MENU
趨勢快訊
利用人工智慧語言模型加速作物種子性狀研究
2024/08/14
全球領先的農業技術公司之一先正達種子(Syngenta Seeds) 今天宣布與人工智慧公司InstaDeep 合作,將先正達的專有性狀研發能力與InstaDeep 的大語言模型(LLM) 平台結合起來,加快開發為農民提供解決方案的作物性狀。   InstaDeep 開發了一種先進的語言模型 AgroNT,該模型是一種基礎大語言模型,在 48 種植物物種的基因組上進行訓練,以解釋遺傳密碼的複雜語言。經由AgroNT,可以獲得包含基因的調控註釋、啟動子/終止子強度、組織特異性基因表現和功能變異優先順序的預測。【延伸閱讀】- 利用基因編輯技術-CRISPR系統調整甘蔗葉片角度提高生物質產量   預先訓練的AgroNT模型可在 HuggingFace 平台上公開取得(https://huggingface.co/InstaDeepAI/agro-nucleotide-transformer-1b ),以作為研究使用。   本技術利用AI語言模型向大自然學習,旨在準確預測基因的調控方式,進而有可能將性狀控制和作物性能提升到新的高度。本次合作的初始階段將重點放在米和大豆性狀的設計。【延伸閱讀】- 了解植物性狀特徵由來,提供育種更多嶄新思考方向
日本產學合作共同研發設施園藝專用小型裝置-m-DAC®
2024/08/13
日本高齡化問題伴隨而來的勞動力短缺,直接導致農作物產量減少,加上全球暖化大幅影響農業總體運作,農民需要採取以永續農業為目標並減少對環境影響的措施。【延伸閱讀】- 「園藝治療」是農業也是高齡照顧綠健康產業   因應上述課題,日本一家負責碳纖維複合材料的Carbon Xtract公司和九州大學共同合作,藉由提高溫室內的CO2濃度,促進植物光合作用進而增加農作物產量的原理下,成功研發出直接回收溫室中二氧化碳的小型m-DAC®裝置。藉由這項技術不僅可提高作物產量,促進脫碳效果,並達到淨零碳排之雙重效益。【延伸閱讀】- 為何我們要走向脫碳?   與此同時,研發團隊與提供全國農業知識及統籌農民關係網的的JA全農合作,推動設施園藝的「新形態的永續農業」。另外,更進一步與雙日企業和三菱UFJ銀行五方共同締結協議,一同成為加速推動農業脫碳的聯盟夥伴。 m-DAC®回收二氧化碳之應用   m-DAC®是世界首創研發創新,應用捕碳網的分離奈米膜(m-DAC®)技術,直接從空氣回收二氧化碳。這項分離膜裝置與電化學/熱化學的二氧化碳轉化裝置相連結,可連續性地直接將大氣的二氧化碳回收到碳燃料生產。不同於目前世界主流的大型工業DAC(Direct Air Capture)裝置,獨家研發的m-DAC®體積小,可放置在任何大小場域,實現地產地消型的DAC。 圖一、m-DACⓇ裝置示意圖(九州大學研究所藝術工學研究院 尾方研究室製作) 圖二、回收到碳燃料製造流程(資料來源: Carbon Xtract)
一種免核酸萃取之乳牛A2β-酪蛋白基因型鑑定技術
2024/08/12
農業部畜產試驗所北區分所 施意敏 凃柏安        A2β 酪蛋白的鮮乳,它的特性強調與人類母乳結構相似,易幫助消化吸收。在文獻上也指出這種鮮乳可以降低消化不良、腹瀉,甚至對身體的發炎反應也有所益處。「A2β 酪蛋白鮮乳」,需有 A2β 酪蛋白基因純合子的乳牛所生產出來,但需要透過檢驗證明來辨認基因的存在,國內目前沒有這項檢測服務,樣品都必須送往國外。然而需耗費數月才能得知結果,且費用昂貴,不利酪農或乳品廠開發多樣化特色乳製品之技術。        有鑑於國內酪農相關產業,無論是在檢驗技術的方面上,或者是推行多樣性有關乳製品的開發,往往受限於有些需國外的技術支援或是儀器設備的採購,費時又費錢。農業部畜產試驗所(簡稱畜試所)開發免核酸萃取之乳牛A2β-酪蛋白基因型鑑定技術,技術移轉金額20萬,權利金為檢驗費3%。以全國14.3萬頭飼養頭數及未來每年6.4萬頭初生小牛(64,974頭 * 50%小母牛 * 1,250元 / 頭* 7 % 市占率=284萬元)的固定營收估算,深具市場潛力。        由於免核酸萃取之基因檢驗技術,以乳牛的乳樣、血液、毛囊及口鼻拭子為檢體進行基因檢測,優化傳統基因檢測之前端樣品處理技術,可免除傳統核酸萃取所需之人力、物力及儀器設備。約可有效解決減少檢體1小時之處理時間及降低70%檢體前處理核酸萃取成本,可處理龐大檢測數量時之商轉困境。        酪農們也可依據檢測結果進行牛群育種的決策依據。