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趨勢快訊
結球白菜遺傳背景純化技術
2024/11/04
臺南區農業改良場 王聖善   結球白菜是國內育種公司重點發展的蔬菜作物之一,品種以一代雜交 (F1 hybrid) 的形式為主流。育種業者在育成一代雜交品種前,必須先透過6-8個世代的自交 (self-pollination) 純化,挑選出優良的結球白菜自交系,用以組合出具備一致性與雜種優勢 (heterosis) 的一代雜交品種。   結球白菜屬十字花科作物,在歷經數代的自交純化後,因植物體內遺傳組成具有高度的同質結合(homozygous) 比例,容易出現遺傳上的自交弱勢 (inbreeding depression),導致植株生長勢不佳,降低一代雜交種子的採種效率。   為了克服結球白菜因自交弱勢所導致的採種問題,在每一個世代的育種過程當中,育種人員通常偏好選拔較為強健的個體進行自交純化,然而,生長勢較佳的個體通常是因為具有較高的異質結合 (heterozygous) 比例,甚至是由花粉汙染所雜交產生的後代,因此往往在經歷了6-8世代的自交純化後,結球白菜自交系經常帶有高於理論值的異質結合比例,導致所生產的一代雜交品種外表型不一致,品質良莠不齊。   結球白菜遺傳背景純化技術是透過基因型檢測策略,檢測作物體內遺傳物質,用以了解每個植物個體中所帶有的染色體組成,經由遺傳背景純化技術的運用,並結合栽培育種人員的田間實地觀察記錄,將有助於提高結球白菜自交純化的效率。   本技術使用次世代定序(next generation sequencing)方法進行結球白菜品種間的單一核苷酸多型性位點 (single nucleotide polymorphisms, SNPs)探勘,並將品種間具有高多型性的SNPs設計成KASP (kompetitive allele specific PCR) 分子標誌,以利育種業者進行高通量分析,藉此大量的探勘個體內的核苷酸差異,決定汰選或保留,提升育種過程中自交純化的效率。   本技術經農委會農業智慧財產權審議委員會第173次會議決議通過,準以非專屬技術授權方式授權業界使用,可供育種業者進行分子標誌輔助選種時的遺傳背景篩選,提升農業經濟上蔬菜育種的品質與商業的競爭能力。【延伸閱讀】- 農桿菌之應用協助人們了解植物繁衍背後之遺傳機制 圖一、次世代定序技術可大量的探勘作物品種間的核苷酸差異,協助執行作物遺傳育種工作。  圖二、KASP (kompetitive allele specific PCR)分子標誌分析結果。 圖三、本技術開發了64個均勻分布於10條結球白菜染色體的KASP分子標誌。
利用大數據對抗甘藷害蟲
2024/11/03
甘藷是對抗全球飢餓的主食,但正面臨粉蝨和象鼻蟲等害蟲的嚴重威脅,影響了植物的生長和產量。由於粉蝨和象鼻蟲等害蟲影響植物生長和生產力,甘藷遭受嚴重產量損失。傳統育種方法在快速解決這些複雜的害蟲交互作用方面面臨挑戰。   研究團隊使用高通量定序和總體基因組分析技術,特別是定量簡化代表性定序(qRRS),來檢查甘藷與害蟲(特別是粉蝨)之間的相互作用。研究團隊分析了甘藷總體基因組中的微生物群落,並將這些數據作為共變異數納入基因組預測模型中。   研究發現乙烯和細胞壁改造途徑對於抵抗粉蝨至關重要。透過將總體基因組數據納入基因組預測模型,研究團隊顯著提高了對害蟲抗性的預測準確性。這表明,將宿主基因組與總體基因組模型結合,可以更準確地預測甘藷的害蟲抗性。   此項研究發表在2024年5月《Horticulture Research》期刊,此項研究貢獻在於支持了整體生物體理論,強調了在育種策略中考慮總體基因組的重要性。研究結果為甘藷及其他作物的育種策略提供了新思路,可能會改變未來的作物保護和永續性研究方向。透過整合總體基因組數據,未來有望開發出更具害蟲抵抗力的甘藷品種,促進農業的永續發展。【 延伸閱讀】-利用振動方式防治病蟲害與建立作物栽培技術
