沿著進入南投埔里地區的臺21線悠遊車行，一路綠意盎然，放眼盡是琳瑯的鮮花、水果以及蔬菜，沿路而上，來到海拔650至800公尺的合成里大坪頂，香甜的氣味開始與清新的空氣相融合，炎炎夏日到此，就可嗅聞到香濃的百香果氣味。 　　臺灣的氣候彷彿為百香果而生，自1900年初由日本人引進之後，每年一到收成季節，就見農地裡某個角落開起白中帶紫的花朵，待果實轉為紫色成熟，即可採下食用；在種苗與技術一戶傳一戶的大坪頂地區，百香果不只是一般作物，而是採取專業化大片種植，占全臺9成的產量，不僅國人喜愛採買，更外銷國際，如日本、南非等。 　　因此，當在外工作數年的白政益決定結束漂泊回鄉，祖父母的這一方百香果園就順理成章的成為他落地生根之處。 受慣行農法衝擊　為百香果找出路 　　「我的百香果種植知識都是叔叔教我的。」關係緊密的家人，讓栽種技術與知識的傳授沒有分毫藏私，但白政益的腦中卻時常問號不散，以農藥配置為例，當他問叔叔該怎麼配比時，叔叔理所當然回答：「交給農藥行就好，跟他說要做什麼用，他們就會配好。」 　　白政益曾試圖去問其他果農，結果每個人給他的答案都不同，甚至還有人告訴他，若要完全控制病蟲害，可以配3到4種藥，並每隔2天噴灑一次，「我嚇壞了，這抑制病蟲害沒錯，但是換來一顆有毒的百香果，沒意義啊！」 　　他期待能投身友善栽培，於是開始積極尋找農業相關課程，也在改良場的農民學院中恍然大悟，原來務農不只是勞力工作，同時還必須學習許多知識，例如了解氮、磷、鉀的作用等等。 　　進行合理化施肥的打擊只是第一步，緊接而來的是天氣的變幻莫測。「我回來這3年，見識到了極端氣候的可怕。」白政益回憶，第一年近乎無雨，第二年好不容易等來雨水，但雨量卻意外地集中，熬到第三年則是在颱風季之前就捲進颱風，「農夫就是看天吃飯，以前只能接受，但引進科技農業之後，一切都不同了。」 從IPM到ICM　成為全方位顧問 　　青創思維在白政益身上展露無疑，他深知要兼具商業、品質以及友善栽培的這條路勢必艱辛，但笑言自己是最怕安逸的人，白政益感謝自己身處科技發達的時代，因為各方面要契合所想，科技農業對他而言無疑是一大利器。 　　2024年初，白政益與工研院合作，引進「作物整合管理」（Integrated Crop Management；ICM）系統，他以變幻莫測的氣候為例，「像今年的天氣常常有午後雷陣雨，其他的農民幾乎都要在沒有下雨的間隙到園區灑藥，但我能根據ICM系統的提醒進行合理化施藥及栽培管理，大幅減少病害發生，以及提升百香果產量與品質。」 　　工研院中分院副執行長李士畦進一步解釋，ICM系統就是維護植物健康相關措施的整合管理。2011年起工研院就開始投入智慧農工與生態材料科技的研發。2018年開始整合各項技術，從精準使用藥肥的「病害整合管理」（Integrated Pest Management；IPM）系統，一路進展到含括作物生理、環境監控與病害管理的ICM系統，李士畦表示，一路走來目標明確，「在整個農業發展過程中，無論是生態肥料的供應或是因極端氣候引發田間病害的預警，大多仰賴經驗。整合管理系統對農民而言，就是利用科技將經驗數位化，提供給農民全方位的解方顧問服務。」 起跑第一人　身負重任 　　百香果擁有豐富的維他命C、高纖維等養分，然而在種植過程中卻時常得面臨環境的挑戰，雨水只是其一，最令果農頭疼的還有嚴重蟲害與透過空氣及雨水快速傳播的炭疽病。 　　