趨勢快訊 - 農業科技決策資訊平台

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。

#土地退化 #永續農業 #生態系統恢復十年 #聯合國糧食及農業組織(FAO)

大豆【桃園1號-金圓】品種及其繁殖與採種技術

2024/10/07

桃園區農業改良場　林禎祥　　秋作為北部地區大豆主要種植期，栽培常面臨東北季風、冬季霪雨侵襲等環境挑戰，導致平均產量僅約1,300公斤/公頃，亟待提升。由於大豆對環境敏感，不同栽培區應有各自適合之栽培品種，由於新竹以北非為大豆傳統產區，桃園區農業改良場因應「大糧倉計畫」、稻作四選三、大區輪灌制度等提高糧食自給率、休耕地活化、稻田轉作等產業輔導措施的推行，自105年起歷時7年，育出全台灣第一個適合北部地區環境栽培之大豆(黃豆)新品種｀桃園1號’，並透過1,256位民眾投票選出「金圓」為商品名稱，將新品種育成的喜悅帶給廣大民眾，提高國人對國產大豆之認同。　　大豆「桃園1號-金圓」係透雜交育種育成，由早熟、蛋白質含量高之母本「Ralsoy」與早熟、抗露菌病之父本「十石」雜交後裔中選出，具有中早熟(生育日數春作108日，秋作98日)、成熟度整齊一致、高產(春作2,040公斤/公頃、秋作2,450公斤/公頃)、高蛋白質含量(平均41.9%)且落葉性佳等適合機械化栽培等特性。春作及秋作播種適期分別為2月中旬至3月中旬及7月中旬至8月中旬，新品種易感白粉病，較耐露菌病，因此，栽培時需注意白粉病防治。【延伸閱讀】- 高蛋白大豆新品種育成推廣栽種產品多元　　本品種具有中早熟特性，種植至收穫時間短，可降低農民春作收穫期遭遇颱風、豪雨及秋作收穫期受霪雨侵襲之氣候風險，且適合近年農糧政策推動之水(水稻)、旱(大豆)輪作模式栽培。　　本品種及其繁殖與採種技術經農業部農業智慧財產權審議會第198次會議決議通過，准以非專屬品種(品種權申請中，含未來品種權取得後之生產、繁殖及產品銷售權利)及技術方式授權業界使用。藉由導入民間量能，提高新品種擴散、應用效率，進而提升農民收益並提高糧食自給率。圖一、大豆新品種桃園1號-金圓植株樣態圖二、相較於高雄選10號（圖左），桃園1號-金圓（圖右）早熟，落葉性良好，利於機械採收。圖三、桃園1號-金圓豆粒樣態

#大豆栽培 #糧食自給 #休耕地活化 #大豆桃園1號-金圓

提升草地植物多樣性有助於提高牧草產量

2024/10/06

近期一項研究表明，在提升集約化管理草原生產力上，增加草地植物物種多樣性比使用微生物製劑上更有效，研究發現，在集約化管理的草地上，將豆類和草本植物整合進草叢，可顯著提升土地的養分吸收和牧草產量。而使用包含細菌和叢枝菌根菌的微生物製劑，對草地的產量則並未產生顯著影響。具體而言，以草-豆科植物或草-豆科植物-草本植物為組合的草叢，每公頃每年可增加3,932至4,693公斤的產量，表示多樣化的草地管理策略，在提升產量方面展現優勢。　　此外，多樣化草地的增產效果表示這樣的草地管理策略每年每公頃可節省97至117公斤的氮肥，進而大幅降低農民使用在肥料上的成本。這項研究結果顯示植物物種多樣性在草地集約化管理的重要性，為農民提供可靠的科學證據，有助於農民採用永續經營的管理策略。【延伸閱讀】-提高生物多樣性　　總體上來說，透過增加草地的植物多樣性是一種相較於使用微生物製劑更有效的方法，不僅可提高牧草的產量，還可促進養分更有效的吸收，為農民帶來可觀的經濟效益。【延伸閱讀】- 擁有健康的土壤才能有健康的農場

