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趨勢快訊
AI 工具協助英國畜牧業者監測溫室氣體排放量
2025/08/13
英國期望在2050年實現淨零碳排的目標,因此藉由減少溫室氣體排放及增加碳匯兩種策略雙管齊下,其中畜牧業會產生大量溫室氣體如甲烷、一氧化二氮等,且透過不同管理方式、飼料生產等皆會影響土地碳匯的能力,因此英國拉夫堡大學(Loughborough University)研究人員開發AI工具,旨在估計畜牧業的甲烷排放量、預測酪農場的生產力及氨排放量,並分析土地利用和環境因素對英國各地甲烷排放量之影響,期望能夠彌合創新工具與實際落地應用之間的差距並支援淨零策略的制定。   研究人員針對不同客群開發了多種AI工具,例如為畜牧場開發溫室氣體排放量預測工具,農民可以輸入不同物種、養殖方式等參數,了解這些因子對排放量及農場生產力的影響;或者協助酪農估計其養殖方式對於每頭牛的產乳量及氨排放量;同時,團隊根據政府間氣候變化專門委員會(IPCC)指南開發畜產排放量計算機,簡化複雜的公式,協助世界各地的業者與官方基準線進行比較。除牧場用的工具外,研究團隊亦開發一個數位孿生(digital twin)平臺,此平台整合了即時的甲烷排放衛星即時影像、AI模型、2個資料集以及多種視覺化工具,能夠提供反芻動物分布、土地利用、英國各地甲烷排放濃度熱圖等資訊,並藉此分析不同類型的土地利用對甲烷排放量的影響,使用者可以調整位置、土地利用、季節等參數,追蹤歷史變化並預測未來排放情景,此工具將有助於政府組織及農業團體理解環境與溫室氣體排放間的關係,並提供數據支援未來減碳排的決策。   為完善AI模型,研究團隊呼籲農業研究機構、畜牧業者及合作社等相關從業者和研究人員能提供數據並加入測試,期望集合眾人量能朝淨零碳排目標前進。 【延伸閱讀】- 改善玉米帶慣行輪作模式,可有效減緩溫室氣體排放
利用物聯網(IoT)技術監測環控系統下作物的生長
2025/08/12
溫室內環控系統結合無土栽培常用於週年生產高品質的特色作物,為了提高產能,需要監測系統頻繁觀測植物生長狀態,以利適時調整環境與養分參數,然而傳統監測系統較為耗時且需要培養專業人員。美國賓夕法尼亞州立大學(Pennsylvania State University)研究團隊針對此問題,開發了一個自動化作物監測系統,整合電腦視覺系統、人工智慧、物聯網(IoT)以協助持續監測及分析植物生長狀態,有望實現精準農業。   此系統利用遞迴影像分割模型處理連續影像,使系統得以在固定時間間隔擷取高解析度影像並準確追蹤植物生長變化。試驗在環控溫室中進行測試,以無土栽培小白菜作為材料,機器視覺系統成功辨識單株小白菜植株,並頻繁擷取植株生長影像、追蹤整個生長週期中增加的葉面積,其遞迴模型性能穩定,能夠準確提供整個作物生長過程中的資訊,以IoU (intersection over union)評估其正確性達0.9以上,相關文獻發表於Computers and Electronics in Agriculture期刊。   研究團隊表示,利用自動監測系統等物聯網技術監測養液及環境參數、收集作物生長數據,並結合人工智慧預測作物需求,將徹底改變作物管理的方式,最大程度提升效率及環控農業系統的競爭力,將有助於促進食品和營養安全。 【延伸閱讀】- 開發AI人工智慧輔助番茄之監測系統
淡水藻類可能成為下一種對環境影響極小的超級食品
2025/08/11
小球藻 (Chlorella vulgaris) 是一種富含蛋白質、脂質、碳水化合物、維生素和礦物質的淡水微藻。與傳統農業需要大量土地和水資源不同,它可以在環境足跡極小的條件下栽培,因此對環境影響較小,可做為永續營養的來源之一。由於小球藻具有抗氧化特性、增強免疫力和排毒效果,因此被認為是一種極具潛力的保健產品成分,可以添加到食品中,以提高其營養價值。   然而,要實現大規模生產並提升消費者接受度,仍需改進培養技術、加工方法和風味調整,以提升產品品質。英國伯明翰大學的研究團隊建議,應開發新型培養系統以提高產量並降低成本,並透過機械研磨、酵素處理和超音波技術等來提升營養吸收率。此外,小球藻還具有碳捕捉與淨化廢水的環保優勢,使其符合環境永續發展目標,並可能對腫瘤、阿茲海默症和憂鬱症有潛在益處。隨著食品科技的進步和市場對健康及永續食品的需求增加,小球藻有潛力成為未來食品產業的重要角色之一。 【延伸閱讀】- 綠色浪潮來襲:花椰菜芽的健康益處
