大幅提升至186公噸，超過出口契約120公噸，雖然2020年春季的生產成本尚未估算出，但期許能將每單位的生產成本從9,000日圓/60公斤降低至7,000日圓/60公斤（日本國產稻米平均為12,000日圓/60公斤）。 二、兵庫縣 　　日本農業耕地面積與農場總數有40%在丘陵地，而兵庫縣養父市農田多以梯田為主，這裡的示範區也引進智慧農業技術，期望可達到省工、產量提高的效益。與其他計畫相同，也引進自動化無人曳引機與直線式水稻插秧機協助水稻種植，但最具效益的智慧農業機械為無限遠距除草機。 　　水稻種植過程中，需要不斷進行除草作業，但在梯田、地面坡度40度以上的斜坡農田進行除草是難以執行的，這也造成青農民難以入門以及高齡農民退出農業的主因。因此運用捷克製造的無線遠距除草機，因為其底盤材質堅硬，儘管在斜坡上也能完善地發會功能，平常農民一人進行除草作業需耗費半日的作業時間，但使用無線遠距除草機僅需45分鐘即可完成；而因為是遠距操作，農民在進行除草作業也無須親臨現場。此外，再搭配無人機噴灑農藥，農民也毋須稻田裡工作，只要在視線良好的地區操作無人機即可。 　　兵庫縣參與智慧農業試驗計畫最主要的目的為提升產量，兵庫縣平均產量為10公頃可收420公斤的清酒原料米，而計畫目標是希望將能座（のうざ）的清酒原料米產值從316公斤提升至400公斤，並且減少13%的生產成本，食用的特等米也是產量提升的重要目標之一。 　　兵庫縣養父市於2014年被定位為指定試驗區域，並設立13間農企業，希望能將休耕地復耕，而智慧農業試驗計畫為地方帶來的效益不僅於稻米產量資加，更是實現地方創生，更具特別意涵。未來也計畫與農研機構（NARO）合作，放寬區域管制並持續發展丘陵地的智慧農業。【延伸閱讀】在資訊科技領航下的21世紀永續農業 三、岩手縣 　　前面介紹的智慧農業實際案例，皆以稻田主主體的設備應用，然而蔬菜栽植的部分，智慧農業也能發揮相當大的影響力，位於岩手縣的岩手郡的And Farm農企業也是智慧農業示範標竿，主要係以丘陵地區的蔬菜輪作栽植的智慧農業一條龍系統，其特色為省力、提高產值。 　　除了使用自動化無人曳引機與無人機噴灑農藥以外，也運用無人機監視系統觀看蔬菜生長狀況，以及協助農民採收、搬運的輔助衣，其中以自動化無人曳引機的定位精準性、效能與準確操作的功能最讓該農企業社員最感到訝異。 　　自動化無人曳引機的定位功能誤差僅2公分，因此在播種時可記錄定位的數據，目前以甘藍、蘿蔔、山藥進行智慧化試驗。山藥的生長特性是會在種植位置直接往下生長，但生長過程中難免會有些為偏移，若在使用機器採收時，容易因為偏離定位而致使山藥受損，倘若能將誤差值控制在2公分內，則可降低山藥損傷的的機率，而蘿蔔的採收原理亦是如此。 　　此外，高麗菜苗栽種之際，就算已經除去農田的雜草，仍是相當耗費人力，若能將栽植定點的誤差降低於2公分的範疇是可以提升效率的，也可以用最少的農藥用量除去田間雜草，毋須過多人力，能確切提升效率。即使使用無人機施肥，只要定位數據精準，施肥一次即可，也能省下不必要的資源浪費。 　　And Farm農企業農地面積約莫90公頃，社員包含國外實習生總共23名，是岩手縣大規模的農企業，但因為旱作與水稻耕作皆屬大規模農耕，一旦耕種面積過大容易無法兼顧而產量失衡，因此農企業的業主對於未來的營運模式，決定採用智慧農業，除了可精準定位外，在栽植過程中的除草、施肥、病蟲害防治的作業都能夠精確的規劃，即使擴大規模也不會降低產量或品質管控難以達標，讓相乘經營的宗旨發揮極致。 　　智慧農業為農地不平坦的岩手縣帶來極大的幫助，作物耕種方面若能正常使用，也能適用於畜牧場。

家禽飼養業一直一來都在尋找可以減少雞隻死亡率、節省時間和金錢，幫助整個產業解決問題的技術，這邊是一些最新家禽相關技術的盤點。 　　來自澳洲圖沃柏南昆士蘭大學（University of Southern Queensland，USQ）的博士正試圖利用機器視覺技術為家禽們謀福利，該技術使用攝影機和人工智慧來識別人眼可能不會注意到的家禽行為模式，目前主要是用來監測雞隻腳部的溫度壓力減少像足墊皮膚炎(footpad dermatitis)等疾病的發生，並預計在未來應用於無人機上以便近距離量測家禽的體重，幫助生產者進行預測並能夠更快地對雞群健康問題實施應對措施，同時節省開銷。 　　而FarmCloud是一家位於葡萄牙里斯本的新創公司，利用其開發的一個名為FarmConnector的隨插即用設備連接家禽養殖企業現有不限廠牌的氣候、生物辨別控制器和感測器，並將訊息整合發送到中央雲端平台，還能在雲端平台上蒐集即時或歷史的數據，這使養殖公司能夠優化飼養流程、減少浪費並增加相關知識。 　　