隨著氣候變遷加劇，需要加快低碳、減碳等措施。作為解決此問題的對策之一，直接分離並回收空氣中二氧化碳捕捉（Direct Air Capture，DAC)技術受到關注，農業和林業可以被認為是DAC技術的一種，透過光合作用從大氣中捕獲碳並將其轉化為農產品和木材，但由於稻草等農作物的莖葉會在短時間內腐爛變質，與透過長期使用儲存碳的木材（如建築材料）相比，其對低碳排放和減碳的貢獻有限。【延伸閱讀】- 中國加快農業綠色低碳關鍵技術攻關 　　本研究是利用常溫酸化處理稻草等莖葉，更容易將其用作纖維或糖化，並將此技術命名為GrAAS(Grass Upcycling by Activated Acid into the Sugar Pool)。 製程使用高活性鹽酸在液態或氣態條件下先將樹葉研磨成粉末，在水中形成高度分散的懸濁液，當此懸濁液被酵素糖化時，可以以更高的回收率回收糖。 　　研究發現透過使用新開發的GrAAS製程能將迄今尚未充分利用的莖和葉轉化為纖維，可以更有效地生產紙張、紙板、木材等。此外，透過酵素法糖化這種纖維可以回收糖並將其轉化為生質燃料、生物塑膠原料等。此外，莖葉衍生的新材料具有長期使用後可糖分回收的特性，可以作為 「儲備糖」長期儲存，在需要時轉化為燃料、飼料或食物。【延伸閱讀】- 利用海藻生產生物塑膠的新方法 　　這項研究成果在2024年發表在《生物資源技術》報告上，未來將擴大GrAAS製程測試規模，期待日後此技術為農業的低碳與淨零碳排做出貢獻。

「各地氣候、土壤等條件不同，歐洲的農業政策不可直接照搬到台灣！」針對近日歐洲農業改革引發討論，逢甲學者葉守禮受訪時指出，歐盟此次推動改革太急，當然會引發反彈。中興退休學者姜保真則說，減少生產量是希望兼顧環保，但如禁用殺蟲劑的目標太理想，讓農民感到不滿。 　　歐盟近日因推出新的「共同農業政策」，原本希望讓農業可以減更多碳與永續發展，因其中有許多政策，包括在水土流失、河流附近的緩衝地帶、濕地和泥炭沼澤的保護區，有義務保留4%非生產性的土地，並對自願採用有機耕作、碳儲存等作法的農民給予補貼等，反而引發法國、義大利、波蘭、西班牙等國農民紛紛上街抗議。 農改移台灣是災難 　　對此，逢甲大學創能學院助理教授葉守禮指出，歐洲雖然在一些政策上會有相對前瞻的引導性，但農業的特性就是各地差異很大，即使是歐洲各國，也會因為生態條件、制度與生產歷史不同，農業的發展也會有很大差異。他認為此次歐盟想推動一體適用的政策有點急就章，才引發各國農民不同的反彈。 　　他解釋，農業政策牽涉糧食安全、各種產品的檢驗標準也不同，以禁用殺蟲劑來說，該禁用哪些？會不會產生漏洞？這些問題相當複雜。葉守禮直言，如果將歐盟的農改方案照搬來台灣將會是災難，農業政策的精神應該是「具體」且「差異化」的輔導機制。【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 部分政策太理想化 　　中興大學農資學院退休教授姜保真則介紹說，「歐盟共同農業政策（CAP）」在歐盟尚未成立，還在「歐洲共同體」階段的時候就有了，其目的是對會員國內的農產品進行補貼，對非歐盟國家產品進口到歐盟就要課徵關稅，希望藉此鼓勵農民生產，但這也讓農民會追求產量，到後來歐洲卻出現糧食過剩的狀況。 　　「逐步減少殺蟲劑是好事，但歐盟的政策似乎太嚴格！」姜保真指出，使用化肥傷害環境，但歐盟的規定嚴格到公園與私人庭院也不能用殺蟲劑，一般並非農業專業的人種些花草，很難再花時間使用「生態農法」，禁用殺蟲劑的規定就顯得不切實際。【延伸閱讀】- 歐盟2020年後的CAP目標說明 需注意糧食過剩 　　另外，姜保真說，以波蘭為例，由於俄烏戰爭影響，烏克蘭想將穀物往西送，從德國、法國的港口出口，維持國內農業收益，但因為烏克蘭穀物太便宜，運到波蘭時，就容易被當地盤商中飽私囊，且減少採購波蘭較貴的穀物，又碰到歐盟推動農業改革，因此便引發抗議，但各國引發抗議的原因並不相同。 　　台灣產業關聯學會名譽理事長徐世勳受訪時也說，歐盟的做法不一定會成為各國標準，台灣本身是農產入超國，若取消農業補貼，反而會讓台灣的農產品價格上漲。 不過他也說，台灣是少數還有保價收購稻米的國家，但這反而讓國內稻米的存量遠超過戰備儲量，結果多的部分後來就爛掉變成堆肥，相當可惜。【延伸閱讀】- 歐盟提出最新《2019-2030歐盟地區農業市場及收入展望報告》