施用茉莉酸甲酯有助於增加果樹產量
2025/08/08
茉莉酸甲酯(methyl jasmonate)是一種植物激素,為調控細胞分裂、種子發芽、果實發育與成熟、啟動逆境防禦機制等植物生長發育的重要因子,以外施方式有助於促進蘋果、番茄、芒果、葡萄、石榴等果實呈色及成熟。澳洲是世界上重要的柿子產區之一,若能以品種改良或改善栽培管理手法提早產期,可使農民獲得更佳的經濟效益同時擴大市場,西澳現有的早熟品種於3月進入產量高峰,而伊迪斯科文大學(Edith Cowan University)研究團隊則由栽培管理角度切入,評估採收前施用茉莉酸甲酯對於果實成熟及品質的影響。   研究人員以西澳常見的兩個品種Yoho和Jiro為試驗材料,分別於採收前四週噴施不同濃度的茉莉酸甲酯,測量其果實顏色變化及果實品質是否受影響。研究結果顯示處理後1-2週,果皮及果肉皆轉色,且有助於提升總酚類、類黃酮、類胡蘿蔔素、抗氧化酵素含量,其中以噴施濃度6 mM茉莉酸甲酯效果最佳,顯著提高可溶性固形物含量且降低果實中葉綠素含量、可溶性及總單寧含量,有助於提升外觀與營養價值,相關文獻發表於Food Chemistry期刊。   採收前施用茉莉酸甲酯不僅能使果實呈色更鮮豔且營養成分提升,彙整前人研究發現亦有減輕凍傷的潛力,期望藉由此方法提早並延長柿子產期,以幫助農民提高收益。 【延伸閱讀】 - HSR201蛋白質對於增強植物抗病性之作用
花蓮農改場猛禽棲架記錄12種鳥 建立農田生態資料
2025/08/07
花蓮區農改場去年1月,在新成立有機農業研究中心田區設置猛禽棲架,1年多來陸續記錄到黑翅鳶、紅隼、棕背伯勞、黑喉鴝、夜鷹等12種鳥類,以利建立農田生態多樣性資料。農業部花蓮區農業改良場今天發布訊息表示,在生物多樣性研究所技術協助下,設置了由屏科大設計的猛禽棲架,記錄到的第一隻猛禽是黑翅鳶,牠是過去少見但越來越普遍的留鳥。之後也陸續記錄到多種農田害鼠與昆蟲的天敵,包括紅隼、棕背伯勞、黑喉鴝、夜鷹等。   黑翅鳶與紅隼主要以田間鼠類為食,棕背伯勞則擅於捕捉昆蟲與小型爬行動物,夜鷹、麻雀與黑喉鴝也會啄食農田中的昆蟲。透過棲架記錄鳥類,雖然只能記錄到停棲的鳥類,有其侷限性,但卻可觀察到鳥類的食物種類及其處理食物的行為;透過牠們的自然獵食行為,能有效協助抑制農田中有害動物與昆蟲數量,並減少害蟲防治資材的使用需求。   花蓮區農改場指出,除鳥類生態觀察外,有機農業研究中心園區內另外設置10座獨居蜂旅館,吸引各式各樣獨居蜂入住,這些獨居蜂有些屬於肉食性,可捕食害蟲例如蜾臝,因此牠們扮演調節農田害蟲角色;有些獨居蜂則以花粉為食,例如切葉蜂,牠們可提供農作物授粉服務。   而在有機農業研究中心周邊的農田田埂,農改場營造了原生開花植物條帶供生物棲息,綠帶作為農田緩衝空間,瓢蟲與寄生蜂等農田有益天敵,便可獲取足夠棲息空間及花蜜營養來源,並回饋農田害蟲調節服務。花蓮區農改場說明,目前在花蓮玉里鎮織羅部落與瑞穗鄉屋拉力部落,皆有農友應用多樣原生開花植物,種植農田周邊,營造多元平衡生態環境。   花蓮場表示,有機農業與農田多元生態之間關係密不可分,有機農業生產系統重視生物多樣性與自然食物鏈循環,而藉由設置猛禽棲架等生態營造方式,建構有利於天敵棲息環境,未來將持續記錄田間豐富生態,建立永續與友善的農業生產體系。 【延伸閱讀】- 搶救保種文化!阿美族的採集文化 把種子保護在田裡
建構臺灣農業社會責任態度量表及指標的必要性
2025/08/06