美國密蘇里大學（University of Missouri，MU）和林肯大學(Lincoln University (Oakland)，USA) 的研究人員開發了一種攜帶式且方便使用的感測器，可以用來檢測生鮮或即食的家禽產品中的沙門氏菌和大腸桿菌。目前家禽業使用的檢測細菌方法既耗時又昂貴，除了需要投資購買昂貴的設備和將樣品運送到實驗室之外，實驗結果的產生通常需要24小時至5天不等的時間，而新開發的感測器是運用針對每種細菌開發的特異性抗體和化學聚合物，能給出正、負數值並確定樣品濃度，可以在不到一個小時的時間內檢測到每毫升七個細胞的準確度，而無需對樣本進行培養，而即食產品檢測大約需要耗費七個小時。該感測器目前可適用於三種血清型沙門氏菌和大腸桿菌O157：H7菌株，其適用菌株還在持續增加中，最終目標是將其快速的病原體檢測系統商業化，以應用於家禽產業。【延伸閱讀】人工智慧於農業領域的實務應用有望解決糧食安全問題、彌合數位鴻溝 　　而加拿大安大略省的一家名為BinSentry的新創公司正透過其物聯網（IoT）技術將飼料的測量帶入21世紀，這個技術還獲得了2019年福布斯創新獎(Forbes Innovation Award)的殊榮。該系統使用安裝在飼料桶中的感測器，透過低功率廣域網路將存儲數據發送到雲端，其感測器具有自我清潔功能，並使用太陽作為能量來源，所使用的人工智慧和預測模型軟體可以了解每個養雞場的飼料使用情況，可以使它更有效率地確定何時需要發送飼料訂單。據該公司指稱，這個技術可以透過更高效、更精簡的路線來節省運輸成本，並減少訂購錯誤。 　　目前家禽飼養業仍在不斷發展中，期望透過科技公司及其智慧產品的幫助下，讓該行業可以繼續取得進步。

十足目虹彩病毒(Decapod Iridescent Virus 1，DIV1) 是一種強大的DNA病毒，會導致蝦類大量死亡，特別會在低溫時節影響晚後期蝦苗（late post-larvae）、稚蝦（juvenile）和亞成體（sub-adult）等不同生長時期的蝦子，有可能透過親本蝦的冷凍和活體飼料或是經由沒煮熟的商品傳播，目前感染的兩個主要養殖蝦類物種為白蝦（Litopenaeus vannamei）和草蝦（Penaeus monodon）。 　　Genics是由在澳洲聯邦科學與工業研究組織（Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, CSIRO）裡工作超過20年的研究員所創立，在獲得了相關的技術IP許可後，利用位在澳洲的實驗室作為服務據點，拓展Shrimp MultiPath Xtra的相關業務。Genics的首席執行官表示，Shrimp MultiPath Xtra是一個可以檢測包含DIV-1在內多種水生病原體的蝦類疾病預警系統，能在看到疾病病癥前的2到4週就檢測到病原體的存在。此外他們還提供了一系列教學影片免費教授如何進行組織解剖和樣本採集，利用70％的酒精將樣品運送到澳洲的過程，從世界上大多數地區出發皆僅需要3到4天，而樣品在到達實驗室後可以於一天內完成檢驗並提供結果，快速檢驗流程代表著有足夠的時間能提早應對並實施相關的風險緩解策略，而蝦農還能與專業團隊合作制定相關的健康管理計劃，諸如不與其他蝦池共享網子、增強受影響蝦池周遭的生物安全性、增加曝氣量、降低飼料的使用或是提早規劃收穫等方式，都能有效降低蝦子罹病風險。【延伸閱讀】小型且便於攜帶的高靈敏食品過敏原檢測器 　　Shrimp MultiPath Xtra對於引起高死亡率的蝦類病原體，像是白點症病毒（white spot syndrome virus，WSSV）和DIV-1的檢測，所造成的影響可能是收成季節豐收與完全無法收穫之間的區別，而對於傳染性皮下及造血組織壞死症（Infectious Hypodermal and Hematopoietic Necrosis Virus，IHHNV）這種會影響蝦子成長速度，導致畸型蝦種的疾病，Shrimp MultiPath Xtra僅僅透過減少感染IHHNV的後期蝦苗就能使每公頃土地產值提高多達52,000美金的收入。迄今為止Genics透過這個技術在全球23個國家和地區提供服務，在各地皆擁有忠實客戶，而目前在澳洲占有90％以上的市場。 　　創辦人也提醒蝦農，如果在自己的蝦池中發現DIV-1感染，應該立即將情況提報給有關當局，並從檢驗結果出來的當下，開始嚴格遵守並執行相關的生物安全對策。

