農作物地圖對於農業及土地利用之規劃與管理扮演重要的角色，可用於預估產量、統計作物栽培面積、預測農作物價格、評估農損以及生態系檢康狀況等。在CGIAR低排放食品系統研究倡議(CGIAR Research Initiative on Low-Emission Food Systems)下，研究團隊藉由時序性的衛星影像及機器學習技術繪製肯亞西部南迪縣(Nandi County)主要作物類型及生態系統地圖，以增進農業永續操作及更具氣候韌性的土地管理方式。 　　研究收集了地面實際狀況數據涵蓋910片農地、9種作物，如玉米、咖啡、茶葉、甘蔗等，並收集2022年9月至2023年9月間Sentinel-2衛星影像，結合常態化差異植生指數(NDVI)、常態化差異水分指標(NDMI)等指數，藉由隨機森林演算法進行分類，結果顯示可成功分類茶、甘蔗、牧草及森林地區，準確率達0.8-0.91，而玉米及咖啡則因為土地較破碎準確度較低約0.7，此模型已成功應用於臨縣如Vihiga及Kisumu，且以視覺化方式呈現，期望能提供決策支援。 　　此模型具有多種潛在的應用性，包括土地利用變化分析、碳匯分析及情景分析。研究團隊將新的土地利用地圖與舊版進行比對，發現2000至2020年間，樹木覆蓋率減少20%、Kisumu地區城市擴張最快速、Nandi地區農業用地逐漸減少。此外，研究發現相較於一年生作物如玉米，茶園的碳匯較高，若茶園面積擴張20%，可有效增加碳封存能力。 　　本技術結合了衛星影像及機器學習繪製土地利用地圖，提供土地利用及管理的工具，未來將改善模型對於零碎地區的準確性並將模型擴散應用至其他地區，以支援永續農業及低碳排系統相關決策。【延伸閱讀】-氣候智慧型農業：衛星技術如何在農業上運作

國際水資源管理研究所(International Water Management Institute, IWMI）和林波波河道委員會（Limpopo Watercourse Commission, LIMCOM）近期透過林波波河流域數位分身平台(Limpopo River Basin Digital Twin)的展示，為加南非強林波波河流域的水資源安全邁出了重要一步。該工具是在CGIAR數位創新倡議下開發的，在簽署合作備忘錄（MoU）後正式移交給 LIMCOM，鞏固雙方在永續水資源管理的合作夥伴關係。 　　該平台基礎為SWAT模型(Soil and Water Assessment Tool)，結合1408個測站即時資訊，其中包含305流量站、303個降雨觀測站以及歐洲天氣預報中心(ECMWF)提供的3種預測模型，涵蓋面積達400,000 平方公里，提供科學家即時的水文資訊及3個月的季節預測，並以視覺化方式提供時間及空間上水文變化的趨勢，此外，提供水庫含1424個水域及96個水壩的蓄水量即時監測及預測資訊，有助於管理者預測未來的水文情況並做出應對措施，支援積極的水資源管理策略。 　　此平台多項新的創新，包括建立使用者友善的環境框架評估工具，讓沒有廣泛專業知識背景的使用者依然能測試河流管理場景並評估社會及環境風險；開發即時魚類追蹤器FISHTRAC，將感測器連接在魚身上，收集河流健康及水質的即時數據，若有水汙染問題會觸發平台警報並提醒管理人員；以及利用無人機繪製河流表面及河底地圖，進行河川生態水文評估。同時利用Open Data Cube套件，開發乾旱監測工具以及灌溉區域地圖，協助決策者判斷乾旱程度並規劃應對措施、觀測土地利用分類以監控灌溉模式及優化水資源分配。 　　此平台及相關技術打破了複雜數據模型與實際水資源管理之間的鴻溝，使水資源管理能更即時與兼容。【延伸閱讀】-智慧科技應用於作物栽培管理，妥善管理作物產量、品質及水資源