炭疽病是一種潛伏感染的病害，病菌會危害莖蔓、葉片與果實，白政益翻起手機相簿，直言這並不是一種罕見的病菌，隨著黑色斑點慢慢擴大，植株只能連根拔起，且因為是透過空氣跟雨水散播，時常只要一個園區受害，鄰近的園區也躲不了厄運，「受感染的百香果連做成果汁都沒辦法，這對一年一獲的果農來說，等於辛苦都白費了。」 　　為了解決炭疽病所帶來的危害，工研院透過機能型生物炭系統，從有機、生態、循環等層面進行改善。李士畦分析，「生物炭表面除了分布著大小不一的孔洞，原始材料的高鹼特性並不容易讓微生物進駐繁殖，透過表面官能基的改質，益生菌能住進孔洞中，有了這個生存的保護傘載體，就有機會營造出土壤中的好菌群來抑制壞菌的生存，進而達到降低植物發生炭疽病的效果。簡單講，把土壤顧健康了，植物自然就能頭好壯壯。」 　　白政益引進ICM系統至今約有半年時間，他的果園不僅躲過炭疽病的侵擾，也能在氣候變遷的衝擊中掌握耕作時機點，面對未來，他開心表示，希望可以跟工研院一起為這套系統打造標準作業模式，快速地複製分享給其他果農，讓大家都可吃到碩大美味又健康安全的百香果。【延伸閱讀】- 高度仰賴農藥的日本， 倡導 IPM病蟲害綜合管理達永續農業經營

一氧化二氮 (N₂O) 是一種長期溫室氣體，主要來自農業土壤。近幾十年來，越來越多的研究探討了N₂O的來源、影響因素和有效的緩解措施。然而，影響全球範圍內農業土壤N₂O排放的因素層次仍不清楚。 　　來自中國和德國不同機構的研究團隊對全球 N₂O 排放數據集進行相關性和結構方程模型分析，探討氣候、土壤特性和農業實踐對非施肥和施肥旱地農業系統 N₂O 排放的影響。此外，還進行了方差分割分析，以確定不同氣候區的主要控制因素。 　　研究發現在不施肥處理中，亞熱帶季風區土壤N₂O排放的主要影響因素是土壤物理性質，而溫帶地區的主要影響因素是氣候條件。土壤N₂O排放的主要影響因素是土壤物理性質，而溫帶季風區的主要影響因素是農業。酵素抑制劑可減少60%以上的N₂O排放。 　　此項研究發表在2024年7月《Advances in Atmospheric Sciences》期刊，此項研究貢獻在於透過減少氮肥施用量並添加硝化抑制劑和脲酶抑制劑等適當的農業管理措施，可以在旱地農業系統中將 N₂O 潛在排放減少 60% 以上。【延伸閱讀】- 研發新型生物質肥料，減輕氮肥對環境的負面影響

近年來，利用各種數據提高農業生產水平的數據農業得到推廣，氣象數據、土壤數據已可用於作物育種和栽培管理。另一方面，直接影響作物健康狀況和生產力的是作物本身的生理生態反應（光合作用、蒸騰作用等），如果能有效利用這些數據，可以進一步提高生產力。 　　研究團隊將光合生化模型與多種感測技術、葉片溫度和環境因素測量結合，以消除氣體交換測量的需要。勞動力、高速估算葉片光合速率的方法。即使將所有儀器組合起來，這種方法的成本約為氣體交換測量裝置的1/5至1/10。 　　研究發現利用從多種感測技術獲得的資訊來估計電子傳遞速率和氣孔導度，這對葉片的光合作用速率有很大影響。然後可以將這兩個變數和其他參數輸入到光合生化模型中以估計光合速率。 　　此項研究發表在2024年7月《NARO農業與環境研究部》，此項研究貢獻在於提供植物培育數據基礎，未來可開發出相關設備，並期望簡化此技術，加快培育和栽培研究的速度。未來能更準確地預測作物生長和產量，這種方法不僅能應用於農業領域，還能應用於生態學和生物多樣性研究中。【延伸閱讀】- 在沒有陽光的狀況下仍可用人工光合作用生產食物

