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趨勢快訊
利用現代科技建置水稻產量預測模型,幫助決策者制定適當的判斷
2025/01/20
美國北卡羅萊納州立大學(North Carolina State University)最近開發出一項研究,將衛星影像與機器學習技術相互結合,建立更快速且準確的水稻產量預測模型,這個模型可以幫助決策者更好評估水稻種植方式和選擇地點,對全球超過一半以稻米為主要營養來源的人口具有相當重要的意義。 研究團隊在孟加拉進行研究,選擇該地點具有重要意義,該國90%人口每日都食用稻米,農業生產主要以稻米種植為主,產值約占國民生產總值的六分之一。同時,它是世界第三大稻米生產國,也是全球第六名最容易受到氣候變遷影響的國家。傳統的農作物監測技術在現代已無法跟上極端氣候變遷的速度,需要消耗大量人力進行實地考察與農民訪談等工作,且由於採樣限制,難以準確反應全國產量情形。研究人員利用時間序列衛星影像技術,定期收集相同位置的衛星影像,測量植被的生長情形、土壤含水量和健康狀況。研究團隊將衛星數據與實地數據結合,訓練了一個機器學習模型,可更精確估算2002年至2021年期間的水稻產量。據估計該模型準確率可達90-92%,誤差範圍約2%,它能夠即時提供各地區作物生長狀況資訊,幫助決策者在儲藏設施、運輸工具等建設投資方面做出更明智的決定。研究團隊認為該項研究成果,可以為該國提供更準確產量預測,未來甚至可擴展應用到不同模型的作物和其他地理環境中,有助於支援農業政策的制定。   這項研究是多方合作成果,除了北卡羅萊納州立大學外,還包括美國農業部、國際玉米與小麥改良中心(CIMMYT)與孟加拉的水稻研究所等學研機構參與。研究團隊希望這種方法能夠在其他區域複製應用,無論是在美國、印度還是非洲國家,都能透過這項成果為當地的農業發展提供重要的決策支持。展現了如何運用現代科技改善傳統農業生產管理方式,為全球糧食安全提供新的解決方案。 【延伸閱讀】-改變衛星影像:精準農業創新融合方法
機器視覺技術革新農業除草方式,大幅降低除草劑使用量
2025/01/08
美國阿肯色大學(University of Arkansas)近期發布一項有關減少除草劑使用的相關研究-利用機器視覺技術進行精準除草,藉由這項發明可顯著減少除草劑的使用量,最高可超過六成。 為了驗證這項實驗研究結果,研究團隊在阿肯色州和密西西比州進行兩年的田間實驗,比較定向噴霧和傳統施藥方式在大豆田間的應用效果。根據研究顯示,採用定向噴霧技術後,約可減少28.4%至62.4%的除草劑使用量。這項技術優勢不僅可減少除草劑使用量,更為農民在降低農業生產成本、提高利潤、提升大豆健康及維持農田生態系統平衡上帶來龐大的效益,有助於農業種植的永續發展。 在全球迫切重視永續發展的時代,這項研究成果為農業生產提供一個更精準與環保的選擇,有利於當前的農業生產管理,且在該技術進一步推廣和應用後,農民可採用更智慧化的除草方式,推動農業生產朝向更環保、更具經濟效益的方向邁進,為農業生產與環境保護創造雙贏局面。 【延伸閱讀】-使用除草劑嘉磷塞會降低土壤中的生物多樣性
建置自動化3D電腦模型,提供農場主人客觀了解牛隻行為的途徑
2024/12/30
乳牛是現代畜牧業重要生產來源,其健康狀況常直接影響乳製品產量與品質,通常乳牛每天需休息10小時或更長時間,因此需要乾燥、清潔且舒適的地方以供乳牛躺下、休息,所以農場工作人員時常會以肉眼觀察乳牛於牛舍內的休息情形是否有異常情形,作為動物福利管理。瑞典農業科學大學(Swedish University of Agricultural Sciences)發布一套最新智慧自動監測乳牛變換姿勢的系統。研究團隊運用七台24小時不間斷紀錄的攝影機觀察一群荷蘭牛與瑞典紅牛,結合先進的3D姿勢計算軟體,建立卷積神經網絡,將收集到的數據與影片中的靜態圖像進行比對,由此精確計算出乳牛在牛舍內的3D活動地圖。整體結果與人類觀察情形相比,在識別乳牛從臥姿到站立上,靈敏度超過88%,表示結果相當可信,準確度高且誤差小,可提供觀察乳牛行為的客觀標準數據,避免因人類主觀觀察耗時且有過大的誤差,且降低人力成本,提高整體管理效率。   這項新系統技術可提供24小時不間斷的監測,並且證明3D計算技術在提供乳牛行為數據上可提供可靠的潛力,為農場主人與研究人員提供更多現代管理應用科技,可做出即時且可靠的決策參考,完善牧場管理與動物福利措施。【延伸閱讀】-鼓勵農民採用智慧農業新技術的三大建議
AI協助繪製超出預期精準度的加州植物地圖
2024/12/24