開發水稻營養壓力的高光譜庫,以利分析水稻影像
2024/11/01
水稻是全球發展的重要作物,但其產量和品質受到各種脅迫,特別是營養價值方面,監測作物脅迫的傳統方法是勞力密集且耗時的,雖然遙感技術顯示出希望,但也面臨大氣條件和混合農田群集等挑戰。   研究團隊使用SPECIM IQ高光譜成像設備分析水稻在不同營養壓力下的表現,收集了420張影像,接著計算了植被指數(NDVI、PRI、PSRI)以識別壓力模式,NDVI指數用於顯示氮壓力的趨勢,而PRI和PSRI則有效指示鉀壓力水平,並採用無監督可視化過程,揭示複雜的聚類情況,顯示需要進一步的建模來區分不同的壓力類型,提出了SHCFTT模型,結合CNN和變壓器架構來分類高光譜影像中的營養壓力模式。   研究發現SHCFTT模型在單年和雙年數據集上均達到了高達100%的整體準確率(OA)和平均準確率(AA),即使在訓練樣本有限的情況下也保持了高準確性。   此項研究發表在2024年5月《Plant Phenomics》期刊,該研究結果為高光譜成像作物表型研究和精準農業領域的信息感知發展提供了典型案例,未來的研究將可讓演算法擴展到其他作物並優化注意力機制以提高性能。【延伸閱讀】- 蔬果塗料結合AI成像技術優化農產品供應鏈之配銷,以減少食物浪費
商業興觀點/智慧農業拓展海外市場
2024/10/31
越南農漁產品出口在當地經濟中扮演至關重要的角色。根據越南農業部(MARD)的數據,2024年第一季度,該國農漁產品出口金額達到了131.2億美元。為滿足日韓、歐美等市場對高規格產品的需求,越南農業部發布了「2030~2050年農業和農村發展的科技和創意創新策略」行動計畫。   該計畫旨在推動農業轉型智慧化,鼓勵國營電信及IT科技企業利用物聯網(IoT)、人工智能(AI)、大數據和區塊鏈等技術,推動越南農業智慧化發展。隨著政策的推動,業者也看好當地市場,並以「農業現代化與永續農業」兩大類為主轉型智慧化。   由於越南擁有廣大的農田,無人機應用前景非常廣闊。無人機可以取代人工進行精準的農藥噴灑,並能收集農地數據來優化農場管理,如:自動監測作物病蟲害和優化施肥流程。精準農業依賴於IoT平台和各類感測器來收集和分析環境數據,並針對不同作物提供全方位的解決方案。   IoT技術的引入能提高生產效率,同時減少對環境的負面影響,保護生態系統。越南對永續農業解決方案的需求主要集中在滿足國際ESG標準,以便出口到要求ESG證書的市場。   此外,為了達到歐美和日韓等國對於農產品的GAP或有機要求,當地蔬果園需要確保土壤乾淨、安全,並使用符合有機標準的種植原料和肥料。   越南主要養殖泰國蝦、巴沙魚等,這些產品在國際市場上具有很高的需求。然而,當地許多養殖場仍依賴傳統的人工測量方法,無法進行精準的水質管理;水質監測系統面臨設備因汙染,導致測量不準確等問題;鹹水和半鹹水環境,增加了維護難度和成本。惟透過精準的水質監測和自動化管理系統能幫助養殖場提高效率,減少資源浪費和環境汙染。   因此,隨著國際市場對高質量水產品的需求增加與高經濟回報率,養殖場願意投入成本,以提高養殖效率,滿足出口需求。   由於越南農地分布與台灣類似,且我國業者在IoT、AI和大數據分析方面具備技術優勢,且硬體設備具有高品質和穩定性,可以提供針對越南農業需求的客製化解決方案,並配合當地智慧農業系統商,提供完善的技術支持和維修服務。   此外,考慮到當地農民和養殖場對IoT技術的了解仍有限,台灣業者可通過合作夥伴、農業合作社和政府單位推廣智慧農業技術,並在當地建立「驗證場域」(POC)示範點,展示技術的應用效果,讓當地農民了解新技術的益處,促進技術的廣泛應用。【延伸閱讀】- 日本IIJ與千葉縣智慧農業稻作IoT與無線技術的先期驗證
最新日本農機OpenAPI規範及跨域數據合作成果
2024/10/30
