根據數據提供商Dealroom的數據顯示，室內農業近期在全球掀起了一股投資熱潮，從2014 年至今，約有18億美元投入此行業。最近有許多引人注目的發展，包括丹麥建造歐洲最大的垂直農場，以及阿布達比計劃建造全世界最大的室內農場等。支持者認為這個行業擁有糧食生產的前景，理由是具有供應鏈短和集中生產的優勢。然而亦有意見認為它效率不高，因為運作成本高且生產規模相對較小。        垂直農場是在一系列層層堆疊的監控條件下，於室內種植植物的過程。許多城市農場不像溫室種植利用陽光，而是以LED燈作為光源，LED燈會根據生長階段和作物類型不同而進行調整。無土栽培這類技術通常用於垂直農場，因為栽培環境被嚴格地控制，如照明、灌溉、施肥和氣候都受到精準調控，所以很少使用化學農藥處理。垂直農場的愛好者設想本地生產的產品可以在附近社區被購買，不僅可追溯來源、大幅減少食品里程，還能減少我們對進口食品的依賴。他們還認為，垂直農場可以幫助解決某些行業在污染及用水方面所遇到的困難。堆疊型生產系統讓小空間就能生產食品，表示我們可以在需求食品的附近進行生產。這就是為什麼垂直農場主要適合種植高經濟價值的新鮮作物，例如生菜和藥草。        但許多重大的挑戰阻礙了垂直農場的實踐，特別是高昂的成本。由於照明和通風所使用的能源運行成本很高，加上需要大額投資才能使垂直農場啟動和運行。英國哈珀亞當斯大學(Harper Adams University)的作物科學教授Jim Monaghan認為，關鍵的挑戰是產出足夠高價的產品，且其銷售額能夠支持投資額。垂直農場可以吸引大眾目光，但與品質相當卻相對廉價的田間作物並列時，栽培者需要找到一些特別之處來證明較高的價格是合理的。另外，垂直農場還需面對病蟲害問題以及隨季節性波動的消費者需求，垂直農場整年的產量固定，不隨需求改變而變化，因此商業化垂直耕作設備不是發展額外的生產能力，就是得依靠田間作物來彌補不足的產能。        目前，技術已經發展到使用人工智慧來管理垂直耕作設備， Gaia Growth是一家新創公司，開發了垂直農場可以使用的軟體，將來自一系列不同感測器的數據彙整到一個樞紐中心，農民可以利用該軟體瞭解垂直耕作系統內部的即時情況。開發人員認為它具有超越垂直農場的農業潛力，並相信這種軟體在整個農業中有很大的應用空間。一個樣本可以收集到和環境、土壤及疾病有關的數據，來判斷執行某些任務（如農藥施用）的最佳時間。        垂直農場產業在未來十年預估將持續成長，2021年6月發佈的一份報告預測，全球垂直農場將成長25%以上。隨著技術的快速提升，室內農業的生產成本將大幅降低，另隨著人工智慧和機器學習的快速發展，全自動農業機器人也將逐漸增加。垂直農場可以為更適合大型耕作機械的作物留出戶外栽種空間，預計專業化產品和高度本地生產將會是未來的發展趨勢。【延伸閱讀】-淺談猶他州垂直農場是如何因應氣候變遷

為提升蔬菜的產量與品質，必須隨時補充適量氮素，以維持萵苣葉片及根系發育，然而過量的氮可能造成環境及生產成本問題，適當的養分管理與氮需求預測是必要的。檢測氮含量的破壞性方法如葉片組織氮分析、土壤氮監測等，分析準確但需要較多人力及昂貴的設備，而非破壞性形態學方法之生長曲線測量技術可分析萵苣的生長曲線及營養含量，但效率較低且需收集大量數據，使用數位圖像處理技術能有效預測作物的氮素狀態，高光譜成像(Hyperspectral imaging)可高度準確確認營養含量、預測與施肥量相關的養分變化，及評估汙染與保存期限等。        精準農業中深度學習(DL)和電腦視覺(Computer vision)應用在識別和分類植物與植被物種方面具有巨大潛力，美國北達科塔州立大學研究團隊為了解不同氮濃度營養對不同萵苣生長表現之影響，其發展電腦視覺技術進行深度學習建模的適用性，以分析水耕種植萵苣(Lactuca sativa) 的四種品種Black Seed、Flandria、Rex 和 Tacitus之營養含量。首先製備4種營養濃度(0、50、200、300 ppm)的氮溶液在溫室栽培上述4品種萵苣，並於生長過程中從各角度捕捉葉片的 RGB 圖像，每個萵苣約拍攝50~65張圖片/日，利用卷積神經網路 (Convolutional neural network, CNN) 模型對16個組別之所有圖像進行分類；另外進一步利用轉移學習(transfer learning)，以深度學習的視覺幾何研究群(Visual Geometry Group, VGG)，內核尺寸為 3×3 的VGG 16 及VGG 19模型架構對圖像進行分析，並藉由數據增強(Data Augmentation)克服圖像不足的問題，以Keras訓練深度學習模型。        結果顯示，將4種萵苣品種RGB圖像透過VGG 16和VGG 19架構分析之萵苣營養含量準確率為 87.5~ 100%，其辨識效益皆明顯優於 CNN 模型，後者在識別 Blackseed、Flandria 和 Rex 之營養含量的表現不佳，可以即時、準確、快速地監測萵苣的生長及營養含量。研究團隊開發的建模技術不僅可以即時、準確、快速地監測溫室中各品種萵苣之生長及營養含量數據，還可應用於田間，以及遠端感測各種萵苣作物，電腦視覺結合深度學習和機器人系統具巨大潛力。【延伸閱讀】-利用機器學習幫助機器人精準收割甜美的萵苣