人工智慧（AI）等數位技術可以透過改善耕作方式來提高農業生產的效率、產量、品質和安全性，為農業帶來實質的好處，比利時列日大學提出將邊緣人工智慧（edge AI）整合進農業藍圖，使計算能夠在靠近數據收集的地方進行，而不是在集中式雲端運算設施或異地數據中心進行，設備可以更快地做出更明智的決策，而無需連接到雲端或異地資料中心。 　　邊緣人工智慧的採用面臨著一些挑戰，包括需要創新和高效的邊緣人工智慧解決方案以及對基礎設施和培訓的更大投資，所有這些都因各種環境、社會和經濟限製而變得更加複雜。 　　研究團隊利用即時數據改善作物管理，改良水和肥料等資源的使用，減少收成後損失並提高食品安全，或增強對不斷變化的天氣條件的監測和響應能力。 　　研究發現將先進技術融入農業之解決方案，採用邊緣人工智慧可以提高資源效率、改善作物品質和減少環境影響來改變農業操作。 　　此項研究發表在2024年《自然永續發展》期刊，該研究貢獻了人工智慧和永續農業領域的尖端資源和專業知識。【延伸閱讀】- 【農業 × AI】日本智慧農業應用技術精選範例

目前這項實驗計畫已於2024年10月正式展開，藉此進一步探索環境再生農業的可能性、提升啤酒大麥的生物多樣性，以及期盼為緩和氣候變遷與實現淨零碳排社會帶來貢獻。        本次共同研究，由栃木縣農業綜合研究中心負責解析啤酒大麥生長和產量的影響，以及土壤物理性與化學性之改善效益。早稻田大學負責對土壤微生物進行菌叢分析，以及測量生物炭對土壤微生物的影響和土壤改良成效。麒麟企業則是應用啤酒製造中的發酵和生物技術等優勢，訂定實驗計畫，並從數據的解析過程中觀測其機制反映，協調整體研究過程。        除了上述各自在計畫中負責的範疇外，三方共同針對生物炭成效加以驗證，以為未來申請日本全國自願性碳信用制度J-Credit時所需計算碳儲存量做準備。站在基礎研究的角度，同時亦可以藉由測量生物炭在田間的應用效果來累積技術的知識含量，期盼未來能進一步向啤酒大麥農民推廣生物炭之應用，以及達到減少溫室氣體排放量之效益。【延伸閱讀】- 自然的力量！日本產學研投入再生農業之動向

面對不斷升級的氣候變遷和環境污染，農業部門面臨越來越大的壓力，需要尋找永續的解決方案。智慧農業將資訊和通訊技術（ICT）融入農業，超越了時間和空間的限制已成為遠端或自動改善作物生長環境有效方法，特別是室內水耕系統的發展受到挑戰，由於成本高昂且無法與傳統種植作物的定價競爭。 　　　　研究團隊設計了一個包含空氣結構、營養混合器、水循環系統和排水管理器的整體系統，用於準確調配營養液，以滿足植物生長需求，採用雙流噴嘴和超聲波噴霧技術，以最小化水分損失，確保多餘水分能有效排出，防止根部積水。 　　　　研究發現新型營養混合器能夠提高營養液的利用率，噴霧系統在節水方面表現優異，與傳統土壤栽培相比，所需水量顯著降低，該系統能夠有效支持高價值作物（如生菜）的生長，並提高其產量和品質。 　　　　此項研究發表在2024年6月《MDPI》期刊，此項研究貢獻在於為智慧農業領域提供了新的解決方案，特別是在水資源管理和高效作物生產方面，提供了一種創新的農業系統設計，適用於多種環境條件，為未來永續農業技術的發展奠定了基礎，特別是在城市農業和室內栽培領域。【延伸閱讀】- 滴灌施肥可妥善運用水與營養資源，提高農業生產率