在第28屆聯合國氣候變遷大會(COP28)上，糧食議題首次成為的關鍵議程，因為畜牧業排放量約佔全球溫室氣體排放量的 15%，如果依照目前的糧食及生產需求，僅糧食系統的排放就可能使全球暖化超過 1.5℃。 　　目前，氣候變遷主要以三種方向影響肉類供應鏈，使畜牧業產量降低且成本更高。 　　第一種，由於升溫使得牲畜生長速度變慢，且玉米等動物飼料原料產量正在下降；第二種，極端天氣降低牲畜生產力，並增加疾病感染風險，同時影響飼料轉換效率和牲畜生理健康；第三種，到2025年時，將有更多動物需要水來降溫，但三分之二的人口可能已生活在缺水的條件下。這些氣候變遷對肉類供應鏈的影響將導致肉類短缺、價格上漲，使得只有少數人能夠獲得高生體可用率的動物性蛋白質，如去年英國因日常生活成本上升和肉類價格飆漲，造成肉類消費創下歷史新低。 　　但儘管如此，全球對肉類的需求仍未減弱，目前僅有六個國家達到暫定的「肉類高峰」，美國的人均肉類消費量仍在增長，而中國、越南和巴西等地區的增長速度則更快。為了解決這個問題，採取蛋白質多樣化飲食方式是方案之一，儘管純素食飲食越來越受歡迎，但飲食習慣根深蒂固，改變飲食行為很難，純素食者在全球目前僅占1%左右，故僅靠消費者改變飲食習慣是不夠的。【延伸閱讀】- 應用微藻製造植物性乳製品-純素起士 　　為確保後代子孫仍然可品嚐美味的食物，現在有許多開發中的新技術可在糧食系統中抵禦氣候變遷對農業的影響。例如，開發具氣候適應性之糧食作物，又或是透過人造肉、細胞農業等，可再提供額外的解決方式。人造肉可以透過較少的資源和水製成，並同時擁有與肉類相同的味道和營養價值。【延伸閱讀】- 植物肉口感仿真肉 背後學問大 　　有鑑於糧食問題的嚴重性，首要是考慮採取多管齊下的方法，並透過加強對人造肉等新技術產業的投資來扶持該產業的創新研究，也同時要靠科學家、政策制定者和食品產業共同努力，支持並實踐推廣新技術。

農業藥物試驗所 陳富翔 　　黃條葉蚤 (Phyllotreta striolata) 是十字花科蔬菜重要的害蟲，不只會造成作物生長障礙，危害所產生的蟲孔也會嚴重地降低蔬菜的市場價值。黃條葉蚤的非化學農藥防治方法分為耕作防治及物理防治，其中物理防治常用黏蟲紙或氣味噴膠來誘捕黃條葉蚤。 　　農業部農業藥物試驗所 (以下稱農藥所) 研發的新型黃條葉蚤誘捕裝置，是由芥子油做為食物誘引劑，搭配農藥所新型專利-引導型誘蟲器 (新型M636005號) 而組成。在誘引劑方面，芥子油是良好的黃條葉蚤誘引劑，因非屬昆蟲費洛蒙，故毋須辦理農藥登記，配合特殊的緩釋技術，誘引劑在田間可使用1-1.5個月。而引導型誘蟲器則是針對黃條葉蚤的趨性而設計的，當黃條葉蚤受到視覺及味覺的誘引，飛到誘蟲器的引導板時，黃條葉蚤會順著引導板爬進誘蟲器，並飛到上段的集蟲室，不會再飛出。 　　本技術最大的特點是，不使用黏膠來捕捉昆蟲。黏膠型誘捕裝置因其特性，容易受到雨水或者風砂的影響而降低黏性，且常於田野之間黏附壁虎或小型鳥類，波及非目標生物。而黏蟲紙或者噴膠無法重複使用，可能在田間被丟棄，造成二次汙染。 　　引導型誘蟲器屬於乾式誘蟲器，可重複使用，於芥子油誘引劑到使用期限後，更換誘引劑即可繼續誘捕黃條葉蚤。誘蟲器的使用年限約2-3年，破損後也可進行有價資源回收，讓材料重新變成另一種產品，符合永續、循環之國家發展目標。【延伸閱讀】- 新型感測器可改善昆蟲監測和作物管理 　　使用新型黃條葉蚤誘捕裝置時，取一竹竿以鐵絲固定引導型誘蟲器，並於瓶身底端綁上食物誘引劑，將竹竿直立插在田區，裝置底部尖端應離地10公分以上，不建議超過公分或作物最高點。誘引距離與氣味噴膠相同，於田區每5-10公尺放置1個誘捕裝置，即可大量誘捕黃條葉蚤。每1-1.5個月更換誘餌，除非誘蟲器倒塌否則不必擔心雨水、露水或風砂造成失效。 　　目前本項技術已通過農業部第2次智審會，農藥所已刊登技轉公告，歡迎相關業者洽詢。 圖一、黃條葉蚤及其造成之蟲孔。   圖二、新型黃條葉蚤誘捕裝置中段黃條葉蚤入口。   圖三、新型黃條葉蚤誘捕裝置上段集蟲區   圖四、新型黃條葉蚤誘捕裝置於田間誘捕情形。