澳洲的茶葉消費量約為全球第55名，國內消費的茶葉有97%來自進口，印度是最大的進口國(230公噸)，其次是斯里蘭卡(171公噸)和印尼(137公噸)，少數特色茶從日本進口，從進口來源可反映澳洲人對英式早茶的既定偏好。而國內茶產量無法滿足內需，茶葉產區位於維多利亞州西南部、新南威爾斯州北部、塔斯馬尼亞州和西澳，生產品項主要為綠茶，大部分出口到日本。        2018年茶市場銷售額大約是5億美元，年成長率略小於2%，2010及2018年的銷售量約維持在1,420萬公斤左右，市場無明顯成長，然而市場趨勢逐漸從傳統英國紅茶轉變為特色茶產品，高年齡層偏好從超市購買低檔紅茶和袋裝紅茶，但年輕消費者開始青睞特色茶、綠茶與保健茶飲等，而不只是普遍主流的英國紅茶；此外，消費者對健康和保健日益關注，更偏好天然風味與功能性綜合飲品，綜合茶飲之風味特徵也比其他西方國家低得多。隨著消費市場風氣帶動與知識推廣，民眾更在乎風味的選擇，咖啡店和餐飲店開始提供精選的高品質茶和草本綜合飲品，在2021年中，紅茶整體銷售量下滑，而特色茶的銷售增加4%，綠茶、水果茶、草本茶和特色紅茶成長快速，其中草本茶的保健/功能性類別成長最快，預估複合年均成長率為7%，茶產業正積極發展即飲飲料與新興混合茶飲。        整體而言，澳洲消費市場主要依賴進口茶葉，而國內茶產業有諸多劣勢，如產量少、栽培特種茶技術較落後，且茶葉手工採摘費用太高，大部分都以機器採收，茶葉只有尺寸大小的差異，但當地的茶葉公司仍有市場發展潛力。一家澳洲公司獲得政府補助，用於建立新商業模式茶園，期待在產區新南威爾斯州北部提供永續的優質綠茶來源和就業機會。 以下為澳洲各茶園簡介： 1.    昆士蘭州：Nucifora每年生產超過一百萬公斤紅茶，與 Nerada栽培園接壤。Nerada 栽培園發展成熟，為澳洲最大的茶葉生產商，其佔地超過404公頃，每年供給超過600萬公斤的新鮮茶葉進行加工，可生產約150萬公斤的紅茶。Arakai Estate莊園屢獲殊榮，以臺灣技術生產不同茶菁之綠茶與紅茶。Daintree茶公司也生產濃郁的紅茶。 2.    新南威爾斯州：Madura茶園位於北部，種植約 25萬株茶樹，主要生產紅茶，並將斯里蘭卡和印度紅茶混合生產Madura茶，為澳洲超市知名品牌。 3.    維多利亞州西南部：Two Rivers和Alpine茶公司主要為日本大型茶葉公司 ITOEN 生產綠茶，類別主要為煎茶，大多出口到日本。 4.    塔斯馬尼亞州：Dry Ideas位於南部，為澳洲經營良久的日本茶栽培與加工業者，栽培特色為不使用殺蟲劑，雖然產量非常小，但經營者具有豐富農業知識，並持續嘗試創新。" 【延伸閱讀】-日本茶葉與茶文化之振興基本方針

近年來，日本飽受氣候異常，災害接二連三頻頻發生。對此，日本政府對外宣布氣候異常的發生已和全球暖化互為因果關係。 　　圍繞全球環境受到嚴峻的威脅，這項危機感顯然不僅在日本，近年來，全球《巴黎協定》的實施成為重要推手。尤其2021年美國正式重返巴黎協定，無疑對於全球氣候暖化行動跨越一大步。為了實現這項目標，不僅在企業層面，包含個人在內都需要提升淨零碳排（Net Zero）的意識。尤其是農業領域，農業本身具備多元存在性，橫跨層面相當廣泛，不管是農業機械的能源替代議題，亦或是植物對溫室排放益處等等，在永續環境與愛地球間更是扮演相當重要角色。【延伸閱讀】-【減量】以色列對抗氣候變遷 2050要減排85% 巴黎協定重要目標與規範 巴黎協定在全球已有超過55個國家參與碳排，加入國總體溫室排放量佔了全球一半以上，在此，綜整《巴黎協定》揭示兩大重要長期目標與兩大重要規範： ● 長期目標 ►全球平均氣溫上升幅度，以工業革命前為基準，不得超過2°C以上，並致力於控制在1.5°C以內為目標。 ►盡速促使全球溫室氣體排放達到頂峰，且在21世紀下半得以平衡溫室氣體排放和森林碳收。 ● 重要規範 ►包括發展中國家在內的所有參與國須訂定碳排措施。 ►關於減排目標，允許各國根據國內情況自行製定措施。 另，為有利於總體目標朝向更好方向進行，每個國家設定的減排目標需要每五年為一週期提出並更新。 日本因應氣候暖化方向 根據聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）2018年發布的一份報告顯示，全球氣溫相較於工業革命時期上升約1.1°C，若按照這樣情況未改善，估計2030年至2052年全球氣溫將可能攀升至1.5°C。為了抑制情況持續惡化，必須在2030 年前將排放量比2010 年減少45%，至 2050 年時以淨零排放為目標。 