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趨勢快訊
日本發展區域型Local 5G新農業技術-以東京智慧農業為例
2022/04/08
都市的智慧農業發展與都民生活密不可分,而日本又以東京的都市智慧農業最具代表。東京主要以小規模與多品項為當地農業發展特色。為了更加促進當地生產者能獲取更高的收益,將其產值發揮最大化,由東京都農林綜合研究中心負責『推動東京智慧農業計畫』,其中以創新農業APP系統、應用IoT與AI先進技術發展新農業系統、開發區域型Local 5G新農業技術為計畫的三大研究開發方向。【延伸閱讀】日本SoftBank應用5G通訊與高精準定位服務於智慧農業   在創新農業APP系統方面,利用過去已建構的東京綜合環境控制溫室與養液栽培系統的植物工廠為驗證基地,目前開始展開草莓的栽培應用。在應用IoT與AI先進技術方面,由民間企業與研究機關與生產者三方一同建構『東京智慧農業研究開發平台』(圖1)。其平台目標,期盼集結當地的智慧農業發展相關講座與交流會等資訊,以web模式進行資訊交流。另外,該平台也設立會員專用情報共享專頁提供會員間相互交流,以增進東京農業創新發展。                                               圖1-東京智慧農業研究開發平台   在開發區域型Local 5G新農業技術方面,邁向智慧農業創新發展,5G的「高速率」、「低延遲」、「廣域連結」等多項優勢必然不可或缺。這項研發與應用,由公益財團法人東京都農林水產振興財團、東日本電信電話公司與NTT農業技術公司三方締結「區域型Local 5G發展最先進農業技術合作協議」,從研發至今,目前實際驗證階段已可支援溫室的遠距操作(圖2)。                                                      圖2-利用5G的溫室遠距操作   這項研發計畫,充分應用Local 5G、超高解析度攝影機與智慧眼鏡、自動駕駛機器人等先進技術,即便遠距操作,一樣可達高品質與高效率之水準。此外,依據數據掌握的現況,也能給予設施環境最佳化支援與應用,進而落實新農業技術之應用(圖3)。                                                    圖3-遠距操作與5G的新技術應用
水牛進校園 嘉義大林鎮農會推廣食農教育
2022/04/07
嘉義縣大林鎮農會四健會與大林青農結合,推廣111年幸福農村計畫課程,於今天下午到大林三和國小及同濟中學推動食農教育「水牛入校園」體驗課程,讓學生與水牛近距離接觸,達到寓教於樂的效果。   此次課程由大林鎮農會四健會規劃學期食農教育課程,讓學生認識在地產業「稻米、蘭花、竹筍、鳳梨」,課程中除了有農業知識分享,也有進入場域實際場域體驗。   今日水稻課程中邀請來自彰化的牛耕文化傳承者高一鑫所飼養的水牛「小拉拉」,在課程中除了與學生分享水牛與農耕文化的關聯,更讓學生實際體驗餵牛吃草、與水牛互動等,也讓學生學習到許多課外新知識。   這次的課程更由飼養退役老牛的「回鄉米」林家良安排,他說,這次能與大林青農合作,將水牛教育課程推動至嘉義中小學,是透過水保局青年回鄉計畫的支持,而接下來也將持續推動食農教育至更多地方」。   大林鎮農會指導員林嘉振說,希望藉由此次課程,讓學生與農業更親近,也能實踐食農教育的意義。同濟中學主任許哲瑋說,透過四健會「身心手腦」精神,讓學生學習到課本學不到的知識外,也與新課綱有所搭配,未來會持續推動。   大林在地青年、文刊「大林好」編輯周仕昌說,在多元學習環境下,推廣食農教育至校園型態各不同,大林地區課程學齡層廣,從國小到高中都能參與,不僅實踐多元學習的精神,更讓學子能有不同的教育體驗生活。【延伸閱讀】花蓮推廣食農、食育 下月盛大舉辦食農博覽會
讓植物說話-科學家發明感測器即時監測植物體內變化
2022/04/06
