劉孟鑫，是南投縣田寮果菜運銷合作社的一員，也是紅肉紅龍果首輸日本的供果農友。 　　接手父親果園20幾年，從剛接手時僅生產香蕉，到後來轉作投入紅龍果，目標明確的劉孟鑫一步一腳印，靠著對種植技術以及對於品質的要求，他做到供應內銷需求，穩定外銷市場，逐步建立起紅龍果王國。 　　「我們臺灣的紅龍果果實比較大，色澤艷紅，甜度高，吃起來具有獨特的風味，希望可以開拓外銷高消費的市場，未來日本是最首要的市場…」 　　劉孟鑫很清楚臺灣紅肉紅龍果的優勢，也因為如此，今年專門以符合目標國家安全用藥的標準進行生產，更取得產銷履歷驗證，終於順利把紅肉紅龍果送到日本。 將紅肉紅龍果封箱的那刻，相信大家都很感動，因為這是臺灣經歷8年檢疫諮商的成果。

間作，是一種在同一塊土地上種植不同類型的作物種植方法，在栽培上具有多種好處，可更有效利用水和養分並提升產量，而透過某些豆科作物的種植亦可固定空氣中的氮，將之轉化為養分供應給作物使用。另外，間作還可抑制雜草生長，且因許多昆蟲專門針對單一作物侵害，透過間作的施作也可減少害蟲侵擾。【延伸閱讀】- 發展混農林業以兼顧農業需求與維持鳥類物種多樣性 　　德國波昂大學(University of Bonn)透過種植豆類和小麥以及罌粟和大麥的混合物，並在田地邊緣種植野花帶，針對間作進行進一步的研究。這些野花吸引了以害蟲為食的有益昆蟲，如食蚜蠅或是瓢蟲，它們的幼蟲是蚜蟲的有效捕食者。透過調查發現，野花帶附近的混合作物蚜蟲定殖率顯著下降。 　　此外，間作可自然抑制雜草生長，但不完全根除，藉此方式殘留的雜草可使有益昆蟲更容易擴散到田地深處且不影響作物產量，殘留的雜草甚至有助於控制害蟲。【延伸閱讀】- 促進友善生物多樣性的自然景觀，可不僅僅是「有機」農業! 　　整體研究結果主要來自施作有機農業的田地，對於傳統農業是否可以相同方式施行，仍需於未來持續調查及研究。 　　目前，透過這些發現，研究人員針對有機農業提出農民應該於田地種植野花條、種植多種作物及留存部分雜草不清除等建議，希望透過這些方法對於害蟲進行有效控制，並同時將雜草保持在可接受的程度。【延伸閱讀】- 紅色防蟲網可有效防治害蟲，減少化學農藥的使用

日本農業的現狀與課題 　　日本農業正面臨少子化及經營大規模化、法人化。近年來，日本農業人口迅速減少，根據農林水產省《農業勞動力的相關統計》公開資料顯示，2005年農業核心從業人員為224.1萬人，至2020年為136.3萬人，預估2023年將減少至116.4萬人。 　　再者，隨著高齡化加劇，從事農業的人口正急劇下降當中。2020年的核心農業從業人員中，65歲以上高達七成以上（94.9萬人）。此一現象主要在於農業本身的勞動密集性與後繼無人的問題所影響。 　　另一方面，隨著大型的經營體和法人的增加，以及產地的品牌力，促進地方活絡的新趨勢逐漸興起。然而，規模化及法人化同樣存在著挑戰。土地利用要如何最佳化？經營風險的增加，以及如何與地區合作，都是未來農業在策略思考上需要靈活應對的課題。 　　除了上述日本國內農業體質，在外部環境方面，農產品的供需也是一大問題，受到全球化自由貿易的進展下，特別是TPP（跨太平洋夥伴協定）加入，屆時日本國內農產品面對更嚴峻的價格競爭。品牌經營與凸顯產地和品種等特性，以及最重要讓消費者瞭解與傳遞其價值，過程雖不易，為了強化競爭力，卻也是未來須持續致力加強的著力點。【延伸閱讀】- 數據統計看出日本農業面臨的挑戰 農業的未來願景 　　在挖掘新形態農業，探索農業的未來性之前，基於上述背景，以下簡要整理當前農業領域所面臨課題以及可能的解決方案。最後，描繪出智慧農業、都市型農業和六級產業化的發展，揭示農業未來的願景方向。  現狀課題  可能解決方案  農業人口減少  應用智慧農業提高效率  價格競爭加劇  藉由品牌化，提高附加價值  土地利用限制  發展都市型農業及六級產業化、加速農漁村的創新發展 資料來源:DEEP VALLEY 最前線整理 1. 