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趨勢快訊
鳳梨雪酪蔭鳳梨醬多樣加工加值新產品 農試所鳳梨加工成果發表
2023/09/21
農業部農業試驗所運用台灣育成鳳 梨品種,纖維細緻、香氣足等特色,優化既有製程、開發多項新樣態和新口感加工產品,搭配省時省工設備提昇效率,研發加工技術,上午在嘉義分所舉辦加工加值技術成果發表會,推薦產業應用,強化國產鳳梨與加工產業鏈結,創造新商機。   農試所說,台灣鳳梨年產38萬公噸,產值達88億元,居台灣水果第一名,目前以鮮銷市場為主,冷凍加工產品具延長食用期限、使用便利、產品價格安定、外銷免檢疫等優點,保有果肉樣態和營養素冷凍果品,成為近年追求健康飲食冰品新趨勢。   開發即食冷凍鳳梨鮮果,透過原料預處理穩質技術、結合新穎急速冷凍技術,減少冷凍過程生菌數、避免氧化異味,產品冰晶小,強化原果風味、營養性和適口性,稍微解凍可食用,延伸開發鳳梨雪酪等產品,符合營養、天然、少添加消費趨勢,搶攻冰品市場。   鳳梨醬應用在鳳梨苦瓜雞、蒸虱目魚等料理,但傳統蔭鳳梨製程有品質不易控管缺點,該所翻轉傳統發酵方式,建立標準製程,透過定量混合發酵菌種、找到最適發酵條件,建立製程品管指標,使蔭鳳梨醬控制在最適當發酵程度及品質。   新型態蔭鳳梨醬可縮短40至50%發酵時間,食用方式多元,以蔭鳳梨醬作半成品加工素材應用調味醬、特色餐點、風味飲品等新穎性產品,讓加工業創造多樣發酵產品及話題性新興口味。   酥脆型果乾大都採真空油炸、冷凍乾燥等加工方式,這些加工方式成本高,且真空油炸易有油耗味及營養流失等問題。該所應用壓差膨發乾燥技術開發鳳梨果脆產品,透過結合壓差及紅外線真空乾燥技術,讓鳳梨產生具網絡結構酥脆口感,因非高溫加工,可保留鳳梨營養風味,生產成本較真空油炸、冷凍乾燥加工方式低,但口感酥脆性更優、儲架壽命更長,新型態產品與目前果乾市場具區隔性,符合大眾重視營養、少添加消費趨勢。   農試所說,為快速消化盛產期鳳梨,該所以減少加工工序及少添加物使用為目標,開發鳳梨閒閒鹹甜濃縮加工產品,可應用鮮果或冷凍果品再調整配方製成濃縮果泥,適合應用添加適量比例冰水,或與綠茶、紅茶等搭配調製、或直接作冰品的水果淋醬,是夏天消暑聖品。【延伸閱讀】- 新型態高壓加工技術-蔬果產品加值應用之新契機
巴西研究人員設計了一種可生物分解薄膜,能延長食物保鮮時間
2023/09/13
石油基包裝材料的濫用導致垃圾掩埋場和海洋中堆積大量塑膠,為了緩解塑膠垃圾問題並滿足對人類健康和環境安全產品不斷增長的需求,許多食品業正在投資開發更永續的包裝替代品,並同時保留食物的營養品質以及顏色、味道、氣味與質地等感官特徵。其中,源自甲殼類動物外骨骼的天然聚合物殼聚醣(chitosan)是在可生物分解食品包裝中應用較廣的材料之一。   巴西聖保羅州的坎皮納斯州立大學(FEQ-UNICAMP)以及聖保羅州農業和供應部 (ITAL)食品研究所包裝技術中心的研究團隊利用源自柑橘果皮的主要成分檸檬烯(limonene)和殼聚醣的化合物製成薄膜,能用於延長食物保鮮時間。由於巴西是世界上最大的柑橘生產國之一,而聖保羅是重要的柑橘生產州,因此研究團隊想聚焦於檸檬烯的應用,由於其抗氧化和抗菌作用,檸檬烯以前曾被用於食品包裝薄膜中,以增強保護作用,但其性能會因揮發性和不穩定性而在製造過程中降低,這也是在商業包裝製造中使用生物活性化合物的障礙之一。   為了解決這個問題,研究人員選擇殼聚醣作為薄膜基質,因為它具有抗氧化和抗菌特性,並添加了不易揮發且較為穩定的檸檬烯衍生物-聚檸檬烯。