久保田集團(Kubota) 的技術顧問飯田聰（Satoshi Iida）博士，先前在東京國際展覽中心舉辦的自動化和測量技術展(IFES2019)上，以「久保田之未來智慧農業」為專題演講主題，介紹該公司在智慧農業所發展項目。  　　為因應未來新世代農業，久保田集團運用ICT(information and communication technology，資通訊技術)與IoT(internet of things，物聯網技術)，開創智慧農業新技術。而在這此演講當中，飯田聰博士主要針對專職農民〔1〕，為他們所面臨問題以「應用農業數據發展日本精密農業」、「開發超省力與輕型勞力的自動化與無人化技術」兩大發展議題，與新型態經營模式進行解說。  作為全球主要品牌  　　久保田集團於2018年度財會報表中，農業機器與引擎設備銷售額1.8萬億日元，佔整體的67%。在同領域中銷售額為全球第三，而未來力爭成為全球主要銷售品牌，持續往此方向進展。而為了達成此項目標，飯田博士表示：久保田集團「利用ICT與IoT創新技術」作為重要發展策略，連同「實現ICT與IoT創造新價值」。 　　日本從農者平均年齡為67歲，在高齡化趨勢下，伴隨離農因素，更是大幅度減少從農者，農戶在20年間減少將近一半，預計2020年約為100萬戶左右，2030年則有可能減少至40萬戶。  　　此外，由於5萬公頃以上的農戶規模持續擴大，整體趨勢相對轉型成大型結構體。不管在行政上或農地銀行等策略，因為規模擴大，也促進產值提升。為此，土地利用型的農家所需面臨的問題與主軸，則會落在產量、品質下降、增加作業者管理等等的農場管理問題，以及生產成本、生產品的高附加價值之品牌化、重型勞力、以及改善勞動環境、人才培育、銷售渠道的擴展等面向。  　　而有關農業整體訴求，例如：「轉換為有收益的經濟導向」、「解放重型勞動力改革促進年輕人加入」、「包含丘陵地在內促進農村活性化」、「維持農業多面向機能」、「因應氣候變遷的永續農業變革」等，久保田集團採取因應策略則是以「智慧農業」為導向，利用數據應用，實現精密農業，並藉由自動化與無人化技術，實現超省力與輕勞化。 　　對此，飯田博士表示：「最基本訴求則在於能利用精密數據，知道市場的需求，知道什麼時候需要，以及知道需要多少的量（廢棄最少化）是最為理想的。此外，完全透過人力也是有限，為了減輕負荷，必須藉由IT技術，而農業機械也需要推展自動化與無人化」。 利用農業經營管理系統「KSAS」提升農作業效率 　　為了實現這些目標，久保田集團自1970年代，將水稻種植體系機械化，例如：栽培和基礎施肥、代耕和育苗、水稻種植、施肥、除草劑噴灑、中間管理作業、採收以及乾燥與調節。整個生產週期機械化整合後，利用KSAS（Kubota智慧農業經營管理系統），進行作業計畫管理。除此，並投入裝有感測功能的自動農業機械，藉由上述這些資訊，構建高效能農作業管理體系。 　　KSAS系統利用農業機械與ICT蒐集農作業與產量、口感之作物資訊，作為支援經營服務系統，藉此實現可帶來經濟收益的PDCA（Plan-Do-Check-Action）型農業。KSAS系統優勢在於可提升產量與口感美味米的生產、傳承農家栽培技術、建構安心安全農作物、強化農業經營基礎，帶來迅速服務等效益。 　　目前系統的第一階段為建構與農場地圖相關的栽培支援系統，以及利用收割機、插秧機、乾燥機等連結完成PDCA農業模式，並從水稻種植到旱田耕作(小麥、大豆)等開始執行。系統應用之際，首先輸入農場資訊、作業內容、農藥與肥料等資材情報，以及所使用的農業機械基本資訊，再輸入作業生產計畫，工作執行計畫與作業指示與流程確認；最後因應產量、口感與產值和成本分析，與GAP(Good Agricultural Practice、農業生産工程管理)，以及機械診斷圖機制。KSAS系統可與口感產量的收割機相容，產量感測器可與面板下方所設置的底部測量重量。口感感測也可以透過近紅外線波長測量強度，可測量冷杉的水分與蛋白質含有率。 　　因此，可以藉由上述功能，在採收後可立即掌握每個農場的「產量・口感」變化。也可藉此與乾燥機結合，區分出「蛋白質・水分」。甚至可將每個農地的產量與口感地圖，活用於施肥計畫與土壤改良。飯田博士針對系統產能表示：「新瀉地區的監控測試結果，產量在三年期間約增加15%效益。」 　　開發第二階段，可利用網絡地圖掌握農場散落資訊，以及藉由感測系統判斷生長狀況、可變施肥、施藥、水資源管理系統(WATARAS)等結合，提升效率。最後，第三階段利用AI技術，構建先進的農業支援系統（農業掌門人）之發展策略。【延伸閱讀】日本利用ICT技術栽培溫泉草莓 農業機械自動化所帶來效益 　　除了系統上的研發，農業機械自動化研發也同時進展中。依據日本農林水產省安全導覽手冊內所規範，農機研發分成三大階段，將有人乘坐，外加無須手動駕駛設定為農業機械自動化第一階段；而第二階段則是在有人的監視下，自動化與無人化行駛(可有人機與無人機兩台共作)；第三階段則是透過遠距監視無人駕駛(農業專用道或公有道路)，亦可無人機兩台共作。 　　對此，久保田集團則是已開發第一階段的曳引機、收割機與插秧機；第二階段則是開發"SL60A"的農業自動化耕耘機，並於2017年9月上市。利用RTK-GPS特殊高精準度的無人駕駛(但仍需透過人為監控)，可達到一人監控下操作無人機與有人機兩台共作。 　　如何讓技術達到此項目標，在研發過程中，讓行駛中的曳引機記錄下場地的外形，因此，機台不僅可以因應正方形場地，連多邊形的場地也可處理。