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趨勢快訊
新的溫室塗料有助於光照不足地區延長生長季
2024/12/21
英國因氣候及緯度使作物生長季節相對較短,大多蔬果皆仰賴歐洲進口,這些蔬果多種植於人工照明的溫室中,造成大量電力消耗。光合作用是植物藉由光將轉換成二氧化碳及水轉換為醣類的過程,並非所有波長的光都能被轉換,以紅光轉換效率最佳、綠光最低,而陽光為全光譜,因此部分波長並未被有效利用。   巴斯大學(University of Bath)和劍橋大學(University of Cambridge)研究團隊與商業合作夥伴 Lambda Agri 合作,開發了一種含有銪離子的聚氧鈦酸鹽(Eu3+-containing polyoxotitanates)溫室噴漆塗料,新塗料可吸收UV光並將80-90%轉換為紅光使光合作用效率增加,提高植物可利用的紅光比例,進而延長作物產期及提高產量,以羅勒為例,在處理後的溫室中產量增加了9%,相關文獻發表於Advanced Materials Technologies,目前該技術已申請專利,期望近期能商業化以供農民使用。   此外,研究人員表示,相較於美國使用銦作為塗料,新塗料的成本更低且可回收,藉由化學流動反應器(Chemical flow reactor)可快速量產。透過基礎分子科學,期望未來能應用在英國、北歐等生長條件不佳的地區,穩定沙拉用蔬菜及水果的供應並減少生產成本,達到穩定糧食供應,同時減少能源消耗的效益,有助於減緩全球暖化。【延伸閱讀】-解釋地球神秘的紅光
探討野草莓之遺傳因子,促進抗寒草莓育種
2024/12/20
過去,作物育種主要集中在提高生產力上,而犧牲了對環境的韌性,近年來因氣候變遷加劇之故,導致許多農作物生長面臨危機,而野生植物品種通常較馴化栽培之植物品種具有更強之韌性。因此,野生植物及其基因韌性因子對農業來說變得越來越重要。德國卡爾斯魯爾理工學院(Karlsruhe Institute of Technology)的研究團隊破解了野草莓(Fragaria vesca)對寒冷的反應,有助於培育出更具逆境韌性的草莓,並將研究結果發表於《植物實驗學期刊》(Journal of Experimental Botany)。   團隊參考了德國作物野生親緣物種基因庫,以進行野草莓抗寒基因之研究。研究人員辨識了抗寒及冷敏感的野草莓基因型,這對基因型在寒冷逆境之耐受性上存在差異,這使得他們能夠了解與抗寒性相關的生理學、生物化學、分子及代謝過程。某些寒冷調節基因在抗寒基因型中表現得更為明顯,這些基因促使蛋白質的產生,這些蛋白質作為植物細胞的自我防凍劑,保護細胞膜免受凍害。另一方面,也有一些差異是由寒冷逆境引起的,這一物理訊號轉化為化學訊號並傳遞到細胞核。目前研究已經確定在這個寒冷訊息級聯反應中重要的基因,這些基因確保了強韌的野草莓能成功對低溫逆境做出反應。   這項研究的發現對農業具有重要價值。未來,不需要基因工程就可以使用傳統的雜交育種迅速選擇合適的植物個體,培育出能具有更多抗凍蛋白的草莓。【延伸閱讀】-「基因編輯」屬於基改作物嗎?看各國法規如何影響基因編輯產品的未來
全台之先 台中農改場混合實境教剪葡萄駕農機
2024/12/19
台中區農改場今天表示,有農民花新台幣200多萬元買曳引機,助理工開第1天就壞掉,因此率全台之先推出3套混合實境MR教材,可精準學好修剪葡萄、維修中耕機與駕駛曳引機。 農業部台中區農改場召開「數位業師勁厲害-農業機械操作、保養及農務數位學習」記者會。 台中區農改場長楊宏瑛說,農村人口老化,不論需要增加人工或機械化,都需要進行人力培訓;有農民告知,花了200多萬元買了曳引機,助理工開1天就壞掉,所以台中區農改場與產學合作,運用混合實境的MR技術,開發出3套培訓教材。 楊宏瑛告訴中央社記者,不僅費時2年,且共約花費300萬元。 幕僚補充,因為其中仿照考駕照實境研發的農用曳引機駕駛教材,光是農機本身就要200多萬元,第2代農機降低成本也要170萬、180萬元,還有螢幕也要投資成本,另2套教材則各約30萬、40萬元,3套都是國內首創的農業MR教材。 楊宏瑛說,這3套教材對外開放業者技轉生產上市,可提供學校等機關、單位教學使用;計有3大優點,包含訓練環境安全,錯誤可重來;教學使用場域靈活有彈性,互動式學習可加深印象;重複演練也低耗油、不損傷作物。 農業部科技司副司長陳瑞榮表示,未來可結合農業部各區農改場共同研發,將程式模組化,配合產業需求更換程式,推出更多混合實境的教材。 楊宏瑛說,參與開發曳引機駕駛教材的業者,看好商機,自己申請技轉,可望量產上市。【延伸閱讀】-打造智慧新農業 花蓮培訓百人加速無人機應用