茶翅蝽因其對北美和南歐果園作物的廣泛損害而臭名昭著。在義大利，這種入侵性害蟲 2019 年對水果生產造成了約 5.88 億歐元的損失。因此需要開發一種可靠且不會對入侵性害蟲造成負面影響的監測方法，以取代傳統需要大量人力且效率低下的監測技術。 　　研究團隊設計了一個自動飛行協議，透過行動應用程式(App)控制無人機，並在高達八公尺的高度拍攝梨樹園的高解析度圖像，這些無人機的使用減少了人類對害蟲的干擾，使得數據捕獲更加準確。此外，研究團隊還利用圖像數據訓練、驗證和測試AI模型，以識別褐斑臭蟲。 　　研究發現成蟲對無人機的出現表現出凍結行為，無人機能夠有效地捕捉到褐斑臭蟲的高解析度圖像，並且AI模型的識別準確率高達97%。這一新型監測系統展示了無人機和AI結合的潛力，能夠準確檢測和量化入侵性害蟲的存在。 　　此項研究發表在2024年《Pest Management Science》期刊，該研究對於害蟲綜合管理策略具有重要意義，包括開發適應氣象和環境條件的精確預報模型。【延伸閱讀】- 椰子油衍生物驅蟲效果比「敵避」更好

花東縱谷縱貫花蓮、臺東兩縣，由北到南長達158公里。這道被中央山脈與海岸山脈緊緊環抱、充滿上天恩賜的廊帶，俯拾皆是讓人心曠神怡的美景。不僅是遊人放鬆心靈的最佳去處，更有得天獨厚的氣候條件與自然景觀，等待著遊人尋幽攬勝。 　　花東縱谷擁有富饒田野與清澈水質，孕育出飽滿豐實的稻米，放眼望去宛如自然畫布的稻田，春夏間耀眼的翠綠，秋季閃耀的金黃，四季幻化出不同色彩的田野景緻，讓遊人陶醉嚮往，從光復鄉到富里鄉是花東縱谷的精華所在，沿途每個鄉鎮皆具當地獨有的人文風情及豐富多樣的農特產品，值得遊人細細品味。 　　光復太巴塱部落　科技讓紅糯米產業化 　　最靠近海岸山脈的光復鄉擁有大片肥沃的沖積扇平原，當地的太巴塱部落更是阿美族文化重要發源地。太巴塱部落崇拜太陽神Ina，根據部落傳說，太陽神Ina曾幫助祖先克服洪水肆虐，更送來一桶裝有紅糯米、芒草和箭竹的禮物。使夫妻得以生育下一代，因此這3種植物成為部落重要的傳統作物，其中以紅糯米最為珍貴，僅會在婚喪與祭典中食用，以表達族人對祖先和神靈的敬意與感謝，也被稱作為大地的寶石。 　　紅糯米香氣濃郁、色澤艷麗，但栽培困難且產量有限，近年來部落成功復耕祖先世代相傳下來的紅糯米後，成為當地耀眼的紅寶石。工研院中分院副執行長李士畦指出，為了協助部落提升作物價值，振興部落經濟，工研院與太巴塱部落紅糯米產銷班、基督長老教會太巴塱教會合作，運用先進的三階段發酵技術，不僅保留原汁原味的傳統製作方法，更研發出創新的米釀產品，讓部落風味獨特的紅糯米醋再現江湖，同時讓部落能夠利用米醋剩餘酒粕製作出酒粕餅乾，完美結合了傳統作物與創新科技，部落的小農擁有在地加工商品的能力，也讓這個部落特色作物有了成為太巴塱的代表性產業的機會。【延伸閱讀】-吃補不吃苦 「山苦瓜發酵飲加工技術」方便您攝取特殊機能 　　富里羅山村　快速節能炭化技術驅動循環經濟 　　沿著花東縱谷往南來到花蓮最南端的鄉鎮富里鄉，富里位於土地肥沃的花東縱谷平原樞紐位置，有著品質卓越的稻米與各種豐富的農特產，因而取名為「富里」。名氣響亮的花蓮「富麗米」，有米之珍品的美名，也來自富里，就連以生產高品質稻米聞名的日本也愛不釋「碗」，每年均有大筆外銷訂單。 　　