氣候變遷及人類的開發使植被的棲地不停變化,人們卻無法及時了解,然而,隨著遙測技術的進步,提供解析度更高、更新更頻繁的全球地面資訊,再結合公民科學家收集的數據,科學家們能夠監測即時的地景變化,確定哪些區域植被豐富、哪些需要特別保育。iNaturalist是加州大學伯克利分校(University of California, Berkeley)開發的一個應用程式,讓人們能夠隨時隨地上傳動植物照,利用這些數據與高解析度遙測衛星或飛機影像進行相關性分析,藉由AI深度學習開發了新的模型Deepbiosphere,可用於預測整個加州2221個植物物種分佈及變化如砍伐森林或森林大火後植被狀況,相關技術也被應用於檢測巴西的植物生物多樣性模式。   利用iNaturalist數據對進行Deepbiosphere測試,此模型在識別物種的準確率達 89%,遠優於先前其他模型的27%;此外,以詳細植物地圖對模型進行測試,Deepbiosphere成功預測北加州紅杉國家公園中紅杉的位置,準確率達到81.4%,並準確捕捉2013 年優勝美地國家公園Rim Fire火災造成的嚴重程度。研究人員表示,隨著氣候變遷,植物生長區域正在往較涼爽的地區移動,未來是否演化以適應環境變遷,需要更多的觀測。 此研究強調結合公共觀測、公民科學的數據與深度學習相關技術的重要性,期待能夠建立監測即時全球生物多樣性變化的自動化系統,相關文獻發表於Proceedings of the National Academy of Sciences期刊上。【延伸閱讀】-使用深度學習檢測豬隻行為預估養殖方案
卷積神經網路檢測農作物病蟲害
2024/12/15
傳統的農作物病蟲害監測系統依賴管理員的觀察與分析,經常發生錯誤的判斷,現有的具許多參數和計算量的目標檢測方法不適合部署在性能較差的設備上。 中國安徽工業大學研究團隊使用多種數據增強技術來擴充訓練數據,以提高模型的泛化能力,對YOLOv3進行結構改良,包括引入輕量級Bottleneck結構和坐標注意力機制,以減少模型參數並提升運算效率,採用K-Means++算法生成先驗框,進一步提高檢測精度,使用改良後的YOLOLite-CSG模型進行訓練,並進行多種對比實驗以評估性能。        研究發現所提出的方法在多個指標上均超過了現有主流物體檢測方法,如mAP(平均精度)達到82.9%,顯示出良好的檢測性能,透過與其他主要物體檢測算法(如YOLOv3、YOLOv5等)的比較,該方法在準確性和運算效率方面均表現優異。 此項研究發表在2022年7月《MDPI》期刊,此項研究貢獻在於新的輕量級作物害蟲檢測方法,為農業害蟲監控提供了一個有效解決方案,研究中引入的坐標注意力機制和輕量級Bottleneck結構設計,不僅提升了模型性能,也為未來相關研究提供了新方向,該方法可應用於資源有限的設備中,具有廣泛的實際應用潛力,有助於推動智慧農業技術的發展。【延伸閱讀】-運用人工智慧完成高效蟲害及土壤肥沃檢測 推薦精準農藥與肥料施用建議
人工智慧驅動航空業綠色轉型:永續航空燃料的創新與應用
2024/12/14
航空業每年產生約2.5%的二氧化碳排放及4%的全球暖化影響,為實現2050年淨零碳排目標,永續航空燃料(SAF)成為業界矚目的解方。SAF主要由玉米、甘蔗等油料或糖料作物,及農業廢棄物、廢棄食用油與動物脂肪製成。但截至2023年,航空燃料中僅有0.2%來自SAF,主要原因在於生產成本高昂與原料供應不足。隨著歐盟等地永續法規日趨嚴格,SAF的需求與價格預計將持續上升。 人工智慧(AI)在解決SAF面臨的成本與供應挑戰中展現巨大潛力。透過計算生物學,AI可以分析作物基因組、生長過程與環境需求,進而優化原料作物品種,使其能更好地適應邊緣地區與極端氣候,同時提升作物產量、轉化效率並減少碳足跡。        目前最具規模化潛力的SAF生產技術為氫化酯和脂肪酸(HEFA)。該技術透過對原料進行氫化處理以去除氧氣,將直鏈烷烴分子裂解並異構化為航空燃料鏈長的分子。引入AI後,這一技術流程有望被進一步優化,實現提高效率、降低成本的生產,有助於推動SAF的規模化應用。 AI也能挖掘尚未充分利用的SAF原料,如廚餘與垃圾。以有機垃圾生產SAF的減排效果約為焚燒垃圾的五倍。AI驅動的垃圾分類技術能快速分離可用與不可用原料,大幅提升廢棄物的轉化率,讓更多資源回收再利用。不僅降低環境負擔,也為SAF提供更廣泛的原料來源。        在航空業的永續發展中,AI技術扮演關鍵角色。它不僅降低SAF的生產成本,還拓展原料來源,並優化技術流程。隨著更多航空公司採用SAF,AI技術將成為航空業邁向永續的助力,同時有效減輕對環境的影響。【延伸閱讀】-【減量】植物來源的永續航空燃油可減少碳排放達68%
深度學習和無人機影像促進精準農業確保糧食安全
2024/12/13