加上，配有自動轉向功能，可減少搭乘時和作業時的麻煩。此外，此機台兼具各種安全功能，例如四台相機、紅外線掃瞄、超音波聲納等，同時完全符合日本農林水產省安全導覽手冊所規範內容。 　　然而，飯田博士卻表示:「農機自動化與無人化的普及，仍存在各種問題。例如第二階段，為了達到無人化行駛，則是有需要整備整個農場的基本面。此外，為了使整體農場可以朝向無人化進行，田間通路以及邊界則需要採取安全措施。除此，農村的資訊網絡的應用也是，GSS基地台或準天頂衛星應用的基礎設備，如何提升安全措施以及擴大符合作業範圍之應用等都是需面臨問題。」 　　另外，在第三階段為了可達到遠距操控，不單農場整備、農道、以及5G農業專用的高速通訊基礎應用、利用曳引機的設備裝置狀態行駛等皆須符合道路交通法所規範。 　　久保田致力於智慧農業發展，期盼能實現能帶來收益農業，促進農民所得倍增。同時，利用輕勞化與省人化等進展，解決麻煩作業程序，並促進勞動改革。達到降低環境負荷(適用於減肥料、減農藥、有機栽培)，維持農業多面向機能(堅韌與永續)，以活用耕作休耕地，創造新價值。 註1：專職農民係指主要以農業經營為主，有意從事或有經驗者農民，或是依循農業經營基本促進法，受到經營改善計畫認定的鄉市鎮的認定農民等。

翠菊黃化病（aster yellows）是一種以翠菊葉蟬（Macrosteles quadrilineatus）作為傳播媒介的植物病害，其宿主範圍甚廣，除了觀賞植物外還包含胡蘿蔔、生菜和油菜等經濟作物，而油菜在加拿大約有十億美元的產值。在春天的時候葉蟬會大舉遷徙到加拿大，可能會攜帶翠菊黃化病植物菌質體（一種類似細菌、但沒有細胞壁的原核生物，主要依靠從韌皮部取食的刺吸式昆蟲傳播）造成油菜作物毀滅性的損害，根據不同的環境條件和感染葉蟬的數量，翠菊黃化病可以在短時間內快速傳播和擴散。一般在田野中採樣再運回實驗室的樣品運輸和DNA萃取模式非常耗時費力，可能會延遲有效防制措施的實行，所以找尋能進行快速檢驗方法對於防止昆蟲傳播病原體擴散至關重要。【延伸閱讀】孟加拉研發新水稻品種「Binadhan-7」解決糧食危機 　　來自加拿大薩克屯的科學家們開發了一種快速、簡單並能同時適用於實驗室和野外的檢測方法，利用DNA裂解紙（DNA lysis paper）萃取病原體DNA，配合環形恆溫核酸增幅法（loop-mediated isothermal amplification, LAMP）來做DNA增值進行快速篩檢。該方法能夠運用分子條碼（molecular barcoding）和基因定序技術（gene sequencing）來鑑定植物病原體和它們的媒介昆蟲，將原本從採集昆蟲到辨識病原體的時間流程從兩週縮短至不到一小時。此種快速分析的方法可以讓種植者即時推估族群傳染性並預測農作物的風險，在葉蟬到達田間前，種植者就可以做出相應的防治對策。儘管這項研究的重點是農藝，但此技術於園藝和動物與人類健康方面也有相當大的潛在應用性。

根據奧塔哥大學在2020年1月發表的一項新研究，在紐西蘭，若提高以蔬食為主的飲食比例，將可大幅度減少溫室氣體的排放，也能大大改善人口健康，並且在未來幾十年裡為醫療系統省下數十億美元。 　　研究團隊根據紐西蘭的風土民情，考量每種食物的「生命週期」重要部分，包含：生產、加工、運輸、包裝、倉儲、分銷、冷藏需求以及超市間接費用等，建立了一個紐西蘭限定的食物溫室氣體排放數據庫，並且運用該數據庫來模擬各種飲食情境產生對氣候、健康和醫療系統的成本影響。 　　其中一名環境健康領域資深講師說明，該研究結果顯示，在紐西蘭各食物之間的溫室氣體排放量差異很大，而且動物性食品（尤其是紅肉和加工肉類）對氣候的影響往往要比蔬菜、水果、豆類和全穀類等全植物性食品大得多。但幸運的是，有益健康的食物恰恰也是氣候友善的食物，具有健康風險的食物反而造成氣候汙染。 　　研究報告最後還說明了，根據人口飲食型態轉變程度，每年將可減少飲食相關的溫室氣體排放量4％至42％，為健康帶來1至150萬質量調整壽命年（Quality-adjusted Life Years），並在醫療系統為現在的紐西蘭人民一生省下14到200億紐幣的支出。同時該分析還顯示出，如果紐西蘭的成年人若能同時選擇蔬果飲食並且不浪費，就能減少相當於59%輕乘用車的年度溫室氣體排放量。【延伸閱讀】協助微生物相分析與機能性開發的新平台 　　該團隊首席研究員表示，隨者模擬的飲食方案趨以植物為基礎，將會對氣候更加友善，甚者以植物替代品取代肉類、海鮮、雞蛋和乳製品，並遵守減少食物浪費的要求，這三種元素就可以帶來最大效益，但前提是人們願意改變飲食習慣，當所有人都一起改變時，這樣的願景就可以實現。 　　透過這些發現，他們認為應該促使國家採取政策行動，包括修訂紐西蘭的飲食指南，公布氣候友善食物的清單。同時，研究人員還主張實施其他政策工具，例如定價策略、標籤計劃以及公共機構的食品採購指南。對全球而言，則需要精心設計不加劇氣候危機與非傳染性疾病負擔的全球糧食系統之公共政策。