來自新加坡-麻省理工學院研究技術聯盟(SMART)的DiSTAP跨域研究團隊,以及來自淡馬錫生命科學實驗室(TLL)和南洋理工大學(NTU)的當地合作夥伴,已經開發出史上第一台用於快速測試合成植物生長素的奈米感測器。和「檢測植物對除草劑等化合物反應」的現有技術相比,新型奈米感測器更安全、更不令人厭煩,且在改善農業生產,及我們對於植物生長的理解具有變革性。   科學家們替兩種植物激素:1-萘乙酸(NAA)和2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)設計了感測器,它們被廣泛用於農業,分別是調節植物生長和作為除草劑。目前檢測NAA和2,4-D的方法會對植物造成傷害,而且無法提供即時的體內監測資訊。根據SMART DiSTAP研究團隊和麻省理工學院Strano實驗室首創的冠相分子辨識註 (CoPhMoRe)概念,新型感測器能夠快速檢測活體植物中存在的NAA和2,4-D,並即時提供植物資訊,而不會造成任何傷害。   這個研究團隊已經在土壤、水耕栽培及植物組織培養等各種栽培介質上,成功地測試了多種日常作物包含小白菜、菠菜和水稻的感測器。這個研究在《ACS感測器》期刊上發表一篇題為「利用冠相分子辨識技術對植物中的合成生長素進行奈米感測器檢測」的論文中解釋,此研究可促進在農業中更有效的應用合成生長素,並具有推動植物學研究的極大潛力。DiSTAP共同首席研究員兼任麻省理工學院Carbon P. Dubbs化學工程教授Michael Strano說:「我們的CoPhMoRe技術以前曾應用於檢測化合物,如過氧化氫及砷等重金屬污染物。而這篇論文是CoPhMoRe感測器的第一個成功案例,用於檢測調節植物生長和生理的植物激素,就像是噴霧劑,以防止植物過早開花和落果。這項技術可以取代目前最先進的感測方法,而這些方法不僅費力、具破壞性,還不安全。」   在研究團隊開發的兩個感測器中,2,4-D奈米感測器還能顯示出對植物對除草劑的敏感度,使農民和農業科學家不須花幾天時間來需監測作物或雜草的生長情況,而是在短時間就能發現不同植物對除草劑的脆弱度或抗性。DiSTAP和TLL研究計畫主持人Rajani Sarojam說:「這可能非常有利於揭示2,4-D在植物體內的運作機制,以及為什麼作物會產生對除草劑的抗性。」DiSTAP的研究科學家Mervin Chun-Yi Ang說:「我們的研究可以幫助農業領域更好地瞭解植物生長動態,並有可能徹底改變農業篩選除草劑抗性的方式,而無需在數天內監測作物或雜草生長。   這項技術可以應用於各式植物品種及種植介質,並容易用於商業計畫,例如城市農場,可快速檢測對除草劑的敏感性。」NTU教授Mary Chan-Park Bee Eng說:「在植物檢測中使用奈米感測器,不需要大量萃取和純化過程,進而節省時間和金錢。他們還使用成本非常低的電子設備,讓這項技術易於應用在商業計畫。」研究團隊說明他們的研究未來可以引導開發即時奈米感測器,並用於活體植物中其他動態的植物激素和代謝物。   研究中的奈米感測器、光學檢測系統和影像處理演算由SMART、NTU和麻省理工學院共同完成,而TLL則驗證了奈米感測器,並提供植物學及植物訊號傳遞機制方面的知識。此項研究在SMART進行,並由NRF在其卓越研究和技術產學(CREATE)計劃下提供支援。【延伸閱讀】乙烯感測器可以幫助監測植物健康 註:「分子辨識」是指兩個或兩個以上的分子,透過分子間作用力產生交互作用。
美味+機能性創造更多附加價值!日本保健茶飲最新動向
2022/04/01
日前全球最大的B2B會展Informa Markets Japan公司,發行「保健茶飲」特刊,內容主要針對日本2021年的保健茶飲進行相關市場趨勢調查。根據此項調查瞭解保健茶飲市場需求性,以訴求養顏美容的南非國寶茶、黑豆茶;促進腸胃的牛蒡茶;無咖啡因草本茶、蒲公英茶;以及由赤松和油松葉子所製成的松葉茶等需求性最為顯著。   加上,近年來受到疫情的影響,居家自主健康管理和遠距工作等生活模式的改變,推波在宅經濟的進展,讓茶飲的家庭號使用量也隨之增長。此外,消費者對於口感與機能性的保健茶飲的購買率也有所增加。   另外,在原料方面,降低紅茶萃取物theaflavin苦味和控制血糖上升的原料正受市場青睞。在代工生產方面,正以獨特的茶葉加工製程技術,以及依據素材(根、莖、葉)不同部位的特性,提供個別烘焙技術邁進。在產品方面,則多以茶葉中特有茶氨酸(L-Theanine)之成分的機能性表示食品,以及富含食物纖維等方向開發。綜整,兼具美味與機能性的附加價值的保健茶飲市場需求正夯。   而透過這次調查也發現,新事業投入、跨領域的D2C((Direct To Consumer)加工委託詢問度等有明顯增加。尤其是跨領域的產品開發,主打「喝茶紓壓功能性」、「客製化獨特性」等企劃主題,促使保健茶飲需求量增長。此外,受訪者也表示“大量購買整箱PET瓶裝飲料”與“茶粉需求性”等增加的趨勢。【延伸閱讀】2021年茶行業趨勢預測