印度AgNext Technologies創立的目的是為了讓農業相關企業能夠使用現代科技即時評估產品品質，提高其透明度、採購安全性，並使價值鏈上所有利益相關者（包括：企業、農民和管理機構）的利潤最大化。在過去，農業價值產業鏈中食品的質量和相關的安全測試結果通常需要4到15天才能完成，然而對於食品產業來說，將農產品從生產者移送到終端消費者之間的每天都是關鍵。 　　AgNext的Qualix技術平台結合近紅外光譜（NIR Spectroscopy）能進行即時檢驗並分析各種化學成分，並利用AI影像處理技術評估其物理質量，利用科技改善穀物、香料、藥草和飲料等相關農產品冗長的檢驗方式，以牛奶為例，這個技術能分辨其為天然產物或是人工合成，甚至能辨別成分混雜程度，抑或是在市場門口檢查農產品之農藥殘留和種類，並以此為根據進行分類，都是其應用方式。利用其方便攜帶的設備，除了能有效率的在30秒內於現場獲得檢測報告外，還可以將報告下載到手機上，省去蒐集的麻煩，而其設備便攜、無線、電池供電等特性，免去了多餘的維護成本，零附加支出的特點可能改變食品產業界的遊戲規則。【延伸閱讀】超級電腦顯示最有影響力的農作物參數 　　首席執行官兼創始人表示，由於COVID-19疫情的爆發，印度茶產業面臨了諸多挑戰，而AgNext將借助其AI技術平台並透過人工智慧和電腦視覺技術的輔助讓印度的茶產業重新於國內和全球市場上發光發熱。AgNext與茶葉研究中心（Tea Research Association，TRA）計畫於托克萊（Tocklai）建立一個人工智慧中心，致力加速研發茶產業中的人工智慧和數據分析技術。目前手動對茶葉進行計數和測試的做法相當耗時費力且容易出錯，而錯誤會導致品質參差不齊，並影響產品價格給農民帶來損失。由於現今分析測試大多於實驗室中完成，除了疫情肆虐下大量樣品的運送問題更趨嚴重外，傳統檢測方法有著分析時間長、仰賴專業技術和檢測設備昂貴等缺點。而Qualix技術平台之快速、即時的品質評估方式可現場進行量測，減省大量時間的同時，還能立即提高各種商品貿易及安全參數的可見性。排除技術人員檢測上的誤差後，品質定量將更可靠，透過設備所進行透明化檢測還可以增加買方對賣方的信任，改善雙方關係。將過程數位化後，其透明性可以讓農民得到應當的報酬，購買者可據此進行最佳的採購決策，而消費者則可以享受到具可追溯性且高品質的商品所帶來的諸多好處。

日本農林水產省於2015年訂定「糧食、農業與農村基本計畫」，以科學技術跨領域技術合作，研發農業新技術，革新且提升日本農林水產領域的農業層級，實踐社會5.0（Society 5.0）的目標，進而制定「農業創新研究戰略2020」，並明定以智慧農業、友善環境、生物經濟三大領域作為農業研發標的，進行部會跨域合作農業創新研究戰略，守護日本歷年來的傳統吃食文化與自然環境維護。 　　日本農業面臨從農人數減少、國內市場萎縮、國際政治情勢變化之挑戰，藉此依據糧食、農業與農村基本計畫制訂，振興日本農業與農村為出發點，強化生產基礎、促進農糧、水產、林業製品等農產出口、推展農業國民運動、串聯中央與地方政策等振興策略，提高糧食自給率與保障國內糧食安全。 　　基於「農業創新研究戰略2020」的開展目標，技術科研面向以基礎研究促進技術開發動力，其推動開發軟硬體囊括：人工智慧（artificial intelligence, AI）、物聯網（the internet of things, IoT）、機器人（robot）等，可將這些先進技術實際與農業連結並於農田實際施用，確切落實智慧農業。此外，農產品產銷面，期望滿足日本國內需求並擴大農林水產品年出口額5兆日幣的目標。【延伸閱讀】利用無人機和電腦深度學習幫助澳洲農民達成精準農業之目標 　　（1）智慧農業政策 因應COVID-19，緊急採取智慧農業示範驗證，以解決勞動力不足之問題。 創建智慧農業最新服務平台，以利於新智慧農業相關商業模式措施之實施。 建構新服務商業模式，以利於降低導入成本。為推動此項模式制定「推動智慧農業服務模式培育計畫」(スマート農業推進サービス育成プログラム，名稱暫定) 利用自動化農業機械遠距操作，促使農場間移動與農場間作業，實現兩台以上農機協同作業。 利用智慧機器所蒐集與累積數據，實現AI數位化之智慧農業。 建立一條串聯生產、運輸、加工、消費至出口之間數據的智慧食物價值鏈。有效實現生產和運輸之間鏈結，除符合日本國內外消費者需求的農產品和食品，並大幅降低食物浪費與糧食損失。 　　