脂肪酶具有環保且較佳的去除油漬而不損害布料質地的優勢，因此其成為市場上發展最快的工業酶之一，其價值約為5.905億美元，是世界第二大商業用酵素，常應用於精純化學藥品、化妝品、藥物和生質柴油，包括清潔劑。每年有成千上萬噸的脂肪酶被用作洗衣清潔劑的添加劑或取代化學清潔劑。然而透過生物技術生產的脂肪酶因成本高，所以一直是產業發展過程中面臨的最大挑戰。因此，來自普茨茅斯大學酵素創新中心的微生物生物技術專家 Pattanathu Rahman博士與印度奧里薩邦（Odisha）Siksha O Anusandhan大學生物技術中心的Subudhi教授及其他科學家共同組成國際研究團隊來找尋的因應方法。【延伸閱讀】荷蘭生物廢物處理系統能快速分解可堆肥塑膠 　　芥菜是世界上第三大產量的油籽作物，僅次於黃豆和棕櫚油種子。該油籽產於熱帶國家，例如：孟加拉國、巴基斯坦和印度北部。一般而言，從芥籽萃取出的油作為食用油，而芥籽油餅為萃取由之後的副產物，其包含相對大量的蛋白質以及少量的抗營養化合物，例如：脂肪酶、硫化葡萄糖苷及其分解產物 (酚類和植酸鹽)，故而芥籽油餅可作為微生物生產酶的良好來源。 　　因此研究團隊利用原生存於印度奧里薩邦熱帶溫泉 Taptapani中的Anoxybacillus sp. ARS-1發酵了芥籽油餅以生產出脂肪酶，希望透過芥籽副產物所生成的酵素來開發低成本且天然的脂肪酶衍生物，並能夠添加於洗衣清潔劑中。同時研究團隊進一步研究了脂肪酶在洗滌劑配方中的適用性，他們發現Anoxybacillus sp. ARS-1產生的脂肪酶具有穩定性且可以抵抗幾乎所有化學洗滌劑以及常見的洗衣清潔劑的破壞，例如Ezee、Surf、Ariel 和Ghadhi，證明它具有潛力作為洗滌劑中的添加劑。因此，他們於《製備性生物化學與生物技術》期刊上發表了“熱穩定脂肪酶之參數優化以評估生產與表現並作為洗滌劑添加物的潛在應用”的研究。

在伊利諾伊州烏巴納(Urbana)的一份預測報告中指出2027年時，精準農業的市場將達到129億美元，因此對於開發出複雜數據分析的解決方案來提供即時決策管理的需求日益增加。而伊利諾伊大學跨學科研究小組的一項創新研究則提供了一種有效且能準確地處理精密數據的方法。 　　該研究團隊並非只是建立一個小塊的田野實驗地來進行統計數據及計算平均值，而是更直接將不同地區的農民田地同時納入計算，因此研究小組利用農民的機械設備於當地農田中進行試驗，以偵測不同因素的投入是否會造成特定地點的影響。此外，它們也開發出使用深度學習法來預測產量，其結合了來自不同地形的變化、土壤導電性以及從美國中西部9個玉米田中的氮含量和種子處理資訊。 　　馬丁及其團隊著手於數據密集型農場管理計畫的2017與2018年數據，該計畫在美國中西部、巴西、阿根廷與南非的226塊田地以不同的速率施用了種子和氮肥，並將地面測量結果與PlanetLab的高分辨率衛星圖像配對，以預測產量。該田地以數位化的方式劃分成5米的正方形 (約16英呎)，將土壤、海拔、氮肥施用量與播種量輸入至每個方型計算單位，目的是瞭解各因素如何相互作用以預測該正方形單位的產量。【延伸閱讀】導入機器學習科技預防人畜共通傳染病 　　同時研究人員也利用一種稱為卷積神經網絡（CNN）的機器學習與人工智慧的系統進行分析。而某些類型的機器學習會從圖像開始訓練，並要求系統將新的數據套入現有學習模式當中，同時CNN會先對於現有模式視而不見，取而代之的是會改用類似於人類通過大腦神經網絡組織新信息的模式，藉由獲取少量的數據並學習新的數據組織模式。 　　透過CNN處理可以高準確度地進行產量預測，研究團隊也將其與不同的機器學習算法或傳統統計技術進行比較，並也看到CNN在解釋產量變化方面的表現很好。由於使用人工智慧來精確處理農業數據仍是一個相對於其他產業來說較新的應用技術，而現階段的研究實驗亦只是CNN的各種潛在應用方面的一小部分，其最終目標仍是希望可以藉由此項新的技術能夠針對不同因素與地點給予最佳的決策管理建議。

在日本，雖然每戶農民的耕地面積規模小，卻以高產量的單位面積而為聞名，而技術傳承上，也朝著「以經驗為主」和「專業技能」兩方向進行。近年來，逐漸出現以「數位原生新世代 (digital native)」和「關切全球環保人士」為主的群體，成為新興的參與者，開始投入農業，並且在各地積極地發揮影響力。 　　而在上述的農業現場與農業科學領域之中，則是出現了「開放式科學」的新趨勢。為了深入探究，拜訪了作為農業社群的研究夥伴：東京農工大學的特任教授：澁澤栄(Sakae Shibusawa)，他多年來持續推動「從科學發展農業」；以及致力於促進「開放式數據」的東京都立大學副教授：大澤剛士(Osawa Takeshi)，透過這兩位教授見解來更加瞭解這項趨勢所在。 「從科學發展農業」之路 　　在東京農工大學的的府中校區裡，有著佔地約15公頃的農地，在校內農園採摘的新鮮蔬菜最在例行舉辦的市集，販賣給鄰近周邊的社區居民或是一般消費大眾；銷售成品的過程觀察到，相同的作物在時常整地、維護良好的農地上，其產出成果依舊會存在「差異」的情形。 　　對此，澁澤特任教授表示：「不管是怎樣的農場或是田地上，總是無可避免會有些狀況發生，像是作物在某些地方特別容易倒下、或是害蟲的發生等情形。因此，我們讓農民成為我們的研究夥伴，讓他們將相關設備裝置在農地，協助收集例如光合活性、土壤成分等與空間、時間相關的高解析度數據。」 　　澁澤教授論述：「約莫25年前，全球開始提倡精準農業(precision agriculture)的相關政策。」精準農業將農民的長期累積下來的經驗，提供了相關的佐證數據，身在日本的澁澤教授，更是早早便呼應這樣的趨勢。 　　他甚至表示：「透過數據的顯示，更能確信『作物為何會產出差異性？』以及『確切發生原因為何？』等類似的問題提出相關佐證。