為因應農業勞動力不足及農民高齡化趨勢,應用ICT、自動化技術的智慧農業成為提高農業生產力的驅動力。然而,由於不同農業機械使用的數據規格不同,造成使用者在作業現場相當大的困擾。因此,在數據規格統一,以及提供使用者做資料管理分析的農事經營服務等需求日益增長。   為此,農林水產省召集了農機製造業者、ICT業者、農事作業者、學者等相關人士,以數據整合為目標,制定了「農業領域開放API指南 Ver1.0」。以下為計畫概要簡介: 計畫要點   農研機構藉由整合不同廠牌的農機數據規格,評估分析農機運行及作物生長狀況,其過程擴充並更加完善農機OpenAPI規範書之內容。關於製造商間數據整合研究成果,詳細內容記載於「2023年度成果報告書」。   於此背景下,農林水產省的「推動智慧農業- 農林水產基礎數據管理應用計畫」,透過農業數據的整合與共享,推動農業數位化發展。另一方面,隨著農研機構所制定「農業領域開放API指南 Ver1.0」及「農業AI與數據相關合約指南」,過程中集結農機設備製造商、ICT廠商、業界團體及研究機構,於2021年4月共同組成農機API合作聯盟(以下簡稱聯盟)。   聯盟針對不同領域,向下設置了「現場農業機械工作小組」、「穀物乾燥處理設備小組」、「園藝設施設備小組」,制定不同的數據基準,並將相關規格標準化。此外,為了讓農事生產現場的使用者能夠更駕輕就熟應用數據資料,聯盟同步成立了計畫檢討委員會,對各領域工作小組提供建議及指導。 研究內容與概要   1. 2023年度成果報告書:內容包括計畫成果摘要,概述成果與聯盟活動記錄。增列機器數據整合的驗證結果,以及OpenAPI規範的維護管理系統報告。   2. 農機OpenAPI規格書:為了提高農機設備的數據資料使用上的便利性,並支援農機設備製造商迅速實現API,規範書在2023年針對過去制定的「現場農業機械」、「穀物循環乾燥機」、「穀物檢測設備」、「園藝設施設備」數據項目進行擴充與修訂。   3. 農機OpenAPI規範使用指南(連結農場設施現場數據):主要將穀物乾燥處理設施中獲得的數據與現場的栽培種植管理資訊相結合,提供農業作業者評估整體農業活動。此外,利用OpenAPI規範進行功能設計,以及實現有效數據整合的最佳操作方法,藉此提高ICT供應商的農業管理系統功能。 未來展望   為期三年的「農機 API 合作聯盟計畫」已於2023年結束,其結果明確區分了農業機械領域中協同與競爭關係,並制定了農機 OpenAPI 規格書及API使用規範。此外,不僅限於農業機械數據的使用,同時針對數位化農業未來所需要的願景目標及各參與者的角色進行整理,綜整農業領域優先實施項目。   農研機構在2024年度設立新的「農機API應用聯盟」,與跨域廠商進一步合作,推動數據整合的實證與應用。未來將以高知縣為實施主體,應用「SAWACHI」農業經營支援服務,進行農機 OpenAPI 的實際驗證。   此外,隨著技術進展,農研機構設立「農業機械技術標準化聯盟促進委員會」,持續修訂農機 OpenAPI 規格書,接受相關企業團體的規範修正提案,以協助參與者進行規範修改,進而建構農業使用者可輕鬆應用的數位化環境。【延伸閱讀】- 拓展農業機械OpenAPI數據聯動
淨零農業-綠色溫室可望提供更節能的生長動力
2024/10/29
歐洲正在測試新型的能源和水資源效率技術,以支持綠色轉型,提高溫室的能源和水資源使用效率,減少對環境的影響,並支援歐盟的永續農業目標。   來自義大利、法國、德國、西班牙、瑞士、波蘭和突尼西亞的研究人員共同合作,針對不同氣候區域的溫室進行系統性能的研究,開發一種鹽溶液(氯化鈉)系統,能夠吸收溫室內的多餘濕氣,同時釋放熱量,並透過低溫熱源再生鹽溶液。   研究發現在瑞士和突尼西亞的溫室進行技術測試,評估能源節省和水資源回收的效果,該系統成功減少了50%的熱能需求,以及系統能夠從過剩濕氣中回收純水,進而節省水資源,而鹽溶液的脫水效果可用於乾燥農產品,保持其風味和品質。   此項研究發表在2024年《歐盟研究與創新》雜誌,此項研究貢獻在於為溫室農業的永續發展提供了新的解決方案,透過提高能源和水資源的使用效率,促進了農業的減碳。此外,該技術的應用有助於提升農業生產的環境友好性,並為未來的商業化應用奠定了基礎。【延伸閱讀】- 在全球響應淨零碳排浪潮下的日本綠色轉型GX