智慧農業與農業科技的可能性與挑戰 　　智慧農業指應用ICT、機器人等先進技術，大幅改變農業現狀，所擘畫出未來農業的藍圖。例如，利用無人機遠端遙控監視、透過自動化技術減輕勞力負擔，以有效地提高生產效率。然而，帶來正面效益的同時，現況也存在諸多困難。例如，技術導入成本高昂、需要相關的專業知識背景等，因此完整的教育培訓制度是必要的一環。此外，隨著機械化和數位化的演進，資訊安全問題也不可忽視。 　　另一方面，「農業科技（AgriTech)」這個詞彙也逐漸受到關注，主要是希望透過創新技術，推動農業發展。例如：藉由感測器網羅收集相關資訊，在雲端統一管理，實現農作物生長狀況的即時監控、利用無人機即時提供水分和肥料管理、以及早期發現病蟲害等，皆為顛覆農業未來的秘笈，成為農業永續經營的關鍵要素。【延伸閱讀】- 印度藉由5G技術協助農民發展智慧農業 2. 新型農業型態：都市型農業及六級產業化 　　作為前瞻性農業經營模式的一環，都市型農業同樣備受矚目。這是一項利用城市建築的屋頂或閒置空間來種植蔬菜的新型措施。都市型農業發揮最大優勢在於完美鏈結農產品的生產與消費，不僅新鮮，同時有利於減少運輸過程的碳排放。 　　另外，「六級產業化」也是開創農業一條重要管道。這項模式主要整合生產（一級）、加工（二級）、銷售（三級），創造高附加價值的商品。藉此，農民可打造自己的品牌，提高農產品的價值及效益。【延伸閱讀】- 都市農業地景營造與教育體驗之思路與實踐 轉型為永續農業重要性 　　有關農業永續經營，整理以下三個重要轉型提案 1. 積極導入技術及收集資訊 　　應用AI和IoT等科技，提高農事效率與產量。除有效降低作業負擔，並可藉提升產量預測的精準度。 2. 透過高附加價值化拓展業務 　　除了提高農產品品質，可藉由加工品和體驗型農業來提升附加價值，在擴大農業收益的同時，還能確保事業的永續經營。 3. 永續農業的挑戰及建議 　　永續農業必須面對環境面的土壤、水資源及降低環境負荷等問題。因此，政策的支持、相關教育推廣、在地及整體社會的鏈結合作至關重要。【延伸閱讀】- 日本研究應用嗜熱菌的無化學肥料和無化學農法 - 以永續農業為導向的「堆肥-土壤-植物互動系統」 　　「農業的未來在哪裡？」，傳統農業的確面臨著諸多挑戰，然而危機就是轉機，卻也代表更多「新型態農業」的可能性。 　　無論應用智慧農業和農業科技的新技術，或是透過都市型農業和六級產業化的創造新價值，皆是開啟對農業未來的全新願景想像。最重要的莫過於邁向永續農業的決心與努力，在保護地球環境的同時提升農業永續發展，並建構循環型社會的經營模式。 　　未來的農業將不僅僅只是種植作物、供應食物，更能在社會走向永續發展的路上，發揮重要的引導作用。【延伸閱讀】- 多元農作體系支持環境永續發展

花蓮區農業改良場 林文華 副研究員 　　俗稱新疆瓜的脆質哈密瓜為宜蘭壯圍等地特色作物，廣受消費者喜愛，每年為當地創造極高產值。花蓮區農業改良場因應近年氣候不穩定導致減產問題，篩選出當地溫室生產最具潛力，消費者接受度佳之卡蜜拉品種，推廣在地種植。 　　該品種無論在外觀、品質、糖度及採收率均大勝傳統品種新世紀，且官能品評也最受青睞，廣受當地哈密瓜農的關注，是宜蘭當地溫室生產的新星；惟在農友慣行栽培下有果實較小問題，尤其溫室內袋耕栽培更為明顯。為改善果實大小，花蓮農改場整合定植期調節及留果技術等兩個核心優化技術，開發「哈密瓜設施袋耕管理技術」，可顯著提高宜蘭地區春季設施袋耕生產卡蜜拉品種產量，且維持瓜果優良品質，有效提高農民或業者之獲利。 　　「哈密瓜設施袋耕管理技術」係整合定植期調節及留果技術等兩個核心技術。定植期調節乃針對早春氣候特色，透過定植、授粉至採收期分析提供較佳種植期建議，可降低生產風險並有效提高增產之機率；留果技術則透過動態調節單蔓留果模式，有效增加一株一果慣行生產模式之果實大小，達成增產的目的。 　　