針對這份報告，日本設定中期目標預計到 2030 年將溫室氣體排放量比 2013 年減少 26%。另，在不同領域訂定具體應採取措施，除有利於永續環境外，同時也能維持經濟活動共榮，並創造淨零碳排社會的雙管齊下方式。   工業領域 ►低碳社會實施方案著實執行、評估與驗證。依據BAT最佳可行控制技術的導入(Best available technology)制定、評估與驗證之減排目標。 ►設備和機器之節能與能源的徹底管理：引進高節能設備與能源管理系統(FEMS)。 業務及其他部門 ►建築節能措施：新建建築使用節能措施，發展零耗能建築(zero energy building, ZEB) 。 ►機器設備節能：妥善應用LED照明和Top Runner制度，提升節能減碳。 ►能源的徹底管理：妥善應用HEMS居家住宅之能源管理系統（Home Energy Management System）與BEMS建築能源管理系統（Building Energy Management System）。 家庭部門 ►促進國民運動。 ►住宅節能措施：新住宅使用節能措施和導入ZEH淨零耗能住宅（Net Zero Energy House）。 ►機器設備節能：導入LED照明和家庭用燃料電池。 ►能源的徹底管理：妥善應用HEMS居家住宅之能源管理系統（Home Energy Management System）和智能電錶。 交通部門 ►推廣新世代汽車（EV、FCV等）、提升燃料效能。 ►促進交通流(traffic flow)因應對策、以及環保駕駛、公共交通之使用。 能源轉換部門 ►最大限度導入可再生能源：合理收購制度、應用與系統整備。 ►火力發電高效能：採用BAT最佳可行控制技術(Best available technology)，以及支援小規模火力發電。 ►獲得安全性驗證的核能發電。 其他溫室氣體和碳匯措施 ►推動非能源來源的CO2、CH4、N2O、CFC替代、森林碳收等4種氣體之因應對策。 農業領域所採取措施 除上述領域訂定各項重要淨零碳排措施外，農業領域將園藝設施中所使用化石燃料的加熱技術和二氧化碳生成設備直接轉換為使用自然能源。除此，推動農業綠能資源發展，例如，利用太陽能共享的環境保全型農業。 此外，並以減少食物損失為重要間接措施之一。其具體採取措施： ►推廣節能減碳生產管理與宣導。 ►促進園藝設施節能減碳化與不依賴燃油加熱技術：熱泵、木質能加熱設備、太陽能和地熱暖化系統。 ►打造節能技術生產專區：與實際需求者鏈結，創建生產專區。 ►促進環境保全型農業：直接支付補助金等。 ►減少食物損失。

許多研究皆指出氣候變遷將影響咖啡豆產量，據2019年的研究顯示，估計高達60%的咖啡物種可能面臨滅絕危機。一份新的科學研究則關注探討氣候變遷對咖啡味道、香氣及品質的影響，並發現除產量外，全球暖化亦持續影響咖啡豆的品質。 　　由美國塔夫茨大學(Tufts University)和蒙大拿州立大學(Montana State University)所領導的研究團隊正從已發表的73篇咖啡文章中尋找脈絡，以確定哪些因素最有可能影響咖啡豆之品質，以及環境變化可能對這些因素產生的影響。經濟學家Sean Cash 表示，一杯低於標準的咖啡具有其經濟和感官意義。影響咖啡產量的因素將影響買家的興趣、咖啡價格以及咖啡農的生計等。如果能夠了解這些變化，將能幫助咖啡農和其他利益相關者在面對當前和未來的挑戰時更好地管理咖啡生產。 　　具體來說，研究人員已確定有兩個因素將會影響咖啡豆品質，首先為高海拔生產之咖啡風味和香氣較佳，因海拔越高溫度越低，使咖啡豆之生長及結果速度較緩慢，進而讓咖啡豆累積較醇厚的味道及香氣。然而，氣候變遷將促使溫度升高，影響所有海拔的咖啡豆品質，因此所有海拔的咖啡農業系統都需要做好氣候適應之相關策略。 　　其次則是過多的陽光會降低咖啡豆品質，此因素則能透過遮蔭管理減少陽光照射以降低對咖啡豆品質的影響，如培育具有最佳樹冠覆蓋率的遮蔭咖啡系統。與搬遷農場等替代方案相比，遮蔭管理是一種相對容易進行的氣候適應策略。 　　整體而言，鑑於咖啡品質對環境變化的敏感性，不停地循證創新才是提高咖啡產業在全球氣候變遷下之永續性和彈性的方法。”【延伸閱讀】智能監測咖啡豆的熟成及品質

立法院昨天三讀通過「食農教育法」，賦予食農教育法源依據和預算，嘉義縣府教育處、嘉縣農會總幹事黃貞瑜及青農都開心法案通過，縣府已超前部署，開發食農在地化課程及教材，去年成立食農教育資源中心。 　　教育處說，106學年度整合各項資源推動食農教育，透過辦理教師增能研習、開發全縣食農在地化課程及教材，補助學校依在地特產設置食材園圃及建置示範學校、引進青農到校教學、辦理食農教育博覽會等計畫，達成嘉縣食農教育「感恩土地、感謝農民、謝謝食物」的三大推動目標。 　　因應食農教育法通過，縣內目前已有超過70%的國中小校園設置農作體驗園圃，因應農委會推行食農教育學習體驗和實作活動場域，另外，相關各項成果及教學設計，公告在嘉縣食農教育網，可以提供各校推動在地化食農教育概念架構，以利教師融入各領域教學參考。 　　去年5月1日，嘉縣食農教育資源中心在鹿草國小揭牌，建立教學分享平台、彙整各校成果，整合各方資源，發揮資源提供、計畫整合、成果分享功能，扎根學生食農教育，讓民眾看見農民不斷創新能量，實現農工大縣。【延伸閱讀】水牛進校園 嘉義大林鎮農會推廣食農教育 　　縣長翁章梁說，嘉縣農業大縣，種植物產豐富，許多國中小結合非營利組織、農會、社區組織、農業生產者團體等，整合各界資源推動食農教育，在校內建置園圃種植在地特產作物，讓孩子體會土地孕育萬物重要及作物生長不易，養成食農教育「感恩土地」及「謝謝食物」的素養。

