趨勢快訊 - 農業科技決策資訊平台

2016/06/29

隨著農業人口逐漸邁入老齡化階段，而年輕一代對務農越來越不感興趣，農業的環境持續性和農產品的供應系統遭遇人力不足帶來的困難。再者，自由貿易協定（FTA）、多哈發展議程（DDA）談判、農產品進口所需公開市場帶來的無限競爭，韓國的農業正在受到擠壓。然而，目前韓國國內消費者卻只在農產品安全性和品質的確保方面給予極大的關注。如果想要克服這樣的困難，必須以提升農產品生產率和品質的技術為優先課題。因此，議題4將著重點放在高效、安全、環保、高附加值農產品的生產方面。該議題以確保全新技術為目標，將有助於實現農業的發展。其中包括自動化設備和工廠系統的開發、ICT與融合技術的開發。如果想要將農業打造為競爭性產業，那便需要安全而舒適的作業環境。議題4由下列4大項目組成。(1)務農的自動化和機器人化/定制型務農設備開發(2)務農設備的節能與現代化(3)農產品的流通網絡與加工系統(4)農業資源與運營的安全性參與議題4的機構主要包括韓國國立農業科學院的農工學部。該項目對除雜草機器人或高速插秧機等創新技術的開發抱以期待。此外，預計還將打造高效舒適的作業環境，這將最終提高農業人才的素質，促使其在韓國市場上的競爭力得到提升。如果切實採用垂直農場，並具備能夠快速探測到食源性致病菌的系統，則可以為安全穩定的農產品供應提供保障。如果實現，這將在預防農業相關事故、減少大型社會經濟損失和人員傷亡方面做出貢獻。該議題將在耕作環境改善、農產品產能提升、務農產業收的收益和競爭性強化等方面做出貢獻。

#自動化 #ICT

農業未來科技技術開發-05-創新型基礎農業生物技術開發

2016/06/29

該議題的目標在於開發創新型基礎農業生物技術技術，以及利用處理量大的作物形質轉換和表型組學技術生產能夠應對氣候變化的生物技術作物。經由該議題，最尖端的基因組學和生物信息學將在農業上佔據重要地位的植物和微生物的基礎之上得到運用。從生物活體信息中篩選出具有意義的知識是該議題的重要部分。因此，將針對植物（稻、白菜、蘿蔔）和微生物（水稻白葉枯病病原菌）基因組項目（Genome Project）的結果和其中有用的遺傳基因、基因網絡模型、分子育種資源等構建國家數據庫，並開展結構基因組學和功能基因組學研究，而這將以旨在探索高價值信息的功能基因組學的相關後續研究結果為根據。為生成農業資源的標準基因組，國家農業基因組計劃（National Agricultural Genome Program）也已經啟動。目前，該計劃已經為作物、園藝植物、蘑菇、微生物的從頭測序基因組做出貢獻。此外，該計劃還將利用天然種質和序列化的基因組信息對洋白菜開展功能性研究。最後再順便補充一下，韓國國立農業生物技術信息中心（National Agricultural Biotechnology Information Center, NABIC）將充當農業生物技術信息的國家級中心角色。此外，還將通過綜合性網頁服務綜合收集研究數據，向研究機構、業界提供用戶友好型分析工具。以該議題為基礎的研究活動還包括功能基因和新型代謝物質的發現和開發。該議題所包含的研究活動(1)功能基因和新型代謝物質的發現和開發 (2)生理功能規定(3)利用基因重組DNA技術開發業界所需要的高附加值作物分析基因複合體的相關代謝途徑，為開發出用於調節代謝途徑的核心技術而運用包括轉錄組（transcriptome）、蛋白質組（proteome）、代謝組（metabolome）等在內的組學（Omics）技術。同時，也以開發高附加值作物為目標，運用關鍵基因分子技術。以作物增產為目標而調節人工照明，進而調節生長環境的技術融合也得到適用。此外，功能基因和高附加值生物技術物質的開發也是必須的。為維持具有環境持續性且靈活應對氣候變化的品質和生產率，正在以生物信息學和功能分析為基礎區分“氣候基因（Climate Genes）“。環境風險和食品安全性評估的目標在於——確認與轉基因作物栽培相關的風險，並實現特性化。而該評估的初衷為實現環境風險和食品安全性的特性化，並設計對此進行管控的手段。已經為對基因的移動性、多樣性、分佈結構進行研究而準備了試驗田（experimental fields）。而為了評估食品的安全性，也對食品毒素、過敏原、轉基因作物與非轉基因作物之間的實質等同性的相關特性進行分析。