面對全球人口成長與氣候變遷的雙重挑戰,糧食生產的永續性成為關鍵議題。農業社會責任(ASR)因此應運而生,主張農業在追求經濟效益的同時,也需兼顧環境保護與社會福祉,達成永續發展。ASR的重要性在於它將企業社會責任(CSR)的經濟、環境、社會三大面向融入農業領域,這不僅有助於提升農產品品質、穩定農民收入,更能透過技術創新促進農業附加價值的發展,對社會有所回饋。然而,ASR推動仍面臨阻礙:傳統農業政策聚焦個別農民;然而,農民相關組織-農會成員雖多已實踐部分社會責任,但對ASR理念理解不足,貢獻也常未被有效傳遞。   在應用層面,歐盟、日本與台灣各自展現不同特色。歐盟透過CAP 2023–2027年推行生態政策與青年農業投入;日本農業法人協會聚焦營運透明、環境保護、地方參與等五大CSR原則;台灣農會雖無明文ASR規範,但在金融科技、農民福祉、人才培育與農村服務方面逐步導入CSR精神。三者比較,歐盟政策最完整,日本重企業責任與創新,台灣則強調農村福祉與永續。   本研究借鏡歐盟ESE指標,融合在地觀點,並採德菲法邀集專家建構ASR量表,最終形成涵蓋環境面(如合理化施肥、減少汙染與資源永續、土地管理、廢棄物排放、生態與生物多樣性、土壤品質)、社會面(如教育、工作條件、對就業的貢獻、生活品質、在地凝聚力、生存正義)與經濟面(如生產與營利能力、償債能力、多元化收入、補貼依賴程度)等51項細部指標的評量工具。   展望未來,ASR推廣應進一步開發行為導向的量表,鼓勵農會等組織建立社會責任報告制度,並強化推廣人員對ASR的認識與溝通。ASR指標亦須持續滾動檢討與優化,以建立兼具可行性與量測效度的體系,為台灣農業邁向環境、社會與經濟三贏的永續發展奠定基礎。 農科院農業政策研究中心  藍麗琪編譯 【延伸閱讀】-  土壤碳匯方法學獲認可!農業部鼓勵民間產出示範專案
盧安達科學家開發在地酵母以協助香蕉釀酒
2025/08/05
香蕉酒(Urwagwa)是盧安達的傳統飲品,利用煙燻熟成增加香蕉中糖分含量,再將其搗碎、與水混合製成果汁,隨後加入酵母進行發酵並將混合物過濾製成香蕉酒。傳統製程過程中,並未使用特定的酵母菌株,無論烘焙用或葡萄酒用酵母皆不適宜用作香蕉酒釀造,酵母菌株的不確定性使得產品容易有食安風險且難以通過法規的審查,隨著盧安達香蕉酒消費市場逐漸擴大,業者面臨著採購適當酵母菌的挑戰,為解決此問題,盧安達國家工業研究與發展局(Rwanda National Industrial Research and Development Agency)的研究人員開始探索利用在地原料作為發酵劑的可行性。   究團隊致力於開發新發酵劑,希望新酵母能夠在37℃環境下保持活性且最終酒精濃度達16%。研究人員針對在地的香蕉酒進行分析,從中萃取出三種成分具備製成發酵劑的潛力。這些成分不僅能將香蕉中糖分轉換為酒精,亦能在發酵過程中原料濃度下降時保持穩定的發酵能力,並具有長時間保存的特性,該酵母能維持休眠狀態一年以上,再藉由低溫刺激重啟活性。為確保使用新發酵劑的香蕉酒能保有傳統風味,研究團隊將發酵劑與高粱粉混合,以維持色澤與香氣。   此發酵劑已進行廣泛測試,並於2024年12月於盧安達取得專利,研究團隊預計在6個月內將其商品化並開發成粉末形式,期望能推動香蕉酒產業發展。 【延伸閱讀】- 利用生物工程轉殖的酵母菌,協助量產中草藥
薑黃改善肌肉恢復的潛力探討
2025/08/04
薑黃屬於薑科植物,幾千年來一直被用作香料和天然食用色素。其莖部根據不同種類,可能產生黃色或紅色的物質,這也是亞洲傳統料理「咖哩」的主要成分之一,現已風靡全球。除了作為食材,薑黃及其活性成分薑黃素在亞洲傳統醫學中也占有重要地位。近幾十年來,許多研究致力於探索薑黃素的特性、對人體的影響,以及攝取薑黃可能帶來的健康益處等。西班牙加泰隆尼亞開放大學 (UOC) 的研究團隊發現薑黃及其相關產品有助於減少劇烈運動後的肌肉損傷與發炎,並改善肌肉骨骼系統的恢復狀況。   專家建議,每日攝取1~4克薑黃素,對於做高強度離心運動(eccentric exercise)的運動員來說,能夠促進肌肉恢復,並強調使用薑黃素的效果與劑量、時間和生物利用度等因素密切相關。儘管已有研究顯示薑黃素對運動員有潛在益處,但仍需要更多研究來確認其效果,特別是對女性運動員和特定人群的影響。 【延伸閱讀】- 薑黃、婀娜多作為天然食用色素和防腐劑製作菲律賓醃魚肉
利用自動化AI模型加速水果偵測及辨識
2025/08/01