#集約化草地管理 #植物多樣性 #牧草生產

藉由人工智慧及衛星技術收集牧場數據，方便農民管理牧場資源動態

2024/10/05

根據聯合國糧食及農業組織(FAO)的研究，2020年全球農業排放量達到160億噸二氧化碳當量，其中牛隻飼養排放佔了38億噸。隨著近年人口增加和對資源需求的提升，為了以不增加環境足跡的方式提高牧場產量，國際生物多樣性聯盟和國際熱帶農業中心(CIAT)的研究人員研發利用機器學習和多光譜遙感技術，從衛星數據中抓取放牧牧場的生物量和營養資訊，這種方法不僅適用於大面積牧場，也可滿足小農戶的需求。　　這一項技術核心在於大至數千公頃的農場到只有一公頃的小農，都可以利用衛星獲取一次性精確的數據，且由於免費的衛星影像資料庫和人工智慧技術的進步，也使得該技術的應用和分析更為普及，並透過更精確的數據及高性能預測模式，優化牧場管理，更容易應對水資源短缺之風險。　　未來研究人員希望能夠開發成如Google地圖一般易於使用的平台，讓農民可輕鬆定位自己的牧場，即時檢查飼料數量和品質，可幫助農民生產和資源利用做出正確的決策，減少碳排和資源浪費，達成永續發展目標。　　透過該技術的發展，提供了一項可同時增加糧食產量和保護森林資源的新途徑，藉由技術創新，農民能即時掌握牧草資源的動態變化，改善生產上的管理策略，應對未來更多的氣候變遷挑戰。【延伸閱讀】- 聯合國永續發展目標的發展計畫

#牛隻飼養 #衛星遙測技術 #機器學習 #智慧農業

印尼創新池塘式海藻養殖與加工

2024/10/04

洋菜主要來源於江蘺屬(Gracilaria)和石花菜屬(Gelidium)等紅海藻，廣泛應用於製作甜甜圈、果凍等食品，同時是許多海藻生物塑膠新創企業的基礎材料。隨著西歐、日本等傳統市場銷量的穩定成長，土耳其、波蘭、印度等新興市場需求也在不斷擴大。然而，洋菜的生產過程會產生大量廢棄物與水資源的消耗，對環境和當地社區造成負面影響，隨著歐盟對永續發展的要求愈發嚴格，促使海藻農民與加工廠商積極尋求替代解決方案。【延伸閱讀】- 世界銀行預測新型海藻市場將增長118億美元　　在印尼西爪哇北部海岸，一家公司正在修復廢棄的蝦塘，透過將江蘺屬海藻與虱目魚共同養殖的方式，避免使用化學肥料，並強調以數據為依據的養殖方法，取代傳統的經驗判斷，有助於提高海藻養殖的效率與永續性。　　在海藻加工方面，一家澳洲新創公司正在印尼西多阿佐縣(Sidoarjo)建立工廠，透過鹽水發酵技術來生產塑膠替代品，這種技術避免了使用大量淡水和化學藥劑。該公司利用海藻中的糖分來餵養微生物，創造出一種天然聚合物，這種材料不僅能取代化石塑料，還具有生物降解性，為解決傳統海藻加工過程中的環境問題提供了新思路。【延伸閱讀】- 利用農業廢棄物製造可生物降解的塑料　　另一家專注於洋菜與紅藻膠創新產品公司認為，未來印尼海藻加工應完全放棄從洋菜中提取，轉而向整個海藻生物質，這樣做不僅能減少廢棄物和化學品使用，還能保留海藻全部的營養價值。該公司已經開始銷售使用完整海藻製成的膳食纖維和增稠劑，並在正研究完全不使用化學品的海藻加工方法，以獲得有機認證。　　印尼的海藻產業正在透過這些創新的永續發展方法來應對環境和法規帶來的挑戰。這些努力不僅有助於保護當地生態環境，也為海藻產業長遠發展奠定基礎。