然後分析了薄膜的抗氧化能力、光和水蒸氣防護以及耐高溫等特性。結果顯示,含有聚檸檬烯添加劑的薄膜的性能較佳,特別是在抗氧化活性方面,其效力大約是含有檸檬烯的兩倍,另外,作為紫外線輻射阻隔劑的性能也相當不錯。並且由於聚檸檬烯不具有揮發性,因此適合加工條件更為嚴苛的規模化生產。雖然這些薄膜尚未可供製造商使用,主要是因為殼聚醣塑膠尚未能進行大規模生產,而且還需要優化聚檸檬烯的生產技術以提高產量。   另外,除了食品保鮮之外,目前研究小組亦正在研究聚檸檬烯在生物醫學領域的其他應用。【延伸閱讀】- 利用農業廢棄物製造可生物降解的塑料
無人機在戶外農田和溫室之精準農業研究
2023/09/11
近年來精準農業中使用機器人和電腦化解決方案顯著增加,利用機器人執行灌溉、噴灑、種植、修剪等任務減少農民的工作量,因此,機器人農業解決方案已經在各種農業解決方案中被提出,如水果採收、監控、農貨裝卸、灌溉、施肥、除草以及檢測等。   研究重點在於對無人機研究進行調查,並將農業任務分為兩個步驟。室外無人機研究及無人機在溫室(室內)的應用,這與以往研究不同。這項研究強調,關於溫室中無人機的研究量很少,研究結果團隊為溫室(室內)無人機提供了同步定位和建圖(SLAM),認為無人機在溫室自主運行需透過固定節點,定位技術與環境構圖等應用作為解決方案,能使搭載鏡頭之無人機使用各種人工智慧和圖像處理技術來執行。   研究成果已發表在MDPI應用科學期刊《農業4.0》第3期,人們可從中更關注使用無人機執行溫室精準農業任務的必要性和重要性,強調了使用 SLAM 方法開發溫室精準農業實踐的必要性,從而旨在為未來的研究、農產業營運和應用做出貢獻。【延伸閱讀】- 精準農業結合人工智慧可降低農業化學足跡
市區闢四季菜園 高市新上國小出書推食農教育
2023/09/07
市區學校也能種出這麼多農作物!高雄市新上國小推動食農教育課程,從農業局給學校的一批種子,意外開啟了這段5代、9年的教室小農的食農教學。教師賴秋江與校長王彥嵓將這9年的食農教育歷程,集結成校園食農全紀錄《一步蔬果‧小農雜學力》,是本食農教育前線實務書。   2022年通過食農教育法,新上國小教師腦力激盪,將食農教育融入在校園之中。這本《一步蔬果‧小農雜學力》,由教師賴秋江和校長王彥嵓合撰,將歷時5代、9年的教室小農教學文照整理成書,是目前最完整紀錄的食農教育前線實務書,書裡包含了12堂食農課程及6項農作知識補給 ,並結合永續發展的SDGs實踐於小農日常中。   賴秋江說,一把在菜市場幾十元就能買到的葉菜,一把在市場都是被當成贈品配角的蔥蒜,一顆顆在營養午餐中不受青睞的小番茄,從種植到收成有好多的眉眉角角,都成了親師生的寵兒,也成為一篇篇精采絕倫的動感故事。    王彥嵓表示,新上國小是一所在人口極為稠密的區域,周遭盡是水泥叢林的學校。師生將教室前的花圃改闢為菜圃,四季都是收成季節,展延出豐盛的味覺美感體驗,歡笑聲此起彼落,植物成長帶給孩子心靈無比豐美的滋潤。   這本書得到教育界、藝文界及企業界的推薦。書中包含了種植、採收、環保、創客、烹調、設計、行銷、理財、寫作、公益等10大小農雜學力,全方位教學完整到位,實踐聯合國SDGs永續發展目標,無論新手、老手,不管是在學校或在家裡,都能輕鬆開啟食 農人生。   教育部教育部國民及學前教育署副署長戴淑芬希望藉這本書的出版,能讓更多人瞭解,食農教育可以如此簡單,那一片農田,原來可以就在教室窗外,每個學校都可以一起來試試!【延伸閱讀】- 餐桌上的食物,你會關心什麼呢?
