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趨勢快訊
日本2021創新農業戰略研究報告
2021/10/25
隨著技術日新月異發展下,農業跨域結合科學技術涵量,以多元創新模式,促進糧食多樣性生產與環境永續經營。日本農林水產省依據每年所制定《糧食・農業・農村基本計畫》內容,以「智慧農業」、「友善環境」、「生物經濟」等三大主軸,擬定未來研究開發方向,並綜整作為強化產官學與農業生產現場研發環境之應用方向。本戰略,企圖稟全球創新觀點下,以「挑戰型農業新戰略」,全力支持今年(2021.05)《綠色糧食戰略》之推動。 【延伸閱讀】日本推動智慧農業、友善環境、生物技術綜合戰略 其本戰略主要要點如下: 日本農林水產省為解決產地常年所面臨問題,以及全球暖化等中長期議題,全面推動綜合性研究開發。 隨科技日月進展,全球面臨重要農業改革,依據今年度5月所制定的《綠色糧食戰略》,力圖以創新模式,建構農業生產值與農業永續性發展之永續糧食系統,擴大出口,增進雇用與提升所得,進而實現豐富多元飲食生活。 以創新能量,鏈結「智慧農業」、「友善環境」、「生物經濟」三者間跨域合作,建構農業與相關產業新姿態。 本戰略,企圖稟全球創新觀點下,制定出「挑戰型農業新戰略」,並在日本政府跨部會合作,全力支持該項目推動,以早日實現該計畫目標。 本戰略概要共分三大部分:一、日本國內現況與國際趨勢;二、農業跨域合作與發展;三、研發環境。其本戰略概要與各項說明如下: 一、 日本國內現況與國際趨勢         分析並盤點日本國內現況與國際趨勢,以因應新冠狀性病毒影響、實現農業永續、數位化與飲食健康。 1.  新冠性病毒造成社會影響與因應 (1) 新冠狀性病毒對生產與供應之影響    ► 新冠狀性病毒嚴峻影響,促使國內宅配銷售額成長。    ► 因新冠性病毒,促使與國內產地交易意願提升。    ► 因疫情警戒防疫措施和外食需求減少影響下,促使日本和牛和切花的單價市場下跌和通路萎縮。    ► 因外國技能實習生的引進受限,導致農業生產現場人力不足。 (2)新冠狀性病毒對消費與居住之影響   ► 因疫情外食受限,促使消費者自炊和外帶比例增加。   ► 由於居家時間增長,提升國民健康飲食和營養意識抬頭。   ► 緊急事態宣言後,過去龐大人口流入東京情況有反轉現象。   ► 呈上述,在遠距網絡的移居潮流下,提升年輕世代對於移往都市外的城市和就職意願度。 (3) 新冠狀性病毒影響層面與未來技術開發方向   ► 由於疫情造成社會整體衝擊,未來更加致力於農業永續發展、數位化、遠距操作、飲食健康、創造農村活力等目標。 2.    農業永續發展 (1) 氣候變遷造成氣象災害與農業影響   ► 預計2100年全球平均氣溫上升0.3~4.8℃,未來全球穀倉因氣候暖化與乾燥化,將大幅降低穀物產量與不穩定生產。   ► 近年來因全球氣候暖化嚴峻影響日本國內高溫災害,以及颱風與豪雨等災情頻頻發生。 (2) 化學肥料與農藥施用造成環境負荷   ► 化學肥料與農藥不適當利用與管理,造成環境負荷與加深自然環境劣化。   ► 為達成SDGs永續發展與永續生產之目標,有關全球環境變化,「品種滅絕速度」與「氮與磷循環」已達高風險急需改善狀態。 (3) 全球人口動態與糧食供給量和糧食浪費之變化   ► 2050年全球人口相較2010年成長1.3倍,中所得國家的肉食需求相對增加,糧食需求量預估比2010年成長1.7倍。   ► 先進國較多糧食浪費情況發生,特別消費時造成糧食浪費特別顯著。 (4) 歐美環境和健康相關戰略目標與研究開發措施   ► 歐美的環境與健康相關戰略目標則依照國際間規範趨勢同步邁進。同時,配合國際間動向作為未來研究開發架構。   ► 永續發展項目直接與商業模式連結,例如:ESG投資。 (5) 降低環境負荷的地方資源應用   ► 在備受關注的永續生產議題中生物肥料與植物廢棄物再應用的生物刺激素(biostimulants;促進植物生長,提升抗蟲害資材)最受矚目。   ► 木材為日本重要生物資源。可用於森林永續發展為木質生質能的建築階梯,或建築廢材等工業原料所利用。   ► 在國外,開發強化木材製造技術、以及利用剩餘材料,木材加工取得食用蛋白質技術。 (6) 糧食永續生產之品種開發   ► 在國外,隨著品種開發新潮流下,應用基因編輯技術與AI技術結合,接受品種開發委託服務,以及促進非基因轉換的耐除草劑的品種開發。 (7) 食物科技 ①    植物性蛋白質應用 ► 具有資源循環與經濟價值的新形態食物技術受到高度關注。 ► 利用植物蛋白質,開發仿肉質的食品。 ②    昆蟲科技應用 ► 在歐洲,已有生產業者大量繁殖昆蟲,透過加工技術生產動物用飼料和肥料。IPIFF藻類保護組織和昆蟲生產部門 (International Platform of Insects for Food and Feed)大幅提倡昆蟲的使用措施。 ► 利用食物廢棄物於昆蟲養殖,關注昆蟲技術之應用。 (8)跨境病蟲害與家畜傳染病之威脅 ►  近年來由於人類與物品移動國際化驅使,加上氣候變遷的背景下,全球因新跨境病蟲害所造成災害,已構成農業與生活環境威脅,全球預計20~40%的病蟲害損失。 ►  面對家畜感染病,人與物入侵的風險仍舊很高,關於接下來病蟲害與疾病早期發現、預防、驅除、治療皆為日本國內永續發展當務之急課題。 (9)預防人獸共通傳染病 ►  人獸共通傳染病除已造成公共衛生上問題,同時帶來莫大經濟損失。 ►  全球除人類與動物之外,並以環境健康彼此依存健康一體(One Health)為目標,致力於專業與地方、國家的跨域合作。 3.    數位化 (1)國外農業生產資訊整合平台 ► 在歐美,推展農業機械與數位化整合,例如:從生產農場取得農業機械運作數據,提供企業間共享與使用。藉此,整合農民與製造廠商間的數據統一標準化管理。 ► 在日本,推展WAGRI農業資訊整合平台,提升農業節省勞力與效率、附加價值等,積極強化農業與食品業智慧化之推動。 ► 關於林業方面,北歐林業推展作業流程紀錄的資訊平台,有利於提升造林者到末端使用者的效率。 ► 關於水產養殖方面,提供飼料硬體資源外,依據養殖魚軟體使用數據,提供最佳飼料量的建議服務。 (2)智慧農用機械 ► 全球為提升農業生產效率化,解決勞動力不足等問題,建構資訊整合平台,與智慧農業機械開發相併行。 ► 全球以自動控制協調作業與數據蒐集的萬用型自動會設備為農機當今最新潮流,例如:首創蘋果自動採收機。 ► 林業方面,開發以柴油引擎(Diesel Engine)與電動機(Electric motor)一體的高性能收割機。 ► 水產方面,利用先端技術應用於漁業。例如:自動船舶操作技術、遠距操控的水中無人機等。 (3)供應鏈數位化之應用 ► 在國外,利用可追溯的數據共享,提升供應鏈的品質管理與作業效率。 ► 在日本,發展主要與消費者最有連結性的自動販賣機的介面數位化與大數據分析服務的新型態事業。此外,連同店鋪經營與物流業務在內,逐步朝向無人化與數據化開發。 (4) 價值供應鏈之自動化應用 ► 在國外,利用料理調理資訊,開發可取代人類的自動調理機器人。 ► 在日本,正開發可與人協作且安全裝置便當的配菜的自動化機器人。 4.   飲食健康 (1)  國外飲食健康相關研究開發趨勢 ► 在歐美,主要強化疾病預防的健康飲食開發。促進預防阿茲海默症的MIND飲食,以及開闊蛋白質替代市場的民間投資等。 ► 在歐洲,專門研究飲食的技術研究所BCC Innovation,匯集相關料理師、科學家與創業家等人才,作為產學合作據點。 ► 在東亞,泰國政府集中食品產業與創新能量為主的研究開發投資。 (2)  日本機能性食品開發與健康平台服務 ► 在日本,正積極以開發健康機能性產品為主。 ► 闡明農產品與食品健康機能性外,並結合農產品開發「機能性便當」,以及MIND減鹽高纖的「輕鹹配方」。 ► 由於疫情關係,提升消費者健康意識,尤其維持免疫功能的飲食逐漸受到關注。 ► 民間企業開始推出因應個人體質與健康狀態的飲食建議服務平台。 (3)  與醫療鏈結,提升飲食健康與營養維持 ► 在美國,已公開「2020-2030NIH營養研究的戰略計畫」,朝向個人精準營養學(Precision nutrition)多方面的研究邁進。 ► 呈上述,同計畫納入「Food as Medicine」的概念,結合醫院與民間企業攜手合作,提供醫療處方飲食(MTMs:Medically tailored meals)服務驗證。 ► 微生物群和疾病相關聯性研究受到關注,特別是腸管內腸內細菌叢,以及飲食生活與健康關聯性研究正在進行中。 ► 在日本,正利用量子電腦技術,闡明綜合性的營養細胞代謝途徑的AI營養學研究,以及營養相關的大數據的AI營養研究。 5.    農村創生與青年研究者之培育 (1) 農村創生思維與地方資源應用措施 ► 因疫情擴散,顯化都市脆弱性與往農村流入可能性。 ► 促使農村地方資源和其他跨域結合,培育出農村創生新價值。建立重要地方資源應用與新創產業或相關產業的鏈結。 (2)促進農村創生的措施案例 ►  建構以人、資金、場域為核心的農村自治團體,藉以發揮新價值、創造所得與雇用機會的循環系統。 (3)支援新創事業措施案例 ►  在日本大學發起新創團隊近年來有逐漸增長趨勢,相較於其他國家佔企業創業比例仍較低。 ►  由JA農會設立的AgVenture Lab,主要透過企業加速器(accelerator program),扶植解決食農與地方之間社會議題的新創事業,以及支援大學的人才培育。 ►  藉由NPO法人與大學等組織全力支援新創事業。 ►  透過上述組織,培育出新創新業師,招攬大學生發揮創新能量。 ►  在歐美,利用大學基金作為研發基金,創設GAP基金,促進技術移轉與大學新創事業建立。 ►  在新加坡,透過政府基金支援,提升糧食安全相關技術與投資。 (4) Z世代的措施案例 ► 永續糧食與農業生產逐漸受到從幼年時期已將數位化與網路為生活重心的Z世代重視。*Z世代:指在1995-2009年出生的年輕人 (5) 政府與地方、大學的鏈結合作 ► 在國外,由政府與大學和國立研究機關相互合作,開發最先進品種、機能性食品開發等計畫。 ► 在荷蘭,以公立研究大學的食品矽谷為中心,聚集與鏈結各相關企業與研究機關合作。 6.    日本科學技術戰略趨勢 ► 依循日本推動Society5.0政策,制定相關科學技術與創新基本計畫,以因應當前迎面而來永續性與強韌性的威脅與挑戰,進一步讓國民能安全與安心保障,實現幸福社會願景。 ► 促進官民間的糧食與農業各領域戰略合作,並擬定具體措施,作為綠色糧食系統戰略與農業創新戰略制定與執行。   二、  農業與相關產業戰略研究目標 以創新能量為主軸,共分「智慧農業」、「生態環境」、「生物技術」三大重點研究開發領域,其具體措施與方向如下: 1.   智慧農業政策 (1)建構強韌數位化農業生產體系 ①    開發數位化自動機器人 ► 以數位化自動化作業為基礎,實現農場間的移動與遠距監控的無人駕駛自動行駛系統。 ► 整合農場基礎、生長與出貨預測、供給、生長與環境數據、各農事作業相關數據,實現無人生產系統。 ②    群控式小型AI自動機器人 ► 長期性以雙台自動化機器人相互分擔與協作,開發可自律性「群控式小型AI自動機器人」,飛躍式提升農業產值,穩定定時供應糧食,實現創新生產系統。 ► 即使在嚴峻的丘陵地帶,仍可透過小型AI自動化機器人24小時運作,加上病蟲害發生感測器,可將肥料與農藥的使用量降至最低。除此,解析氣象動態、病蟲害與土壤等龐大數據,推出最佳生長栽培方案。 ③    林業方面應用 ► 利用ICT技術進行林業資源管理與生產管理外,並藉由自動會機械打造「智慧林業」,以節省與減輕砍伐與搬運、造林勞力。 ④    水產業應用 ►  藉由「智慧水產業」,打造永續水產資源應用與水產成長產業化的新世代水產業。 ⑤    無人生產、出貨、自動配送 ► 藉由農業資訊整合平台(WAGRI-DEV),整合生產與配送,並納入供需資訊、生產計畫、生產資訊等各階段項目,成為全球最先進措施。 ► 依供需媒合,訂定生產出貨計畫,從無人生產、出貨到提供需求者的自動配送系統。 (2) 新農業支援服務驗證與培育 ► 為導入高價智慧農業機械至農業現場之應用,須搭配農業機械共享、租賃、無人直升機的代操作等新型農事服務機制。 ► 2020年10月制定「智慧農業農事服務培育計畫」。全面支援智慧農事服務,有計畫性培育新事業,加速智慧農業落實於社會化。 (3) 促進農業資訊整合平台(WAGRI)之應用 ► 隨著智慧農業普及,整合從生產現場到製造廠商各種農機械數據,大幅提升數據分析與農業經營應用之需求。 ► 促進農民使用定位與作業紀錄的農機數據軟體API,並更進一步增進參與企業WAGRI的使用,同時加速擴充WAGRI功能性。 (4) 促進供應鏈數位化 ► 為提升從上游到下游的產品追溯與品質相關資訊應用,開發產品識別碼標準化、API、Viewer等數位化系統,並依據各式品項、產地重複驗證下,建構智慧食物鏈平台。 ► 利用精密出貨預測系統彈性調整進出貨,並建構即時動態定價系統(Dynamic Pricing),以大幅減少食品損失。 (5) 建構智慧食品系統 ► 隨著家電IOT化趨勢下,建立可搭配冷藏庫內食品庫存情況、個人體質與喜好,提供飲食、食材建議服務,並利用烹飪數據,提供烹飪小秘書服務。 ► 為因應外食與外帶或宅配到家伙食,解決人力不足問題,促進調理自動化與烹飪自動化之開發。 ► 運用昆蟲促進食品廢棄物肥料化、飼料化、肥料化之系統建構,有助於資源有效應用與大幅縮減食品損失。 ► 為了盡可能長期保存生鮮食品有效期,開發可長期保存、配送的包裝資材與技術。 2.    生態環境政策 (1)邁向永續生產體系之應用 ①   闡明土壤微生物作用 ► 闡明農地土壤微生物機能。 ► 建構全球第一的大數據資料庫,應用其資料庫改變和控制微生物機能,以建構提升糧食增產和地球環境維護之糧食生產系統。 ②   減低化學肥料之技術開發 ► 依據土壤診斷,無浪費施肥捍衛使用資源中回收肥料,減少化學肥料的總量,降低環境負荷。 ► 促進養分吸收、共生微生物等機能性應用,強化增產技術應用,並加以普及化。 ► 開發可替代化學農藥的新型防治技術。 ► 綜整上述,利用AI技術,開發高精準度與高效能的病蟲害預測技術,以因應因人力不足,減少農藥措施,實現病蟲害防治體系。 ③    開發農用電動機械 ► 由於農業大幅仰賴化石燃料,目標透過農用電動機械、漁船電氣化、燃料電池化,協助農業生產過程成功脫炭。 ► 研發農業機械、漁船電子化必備高功率的電力電子(power electronics),以及溫室冷暖房、光合作用最大化的波長選擇性薄膜。 (2)溫室廢氣排放控制 ► 研發可控制溫室廢氣(GHG)排放的微生物、產生較少沼氣的家畜飼養技術。 ► 發揮尚未利用的遺傳資源,並因應環境條件,迅速產出適應環境必要的新世代植物,同時藉由拓展全世界,有利於地球環境維護與改善。 (3)農地、森林和海洋中碳分離和儲存 ► 開發可定量減少溫室廢氣(GHG)排放量和儲存量的系統。 ► 開發CO2的分離與儲存的生物炭和森林資源技術,以及藍碳生態系,有效促進農業的溫室廢氣排放和碳分離與儲存。 (4)建構地產地消型的能源系統 ► 藉由農山漁村再生能源和氫氣之應用,建構地產地消型的能源系統(實現農山漁村RE100),除有助於供應其他區域外,同時達削減溫室廢氣排放之益處。 ► 有利於碳中和和脫碳,同時有助於因應近年來颱風和豪雨災害,強化地方性的抗災能力,促進地方活性化和永續發展。 (5)預防人獸共通傳染病、防止跨境病蟲害入侵 ► 為預防新型人獸共通傳染病發生,採取事前風險評估,降低傳染風險。 ► 利用高科技技術,預測跨界病蟲害的飛入,病蟲害自動計數系統、無人機自動藥劑噴灑等,有效防治跨界的病蟲害入侵。 ► 藉由產官學合作,利用AI技術,開發創新的早期發現、預防、驅除與治療的家畜感染病,以及作物病蟲害技術。 ► 建構跨界的家畜感染並與作物病蟲害的監視系統,強化警戒狀態,並推展至國際間。 3.    生物技術政策 (1)闡明個人的體質-腸內的細菌叢與遺傳基因和健康機能之間關係 ► 綜整個人健康資訊,例如:腸內細菌叢和人體基因,與機能性成分、味覺的飲食數據,作為大數據研究開發之應用。 ► 利用大數據,綜合性與全面性闡明迄今難以取得的日本和食和飲食習慣的「美味健康飲食」之成效。 (2) 打造健康飲食產業(日本令和時代的新醫食同源) ► 利用個人飲食履歷與醫療數據,因應個人健康情況與體質等,提供客製化「美味健康飲食」之建議服務,並成功推向海內外。 ► 從飲食履歷和檢索資訊,解析所獲取的反饋數據,並依據各種佐證與數據,促進飲食健康。 (3) 在食物科技改革下,提供客製化最佳食品與飲食建議 ► 為穩定生產高品質機能性農產品,利用AI技術,開發高精準度的環境控制技術,提升農產品的高附加價值,實現國民飲食健康。 ► 藉由店鋪設置在都市型農業等基礎設施,有助於減少水、肥料、農藥、運送中所造成排放出的廢氣,藉此降低環境負荷,創造新世代地產地消新模式。 ► 應用個人健康狀態、口感、口味的資訊數位化,整合3D食物列印,並善用農產格外品或剩餘食材,開發可搭配個人體質與喜好的永續食品建議服務系統。 ► 將原料作物所含機能性成分發揮最極致,除有利於減少食品浪費,提供美食與健康共好的食品。 (4) 發揮公家研究試驗單位的集體力量,建構新型育種體制 ► 以農研機構(NARO)為主要統籌核心單位,納入全國公家研究試驗單位和大學等,建構整合出育種網絡。 ► 研發擴大輸出與產值提升的品種與系統,並開發可因應出口國防治規範等相關技術。 ► 集結國外遺傳基因資源和日本國內品種,作為品種素材,研發可因應氣候變遷與富有豐富營養成分的品種。 ► 呈上述,促進國內外遺傳資源的蒐集、保存、特性評價與基因解讀,統整日本國內基因資源一站式檢索服務資料庫,以利於強化產官學集體力量開發新品種。 (5) 因應全球暖化和氣候災害的品種開發 ► 利用高科技技術,開發抗高溫抗鹽害品種,以及因應暖化相關技術。 ► 從長遠來看,為因應在不良環境糧食能永續生長,開發可抗氣候變遷的超級適應作物。 (6) 農山漁村的地方資源的跨域整合,創造地方新價值與新產業 ► 利用昆蟲(家蠶)高蛋白質合成能力生產纖維、醫用品、飼料,開發生物質能新素材,以生產工程脫離對石油依賴。 ► 呈上述,藉生物應用,以綠色創新模式,創造友善環境新經濟模式,提升所得,擴大雇用機會,同時有助於二氧化碳廢氣排放和農山漁村對環境保護。   三、  研究開發環境 為了促進產官學研究開發與農業生產現場相應,更進一步落實於社會化應用,全力支援AI、大數據,開放式創新與新事業發展,建構國際化研究開發體制,強化研究開發環境之應用方向。 1.    