（2）友善環境 提升再生能源生產效能，以穩定供應農業以及地方所使用。建構地產地消型能源系統，同時提供其他區域能源使用，以助於減少溫室氣體排放做出貢獻。 隨著智慧農業迅速發展、農業機械電氣化、漁船電氣化、燃料電池化以及整體供應鏈低碳化下，促使生產和運輸過程中產生的溫室氣體（greenhouse gas, GHG）排放接近於零。 利用創新技術，降低農田和畜禽的排放量，並將其可視化，以有助於農業和畜牧業產生的甲烷和氧化亞氮的排放量減少。 開發降低與吸收GHG的可視化和量化系統，以及開發可隔離和存儲的藍碳（blue carbon）、生物炭和森林資源利用技術。 利用生物質資源等生物質資源素材之應用，建構低碳型循環社會。 積極利用農業多面向功能之技術（農業綠色基礎設施）研發，以促進減少因氣候變遷所造成的自然災害遭受嚴重破壞。 利用控制和改變微生物機能，建立糧食生產系統，以增進糧食生產和維護全球環境。 　　（3）生物經濟 將個人化基因組資訊鏈結食物數據，作為大數據研究開發之應用。並全面綜合性闡明美味健康的食品。 因應健康狀況與個人體質，提出美味健康的食品之提案，並推將此推展至國內外。藉由相關科學依據和數據，促進飲食健康。 利用民間企業、公設試驗單位與育種家等農業生物據點，以大數據與AI模擬情境連動下育種場域，研發符合國內外需求之育種。 闡明農產品遺傳基因功能，利用虛擬空間將農產品等設計與為利用遺傳資源發揮最大化，並因應環境適應性，快速創造出未來新世代植物。 藉由新生物素材產生，擴大農山村地方資源之應用領域。以有助於創造友善環境新商業模式，提升地方所得、降低二氧化碳排放量，以及農山村地方環境保護。 利用家蠶（silkworm）之機能改善，創造新機能性生物素材與動物醫藥品等經濟生產效益，並取代生物感測與實驗性動物之應用。 應用日本國內遺傳資源與育種技術、生產技術，促進國內生質能源原料供應完全國產化。

儘管素食風氣在西方國家越來越盛行，但全球人類對食用動物性產品的需求仍在持續增長，而動物的飼養通常需要投入大量的蛋白質飼料，未來飼料作物的生產會需要從農業用地中獨立出來，來避免進一步造成砍伐森林轉換成耕地等土地利用變化情形。不論在德國或是全球，昆蟲和微藻的養殖都一個是新興的領域。 　　在食品生產的永續轉變計畫的一項研究中，德國哥廷根大學的研究小組正在探討如何以更永續和被社會認可的方式生產動植物食品，研究員以餵食添加豆粕（大豆提取豆油後得到的副產品）飼料的雞當作控制組，和添加螺旋藻（spirulina）或昆蟲作為主要蛋白質來源飼料的肉雞作為實驗組來比對，並測試了這些蛋白質替代來源是否會改變雞肉的品質，試驗包含觀察動物的生長情況、檢測貨架存放期的雞肉品質和味覺感官品評等相關測試。【延伸閱讀】畜牧業新希望—益生菌Probiotics和溫度馴化 　　他們對132隻雞所進行的實驗分析結果顯示，添加黑水虻（Black Soldier Fly, Hermetia illucens (L.) ）幼蟲粉末和螺旋藻於家禽飼料中並不會對雞肉品質造成負面影響，而利用黑水虻幼蟲粉末餵養生產出來的雞肉與現有的情況相似，用螺旋藻餵養生產的雞肉具有更濃烈的顏色和風味，總結來說，在尋找新的動物飼料蛋白質替代來源時，兩者皆能成為選項，而他們最新的研究成果發表在《糧食與農業科學雜誌》（Journal of the Science of Food and Agriculture, JSFA）上。 　　目前全球微藻生產價格仍然比豆粕昂貴許多，而且大多用來作為生物燃料、動物飼料或供人類食用，而在歐盟，昆蟲僅被授權用於人類食用和魚用飼料，且都必須透過經認證的動物飼料生產流程來製造，在不久的將來可能會批准其在家禽飼料上應用。

現今，全世界的農民使用數位作物模組以預測產量，該模組根據土壤、氣候、作物特性及所需環境與農業管理之數據進行校正和改善預測結果。然而，在某些國家/地區無法免費獲得這些數據，且這種校正的動作要價不斐並耗時。因此，俄羅斯斯科爾科沃科學技術研究所（Skolkovo Institute of Science and Technology，簡稱Skoltech）的研究團隊將農業導入人工智慧原生技術（AI-native），其使用了一種以開放式資源為基礎的模組—MONICA並根據歷史數據與程序模組找出黑鈣土地區不同作物產量的關鍵參數，此外，他們使用Zhores將模組模擬的計算效率從每日1次到每日50萬次。Zhores為俄羅斯第一台專門處理人工智慧相關問題的千兆級高效能超級電腦，該研究發表於2020國際計算科學大會中。