【綠趨勢】2050淨零碳排 聚焦四主軸
2022/03/31
國發會力拚30日公布淨零碳排路徑圖,將從能源、產業、生活、社會等四大轉型目標著手,以達成2050淨零目標。其中,能源轉型要建立碳交易機制;產業轉型,要讓高耗能產業循序漸進減排,及碳稅抵碳費機制等,具體作法與措施,將透過「溫管法」修法達成。   為因應全球氣候變遷,國發會與經濟部、環保署、農委會等部會研擬「台灣2050淨零排放總說明」,並力拚最快在3月30日公布完整內容,作為我國淨零排放的總體指導策略。   據了解,我國淨零排放路徑圖,將以能源、產業、生活、社會「四大轉型」為主軸,並輔以科技研發、氣候法制「兩變革」,來推動從低碳到零碳的目標。   本次路徑圖是以目標、路徑為主,不涉及具體細節。第一,針對能源轉型,將觸及的面向包括在我國推動再生能源的過程中,如何分階段逐步降低碳排,並且研議建立與國際對接的碳交易機制。   第二,產業轉型面會針對石化、鋼鐵等高碳排產業,以及半導體等高耗能產業,透過新科技協助減碳,並且提出協助、鼓勵策略,循序漸進助產業減碳,並規劃國內碳費與國際主要市場碳稅抵換的機制。   第三,生活轉型面,針對交通工具將藉由政策誘因,循序降低運具碳排來達標,不傾向立即比照國際能源署(IEA)所倡議的禁售燃油車輛作法,來達成減碳。   此外,國發會於北、中、南,與產業等界代表召開六場座談會時,大型企業代表提醒政府在能源轉型過程中,要能確保穩定供電;中小企業則表達未來綠電可能難以取得的擔憂。   據《溫室氣體減量及管理法》所訂定長期減碳目標,為2050年較基準年(2005年)減少50%,不過環保署將修法,以2050年達到淨零排放為目標。   在分階段目標,環保署原規畫2030年較基準年減量20%,但在2050淨零碳排入法後,2030年目標勢必得提升,環團認為應至少提高到50%。   環保署表示,正在務實檢視減量路徑,預計會趕在今年底、第27屆聯合國氣候變遷大會(COP27)前提出2030年的減量目標。環保署表示,經濟成長連帶使用電增加,未來必須持續加大節能力道,必須務實面對問題。【延伸閱讀】巴黎協定5週年!聯合國籲各國 進入「氣候緊急狀態」
水稻與水生動物共生提高稻米產量 同時減少農業化學品的使用
2022/03/30
現代化的農場通常只種植一種作物,因此需要大量的化肥和殺蟲劑,雖然能夠大幅提高作物產量,但代價卻是使環境惡化加劇。因此有些農民正在嘗試以作物和動物共生的種植模式,透過植物和動物之間的互利關係來減少對農藥的需求。近期發表在eLife上的一項研究顯示,在水稻田中養殖水生動物可以降低對化肥和殺蟲劑的需求,減少與水稻生產相關的環境危害,提高稻米的產量並帶來潛在的經濟效益,幫助稻農以更永續的方式生產糧食作物。   研究團隊分別進行了三項實驗,每項實驗持續四年,以「單獨種植水稻」作為對照組,比較「水稻與水生動物共生」和對照組之間的生長差異。實驗結果發現,和對照組相比,水生動物不僅減少田中雜草、增加有機物分解,降低在農藥及化肥的成本,還提高約8.7%至12.1%的水稻產量。研究團隊接著針對水生動物在稻田中的飲食進行調查,結果發現16%-50%的飲食是由水生動物所清除的植物和其他材料所提供的,而水生動物未食用飼料中的氮,則約有13%-35%是被水稻利用,而且因土壤中氮含量保持穩定而減少對氮肥的需求。   除此之外,農民還能在每公頃稻田中養殖0.5-2.5公噸不等的水生動物,如螃蟹、鯉魚或海龜,並透過出售水生動物來增加農民的利潤。深入了解這些動物為稻田生態系統所做的貢獻以及「作物與動物共生」的益處,將有助於以更永續的方式生產水稻。【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
【增匯】城市樹木和土壤的碳匯比我們想像的多
2022/03/29
