滴灌技術的發明為以色列的農業帶來莫大的效益，也為現代農業進展重要里程碑，以色列專家指出未來精準農業將以全自動化提升農場生產效率、提高產量和減少浪費為目標。 　　精密農業的發展必須採用感測器和衛星影像等技術收集數據，並對所有數據分析運算方式，方能實際應用，因此，目前已有多家新創公司以提供有效農業數據為主要目標。透過以色列眾籌平台OurCrowd投資人Stephane Itzigsohn表示以色列在水資源管理、數據科學、無人機和感測器在精準農業均有顯著的發展，而且現在許多農場都有連接互聯網，加上使用微型衛星、自動化無人駕駛機和具備長壽命電池的感測器，農場將掀起一場數字革命(The Digital Revolution)，下列將對於五家以色列公司對於精準農業技術發展之投入情況進行說明。 (1) CropX 　　總部分別設在特拉維夫和舊金山的CropX公司，研發智慧灌溉系統目前受到美國大型農場關注，此項系統將所感測到的數據傳輸至手機App並自動更新土壤數據，同時可以設定特定時間通知農民所需的水、肥料和農藥量等訊息，甚至可以連結智慧灌溉系統自動進行灌溉。 (2) Taranis 　　Taranis公司特色可同時包辦利用感測器和衛星影像技術完成收集數據並進行數據實際分析兩項業務。此公司研發專門收集各種訊息來源App應用程式，另一個則是可以集中彙整所有傳輸的數據至智慧儀表版，透過這兩項技術可以協助現場偵察員在農場每個區域有效達到病蟲害防治決策。目前與美國、以色列、巴西、阿根廷和俄羅斯境內的客戶進行簽約。 (3) Tevatronic 　　Tevatronic公司的無線感測器從農場每個區域的土壤中收集精確的數據，然後藉由智慧控制器將雲端所儲數據轉換為精準灌溉和施肥周期，完全不需要人為操作，該系統根據作物需求可提升生產力15-31％，節省高達27-75％的水和肥料，此項由以色列農業部沃爾卡尼研究所所研發灌溉技術，實現了完全自動化灌溉與施肥。 (4) ATP Lab 　　作為物聯網數字傳輸帶的ATP Labs實驗室，利用數據分析和人工智慧從大量種植者中收集數據，再加上基於雲端（cloud-based）的操作，以提供種植者最佳決策建議，同時即時數位化圖片可協助農民提高糧食生產力，提高產值，並達到永續性經營。【延伸閱讀】法國三項農業智慧化創新技術 (5) Saturas 　　位於特爾海(Tel Hai)的Satas研發出平價微型感測器和無線應答器，可嵌入果樹的樹幹中，精確測量水量。這項精密灌溉系統除了可為農民提高生產品質同時可達到節省15-20％的用水量。Satas已在西班牙和以色列的柑橘和杏仁農場開始進行測試，該產品將於2018年春季推出。

根據世界衛生組織(WHO)的數據所顯示，每年有十分之ㄧ的人因食物汙染而死亡，而對於預防食物汙染一直是國際上極為重視的議題之一，甚至對於日前歐洲雞蛋被驗出含有殺蟲劑芬普尼汙染事件，歐洲食品安全專員甚至緊急召開首腦會議以解決此次事件。 　　區塊鏈(Blockchain)是由比特幣創始人Satoshi Nakamoto所建立的，屬於一種共享式公共總帳，採用分散式記帳技術，所有交易驗證全是透過區塊鏈網路計算，因此專家認為這項技術可以提供一個安全、透明化的網絡資訊，未來更可能將此技術從醫療保健轉向農業之應用，以預防食品汙染之發生機會。 　　