【延伸閱讀】結合衛星、超級電腦和深度神經網路分析辨識並提供即時作物類型 　　事實上，土壤在俄羅斯是一個非常複雜的問題，不幸的是，有關土壤性質和作物產量的數據並無發表出來，然而，進行如此精細的模擬計算以呈現出高品質的靈敏度分析是必要的，其有助於理解某些輸入因子如何影響產量的預測，如土壤或肥料的參數。為解決此問題，研究團隊找到了克服此障礙的方法，並建立超級電腦—Zhores。研究團隊使用從2011至2017年俄羅斯黑鈣土地區實驗的田間數據，其包含甜菜、大麥和大豆之季節性輪作，並挑選出六個主要的土壤參數以進行Sobol靈敏性分析（2001年由俄羅斯數學家Ilya Sobol的名字命名）。因此，現在無需耗時且價格較低來模擬所有可能的變因並顯示出最關鍵的參數，同時期望該研究能幫助農民數位化其作物之生長。

橄欖在西班牙南部安達盧西亞的經濟活動中扮演著相當重要的角色，其於瓜達爾基維爾河流域的種植區域相當廣泛，同時也是用水量最大的作物。在面對全球水資源缺乏情形日益險峻的緊要關頭，使用循環再生水儼然已成為一個取代傳統水源的最佳方案，在生物經濟學領域，對其進行的再利用早已成為歐盟戰略行動方針的一環，但由於再生水本身就已經是一種富含營養的載體，因此在管理應用上會更加複雜。而現今農作物的肥料使用大多仰賴農民的栽種經驗，這會導致施用上的不精準和不必要的肥料浪費，過度施肥（通常是氮肥）會對土壤、水和大氣造成負面影響，嚴重時甚至會威脅到整個生態系統的永續。 　　為了解決以上諸多問題，西班牙科爾多瓦大學（University of Cordoba）的水力與灌溉研究小組開發了一個名為Reutivar的Android手機應用程式，該應用程式是依據位於西班牙蒙蒂利亞的先導工場的實際水質數據來進行研發，意旨在為農民和技術人員提供一種方便使用的工具，以利於運用循環再生水灌溉橄欖園的同時進行施肥管理，使農民能夠精確控制、量測灌溉系統中使用的水資源和肥料含量。【延伸閱讀】使用智慧型手機對牛隻進行秤重 　　使用循環再生水施肥能夠同時施用必要的水和肥料，與傳統方法相比具有顯著的優勢，為了達成理想的使用管理，應用程式必須利用許多像是樹木的發育、營養狀況、過去的灌溉記錄甚至是天氣預報等基礎數據進行一系列的複雜運算，除了能夠為用水戶提供灌溉和施肥行程安排，推薦理想的肥料灌溉量之外，也可以減輕氮肥等化學肥料的過度使用，減少對環境的傷害。該手機應用程式已於2019年的灌溉季節進行了測試並在商業場域中應用，採用可調控的灌溉方式在整個季節適當分配有限的資源，不僅帶來了環境效益，還大大的降低用水戶的財務成本。

在拍賣會販售茶葉的傳統始於1679年，倫敦茶葉拍賣會是中國和印度兩國進口茶葉的主要交易點，後來來自世界其他地區的茶，包含斯里蘭卡在內，找到了門路前往倫敦拍賣會。然而在二次世界大戰後，由其他茶葉主要生產國所成立的競爭拍賣會開始出現，因為他們意識到這種方式可以更快速的獲得報酬，所以便開始透過當地的拍賣渠道來運送大量茶葉，而倫敦茶葉拍賣會的重要性逐漸被取代，便於1998年6月29日永久關閉。 　　斯里蘭卡於1883年7月30日所舉辦的第一次茶葉拍賣會是在農產經紀公司Somerville＆Company的辦公室中舉行，這是一次私人的拍賣會，所提供的五樣拍賣品皆沒有售出，儘管開局不順利，但在茶商堅持不懈的努力下，最終嘗試成功，而科倫坡茶葉拍賣會（Colombo Tea Auction，CTA）成了世界上歷史最悠久，也是最早經營單一產地茶葉拍賣的地方。1894年6月18日，斯里蘭卡的可倫坡茶商貿易協會（Colombo Tea Traders Association, CTTA）成立，著手廣泛蒐集在此之前進行的所有非正式茶業拍賣會規則並加以檢視，主要目標是為了監督茶商間的交易，並於1894年11月1日批准了一套茶業公開拍賣的正式規範。從那時候開始，一切都像發條一樣規律運轉，拍賣會一週又一週地進行，價值數百萬盧比的茶葉在拍賣會交易，生產商在拍賣會上販售並交付茶葉後的第七天就會收到全額款項。自1880年至1890年首次製定規範和程序以來，這種做法多年來一直沒有改變，但是COVID-19爆發後首次影響了這項傳統，在斯里蘭卡實施宵禁後，這種茶葉拍賣儀式（即使在內戰最激烈的時候也沒有受到阻礙）也停頓了下來。【延伸閱讀】加利西亞的水產市場數位化計畫 　　茶葉是一種易變質而走味的商品，因此不能將新鮮採摘或加工後的茶存放好幾個月，斯里蘭卡在僧伽羅和泰米爾新年（Sinhala-Tamil New Year，斯里蘭卡的重要節慶）臨近之際爆發了COVID-19，而種植園迫切需要錢來支付15萬名工人的工資和獎金，因此儘管有宵禁，還是必須找到一種舉行CTA的方法，過去曾嘗試對CTA進行數位化改革，但因為種種原因而宣告失敗。隨著時間的流逝，整個行業都處於危險之中，當地原本就與斯里蘭卡茶葉局合作的IT服務供應商CICRA Solutions便開始加快腳步研發，他們解了CTA的作業方式，並在茶葉商的協助下，於一個星期內開發出了小型可用原型機（minimum viable prototype, MVP）。2020年4月5日，舉行了錫蘭茶首次的電子拍賣，得到了茶產業的熱烈回響後，此後所有拍賣都是透過電子拍賣平台進行。