巧克力療法:可可黃烷醇對抗壓力和高脂飲食的保護作用
2024/12/18
壓力已成為現代人生活中的常態,許多人在面對壓力時傾向選擇高脂肪食物來緩解情緒,但這種飲食模式對心血管健康的負面影響卻不可忽視。英國伯明翰大學的一項研究發現,富含黃烷醇的可可飲品或許能成為有效減輕壓力和改善心血管健康的方法。黃烷醇是一種天然存在於可可、綠茶、莓果等植物性食材中的化合物。 研究招募一群健康的年輕人參與實驗,讓他們攝取一份高脂肪早餐,包括奶油牛角麵包、起司和全脂牛奶,搭配上一杯高黃烷醇或低黃烷醇的可可飲品,食用後受試者需完成一項心算測驗,模擬日常生活中的壓力情境。研究團隊透過記錄受試者的心血管活動、血管功能和前額葉皮質的氧氣供應,評估黃烷醇的潛在益處。        結果顯示,在高壓與高脂飲食下,飲用低黃烷醇可可飲品的受試者血管功能顯著降低,且這種不良影響可持續90分鐘。而飲用高黃烷醇可可的受試者,血管功能則呈現顯著改善,顯示出更強的恢復能力,證明黃烷醇能在壓力和高脂飲食的雙重挑戰下具保護血管功效。但黃烷醇對腦部氧氣供應和情緒改善的影響並不顯著。 在實際生活中,選擇未經過度加工的可可粉或其他富含黃烷醇的飲品和食物,例如綠茶、紅茶、莓果和蘋果,都可以幫助我們達到每日建議攝取量(400至600毫克)。這些簡單的生活習慣改變,可以幫助我們在壓力期間做出更健康的選擇,減少壓力和不良飲食對身體健康的負面影響。【延伸閱讀】-可可萃取物能促進飲食不良老年人的認知能力
未來餐桌上永續純素蛋白的新選擇
2024/12/17
石蓴(sea lettuce, 又稱海萵苣)是一種海藻,其蛋白質含量使其成為肉類和現有植物蛋白的潛在替代品,同時富含多種必需營養素,為人類提供健康且永續的飲食選擇。瑞典查爾摩斯科技大學(Chalmers University of Technology)研究人員在石蓴萃取蛋白質技術上取得重大突破,使其萃取效率提高三倍,未來將可運用於製作海藻漢堡或海洋蛋白質奶昔等創新食品。 石蓴生長在沿海平靜的水域,外觀類似生菜葉,生命力強韌,可在不需要灌溉、施肥或使用農藥的情況下自然生長。但由於其蛋白質結構複雜,使應用潛力未能充分發揮。此次技術突破採用一種創新的蛋白質萃取方式,透過打開細胞膜並調節pH值,從中萃取出脂溶性和水溶性蛋白質,不僅提高萃取效率,還能濃縮其中的omega-3脂肪酸和維生素B12。        相比於傳統的陸地蛋白質來源,石蓴在環境保護方面具有顯著優勢,其培育過程不需要土地和淡水資源,且可利用養殖魚業廢水來增加蛋白質含量,將原先浪費的營養重新納入食物鏈中。這項技術目前已在瑞典的海洋實驗室成功測試,展示其在環境永續和資源再利用上的潛力。 研究團隊未來致力於實現「零分子浪費」,除了萃取蛋白質外,還要充分利用石蓴的其他部分,開發食品、材料或醫療應用的可能性。這項研究為永續食品生產提供更多的選擇,也為全球蛋白質來源轉型帶來重要的解決方案。【延伸閱讀】-科學家運用海藻製作可食用的食品保鮮膜
高效自動移植機提升種植精準度與生產力
2024/12/16