生成AI僅依據單一初始圖像可模擬作物生長
2024/10/28
農民應該以什麼比例組合哪些植物才能獲得最大可能的產量?如果使用糞肥而不是化肥,作物會如何生長?未來,農民在回答此類問題時應該能夠依靠電腦支援。   德國波昂大學研究團隊利用無人機拍攝了數千張作物生長過程中的照片,特別是針對花椰菜的生長情況進行了詳細記錄,這些照片被用來訓練學習運算,使其能夠從單一的空中影像生成未來的作物生長圖像,接著使用另一個AI軟體,能夠從植物照片中估算各種參數,如作物產量,並且可以對生成的圖像進行同樣的估算。   研究發現成功地從初始影像生成了作物未來的生長圖像,並能夠準確預測如葉面積和產量等關鍵參數,證明不同植物的混合種植能夠提高產量,並降低病蟲害的風險,透過將多種混合實驗的結果輸入學習運算,能夠提出哪些植物組合及其比例最為合適的建議。   此項研究發表在2024年《Plant Methods》期刊,該研究推動了基於演算法的植物生長模擬技術,還為農業的數位轉型提供了重要的支持。研究結果有助於農民在面對環境挑戰時,做出更有效的決策,並促進農業的永續發展。【延伸閱讀】-美國提出透過機器學習演算法之作物預測模型
具突破性的棉花品質模型開發
2024/10/27
棉花品質影響農民生計,鑑於其在製造業的廣泛用途,棉花受到品質測量。高品質的棉纖維可使生產者賺取更多收入,反之低品質的纖維將使生產者虧損。         美國密西西比州立大學研究團隊在密西西比州立大學農業與林業實驗站,與美國農業部農業研究局合作開發棉花品質模組。他們利用MAFES土壤植物大氣研究室進行的控制實驗,研究棉花植株如何應對環境變化,最終目標是預測纖維品質。研究團隊對40種最常種植的棉花品種進行了實驗,使這個品質模組成為一個強大工具。         研究發現這個棉花品質模組可以預測在不同的溫度、降雨和土壤營養條件下,棉花在生長週期中纖維品質的變化。這是10多年研究的成果,包含了大量實驗數據。這個模組可以在7400萬英畝的棉花田中供農民和研究人員使用。         此項研究發表在2024年7月《Field Crops Research》期刊,此項研究貢獻在於此棉花品質模組可以幫助農民了解氣候變化對棉花品質的影響。研究人員可以使用GOSSYM模型預測氣候變化如何改變棉花品質。可以根據這些數據建議改變農業管理措施或提出新的政府政策。這個模組還可以幫助育種專家開發更耐熱、抗旱的棉花品種。【延伸閱讀】- 氣候資源變化對棉花產量的影響機制
氣候智慧型農業技術可以提高玉米產量
2024/10/26
小規模農民的生產通常主要以自產自銷方式,由於小規模農民依靠農作物生存並作為唯一的收入形式,因此他們特別容易受到氣候變遷的影響。南非西北區域屬於半乾旱氣候,夏季炎熱,冬季溫和。更頻繁、更嚴重的乾旱和不可預測的降雨造成了不穩定的環境。傳統的農業實踐已經變得不太可靠,凸顯了採用氣候智慧型農業的迫切需求。【延伸閱讀】- 【減量】什麼是氣候智慧型農業   研究團隊訪問了西北區域30個農村社區的300多名小規模玉米農民,了解他們在2022年和2023年農業季節使用的農業情況,包含採用耕作方法。   研究發現農民自 2010 年以來就開始調整農業以適應氣候變化,其基礎是他們的原住民知識,包括如何應對乾旱、風暴和氣候變遷、如何節約用水、保護土壤以及如何引入新的農業、農作物。則有86%的受訪農民採用了氣候智慧農業,每公頃收穫玉米6.2噸,每年每公頃收入約15,000蘭特(824美元);堅持傳統農業的農民每公頃收穫3.9噸玉米,每年收入約11,500蘭特(632美元)。   此項研究發表在2024年8月《The Conversation》,此項研究貢獻在於點出小規模農民在應對氣候變化方面的創新性和韌性,並強調了政府和利益相關方在支持和推廣氣候智慧農業的重要作用。研究結果為制定有利於小規模農民的政策提供了依據,有助於建立更有韌性和永續的農業系統,確保玉米農民的生計。【延伸閱讀】- 一種永續的耕作方式- 永續土壤管理,拯救地中海土地