此外，也會慢慢產生很多具創新的想法，例如：如何處理差異性？是否要進行均質化？或者與之相反，是否該好好利用這樣的差異性。」 　　澁澤教授論述，包括日本在內，世界上約有八成的農業是屬於家庭式。不可避免會有社群式的決議情況。此時，農民們若能共享我們所研究的科學化數據，不僅會成為決策關鍵，更能夠支援判斷。 　　2000年的農業開始導入GPS(全球定位系統)，爾後促使資通訊技術(ICT)發展，農民與科學家之間的合作也獲得很大的進展；2016年日本政府第5期科學技術基本計畫所訂定的「Society 5.0」願景，同樣包含了「農業智慧化」項目。 　　而從精準農業延伸出的智慧農業，其目標不僅僅是透過技術創新進而提高獲利，更可達到降低成本、減輕對環境的負擔的目標。 　　不過，倘若要能夠同時實現這些目標，一定得要有農業經營管理戰略。 　　投入農學領域的學生，除了學習作物栽植之外，也有是出於對農業經營管理感到高度興趣。 只要是數據，就有意義 　　另一方面，東京都立大學的大澤剛士副教授，在先前隸屬的農業環境技術研究所，就已經針對日本農業用地使用的統計資訊，透過運算軟體以圖表呈現數據，並將數據以標準規格作為區域網格地圖之應用，以開放式數據的形式對外公布。 　　開放式數據主要以公開政府所擁有的統計數據為核心思想，和公開學術論文和其他研究成果有關的開放取用，同樣是開放科學的關鍵要素之一，一直以來，大澤副教授都相當重視其應用價值。 　　大澤副教授表示：計量葉片的數量、捕捉昆蟲並計算數量、觀察自然環境並進行記錄等行為，都是博物學(natural history)很重要的環節。 　　然而，在只有單人作業或者單一研究室所能取得的數量是相當有限的；另一方面，政府手上的調查數據，範圍不僅涵蓋全國，更擁有著未知且無可限量的應用價值。因為支撐調查作業所需的資金，都是來自人民的稅金，所以更希望這些數據能夠對外開放。 　　開放資料的一大特點就是：任何人都能透過資料的取用、再應用、再傳送，從而創造新的利用價值。 　　另外，大澤副教授指出「雖然那些在執行計算昆蟲數量的人，可能不會意識到這件事，但只要將具有可複製性與可驗證性的事實，成為具體的數字顯示在大家面前，相信絕對不會存在毫無意義的數據。」。 　　雖然某些數據需要謹慎披露，像是個人資訊等機密資料，如果僅有專家來執行相關工作，數據的開放性就會相對不足。 　　提供數據取得的條件，並公開使用者的相關責任。公共數據採納以機器可讀取性且開放性的『以開放為預設(open by default)』為原則，這也符合全球對開放數據的範疇，而大澤副教授利用已公開的農地區域劃分資料，繪製了瀕危植物分布圖。【延伸閱讀】日本農民企圖心：運用數據改革農業！AI完美預測奇異果的產量與採收時間 開放農業Ｘ開放式數據 　　依據澁澤教授表示，農地依照農耕者劃分小型區域，但若考量水和風等環境因素能夠無遠弗屆地散播，應將把數百乃至數千公頃的農地，視為一單位面積。只有讓整個地區都停止使用農藥，有機農業才能有真正的實際成效。 　　因此，為了應對市場全球化帶來的競爭加劇，社群式共享數據所帶來的必要性是與日俱增。 　　大澤副教授則是指出：「然而，到目前為止，不管是從「這是常態的趨勢嗎」還是「如果作為產地整體該怎樣作」的角度來看，日本既有的「文化」，似乎還不能夠透過這種視角，來交流或是共享農民的技術與專門知識。」 　　此外，大澤教授笑笑地說著進一步表示：「年輕世代在『自由』的互聯網世界下長大，作為數位原生者 (digital native)，我想他們應該是不太會抗拒開放資料或收集數據。而另一方面，雖然將農家數據開放至社群以外的人也有可能會行使與農業毫無相關事情，但仍有可能因而創造其他的可能性。因此，與其說是『農業的開放數據』，我反之寧可把『農業的』這三個字拿掉。」。 　　那麼，負責推動開放式科學和開放式數據的人，實際上是如何在日本開始跟推廣呢？ 　　澁澤特任教授表示：「通常一開始，日本的做法是先圍成圈，形成一個能夠充分討論交流的環境，讓每個人都可以在其中共享彼此的想法，進而形成共識。而像是範疇或是擔任角色等事務，則是之後再進行分配。 　　「關於開放科學和開放數據，剛開始的時候，我們是先創造出一個推廣社群，讓社群本身來主導倡議，如此一來，加入的人很容易明確自己想要參與和共享的事物，經由這樣的引導，參與者也能夠看到未來的發展。所以，若類似的社群能一直產生，讓大家可以盡情地交流資訊，或許這樣的形式，就是開放科學的結構。」 　　最後，大澤副教授則是幽默笑道：「如果沒有開放科學、開放數據這些名詞的話，我想就不會遇見這群我可能本來不會認識的人，因為這樣的經驗，我始終覺得『世界不斷在變化』。所以，每次演講的時候，我總會抱著自我警惕的心態告訴大家，如果我開始自稱為開放資料專家的話，那大概就是我在這門領域走到盡頭的時候了。」