經3年於宜蘭地區設施內進行春作袋耕多批次試驗，可提高單位面積產量30%以上 (29-41%不等)，且糖度可維持販售水準，不因產量增加造成糖度及品質下降，經多次試驗測量採收瓜果，中心果肉可維持15 oBrix以上，符合高品質哈密瓜販售標準，且果肉質地更能保持特有爽脆口感。 　　使用本技術進行溫室袋耕生產，不需調整種植密度、不需大幅改變植株理蔓模式，不須額外使用生長激素或其他化學藥劑，對生產者及環境友善。 　　宜蘭及北部地區溫室生產哈密瓜的面積通常比中南部小，且不同期作還有生產種苗、盆花等需求，因此常透過袋耕方式種植第二作物來提升溫室利用效率，本技術針對袋耕進行產量優化，值得這些地區溫室生產農友參考利用。【延伸閱讀】- 為什麼日本哈密瓜這麼貴？   圖一、宜蘭春作溫室袋耕哈密瓜 圖二、運用「哈密瓜設施袋耕管理技術」之宜蘭春作「卡蜜拉」哈密瓜著果良好

利用有機廢物製造肥料，有助於減少化石燃料的消耗並促進永續生產，近期美國伊利諾大學(University of Illinois)探討如何利用真菌處理將水在熱液化(HTL)過程中產生的剩餘廢水轉化為農作物肥料的方法。熱液化(HTL)是一種透過高溫高壓過程將生物質轉化為生原油的技術，過程中產生的廢水稱為熱液液化水相(HTL-AP)，常含有有機養分和有毒的重金屬。【延伸閱讀】- 【循環】以水熱液化技術將廢棄物變成生質柴油 　　研究顯示，使用Trametes versicolor (一種白腐真菌)可以將HTL-AP中的有機氮化合物分解為氨或硝酸鹽，並去除有毒成分，這種方法是一種環保處理方式，適合處理不同種類的廢水。【延伸閱讀】- 微藻水熱液化工藝廢水處理 　　另外，也有研究人員開發其他方法，透過將T. versicolor添加到5%HTL-AP的溶液中，經過3天的處理後，硝酸鹽和氨濃度顯著增加。而後將真菌處理與細菌硝化過程相互結合，進一步將氨轉化為硝酸鹽。 　　經過研究發現，當同時接種T. versicolor和硝化細菌時，HTL-AP的硝酸鹽濃度增加了17倍。而當水的pH值範圍在6至7.5之間時，微生物接觸硝酸鹽和氨的含量增加幅度最大，且真菌可降解處理過程中產生的潛在有毒化合物。【延伸閱讀】- 新型催化劑將有毒的硝酸鹽污染轉化為空氣和水 　　這項技術不僅能夠提高廢水的有效利用，減少環境汙染及促進農業的永續發展。藉由上述研究結果，研究團隊目前正致力於利用處理後的廢水來種植水耕作物，在理想狀況下，處理時應盡可能靠近HTL製程，以此建立循環經濟，並減少長距離運輸重且濕的生物質。例如，可利用豬糞作為濕原料時，可以在靠近養豬場的地方建立整個處理系統，包括收集糞便、進行HTL流程、提取廢水，現場也可建立獨立系統處理廢水，完整且妥善的處理有機廢棄物，減少資源浪費。

日本岡山大學的產學新創團隊Visual-Servo，主要研究立體視覺的空間測量，目前已利用雙眼相機成功建立電腦視覺系統，可為任意目標物進行３Ｄ測量，包括可測量游動中的魚尺寸。由於雙眼相機拍攝時，光源環境變化參數可同時且同等反應在左右相機，藉此不受時間產生的光源變化而影響，達到精準測量。 　　本次進一步應用AI影像處理技術，以形狀不規則的蔬果為標的物，研究其判斷位置及尺寸測量之手法，並建立一個測量系統，只要事先登錄目標作物的照片，後續更換照片時，即可測量照片中目標作物的位置和尺寸。【延伸閱讀】- 應用AI圖像識別技術於水產養殖業 　　由於為了確保農業用機器人不受室外光源的變化，進而影響測量結果。研發團隊準備16種蔬果和日用品實測其尺寸，並分別在戶外陽光下（照明度52,000 lux）和陰影下（1,530 lux）兩種光源進行實驗，以及準確掌握3D定位，其結果證實測量過程並不受照明度差異而有所影響。 　　根據上述實驗結果，得出以下結論：（1）在戶外可以非接觸性的方式，測量蔬果和日用品的尺寸和3D位置；（2）尺寸測量結果不受戶外陽光和陰影的照明度環境影響；（3）校正後的尺寸平均誤差在1mm以下，標準差約為3mm。 　　由於測量裝置體積小，可安裝在機器人的手部，藉由機器人的移動，將相機視角移動到蔬果等目標作物附近，執行高精準度的空間測量，並準確掌握正確位置進行採收。現階段，Visual-Servo與SEC公司合作共同研發蔬果採收機器人。目標成為一台可自動判斷水果成熟度、掌握尺寸、自動分揀的多功能機器人。目前這項成果已在農場開始實地測試。【延伸閱讀】- 邁向商業生產的花椰菜採收機器人