拜登政府承諾撥款3億美元用於測量農業溫室氣體排放量
2023/09/06
農業是全球溫室氣體排放的重要來源,因此,有效測量農業的排放量對於制定相應的減排措施至關重要。以美國來說,美國農業部門的溫室氣體排放量約占該國總排放量的10%,主要來自乳牛等畜牧養殖、農業土壤與水稻生產。   美國已承諾在2030年將溫室氣體排放量較2005年水平減少50至52%,並在2050年達到淨零排放。美國政府表示,減少農場排放量對於實現2050年淨零排放、應對氣候變遷的目標至關重要。   對此,美國政府於去(2022)年1月成立溫室氣體監測與測量機構工作小組,協調、強化溫室氣體排放與清除的量測工作。美國農業部部長更是於今(2023)年7月12日宣布,拜登政府將斥資3億美元,希望能夠更好地量化農業與林業部門和報告的溫室氣體排放情況。   美國農業部表示,將利用這筆資金擴大其數據收集與分析能力,並建立一個致力於研究土壤碳封存的國家研究網絡,這是減少農場排放的關鍵工具。   該項目的資金來自拜登總統於去(2022)年簽屬的4300億美元《減少通貨膨脹法案》,其中200億美元用於推動實踐氣候智慧型農業與林業。《減少通貨膨脹法案》是美國歷史上對氣候與潔淨能源解決方案最大的單一型投資,它要求美國農業部量化與追蹤碳封存與溫室氣體排放,並收集數據資料,以評估氣候智慧型的緩解措施在減少排放的有效性。   為了執行這些任務,美國農業部確定了七個關鍵重點領域,這些領域反映了聯邦戰略概述的框架: 建立與推行具有多年生生物量成分的土壤碳監測與研究網路 建立與推行溫室氣體研究網路 擴展數據管理、基礎設施與容量 改善評估溫室氣體結果的模型與工具 改善NRCS保護實踐標準與實施數據,以反映溫室氣體的減排機會 提高國家保護活動數據的覆蓋範圍 加強美國農業部的溫室氣體清單和評估計劃 【延伸閱讀】- 【減量】什麼是氣候智慧型農業
真菌菌絲體作為防火材料的潛力
2023/09/05
在許多運輸車輛和基礎建設中,使用輕量的複合材料是將結構重量降至最低的首選,但其易燃性仍是一個尚未完全解決的問題。當暴露在高溫下時,複合材料經常會分解,產生煙霧與有毒氣體,有時還會因不完全燃燒而產生濃煙。2017 年英國的格籣菲爾大樓火災造成 72 人喪生,主要即是由於該大樓使用的複合外牆包覆層(cladding)中存在高度易燃的聚乙烯發泡材料,凸顯了將此類複合材料進行防火處理的重要性。然而,考慮到化學添加或表面處理劑的毒性及對環境的影響,人們越來越傾向考慮將具有阻燃特性的生物衍生材料和可生物降解材料用於易燃複合材料的防火處理。   先前有研究顯示,真菌的菌絲體具有良好的阻燃(fire-retardant)特性,其細胞壁主要由幾丁質構成,當暴露在烈火或輻射熱流中時,表面的菌絲會分解並形成一個炭層,對內部可燃的部分有熱保護作用。澳洲皇家墨爾本理工大學( Royal Melbourne Institute of Technology, RMIT )的研究人員對真菌菌絲體成分進行了化學處理,以強化利用其阻燃特性,並發現利用氫氧化鈉溶液處理後的菌絲可有效提升高温下的產炭率,研究團隊找到了一種生產片狀純菌絲體的方法,利用不同的生長條件和化學品輔助來製造具有防火性質的均勻薄片型材料,這些菌絲體片可以設計成不同的用途,從建築業用的板材到時尚產業的類皮革材料等。   除了有效防火之外,菌絲體包覆層還可以用可再生有機廢棄物生產,並且燃燒時不會對環境造成危害。團隊現在正在開發以工程纖維強化的真菌墊片,以延遲引燃、降低燃燒強度並提高消防安全等級,有望帶來更先進安全且環保的建築材料。目前已有養菇業者與團隊聯繫,希望可以利用他們的真菌廢棄物。與養菇業的合作將可確保穩定的原料來源,以永續方式生產滿足消防安全需求的產品。【延伸閱讀】- 真菌如何幫助創建綠色建築業
2050年碳中和實施,可評估地區經濟及輔助農業減碳之系統開發
2023/09/04
