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趨勢快訊
保護石虎草鴞等瀕危物種 友善耕作明年有「生態薪水」
2020/12/28
農委會林務局今天宣布,「瀕危物種及重要棲地生態服務給付推動方案」明年元旦正式上路,為台灣邁向生態保育大國拼上最重要一塊拼圖,未來每年將投入兩億元經費,在淺山、農村地區配合友善耕作及通報者,將可獲得「生態薪水」,藉此保育石虎、草鴞、水獺、水雉等四種瀕危物種,並維護水梯田、私有保安林等棲地。   台灣近六成保育類野生動物生活在淺山、平原等私有農地或林地,也是最易受開發壓力及工業化農業影響的區域,石虎、草鴞、水雉等里山動物首當其衝。林務局長林華慶表示,民眾會期待在農地看到石虎、在菱角田看到水雉,或到山間欣賞水梯田,這些生態價值是全體國民享受,但背後維護成本都是農民付出,「明年由政府代表給付工資,鼓勵農民繼續良善管理土地」。   林華慶指出,民國100年就針對貢寮水梯田試辦生態服務給付,區區七公頃的水梯田,現在記錄到600多種動植物,包括保育類動物食蟹獴及13種列名紅皮書的受脅等級植物;民國98年官田水雉只有200隻,後來遭遇毒害,林務局開始引導農民轉型友善耕作,現在水雉已經超過1,700多隻。   歷經多年試辦,林務局今天宣布推出完整的生態服務給付推動方案,給付標的有兩種,第一是針對「瀕危物種」,包括石虎、草鴞、水獺、水雉,農民只要不使用除草劑、毒鼠藥、獸鋏、毒餌等友善農地,或發現水獺、石虎入侵後,不傷害、先通報,以及社區成立巡守隊執行棲地巡護等,各自有3千元至6萬元不等的獎勵金。   第二種是「重要棲地」,給付標的有水梯田、水田、陸上魚塭、私有保安林地,田地符合蓄水條件、魚塭收成後要維持適當水位供鳥類使用,同樣也不能使用除草劑、毒鼠藥、獸鋏,依照不同棲地型態營造地景、執行生態觀察記錄到瀕危或保育類動物,各有1萬元至3萬元獎勵。【延伸閱讀】研究指出動物園及動物主題動畫可喚起民眾對動物保育之意識   農委會主委陳吉仲表示,水稻田對地下水涵養、景觀、糧食安全等價值估計超過2,000億元,國外很早就推動相關生態服務給付,台灣若再不跨出去,會低估農業對生態環境貢獻,此計畫先推動三年,每年維護面積希望超過2000公頃、經費2億元,若成功的話希望可以擴編更多經費及面積。   台北大學不動產與城鄉環境學系教授洪鴻智表示,生態服務給付推動方案歷經十多年來各界努力才得以成功,「以前就像傻子一樣做」,過去試辦官田水雉時萬萬沒想到可以看到現在的成果,這是台灣邁向生態保育大國最大的一塊拼圖,農地除了傳統生產功能以外,還要維護生態,而台灣深山保育問題相對不大,因此農田、淺山變成更重要一環。
蔓性馬纓丹覆蓋梯田邊坡 友善農業結合綠色旅遊
2020/12/25
為擴增農村綠色旅遊資源,建立稻田生態地景新風貌,農委會台東區農業改良場在長濱鄉及關山鎮設置「稻田生態地景新風貌」示範點,將蔓性馬纓丹覆蓋技術應用於水稻田邊坡,降低邊坡割草勞力,減少除草劑使用。   台東場說,實際應用及示範成效發現,蔓性馬纓丹管理粗放,有效降低維護雜草人力及成本,加上全年開花特性,可於水稻田或梯田邊坡形成花瀑般美麗的視覺效果,未來若於水稻田進行大規模應用,不僅可建構為新型態觀光地景,更能結合友善農業與生態生產,吸引遊客到訪,開啟稻田休閒旅遊產業。   台東地區水稻田鄰近海岸山脈及中央山脈,梯田景觀尤為獨特,是許多遊客到花東旅遊的必訪景點之一,但梯田地形複雜,高低落差大且田區面積較小,管理費時費力,稻作生產成本遠高於平原地區,特別是邊坡雜草管理更需耗費大量心力。   一般農民多使用殺草劑除草,雖快速有效,但易影響生態環境,荒漠般景觀也不受遊客喜愛;若不管理則雜草又易侵入田區,影響稻作收成;人工除草勞力成本大增,操作也不便。台東場最後篩選出優良邊坡地被植物蔓性馬纓丹,並開發水田邊坡地被應用技術。【延伸閱讀】揭示甘蔗微生物如何為高效農業生產指點明路   蔓性馬纓丹為園藝品種,全年開花幾無種子,繁殖以扦插為主,無蔓延入侵周邊環境問題,生長期長且快速,病蟲害少,未發現與水稻有共通病害,且非水生植物,無侵入田區疑慮,易於管理,能有效抑制多數雜草。花朵具黃、白、紫3種顏色,搭配使用即可產生多種地景變化,花期長且為蜜源植物,能誘集害蟲為天敵提供食物,有助保護並提高天敵數量,建立田間生態。
【綠趨勢】太空科技協助打造後疫情時代的綠色經濟
2020/12/24