名古屋畜牧業克服COVID-19危機，逆勢成長 　　日本岐阜縣（ぎふけん）的下呂市（げろし）飼養了日本高檔肉牛品種飛驒牛，而此地的佐古牧場飼養約莫350頭肉牛，其肉品也多次榮獲日本和牛最高的A5評價，是下呂市有名的飼養戶之一，牧場除了3公頃的飛驒牛飼養用地，另外也規劃了栽植肉牛飼料的玉米、稻米之23公頃田區，牧場係以循環農業的概念進行永續經營。 四倍的工作效率 　　佐古牧場為了達成上述的循環農業目標，引進了位於大阪與名古屋間的高北農機（TAKAKITA）所製造的壓捆機，操作時，壓捆機駕駛座的前方有個嘴型的設計，倘若在玉米田收割，壓捆機也會將玉米吸入並且將這些植株自動捆壓成桶狀，就會像母雞下蛋般地將捆好的筒狀玉米牧草推綑在田間。 　　以往餵食牛隻的飼料的需半人工處理，牧草切碎後須裝運至大貨車，再運送至倉庫進行壓縮，光是搬運的工作項目，就會耗去許多工作時間與勞力成本；而高北農機的壓捆機一台約莫2,000萬日幣，造價不斐，對於牧場主人工作效率提高了整整四倍，長遠來看，也壓低了其他人事與時間成本，更重要的一點，可以自行製造牧草餵食肉牛，也可確實保障食安控管。 　　高北農機成立於1912年，初期公司專產牛隻於農田中耕出槽溝利於播種的犁器具，後續因應工業化，開啟了農機專業研究。日本國內有兩家壓捆機的製造商，高北農機即是其一，但在農機領域，高北農機雖然也有自動行駛機的產線，但在銷售比例上，以曳引機搭配客戶所需的作業機台為主。因此，高北農機與日本國內其他的曳引機製造大廠，例如：久保田（KUBOTA）、洋馬（YANMAR）彼此間的合作關係更為密切，與久保田、洋馬間的經銷金額佔了四成營業收入（revenue），兩間業者同時也是高北農機的股東之一。 回歸本業創最大收益 　　高北農機於1980年代業績不佳而致使年度營收出現赤字，為解決財務危機，於1986年與製造錄放音機的TANASHIN電機展開合作，進行相關零件組裝與經銷販售，但因為錄放音機逐漸被新的研發機械取代，兩間公司於2009年結束業務合作，高北農機的下一步，即決定了回到農機本業，在農機上創造更多新的價值與生產力。這個決定也讓高北農機有了正向的轉變，2015年完成了東京證券交易所市場第一部（即為日本大型公司股票上市的分部，為主板）的上市、2018年3月的會計年度統計，稅後淨利有6億2千4百萬日幣。 　　隨著世界關注著循環農業，日本從農人數較以往減少且邁入高齡行業，對於提高農業效能又可兼顧農業循環減少資源浪費的想法已然在農業界發酵，農民之間的合作規模也逐漸擴大，佐古牧場所採用的「耕畜共生」也是日本國內的成功案例，為循環農業挹注一股能量。【延伸閱讀】自動式噴霧機於大面積果園的應用 　　此外，日本米食消費力衰退的跡象未見銳減，日本政府也從糧食自給率著手，對於供為飼料用的稻米給予補助申請。但是稻田管理需耗時費力，因此壓捆機的問世所帶來的省工省時效益，倍受市場關注。 但2020年3月的會計年度統計，因2019年遭受颱風侵襲與消費稅上漲的緣由，使得農民對於新型農機的投資意願降低，但日本政府決議於2021年3月的會計年度統計延長農民農機具補助，預估使得新型農機的銷售能有所增長，預計達成近三年的首次獲利目標。 　　高北農機事業多角化經營，善用公司獨步優勢與積極開發綠能相關業務，也從捷太格特（JTEKT）公司承接風力發電的大型軸程製造的相關業務，這項業務為公司銷售收入10%，對於公司的擴展也有部分益處；事業版圖也試圖在中國、韓國、荷蘭等海外市場擴充與爭取，希望公司中長期可成長至營收淨利達100億日幣。 穩健的財務、積極求才與擴大投資 　　高北農機社長表示，日本農業面臨勞動力短缺以及從農人口高齡化的嚴峻情勢，日本政府為了確保國內糧食自給率的觀點出發，推動單一農民擴大耕種面積；也為了吸引農民投入，政府促進農業機械自動化、智慧化以替代農民欠缺的人力與節省時間，高北農機所製造產品也能補上這部分的欠缺，而高北農機推出以果園機械為新主打的自走式施肥機也為公司帶來不少營業額，在日本農業逐漸式微的同時，高北農機的業績也能於這幾年呈現上升趨勢。 　　高北農機的自有資本率已經超過80%，顯示公司體系健全，近年來在人才培訓、設備研發投資，也持續積極進行著。面對2020年的COVID-19疫情，對於高北農機的業績也帶來不小的震盪，與外食產業合作的農民因出貨量漸少，收入銳減，對於新農機設備的投資意願就會降低；也減少了國外參展爭取曝光的機會，但在這樣的逆境下，高北農機仍具信心可以克服，完成年度獲利目標。