氣候及風土條件對於葡萄酒產量及品質影響深遠，因此不同年份、各地區相同品種製成的葡萄酒，皆具有獨特的風味。然而隨著氣候變遷，歷史悠久的葡萄產區發現，葡萄收穫時間及葡萄酒風味皆逐漸與以往不同，且極端天氣逐漸頻繁的發生，如高溫、乾旱或極端降雨等，皆對產業造成一定的衝擊，因此如何適應並制定減緩策略是永續生產的關鍵，其中最重要的策略為耐候育種。 　　在葡萄育種計畫中，主要藉由找出與氣候及病蟲害等逆境耐受性相關分子標誌，協助篩選目標性狀，同時利用基因編輯技術（CRISPR-cas9）改善目標性狀，使其更具韌性及永續性，但消費者接受度尚不明確。此外，許多現有的栽培種、無性繁殖品系、砧木用品種等等，具有不同生態型及獨特的特徵，尚未在原產地以外地區進行試驗，具有應用的潛力。 　　加拿大安大略省主要種植品種為V. vinifera，栽培品系大多針對果實成分及品質進行篩選且較不耐寒，耐寒性是一種複雜的性狀，受基因型及環境影響。布魯克大學(Brock University)研究團隊在先前的研究中，發現葡萄品種、無性繁殖品系及砧木對耐寒性、產量及果實品質的影響，現正在進一步評估不同土壤類型的葡萄園對於品系與根砧組合間的影響，並擴大各品系果實品質及釀酒後的感官品評，同時藉由基因型及代謝體學探勘葡萄品質及耐寒相關分子標誌及其相關代謝機制，以利加速耐寒選育。期望藉由傳統評估及跨體學方法，協助加速篩選品質更佳、更耐寒的葡萄品種，並支援Canadian Grapevine Certification Network (CGCN)的計畫。 【延伸閱讀】-利用基因編輯技術-CRISPR系統調整甘蔗葉片角度提高生物質產量

乾燥是常見的食物保存方式，常用於蔬菜、肉品等長期保存，乾燥過程中食物的品質及營養成分會隨之改變，若以傳統系統進行乾燥，需每隔一段時間取樣以了解情況，近年來，研究人員相繼開發光學感測器結合AI等設備，可精準且持續監控乾燥過程，提高準確性及效率。美國伊利諾大學(University of Illinois Urbana-Champaign)的研究人員，探討了三種新興的智慧乾燥技術，提供食品產業重要且實用的資訊，相關文獻發表於Food Engineering Reviews期刊中。 　　文獻重點探討3種光學感測系統之機制、應用、優點及侷限性，包含可見光(RGB)影像結合電腦視覺成像、近紅外光(NIR)及近紅外光-高光譜影像(NIR-HSI)，同時概述標準的乾燥加工方式如冷凍乾燥、熱風乾燥等，與新興精密監測技術的結合。可見光相機可擷取表面特徵資訊如大小、形狀、顏色、缺陷等，然而無法測量含水率；近紅外光譜則藉由測量不同波長的吸光度與化學及物理特性進行相關性分析，可測量食物內部品質如含水量等，然而缺點為一次僅能掃描一個點；NIR-HIS為最全面的技術，能夠提供乾燥速率及各項特徵精確的資訊，然而其成本較高，三者皆需要結合AI及機器學習處理影像資訊並訓練模型，使用者可自行評估用途及成本，選擇工具或結合應用。 　　此外，研究人員自行開發乾燥系統，藉由對流加熱方式乾燥切片蘋果，測試結合RGB、NIR相機與NIR-HIS系統。這些技術克服了傳統乾燥系統中的監測限制，帶來突破性的變革，未來將研發手持式NIR-HIS設備，期望能應用在各種操作環境、提供即時的品質監測。【延伸閱讀】-開發水稻營養壓力的高光譜庫，以利分析水稻影像