樹木和土壤雖然不像我們一樣有肺,但其實它們一直在「呼吸」。樹木吸收大氣中的二氧化碳,透過光合作用釋放出氧氣,並將碳儲存在樹幹中,當其葉片落地時,土壤的微生物會分解葉子和其他有機物質,並釋放出二氧化碳至大氣中,形成碳循環。事實上,森林儲存的二氧化碳會多於釋放的量,而燃燒化石燃料產生的碳排,約有30%是被森林所吸收,這種效應被稱為陸地碳匯註,因為有陸地碳匯,所以我們並沒有感受到氣候變化的真正影響。   森林是片很大的地質景觀,但實際上森林被道路、建築物、農業發展和太陽能農場等人為開發切割成更小的地塊,此過程稱為「森林破碎化」,因為森林破碎化而創造出更多的區域,這些區域稱為「森林邊緣」。長期以來,人們一直認為森林邊緣釋放和儲存碳的速度應與森林深處相似,但波士頓大學(Boston University, BU)的研究團隊卻有不同的發現:美國東北部溫帶森林邊緣的土壤和樹木,其表現與遠離人類的地方不同。森林邊緣的樹木生長速度快於森林深處的樹木;而且城市地區的土壤可以儲存更多的二氧化碳,城市森林不再被認為是僅供休閒娛樂的場所。   美國農業部的計畫監測與分析了全國各地森林的樹木大小、生長和土地利用情況,研究團隊利用這些數據研究了逾48,000個森林地塊,比較森林邊緣與森林其他部分的樹木生長速度,發現樹木在森林邊緣(距離邊緣約100英尺)的生長速度幾乎是森林深處的兩倍,這可能是因為森林邊緣的樹木與森林深處沒有競爭關係,所以它們獲得了更多的陽光,而樹木長得越多,所吸收儲存的碳就越多。   此結果並不表示森林破碎化是從大氣中吸收更多碳的解決方法,雖然森林邊緣的碳匯變多,但卻不能補償喪失森林的負面影響,像是無法將長期儲存在地下的碳釋放回大氣中。除此之外,還需要考慮森林邊緣樹木對氣候變化的敏感程度,雖然在更多的陽光下會生長得更快,但更高的溫度反而會導致生長速度大幅降低。   另外,研究人員發現森林邊緣的土壤也會受到森林破碎化的影響,一篇發表在《全球變化生物學》關於森林邊緣土壤的論文提到:土壤中含有大量的細菌、真菌、根和微生物,它們在工作和活動時也會吸收和排出二氧化碳。森林邊緣的土壤不僅比森林深處釋放更多的碳,而且土壤在農村和城市森林中扮演的角色也大不相同。研究團隊利用一年半的時間調查美國麻州(Massachusetts)已開發和未開發地區的八個地點,除冬季外,每隔兩週測量森林邊緣與森林深處土壤的溫度、濕度及從土壤中釋放的碳含量。   結果發現,在人口和建築物較少的農村地區,森林邊緣因較高的溫度導致葉子和有機物分解得更快,比起森林深處陰涼區域,森林邊緣的土壤微生物會釋放更多的二氧化碳;而在地面更熱、更乾燥的城市森林中,這些土壤卻停止釋放出更多的碳,但長期影響仍不確定。由研究結果推論,城市土壤可能具有比預期更多的碳儲存能力。   雖然發現城市樹木和土壤能儲存更多的碳,但農村或城市地區森林邊緣的樹木可能更易受到極端高溫和乾旱的影響,而且目前尚不清楚隨著地球暖化,這種碳匯的增加是否會持續下去。加上氣候變化可能會加速土壤流失碳匯,而森林將近一半的碳都儲存在地下,因此隨著城市和國家承諾種植更多樹木以遏止氣候變遷的影響時,還需要考量森林邊緣種植新樹的地點,使儲存的碳含量增加。【延伸閱讀】生物多樣性高的森林更能長期穩定固碳 註:碳匯(carbon sink)-自然界的碳被固定在海洋、土壤、岩石與生物體中,即為碳匯。海洋、土壤與森林是地球上主要的碳匯。
智慧及永續的抗菌包裝材
2022/03/28
據新加坡國家環境局統計,2018年新加坡境內產生約176萬噸的垃圾,超過1/3是來自於包裝垃圾,其中高達55%是塑膠製品,造成環境嚴重汙染。為降低塑膠製包裝材的使用,來自南洋理工大學 ( Nanyang Technological University, NTU Singapore ) 的研究團隊透過玉米加工過程中產生的副產物-玉米醇溶蛋白 ( zein ),混合澱粉、生物聚合物等,製成具可分解特性的包裝材。同時在其中嵌入一些來自百里香或柑橘類的天然抗菌物質,使其具有抗菌功能。   研究團隊所研發之抗菌環保包裝材,其抗菌的特性被巧妙地設計為僅當環境濕度過高或暴露於細菌所產生的酵素時,抗菌物質才會釋放,因此可有效延長其抗菌特性。實驗證實抗菌環保包裝材能有效殺死食品中常見的大腸桿菌、李斯特菌及部分真菌等,能廣泛運用於各類食品如魚、肉及蔬果等,保存測試中也發現使用此包裝材可延長新鮮草莓的保存期限2-3天。   此項創新材料不僅在未來有潛力大幅降低塑膠包裝材的使用,同時也能減少因食物腐敗所造成的浪費,並能促進加工副產物的再利用,有利於再生循環、環境永續與食品安全等永續發展核心目標。【延伸閱讀】環境友善新包材-Sylvicta
印度StoreHippo提供多樣化電子商務模式協助農業科技企業經營市場
2022/03/25