荷蘭TTS公司自2017年成立以來,致力於開發適用於農業與林業的先進自動移植機。其移植機系列設計精良,可顯著提升幼苗移植效率與精準度,行距最小可達10公分,滿足多樣化栽種需求。TTS目前推出多種機型,採用高精度3D軟體進行設計,確保零件可靠性。這些機器以高適應性著稱,具備自動植物間距控制與可調節的深度設計,在各種種植條件下均能高效運行。相較於傳統設備,TTS機型移動部件更少,操作與維護更為簡便,操作員只需將苗盤放入機器托盤,即可由一人完成整個作業。機器的核心技術之一為專門設計的抓取頭,能精準地將幼苗從托盤移植到土壤中,且兼容多種苗盤和幼苗類型。機器採用內置壓縮空氣驅動,適用於全球多種種植環境。        TTS的單行緊密型移植機為其最具代表性的產品之一,寬度僅45公分,非常適合十字花科植物種植,該機型還具備沿植行施放肥料的功能,其800公升儲存罐透過觸控螢幕控制施肥量,最低可達每株1毫升,有效提升植物生長效率並減少浪費。三至五行機型則配備自動液壓行距調節功能,行距可在一分鐘內從45公分快速調整至80公分,特別適合多作物切換需求。農民只需按下按鈕,即可輕鬆在花椰菜與尖高麗菜等配置間切換。高密度多行移植機則是另一大亮點,每行每小時移植量可超過6000株,支持3至8行配置,適合平地與高床種植。由曳引機的動力分導(PTO)或液壓系統驅動,可配置GPS系統以進行精準種植。        TTS所有設備以高效、精準與易操作為核心設計理念,正在徹底改變農業作業方式,助力農民提升生產力並迎接現代農業的挑戰。【延伸閱讀】-塊苗蔬菜移植機
日本JA從農業經營管理系統Z-GIS到GAP生產管理
2024/12/09
近年來,良好農業規範(Good Agricultural Practices, GAP)高度備受矚目。日本農林水產省為確保食品安全、環境保護、勞動安全之永續發展,強化農業生產經營管理、效率以及農業從業人員經營意識的提升,加強第三方機關通過「GAP認證」的審查,協助農民擴增銷售通路的選擇,以及增進通路商向消費者說明農產品安全性來源之管道。 日本JA積極加入GAP的實施,以提升農業生產的效率和品質,同時為消費者提供了更安全、健康的食品選擇。然而,GAP認證從審查到取得的過程相當繁瑣,為解決此項問題,日本JA將Z-GIS系統導入於GAP管理。 一般Z-GIS是地理資訊的新形態農業智慧管理系統,結合線上地圖分析風險與農藥與肥料使用紀錄等功能,其所揭示的地理資訊與生產數據對於GAP提供審查的資料相當重要。但有關GAP風險評估與規範、條約管理等方面,一般Z-GIS系統則稍顯不足。        因此,日本JA在通過GAP一年後的例行性審查,採取新型的Z-GIS系統,成為日本全國利用Z-GIS系統應用於GAP的首例。這套系統除保有原有的功能性外,還利用顏色區分、輔助圖形、紀錄保存等功能,將作業程序與風險評估視覺化,並加以保存與顯示功能,提供第三者評估農事現場管理情況。此外,利用超連結功能,直接從Z-GIS存取資料,有系統性的管理大量的現場作業指南與帳務資料,並可因應審查員所需資料現場快速提供確認與審查,無須再透過紙本印刷,節省資源運用。        此外,Z-GIS系統應用於GAP管理還可協助個人與團體提出認證申請,並藉由系統雲端共享機制,提升JA管理效率。【延伸閱讀】-日本智慧農業之風-以自然為本的農業數位先端技術
開發新型抗菌物質,有效防治柑橘黃龍病
2024/12/08
美國佛羅里達州研究人員最近在一處有機農場取得重大突破,發現某些柑橘樹對黃龍病(HLB)具有天然耐受性,並能產生新型抗菌物質對抗此疾病,為解決困擾柑橘產業多年的重大難題帶來新希望。 黃龍病由亞洲柑桔黃龍病菌(Candidatus Liberibacter asiaticus)引起,透過柑橘木蝨(Asian citrus psyllid)傳播,目前尚無有效治療方法。自2005年於佛州首次發現該病以來,產量驟降92%以上。據美國農業部統計,該病造成2022年至2023年創下自1936年以來柑橘產量的最低紀錄。黃龍病的危害極其嚴重,會造成受感染的樹木果實減少,且呈現綠色,體積較小,形狀不規則,味道發苦,甚至可能提前落果。目前農民主要依靠殺蟲劑控制木蝨,並使用土黴素(Oxytetracycline)等抗生素治療,但這些方法不僅昂貴,還可能帶來健康和環境風險。        研究團隊針對已表現出輕微症狀,但仍能結果的受感染柑橘樹進行研究,藉由分析342種內生菌,發現其中五種內生菌能產生新型抗菌劑。