植物寄主與病原菌於自然界中演化許久，彼此消長而達到動態平衡。若植物中的R基因蛋白能辨識病原的Avr基因，就可以引發植物的免疫反應，達到抵抗病原的效果，且此植物稱為抗病株。然而病菌的Avr基因也會經過變異與演化，使得植物原有之R基因無法辨識，病菌就能順利感染植株，形成植物病害。 　　造成小麥莖銹病(wheat stem rust)的病原菌為Puccinia graminis f. sp. tritici (Pgt)，其中的Ug99菌株遍部非洲與中東地區，對小麥田的破壞性極高，而與Ug99相關度不一的毒性株也引起小麥高密度種植地區的重視；最近更在歐洲發現新的毒性株，將有傳播到美洲地區的可能性。 　　澳洲悉尼大學(University of Sydney)，英國聯邦科學與工業研究組織（Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation；CSIRO），美國明尼蘇達大學(University of Minnesota)和美國農業部(United States Department of Agriculture；USDA)的研究人員為了瞭解小麥與銹病菌毒力的演化關係，探討了AvrSr50基因與Sr50基因的關聯。 　　Sr50對包含Ug99的所有小麥銹病菌株皆有抗性，為找出相應的AvrSr50基因與變異特性，研究人員收集了不同來源菌株的序列數據，確定了病原AvrSr50基因組中容易發生變異的區域，進而表現出對Sr50的抗性。此研究成果顯示了植物的免疫系統如何直接辨識特定的真菌蛋白質，並抵禦病原，相關技術也可以應用於預防與了解其他重要的植物病害的基因演化。【延伸閱讀】啟動RNA訊號防治害蟲 　　相關論文於Science發表，明尼蘇達大學植物病理學兼職教授Peter Dodds表示，到2050年時，發展中國家的小麥需求量預計將增長60％，光是經濟上就有巨大影響，若能妥善運用相關知識將有助於解決糧食安全方面的問題。

希臘優格源自於地中海地區，因蛋白質含量高、碳水化合物與鈉含量較低，故廣受消費者喜愛，而在其製造過程中所產生的水分及酸性乳清混合物之生物需氧量BOD與化學需氧量COD均高，需運至遠距離的大型廢水處理場，也導致大量的碳足跡產生。這些廢乳清內含物主要為乳糖、果糖和乳酸，傳統上除了丟棄或部分作為畜牧飼料添加劑外，會先大量蒐集並集中於發酵槽後進行微生物厭氧發酵，同時收集甲烷，但其甲烷生成效率通常不彰，因此在美國康乃爾大學(Cornell University)與德國圖賓根大學(University of Tübingen )研究人員共同合作下，開始研究如何適當利用這些廢乳清副產物，使其更能符合永續化理念，同時增加產業之附加價值。 　　在該項新的技術研發當中，研究人員將兩個開放式的微生物反應發酵槽串聯在一起，在第一個發酵槽中會先使用50°C與pH5.0的環境進行發酵酸化，將乳糖與果糖轉換成乳酸作為中間產物，轉換完畢後其中間產物再流到第二個發酵槽，並於30°C環境中持續轉換成碳鏈較長的中鏈羧酸(medium-chain carboxylic acids；MCCAs)，其中不須額外提供電子受體與昂貴的酵母萃取物於生物反應器系統中。而最終的發酵產物己酸（正己酸）和辛酸（正辛酸）可直接作為綠色抗菌劑或畜禽飼料添加物，若進一步加工則可使其轉換為生物燃料或其他化工產品之原料，成功使用微生物發酵技術轉換廢乳清為不同新用途之原料，同時降低環境汙染與提升資源利用性。【延伸閱讀】木質素加工再利用於燃料電池生產 　　目前已完成各項反應條件之確立，接下來將會持續進行雙發酵槽系統之優化，瞭解參與的微生物群性質，使其在符合經濟規模的方式下，擴大其生產能力以達到量產模式，以評估此方法的商業應用性，同時將調查該技術是否能運用於轉化其他廢棄物，減少食品製造產業的碳足跡排放與提高其他副產物的利用價值。