隨著全球人口預計到2030年將達到90億,對食物的需求顯著增加。目前,自然災害和氣候變遷是糧食安全的主要威脅,需要及時、準確的作物分類以維持充足的糧食生產。儘管農作物分類和機器學習取得了進步,但挑戰仍然存在,例如對專家知識的依賴和資訊遺失等。   納米比亞科技大學研究團隊使用了AlexNet和傳統CNN模型來評估作物分類的效率。兩種模型均經過超參數訓練,包括30至60個訓練週期、學習率0.0001和批量大小32。AlexNet模型的深度為8層,訓練準確率達到99.25%,驗證準確率為71.81%(在50個訓練週期時),顯示出其優越的性能。   研究發現AlexNet模型在處理複雜數據集和維持高準確率方面表現優於傳統CNN模型,傳統CNN模型在60個訓練週期時的最高訓練準確率為62.83%,驗證準確率為46.98%。雖然兩種模型隨著訓練週期的增加而改善,但AlexNet在準確性上始終優於傳統CNN,特別是在面對複雜數據時。   此項研究發表在2024年5月《Technology in Agronomy》期刊,此項研究貢獻在於將深度學習技術與無人機數據整合的潛力,為精準農業提供了一種有效的作物分類解決方案。未來研究將集中於擴展AlexNet的能力、改良數據預處理,以進一步提高作物分類的準確性,保障全球未來食安。【延伸閱讀】-無人機在戶外農田和溫室之精準農業研究
南投米倉大躍進 草屯契作水稻導入智慧科技顧田水
2024/12/12
南投草屯稻作面積全縣最大,有「南投米倉」之稱,今年更在縣府協助下,導入微型氣象站、田間監測器等智慧農業基礎建設,並透過大數據及雲端等幫助農業升級,將加強推廣導入田間,讓水稻農業升級智能化,友善環境也提高農民收益。草屯鎮農會指出,草屯全鎮稻作面積全縣最大,是南投縣米倉,也是最早導入農民契作栽培管理,更配合農糧署成立稻米產銷契作集團產區,種植台粳9號、台農77號等我國特色米,今年更透過縣府發展智慧農業計畫,引進智能基礎建設。       該農會理事長林昆熠說,鎮內集團產區每期契作面積約165公頃,契作農戶逾54戶,目前已設置田間感測器及微型氣象站34處,收集環境氣溫及田間水位、土壤溫度等數據,傳輸進入資料雲,透過管理系統,提供契作農民精準作業指導。冠軍米農李啟元說,比起大範圍的氣象預報,微型氣象站更能精準預測田間氣候,用藥施肥不做白工;還有無人機能預警及早防治稻葉熱、褐飛蝨等病蟲害,還能幫忙噴灑農藥,3小時能噴5、6甲地,精準用藥降低農藥量,省錢更省工。       草屯鎮農會今也在其超市大埕舉辦「南投農業稻升級、草屯領航創新局」啟動者會及台灣稻米達人冠軍賽頒獎活動,林昆熠表示,隨智慧農業科技導入,水稻種植邁入智能化,能鏈結產銷履歷系統,友善田間環境,也節省人力,將加強推廣。縣府農業處長蘇瑞祥則說,今年協助草屯農會在契作區導入運用智慧農業基礎建設,同時透過大數據及雲端等來幫助農產業升級,實現智慧農業4.0時代,進入科技農業、稻升級的創新營運模式,盼提高農民收益及對外行銷草屯優質稻米。【延伸閱讀】-大數據農業科技的綜合分析應用-以大豆栽培為例
智慧農場系統可提高用水效率和高價值作物生產
2024/12/11
面對不斷升級的氣候變遷和環境污染,農業部門面臨越來越大的壓力,需要尋找永續的解決方案。智慧農業將資訊和通訊技術(ICT)融入農業,超越了時間和空間的限制已成為遠端或自動改善作物生長環境有效方法,特別是室內水耕系統的發展受到挑戰,由於成本高昂且無法與傳統種植作物的定價競爭。       研究團隊設計了一個包含空氣結構、營養混合器、水循環系統和排水管理器的整體系統,用於準確調配營養液,以滿足植物生長需求,採用雙流噴嘴和超聲波噴霧技術,以最小化水分損失,確保多餘水分能有效排出,防止根部積水。 研究發現新型營養混合器能夠提高營養液的利用率,噴霧系統在節水方面表現優異,與傳統土壤栽培相比,所需水量顯著降低,該系統能夠有效支持高價值作物(如生菜)的生長,並提高其產量和品質。       此項研究發表在2024年6月《MDPI》期刊,此項研究貢獻在於為智慧農業領域提供了新的解決方案,特別是在水資源管理和高效作物生產方面,提供了一種創新的農業系統設計,適用於多種環境條件,為未來永續農業技術的發展奠定了基礎,特別是在城市農業和室內栽培領域。【延伸閱讀】-利用物聯網技術開發智慧室內水耕和氣耕溫室系統
新輻射傳輸建模框架增強植物表型深度學習
2024/12/10
整合遠端和近端感測方法,促進植物系統的高通量監測,可以提供對植物功能的全面觀測,但將這些數據串聯可操作的植物性狀仍然存在挑戰。目前的方法不足以應對所需的勞動密集型數據標註和多模態數據對齊。該研究旨在通過開發一個新的3D輻射傳輸建模框架來解決這些挑戰。       中國南京農業大學研究團隊研究團隊使用Helios 3D植物建模軟體開發了一個輻射傳輸建模框架,用於模擬具有完全解析參考標籤的RGB、多光譜/高光譜、熱成像和深度相機影像。他們使用各種SKILL得分來評估模型在模擬物體吸收的輻射和反射輻射通量方面的精確度。此外還進行了相機校準,以恢復失真並校準顏色。       