汙泥為廢水處理之副產物，常含有重金屬、過量營養物等有害物質，若處理不當會對環境及健康造成危害，傳統處理方法重度依賴化學物質及且極耗能源，使得永續性不佳。蘆葦床處理系統(Sludge treatment reed beds, STRBs)提供一種環保的替代方案，藉由蘆葦及微生物自然降解汙染物並穩定汙泥，隨著水汙染問題加劇，STRBs技術將有助於邁向更永續的未來。阿曼蘇丹卡布斯大學(Sultan Qaboos University)研究團隊對試驗規模之STRBs測試不同汙泥負載率，並以16S rRNA定序確認移除營養物及穩定有機物的關鍵微生物，是汙泥管理的重要里程碑。 　　研究人員分析3種汙泥負載率(75, 100, 125 kg/m2/year)STRBs的表現，聚焦微生物多樣性、汙泥分解及整體處理效率，結果顯示，較高的汙泥負載量與細菌多樣性增加而均勻度較低具有關聯性。蘆葦藉由創造有氧環境、根系分泌物等增加微生物活性，有助於硝化細菌及甲烷菌生長，促使根圈形成特定的微生物相，通常由假單胞菌(Proteobacteria)為主 　　此研究證實STRBs為環保且有效的汙泥處理方式，與傳統方法相比大幅減少化學物質及能源的消耗，有助於提升氣候適應力及永續性，未來研究團隊將進一步探討STRBs的植物多樣性、優化汙泥負載力及評估其溫室氣體排放量。驅動碳及氮循環，放線菌(Actinobacteria)及擬桿菌(Bacteroidetes)協助有機物分解。此外，STRBs在100 kg/m2/year汙泥負載量下有最佳表現，成功減少98%的汙泥，顯示此系統在乾燥且炎熱環境下，對於汙泥管理的重要性。【延伸閱讀】-【綠趨勢】將廢水副產物轉化為永續綠色燃料

為促進畜產業的永續發展，兼顧環境保護，所有畜牧業者都要依循糞尿資源化處理。目前，根據法規規定，畜產業者廢水不可亂排放，必須對畜舍排水進行適當的處理，以達規定水質標準。其中的固液分離措施處理，對於淨化水質成效有很大的影響，是非常廢水處理中重要的過程。 　　為了充分達到固液體分離效果，過程中，畜牧業者必須每天派人目視確認凝集狀態（凝集度），適當調節添加凝集劑量。由於，目前並沒有測量凝集度的感測器，難以掌握排水濃度變化，導致固液分離過程難以自動化，相當仰賴人工作業，造成人力負擔。為此，日本農研機構利用AI影像辨別技術，研發一套新型的AI凝集感測器，成為全球首創可測定出凝集程度的感測器。藉由自動分離固液體的過程，有助於減少排水處理所需的維護管理人力，同時提高水質淨化效果，降低排水過程所需成本。【延伸閱讀】-點廢成金！畜試所把雞糞變3億產值 尿液「黃金變綠金」

乾旱逆境對於全球糧食安全構成重大的威脅，過去十年間造成約300億美金的農損，隨著人口快速增長以及淡水資源的枯竭，提高作物對於乾旱的耐受性至關重要。英國諾丁漢大學(University of Nottingham)及中國上海交通大學合作，探討乾旱逆境下植物荷爾蒙對於水稻、玉米等糧食作物根系結構的影響，為開發抗旱作物提供一種具潛力的策略。 　　植物藉由根系吸收水分，水分充足的情況下根系角度較為平緩，然而乾旱逆境下，土壤表層水分耗盡，根系結構改變，生長方向變得更為陡峭向下，有助於進入到更深的水層。研究人員進一步探討根系結構背後的生理機制，發現離層酸(abscisic acid, ABA)扮演重要的角色，乾旱逆境發生時誘導ABA生合成，進而影響生長激素(Auxin)生合成及運輸，生長激素再影響根尖細胞的生長方向，最終使根系結構改變，當ABA及auxin生合成基因發生突變，會導致根尖auxin減少、根系仍分布於土表，若外施生長激素則能夠使根部結構發生改變、深入土壤中，顯示ABA及auxin在乾旱逆境下反應的重要性，相關文獻發表於Current Biology。 　　藉由探討乾旱下植物生理及結構上的改變，深入了解其背後機制，期望未來能應用於開發更耐旱的作物，以維持糧食安全。 【延伸閱讀】-了解植物氣孔開關機制，為適應乾旱及高溫氣候提供更多對策