以基本核心架構加上新觀點之研究開發 (1) 基本核心架構 ►以實現「綠色糧食系統戰略」和「2050年碳中和綠色成長戰略」為主軸,促進相關研究開發。 ►解決本戰略核心①智慧農業、②生態環境、③生物技術政策等相關議題之研究開發。 (2) 新觀點之研究開發 ►以每10年時程的回溯分析法(Backcasting),設定2040年、2050年的研究議題與研究目標。 ►新設或擴充國家型戰略計畫以及農林水產省的研究議題,例如:戰略創新計畫(SIP)、射月研究計畫。善用綠色創新基金,促進產官學和農業生產現場一致性的技術開發與強化研究開發環境之應用。 ►藉由國內外跨域知識融合,與AI和大數據解析,讓逐漸顯著進展的生命科學更加深化和發展,促進推動創新研究開發議題。 ►為促使新技術應用,創造新產品與新市場,大幅影響產業與社會間改變,最重要人才與資金等資源分配於破壞式創新與永續創新的基礎設施與基礎技術之應用,並促進相關研究環境整備。 2.   未來研發環境之應用 (1) 共創產值提升與永續經營 ►為共創提升農業產值與永續經營,利用創新技術,促進研發成果落實應用,引導為政策發展目標。 ►呈上述,盤點農林漁業對地方性所帶來優勢,並藉以為政策措施擬定之後盾,重新檢視相關政策與規費,以及ESG投資環境相關機制。 (2) AI與大數據之應用與人才培育 ►解析AI與大數據所有可應用領域,可在短時間內獲取分析結果。對此,以農研機構農業資訊研究中心為主,建構高解析數據基礎設施,藉此蒐集與儲存高品質的數據,應用數據解析技術。  ►與外部招聘AI研究專家合作,培育公部試驗單位研究者AI技術使用技能,作為勞工教育培訓的一環,並將AI技術使用新型系統與方法推廣於農業生產現場。 (3) 擴大未來技術之投資 ①    知識的累積與應用之場域 ► 自2016年起,藉由知識的累積與應用場域,導入跨域觀念與技術,締結新產品化與事業化,作為新型的產學合作研究機制,促進多元自主性的開放式創新模式發展。 ► 自2021年第二期開始,擴充知識的累積與應用場域,強化農業與食品產業競爭力,並以永續經營觀點,著重研發成果產品化和事業化。 ②    支援新事業發展 ► 新事業作為社會演變的創新引領者,同時為農業與飲食產業帶來新氣象。 ► 藉由Z世代的年輕力量,創造農業與飲食產業新商業模式,並善用政府SBIR制度,全力支援新事業在發想階段成型,加速新技術與新事業措施落實。 (4) 打造國際化研究體制 ①    打造農業生物據點 ► 伴隨新冠性病毒的爆發,全球經濟社會環境產生巨大變化,即使在農業與糧食產業也是如此,當今面臨最關鍵課題有A.支持數位化轉型、B.強化糧食安全、預防邊境病蟲害與家畜感染病發生、C.保健食品的開發。 ► 作為引領全球創新先驅,集結產官學至今保有的研究開發資源(人才、資金、數據、設備),建構創新整合式的開放式實驗室(農業生物據點)。 ► 因疫情關係雖導致行動受到限制,可運用中大學、公家研究機關與民間企業的生物實驗據點遠距操作設備提升,維持與強化研發能量。 ► 整合產官學與農業生產現場能量,應用生產到消費者基礎數據與技術,促進農業生物據點加以落實,開發國內外與跨域知識整合的新品種,以及日本相關飲食研究。 ②    促進國際間共同研究 ► 為因應邊界病蟲害與全球持續暖化中等大規模議題發生,以國立研究開發法人為核心,建構國際性資訊整合平台,鏈結國內外研究機構、大學和民間企業能量。 ► 善用國際網絡渠道,增進國際間共同研究,並將科學驗證下研發成果導入亞洲季風等區域,促使國際標準化。 ► 隨著SDGs和對環境逐漸受到重視,日本站在亞洲季風角度,積極參與國際間環境談判,促進國際間共同研究。 ► 針對日本國內自身待解決議題,增進國外研究機關合作,促進國際間共同研究。 (5) 促進研發成果國際標準化 ①    知識產權策略應用 ► 為推展研發成果策略式落實於社會應用,建立符合農業與食品產業商業模式的策略式智財布局。 ► 有關新品種的布局,因應2020年12月所修訂種苗法,和優良品種的海外戰略布局等相關措施,擴大農產品海外輸出。 ②    策略式國際標準化 ► 將研發成果成功推廣至國內外,促進國際標準化,強化國際規範措施。 ► 由於日本在國際標準化的策略競爭屬於較後端,因此,藉由培訓國際標準化的人才培育,以及從企劃開發到計畫成立階段,以策略式模式,促進國際標準化。 (6) 強化國立研究開發法人化 ①    農研機構(NARO)新型管理模式 ► 農研機構迄今致力於加強組織內鏈結、將研發成果付諸實用化、積極擴展智財權相關活動,為因應當今新時代趨勢,急速推展資通訊技術與農業研究相關融合,逐步實施相關改革。 ► 未來將加速致力於強化AI、自動化機器人、高度分析技術等基礎技術的研究與創新能量,應用於數據與遺傳基因等整合基礎設施(基礎技術研究本部)。 ► 為促使農業與食品產業更加深化Society5.0政策願景,以明確出口戰略下,無縫接軌鏈結從基礎到應用每個階段,建立一流的研發成果為社會與產業帶來新影響。 ②    國際農業研究機構新型管理模式 ► 針對開發中國家的土壤、水、生物資源等永續管理技術與熱帶氣候等不穩定環境,國際研究機構以長期視野致力於農業產值和穩定生產技術開發,保障全球糧食安全。 ► 針對第五期中長期目標,集結相關有效措施致力於解決亞洲和非洲的全球議題,強化相關研究單位功能性,致力於與開發中國家的研究單位和日本國內的研發能量。 (7) 強化政府跨部會間合作 ①    促進跨部會間計畫合作 ►  為解決社會上各相關議題,集結日本內閣府等相關單位,促進戰略創新計畫(SIP)、射月型國家研究開發計畫之推動,並與經濟產業省和民間企業合作,推行綠色創新基金應用於相關研究開發。 ► 超越各部會間的框架和領域,共同解決SIP所推行相關社會議題。 ②    促進挑戰性的研究開發 ► 有關射月型研究開發制度,設置相關資金分配基金,應用於困難較難以實現的重要大型社會議題,並設定較遠大目標,促進具有挑戰型的研究開發項目。
嘉縣青農智慧科技栽種有成
2021/10/21
今年木瓜因先前乾旱、豪雨影響產量大減,最近價格飆漲4倍多,產地每公斤飆到逾百元,嘉義縣12名青農組成水上鄉果樹產銷(木瓜)第13班,產銷班員採加強型網室栽種,運用農業智慧科技度過極端氣候考驗,果樹結果生長良好,下月量產上市,目前每周有6、7公噸的產量。   產銷班長陳文輝表示,12名班員專業分工及導入智慧科技的方式種木瓜,透過科技及大數據掌握作物與空氣、溫度、水和養分的關連,後端行銷通路高達7成在超商上架,是生產木瓜專業團隊。   班員的木瓜園分散各村落,平常各忙農務,成立產銷班分攤成本,分享利潤,由2分地擴展到22公頃,其中14公頃有產銷履歷,也導入桃園農改場積木程式,採自動化施肥及設置果園灑水降溫系統,提升管理效率,未來計畫導入自動化噴藥,與農科院合作智能回饋產銷系統,透過科技省工,減少耗損。   陳文輝說,導入氣象測站及專家系統後,透過物聯網及LINE機器人就能達到病蟲害、氣象等預警及產期預測功能,並升級降溫及肥灌模組,運用太陽能天氣探長天眼站偵測田間氣象資料,將數據串接到智慧農業開發系統,透過程式與結合即時通訊軟體,自動接收各項氣象通報及種植決策建議等智慧化通知,並驅動灌溉灑水設備,達到果園管理自動化目的。【延伸閱讀】以行動應用程式整合人工智慧香蕉病蟲害辨識系統讓蕉農獲得更全面的預警資訊
網路監控系統─ANNKE IoTea透過物聯網技術監控茶葉凋萎加工過程的溫溼度
2021/10/20
錫蘭茶是 2019 年斯里蘭卡的第二大出口產品,斯里蘭卡向全球市場出口超過 3 億公斤的茶葉,創造了 12.4 億美元的收入,為了提升茶產業在全球市場上的表現,希望藉由提高茶葉品質、降低生產成本和節約能源來達成。斯里蘭卡主要有三種製茶方式:CTC製法(輾壓切碎 (Crush)、撕裂(Tear)、揉捲(Curl))、傳統紅茶工法(Orthodox)和綠茶,茶葉萎凋(Withering process)是三種製造技術都有的加工步驟,分為物理萎凋和化學萎凋兩種,物理萎凋是藉由在萎凋槽中以風吹葉子8~14小時將綠葉中的水分蒸發,茶芽的水分含量從70-80% 降到 60-70%(濕重計算)。【延伸閱讀】空氣增濕系統應用於茶葉加工可提高紅茶品質   萎凋會增加茶葉酵素的活性及咖啡因的濃度,不正確的萎凋會對後續的加工產生不利影響,例如浸漬、揉捻、發酵、乾燥和儲存,進而影響茶葉品質。雖然斯里蘭卡從事茶葉出口的歷史悠久,但目前仍然使用傳統方法製茶,因此,產業迫切需要在系統中加入新技術,以提高茶的品質並提高生產效率。ANANKE IoTea 為引入物聯網(IoT)技術的茶葉萎凋監控系統,藉由半自動化萎凋以提高茶葉品質、節約能源、減少勞動力和生產成本。   ANANKE IoTea可以在萎凋過程持續監測茶葉的溫度和濕度,以監控茶葉水分含量。先在每個萎凋槽中等距放置五個感測器,測量乾溼球溫度差(bulb difference)(一種測量茶葉水分含量的方法),微型電腦利用網路從感測器收集訊息,再透過螢幕顯示每個感測器的溫度差圖,如果任一感測器的溫度差異超過或低於範圍,螢幕會在相對應的圖表上發出紅色警報,以提醒操作人員立即採取必要的措施,維持茶葉品質。此外,該系統也具有硬體藍芽連接、雲端通訊、以電腦和手機登入、即時數據分析、友善圖示等特色。   目前ANANKE IoTea已與幾家茶廠合作,利用此技術將萎凋過程的效能提高25%,期望2022 年底將該系統推廣到斯里蘭卡的 200 多家茶廠。而未來也計畫進一步改良顯示螢幕的數據呈現,並新增二氧化碳監測功能,提高監測系統的準確性,而目前該系統為半自動化,開發團隊希望發展為完全自動化,可自動控制風扇速度,以降低對勞動力的需求,最大限度地提高生產力及節省成本。