人體對某些食物會產生不良反應，包含搔癢、腹瀉、水腫等輕重不一的自體免疫症狀，因此需嚴格避免接觸過敏原。然而考量現今社會採買食物與在外用餐狀況，欲完全避免問題食物非常困難。故哈佛醫學院與麻省總醫院合作，開發了鑰匙圈大小的簡易檢測器iEAT (integrated exogeneous antigen testing)，由袖珍型檢測器、電極片和一次性試劑盒等三個部分構成。其中檢測器可連接個人智慧型手機，可於現場檢測食物中的過敏原並上傳數據到雲端。 　　首先在試管中溶解一小塊食物，讓磁珠與過敏原結合，之後放一滴混合物在小電極片上並插入檢測器，10分鐘內iEAT可連通至用戶的智慧型手機，顯示過敏原是否存在與其濃度。此外，配合手機應用程式，用戶能夠編輯與儲存在不同的餐廳及包裝食物中檢測到的各種過敏原資訊；隨著程式中累積的資料量增加，會逐漸形成獨一無二的個人記錄，透過與他人的資訊分享，將可逐步篩選出較不引發過敏的餐廳或食物。【延伸閱讀】盈利預測系統可能可以協助降低印度農民因負債而導致自殺的狀況 　　該系統具有高靈敏度，可檢測出比美國聯邦標準低200倍的麩質濃度。除了協助消費者掌控個人的食品安全，該設備也可用於檢測標籤標示不清的食品，有助於醫生、食品行業和監管機構等加強食安管理。後續還能依需求調整設備以偵測其他過敏原或物質，幫助大腸桿菌或沙門氏菌等汙染物來源追蹤。 　　相關研究發表於2017年8月的ACS Nano

近年來因國際原油供需不穩定和價格持續上漲等因素影響，科學家積極研究使用糖質與澱粉類作物生產生質酒精(也可稱做生物乙醇)以作為汽油的替代燃料。而甜高粱由於栽種容易、生長期短、耐旱且含糖量高，可作為糖類與釀酒來源，故研究人員也認為其具有轉化成乙醇，做為生質燃料使用的潛力。 　　另根據美國農業部的數據顯示，高粱為世界第五大穀類作物，也是美國第三大穀類作物，且2014年時美國是世界上最大的高粱生產國家。高粱每年可於佛羅里達州栽種兩次，而無須大量的肥料和水，具有發展生質燃料的潛力，故佛羅里達大學食品與農業學研究所University of Florida, Institute of Food and Agricultural Sciences (UF/IFAS) 使用三種不同品種的甜高粱進行生質酒精的生產測試。【延伸閱讀】天然細菌將纖維素直接轉化為丁醇 　　高粱收成後會先送到位於佩里的工廠處理，其中莖部汁液富含糖分，可由酵母菌(Saccharomyces cerevisiae) 和大腸桿菌(Escherichia coli)直接發酵成乙醇；而殘渣則可另外加工做成糖類發酵的原料，經過酵素預處理及糖化後由大腸桿菌發酵得到乙醇。合併兩者計算，每英畝甜高粱能生產1,000加侖乙醇。

葡萄容易受到真菌感染造成嚴重病害，目前每年花費數百萬美元成本於化學藥劑或其他方式以控制病害。然而使用化學藥劑會造成土地及環境汙染，且長期使用化學藥劑造成許多真菌性病原已產生抗藥性。故目前轉而尋找較為環保的替代方式，以增進食品安全與減低環境負擔。 　　相較於一般栽種之葡萄，野生葡萄表面富含更多天然酵母菌，酵母是真菌的一種，可用於葡萄酒或其他酒類之發酵，也可與有害微生物產生競爭效應，或抑制有害微生物生長。然而到目前為止，研究人員還是無法找到與使用化學藥劑一樣有效的酵母。 　　義大利米蘭大學調查了一些野生酵母菌株限制病原真菌於果實生長的能力，在這項研究中，研究人員從喬治亞州、意大利、羅馬尼亞和西班牙的野生葡萄，以及意大利的葡萄園種植的葡萄中分離和鑑定酵母菌，並測試從野生或養殖葡萄皮中分離出來的酵母是否能夠抑制Botrytis cinerea、Aspergillus carbonarius與Penicillium expansum等三種常見的病原性真菌。研究人員發現許多酵母菌分泌的酵素可以分解病原真菌細胞壁，或是分泌如乙酸或硫化氫等可殺死病原真菌的揮發性物質。此外，抑制效果最好的20個菌株中有18個來自野生葡萄，表示野生環境中具有相當高的微生物利用之潛力。【延伸閱讀】開發具抑制斑衣蠟蟬潛力的兩種真菌防治方法 　　相關研究發表於Frontiers in Microbiology雜誌，未來將會使用這些酵母菌株進行田間試驗，若效果良好將期望可作為葡萄園抗真菌病害的選擇之一。

