發表文章

目前顯示的是 九月, 2017的文章

邁向農業4.0,德國研發雷射除草機器人

圖片
邁向農業4.0,德國研發雷射除草機器人 編譯/編輯 柴幗馨

談到農業永續,台灣人的印象不外乎是有機、農村再造與食農教育。但德國的永續農業,卻正在將精密機械與人工智慧的尖端科技,應用在農業栽培中。幕後後的大功臣,就是德國政府的EXIST種子基金創業計畫。藉由EXIST計畫,波昂大學的教授與學生組成了創業團隊,設計出能精準以雷射光除草的機器人,這項研究計畫也成為國際產學合作成功的經典案例。


早在1990年代,德國政府便發現:研究單位的欠缺產業創業文化,導致科研單位的成果無法應用在產業界。因此2000年,德國便創立了EXIST計畫,鼓勵研究生、學生與年輕教授提出創業計畫,解決產業問題,並提供優渥的獎金,協助將計畫成果進行量產與上市販售。



為了發展永續農業,減少除草劑用量是德國農業重要的研究目標。而雜草管理往往是讓有機農業發展受阻的主因之一,摒棄成本低廉的化學除草劑,有機耕作法只能以高成本的人力替代田間除草工作。為了能兼顧減少除草劑使用,與提高田間管理效率。

波昂大學的圖資系教授與資訊科學系教授合作,發想了一套雷射光的除草系統,藉由高能量的雷射光,照射在雜草莖桿上,阻礙雜草生長,達到除草的目的。而這項結合電腦影像分析技術與農業機械的的雷射除草機器人。這項看似瘋狂的科研計畫,卻讓研究團隊獲得EXIST的獎金。


除草機器人具有照相辨識系統,就像農民的眼睛,能夠精準辨認田間草相;經過電腦運算後,搭配雷射裝置,便以雷射光「砍」斷雜草。被雷射光照射過的植株,莖桿變得脆弱導致生長受阻,最後死亡。更棒的是,這系統還能搭載至各式各樣的移動式農機具,讓各種機具都變成「除草機器人」。

目前這項發明正在進行原始模型的生產,也獲得德國EXIST種子基金,藉由EXIST種子的經費支持,波昂大學研究團隊能夠將學術研發成果,發展成商業計畫,並由德國創投單位協助成立公司,成為產官學合作的典範。



參考資料:

德國產官學合作典範:創業促進學術卓越實例
Combatting weeds with lasers." ScienceDaily. ScienceDaily, 7 June 2017.

芬普尼雞蛋特輯

圖片
芬普尼雞蛋特輯新聞整理柴幗馨、張瑞玶

1.【專家諮詢會議提出建言 跨部會合作共同協助蛋雞產業精進與提升】
針對本次雞蛋驗出芬普尼事件,跨部會小組於今(7)日下午再次邀集學者及產業團體代表召開專家諮詢會議,並將依據與會專家之建言,協助蛋雞產業從飼養管理、用藥、防疫到產品銷售等整體產業的結構面,研議各項精進作為。學者專家建議,訂定雞肉及雞蛋芬普尼殘留容許量之參考依據應先進行背景值調查,若背景值有影響,則需訂定殘留容許量,若沒有影響則維持現行標準。衛福部及農委會亦將芬普尼列入市售端及禽場端雞肉及雞蛋之常態性檢測項目,並增加檢測件數及頻度。未來農委會將配合食藥署,就蛋商及通路間之雞蛋交易,加強輔導其建立完整之來源及流向紀錄。另外將辦理蛋雞農民全方位之教育訓練及編訂教材,強化農民之正確用藥觀念。2017/09/07 農業新聞
2.【禁用4.95%芬普尼水懸劑 農委會:違者最高可處5年以下徒刑】
行政院農委會防檢局今(6)日表示,近來發生芬普尼農藥殘留蛋外,南投埔里也發生大量蜜蜂中毒死亡;遂從即日起公告4.95%芬普尼水懸劑為禁用農藥,且禁止輸入、加工製造、販售及使用,並廢止該產品的農藥許可證,期許該措施能降低農藥使用風險,以確保農畜產品食用安全,避免有益昆蟲遭受毒害。只要被查獲販賣或意圖販賣而陳列、儲藏,將可處6個月以上、5年以下有期徒刑,併科最高500萬元以下罰金。農委會表示,目前仍有3種合法的芬普尼劑型,包括250G/L種子處理用水懸劑(限稻種催芽時使用,未於市面販售)、0.3%粒劑(水稻及玉米害蟲或線蟲防治用)及0.0143%粒劑(紅火蟻防治用),這3種劑型較無環境危害及藥物殘留風險。2017/09/06 台灣好新聞
3.【芬普尼不知道不能用 農委會要為雞農上課】
農委會畜牧處副處長王忠恕表示,芬普尼蛋驗出時,有業者指稱「不知道不能用」;因此畜牧處將把現行的蛋雞舍軟硬體規範、農藥及飼料使用標準等整合,彙編出一本簡易手冊,並派種子教師到各縣市教育1700戶蛋雞農,預計3週到一個月內完成,推算最快10月底前要完成全國蛋雞場農戶的產業規範教育。王忠恕強調,以上規劃不只是因為芬普尼蛋事件,而是為了讓整體產業素質往上提升,因為氣候變遷等因素,畜禽產業的飼養條件是愈來愈嚴峻了,業者不能再跟不上時代,用傳統思維務農,而且11月後氣溫會降低,是禽流感好發的高峰期,必須在此之前完成產業教育。201…