對此IBM公司亦積極投入此項技術之運用，藉由交易過程中的透明化數據記錄，使食品供應商能夠詳細且有效提供、貯藏以及運輸狀況之所有信息，當食品發生問題時，可在幾秒內立即掌握受汙染之產品並發現問題所在，除了讓食品供應鏈之使用者均能輕鬆使用這項安全系統外，更能確保其供應來源安全以及保障消費者健康。【延伸閱讀】區塊鏈技術將改變現有農業產業架構 　　全球食品企業利用區塊鏈追蹤食品汙染源已成為趨勢，曾與IBM合作過的沃爾瑪食品安全副總裁透過新聞稿表示：「區塊鏈技術將為全球食品系統帶到透明化的新紀元，為食物生態系統注入一線生機，督促生產者更兼負責任感。」同時IBM未來將也將與食品龍頭雀巢、聯合利華、沃爾瑪等食品龍頭持續進行此項合作。

一、研究成果內容應用於秋天翻田與冬天湛水中之水稻螟蟲防治：由於在北陸地區，相較於移植栽培，直播栽培不容易受到水稻螟蟲損害增加白穗損害，因而將水稻螟蟲幼蟲附著的稻莖、透過淹沒於水中進行防治，建立有效節省勞力的水稻螟蟲防治法技術。1. 捲入水稻收割後殘存的株，透過保持湛水狀態來防治水稻螟蟲的幼蟲(1)取食稻莖的水稻螟蟲的幼蟲，因附著於水稻殘株越冬，所以將殘株捲入、稻田保持湛水狀態，即可防治。(2)採收後（福井縣為10月份），粉碎幼蟲作為越冬場所的水稻殘株，慢慢地深耕、充份地捲入土中。(3)保持土地忽隱忽現程度的湛水狀態，於幼蟲休眠的冬季（福井縣為11月下旬～2月），將稻株淹入水中殺死幼蟲。2. 越冬幼蟲大為減少、莖損害率降低(1)藉由對策其越冬的幼蟲存活率大為降低。(2)成蟲羽化數量為42％、第一世代幼蟲的損害稻莖比率為減少53％。二、未來規劃與展望為達到農藥零使用、節省勞力之水稻螟蟲技術，以有助於改善水稻直播栽培管理與擴大生產規模。研發機關：福井縣農業試驗場本文摘錄自日本農林水產省-2017年農業最新技術與品種報告一書

氣候變遷與農業 最近的證據顯示出大氣中的甲烷濃度快速增加，氣候變遷的人為因素就是人類活動增加排放溫室氣體到大氣層的結果，像是燃燒化石燃料、清除植被與土壤氧化以及四養牲畜動物之產物，而大氣中溫室氣體增加有兩種形式：排放速度急遽增加以及土壤與植被中的溫室氣體封存減少，這些改變變動了氣候系統的自然平衡而導致氣候變遷，同時在IPCC 第五次評估(Kovats 等人,2014)指出歐洲的重大氣候變遷風險，大部分都直接和農業與土地利用有關，農業受氣候變遷影響主要將會在農作物與牲畜產量上，這是因為水資源取得性、整體氣溫變動、病蟲害的出現與持續以及火災風險所致，而這些影響是雙向的，當歐盟農業一方面受到氣候變遷的影響，另一方面農業也會影響氣候變遷。 氣候變遷對農業的影響 農業是最容易受氣候型態變遷影響的產業類別，這些影響具高度地區特定性與作物特定性(McArthur, 2016)。農業受氣候變遷直接影響主要是在水資源取得性、整體氣溫變動、病蟲害的出現與持續以及火災風險所致。在未來，較溫暖的氣溫也許能增加北歐的產量，但同時，極端熱浪與乾旱則預期會對南歐農作物產量造成傷害。小規模農田很有可能仍然是最容易受到損害的一方，這是因為他們通常資源較少，創新不足以及財政不佳(Campbell and Thornton, 2014)。 農業對氣候變遷的調適 由於氣候變遷，農村環境發生潛在改變，農業必須調適也需要改變，從改變作物與動物育種，開發接觸已有不同多樣性的新市場，打造恢復力強的生產系統，確保足夠的突發事件計畫與保險，能及早警告極端危害天氣狀況的預報系統，甚至是硬體上的改變，如水道、氾濫平原或植被構造的修改。