傳統的水果偵測模型仰賴大量的人工進行標記,過程既耗時又耗力,且難以辨別外觀差異大的水果,當實際進入果園時,水果排列密集、樹葉遮擋等因素皆使得傳統偵測系統難以應用,突顯自動化、智慧標記系統的重要性。為解決此問題,日本東京大學及中國北京工業大學研究團隊,利用生成對抗網路模型(GAN model)開發一種新的自動化標記方法EasyDAM_V4。   EasyDAM_V4的核心是多維表型特徵提取技術,利用VGG16架構擷取果實形狀及質地特徵,再結合原有的可見光影像以增強GAN模型的輸入。此外,該方法導入新的多維度損失函數(multi-dimensional loss function),對形狀、紋理和顏色特徵的單獨損失分量進行調整和加權,強化果實圖像的轉譯使模型更能夠解讀及辨識。研究人員利用梨圖像作為源域,將該模型應用於火龍果、茄子和黃瓜影像標記,三者標記準確率分別為87.8%、87.0%和80.7%,顯著優於傳統的偵測方法,相關文獻發表於Horticulture Research期刊。   透過這項複雜的模型,能夠更精確擷取水果特徵並生成圖像,克服了以往無法辨別外觀差異較大的果實及多種果實的限制,為農業影像處理提供了強大的新工具,有望加速智慧農業的發展,實現更精準的產量預測及更高效的採收機器人,同時利用收集的高品質標記數據支援表型體學研究及育種決策。 【延伸閱讀】- 透過自動化影像分析節省農業勞動力
AI精準育種 屏科大先進表型農業實驗室揭牌
2025/07/31
屏東科技大學先進表型農業實驗室昨揭牌,整合高光譜影像、3D重建、人工智慧分析與模擬環控系統,打造智慧農業研究平台,期建立大數據資料庫,助力業者快速找到適合育種的品種導入產業,成為台灣AI農業發展重要推手。屏科大農學院獲台灣海博特公司捐贈表型感測儀器與智慧農業設備,能建立大數據收集資料,強化智慧農業研究量能,讓業者從中分析,增加產品的競爭力。   屏科大農園生產系助理教授鍾興穎說,先進表型農業實驗室可達到多氣候模擬狀態,在不同的氣候條件下觀察植物,之後透過高光譜影像了解植物生理;未來可以鏈結AI人工智慧或大數據,達到數位雙生、數位模型或是自主溫室、精準育種等目標。   「捐贈設備盼能回饋學校、培養人才」,海博特董事長張簡慶賓以蘭花為例,指蘭花業者希望種出雙梗,可透過相關儀器設備的技術調控分析,建立大數據資料庫,抓出最佳條件應用,以提高競爭力。   屏科大校長張金龍說,智慧農業的發展,需要跳脫傳統思維,這套先進的表型感測儀器與智慧農業設施,能透過高階設備精準掌握作物生理與環境條件,推動農業數據化與自動化,對屏科大農學院來說是重大助力,期許這間實驗室成為智慧農業的核心基地。 【延伸閱讀】- 藉由機器學習模型改善雞胸肉質檢測
氣候變遷訴訟簡介
2025/07/30
氣候變遷是當代人類面臨最迫切的挑戰之一,隨著全球氣溫上升及氣候模式日益不穩定,農業面臨降雨模式變化、極端氣溫事件增加,以及乾旱、洪水與風暴等極端天氣事件頻率上升之風險。這些影響對全球糧食安全、農業生產力、生物多樣性及農村生計構成重大挑戰。故第28屆聯合國氣候變遷大會(COP28)上,糧食議題首次成為重點焦點,阿拉伯聯合大公國(UAE)亦訂定12月10日為「糧食與農業日」,強調糧食體系轉型為核心議程,COP28會議同時發布「永續農業、韌性糧食體系與氣候行動」宣言。   然而,儘管各國行政與立法部門之持續努力,現行政策、法規以及國際氣候協議(如《聯合國氣候變遷綱要公約》與《巴黎協定》)仍不足以遏止環境惡化之趨勢。自2015年《巴黎協定》簽署以來,全球氣候訴訟案件激增,民間團體與個人開始將氣候議題導入司法體系,對政府與企業提起訴訟,主張其政策、行動或不作為加劇氣候變遷及侵害基本人權,藉此迫使政府修法或推動企業採取更積極的減碳措施。因此,氣候變遷訴訟在推進氣候行動、環境保護、糧食安全,以及保障農民與農村社區生計等方面發揮關鍵作用,並實質影響國家政策方向。   本文簡述氣候變遷訴訟,及台灣首宗氣候變遷訴訟:用電大戶案,關注我國氣候變遷訴訟之未來發展,例如「促使公民社會關注氣候正義」、「政府責任與公民監督權限」,及其可能衍生對「現行《氣候變遷因應法》及相關法規是否應增設公民訴訟條款」之討論。 農科院農業政策研究中心  賴國任編譯 【延伸閱讀】- 日本2024年「糧食・農業・農村基本法」修正與最新白皮書概要
利用亞洲發酵技術,將廢棄的麵包外皮轉化為營養食品
2025/07/29