乳品廠商則可用於生產特色化乳製品及品質管控。透過具市場區隔的特色化高價值生乳生產,立足國內市場並力求未來開拓國際市場之潛力。        畜試所強調,為預先因應 2025 年《臺紐經濟合作協定》,紐西蘭進口的液態乳全部零關稅,預期對臺灣的乳牛業發展帶來巨大衝擊,國內牛乳產業必須升級朝向產品多元化,並從進行產地及市場區隔以及輔導酪農提升產業競爭力。有鑑於此,畜試所開發乳牛 A2β 酪蛋白基因檢測技術及免核酸萃取之基因檢驗技術,可在 24 小時內完成檢測。檢體內容包括牛隻血液、生乳、毛髮或口/鼻腔拭子等,符合產業多元應用需求,讓乳牛產出高附加價值的特色國產鮮乳。【延伸閱讀】- 提高牛與人的福利 合作生產好喝的牛奶 圖一、大乳牛也可以採毛囊進行基因檢測 圖二、初生小牛即可採毛囊進行基因檢測 圖三、採樣毛囊
日本智慧農業之風-以自然為本的農業數位先端技術
2024/08/11
隨著智慧科技的進展,農民開始運用高科技技術協助農事作業,數位農業應用有別於傳統模式,可以說是以自然為本,以農業歷法和氣象資訊引領方向,並在無人機、人工衛星和AI解析等先端技術加持下的新型態農事作業。以下介紹日本當前農業數位先端技術應用之案例。 北海道JA的人工衛星與無人機的遙測技術        人工衛星大多用於天氣預報的氣象衛星雲圖,或用於汽車導航和智慧手機的GPS。然而,隨著科技的進展,逐漸在農業領域嶄露頭角,其中,人工衛星和無人機的遙測作物生長診斷技術備受關注。       人工衛星遙測方面,主要透過獨特的影像解析技術,將水稻葉色、出穗期水分、玄米蛋白質含量等生產現場常用指標進行圖像辨識與轉換學習。再由Z-GIS(註1)或其他地圖軟體等繪製成田地電腦模型,指定診斷日期後上傳至網站,即可進行解析。其結果會依顏色區分田地情況。        例如,利用出穗期水分辨識出乾燥和未乾燥區域,進而判斷採收日期。北海道農協(北海道JA),則是利用上述分析工具掌握採收時間,並與生產者共享其資訊,一同參與協助農事作業。此外,葉色辨識可以判斷追加施肥的時間點,讓農事管理更加科技化和精準化,並進一步提升生產效率和作物品質。        無人機遙測技術方面,主要裝載特殊攝影鏡頭,透過無人機拍攝影像進行分析。可自備也可委託單位協助拍攝。無人機遙測技術可辨識與分析每個田地的 NDVI 和植被覆蓋度的平均值和變化,以及可以計算出每一個網格點(1m空間解析度)的NDVI和植被覆蓋度。其分析結果可以從應用程式下載,協助農民施肥決策和倒伏診斷。【延伸閱讀】- 使用無人機圖像進行雜草檢測優化算法 全農X BASF數位農業「Xarvio®FIELD MANAGER」        由日本全農與BASF數位農業公司合作開發一套人工智慧的栽培支援系統-Xarvio® FIELD MANAGER,本系統專門用於支援水稻、大豆及小麥的生長預測及病蟲害防治。其中一項功能是應用人工衛星的「植生地圖」,主要利用衛星圖分析田間的植被健康狀況,詳細提供作物生長的分析報告。同時,可以依據系統判斷最佳追肥時間點和追肥量。        此外,Xarvio® FIELD MANAGER可以根據農地輸入的品種、插秧日期等資料,輕鬆掌握農田作物每個生長階段,大幅減輕現場確認的勞動力負擔。   註1:Z-GIS是一種以地理資訊系統(Geographic Information System, GIS)。
關於蜂蜜原產地和成分的明確規則:歐盟委員會建立蜂蜜平台
2024/08/10
蜂群透過授粉協助植物的繁殖,而養蜂業則有助於農村地區的發展,在農業和環境層面有相當重要的地位。   歐盟是世界第二大蜂蜜生產國,2023年至2027年歐盟將提供6.1億歐元支持歐盟養蜂產業,包含對抗蜂箱疾病、協助適應氣候變遷、補充蜂箱和增加蜂箱數量等方面的投資,推廣活動以及諮詢服務和培訓也將獲得財務支持。   自 2026 年中期開始實施時,混合蜂蜜必須顯示依比例將蜂蜜原產國標示在標籤上,並附上每個原產地的百分比。只有當四個最大來源佔混合物的 50% 以上時,成員國才可以彈性要求標示它們所佔的百分比。   修訂後的指令將在 4 年內引入統一分析方法規則,以檢測蜂蜜是否添加糖,並在 5 年內引入追踪蜂蜜來源的方法,及確定蜂蜜沒有過度加熱以及花粉未被去除。為了以最好的專業知識支持這項任務,新規則要求建立一個蜂蜜平台。   即將推出的蜂蜜平台由多達 90 名成員組成,預計將收集有關改善蜂蜜真偽控制方法的資料,並就可追溯性、成分標準以及建立歐盟參考實驗室的可能性提出建議。平台鼓勵蜂蜜供應鏈上的利害關係人、民間社會和個人專家(包括學術界的專家)提交申請。該平台預計將於 2024 年 11 月舉行第一次會議,由歐盟委員會農業及鄉村發展總署主持。   該平台預計每年至少舉行兩次會議。根據透明度原則,所有相關文件(包括議程和會議記錄)將在專家小組名冊上公佈。【延伸閱讀】- 【增匯】西班牙研發太陽能電板亦能使蜂蜜產業蓬勃發展