農夫與土地經理人在發展調適方法上有可能需要某種形式的支持，像是增進全球交易系統的穩定性與可預測性（減少市場善變度），財政風險管理與保險制度，對資力小的地主提高信用與可獲得資源。氣候影響的本質就是在地的與地區的因應方式需要不同。在此，在歐盟對於歐洲市場的支援具連貫性之下，權力分散對於會員國採取行動會相當重要。 歐盟發展與國際政策因應 氣候變遷是一個跨國境的問題，各國或各區對於氣候變遷的造成與影響存有不平衡。該協議達成目標的進度根據新的『透明與負責系統』，需要以嚴謹且透明的態度報告與追蹤。隨著能源生產效率增進以及模式與科技改變，農業溫室氣體排放占比會愈形增加。 從1990年至2014年止，歐盟整體的非二氧化碳農業排放量已經減少21％。由於牲畜量的減少，所以期間內一直有一定比率的排放減少，這也與產量提高、農場管理進步以及發展與實施農業與環境政策有關，但這十年來的減少速度仍是緩慢，而在歐盟不同地區其排放量也會有所不同，這是因為不同的農作系統與管理模式以及受各地不同的生物地理學與氣候特徵所影響，因此農業需積極投入特定減緩技術以及藉由知識與經驗來建議未來永續發展可取得性與有效性。 農業與減緩氣候變遷 農業在歐盟是重大溫室氣體來源，因為自然過程（例如牲畜動物腸道發酵）會增加溫室氣體排放，而溫室氣體排放增加也受農業的管理型態與強度影響，伴隨甲烷與一氧化二氮排放，農地整體目前仍是減緩二氧化碳排放之來源，而放牧地整體對於歐盟28國來說則是二氧化碳持續增加，歐盟土地面積約有44％之農業可從許多方面進而減少溫室氣體足跡，近十年來世界已積極透過農地使用管理尋求減緩氣候變遷之可能性，像是儲存碳在土裡之碳封存新技術以及可再生能源建設之發展，但實際上並沒有一項減緩方式能夠無限使用，這些方式都會有有飽和的一天(McArthur, 2016)。 現階段歐盟所採取的三種標準活動以改善溫室氣體排放之問題： 減少農業活動的溫室氣體排放。 在土壤與生物質中進行碳封存之技術。 在農業產業（包含土地使用）尋找取代溫室氣體排放之活動。

青島海水稻研發中心的海水稻28日迎來一場特殊的考試——耐鹽鹼水稻材料評測會。大公網報導，經過十多位專家測評，理論測產最高畝產量達620.95kg，遠超預期。目前，中國有近3億畝可供改造利用的鹽鹼地。袁隆平團隊計畫在5到8年內在全國推廣1億畝耐鹽鹼水稻種植，如果按照畝產400公斤計算，產量相當於2016年全國水稻總產量的19%。青島海水稻研發中心位於青島膠州灣畔的白泥地公園西側，由「世界雜交水稻之父」袁隆平院士擔任主任和首席科學家。白泥地公園和即墨區金口鎮海水稻試驗田28日開始收割，金口鎮海水稻試驗田也是大面積推廣「海水稻」試種的種植基地。據基地工作人員稱，耐鹽鹼水稻研發歷時四年，經過1162次田間實驗，獲得中間測交和配組材料達3萬多份。今年共試種300多份耐鹽鹼水稻材料，僅有幾份材料表現良好，抽穗結實，淘汰率高達95%。當天，十多位來自中科院、江蘇農科院、湖南農科院、青島農科院、國家雜交水稻工程技術中心、山東水稻所、湖南農大、揚州大學等科研機構的專家，見證300多份海水稻材料的表現，並從中評測出耐鹽鹼度高，性狀表現優秀的「好苗子」。這次小區域收割、脫粒、除雜、測水分、稱重，最後再通過一個固定公式，專家組給出了畝產的最終結果。在四種材料中，小面積測產最高產量為620.95公斤/畝，按照大田種植產量的8折計算，畝產量也可達500公斤，即便是最低產量的那種耐鹽鹼水稻材料，小面積的畝產量也達到438.14公斤。袁隆平院士對此結果表示很滿意，並給予了「優秀」的評價。