植物在生長途中，會透過揮發性化合物的釋放來警告鄰近植物注意，例如，當病原菌滲受透到番茄葉子中時，植物會釋放萜烯等揮發物質來保護自己免受攻擊。近期西班牙植物分子與細胞生物學研究所(IBMCP)研究發現一種新的揮發性化合物-α-萜品醇，這種化合物能有效保護植物免受Pseudomonas syringae的侵害，這種病原菌對多種農作物造成嚴重損害，希望藉此發現可提供天然且高效的植物保護方式。 　　目前該團隊已申請另一種揮發性化合物HB的專利許可，α-萜品醇和HB的施用非常簡單且用途廣泛，可以直接噴灑在植物上或透過擴散裝置施用，研究團隊正在了解這兩種化合物和其他揮發性化合物之間可能的協同作用，方便以更有效且便宜的方式激發植物的防禦反應。這些化合物的使用為農業上提供了一種既經濟、快速且高效的新型替代方案，可提高番茄等重要經濟作物的產量，且這些天然化合物的應用也有助於減少化學化合物的應用，有利於環境友善且促進永續農業的發展。【延伸閱讀】- 蔬菜中的天然化合物有助於對抗脂肪肝 　　另外，研究人員也發現，透過該種方式植物不僅能對抗細菌及其他感染，甚至還能保護植物免受乾旱影響，這一發現可算是植物保護領域的重大發現，為當今的農業種植發展提供了一種天然、有效且環保的栽培管理方式。【延伸閱讀】-揮發性化合物誘導植物防禦啟動的影響

農業部高雄區農業改良場發布新聞指出，已育成「高雄1號-粉鑽」、「高雄2號-胭脂」2款薑荷花上市，彌補夏季花卉的不足，也讓國內薑荷花有了新面貌。【延伸閱讀】- 歷經8年育成 豔麗如寶石 「仲夏瓔珞」石竹發表今夏上市 　　育成這2款薑荷花的陳富永告訴中央社記者，夏季花卉不多，多數玩觀葉，花卉則如文心蘭、萬代蘭、火鶴等，也是夏季花卉的薑荷花，最老品種「清邁粉」已引進國內超過30年，形狀像鬱金香，色彩豐富；然而市場需要新品刺激，已育成以上2個品種，5年來由1家業者技轉後每年推出1000盆，具有一定規模。【延伸閱讀】- 文心蘭智能省工循環一貫化作業 　　他並說，一直在培育新品種中，取得品種權後將發布、舉辦觀摩會，開放業者技轉上市；現在上市的2個品種花形都不像鬱金香，有較長的花絮、是新的，顏色方面，2號深紫紅色是新的，1號的淡粉色則較傳統；接下來將發表的新品種，會是全新的樣態，請花迷期待。 　　單價親民，陳富永說，目前薑荷花每盆新台幣100多元就能入手，直徑6、7寸也才200元以上，又是多年生，冬天休眠枝葉枯掉，春天冒芽，球根會愈長愈多，可分成很多盆，適合放在陽台種植或是園藝造景使用，夏天觀葉居多下，更多新品種育成，可提供花迷新選擇。【延伸閱讀】- 百花齊放：新台灣之光 薑荷花「高雄1號-粉鑽」 薑荷花「高雄2號-胭脂」 薑荷花「高雄2號-胭脂」授權業者生產

由於今年5月內閣剛通過《糧食‧農業‧農村基本法》之修訂案，今年度的創新農業戰略有別於以往，特別針對此次修法的內容進行調整，並在強化糧食安全、建立綠色糧食系統、促進農產品與食品出口、以及智慧農業等政策議題上，提出相關技術研究開發。【延伸閱讀】- 日本2023創新農業戰略研究報告 、【延伸閱讀】- 日本2022創新農業戰略研究報告 一、 創新農業戰略的定位 　　日本自1999年頒布《糧食・農業・農村基本法》以來，與當今社會經濟情勢已截然不同，新基本法將依照「糧食・農業・農村」政策內容，以未來拓展方向與總體農政農情的新樣貌為前提下修訂。 　　在政府總體政策推動目標下，強化農業相關研究之應用。