農產業長期以傳統的商業模式運作,農民幾乎沒有任何決定產量或因應市場需求變化的發言權,為了提升包容性和永續成長,農業需要以新的方法驅動及提供產業動能。電子商務持續擴張應用領域,甚至開始發展至農業這類核心產業,未來五年,全球農業科技市場將以 18% 複合年均成長率成長,2027 年將達到 411.725 億美元。   印度SoreHippo公司專為多樣化 B2B 和 B2C 商業模式設計最靈活的電子商務平台,並擁有為熟悉數位技術、非傳統之企業提供量身定作解決方法的豐富經驗,可以滿足農業科技企業的獨特需求。StoreHippo 的新時代電子商務平台由MACH (微服務、API 優先、雲原生、無頭式)架構支援,農企業可以自由測試與結合 3~4 種電子商務模式,如多供應商商場、適地性商店、多元語言、B2B 電子商務等,以迅速進入市場並擴展賣家、產品、線上商店、地理位置等,並可在前端和後端進行調整,以適應客製化特殊需求。   StoreHippo為農業科技企業提供的獨家服務包含:(1) 超本地化市場模型協助企業更有效地運作透過經銷商銷售的超本地化市場。(2) 透過集中式管理多國語言網站和管理版面,構建及管理多家商店,協助農民和業者以當地語言拓展業務。(3) 藉由可連網之手機應用程式連結賣家、經銷商和客戶,以完整的 B2B 和 D2C 電子商務解決方案,從單一農業技術業者發展批發和零售業務管道,無縫連結支付管道、貨運、行銷工具、ERP、CRM、會計軟體等。(4) 內建功能可讓農民和經銷商管理自己的貨運車隊,300 項功能和無頭架構使農企業可以輕鬆、快速地接觸新客戶,並轉型新的商業模式。(5) 協助建立個性化線上農產品商店,支援獨特的主題、語言、客戶群、行動支付和運輸選項等,而內建的全球化功能可接受來自國際客戶的多幣種支付,協助農企業拓展國際事業。(6) 擁有 60 個整合支付閘道和 30 個整合貨運夥伴,以確保付款和供應鏈運作流暢。   創新的農業技術解決方案透過連結各種工具和技術,幫助農業生產、分銷和銷售運作流暢與擴展,提供更佳的產量、作物保護、永續性和洞察力,提升農民及銷售商的投資報酬率,期可為印度開創新的農業數位革命。【延伸閱讀】電子商務拓展農園藝產業之銷路
【循環】咖啡渣種菜產量高 田間研究發現還能驅蟲抑菌
2022/03/25
台大園藝系攜手咖啡業者產學研究,發現咖啡渣有機堆肥能使葉菜產量翻倍,咖啡渣浸出液可防止金柑橘受潛夜蛾蟲危害;也可以用未經處理的咖啡渣施肥,但用量最好在2%以下。   台灣的咖啡消費量持續成長,喝完的咖啡渣怎麼用,走進台大實驗農場的精密溫室,一排排的空心菜、皺葉或捲葉萵苣、福山萵苣(俗稱大陸妹)等常見葉菜,分為對照組使用一般的基肥,以及各實驗組額外添加不同比例的咖啡渣有機堆肥,答案一目了然。   台大園藝暨景觀學系副教授林淑怡指出,在空心菜苗生長初期使用10%的咖啡渣有機堆肥,可使空心菜鮮重增加105%,如果以2%的咖啡渣混入小白菜,葉片長度增加13%、重量增加22%。   在精密溫室外的堆肥槽,正在測試不同比例的咖啡渣和豆粕基肥,林淑怡說,咖啡渣有機堆肥發酵熟成需時3個月,經過田間試驗,已有30到40種常見葉菜適合咖啡渣有機堆肥;如果直接使用未處理的咖啡渣,則用量不宜超過2%,以免發酵高溫及次級產物、酸鹼值變化有害作物生長。   很多人印像中的有機蔬果就是有蟲咬、賣相差,但林淑怡表示,將咖啡渣依一定比例泡水及攪伴3天所得到的浸出液,灑在易遭蟲害的金柑橘葉片上,能減少53%的潛葉蛾啃食,稀釋50倍的浸出液也能抑制炭疽菌,發揮驅蟲抑菌、穩定生長的效益。   台大生農學院院長盧虎生、園藝暨景觀學系教授陳右人及林淑怡等人,今天與Nespresso台灣事業部總監盧翰霖今天共同發表「咖啡渣全物利用研究」產學計畫成果,此計畫初期招募40名有機農友合作,名額很快爆滿,至今邁入第3年,已有10間有機農場使用回收咖啡渣種植,目標增為15間。   這項研究計畫的實驗農場之一、淼同生技總經理高志誠指出,咖啡渣容易取得,做成有機堆肥的難度不高,又具有良好的營養比例及微生物菌種,能使蔬菜茁壯鮮美又高產量,將繼續推廣讓更多人投入,實踐環境永續。【延伸閱讀】咖啡渣有望成為生產纖維素奈米纖維的木材替代品   農業淨零排放正蔚為風潮,盧翰霖說,透過碳足跡、盤查、碳體檢,Nespresso要讓今年自家品牌的每杯咖啡達到碳中和的目標,咖啡渣全物利用是其中一環,填充咖啡的全鋁質膠囊也可以100%回收再利用,在台灣有2400個回收點,讓再生鋁製品呼應永續行動。
翻轉廢棄鳳梨莖葉 嘉義大學廢料再利用價值再提升
2022/03/24