日本IIJ與千葉縣智慧農業稻作IoT與無線技術的先期驗證
2024/08/09
今年(2024年)2月起IIJ與千葉縣白井市有了一項新的合作,同樣以智慧化方式,提升當地名產梨子的產量,並解決當地長期鳥獸災害,同時改善當地從農民高齡化問題。   目前這項計畫處於示範實驗階段,IIJ以白井市約68.5公畝的水田為實驗基地,導IoT與無線通訊等相關設備。如下圖所示,試驗應用開發中的水田感測器,自動測出水位與水溫,再由遠端操作自動供水。並同步測試透過氣象感測器,以LoRaWAN、Private LoRa、Wi-Fi HaLow等方式進行數據傳接收。   此外,還能夠透過本系統確認生產現場的感測是否正常運作、人力勞動負荷問題與節水方面的成效,並評估最重要的農作物產量與品質評價。   除了硬體設備的導入之外,IIJ尚提供了IIJ水管理平台,讓農民、白井市等相關人士皆可以透過智慧型手機與電腦公開取得資訊。IIJ目前為2024年度日本農林水產省資訊通訊環境應用籌備委員會的負責窗口,協助農村基礎設備管理智慧化、達到省工與提升生產效能之效益,目標是希望透過資通訊環境的整備,促進地方振興與活化。【延伸閱讀】- 日本發展區域型Local 5G新農業技術-以東京智慧農業為例 圖一、白井市水田實驗階段之總體示意圖
智利安地斯高原的農業與駱馬系統
2024/08/08
智利安地斯高原地區農民透過傳統與現代技術,結合農業和駱馬(Llama)養殖,以維持生態平衡和提高當地的生活品質,達到環保和經濟效益的雙贏局面。
茶改場「臺灣橙茶」新製程 散發獨特花果香
2024/08/08
農業部茶及飲料作物改良場發布資訊指出,8月3日為茶改場場慶暨機關開放日活動,當天現場正式推出「臺灣橙茶」,此為97年推出「紅烏龍茶」製程後,時隔16年推出的新茶類製程。   關於「臺灣橙茶」製程,茶改場長蘇宗振說,有3大特色。茶改場說明,此製程以機採茶菁作為原料,利用長時間萎凋,加上靜置不攪拌,取代費時費力的茶菁攪拌過程,可達省工目的。   其次,輔以低程度炒菁、揉捻整型,再於陰乾控制茶葉發酵達穩定品質後,以烘箱乾燥,可減少能源的使用,具低碳特色。經此製程所製作的新茶類,散發出獨特的花果香氣,口感清爽圓潤,風味多元。   茶改場慶活動現場的民眾也給予正面評價,茶改場指出,民眾對「臺灣橙茶」做成的茶品富含梔子花、野薑花、芭樂、梨子、橄欖與柑橘等花果香氣,並具有蔗糖甜香及青草、薄荷清香,以及甘甜圓潤的滋味,多表示喜愛;已有單位洽詢,可能朝特色茶方向發展。   茶改場公開化學分析佐證 ,「臺灣橙茶」在茶湯總可溶分、總游離胺基酸、總還原糖、總多元酚等成分上,都高於對照組的傳統白茶,且揮發性成分中的花香及果香化合物顯著較高,驗證具有新風味特點。【延伸閱讀】- 日本GABA烏龍茶改良新技術
突破性的發現:鋅如何永遠改變農業
2024/08/07
豆科作物與根瘤菌形成共生關係,可將大氣中的氮固定在根瘤中。然而,這些根瘤易受到溫度變化、乾旱、洪水、土壤鹽分和土壤氮含量升高等環境壓力的影響。   丹麥奧胡斯大學(Aarhus University)、西班牙馬德里理工大學(Polytechnic University of Madrid)及位於法國的歐洲同步輻射中心(European Synchrotron Radiation Facility, ESRF)的研究團隊合作發現,豆科作物利用鋅作為次級信號,整合環境因素並調節固氮效率。【延伸閱讀】- 了解豆科植物如何為根瘤菌提供氧氣,為根瘤轉移至非豆科作物做準備   研究人員發現一種新型的鋅感測器,稱為Fixation Under Nitrate(FUN),這是一種重要的轉錄調控因子。在土壤氮濃度高時,FUN會控制根瘤的分解,並受一種可直接監測細胞內的鋅含量的特殊機制所調控。   研究顯示,當鋅含量較高時,FUN會失去活性形成大型的絲狀結構,而無法正常發揮作用,相反,當鋅含量較低時,FUN被釋放而恢復活性與發揮作用。【延伸閱讀】- 用鋅生物強化的微型菜苗能作為協助緩解營養缺乏的優良蔬菜來源   從農業角度來看,持續的固氮作用有助於增加豆科作物的氮可用性,還能為共栽作物或依賴豆科作物後期土壤中殘留氮的作物提供氮源。這不僅為未來研究奠定基礎,還提供了管理農業系統的新方法,有助於減少氮肥的使用,並降低對環境的影響。   研究人員正在制定優化豆科作物固氮過程的策略,旨在增加氮的供應,提高作物產量,並減少對環境和經濟成本高昂的合成肥料的依賴。同步研究FUN產生和解碼鋅信號的機制,並期望應用在其他豆科作物如蠶豆、大豆和豇豆等。