研究結果顯示,細菌培養的萃取物中存在多種抗菌化合物,這些抗菌化合物即使在低濃度下也能有效殺死亞洲柑桔黃龍病菌的活細胞,意味著它們可能以不同方式攻擊病原菌,有助降低產生抗藥性的風險。研究團隊正與德州農工大學和佛羅里達大學合作,評估這些化合物在實驗室和溫室條件下的效果,特別是針對植物是否能透過葉子或根部吸收這些物質。為加速技術應用,研究團隊計劃未來與生物農藥公司合作開發產品。該研究重要性不僅限於柑橘產業,因為類似的傳染病已開始影響美國的馬鈴薯、番茄和胡蘿蔔等作物。        這一突破性發現為解決黃龍病提供了新的希望,也為發展更環保與永續的植物病害防治方法開闢了新途徑,既挽救佛羅里達州的柑橘產業,還可能為其他作物病害防治提供寶貴經驗。【延伸閱讀】-抗微生物肽化身柑橘黃龍病的新防治策略
採用適當耕作系統,可確保作物產量與減少溫室氣體排放
2024/12/07
新加坡國立大學(National University of Singapore, NUS)的研究團隊最近在人造肉領域取得重大突破,開發出一種以黑麥萃取物製成的蛋白質支架,可用於培養人造肉脂肪組織。細胞農業雖然目前被視為傳統肉類生產的替代永續方案,但在發展過程中面臨著重大技術挑戰,其中最關鍵的困難是缺乏符合可延展、成本效益與安全性要求的可食用功能性支架,研究團隊而後透過新研究發現跨越了此一困難。   研究發現黑麥中有一種理想的支架材料,研究人員採用普通方糖作為高滲透性模板,製備出具有約90%高孔隙率的海綿狀支架,這種支架不僅具有高水穩定性,其機械性能也非常適合培養脂肪組織。此製程完全符合食品級相關標準,具有經濟效益和永續性。在經過12天的培養後,研究團隊發現培養出的人造肉脂肪組織在外觀、質地、風味和脂肪酸組成等方面,都與傳統豬肉的皮下脂肪組織極為相似。該發現意義相當重大,因為脂肪組織是決定肉類風味、質地和營養價值的關鍵成分。   為了拓展為商業化規模生產,研究團隊正在開發以更大尺寸的方糖擴大製造規模,並開發含有高效食品級成分的培養基,更好地控制脂肪酸組成,提升人造肉的營養價值。這項技術的一個重要優勢在於其原料來源的循環利用特性,穀物醇溶蛋白可以從廢棄的大麥粒等廢棄穀物中回收,不僅降低了生產成本,也為發展循環經濟提供了新思路,透過採用的既簡單又環保的方法,有望未來可推動可食用支架的商業規模化生產。   該項技術正在申請專利,在人造肉研究歷程中成功突破了支架製造在成本、功能和可擴展性等方面的限制,為細胞農業發展開闢了新途徑。不僅為解決人造肉生產中的技術瓶頸提供了創新解決方案,也為促進永續農業發展與循環經濟作出有價值的貢獻。【延伸閱讀】-細胞培養人造海鮮肉品的潛力
利用黑麥萃取物培養成人造肉脂肪組織,展開細胞農業的創新製造方法
2024/12/06
新加坡國立大學(National University of Singapore, NUS)的研究團隊最近在人造肉領域取得重大突破,開發出一種以黑麥萃取物製成的蛋白質支架,可用於培養人造肉脂肪組織。細胞農業雖然目前被視為傳統肉類生產的替代永續方案,但在發展過程中面臨著重大技術挑戰,其中最關鍵的困難是缺乏符合可延展、成本效益與安全性要求的可食用功能性支架,研究團隊而後透過新研究發現跨越了此一困難。   研究發現黑麥中有一種理想的支架材料,研究人員採用普通方糖作為高滲透性模板,製備出具有約90%高孔隙率的海綿狀支架,這種支架不僅具有高水穩定性,其機械性能也非常適合培養脂肪組織。此製程完全符合食品級相關標準,具有經濟效益和永續性。在經過12天的培養後,研究團隊發現培養出的人造肉脂肪組織在外觀、質地、風味和脂肪酸組成等方面,都與傳統豬肉的皮下脂肪組織極為相似。該發現意義相當重大,因為脂肪組織是決定肉類風味、質地和營養價值的關鍵成分。   為了拓展為商業化規模生產,研究團隊正在開發以更大尺寸的方糖擴大製造規模,並開發含有高效食品級成分的培養基,更好地控制脂肪酸組成,提升人造肉的營養價值。這項技術的一個重要優勢在於其原料來源的循環利用特性,穀物醇溶蛋白可以從廢棄的大麥粒等廢棄穀物中回收,不僅降低了生產成本,也為發展循環經濟提供了新思路,透過採用的既簡單又環保的方法,有望未來可推動可食用支架的商業規模化生產。   該項技術正在申請專利,在人造肉研究歷程中成功突破了支架製造在成本、功能和可擴展性等方面的限制,為細胞農業發展開闢了新途徑。不僅為解決人造肉生產中的技術瓶頸提供了創新解決方案,也為促進永續農業發展與循環經濟作出有價值的貢獻。【延伸閱讀】-細胞培養人造海鮮肉品的潛力