水耕栽培,美國有機定義的導火線原來是...

圖片
水耕栽培算有機嗎?美國有機定義之導火線 編譯 心潔/編輯 林韋佑、柴幗馨

前情提要:2017年四月,美國國家有機標準委員會 (NOSB)在科羅拉多大學丹佛分校,討論目前生態農業最熱門的話題:「有機」到底是什麼?最終NOSB仍然將水耕栽培定義為有機認證許可的範圍。追根究柢,這項議題的導火線,其實是不斷擴張的大型水耕蔬菜公司,扣除設備投入成本,水耕系統的蔬菜供應鏈遠比土耕來得穩定且成本相對低。近年來美國有機市場逐漸被這些大公司吞食,也讓反對水耕系統的聲浪不斷浮現。



美國有機認證標籤每年價值400億,是個獨特的龐大商機,也是所有農夫拼了命想取得認證的唯一理由。因為同樣的商品,有機農夫可賣兩倍的價錢,農民當然願意為耕種多付出勞力。與台灣、歐盟都不同,美國「有機」法規的定義包含了不需以土壤種植的作物。換句話說,透過水耕或魚菜共生,一種將營養素溶於流動的水中的栽培方法在美國也被視為「有機栽培」。


美國最初有機法規的訂定,是為了獎勵「有道德」的農夫。而在反對水耕系統的農民眼中,最大的敵人並非布魯克林的屋頂農場,或是芝加哥持續增加的垂直農場計畫,而是巨大的農工聯合公司,如Wholesum Harvest和Driscoll’s,這兩家都有廣大的有機水耕產業、販售生長在水耕溫室中的番茄、小黃瓜、南瓜、胡椒和莓果等這樣的公司。


對於農民而言,水耕公司不是真想落實有機精神,而是在欺騙對有機產品及農夫道德有遠景的消費者。


大型公司例如Wholesum Harvest只要投資硬體設備、建設水耕系統,不需取得農地,也不需經營轉型有機的過程,就可以大力向市場推廣他們低成本的有機食品,重重打擊了小型的舊型態生產者(傳統透過農田進行有機栽種或需經農田轉型的農夫)。此外,消費者也沒有辦法直接辨別水耕有機和土耕有機的差異,因為大家只認一個標籤:USDA有機認證(certified USDA organic)。


再來個新標籤?

「設計新標籤,或許是爭議的解決之道?」在這場論戰中,美國食農教育媒體,摩登農夫的記者提出一項折衷方案,試著讓雙方達到共識。


比方說「USDA認證永續水耕(USDA Certified Sustainable Hydro)」為目標,用全新的規則,創造真正的永續和生態友善的水耕農場。


對此反對者不以為然,支持者古峰則平淡回應:「因為消費者只認識USDA有機認證,它已是全美最顯著的重要標示。新…

水耕栽培算有機嗎?美國有機定義之攻防戰!