#農業生物技術 #遺傳基因 #分子育種

農研機構最新發表12項新課題

2016/06/27

摘要農研機構農業技術創新工學研究中心致力於創新農業機械與技術研究開發，提升產值與節省人力化，促進降低環境負荷與農作業安全。此次發表最新12項基礎研究課題。1.擴大丘陵地的水田栽培管理技術2.運用自動化機器人提升農作業效率化技術之研究3.利用超音波等物理性刺激研發植物病蟲害防除技術4.高濃度低量噴灑農藥增加附著面積之研究5.開發芋頭採收技術6.開發萵苣高精密追肥機7.開發粗飼料的水分檢測裝置8.開發可測定集體飼養牛舍自動餵食系統的殘留飼料9.以TMR(混合飼料)中心為主，針對國內的飼料流通展開技術開發研究10.運用生質能衍生聚合物，研究幼苗可調或固定育苗技術11.開發設施園藝電動耕耘機12.開發自動加工包裝裝置

節省能源型的自動脫殼採收機之性能評價試驗方法

2016/06/27

摘要本試驗方法計算出四行自動脫殼採收機在30a單位面積進行水稻採收時的燃料費，採收時的燃料費最大影響因素為產量、稻穀水分，以及田地的硬度。由於在田間試驗困難性較高，透過實驗所獲取燃料費用無法直接和一般型式作的數據比較。因此本實驗方法設定基本作物條件與田間條件，然後再將實際試驗時有差異的條件作實際燃料的修正，則可算出再現性的高燃料費用。與一般型比較過後計算出可能的燃料費，除了提供使用者有益資訊，同時也可以推廣高節省能源的自動脫殼採收機。

巴西玉米市場對美國玉米市場的影響

2016/06/15

摘要過去十年，巴西的玉米產量急速增加，因受到全球市場需求上升，進而帶動價格、技術、農作物管理做法和收穫面積改變的綜合影響。巴西已成為全球第三大玉米生產國和第二大玉米出口國。在全球玉米市場中，巴西已成為美國最大競爭對手。出口會因季節性之因素變化而改變了美國玉米價格，進一步削弱玉米價格並占據美國出口市場份額。

非洲以南及南亞等乾旱地區，能成功增加高粱和小米的產量

2016/06/13

摘要在非洲以南和南亞的乾旱地區，有超過18萬戶，透過新技術增加高粱和小米的產量。此計畫橫跨11個國家著重在開發品種改良及作物管理措施，在非洲以南和南亞的許多惡劣、乾燥的生產環境下，提高工作效率來幫助小農。

非洲家畜和農業部，推廣新的肯亞家畜保險計劃（KLIP）

2016/06/13

摘要肯亞畜牧保險計劃(Kenya Livestock Insurance Programme，簡稱KLIP)去年由農業部、世界銀行和國際畜牧研究所（International Livestock Research Institute，簡稱ILRI）共同推出，針對乾旱現象而買保險來補償農民。其目的是降低風險對農民的影響，藉此透過信貸提高農民的投入，能提高農業勞動生產率，為保障弱勢族群並降低自然災害所造成的影響。

為什麼我們需要立即改變我們的糧食體系?