根瘤線蟲(Root knot nematode)一直以來都是農業生產的重大威脅，每年都造成數十億美元的農業損失。這些寄生蟲可在植物根部誘導形成瘤結，雖然這是植物生命週期的關鍵部分，卻會嚴重損害寄主植物的健康。有鑑於線蟲感染對經濟和環境所造成的深遠影響，深入研究這些寄生蟲如何改變寄主植物的遺傳機制就變得較為迫切。美國田納西大學(University of Tennessee)研究團隊探討了南方根瘤線蟲(Meloidogyne incognita)感染番茄植物後引發的分子變化，著重分析根瘤的局部和周圍組織中的轉錄和剪接反應，闡述線蟲如何劫持植物的遺傳機制創造有利的生存環境。 　　研究團隊透過深入分析番茄植物對根瘤線蟲的感染反應，在根瘤和鄰近根組織部分識別出大量差異表現基因(differentially expressed genes, DEGs)，發現了一個由線蟲觸發的精密調控網路。研究發現，線蟲感染會導致根瘤和鄰近細胞的基因表達發生協同變化，產出一個支持線蟲發育的複雜細胞通訊系統。 後續研究選擇性剪接事件，線蟲感染能調節訊息RNA的剪接，由此影響基因功能和蛋白質多樣性。透過驗證轉基因毛狀根系統，確定這些RNA的剪接在根瘤形成和線蟲產卵過程中扮演關鍵角色，揭開線蟲操縱寄主植物的精密分子機制。 　　這項研究首次深入了解根瘤線蟲如何重新改變番茄植物的遺傳機制，這些發現不僅加深對植物與寄生蟲共同協作的理解，也為開發創新的生物防治策略提供了新思考方向，對農業有著深遠的影響，可以開發對寄生蟲有更強抵抗力的作物品種，有望可減少作物損失，並提高產量穩定性，為全球糧食安全和農業永續發展做出重要貢獻。【延伸閱讀】-開發長豆的抗蟲害新品種，減少農藥使用

MATOPIBA是巴西東北部地區4個州的合稱，該區域屬於疏林草原地區，為巴西農業發展最快的區域之一，過去十年間增長了92%，產量從1800萬公噸增加至3500萬公噸，且預測未來十年將持續增加37%。急遽增長的農業灌溉需求，使得水資源過度利用，未來將面臨缺水風險，預測2025-2040年間無法滿足近40%的作物灌溉需求。此外，氣候變遷使該地於2023-2024年間遭遇嚴重乾旱，且野火發生創下歷年新高，火災及農業用地對森林及原生植被的破壞，使得該地蒸散量減少最終導致降雨量減少，且沒有植被覆蓋，雨水容易由地表快速流走而非進入地下水層，種種因素凸顯該地水資源的應用及管理的急迫性與重要性。 　　巴西國家空間研究所（Brazil’s National Space Research Institute, INPE）研究團隊，評估水資源稀缺性逐漸惡化下，農業擴張的長期永續性，藉由系統動力學，以土地利用、能源、水資源間的複雜交互作用建立模型，模擬並預測不同情景下隨時間的變化，期望為公共政策制定及決策做出貢獻。研究結果顯示，受到過度利用水資源及氣候變遷的影響，至2040年，烏魯奇亞(Urucuia)含水層的地下水量及格蘭德河(Grande River)流域地面逕流量將逐漸減少，未來該地區居民以及快速擴張中的農地將面臨缺水的困境。 　　若繼續現行的土地利用模式及水資源管理方式，將導致該地區的水資源匱乏、農業停止擴展，並對永續性構成威脅，因此，研究人員建議，應修訂水資源使用許可證、加強對非法水井的取締，並加強土地利用的管控，以確保水資源的合理利用與保護含水層的補給，推動農業水資源的高效利用。【延伸閱讀】-水資源、數據與和平之間的聯繫