欲從COVID-19大流行中恢復經濟,同時促進潔淨生活和數位化轉型,歐洲太空總署(European Space Agency, ESA)採取了多項綠色計畫,探求使用破壞式科技(disruptive technologies)來改造城市綠地、改善空氣品質並為海洋能源提供太空(space-based)服務。ESA計劃使用太空和5G技術來實現智慧型運輸服務,在智慧城市中,為提高循環性,可透由使用太空技術以促進大眾運輸轉為零碳排放及道路交通信號之動態地圖系統。   另外歐盟(EU)提出了重大復甦計劃,其中一項包含早前倡議的《歐洲綠色政綱》(European Green Deal),該倡議旨在到2050年要達到碳中和,並致力於數位轉型。為因應此策略,ESA邀請各企業制定可活絡歐洲經濟且促進綠色開發及數位服務轉型的措施,計劃涉及的領域包含能源效率、農業技術、智慧建築、城市綠地管理、交通運輸和恢復生物多樣性等。   ESA與Mirpuri基金會合作,該基金會將發揮創新與技術的力量,為永續發展努力。例如,衛星應用可用於幫助規劃、監控、預測和改善再生能源的產能,並以人工智慧、物聯網和遙控駕駛飛機系統做輔助;綠色建築可以利用太空數據和物聯網感測器將新建築建置於生態安全區域中,從而節約能源、減少熱島效應並達成綠建築更新;數位科技、衛星導航和衛星通信可以改善智慧移動(smart mobility)與運輸服務,並有助於制定多元的運輸計劃,提升空氣品質和能源效率;而衛星導航可協助實現「從農場到餐桌」計劃,增強供應鏈及向消費者揭露食物來源,衛星應用可以改善責任糧食生產,防止浪費及損失,有助於永續的食品加工和分配。另,ESA也與Enel能源集團合作,釋放太空科技在能源工業的應用所產生的巨大價值,推動能源轉型。【延伸閱讀】多國農業部長支持OIE動物數據系統的數位化   在過去十年間,ESA已發起約90項與歐盟綠色政綱目標相關的活動,從市政當局、企業、工會到致力於綠色經濟的基金會,ESA與之建立了廣泛的合作網絡,可以善加利用太空技術促進歐洲及其他地區的綠色成長,並期待與各業合作,向中小型企業提供財務和商務支持,希望使創新概念付諸於市場,打造後疫情時代的綠色經濟。
【減量】巴黎協定5週年!聯合國籲各國 進入「氣候緊急狀態」
2020/12/22
聯合國秘書長古特瑞斯12月12日在巴黎氣候協定5週年視訊會議上,呼籲各國宣布進入「氣候緊急狀態」;但相對於危機規模,各國領袖大多做出漸進式承諾。   路透報導,古特瑞斯在峰會做出呼籲,意在延續巴黎氣候協定近來在中國提出「碳中和」目標,以及美國有望於拜登就任後重回協定的可能,而水漲船高的氣勢。   然而,數十位在峰會上發言的領袖多半僅對現有承諾做出調整,或矢言將在2021年底於蘇格蘭格拉斯哥舉行關鍵會談前做出大膽舉措,而非提出突破性新政策來加速終結使用化石燃料。   古特瑞斯說:「還有人能否認我們正在面臨重大的緊急危機嗎?這也是我今天為什麼要呼籲全世界領袖進入氣候緊急狀態,直到各國達到碳中和(carbon neutrality)目標為止。」   氣候變遷的衝擊在巴黎協定簽訂後愈發明顯,從澳洲與美國加州的森林大火,到冰層崩裂,民間無不加大施壓領導階層,要他們聽取科學界的警告。   澳洲、巴西等主要碳排放國因所作承諾不夠遠大,而未取得發言資格。共同主持這場峰會的英國,則做出最明確的新承諾,於昨晚宣布政府將終止直接支持海外的化石燃料計畫。   中國方面,國家主席習近平雖於9月提出「2060年實施碳中和」的目標,但對古特瑞斯和其他倡議者要求減少資助興新燃煤發電廠這一大碳排放來源上,卻沒有低頭的跡象。【延伸閱讀】世界之永續發展(1/4)–農業在減少排放溫室氣體處於中心地位   日、韓10月間也雙雙承諾在2050年前達到淨零碳排的減碳目標,但在資助煤炭業一事上,同樣未做出承諾。   以色列和巴基斯坦矢言將逐步淘汰燃煤發電廠。印度吹捧自身環保資歷,但對於這個飽受極端氣候和嚴重空氣汙染影響的國家來說,如何拿出實際行動上卻了無新意。   出席這場網路峰會的,還有上個月遭到2個怪獸級颶風侵襲的宏都拉斯及瓜地馬拉。   馬爾地夫總統索里說:「馬爾地夫會竭盡所能對付氣候緊急情況。」他表示,「我們呼籲國際社會採取同樣作法」,還提到富裕國家「數十年來」都承諾,會提供更多技術和財務援助。
開發肯亞農民儲存農作收成的大型離網型冷藏庫
2020/12/22
對於在炎熱和乾旱地區的農民,如果能以冷涼溫度維持農作物收成的新鮮度,即可延長農產品的保鮮期,在市場上以較佳的價格出售,作物收成後立即進行冷藏也可以降低農作物的損失數量,但許多小農無法獨自負荷冷藏技術所需的設備與能源。   人們在千年前便懂得利用水的蒸發冷卻(evaporative cooling)效應為建築物降溫並使收成保持新鮮,現今許多乾旱及偏鄉地區的農民使用土陶冰箱(又稱Pot-in-pot refrigerator、Zeer pot)延長蔬果的新鮮度,其結構為在陶罐層與層之間填滿沙子並保持濕潤,當夾層中的水蒸發時,便可降低內腔的溫度。雖然Zeer pot廣泛用於個人家庭,但儲存空間有限;而太陽能冰箱之設備安裝、器械維護、能源等成本,對小農則是難以負擔,目前仍沒有符合足量、構造簡單、性能品質佳且價格可負擔等條件的冷藏庫。   體認到廣大農民欠缺儲藏農作物的空間,美國麻省理工學院的J-WAFS實驗室(Abdul Latif Jameel Water and Food Systems Lab)進行資助,將校內研究團隊、先進技術與肯亞奈洛比大學(University of Nairobi, UON)進行研究合作開發,整合機械工程、建築和能源系統專業知識,研究數種具備不同隔間設計之性能和可用性,利用蒸發冷卻效應,為易腐壞的農作收成研發價格合理、具成本效益的大型離網型冷藏庫。