日本農林水產省2021年制定的《綠色食品體系戰略》中,農林漁業領域於2050年實現碳中和,現在的農業嚴重依賴化石燃料,未來農業要走向碳中和,需要採取各種措施,比如使用可再生能源、引進環保的耕作技術等。發展減碳項目對於地方政府是需要評估當地經濟連鎖反應及環境影響,並考慮兩者之間平衡後決定推進策略。   NARO開發農業活動產生的碳排放量與能源消耗量之計算工具,可同時計算當前農業活 動對於當地經濟漣漪效應及環境影響評估,將其結果發佈在網站上,透過網路交互輸入農業活動中使用的樹苗、肥料等材料成本與燃料成本,可估算當地經濟結構,及直接與間接的環境影響(溫室氣體排放和能源消耗)。另一方面,可利用3EID(包括能源消耗和空氣污染物排放以及CO2排放的具體強度)資訊、各縣市投入產出表與偏離-份額法,提供區域經濟結構分析。   研究成果已發表在日本《國家農業和食品研究組織研究報告》第12期上,利於了解由於化肥減少和環境影響變化對當地經濟產生的連鎖反應。由於該計算工具獲得的環境影響值是近似值,這些資訊將用於未來當地政府對於區域性農業減碳應優先採取之決策做出貢獻。【延伸閱讀】- 【綠趨勢】日本因應全球氣候變遷與淨零碳排所採取措施
氣候資源變化對棉花產量的影響機制
2023/09/01
近日,中國農業科學院棉花研究所棉花智慧栽培創新團隊開展了溫度、降雨、輻射等年際氣候資源變化對棉花產量影響的相關研究,發現氣候資源變化可以分別影響我國黃河流域、長江流域及西北內陸棉花產量波動的54.4%、58.1%和50%,且主要氣候驅動因素不同。該研究結果為製定有效的農業種植管理策略提供了理論依據。相關研究結果發表在《工業作物和產品(Industrial Crops and Products)》上。   近年來,全球氣候變化風險加劇,對農業生產帶來極大挑戰。棉花是世界上最重要的纖維作物,開展相關氣候資源變化研究對棉花生產具有指導意義。   該研究通過建立多元回歸模型,結合1980-2020年氣候數據及黃河流域、長江流域和西北內陸棉區的棉花產量數據,探究了氣候資源變化對我國棉花產量的影響。結果發現,近40年來,不同棉區的主要氣候驅動的因素不同,在省份尺度上,在篩選得到的模型中,幾乎所有省份氣候資源波動可以顯著解釋該地區棉花產量波動,表明棉花產量波動主要受到復雜氣候變化影響。研究提出,黃河流域棉區適合種植熱量要求較高的品種,以便充分利用熱量資源;長江流域棉區要在苗期注意排水;西北內陸棉區要適時灌溉等。研究結果為不同棉區製定合理的栽培管理措施提供了理論依據。【延伸閱讀】- 複雜地形氣象數據精確估算,防止農作物損害
植物表面溫度3D測量技術
2023/08/29
近年來,隨著機器人測量技術等科技發展,獲取精確的農作物生長數據已成為可能,發展出3D圖 像感測技術成為獲取生長數據的基礎,估算農作物生長狀況的指標之一是植物本身的表面溫度,因可反應出植物蒸散作用、光合作用等影響植物環境適應性,產量、品質等與這些生理功能與溫度變化皆有密切相關,此外,當植物生病時,感染初期會出現溫度變化,因此,利用熱能圖像分析植物的生理狀態,對乾旱、鹽害和疾病等脅迫的反應開始進行研究。 植物表面溫度3D測量   為了準確識別植物表面溫度分佈以及顯示溫度的部分,從同一視角拍攝熱圖像和RGB圖像,並將兩種類型的圖像組合起來重疊。以前利用傳統技術,只能疊加2D圖像,如果隱藏部分出現生理異常,則可能會被忽視。   NARO開發此3D圖像技術,是根據2D熱圖像和2D RGB圖像,通過SFM及MVS方法同時構建每個3D圖像,並開發了一種整合技術,能夠疊加受檢體的表面溫度分佈和形狀等圖像,就能識別出顯示該溫度的區域,並量化各個特定部位的生理反應。   該研究結果關鍵在於開發了新的特徵點標記和參考點標記,這些標記可以被熱像儀和RGB成像相機識別,且證實將熱圖像和從相同視角拍攝的RGB圖像疊加是有效的,由於可以將植物的當前狀態做為數據儲存,因此可以在電腦以3D圖像的形式再現測量時的植物形狀和溫度分佈,可以以後重複檢查。 新開發特徵點標記與參考點標記   先在植物攝影範圍周遭佈置具有熱圖像與RGB圖像之特徵點標記,可同時獲取兩種3D圖像特徵點,再根據特徵點與參考點標記對齊圖像,整合成完整的3D圖像。   研究成果針對不同類型圖像的3D測量和整合技術原理,不僅可以應用於熱圖像和RGB圖像,還可以應用於使用近紅外線和紫外線的攝影。可透過建立早期檢測植物環境脅迫和疾病技術,以及預測生長不良和產量下降風險系統,為提高培植管理和育種技術準確性做出貢獻。【延伸閱讀】- 運用無人機數據,診斷水稻生長及計算施肥量