農業脫碳化未來願景-因應氣候變遷的挑戰與可能性
2024/08/06
如何減少農業活動中二氧化碳和甲烷等溫室氣體的排放,提升農地的碳吸收能力,讓農業從溫室氣體的「排放源」轉變為「吸收源」,農業脫碳化成為解決的關鍵鑰匙。然而,這過程並不容易,特別是氣候變遷的驅使下作物生長環境變化、生產力下降,早已嚴重衝擊農業生產者。對此,世界各國積極提出相關政策和技術開發,推動農業脫碳化,協助農業生產者應用新技術排解經濟壓力,以韌性因應這項外在長期危機,以下詳細探討相關的挑戰與可能性。 氣候變遷與農業間的關聯性   隨著溫室氣體排放增加,全球暖化加劇了極端氣候與氣候條件的變化,農作物的生長深受影響。與此同時,農業雖為溫室氣體的排放源,卻也為固碳增匯帶來貢獻,充分顯示農業脫碳化有利於實現永續農業之目標。 世界各國因應農業脫碳化之對策   世界各國正積極推動農業脫碳化之各項因應措施,例如,法國提出「千分之四倡議」(4Per 1000 Initiative),以增加土壤碳含量減緩氣候變遷影響性為目標。其內容主要推動土壤的永續管理,讓土壤有機物每年達到0.4%成長率。另外,澳洲則是導入「碳農業」制度,農地的土壤碳儲存量可作為碳信用額進行交易,成為農業生產者新的一項收入來源。【延伸閱讀】- 農田減排、增固碳、增碳匯的科學管理   此外,國際間也致力發展「氣候智慧型農業CSA」(Climate-Smart Agriculture)的公私夥伴關係,藉以平衡糧食發展與氣候變遷,在維護農業系統與因應全球暖化上發揮更具體的作用。【延伸閱讀】- 【減量】什麼是氣候智慧型農業 農業脫碳化與再生能源的應用   為實踐農業脫碳化,再生能源應用同樣不可或缺。例如:在農地上設置太陽能發電設備或風力及地熱發電,將產生的電力用於農業生產上。另一方面,由氣候組織(The Climate Group)和碳揭露計畫(Carbon Disclosure Project, CDP)共同主導的再生能源協議RE100((Renewable Energy 100),主要以企業使用的電力100%來自再生能源為目標。農業領域也正朝此方向推進。 農業脱碳化之技術開發   新技術方面,農地土壤碳儲存技術,透過適當使用肥料、堆肥以及植被管理等有助於農地土壤中吸收和儲存碳,讓農地可作為碳的吸收源。另一方面,為了減少農業生產中的能源消耗,節能型設施、設備也不可或缺。例如:節水型灌溉設備和高效智慧機械,皆助於實現環保農業。再者,農業機械電動化對於減少燃料消耗和二氧化碳排放,不僅可有效達到脱碳化效果,更能提高作業效率,減輕農民負擔。 碳信用與農業新收入來源的可能性   由於碳信用可以作為碳交易的額度,特別是農業中的減排活動,有助於為農業創造新的收入來源。目前碳信用取得來自農業領域中生物碳應用、有機農業與再生能源等項目。 農業脱碳化與地方再生的連結性   地方再生與農業脱碳化有著深厚的關聯。直接利用在地資源,不僅可以減少農業的碳排,亦可促進地方活力。特別是當地有機農業、再生能源應用,不僅促進產業成長,對於整體環境改善也有積極作用。此外,農民可透過與在地企業鏈結,進一步加速農業脱碳化。例如,利用在地企業產生的廢棄物進行生質能發電,不僅為地方創造就業機會,同時活絡地方經濟。【延伸閱讀】- 國際間以生質能為主的負炭技術發展趨勢 農産品的「脱碳可視化」措施   為了讓農產品的脱碳效果可視化,可利用「碳足跡」計算工具,計算並在產品上顯示從生產到出貨過程中,每個環節所排放的二氧化碳量。藉此,讓消費者在購買上有新選擇,並藉由市場的銷售讓友善環境農產品有了新契機,且同時激勵生產者建立綠色生產體系。 農業脱碳化未來面臨挑戰   農業脱碳化為實現永續社會的重要方向。目前,相關新型技術研發正如火如荼進展中,包括再生能源應用、土壤碳固定技術的推廣、各式節能性設施・設備導入以及農業機械的電動化轉型。此外,碳信用作為新的收入能源也備受關注,相關資訊的可視化,以及提供消費者的資訊傳播也十分重要。透過上述相關措施方案,期待未來的農業活動,可以在減緩氣候變遷上發揮重要作用。以更積極的態度面對農業脱碳化的挑戰,持續探索新的可能性。