【延伸閱讀】超越傳統混凝土的生物建材   研究人員不斷開發各種分析模型,以評估不同蒸發冷卻材料、儲藏板條箱的佈置以及外部隔熱材料對冷藏庫的效率與功能之影響,模型能協助篩選可提高冷卻效能,同時減少水和能源使用的材料。研究團隊選擇以裝運貨櫃作為倉室的基本架構,其高度和寬度符合用戶需求的尺寸規格,並將貨櫃改裝含雙層隔熱牆、使用植物來源的白楊纖維和波形纖維素水簾片(corrugated cellulose pads)、安裝太陽能電子控制系統,使農民能夠自動操作倉室的風扇和水泵,使空氣通過水簾(wet pads),並整置內部的儲藏板條箱,從而提高冷卻效率、簡化使用並降低維護需求,同時具成本效益及環境永續性。此外,研發期間研究團隊與地區農民進行許多訪談,直接了解使用者的需求有助於設計適合當地農業生產的實用冷藏庫,例如農民回饋採用板條箱堆放以利庫存管理,及貨櫃可防範囓齒類動物之侵擾等好處。   配備蒸發冷卻器的40英尺(約莫12.192公尺)標準貨櫃能夠儲存6.5至8噸的產品,建造成本約7,000至8,000美元,與同尺寸的機械冷藏庫相比,成本降低50%以上,降低成本的方法之一是使用當地材料與集中製造策略,使地區農民易取得且可負擔。研究團隊的目標是開發適合當地農民的蒸發冷卻倉儲,使作物保存普及,讓人民更容易獲取新鮮農產品。
【循環】蔗渣回收變菇包 杏鮑菇產量增二、三成
2020/12/18
台糖公司近年投身於「全蔗利用」的循環經濟,今年以蔗渣菇包原料,獲頒「2020台灣循環經濟獎—創新服務獎典範獎」。台糖今(10)日開記者會說明蔗渣菇包開發歷程,不僅可以讓被當成製糖廢棄物蔗渣重獲新生,更可以提升杏鮑菇收穫量達二到三成。   台糖循環經濟組長張建成說明,台糖是以糖起家的百年製糖產業,其中蔗渣就是必然會產生的廢棄物,甘蔗1年採收約50萬噸,可產生13到15萬噸的蔗渣。而台糖過往就將蔗渣回收再利用,七成蔗渣會被當成生物燃料,推動製糖廠內汽電共生,其餘三成會經過有機堆肥腐熟成有機堆肥對外販售。   張建成提到,菇業每年需要耗費35萬公噸的木屑,須砍伐2300公頃森林。因此台糖才會思考將半腐熟蔗渣取代木屑,製作成養菇太空包。而經過不斷反覆實驗發現,以蔗渣取代50%木屑,杏鮑菇的收穫可以提高兩、三成,不僅環保也可以增加產量。【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   台糖也藉此推出「以租代購」模式,將蔗渣租給菇農製作成太空包,再將廢棄菇包回收當作有機肥,打造蔗渣菇包循環圈。張建成表示,每公斤的木屑約3.45元,但台糖以每公斤2.5元出租蔗渣,對於菇農也節省成本。   對於蔗渣有多大的規模,張建成說,目前仍屬於小規模實驗階段,因此只有拿出400噸出來與部分菇農合作,台糖未來將評估生質燃料、有機肥料及蔗渣菇包的比例,讓一年約15萬噸的蔗渣能做最有效的調配。
新創公司FarmSense將人工智慧應用於害蟲的田間管理
2020/12/17
電腦科學可以透過許多方式來幫助生產者,近年來於農業領域應用人工智慧(Artificial Intelligence, AI)和機器人的比例不斷增加,例如:運用衛星數據或無人機蒐集影像、應用機器人在田間尋找雜草或是透過作物管理系統優化農民播種、耕種時程。然而每種作物都至少都有一種害蟲想吃,農民通常會透過殺蟲劑或生物防治等措施來控制害蟲侵擾,而當前的昆蟲監測技術大多都須付出龐大的勞力成本,最常見方法是透過人工結合放大鏡檢查黏蟲紙上的昆蟲數量,除了準確率和靈敏度皆不大穩定外,還相當消耗時間,而獲得的訊息也相當久遠,並且可能需要專業昆蟲學家的協助。   由美國加州大學河濱分校(University of California, Riverside, UCR)的跨領域研究團隊建立的新創公司FarmSense所開發的FlightSensor智慧害蟲監控系統有望能解決這些問題。FlightSensor是由電池供電的感測器和具發信器的昆蟲誘捕器所組成,是一個能連接雲端即時檢測、分類和定量昆蟲的監測平台,並不是所有的昆蟲都會對作物造成危害,它也可以是中性或是有益的,因此分辨蟲子種類和首次出現的時間,對於了解昆蟲種群發育起了相當關鍵的作用,像是成年蟲體何時產卵到蟲卵孵化出幼體的過程,而感測器會根據振翅頻率來檢測昆蟲物種,而系統會透過不斷更新的作物和昆蟲種類數據資料庫結合即時偵測到的數據,使用動態閾值模型來進行模擬分析,並透過即時發送訊息到農民手機或電腦上的應用程式,為種植者提供詳盡的昆蟲出現時間、位置、熱點分析以及溫度、濕度等環境數據,幫助農民更明智地做出決策和管理農藥使用量,既節省花費又能減少作物損失。【延伸閱讀】馬鈴薯病害的線上檢測工具應用   FlightSensor除了可以降低或預防昆蟲種群對農藥產生抗性外,它還可以應用在監控人類與動物種群中由昆蟲引起的疾病,而系統中的生物安全性應用程式,若是廣泛使用也可以幫助政府及早發現外來入侵昆蟲,並在昆蟲大量繁殖前提早啟動應變措施,另外還能有助於加快發展精準農業的速度,創造永續農業生態系統並確保未來糧食安全,雖然還有些像是如何降低成本以商業規模生產、吸引專業人才投入等問題待解決,但其應用性不可限量。