使用物聯網與回歸機器學習運算,打造自動化智慧溫室系統
2023/08/28
近年來用於溫室植物生長的精準農業(PA)越來越受歡迎,是檢測溫室氣候的方法之一,蒐集環境數據上傳到雲端,農業專家可根據數據採取行動,並可利用數據訓練人工智慧做出適當反應,可在最新物聯網創新技術中看到,是一種將任何設備連接到物聯網之技術。   印度拉夫里科技大學、北安查爾大學、奈季蘭大學合作團隊以回歸機器學習模型,加上雲、霧感測器收集到的數據,利用回歸模型及邊緣運算,採用嵌入式系統來分析溫室執行參數開發出預測模型,聯動感測器與自動化設備,提供溫室內植物在不同時間點所需要的環境條件(例如:土壤濕度、溫室內二氧化碳濃度等),研究結果發現研究內提出模型經由對比分析,預測模型準確性優於現今農業系統現有技術。   研究成果已發表在MDPI應用科學期刊《農業4.0》第19期,有助於現代農業實踐,未來提高農作物品質和產量,並降低生產成本,在機器學習中,回歸分析有助於理解當其他自變數保持不變時,因變數的值如何根據自變數變化,從而精確控制作物品質與產量,未來發展智慧農業做出貢獻。【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
【增匯】最新研究顯示真菌在淨零碳排中扮演關鍵角色
2023/08/23
菌根菌(Mycorrhizal Fungi)為真菌的一種,會與植物根部相互交織,形成「菌根」的網狀結構,並與植物發展出共生關係,菌根菌幫助植物吸收水分及養分,植物則行光合作用將空氣中二氧化碳轉化為醣類,提供菌根菌做為能量來源。這些真菌存在地球超過4.5億年,並在地底下構築了巨大的菌根網絡,為土壤生態系統重要的生物之一。   由於現代農業及工業的發展加速破壞土壤生態系統,聯合國預估2050年全球將有90%的土壤退化,嚴重影響農業生產。英國謝菲爾德大學(University of Sheffield)的研究人員表示,多數研究關注在恢復和保護「地上的」森林及植被,以解決全球暖化及氣候變遷帶來的問題,而「地下的」菌根菌長時間埋藏在土壤裡,人們很難意識到它的存在,近年來越來越多證據顯示菌根菌參與碳循環,協助將碳儲存到土壤中,其吸納碳的能力不容小覷。因此,研究團隊針對數百種種有植物的土壤進行了綜合分析,研究結果顯示,地球每年約有131.2億噸由菌根菌移轉植物吸收的二氧化碳儲存至土壤中,相當於全球化石燃料排放量的36%,比中國每年的碳排量還多,因此菌根菌可說是最有效的碳捕獲工具,對於增加全球生物多樣性及土壤碳匯存在重要性。   目前對於菌根菌的了解甚少,研究團隊正在研究菌根菌如何增加土壤碳匯以及在其他養分循環的作用,透過田間實驗模擬未來氣候環境,增加對土壤真菌及其他微生物如何將碳轉移至地下的了解,以及氣候變遷對其的影響,並進一步確認真菌在土壤生態系統中扮演的角色。研究人員呼籲採取更多行動來進行土壤保育,並將菌根菌納入維護全球生物多樣性及淨零碳排策略中。【延伸閱讀】- 【增匯】城市樹木和土壤的碳匯比我們想像的多
【增匯】研究顯示覆蓋作物有助於維持土壤健康
2023/08/22
覆蓋作物(cover crop)是在主要作物休耕期間種植的植物,主要功能是防止土壤沖蝕和改善土質。覆蓋作物可吸收空氣中的二氧化碳,並將其轉換後儲存至土壤中,增加土壤碳含量而提升土壤健康狀況,透過覆蓋作物可最大程度減少發展中國家面臨之土壤退化、氣候變遷危機以及糧食安全問題,提高農業的永續性。   美國南達科他州立大學的研究人員針對61 篇關於覆蓋作物的研究進行綜合分析,結果顯示,與無覆蓋作物的玉米田相較,種植覆蓋作物的玉米田其土壤有機碳(Soil Organic Carbon, SOC)含量高出了7.3%,玉米產量則增加了23%。若將美國境內玉米田皆種植覆蓋作物,並以每公頃0.8毫克固碳率計算,每年可增加2,912萬毫克的土壤有機碳,等同將1.07億噸二氧化碳封存在土壤中,這相當於2.48億桶石油或2,380萬輛汽車一年的溫室氣體排放量。   另一方面,研究人員透過田間試驗發現,黑麥覆蓋作物從生長至死亡分解之N2O(溫室氣體之一)排放量總和,與無覆蓋作物相比並無明顯差異。結果顯示種植覆蓋作物對溫室氣體排放量並無影響,卻可透過調整土壤微生物、土壤濕度及土壤有機碳含量來改善土質、維持土壤健康,進而增加下一季之農作物產量。從長遠來看,覆蓋作物對土壤有機碳的改善將帶來更好的土壤功能和生產力,因此可以做為碳封存及強化作物生產永續性的策略之一。【延伸閱讀】- 覆蓋作物的殘留物質影響雜草的控制