例如，因應人口減少，維持糧食供應系統的智慧農業，以及提倡環境永續經營的綠色糧食戰略等政策項目。【延伸閱讀】- 日本農林水產省推動2050年「綠色糧食戰略」 二、 近期社會經濟與政策面情勢 1. 國際間糧食需求的增加與供應不穩定性 小麥、大豆、飼料作物的供應不穩定性問題逐漸白熱化。 2. 日本經濟地位下降 中國逐漸成為糧食貿易價格決定者( Price Maker )的一方。 隨著穀物、肥料、飼料等生產資材大量依賴進口，市場競爭加劇。 3. 因人口減少與高齡化，伴隨從農者減少 20年後主要農業從事人員預估將急速減少30萬人左右。 應用自動化、AI、IoT的數位化之智慧農業技術，促進新品種的導入，以推動穩定的農業永續經營。 4. 拓展海外市場 站在永續成長與分散風險觀點，促進農產品與食品轉型，朝向拓展海外市場邁進。 三、 日本2024創新農業戰略概要 重要研發項目 1. 加速智慧農業發展，以因應勞動力人口減少問題 　　政策制定上，站在實際面與可實現的目標的觀點上，制定優先發展目標。除此，藉由農研機構的設施共享，強化產官學研合作，促進相關技術研究和發展。 　　協助當前生產模式轉型為最佳化智慧農業技術，以因應人口的減少，建構維持高產值的糧食系統。【延伸閱讀】- 【農業 × AI】日本智慧農業應用技術精選範例 2. 加速因應「綠色糧食戰略」之研究開發 支援永續糧食系統之研究開發：降低化學農藥與肥料使用量之研究開發，以實現碳中和。 強化糧食安全，提升農業生產力之研究開發：擴大依賴國外進口的農產項目生產，並促進新品種和栽培技術的開發，以實現農事省力化、穩定生產、擴大海外市場。 增進對先進技術的理解：增進對先進技術的理解與接受度，並積極向新年輕世代推廣宣傳。 3. 落實永續健康飲食 　　累積日本飲食相關實證，強化日本魚、大豆、米粉的國內永續生產，並擴大相關研究開發。 4. 生物經濟發展之研究開發 　　藉由跨部會合作，研發日本獨有的基因編輯技術、高機能生物素材、非洲豬瘟疫苗等，持續打造與培育新型的生物產業發展。 研發環境整備 1. 鏈結產官學共同據點之環境整備 2. 加強扶植新創事業 3. 智慧財產權管理與強化國際標準化 4. 促進國際間共同研發與成果應用 5. 增進跨領域人才加入 6. 遵守研究誠信原則

日本政府2020年率先以《糧食･農業･農村基本計畫》政策推動，強化產官學的鏈結合作，以最新技術，創造新型食品科技的市場價值。同年，推動「健康醫療戰略」，以科學的角度加以驗證，以及在看護服務上導入大數據平台，尋找出健康飲食的新方式。 　　2021年，日本農林水產省以建構永續糧食系統為發展目標，推動「綠色糧食戰略」，訂定促進產官學的鏈結合作，強化替代肉、昆蟲飲食等食品科技的研發，以及導入AI、自動化機器人設備，促進食品製造業應用之戰略計畫。【延伸閱讀】- 日本農林水產省公佈最新年度「食品科技新創商業模式」七大成果 　　隔年，農林水產省更以「創新農業戰略」，制定永續健康飲食、碳中和與資源循環、智慧農業等措施，並以內閣政府推動的「新資本主義宏觀設計與行動計畫(Grand Design and Action Plan for a New Form of Capitalism)」，強化食品科技商業化的驗證支援、提升食品企業的勞動生產力與AI、自動化機器人的推廣與定著度。 　　美國方面，2020年提出AIA農業創新議程(Agriculture Innovation Agenda)，以及歐盟提出以公平、健康、友善環境的糧食系統為目標的「Farm to Fork 戰略」，強化植物、微生物、昆蟲等替代性蛋白質與替代肉的重要研究開發領域，提倡綠色農業與數位化轉型。 食品科技為建構永續糧食系統與創造豐富健康飲食，及實現個人和整個社會福祉的重要技術。【延伸閱讀】- 一場不只餐桌上的變革-食品科技重要性與未來趨勢 　　以下介紹日本推動食品科技產業之主要三大願景與兩大目標： 一、 推動食物科技產業之願景 1. 