抗病的甜玉米品種基因可能會降低有益真菌的殺蟲效果
2024/12/03
美國農業研究局(USDA-ARS)近期研究發現,某些甜玉米品種的真菌病害抗性可能影響有益真菌-白殭菌(Beauveria bassiana)的殺蟲效果,昆蟲學家和分子生物學家對甜玉米進行了深入研究,發現植物上防禦真菌的病害基因可能會降低白殭菌作為生物農藥對毛毛蟲害蟲的效力。        這項研究最初源於2022年田間玉米用作飼料進行的研究,當時研究人員發現抗鐮刀菌的玉米品系對白殭菌的害蟲控制效果不一,而這次對甜玉米的後續研究顯示,白殭菌能殺死12-58%的歐洲玉米螟和草地貪夜蛾毛毛蟲,效果取決於品種的抗病性和白殭菌菌株的選擇。根據研究顯示,甜玉米品種的基因組合對病蟲害控制相當重要,在某些品系中,抗鐮刀菌的高抗性與毛毛蟲的有效控制有關,在抗性較差的品系,控制效果則較差,後續研究還發現,白殭菌不同菌株對害蟲殺滅效果有所不同,強調進一步研究的必要性,找出既可抗病又具殺蟲活性的最佳品種。        對有機農業來說,這些發現尤為重要,因為有機農民需依循有機農法,無法使用合成農藥,控制病蟲害的選擇相當有限,找到能同時具備抗病性和殺蟲活性的甜玉米品種,將有助於提升有機農業的可持續性。研究人員後續還進行了基因表現研究,比較甜玉米雜交種中抗鐮刀菌和白殭菌效力的最佳組合。 這些結果將有助於未來育種的工作,可指導科學家培育出既能抵抗真菌病害又可有效利用白殭菌進行害蟲控制的甜玉米品種,以此提高農業生產效率,並減少環境影響。【延伸閱讀】-高蛋白質玉米也能抵抗雜草寄生,穩定糧食安全
強大的碳匯:南大洋吸收的二氧化碳比之前想像的多 25%
2024/12/01
南大洋在吸收人類活動排放的二氧化碳方面發揮重要的作用,這對於控制地球氣候至關重要。然而,這一過程的通量大小和變化存在很大的不確定性。目前,估算主要依賴船上的測量數據,包括研究船和航海無人機收集的海洋表面CO2數據(SOCAT)、部署在海洋中的剖面浮標數據,以及全球海洋生物地球化學模型。這些不同方法導致了估算結果的顯著差異。        英格蘭東安格利亞大學和普利茅斯海洋實驗室的最新研究利用渦流協方差技術,通過船舶前桅上的通量系統直接測量了南大洋的空氣-海洋CO2通量。這些數據涵蓋 2019 年和 2020 年南極夏季(11月至4月)約3300小時測量,集中在一個高度動態的鋒區。每小時進行一次測量,相較之下,浮標的測量頻率約為每 10 天一次。結果顯示,夏季南大洋可能是強大的CO2碳匯,研究發現南極洲周圍的海洋吸收的CO2比先前基於船上統計的數據多出25%。這些船上數據主要基於浮標數據和模型估計,可能大幅低估了實際的二氧化碳吸收。這些差異可通過上層海洋的溫度變化和有限的數據解析度來解釋,目前的模型和浮標數據未能捕捉到小型、強烈的CO2吸收事件。        未來擴大CO2通量觀測面臨的挑戰為冬季數據缺乏,因為船舶難以進入該地區困難。浮標可以部分解決此問題。研究指出,目前巡航數據僅涵蓋夏季南大洋的部分地區,持續高品質觀測對改善海氣CO2通量估計至關重要。這可能包括擴大測量範圍至更多船隻及部署浮標和風帆無人機,特別是在冬季。近期,通量系統已轉移到破冰船 RRS Sir David Attenborough上,並在威德爾海進行觀測,以便更好地監測氣候變化。近年來,因新冠疫情和資金減少,船上海洋表面CO2數據數量急遽下降,SOCAT年度資料從2017年到2021年減少了35%,南大洋減少了40%。研究人員強調,持續和擴大對表層海洋CO2測量及其 SOCAT 合成的資助至關重要,這將支持全球溫室氣體觀察監測倡議並為氣候政策提供重要資訊。【延伸閱讀】- 農業經營海洋藍碳應用前景與展望:台灣契機
控制母體small RNA可以提高雜交種子的存活率,有助於克服種間雜交困境