根據統計，全球每年消耗約 12.5 億噸肉類和乳製品，牧場和動物飼料生產合計佔用了約4000萬平方公里的土地，遠遠超過全球旱地面積的四分之一，並且其中有近40%的土地被定義為「宜居」。而這就是以肉類為主的飲食被批評為環境不永續的原因之一，動物養殖須另外種植植物來餵養動物，導致土地利用效率極低，而這些土地原本可以作為森林或用於其他目的。 　　一種解決方案是轉向實驗室培育的肉類，或是開始使用其他方法生產用於動物飼料的蛋白質，例如利用酵母及藻類生產單細胞蛋白質(single-cell proteins)即是一種可工業規模量產的替代蛋白生產方式。這對中國來說尤其有利。中國科學院 (CAS) 的研究人員表示，中國目前約有 80% 的蛋白質原料以大豆等形式進口，這對國家來說是一個嚴重的糧食安全問題。 　　中國科學院天津工業生物技術研究所的研究人員開發出一種經濟且高效率的方法，可將煤炭轉化為蛋白質，研究人員表示，這種方法可以比植物更有效提供牲畜飼養需求，同時只佔用一小部分土地。團隊以早在1960年代就推出的石油轉蛋白質生物技術為基礎。首先透過氣化將煤炭轉化為甲醇，接著利用畢赤酵母菌(Pichia pastoris)發酵甲醇，產生含有一系列氨基酸、維生素、無機鹽、脂肪和碳水化合物的單細胞蛋白質。所得生物體的蛋白質含量比植物豐富得多，可用於部分替代動物飼料中的魚、大豆、肉類和脫脂牛乳。 　　技術的關鍵在於選擇基因工程酵母菌株，使其比以前的菌株更能耐受甲醇的毒性作用，提高轉化效率並減少在此過程中的碳損失量。試驗結果顯示酵母將甲醇轉化為蛋白質的轉化率高達最大理論產量的 92%。該團隊表示，這使其成為蛋白質商業化生產中相當具有成本效益的選擇。據《南華早報》報導，目前研究人員已經與企業夥伴合作，開始進行工業規模的示範生產。【延伸閱讀】- 世界之永續發展(4/4)–對蛋白質永續提供的需求

台灣第一批森林療癒師去年十月出爐，透過農業部林業署的「森林療癒師認證培訓平臺」，完成核心課程、活動課程及實習課程，始能獲得認證，首批共卅四名，年齡分布廣，來自不同專業領域，包括醫療人員、心理諮商、劇場工作者、森林系研究生，還有太極拳專家等。 　　台大森林環境暨資源學系教授余家斌與林一真、袁孝維兩位教授，同為台灣森林療癒研究主要推手，余家斌受訪時表示，目前平台註冊破四千人，實際參加課程者約一千二百人，今年預計還會誕生五、六十位森林療癒師，「拿到林業署證照後可自由接案，有學員自行創業。」 　　例如去年雲林縣曾招募最新出爐的森林療癒師，帶民眾進入森林體驗五感慢活；首批獲得認證的台大森林系學生林家民，在台灣第一家專門體驗森林療癒的公司「森林邦」擔任知識長。 科學實證 森林療癒助健康 　　台灣森林占全島六成，幾乎人人都會走森林步道，為何還需要森林療癒師？ 　　余家斌表示，若把森林比喻為硬體，森林療癒師就是軟體，協助民眾避免危險因子，遇險時有效處理，還能以專業引導民眾打開感官、融入森林環境。 　　每位森林療癒師設計的體驗不盡相同。余家斌喜歡帶學員「尋找森林裡的彩虹」，即尋找各種顏色，大家會發現，原來森林不是只有綠色，曾有學員找到金色—來自一顆掛在樹上的金色蟲蛹。 　　還有「聲音地圖」，拿紙和筆到森林找地方坐下，閉上眼睛想像自己在紙中央，聆聽周遭水聲、風聲、蟲鳴鳥叫，然後畫下來。透過沉浸體驗使活力增加，負面情緒便可減少。 　　「森林，是讓人身心靈休息、恢復的地方。」余家斌表示，森林療癒是以個人健康出發，透過體驗活動與自然連結，從而得到身心平衡的健康促進效果。他說明，森林療癒功效有科學實證，涵蓋心血管、神經系統、免疫系統和心理健康四大層面，像是改善心理健康、改變腦波、提升免疫力、有助自律神經功能調節，「只要從都市走入森林就有降低血壓的效果。」 自然療養 德日韓盛行已久 　　利用森林作為保健與治療場域，是國際新興趨勢。以德國的自然療養基地為例，由醫師開立自然處方箋，民眾可在林間散步、做森林瑜伽、享用植物養生餐，改善身心狀態，德國政府很早就認可合法性，自然療法費用也能由醫療保險支付。目前德國約有三百五十處已認證的自然療養基地。 　　日本很早就有利用自然改善健康的文化，近年由非營利組織在各地推動森林療癒，因農村人口外流問題嚴重，為活化在地資源，發展出結合地區的健康旅遊產業。南韓較晚引進森林療癒，但在政府重視下發展迅速，成立森林福祉中心，提供全年齡療養模式，主要經費由南韓樂透盈餘支付。 　　余家斌期待，森林療癒成國家政策，讓健保資源少花在「治病」，更多在「預防」，縮短晚年臥床時間。