Capacitivo智慧桌巾變身生活好幫手
2020/12/16
達特茅斯學院(Dartmouth College)研究團隊發明可偵測不同種類的水果、水杯及信用卡等非金屬物品的Capacitivo智慧桌巾,其技術應用則是操作者將感測物品放置於Capacitivo智慧桌巾上,進行電場影響電極中電荷的變化,藉此感知不同大小、不同形狀、不同內容物的物品,感測的數據與資料庫做比對,進而可以判斷其為何種物品,再搭配機器學習、資料庫,其判斷能力能夠更加精準,目前準確率可達到94.5%。電腦科學助理教授Xing-Dong Yang說:「此次研究有潛力改變人們日常生活的方式!」   Capacitivo智慧桌巾不單單只能用於辨識物品,結合人工智慧以及物聯網科技用途變得非常廣泛,舉例來說,鋪有Capacitivo智慧桌巾的餐桌上擺滿了食材,桌巾先辨識所有物品,可藉由語音助理依照擁有的食材範圍中提出料理的建議,搭配餐點的飲料,可以感知內容物,提醒攝取的熱量,在用餐完畢後,Capacitivo智慧桌巾感應桌上有空的碗筷,可以提醒你要記得洗碗。這對家庭主婦、控制飲食的人提供非常多的協助;除此之外,Capacitivo智慧桌巾也能提醒你遺忘的物品放在哪,像是車鑰匙、化妝品等小型物品,對於健忘的人可說是一大福音。【延伸閱讀】如何藉由物聯網技術之應用以解決糧食損失之問題   值得一提的是,Capacitivo智慧桌巾也可與都市農業有相關聯,許多人常在家中的廁所、廚房、陽台及客廳桌上等地方,擺上自己賞心悅目的小盆栽,既可美化環境,也能療癒身心,但有時一忙碌起來,時常忘了澆水,導致植物枯萎,有了Capacitivo桌巾,它能感應盆栽中的土壤是否還含有水分,提醒你是時候該幫你的盆栽澆水了。   隨著Capacitivo桌巾自身的機器學習能力,加上人工智慧及物聯網等各種科技逐漸的進步,Capacitivo桌巾的應用將會越來越廣泛。
人工智慧於農業領域的實務應用有望解決糧食安全問題、彌合數位鴻溝
2020/12/15
聯合國糧食及農業組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO)、IBM、微軟與宗座生命學院 (Pontifical Academy for Life)在共同舉辦的活動中再次承諾,將遵循羅馬教皇所認可的《羅馬人工智慧倫理宣言》(Rome Call for AI Ethics),致力於發展具包容性的人工智慧(Artificial Intelligence, AI),以永續的方式改善營養和糧食安全。   人工智慧能透過許多方式來解決農業領域問題,包含優化種植和收割方式來提高生產效率、減少時間和勞力的消耗來改善農民工作條件,以及運用更好的知識管理計劃有效率的提高自然資源的使用。在氣候變遷、人口增長和自然資源枯竭的時空背景下,農業機器人、土壤和作物監測及預測分析系統三項是農業人工智慧的主要發展領域,而這些研究可以有效促進環境水土保持,對於糧食永續生產來說相當重要。   實際應用又以FAO的WaPOR入口網站為代表,能監測和回報非洲和近東地區的農業用水生產效益,開放相關數據資料庫及數以萬計的地圖影像圖層供人使用,允許直接查詢數據,進行時間序列分析、面積統計、水和土地的生產率評估以及關鍵變量數據下載。而乾旱比起其他自然災害對於生計的破壞最為嚴重,也影響更多的人,在發展中國家特別是如此,由FAO所開發的農業壓力指數系統(Agricultural Stress Index System, ASIS),是一種運用衛星科技在全球、區域和國家農業活動範圍內,監測並能快速查詢可能出現缺水壓力或乾旱地區的指標系統,能防止未來可能發生的飢荒並拯救生命。【延伸閱讀】太空科技協助打造後疫情時代的綠色經濟   現今全球共有60億人無法連接寬頻、40億人沒有網際網路、20億人沒有智慧型手機、4億人沒有數位訊號,而在不同性別和年齡之間的可用資源也存在著巨大差異,其資源獲取上的數位鴻溝還需要想辦法彌合。《羅馬人工智慧倫理宣言》中強調,人工智慧係統在構想、設計和實踐過程中,必須以服務、保護人類賴以為生的環境為基礎,須遵循透明、包容、公平三大原則,意即人工智慧在技術的運用上必須公開透明且不帶或造成任何偏見,一視同仁的滿足所有人的需求,避免僅受益少數人的情況。   基於以上原則,《羅馬人工智慧倫理宣言》的合作夥伴和締約方一致認為,在農業領域運用人工智慧的過程中,必須尊重農民知識財產並保護其權益,特別是在發展中國家,呼籲各國政府和公部門抓住人工智慧帶來的機遇,扶持小農、消除貧困、促進農村發展、提高糧食安全,為此各方應投資人力資本,落實政策和法規來降低不平等風險和社會邊緣化。
日本研發出帶有草莓風味的烘培茶