小麥種植佔麵包產生的溫室氣體排放約40%,被浪費的麵包外皮則進一步加劇環境負擔。英國雪菲爾大學的研究團隊透過固態發酵技術,將麵包外皮與草蛋白結合,來轉化麵包廢棄物,以生產出素食替代蛋白質,不僅提升營養價值,還能減少食物浪費,這項技術與亞洲傳統發酵食品天貝相似。   由於種植苜蓿等飼料作物,每公頃土地可產出1.8至3噸蛋白質,能提高蛋白質生產效率,遠超過傳統飼養之肉類蛋白質。目前,研究團隊正與相關產業合作,計劃擴大商業化生產,並且優化產品的風味與質地。隨著全球人口持續增長,糧食資源的有效利用將成為關鍵議題。這項研究展現了創新科技在提升糧食安全與環境永續發展中的潛力,未來若能成功商業化,將有助於解決糧食供應的挑戰,並推動綠色、低碳的食品產業模式,邁向永續飲食。 【延伸閱讀】- 發酵豆粕作為魚飼料替代物的潛力
永續的奈米纖維塗層可以延長水果的保存期限
2025/07/28
水果與蔬菜於採收後容易腐敗,傳統的冷藏與塑膠包裝雖能減少浪費,但卻不環保。印度喀拉拉邦科拉姆Sree Narayana女子學院的研究團隊開發了一種可食用奈米纖維塗層 (CNFs),由洋蔥皮萃取的纖維素奈米纖維 (cellulose nanofibers, CNF) 、可生物降解的聚乙烯醇 (PVA) 和抗菌奈米薑黃素所製成。   研究團隊將橘子浸泡於CNFs 2分鐘後晾乾,並進行2週的儲存試驗,監測水果的各種變化。研究結果顯示,未經處理的橘子在儲存至第13 天時開始腐敗;經過處理的CNFs組則顯著顯增加了水果的新鮮度及可食用性,其重量、酸度和總可溶固形物 (TSS) 變化幅度也較小,使橘子保有更好的狀態。   這項技術採用農業廢棄物洋蔥皮作為原料,符合環保與永續發展的理念,並且能降低食品包裝材料中塑膠對健康與環境的影響。因此,該塗層技術有望成為現有塑膠食品包裝的綠色替代方案,推動農產品儲存方式的革新。 【延伸閱讀】- 受蠶啟發的新型奈米纖維製造方法
鷹嘴豆和豌豆天貝作為植物性蛋白質食品之潛力
2025/07/25
天貝 (tempeh) 是一種源自印尼的真菌發酵食品,因其作為植物性蛋白食品的優勢,在全球越來越受歡迎。然而,目前天貝的發酵過程需依賴製造人員的經驗,對其影響營養、感官特性及健康益處的分子機制缺乏科學理解,限制了開發最佳功能性之天貝肉類替代品的能力,因此美國麻薩諸塞大學阿默斯特分校 (University of Massachusetts Amherst) 的研究團隊進一步研究了天貝的物化性質與變化。   研究團隊將天貝進行化學分析,以確定發酵過程中產生的氨基酸、類黃酮等化合物。結果顯示,天貝具有高纖維、低脂肪的營養特性,實驗並邀請消費者評估天貝的味道、氣味和口感,以及將天貝餵飼給高脂高糖飲食誘導的肥胖小鼠,模擬現代人的飲食習慣,測試天貝對肥胖小鼠的健康影響。試驗結果發現,餵飼鷹嘴豆天貝的肥胖小鼠,體重增加較少,脂肪肝的形成受到抑制,腸道微生物群的負面變化也有所改善。   研究不僅提升了天貝作為植物性肉類替代品的潛力,還為未來發酵食品的開發提供了科學依據。若能進一步優化風味與質地,新型天貝有望成為市場上美味、營養且永續的植物性蛋白選擇,推動更健康的飲食習慣。 【延伸閱讀】- 素食界的天菜「天貝」你吃過嗎? { "@context": "https://schema.org", "@type": "FAQPage", "mainEntity": [{ "@type": "Question", "name": "鷹嘴豆天貝餵飼對高脂高糖飲食誘導的肥胖小鼠有哪些影響?", "acceptedAnswer": { "@type": "Answer", "text": "鷹嘴豆天貝餵飼可使肥胖小鼠體重增加減少、抑制脂肪肝形成,並改善其腸道微生物群的負面變化。" } }] }
AI百工百業/AI投餵接棒老漁民經驗
2025/07/24