因應全球擴大糧食需求，實現農業糧食永續供給 2. 提升食品產業產值 3. 因應個人多樣性需求，創造豐富健康飲食生活 二、 推動食物科技產業之目標 1. 培育食品科技企業之環境整備 　　為了增進食品科技企業的加入，開放式創新的環境整備與新創事業的培育兩者缺一不可。 促進開放式創新 新創事業的培育 2. 創造新市場的環境整備 　　有關食品新技術應用，為了與原有產業兼容，創造新市場，最重要的是需要訂定相關規範，並增進消費者的理解溝通，以確保食品安全和取得消費者信任。【延伸閱讀】- 直擊日本推動綠色糧食戰略重要兩張王牌-食品安全與有機農業 訂定戰略規範 建立消費者對食品科技認識管道

每年，美國密蘇里州會因為土壤營養物質流失，損失價值數百萬美元的寶貴營養物質，肥料中的硝酸鹽和磷酸鹽對植物生長至關重要，但當這些營養物質被沖入河流或湖泊，在進入河道時會對水生生物造成嚴重影響，導致藻類大量繁殖、魚類死亡，也影響海邊社區的旅遊業。為了解決這個問題，密蘇里大學(University of Missouri)的研究人員研發一種新方法，將養分妥善的保留在它們所屬的土地上。【延伸閱讀】- 新型催化劑將有毒的硝酸鹽污染轉化為空氣和水 　　該技術開發一種新型感測器，幫助農民更精確地測量土壤中的硝酸鹽和磷酸鹽，使農民們可更有效地使用肥料。根據美國農業部及國家環境保護局歷年收集數據，密蘇里州每年約有1億美元的化學肥料被浪費。這項研究不僅有助於保護魚類、野生動物及旅遊業，還能為農民維護其經濟利益。 　　目前，現有感測器的離子選擇性電極可以測量硝酸鹽和磷酸鹽，但這些設備成本昂貴且不精確，通常需要農民將土壤樣本送往實驗室進行分析，這過程速度緩慢且僅可代表一小部分土地的狀況。研究團隊現在正在尋找更快、更可靠和更具成本效益的方法測量土地中的硝酸鹽，他們的設計是藉由改變資訊收集的方式，不是測量離子與膜結合強度，而是測量離子穿過膜的速度，這些設備利用脈衝電流進行檢測，使結果更靈敏與可靠。 　　現在研究團隊正積極與當地農民合作，希望未來可將這些便宜且實用的感測器商業化，目前團隊正在開發手持式感測器，用於即時收集測量結果，以及可以安裝在現場的感測器。透過這些創新研究，農民可以藉此精確地管理肥料使用，減少環境汙染，提高作物產量，並節約成本，實現永續農業發展。【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

應用專利生成AI解決農業科技領域的課題 　　農業面臨著氣候變遷、全球人口增加、資源高度消耗、勞動力短缺以及永續農業轉型等諸多挑戰。為了因應上述情況，在農業科技領域亦持續開發可提高生產力、促進農業永續、提升效率和降低成本等技術，並加以應用。其中，特別值得關注的五項技術如下： 1. 地形環境感測技術：使用感測器、GPS和無人機等技術，準確掌握土地狀況和作物生長情況。此項技術能夠協助在需要農業施作的地方，提供適量的水和肥料，減少資源浪費，將對環境的影響降至最低。 2. 生物技術：利用基因編輯技術，開發能夠抗病蟲害、耐乾燥或在鹽度高的土地上生長的作物，此項技術將有助於增加農作物產量與保障糧食安全。 3. 室內栽培：利用LED燈、水耕與氣耕栽培等技術，在室內栽培多層作物。此項技術能夠妥善應用空間，實現都市農業。 4. 機器人技術：導入自動化採收、除草和植物檢查等技術，緩解勞動力短缺問題，提高生產力。 5. 農業數據分析：利用大數據和AI分析，進行天氣預測、病蟲害預測和作物最佳採收時期判斷等，以協助農業經營的相關決策支援。【延伸閱讀】-人工智慧如何在非洲改變農業用水 實現農業永續成長 專利AI工具介紹 　　Tokkyo.Ai是一款利用AI技術來協助專利申請和管理的軟體。可簡化專利過程，包括專利檢索、撰寫、申請和分析等方面。這項工具能夠刺激創意及概念發想，進而加速農業科技的創新，例如促進作物生長的基因編輯新技術，或友善環境之農藥開發等。