德州農工大學AgriLife的一項研究確定了早期免疫的反應步驟，Libo Shan博士表示因發現這種微調的機制，可了解宿主如何辨識微生物成分並快速活化免疫反應，此機制在植物、人類和動物仍保有這樣的現象，藉由接露新方法並有望改善免疫反應，從而為農業與醫學帶來正面影響，如開發治療過敏和免疫缺陷的新點子，因此，對作物、動物和人類健康產生廣泛的影響。該研究受到國家科學基金會與Robert A. Welch的資助並於5/14發表於《自然》科學期刊。 兩種類型的免疫反應 　　人類天生就有能力抵抗各種細菌、病毒與真菌，其屬於免疫防禦的一種，稱為先天性免疫，這類免疫也存在於動、植物中。當細胞偵測到微生物存在時，先天性免疫即在幾分鐘內啟動，幾天後則建立起另一種防禦能力，稱為後天性免疫，而這類防禦機制僅存在於人類與動物中。然而，先天性免疫系統可能作用無效且無法抵抗疾病，或是以不同方式反應過度導致危害身體健康。由於先天性免疫的基因組合對於整個物種來說是保守的，因此研究員利用常用於研究生長與遺傳性質的模式生物–阿拉伯芥進行研究。【延伸閱讀】科學家找出植物關鍵記憶機制 創建一個新典範 　　根據前期研究的線索，研究團隊於阿拉伯芥進行細胞、生化、遺傳和轉基因試驗。試驗結果描繪出阿拉伯芥對細菌感染時的第一步免疫反應，其如同士兵在城牆上注視著敵人，若入侵者發動攻擊，士兵將他們俘虜並像國王報告，這樣的訊號傳遞就是針對即將受到入侵時的第一反應步驟。在阿拉伯芥的細胞中也發生類似的事情，細胞壁上的特殊蛋白會「觀察」到入侵的證據，當這些蛋白偵測到細菌移動時，他們會抓住鞭毛。這些「士兵」會利用不同的方法向細胞核傳遞訊息。最新發現的一種方法是將一種小蛋白–泛素連接到BIK1的信號蛋白上，當信號傳遞到細胞核時，訊息進行解密進而增強細胞壁的防禦力。因此，這種快速的反應能夠使細胞因訊號和細胞能量的轉導，從而改變了代謝作用。 農業和人類應用 　　研究團隊表示這項發現填補了早期信號傳導步驟中的關鍵空白，並探討出快速訊號可能有助於監測人類的免疫反應，為篩選出涉及泛素修飾的靶標藥物奠定了基礎。在農業中，其可幫助植株的育種，以提升各種感染的抵抗力。因此，從農業與人類健康的角度來看，這一發現都具有策略發展的潛力並提供普通科學進步的基礎知識。

氣候變遷透過持續溫度升高和突發性強降雨的環境變化，以及更頻繁發生乾旱、熱浪和過量的降雨的極端氣候影響糧食生產。該糧食系統已經受到氣候變遷的影響，如不斷增長的人口依賴高度集中於稻米、小麥、玉米和大豆四種關鍵作物的生產地點，此外，COVID-19疫情的流行暴露出全球糧食系統的弱點。在本篇文章中，作者研究了多個關鍵作物產區收割失敗可能發生的變化及對社會潛在的經濟影響，其中作者將收成下降定義為關鍵作物年度生產週期減產，並對全球糧食體系有潛在影響的主要產區。 　　全球糧食系統因氣候轉變將變得多脆弱呢？使全球糧食系統因氣候變遷變得脆弱的綜合因素如下： 對少數穀類的依賴性高：人們的飲食高度依賴稻米、小麥、玉米和大豆特定作物，它們幾乎佔全球飲食熱量的一半，其中稻米和小麥各佔19%和18%。 生產地區過度集中：60%的全球糧食主要來自中國、美國、印度、巴西和阿根廷等五個國家，但糧食生產卻集中在各國家的少數地區，例如：根據農業部的數據顯示印度88%的小麥產自該國北部的五個邦，美國61%的玉米產量來自中西部的5個州，這意味著若極端氣候發生在這些地區將影響全球大部分的糧食產量。 進口穀物的依賴性日益增加：依賴這些穀物的人口正持續增加，特別是發展中國家，主因是該國種植穀物具有競爭劣勢，因此從國外進口穀物比國內生產便宜，例如：阿爾及利亞、埃及、墨西哥和沙烏地阿拉伯是穀物的大宗進口國，而中國則是高度依賴大豆進口。 有限的穀物儲存量：穀物儲量會影響糧食系統應對糧食生產短缺的能力，因為它為穀物價格波動提供了緩衝效果，然而，儘管現今儲存量很高，但這樣的儲存量似乎不足以承受巨大衝擊。 