《美國臨床營養學雜誌》上一項針對 573 名老年人的研究，發現可可萃取物補充劑可以改善飲食不良的參與者的認知能力，但對飲食健康的參與者沒有影響。該研究是大規模的 COSMOS (COcoa Supplement and Multivitamin Outcomes Study)試驗的一部分，COSMOS 是一項由研究者發起、由美國麻薩諸塞州布萊根婦女醫院(Brigham and Women's Hospital)主導的大規模長期臨床試驗。 　　美國各地超過 21,000 名老年女性和男性參與了這項隨機、雙盲、安慰劑對照研究，旨在測試每日補充可可萃取物或常見的多種維生素是否可以降低心臟病、中風的風險、癌症和其他重要的健康影響。研究已顯示可可萃取物對認知功能的潛在保護作用，但針對老年人的隨機臨床試驗結果並不一致。 　　目前，新的研究顯示，每天服用含有500 毫克可可黃烷醇(flavanols)的可可萃取物補充劑，對於飲食品質較差的老年人具有認知功能上的益處。然而，在研究開始時已經擁有健康飲食模式的參與者中並未發現明顯的益處。這項研究由美國麻省總醫院暨布萊根婦女醫院的研究人員進行，試驗參與者為573 名老年人，他們在試驗期間接受了詳細的認知測試。 　　在兩年多的詳細神經心理評估結果中顯示，與安慰劑相比，每日補充可可萃取物對整體或特定領域的認知功能沒有整體益處。然而，二次分析則顯示飲食品質較差的參與者透過服用可可萃取物補充劑獲得了認知功能的益處。這項研究的結果與一項早期研究的結果一致，不過，研究人員認為有必要進一步研究可可萃取物補充劑在更多樣化的人群和飲食品質較低的人群中的作用，以更加了解其應用的潛力。【延伸閱讀】- 研究顯示植物生物鹼-葫蘆巴鹼可改善認知功能

BRIDGE計畫由日本內閣政府綜合科學技術創新會議（CSTI）統籌執行，作為研究開發與society5.0中間橋樑，主要積極推動擴大投資項目，期望增進公私部門合作的研究開發，並結合戰略性創新計畫（SIP），加速各政府部門推動執行。本計畫是以綜合創新戰略為基礎，發揮CSTI的指揮中心功能，設定「優先議題」後，應用創新技術解決相關的社會問題，並促進新創產業的發展。 議題8：擴大日本國內大豆用途的食品科技企業支援應用 研發議題之相關內容如下： 1.背景、現狀、課題 　　在全球人口增長與環境議題挑戰下，加上因新冠疫情蔓延，人們逐漸對健康意識抬頭。近年來歐美諸國對於大豆肉的植物性蛋白質食品（Plant Base Food）需求逐年增加，包括日本製的味增、醬油等大豆發酵食品的出口也穩健成長當中。【延伸閱讀】-應用微藻製造植物性乳製品-純素起士 　　日本農林水產省分別提出農產品暨食品出口額至2025年達2兆日圓，以及2030年達5兆日圓等目標後，當前日本政府與民間企業紛紛致力於達成此項目標，截至2021年實際已達到1兆4,148億日圓外銷成績。同時，經由SIP第三期計畫「建構豐富且永續的食物價值鏈」中研發創新成果之一-開發多收的大豆，大幅支援民間企業開創海外市場，為日本奠定強勢的發酵食品技術基礎。接下來將持續邁向2030年出口目標5兆日圓邁進，並為綜合創新戰略與綠色糧食戰略作出貢獻。 2.措施內容 　　為支援應用日本「強勢」發酵技術生產新型大豆加工食品（例如大豆乳酪和乳酸菌飲料）的食品企業，日本農研機構（NARO）已在全國各地所收集到的乳酸菌（約3000株），建立發酵特性和代謝物資料庫。 　　再者，利用已取得基因組資訊（約1,000株），開發人工智慧分析方法，以識別具有有用加工特性的乳酸菌。 藉此，有效地探索適合大豆加工食品發酵的乳酸菌等，以利於加速SIP3「建構豐富且永續的食物價值鏈」計畫之實現。最後，利用人工智慧分析方法探索乳酸菌和米麴菌，建構大豆加工食品的新製造技術。 3.研究開發目標 　　①、2024年度前完成日本農研機構所保有的乳酸菌（約3000株）的代謝物資料庫與解析資訊資料庫，並開始對外公開提供使用。 　　②、鏈結食品相關企業合作，開發兩種以上新型大豆加工食品製造技術。 4.出口戰略目標 　　關於乳酸菌的資訊公開與提供外部使用方面，持續由農研機構提供本項服務，以開放/閉鎖的智慧財產權管理原則下，並考慮為使用戶(企業)提供獎勵措施。對於新型大豆加工食品經濟模式，以開發海外市場為優先目標，增進新事業化與商品化。