擁有創新思維的富里鄉農會，不僅為促銷富麗米不遺餘力，也致力於農業與觀光休閒產業同步發展，更留意到農業廢棄物循環再利用的重要性。過去對於農業廢棄物多半用集中燃燒來處理，但也伴隨著空汙以及碳排問題，富里農會希望能以零廢棄循環利用方式，同時產生高附加價值的生質物及能源回收利用，與工研院攜手引進快速節能炭化技術，李士畦表示，經過缺氧熱裂解處理後的農業廢棄物，如羅山村的竹材、碾米後的稻殼等，成為了土壤優化、植物生長促進、病蟲害有機防治，還有空氣淨化、蔬果保鮮、綠建材和電磁波阻絕材料等多種用途的材料。 　　透過具備節能、環保思維、無需外添加燃料、數位化操作等工業化思維生產出來的品質保證生物炭與醋液材料，過程中還能進行熱能再利用來加熱溫泉水，提供露營區使用。社區回鄉青年更是成立新公司來營運。這個設置在原羅山國小廢校區、具有偏鄉里山經濟意念的循環案例，成了地方津津樂道的代表作。 圖一、經過缺氧熱裂解處理後的農業廢棄物，成為了土壤優化、植物生長促進、病蟲害有機防治，還有空氣淨化、蔬果保鮮等多種用途的材料。 　　羅山泥火山豆腐　人間美味新鮮配送 　　想遠離塵囂、尋幽訪勝，富里農會旁的羅山地區是最靜謐的秘境。羅山擁有當地人稱「鹽坪」的特殊泥火山地質，是花蓮唯一的泥火山，加上來自羅山瀑布的螺仔溪帶來純淨天然、空間獨立的灌溉水，造就出發展有機村的自然條件，在2000年成為全臺第一個有機示範村。由於泥火山岩漿富含鹽鹵成分，可取代石膏，當地農家種植的有機黃豆以傳統技法磨成豆漿，加入羅山天然泥火山鹵水，新鮮現做的豆腐口感軟嫩紮實，豆香滿溢令人陶醉，可謂人間美味。 　　然而受限於傳統技術，泥火山豆腐保鮮期僅有1至2天，不僅無法銷售至外縣市，就連遊客想帶回家也有困難，使羅山豆腐成為限時限地的當地名物，不易分享甚為可惜。李士畦回想，當時得知泥火山豆腐跨不出後山的困境後，團隊協助研製天然保鮮液配合保鮮封膜設備，利用隔氧保鮮技術和客製化密封盒設計，讓保存期限從原本的3至5天，延長到7至10天。封膜後的豆腐也比原先的塑膠袋包裝美觀、容易攜帶，低溫宅配讓全臺都能品嘗到來自羅山的傳統美味，更使產值增加30%以上，讓羅山有了專屬的地方名物，也成為富里鄉另一項大受歡迎的伴手禮。 　　走進花東縱谷，這趟旅程不僅充滿自然氣息，也有美食款待著味蕾，更讓人們重新看待自然生態與當地農業，原來硬邦邦的科技也能為偏鄉農業與觀光幫大忙，與大地達成自然和諧共生的理想。 加入羅山天然泥火山鹵水，新鮮現做的豆腐口感軟嫩紮實，豆香滿溢令人陶醉，是富里鄉受歡迎的伴手禮。

隨著歐盟推動「新農場到餐桌戰略」(Farm to Fork Strategy)，目標2030年減半化學農藥使用與風險，擴大25%有機農業耕作面積，以及美國推動「Agriculture Innovation Agenda」目標2050年增加40%產量，減半環境負荷問題。根據日本農林水產省的調查，2022年在歐美地區，有機食品銷售額達約1,419億美元。按照國別區分來看，又以美國最為領先，其次是德國、中國、法國。 　　針對歐美有機農業蓬勃發展，日本惠泉女子園大學長期致力於農業教育的澤登榮譽教授指出，消費者需求增長，主要目的是希望能讓孩童有健康安全的食物，尤其受到近代工業化的影響，農業生產力下降與環境生態汙染問題的影響，飲食健康的嚴格把關逐漸受到關注。