利用雷射光和 3D 列印改良作物
2024/10/25
在過去表型分析依賴人工進行繁瑣的測量,如今表型分析流程變得越來越自動化,使用最先進的感測器技術,通常在人工智慧的輔助下進行的測量,包括大小、果實品質、葉子形狀以及其他生長參數。   德國波昂大學研究團隊研究團隊使用LIDAR(光探測和測距)技術,從12個不同的角度掃描了一株真實的甜菜植株,建立3D數據,經過數據處理後,將其輸入商用級3D列印機,製造出真實尺寸的甜菜模型。   研究發現這個模型在實驗室和田間作為參考點,這個3D列印的甜菜模型具有可重複性,並且列印文件可免費下載和重複使用。這使得不同實驗室在世界各地進行的研究更具可比性,而且 3D 列印的可負擔性表示這種方法可以在資源匱乏的環境中使用,例如發展中國家。   此項研究發表在2024年《GigaScience》期刊,該研究3D列印技術來產生可重複的參考模型,為農業研究的參考提供標準化方法,有利於科學研究和實際植物育種,及展示了人工智慧、3D列印和感測器技術的結合如何為未來的植物育種做出貢獻。【延伸閱讀】- 植物育種技術之演進:談新興基因編輯技術 CRISPR/Cas9 於農業之應用
搶救保種文化!阿美族的採集文化 把種子保護在田裡
2024/10/24
山陀兒颱風消失在台灣上空,但經濟損失的統計規模已超過上億元,根據農業部統計,農作物被害面積5,504公頃,損害程度20%,屏東、高雄、北海岸都是重災區。不少民眾也感嘆,這下菜價又要飆高了。但對於花蓮邦查農場蘇秀蓮來說,她從不擔心因為颱風過境就沒有菜的問題,蘇秀蓮表示,即便是高度都市化的現在,但阿美族的採集文化,讓她能夠一眼辨識出哪裡有可食的野菜,例如過貓、木鱉果等等,蘇秀蓮說,靠山吃山、靠海吃海已經是他們的生活本能。   影音專題「搶救保種文化」描述蘇秀蓮從事有機農業20多年來的心路歷程,她善用採集,帶領記者沿著光復鄉田埂漫遊,隨手一指,都是可清炒、可燉湯的各式野菜,也包括木鱉果,被歐美稱之為「天堂來的果實」,都在鄉野小路旁四處可見。蘇秀蓮解釋,野菜的口感不如一般消費者愛吃的高麗菜、空心菜如此纖細,野菜纖維較粗,但也助於腸胃消化。   隨著氣候變遷加劇,暴雨或烈日也影響邦查農場的種植規劃,蘇秀蓮逐步試驗,要找出更耐旱的豆類跟旱稻。目前培育四種旱稻,包括長糯米、白糯米還有兩個紅糯米的品種,她強調,對她來說種子是要拿來擴散的,她認為保種是要保護在田裡面,而不是只存在實驗室的冰箱。   農業部花蓮區農改場助理研究員邱晨表示,農改場每年都會更新植物,然後進行採種,她解釋,像是原民常用植物山胡椒天然發芽率大概只有10%,但透過改良場提升發芽率,可以提升到70%左右,再讓種原回歸部落,讓原生地有越來越多的山胡椒樹。邱晨說,透過保種,不只能夠食用,也有保存傳統文化的意義。【延伸閱讀】- 找回傳統農耕技藝復育植物 花蓮山里十六家收穫多 阿美族的採集文化,讓邦查農場蘇秀蓮能夠一眼辨識出哪裡有可食的野菜,她更逐步試驗,要找出更耐旱的豆類跟旱稻。 圖/游昌樺攝影 阿美族的採集文化,讓邦查農場蘇秀蓮能夠一眼辨識出哪裡有可食的野菜,她更逐步試驗,要找出更耐旱的豆類跟旱稻。 圖/游昌樺攝影
開發水稻營養壓力的高光譜庫,以利分析水稻影像
2024/10/23