核酸增幅可應用之範圍廣泛，早期從生物體中分離核酸需使用專門設備，經由專業人員與多種液體處理後才可用於分子診斷或是基因型分類等需求，這種複雜性限制了實驗室以外的核酸萃取技術。澳洲的昆士蘭大學已開發出一種快速萃取生物體中核酸的試紙技術，可用於偏遠地區或實驗室以外的環境，加速解決開發中國家與已開發國家的農業、健康與環境問題。        團隊使用特殊的纖維素濾紙(cellulose-based filter paper)作為結合核酸的基底，經過短暫洗滌後能去除汙染物並保有足量的核酸作為擴增之用，且過程只需要30秒，優於傳統的試劑萃取法。目前可成功應用於植物葉片、血液和唾液中的核酸萃取，期待未來還可以結合恆溫擴增技術(isothermal amplification)與核酸可視化技術組成便攜型設備，於樣本取得時即時偵測受感染的動植物與病原性細菌與病毒，減少環境風險，並降低成本、設備限制和技術門檻，使分子診斷技術普及化。

豆渣是來自豆漿和豆腐製造時的加工副產品，含有高比例(占乾重40-60%)的不溶性膳食纖維、難消化蛋白質、胰蛋白酶抑製劑和植酸，這些成分導致豆渣不易被人體利用且容易腐敗，發出惡臭。目前新加坡每年產出一萬噸豆渣，若是可以將此加工副產物再利用便可減少食物資源的浪費。   　　為了改善豆渣的缺點，新加坡國立大學(National University of Singapore)理學院的食品科學與技術研究組開發了使用微生物轉化豆渣的方法，以提升其對於人體的營養價值。使用纖維素酶(cellulase)與半纖維素酶(hemicellulase)先分解豆渣中的碳水化合物，可增加單醣(monosaccharides)、反式肉桂酸(trans-cinnamic acid)與苷元性異黃酮(aglycone isoflavones)，再利用Yarrowia lipolytica酵母進行發酵，發酵後的產物具有較強的抗氧化能力，且總胺基酸(total amino acid)與阿魏酸(ferulic acid)的含量提高。【延伸閱讀】從動物源性食品中萃取抗生素殘留的新方法   　　由於豆渣本屬於加工廢棄物，取得成本較低，故生產成本主要可轉嫁於運輸以及生物轉換的費用；此外豆渣含有的豐富水分可促進微生物生長與發酵過程，發酵後的豆渣降低了不溶性纖維的含量，除了有助於消化，也可作為替代肉類或其他烘培食品的來源。

類金屬砷（As）屬於環境中穩定的有毒物，雖然無法完全被移除，但可以轉換為毒性較少/無毒的形式。其中砷在植物中的毒性取絕於濃度以及植物吸收的形式，因此由微生物進行砷的生物轉化對於植物吸收極為重要。本研究中主要探討木黴菌Trichoderma調節鷹嘴豆植物中砷毒性的作用，於溫室實驗中將鷹嘴豆植株種在砷酸鹽超標的土壤中，並使用對砷敏感度不同的兩種木黴菌株(M-35對As耐受性高, PPLF-28對As敏感)進行處理。實驗結果顯示，在兩種處理中砷濃度是相同的，但是有機砷與無機砷的含量卻有差異性。在耐受性高的木黴菌處理組中，無機砷iAs與有機砷As比率的轉變與植物生長和營養含量相關。通過分析根際微生物群落和莖解剖研究，耐受性高木黴菌處理組可明顯改善砷的環境壓力。【延伸閱讀】研究顯示殺菌劑可有效對抗西瓜蔓割病 　　與對照組和砷敏感性高木黴菌處理組相比，耐受高性木黴菌處理組中的非生物性壓力感應基因（MIPS、PGIP、CGG）的表現量下降，也表示耐受高性菌株具有增強植物對抗高砷環境的能力。故耐受性高的木黴菌具有幫助植物改善汙染環境的使用潛力。