選擇合適大小的巢穴提供有利獨居蜂生存
2024/08/05
獨居蜂種類繁多,對農作物及花類授粉至關重要,但其壽命較短,授粉時間有限,因此研究如何提升它們的授粉時間具有相當重要的意義。美國農業部農業研究局(USDA-ARS)重點針對對苜蓿種子生產相當重要的苜蓿切葉蜂(Megachile rotundata)進行研究,了解如何改變獨居蜂的築巢腔直徑,用以增強對獨居蜂的保護、性能及管理。        獨居蜂生活不在蜂巢中,而是將卵產在自然洞穴或人造巢穴中。母蜂會先收集花蜜和花粉,放入巢室中後產卵,幼蟲發育所需的食物也會被準備好,蜂農可以透過放置人造巢穴幫助蜜蜂築巢,用以增加蜜蜂的數量。        經由研究發現,獨居蜂的表現不僅取決於遺傳,還取決於體型,而獨居蜂的體型受到築巢腔直徑和食物量的影響。研究調查苜蓿切葉蜂成年體重和食物大小,並發現獨居蜂的體型隨著巢穴直徑的增加而增大,8公釐和9公釐可使後代具有最佳的冬季存活率。最佳築巢腔尺寸為7公釐,在8公釐時觀察到最佳性能,5公釐的空腔可能是保護其他築巢蜜蜂的最佳選擇,不同的巢直徑對蜜蜂的影響不一樣,管理人員應根據主要管理目標選擇適合的尺寸。        研究證明不同巢腔大小對於獨居蜂的重要性,較大的巢穴可以繁殖較大、飛得較遠的蜂,中等巢穴總體上會產生更多的蜜蜂。即使是最小的巢穴也具有飛行能力增加的優勢,可攜帶更重的花粉承重。        經由這些研究,可提升養蜂業對獨居蜜蜂的授粉效果,對於保護蜜蜂數量具有特殊意義。後續研究人員將會繼續研究其他問題,包括針對繁殖較大或較小的蜂隻成本和收益進行更詳細的研究。【延伸閱讀】- 臺灣養蜂業的問題與林地養蜂的建議
提升駱駝奶產量,改善牧人生計
2024/08/04
在蒙古戈壁沙漠,雙峰駱駝作為家庭生計的主要來源。然而,連續數年的極端乾旱使得原先綠草如茵的丘陵變得枯黃,草場越發稀疏,駱駝奶的產量也降低了一半,嚴重影響牧人的收入與營養來源。氣候的變遷迫使牧人遷移尋找更好的牧場和水源,但駱駝的習性戀舊,使牠們不願意離開熟悉的地方。   面對這些挑戰,聯合國糧食及農業組織(FAO)實施了一個由歐盟資助的計畫「著眼於永續發展目標編製預算,推動蒙古國就業轉型」,旨在透過加強駱駝奶價值鏈來創造乾旱地區的就業機會。這駱駝奶農場計畫在蒙古國內堪稱一項創舉。   牧人們將駱駝帶至農場並在這裡工作一年,期間他們可以運用已建成的農場設施,如擠奶室、擠奶機、飼料混合機等。一年後,牧民將完全掌握經營駱駝奶廠所需的知識,他們可以選擇繼續在此工作,或建立自己的農場,直接將生產的駱駝奶供應給加工廠。   傳統上,蒙古牧人只讓駱駝自行吃草,不會餵食飼料,並且只在九月至次年二月期間手工擠奶。現在透過該項計畫的資源與知識,提高了駱駝奶的產量與品質,並減少手工擠奶的勞動強度。   當地牧人的生計高度依賴各種駱駝產品,該計畫的實施提高了駱駝奶的產量和牧民的收入。即使氣候不斷變遷,只要勇於探索,嘗試新方法與新技術,駱駝養殖就可以做到長盛不衰。【延伸閱讀】- 【減量】荷蘭研究放牧可減少畜牧業氨與甲烷的排放量
【低碳X 循環】日本Hokuren的甜菜循環應用與微藻生物精煉
2024/08/03
甜菜糖的製造過程每一步的產物都有不同功能。首先將採收後的甜菜根切片成條絲狀,浸泡溫熱水中可萃取成糖漿溶液,而使用後的甜菜渣乾燥後,可製成甜菜顆粒狀飼料,提供當地家畜循環再利用。再者,萃取的糖漿溶液加入石灰和二氧化碳後去除糖漿中的雜質,過濾出來的LIMECAKE粉末(CaCO3和有機混合物)可作為土壤改良資材。   由於LIMECAKE粉末含有30%的鹼性成分,可作為土壤pH值調節劑,有效調節農作物或飼料作物生長,維持農地永續力。   甜菜糖的結晶過程為透過上一階段將水蒸發後濃縮的糖漿再煮沸,並利用真空加壓離心機的高速運轉分離出結晶與液態的糖蜜。北海道的Hokuren農協與東京大學合作,應用甜菜製糖加工過程中產生的副產物「糖蜜」作為培養微藻類的營養來源,進行大規模培養並提高微藻生產力的共同研究。   由於從微藻類培養過程中從細胞生成的油脂可應用於生物燃料與機能性食品。這項計畫自2022年啟動後已成功進行1公升培養測試,去年(2023年)為了更進一步現場實證,位於中斜里製糖工場設置四台的10公升培養裝置,進行第二階段的培養測試。