另一方面，自1980年來長期致力有機農法的林農園的園長指出「過去日本農業有九成以上施行慣行農法，高溫多濕的氣候環境是有機農業施行困難的原因之一，再加上病蟲害侵襲左右產量風險，以及農民高齡化導致田間除草人力吃緊的勞力問題都是使有機農業不易施行的原因」。 　　根據日本農林水產省所公布的一項數據，有機農業耕作面積截至2023年3月為30,300公頃，距離目標的100萬公頃佔比不到0.7%。除了改善有機耕作的雜草與病蟲害因應對策，以及栽培管理、勞動成本等問題，澤登教授另外指出日本在流通系統上的慣性問題。例如，蔬果外表迷思，以及有機作物的成本反映價格不易，消費者對環境保護認同度等。 　　有機農業的立足，目前在學校供餐中已展露頭角。東京大學鈴木教授認為透過地方政府的公共採購方式，除了可以保障農民的收入，提升生產者的動力，同時也能確保孩童健康安心飲食問題，更進一步強調若能以地產地消方式持續推動，將可達一石三鳥的效益。有關日本全國學校利用有機農產品供餐，根據農林水產省的統計數據，截至2022年底日本共有193個鄉鎮採用。 　　此外，也有其他農民提出未來可供應於政府單位、地方自治體、公共設施的餐廳、醫院、自衛隊等地方，擴展更多有機米的食用。 　　政府方面則在推動綠色糧食戰略上增加有機農業措施的補助金與各項支援制度。地方單位積極推動有機農業從生產到消費等措施，例如有機米栽培技術指導手冊的制定，或是應用休憩地舉辦有機食材相關活動等，一同為未來達成未來目標前進。【延伸閱讀】-日本農林水產省推動2050年「綠色糧食戰略」

玉米是日本高利潤作物之一，產量約21萬噸的農作物，其中北海道收成約占40%（農林水產省2020年統計）。北海道中部地區近年發現在最佳採收期，玉米水分含量下降，容易枯萎，品質變差。因此，必須準確的確定玉米的適當收成時間。而玉米收成分為手工採收和機械採收，同時有大量人力需求問題存在。 　　日本國家農業與食品研究組織(NARO)研究團隊開發了一種預測玉米最佳收穫時間的技術，並透過預測每個田地的最佳收穫時間，這項技術只需用無人機對田地進行一次拍攝，除了無人機拍攝的統一的田地影像之外，還需要有關田地的位置和種類資訊，將這些資訊輸入“玉米收成時間預測工具”應用程式，即可計算適當的收成時間。 　　研究發現該技術預測了2021-2022年玉米的適當收成時間，並將其與手工收成的實際收成日期進行了比較，其中適當的收成時間和實際收成日期匹配或重疊，顯示此預測模型擁有高準確性。 　　此項研究發表在2024年4月北海道農業研究中心，該研究所開發之收成預測模型，對於未來為生產者提供預測適當收成時間資訊，由於這項技術可以提前約一個月預測每個田地的收成時間，為大規模生產地區的高效收成和運輸計畫作出貢獻。【延伸閱讀】- 運用深度機器學習分析韓國飼料作物生產數據及氣候影響性研究

由於全球暖化的影響，日本亞熱帶和熱帶果樹的產量預計將擴大，而此前日本的產量一直有限。另一方面，全球暖化正在對鳳梨等典型熱帶果樹的生長產生重大影響，即使在種植多年的地區，生產者認為鳳梨的品質和收成期變得難以預測。因此，預期出貨與實際出貨存在差異，市場供應時間和水果品質逐年波動已成為生產者和消費者的主要問題。 　　研究團隊在鳳梨品種改良過程中對眾多水果進行了品質調查，累積了水果品質數據。因此，NARO和沖繩縣農業研究中心對這些數據進行了分析，確認了鳳梨果實品質、收穫期和天氣條件之間的關係，並透過使用數學模型來表達關聯性，可以根據天氣條件預測水果品質及採收期。 　　