2020/12/11
日本茶品牌「茶のみ仲間」進行與縣立大學進行產學合作,試圖降低農業副產物的囤積與透過加值化將商品價值提升,遂以草莓莖與烘焙技術研發出新茶品,其茶湯滋味帶有草莓特有的酸甜香味,品飲方式也十分便利,希望能在2022年的秋季正式進入市場。   草莓的栽植需將母株的走蔓培育為子株再行分株,其中的草莓走莖就會在分株後隨之丟棄,為了協助降低農業廢棄物數量與提高農民收入,也因此石川縣立大學的研究團隊與「茶のみ仲間」公司共同合作開發。   帶有草莓香氣的烘焙茶是將走莖從進行一系列的加工程序,從:乾燥、烘焙,再進行萃取,而此次的研究已經成功找出加工過程中所需要掌控的重點參數,例如:乾燥時間的長短、烘焙最佳溫度等,依舊能夠維持草莓的風味。而烘焙茶的品質也與原物料息息相關,為了維持走莖原料的穩定性,預計也會跟相關的農場進行走莖供給的確認。【延伸閱讀】香蕉梗中的纖維素可減緩冰淇淋融化   此外,除了草莓風味的烘焙茶之外,烘焙過後的茶莖再進行研磨的加工程序,可用於其他食品添加的用途,未來也會進行烘焙茶莖的內容物分析與機能性評估,將產品的加值化作用發揮最大效益。   此次開發的烘焙茶不添加任何香料就能品飲到草莓特有的風味,未來也會持續試驗,希望能夠提供消費者便利享用的飲品。
可避免鳥喙與動物傷害的防護果實網
2020/12/04
以往日本在防範葡萄遭受鳥類、動物破壞的農場管理面向,大多在葡萄園週邊架設通電柵欄,再加上維護程序,往往需要耗費大量人力。所幸,現下日本已成功研發出採用聚乙烯、具備高耐用性的防護果實網,可用於短梢剪定栽培狀態進行直線排列並保護果實串,利用固定用治具安裝至棚線並加以固定之後,透過魔鬼氈之接合,保護網便能起到保護果串的作用。   一般市面上的保護網在裝設時需要四名工人協助,而安裝時間每株果樹需要16分鐘,而新型防護果實網則僅需5分鐘的安裝時間,除了降低所需耗費時間以外,在設備裝置之際毋須使用梯子,即使是果園較傾斜的區域,或是狹小的農場,高齡者和初學者都能在短時間內安心工作。【延伸閱讀】改善藍莓缺鐵的永續性方法   防護果實網的實際作用則採用”Aki Queen”品種的葡萄為試驗對象,分為無覆蓋與覆蓋防護果實網的葡萄兩組對照組,沒有覆蓋的組別在採收前會有約莫50%的果串遭受破壞;使用防護果實網的葡萄樹僅有6%的果串損傷,效果立即高判立下。   防護果實網除了能確實改善以往耗時的缺點,也能有效將損傷降至最低,目前日本農業部門正在積極推廣此項設備。
球型茶省工整形技術之研發與改良—全自動束包機
2020/12/03
包種茶有球型、半球型、輕發酵條索狀,其中球型包種茶是臺灣茶葉主力,產量約占國產茶整體過半,阿里山、梨山、杉林溪、鹿谷、松柏坑等茶區山頭皆有各具風韻的代表茶品,名揚海內外。   球型茶製程繁複,其中布球團揉形塑球型是十分重要且關鍵的工序,若操作不當,容易造成茶葉品質低落,影響成茶風味。布球團揉的技術性非常高,製茶師傅得有相當老練功力方能掌控自如。 圖一、束包整形完成,過程完全不勞人力。   茶業改良場魚池分場與業者共同研發的「全自動束包機」,整合傳統束包機及蓮花整形機於一體,束包、整形兩道工序,一機就可完成。設計精巧的機械手臂,依電腦程式控制、全自動方式綑綁束結形成布球,大幅節省時間、人力,並且降低製茶師傅因人工團揉所造成的職業傷害風險,簡化布球團揉整形技術之門檻。   全自動束包機是魚池分場黃正宗場長、製茶股長劉千如、助研員蔡政信集思齊力研發,核心目標,除了因應農業人力短缺的難題,更期望全自動束包機取代當前風行的擠壓整形機,保存傳統製茶技術的精隨,維持臺灣茶葉品質不墜。 圖二、束包機效能卓越,創新研發的黃正宗場長(左)、蔡政信助理研究員引以為豪。   黃正宗分場長指出,擠壓整形機是由中國率先使用,臺灣隨後跟進,並遂為主流,傳統的束包機近乎被棄用。但是擠壓機其原先用途是用來擠壓廢鐵,用於茶葉,只具擠壓,並無團揉作用,成品稍有球型之樣,毫無球型茶內涵精華。另一方面,用擠壓機整形,容易造成球型包種過度緊結,成茶緊結度越高就必須延長烘焙時間造成能源的消耗,所沖泡出來的茶湯普遍出現滋味淡薄、帶有粗苦澀口感、茶湯水色暗濁黃、葉底展開度不佳,造成品質之缺失。   由於不利茶葉品質,擠壓機製茶在大陸已明令禁用,但在臺灣反而蔚為流行,主因在於比起傳統團揉機械,擠壓機的作業速度非常快,可精簡人力一半以上,對於苦於人手不足的國內業界,幾乎難以抗拒。擠壓機風行現象,對臺灣球型茶發展潛藏巨大危機,不但茶葉品質劣化,更使珍貴的製茶技藝逐漸退步、流失。全自動束包機研發成功,有望引領業界回歸傳統團揉工藝。【延伸閱讀】研究顯示技術創新是日本原產紅茶市場成長復甦的重要關鍵 圖3、傳統束包作業依賴製茶師傅雙手調整,極耗體力。   黃正宗分場長指出,全自動束包機可設定球型部份發酵茶之擠壓壓力、時間、緊結勻整之製茶參數,充分表現團揉的功能,改善成茶外觀緊結及勻整度,避免老葉、枝梗包裹於成茶之中無法完全挑除,提昇製成率與茶品質,解決純粹使用擠壓機所導致之茶品質缺失。   