拓展農業機械OpenAPI數據聯動
2023/08/21
近年來,日本國內農民數量急劇減少和人口老齡化,導致農作技術的傳承成為問題,為使農民不受限各不同製造廠商的框架限制,彙整從農機設備取得的作業紀錄達到數據統一整合管理,日本農研機構NARO於2021年4月召集國內各農機設備製造廠商、ICT供應商、業界團體等共同設立農機API共通聯盟,加速業界間的數據鏈結,提升農民數據之應用。 先將農機設備商、業界、ICT供應商及學術界整合,各領域數據互通及實場驗證,彙整數據產出報告回饋給業界專家,進行幫助與指導。   NARO於2022年透過實場驗證其有效性,對API標準規範進行調整與修訂,為提高農機設備數據的可用性,農業機械設備製造商快速實施API,循環烘乾機和溫室園藝設備(環境數據)中的數據更新修訂條約內容,並新增糧食檢驗設備項目條約。透過農業機械設備製造商按照標準規範實施API管理系統,ICT供應商可以透過API平台可以獲得一致性數據,而不必擔心製造商之間數據差異。這使得收集和分析農業機械和設備數據變得更加容易,從而提高了農民的便利性和軟體功能。 左圖為農機數據聯動演示,數據將登錄到API管理系統(右圖),可得知運行狀態,與實際場域狀況進行有效性驗證。   農機API共通聯盟將以各製造廠商提供實際標準農機API規格說明書,以及安全數據鏈結的API連結檢驗表和API契約模板的農業API使用條款範例等研究成果概要制定成《成果總結報告書》。隨著此成果之推廣,未來更有助於農民能簡單明瞭應用農機設備的各種數據,整合各相關業者,增加機器種類以及項目擴充等,創造農業數位化環境。【延伸閱讀】- 資通訊科技於澳洲農業應用之現況
中國南亞所在鳳梨黑心病機制研究和防控技術研究方面取得新進展
2023/08/18
近日,南亞所園藝產品採後保鮮與加工研究室在鳳梨黑心病機制研究和防控技術研究方面取得新進展。該研究最大的亮點是採用熱空氣技術控制了鳳梨採後黑心病的發生,打破了多年來形成的鳳梨黑心病可防不可治的觀念,並在此基礎上鑑定了多條以氧化損傷為特點的黑心病相關的代謝途徑,挖掘一系列熱空氣處理減輕鳳梨黑心病發生相關調控基因(如HSF和HSP),並構建理論示意圖,清晰闡明了熱空氣處理控制鳳梨黑心病發生的機理。   鳳梨是廣東湛江雷州半島的重要經濟作物, 鳳梨產業已經成為華南熱帶地區支柱產業。鳳梨採後黑心病問題長期困擾鳳梨產業高質量發展,如何防控採後鳳梨黑心病的發生已經成為當地政府和果農亟待解決的問題。該研究結果不僅提出熱空氣處理是一種安全有效、應用方便的鳳梨採後黑心病控制方法,更構建熱空氣處理減輕鳳梨黑心病發生理論模型,為鳳梨黑心病抗病基因挖掘和新品種培育提供理論依據,該成果在熱帶果蔬保鮮領域中具有廣闊的應用前景。   該研究成果以“Insight into the physiological and molecular mechanisms of hot air treatment which reduce internal browning in winter-harvested pineapples” 為題國際top期刊《Postharvest biology and technology》(SCI一區,IF=6.751)發表。中國熱科院南亞所宋康華為論文第一作者,洪克前副研究員、姚全勝副研究員和張秀梅研究員為論文共同通訊作者。該項工作得到了國家重點研發計劃項目、海南省自然科學基金和中央級公益性科研院所基本科研業務費項目的支持。【延伸閱讀】- 最新研究發現數個可提升高粱產量的關鍵基因
高蛋白大豆新品種育成 推廣栽種產品多元
2023/08/17