#洋菜 #海藻養殖 #永續發展

糧食安全與環境永續之重要三項關鍵技術領域

2024/10/01

國立研究開發法人新能源暨產業技術綜合開發機構（NEDO）藉本次修法內容盤點、調查分析有關全球農業技術的開發動向，彙整「農業科技報告-以糧食安全與環境永續為觀點」的相關報告。內容指出，為了降低對特定國家的肥料使用依賴，生物肥料的使用正受到高度關注。另一方面，歐美以發展數位精密農業為主軸，強化AI技術與數據管理、分析技術，以及積極和擁有農業相關數據的大型農藥肥料製造商的跨域合作，以建構農業經營平台。除上述世界農業發展動向，該報告內容也列出重要三項關鍵技術領域進行說明。肥料　　從歐盟的「Farm to Fork Strategy戰略」強調永續環境、削減化學肥料以及降低對特定國的進口依賴等觀點可知，歐盟正採取相關對策，以強化研發海藻和微生物等可降低環境負荷的天然素材的生物性肥料(生物炭)為研發方向，同時，亦推動能夠在生產過程中減少碳排的低氮肥料的研發。圖一、肥料輸出國Top10(2022年)；資料來源：ＮＥＤＯ精密農業相關技術　　歐盟為降低農藥與肥料的依賴，並確保最大農作物產量，持續強化推動精準農業的轉型。其中，支援精準農業的數位化系統，需仰賴ＡＩ技術與感測器技術的導入，來進一步提升其精準度。在歐盟，握有數據的一方，大多為大型農藥與肥料廠商，然而近幾年來，農機製造商與相關大型ＩＴ企業相繼加入，透過跨域結合，在橫向的協作中，相互補足彼此的技術缺口。【延伸閱讀】- 精準農業：技術使用優點和挑戰圖二、精密農業大型廠商動向；資料來源：ＮＥＤＯ環境控制型農業（ＣＥＡ）　　隨著氣候異常、新冠疫情、以及烏俄戰爭等因素，全球糧食供應鏈飽受各種挑戰。美國為因應糧食調度與糧食韌性、農業淨零碳排等趨勢，正積極投資溫室環控設施進行作物栽培，並成功量產草莓等高經濟價值作物。另一方面，由於農藥及肥料使用嚴峻影響環境生態運作，及目前各國推動碳中和的共識，農業生產與生態環境的共同永續發展也同樣是重點工作目標。

#糧食安全 #環境永續 #生物肥料 #低氮肥料 #精密農業 #AI農業 #環境控制型農業 #碳中和 #永續農業

在植物中創造酪蛋白，用於製作無牛奶乳酪

2024/09/30

NewMoo是一家以色列食品科技新創公司，致力於透過植物分子農業(PMF)技術推出無動物成分的酪蛋白。酪蛋白是乳酪製作的關鍵成分，佔牛奶中80%的蛋白質。傳統乳酪替代品由於缺少酪蛋白，導致難以在口感、營養和價格方面滿足消費者需求。NewMoo的目標是幫助乳酪製造商拓展市場，以吸引全球42%的彈性素食主義者。　　該公司透過創新的植物分子農業方法，在單一植物中表達多種酪蛋白，這些植物經過獨特的加工過程，產生出天然不含乳糖和膽固醇的液態酪蛋白，這些無動物酪蛋白可應用於製作乳酪等乳製品，其功能和特性與動物來源的酪蛋白完全一致，包括融化溫度、延展性、香氣、味道、質地等。這代表乳酪生產工廠無需改變現有的設備或製作方式，即可直接使用無動物酪蛋白。　　透過這項技術，不僅實現了減少工業化乳製品生產對牛隻的依賴，還為乳製品蛋白質提供了一個永續的來源，並在自然耕種的過程中有效進行碳封存。NewMoo開發的液態酪蛋白簡化了生產流程，因為他們利用植物種子作為天然的生物反應器，避免了使用昂貴的設備，這使得他們能夠以低成本大量生產複雜的蛋白質。　　這項技術被認為是推動永續無動物乳製品未來發展的最佳途徑，不僅造福消費者，還為乳製品生產商、農民以及全球氣候帶來益處。【延伸閱讀】- 應用微藻製造植物性乳製品-純素起士