在美國USAID- PSDAG計畫支援下，盧安達農業和動物資源發展委員會（Rwanda Agriculture and Animal Resources Development Board, RAB）及國際馬鈴薯中心（International Potato Center, CIP）合作，發布11個新的馬鈴薯品種，是近30年來首次引入新品種。盧安達市場上主流品種為Kinigi 和 Nyirakabondo，產量較低且易感病蟲害，然而農民缺乏資訊及意識，也缺乏取得乾淨種子的管道，因此新品種發布初期並未受到農民歡迎，推廣人員利用學習網站、田間示範、農民田間日等，致力於推廣產量更高的新品種，如今，Musanze 地區的許多農民已親身體驗了這些新品種的好處。 　　11個新品種是針對高產量、抗病蟲害及氣候韌性進行選育，以協助農民面對氣候變遷及糧食安全的挑戰，其中Cyerecyezo、Gisubizo、Kazeneza、Nkunganire及 Ndamira這5個品種較受農民青睞。為了確保種子供應穩定，該專案協助高品質的早世代種子量產，並培訓種苗業者、相關研究者及農業推廣人員種塊生產及新品種相關知識，以利未來大規模量產。根據RAB統計，2024秋季對馬鈴薯種塊需求量增加至130,000噸，其中新品種佔需求量的52%，與兩年前相較，有大幅增長，其中，Cyerecyezo品種因高產、早收、耐旱、種塊膨大率佳及中度休眠性、較不易發芽且耐運輸等特性，為新品種中需求量最高者，約佔31.3%。 　　研究人員表示，為進一步提高種塊生產效率，正在探索霧耕栽培(aeroponics)及根尖扦插(rooted apical cutting)等技術，初步結果顯示，能在2-3個月內提高生產效率。藉由此次專案合作，協助盧安達馬鈴薯業轉型，期望能夠提高生產力並減少貧困，達到糧食安全及永續農業的目的。【延伸閱讀】-糧食安全與環境永續之重要三項關鍵技術領域

聯合國環境規劃署(The United Nations Environment Programme)研究報告指出，全球72種海草中，有20多種族群正逐漸減少且每年損失7%的棲地。美國東岸最常見的鰻草(eelgrass)受到病害、農業廢水、藻華等問題影響，正在逐漸消失，據估計，100年來西大西洋鰻草已減少90%以上，伴隨全球暖化、海水溫度升高使鰻草逐漸走向滅絕的邊緣，因此科學家正致力於復育鰻草。 　　鰻草能夠保護海岸線、減緩海浪侵蝕速度、可透過過濾汙染物並儲存過多的營養物質來改善水質，同時也是海洋生物重要的棲息地，對於扇貝、牡蠣、鱈魚等重要水產有著舉足輕重的影響，此外，其碳吸收效率是熱帶雨林的35倍，封存了海洋中近18%的碳，顯示鰻草對於生態環境的重要性。鰻草適宜生長於水溫約60-68。F，當溫度達到77。F時將難以行光合作用、至82。F則達到臨界點無法存活，然而近年來東海岸夏季高峰期水溫已超過82。F且持續增加，於是科學家利用輔助遷移(assisted migration)的方式，嘗試復育鰻草族群。 　　輔助遷移意指將收集的種原種植於不同環境並觀察其反應，分辨具有目標性狀的種原，再將這些種原送至逐漸消失的棲地進行復育。美國北卡羅來納大學威爾明頓分校（University of North Carolina Wilmington）研究團隊由維吉尼亞州收集種原送至北卡州種植，觀察其生長情形，並分析來自60個棲地、800株鰻草的基因背景，探勘環境韌性相關的分子標誌，已初步找到溫度適應力相關的基因，將有助於更有效率及針對性的復育；波士頓大學(Boston University)研究團隊則在緬因州及麻薩諸塞州播種鰻草，目前仍在監測其發芽及生長狀況，將於明年進行基因體分析。【延伸閱讀】-農業經營海洋藍碳應用前景與展望：台灣契機

近期研究發現一種嶄新的碳捕捉模式，特別針對漁業等低氧水生環境，有望解決全球暖化問題，還具有可觀經濟效益，為當前的碳減排困境提供新解決方法。由於傳統減排方法已無法確保全球溫度上升可維持在巴黎協定設定的2℃以下，因此科學家開始轉向碳捕捉技術，美國康乃狄克大學與耶魯大學的研究人員合作開發出一個新模型，試圖從工業源頭直接捕捉排放的二氧化碳，透過在養殖漁場等低氧水環境中增強硫化亞鐵的形成，以此提高鹼度，預計每年至少可捕捉1億公噸的二氧化碳。 　　這個模型之所以選擇養殖漁場作為研究對象的原因，主要是因為這些環境直接受人為活動影響，既可實現碳捕捉，又能降低有毒硫化物濃度。研究發現，添加鐵元素會與累積的硫化氫發生反應，提高環境鹼度，增加碳酸鹽飽和度，加強對環境中二氧化碳的捕捉效果。這個模型在擁有大量養殖漁場的國家，如：中國和印尼，可發揮最大效益。以中國為例，利用這個模型，預計每年可從大氣中清除近1億公噸的二氧化碳，且這種方法還可降低養殖場中的硫化氫的毒性，減少魚類死亡率，提高養殖成功率和整體經濟效益。 　　與其他碳捕捉方法相比，這種方法的優勢在於可以達成長期的碳儲存，捕捉的碳可以儲存數千年之久，遠超過二氧化碳在大氣中的存在時間。雖然只是眾多碳捕捉方法中的一種，若能實際應用將可為養殖漁業的碳排放問題帶來重大改變。這項研究不僅為了全球暖化問題提供了新的解決思路，更展現了如何在應對氣候變遷的同時，促進漁業養殖的永續發展。透過這種新穎的碳捕捉模式，未來養殖漁業有望在確保產業經濟效益的同時，也可為地球環境做出正面的積極貢獻。【延伸閱讀】-在農田中「種植」火山岩可能會改變碳捕捉模式