大豆是重要雜糧,轉作此作物可因應氣候變遷。台中區農改場今天宣布,費時7年育成秋作「台中1號-九月豆」,蛋白質高達40%,已推廣栽種350公頃,且開發出植物肉等多元產品。   農業部台中區農業改良場召開「高蛋白大豆新品種~強攻多元產品加工原料市場」記者會,台中區農改場場長楊宏瑛宣布費時7年育成秋作「台中1號-九月豆」,有多項優點,有利擴大雜糧自給率的政策落實。   台中區農改場助理研究員陳鐶斌說,「台中1號-九月豆」優點很多,除在9月中旬播種,可避開中部低溫持續至3月中旬、梅雨季、颱風季等影響生產的時節;相對於市面大豆蛋白質含量35%,此品種高達40%,又低油脂(14.6%),同時籽粒小(百粒重11公克),很適合作為多元加工原料運用。   因此,除能用於製作豆漿、豆腐、豆皮等傳統黃豆製品,還能用於製作黃豆芽、植物奶、植物肉、發酵類(納豆)及機能性蛋白脆片等新產品,作為豆製品加工原料的商機可期。   另外,生產特性好,吸引契作專區及食品廠商青睞。楊宏瑛說,此品種生育期100天,每公頃產量可達2400公斤;生長勢強,可節省20%農藥、肥料的使用;可提高節水效率20%;在田間完全乾枯不裂莢,可提高烘乾效率10%、降低調製損耗率5%;已吸引大人物、中都等合作社及食品業者弘陽技轉,今年可推廣栽種350公頃。   其中弘陽食品並已開發出植物肉的炸雞塊、牛肉乾等新興產品上架連鎖通路銷售。另外,也有業者製作出黃豆芽、納豆或相關泡菜類醬菜等產品問市。【延伸閱讀】- 植物肉口感仿真肉 背後學問大
日本三大名茶之一!埼玉縣狭山茶的數位化轉型
2023/08/14
一般提到日本銘茶,首先映入腦海大多是静岡茶或宇治茶,尤其是富士山下的靜岡茶更是舉世聞名。同樣有日本三大銘茶美譽之稱的狭山茶卻鮮為人知。狭山茶產地位於琦玉縣入間地區一帶,從當地流傳一句「靜岡是色,宇治是香,狹山是味」的採茶歌謠,更能顯化出歷史悠久的狭山茶,在日本人心中有著舉足輕重的地位。   然而,狭山茶和其他農作物並無差別,同樣面臨氣候與環境的挑戰,以及人手不足與高齡化等困境,加上茶園大多位於丘陵地帶,夾雜寒帶氣候等條件下,數位化技術無疑已是解決茶葉生產力的途徑之一。   對此,埼玉縣茶葉研究所自2022 年度開始推動狭山茶DX 試驗計畫,主要其研究內容與現階段研究成果介紹如下: 狭山茶DX 試驗計畫-研究內容 開發掌控茶園的溫度與土壤水分的LINE APP 通訊軟體(下圖1) 從影像數據,開發茶葉主要害蟲「捲葉蛾類」發生預測技術。 其他,期間視使用者建議與現況追加其他功能。 圖1.狭山茶DX 茶園LINE APP 通訊系統示意圖 2022 年度研究成果-開發茶園環境監控系統 ⚫研究內容 (1)硬體開發 應用Arduino 印刷電路板,每隔15 分鐘將感測數據傳遞網路上(sigfox backend cloud)。現階段設備運作已嘗試利用太陽能板不間斷供電。惟,連續陰天發生供應電量不足問題,已列入未來改善項目之一。 (2)系統建構 系統大多利用 Python 語言編寫,截至 2022 年1 月已可透過LINE APP 查詢①環境感測數據、②日本氣象廳發布的警報和警訊、③茶葉研究所的害蟲預報資訊。此外,霜凍警告已設定為自動發送。 (3)試運行現況與成果 這項系統自2020 年4 月起,提供縣內的茶葉生產者試營運,目前2022 年1 月共計71 位使用人數,其中縣內茶生產者50 位。其根據問卷調查結果得知雖有一定戶數的農家已使用本系統,但仍無法確切掌握數據的使用方式。 ⚫ 未來展望   未來仍側重於數據的運用模式,並針對此進一步持續探討與試驗。具體則與農研機構的農業環境研究部門合作,共同研究開發發芽率的預測、凍霜害風險可視化、利用誘捕器監視病蟲害發生等項目。由於這項系統可彈性靈活改善其規格,因此期望加入生產者的意見,能更有助於研發團隊能更加瞭解生產現場所面臨問題, 並加以解決。   2023 年度研究成果-開發生長與病蟲害預測技術 ⚫研究內容 (1)發芽率預測LINE APP 改良LINE APP 的發芽率預測功能(Kimura,Kudo,&Maruyama,2021)。2022 年10 月針對系統使用者進行問卷調查,其結果約有45.2%的系統使用率。 (2)增加LINE 系統附加功能 在LINE APP 增加了查詢茶葉研究所的成果資訊功能。 (3)從捲葉蛾類影像,開發病蟲害預測技術 從誘捕器中的所誘殺的捲葉蛾類圖像,研發病蟲害預測系統。