海水稻是耐鹽鹼水稻的俗稱。傳統水稻在含有一定鹽、鹼成分的耕地上是無法正常生長和結實的，育種家通過雜交育種技術、常規育種方法，結合分子標記輔助選擇，對耐鹽、耐鹼、抗病、優質、高產等多種基因進行聚合，選育出新型耐鹽鹼水稻，這些耐鹽鹼水稻可以廣泛地種植到沿海灘塗、內陸鹽鹼地和鹹水湖周邊，緩解耕地壓力的同時，增加糧食產量，在一定程度上也保證了國家的糧食安全。「海水稻」可多養活5億人青島海水稻研究發展中心成立於2016年，由青島市政府與袁隆平院士、國家雜交水稻工程技術研究中心共建而成，袁隆平院士任研發中心主任，海水稻研發基地位於李滄區白泥地公園內，占地40畝。該中心目前開展耐鹽鹼水稻及鹽鹼地稻作改良配套技術、超高產雜交稻與第三代雜交水稻技術、稻米品質與食味等三個方面的研究。目標是在三年內建設耐鹽鹼水稻國家重點實驗室和國家海水稻工程技術研究中心等國家級研發平台，打造雜交水稻全球領先團隊，為「一帶一路」提供技術支持和國際推廣平台，致力於解決全球糧食安全問題，為世界多養活5億人。

達爾文一生的遺憾，成大為他解答了！成大生科院團隊最近以「擬蘭基因體與蘭花演化」的跨國研究，登上國際科研排名第一的自然（Nature）期刊，將有7500萬年歷史的「擬蘭」全基因體解序，進而解開蘭花演化的謎團，對於未來蘭花的精準育種與栽培，也有很大的幫助。 　　這項研究是由台灣、中國、日本及比利時四國共同完成，研究刊在自然期刊上時，成大團隊的成員特別被冠上國籍「台灣」，成員表示，過去國內的研究在國際期刊上刊登時，台灣名稱會被改成台北，但這次是台灣，可以解讀為台灣在這項研究有主要貢獻，受到重視。 　　成員之一的成大熱帶植物科學研究所副教授蔡文杰表示，演化學之父達爾文生前曾寫信給好友，稱「一生中最感興趣的是蘭花」，主要是蘭花的品種樣貌多，其間的演化讓人著迷，但當時基因學尚未發展，科學家只能想像其中的奧妙，而這次的成果，算是彌補達爾文一生的遺憾。 　　這項研究今天刊登在自然期刊上，是台灣今年第一篇刊登在該期刊上的研究，受到世界矚目，成大校長蘇慧貞等人今天下午都參與發表，認為是台灣今年重要的研究成果，感到興奮。 　　蔡文杰表示，團隊花費三年多時間，研究蘭花的基因，兩年前已發表台灣原生種「小蘭嶼姬蝴蝶蘭」的基因定序，這次發表的則是利用中國原生的「擬蘭」，2萬1000多個基因定序後，與其他蘭花進行比對。 　　他表示，在水稻、阿拉伯芥等物種的基因陸續被定序後，基因定序蓬勃發展，定序已不再困難，但困難的是後續要如何利用定序來了解物種的演化。 　　大自然中的蘭花物種相當多，形態各易，「為何會演化出那麼多的物種？」蔡文杰表示，擬蘭至少有7500萬年的歷史，是一種古老的物種，把它與其他蘭花比對，就能畫出演化的進程圖。 　　達爾文在1862年時，接到一朵來自馬達加斯加的奇特蘭花「大慧星風蘭」，花朵的後方有長達30公分的細長花距，構造奇特，當時他就猜測，應該有一種口器可以伸長超過30公分的蛾，才能為這種蘭花傳粉，但在他生前一直沒有機會得到解答，一直到1992年，科學家才終於紀錄到這種天蛾為大慧星風蘭傳粉。 　　蔡文杰表示，擬蘭的外觀與一般蘭花差很多，沒有變形的唇瓣及完整的蕊柱，也沒有花粉團塊而是顆粒，最特別的是擬蘭長在土裡，而不像一般蘭花是附生在其他植物或岩石上。 　　基因比對後發現，蘭花有一個「MADS-box」基因家族，可調控花瓣、蕊柱、花萼及花粉等演化，例如為了讓昆蟲與鳥類可以協助傳粉，演化出像是飛機滑行道的唇瓣，方便進入花朵內，為了適應不同環境，不同基因的保留與消失，是蘭花演化的動力，才會產生這麼多的物種。 　　蔡文杰表示，也因為解開了蘭花的基因密碼，目前也建立了全球第一個蘭花基因資料庫，未來可以更精準的育種，不必再碰運氣，而在栽培上也可以從基因了解每種蘭花適合的栽培方法，不必再摸索。