台灣北部是設施蔬菜栽培主產區，針對出現土壤鹽類累積問題，桃園區農改場今天表示，已研發浸水、深耕等土壤改良技術，輔導農民執行後，土壤電導度降低，產量增加45%。         農業部桃園區農業改良場發布新聞指出，北部是設施栽培主產區，桃園市栽種面積約占305公頃、占79%，新竹縣42公頃、占11%；由於土壤長期缺乏雨水淋洗，複作指數高，以及施肥過量，導致鹽類累積、養分不平衡或重金屬累積，進而影響蔬菜生長，為此已研發多項技術改善，可增進產量。         除了輔導農民進行合理化施肥，桃園區農改場說明，土壤鹽類累積改良技術綜合幾項方式進行，包含以大量的灌溉水進行多次反覆浸泡及排水，沖去鹽類離子，而淋洗浸泡的時間，視鹽分累積程度而異，反覆幾次就能見效。         再來是深耕，桃園區農改場說，採用深層耕犁混合表土與底土的方法，可稀釋土壤中鹽類離子的濃度。         另外，桃園區農改場也說，土壤鹽類累積不嚴重時，可種植玉米、田菁等耐鹽作物或綠肥作物，藉由耐鹽作物吸收土壤中累積的鹽類離子，之後將植株移運他處，或是種植莧菜或空心菜等須肥性較高的短期葉菜作物，也能降低土壤鹽類累積。         桃園區農改場並說，111年在桃園市蘆竹區實例試驗顯示，利用耐鹽作物及浸水方式進行鹽害土壤改良，並調整有機質肥料，將植物渣粕類肥料改為長纖維蔗渣堆肥，土壤電導度降低82%，蔬菜產量從每公頃8.1公噸增至11.7公噸，增加45%。         桃園區農改場補充，歷年土壤肥力分析資料顯示，設施蔬菜栽培土壤鹽分偏高者占總體樣本25%，磷、鉀、鈣及鎂等土壤養分過量約占總體樣本60%，且土壤鹽類累積比例逐年增加中。【延伸閱讀】-植物生長促進細菌能增加植株耐鹽性

BRIDGE計畫由日本內閣政府綜合科學技術創新會議（CSTI）統籌執行，作為研究開發與society5.0中間橋樑，主要積極推動擴大投資項目，期望增進公私部門合作的研究開發，並結合戰略性創新計畫（SIP），加速各政府部門推動執行。本計畫是以綜合創新戰略為基礎，發揮CSTI的指揮中心功能，設定「優先議題」後，應用創新技術解決相關的社會問題，並促進新創產業的發展。         議題7：農業基礎設施的自動數據轉換和統整技術與數位化平台 農業基礎設施數位化，包括農地、農業水利設施等各種測量或設計數據在內雖持續進展當中，然而隨著不同國家、地方、鄉鎮等主導單位，每每負責的調查、計畫、設計、施工、維護管理等業務或設施的不同，資訊的儲存格式不盡相同。加上，分散在不同領域與不同業務的農業基礎設施，例如①設施的統整、重組與合併、②流域治水的防洪設施、③農機的自動行駛、廣域ICT水管理等智慧農業措施項目，透過人工取得數據收集與事前處理等通常需要耗費大量的勞力時間。         因此，為提升行政機關與民間企業技術者的業務達到節省勞力與效率化，以及相關使用者之間可數據共享、傳遞、應用的自動數據轉化的整合技術是不可或缺。【延伸閱讀】-農業智慧化之後的挑戰-數據分析 研發議題之相關內容如下： 1.研究開發具體內容：         為提升行政機關與民間企業技術者在農業基礎設施的業務轉換過程，所花費勞力與提升效率，推動下列3項課題：         ①、農業基礎設施的自動數據轉換和統整技術開發 分散在不同領域與不同業務的包括調查、計畫、設計、施工、維護管理等各種項目在內的轉換和統整的自動化技術。         ②、農業基礎設施數位化平台之開發(農業基礎設施DP) 開發可提供相關使用者之間可數據共享、傳遞、應用的自動數據轉化的數位化平台。         ③、原有數據共享系統與數位化平台等鏈結技術之開發 將農業基礎設施DP與原有數據共享系統和數位化平台等相互鏈結與應用技術。 2.預計在2025年前達到的目標：         ①、國營農業農村應用的相關調查、計畫、設計、施工、維護管理等達到業務節省勞力與提升效率化。         ②、加速智慧化農業項目的導入，例如ICT水資源管理(SIP第一期成果)與農機自動化行駛技術。         ③、SIP第二期「智慧農業設施管理體系」的數位對映（Digital twin）連結，以創造Society 5.0的未來城市為目標之進一步研討。 3.社會應用目標：        ①、選定國營農業計畫實施地區，並以該地為示範區域進行相關實地驗證，其結果作為農業基礎設施業務數位化立案用途，同時橫向展開推廣。        ②、針對行政機關、土地改良區、民間企業、研究機關等農業基礎設施相關團體為實施對象，提供農業基礎設施數位化實地研修，以及人才培育實務養成。 4.研究執行期間(預定)：2023年度～2025年度（３年間） 5.研究經費：2023年的委託研究經費限額149,800千日圓