2016/06/13

摘要農糧組織表示由於日益成長的全球人口及收入水平的增加，將使全球需要更多食物，特別是肉類，在2050年的糧食總產量需成長到60％。過去對於農業方面主要是著重在提高作物產量；而未來將把重心放在健康食品方面，和在保護環境的條件下永續其糧食系統，及降低糧食收穫後的損失和浪費等，這將對我們農業食品造成重大的改變。

非洲水稻中心針對進口到非洲質量較差的米提高警覺

2016/06/07

摘要非洲水稻中心能提供成員國有關水稻生產和銷售的問題。如在2008年非洲水稻中心清楚地預測大米危機，而其實成員國在2007年時，已透過非洲水稻的最高監督機構的部長會議被警告會有大米危機。結果許多非洲大米生產國已根據非洲水稻發展聯盟架構下，開發並實施國家水稻發展戰略，以減少依賴大米的進口。

印度運用新措施解決農民問題，鼓勵農民自給自足

2016/06/04

摘要印度政府之農業合作與農民福利部局長Shobhanaķ Pattanayak先生，呼籲農民、種子公司、私營部門、研究機構等關係者，找個共同解決方案來解決所有問題，如禁止印度農民將木豆種子和其它豆類雜交。

智能灌溉預防缺水危機

2016/06/02

摘要從嚴重的旱災中恢復往日繁景一直是國家努力的方向，而改善灌溉的政策可能有助於未來避免這種問題，並促進糧食生產和農民收入等。在印度Gujarat 和 Madhya Pradesh可以採納激進學習的方法，這表示好好運用水資源管理能受益於農民。

查塔姆大廈舉行健康座談會為了提供家畜更好的營養並控制其疾病

2016/05/31

摘要在2016年5月31至6月1日為期兩天的會議，是由全球畜牧聯盟（LGA）召集高層決策者、學者、多元發展機構、商界領袖和其他私部門之關係者共同來討論永續畜牧的話題，討論結論能提供政府在制定政策時許多建議。這對公部門和私部門是個合作機會，透過這樣的溝通平台達到永續畜牧的方式。

訴求運用LED穩定供給葉菜對中東展開外銷植物工廠業務

2016/05/27

譯自2016年5月3日日本經濟新聞 (行政院農業委員會國際處轉譯)昭和電工、丸紅和千代田化工建設等三家日商組成的團隊開始在中東市場拓銷利用LED來栽培蔬菜的植物工廠，在本年內將出貨商用機型予阿拉伯聯合大公國某大企業集團。丸紅也開始在卡達和埃及進行銷售業務，預計三年內取得的訂單業績累積可到500億日圓的規模，中東十分仰賴進口葉菜，因此對自行生產有很強的期待，致使提供新鮮蔬菜的植物工廠銷售業務大有可為。在今年五月，已和阿拉伯聯合大公國的大企業Al Ghurair集團簽約，在杜拜建置使用LED的水耕栽培式植物工廠，相較於露地栽培或溫室栽培，其水份被太陽曝曬蒸發，並沒有被土壤吸收，反之植物工廠需要的用水量僅為其十分之一。前述商用型植物工廠大約100平方公尺，一天能收成12.5公斤的綠葉蔬菜，Al Ghurair集團在其旗下的超市銷售給富裕消費層，也考慮建造一座大型的植物工廠。目前日本團隊正與中東各國的客戶進行前述模式的商談，目標在三年內成交20～25件。一座每天可收穫1公噸的植物工廠造價為10億～20億日圓，丸紅負責行銷業務、昭和電工提供植物工廠所需的LED等配置系統、千代田則負責調配供應所需材料。阿拉伯聯合大公國中的杜拜和阿布達比等大都市中，年收入超過1,000萬日圓的人口佔總人口的25～30%，但是因為水資源的限制，使得大部分的綠葉蔬菜仍須依靠美國和法國進口，不新鮮又貴，以萵苣為例，在超市每100公克要價6美元(約650日圓)，是在日本國內銷售價格的四倍以上。而這三家日本企業組成的植物工廠團隊希望藉著植物工廠的啟動，在當地供應價格穩定且更加新鮮的蔬菜。植物工廠從幾年前開始就在日本受到矚目，根據日本設施園藝協會統計，2016年2月時日本國內總共有191座植物工廠，比五年前增加了大約三倍。然而，只有少數植物工廠是有營運盈餘的，根據協會從去年年底至今年年初針對34間公司的調查，有55.9%的公司出現赤字，收支平衡的有23.5%，有盈餘的僅有20.6%，產量不穩定和無法確保通路是主要原因。在上述的情況下，在日本國內已有35件業績的昭和電工植物工廠系統素有「較易有收益」的好評。昭和電工公司除了自行開發的紅色LED之外，也和山口大學合作共同研究最適合栽培蔬菜的光照方法，以減少了產量不均的情形並使培育速度加快。(譯者註：山口大學農學部執行正義教授開發出利用藍光和紅光LED交叉連續照射蔬菜12小時的技術專利，可令蔬菜成長速度加倍。)