農委會主委林聰賢今天以福衛五號升空十年磨一劍比喻，農試所有很多含金量高的研發成果，盼廠商踴躍來挖寶，跨界合作完成最後一哩路。為使台灣成為農業技術及國際廠商的洽商平台，「2017亞太區農業技術展覽」今天起一連三天在南港展覽館首次舉辦，預計有超過200家廠商參展。農業委員會並設置台灣農業技術形象館，規劃展示十大重點科技產業44項研發成果、產品實物及海報，期望擴大台灣農業技術拓展新南向國家的商機。林聰賢致詞時表示，農委會是各部會中博士比例最多的，但這不代表學歷是最高的，長久以來資源配置的結果，以致農試所每個單位有很高的含金量，並在農民漁畜各種過程及生活上，協助並促進全民福祉。他說，福衛五號上太空是十年磨一劍，甚至還要更久，才能有更好的科技成果，但農試所研發成果要比上太空夢更難聚焦，研究現場要忍受孤獨及很多失敗，恐怕10年一劍都磨不成。林聰賢舉例，像喜歡喝茶的朋友，最怕買到國外的混充茶，茶改場就研發一種技術檢定，可以驗出茶的DNA，未來農委會也會與不同的單位合作，在源頭管理做更好的把關；或很多行業都有人力不足的問題，如洗蔥費時又耗水，也會有新的模組來解決農民的問題。農委會補充表示，台灣農業技術形象館期將帶領台灣農業技術/商品進軍國際，由學研單位與承接技術農企業首次攜手參展，直接行銷技轉商品，促成與觀展買家訂單洽談。這次具有國際市場潛力展項，包括台中農改場技轉特克斯公司協助開發的禽畜糞高效處理系統，7天內可快速腐熟製成堆肥，占地僅100平方公尺，該系統已應用於蛋雞場禽糞處理，並銷售設備至馬來西亞及印尼等地，農科院技轉大豐疫苗科技股份有限公司「單劑型豬肺炎黴漿菌疫苗」，注射一劑即可產生免疫效果，對熱帶地區養豬產業發展極具潛力等。林聰賢表示，這次展出以下一階段及世代新農業的期待為主，呼籲有意願廠商主動洽談「踴躍來挖寶」，目前展出的技術或商品「含金量很高」均可量產，也可跨域合作。

英國國家農民聯盟（National Farmers Union, NFU）確立了英國未來使用新育種技術（New Breeding Techniques, NBT）應用於作物選育將極具潛在之效益，未來至2050年為因應人口急遽增長其糧食生產量必須增加，但實際上土地與資源之利用已到了極限，而也是農民將面臨之挑戰，同時亦需考慮對於氣候變化、價格波動、規範改變、社會經濟、人口和地緣政治變動所造成影響，以及害蟲、雜草和疾病持續威脅食品之質量和數量，因此研發創新之作物選育技術與新品種/品系，會是因應這些挑戰之重要工具，同時在科學快速發展下，這些新技術應如何受到管理與規範，亦將是未來極需注意的地方。 什麼是新育種技術（New Breeding Techniques, NBT） 　　與傳統育種技術相比，新育種技術可降低將新產品推向市場的成本和時間，並通過提高植物育種過程準確性與精確性，來減少傳統育種所需花費之時間，雖然這種精確且有目標的基因組編輯不是自然發生的，但其基因改變將控制在最簡單之形式下進行遺傳變化，像是序列或基因編輯，以及加速育種與多樣性育種等技術，與傳統方法相比，新育種技術較容易、快速與便宜，協助育種人員因應不斷變化的需求進行選育，並幫助農民耕作時更快地適應各項環境之挑戰。 　　