有鑑於鳳梨採收後遺留下來的鳳梨莖與葉形成大量農作物廢料,農民經常直接打入田中當作綠肥,不但費時費工,鳳梨株也不是好綠肥;嘉義大學研究團隊研製「鳳梨取莖機械」及「鳳梨葉取纖機械」,進一步取得奈米纖維將其研製環保天然纖維織品、家飾織品、包裝袋等設計應用,達到廢棄物再利用、價值再提升。   嘉義大學執行科技部智能化鳳梨生產田間作業機械研發與應用計畫;理工學院結合機電與自動化技術,鏈結農學院植物生理專家與奈米纖維加工技術,搭配管理學院影像辨識深度學習技術,組成跨學院跨領域「智慧化鳳梨催花機器人研發團隊」,以科技智慧輔助農業生產技術,填補產業生產缺口創新研發,提出鳳梨生產作業一條龍之省工、省時以及資源再利用解決方案。   計畫總主持人嘉大生物機電工程學系教授洪滉祐表示,種植鳳梨需要省工省力的機械協助,針對採收後大量的鳳梨莖葉,研製「鳳梨取莖機械」及「鳳梨葉取纖機械」,也進一步取得奈米纖維創新研發。   嘉大木質材料與設計學系副教授夏滄琪指出,鳳梨葉纖維加值化利用主要著重於開發創新性織品,將鳳梨葉纖維以最經濟的方式抽出鳳梨葉中的天然植物纖維,除可以做成高附加價值的紗線紡織布料、高級書畫用宣紙、環保餐具,還能當成 3D 列印的原料或製成奈米纖維素,也可作為多種化妝品、面膜及農用地膜等原料之一,不減少廢棄物、改善土壤品質、友善環境,更有機會創造農作物剩餘資材的循環利用性。   今天下午研究團隊於蘭潭校區舉辦「鳳梨取莖機、取纖機暨鳳梨葉纖維高值化技術聯合示範觀摩會」,活動邀請農委會農糧署、農業試驗所、台南區農業改良場及各縣市鄉鎮區農會代表與實際從事鳳梨栽培的農民參加。與會人員認為不但能解決農作廢棄物問題,還能再生利用。【延伸閱讀】什麽 !鳳梨葉也可以?日本沖繩鳳梨葉纖維的循環再利用
【減量】太陽與風力發電成為瑞士低碳化的關鍵
2022/03/23
瑞士為高度仰賴進口能源的國家,但多數進口能源由火力發電所生成,生產過程中大量產生溫室氣體,擁有居高不下的碳足跡。為使瑞士逐步邁向去碳化,日內瓦大學 ( University of Geneva ) 的研究團隊建立數種電力供需平衡的策略,以期未來達成能源轉型的目標。   瑞士於2016年通過能源修正法,以強化能源效率、增加再生能源及逐步廢除核電等三大主軸,其中核電佔整體發電結構的33%左右,在廢除核電的主軸下勢必會產生一大電力缺口,研究團隊的目標即在於透過風力發電與太陽發電來彌補核電缺口,同時降低對進口能源的依賴,預計未來需透過風力發電與太陽發電各產生12 TWh及25 TWh的發電量,團隊也將未來有關設施供暖及電車所增加的使用電量納入考量,此能源轉型策略有望降低溫室氣體排放達45%。此外,瑞士的主要發電期位於夏天,而用電高峰期則位於冬天,若未來儲電的科技技術更加進步,降低能源消耗,將更利用於邁向去碳化發電的目標。   瑞士除了針對再生能源進行各式補助以刺激綠電供應來源之外,亦祭出各項措施降低能源的需求,包含建築節能改善計畫、燃油車碳排管控、燃油暖氣汰除等策略,以寬廣的角度去思考如何能達到用電供需平衡,同時減少用電的碳足跡。【延伸閱讀】將食物廢棄物轉化為能源的簡化方法
越南ShrimpVet的實驗顯示使用人工照明設備對養殖蝦的生長有正面影響
2022/03/22
雖然照明設備早在很久以前就被拿來優化許多水生物種的生產,但很少有將其應用於蝦類養殖場的例子。越南ShrimpVet (Minh Phu AquaMekong Co)實驗室與荷蘭Signify(原名為飛利浦照明Philips Lighting N.V.) 照明設備製造公司合作,試用其獲得專利且為蝦子量身打造具藍色及綠色光譜的飛利浦AquaAdvance 260W蝦燈,來研究光照設備的使用是否可以優化蝦類養殖系統的穩定性,進而提高蝦子產量。   根據Signify的說法,人工照明設備的使用可以防止引起蝦子壓力反應產生的突發光線變化,還能讓業者控制養殖環境條件進一步影響蝦子的攝食行為以及代謝、生長及成熟等生理過程。而運用飛利浦AquaAdvance 260W蝦燈將蝦子的生物時鐘(biological clock)調整為一致,能增加其總體免疫力和對病原體的抵抗力,進而提升存活率35%以及47%產量,此外,還能幫蝦子更順利地代謝食物,增加22%的飼料轉化率以及32%的蝦子重量。   蝦燈的運用使得在雨季也能進行收穫並增加一個額外生長季節,這不僅提高了養殖效率,而且對環境也相當有益處,因為更少飼料的使用意味著水中廢物的減少,而增長率的提升意味著更短的生產週期,將縮短疾病生根的時間。【延伸閱讀】新型快速檢測蝦中抗生素殘留的方法