/* 隱藏容器,使用者看不到,爬蟲仍解析 itemprop */ .sr-only { position: absolute !important; width: 1px; height: 1px; padding: 0; margin: -1px; overflow: hidden; clip: rect(0,0,0,0); border: 0; }   臺灣水產養殖技術名聞國際。然而,在這片傳統產業的水域中,想讓魚隻養得好,投餵是關鍵技術,卻也往往是漁民最苦惱的日常。工研院智慧感測與系統科技中心副組長陳志仁指出,目前漁民在投餵上主要有三大痛點,首先是人力問題,人力老化與青農經驗斷層,使得投餵無人可承。第二是時間,漁民每天要花大量時間進行投餵工作,以工研院實地合作的鱸魚養殖場為例,鱸魚1日進食2餐,餵食一餐約需2.5至3小時,每天至少要花5小時投餵,天還沒亮就開始餵食,傍晚再餵一次,經年累月,費時耗力。最後則是成本,水產養殖高達5成成本來自飼料,如果投餵過量,不僅浪費飼料,還會汙染水池,造成魚隻健康問題;如果投得不夠,則會延緩魚隻成長速度,導致經濟效益降低,「投得剛剛好,才是漁民想要的。」   即使市面上已有定時定量的自動投餵設備,卻難以掌握魚群每天因氣候、水溫與水質而改變的食慾。「像人一樣,夏天食慾差,魚也會。」陳志仁笑說,這也是為什麼至今多數漁民仍仰賴人力現場餵食,因為只有親眼看到魚吃得快慢,才能決定下一把飼料該不該撒下。 將養殖經驗轉化為AI   過去市面上亦有其他智慧投餵裝置,主要以水面影像辨識魚群搶食產生的水花作為依據,但陳志仁指出,這樣的方式容易受到光線、水質與天候變化影響,尤其清晨、傍晚或水色混濁時,更難觀察到底棲魚類吃沉餌的情況,「這時,視覺幾乎派不上用場。」為突破這道瓶頸,工研院研發「AI精準投餵技術」,讓機器不只是定時撒料,而能聽懂魚的反應。採用水下感測為主、視覺辨識為輔的雙軌架構,透過工研院開發的水下感測器結合水面視覺感測器,當飼料落入水中,即時蒐集魚群爭食過程中產生的震動或聲音,交由AI分析魚的攝食活力,自動決定是否繼續投餵。   此技術不受光照、濁度、水溫與水質等外部因素干擾,無論是浮餌或沉餌魚種皆能適用,大幅降低判斷誤差。同時,視覺感測器還能協助漁民遠端即時觀察魚隻進食情形,確保投餵過程穩定安全,兼顧科技效率與人性掌控。更關鍵的是,這套系統不只「懂魚」,還能學會「懂人」。AI會根據不同漁民的操作習慣,建立個人化模型,將職人的直覺與經驗量化為演算法,打造出智慧化的投餵機器人,真正落實科技與漁業的深度整合。   目前,這項技術已針對石斑魚、鱸魚等多種主要經濟魚種建構AI模型,並具備跨物種調適能力,不僅能精準模擬人工餵食的節奏與反應,有效節省15%的飼料用量,減少約3至4成的人力時間投入,讓養殖管理更輕省、更高效。 與漁民並肩開發 讓技術更接地氣   這項技術從研發到推動落地花了兩年多時間,陳志仁表示,感測器和系統本就是團隊強項,研發過程最大挑戰,在於如何真正符合漁民使用需求,讓AI真正學習養殖現場經驗。為此,團隊花費不少時間實地蹲點,在天還沒亮時就下魚塭,與漁民一同蹲點觀察魚群投餵反應,並與各領域的漁民、養殖專家不斷討論,反覆優化演算法,克服不同魚種的行為特性,最終才能把漁民經驗轉化成AI投餵技術。   目前這套系統已應用在鱸魚、石斑魚、虱目魚、龍蝦等水產養殖場域,合作對象橫跨基隆水產試驗所、海洋大學、嘉義養殖協會、臺南漁電業者、屏東石斑魚業者,甚至還有位於高雄國內最大的鱸魚飼料商,幾乎全臺灣跑透透。團隊特意從農企業、養殖協會、產銷班切入,加速技術落地擴散。 從魚的吃住 打造智慧農業新典範   水產養殖只是智慧農業的其中一環,但AI的應用潛力正快速蔓延。根據產業觀察,AI在農業領域的年成長率已接近10%,在勞力密集型產業中,AI的價值將更加凸顯。「養殖最關鍵的兩件事:吃與住,」陳志仁說,吃的部分已由AI投餵技術處理,而住的部分也在進行中。   團隊已研發出AI水質監測與預測技術,能即時掌握池水狀況,甚至預判短期水質變化,協助養殖戶提前應對可能風險,降低損失。水產養殖比起農作物與畜牧,更難觀察與掌握,「魚生活在水裡,看不見也摸不到。」   也因此,更需要借助科技的「感知」與「判斷」能力來解決現場問題。希望能從這片難度更高的領域切入,打造智慧養殖的成功示範,未來不只要延續臺灣在養殖產業的優勢,更希望將智慧農業技術輸出國際,再次擦亮「養殖王國」的金字招牌。 【延伸閱讀】-為農業帶來「革命」!高齡化與後繼者不足……以機器人技術解決!「智慧農業」的最前線──北海道 🎓【知識Q&A】 Q:什麼是 AI 精準投餵技術?它如何解決漁民在投餵上的三大痛點? A:AI 精準投餵技術採用「水下感測 + 水面視覺」雙軌架構:當飼料落水,水下感測器即時捕捉魚群爭食的震動與聲音信號,AI 模型分析攝食活力,自動調整投餵決策。 透過此技術,漁民可解決: 人力斷層 — 自動化投餵替代人手; 時間耗費 — 機器全天候執行,節省 30–40% 投餵工時; 成本浪費 — 精準餵料減少 15% 飼料用量,避免過餵與水質汙染。 此外,系統會依照不同漁場與操作習慣,量化職人直覺,打造個人化投餵模型,實現科技與漁業的深度整合。