研究發現不同測試(brfpp_uc_sgl、brfpp_co_sgl、brfop和fabs)的SKILL得分分別為98.00、92.65、97.52和99.98,使用該模型生成的合成影像,包括RGB、近紅外和熱成像,與真實影像具有高度視覺相似性,證實了該模型生成高品質標註植物影像的能力。       此項研究發表在2024年5月《Plant Phenomics》期刊,此項研究貢獻在於Helios 3D軟體的輻射傳輸建模框架,用於模擬包括RGB、多光譜、熱成像和深度影像在內的植物影像,並提供詳細的註釋。該框架減少了手動數據收集的需求,並透過提供高效的植物性狀和生理狀態分析,提高了深度學習模型在植物表型分析中的性能。未來的發展將增強模型的靈活性和複雜性,推動高通量表型分析和農業研究的發展。【延伸閱讀】-利用雷射光和 3D 列印改良作物
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
教育部助開拓智慧農業 這所學校導入自動化蛋雞養殖
2024/12/05
教育部國教署積極推動「前瞻基礎建設數位建設-高級中等學校新興科技教育遠距示範服務計畫」,以台東專科學校為例,結合農業和AioT智慧物聯網,運用智慧感測器、環境監控系統、智慧集蛋設備,導入全自動化蛋雞養殖技術。教育部表示,台東專科學校推動全自動化蛋雞養殖技術,可透過數據分析管理雞隻健康、疾病防治與產量優化,可以顯著提升養殖效率及改善飼養環境,為農業科技化提供示範模式。      另外,教育部也指出,國立虎尾農工則運用計畫經費建置智慧溫室與生物環控教室,並融入VR/AR技術及田間機器人進行智慧農業教學,並與斗六高中、嘉義女中及揚子高中合作開發感測技術、AI應用及綠能發電課程,鼓勵學生實際動手操作。此外,該校透過材料包寄送及線上教學,與金門高中及日本湖北高校進行遠距課程交流,共同推廣智慧農業技術。        教育部說,為促進師生對智慧農業興趣,新興科技推廣中心也舉辦「全國高級中等學校新興科技智慧農業創意應用競賽」及「Tech農!全國高中職科技農業提案競賽」,活動分為提案組與實作組,鼓勵學生運用 IoT、大數據、機器人及 AI 等科技,思考解決農業面臨的氣候變遷與人口老化等問題。        教育部表示,希望透過新興科技推廣中心及一系列計畫,鼓勵學生將科技融入生活,尤其在農業領域進行實務應用。智慧農業的學習與實踐,也是推動台灣農業數位轉型的關鍵,將持續協助學校發展新興科技跨領域課程。【延伸閱讀】-【農業 × AI】日本智慧農業應用技術精選範例
商業興觀點/智慧農業拓展海外市場
2024/10/31
越南農漁產品出口在當地經濟中扮演至關重要的角色。根據越南農業部(MARD)的數據,2024年第一季度,該國農漁產品出口金額達到了131.2億美元。為滿足日韓、歐美等市場對高規格產品的需求,越南農業部發布了「2030~2050年農業和農村發展的科技和創意創新策略」行動計畫。   該計畫旨在推動農業轉型智慧化,鼓勵國營電信及IT科技企業利用物聯網(IoT)、人工智能(AI)、大數據和區塊鏈等技術,推動越南農業智慧化發展。隨著政策的推動,業者也看好當地市場,並以「農業現代化與永續農業」兩大類為主轉型智慧化。   由於越南擁有廣大的農田,無人機應用前景非常廣闊。無人機可以取代人工進行精準的農藥噴灑,並能收集農地數據來優化農場管理,如:自動監測作物病蟲害和優化施肥流程。精準農業依賴於IoT平台和各類感測器來收集和分析環境數據,並針對不同作物提供全方位的解決方案。   IoT技術的引入能提高生產效率,同時減少對環境的負面影響,保護生態系統。越南對永續農業解決方案的需求主要集中在滿足國際ESG標準,以便出口到要求ESG證書的市場。   此外,為了達到歐美和日韓等國對於農產品的GAP或有機要求,當地蔬果園需要確保土壤乾淨、安全,並使用符合有機標準的種植原料和肥料。   越南主要養殖泰國蝦、巴沙魚等,這些產品在國際市場上具有很高的需求。然而,當地許多養殖場仍依賴傳統的人工測量方法,無法進行精準的水質管理;水質監測系統面臨設備因汙染,導致測量不準確等問題;鹹水和半鹹水環境,增加了維護難度和成本。惟透過精準的水質監測和自動化管理系統能幫助養殖場提高效率,減少資源浪費和環境汙染。   因此,隨著國際市場對高質量水產品的需求增加與高經濟回報率,養殖場願意投入成本,以提高養殖效率,滿足出口需求。   由於越南農地分布與台灣類似,且我國業者在IoT、AI和大數據分析方面具備技術優勢,且硬體設備具有高品質和穩定性,可以提供針對越南農業需求的客製化解決方案,並配合當地智慧農業系統商,提供完善的技術支持和維修服務。   此外,考慮到當地農民和養殖場對IoT技術的了解仍有限,台灣業者可通過合作夥伴、農業合作社和政府單位推廣智慧農業技術,並在當地建立「驗證場域」(POC)示範點,展示技術的應用效果,讓當地農民了解新技術的益處,促進技術的廣泛應用。【延伸閱讀】- 日本IIJ與千葉縣智慧農業稻作IoT與無線技術的先期驗證