雖然少量透過影像處理成本較高,若達一定數量,與實際測量數量幾乎達一致性,其精準度高達91%。這項技術可透過手機連結至茶園所裝置的攝影機,可立即及時確認病蟲害的發生量。(圖2) 圖2.從捲葉蛾類影像,開發病蟲害預測技術 ⚫未來展望   這項系統,截至2022 年12 月已有超過100 位的使用者(其中農民約有75 位)。為持續推動茶葉數位化,研究團隊持續致力於改善捲葉蛾類的病蟲害預測、在無使用農藥Pluto® MC 的情況下,推估桑介殼蟲病蟲害防治最佳時期,以及葉片濕度感測採摘遠距測定技術,並納入使用者的建議持續精進此項系統之研究。【延伸閱讀】- 2023年茶產業需要關注的六大趨勢
中興大學攜手台灣先進酒精 投入循環農業研究
2023/08/10
台灣先進酒精股份有限公司與國立中興大學攜手,共同投入農業生產碳資源整合規劃,建立台灣先進農業生產負碳製程、循環農業及策略規劃技術,創造農業剩餘物資能源價值。   中興大學今天發布新聞稿指出,國內規模最大藥用酒精生產企業台灣先進酒精股份有限公司,7日與中興大學簽約合作備忘錄,由興大校長詹富智與台灣先進酒精董事長劉健誼代表簽約,產學合作新台幣1000萬元,投入農業生產碳資源整合規劃工作。   詹富智表示,與台灣先進酒精合作,擴大興大產學研究能力,針對農業廢棄物能源化、硬質玉米田間廢棄物利用開發、捕抓二氧化碳排放、玉米酒粕(DDGS)再利用等領域進行技術研發,開創多元再生能源發展與推動淨零碳排,強化台灣能源自主與科技創新。   劉健誼指出,台灣藥用酒精原料幾乎完全依賴國外進口,為確保國內穩定的醫療需求,國內在地自主生產更顯重要,台灣先進酒精結合政府推動的大糧倉計畫及農業剩餘資源淨零的大循環計畫,可確保平時解決農作物生產過剩,並穩定國家醫療物資自主生產。   雙方合作有四大面向,農業廢棄物能源化,將投入肉雞雞糞產電,替代台灣先進酒 精公司天然氣使用,預估可減少5萬5000噸二氧化碳排放,燃燒後提供1萬2000噸高質量磷鉀肥,提供循環種植使用,減少進口高碳排磷鉀肥。   大糧倉計畫硬質玉米田間廢棄物利用開發方面,則發展玉米芯及結桿與蛋雞糞作成廢棄物固形燃料,預計可解決200萬噸以上的田間廢棄物作為能源使用。   捕抓二氧化碳排放方面,藥用酒精發酵過程回收2萬噸以上植物基二氧化碳,透過生質能源發電,建立回收二氧化碳系統。玉米酒粕(DDGS)再利用方面,則開發玉米酒粕再發酵技術,降低禽畜產甲烷。【延伸閱讀】- 將甘蔗副產物做為第二代生質酒精以外的另一種利用
首次全球分析顯示農藥在生態環境中的流向
2023/08/08
全球每年使用約 300 萬噸農藥,但人們對這些化學品在使用後最終流向何處或留在哪些環境中知之甚少。澳洲雪梨大學的一項研究顯示,農藥在施用後還會繼續傳播很遠很遠,並滲入含水層、河流、海洋和土壤。研究團隊使用了大量可公開訪問的地理空間數據來進行研究,發現每年有730噸農藥進入河流,其中約13,000公里的河流中,化學物質濃度超過了許多水生植物和無脊椎動物的安全上限值。研究人員表示,在許多情況下,這些化學物質最終會出現在下游很遠的地方,且儘管量減少許多,但通常會一直前進直到流入海洋。大約80%的農藥會降解為次級分子(或副產品)進入農作物周圍的土壤中,這些分子可以在環境中長期存在,並且可能與母體分子或所施用的農藥一樣有害。雖然只有一小部分農藥在田間施用後進入河流系統,但一旦進入水中,大多數活性成分最終都會進入海洋,對海洋野生動物和珊瑚礁產生潛在的負面影響,並使海洋和淡水食物鏈面臨風險。即使0.1% 的淡水滲入聽起來並不多,但只需要少量的農藥就會對環境產生負面影響。   然而,研究人員表示,該研究只是一個保守的估計,因為分析中並未分析傳統有機氯農藥以及水產養殖、私人住宅和公共場所使用的農藥,這表示生態系統和人類接觸這些化學品的風險可能更高。研究人員認為,考慮到農業用化學品對環境和生態系統的影響,國家主管機關必須揭露化肥以及農藥相關的統計數據,只要與食品生產商協商設計和實施此類措施,就可以在保持糧食安全的同時減少全球農藥的使用。【延伸閱讀】- 農業生態系統中的小溪流被農藥嚴重污染

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