以色列MeaTech 3D培養出有史以來最大的人造牛排
2022/03/21
以色列人造肉公司MeaTech 3D宣布成功列印出一塊3.67盎司(約104公克)由真正活肌肉及脂肪組織所組成的人造牛排,這個成就是該公司規模化生產生物列印牛排的重要里程碑,有望在未來協助傳統畜牧業減少釋放到大氣中的甲烷排放量。   MeaTech的人造牛排是由真正的活肌肉和脂肪細胞所組成,不含任何大豆或豌豆蛋白等植物性替代品,該公司的目標是最大限度的提高真實細胞含量而非不是肉類的成分,開發出一種能真正代替傳統牛排的產品。養殖牛排細胞是運用最先進的專利技術生產,首先會從組織樣本中分離出牛幹細胞(bovine stem cells)並進行繁殖,在達到足夠的細胞量後,幹細胞會被配製成能與MeaTech專利3D生物列印機兼容的生物墨水,並運用設計出來的數位牛排結構將其列印出來。   而列印出來的產品會被放置在一個培育箱中等待熟成,在那裡列印出來的幹細胞會分化成脂肪和肌肉細胞,再進一步發育成脂肪和肌肉組織,最後形成一塊完整的牛排。MeaTech打算繼續改良生物列印及栽培技術,希望使培養肉品擁有更多接近真實牛排的特徵,目前正在積極開發一套最新的製造技術,包含用於生物列印的牛肉、豬肉及雞肉細胞株(cell lines),用來生產以真實細胞為基底的優質蛋白質替代產品。【延伸閱讀】全球首件! 新加坡准賣實驗室培養肉
咖啡漿果萃取物有助提高機敏性及活動力並降低疲勞和負面情緒
2022/03/18
已知咖啡漿果所含之綠原酸(chlorogenic acid)及蘋果所含之黃烷醇(flavanol)等多酚可以改善健康人的情緒並增加腦血流量,可能與多酚對認知的影響有關。根據先前的研究,英國諾桑比亞大學、PHMR Ltd公司和美國百事可樂公司的研究團隊進一步探討不同劑量的咖啡漿果萃取物與蘋果萃取物組合對於認知表現和情緒所造成之影響。   實驗設計以隨機、雙盲、安慰劑對照與交叉試驗之方法進行,受試者為18-49 歲(平均年齡 23 歲) 的46 名健康男性和女性,給藥組別為1,100 mg咖啡漿果萃取物、1,100 mg咖啡漿果萃取物加上275 mg蘋果萃取物、100 mg咖啡漿果萃取物加上 275 mg蘋果萃取物或安慰劑,並在給藥前及給藥後的第1、3、6小時進行認知和情緒評估共4次。分析結果顯示,服用1100 mg咖啡漿果萃取物後,對於提升機敏性的效果一致,對認知機能的影響有限,而添加蘋果萃取物對情緒沒有顯著影響;此外,觀察到服用1100 mg 咖啡漿果萃取物添加蘋果萃取物組別有更快的執行表現,單獨服用 1100 mg 咖啡漿果萃取物後第3個小時,快速視覺訊息處理 (RVIP) 測驗的準確性增加。從結果可知服用1,100 mg的咖啡漿果萃取物可持續提高機敏性及活動力,也會降低疲勞和負面情緒,治療效果可持續6小時。   高劑量和低劑量的咖啡漿果萃取物與蘋果萃取物之組合在所有分析中都產生有益的治療效果,然而咖啡漿果萃取物本身也含有天然的咖啡因22 mg,雖然低於精神作用劑量,仍不能排除其可能之影響。咖啡含有不同含量比例的咖啡因、綠原酸和其他植物化學物質,咖啡因與多酚等化合物之間的協同作用尚待探討,未來可對咖啡飲用者進行更廣泛的情緒影響調查。【延伸閱讀】研究證實咖啡加工的副產物萃取物富含許多機能性成分
【減量】讓雞產下「碳中和雞蛋」-從飼料就愛地球的供應鏈
2022/03/18
你也愛吃雞蛋嗎?事實上,這些蛋雞所吃的飼料以穀物和大豆為主,其中大豆種植經常與森林砍伐有關。為了從源頭改善生產雞蛋帶來的環境問題,英國新創公司Better Origin於2021年12月22日宣布與英國連鎖超市Morrisons合作,透過「廚餘養蟲」減少雞飼料中的大豆量,甚至可能生產「碳中和雞蛋」。 亞馬遜雨林大豆種植面積增加逾10倍,地球之肺正在衰弱   全球約有數十億隻雞為人類消費而生,而牠們主要以富含穀物和大豆的飲食為生,但這卻是使全球暖化惡化的元兇之一。根據《自然》雜誌2021年發表的研究發現,近19年來大豆產量增長最快的是地方就是巴西的亞馬遜雨林地區,大豆種植面積增加了10倍以上。   亞馬遜雨林作爲吸收大量二氧化碳的「地球之肺」,正在因為種植大豆持續被威脅,換句話說,以大豆作為飼料的養殖方式導致環境問題。 