水稻是全球發展的重要作物,但其產量和品質受到各種脅迫,特別是營養價值方面,監測作物脅迫的傳統方法是勞力密集且耗時的,雖然遙感技術顯示出希望,但也面臨大氣條件和混合農田群集等挑戰。   研究團隊使用SPECIM IQ高光譜成像設備分析水稻在不同營養壓力下的表現,收集了420張影像,接著計算了植被指數(NDVI、PRI、PSRI)以識別壓力模式,NDVI指數用於顯示氮壓力的趨勢,而PRI和PSRI則有效指示鉀壓力水平,並採用無監督可視化過程,揭示複雜的聚類情況,顯示需要進一步的建模來區分不同的壓力類型,提出了SHCFTT模型,結合CNN和變壓器架構來分類高光譜影像中的營養壓力模式。   研究發現SHCFTT模型在單年和雙年數據集上均達到了高達100%的整體準確率(OA)和平均準確率(AA),即使在訓練樣本有限的情況下也保持了高準確性。   此項研究發表在2024年5月《Plant Phenomics》期刊,該研究結果為高光譜成像作物表型研究和精準農業領域的信息感知發展提供了典型案例,未來的研究將可讓演算法擴展到其他作物並優化注意力機制以提高性能。【延伸閱讀】- 精準農業:技術使用優點和挑戰
以無人機增強小麥監測並可預測產量
2024/10/22
小麥是一種重要全球作物,但目前的人口成長、極端天氣和氣候變遷增加了對小麥生產的需求。結構均勻度是高產量的關鍵,但不均勻的田間條件會導致植物之間的競爭,而阻礙均勻度。測量均勻度的傳統方法是勞力密集且效果低。然而目前的研究重點是單一植物的空間均勻度,缺乏跨生長階段的多性狀評估。        中國南京農業大學研究團隊利用無人機影像技術來估算小麥的農業參數,包括SPAD、LAI和植物高度(PH)。使用反向傳播神經網絡(BPNN)模型進行數據分析,該模型對LAI(R² = 0.889)和SPAD(R² = 0.804)的預測準確度高,且從3D點雲(3D的一組數據點)中估算的PH也顯示出良好的準確性(R² = 0.812)。這些準確的估算為計算均勻性指標提供了基礎。        研究發現,LAI、SPAD、FVC和PH的均勻度指標在生長階段中動態變化,且在抽穗後通常會穩定。此外,相關性分析顯示特定指標與產量和生物量之間存在強相關性。多元線性回歸模型結合這些均勻度指標後,相較於基於均值的模型,對產量和生物量的預測準確性有所提高。        此項研究發表在2024年6月《Plant Phenomics》期刊,該研究提出的均勻度監測方法能夠有效評估小麥均勻度的時間和空間變化,為產量和生物量的預測提供了新見解。未來的研究應探索均勻度與生產力之間的關係,並驗證該方法在其他作物中的應用。這一方法不僅對小麥的作物管理和育種計畫具有潛在應用,還能促進農業生產的永續發展。【延伸閱讀】- 以無人機開發草莓生長點觀察方法,了解草莓生長情形
橫濱都市農業推動計畫方針2024-2028
2024/10/20
為因應社會情勢的變化及回應市民需求,日本橫濱政府根據當前農業實際情況與成果,以未來十年都市農業展望目標,訂定2024-2028年五年期橫濱都市農業推動計畫計畫相關說明如下: 基本理念與十年展望目標 1.基本理念:創造活力的橫濱未來都市農業 2.十年展望目標: 目標1:充分應用橫濱市內不同地域的農業特性,積極導入新型技術,促進新農的加入,創造活力橫濱都市農業。 目標2:優良農地之整頓,有助於良好的農業景觀形成與生物多樣性的維護。 目標3:增進市民參與農業活動的機會,促進橫濱市農業的地產地消。 五年計畫主軸與措施        為實現橫濱市十年後都市農業展望目標,在接下來五年(2024-2028年),將以農業經營的「推動永續都市農業」、農業景觀維護與地產地消的「建構貼近市民的都市農業」為此計畫兩大支柱。        支柱1:「推動永續都市農業」:為支援農業生產基礎設施與促進農事生產,提供農業從事人員多項支援與確保措施,以增進都市農業未來發展。 