品種選育是一項需要長期的工作項目，其新品種一直到商業化可能需要十年時間，所以設法加速其進程式非常重要的，這些技術藉由特殊的方式操控基因，減少氧化和水果易碰傷的情況，並改善顏色、氣味、風味和質地而增加營養成分、延長保質期，例如，美國已產生抗褐變的蘑菇與耐儲存的馬鈴薯；而抗病性亦是植物育種之重點項目，分別在中國和美國已有種植白粉病抗性小麥和抗病稻米，營養價值方面，明尼蘇達州科學家所選育出的高油酸大豆其在單元不飽和脂肪酸中較高，而多元不飽和脂肪酸則較低，因此更適合人體攝取營養所需，不僅是農民會獲得利益，消費者也會獲得好處。【延伸閱讀】全球首件！ 新加坡准賣實驗室培養肉 規範調整 　　雖然創新技術對於農產業之發展來說是絕佳的機會，但其技術潛力能發揮多少公用仍將取決於它們所受到的管制程度，這些技術多少將會涉及到基因改造之內容，歐盟認為若一種生物體以不通過交配或自然重組等自然發生方式進行改變，那麼它將被作為「遺傳修飾」產物。然而還是有許多新技術可以藉由傳統育種技術觸發的機制得以進行，雖然產生的突變可能不是自然發生，但其最終產物與天然突變產生的品種是相同的，因此歐洲食品安全局（EFSA）和聯合研究中心（JRC）認為轉基因作物的法律定義或許將不適用於現今大多數新育種技術生產的植物，因此應予以調整，他們認為這些植物作物品種並不含外來之DNA序列且與通過傳統育種所獲得之作物並無不同，而這些技術並不以生產轉基因生物為主之觀點，是由英國政府環境釋放諮詢委員會（ACRE）所提出，但仍有許多非政府組織（NGOs）和歐洲議員們認為這些新育種技術的作物還是應歸屬於轉基因生物之定義下，因此在缺乏明確法律引導這些技術如何發展，且相較於其他國家地區採用創新育種技術並迅速發展之下，歐洲在這方面技術發展則顯得較為緩慢。 　　對此，英國國家農民聯盟（NFU)認為這些植物育種之創新技術確有潛力幫助解決英國農民所面臨之生產挑戰，使其能夠在全球市場上保有競爭力，期望未來相關規範能在強而有力的科學證據以及EFSA、JRC和ACRE等各方國際機構的評估之下取得共識，以尋求適當之規範與監控管理制度。

一、研究成果內容耐高溫登熟性佳、好味道並能有效對紋葉枯病的水稻新品種「栃木之星」：因出穗期之高溫造成白未熟粒及胴割粒等的品質降低，且在縣中南部地區會有因灰飛蝨傳播紋葉枯病問題，期望在不影響麥作，能比以往品種可更早採收的品種。1. 成熟期比以往早6天、具有抵抗紋葉枯病的多產量品種：成熟期比以往的品種早6天、對水稻後麥子的收成影響較少。2. 口感好、產量多、且具紋葉枯病抗性、可實現穩定生產：(1) 不易發生白未熟粒等的品質降低，且味道優評價高。(2) 產量及品質的提高：產量為＋ 4～14％、一等米產率為＋1.5～3.2％（與朝日之夢、越光等稻米品種比較）(3) 依地區進行品種之更換改良，來阻止灰飛蝨的病毒。二、未來規劃與展望1. 在高溫條件下，提升1等米的產率及口味優之差異性來銷售提高所得。2. 藉由廻避紋葉枯病的減收及減少病蟲害防治次數，而達到減少肥料栽培勞力及低成本化。研發機關：栃木縣農業試驗場。本文摘錄自日本農林水產省-2017年農業最新技術與品種報告一書