關於此項研究，研發團隊應用結構方程式模型，模擬應用「嗜熱菌」製成的堆肥對於土壤和植物的影響及運作機制，並在模擬試驗過程從眾多土壤共生菌選出「類芽孢桿菌屬」，從土壤分離，進行基因分析、生物活性評估。結果顯示，土壤細菌的共生系統能夠在不使用化學肥料的情況下，有效利用空氣中的氮氣、並且有效抑制甲烷（N2O）。 研究背景 　　由於糧食危機已經是全球迫切的課題，營養不良更是造成某些地區主要死因之一，農業亟需創新技術提高作物產量和營養價值，以因應上述類似情況發生。然而，在新型農業技術導入的同時，仍需考慮其對環境的影響。化學肥料雖然對於農業生產不可或缺，但化肥中的氮和磷卻會增加生態系統的負擔。地球限度理論更是指出生物圈完整性的變化、生物地球化學循環（磷和氮循環）變化等人類社會活動的持續衝擊，將會使自然環境喪失自我調節功能。【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 　　因此，無使用化學肥料的有機農業的重要性，在上述觀點就顯現出其重要性。透過生態系中生物排放的有機物作為有機肥料（堆肥），不僅能夠更有效利用氮和磷，更可以實現永續農業的願景。然有，由於堆肥是在不確定的環境條件下，由不同類型的原料發酵製成，品質通常不是非常穩定，對於作物品質的影響仍然存在爭議。 　　另一方面，研究團隊則是經由應用芽孢桿菌科（Bacillaceae）的嗜熱菌及閉鎖型的生物反應器的實驗當中發現了能夠對植物肥料、動物飼料的穩定生產都十分有效的發酵物。結果顯示，堆肥中的嗜熱性芽孢桿菌能夠穩定地改變動物腸道、以及環境中的共生細菌構造及其功能。 　　近年來，透過將嗜熱菌製成發酵物，並應用到部分的魚類養殖飼料後發現，不僅生產效益提高，更促進了養殖場周邊海域藻類的繁茂生長。此外，實驗也發現昆蟲生態環境及腸道細菌叢的變化，特別是堆肥中的嗜熱菌有夠有效減少家畜腸道中甲烷菌的生長速度。在研究計畫當中，團隊應用了嗜熱菌製成的堆肥，持續探尋不使用化學肥料農藥的前提下永續農業的可能性。 未來展望 　　本項研究成果有望對實現永續發展目標（SDGs）[中的「15.保育陸域生態」以及地球限度理論中的「生物地球化學循環」和「新型化學物質」等項目做出貢獻，同時在推動永續農業方面發揮作用。研究結果顯示，嗜熱菌製成的發酵物在與土壤共生細菌相互作用下的生理反應，對於作物生產力、品質提升和減少環境負擔都有顯著效果。而長期施用嗜熱菌發酵物的田地，產量提高的同時還降低了對病原真菌（霉菌）和線蟲等的損害。本次研究計畫中，結構方程式的最佳值也顯示出作為關鍵因子群的氮化合物裏頭，檢測到了菸鹼醯胺（維他命B3）和胺基酸的S-甲基半胱氨酸。 　　近年來的研究顯示，上述化合物都與疾病抵抗性有高度相關性。意即嗜熱菌發酵物不僅能夠提高農田的土地抗病能力，同時也有提高有機肥料品質的可能性。正如前述所言，由於嗜熱菌發酵物對於藻類繁殖有顯著效果，經由高溫發酵堆肥將能促進陸生植物和水生植物的生長，發揮著跨物種的全面作用。此研究計畫視角，將可望在各個領域產生連鎖效應。 　　具體而言，從作物的影像分析數據（非侵入性資訊），可以產生相關預估指標，用於推測無法直接觀察到的環境、營養、代謝物、微生物等數據資訊。在研究過程中，將胡蘿蔔的色調數據透過RGB色彩指數進行分類之後進行觀測，辨識出生產效益和品質差異。然而，胡蘿蔔營養成分當中的類胡蘿蔔素、類黃酮素、甚至是微量的礦物質都會因反應條件不同，而對顏色變化產生影響。未來也會依此視角切入，持續提升分析儀器的精密度，提供更進步的非侵入性農作物資訊收集方式。 　　因此，如果能夠多方整合農業環境資訊，並且廣泛得到應用，農業經濟・環境保護型的農業技術發展，甚至是融合技術視角促進健康社會的願景，在未來皆有可能實現。 此外，理化學研究所的產學合作團隊作為內閣府「登月計畫」的一環，正持續推進數位農業的研究和開發，各種研究成果將指日可待。

全國森林碳匯已可抵減國內溫室氣體排放量7.36%，農業部並設定2040年增匯1000萬公噸二氧化碳當量，且不只造林。農業部說，可望在春節後增加數種改進農業土壤管理的方法學。 　　根據農業部估計，全國森林碳匯年約吸收2150萬公噸二氧化碳當量，可抵減全國溫室氣體排放2億8311.4萬公噸二氧化碳當量的7.36%；為促進國家目標2050年淨零排放達成，農業部再設定2040年要增加1000萬公噸碳匯目標，約是全國森林碳匯的一半。【延伸閱讀】-【增匯】城市樹木和土壤的碳匯比我們想像的多 　　碳權交易上路象徵排碳有價，要取得碳權至台灣碳權交易所交易，須依照環境部公告的「溫室氣體自願減量專案方法學」操作，並擬計畫向環境部申請送審。 　　