廚餘養蟲取代雞飼料中的大豆,每年減少5737噸二氧化碳   為了改善上述問題,Better Origin透過將Morrisons超市供應鏈的水果和蔬菜廢物作為餵養黑水虻幼蟲的食物,儼然是一座迷你農場,並在大約2週後收成,作為雞飼料的一部分,取代部分大豆。【延伸閱讀】法國 InnovaFeed生技公司計劃建造世界上最大的黑水虻農場   Better Origin表示,在Morrisons目前設立的10個迷你農場將總共養活32萬隻母雞,每年產下數百萬個雞蛋。減少的大豆可以抵消5737噸二氧化碳,每年節省的量相當於56公頃的南美土地免受森林砍伐。 完全取代大豆不是最終目標,讓雞更健康才是碳中和的關鍵   在Better Origin和Morrisons的合作中,雙方以生產出「碳中和雞蛋」為目標。Better Origin的共同創始人Fotis Fotiadis表示,這些蟲對雞來說是「高營養添加劑」,而不是用來完全取代雞飲食中的大豆,透過將黑水虻幼蟲加入雞蛋供應鏈,不僅在餵養幼蟲時減少全球剩食問題,更重要的是改善雞的整體健康情況,這將導致蛋雞生產更多的雞蛋,將離碳中和越來越近。   「我們已經計畫於2030年時,在英國農業供應鏈中實現淨零排放的目標,而這不僅需要創新思維,更需要與我們合作農民的支持。」Morrisons農業部門主管Throup表示,我們想透過推動碳中和的路上持續吸引更多志同道合的人加入,無論是生產者或是消費者,都將成為促成該目標的關鍵。此外,Morrisons預計明年將把碳中和雞蛋推向市場,消費者將可以透過購物選擇,支持碳中和產業鏈。
手搖飲茶葉渣再利用 化身社區開心農場有機肥
2022/03/17
嘉義市手搖飲料店林立,每日產出之廢棄物當中,尤以茶葉為最大宗,單去年就產生9萬8千餘公斤的茶葉渣,茶葉含水率高,不但拉高垃圾清運量,也影響焚化爐壽命;嘉義市環保局推行茶葉回收政策,讓原本要送進垃圾焚化廠處理的茶葉渣,搖身一變成為富含養分的「茶葉渣培養土」;頂庄里長莊天基說,社區開心農場利用培養土種植出來的作物營養又漂亮。   市環保局從2012年就開始辦理飲料店茶葉回收政策,2020年茶葉渣的清運量為8萬1435公斤;去年再創新高,清運量高達 9萬8445公斤,思考透過回收茶葉渣再製成培養土,循環利用滋養作物。目前共有32家飲料業者和市府合作茶葉渣回收。   環保局表示,自2019年起便由清潔隊派車協助清運,並由店家於固定時段(每週三、四下午1時30分至4時30分時段)自行將茶葉渣回收桶搬運至門口,再由清潔隊人員協助倒入垃圾車內,載運至頂庄里開心農場再利用堆肥處理,提供給有需要民眾取用。   頂庄里長莊天基說,早期農民使用化肥、農藥造成土壤酸性、鈣化,利用這些茶葉渣再加以酸鹼中和,土壤變成鹼性會讓土壤鬆弛,鬆弛後昆蟲爬蟲類等會鑽進土裡幫忙鬆土,一來土壤不再酸化、二來植物的根可以深入土壤,作物就會成長漂亮,不但花長得好看、菜好吃,也曾經栽培出重達15台斤的高麗菜。   莊天基說,環保局每月送過來的茶葉渣集中在社區個人1800坪土地,處理成「茶葉渣培養土」再分送到5、6塊農地使用,種出來的作物營養又漂亮。【延伸閱讀】連喵星人也愛!茶渣加菌醱酵變墊料 可抑菌除臭
兼顧環境與促進動物福祉新型加熱設備
2022/03/16
育雛保溫工作是養雞初期重要的工作之一,保溫做得好,雞隻的生長情況佳,抵抗力上升,自然而然能夠降低抗生素的使用,同時飼料轉換率也能有較好的成效。   現今常用的雞舍保溫方法有保溫傘、紅外線燈、丙烷燃燒、煤油燃燒等,就丙烷燃燒而言較紅外線燈來說更具經濟性,但卻為液化石油氣的產品,對環境相對不友善,且丙烷燃燒後會產生水氣,為溼式加熱的一種,不利於墊料的使用,同時易使雞隻生病或造成其腳底結痂與受傷。   來自西維吉尼亞大學 ( West Virginia University ) 的團隊透過木材鍋爐系統應用,燃燒木材副產物使水加熱,再透過熱交換器,提供乾式加熱。木材鍋爐系統有望可解決丙烷燃燒的兩大問題,降低整體育雛保溫工作的碳排放量與促進雞隻的健康,研究顯示在雞隻足墊狀況評估取得較好的分數,且墊料維持乾燥。團隊認為此一系統的應用,能促進林業與畜牧業共同發展,提升林業副產物的的利用價值和促進畜牧業的經濟效益性,也能對環境盡上一份心力。【延伸閱讀】未來牛舍的設計將為乳牛和氣候變遷保留更多的緩衝空間

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