此外,省時省工、人力極度精簡,更是全自動束包機的強項。其作業流程,人力操作部分,只要將茶半成品布球搬上機臺,布條掛上機械手臂,設定好參數,一指按下開關,其它即由機械搞定,束包機運轉飛快,一趟作業不須50秒鐘即完成,毫不費力,大幅減輕製茶師傅職業傷害的風險。 圖四、一指按壓開關,蓮花底座旋轉,作業啟動。   球型茶製作超級辛苦,茶菁採摘、萎凋、殺菁、揉捻、團揉、乾燥,製程一環接一環,不容停頓,從清早忙到深夜是常態,傳統團揉機作業時,布球會越轉越緊,製茶師傅得隨時緊抓布條拉撐,以調控鬆緊,非常耗力,長時間重複同樣動作,肌肉筋骨很容易受傷,手部變形,年輕世代視為畏途,乏人接棒是業界普遍難題。黃正宗分場長表示,全自動束包機作業妥善率非常高,幾乎達百分百,比人工還精準。傳統團揉技術性很高,熟練師傅方能勝任,如今,製茶團隊只需帶頭師傅控制好作業參數,其他人按表操課即可,減少人力依賴。 圖五、全自動束包機設計精巧,作業妥善率近乎百分百。   全自動束包機由魚池分場提出概念與技術構想,借重產學合作的際峰機械鈑金公司的機械專業,共同開發完成,再技轉際峰生產。廠區位於臺中市豐原的際峰公司,創業之初以木工機鈑金製造為主,2016年成立開發部門,投入茶產業相關設備機構之研發。   臺灣現代農業的飛揚蓬勃,自主研發的農業機械扮演關鍵角色,水稻雜糧、花卉、蔬果各領域皆有許多精彩農機可提,茶葉領域尤其完備,各製程皆有對應的機械設施,尤其為新出爐的全自動束包機,省時省力、一指搞定的高品質包種茶效能,面對農業人力老化,可承擔接棒重任。 圖六、作業時,機械手臂會細膩微調,可比製茶師傅熟練雙手。   全自動束包機今(109)年取得農糧署小型農機補助資格,已有茶農引進使用,普遍反應極佳。黃正宗分場長希望全自動束包機能廣泛取代不利茶葉品質的擠壓整形機。黃正宗分場長強調,球型包種茶是臺灣享譽四海的特色名茶,產官學界共同努力,必能維繫盛名不墜。
【減量】巴黎歐洲最大空中農場「都會大自然」 對抗熱島效應節約資源
2020/11/30
巴黎「都會大自然」已於今年7月正式啟用,未來2年完工後,將是歐洲最大空中農場。負責人向中央社表示,食材在地主義、對抗熱島效應與節約資源是都會農場的最大目標。   2015年,巴黎市凡爾賽門展覽園區(Parc desExpositions de Versailles)開啟了現代化的計畫,其中包含綠建築工程,打造展場屋頂的都市農場。   發展都市農業的新創公司Agripolis採用先進的水耕與氣耕技術,解決屋頂無法承受大片土壤重量的問題,最後取得巴黎市政府標案。   經過幾年籌備,這座位於展覽園區六號場館屋頂的空中農場命名為「都會大自然」(Nature Urbaine),原本預計今年春天啟用,卻因Covid-19疫情延宕工程,最後終於在今年7月1日正式開放。   目前空中農場仍有逾一半空間未完工,計畫創辦人暨Agripolis負責人哈迪(Pascal Hardy)告訴中央社,都會大自然未來2年全部完工後,將占地1.4萬平方公尺,是歐洲最大的空中農場。   透過水耕與氣耕,農場目前種植20多種蔬果,夏季日產約1.5公噸無化學農藥蔬果,售予周邊食堂、蔬果店、飯店與民間組織,包括一旁的夥伴餐廳,以推廣「在地食材主義」(locavorisme)。每週三下午也有開放蔬果攤位,方便民眾前往採購,不僅新鮮,更可減少運輸碳足跡。   對於食材在地主義,哈迪指出,目標是要讓消費盡可能在地化。因此都會大自然出售的蔬菜,無論對象是公司或一般消費者,都是在周邊1到2公里範圍內。「因為很多人都知道有機是有限制的:買國外進口的有機蔬菜其實意義不大。而且大家也都知道,下一波趨勢會是在地優質食材,很多人都在尋找這種產品」。   哈迪向中央社說,這個大型空中農場計畫的貢獻,一是食材幾乎不需運送而減少運輸距離;二是助抗熱島效應、降低溫度;此外,空中農場也能減少消耗資源,無論水或養分均可循環再利用,且效率更高。   「我們希望能展示一種不同的模式,得以納入並嘗試解決其他農耕所有的缺點。所以這也是一種創新,以積極態度處理環境保護,同時避免二氧化碳排放」。   蔬果生產、承辦會議活動以及社群與教學是都會大自然的3大活動主軸。其中社群活動包括都市農場中135塊各1平方公尺開放認養的農地,一年只要320歐元(約新台幣1萬800元),就能擁有一塊屬於自己的空中田地,動手種植蔬果。【延伸閱讀】都市農業在美國紐約都會區推行之現況及挑戰   都會大自然有時週六會開課,教導認養者栽種的知識及技巧,並提供基本所需工具,「因為平常在超市買菜,不會接觸蔬果背後的生產過程、知識與故事」。認養民眾多是附近居民,也能趁種菜維繫感情。只可惜今年因為疫情,彼此鮮少見面,許多菜圃也都暫時由工作人員協助打理。   一名認養民眾展示了她的白菜和小番茄,並表示:「這個空中農場很有趣,概念很棒,風景很漂亮,如果家裡沒有陽台或花園,就可以來這裡。」   本業工程師的哈迪聊到創業過程,他原有一間相關產業的小公司。2016年,哈迪開始對農業經濟模式的研究產生興趣,便在自家屋頂進行實驗。從一開始的1名實習生,到2名,後來越來越多人聞聲而來,只好把原來在經營的公司交給別人打理,全心開發都市農業生產模式,算是無心插柳。   哈迪強調,空中農場並沒有取代傳統農業,而是在傳統與有機農業間找到第3條道路,並尋得對抗化學農業、殺蟲劑、提早收成與長程運輸的農產模式。   他下一步希望能把這樣的種植模式推廣到一般民眾屋頂,不僅能自產蔬果,更能透過植物吸收屋頂散發熱量的特點,共同對抗都會區典型的熱島效應。