研究發現此次新開發的水果酸度、糖度預測模型可透過天氣溫度預測出水果品質，從出芽期至開花期，若溫度越高則天數越短，在溫度、品質與生長天數關聯性具明顯結果差異，在鳳梨新引進地區或引進不同品種時，模型也可用於制定生產計畫。 　　此項研究發表在2024年《The Horticulture Journal》，該研究所開發之水果預測模型，對於未來農作物有效應對天氣變化，並減少氣溫對於產季期間與品質影響上作出貢獻。【延伸閱讀】-以AI學習模型驗證氣候變遷下對水稻產量的影響

氣候變遷使乾旱變得更加普遍和嚴重，因此耐旱育種的重要性與急迫性逐漸增加。然而，育種過程既乏味且耗時，育種者需大量的性狀調查以評估哪些品系具理想的特性、能作為候選者。近期，美國北卡羅來納州立大學的研究人員開發了新的框架協助加速相關研究，文獻發表在《田間作物研究》期刊中。 　　水分蒸發散量 （evapotranspiration, ET） 及水分利用效率 （water use effiency, WUE）為水分利用效率的重要指標，前者指土壤和植物蒸散作用造成的水分流失；後者則指每單位的水所能獲得的作物生物量。 　　然而，以傳統技術測量 ET 和 WUE十分耗時費力，需攜帶便攜式儀器測量參數或對葉片實地調查等。此研究的主旨為開發一個易使用的感測和建模系統，以便育種家能夠以不犧牲準確性為前提，更快速、自動化的篩選各樣區。研究以長*寬6.1*4.6 m的樣區為單位進行試驗，分別在兩個季節給予大豆及玉米不同的灌溉處理，藉由各光譜感測器蒐集各項表型資料如樹冠高度及溫度、土壤溫度等，整合氣候資料，建立累積ET模型(Accumulated crop ET, ETACC)，再與產量進行回歸分析，結果顯示兩者平均迴歸係數(R2)達到0.71，表示此模型為水分利用效率很好的指標。 　　研究結果除了協助育種者利用ET更有效的篩選耐旱基因型，也能估計每日和季節性作物用水量、構建產量預測模型，協助農民了解田間作物水分情況，以利精準管理。未來研究團隊將進一步的驗證 ET 數據，期待能夠應用在更多的植物基因型上。【延伸閱讀】- 藉由分析穩定碳同位素找出水分利用效率高之玉米品系

工研院攜手廠務系統整合服務商「聚賢研發」在台南沙崙綠能示範場域，以台灣亞熱帶高溫氣候為基礎，依不同階段進程共同打造太陽能模組溫室，並以啤酒花為載體進行場域驗證，盼找出農場自行供電的可行性，探索打造全新綠電經濟模式。 　　工研院指出，因應極端氣候，全球訂定2050淨零排放目標，藉由試驗場域模擬極端氣候，作物在新型態溫室內的創新栽培與應用。例如以二氧化碳作為催化生長的科學驗證、智慧電網控制系統運用，並以低碳運作達成自供電溫室管理的系統。 　　工研院中分院副執行長李士畦表示，全球面對氣候變遷的挑戰，企業應用低碳或綠色能源，減少生產過程中的碳排放成為重要趨勢。以德國為例，啤酒花農場與太陽能業者合作，運用光電板為需要涼爽生長環境的啤酒花遮陽，同時啤酒花也可依靠光電板支架攀藤生長，形成新型態的農電共生模式，發電量可同時供應農場及附近住戶，工研院團隊參考國外成功經驗，與聚賢研發打造農業伴生創電沙盒驗證場域，第一階段以溫室進行啤酒花的生產試驗，藉以評估「生產為主、創電為輔」商業模式的可行性。 　　