#植物工廠

應用IoT物聯網功能，創造智慧型森林

2016/05/26

森林占全球陸地面積3成，但由於全球森林因各天然災害等遭受到破壞，為保護好森林永續性可應用IoT功能提高其機能。依據2016年6月日經BP科技研究所所發行的「IoT物聯網計畫總覽_社會生活篇」歐美國家已在森林設置感測器，透過地表照度的蒐集與溫度數據等控管，以即早檢測並預防天然災害的發生。美國農業部林務局（United States Forest Service）自2015年3月開始啟動IoT物聯網功能，透過無線感測器網路採集森林的所有數據，並且進行電子數據化「智慧森林」（Smart Forest）項目。該項目設置各種感測器、電源、數據記錄器等到基地台的通信系統、基地台等。2015年設置了檢測物理數據的溫度、濕度、降水量、風速等各類感測器，以及查看森林情況的網路攝影鏡頭，如圖1。圖1. 全美20個處所指定為示範區，藍色部分為設有通信感測器，紅色為森林廳管理森林地帶。出處:美國森林廳。歐洲應用IoT防災機制西班牙是歐洲最積極應用IoT於森林的代表性案例。有多達40種感測器的資訊收集，其中包括火災資訊、CO2和空氣污染等環境資訊、河流水位等，感測器節點設置有太陽能電池板和蓄電池，能多年維持獨立運轉。設備為模組結構，可嵌入不同種類的感測器，從而降低了成本。其感測器和感測器網路由西班牙的風險企業Libelium Comunicaciones開發，如圖2。圖2:拉加羅查的森林所設置火山用智慧型感測器。出處：Libelium Comunicaciones。為獲得各種環境資訊，在房屋的屋頂等位置設置了7處檢測CO2、NO2（二氧化氮）、空氣污染物〔NH3（氨）、H2S（硫化氫）、乙醇、甲苯〕和石油成分的感測器節點。為獲得洪水資訊，在跨越河流的橋上，設置了16處配備超音波感測器的感測器節點，用來監控河流的水位，如圖3。圖3：拉加羅查設置洪水警報感測器。出處：Libelium Comunicaciones。

Hackathon在印度拋出了農業發展的創新理念

2016/05/26

摘要Hack4農業是一項激動人心的計畫，是ICRISAT的數位農業計劃的一部分以實現農業永續發展。數位技術可以加速開發並提供小農永續和公平的解決方案，可使我們在2030年前實現永續發展的目標。目標中包括縮小研究員和農民間的知識差距，向農民提供及時且實用的信息並針對天氣與市場的變化做整合和管理，讓農民受益。