【延伸閱讀】- 應用微藻製造植物性乳製品-純素起士   北海道的Hokuren1除推動甜菜作為當地的經濟作物外,也提供甜菜種子的生產到砂糖銷售的一條龍產業服務。本項研究充分利用了Hokuren的產品製造滅菌技術、用於品質控制的無菌培養操作技術以及包含微生物在內的品質檢驗技術。計畫未來將持續與學術界共同投入國家相關研究,同時積極有效利用當地資源實現低碳、循環型社會。【延伸閱讀】- 美科學家將甜菜轉換為生物可分解包材 注1:Hokuren是一個由北海道農民團體所成立的組織,成立於1919年,目的是為了促進北海道農業發展,提供民眾安全及高品質之農畜產品,並作為農民與消費者之間橋樑,蒐集市場資訊,並協助農民行銷產品。(資料來源:農業知識入口網)
日本農業綠色低碳關鍵技術之研發計畫
2024/08/02
日本為實現 2050 年碳中和目標,2020 年編列了2兆日圓的「綠色創新基金」(Green Innovation Fund)作為十年研發預算。這項計畫由國立新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)法人單位為執行單位,在以產官共同攜手合作的目標之下,提供企業至2030年間從研發、實證到社會落實等各階段的支援補助。   另外,為正確運用並有效執行基金,由經濟產業省的產業結構審議會之綠色創新事業推動小組負責決定各部會的補助計畫分配。同時,由各部會之下所設置的各領域小組負責審議各計畫實施的優先順序和基金補助款適當性,再由相關部會負責單位制訂研究開發與社會實施計畫,並依序對外公告。   農業領域方面,由農林水產省的農林水產技術會議事務局、林業廳、水產廳依循推動小組所提出討論與建議,於 2022 年制定「農業綠色低碳關鍵技術計畫」。其有關計畫研發議題如下: 主要三大研發議題: 1. 高機能生物炭之供給與應用技術之建構   利用微生物可提供肥料成分與促進作物生長之機能,研發增進農作物兩成以上產量的高機能生物炭,並藉此建構農產品的環境價值之評價方法。【延伸閱讀】- 加入生物炭的負碳環保混凝土 2. 高層建築物木造用的等向性大斷面木材之開發   以國產材料為原料,開發新型材料(可同時承受長寬方向載重的木質材料)的高效製造等向性大斷面木材之技術,增進國內高層建築物所適用的國產木材需求。並建構人工林的砍伐、使用、種植等循環應用模式,增進森林二氧化碳儲存量。 3. 促進藍碳的海藻床應用技術之研發   利用添加促進海藻生長的混合基礎材料和海藻移植輕型滾筒(僅占原有重量 1/4)等技術等整合應用,進而有效地恢復海藻床・開發海藻供應系統。【延伸閱讀】- 【增匯】新的水產養殖技術可以通過大量海藻幫助緩解全球糧食危機
亞蔬與農業部簽署合作備忘錄 目標下個50年消除飢貧
2024/08/01
亞蔬-世界蔬菜中心前身為亞洲蔬菜研究與發展中心,成立於1971年,就由改良品種、生產管理及採收後技術,幫助農民增加蔬菜產量,提高農村和城市貧困家庭收入,並為家庭和社區提供更健康、更營養的飲食,該中心總部設於台南善化,且世界蔬菜中心擁有全世界公部門最大的蔬菜種原庫,共有330個品種,逾6萬個種原品系來自155個國家,與我國學研機構共同努力,已推出42個耐熱、抗病蔬菜品種,在過去3年更提供超過4200個種原與品系。   本次簽署活動,農業部陳駿季部長、世界蔬菜中心主任沃培睿(Marco Wopereis)及10個試驗改良場所皆出席簽署,陳駿季表示,世界蔬菜中心是少數總部設在台灣之重要國際農業組織,旨在促進高營養價值蔬菜生產與消費,消弭開發中國家貧窮與營養不良問題。   陳駿季說,藉由本次合作備忘錄的簽署,農業部所屬農業試驗所、農業藥物試驗所、7個區域農業改良場及種苗改良繁殖場共10個機構,將強化與該中心的合作,借助該中心的國際研究網絡,並配合於去年甫落成的新實驗大樓及先進儀器設施,促進我國研究人員與世界頂尖研究人才交流,以提升蔬菜研究與種苗產業的創新動能。   沃培睿表示,本次簽署的合作備忘錄,標誌著雙方半世紀以來的重要合作里程碑,未來合作將特別聚焦於開發「超抗逆境」的營養蔬菜品種,這些品種能抵抗氣候與環境變遷所帶來的生存壓力。   世界蔬菜中心夥伴關係副主任王雲平表示,農業部歷年擔任中心的國家理事期間,對中心的經營與發展扮演重要角色,中心近年來與台灣公私部門合作協助種原繁殖,成功增繁超過1300個種原,公私部門可留下部分種子,有助豐富台灣蔬菜當地種原,部分種原也已陸續送回東南亞原產地延續傳承。【延伸閱讀】- 全球最大蔬菜種原庫就在臺灣 亞蔬世界蔬菜中心50週年