美國農業部長珀杜（Sonny Perdue）今（2020）年2月4日宣布發放2019年市場促進計畫（Market Facilitation Program, MFP）之第三次也是最後一次補助款給受其他國家課徵報復性關稅而遭受損害之農民。 農業部說明，款項將在今年2月9日前發放完畢。 　　對於美國農民來說，去年是個艱辛的一年，珀杜部長說：「農民在不公平的報復性貿易下首當其衝。但是在國會通過《美墨加協定》（US-Mexico-Canada Agreement）以及美中貿易協議之第一階段後，2020年農民受報復性貿易的衝擊應會有所改善。」珀杜部長先前曾說他不期望今年農民需要補助。 　　市場促進計畫（MFP）的補助款主要會提供給種植苜蓿草、大麥、芥花、甘藍、乾豆、玉米、乾豌豆、超長短棉、亞麻籽、小扁豆、長粒和中粒大米、小米、芥菜籽（mustard seed）、燕麥、花生、芥菜籽（rapeseed）、黑麥、紅花、芝麻籽、大小鷹嘴豆、高粱、大豆、葵花籽、溫帶粳稻、黑小麥、陸地棉和小麥等生產者。 　　從2019年6月1日開始營業的乳製品製造商將會收到在《乳製品毛利保障計畫》（Dairy Margin Coverage）生產紀錄下每英擔重量的補助款，且豬農也會收到一筆補助款項，具體款項則取決於豬農在2019年4月1日到5月15日之間任選一天當中的活豬隻數來計算。 　　除此之外，市場促進計畫的補助款也會提供給種植杏仁、小紅莓、人參、新鮮葡萄、新鮮甜櫻桃、榛子、澳洲堅果、山核桃、開心果和核桃生產者。每一個特定作物所獲得之補助將取決於2019年水果或堅果種植畝數，或者人參的採收畝數。   農科院農業政策研究中心　陳逸潔、鄭亦君編譯 備註：原文資料來源為Washington Trade Daily（2020/02/04）付費報導，故暫不提供連結，敬請見諒。

玉米是美國中西部大糧倉的重要作物，牽動美國農業與國際貿易。而家中常備的玉米澱粉除了羹湯菜餚勾芡，還可用於製作黏著劑，去漬與舒緩肌膚不適產品。美國農業部農業研究署Agricultural Research Service(ARS)位於美國伊利諾州Peoria研究中心的研究人員賦予平凡無奇的家用品更高價和多元的應用：抗蟲害疾病、防腐蝕及防潑水。 　　研究團隊開發出獲得專利的製程，將玉米澱粉轉化為新的直鏈澱粉複合物amylose inclusion complex（AIC），衍生產品包括混合大蒜精油、香料作物阿魏asafoetida與其他植物調和成的乳膠用於防止水產養殖區孑孓孳生。ARS研究員Ehanuts Muturi表示，此乳膠可殺死孑孓，但不會影響環境生態，是替代合成殺蟲劑極具潛力的植物性製劑。乳膠包覆精油除防止因過熱或氧化降低其活性外，還有助於水面散布擴大作用面積，克服一般油脂類難溶於水的特性。【延伸閱讀】椰子油衍生物驅蟲效果比「敵避」更好 　　目前試驗結果顯示，乳膠在24小時內可殺死引發黃熱病的蚊子孑孓，數量則因使用的精油種類與配方而異，相關報告已發表於2019年10月份的Journal/Insects期刊。研究人員預期可將精油乳膠應用於整合性蚊子防治，希望杜絕其他如西尼羅病毒、黃熱病、登革熱和茲卡等以蚊子為媒介的疾病傳播。 　　ARS研究人員更進一步檢視將以玉米澱粉為基底的乳膠用於防治白蟻破壞木材或真菌引起的腐壞，如此或可降低每年馬鈴薯保存期間高達25%的損失率。其他的應用還包括開發可調節紙張、纖維質材料及玻璃等的氣體交換或提高防潑水效果的薄膜與塗層產品。現階段研究人員使用研蒸氣直熱烹煮技術（steam-jet cooking）從高直鏈玉米澱粉、脂肪酸鹽與其他生物材料產出直鏈澱粉複合物。如此一來，美國中西部的大宗作物玉米將有更新更廣的高價用途，不僅可為農民增加收益，就環保觀點還能降低對石化產品的依賴，減少碳足跡。

有機農業耕地面積為全球最低 　　2019年日本農林水產省農業環境事務課提取2017年國際研究機關所調查、統計的數據資料進行「有機農業耕作面積占整體面積的比例」圖表繪製，數據資料顯示，義大利、西班牙、德國、法國、英國、美國、中國、日本等國家中，日本有機農業耕作面積僅0.2%，此項數據以取得有機JAS面積做為計算基準，如加上未取得面積，總括應為0.5%。但即便如此，相較於倒數第二的中國0.6%來說仍為最低。 　　2006年12月日本議會中取得所有政黨共識，通過《有機農業促進法》，自此，日本農林水產省依循此項決議，於2014年4月頒布最新「推動有機農業基本方針」，訂定有機農業佔整體耕作面積從0.4%，至2018年倍增至1%之目標並推行之。然而，2019年仍未達此項目標。 　　對此，日本農林水產省負責推動有機農業對此說明：「誠如所述，和全球各國相比日本確實還相差甚遠。但並不代表沒有成長，各地仍持續大幅推廣中」。根據調查，2009年日本有機食品市場規模為1,300億日圓，2017年日本有機食品市場規模為1,850億日圓，顯示2009年至2017年間日本有機食品市場規模成長幅度約莫1.4倍。 　　過去十年間，全球有機市場銷售倍增，而從日本農林水產省公布的「2017年全球有機農產品銷售額」的統計資料顯示，日本在瑞士、瑞典、奧地利、美國、德國、法國、義大利、澳洲、英國、紐西蘭、韓國、中國、巴西等14個國家中，排名第11名，仍有提升的空間。【延伸閱讀】日本樂天以靜岡有機蔬菜農場，開拓首都圈銷售通路 　　Tokinokoya(ときのこや)係由埼玉縣的常盤町、小川町、鳩山町三個農家共同營運的有機農戶直銷所，目前有18名成員，每到週日埼玉縣常盤町的停車場就會看到Tokinokoya的攤位。 　　Tokinokoya第四任負責人酒井英夫表示: 「今(2020)年Tokinokoya成立第10年，收入也持續成長中」。他進一步表示：「最一開始Tokinokoya只有5、6家，總銷售額約3,000日圓，平均每一戶農家約500日圓。一般這樣的情況下應該沒辦法維持一年。但由於農友們平常都是獨自進行農耕，剛好可藉由在這樣的場合交流農事資訊。之後因活動、祭典慢慢有人潮，一個月下來銷售額可以到1萬，隔年增加到2萬，逐年成長下，目前一天可以到10萬日圓，一個月銷售額大約可以到30萬至40萬日圓左右」。 　　