日本農林水產省推動2050年「綠色糧食戰略」
2021/10/19
由於大規模然災害、地球暖化、生產者銳減,造成農業生產力下降、地方活力衰退等問題逐漸惡化當中,加上當前正襲擊而來的新冠性病毒正威脅著糧食穩定供應,迫使消費模式的改變。日本政府為確保糧食安全,因應接踵而來環境變異與挑戰,加速推動「綠色糧食戰略」,以長期視野規劃攸關人民健康飲食生活、永續生產與促進消費市場、擴大ESG消費市場等目標策略,並參照國外有關環境與健康戰略目標與趨勢脈動,結合創新科技能量,共同實現提升農業產值與環境永續發展。【延伸閱讀】日本揭示2050年「綠色糧食戰略」四大戰略目標 關於本戰略相關概要與具體措施請參照下圖1與圖2說明:                                                                           圖1-「綠色糧食戰略」概要說明                                                                             圖2-「綠色糧食戰略」具體措施說明
開發含有茶、蘋果、草本及假馬齒莧並具備營養特性的能量飲料
2021/10/18
能量飲料是一種廣泛消費的飲料,用於增強能量、精神、外在表現、改善感知、減少疲勞等,通常能量飲料的成分包括咖啡因、甜味劑、胺基酸(肉鹼)、維他命B群,以及草本提取物(如銀杏、瓜拿納、人參、奶薊等),並有水果風味、薄荷味等及搭配精美包裝以吸引消費者。現今消費者對於選擇天然、健康食品的消費意識提升,食品產業持續尋求新的產品理念和技術,以滿足客戶在成本、營養需求、感官風味方面的需求,同時提高食品的整體獲利能力。   目前大多數能量飲料少使用水果萃取物,且僅有少量天然成分,為研發以水果萃取物製成具營養特性的能量飲料,印度拉夫里科技大學(Lovely Professional University)領導的研究團隊欲使用含有植物化學物質、抗氧化物、微量元素的天然食物(如濃縮蘋果汁、茶萃取物、草本萃取物)來製備經殺菌的能量飲料,並以反應曲面法(response surface methodology ; RSM)優化各成分的濃度條件,以量化不同變量對能量飲料的各種理化特性和植物化學物質的影響。   蘋果是黃酮類化合物、膳食纖維、酚類化合物、維生素和礦物質極佳來源;茶含有胺基酸、維生素、礦物質、多酚和咖啡因等;各種草本植物則有植物化學物質,具有藥理特性;假馬齒莧(Bacopa monnieri, Brahmi) 由多種皂苷和生物鹼組成,具有獨特的健康益處和藥用特性。以沸水萃取紅茶取得茶萃取物,使用冷浸漬技術(cold maceration technique) 製備草本萃取物(包含 5% 葫蘆巴葉、2.5% 辣木種子、2.5% 薄荷葉、5% 大豆種子、5% 生薑、5% 茴香種子和 5% 咖哩葉)。將茶萃取物0~20%、濃縮蘋果汁6~18%、草本萃取物0~5%、假馬齒莧0~1.5%及蒸餾水以不同比例混合製備能量飲料樣品,再將飲料裝入已消毒的玻璃瓶,於 90°C 下巴斯德殺菌(pasteurization) 10 分鐘,冷藏儲存,並檢測終產品的各項理化數植,如總可溶性固形物(TSS)、可滴定酸度、還原糖、總糖、維他命C、總酚類、抗氧化活性、咖啡因、維生素等含量,進行感官品評,並使用 RSM 預測茶萃取物、濃縮蘋果汁、草本萃取物和假馬齒莧濃度的最佳參數條件,以獲得最佳的能量飲料成分比例。   根據各成分的性質,選擇每個反應和變量的期望目標,並分配個別的權重以調整其特定望想值的模型,除了熱值(calorific value)和抗氧化活性保持最大值外,所有反應及變量都應保持在範圍內。採用中央合成設計(Central composite design, CCD) 取得望想函數(desirability function),以軟體分析理想的條件為15 %濃縮蘋果汁、9.15 %茶萃取物、5 %草本萃取物、0.57 %假馬齒莧,望想值達0.81;而傅立葉轉換紅外線光譜儀(FTIR)分析顯示濃縮蘋果汁和茶萃取物的濃度對產品的理化特性有顯著影響,高效液相層析(HPLC)分析說明產品中存在大量植物化學物質,優化的參數和條件將有助於提升以水果為基底的能量飲料在感官、營養、植物化學物質和營養潛力之特性。【延伸閱讀】含有能量飲成分的杯子
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
2021/10/12
從國際間農地使用面積與農藥使用 比例看日本   在介紹 IPM病蟲害綜合管理之前,首先瞭解日本農藥使用情況,根據 2020 年最新統計,日本農地面積佔 全國 總體面積 12% (437 萬公頃 )。從國際間 2018 年所做的全球農地面積排 行來看 ,日本位居全球第59 名,比起坐擁第一 的印度1億7千萬公頃、其次美國1億6千萬公頃,以及中國1億3千萬公頃 來說差距甚遠。 然而,另一方面,根據聯合國糧食及農業組織( FAO)同年所做調查 顯示,日本每公頃農藥使用量為11.84kg,位居全球第13 位, 相較於上述農地面積比例上來看, 日本農藥使用量比起農業大國的美國 2.54kg,法國 4.45 kg等高出許多 ,可見日本有高度仰賴農藥的使用習慣。 何謂 IPM病蟲害綜合管理 (Integrated Pest Management)   IPM 病蟲害綜合管理主要目標,強調健康作物的生長,盡量減少對農業生態系統的破壞,並鼓勵自然病害蟲控制機制。如其名這項管理是以各種角度評估過後, 因應現況,以不同手法管理模式進行病蟲害預防與診治 。其主要分為耕作防治、物理防治、生物防治、化學防治等四種防治方法 ,以下簡述各防治方法: 耕作防治 :從栽培管理到病蟲害的防治方法。 栽培管理到病蟲害的防治方法。 例如:栽種抗病蟲害優良品種、 施行輪作、農場的衛生管理、 土壤管理等。 生物防治 :利用生物農藥(天敵製劑、 微生物製劑 )驅除害蟲,防止病蟲害方法。 化學防治: 利用農藥 (非天敵製劑 、微生物),病蟲害與雜草防治方法。 物理防治: 利用驅蟲網、 誘黏板等物理性屏障,防治害蟲與除草。 IPM帶來的益處   由於推廣IPM 不僅對環境友善 ,亦可創造農民與消費者雙贏效益 ,日本政府期盼藉由這樣優勢能進一步讓國民理解 ,取得支持,並持續致力於糧食安全供應,以下分別針對農民端與消費者提出相關益處說明 : 對農民端:IPM 病蟲害綜合管理,  雖然講究經濟效益以及綜合性防治的整合,然而 「適合性」才是IPM 強調觀念 。因此, 在選擇防治法時,則會依據當時情況, 從多種防治方式中,選擇最適合手法 ,其中也包含化學農藥的使用等。 這項手法也為農民帶來最經濟效益,確保穩定生產 ,提供消費者安全可信賴的農產品等益處 。 對消費者端:由於IPM 實施 ,從多種方式中, 慎重評估後選用最適合、最經濟效益防治技術 ,因此 ,相對能為人類健康降低一定風險, 並減輕環境負荷。  同時能為傷害降至最低限度 。以結果來說 ,只要化學農藥使用控制到最低限度,再加上,農民在實際IPM之時,會留下相關使用紀錄,  例如農作物的藥使用履歷等栽培管理情況。因此, 農作物安全與資訊透明化對於消費者在選擇購買來說也有相當益處 。 IPM 實施與未來展望   為促進 IPM推廣,日本政府針對主要作物與不同區域別 ,提出相關因應方針, 並隨著新技術與累積數據反覆驗證 ,不斷地更新修正與改善 。尤其在新技術運用效益上,檢視新技術導入是否相較於慣行防治,能真正減輕農民成本與勞力負擔。除此, 在預防病蟲害的診斷與監控方式上,積極透過相關實習操作課程, 以利於農民能簡易實際操作 ,並強化農民對環境永續的理解。   期盼IPM導入, 不僅改變過去農民對化學農藥的依賴,  同步也加深國民對IPM的認識 ,進而提升國內農產品安全與信心。【延伸閱讀】探討有機農法、農藥減量栽種與生物多樣性之關聯性
彰化推智慧農業 產官學合作 解決缺工、災害問題
2021/10/07