2024/11/30
育種家育成具抗逆境、高品質性狀的作物,需要透過物種間雜交將目標性狀轉移至目標物種,過程中經常會遇到生殖障礙,例如形成合子(zygote)後,無法發育成具活性的種子,此類生殖障礙主要由胚乳(endosperm)造成,胚乳類似於哺乳類胎盤,其功能為提供胚發育的養分。瑞典農業科學大學和林奈植物生物學中心、德國馬克斯普朗克分子植物生理學研究所(Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology)以及荷蘭瓦赫寧恩大學的最新研究指出,small RNA在其中扮演種要角色,期望能成為提升雜交成功率的契機。   研究人員發現十字花科(Brassicaceae)作物如芥菜、青花菜、油菜等雜交種子不稔性,是由於母體sirenRNAs(small interfering RNAs)減少與AGL基因 (AGAMOUS-like MADS-box transcription factor genes)過度表達,導致胚乳內基因調控異常,若能調控此類RNA表達,應能提升雜交種子存活力、克服種間雜交障礙。有趣的是,果蠅也發現類似現象,若兩親的遺傳背景差異太大,母體的small RNA對於雜交成功與否扮演關鍵性的角色。然而,研究人員表示,small RNAs如何在母體中生成、如何轉移至胚乳仍需要更多的研究。   這項研究為加強物種間目標性狀 的轉移提供了一個具潛力的方法,藉由了解雜交種子失敗背後的分子機制,育種者有機會開發出更具環境耐受性的作物、提高作物產量並維持生物多樣性。【延伸閱讀】- 改善植物分子育種的新工具-Khufu
蜜蜂如何協助加拿大更全面的監測環境汙染
2024/11/29
加拿大有 13,000 多名養蜂人,近100萬個蜂箱分佈在各個地區,當蜜蜂覓食時,會從附近的花朵中收集花蜜、花粉和水,藉此追溯花朵生長地土壤和水中微量化學物質的含量,同時,飛行過程會吸附上空氣及環境中的灰塵及微小顆粒,包括來自人類活動(如燃燒化石燃料或工業污染)的金屬微粒,並帶回巢穴中。蜂箱中的蜂蜜是蜜蜂在約3公里區域內收集的所有東西的混合物,藉由了解、分析蜂蜜的成分,能使我們更瞭解環境汙染物的即時資訊。        加拿大達爾豪斯大學(Dalhousie University)和英國曼徹斯特大學(University of Manchester)研究團隊,將英國曼徹斯特地區分為城市、工業、住宅和農業分區等,在同個季節內收集各地的蜂蜜樣品並測量金屬濃度含量,結果顯示,該地區平均砷和鎘濃度高於全球平均、鎘和鉛濃度也高於世界衛生組織和聯合國糧食及農業組織指標,這些超標的金屬濃度,反映了該地重工業歷史,也揭示了當前人類活動的污染模式。此外,以此做為基準值,有助於未來監測環境中金屬濃度的長期趨勢和變化。        加拿大目前的污染監測和報告成本高昂,且著重在空氣污染監測,工業設施排放的汙染物,則由該產業自行發表相關數據報告,但報告因低報污染物或缺乏與污染毒性相關的資訊受到詬病。研究顯示,蜂蜜可能正是有成本效益的監測工具。目前溫哥華的研究人員已開始著手研究,測量市中心周圍蜂蜜中的鉛和鎘等金屬含量,結果顯示遠低於鉛等重金屬的全球平均。儘管結果顯示蜂蜜可安全食用,仍然發現附近工業或人口稠密地區樣品中的金屬含量較高。        加拿大有近 300 個空氣污染監測點,但有近 100 萬個蜂箱提供更大的全國覆蓋範圍,是尚未開發的重要資源,對於衡量加拿大有害金屬和其他污染物的長期趨勢至關重要。【延伸閱讀】-土壤與植物用奈米砷光感知器
中小企業 ESG 永續轉型最大拼圖/優織隆減碳 鳳梨葉造衣
2024/11/28