2030年穀物減產15%的可能性翻倍，並可能影響全球穀物價格 　　研究分析發現多個糧食產區因極端氣候的問題造成全球作物歉收，如玉米的生理閾值（threshold）約20℃，超過該生理閾值時則造成玉米產量急劇下降；同樣地，乾旱和極端降水（超過季節性降水約0.5公尺）皆造成次優的產量。2019年資料指出，美國中西部為全球生產玉米的其中一個重要產區，夏季溫度升高且春季降雨過多的可能性較高，進而導致歉收的可能性增加，然而小麥主要的產區卻因過多降雨與氣溫偏高而受益。【延伸閱讀】荷蘭與聯合國環境規劃署、日本共同設立因應全球氣候變遷研究中心 　　根據分析結果，全球作物歉收在未來十幾年發生的可能性與嚴重性將會提高，如1998至2017年，每100例案件中就發生1次穀物生產受到超過15%的衝擊，然而，到2030年時，發生這種事件的可能性將會翻倍，表示以2030年為中心的十年間，至少發生一次歉收的機率為18%，而大於10%的收益率衝擊的年概率從6%上升至11%或是10年間的累積概率從46%提升至69%。 　　由於當前的庫存/使用比率僅佔消費量的30%，幾乎不會在一年內消耗完全球糧食，然而過去也曾觸發食品價格暴漲的事件，因此，無法保證糧食產區歉收時不會發生這種狀況。在這份分析中，作者假設糧食產區歉收時，庫存/使用比率會降至20%，即在當年度全球供給量降至15%。在這種情況下，歷史紀錄表明短期內作物價格將100%飆升或更高，更廣泛的來看，這種規模的負面經濟將衝擊到社會、政治動盪、全球衝突提升和恐怖主義的加劇。 決策者已開始建立更具韌性的糧食體系，但尚有更多待執行事務 　　根據過去10年食品價格的浮動，G20（Group of Twenty, 二十國集團）定案一項行動計劃來降低價格的波動。根據這項計畫，本報告提供一系列符合政府、農產貿易商與多邊組織（multilateral organisations）能同時進行的行動方針，如下: 政府：藉由採用短期內過多的庫存可增加長期的糧食價格的彈性，但仍有其他的挑戰，如高庫存量在低價時期會造成資源浪費，另外，當難以從全世界市場上獲得大量的穀物且各國皆有支付保費的風險時，其無法提供立即的效益。因此，政府可考慮增加非食用穀物的運用性，如監管機構可明確的引入生物燃料需求的相關機制。 農產品貿易商： 政府可補助私營部門以鼓勵增加儲藏設施或投資改善運輸基礎設備（例如：鐵路路線和港口），使貿易商可根據此項政策擬定公司的長期性策略，如庫存容量、相關利用性的投資和貿易策略，進而提高35至40%的全球庫存使用率，即可抵消15%的歉收率。 多邊組織：世界銀行和農糧等組織建議考慮建立虛擬儲備，在高糧價時期，增加現貨市場的賣空可能有助於降低價格。然而，這樣僅限於市場反應過度（例如：實施出口禁令）以及沒有實際糧食短缺下起作用，因此，這些組織也可探索出創新機制的設計，以提高私人部門的庫存率。 　　雖然當今世界平均生產的糧食足以滿足不斷增長的人口，然而極端氣候造成糧食短期價格上漲，進而可能影響約全球7.5億貧困人口並產生廣泛的連鎖衝擊。在豐收年增加產量和庫存量，並提升糧食作物最大程度消耗之靈活性，藉以大大減少糧食不足的風險。

豆科植物透過共生菌–根瘤菌將大氣中的氮固定於根部中。因此，植物必須有能夠精確地辨識出共生體之機制，以免遭到病原菌感染。為此，奧胡斯大學的研究團隊發現豆科植物利用在細胞表面不同受體蛋白（LysM）上的小型基因結構序列來辨別致病性（幾丁質）或共生信號分子（Nod因子），從而將訊號傳遞出來使植物產生抗菌防禦或共生反應，該研究發表於Science國際期刊。 　　事實上，所有陸生植物皆有LysM，但尚不清楚植物對微生物會產生何種反應。因此，研究團隊透過使用相似的受體來辨別重要元素，但具有相反的功用以做為系統分析之背景。其中，Nod受體的第一個結晶結構是一項突破，使研究團隊對這些受體有更好的了解，進而引領植物工程的研究。Simon Boje Hansen表示為了真正了解這些受體，需要將結構生物學、生物化學與系統性功能試驗相互結合並應用於植物中，透過使用這種方法，研究團隊確定了在LysM1中辨識幾丁質和Nod因子的小型基因結構序列，這些小型基因結構序列即是產生免疫和共生反應的重要因素。【延伸閱讀】基因工程提升抗瘧疾藥物於植物中含量 　　Kasper Røjkjær Andersen表明這些極少數但很重要的殘基可將免疫與共生受體分開，而研究人員不但能鑑定出來，同時首次證明出透過改變這些殘基可重新編程LysM。此項研究成果為LysM提供工程設計所需的概念性理解，讓研究團隊朝向使穀類植物也具有豆科植物固氮能力之目標邁進，藉以降低會造成汙染的商業氮肥，並嘉惠較為貧困的農民。