了解甘藷黑斑病的致病機制,進行抗病品種培養
2024/07/31
甘藷黑斑病(Sweetpotato black rot)是一種由真菌Ceratocystis fimbriata (甘藷長喙殼菌)所引起的疾病,自1800年代末期便威脅美國多達30%的甘藷作物。2015年時美國所有生產甘藷的州都經歷了史上最嚴重的災情,造成農業損失高達60%,雖然殺菌劑能夠協助控制這種疾病,但由於主要出口市場對殺菌劑殘留的限制不一定,該方法並不是一個可長期持續的解決方法。   近期一種新興的管理策略為應用一種經細菌分泌出的蛋白質進行育種輔助並開發抗病作物,該類蛋白質可以在分子和細胞兩種層面調節植物宿主,快速識別並選擇對該疾病具有抗性的植物,加速育種計畫,藉此方式建立抗病方法減少作物損失。而在科學研究上對Ceratocystis fimbriata (甘藷長喙殼菌)的生物學了解有限的現況造成了控制該真菌疾病的重重阻礙。   為了解決這個問題,美國北卡羅來納州立大學的科學研究人員鑑定了31種該真菌在感染過程中產生的蛋白質,藉此,研究人員了解真菌感染過程,並確定潛在宿主目標。此外,這項研究對病原體的進化及穩定性的看法為疾病監測提供了重要資訊,有助於更有效追蹤和管理Ceratocystis fimbriata (甘藷長喙殼菌)的傳播。   該研究為了解Ceratocystis fimbriata (甘藷長喙殼菌)的生物學提供了開創性的知識,透過該種細菌分泌之蛋白質進行輔助育種的潛在目標,儘管這些發現很有希望,但將其應用於實際疾病和植物育種上仍需更多時間研究。   研究人員認為從基礎研究到實際應用是一個相當漫長的過程,但它對於作物的恢復力和糧食安全具有潛在重大影響,使這項研究產生龐大價值,讓未來更易開發出抗病品種。【延伸閱讀】- 甘藷育種,市場地位轉換的奇蹟
自然的力量!日本產學研投入再生農業之動向
2024/07/30
人們逐漸意識農業生產對環境造成莫大影響,更加重視強化農地低碳生產與生物多樣性保育的重要性。近年來「再生農業」(Regenerative agriculture),以無使用農藥和化肥的自然再生的生產方式備受全球高度關注。對此,全球相關的食品及物流企業積極倡議其中,日本產學研界也紛紛投入於此項研究。【延伸閱讀】- 開發酸化處理GrAAS工法,連結低碳農業新技術 再生農法與溫州橘研究   再生農業主要是利用自然力量恢復農地生產力。雖然與有機農業有著相似作法,但在關注土壤的作用性仍有些差別。例如免耕式栽培及輪作,定期更改作物種類及種植位置等皆有不同之處。   另一方面,慣行農法通常會經由翻耕,將土壤搗至細碎,讓種子和幼苗更容易生長,並使用曳引機將稻草堆肥埋入土中。反之,免耕式栽培則採取不翻耕的方式,主要為了保留讓土壤中積累大量有機物和碳等優勢。   另外,種植高粱等禾本科綠肥作物時,無須採收直接作為肥料埋入土中,這樣做法不僅能夠預防病蟲害,同時還具有碳固定的效果。廢棄物轉化成有機肥料的技術應用同時也為再生農業的一環。   2022年,由NTT西日本、理化學研究所和福島大學等共八家產學研單位,針對土壤進行了相關研究,主要以溫州橘為標的,觀測種植地的土壤及其中的微生物與作物產量、甜度、香氣之間的關聯度,期盼透過研究結果,提高作物品質並緩解對環境負擔。   研究團隊在和歌山、熊本等八個縣市,共約兩百多個場域,進行有機農業和慣行農法的比對研究,探討土壤條件和溫州橘品質、產量之間的關係。其數據結果顯示,有機農業的微生物群落更加豐富多元。因此團隊在2023年擴大與從事有機栽培的企業合作與研究範圍。   NTT西日本方面,則是協助收集土壤和作物相關的大數據,期待透過「數位孿生」(Digital twin)的建置,未來能在虛擬空間模擬作物生長環境。【延伸閱讀】- 【減量】英國刮「再生農業」風-打造高儲碳農田,王室支持 全球大型企業領銜推動   全球食品與物流等大型企業紛紛將生態保育作為企業經營戰略的一環,這也促使「再生農業」受到高度關注,考量消費者和投資者的意識抬頭,企業也逐漸把「自然正成長」(Nature Positive)與「碳中和」等議題並列,作為重要經營議題之一。   「自然正成長」(Nature Positive)以維護生物多樣性,扭轉目前大量物種滅絕的現況,逐步恢復生態系統為目標。為了實現此一目標,人們開始將原材料中的農作物或物流配送時使用的食材,轉換成友善環境之作物。   知名跨國企業「百事公司」即是一例,為了實現自然正成長的目標,百事公司將自營農場中一部分的固定生產區域,積極轉換成再生農業。