「Walmart、Costco這些大企業都要它的供應鏈『綠化』。」優織隆執行副總謝煥麒說,「老實講,早期我們是應客戶需求,被迫往永續方向走;但在執行過程中,我們就在想,既然都要改變,何不真心思考怎麼做?」 受訪當下,謝煥麒穿著優織隆製作的T恤,上頭印著一個由右到左呈藍、紅漸層的條紋圖樣,「這是台灣1850年到2023年的氣溫變化。」顏色愈紅、氣溫愈高,而左邊接近2023年的區域紅得發黑,高溫問題一目了然。 把永續穿在身上   圖案構想引自英國雷丁大學(University of Reading)的「#ShowYourStripes」網站,網站供CC4.0開源使用。謝煥麒說,T恤目前不對外販賣,將只給台灣循環經濟的倡議者穿著,以呼應「循環台灣基金會」和環保署在COP26倡議、用循環經濟減緩氣候危機的「CC4CC(Accelerating Circular Collaboration For Climate Crisis)」理念。   衣服還有另一個巧思:含有10%的鳳梨葉纖維。「把永續穿在身上。」謝煥麒自豪地說,這正是優織隆和上下游夥伴近年開始應用的永續材料。   謝煥麒認為,永續轉型不能只是被動地被人推著走,優織隆2021年成立永續品牌「EVOPURE+」,應用回收牡蠣殼、回收寶特瓶或廢棄尼龍絲等再製纖維,他也持續地思考如何找出更有「台灣特色」的在地紡織原料。   因緣際會之下,謝煥麒透過合作廠商「弘揚織品」,發現位於高雄的「綠冠有機農場」早在2018年就和「同正興業」投入開發鳳梨葉纖維,只是產量和設計量能還不穩定,尚未受到外界關注。幾家廠商決定組成「鳳梨葉纖維產銷合作聯盟」,而優織隆主要負責鳳梨紗織品衣物的設計和行銷。   原來,在甜美多汁的鳳梨果肉下方,長著數十片長度約80公分的鳳梨葉。每生產一公噸鳳梨,平均會產生1.45公噸的鳳梨葉。這些葉子過去被當成廢棄物焚燒處理,如今可抽取纖維供紡織用;與棉花、亞麻等紡織經濟作物相比,鳳梨葉纖維是鳳梨作物的副產物,不會額外增加碳排。優織隆今年2月也完成ISO14067碳足跡查證、一公斤鳳梨葉碳足跡為0.784公斤二氧化碳當量(CO2e),約為亞麻的十分之一、棉花的四分之一。 堅持用本土材料   台灣鳳梨葉還有「獨門優勢」:農產品產銷履歷,可迅速確認葉子來源。為了避免永續材質魚目混珠,品牌客戶都會再三確認源頭,「溯源很重要!」謝煥麒說。   雖然持續研發鳳梨葉纖維織品,優織隆目前95%營收仍來自「代工」老本行。客戶考量成本是必然,但謝煥麒不希望「成本」占據工作全部,開發永續材料成為實踐理念的新動力。   要擴大應用規模,取纖比例及纖維細緻度是關鍵。每100公克鳳梨葉僅可取出1公克纖維;衣服添加鳳梨葉纖維比例逐年提升,但目前約為20%。   謝煥麒把挑戰視為機會。例如:俗稱金鑽鳳梨的「台農17號」在台種植面積最廣,也是優織隆向農會收購鳳梨葉纖維的主要來源。「台灣農業技術一直發展,現在改良到台農23號,果肉更甜、纖維更細。」謝煥麒說,這有利未來紡織應用,「要循環,就得從不同產業找生路」。 征戰紡織設計展   優織隆還積極帶著鳳梨葉纖維征戰國內外設計獎和紡織展,今年4月在有「設計界奧斯卡獎」之稱的德國IF設計獎中獲獎。謝煥麒說,包括戶外運動品牌Patagonia在內的國際廠商,都陸續來洽詢鳳梨葉纖維應用,優織隆正著手準備纖維強度、布料張力、環保認證等資料,以供品牌方參考。   外國鳳梨種植者也注意到優織隆。印度、菲律賓、越南、肯亞等七國業者陸續把自家纖維寄給優織隆參考。謝煥麒說,目前只打算使用台灣鳳梨葉,但他把外國纖維送往財團法人紡織產業綜合研究所檢驗,希望了解台灣與他國差異,也為纖維特性和收購規範建立標準。   致力推廣循環經濟的「循環台灣基金會」設有線上資料庫搜集國內循環案例,優織隆也名列其中。循環台灣基金會執行長陳惠琳說,循環紡織兩大原料為回收料和生質料,優織隆善用農業廢棄物,是很好的生質料來源。   陳惠琳提到,台灣一直是紡織品出口大國,更占有全球七成回收塑膠纖維市場,若台灣投入綠色設計、確立再生料應用規範等等,就有機會成為新標準的制定者。   「未來不只拚Made in Taiwan(台灣製造),還可以是Circular in Taiwan(台灣循環),或台灣公司在國外投入循環事業、打出名號的Circular by Taiwan(台灣循環)。」陳惠琳說。【延伸閱讀】- 什麽 !鳳梨葉也可以?日本沖繩鳳梨葉纖維的循環再利用
美國農業研究局發布2個抗冠銹病燕麥品系,提供品種開發
2024/11/27