廣積深耕智慧農業 茶葉自動包裝機導入北部茶園
2020/11/26
全球工業電腦與AIoT系統(註1)領導廠商廣積科技公司持續深耕智慧農業領域,日前開發完成的茶葉自動包裝機已成功販售至北部有機茶園,除此之外,與嘉義大學產學合作的智慧農業戰情中心已建置完成並正式啟用。   廣積表示,此戰情中心配置廣積電視牆數位看板播放系統,透過多螢幕顯示對不同場域進行同步監控作業,並藉由廣積AIoT智慧物聯網技術,蒐集農業生產、溫溼度控管和肥培管理等資料,結合遠端監控系統進行農業大數據分析,取得最適化農業生產條件資訊,期能以科技智慧輔助農業生產技術,並強化農業生產管理流程。   嘉義大學近期舉辦「101週年校慶智慧農業研究成果發表會」,展現嘉大智慧農業研究中心成立2年多來團隊智慧研究成果,包括與廣積共同合作建置的智慧農業戰情中心。嘉義大學校長艾群表示,近幾年氣候變遷日趨嚴重導致天災頻傳,加上農村人口老化與少子化造成的缺工問題,種種因素迫使農業生產力受到衝擊,因此發展智慧農業以紓解農村人力荒已是趨勢。受邀與會的嘉義縣翁章梁縣長亦表示,科技利用是未來農業必然發展方向,未來科技化農業不論對預防病蟲害或是田間管理將讓農民在種植方面更加便利。   智慧農業和精準農業已經成為台灣農業發展主流,許多農產需要即時監控溫度、溼度、地下水等環境變化,以打造出最適生長環境。廣積科技陳友南副執行長表示,目前建置於嘉義大學的草莓溫室已與智慧農業戰情中心完成連線,透過廣積的邊緣運算(edge computing)設備與環境監測感測器即時收集溫室內的現場日照度、環境溫度、土壤pH值以及土壤電導率等資料,遠端上傳至戰情中心伺服器之資料庫系統內進行即時回報,統整成大數據分析資訊,取得最適化生產條件,維持溫室內草莓最佳生長環境以增加品質與收成量。   廣積持續深耕智慧農業領域,日前開發完成的茶葉自動包裝機已成功販售至北部有機茶園,此次希望藉由與嘉義大學合作所獲取的大數據資訊,建立包含場域佈建、資料收集以及研究分析等整套軟硬體架構的農業專家知識系統,以協助農民更有效率地生產出符合消費者需求之農產品。【延伸閱讀】印度AgNext的AI技術將推動茶產業的復興 註1:AIoT(人工智慧物聯網)為IoT(物聯網)導入AI(人工智慧)的新興技術。
讓AR眼鏡告訴你非洲菊是否可以採收
2020/11/25
擴增實境(Augmented Reality, AR)能幫助培育溫室中的採收人員嗎?可以顯示作物是否健康嗎?荷蘭瓦赫寧恩大學(Wageningen University and Research Center, WUR)與當地園藝培育者、供應商合作研究,從2019年開始進行擴增園藝開發計畫,而研究中又著重於「如何在園藝中使用擴增實境技術」。   研究團隊開發了四個應用,每個應用都包含一系列的基本軟體模組,研究人員可使用AR眼鏡識別QR code,眼鏡就能從數據庫中檢索與特定植物相關的資料。該模組於2020年夏季展示,以下舉四個AR眼鏡應用案例: 計數非洲菊花朵中的雄蕊數量:目的是培訓新的採收人員判別可收割的鮮花。【延伸閱讀】研發新一代能於15分鐘內快速偵測有害藻類的偵測裝置 識別溫室中植物的壓力程度:以紅外線感測器進行測量,然後由AR眼鏡將其轉換為相關訊息,以色彩投影到農作物的影像上。 溫室中的視線定位確認:AR眼鏡知道佩戴者在看什麼植物,然後自動顯示特定植物的資訊,不須再掃QR code。 將語音轉換為文字檔:對田間監測人員或培育員來說是理想的工具,他們不必用筆紙寫下發現的內容,可以直接告訴眼鏡。   此專案使用的是微軟(Microsoft) 的HoloLens 2,為目前功能最強大的AR眼鏡,研究人員可以看到農作物生長模型的應用,預測產量並與表現型數據庫連結。
運用螞蟻費洛蒙來誘捕害蟲減少殺蟲劑於作物的噴灑
2020/11/24