著眼智慧農業 霧農與德國拜耳集團合作設「智慧農業台灣辦公室」
2024/10/10
台中市霧峰區農會有感於傳統農業面臨資源浪費、效率不彰以及氣候變遷等挑戰,難以應對現代社會對環保與食品安全的高標準。總幹事黃景建上午說,如何在有限資源下高效生產,同時保護環境,成為各國農業政策的重要課題。為此,區農會將與擁有全球智慧農業領先技術的德國拜耳集團合作,打造一個集科技、效率與可持續發展於一身的現代農業模式。【延伸閱讀】- 台灣農業老化、小農化 中研院農業政策建議書提8大解方   黃景建說,區農會為此,日前已邀請拜耳集團亞太區副總裁何嘯剛蒞會,就如何運用先進技術來進行精準的農業管理,有一番討論,近日也將在農會大樓四樓設立「智慧農業台灣辦公室」成為智慧農業技術的示範與推廣基地。   霧峰區農會計畫引入尖端科技,將科技與農業生產密切結合。新系統將能即時監控作物的生長狀況,並根據氣候、土壤和水分數據進行調整,達到精準施肥與灌溉。不僅能顯著提高農產品的產量與品質,還能有效減少農藥與水資源的使用,進一步降低生態負擔。   另也將大規模引入物聯網(IoT)、大數據分析以及自動化設備,幫助當地農戶實現更高效、更精確的農業管理。把農田中的各類感應器和設備聯網,收集土壤、氣溫、濕度等關鍵數據,並將數據傳送至中央系統進行分析。結合大數據分析工具,可以根據不同作物的需求,提供最佳的施肥與灌溉方案,減少資源的浪費,提升農產品的質量與競爭力。   黃景建說,霧峰區農會透過跨國的合作與創新的議題與思維,讓台灣農業發展站上國際舞台,也展示出台灣在智慧農業領域的巨大潛力。隨著更多的創新技術與資源投入,台灣農業在全球市場中的競爭力將持續提升,並實現與環境和諧共存的可持續發展目標。【延伸閱讀】- 農業智慧化之後的挑戰-數據分析
投資我們的土地,應對沙漠化和氣候變化
2024/10/08
健康肥沃的土地對於提供營養、支持生態系統、延續農業生計至關重要。然而,缺乏永續性的農業發展模式、都市化推進迅速,以及日益嚴重的乾旱,全球土地退化問題愈發嚴峻,尤其是在佔全球土地面積40%以上的旱地,沙漠化和生物多樣性喪失的風險不斷增加。   為應對這一挑戰,聯合國糧食及農業組織(FAO)與全球環境基金(GEF)合作,推廣永續農業解決方案,致力於減緩和扭轉土地退化,同時增強氣候韌性。這一行動也是為了支持聯合國生態系統恢復十年倡議(United Nations Decade on Ecosystem Restoration),該倡議旨在防止、減緩和扭轉全球生態系統的退化。生態系統的恢復不僅能增強生物多樣性,還能帶來經濟效益,如提昇土壤肥力、增加資源產量,並減少溫室氣體排放。【延伸閱讀】- 恢復生態系統 聯合國推十年保育計畫   從2021年到20230年,聯合國生態系統恢復十年將透過推動全球復原工作,目標是恢復3.5億公頃退化的土地和水生生態系統,並創造9兆美元的生物系統服務價值。這一行動鼓勵各方參與,強調健康生態系統對實現永續發展目標和應對氣候變遷的重要性。   以下三個計畫反映了FAO與GEF對土地保護與恢復的投資。 1.恢復肯亞的旱地牧場   肯亞邁亞納特(Maiyanat)部落依賴牲畜維生,但氣候變遷使雨季難以預測,洪水常導致土壤流失,土地逐漸不適合放牧。為此由GEF出資,FAO、國際自然保護聯盟和聯合國環境規劃署共同實施,旨在動員基層社區採用簡單有效的方法,恢復當地植被,防止沙漠化。人們在已退化的山丘上挖掘半圓形的蓄水池收集雨水,防止土壤侵蝕並恢復昔日景觀。這些方法將改良超過15.2萬公頃的土地,使其更具氣候韌性。 2.蒙古國推廣再生農業   蒙古國東部草原佔地2700萬公頃,但其中57%已退化。當地農民在GEF出資,以及FAO與世界自然基金會的支持下,透過再生農業恢復草原生態,間作多種作物,改善土壤健康,逐漸恢復40年來退化的土地,總計恢復超過29.22萬公頃的天然草地和灌木叢,減少溫室氣體排放量達到880萬噸。【延伸閱讀】- 自然的力量!日本產學研投入再生農業之動向 3.摩爾多瓦共和國進行宣傳倡議活動   摩爾多瓦共和國因乾旱和洪水導致土地退化,影響農業生產。FAO在該地實施GEF的計畫,透過導入氣候智慧型農業和永續森林及土地管理,使當地青年、農民和牧民掌握了保護和恢復土壤的知識,為後代留下一片健康的土地。
日本2024年「糧食・農業・農村基本法」修正與最新白皮書概要
2024/09/01