彰化縣政府今天與陽明交通大學、廣達、中華電信簽定推動智慧農業產官學合作備忘錄,「智慧農業推廣中心」也揭牌正式啟用,彰化縣長王惠美表示,智慧農業與科技的運用將成為農業必然要走的路,可以解決農村人口老化、農業缺工的問題,也能達到智慧農業防災效果。   彰化縣長王惠美、國立陽明交通大學「廣達交大聯合AI研究中心」主任林一平、廣達電腦技術長暨副總經理張嘉淵、中華電信台灣南區電信分公司副總經理梁冠雄今天在彰化縣府簽訂「推動智慧農業,產官學合作」MOU,農會、及青農代表等也共同見證。   王惠美說,農業現正面臨氣候變遷、從業人口老化等問題,今年5月有旱災,8月有水災,對農業造成更多挑戰,過去農民靠天吃飯,現在透過科技可以減少這些問題,所以縣府也帶領農民運用智慧科技,朝向「省時、省工、省力」的目標,走向智慧農業轉型之路。   縣政府「智慧農業推廣中心」正式揭牌啟用後,也將推廣「智慧農業相關設施」補助計畫,王惠美說,感謝廣達與陽明交大提供免費的智慧農業環控設施設備2套,在彰化縣農會所轄農場設置「標準示範場域」,也辦理2場說明會,讓大家更了解智慧農業的重要性,今天有許多青農當場就對智慧農業表達極高興趣。   王惠美說,縣府目前每一案場補助比率上限為50%,實際補助金額上限為30萬元,如果設施面積超過0.5公頃或具特殊性之農產業,則以專案辦理補助,每案最高補助金額是新臺幣100萬元,希望透過輔導補助,讓彰化農產業再升級。   林一平說,此次請廣達公司量產智慧感測器及AI平台,整個物聯網的部分則由中華電信處理,廣達提供的農業智慧感測器準確度更高,希望未來彰化的智慧農業上變成世界典範。   張嘉淵說,廣達董事長林百里最大的希望是將科技用在對人類有幫助的健康、農業或民生等,廣達的奮鬥目標就是給合最頂尖的科技,協助如農業等,來解決人類將面對的問題。此計畫透過不論是智慧型的感測器、後台的雲端運轉、大數據分析,再透過中華電信5G傳到農田運用,希望能協助彰化縣成為世界頂尖的智慧標竿,加速智慧農業轉型。   彰化縣府農業處長邱奕志說,建構智慧農業環境後,農民可以在家運用手機電腦就能得知田間、溫室的溫度、濕度、風向等,不僅可連結自動化澆灌施肥,若有強風,也能運用破風網導出強風,減少設施損害,再如養殖池的文蛤也能利用遠端監測其鹽度,減少災害。【延伸閱讀】產官學攜手開發最新技術打造最TOP智慧農業與智慧城市
茶及漿果的攝取可能會減緩阿茲海默症的發生機率
2021/10/06
根據美國疾病管制與預防中心(U.S. Centers for Disease Control and Prevention)的數據統計,估計有580萬65歲或以上的美國人患有阿茲海默症(Alzheimer’s disease,AD),預計到了2160年這數字將增加近三倍。幸運的是,由美國農業部(United States Department of Agriculture,USDA)所資助的研究可能已經找到了一種能減緩發病速度的方法。   發表於《美國臨床營養學雜誌》(American Journal of Clinical Nutrition)上的一項研究顯示,富含類黃酮(flavonoids)的飲食可以保護認知健康。類黃酮是一種植物營養素,存在於茶、漿果、黑巧克力等食物中,因其抗氧化、抗病毒及抗癌等特性而聞名,而蔬菜、水果、堅果及種子等也是優良類黃酮的重要來源。在位於美國波士頓塔夫茨大學(Tufts University)的美國農業部Jean Mayer人類營養抗衰老研究中心(Jean Mayer USDA Human Nutrition Research Center on Aging,HNRCA)中工作的營養流行病學家表示,阿茲海默症是一項相當重大的公共衛生挑戰,鑑於其缺乏藥物治療方法,故考量透過建立健康飲食來預防阿茲海默症的可能性相當重要。   這個研究針對2,809人進行了近20年的追蹤調查,想知道富含水果及蔬菜的飲食模式是否能抑制阿茲海默症發生。實驗數據顯示,類黃酮攝入量最高之受試者罹患阿茲海默症比率,與攝入量最低的相比要少上50%,顯示出富含類黃酮的飲食模式有助於減緩阿茲海默症及相關失智症的發生。研究員也表示,建立健康的飲食模式有著許多益處,像是能降低心血管疾病及某些癌症的罹患風險,而現在透過嚴謹的實驗數據證實,我們也可以將保護認知健康及預防阿茲海默症添加到其優點列表中。【延伸閱讀】喝咖啡可能減緩阿茲海默症和帕金森氏症疾病風險
日本佐賀市驗證藻類多功能性、為再生循環再添新契機
2021/10/05
藻類在自然界裡無所不在,只需要陽光、水、以及足夠營養源即可快速生長,面對這樣情形讓垃圾場與污水廠對於藻類的清除深感困擾。然而,藻類的存在看似不討喜,卻在日本佐藤市發生不同變化,佐藤市與當地農民合作,利用藻類作為養雞飼料和蔬菜種植肥料,進行相關試驗。   其試驗證實,混合了藻類的雨生紅球藻(Haematococcus pluvialis)的飼料養雞,所產出的雞蛋含有提高免疫力作用的紅色色素「蝦紅素」,其抗氧化成分比平時高250倍。   同樣利用藻類所使用案例還有,混合裸藻(眼蟲;Euglena)的肥料,作為蔬菜栽培所使用,發現能讓作物採收後可延長保鮮時間。從驗證結果來看,採收後小松菜低溫保管放置一週後,相較一般慣行肥料,利用混合裸藻的肥料的小松菜水分僅降三成。   為加速藻類循環再利用,佐藤市大量收購垃圾掩埋場所排出CO2,讓雨生紅球藻光合作用下大量繁殖。同時也利用該市廢水處理廠的汙水,讓汙水中所含的氮磷,作為裸藻營養來源。由於過去廢水處理無法直接提供農業所使用,透過裸藻吸收廢水成份後,同時減輕廢水處理場的負荷。   藻類多功能性,除為農業生產如虎添翼之外,結合廢棄物資源再利用,也為環境自然再生循環添加新契機。【延伸閱讀】科學家利用綠藻去除污水中有害的環境賀爾蒙
種田也種迷宮 法國新創公司為農民開發新收入
2021/09/30
經濟發達的國家,若要讓農民也能過一般中產階級的舒服日子,農產品又不能貴到中產階級變成實質窮困,除了想辦法提升農業自動化程度,只能想辦法讓農業有額外價值,台灣也有許多觀光農場賺取觀光收入,不過既然要賺觀光財,不如做徹底一點吧!法國新創公司爆米花迷宮(Pop Corn Labyrinthe)乾脆幫農民把作物種成探險迷宮。   爆米花迷宮每年與農民簽約,每年把農地種成迷宮,供觀光客探險,創辦人是 Guilbert 夫婦,丈夫 Frédéric 原本務農,太太 Marie 受訓於旅遊業,兩人結合專長,發展觀光農牧業,以增加務農的附加價值,之後更想到在農地種迷宮的點子。   2009 年時,他們在布列塔尼莫爾比昂省的 Rhuys 半島蓋了第一座農田迷宮,很快,隔年就於基伯龍灣蓋了第二座,之後快速開花散葉,進軍朗德省、大西洋羅亞爾省、旺代省、濱海夏朗德省,以及大城市附近,包括昂傑、波爾多、巴黎市郊。2021 年更一口氣增加 10 座,總數到 23 座。   丈夫 Frédéric 親自設計迷宮,先在紙上設計,之後根據不同農田的大小與地形調整,每個迷宮都獨一無二,且隔年重新種植時又要更新設計,同地點的迷宮也是年年不同,因此來客每年會回籠,挑戰每年的不同路線。   簽約的農民照常種植作物,早春作物剛萌芽時,爆米花迷宮的人員來到農田,照著迷宮路線移除路線的作物苗,到 7 月時,作物長高到比人還高,這時迷宮就成形了。Marie 表示,每年他們在作物只有幾公分高的時候設計迷宮,一旦作物長成,連她自己都跟遊客一樣很難找到路。爆米花迷宮的農田迷宮一般占地 4 公頃,迷宮路線達 5 公里長,平均約 1.5 小時能走出迷宮,但若有人迷路受困繞不出來,也有快速脫離的路線。   農田迷宮唯一的缺點是開放時間有限,每年可從 7 月開始開放營運到 8 月,部分可到 9 月。全球疫情來襲,讓爆米花迷宮很擔憂受衝擊,結果發現 2020 年來客跟過去一樣多,因疫情讓悶壞的法國人渴望戶外活動,使迷宮更受歡迎,而農田迷宮也可能是來玩家庭的法國小孩難得實地看到作物成長,對家長來說既有娛樂性又有教育性。   創辦人表示,許多農民積極尋求多元化營收來源以確保有好收入,因此深受農田迷宮吸引,爆米花迷宮總是在尋找開設新農田迷宮的地點,更希望走出法國,進軍西班牙與瑞士。【延伸閱讀】德國新創公司開發苔蘚外牆技術以改善城市環境
日本茶葉與茶文化之振興基本方針
2021/09/29
一、提倡茶業與飲茶文化緣由與基本方向之相關事項 1.提倡茶業與飲茶文化緣由   日本的飲茶習慣在1200年前,自中國傳入後,經過漫長歲月演變至今形成當今獨有的茶道文化,至今仍舊是日本特有的傳統文化之一。提及日本當今的飲茶習慣,與江戶時代相仿,根深蒂固烙印在庶民間日常生活中,對於日本人來說更是生活與文化重要存在。特別是日本茶有一種獨特深層韻味,和日本和食的清淡佳餚相得益彰,此外也與日本以米飯和魚肉為主的飲食文化有一種密不可分連結。   日本飲茶習慣孕育出的傳統文化深入滲透人民的生活,兼具富有健康飲食生活的重要角色。尤其是日本綠茶更是世界特有品項,從製茶到飲茶方式無疑已成為日本重要文化資產。   在過去,茶為日本出口熱銷產業項目之一,主要以出口為導向,更勝於國內消費市場,特別是在明治時代有八成以上國內產量皆為出口所用。此後,陸續有玉綠茶的Guricha1的出現,以及搭配出口端的喜好而研發的茶種。    茶除了具備傳統文化功能外,對於大規模茶產地的靜岡縣、鹿兒島縣、三重縣、宮崎縣、熊本縣,以及產特色茶的京都府與福岡縣等產地,對地方來說,茶農聚集較多的地方也扮演農業重要角色之一。加上,日本從北到南栽培區域相當廣泛,對於栽培條件較為劣勢的丘陵地帶來說是更是重要核心作物。   茶葉從茶園送到品茶者手上,從採摘的「生葉」蒸製,經由攪拌、揉捻到成形與乾燥的「荒茶」2的加工過程,亦或是荒茶或經由各產地的荒茶品牌和加工製造「仕上茶」的銷售等,不管從加工、通路再到銷售,參與人力相當廣泛,因此,茶無疑也是確保地方性經濟和就業機會的重要產業。 2.茶業面臨的課題   近年來,由於飲食習慣與生活方式的改變,對於飲食要求越來越多樣化,加上工作型態、居家的時間逐漸別於過往,使用泡茶器具的飲茶機會隨之減少,特別是中青少年這一新世代。再來是保特瓶裝的綠茶飲料的崛起,因便利性和清爽的口感受到各年齡層消費者的喜愛,消費量有逐步增加的趨勢。從中可見,在年輕族群中,有偏好獨特商品和多樣性的消費的傾向。然而,生產茶葉的產區在銜接新型態的消費模式轉型相較緩慢,因此,導致茶葉消費低迷,價格持續下跌。【延伸閱讀】2021年茶行業趨勢預測   另一方面,若將視野放眼全球,可見國外對抹茶相關產品的需求不斷增加,也是近年來日本茶葉出口呈正成長原因之一。