冠銹病(Puccinia coronata f. sp. avenae, Crown rust) 為一真菌性病害,對於燕麥產業具嚴重影響,易感染下位葉形成橘色病斑,使得光合作用效率下降及阻礙醣類運輸,若未適當的用藥、管理會導致減產50%。目前市面上流通的抗冠銹病的商業品種大多僅有1-2個幼苗抗性(seedling resistance)的抗病基因,加上此病菌遺傳變異度大且演化迅速,容易產生不同生理小種,使得一個品種往往僅有3-5年的商品壽命,其抗病性即開始減弱。   美國農業研究局(Agricultural Research Service , ARS)與學界合作,經歷25年種原篩選、基因圖譜定位、找出3個抗病位點,進行雜交使抗病基因堆疊(gene stacking),最終經田間病害試驗,篩選出2個具成株抗性(Adult plant resistance)的抗冠銹病品系CDL-11、CDL-167,此種抗性意指植株對病害具耐受性而非完全抗性,植物仍會受病原菌感染但不嚴重影響其生長、產量,同時可使病原菌變異速度較緩慢。若將成株抗性品系與既有的幼苗抗性品系雜交,可使植株獲得更完善的抗性系統。   研究人員表示,除此2品系,同時提供3個分子標誌以利篩選抗病性,期待能夠技轉、提供育種者開發抗病性更佳的燕麥品種。相關論文發表於Journal of Plant Registration。【延伸閱讀】-科學家開發快速的基因篩選平台以增強農作物的抗病能力
利用基因編輯技術提升馬鈴薯抗逆性,以減少農藥使用並穩定供應
2024/11/26
由於氣候變遷的複合效應,加劇病蟲害的流行,全球糧食系統面臨越來越大的壓力,加之對永續農業實踐的追求,如何增強其對生物及非生物逆境的耐受性以維持穩定的供應尤為重要。馬鈴薯為全球第三大糧食作物,容易受到各種病蟲害如疫病、病毒病、線蟲的問題,其中抗晚疫病育種為目前重要的目標,但尚未找到有效的抗性基因。   瑞典農業科學大學的研究人員在農業生物技術方面取得了重大突破,藉由CRISPR/Cas9基因編輯技術,針對馬鈴薯DMR6感病基因進行修飾,使其對於病害及環境逆境有更強的防禦能力,相關文獻發表於《園藝研究》期刊上。   研究顯示,編輯後的馬鈴薯Stdmr6-1變異株,對於晚疫病、瘡痂病(common scab)及早疫病(early blight)的抗性顯著提升,且產量及品質不受到影響。此外,編輯後的植株對乾旱和鹽度等非生物逆境的耐受性也有所提高,對於環境廣泛的適應性對永續農業至關重要。   此項技術應用不僅限於馬鈴薯,亦為增強各作物的適應能力、抗病育種提供了新途徑,同時有望大量減少農業對殺菌劑的依賴,以達到永續農業的目的。【延伸閱讀】- 建立氣候適應農業糧食系統:CRISP工具幫助專案調適氣候變遷
改變衛星影像:精準農業創新融合方法
2024/11/25
遠端遙控在監測農業方面發揮著至關重要的作用,但目前的衛星感測器經常在空間分辨率和時間分辨率之間無法兼顧。高空間解析度影像雖然詳細,但經常受到雲干擾等限制,降低了在變化快速的環境中發揮實用性。反之,具有更好即時解析度的影像缺乏精確分析所需的空間細節。   研究團隊採用深度學習與傳統回歸結合,利用超解析生成對抗網絡(SRGAN)與偏最小二乘回歸(PLSR)模型進行融合,將Gaofen-1和Sentinel-2的數據進行有效整合,在多個農業地點進行廣泛測試,以評估StarFusion相較於現有技術的性能。   研究發現StarFusion成功融合高解析度和中解析度影像,保持了空間細節,在雲層覆蓋較多的地區仍能生成高品質影像,並能夠有效處理空間異質性和有限的雲影像可用性問題。   此項研究發表在2024年7月《Remote Sensing》,此項研究貢獻在於StarFusion方法提供高解析度影像,有助於詳細的作物監測、產量預測及災害評估,在氣候條件惡劣的地區,能夠克服雲層干擾問題,隨著技術的進步,未來StarFusion將在提升農業生產力和永續性方面發揮關鍵作用。【延伸閱讀】- 運用深度機器學習分析韓國飼料作物生產數據及氣候影響性研究

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