位於常盤町隔壁的小川町，有機農業的先驅者——金子美登(71歲)從事有機農業已有49年的經驗，正當日本國內正盛行利用無人直升機噴灑農藥，金子美登發聲反對施行農藥並招集年輕人，約莫在20年前，她已在整個村莊種植有機大豆。 　　有機農業所產出的稻米、小麥、大豆，由當地企業購買後，作成酒類與豆腐等當地農產品，而金子美登於2010年獲頒農林水産祭天皇杯。 受訓完的實習生有150人以上 　　目前日本各地至少有150人在金子美登的有機農事培訓下，持續進行農耕，其中也包含常盤町的新農中澤健一，中澤先生以前是NGO(非國際政府組織) 的職員，由於想改變自己的生活方式，因此離開了東京走入農業，成為金子美登的實習生，同時也向小川町的有機農家河村岳志先生學習。 　　由於去(2019)年受到極端氣候嚴重影響，中澤先生並未選擇可對抗極端氣候的FI種子，而是選擇來年也能收成的一般種苗，卻因此增加許多困難。5月份的天氣馬鈴薯幼苗因為缺水太乾長不好；6月至7月連日雨季使得稻米生長遲緩；番茄及其他夏季蔬菜因病蟲害而損失；秋季颱風侵襲造成農田積水，根莖類的農作物如紅蘿蔔、牛蒡也造成農損。 　　小川町環境農業課表示，根據小川町有機農業促進委員會的調查數據，全日本有機農業產值2017年為1億2,600萬日幣，其中小川町整體則占了11%。 實現地方「全數供應學校有機米」 　　由於農藥使用普及、森林與里山的荒廢，鹳的棲息地數量遽減，兵庫縣豊岡市已開始進行鹳的生態保護措施，當地也成立白鹳之鄉公園，政府與當地農民合作，以無農藥和無化學肥料種稻米，並建立了「鹳的培育農法」。 　　2016年，太田市長以「全數供應學校有機米」作為宣言，並於2017年施行；2018年起持續提供9間公立小學、3間中學有機米、紅蘿蔔、小松菜、洋蔥、芋頭、白蘿蔔、蔥、韭菜等有機蔬菜。起初有機農家當初只有3家，目前已增加至25家，而有機米的產量一年約莫70噸，其中有42噸供學校所用。 　　2019年8月，應農林水產省農業環境對策課的要求，啟動了「有機農業X地方發展之地方網絡建置」之計畫，迄今，千葉縣夷隅市和埼玉縣小川町等20個鄉市鎮參與並交換有機相關資訊。。 　　然而，為何日本有機農業措施仍尚未無法大幅推廣？對此採訪長期研究國際與日本有機農業之名古屋大學香坂教授。 「農家需要多方面支援」與專家們協助 　　日本設置「有機農業促進法」是指不使用化學合成的肥料與農藥，與不應用基因轉殖技術之農法，反之則稱為「慣行農業」。香坂教授對於有機農業與消費者購買習慣進行日本與其他國家之差異論述，歐洲各國對於農藥施行較嚴謹；美國與中國消費者認為有機農業比慣行農業安全，若價格上能負擔，較傾向購買有機農產品；而在日本，消費者對於慣行農業具信賴感，因此有機農業作物消費量不易增加，而銷售渠道也有相關性，例如日本有機茶佔出口比例較高，但也是有其他例外。 　　此外，各國土地利用與農業型態不同，例如：歐洲的農地約有三分之一為牧草地，因此以有機牧草或畜產酪農為主，其栽植技術門檻相對於蔬果、糧食作物栽培門檻低，因此國外有機農業栽植面積比例較日本多。 　　日本消費市場對於農產品的外觀、色澤、有無蟲鳥啄食過痕跡等規範非常嚴謹，這也影響生產者與消費者，為使自產的農產品具備市場競爭優勢，農家以積極使用農藥作為耕作導向。 銷售結構性影響 　　此外，有機農業推廣關鍵因素不僅止消費習慣，銷售結構性影響也是其中之一，香坂教授表示，歐洲許多學校均供應有機飲食，都會區的高級超市設置專門的有機專區，而一般超市與量販店有機農產品銷售據點增加中，這使得不同消費族群均可輕易地接觸到有機農產品；而一般超市與量販店有機農產品價格與一般慣行農產品價格相差不大，使得消費者對於有機農產品的購買意願提升。 　　香坂教授認為，或許日本能以學校和醫院為主，從公共場域開始提供有機食材，進而大幅推廣。有機農業推動意義在於「有機農業不只是產出有機農作物，這生產過程中攸關土壤、水質、生物棲息等國土與自然環境維護等效益存在，然而，人口數的減少也大幅降低從事業者，對於雜草與各種作業等農家是相當辛苦，因此需要藉由各項支援」。

南美果實蠅（Anastrepha fraterculus）是巴西南部主要的農作物害蟲，主要影響蘋果與桃子等作物。巴西聖保羅大學農業核能中心（CENA-USP）的研究人員Thiago de Araújo Mastrangelo表示，若不採用不孕昆蟲或其他控制方法，南美果蠅造成的經濟影響可能達到農業生產收入的40%。而發展不孕性昆蟲技術(insect sterile technique)則是防治南美果實蠅的策略之一，此技術利用X射線或γ射線對不具生育力的雄性果實蠅進行滅菌處理，並將這些雄性果實蠅釋放至野外，以降低南美果實蠅的野生種群。此技術被認為是取代殺蟲劑和有毒誘餌的一種經濟實惠方法。在輻射照射之前，會以肉眼辨識蟲蛹並丟棄死亡的蟲體做為品質管控的方法，然而，這種分析生理型態的方式易產生約10%誤差。例如：肉眼難區分空蛹、死亡蛹與正常蟲蛹的差異，但這樣的問題可能影響後續果實蠅族群控制的效率。【延伸閱讀】乳牛臉部影像辨識 　　為了優化檢測流程，ClíssiaBarboza da Silva與團隊使用由丹麥公司開發的VideometerLab（一種多光譜成像儀器）來分析蛹。多光譜成像的原理是偵測光譜中一定的波長範圍的光線以辨別目標物，可用於精準識別樣品的品質變化。