#植物分子農業 #酪蛋白 #乳酪 #永續發展

開發長豆的抗蟲害新品種，減少農藥使用

2024/09/29

長豇豆(long beans)是一種在亞洲、非洲及美國亞裔移民社區中廣受歡迎的農作物，然而在種植上易受蚜蟲及根瘤線蟲(root-knot nematodes)危害，造成農作物減產，因此需提高農藥使用量，這不僅影響農民生計，也使消費者對長豆的食品安全產生疑慮。為了解決這些問題，美國加州大學(University of California)研究發現四種新的抗害蟲品種，可減少長豇豆對農藥的依賴與恢復市場需求。　　這項研究與政府機關及當地農民共同合作，進行為期32個月的品種開發。研究團隊將當地長豆與具有抗害蟲能力的非洲種進行雜交，培育了三種抗蚜蟲品種及一種抗根瘤線蟲品種。其中抗根瘤線蟲品種特別有助於輪作，它可藉由抑制田地中的線蟲族群，減少農民使用殺線蟲劑的需求。此外，這些研發的新品種中有一種莖較短，不需要棚架支撐，適合機械化收割，可降低生產成本，解決傳統手工採摘的困難問題，機械收割不僅提高生產效率，還能降低勞動力成本，提供長豆商業化生產更多的可能性。　　未來研究團隊規劃開發可同時抵抗蚜蟲及根瘤線蟲的長豆品種，並透過與農民合作推廣新品種，希望可透過新品種的問市，減少農藥的使用帶來更乾淨的空氣、更安全的食品及更具競爭力的市場需求，為農民帶來更高的經濟利益，促進長豆種植的農業永續發展，並改善消費者對長豆作物的信心。【延伸閱讀】- 農業改革看台灣樂活農業新資材—鏈黴菌KHY26

#長豆病蟲害防治 #品種開發 #抗病育種

大數據農業科技的綜合分析應用-以大豆栽培為例

2024/09/28

多組學的數據分析的特色在於集結不同項目的數據。以大豆栽培來說，目前已收集了超過一萬筆以上各種生長面向的數據，例如，應用栽培條件和氣象數據於大豆的多組學分析。其他像是大豆產量和蛋白質含量、基因表現、化學物質（代謝物），以及土壤和根部周圍微生物，如菌根真菌和細菌，土壤pH 值和氮含量，磷和鉀含量等化學特性，以及土壤顆粒大小和保水性等物理特性皆能含括在內。【延伸閱讀】- 棕櫚科多組學綜合分析數據庫圖一、多組學的數據分析項目　　透過上述項目數據再加上機器學習(LiNGAM)來說明數據間的因果關係，就能進而掌握大豆產量與品質等作物特性。目前的研究分析結果顯示，左右大豆產量的因素中，以氣象(10%)為最高，其次是土壤物理性(7%)，最後是生產者農事方式。雖然這項結果與過去模式類似，卻是首次以具體數據方式來證實結果。另外一個案例是小松菜。依照過去經驗，如須提升小松菜的產量，則糖度品質則會下降，若提升品質則必須在產量上有所取捨。若透過多組學的數據分析則可掌握糖度與品質之間關係，尋找出讓兩者之間平衡關鍵因素，進而改善這項問題。　　除此之外，目前利用數據在虛擬空間做出栽培模擬情境(數位孿生)，可讓大豆栽培在未來可提前做出生產前預測。另外為了提升預測精準度，在過去採用的是以過程為基礎的模型(process-based model)，現在可以利用數據發展出機器學習模型，透過這兩個管道可以掌握過去模式所無法預測出的項目。圖二、.數位孿生農業運作模式　　在經濟層面上，即使收穫了大量的優質大豆，但如果無法獲利，就無法讓農民真正帶來實質效益，如果發生產銷失衡狀況，廢棄大豆無論是在運輸成本或是在環境上都會造成一定負荷。此時，就可以應用多組學的數據分析，集結從大豆生產到消費者階段相關數據，將情境數據化。　　目前日本的國家級研究機構理化學研究所(RIKEN)在內閣府射月型研發計畫(Moonshot Research and Development. Program)的支持下進行相關研究，並已開發一套系統集結產量、品質、出貨預測，包括產地與品種等相關即時資訊在內，讓生產決策與收益間達到最佳化。圖三、預測數據即時傳送畫面