一項新的概念驗證註1證實，許多農民租用蜂巢給作物，利用野生蜜蜂的自由活動為其授粉，同時也可以採取「按需使用殺蟲劑」的方法。一項對中西部商業規模田地的多年研究發現，這種方法讓農藥減量95%的同時，玉米和西瓜的作物產量仍然維持或提高。此研究結果發表在《美國國家科學院院刊, PNAS》的一篇論文中。領導這項計畫的普渡大學昆蟲學教授Ian Kaplan說:「這種按需進行農藥處理的方法可以嘉惠農民。隨著農藥使用量的減少，我們看到在第一年內，野生蜜蜂開始回到田裡，而且西瓜平均增加了26%的產量。」 　　普渡大學農學院的研究團隊針對美國印第安那州及中西部等五個不同地點的田地，展開為期四年的研究，將傳統的病蟲害管理方法與有害生物綜合防治（IPM）註2進行比較。IPM的做法是依靠對田地的監測，只有當害蟲程度達到損害臨界點而導致經濟損失時才施作殺蟲劑。昆蟲學教授、研究團隊成員Christian Krupke說:「在過去的幾十年裡，殺蟲劑被爭先恐後地使用，從經殺蟲劑前處理的種子開始，接著依照固定的時程表進行施用。更頻繁地使用這些強效殺蟲劑會增加對昆蟲、動物和人類健康無法預期的風險。這項研究顯示我們可能不需要如此強大的武器來控制害蟲，或者至少我們不需要像現在這樣頻繁地使用它們。」 　　農業永續性和IPM的優點日益受到關注。Walmart公司最近宣布了一項策略，要求全球所有新鮮農產品和花卉的供應商，在2025年前採用IPM實踐。普渡昆蟲生態實驗室的負責人Kaplan說:「重要的是要讓人們知道，在傳統種植與有機農產品之間還有另一種選擇。IPM可以大幅地減少用在食物作物的殺蟲劑數量，而且農民不會完全失去這個工具(殺蟲劑)，也不會因此影響食品供應。」昆蟲學助理教授Laura Ingwell說:「中西部的種植者也很關注這個問題，希望能找到解決方案來保護作物和授粉者。 　　印第安那州是美國主要的西瓜生產州之一，每年依賴授粉者的作物平均佔7,000英畝的土地。不幸的是，很難找到未經(殺蟲劑)處理的玉米或大豆種子。橫跨中西部的西瓜田就像玉米和大豆海洋中的島嶼。我們需要瞭解一個作物的管理會如何影響另一個作物，因為印第安那州許多的農民都會輪流種植這些作物。」 　　該團隊與普渡田野研究的農場工作人員合作，種植風媒玉米和蟲媒西瓜，來複製印第安那州實際的農業生態系統。每個地點都有一組兩塊15英畝的田地，一塊土地用未經(殺蟲劑)處理的種子及使用IPM，另一塊土地則使用經(殺蟲劑)處理的種子和傳統害蟲管理方法，例如「依日程表噴灑殺蟲劑」。負責大部分調查的研究生Jacob Pecenka說:「在調查過程中作物被輪流種植，不同的地點讓研究團隊能夠檢查各種土壤類型和環境條件所造成的影響。我們每週進行一次巡視來監測IPM田間的害蟲，這表示我們會進入田間尋找害蟲，並對存在的不同害蟲進行抽樣計數。令人驚訝的是，害蟲數量很少達到對作物造成經濟風險的臨界值。在調查期間只有四次達到殺蟲劑施用的臨界值，比起傳統田地管理的97次處理，施作次數減少非常多。」【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 　　Pecenka和他的團隊還對這些花進行監測，並統計了蜜蜂拜訪西瓜田的次數。他說:「和傳統田地相比，IPM田間訪花的次數增加了130%。最大的傳粉媒介是本地的野生蜜蜂，他們是高效的授粉者同時也是認真的覓食者。由於西瓜作物生長在玉米田間，任何的野生授粉者必須移動超過100英尺才能到達西瓜花上。儘管面臨這樣的挑戰，訪花者中野生授粉者占80%，而蜜蜂的群落雖然被放在距西瓜田只有幾英尺的範圍內，但它們只佔20%。我們對許多野生蜂種的生物學沒有很深的瞭解，但這份調查證明它們很重要且具有彈性。在第一年，這些野生蜜蜂在低量殺蟲劑的田地里佔有重要地位，而殺蟲劑可以殺死蜜蜂，使它們迷航並擊退它們。」 　　Ingwell說:「研究團隊還觀察到IPM田地中益蟲的數量正在增加。每當害蟲數量變多時，黃蜂、瓢蟲和其他西瓜害蟲的天敵就會自然地介入。用殺蟲劑預先處理作物來當作保險是很吸引人，但調查結果顯示，多數時間我們是可以信任自然系統的。每週固定對西瓜作物進行巡視就足以維持產量，而在抑制害蟲及授粉方面，還能使昆蟲受惠。」透過普渡大學的推廣辦公室，可以獲得傳粉媒介的保護及水果、蔬菜種植者的資源。