李士畦表示，以高經濟作物搭配育苗碳匯計算方法的驗證過程，擁有科學化數據是支持農業綠色生產量化效益最好的展現方式，可提供農民未來在選擇作物、溫室管理系統擁有實質的科學數據來協助應用判斷。沙盒驗證場域下階段將導入鈣鈦礦新型太陽能發電技術，透過高效率、低成本特性，優化自供電溫室、農場的模式，除提升科技農業競爭力，也希望成為農業淨零轉型的範本。【延伸閱讀】- 在全球響應淨零碳排浪潮下的日本綠色轉型GX 因應綠色能源發展趨勢，工研院攜手廠務系統整合服務商，在台南沙崙綠能示範場域，以亞熱帶高溫氣候為基礎，依不同階段進程共同打造太陽能模組溫室，並以啤酒花為載體進行場域驗證。圖／工研院提供 工研院攜手「聚賢研發」參考德國啤酒花農場與太陽能業者合作案例，在台南沙崙綠能示範場域打造農業伴生創電沙盒驗證場域，第一階段以啤酒花生產試驗。圖／工研院提供

應對氣候變遷的對策包括減少二氧化碳排放和增加植物吸收養分等的緩解措施，在農作物生產技術發展主要是為了適應氣候變遷，而農業生產中使用的各種新技術，特別是針對氣候變化的調適策略，並強調了這些技術對提高農作物產量和品質的重要性。 　　日本國家農業與食品研究組織(NARO)研究團隊採用了高強度LED，可以種植需要強烈夏季陽光的穀物，並建造了一個強大的人工氣候室，可以使用外部天氣數據控制大範圍的溫度和濕度以及二氧化碳的應用，研究團隊分析現有蒐集到的相關研究及數據，並以人工氣候室模擬過去環境條件，觀察水稻生長狀況，進行比較其相關性。 　　研究發現各種季節環境並評估其對農作物影響之可能性，在人工氣候室中觀察到水稻的季節生長變化整體上與在實際環境中生長的水稻表現出相似的趨勢。因此，儘管人工氣候室中的環境在光質、土壤、種植密度等方面與室外環境不同，但可以預測在預測的未來環境條件下生長的水稻的特性。 　　此項研究發表在2024年5月《美國科學院院刊》，該研究結果也揭示了預測未來全球暖化將對作物生理產生的一些影響，透過利用這一結果來闡明品種對環境反應的差異，對於未來受氣候變遷脅迫之農業作物栽培技術發展做出貢獻。【延伸閱讀】- 農業因應氣候變遷!日本農研機構建構 AI 人工氣象室

目前的育種工作重點是增強植物對生物和非生物脅迫抵抗力、提早發芽以及提高營養和環境價值。然而，開發新品種的漫長過程通常需要長達 10 年的時間，這仍然是一個重大障礙。 　　法國昂傑大學(Université d'Angerss)研究團隊使用了一種名為Phenogrid的表型系統，專注於早期植物監測，擷取時空特徵，包括絕對振幅（Aabs）、相對振幅（Arel）和下降持續時間（D）。這些特徵可以幫助區分抗病和易感植物。研究中還使用了隨機森林模型進行分類，並進行了統計測試以驗證特徵的重要性。 　　研究發現大多數提取的特徵在檢測子葉損失方面具有顯著性，隨機森林模型達到了97%的分類準確率，並且在植物密度和接種時間變異性方面表現出良好的穩定性。此外，減少每批植物的數量從20到10仍能保持分類性能，同時提高了處理效率。 　　此項研究發表在2024年6月《Plant Phenomics》期刊，此項研究貢獻在於提供了一種高通量、成本效益高的解決方案，能夠用於即時邊緣計算的決策支持工具。該系統不僅能自動化植物病理學測試，還具有廣泛的應用潛力，未來可進一步整合其他成像模式和優化算法，以提升農作物的韌性和生產力。【延伸閱讀】- 讓植物說話-科學家發明感測器即時監測植物體內變化