植物激素是植物生長、適應性及防禦作用中不可或缺的，例如水楊酸，是一種植物免疫的重要激素，藉由isochorismate synthase pathway (ICS)及phenylalanine ammonia lyase pathway (PAL)兩路徑生合成，其中PAL路徑與β氧化有關，其機制尚不清楚。近期研究指出，HSR201蛋白是菸草PAL路徑的關鍵蛋白，日本信州大學(Shinshu University)進一步探討HSR201蛋白在植物細胞內的位置，藉由mVenus黃色螢光標定，確認此蛋白位於細胞的過氧化體(peroxisomes)中，相關文獻發表於Plant and Cell Physiology期刊。 　　為探討HSR201如何進入過氧化體中，研究人員建立了一系列HSR201蛋白的突變體，突變體間僅少數胺基酸的差異，結果顯示在蛋白質C端僅少部分特定序列能引導HSR201進入過氧化體中，稱之為過氧化體標的訊號(peroxisomal targeting signal, PTS)，此PTS非常獨特，與其他典型的PTS序列不同，最終當過氧化體上的受器PEX5辨認PTS後，引導HSR201進入胞器中。為了進一步證實 HSR201 在水楊酸生合成的作用，研究人員將正常及突變後的HSR201蛋白轉入煙草中並接種病原體，發現突變後的植株無法正常生成水楊酸，顯示PTS對於水楊酸生合成的重要性。 　　由於HSR201標的訊號及相關過氧化體受體的獨特性，研究人員表示未來將持續深入探討其機制。藉由了解HSR201路徑與過氧化體標的訊號對水楊酸生合成的重要性，奠定未來開發抗病作物的基礎，以支援糧食安全及永續農業的目標。【延伸閱讀】-科學家開發快速的基因篩選平台以增強農作物的抗病能力

傳統上飼養產生的廢水，畜牧業者必須依法逐步處理，其中廢水固液分離的效果對整體淨化效能有重大影響。而為了達到良好的分離效果，需要根據凝集程度調整凝集劑的添加量，但在過去並沒有可以測量凝集程度的感測器，農民必須透過肉眼觀察調整凝集劑用量，不僅增加許多工作負擔，也難以因應廢水濃度的變化。近期，日本農研機構(NARO)開發出「AI凝集感測器」，它運用AI影像辨識技術改善畜牧業廢水處理流程，使其能夠精確測量廢水凝集程度，有助於廢水自動化處理。 　　新開發的AI凝集感測器透過機器學習，讓AI系統能夠辨識何謂正確的凝集狀態以及凝集劑添加不足或過量的狀態，在測試多種AI模型後發現ConvNeXt模型最適合，測量誤差最小。系統中包含一個用於拍攝凝集槽內部的攝影機，以及專門進行AI 運算的主機，可透過電腦或智慧型手機進行操作和監控。 　　經由實驗證實，該感測器可成功自動控制凝集程度，例如將凝集度設定為0.7，系統即可由此精準控制凝集劑的添加量，使凝集度穩定維持在目標值。該項技術的實用性包含以下4個方面： 1. 人員管理方面：可減少人工巡檢次數。 2. 淨化效果方面：避免凝集不良，造成固液效果分離不佳，影響後續處理效果。 3. 藥劑控制方面：精準控制凝集劑使用量，提升流程處理效率 4. 成本方面：因凝集劑所耗費用約占處理成本中的40%，故減少凝集劑浪費可降低運營成本 　　這項技術對於現在面臨嚴重人力短缺的畜牧業來說極具價值，未來預計將技轉給固液分離設備製造廠商、感測器製造商及廢水處理設施施工廠商，期望可廣泛應用於畜牧廢水處理設備中，促進環境友善並紓解人力短缺問題。 【延伸閱讀】-紙質生物感測器快速檢測農場糞便污染