這個團隊還包括名譽教授Rick Foster，預計接下來利用50英畝的商業田地來擴大研究規模。 註1:「概念驗證(proof-of-concept)」是對某些想法或解決方案的一個較短而不完整的實現，即提供證據，以驗證概念或理論之可行性。 註2:「有害生物綜合防治(Integrated Pest Management, IPM)」定義為:仔細考量所有可應用的害物防治技術，適當整合應用，以防止害物族群發展，維持其於經濟危害水平之下，減少對人類健康、環境的風險。其中包括三項基本原則: 1.將害物之族群維持經濟危害水準之下，而非趕盡殺絕；2.盡量採用非化學製劑之防治方法；3.當藥劑之應用已無可避免時，宜慎選藥劑，將其對有益生物、人類及環境之影響降至最低。

立法院會今天三讀通過「食農教育法」，明定政府學校等機關應優先採用在地生產的農產品或以在地農產為主要原料的食品。主管機關應邀集相關機關代表、專家、學者及團體代表組成食農教育推動會，每年至少召開二次會議；另外附帶決議也指出，農委會於法案通過後 3 個月內，提出食農教育專業人員應具備資格。 　　立法院經濟委員會去年初審通過食農教育法草案，不須交由黨團協商，農委會主委陳吉仲當時指出，「法案初審通過很感動」，期望三讀通過食農教育法草案，不僅政府機關、公營事業機構、行政法人等會優先使用在地生產農產，也至少編列10億元辦食農教育。 　　條文明定，食農教育是指運用教育方法，培育國民瞭解國民基本農業生產、農產加工、友善環境、友善生產育養及畜牧、動物福利、食物選擇、餐飲製備知能及實踐、剩食處理，增進飲食、環境與農業連結，促使國民重視自身健康與農漁村、農業及環境之永續發展，並採取行動之教育過程。 　　條文明定，政府機關、公營事業機構、行政法人、學校、幼兒園及政府捐助的財團法人，應優先採用在地生產的農產品或以在地農產為主要原料的食品。農委會應致力於民眾取得價格穩定、安全、營養且足夠的糧食；農委會也應輔導相關機關研發製造在地農產為主要原料的食品、鼓勵標示原產地、減少食物浪費。 　　另外，主管機關為推動食農教育，應邀集相關機關代表、專家、學者及團體代表組成食農教育推動會，每年至少召開二次會議，必要時得召開臨時會議。 　　並通過附帶決議三項，第一、主管機關擬定食農教育推動方針，應訂立原住民族部落具體可行之指標與計畫；其中，食農教育專業人員之培訓及在職訓練，應保障一定比例之原住民，訓練場域並以產地為優先考量。第二、請政府加強宣導食品中可能致癌物的正確飲食觀念。第三、農委會法案通過後3個月內，提出食農教育專業人員應具備之資格與其認可、廢止、遴聘、培訓、在職訓練及其他相關事項之辦法，並會同相關組織與專業人員召開研商會議。【延伸閱讀】美國農業部撥款共計224,000美元的資金給愛荷華州的「農場到學校」計畫

依據日本農林水產省所做調查指出，日本的食品廢棄量相當可觀，僅次於中國與美國兩國。加上，在投資者與消費者對ESG（Environment、Social、Governance）評估要求越來越嚴格。包括零售業者在內，對於食品廢棄的因應更是進入了「緊急狀態」模式。為更加瞭解日本減少食品浪費之解決方案，舉日本知名零售商的成功案例，來看他們如何從消費市場端致力於達成食品零廢棄之目標。 Oisix讓食材全面零廢棄 　　根據日本農林水產省2019年的調查，蔬菜主要採收量約為1,340萬噸，扣除出貨量的1,157萬噸，約有14%的180萬噸農家得自行吸收或是當廢棄處理。形狀大小不規則的大多難以在市場銷售淪為NG品。 　　對於食材100%應用上，日本蔬果箱領域中的佼佼者 Oisix公司(Oisix ra daichi Inc)最具代表。Oisix公司直接往來的農家有高達約4千多戶，而為了致力於食材零浪費，Oisix更是收購契作農家的NG品促使商品化，包含整體供應鏈在內，目標要讓食材全面達到零廢棄。 　　Oisix的蔬果箱以定期宅配為主力。從訂購到商品進貨階段的食品廢棄率已低於0.2%，若與一般零售業者的5~10%相比的話，已接近零廢棄階段。對此，Oisix在下一個階段性目標預計在今年(2022)4月啟動『救救食材第一線』之加工設施，為了就是讓生產源頭的農家也能一同達到食材零廢棄。另外，也擬定另一項目標，經由加工設施所處理的加工食品「加值循環品」，預計至2025年每年可創造20億日圓的營業額。 7&I 集團的100%循環回收率 　　7&I 集團(Seven & i Holdings ) ，旗下擁有7-Eleven、SOGO、西武百貨等知名企業品牌，然而，根據該集團內部調查數據得知，旗下主要六家品牌，每進帳1百萬日圓的營業額所產生的食品廢棄物高達21kg。為抑制這項情況持續惡化，該集團提出2050年100%循環再利用策略方針，企圖讓食品廢棄物轉化為飼料或肥料等有用物質。 另外，旗下7-11超商，在熟食與鮮品方面也開發一種特殊的包裝容器，成功延長了一部分產品的賞味期限，讓產品在架上時間維持更久(從100hr延長至140hr)。