切葉蟻(Leaf-cutting ants)是許多熱帶地區農、林業的主要害蟲,在巴西估計每年對桉樹產業造成約80億美元的損失。傳統農藥會迅速降解,並且不限定於特定害蟲,對其他昆蟲可能會產生有害影響,進而導致殺蟲劑的浪費以及環境污染。   來自英格蘭巴斯大學(University of Bath)和蘇塞克斯大學(University of Sussex)科學家們開發了一種新系統,可以緩慢釋放螞蟻費洛蒙,吸引害蟲進入殺蟲誘餌中,這意味著可以放置誘捕器於特定區域,取代大面積向作物噴灑殺蟲劑,以獲得更針對性的保護。巴斯大學的研究團隊使用了稱為金屬有機框架材料(metal-organic frameworks, MOF)的分子海綿,吸收了切葉蟻的警戒費洛蒙(alarm pheromones),然後將它們緩慢釋放吸引昆蟲進到陷阱裡。   除了實驗以外,研究員們還運用電腦模型來模擬費洛蒙分子在MOF孔洞內的運動模式,以預測哪種結構能提供最佳的施放能力,並發現透過改變基本框架結構中的化學基團,他們可以調整費洛蒙的釋放速度,能使化學物質在幾個月內持續釋放,而不是在幾天內結束。另一邊蘇塞克斯大學的研究人員在巴西的一個桉樹種植園對此系統進行了現場試驗,結果顯示,裝有費洛蒙的MOF在吸引螞蟻到誘捕裝置上具有相當理想的效果,而該研究的成果發表在《道爾頓彙刊》(Dalton Transactions)雜誌上。【延伸閱讀】從中草藥發現新型天然農藥化合物   巴斯大學化學系主任兼大學永續與循環技術中心的無機化學教授表示,昆蟲費洛蒙在以前就曾被運用來吸引害蟲,但其主要問題為容易揮發,因此作用時間並不會持續很久,而金屬有機框架就像是一種海綿,可以將費洛蒙封裝於孔隙中,並隨著時間流逝緩慢釋放,其原理經研究驗證表明,這些材料可以有效地釋放費洛蒙,而且昆蟲對它的反應也如預期,這個系統可以減少在作物上噴灑大量農藥,對於種植面積小的高單價作物尤其有用。目前科學家們正在研究一系列的昆蟲費洛蒙,包含可用於控制英國果園中有害蛾類的化學產品。
【綠趨勢】Google樹冠實驗室 透過AI協助改善城市熱島效應問題
2020/11/23
針對目前現代化城市越來越明顯的熱島效應(Urban heat island effect, UHI effect),Google近期宣布成立樹冠實驗室(Tree Canopy Lab),透過航空照片、近紅外線影像等資料,配合人工智慧分析方式確認各個城市內的綠化覆蓋率,藉此協助城市規劃種植更多樹木減少熱度產生。   產生城市熱島效應情況,通常是因為城市高密度水泥建築吸熱,造成城市範圍內熱度提高,因此相比空間寬闊、水泥建築相對較少的鄉村,居民感受均溫通常較高。   而降低熱島效應較為實際作法,就是增加城市間綠化比例,但過往作法通常是透過人力調查,並且參考人口分布密度等數據進行推擬,過程中可能會出現誤判情形,造成實際降溫效果不佳,甚至產生額外成本開銷。   因此Google成立的樹冠實驗室,便藉由航空照片、近紅外線影像資料,配合人工智慧分析,確認城市各地區實際產生熱能,並且比對當前城市實際綠化情況,藉此釐清哪些地區必須增加綠化比例,透故更具效率方式達成城市降溫目的。【延伸閱讀】人工智慧平台的應用將使挪威養殖漁業朝永續經營的方向發展   Google先在美國加州洛杉磯進行合作,其中發現超過一半洛杉磯居民居住在樹冠覆蓋率不到10%地區,甚至有44%居民居住在有高溫風險地區,但樹冠覆蓋率最高地區卻甚少有人居住,因此Google希望藉由樹冠實驗室項目協助更多城市以更具效率方式改善熱島效應問題。
高科技農民於杜拜沙漠播下綠色革命種子
2020/11/20
阿拉伯聯合大公國(United Arab Emirates, UAE)因豐富的原油產量而獨一無二,但其夏天乾燥炎熱,耕地稀少等特性,在過去很少會有貝都因人(在沙漠曠野過遊牧生活的阿拉伯人)居住於此,但自1970年代以來石油的發現和其帶來的龐大財富,讓許多僑民蜂擁而至。杜拜目前約有330萬居民,其中包含200個不同民族,飲食方面的需求不斷在增長且力求多樣化,除了依靠昂貴的淡化水外,其糧食供應嚴重仰賴進口,根據官方統計比例高達90%,農產品會透過飛機從世界各地運往杜拜,但因COVID-19疫情的大流行破壞了全球供應鏈運輸,讓阿拉伯聯合大公國的糧食安全不得不被重新檢視。【延伸閱讀】垂直農場矗立沙漠,杜拜綠色革命確保糧食安全   沙漠中部一個超現代垂直農場的建立,證明了杜拜決心發起一場「綠色革命」以克服對糧食進口的依賴。位於阿爾巴迪亞(Al-Badia)市場的花園農場能生產多層的蔬菜作物,除了精心控制的光照和灌溉外,也回收90%的使用水。農場負責人表示,我們不希望再仰賴進口,期望全年都能在本地生產糧食,不必擔心突發降雨或乾旱之氣候變化,垂直農場皆由電腦控制,每棵植物都會獲得所需的光、濕度、熱量和水;而另一位農民也參與了創新農業模型的建立,使用水耕栽培技術在溫室中種植鳳梨,並透過電子商務網路平台出售農產品,在較冷的月份還能在自己的農場裡種植試驗水果、蔬菜甚至小麥,為家人生產足夠的糧食。   此外在距離杜拜海岸線和耀眼的摩天大樓不遠,也能看到有幾家牧場在裝有空調的棚屋中飼養乳牛,這有助於向當地市場提供新鮮的乳製品。或是在巨大控制水箱中,模擬挪威當地生態環境,監控養殖鮭魚的生長狀況,所以儘管外面環境炎熱難耐,鮭魚仍能在水箱中悠游成長。   杜拜食品安全委員會主席表示,這類的模式農場通常是由私人來經營,但其相當受到阿拉伯聯合大公國當局的支持,有關部門已經啟動了一項計劃,期望到2021年能促進農業技術的使用,將國內農業生產提高15%。

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