雞肉是全球消費最廣泛的肉類之一，家禽養殖業正蓬勃發展，然而飼養肉雞會增加氮排泄和氨排放導致氣候變遷，藉由餵食低蛋白飼料可減緩此問題，但同時對肉雞生長造成負面影響。研究顯示，低蛋白飼料添加胺基酸可確保肉雞生長性能不受影響，然而其中的機制尚不清楚。 　　近期，日本神戶大學(Kobe University)研究人員，著手了解胺基酸添加劑對低蛋白餵飼肉雞影響的潛在機制。研究人員以3種不同飼料餵食肉雞，標準推薦飼料、蛋白質含量降低 15%的低蛋白飼料和添加氨基酸的低蛋白飼料，監測肉雞的採食量及體重增加，直至35天大。與對照組相比，低蛋白處理的肉雞體重、胸部及腿部肌肉量明顯下降，然而添加胺基酸後與對照組並無差異。藉由即時聚合酶連鎖反應(Real-time polymerase chain reaction)檢測RNA在不同肌肉中的表現量，結果顯示，低蛋白飼料使胸大肌LC3B表達量增加、腿部股二頭肌atrogin-1、MuRF-1和MyoD表達增加，這些基因皆與蛋白質降解有關，顯示低蛋白餵飼方式會誘導蛋白質的水解，而添加胺基酸後這些基因表達量與對照組無異，顯示胺基酸添加劑可有效減輕蛋白質水解問題。 　　研究結果有望應用在低蛋白質飼料開發，促使動物生產成本降低，同時解決家禽業對氣候、環境造成的影響。【延伸閱讀】-當地農作物之副產物轉化為替代水產飼料中的蛋白質

中國科學院合肥物質科學研究院(CASHIPS)的研究團隊最近針對南瓜品質檢測領域上，開發出一套結合近紅外光譜技術(NIRS)和高光譜成像技術(HIS)的檢測方法。傳統的南瓜品質評估上往往需要藉由烹飪和品嘗等主觀方法，不僅耗時且缺乏客觀標準。然而，研究團隊透過對34個南瓜、97個切片樣本進行深入研究後，建立了一套能夠準確預測南瓜品質的分析模型。該模型主要藉由檢測南瓜中的澱粉含量和水分等關鍵指標，評估整個南瓜品質。 　　研究結果顯示，近紅外光譜技術有0.788的相關性，高光譜成像技術則有0.934的高相關性，表示這套方法具有極高的準確性，此外，這項技術不僅能夠快速評估南瓜的品質，還能產生直觀視覺化的「品質分布圖」，清楚展示南瓜內部澱粉和水分的分布情形。這項技術為南瓜品質檢測帶來革命性的改變，不僅省下傳統檢測方法中的主觀成分猜測，更為農民提供了快速且準確的品質評估工具，對於南瓜種植效率和即時改善產品品質具有重要意義。不但可協助農民挑選優質品種，改良種植流程，還能為食品加工業提供更可靠的原料品質保證，展現了現代科技在農業領域的多元創新應用，為傳統農業邁向精準農業提供新的技術典範。 　　隨著日後技術進一步的完善和推廣，未來可以此為其它農產品的品質檢測提供公正的參考價值，為南瓜產業發展帶來新契機，並讓消費者享受到優質的農產品。【延伸閱讀】-使用機器學習和Haar級紅外光分類器改善魚類養殖