這項技術在日本全國7-11實驗後，成功削減三成沙拉相關產品的廢棄量。 　　除此，該集團也預計在2026年2月前新增3~4處的加工處理中心，專門提供旗下另一家品牌企業-伊藤洋華堂量販店在東京都首都圈200間熟食與肉品加工處理所用。與原先的加工處理不同之處在於更嚴謹的溫度控管，延長肉質保存期限，並藉由製作到加工的一條龍方式，讓多餘的肉可製造成漢堡肉等，有效轉化多方面運用。 Life 超市食品殘渣於沼氣發電 　　在日本關西地帶知名Life超市，採取策略則非常罕見自行建置食品廢棄物專用的發電設施，並於鄰近之處投資10億日圓新建置附屬食品加工中心。Life超市在日本關東關西的食品加工中心總計約有七處，其中發電設施的運作又以新建置的食品加工中心所產生的廢棄物為主，其他地區的食品加工中心為輔。據悉這項設施的沼氣發電，已成功每年削減了約4,380噸廢棄物。【延伸閱讀】-【循環】將食物廢棄物轉化為能源的簡化方法

當植物發現自己處在過多的陰影下時，它會重新調整其資源來獲得光照，作物產量和根部發育則會停滯下來，因為植物專注於長得更高，並努力超越鄰近的植物以爭取陽光，此表現為植物的避蔭反應(Shade-Avoidance Response, SAR)。美國冷泉港實驗室（CSHL）助理教授Ullas Pedmale表示:「對於依賴光合作用的生物體來說，避蔭是其重要的生存策略，但對農民來說卻是個問題，它限制了種植者栽植作物的密度，進而限制了產量。植物將所有能量都投入到嘗試長得更高，卻犧牲了農民需要的生物質產量。」 　　幾十年來，研究人員一直在研究植物的遮蔭反應，希望找到幫助植物在更高栽植密度下，茁壯茂盛的方法。大部分研究都集中在莖和葉的變化上，但研究團隊想知道當植物缺乏光照時，地下部分會發生什麼事，因為沒有強大根系的植物更容易受到乾旱、洪水和颶風的威脅，且這些威脅因為氣候變化而變得越來越普遍。 　　團隊的其他成員利用番茄及模式植物阿拉伯芥，將在完全無陰影情形下生長之幼苗的根部與在陰影下生長之較短、發育不良的植物根部進行比較。發現在陰影下生長的植物中，數百個植物用來應對壓力的基因被活化，其中包括數十個與逆境反應和生長發育相關之WRKY蛋白質基因，團隊改造了植物，讓植物無論在何種條件下，特定的WRKY基因都保持在高度活化的狀態。並發現高度表現某些WRKY蛋白質的改造植物，即使在光照充足的情況，也會長出和遮蔭植物相同的矮小根部；相較之下，它的莖仍以正常速度生長。 　　除此之外，他們還發現植物果實成熟所必需的激素乙烯也可能與遮蔭反應有關。團隊希望揭示這些蛋白質在避蔭方面的作用，能幫助研究人員開發更好的高產植物，讓植物可以在更擁擠的條件下茁壯成長，且能抵禦極端天氣，甚至吸收空氣中的二氧化碳並進入廣泛的根系來減緩全球暖化。【延伸閱讀】植物如何改變根系模式以競爭地下資源

生質精煉技術能將農業廢棄物及副產品等轉化，並在精煉過程中提取出生物燃料和可再生的生物塑料，以替代石化原料所提煉出之產品，進而降低環境污染。雖然4-羥基戊酸(4HV)是生物燃料和塑料之前驅材料，但卻不能直接從生物質中提取，因為沒有天然存在的物質可以氫化 LA，需藉由氫化生物質中的乙酰丙酸 (LA)以產生4-羥基戊酸(4HV)，而該氫化過程是將氫添加到不飽和有機化合物的分子中，使材料與氫結合。 　　而韓國能源研究所（KIER）在 10 月 14 日的一份聲明中表示，其研究團隊已成功對常見於農場和其他農產品製造工廠的農業廢棄物，如稻草及玉米芯農業廢棄物中進行化學酶促法以產生 4-HV。且該技術為世界上首次透過化學酶促法技術於生物質中的乙酰丙酸 (LA)以產生4-羥基戊酸(4HV)。且該研究所亦表示，該技術為世界上首次利用化學酶促法技術直接從生物質中生產4-HV，後續將可提升農業廢棄物之價值。【延伸閱讀】-【循環】透過DayCent模擬預估纖維素生物燃料如何減緩全球暖化 　　由於沒有天然存在的物質可以氫化 LA，因此研究人員專注於尋找與LA 具有相似化學結構的酶，韓國能源研究所（KIER）表示，與傳統使用金屬釕作為催化劑的方式相比，新型化學酶促法所需的能量較低，且運用化學酶促法於副產品中將產生氫化。另外，KIER 的首席研究員 Min Kyung-sun表示，化學酶促法技術有助於實現碳中和。