措施 計畫/項目 措施1:促進橫濱市的農畜產品生產 計畫 促進橫濱市的農畜產品生產 促進橫濱市農畜產品生產 推動智慧農業 振興畜產發展 推動環境友善農業 措施2:農事生產基礎設施支援 計畫‚ 生產基礎設施的整備與支援 農業生產基礎與設備整備支援 提供土地改良團體的營運指導 措施3:提供農業從事人員多項支援 計畫ƒ 農業從事人員的培育與支援 橫濱農業從事人員的支援 促進新農加入 計畫„ 農業經營穩定對策 農業金融制度應用 經營穩定制度的支援與協力 措施4:增進農地應用與維護 計畫… 增進農地的租借 農地租借調整 促進休閒農地的應用 計畫† 農地整頓與維護 調整都市區域內的農地維護 都市區域內的農地維護 防災應用的農地登錄 措施5:發展地域特性的都市農業發展 計畫‡ 促進舊上瀬谷地區的通訊設備,振興當地農業 農業振興策略的檢討與支援 推展企業與大學的跨域合作   計畫ˆ 發展地域特性的農業振興 制定地域特性的農業振興策略      支柱2:「建構貼近市民的都市農業」:在環境面上,農地具有形成良好景觀與生物多樣性維護的功能,包括地產地消與農事體驗皆與市民參與息息相關。 措施 計畫/項目 措施1:促進親近農業之友善措施 計畫 良好的農業景觀維護 水田維護 特定農業設施維護契約之締結 農業景觀良好維護之活動支援 促進農地多樣性主體應用   計畫‚ 建構與農業接觸場域 滿足市民各種需求的農園開設 提供市民充分享受農事活動措施 措施2:推動橫濱農業的地產地消 計畫ƒ 貼近橫濱農業的地產地消 擴大地產地消的渠道   計畫„ 市民與企業合作的地產地消 擴大地產地消的人才培育與支援 市民與企業間的相互合作 【延伸閱讀】- 日本都市農業六大機能
以植物電子皮膚技術監測即時環境變化,幫助農民快速做出應變措施
2024/10/18
新加坡國立大學(National University of Singapore)研究團隊近期開發了一項有關精準農業領域的重要創新技術,包括全有機植物電子皮膚和數位攣生植物監測系統,為現代農業提供了新穎的解決方案。   傳統的植物感測器體積龐大、剛性強且可能損傷植物,較難提供連續且精確的數據,而該新裝置厚度僅有4.5微米,可在植物葉片上進行分區,並持續收集溫度、濕度、水分等關鍵數值,對植物生長進行即時、非侵入性的監測,除了持續監測植物葉片的溫度外,還能在各種壓力環境如高溫或缺水,可正常運轉。   而為了提升數據的可操作性,研究團隊開發了數位孿生植物監測系統,當葉片的表面溫度發生變化時,系統會顯示出相應顏色變化,這種即時回饋可使農民能夠迅速做出相對應變措施,調整植物栽培環境,藉由技術輔助,可提高作物產量、改善生長條件及應對氣候變遷帶來的影響。   未來研究團隊預計將更多功能應用到這個電子皮膚,如濕度感測器和化學感測器,並進一步完善系統,監測更多的環境參數,提供農民更多全面性的植物健康狀況數據,加速育種進程,提升生產效率。   整體來說,這些創新農業科技不僅代表精準農業在應對全球糧食安全挑戰中發揮關鍵作用,更幫助農民有效進行栽培管理,推動農業永續發展。【延伸閱讀】- 精準農業:技術使用優點和挑戰
找回傳統農耕技藝復育植物 花蓮山里十六家收穫多
2024/10/17
花蓮農改場副場長宣大平今天表示,部落有豐富的生態資源,隨處可見野生及栽培傳統作物,除了與族人生活息息相關外,還蘊含著傳統農耕智慧、飲食文化及機能性功能,具有產品開發、體驗遊程潛力,開闢部落新興產業。   希望族人找回傳統作物種原及運用傳統作物,花蓮農改場也會協助保種繁殖,保護種原及穩定生產,後續提供產品及遊程開發與運用,不僅讓傳統文化能永續發展,也能兼顧原鄉經濟發展。   花蓮瑞穗奇美部落居住阿美族和布農族人,而布農族人只有16戶,後來發展出「山里十六家」品牌。山里十六家的祖先,早年從中央山脈遷移至海岸山脈,後落腳於奇美部落附近,至今已超過60年以上歷史。   花蓮農改場表示,族人為了自給自足,以及保存傳統文化,幾乎每家戶旁都有農園,種植一般農作物及傳統作物。近年來由教會的牧師,帶領族人為遊客解說農園作物及其文化,但農園較零亂且缺乏各自特色,專業栽培實務也薄弱,因此期望能建立保種圃及繁殖技術知識,達到保種與延續傳統文化目的。   於是為部落需求量身訂作課程,安排保種圃育苗繁殖技術介紹及實作、保種圃規劃及管理實務、種子分享會等。