圖片
水耕栽培算有機嗎?美國有機定義之攻防戰! 編譯 心潔/編輯 林韋佑、柴幗馨


2017年四月,美國國家有機標準委員會 (NOSB)在科羅拉多大學丹佛分校,討論目前生態農業最熱門的話題:「有機」到底是什麼?最終NOSB仍然將水耕栽培定義為有機認證許可的範圍。但水耕系統是否違背有機農業的精神?NOSB也坦承:未來還需要更多科學數據與討論才能做決定。

美國有機法規與台灣、歐盟都不同,其「有機」法規的定義包含了不需以土壤種植的作物。換句話說,透過水耕或魚菜共生,一種將營養素溶於流動的水中的栽培方法在美國也被視為「有機栽培」。


支持水耕栽培的農民認為:水耕系統比大田能更有效率的使用肥料與水資源,同時也不必受限於土壤,自家頂樓也能成為農場。這不但能減少農產品的運銷成本,也能和傳統大田農場一樣,永續性的經營農業生產。但對於水耕系統的栽培方式,仍有長期持反對的聲浪,反對者認為:有機驗證的栽培必須透過土壤,而水耕有機是被企業控制的一種詭異農業方式,破壞有機農業永續經營的價值。


水耕技術已經是很常見的農業生產方式

水耕技術在美國十分受到農民的歡迎,這項技術讓越來越多住在城市裡的年輕農夫經營產量穩定的「超地方」(hyper-local)農場。有些水耕系統甚至將植物與大型魚缸(吳郭魚是熱門選項)結合,形成魚菜共生(AquaBotanical Beverages),創造出一個隨處可建立的自營生態系。


瑪莉安・古峰是傳承聯合農場(Recirculating Farms Coalition)的執行董事,她認為魚菜共生是非常自然的系統。魚菜共生,就是模擬大自然的生態系:魚在水裡生活、呼吸並產生養分,這些養分會透過水讓植物吸收所需養分以存活,同時協助水的過濾,讓魚能在乾淨的水中生存。就像一個高科技的人工水池,在封閉的循環系統內,魚和植物互利共生,而兩者都可作為人類的食物來源。此外,水耕栽培也可改建成開放式的生產系統,作天然的害蟲調節機制,利用農場的蜜蜂、蝴蝶等益蟲,協助防治水耕系統裡的害蟲。


目前美國魚菜共生農場的數量正逐漸增加,多數的規模都不大,無法商業化,但確實是一種正在蓬勃興起的農業栽培方法。有些屬於教育性農場、有些是新創企業的實驗農場、甚至是餐廳的附屬設施。


在魚菜共生的生態系統裡,農民會盡可能地減少使用水與能源,只添加符合標準的肥料與營養素。若非不得已得施用農藥,也只用使用符合有機認證的農藥資材…

美國農學界呼籲:正視學術與農田的鴻溝,是科學家不可承受之輕

圖片
美國農學界呼籲:正視學術與農田的鴻溝,是科學家不可承受之輕 編譯/編輯 柴幗馨

由密西根州立大學組成的團隊,在2017年1月呼籲全球農業研究者:必須正視「小型田間試驗」研究結論無法反映「實際農場」狀態的問題。未來學術界要更需要解決研究數據與大田產業的差距,才能真正落實農業永續發展的目標。


農業科學,是專門探討人類如何利用自然資源達到自給自足的學門。而田間環境有太多無法預測的變因,例如地勢高低影響灌水高度、植披分布影響日照與環境中的生物種類、甚至土壤微生物菌相的差異性等等。研究農業科學問題時,往往從人為可控制變因的實驗室開始,確立基礎研究的假說成真後,才開始進行小型的田間試驗。

美國密西根州立大學的研究報告指出:即使是田間試驗,也很可能無法完整反映在大田系統。研究者在三種栽培系統的田區,以小麥、玉米、以及大豆等糧食作物進行相同的輪作試驗。比較慣行農法、低投入、以及有機栽培下,小型試驗田與大農場之間作物產量的差異。慣行操作下,小型試驗田的結果與農場的試驗結論相同。但在低投入與有機農法的組合,大農場的作物單位面積產量卻顯著比小型試驗田還少。

研究者認為,比起慣行農法,有機栽培與低投入的農法,田間變因更多,例如施用的肥料與資材可能不像化肥一樣穩定;又或者土壤性質的差異影響覆蓋作物的栽培效率;加上大面積栽培所需的人力成本遠高於小型試驗田。這些因素都是導致研究試驗結論無法應用在大田的原因。

研究主持更人呼籲:農業科學家應該在研究報告中提供農民完整且足夠的資訊,並注重試驗與實際結果的差異,才能真正落實推廣永續農業的目標。

參考資料:Addressing the gap between research and practice in sustainable agriculture

延伸閱讀:〈改變農民好困難?銷路與土地租約才是推廣真正誘因!〉