土壤和人一樣，可能是健康或生病的。我們最近瞭解到體內微生物對人類健康的重要性。同樣地，土壤健康取決於其複雜的微生物組。這些細菌和真菌將營養物質(分解轉換後)再循環，並使土壤準備好-更好地支持植物生長。但是，了解什麼造就健康的土壤仍是一項挑戰。即使定義出"健康的"土壤，然後測量其健康狀況，科學還是沒有完全解決疑問。新的研究正在更詳細地揭露健康土壤的秘密，這些資訊可以幫助農民，進而幫助到消費者。 　　加拿大農業暨農業食品部科學家Lorri Phillips說：「了解讓土壤更健康的管理辦法將使農民能夠在種植相同作物的同時，一方面減少昂貴的化學成本（肥料、殺蟲劑、除草劑等），一方面還能保護環境。」Phillips和她的同事近來對土壤健康，進行了不同耕作方法的長期研究，發現哪些類型的種植系統能夠支持健康的土壤。他們接著測試了一款用來測量土壤健康的新系統，在未來將可以幫助其他科學家研究同樣的問題。他們的研究被發表在《農業系統》、《地球科學與環境》期刊及美國作物科學學會、美國農藝學會的刊物上。 　　研究團隊從2001年開始田間試驗。此研究在安大略省進行，旨在研究不同作物生長系統的長期影響。他們把典型玉米和大豆作物的種植系統進行了比較。Phillips和她的同事詢問了過去18年來不間斷生長的玉米、大豆或多年生草本植物，是如何影響土壤健康。為了找到答案，他們必須先決定如何測量土壤健康。在過去幾年，土壤健康程度主要取決於土壤中的有機物質多寡。但有機物質的變化十分緩慢，而微生物的(變化)卻很快。 　　Phillips說：「這些微生物群落可以被認為土壤健康的前兆」。快速且準確地測量它們是相當重要的。因此，科學家們轉而投入了一項名為"CNPS"的測試。CNPS能測量參與土壤中碳(C)、氮(N)、磷(P)和硫(S)養分循環中的酶，對酶所產生之生物活性做全面性的量測。他們還研究了土壤中真菌和細菌的種類，及這些微生物群落之間的比例關係。種植多年生草本植物擁有最健康的土壤，除了有各式生物活動和多樣化的微生物群，還有很多真菌寄生其間。尤其是多年生草本植物和一種叫做百脈根的豆科植物同時生長的農田特別健康。持續種植大豆(另一種豆科植物)的田地排在第三位，而玉米田則在兩者之間。像百脈根和大豆這類的豆科植物可以將空氣中的氮氣固定在土壤中(註:即固氮作用-將氮氣固定轉變為氨，成為生物能直接利用之氮源)，這是一個在農業上有益的特點。Phillips說明:「但這並不總是導致土壤更強健，特別是對於大豆來說。」她說:「許多人認為，因為大豆是一種豆科植物，而豆科植物會經由固氮作用將氮氣(轉換為氨)提供給自己，那大豆對土壤一定很健康。但是大部分的氮氣在大豆中被帶走了，剩下的就沒那麼有用了。因此，根部縮小、腐植質變少以及腐植質分解太快而無法穩定地累積效應。」 　　多年生草本系統也比作物田有更多的真菌。由於多年生植物的草地沒有翻土，讓它們有更多的時間建立強大的微生物群落。Phillips說:「集約化管理的農業土壤，更頻繁的耕種和肥料投入程度更高，往往使土壤生態以細菌為主。相比之下，更永續的管理措施會增加土壤中真菌的總量。」真菌能附著並抓住土壤，減少侵蝕。在測試了CNPS測量系統後，科學家們瞭解到它是一種對捕捉土壤健康有用的新工具。透過發現哪樣的農場實踐可以產生更健康的土壤，Phillips的團隊可以幫助農民瞭解如何保護這一項重要資源。Phillips說：「降低土壤干擾、減少化學投入及增加土壤被活體作物覆蓋的時間等農場管理實踐，都有助於改善土壤生物健康。」而改善土壤生物健康將產生更具經濟效益和更永續的農場。【延伸閱讀】土壤有機質多寡與作物收穫量之關聯性已被確立

都市的智慧農業發展與都民生活密不可分，而日本又以東京的都市智慧農業最具代表。東京主要以小規模與多品項為當地農業發展特色。為了更加促進當地生產者能獲取更高的收益，將其產值發揮最大化，由東京都農林綜合研究中心負責『推動東京智慧農業計畫』，其中以創新農業APP系統、應用IoT與AI先進技術發展新農業系統、開發區域型Local 5G新農業技術為計畫的三大研究開發方向。【延伸閱讀】日本SoftBank應用5G通訊與高精準定位服務於智慧農業 　　在創新農業APP系統方面，利用過去已建構的東京綜合環境控制溫室與養液栽培系統的植物工廠為驗證基地，目前開始展開草莓的栽培應用。在應用IoT與AI先進技術方面，由民間企業與研究機關與生產者三方一同建構『東京智慧農業研究開發平台』(圖1)。其平台目標，期盼集結當地的智慧農業發展相關講座與交流會等資訊，以web模式進行資訊交流。另外，該平台也設立會員專用情報共享專頁提供會員間相互交流，以增進東京農業創新發展。                                               圖1-東京智慧農業研究開發平台 　　在開發區域型Local 5G新農業技術方面，邁向智慧農業創新發展，5G的「高速率」、「低延遲」、「廣域連結」等多項優勢必然不可或缺。這項研發與應用，由公益財團法人東京都農林水產振興財團、東日本電信電話公司與NTT農業技術公司三方締結「區域型Local 5G發展最先進農業技術合作協議」，從研發至今，目前實際驗證階段已可支援溫室的遠距操作(圖２)。                                                      圖2-利用5G的溫室遠距操作 　　這項研發計畫，充分應用Local 5G、超高解析度攝影機與智慧眼鏡、自動駕駛機器人等先進技術，即便遠距操作，一樣可達高品質與高效率之水準。此外，依據數據掌握的現況，也能給予設施環境最佳化支援與應用，進而落實新農業技術之應用(圖3)。                                                    圖3-遠距操作與5G的新技術應用