瀧井種苗公司利用基因分析成功縮短種苗改良時間

2016/05/24

由於糧食危機與消費者多變的喜好，導致蔬果品種改良需求逐漸增加，但品種改良相當費時，至少以10年為單位，因此無法迅速滿足其需求。這使日本瀧井種苗公司利用基因分析技術，成功將種苗改良時間縮短到3年。圖1：日本瀧井種苗公司利用基因分析技術，成功將種苗改良時間縮短到3年。找出基因的差異之處品種改良目前遇到最大的瓶頸就是費時。品種改良就是將持有抗病性特徵的番茄和口感佳的母株品種交配，能維持其抗病性特徵，也能改良成最接近番茄母株的品種。從雜交後的子株中篩選出性狀最接近番茄母株的種苗，是因為能縮短培育期。利用「基因轉殖」可迅速縮短改良時間，但基因轉殖有時間性的問題。在眾多國家中，基因轉殖食品在販售前都必須接受檢驗，確保對人體是安全的。瀧井種苗公司能突破此技術是因為荷蘭的KeyGene生技公司所開發的植物基因解析技術。瀧井種苗公司於2005年投資KeyGene母公司，並於該技術完成時2008年同時引進使用。運用該公司的基因解析技術，可將交配的子株中篩選出最接近母株特性的種苗，接下來只要將子株基因解析則可以持續沿用此目標性狀，確切判定最接近母株的基因。圖2：縮短培育期的關鍵，是要從雜交出的眾多子株中，篩選出性狀最接近番茄母株的種苗。圖3：大小番茄交配案例其結果僅靠解析無法複製其模式日本瀧井種苗公司透過子株的基因解析(如圖2的step3和4)，與母株的相似率最多為50%，以此為頂點來看可明顯區分出正常分布。然而相似度高達80%僅占整體1.5%。下次交配時，再將相似率50%的子株與母株進行交配，推測則可得到平均相似度75%的子株，按此80%和100%交配的話，則可得到相似度90%的子株。負責此研究的基礎研究小組指出：「選出最接近母株性向進行交配，則可減少新品種育種交配次數」。

#基因

全球暖化對作物有幫助嗎？

2016/05/23

摘要新的研究試圖釐清二氧化碳濃度變高時，是否可能有助於農作物。雖然氣候暖化會減少一些農作物產量，不過當二氧化碳濃度變高時，確實能幫助減緩某些地區的影響。圖：最新研究表示因氣候變化所引起的二氧化碳，能幫助減緩農作物的損害。如圖中的農民在馬裡採收秋葵。

熱帶森林如何適應全球氣候變化

2016/05/20

內文熱帶森林在調節氣候時扮演著重要的角色，但隨著地球逐漸暖化，熱帶森林該如何適應未來的100年呢？由美國能源部勞倫斯柏克萊實驗室（The Lawrence Berkeley National Lab）的科學家所進行的新計畫，目的是讓熱帶森林和氣候在未來目標能更明確。這個生態實驗計畫，能幫助科學家在探索時，能更精準地判斷氣溫的上升、溫室氣體增加的量及其他自然或人為變化所造成的影響。這十年的計劃需花費1億美元，此費用由能源部科學辦公室支付，能源部在三月初批准並支持此計劃。在柏克萊實驗室地球科學部的生態學家和主要研究員-傑夫·錢伯斯(Jeff Chambers)說：「比起其他生態系，熱帶森林有更多的碳和水，因此熱帶森林對平衡地球的能量與氣候變化是重要的，但仍有許多東西是我們所不知的，而我們的計劃就是大幅減少這種不確定性並提高未來預測氣候的準確度。」未來十年研究員將共同合作，在世界各地進行熱帶森林實驗，此研究將首創一種獨一無二的熱帶森林生態系，而研究的第一階段將橫跨未來的三年，科學家將研究有關熱帶森林生態系的相關問題。第一階段的首要研究，將探討熱帶森林該如何面對供水量減少的問題。在六月到九月的旱季，巴西馬瑙斯的研究，將調查森林碳循環的變化造成供水量減少的問題。在波多黎各進行研究的第一階段，科學家探討肥沃土壤會如何使荒廢農地影響森林的再生。這些再生森林將大氣中的二氧化碳存儲，其吸收速度被認為是依靠土壤肥力。研究是測量在不同土壤類型中的磷和氮，也包含一些儀器，如激光雷達用來測量森林結構和光學傳感器，來研究森林的樹冠層。在巴拿馬科學家會收集物種的數據集，並依據該物種特性使其在溫暖或乾燥氣候能茁壯成長，研究將闡述森林如何適應氣候暖化。最後科學家將彙整三階段的研究，並進行更廣泛的實地調查。錢伯斯(Chambers)說：「若應用在地球的話，在未來能大幅提升我們對熱帶森林與氣候暖化的理解。」