最新「糧食・農業・農村白皮書」之概要   今年度「糧食・農業・農村白皮書」之內容,針對《糧食・農業・農村基本法》的修法特以專題方式說明。舊制基本法自1999年通過以來,歷經近25年,基於國際間面臨烏俄戰爭所帶來糧食供應問題,以及進出口貿易競爭等情勢變化,首次進行調整與修改,新修正的基本法將因應接下來未來新的20年,作為農業政策推動之新方向。 第1章 確保糧食安全   因應糧食自給率、糧食供給情況、食品產品資訊和提供合理價格的各項措施,以及加深消費者與食農之間連結、確保食品安全性等。 第2章 提倡環境永續經營的綠色糧食系統   推動綠色糧食戰略、強化環境與農業永續經營、永續食品產業之轉型。 第3章 農業的永續發展   農業產量動向、主要農產品生產動向、從農者的培育與人力應用、智慧財產保護與應用。 第4章 農村振興   農村人口動向、促進地方移居和交流、山坡丘陵地的農業振興、推動鳥獸危害防制。 第5章 災害的修復、復興、防治、國土韌性提升等   七大政策議題 1.推動農業結構改革與地方計畫制定,以因應糧食安全之現況   (1) 擴大國內小麥、大豆等作物生產機制,促進國內農業生產資材之應用等結構性的轉換,降低對外進口的依賴度。   (2) 藉由地方各界討論,制定屬於當地農業未來方向的「地方計畫」,同時強化農地銀行的農地累積與整合。 2.因應「日本物流2024年問題」的農產運輸方式(物流運輸與勞動力等問題)   (1) 為改善物流業者冗長的工作時間,日本勞動法針對職業駕駛司機工作時數上限進行修法,並於2024年4月新制正式上路。此外,根據調查,若未採取任何措施之情況下,相較於2019年,2024年物流運輸能力預估將短缺14.2%, 2030年則將短缺34.1%。   (2) 對此,有關農產品與食品運輸方面,農林水產省採取減少長途運輸,貨物等待與裝卸時間,提高貨物裝載效率、減少大貨車運輸的依賴度等策略。 3.促進農產品與食品出口   2023年農產品與食品出口額達最高紀錄,破1兆4,541億日圓。另一方面,強化水產品國際海外市場,以因應福島核電廠(ALPSTHE JAPAN ALPS)排放水政策所伴隨的中國禁止水產品進口問題。【延伸閱讀】- 擴大農產品外銷,打造植物檢疫的新創事業 4.推動農業碳中和   利用森林、農地、家畜碳吸存能力,以自然為本的方式,促進溫室碳排削減,並推動碳信用制度,致力於2050年實現碳中和。【延伸閱讀】- 2050年碳中和實施,可評估地區經濟及輔助農業減碳之系統開發 5.促進智慧農業應用,提升農業生產力   以數位化為基礎,應用智慧農業技術,解決農事現場所面臨各種問題。 6.促進農福跨域合作,共同解決農業與社會福利之課題   促進農業與社福的跨域合作,協助身心障礙者,透過農事活動,增進自信心與社會參與度。 7.因應2024年能登半島地震災情   2024年1月1日日本石川縣能登半島地震,造成莫大災害,除了災害現場設置緊急應變中心,派遣政府官員當地駐所和提供物資糧食資源。 2023年度「糧食・農業・農村白皮書」記載相關項目俯瞰圖
同一個地球,同一個健康
2024/07/17
人類、動物、植物和環境相互依存,構成一個錯縱複雜的網路,聯合國農糧組織(FAO)、聯合國環境規劃署(UNEP)、世界衛生組織(WHO)和世界動物衛生組織(WOAH)合作,呼籲各部門、學校和社區,共同執行「同一個健康」理念,以永續的方式平衡和優化生態系統的各個要素,努力促進社會福祉,解決環境健康和生態系統所面臨的威脅。 FAO實行「同一個健康」方針,推動農業糧食體系轉型,著力解決以下五大問題。 1.抗生素抗藥性(Antimicrobial Resistance,AMR)   抗生素抗藥性是指藥物在抑制或消滅微生物的作用下對其失去效用。過去將抗生素加入動物飼料中以加快動物生長、提升產量是普遍的現象,儘管現在有所減少,但施用的抗生素多達80%已通過排泄物進入水和土壤中,進而導致其他致病細菌和真菌逐漸產生抗藥性。在FAO的支援下,讓各方利用減少農業糧食體系抗生素用量(RENOFARM)專案和FAO抗生素抗藥性國際監測平台(InFARM),來提高對抗生素的了解,並限制其使用。【延伸閱讀】- 如何解決抗生素耐藥性的危機? 2.過度使用肥料和合成殺蟲劑   FAO編寫《農民堆肥手冊》和《永續土壤管理自願準則》分別指導農民製作健康和安全的肥料,種植不易受蟲害的作物,以及介紹相關管理實踐、合成肥料和殺蟲劑的替代方式,藉此向各國政府和供應鏈推廣土地永續和土壤管理,減少合成殺蟲劑和化肥施用量,維持益蟲與害蟲的生態平衡,並實現糧食增產。 3.土壤退化   人類約有95%的糧食生長於土壤,而傳統農業操作、過度或不當的灌溉和重型農業機械皆會對土壤造成壓實、透水性差和有機物含量降低等情況,借助FAO全球土壤有機碳封存潛力地圖,專家可以確定哪些地區應採用永續的土壤管理辦法,以增加土壤中碳匯,並提供決策者應對氣候變遷的資訊。 4.人畜共通疾病   許多源於動物的疾病可以通過直接接觸傳染給人類,像是狂犬病,透過抓咬來傳播病毒,目前可以透過接種疫苗進行預防,在FAO的支援下,各國展開對狂犬病的監測和控制,在孟加拉根據「同一個健康」理念,制定全國性犬隻疫苗接種戰略,為亞洲唯一由政府全額出資進行犬隻疫苗接種的國家。 5.廣泛性流行病   近十年來,國際旅遊和貿易發展快速,使疾病更容易傳播至世界各地,如近幾年的新冠病毒。作為「同一個健康」的主要項目之一,FAO創立流行病基金,提供低收入和中等收入國家贈款,以更好的應對廣泛性流行病。   「同一個健康」理念包括許多面向,上述問題僅其中一部分,針對食品安全性與食品貿易撰寫的《食品法典》也是理念之一。因此我們須時刻提醒自己,萬物皆息息相關,同一個地球,同一個健康。