#多組學分析 #multi omics #數位孿生 #大豆栽培

以新的生物防治方法減少木瓜秀粉介殼蟲對肯亞木瓜產業侵害

2024/09/27

木瓜種植在肯亞當地是主要的園藝產業，攸關許多家庭生計，目前當地農民正面臨著一種來自中美洲的害蟲-木瓜秀粉介殼蟲(papaya mealybug)的侵害，這種害蟲自2015年起迅速蔓延，造成了當地的木瓜作物的嚴重破壞，對小農戶的經濟利益造成重大影響，而傳統的化學防治方法當地農民則認為無法有效控制木瓜秀粉介殼蟲的蔓延。　　為了改善此一困境，肯亞當地政府與農業研究組織(CABI)等機構合作，發現一種新的生物防治方法。透過自迦納引進的寄生蜂(Acerophagus papaya)，可自然地控制木瓜秀粉介殼蟲數量。這項實驗從2023年3月開始在當地農民的農場內進行，經過研究發現，寄生黃蜂可在一個月內在農場內蔓延，結果顯示這種方法可有效控制木瓜秀粉介殼蟲的數量，達到有效控制，減少農藥使用，並提高了木瓜的產量，帶來可觀的經濟收益。　　目前，該種生物防治方法已得到肯亞當地相關機構同意，也在其他沿海地區取得了相關成效，而後也會繼續於其他地方逐步繼續推廣，用於控制木瓜秀粉介殼蟲數量。但研究團隊也提醒，需要隨時密切監測，防止產生抗藥性。　　透過這項生物防治技術，為當地害蟲侵擾提供一項新穎且安全有效的解決方式，幫助農民有效應對這種破壞性害蟲，維持木瓜產業的穩定發展，為當地產業及農民生計提供更多的保障。【延伸閱讀】- 以珍珠粟花粉吸引食用害蟲之有益昆蟲，進行生物防治

#木瓜種植 #生物防治 #肯亞

林下經濟新亮點！用國產材造蜂箱保護天然林、創造收入

2024/09/26

林業署南投分署指出，為友善環境，兼顧發展山村產業，近年從森林產物採取、林下經濟發展、社區林業推動，到山村輔導計畫等協助地方活絡綠色經濟，目前已開放林下種植段木香菇、木耳及台灣金線蓮、山茶、馬藍及天仙果等品項。　　隨著全球氣候變遷和環境變化，蜜蜂數量大幅減少，對生態系統和農業生產造成嚴重影響，進一步鎖定南投具豐富林業資源特性，對轄內山村部落推廣林下養蜂，指導居民利用台灣杉、柳杉等國產材打造蜂箱，盼協助當地發展森林蜂產業。　　該分署分署長李政賢說，利用台灣杉、柳杉等國產材打造蜂箱，不僅能為森林蜂提供安全的棲所，使其在具備良好蜜源條件的山林環境中，生產不同風味的特色蜜，同時促進林地林用的永續發展，並帶動木材生產產業，進而提供林業收益。　　而為協助山村部落發展林下養蜂產業，除了指導製作國產材蜂箱，也規畫初、進階的養蜂及蜂產品專業推廣課程，日前更率轄內部落居民前往新竹關西實地瞭解台灣野蜂的飼養及銷售管道，盼透過多元課程及經驗交流，增加在地經濟收入。【延伸閱讀】- 臺灣養蜂業的問題與林地養蜂的建議圖一、林業署南投分署指導轄內部落居民利用台灣杉、柳杉等國產材動手作蜂箱。圖／林業署南投分署提供圖二、林業署南投分署帶領轄內部落居民前往新竹關西實地瞭解台灣野蜂的飼養及銷售管道。圖／林業署南投分署提供圖三、林業署南投分署帶領轄內部落居民參觀蜂箱製作工廠。圖／林業署南投分署提供圖四、林業署南投分署指導轄內部落居民利用台灣杉、柳杉等國產材動手作蜂箱。圖／林業署南投分署提供圖五、林業署南投分署指導轄內部落居民利用台灣杉、柳杉等國產材動手作蜂箱。圖／林業署南投分署提供