花蓮農改場原住民研究室蘇育賢講師分享繁殖技術及栽培要領,實作課程特別提供數種原民作物現場操作播種、扦插,強化族人對作物保種繁殖技術,增加農園物種多樣性及特色。【延伸閱讀】- 花蓮農改場分析原民作物功效 打造保種園地   另外,在保種圃規劃及管理實務,讓族人劃出自己家庭農園概況圖及分享種植狀況及經驗,同時由講師提供栽培注意事項,也帶領族人到戶外鄰近家庭農園現場指導教學,建議族人如何規劃保種圃,營造良好的生長環境,且介紹農園管理實務,包含採種技術、土壤肥培管理、友善資材介紹及使用、病蟲害防治等。分享會中由田貴貞牧師引導族人分享自己種植的傳統作物種子,包含小米、各式豆類等,讓族人親自說故事。 圖一 圖二
為避免造成生態危機和農業損失,應更謹慎評估與使用新型農藥
2024/10/16
蜜蜂在農業活動中是多種農作物的重要授粉者,農藥對蜜蜂的傷害不僅影響蜜蜂的生存,也會間接對作物授粉和產量造成重要威脅。   近期英國布里斯託大學(University of Bristol)及美國德州大學(University of Texas)研究發現一種新型農藥-flupyradifurone,原本被視為新菸鹼類殺蟲劑的潛在替代品,預期對蜜蜂影響較小,但卻會導致一種野生蜂-壁蜂(mason bee)死亡。除了100%的高致死率外,研究還發現農藥對蜜蜂的亞致命效應,蜂群接觸經農藥噴灑的野花後,築巢率及繁殖率降低,且採食效率顯著下降,收集花粉和花蜜的時間也增多,整體效率降低12.78%,對野生蜜蜂產生負面影響,目前,新菸鹼類殺蟲劑因已對傳粉者的造成負面影響,在歐盟等地已受到嚴格限制。   實驗研究結果顯示,無論是新菸鹼類或是其替代品,都有可能對生態系統及傳粉者產生類似負面影響,研究人員認為,傳統農藥風險評估方法存在侷限性,並未持充分保護傳粉者及生態系統,建議應該限制flupyradifurone在非開花作物上的使用,並進行更多研究以評估對生態的長期影響。除考慮對蜜蜂的影響外,更應全面性涵蓋其他重要授粉物種。【延伸閱讀】- 部分農藥比起花蜜更容易吸引蜜蜂   研究人員呼籲在進一步研究和制定政策時,需更謹慎評估農藥對傳粉者的潛在風險,採取更全面的風險評估方法,謹慎使用新型農藥,以保護生態環境免受農藥的潛在危害,避免造成生態危機和更巨大的農業損失。【延伸閱讀】- 可食用的藍綠藻來保護蜜蜂免受病毒侵害
氣候變遷的驚喜:樹木消除空氣中的甲烷
2024/10/15
自工業時代來,甲烷已對全球暖化造成了約30%的負面影響,目前其排放量的增速比20世紀80年代以來的任何時期都更快。英國伯明翰大學的研究人員指出,樹木透過光合作用吸收二氧化碳並將其儲存為碳,這是對環境的重要貢獻。此外,2021年在COP26氣候變遷高峰會上推出「全球甲烷承諾」目標是到本世紀將甲烷排放量減少30%。為實現此目標,將採取包括種植更多樹木及減少森林砍伐等具體措施。   研究調查了亞馬遜和巴拿馬的熱帶森林、英國威瑟姆森林的溫帶闊葉樹及瑞典的北方針葉林,分析其甲烷吸收量。結果顯示,熱帶森林吸收甲烷能力最強,這可能與微生物在溫暖潮濕環境中的繁殖有關。整體數據顯示,溫帶與熱帶森林的甲烷吸收能力可提高約10%的氣候效益。研究團隊還發現樹木在接近土壤的高度可能會釋放少量甲烷,甚至在距離幾公尺的高處也有這種現象。另利用雷射掃描技術精確量化了全球森林樹皮的總表面積,初步估算樹木每年對全球甲烷排放的貢獻約為24.6至49.9百萬噸。並由樹形分析顯示,若展開全球所有樹木的樹皮,其總面積相當於地球的陸地表面。   研究團隊目前正著手展開新一輪研究,深入探討森林砍伐是否會導致大氣中甲烷濃度上升。他們的目標還包括深入了解微生物吸收甲烷的機制,並探索是否能增強樹木移除大氣甲烷的能力。【延伸閱讀】- 【減量】新發現的細菌是抑制甲烷排放的關鍵嗎?

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