VideometerLab的購買價約為400,000巴西雷亞爾（現在約為92,000美元），相當於一臺咖啡機的大小，並具有19個LED閃光燈，每個閃光燈發出的波長不同(從紅外波長至紫外波長)，並透過反射成像計算反射光與入射光的比率來檢測反射率，其易操作且檢測只需5秒，而手動分析則需幾個小時。此外，該設備可同時提供多種數據，如: 化學成分、生理、環境衛生與遺傳數據，也可用做電腦視覺系統，透過模擬人類視覺從圖像中取得數據的人工智慧。VideometerLab的數據與圖形會隨著時間的變化以利監測蛹的品質。藉由VideometerLab產生的圖像能顯示不同顏色，越藍表示反射率越大，且蟲蛹品質越佳。 　　相關研究發表於《應用昆蟲學(Journal of Applied Entomology)》雜誌，此技術於去年已應用於巴西最南端——南里奧格蘭德州的瓦卡里亞。CENA-USP所設立的測試工廠每周可生產150,000-200,000隻不孕果實蠅，這些果實蠅完成輻射滅菌後，便放入含有食物與水的盒子中送往瓦卡里亞，待其發育為成蟲後釋放到田間與野生雌蟲交配。若這些不孕雄蟲的數量大於野生雄蟲，將能有效降低南美果實蠅族群數量。且目前為止，尚無證據表明南美果實蠅的防治作業對該地區的環境生態產生不利影響。 　　Barboza da Silva認為VideometerLab的應用潛力不僅只於此，目前此儀器已在全球多個領域使用，包括醫學、藥理學與新興材料等。研究團隊還嘗試使用VideometerLab分析番茄、胡蘿蔔、桐油樹和花生種子，並獲得聖保羅研究基金會(FAPESP)支持。常規的種子品管測試具有一定的破壞性與主觀性，其差異取決於分析人員的培訓程度，利用VideometerLab就能夠減少檢查過程中的耗損，並客觀、準確地分析種子樣本的品質，並對種子的物理、生理、遺傳和衛生特性進行詳細判斷，進而節省時間和金錢。

藻類的規模化種植在現代已具有一定成果，透過精準控制鹽度、光照、溫度、水質、pH值等生產環境維持產品品質，因其可提供維生素、蛋白質、碳水化合物、脂質、礦物質、抗氧化劑和纖維等多種人們所需物質，市面上也出現部分藻類製成的功能性食品。目前，美國食品藥品監督管理局（FDA）批准6種藻類全細胞屬於公認安全（Generally recognized as safe，GRAS），其中萊茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)則為本次美國加利福尼亞大學(University of California)研究標的。 　　研究人員先透過小鼠急性結腸炎模型探討餵食萊茵衣藻的效果，在為期14天候的實驗顯示，通過口服餵食萊茵衣藻的小鼠體重減輕較少。根據動物實驗結果，更進一步做了人體研究，徵求志願者參加30天的測試，以研究食用少量藻粉如何支持腸道正常功能運作。受試者被區分為低頻率或高頻率的胃腸道症狀（gastrointestinal symptoms，GIS），並隨機分配每天1或3克藻粉，經過問卷回饋，發現針對經常出現胃腸道症狀的人，藻粉能有效減少減少腸道不適或腹瀉、腹脹的情況，排便規律性更高、糞便黏稠度也更好。另外，通過腸道微生物組成分析，受試者的腸道微生物能保持多樣性，這是健康個體的典型特徵，且食用藻粉前後腸道微生物組組成並無發生重大變化。【延伸閱讀】澳法合資推動高抗性澱粉小麥研發 　　研究人員認為，這樣的效果來自於藻類當中具有生物活性的特殊分子引起，或者是因食用藻類所引起的腸道細菌的基因表達發生潛在變化，後續則需進一步研究，以便解釋食用藻類對年齡，性別、體重和飲食差異的影響。相關研究發表於< Journal of Functional Foods>

美國農業部長珀杜（Sonny Perdue）於今（2020）年1月29日對解決美國與歐盟間長期存在的農業貿易問題表示樂觀。 　　珀杜部長在結束本次歐洲訪問行程後受訪表示，在未來數週內，美歐應有望內達成一項貿易協議，藉此解決由食品安全檢驗及動植物防疫檢疫措施（Sanitary and Phytosanitary Measures, SPS）與其他非關稅障礙造成的農業貿易障礙。 　　杜柏部長指出，在美歐的初始談判議題中不會涉及農產品關稅，僅針對SPS與其他非關稅障礙議題進行討論，以促使兩國貿易更加平等。他並表示，美國農業部（United States Department of Agriculture, USDA）已經向美國貿易代表萊特希澤（Robert Lighthizer）提供一份議題清單，其認為該清單涵蓋議題皆為歐盟能夠提供，並有助於平衡雙方貿易關係，主要包括歐盟對美國含荷爾蒙牛肉、基因轉殖食品以及經化學洗劑沖洗雞肉（chemically-washed chicken）等禁令問題。 　　歐盟先前拒絕接受美國經化學洗劑沖洗雞肉為本次美歐談判達成協議前必須解決的關鍵SPS問題之一。所謂美國經化學洗劑沖洗雞肉，係指經過化學藥劑的抗菌沖洗處理以去除有害病原體的雞肉。目前大多數接受美國經化學洗劑沖洗雞肉的國家，係基於科學研究驗證，經過該處理後的雞肉是安全的。然而，儘管美國不再使用氯來清潔雞肉，而是改用過氧乙酸，其為一種本質上可視為醋酸的洗劑，主要用於清除沙門氏菌和大腸桿菌，但歐盟仍拒絕接受美國經化學洗劑沖洗雞肉。 　　杜柏部長強調，倘若歐盟能接受美國經化學洗劑沖洗雞肉進口，作為回報，美國將願意滿足歐盟對梨、蘋果、綿羊和山羊肉等產品進入美國市場的期待。珀杜部長補充說，只要歐盟對此議題能做出正面回應，則美歐貿易協議應指日可待。 　　此外，在英國成功脫歐後，開放經化學洗劑沖洗雞肉進口亦會是美國與英國後續進行貿易談判的主要爭議問題之一。 農科院農業政策研究中心　陳逸潔、林厚和編譯 備註：原文資料來源為Washington Trade Daily（2020/01/29與2020/01/30）付費報導，故暫不提供連結，敬請見諒。