一、研究成果內容早生、耐寒、抗病、產量多可低成本穩定生產的飼料用米品種：受到北海道飼料用米「立丈夫」晩期成熟之高產量品種栽培限制，以及主食用品種｢七星｣需施用大量肥料進行栽種生產，進而需要有高產量、耐倒伏性之品種來穩定生產。1.耐倒伏性、耐寒性、抗病性佳的早期飼料用米品種：(1)在北海道出穗期較早期之稻米除了移植栽培方式之外，也可進行直播栽培。(2)與調換品種的「七星」相比較，其耐倒伏性佳。再者，孕穗期耐寒性極强、稻穂病為葉稻莖病抗性强、穗稻熱病稍强、凍害及病蟲害等障碍抗性已有改善。2.可推廣於北海道全地區，實現低成本穩定生產：可移植至北海道全地區，與調換對象品種相比較，除了產量增加、藉由抗病性耐倒伏性等的改善、可低成本穩定生產。二、未來規劃與展望有助於飼料用米的穩定生產，在北海道可代替約1％（乳牛）~9％進口（豬）濃厚飼料。研發機關：北海道立綜合研究機構。本文摘錄自日本農林水產省-2017年農業最新技術與品種報告一書

國際糧食政策研究所（IFPRI）最近的一份報告顯示，在目前氣候急遽變化之情況下，將使得2050年前全球糧食生產以每十年2％的速度下降，同時世界人口將成長至97億人，未來人們將會因為糧食生產供應量之降低使得價格上漲以及氣候影響運輸、倉儲和加工之限制造成食物獲取困難等因素，而被迫減少糧食、蔬果和肉製品之攝取。 　　來自世界銀行的評估模型也顯示未來2030到2040年間，將會由於高溫、乾旱和乾燥之氣候影響，而會有40％至80％用於種植主要糧食作物之農田喪失，同時在2014年的哈佛大學研究報告中亦證實，大氣中二氧化碳濃度的提高會降低小麥，大米，豌豆和大豆等主要糧食作物中鋅、鐵、和蛋白質含量之營養價值，而這些營養成分的缺乏將會使人體遭受重大的健康危害。 　　此外藉由氣候模擬之研究報告亦指出，在2050年時熱壓力將會使非洲東部和中部種植豆類的面積減少高達50％，因此現今有一種稱為生物強化(biofortification)的新技術亦隨之發展，其主要是用以增強糧食作物中營養成分之含量，並用來因應減緩這些氣候變化趨勢的一項重要工具，透過選育耐熱性可到30攝氏度的優良豆類品系，協助育種者開發更具有生產力之營養改良豆類。【延伸閱讀】在海底種菜不是夢 　　同時也建立了一個氣候智慧型育種模式，提供一個具有可重複再現性的測試環境，並對於這些具有高營養價值與耐受性強的不同作物進行耐疾病、抗病蟲害、耐旱及耐熱之試驗，藉由不同育種技術之發展使得這些育種作物更能因應未來之極端氣候。

本文摘錄自日本農林水產省-2017年農業最新技術與品種報告一書 【研發成果】 採用犁耕、機械播種，可低成本化及穩定多產量的栽培體系 【研發機關】 農業研究機構東北農業研究中心 【研究開發背景】 ・為了東日本大震災的復興，生產食品的生產地區，期待其大規模有競争力的農業。 ・在仙台平原海嘯受災稻田，期待以大區塊的稻田之低成本但相對穩定產量多之稻、麥、大豆2年3耕作栽培體系。 【研究成果内容】 適合犁耕和機械播種的大區塊稻田快速作業體系 1.犁耕、播種機體系 ・為耕作、播種用的一種鬆土機、播種機。 ・在旱田直播栽種上，為了秧苗的穩定性和防止漏水由翻土機進行作成苗床和播種後的壓平。 2.將大區塊田地的實際驗證試驗整合，從2013年到2015年實施大區塊田地驗證試驗。 3.3年的平均產量：旱田直播水稻：533kg/10a、小麥：403kg/10a、大豆：226kg/10a。 實現降低勞動費 1.針對東北地區平均毎60kg的合計費用為水稻57％、小麥46％、大豆72％，大為降低勞動費用。 2.目前犁耕、播種機旱田直播栽種的推廣情況，仙台平原200ha、全國1,000ha左右。 【未來規劃與展望】 有助於引進以大規模管理機構的旱田直播栽種為中心的低成本輪種體系。