#林下經濟 #環境友善 #地方創生 #森林養蜂業 #台灣杉 #柳杉 #林業資源

日本JA全農群馬推動智慧農業-應用AI技術採收小黃瓜

2024/09/25

小黃瓜是群馬縣境內非常重要的農產品，年銷售額超過100億日圓，僅次於高麗菜。在過去採收過程完全依賴人工操作，面臨夏季高溫要如何改善勞動環境是現今重要的課題。加上由於大型經營體在出貨旺季經常因為人手不足而影響採收期程，導致沒有足夠時間和精力執行其他管理工作，進而影響產量和品質。　　JA全農群馬藉由「群馬 X Agra X NETSUGEN共創事業」計畫，積極推動新創產業合作，引進AGRIST公司開發的小黃瓜AI採收機，於2016年11月在該縣的前橋市建立示範農場進行小黃瓜種植試驗。　　AGRIST認為，導入自動採收機器人的使用，可以有效補足勞動力的短缺，改善現場工作環境，進而提高生產力。未來期盼將示範農場這項AI技術可成功推廣至縣內其他生產者。【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小黃瓜自動採收機的特點與導入條件說明　　小黃瓜自動採收機採用軌道式的移動方式，透過攝影鏡頭識別功能，再應用AI判斷作物大小，進行自動執行採收工作。此外，在網路環境作業下，亦可透過電腦跟智慧型手機來進行採收範圍採收數值設定與通知。另一方面，為了充分發揮採收機的性能並提高種植效率，導入溫室前的現場條件限制如下：在園藝設施溫室內可以進行垂吊種植。可以配置採收機的通訊網路（4G LTE訊號）。已有安裝軌道，且地面平坦。進出田間土埂的通道必須平順（建議為混凝土）。垂吊的主莖需要整齊地靠近兩側。採收機在溫室內時不可使用霧化噴灑或硫磺燻煙。

#農業勞動力短缺 #小黃瓜採收 #AI採收 #自動採收機

利用育種選擇來優化蘋果在貯藏後硬度及耐貯性的表現，提升蘋果採後品質

2024/09/24

美國華盛頓州立大學（Washington State University, WSU）近期在如何提高蘋果硬度及在冷藏期間硬度的保留程度方面取得相當大的進展，這件事對水果品質保持相當重要。研究分析了2005年至2019年間15年的數據，發現蘋果內部皮質硬度的增加，會受到品種影響。　　這項研究強調育種計畫中遺傳選擇的重要性，了解蘋果在貯藏後的皮層內果實硬度保留及特定品種在硬度上較佳的遺傳性狀表現，可提高蘋果整體的耐貯藏性。　　研究分析多年蘋果在「收穫時」與「儲存後」的最大硬度R1(M1)及最大硬度R2(M2)的分布，了解外皮層和內皮層的硬度，在硬度分布表現上，多數蘋果收穫與貯存後樣品硬度明顯降低，但特定品種在貯藏後的硬度保持力相對一般品種表現更佳，代表選擇特定品種對於提升蘋果的貯藏後硬度是有一定幫助的。　　另外，根據進一步研究，「Cripps Pink」和「Honeycrisp」這兩個品種表現逐年漸佳，「Golden Delicious」的表現則呈現穩定趨勢，表示這些特定品種在提高蘋果貯藏後硬度和耐貯性皆有其重要性。　　在這15年研究期間，這項研究了解了蘋果於貯藏後硬度及其耐貯性這件事在育種選擇間的重要性，對於如何提高蘋果採後品質，並符合市場需求具有相當重要意義。未來後續的研究將繼續致力於進一步改善育種方法，希望可利用不同品種間的性狀表現來提升市場銷售端的品質，滿足消費者的需求。【延伸閱讀】- 以非接觸性近紅外光譜儀快速且精確地判斷芒果成熟度