農業部除林業及自然保育署所掌管的造林專案、人工林撫育及竹林經營專案，已有可操作的方法學，資源永續利用司已再彙整數種方法學，擬於2月初送環境部審查，預計春節後展開審查，通過後公告。 　　資源永續利用司說明，整體來說，現在積極研議的是「改進農業土壤管理的方法學」，像是「草生栽培」，就是在裸露的土壤上種植一些草，可減少土壤裸露被下雨淋洗、風蝕，可促進土壤有機質固定、減少流失或被擾動，藉此增進土壤的 固碳性。 　　其次與肥料有關的方法，例如使用有機肥也可以增加碳匯，因為從肥料產製到施用的整體過程，碳排量都比製作、使用化肥低。又例如使用經過精準加工處理製成的緩釋型肥料，肥料中的養分釋放速度可與作物的吸收速率相吻合，提高養分利用率、省肥，減少碳排。 　　改變肥料施用方式，也是減少碳排的方法之一，例如「深施」，可減少肥料釋放到空氣中，可有較長時間的施肥效果。 　　改變耕作方式也能增進碳匯，例如低耕犁可減少土壤因為翻動，進而跟地表空氣產生化學作用散逸出溫室氣體的量。 　　另外，研究顯示使用微生物製劑或是真菌，可調整土壤的團粒結構，強化把碳抓在土壤裡的效力。

BRIDGE計畫由日本內閣政府綜合科學技術創新會議（CSTI）統籌執行，作為研究開發與society5.0中間橋樑主要積極推動擴大投資項目，期望增進公私部門合作的研究開發，並結合戰略性創新計畫（SIP），加速各政府部門推動執行。本計畫是以綜合創新戰略為基礎，發揮CSTI的指揮中心功能，設定「優先議題」後，應用創新技術解決相關的社會問題，並促進新創產業的發展。 議題6：共同實現提升農業產值與環境永續發展之數位驅動型土壤管理技術 研發議題之相關內容如下： 一、背景、現狀、課題        近年來，由於烏俄戰爭國際情勢的變化，造成肥料價格攀升，農業生產收益急速受到波動，化學肥料的節約使用對策為日本農業當務之急。對此，日本政府自2022年9月成立「糧食穩定供應，強化農業基礎設施本部」，針對肥料價格攀升之採取措施，已指定肥料為特定重要物資，並積極採取穩定化肥供應措施。除此，日本農林水產省以本年度(2024年度)的土壤感測數據為基礎，開發農機作業系統使用的「數位驅動型土壤管理系統」，期盼解此大幅節約化學肥料的使用。 二、措施內容： 開發數位驅動型土壤管理系統，並加以驗證，以減少一般田間化肥施用。 研究以感測數據為基礎下的施肥計畫之相關技術，預計2023年底前完成減少肥料費用的數位驅動的土壤管理系統。 應用農林水產省智慧農業推廣加速計畫，加速全國推廣智慧農機，推廣節肥措施。 三、研究目標：        應用SIP1和SIP2計畫之研究成果於智慧農業機械研究，預計在2023年度完成自動行駛、自動測量與自動控制的「數位驅動型土壤管理系統」。 四、社會應用目標：        由日本國內多家農機製造商和ICT供應商共同開發，預計2024年度開始商業化和技術轉移。 五、出口戰略目標        「數位驅動型土壤管理系統」的智慧農機已達全國普及化，實現大多農民全面數位化農業應用，並達成綠色糧食戰略揭示2050年減少三成以上化學肥料使用之目標。關於社會應用方面，本系統作為綠色糧食戰略重要議題之一，需與智慧農業政策措施執行方向相吻合，藉此在綠色栽培支援體系、肥料高漲、農事服務等措施上發揮最大支援成效。【延伸閱讀】- 日本農林水產省推動2050年「綠色糧食戰略」

BRIDGE計畫由日本內閣政府綜合科學技術創新會議（CSTI）統籌執行，作為研究開發與society5.0中間橋樑，主要積極推動擴大投資項目，期望增進公私部門合作的研究開發，並結合戰略性創新計畫（SIP），加速各政府部門推動執行。本計畫是以綜合創新戰略為基礎，發揮CSTI的指揮中心功能，設定「優先議題」後，應用創新技術解決相關的社會問題，並促進新創產業的發展。 議題5：先端高產值環控技術的智慧園藝設施之開發 　　日本農林水產省在政府大型戰略性創新計畫SIP、公私研發投資擴展計畫PRISM 計畫支持下，已開發園藝設施可預測與計算出環境與生產資訊等生長狀態與產量等工具，持續為日本國內園藝設施帶來高產值進展。然而，隨著經濟高度發展下，亞洲地區對於日本產的農產品需求性逐漸增長，但受限於植物檢疫上的規範，仍須以當地的生鮮蔬菜生產為主。【延伸閱讀】- 西班牙使用人工智慧檢測園藝作物中的病蟲害 　　未來，日本智慧農業為能在亞洲地區佔有一席之地，除了將上述工具轉化為適合其他亞洲各國當地條件，同時也將該系統所獲取的數據資訊加以解析，藉以擴張版圖外，關鍵部屬成為日系企業平台經濟發展的利器。