澳洲阿德萊德大學(University of Adelaide)與CSIRO 農業和食品部研究合作發現，若土壤環境鹽分含量過高會導致葡萄產量下降，損害植株健康，並使得葡萄含鈉量過高導致釀酒口感不佳，故含鈉量高之葡萄不適合葡萄酒釀造生產，且會降低葡萄園經營者的獲益。而長期以來葡萄酒相關行業因為鹽分造成的損失每年花費超過10億美元，故該研究團隊藉由探討不同植株內鹽分含量差異的原因可有助於選出較適合釀酒的葡萄，以減少經濟損失。 　　低濃度鹽份葡萄可增進葡萄酒的風味，通過比較不同葡萄植株的基因表現量，其鎖定了根部表現鈉排除之特定基因，此基因可限制了鈉離子(Na+)傳送到葡萄果實及葉子，傳統上美國與歐洲均有其使用之釀酒葡萄之砧木，此一發現將可用來開發新的品種選育之遺傳選拔與基因標記，於苗期時就可以篩選較適用的葡萄基因型，減少田間選擇的時間與成本，並藉由澳洲的釀酒葡萄育種選拔計畫，將不同葡萄株中的有益特性進行結合，以作為澳洲當地發展之葡萄酒行業所用之釀酒葡萄，支持當地的釀酒行業發展與推廣。【延伸閱讀】專家們表示：新興植物育種技術將能解決未來糧食安全問題

脈衝電場（PEF）技術可以延長食品的保存期，同時保持其新鮮味道和營養價值，提供了酸性果汁除了巴氏消毒法外的替代方案。目前已進行過電場強度對腐敗和致病微生物的影響，以及於貨架儲存期腐敗微生物影響的大量研究，但缺乏電場強度對保存期間仍存活微生物群的失活和生長的影響研究。因此在本研究中評估了PEF處理所施加之電場對新鮮水果冰沙中存在的天然酵母和黴菌種群的生長的影響。 　　首先控制入口與出口條件一致(預熱溫度41℃，最高溫58℃）在連續流動的PEF系統（130L / h）中處理蘋果、草莓、香蕉三種冰沙，以確保不同條件下的能量保持不變。另外採用13.5、17.0、20.0與24.0 kV / cm等四種電場強度處理與不經處理的冰沙進行酵母菌和黴菌的生長比較。通過塗盤與肉眼觀察，分別觀察在4℃和7℃下的酵母菌和黴菌的生長，並使用Zwietering生長模型進行分析。【延伸閱讀】奈米技術應用於新型樹木病害之快速檢測開發 　　結果發現電場強度會影響酵母菌失活的程度，電場越強酵母菌失活情形越嚴重，但黴菌生長則不受電場強度影響。而未用PEF處理過的樣本在4℃和7℃存放8天後會變質，而以PEF處理過後的樣本則會因酵母部分失活而提供黴菌額外生長的機會，造成4℃存放18天和7℃存放14天後樣本變質。