新加坡打造零碳社會 台灣扮節能背後推手
2024/07/11
新加坡理工大學校園,副教授錢思程在綠能實驗室監控節能數據與參考組變化;同一時間,濱海廣場的共享辦公室,新創業者林奕丞向夥伴分享綠色金融保單。他們都關注力拚淨零碳排新加坡的下一步。         新加坡為達2050年淨零碳排目標,在2019年實施碳稅,每排放一公噸溫室氣體須繳付新加坡幣5元(約新台幣119元),但也讓企業預留準備時間。         星國2022年財政預算案決定調高碳稅金額、發行綠色債券。從2024年到2025年,每公噸排碳稅提高到新幣25元,2026年為新幣45元,最晚到2030年會升到每公噸新幣50元至80元。         新加坡政府要求每年排放至少2萬5000公噸溫室氣體的企業都必須繳付碳稅,包括發電廠、供水設施、廢料管理設施和大型製造業者。         新加坡調漲碳稅目的是向產業界發出明確訊號,唯有節能減碳或者低碳、零碳才是符合今後永續發展目標。產業界碳排非無償而是有價,須繳付碳稅的企業能從國際市場交易高質量的碳信用(carbon credit),抵消最多5%的碳排放量。         對消費者來說,日常生活消費模式也影響環境能否永續發展,成為綠色經濟轉型與維持區域綠色金融樞紐關鍵。 ● 台達電節能監控系統力推垂直農場         如今的新加坡猶如國家場域的綠能實驗場,希望打造零碳社會,台灣企業如台達電等均在新加坡扮演幕後推手。         位於加冷交叉路(Kallang Junction)的台達電新加坡總部基地,總經理鄧炳成(PS Tang)正在監控數據區巡視。         透過台達電智慧營運維護平台(Intelligent BuildingManagement System,iBMS)和大樓自動化系統(Building Automation System,BAS),提供建築群空間定位、能源數據分析、設備監控維護、災害疏散設備、異常追蹤、連動管理服務等功能,兼具營運管理及節能減碳優勢,確實掌握這棟白金級(Platinum)綠色建築的機電設備在最佳運作狀態下。【延伸閱讀】- 真菌如何幫助創建綠色建築業         明亮的辦公區域由自動節能設施調節控制,鄧炳成舉例說,即使人在台灣,也能透過這套監控與控制系統,實現所有設備I/O點(輸入點/輸出點)的精確資料擷取,方便能源管理的遠端監控與控制。         為推動智慧能源基礎設施,台達電特別在新加坡著力儲能系統及電動車充電樁,因應新加坡推動淨零碳排的國家政策。         鄧炳成說,台達電大樓安裝了台達電電子新加坡的第一個公共DC 200kW超快速充電器和容量為100kW/178k kWh 的儲能系統(ESS),運用儲能系統支援電動車(EV)的充電樁,提高電動車充電基礎設施的效率和可靠性,有助實現新加坡永續發展和電力穩定的更廣泛目標。         讓人眼睛為之一亮是台達電展區一個模擬的小型垂直農場。         鄧炳成說,透過節能技術控制光源、養分、水分,模擬陽光培育植物或有機蔬菜,這個垂直農場能種植超過45種蔬菜,發展垂直農場是非常適用於土地面積不大的新加坡,類似都市農業概念,相信未來新加坡會有很多的垂直農場,都要能自給自足,這絕對是今後的趨勢。         他說:「台達電員工可以新幣1元的價格購買小型模擬垂直農場生產的生菜,還挺搶手,達到台達電與員工資源共享目的。」【延伸閱讀】- 全球最大的垂直農場Bustanica,能夠減少95%的用水量 ● 開創都市代謝性農業模組空間         位於花園城市西邊的新加坡理工大學(SIT)校園一隅的綠能實驗室裡,來自台灣在新加坡理工大學任教的副教授錢思程利用午休時間,在透明的聚碳酸酯(PC板)搭建的結構模組化空間裡,監測各項數據與裁種蔬菜的生長狀況。         這項研究結合本地企業與日本御茶水大學、東北大學等大學資源,是一項跨國性的JSPS計劃資源研究案,主要目的仍是因應氣候變遷的解決方案。         錢思程(Chien Szu-Cheng)認為,新加坡有80%人口都居住於組屋(HDB),組屋側面的牆面經過一天的太陽直接曝曬,導致屋內溫度升高,因此,組屋側邊的立面牆面變成可以利用的空間,都市農業不失為良好解決方案。         