從人類的角度來看，需透過吸血維生且容易傳播疾病的因素，讓蚊子在世界許多地方臭名遠播。但鮮為人知的是，除了叮咬宿主外，花蜜也是它們重要的食物來源。 　　在先前的研究報導指出，黑斑蚊(Aedes)會專一性的對舌唇蘭(Platanthera obtusata)又稱純葉蘭進行授粉。 　　一群來自華盛頓大學、維吉尼亞理工大學和加州大學聖地亞哥分校的研究小組成員，透過用帆布袋蓋住蘭花(阻絕了蚊子透過視力分辨花朵的可能性)，證明了蘭花的氣味才是吸引蚊子授粉的主因，該團隊使用色層分析法(chromatography)和質譜儀(mass spectroscopy)鑑定了氣味中的化學物質，發現舌唇蘭的氣味相對於其他不吸引蚊子的蘭花，含有兩種特別多的化學物質，分別是壬醛(大量)和丁香醛。【延伸閱讀】令人無法抗拒的氣味分子誘使蝗蟲蜂擁而至 　　研究人員在分析同時也記錄了蚊子觸鬚中的電子活動，而這兩種化合物均刺激了舌唇蘭棲地蚊子的觸鬚，同時還刺激了其他種類的病媒蚊子。透過蚊子行為實驗說明，當這兩種化合物的混和比例與舌唇蘭中的比例相近時蚊子較容易被吸引。但若是去除了丁香醛，它們就會失去興趣，而丁香醛含量超過自然產生的量時，則蚊子會被這種氣味驅離。透過檢驗埃及斑蚊的腦部活動，也發現壬醛和丁香醛會刺激大腦的不同部位，甚至彼此競爭，而這兩種化合物的組成比例與作用機制，就是造成吸引和驅離情況的主因。 　　研究人員表示，丁香醛將會是一種具潛力的驅蚊劑，但仍需要在未來實驗中得到驗證。即便如此，這些發現也提供了如何透過蘭花香味的化學成分去開發新型驅蚊劑和誘捕器的方向。

據彭博新聞社報導，美國農業部長珀杜（Sonny Perdue）成為最新一位面對歐盟抱怨的美國官員，歐盟主要指出美國對全球貿易規則構成威脅，以及對歐盟農產品課徵報復性關稅等問題。 　　歐盟農業部長們於今（2020）年1月27日在布魯塞爾與珀杜部長舉行午餐工作會議，會中歐盟強調維持世界貿易組織（World Trade Organization, WTO）解決國際商業爭端功能之重要性，而目前該功能卻已受到美國總統川普（Donald Trump）政府的阻礙。 　　歐盟農業部長們也對美國因歐洲飛機製造大廠空中巴士（Airbus）接受非法補貼的爭端，而就歐盟葡萄酒和乳酪課徵報復性關稅以乙事表達不滿。 　　在午餐工作會議後的記者會上，歐盟農業執委沃伊切霍夫斯基（Janusz Wojciechowski）說：「農民不應因國際貿易衝突而受苦。」歐盟正尋求其與美國於2018年7月所達成為期一年貿易休戰（trade truce）之延續，以避免因針鋒相對的貿易報復所引發的加徵關稅問題，其係始於川普總統以國家安全為由，而對歐盟的鋼鐵和鋁加徵進口關稅。 　　儘管川普總統目前已暫緩對歐盟汽車與零組件加徵報復性關稅之威脅，但因美歐貿易政策上的基本分歧，雙方在最近幾個月中，不僅重起舊的爭端，甚至引發新的爭端。 　　歐盟農業部長們在記者會上表示，歐盟不同意以放寬歐盟食品安全標準來作為換取美歐貿易休戰要求之一。歐盟一向對食品採取「安全至上」的高標準，也因此歐盟對於仍有安全風險的含荷爾蒙牛肉及經化學洗劑沖洗雞肉（chemically-washed chicken）仍採取禁止措施，並對基因轉殖食品採取冗長且嚴謹的審核程序。 農科院農業政策研究中心　陳逸潔、林厚和編譯 備註：原文資料來源為Washington Trade Daily（2020/01/28）付費報導，故暫不提供連結，敬請見諒。

聯合國糧食及農業組織（FAO）在年初時曾警告，非洲之角的沙漠蝗蟲爆發可能會引發危機，因為成群的害蟲會在遷徙過程中殘害農作物。據統計，每年大約有1,800萬公頃的土地被蝗蟲和蚱蜢破壞，對農民生產力產生巨大影響。為了解決問題，英國林肯大學的研究團隊設計並建構了名為”MAESTRO”的應用程式，該應用程式可以透過智慧型手機的攝影鏡頭辨識蝗蟲和蚱蜢等害蟲，並記錄其GPS位置。【延伸閱讀】美國開發農業模型預測氣候變化對作物產量的影響 　　為建立新軟體，團隊蒐集了3500多張蝗蟲的圖像，以訓練程式背後的系統，同時還可以辨識各種地形和生長植物種類。目的是讓農民使用該應用程式來記錄蝗蟲的位置和數量，針對性的使用殺蟲劑，阻止蝗蟲群在其移動路徑中擴散和破壞農作物。 　　目前的監測技術只能依賴人工挖掘蟲卵進行實地調查，這些訊息僅有助於農民對蟲害做出中長期的決策，並可能延遲應對措施的實行。研究員表示下一步是開發雲端伺服器，並將應用程式數據上傳到伺服器上，以便可以即時辨識有害生物的位置。最終目標是幫助農民在蝗蟲飛上天遷徙之前查明並記錄在土地上的擴散情形，並預測昆蟲的數量和傳播路徑，迅速而準確地採取行動以保護農作物。 　　透過先進的電腦視覺技術(Computer Vision Technology)，開發人員期望該應用程式框架將來能夠被廣泛運用於其他領域，像是記錄關鍵的農作物病害，辨識植物病害的同時獲得防治專家的建議，或者用於國內和國際的生物調查，以數位的方式採集特定地區鳥類和野生動植物的數量和類型。