普魯蘭多糖(pullulan)是玉米澱粉製成的天然高分子多醣，無臭無味且無致敏性，具有良好接著性與潤滑性，可延長水果的保存期。而海藻糖(trehalose)則為自然界的動植物和微生物中廣泛存在的一種雙糖，甜度較低，具有加工穩定性，可防止食品氧化，目前已用於多種食品當中。 　　加拿大的麥馬士達大學(McMaster University)發展出新型食品包裝方式，以包有嗜菌體病毒的糖作為食品的外塗層，藉此保護食品免於細菌汙染，未來可用於食品包裝或食品加工等產業。該技術將嗜菌體病毒(bacteriophages)放入普魯蘭多糖(pullulan)與海藻糖(trehalose)中風乾，再測試嗜菌體的抗菌效果。實驗結果顯示，嗜菌體存在於普魯蘭多糖或海藻糖內一至兩週就失去了抗菌作用；但嗜菌體包裹於兩種醣類的混合物中三個月後，仍能有效感染李斯特菌(Listeria monocytogenes)。【延伸閱讀】研究發現常見的紙貼紙或許能取代傳統採樣拭子成為監測有害微生物的材料 　　由於嗜菌體可殺死造成食品腐壞的細菌，卻不影響水果與蔬菜食品中之氣味、外觀、味道及安全性。故麥克馬斯特大學的化學工程系教授卡洛斯·菲利普（Carlos Filipe）認為此種以乾燥形式保存噬菌體活性的方法具有很大的潛在用途，可簡單且有效的延長食品的保存期限。

西班牙一研究團隊以最新技術在霉病擴散前即可探測其黴菌來源，使其衍變為問題前可優先進行處理，成功將葡萄園之農藥用量減少50%，而此歷經三年之研究計畫是由Neiker Tecnalia巴斯克農業研究與發展研究所主導，並協同Azti Tecnalia水產研究中心海洋研究部、巴斯克大學，以及加泰羅尼亞理工大學共同研發，並專注於里奧哈拉梅沙地區葡萄園兩種常見之流行霉病進行研究，同時針對不同農業氣候帶地區與不同葡萄品種上測試各種農藥用量減少後之效果。 　　除了運用最新處理技術分析常見農藥外，藉由巴斯克大學負責分析果實與收成物，以評估土壤、水和葡萄品種（葡萄、未發酵葡萄汁和葡萄酒）中植物檢疫的持效性；水產研究中心海洋研究部藉由斑馬魚對上述農藥產品進行人體毒性和生物可及性分析；巴斯克農業研究與發展研究所則投入開發新裝置，使得疾病在其症狀變得肉眼可見之前就可提前檢測出來，幫助使用者能快速簡易地決定首次治療時程，以降低致病微生物的感染壓力；而加泰羅尼亞理工大學則為葡萄種植業者和相關技術人員舉辦植物檢疫產品機械的校準培訓課程，協助操作人員能將這些機器保持在最佳狀況，降低農藥過量被釋放到環境之中，同時確保農藥正確劑量之施用以減少最終產品中的農藥殘留。【延伸閱讀】科學家新合成了一種新型殺真菌農藥 　　此研究成果已正式發表在西班牙阿克魯之研討會上，研究證實該團隊之技術可將霜霉病之治療次數減少50%(農藥施用量)，而白粉病部分雖然較不明顯，但其與過往慣行施用方式相較亦能降低農藥施用量之25%，同時該研究計畫之目標亦符合歐盟所提出之「農藥永續利用指令」提出，期望透過減少農藥對人類健康和自然環境造成的風險，提升有害生物綜合管理技術與增加農藥永續利用性，並鼓勵農民採用其他替代方案或技術以推廣環境友善耕作。

長久以來，建造城市中的道路與高樓會犧牲鄉村的可耕地面積，對區域性傳統農業產生不良影響。然而，世界上有一半以上的人口聚集在城市附近，對於都市人口而言，周邊的傳統農業已無法維持基本生存所需，需要透過更遠的距離取得食物，也付出較多的運輸和儲藏成本。 　　近年來環保與健康意識興起，在空間、土地有限的情況下，高科技、大規模管理的水耕栽培都市農業是未來趨勢之一；使用更小的土地面積，配合室內微氣候與光照控制以創造單位面積更高的產量，可提供周邊城市更新鮮的農產品。美國Planty公司宣布，將會在西雅圖南方設立一個大規模的水耕式垂直式農場，以垂直種植的形式搭配LED光照與室內氣候控制設施，再加上多個紅外線相機與感應器收集數據，隨時分析與控制最適合作物生長的環境，同時能夠減少轉基因作物、除草劑和農藥的使用；比起傳統農業的生產更具效率，且能供給更多新鮮而健康的食物給周邊城市。【延伸閱讀】環控農業或許能解決區域性糧食短缺的問題 　　對現今環境而言，這類對土地傷害較小，並更具永續性的農業發展是必要的，如何能更加經濟且友善環境的生產糧食則仍需靠更多努力與技術。水耕農業是一種都市農業的新方向，能夠結合高產量與減少農藥和長途運輸對環境的影響。