根據聯合國糧食及農業組織(FAO)預測,從2017年到2027年,預計這十年間全球綠茶貿易量將成長1.6倍,國外需求量值得借鑒。而在此情況下更須加以留意第三方出口國仿製註冊商標。在過去,已有對外出口的企業發現此項問題,造成日本國內的品牌價值受到影響。   此外,由於人口老齡化和旺季人力短缺,茶葉生產在未來恐面臨難以維持,再加上,因新投資的茶樹改種與新種,在幾年內短時間尚無法看見成效。另外,也有兩極化發展案例,例如:一方面以險陡坡為主的棄農產區增加,反之也有在平坦的農田上引進農業機械高效生產、積極擴大農地生產規模的情況發生。 再者,近來年自然災害頻頻發生、新型冠狀病毒等傳染病蔓延等突發情況對經濟造成影響隱憂,更需要借鏡準確掌握形勢,採取適當措施。 3.未來提倡茶業與茶葉文化的基本方向   茶長久以來受到人民的愛戴,在未來提倡茶業和飲茶文化當中,具日本飲食文化代表的傳統飲茶方式仍舊是非常需要重視。不僅僅致力於傳統的延伸,而是以嶄新概念下,更準確掌握國外消費的多樣化需求,並根據各產區的特點和實際情況,例如:茶葉的生產、銷售等,建構茶葉生產、加工、流通(通路與物流)體系,以更加發揮小規模產地所具有的歷史性和高品質之優勢。 為更加促進下列措施之應用、強化產地收益與銷售,提升茶葉永續經營,其相關措施如下列所述: (1)整合生產者、通路業者與消費者需求,明確國內外各階段性目標,從產品銷售轉換為市場需求導向,創造購買行為的顯化、潛在、高附加價值等消費者需求。 (2)建立生產與通路體制,並因應出口國的生活背景與習慣,挖掘飲茶需求的永續戰略,增進國外需求,促進擴大出口量。 (3)作為國內外需求的生產方向    生產促進產地與地方特色的優質茶產品,以及友善環境的有機茶等,以因應消費者對於本物志向3、健康、友善環境等多面向消費訴求。   促進大型批發型茶葉生產,提供罐裝茶葉飲料與出口所用。為促進上述措施發展,提升茶葉生產力與品質。依照產地特色,有計畫性進行茶葉改植、新植的栽培;轉換加工方法;加入茶園體驗式消費銷售巧思;導入智慧農業技術。   綜整上述措施,最重要是整合產地與個別生產者,從生產到消費,包含通路在內,以及茶葉相關研究開發成果、茶葉價格與供需趨勢等資訊,以利於整體價值鏈相關業者所使用。   二、因應未來茶業長期供應的產量之相關事項 1.國內茶葉需求的未來展望   推估茶葉的長期需求發展,未來每人的消費量,預估將減少一成。而為了因應未來消費者需求,建構生產、加工、流通(通路與物流)體制,藉由相關措施應用下若能發揮預期效益,預期2030年每人的消費量,可恢復與近幾年相同水準。若再納入預估人口減少因素,2030年的日本國內需求量預估是7.9萬公噸。 2.茶葉的生產量目標 (1)依據近年的輸出狀況,以及聯合國糧農組織FAO預測,若已採取出口的相關措施,2030年的輸出量目標預計2.5萬公噸, (2)以近年來的趨勢作為基準,2030年的產量目標預計是0.5萬公噸。考慮到未來長期需求可能性,2030年的產量預計目標為9.9萬公噸。    三、茶業振興措施之相關事項 1.因應消費者需求,提升茶品質與附加價值,加工與流通的升級 (1) 因應消費者的多樣化需求   由於茶葉是我國在飲食文化方面的重要品項,同時也為代表生活品味的嗜好品之一,為更加符合消費者能具有多項選擇,以及滿足消費者對茶葉價值的期待,因此在茶葉生產、加工、流通(通路與物流)、銷售等各階段作業是極為重要。   在策略上,以精準掌握現代年輕人在內的消費者需求作為依據目標,進而推動明確的「行銷活動」等各項措施。 (2)提高附加價值之相關措施   為提高茶葉的附加價值,增進茶業相關人士的收益,以穩定茶業的經營。在策略上,滿足消費者對於簡便茶包商品需求,開發簡約風及純正品茶葉商品,以及促進不同品種茶葉栽培,例如:栽培具有產地優勢的玉露4、天茶4、炒茶5,或在被認定為農業遺產的地區所栽培的茶葉;代替進口品及以出口為目標的紅茶、烏龍茶等發酵茶等。另外,有關促進茶業品牌提升,在策略上並非完全著重於提升消費者購買意願為導向,而是針對產品、價格、銷售本身的整合。為此之故,致力於具市場概念的設計,獨特風格包裝,訂定具有戰略性的價格,開拓適合高附加價值產品的店鋪等市場導向為主。   此外,為了力求保護及善用生產地區名稱的品牌,致力於推動地區團體商標,和地理標誌(GI)6等智慧財產權之應用。 (3)推動生產者和流通(通路與物流)業者及消費者的鏈結   為了因應消費者多樣化的需求,充分應用外部專家的創新構想,整合各通路及實際消費者,與生產者相鏈結,從生產至消費,包含通路與物流等階段,形成完整的體系,以提高產品的附加價值,並挖掘消費者潛在需求,創造出新需求。   此外,有關茶農和初茶7加工廠作為單位的生產組織方面,除了茶葉生產之外,必須更進一步挖掘加工、銷售等各階段產生的附加價值,並能預先準確地掌握對自銷茶葉製品的需求。再者,以謀求提高茶農收入的觀點,須以促進與零售商的多角化及升級化的經營相結合。 (4)促進品質提升之相關措施   為符合現代消費者對於實在、健康、友善環境的需求,在具產地優勢的玉露和天茶,或是在地特色的優良茶葉產品;以及友善環境因素的有機茶葉等產地,導入相關因應栽培方式,並在加工、流通(通路與物流)階段加以改善,以提高茶葉的品質,創造出具有新價值的茶葉產品。   此外,為搭配現代消費者對於口味及香氣的喜好,培育並推廣具有優良加工性能的新品種,以及開發相關栽培與加工技術。除此,推動「農業生産工程管理(GAP)8」,並與當地畜牧業者合作使用堆肥,促進永續生產經營。 (5)促進加工設備之應用   為了因應國內外消費者和提供實際需求者之所需,提升茶業加工效率,依其各個產區的目標戰略,促進加工設施之應用。   有關加工設備的應用,為能不增加在短期間內集中收貨,以及大規模設備維護的整體成本,尚可多加留意在分散採收時期,與提高設備的運轉效率。 2.促進海外出口 (1)促進海外市場擴展   由於2011年3月11日東日本大地震的發生,引發福島第一核電站事故,導致農產品出口受到限制,有關輸入國/地區的農產品進口限制,依據《農林水產品和食品出口促進法》相關規定(2019年法律第57號),於2020年4月成農產品與食品出口總部,由日本政府統一窗口進行相關戰略實施,並依其科學洞見,以早日緩和與撤除相關輸入國的進口限制。 此外,與日本貿易振興機構(JETRO)、日本食品海外推廣中心(JFOODO)相互合作,強化當地的批發商與零售業銷售,並向消費者推廣茶的機能性與價值訴求,促進擴大海外銷售管道。   另外,為保護日本國內茶葉品牌,在海外順利推廣,有關日本國內地方團體商標與產品地理標誌(GI),加以搜查國外仿冒商標申請,並善用產品地理標誌(GI)措施。 (2)建構生產與流通(通路與物流)體制,大幅擴展出口需求 國內需求的減少已是預知趨勢,為了確保產地生產力,因應未來擴展海外需求為重要措施之一。其採取措施如下: ①掌握各輸入國/地區的相關課題與嗜好。 ②建立能夠準確符合輸入國/地區的批次和品質要求的生產流通(通路與物流)體系。 ③為因應海外需求旺盛的抹茶原料,將綠茶轉為覆蓋種植,並為了生產有機茶轉換種植方式。 ④建構符合輸入國/地區對於農藥殘留標準要求,以出口為導向的茶園。 ⑤設置抹茶的加工廠,與GFP計畫合作(農產品食品輸出計畫),全力支援產地與個別生產者體制之建構,達成出口目標。 (3)符合輸入國與地區的進口條件   依據《農林水產品和食品出口促進法》相關規定,為有利於取得出口認證的企業在施行出口相關業務時能更加順利,日本政策金融公庫依其提供貸款、債務擔保等協助。另外,為促進茶葉出口時,符合輸入國/地區的農藥殘留標準,進行下列措施: ①因應輸入國/地區的農藥殘留標準,開發相關病蟲害防治方法和實際驗證等措施。 ②提供生產者和出口業者等相關人士,茶葉出口時留意事項,以及輸入國/地區的農藥殘留標準等共享資訊。   此外,制定合理性的農藥殘留標準,以利於在肯定列表制度9(positive list)下農藥殘留標準比日本更嚴格的輸入國/地區核准,並與相關業者繼續合作「進口容許(import tolerance)」認證申請。   除此,持續推廣輸入國/地區的放射性物質檢查和各項證明的發行,建立能迅速地檢查與發行體制。 3.促進生者者的穩定經營 (1)促進產地特色茶葉生產 生產可因應國內外消費者與市場需求茶葉,發揮各產地特色與優勢。 ①利用產地的調性與特色、地方優勢進行茶葉生產,滿足消費者的高級性、實在性、健康性、環保性等多樣性細緻需求。例如:具有特色且高附加價值的玉綠茶、發酵茶,海外需求高的碾茶、有機茶,或是搭配手工高級茶葉採摘體驗等。 ②促進大型茶葉批發地區的產值提升,達節省勞力化。另外,應用契作栽培,提升茶葉飲料市場茶葉或提供甜食加工原料生產之功用。(預設①以丘陵地帶為主,②以平坦地區為主) (2)促進茶樹的改種與新種植 為擴展未來國際市場,創造國內新需求,須加以改善老茶樹的品質與產量降低等問題,以及偏重同一茶種的栽培之情形,有策略性促進產地的茶樹改種與新種植。 (3)促進智慧農業技術的研究開發、實際驗證與導入 為改善高齡化與人力不足之挑戰,進而提升茶葉品質,因應地區的栽培條件,促進智慧農業技術的研究開發以及相關實際驗證。其要點如下: 利用先進的感測技術,以利於分散於各地的茶園的高品質茶葉生產。 