除此，有利於運用策略的觀點來管理高價值的專利佈局(Patent Portfolio)和進行授權談判。 　　此外，使用者也可以快速收集和分析相關的專利資訊，使得企業能夠掌握農業科技領域的最新技術趨勢和競爭對手的研發動向。除此，可以搜尋研究現有專利的相似性，提前識別專利侵權風險。再者，可以用於市場分析，運用專利資訊的分析來找出市場中未開拓的領域和相關需求，進一步發掘新的商業機會並制定戰略性研發計畫。 專利AI工具的應用範例： 1. 追求農業先進技術的大型農業企業-「應用農業用無人機進行創意發想」 　　一家專注於生產高品質農產品的大型農業企業目前正應用專利AI工具，加速農業用無人機的開發，特別是無人機農業精密技術和作物監控系統的相關專利資訊的搜尋與分析。藉此工具的AI專利搜尋和專利摘要功能，協助該公司能快速蒐集最新資訊，並找出無人機技術在農業領域應用更加效率化、最佳化的可能性。最終，成功研發了作物監控系統、無人機精密散佈方案，因而大幅提升了作業效率並降低了成本。 2. 提供智慧農業解決方案的新創企業-「環境監測和數據分析推動農業創新」 　　另一間企業導入了專利AI工具，收集農業用無人機相關的高端技術專利資訊，並探討了環境監測和數據分析的新方法。該公司專注於無人機的土壤分析、病蟲害監測和作物生長情況的即時追蹤技術。藉此工具掌握了該領域的最新動向，並大量搜集能夠突破問題的創新靈感，找出尚未開發的市場需求，憑藉自家技術的優勢，開拓相關技術。【延伸閱讀】- 以無人機建構感測器網路，監測森林之環境與生態變化

日本於1948年將「氯化苦」(Chloropicrin)登錄農藥，由於在土壤中容易氧化，且易於滲透土壤之中，同時也是目前農民最常使用的土壤消毒劑。然而，這款農藥具有強烈劇毒性，在使用上仍有很大安全疑慮。 　　為了減少化學農藥肥料的使用與環境汙染，解決農藥使用安全性等問題。日本農林水產省在2022年提出了綠色糧食戰略政策，目標在2050年達到化學農藥使用減半的目標。並藉由陸續訂定措施與法令，以有效預防控制微生物引起土壤病蟲害，確保農業生產永續發展。以下就介紹日本有機化學物質研討會所發表的最新研究成果。【延伸閱讀】- 到2025年化學農藥減量化行動方案 農研機構開發AI診斷土壤病蟲害「HeSo+」APP 　　由農研機構(NARO)開發了一款可協助農民減少土壤消毒劑使用量，同時提升農事經營管理效率的「HeSo+（ヘソプラス）」的AI應用程式工具。 　　操作上如下圖所示，用戶可以直接點選希望執行診斷的農地區域，並指定病蟲害項目，系統會診斷出該區域的土壤病蟲害現況與發生風險（潛在危險），若有發現病害，系統會顯示出病蟲害程度，並提供①以確保往年產量標準為優先、②以增加產量與產值為優先、③以作物高附加價值化為優先、④以農場的永續性為優先等選項，依照農民需求，協助最佳化管理。由於操作簡單，目前這項智慧化診斷APP已推廣至全國各協會使用。【延伸閱讀】- 以模擬工具來預測病蟲害傳播 圖. 「HeSo+」概念圖/資料來源: HeSoDiM-AI推廣協會 低濃度乙醇的低風險土壤還原消毒法 　　除上述技術之外，另一種是列入農研機構2021年1月最新修訂手冊 (第1.2版)的低濃度乙醇土壤還原消毒法。 　　這項方法是將稀釋1%以下的乙醇水溶液灌溉於土壤表面，再披覆農業用透明塑膠膜，放置一周以上。經過農研機構的實際驗證，安全性高且能夠有效發揮作用，但必須留意若遇到地面溫度不足，或者處理前的土壤狀態不佳，例如土壤過乾、坡度高低差、鬆散的耕層參差不齊導致灌溉不均、排水性太好不易還原，及地下水位高都有可能影響成效。 應用麩胺酸增進植物防禦力，降低土壤消毒需求 　　除了上述兩項外在防治技術，另一種是由外而內直接針對植物防禦力進行加強。由2024年2月農研機構最新公布新技術-應用「麩胺酸」提升植物防禦力。麩胺酸(glutamic acid,簡稱GA )是氨基酸的一種，可增強植物抗病害的抵抗力，有效地防治土壤病害。 　　