一、研究成果內容        由於青椒催育栽培的燃料費相當龐大，期望能開發低成本的暖氣房技術，另外由於茄子催育等所開發的根株加溫技術，雖是低成本的暖氣房技術，但設置需要很多的體力，因而期望開發簡單的設置方法。1. 設置體力少、可降低燃料費的青椒根株加溫的簡單設置方法(1)設置枝導管、提起用繩子、灌水滴管(2)塑膠物包覆(3)掘洞種植(4)梱綁塑膠物(5)加溫時提起扎束繩，讓塑膠物呈三角狀帳篷2. 產量同等且減少燃料費        透過引進根株加溫，可以讓暖氣房溫度下降2℃、燃油使用量約減少20％、燃料費約減少40萬日圓/10公畝、產量同等。3. 大幅減少以往根株加溫的設置勞力        毎10公畝的設置時間約減少40％、以往設置法62小時、簡單設置法37小時二、未來規劃與展望1. 可期待商品產量維持不變，而減少燃料費、提高所得。2. 由於低成本且能簡單設置，可於燃料油高漲等緊急情況時快速對應。研發機關：鹿兒島縣農業開發綜合中心本文摘錄自日本農林水產省-2017年農業最新技術與品種報告一書

明確規劃階段性農業政策農業用地與森林能脫去大氣中的碳，可扮演長期性減緩氣候變遷的重要角色。雖然良好的農業生產與森林土地利用皆能有效減緩氣候變遷的影響，但同時也是溫室氣體排放的大宗；然而，控制農業也可能會干擾糧食生產，故開發中國家農業在延緩氣候變遷的政策施行上，具有一定困難性。隨著巴黎協議步步推進，未來可能將要求所有部門達成凈零排放的程度，包含農業。縱使有部分國家已經開始，但目前農業部門在減緩碳排放的行動似乎仍缺乏決心；儘管歐盟同屬於大宗溫室氣體排放者，聯盟層級的農業相關部門至今仍未提出長遠的減碳議程或是溫室氣體的減量方針，許多會員國、農民和土地所有組織仍沉默以對，需要有良善規劃以確保農部門落實減少溫室氣體排放量。公部門介入與引導碳排放控管其餘國家對農業部門的注意力多著重於目的明確，以及達成與否會對國家造成重大影響的領域；意即具策略性的使用CAP能更增進各國達成巴黎協議的目標。另外，利用分析不同氣候區與土壤類型整理成的中央資料庫，可進增進整體農業系統的價值，使決策者在短時間內找出利益最大化的政策執行。巴黎協議的附隨文本要求在2018年進一步對話，因此歐盟在2018年之前需考慮至2050年排放目標的計劃，及時為下一屆多年度財政綱要進行談判，並及時讓農業納入2020年後期CAP的重點和後續談判。為了確保農業與土地利用能逐步達成排放的目標，有必要引導相關產業至未來幾年階段性的碳排放控管。CAP中可策略性添加公部門介入與財務手段，以強化消費者與私領域跟進改善碳排放量的相關措施。具體措施也必須伴隨著強而有力的監管基準和獎勵措施等其他工具以減少浪費或影響消費模式。越早行動越足以降低實施成本，也有較多時間考量最高效益的方式；否則，持續拖延下去會導致必須減量的時間越來越少，減量的幅度也會加大，造成實行困難。制定正確的氣候政策，以鼓勵公私領域的長期行為也至關重要，會員國需採取一致的行動方針才能確保效益最大化。因此，在歐盟或會員國層級發展某種形式的農業目標，能有助於鼓勵農業部門在現在就開始為長期的減少排放之重大貢獻作規劃。