持續致力於研發亞洲高溫多濕的環控系統，同時對高品質的日本農產品的生產與收益能力加以驗證。 研發議題之內容與目標如下： 一、研究開發具體內容 　　以研發亞洲高溫多濕的環控系統，同時對高品質的日本農產品的生產與收益能力加以驗證為前提，推動下列3項課題： 關於高溫多濕環境下的環控系統研發方面，針對設施與能源資訊等可視化部分加以驗證。 關於高溫多濕生產模式環控智慧技術研發方面，以建構產量增產四倍的環控為基準的栽培計畫，並加以驗證。 關於高溫多濕與符合成本效益之下的環控園藝設施之現場試驗方面，以最佳收益方式，實現增加雙倍的收益為目標。 二、預計在2025年前達到的目標： 　　與當地生產業務的日本新創公司合作，應用SIP研發成果，改善當地的生產與產量預測工具。超越園藝設施先進國的荷蘭至今尚未實現在亞洲建立特有的濕熱環境的高效環境控制系統。此外，針對越南當地超市迅速流通的農產品潮流，加速導入本研發系統，並加以實證。 三、社會應用目標： 　　與越南當地有業務往來的日系企業和當地大學合作，研究在高溫多濕的環境中，如何建構有效的環境控制方法，並藉此提升收益，進而擴大日系企業於當地蔬菜產量。此外，收集當地數據，於日本國內加以分析，建立符合當地設施的系統，促進日本企業的平台業務發展。 四、研究執行期間(預定)：2023年度～2025年度（３年間） 五、研究經費：2023年的委託研究經費限額１４９,７００千日圓

BRIDGE 計畫由日本內閣政府綜合科學技術創新會議（CSTI）統籌執行，作為研究開發與 society5.0 中間橋樑，主要積極推動擴大投資項目，期望增進公私部門合作的研究開發，並結合戰略性創新計畫（SIP），加速各政府部門推動執行。本計畫是以綜合創新戰略為基礎，發揮 CSTI 的指揮中心功能，設定「優先議題」後，應用創新技術解決相關的社會問題，並促進新創產業的發展。 議題 4：利用商品條碼標準化與源標籤技術，加速提升農產品與食品流通方式 　　日本政府規定自 2024 年度起實施卡車司機加班時數限制，由於農產品有 98%需由卡車配送，此項規定將全面影響農產品配送問題。如何提高配送效率與制度合理化，以及面臨流通業者外的勞動力短缺等問題已刻不容緩。 　　對此，戰略性創新計畫（SIP）第二期「智慧生物產業暨農業基礎設施技術」的智慧食物價值鏈（ukabis）和 SIP 第二期「智慧物流服務」的零售物流與商業模式之應用雙管齊下，再加上既有的 GS1 國際標準系統的個別識別碼之系統開發與自動化檢品技術，將有助於建構提升農產品與食品流通模式。【延伸閱讀】-日本農研機構制定農業機械數據Open API標準化與統一整合管理 研發議題之內容與目標如下： 一、研究開發具體內容 　　藉由戰略性創新計畫（SIP）第二期「智慧生物產業暨農業基礎設施技術」的智慧食物價值鏈平台（ukabis）和 SIP 第二期「智慧物流服務」的零售物流與商業模式下，以提升農產品與食品的流通效率與制度合理化為前提，推動下列 3 項課題： ①、開發個別識別碼系統 藉由獨自個別識別碼與智慧食物價值鏈（ukabis）接軌，建構以國際標準 GS1 代碼，再將食品的個別識別碼轉換為二維條碼，連結源標籤，讓商品相關資訊透過 ukabis 平台與其他業者相互交流資訊 ②、開發省力的物流技術 開發可相互鏈結 ukabis 平台與零售物流和商業模式之間，並讓擁有個別識別碼的物流資材和卡車訊息等相連結的自動化檢品技術與物流資材回收技術。 ③、建構提升農產品與食品流通模式 藉由上述①個別識別碼系統開發與②省力的物流技術，建構提升農產品與食品流通模式。 二、預計在 2025 年前達到的目標： 　　關於①個別識別碼系統開發方面，制定標準碼系統，從原有個別的編碼，依據國際標準碼 GS1 建構自動轉換個別識別碼系統。 　　關於②省力的物流技術方面，開發個別識別碼的物流資材和卡車訊息等相連結的系統，藉由自動化檢品技術減少一半以上勞力，提升 10%以上的物流資材回收率。 　　關於③建構提升農產品與食品流通模式方面，利用①與②的開發，加以驗證實際成效。 三、社會應用目標： 　　計畫結束後，將上述研發系統公開，持續推動有效且合理的農產品與食品流通方式。 四、研究執行期間(預定)：2023 年度～2025 年度（３年間） 五、研究經費：2023年的委託研究經費限額１８２,５５０千日圓