利用自動化採茶機和田間伺服器,促進茶園聚集地和未來欲擴大茶葉生產區域,可穩定供給大批量的茶葉。 利用無人飛機的感測、病蟲害防治、自動除草等功能,促進位於傾斜地的大型茶園減少勞力作業。 (4)茶園的基礎設施應用 強化智慧農業的機械化技術,應用於小區域分散或未劃分茶園走道等地形條件相對較不具備優勢的茶園,以提升茶園產值。 (5)活絡丘陵地帶的特色 促進產地與地方特色的優質茶產品,友善環境的有機茶等生產,導入新型態茶葉栽培方式,改善加工與通路方法,以滿足消費者對於實在、健康、友善環境等多元化消費的茶葉需求。 (6)茶園的繼承、集結與休耕茶園的因應方式 伴隨未來可預見丘陵地帶茶葉生產者的高齡化與休耕之困境,從維持農村社區觀點來看,將持續保護優良的茶園,避免茶園面臨荒廢,並透過人與農地的實質化與農地中間管理機構(農地銀行)等應用,以提升新農繼承茶園的意願度和集結茶園核心價值, 另外,關於難以判斷是否可持續性生產的茶園,建議可改種植其他作物,避免成為荒廢休耕地。 (7)強化自然災害等風險防範 為避免茶葉在生產時,遭受凍霜、旱災、落灰等自然災害,導致價格下降,以及因燃油價格提升等風險存在。其相關風險因應採取措施如下: ①更新與維護防凍設施、夏季防旱澆水設施。 ②推廣減輕因火山所帶來火山灰造成茶園的影響措施。 ③關於偏重單一品種的茶葉種植產地,因應自然災害抵抗相對較弱,分散早晚特性不同的多品種組合風險。 ④增進加入收入保險和農業互助會,以避免因自然災害和價格降低造成收入減少。 ⑤促進茶產業轉換為節省能源型的生產體系,以避免受到石油漲價等價格波動影響。 4.擴大消費市場需求 (1)因應不同消費族群需求,推廣茶葉魅力 為持續向較少購買茶葉的年輕族群,以及近年來有回流趨勢的不同年齡層,推廣茶葉的魅力,與冷泡茶、餐後茶點心、日式和果子、西式甜點等不同產業合作,並促進相關業者針對茶葉所具有魅力,共同推出企劃提案與資訊推廣,積極推展對外相關活動。 (2)擴大國內外消費,促進茶葉健康機能性和新用途等研究開發與成果推廣 為掌握綠茶所含有的多樣機能性,擴大新用途,採取下列措施 : ①闡明綠茶含有成分與各項機能性之間因果關係和表達機制。 ②利用相關成分開發新功效和產品,有助於發展保健食品產業。 ③蒐集研發新產品和新用途相關資訊,提供至相關產地與機關等,促進產官學共同推展至國內外消費者進一步瞭解引用綠茶的功效。 (3)推展飲茶食農教育 為讓孩子們透過採茶體驗,瞭解飲茶緣由,如何享用美味的飲茶方式,增進茶葉飲食文化推展,並藉由整體社會的力量,持續讓飲茶文化延綿不斷傳承。 由於日本飲茶習慣已根深蒂固於生活習慣當中,可藉由多方團體的協力推廣下,向消費者和相關業者辦理具有一定效益的食農教育活動。 5.飲茶文化資訊整合與應用 整合茶葉優良品種、健康機能性、智慧農業技術等研究資訊,蒐集與盤點茶葉價格與供需趨勢、國內外消費趨勢等,並將相關資訊共享於相關業者,促進茶葉振興與應用。   四、茶的文化振興與相關措施事項 1.增進飲茶文化相關理解 為增進國民對茶道的飲茶文化能進一步瞭解,打造新飲茶文化的生活樣態,促進國民邁向健康富裕生活。以下為振興國內飲茶文化相關措施與觀點: ①派遣茶葉專家至中小學推展茶的相關食農教育,促進學生對茶葉有多一層的瞭解,以及增加接觸的機會。 ②展開全國性的飲茶相關文化藝術活動,增加交流場域,作為文化產業的後盾。 ③藉由飲茶文化相關的藝術家、文化人與研究者的文化介紹,將日本文化推展至海外。 2.茶葉相關文化資產的保存與應用 保留飲茶文化中重要的茶道具、茶室、茶園等具有高度景觀性、歷史性、學術性的相關文化財,讓寶貴的文化資產傳承至下一新世代,並依據文化財產保護法加以保護。 備註1: Guricha:日本深烘培綠茶Japanese green tea similar to gunpowder tea. 備註2: 「荒茶」指未精製或粗茶。 備註3:購買意願以追求真品、自然、有質感的物品為導向 備註4:玉露、天茶、炒茶都是日式綠茶的一種。將天茶磨成細粉就是抹茶。 備註5:「炒茶」的日文名稱是「釜炒り茶」,依照字面的意義是「鍋炒茶」,是將生茶葉放入鐵鍋中炒熱,目的是防止其發酵。 備註6:地理標示( Geographical Indication),簡而言之是由商品原產地之名稱所構成。凡是「在地理標示」所指明的地方生產該產品者,皆可使用此一地理標示。 備註7:初茶,日語稱為荒茶,英語稱為Aracha,新採摘的生鮮茶葉經蒸熱、揉製、乾燥工程後的茶葉,是尚未精製的半成品茶葉,生茶葉100kg約可製成粗茶23kg。 備註8:GAP: Good Agricultural Practices,可直譯成「良好農業規範」,在日本農林水產省稱之為「農業生産工程管理」。 備註9:日本為加強食品(包括可食用農產品) 中農業化學品(包括農藥、獸藥和飼料添加劑) 殘留管理而制定的一項肯定列表(positive list)新制度。
美國科學家為釀酒後的夏多內葡萄果渣尋找新生命
2021/09/27
在許多植物及動物組織中存皆在著寡糖(Oligosaccharides),而人類母乳中也富含這種由少量單糖分子聚合而成的低聚醣,根據最新的研究顯示,寡糖在支持腸道健康方面存在著巨大的應用潛力,科學家發現糖分子並不會直接滋養嬰兒本身,反而會餵養嬰兒腸道內的細菌菌株,而這將有助於增強他們的免疫力,這個重大發現將有助於科學家開發新產品或方法來改善人類的健康。   加州每年生產近400萬噸世界一流的葡萄酒,但隨之而來的是數千噸葡萄皮、種子、莖及果肉等剩餘廢棄物的處置問題,但倘若科學家可以運用這些釀酒葡萄廢棄物來促進人類健康會怎樣?來自美國加州大學戴維斯分校(University of California, Davis,UC Davis、UCD)食品科學實驗室的研究人員開發了許多從乳清、豆科植物及鷹嘴豆等農、工業廢棄物中回收有益健康化合物的創新技術。在過去的研究中,科學家在紅、白葡萄酒殘餘物中皆發現有微量寡糖,也曾在葡萄酒成品中檢測到寡糖的存在,但濃度並不高。本次的試驗,研究團隊分析了由Jackson Family Wines and Sonomaceuticals食品公司所提供的夏多內葡萄廢棄物樣品來進行分子組成研究,並對初步的分析結果感到相當滿意。葡萄果渣約占原始釀酒材料的30%,其中大部分會在陽光下進行分解,而實驗數據顯示,寡糖似乎在釀酒用的葡萄皮中含量特別豐富。除此之外,科學家還在果渣樣品中發現在蔬菜及水果中經常出現的健康化合物-類黃酮(flavonoids)。【延伸閱讀】農廢物變黃金 暨大竟用咖啡果皮研發蔗香果茶   研究團隊目前正在進一步研究寡糖與這些生物活性化合物支持腸道健康的作用機制,以及探究夏多內葡萄的栽培條件、生產年份及加工方式是否會影響剩餘廢棄物的寡糖含量,雖然還有很多問題有待解答,但初步的實驗結果顯示出夏多內葡萄果渣有潛力成為開發營養補充劑及健康食品的重要材料來源。
解放防疫悶心情!雲林跨域特展 5感體驗療癒生活
2021/09/24
疫情影響民眾原有的生活型態,雲林創意設計中心結合農業品牌、療癒園區、特色可可產業及古坑咖啡等,藉視、嗅、味、聽、觸等5感體驗舉辦「雲林生活美學-疫情下的療癒生活」特展和體驗活動,民眾可在展場中滿足疫情下的未竟旅行。   「自由自在奔跑的日常,在今年成了奢侈的盼望」縣府文化觀光處長陳璧君說,疫情下每個人的心中都需要被撫慰,此次特展以療癒生活概念出發,將展區分為療癒溫室、療癒實驗室及療癒超市。   陳璧君表示,療癒溫室以香氛為主軸,由澄霖沉香味道森林館展出香氛品;療癒實驗室則由土庫驛可可莊園、TGC台灣咖啡莊園,依實驗室嘗試不同做法,製造療癒食物;療癒超市由三小市集籌畫,呈現疫情下出門採購的小確幸,並擺放來自三小市集、糧莘庇護農場、月光下友善農場、何記日曬手工麵、御鼎興手工柴燒黑豆醬油,及雲林記憶cool虎尾糖等實體品。【延伸閱讀】疫情阻斷農村長者身心靈活動 農青推線上森林療癒課程   陳璧君說,希望藉美的小物,為民眾的家與生活增添樂趣,特展即日起至11月14日在文觀處一樓展出,相關訊息及體驗課程可至雲林創意設計中心官網或臉書、IG搜尋。
首款農漁牧適用益生菌 技轉民企
2021/09/23
中興大學、財團法人農業科技研究院合作開發益生菌,可同時用於作物、畜產與水產,經3年試驗,有助於防治植物病害,也可提升豬雞、虱目魚與白蝦養殖效率,昨天正式技轉給大統生技。   益生菌種多,常用於單一產業,中興副校長黃振文說,研究整合植物病理、農藥檢測、水產與畜禽養殖等專業,經實證可作為植物保護製劑,亦可添加在畜禽及水產飼料,可提升動植物生長、抗病性與改善養殖環境。【延伸閱讀】豬隻的益生菌研究有新的突破   他強調,枯草桿菌系列產品可防治胡瓜猝倒病、萎凋病、小黃瓜露菌病、百香果頸腐病與炭疽病等,提升植物抗病性,可促進胡瓜、小黃瓜、草莓及百香果等多種作物之生長,還能降解農業廢棄剩餘物潛在農藥殘留問題。   添加在畜產飼料,可預於離乳仔豬、白肉豬與肉雞養殖,縮短肉品上市時間,減少糞便臭味,並提高動物免疫能力;加入虱目魚、白蝦飼料時,可提升養殖效率25%,魚類飼養3個月重量約200克,添加益生菌可達250公克。   中興校長薛富盛表示,教育部補助設立前瞻植物生技研究中心、永續農業創新發展中心、鳥禽遺傳資源暨動物生技研究中心,歷年研究成果豐碩。   大統生技在澳洲、中國、泰國經營循環經濟產業多年,把農業廢棄物處理成高附加價值產品,讓循環經濟產業模式商業化,規劃在屏東生技園區,設置高科技農業資材生產工廠。