#蘋果採後品質 #育種選擇 #硬度

GPS定位投放球體裝置製造技術

2024/09/23

花蓮區農業改良場林立、郭東禎、張光華(現任職國家發展委員會) 中國文化大學、謝佳宏　　本技術為可附掛於無人飛行載具之獨立裝置，可依規劃田區面積及天敵施放密度佈建投放座標，裝置趨近座標時觸發投放機構，自動將寄生蜂球投放至田間。作業效率可達每小時6-12公頃，有助於大規模生物防治之產業化應用。　　「GPS 定位投放球體裝置製造技術」內容主要包含球體連續投放機構、GPS定位及機械驅動裝置、雲端操作平台。承接方可透過本技術製造「無人機定點投放球體裝置」原型機，裝置可獨立運作，不受無人飛行載具廠牌型號限制。　　實際操作時，使用者於雲端操作平台框選預計投放的田區範圍，系統將自動建立投放任務，計算田區面積並規劃投放座標。待裝置接收座標資訊，飛手即可操作無人機於田間繞行，或使用規劃飛行模式，讓裝置自動投放寄生蜂球，輕鬆達成精準且快速的大面積天敵防治工作。　　經田間試驗調查，使用本技術，每公頃只需5-10分鐘即可完成蜂球投放作業，相較於傳統手釘蜂片耗時1-2小時而言，作業效率提高6倍以上，且任務投放成功率達97%，搭配低頻度施藥及正確施用蜂球時機點可將玉米危害率減少至5%以下。自動化及智慧化的功能導入減輕人力負擔、提高施用效能及增加農民使用意願，有助於支持環境友善及永續農業的發展。【延伸閱讀】- 台糖蔗田無人機投放「扭蛋」寄生蜂防害蟲立大功圖一、無人機投放蜂球田間作業圖二、網頁操作平台自動計算投放點圖三、GPS 定位投放球體裝置圖四、本技術以無人機精準投放蜂球於玉米田

#赤眼卵蜂天敵防治 #秋行軍蟲 #玉米螟害蟲 #GPS定位投放球體裝置製造技術 #智慧農業 #環境友善

識別空氣中致病真菌DNA 提前檢測農作物病害感染情形

2024/09/22

近年全球每年約有40%的農作物因病蟲害而損失，農民們面臨高達數千億英鎊的經濟損失。由於現代農業上多數農民採取大規模單一作物種植，雖然提高農業效率，卻加劇了病害風險，特別是真菌感染，如稈銹病(stem rust)或斑枯病(spot bloth)，氣候變遷也導致真菌感染風險漸增，造成嚴重農作物損害。在過去，農民依賴大量的農藥管控病蟲害的發生，但這些化學物質不僅對環境有害，對人體也會帶來健康上巨大的影響，單純增加農藥的使用並非長久之計，可能會使真菌產生抗藥性，且在許多狀況下也無法有效防止感染，許多植物疾病只有在症狀明顯時才會被發現，卻為時已晚，難以遏止損害產生。為了解決這些問題，英國倫敦自然史博物館(Natural History Museum)與生物科學研究機構厄爾勒姆研究所(Earlham Institute)研究人員研發一項新技術-AirSeq，可藉由一系列過濾器大量吸入空氣，將空氣微粒吸入收集液中，然後將液體濃縮並用於DNA萃取和定序，以識別其中漂浮的致病真菌DNA，提前檢測農作物感染的新技術，用以幫助農民在病害爆發前做出妥善的對策，減少化學藥劑的使用。透過這項技術的開發，提供了一項嶄新的農業病害解決方法，該技術最初旨在研究真菌孢子在田間的移動，後來逐漸發展為透過空氣中的DNA進行病害的主動監測，不僅幫助農民提早識別潛在的病害威脅，減少對環境有害的化學藥品依賴，也提供全球糧食安全一層新的保障。【延伸閱讀】- 環境友善新技術-噴灑非病原性鐮孢菌屬於水稻花以防禦真菌感染

#病害偵測 #作物真菌感染防治 #智慧農業

全球暖化!新型農業技術減少化肥有解

2024/09/21

位於日本埼玉縣衫戶町的稻農採取精準施肥方式，讓化學肥料只在田間需要範圍內施肥，除可有效減少化肥使用之外，還可避免過度施肥。然而，要如何適切的施肥呢？農事作業的可視化在此扮演了重要角色。　　衫戶町的稻農導入德國化學公司BASF系統，不僅減少了化學肥料使用，同時促進稻米採收成長了15%。這項系統主要是以人工衛星拍攝的影像資料為主體，應用AI即時影像分析作物的生長現況，再經由逐年累月收集的數據資料，快速分析出不同區域的作物生長速度。此外，該系統只在必要的區域施肥，給予所需的肥料數量，此舉可減少15%-20%的化學肥料使用，有助減緩全球暖化。　　另外，位於愛知縣刈谷市的新創事業TOWING的示範農園中利用「宙炭」的方式進行小番茄栽種。這項技術主要由稻穀經高溫處理製成，並透過獨特技術培養微生物來增加土壤營養，促進作物生長。另一方面，相較傳統化學肥料，宙炭栽培的茄子產量高於使用化學肥料的茄子。　　目前已經有約200個農家與TOWING合作，預計在愛知縣豐橋市建立宙炭的量產設施，於2024年7月底開始營運。【延伸閱讀】- 到2025年化肥減量化行動方案