另外,聯合利華、沃爾瑪、嘉吉公司、星巴克、麥當勞等跨國企業也陸續表態支持。另一方面,戶外服裝品牌「Patagonia」利用過去以有機棉花生產商品的經驗,推出了再生農業認證計畫,並與其他公司聯手成立認證機構。   另一方面,世界銀行、世界企業永續發展委員會(WBCSD)、國際自然保護聯盟也加入此項運動,並於2021年成立「Regen10」官方組織,希望透過與全球5億多的農民合作,目標2030年未來食物將有一半以上是對人類、自然和氣候有正面積極貢獻的生產方式。【延伸閱讀】- 【綠趨勢】有助於食品系統實現碳中和的五項技術 藉以科學知識為後盾   農業對環境造成壓力的議題,應用科學知識加以緩解也是相當重要的一環。   在日本,農林畜牧業佔溫室氣體排放的比例約為4%(2019年度統計),佔全球比例高達23%(2007至2016年平均)。加上,全球居住面積約有50%為農業用地,化學肥料和農藥的使用將導致土壤劣化和水質污染。另一方面有96%哺乳動物是家畜的緣故容易造成環境污染的連鎖反應,對生物多樣性負面影響更是不在話下。   2022年聯合國召開第15次生物多樣性公約締約國大會(COP15),提出企業在生態系統維護應扮演的角色。為了促進企業披露對自然環境的影響,推動「自然相關財務揭露(TNFD)」並制定相關內容。   日本方面,農林水產省推動「綠色糧食戰略」,制定2050年減少一半化學農藥使用量、30%化學肥料使用量、並增加有機農業耕地面積至25%等目標。同時,積極建立有機農產品的購買資訊和物流機制,讓消費者更容易地取得有機農產品。   然而,農民在生產方面仍面臨諸多挑戰。例如,必須因應不同的天氣和土壤特性,採取免耕栽培方式並非適用於所有農地,以及連同輪作農法如何確保一整年有穩定的生產量等皆存在各種不確定因素。   目前,世界各國政府追隨跨國企業的腳步,開始轉變農業政策的方向。在日本,雖然生產者的反應仍稍嫌緩慢,期待在不久的將來,能夠與歐美相同,以企業作為領頭羊帶動行政部門和農民們朝著打造環保型農業的方向邁進。【延伸閱讀】- 直擊日本推動綠色糧食戰略重要兩張王牌-食品安全與有機農業
生羊乳品質風險分析技術
2024/07/29
農業部畜產試驗所北區分所 凃柏安   長期以來國人對於羊乳定位在冬季補品,但從營養的觀點羊乳是一種非常符合人體吸收的營養食品,各種成份都和人乳相似,是老少咸宜的營養補充品。為了改變國人對羊乳的認知和促進國產羊乳的發展,生產高品質羊乳有助於改變國人對羊乳以冬天溫補為主的認知,降低羊乳的羊味更可擴大全年羊乳消費習慣。   生羊乳品質風險分析技術由「生乳中游離脂肪酸含量與品質管理技術」、「生乳中總生菌數與致病菌種類快速檢測技術」與「生乳短中長鏈脂肪酸比例管理技術」三大技術組成,進行從山羊飼養管理、擠乳與貯乳條件、關鍵微生物種類及數量、鮮乳保存條件等項目的系統化管理。【延伸閱讀】- 師生協力 推動牛、羊傳染性疾病自主快速檢測技術普及化 一、生乳中總生菌數與致病菌種類快速檢測技術   羊乳含有較為不安定的短鏈及中鏈脂肪酸,生乳中的特定細菌可將脂肪酸氧化後產生不良氣味,影響鮮羊乳產品的風味。本技術可快速檢測生羊乳中總生菌數和致病菌種類,在短時間內準確測定生乳中的細菌總量和檢測是否存在特定細菌種類。 二、生乳中游離脂肪酸含量與品質管理技術   游離脂肪酸含量與鮮羊乳的品質、風味和使用期限之間存在密切關聯。生羊乳中的游離脂肪酸是品質控制的一個關鍵指標,因為它們可以影響鮮羊乳的風味和對應的保存期限,本技術以特定數值進行原料生羊乳的品質管制。 三、羊乳短中長鏈脂肪酸比例管理技術   山羊乳中的短鏈及中鏈脂肪酸屬於較不穩定成分,而特定細菌的作用可能加速使其氧化產生不良氣味。因此,生羊乳短中長鏈脂肪酸比例管理技術的引入,成為品質管理的關鍵一步。這項技術使生羊乳生產者可透過調整羊群泌乳期結構,搭配合適飼養日糧組成管理,更精確地調整短鏈及中鏈脂肪酸的比例,以控制風味,確保羊乳的品質。   本技術為山羊乳品質的提升和風味的控制提供了關鍵工具,有助於改善生羊乳的品質,延長鮮羊乳保存期限並維持風味,同時提高了國產鮮羊乳的市場競爭力,使消費者能夠享受更高品質的山羊乳產品。 圖一、生羊乳品質風險分析技術三大技術組成,從生乳到鮮乳進行完整管理。   圖二、生羊乳中總生菌數與致病菌種類快速檢測技術。   圖三、生羊乳中游離脂肪酸、短鏈與中鏈脂肪酸含量檢測。   圖四、新世代高品質國產鮮羊乳。

網站導覽
活動資訊
訂閱RSS
電子報訂閱