應用廢棄羅望子殼於奈米碳片的製造
2021/09/22
羅望子(Tamarind)是一種熱帶水果,它的殼在生產過程中通常會被視為農業廢棄物丟棄。由於它們體積龐大,羅望子殼在垃圾掩埋場佔據了相當大的空間。然而,由新加坡南洋理工大學(NTU Singapore)領導的國際科學家團隊找到了解方,該團隊由來自新加坡南洋理工大學、挪威西挪威應用科學大學(Western Norway University of Applied Sciences)和印度阿拉加帕大學(Alagappa University)的研究人員組成。   奈米碳片(carbon nanosheets)由排列成六邊形的碳原子層組成,如同蜂巢一樣,其多孔結構讓它有著相當大的表面積,有助於材料儲存大量電荷,因此為儲存能量的良好材料。奈米碳片是超級電容器(supercapacitors)的關鍵組成部分,而超級電容器主要應用於汽車、巴士、電動汽車、火車和電梯的能量儲存設備。透過處理富含碳且具天然多孔性的羅望子殼,科學家團隊將廢棄羅望子殼轉化為奈米碳片,研究人員認為該技術在擴大規模後或許可以做為工業生產之同類產品的環保替代品,同時還能減少浪費。   在製造過程中,研究人員將羅望子果殼清洗後,於100°C下乾燥約6小時,然後將其研磨成粉末。接著在無氧狀態下,於700-900°C的爐中烘烤150分鐘,將它們轉化為超薄碳片,即為奈米碳片。相較之下,常見用於生產碳奈米碳片的工業大麻纖維首先需要在180°C以上加熱24小時,加熱溫度比羅望子殼要高,時間亦更長,後續再進一步以高溫將它們轉化為奈米碳片。   領導這項研究的南洋理工大學電機與電子工程學院助理教授 (Steve) Cuong Dang表示,藉由一系列分析發現,由羅望子殼製成的奈米碳片,其性能與工業製造的同類產品在多孔結構和電化學性能方面表現相當,羅望子殼衍生的奈米碳片還表現出良好的熱穩定性和導電性,使其成為有潛力的儲能選擇之一。   研究人員希望能與農業夥伴一起開發更大規模的奈米碳片生產,並致力於減少生產過程所需的能源,該團隊亦希望能再改善其奈米碳片的電化學性能,以及探索使用不同類型的果皮或果殼來生產奈米碳片的可能性。【延伸閱讀】麥桿廢棄物未來將可作為新的生物性化學物(品)原料來源之一
利用廢棄啤酒花製造纖維素奈米纖維
2021/09/17
啤酒花為一種大麻科植物「蛇麻」,又稱忽布(hops),為釀造啤酒過程中重要的原料之一,除了作為啤酒中的傳統防腐劑,啤酒花還能增添苦味,並賦予花香、草本或水果等豐富的香氣和風味。過去幾年中,精釀啤酒在世界各地大受歡迎,許多創新啤酒使用了多種不同品種或更大量的啤酒花來製造各式各樣的啤酒風味。因此,啤酒花產量在2019年創下歷史新高,然而啤酒花植物只有花才能用於啤酒釀造,根據研究人員表示,約有75%的莖和葉通常在收穫後被焚燒或掩埋。   日本橫濱國立大學的研究人員開發了一種技術,使用啤酒花莖作為原料來提取纖維素奈米纖維(cellulose nanofibers, CNF)。自2000年以來,由於CNF的出色性能,包括輕量、高強度和優越的穩定性,相關應用研究逐漸開始蓬勃發展。   目前CNF已經成功地從木材和農業工業廢物中提取,如鳳梨葉、香蕉莖、葡萄柚皮及廢咖啡渣等,有望作為植物來源的替代品,減少各種工業應用中石油基塑膠的數量。研究人員分析後發現,啤酒花莖中含有的纖維素比例幾乎與木材的比例相等。鑒於大量的啤酒花植物最終被丟棄,該技術應可以減少啤酒行業不斷增長的廢棄物和土地足跡,同時減少石油原料的使用及代替木材作為CNF的原料來源。【延伸閱讀】咖啡渣有望成為生產纖維素奈米纖維的木材替代品
【減量】英國刮「再生農業」風-打造高儲碳農田,王室支持
2021/09/16
衛報報導,英國正加速轉向「再生農業」,這將有助於緩解氣候危機。英國指標性農業活動「Groundswell」創辦人切里(John Cherry)表示,「愈來愈多農民在實踐『再生農業』,且對成果感到滿意...傳統農法產量或許較高,但投入的總成本也更高,因此並沒有獲得更多的利潤。」 英國食品和農業碳足跡巨大 專家建議政府補助再生農業   英國全國農民聯盟負責人巴特斯(Minette Batters)喊出2040年英國農業實現氣候中和的積極目標。國家糧食戰略組織(National Food Strategy)負責人迪布比(Henry Dimbleby)建議政府撥出高達7億英鎊給農民,創造自然高儲碳的農業地景。   英國的食品和農業碳足跡巨大,佔總排放量的五分之一。如果把英國進口的所有食物產生的排放量考慮在內,這個數字會上升到30%左右。該國農業排放量約佔總排放量的10%,但近年來已經做出了許多減排承諾。   英國已經有超過1700名有機農民獲得了土壤協會認證,覆蓋近50萬公頃的農田。除了殺蟲劑用的更少之外,這些有機農場還有更多野生動物棲息,土壤中儲存更多碳,減少了碳排放。【延伸閱讀】最新研究發現土壤孔隙結構與大小是影響土壤碳儲存的主要關鍵 再生農業掀潮流 英國王儲、知名速食企業都跟進   近年來,英國農民對再生農業技術的興趣顯著增長。六年前Groundswell創始時,只有幾百人參加,今年來到超過3500人,其中包括環境部長尤斯蒂斯(George Eustice)。他告訴參加者,脫歐是英國在再生農業方面引領世界的機會。根據環境部剛宣布的新補貼計畫,農民將獲得每公頃高達70英鎊的再生技術補貼,包括與牲畜一起種植農作物,以促進土壤健康的混合農業系統。   最近幾週,即使是最傳統的農業媒體也對管理土地和生產糧食的新方法讚不絕口,承認許多農民正在嘗試一些新想法。   今年稍早,英國麥當勞宣布啟動一個再生農業計畫,將讓其在英國的牛肉供應商變得更永續。查爾斯王子5月也在衛報投書呼籲「快速轉型再生農業」。   除了Groundswell外,各種再生農業組織的成員數量也在飆升。土地工人聯盟(Landworkers Alliance)成立於2014年,成員包括全英國1500多名農民和土地工人,推廣更多再生農業方法。自然友善農業網(Nature Friendly Farming Network)和牧場飼養家畜協會(Pasture-fed Livestock Association)兩者有1500多名農民成員。 再生農業改善土壤狀態 引上一代農民關注   阿伯丁郡的第一代再生農民、34歲的尤薩(Nikki Yoxall)說,封城也讓農民有更多機會接觸再生農業線上活動和內容,「雖然實踐者仍是少數,但意識和興趣都有所提升。」   尤薩為農民和地主經營放牧服務,幫助他們管理和維護土地和土壤。他說再生農業對於新進入者來說,也是一種更容易上手的農業類型,因為它不依賴高投入成本和機械。「如果英國能有更多的再生農業,那就會需要更多的農民。」   補貼的結束和化肥等投入品成本上升,促使農民重新思考他們的工作方式。42歲的赫里福德郡再生牛、羊和水果農場主人湯瑪士(Rich Thomas)說:「如果事情無法一直照舊,可以選擇離開這個產業或嘗試不同的方法。每年少用一點化肥,就能逐漸以不同的方式耕種。這就是嘗試再生農業,更妥善地利用我們的土壤。」   這些想法也吸引了上一代農民,他們希望讓自己的農場成為正面的遺產。「我常接到55歲以上農民的電話,他們發現自己農場土地已經劣化,想加以補償並改善它的狀態。」赫里福德郡的農民和再生農業顧問泰勒戴維斯(Ben Taylor-Davies)說。   再生農業也愈來愈獲得大眾的支持。科茨沃爾德的再生農場主艾倫(James Allen)說:「人們對它的興趣不僅僅是農業,還有來自再生農業的羊毛和皮革。」   艾倫表示,消費者的興趣最終將比政府政策有更大的驅動力,「有機食品最初只是一個利基市場,但現在每個超市都有自己的有機品牌。再生農業的浪潮正在成長中。」
美國發表SPS線上學習平台
2021/09/15
世界貿易組織(WTO)食品安全檢驗與動植物防疫檢疫(SPS)委員會於2021年7月15-16日舉行例會,美國於其中的「透過遠距學習增進SPS能力」活動中向會員分享其開發的免費線上SPS訓練資源,該網站平台可協助訓練政府官員、農民、食品及農企業、國際農業專家及其他相關人員,加強動植物健康及食品安全領域的健全發展。   該課程為美國食品安全網(United States Food Safety Network, FSN)與德州A&M大學合作開發,食品安全網是美國政府的跨部門合作項目之一,參與部會包含美國農業部、美國國際開發署和美國食品藥物管理局。課程旨在加強SPS法規能力建設,以支持政府之全球糧食安全戰略目標,即改善糧食安全、減少貧困及營養不良。   網站的學習資源包含了16門課程,範圍涵蓋SPS領域內的各項主題,並提供學習者許多如何整合並利用基於科學的風險分析概念與工具,並應用於動植物健康及食品安全領域的相關資訊。主題包含了植物害蟲監測、植物害蟲鑑別與檢驗、動物健康疾病監測、及現代食品安全系統基本組成之相關內容等。該線上課程開放大眾進行學習,並提供多種語言的自定進度和精選學習主題,包括英語、法語、西班牙語和達里(Dari)語,可在網站http://www.spscourses.com/ 進行簡單註冊後使用。【延伸閱讀】從養蜂場到海洋測繪圖,任何人都可以使用Lobe輕鬆訓練機器學習模型

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