#化學肥料減量 #精準施肥 #宙炭 #BASF #AI即時影像分析

以無人機開發草莓生長點觀察方法，了解草莓生長情形

2024/09/20

日本的草莓品質高，海外需求量大，為了符合逐漸擴大的出口需求，需要更多的栽培基地，但是目前主流的栽培管理方式為溫室栽培，冬天暖氣費用相當高，且草莓在栽培與採收管理上相較於其它蔬菜而言，需要更多勞動力支援。現代工資及燃料成本不斷上漲，如需維持原本的產量，必須提高生產效率及單位面積的生產力，且也由於人口老化導致勞動力短缺，生產現場無法手動測量詳細的作物生長數據。　　藉此，日本農業和食品綜合研究機構(農研機構，NARO)近期開發一種新的觀察方法，使用無人機飛越成排的草莓作物來捕捉每株植物的影像，可用於紀錄草莓生長位置的影像，且該技術對於診斷草莓的生長狀況及預測產量是相當重要的，有助於有效獲取溫室內大量植物的葉片生長資訊，提高草莓栽培生產的效率。　　經研究證明，草莓幼葉出現頻率和不同位置大小的時間序列是診斷草莓生長的有效指標。而為了準確掌握這些時間序列的變化，需要獲得不同生長位置的影像資料，但這件事是不容易的，因為草莓的生長經常被樹葉覆蓋。　　此外，溫室內無法像在室外那樣使用衛星定位技術來得到植物的位置資訊，導致識別特定植物並進行長期比較相當不容易。為了解決這個問題，研究團隊嘗試在溫室內使用無人機，讓它飛越一排排的草莓植株，並利用下流氣流將草莓莖推向一邊，藉此使草莓暴露出長出草莓的位置，並拍攝移動影像。團隊開發出一種使用鏡頭記錄每根莖的影像的觀察方法，可識別單一植物，節省勞力觀察每株植物幼葉出現和生長情形。　　目前研究團隊後續正在開發一種以此技術紀錄的影像進行生長診斷和產量預測的自動化栽培管理系統，涵蓋種植管理、環境控制、勞力安排和運送規劃等方面，預計將可大幅提高草莓生產效率。這項研究結果將於2024年7月底舉行的展覽會上展出，該技術的實際應用及未來發展前景將受到廣泛關注，有望在未來可有效實際提高草莓栽培生產效率。【延伸閱讀】- 室內垂直農場如何生產完美的日本草莓

#草莓 #溫室栽培 #無人機影像紀錄 #智慧農業

工研院開發智慧農工技術助農業加速轉型

2024/09/19

工研院中分院副執行長李士畦表示，勞動力不足是全球急需面對的共同課題，透過農事協作機器人在農場、畜牧及養殖作業的幫忙，將有助於提升工作效率並緩解勞動力缺口。　　李士畦說，農事協作機器人電動化取代汽柴油動力，並結合AI邊緣運算的人工智慧控制模組，可以展現強大支援能力，包括翻土、灑種、授粉採摘、飼養或清掃畜舍環境等農務，都能交由協作機器人處理。　　工研院與農業部台中區農業改良場合作開發四輪傳動與轉向農業共通載具，採用國產馬達驅動，可適應不同的地形與場域工作，不論運輸、割草或噴藥等，可依據任務更換工作模組。　　工研院指出，這款四輪傳動與轉向農業共通載具因搭載智慧控制核心並使用車規模組，還可依據需求進行有人與無人駕駛的切換，功能極具彈性。　　工研院並與農業部高雄區農業改良場合作，跨領域串聯國內的電機、電池和電控三電供應鏈及農機製造商，開發出小型電動曳引機。　　此外，工研院結合高雄科技大學副校長郭俊賢團隊的甲醇燃料電池，開發出燃料電池農用共通載具，有效提升農事協作載具的工作效率及延長工時。【延伸閱讀】- 環境永續 ! 日本農研機構的最新智慧放牧技術成果

#工研院 #智慧農業 #農業轉型