農研機構研究團隊添加各種氨基酸的植物保護菌到已感染根腐病菌的土壤中，然後利用這些土壤種植小黃瓜幼苗，研究氨基酸抗病害之變化。結果顯示，只有添加麩胺酸時，抗病害成效特別顯著。具體來說，添加麩胺酸後，小黃瓜幼苗的植株重量增加了兩倍，證實兩者一起使用更具抗病效果。 　　此外，即便從溫室內栽培一個月後再將幼苗移植到田地，仍然可以延續植物保護細菌和麩胺酸的效果。另外，由於植物保護細菌可抗多種病蟲害，只需要適當正確選擇抗病菌標的和添加時間點，利用麩胺酸與植物保護菌之技術，就能夠維持並提高微生物資材的功能性。

農業部台東區農業改良場召開「即食夯樹豆，輕鬆好上桌」記者會，場長陳信言指出，樹豆是原住民的傳統食材，曾有獵人帶著樹豆當糧食去打獵而收獲滿滿，因而又名勇士豆；如今開發出的即食包，拆開浸泡熱水5到10分鐘、冷水20分鐘就能入菜與湯，免隔夜浸泡，已獲12家餐飲業者採用，將研發美食入菜。 　　陳信言並說，即食包的研發約花2年時間，透過浸泡、煮、乾燥三道程序，掌握時間製成，也能做成甜品，打成粉還能製作冰淇淋、霜淇淋及沖泡飲品，且營養價值高，未來還將打入銀髮友善食品市場銷售。 　　營養價值方面，陳信言說，參考衛福部相關建議，每百公克樹豆的蛋白質含量可滿足成人一天所需的42.5%，膳食纖維高達98.4%，鈉則僅0.2%，而且是非過敏原食材，可安心食用。【延伸閱讀】- 素食界的天菜「天貝」你吃過嗎？ 　　除了是優質的植物性蛋白來源之外，樹豆含有鐵、鉀等礦物質，以及維生素E、維生素B1、維生素B2，也富含高抗氧化物質，屬於全穀類雜糧，原住民女性產前、產後坐月子都喝樹豆排骨湯。【延伸閱讀】- 應用微藻製造植物性乳製品-純素起士 　　研發這款即食包的台東區農改場副研究員陳盈方說，原住民通常做成樹豆排骨湯、樹豆豬腳湯食用，但也因浸泡一晚再煮4小時仍難以軟化，十分費工而不易推廣，期待這次即食包推出後，結合餐飲主廚的手藝，誕生出更多美食，推進樹豆商業化產銷。 　　台東區農改場合作的12家餐飲業者之一TABLEAU的主廚楊子毅，現場示範快速做成沙拉、飯及排骨湯3款美食，驗證可快速料理。 　　陳信言強調，樹豆即食包的加工技術，不論是白色、茶褐色、紅色及黑色種皮的樹豆都適用。陳盈方補充，目前全台樹豆主產區在屏東瑪家鄉、台東大武及金峰，以及花蓮馬太鞍，約計100公頃。【延伸閱讀】- 世界之永續發展(4/4)–對蛋白質永續提供的需求 圖一、即食夯樹豆臺東1號、臺東2號及臺東3號 圖二、即食樹豆可拌飯、煮湯、涼拌及清蒸等多元料理 圖三、即食樹豆甜品應用 圖片來源：台東區農業改良場

全球領先的農業技術公司之一先正達種子(Syngenta Seeds) 今天宣布與人工智慧公司InstaDeep 合作，將先正達的專有性狀研發能力與InstaDeep 的大語言模型(LLM) 平台結合起來，加快開發為農民提供解決方案的作物性狀。 　　InstaDeep 開發了一種先進的語言模型 AgroNT，該模型是一種基礎大語言模型，在 48 種植物物種的基因組上進行訓練，以解釋遺傳密碼的複雜語言。經由AgroNT，可以獲得包含基因的調控註釋、啟動子/終止子強度、組織特異性基因表現和功能變異優先順序的預測。【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 　　預先訓練的AgroNT模型可在 HuggingFace 平台上公開取得(https://huggingface.co/InstaDeepAI/agro-nucleotide-transformer-1b )，以作為研究使用。 　　本技術利用AI語言模型向大自然學習，旨在準確預測基因的調控方式，進而有可能將性狀控制和作物性能提升到新的高度。本次合作的初始階段將重點放在米和大豆性狀的設計。【延伸閱讀】- 了解植物性狀特徵由來，提供育種更多嶄新思考方向