臺灣豬場的農業循環經濟模式:以隆盛牧場為例
2025/07/23
根據《綠色國民所得帳》,每年臺灣約有500萬公噸的農業副產品產生,其中畜牧與農業殘渣是主要成分,其富含磷、氮等養分。然而,由於農民多採用就地翻耕或掩埋的方式處理,約30%的可再利用資源被浪費,並造成環境污染。目前,農業副產品的回收利用方法包括發電、材料應用、動物飼料、生物精煉、堆肥及生物炭製造,這些方法可分為能源轉換、材料利用及營養回收三大類。其中,能源轉換雖能有效實現農業內部循環,但價值相對較低;而高值化產品對於產業應用及投資相當重要,穩定且低成本的原料來源是發展的關鍵。   為實現循環農業,臺灣政府自2016年起推動沼氣發電相關計畫計畫,並於2017年起推出「五加二」產業創新計畫,將「循環經濟」及「新農業」列為重點專案,目標在2050年前全面利用農業副產品,並推動相關產業發展。 在循環農業中,養豬產業扮演重要角色。透過厭氧發酵技術,將廢棄物轉化為沼氣及有機質肥料,減少環境污染及化肥依賴,同時增加綠色能源收益。 以隆盛畜牧場為例,其透過升級設備、生命週期評估管理及採用循環經濟模式,將豬糞尿轉化為沼氣發電,並利用發酵殘渣作為有機肥料,實現農牧廢棄物的全循環利用。 隆盛畜牧場的運作策略還包括:   (1)智能化管理:提升飼養效率,減少電力及飼料浪費;   (2)使用綠能:畜舍屋頂安裝太陽能板,減少能耗;   (3)固液分離:便於糞尿運輸及資源化;   (4)廢棄物肥料化:將動物屍體轉化為骨肉粉,供農民作堆肥材料。   此外,隆盛畜牧場與地方政府、學術機構合作,建立地方合作平台,推廣循環農業。未來更致力於建立永續農業循環示範園區,目標在2050年達成淨零碳排放。整體而言,農業副產品的有效利用需結合創新技術與協作系統,避免資源浪費並減少環境影響。透過推動循環經濟模式,臺灣能實現農業永續發展,並為其他國家提供典範。 農科院農業政策研究中心 劉育姍編譯 【延伸閱讀】- 農業廢棄物也能成循環經濟 自動化取纖.打造低碳製程
新育成之高產水稻品種有效減少70%甲烷排放量
2025/07/22
/* 隱藏容器,使用者看不到,爬蟲仍解析 itemprop */ .sr-only { position: absolute !important; width: 1px; height: 1px; padding: 0; margin: -1px; overflow: hidden; clip: rect(0,0,0,0); border: 0; }   水稻及作物生長時期,根系會分泌物質提供土壤中微生物養分,而土壤微生物亦會幫助作物吸收養分,此過程中會釋放出甲烷,然而尚不清楚何種根系分泌之化合物與甲烷產生相關。由瑞典農業科學大學(Swedish University of Agricultural Sciences)與中國研究團隊合作,探討植物基因及製造甲烷間的關係,並育成高產、低甲烷的水稻品種。   研究團隊比較甲烷排放量不同的兩品種,發現甲烷排放量與根系分泌的延胡索酸(fumarate)及乙醇含量高度相關,當根系分泌較多延胡索酸濃度時,土壤中甲烷菌族群量隨之增加,使甲烷排放量增加,乙醇則反之。為驗證此發現,研究人員在水稻盆栽人工添加延胡索酸後,甲烷濃度增加,若添加適量乙醇或干擾延胡索酸生合成之化合物oxantel,則可有效降低甲烷排放量。進一步將高產之優良品種與低甲烷排放量品種雜交,選育出兼具兩優良特性的品系,這些品系平均甲烷排放量減少70%且產量提升至每公頃8.96噸。此外,研究團隊在中國兩地區進行為期兩年的田間試驗,結果顯示施用兩化合物能大幅減少甲烷排放量約60%且不影響產量。   