嘉義縣大林鎮農會四健會與大林青農結合，推廣111年幸福農村計畫課程，於今天下午到大林三和國小及同濟中學推動食農教育「水牛入校園」體驗課程，讓學生與水牛近距離接觸，達到寓教於樂的效果。 　　此次課程由大林鎮農會四健會規劃學期食農教育課程，讓學生認識在地產業「稻米、蘭花、竹筍、鳳梨」，課程中除了有農業知識分享，也有進入場域實際場域體驗。 　　今日水稻課程中邀請來自彰化的牛耕文化傳承者高一鑫所飼養的水牛「小拉拉」，在課程中除了與學生分享水牛與農耕文化的關聯，更讓學生實際體驗餵牛吃草、與水牛互動等，也讓學生學習到許多課外新知識。 　　這次的課程更由飼養退役老牛的「回鄉米」林家良安排，他說，這次能與大林青農合作，將水牛教育課程推動至嘉義中小學，是透過水保局青年回鄉計畫的支持，而接下來也將持續推動食農教育至更多地方」。 　　大林鎮農會指導員林嘉振說，希望藉由此次課程，讓學生與農業更親近，也能實踐食農教育的意義。同濟中學主任許哲瑋說，透過四健會「身心手腦」精神，讓學生學習到課本學不到的知識外，也與新課綱有所搭配，未來會持續推動。 　　大林在地青年、文刊「大林好」編輯周仕昌說，在多元學習環境下，推廣食農教育至校園型態各不同，大林地區課程學齡層廣，從國小到高中都能參與，不僅實踐多元學習的精神，更讓學子能有不同的教育體驗生活。【延伸閱讀】花蓮推廣食農、食育 下月盛大舉辦食農博覽會

來自新加坡-麻省理工學院研究技術聯盟(SMART)的DiSTAP跨域研究團隊，以及來自淡馬錫生命科學實驗室(TLL)和南洋理工大學(NTU)的當地合作夥伴，已經開發出史上第一台用於快速測試合成植物生長素的奈米感測器。和「檢測植物對除草劑等化合物反應」的現有技術相比，新型奈米感測器更安全、更不令人厭煩，且在改善農業生產，及我們對於植物生長的理解具有變革性。 　　科學家們替兩種植物激素:1-萘乙酸(NAA)和2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)設計了感測器，它們被廣泛用於農業，分別是調節植物生長和作為除草劑。目前檢測NAA和2,4-D的方法會對植物造成傷害，而且無法提供即時的體內監測資訊。根據SMART DiSTAP研究團隊和麻省理工學院Strano實驗室首創的冠相分子辨識註 (CoPhMoRe)概念，新型感測器能夠快速檢測活體植物中存在的NAA和2,4-D，並即時提供植物資訊，而不會造成任何傷害。 　　這個研究團隊已經在土壤、水耕栽培及植物組織培養等各種栽培介質上，成功地測試了多種日常作物包含小白菜、菠菜和水稻的感測器。這個研究在《ACS感測器》期刊上發表一篇題為「利用冠相分子辨識技術對植物中的合成生長素進行奈米感測器檢測」的論文中解釋，此研究可促進在農業中更有效的應用合成生長素，並具有推動植物學研究的極大潛力。DiSTAP共同首席研究員兼任麻省理工學院Carbon P. Dubbs化學工程教授Michael Strano說:「我們的CoPhMoRe技術以前曾應用於檢測化合物，如過氧化氫及砷等重金屬污染物。而這篇論文是CoPhMoRe感測器的第一個成功案例，用於檢測調節植物生長和生理的植物激素，就像是噴霧劑，以防止植物過早開花和落果。這項技術可以取代目前最先進的感測方法，而這些方法不僅費力、具破壞性，還不安全。」 　　在研究團隊開發的兩個感測器中，2,4-D奈米感測器還能顯示出對植物對除草劑的敏感度，使農民和農業科學家不須花幾天時間來需監測作物或雜草的生長情況，而是在短時間就能發現不同植物對除草劑的脆弱度或抗性。DiSTAP和TLL研究計畫主持人Rajani Sarojam說:「這可能非常有利於揭示2,4-D在植物體內的運作機制，以及為什麼作物會產生對除草劑的抗性。」DiSTAP的研究科學家Mervin Chun-Yi Ang說:「我們的研究可以幫助農業領域更好地瞭解植物生長動態，並有可能徹底改變農業篩選除草劑抗性的方式，而無需在數天內監測作物或雜草生長。 　　這項技術可以應用於各式植物品種及種植介質，並容易用於商業計畫，例如城市農場，可快速檢測對除草劑的敏感性。」NTU教授Mary Chan-Park Bee Eng說:「在植物檢測中使用奈米感測器，不需要大量萃取和純化過程，進而節省時間和金錢。他們還使用成本非常低的電子設備，讓這項技術易於應用在商業計畫。」研究團隊說明他們的研究未來可以引導開發即時奈米感測器，並用於活體植物中其他動態的植物激素和代謝物。 　　研究中的奈米感測器、光學檢測系統和影像處理演算由SMART、NTU和麻省理工學院共同完成，而TLL則驗證了奈米感測器，並提供植物學及植物訊號傳遞機制方面的知識。此項研究在SMART進行，並由NRF在其卓越研究和技術產學(CREATE)計劃下提供支援。【延伸閱讀】乙烯感測器可以幫助監測植物健康 註:「分子辨識」是指兩個或兩個以上的分子，透過分子間作用力產生交互作用。