根據他的規劃,這種做法可增加新加坡農業空間,如果能在側邊牆面多增添一個面,反變成組屋與直射陽光間的緩衝空間,陽光提供植物足夠光線生長,同時變成一個很有趣的「隔熱層」,減緩太陽的熱量被組屋外牆吸收,這意味著組屋裡住戶不須耗費過多冷氣資源,達到節能效果,或讓邁入高齡化的新加坡社會民眾有機會參與都市農業。         錢思程說,這種模組化結構可稱為「都市代謝性農業模組」(Urban-metabolic Farming-module,UmFm),完全能夠因應城市農業需要,透過工業化產品的模組結構,因應諸如階梯或垂直等困難地形需求,僅需一天半時間即能輕易搭建;如果套句年輕人易懂用語,這種模組就像「變形金剛」,隨時整合變化。         他認為,模組化結構設計可以如同樂高玩具,一塊一塊拼搭起來,僅需模組計算需要多少高度與寬度。值得注意的是,透過模組化結構搭建的都市農業系統具通風效果,舉凡適合亞洲生長環境的蔬菜、小白菜等都可以栽種。         對錢思程來說,這種都市代謝性農業模組的設計完全是因應在有限土地下、針對新加坡不同建築型態與空間進行的整合模式,目前仍會監測實驗組與對照組數據進行驗證,測試當聚碳酸酯板開合的度數為何,才能展現最好的效率。         錢思程的模組化結構設計位於校園一隅,將於明年搬到新加坡東北部榜鵝新校區的新加坡理工大學,原屬原始雨林的新校區完工後,依舊保有原本生態面貌,校園建築與原始生態彼此和諧,其中有多能源微電網系統,能智慧地調節能源供給。         他說:「我們在裡面生活,使用這些建築,也在裡面做很多相關的實驗。」榜鵝新校區猶如新加坡推動節能減碳的綠能縮影,化身為大型的Living Lab(生活實驗室)         另外,新加坡理工大學副教授蘇周明(Soh ChewBeng)說,新加坡全年陽光照射充足,將太陽能板安裝於屋頂之上發電是今後走向,除降低室內熱量吸收,也減少冷氣電力需求,有助降低能源需求。新加坡四面環海,也可以向海洋擴張,最近流行在海上建立浮動平台放置太陽能板就是其中一例,其他如可將遊艇等小型船隻改為電池動力,都有助降低碳排放。         他以課程設計為例,說明理工大學的永續發展課程讓年輕學子從實際操作中了解永續發展的重要性,這些課程涵蓋綠建築課程、綜合設施管理與科技農業等,藉由綠能實驗室等,將課程所學透過各項實驗數據,實際運用於這個實驗室農場。         蘇周明認為,透過學校與產業界合作是新加坡邁向永續發展的雙贏模式,新加坡理工大學與「新加坡能源集團」(SP Group)合作在校園內建構微電網系統,也設計與電動車充電站的實驗研究,都是合作案例。【延伸閱讀】- 都市農業地景營造與教育體驗之思路與實踐 ● 綠色金融經濟產業鏈         新加坡推動淨零碳排,從台灣到新加坡打拚的新創業者林奕丞(Bruno Lim)很有感觸,無論本地企業或外國企業都要符合這個發展趨勢,即使是保險保單設計也必須與推動淨零碳排接軌。         林奕丞以與車輛保險公司合作推出的Usage-basedinsurance保單為例說,當汽車里程數越多,保費就繳得越多,意味著要消費者儘量使用大眾交通工具通勤,鼓勵大家有車也不要多開,駕駛里程數越低,就毋須付擔高額保費。         利用科技提高效率是綠色經濟產業的重要環節。林奕丞說,在新加坡這種地小人口密度高的國家,以綠色農業實驗場域為例,可以藉由控制肥料施放增加栽種蔬菜產能,落實城市農夫概念;其他像是藉由環保包裝設計,減少電子產品從生產到運送端產生的碳足跡,都是綠色經濟產業鍵一環。【延伸閱讀】- 自己的菜自己種! 輕鬆當個「城市農夫」 打造可食地景、自家小農場         他認為,新加坡重視如何結合循環經濟與綠色經濟,大力提倡要在2030年之前大量減少碳足跡,如今在政府鼓勵永續發展下藉由民間整合新創能力,綠色經濟產業服務的嶄新模式就能應用於各個產業。         新加坡在2022年公布的財政預算案中,會在2030年前發行高達新幣350億元的公共部門綠色債券,作為綠色融資項目的重點工作。         綠色經濟產業鏈除了與金融科技有關的智慧設施,各地公共停車場普遍設置充電樁或與交通有關的智慧付費系統,都是產業鏈一環,大幅降低人力成本,創造更多商機。         從綠化,低碳到零碳,新加坡扣緊淨零碳排的國家實驗場域;企業方面,特別是建築業及綠色金融產業早已總動員,深怕跟不上政府推動綠色能源政策的腳步。         一般人民比較清楚的是新加坡政府推動2030年要達到綠色藍圖總目標的決心。無論是城市建築或大學校園與綠色產業,均將新加坡視為絕佳的綠色能源實驗室,實驗室範圍也從教室走進大自然。         「這是一張99分試卷」的新加坡故事,新加坡要全力達到滿分,這3位來自台灣的產學與專業人士正扮演著背後推手。

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