藉由探討根系分泌物質與甲烷排放間的交互作用,協助選育兼具高產與低甲烷排放的優良品系,新品系目前正在申請品種權,同時,研究團隊與肥料公司合作,探討將oxantel添加於商業肥料中的可行性,期望未來能將相關品種及商品實際落地應用以減少溫室氣體排放,朝向淨零碳排的目標邁進。 【延伸閱讀】 - 改善灌溉技術,減少用水過度耗費及溫室氣體排放 { "@context": "https://schema.org", "@type": "FAQPage", "mainEntity": [{ "@type": "Question", "name": "根系分泌的哪些化合物與水稻甲烷排放量高度相關?", "acceptedAnswer": { "@type": "Answer", "text": "研究顯示,水稻根系分泌的延胡索酸(fumarate)濃度與土壤中甲烷菌數量呈正相關,延胡索酸增加時甲烷排放量明顯上升;而根系分泌的乙醇則與甲烷排放呈負相關,可抑制甲烷產生並降低排放量。" } }] }
奈米感應器協助即時偵測植物中鐵含量
2025/07/21
/* 隱藏容器,使用者看不到,爬蟲仍解析 itemprop */ .sr-only { position: absolute !important; width: 1px; height: 1px; padding: 0; margin: -1px; overflow: hidden; clip: rect(0,0,0,0); border: 0; }   鐵是植物的必要營養元素之一,為光合作用、呼吸作用、酵素功能、氧化還原反應的重要因子,主要以二價鐵Fe(II)、三價鐵Fe(III)兩種形式存在,而植物僅能利用Fe(II),測量兩種形式的鐵含量可以了解鐵的吸收效率,有助於營養診斷以達到精準的施肥策略,避免資源浪費及環境影響,同時提高作物生產力,然而傳統方式僅能測量植物的總鐵含量。由新加坡-麻省理工學院研究與技術聯盟(Singapore-MIT Alliance for Research and Technology, SMART)旗下研究團隊開發的一種近紅外光螢光奈米感測器,能夠在活體植株中即時監測並分辨兩種型態的鐵含量。   研究人員利用電暈相分子識別平臺(Corona Phase Molecular Recognition, CoPhMoRe)開發高選擇性的螢光反應,隨後將單壁碳奈米管(single-walled carbon nanotubes, SWNT)包裹於帶負電之螢光聚合物中,製成靈敏度佳、透明的新型奈米感測器,盡可能減低對於植物體的影響干擾,置入植物組織後感測器與Fe(II)、Fe(III)作用並發出不同近紅外光螢光訊號,以便即時追蹤兩種鐵離子的動態及化學變化。奈米碳管感測器為研究植物代謝、養分運輸、逆境反應等領域提供強大的工具,有助於優化肥料使用、降低栽培成本及過度使用化肥造成的環境影響,研究人員正致力於將該技術整合至水耕或慣行農業的肥培管理系統中,並擴展其功能以檢測其他必要元素,旨在提升肥培管理的精準度及效率,促進農業永續發展。 【延伸閱讀】- 奈米感測器將能應用於檢測區分植物激素激勃素(gibberellin) { "@context": "https://schema.org", "@type": "FAQPage", "mainEntity": [{ "@type": "Question", "name": "SMART奈米感測器如何在活體植株中同時分辨Fe(II)和Fe(III)?", "acceptedAnswer": { "@type": "Answer", "text": "研究團隊利用Corona Phase Molecular Recognition (CoPhMoRe)技術,將單壁碳奈米管(SWNT)包裹於帶負電螢光聚合物中,製成新型近紅外螢光感測器;當感測器分別與Fe(II)或Fe(III)作用時,會發出不同波長的近紅外螢光信號,即時區分並定量兩種鐵形態。" } }] }

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