雜草稻(Weedy rice)是田中栽培稻的近親，近年來長期一直是全球種植稻米的重大威脅。為了解決這個農業困擾，美國東南部的稻農在2000年代初期開始種植經改良的抗除草劑水稻品種，但這個解決方案很快又有了新的挑戰。根據美國華盛頓大學(Washington University)近期新研究顯示，在美國東南部稻米種植區域中，超過半數的雜草稻已經產生了除草劑抗性。研究團隊在密蘇里州、阿肯色州及路易斯安納州的9個縣區採集了201個雜草稻樣本，發現其中57%對咪唑啉酮類(IMI)除草劑產生了抗性，且已有3.5%對2018年才開始使用的新型除草劑也出現了抗性。 　　這種抗性的可能主要原因於雜草稻與作物間的基因相互影響所致。起初當農民開始大量種植抗除草劑的雜交水稻時，這些作物容易散落種子在田間，經歷冬天後在來年春天發芽後，它的開花期較長，增加了與雜草稻雜交的機會，導致抗性基因從作物逐漸轉移到雜草中。研究人員認為這種「當一種除草劑的抗性變得普遍時，農民就會轉向使用另一種除草劑」的現象，反應了農業防治方法的生命週期性。然而，研究也發現每個田地都有其獨特的雜草稻組成和抗性特徵，使得管理更加困難。這些發現再次證明了雜草稻驚人的適應能力，可從人類培育的高產量水稻品種中獲得抗性能力。 雜草稻帶來的危害不容小覷，美國每年為此產生約4500美元的經濟損失，全球範圍的損失更是難以估計。這項研究凸顯了農業防治的困難與複雜，也提醒我們需要更多元及永續的管理方案，不可一味過度依賴單一的防治方法。在農業科技不斷進步的時代，如何在提高作物產量的同時有效控制雜草危害，仍是我們需再思考並解決的課題。【延伸閱讀】-使用除草劑嘉磷塞會降低土壤中的生物多樣性

各界關注海洋廢棄物的危害，國立台灣海洋大學副教長冉繁華說，海床「沙漠化」的影響可能更久遠，就像森林沒有樹木，比山林有垃圾更棘手。海大聯手企業打造「循環資源海洋牧場」，希望在沙漠化海域建造海洋生物的「社會住宅」，讓海洋資源永續發展。 　　海大與鴻海科技集團2023年簽署產學合作備忘錄，共同創造海洋生態多樣性與循環資源永續利用。雙方透過與尊弘環保公司合作，將廢棄建材有系統的回收，再轉化成3D列印材料，做出適合不同物種生存的魚礁和藻礁，未來可用於營造水生動植物棲息與覓食的海洋牧場，實現經濟發展與環境永續共存共榮的目標。冉繁華說，因為長年底拖漁網作業，以及河川沖刷而下的泥沙增多，台灣西部沿海出現海床沙漠化的趨勢，棲地被破壞後，即使放流魚苗，要住那裡？要吃什麼？就像山上沒有樹要比垃圾變多可怕，因此有了打造海洋牧場的構想。 為了符合「循環資源」的要求，製作海洋牧場的魚礁和藻礁，都是經過海大溶出實驗，金屬含量符合法規，無法回收再利用的建材製作而成。研發團隊將海洋牧場示範模組，投放在海大水生動物實驗中心海水池，運用復育技術植株珊瑚與藻類，實驗發現均可附著在礁體基質且適應良好。海大海洋牧場和珊瑚、藻類團隊，在校內水生中心海洋牧場示範模組，成功營造藻類和珊瑚棲地，今年將以新北市美灩山的開放式九孔池，做為魚藻礁臨海實驗基地，評估人工礁體的聚魚效益，做為未來再前往水深10至20公尺的開放海域，打造海洋牧場參考。 　　政府近年在台灣西部海域設立風電場，農業部水產試驗所依在風機海域調查的生物資料，發現底棲性物種種類增加，風機基樁對魬鯛、黃鰭鯛、三線磯鱸及斑海鯰等底棲性魚種，有較佳的聚集效果，風電場因此成為冉繁華眼中設立海洋牧場的良好地點。冉繁華把在沙漠化海域打造海洋牧場，形容是興建社會住宅，期許有了房子，就會有魚進來住，有了食物，就可以繁衍後代，建構良好的生態系。冉繁華說，海洋牧場的效益不單單復育魚蝦蟹貝，平衡海中生態系，因為海洋牧場不只造房，也造林，所以也有碳費收益，採收藻類也有很多用途，海中生物會溢散到周邊海域，還可以推廣一支釣等低度捕撈漁業和休閒產業。【延伸閱讀】-洄遊吧 一場海洋永續革命