科技農報 AgriTech Report

什麼是高粱色？循環農業讓高粱變身天然棕色染劑！ 編譯　張瑞玶 ／ 編輯　林韋佑、張瑞玶 高粱，外觀看似珍珠白的北非小米，不但具有保健食品的功效、還可提供家畜飼料來源以及生產生質能源，多用途的價值因而讓高粱逐漸受到各國農業的重視。高粱具有耐旱特質，一直以來也是世界許多地區的主要糧食，而美國則將高粱作為甜味劑與家畜飼料之來源。 圖片來源： ECO AGRO 隨著世界各地對穀物需求量的快速增長，這些穀類廢棄的數量也隨之增加。為了減少農業廢棄物，科學家們也正致力於農業廢棄物應用之研究，包含食用色素與廢水淨化等議題。 作為世界主要糧食作物之一的高粱，同時也是研究主角，科學家們試著從高粱的殼中找到可作為服裝染劑之用途。研究人員將稻殼萃取物添加於羊毛材料中測試顏色變化，結果發現，稻殼萃取物不僅改變了棕色系的各種色調，即使羊毛材料經過30週期的反覆洗滌、摩擦與熨燙，染料仍然具有良好的色牢度，研究結果刊登在2017年5月的ACS永續化學與工程期刊。 圖說：上排(a)(c)(e)為高粱製成的棕色服飾染料，下排(b)(d)(fy則為)合成染料的顏色，二者看起來的差異不大。圖片 來源： American Chemical Society 資料來源： 每日科學 May 24, 2017   Sorghum: Health food sweetener and now, clothing dye

基因編輯2.0 ，研究顯示在胚組進行織基因編輯，能更有效的改變植物性狀！ 編譯　張瑞玶 ／ 編輯　柴幗馨 基因編輯技術的發明源自於細菌的防衛系統，當細菌受到嗜菌體侵犯感染時，會複製一段來自嗜菌體的核酸序列，並保存在細菌自己特定的基因組之中。這些特定基因組像是「通緝犯資料的檔案櫃」，內藏各種嗜菌體的核酸序列的「犯人資訊」。此後只要有相同的核酸序列出現在細胞內，細菌便會出動自己的「編輯系統」，將特定序列剪切或是修補回正常的序列。 1970年代，分子生物學家把這套細菌的防衛系統，以基因工程的方式，轉殖到模式植物-阿拉伯芥中，成功的創造出「具有基因編輯系統的基改植物」。接著他們開始跟育種家合作，將基改技術與傳統育種技術互相融合。利用基因編輯改變作物的性狀，再透過自交與回交等育種方法，成功獲得「沒有外源基因」，遺傳背景與傳統作物完全相同的「非基改」作物。 (為什麼基因編輯技術能產生與傳統育種一樣的「非基改」作物？) 然而這項技術在不同的作物的編輯效率各有落差，甚至出現了開花器官無法產生編輯效果的問題。來自日本的研究團隊，便設計了特殊的啟動子(一段促進基因表現的序列)，讓基因編輯效果大量發生在花器中，成功提高基因編輯技術在開花植物的成功效率。 名古屋大學轉化生物分子研究所（ITbM）的植物生物學家們，在植物與細胞生理學雜誌上報導，他們開發了一種能夠轉移基因信息的新基因編輯法，能有效地移除阿拉伯芥中的目標基因。該團隊使用簡單、多功能性、與高效率等特性之CRISPR / Cas9系統作為研究的遺傳操作方法。 CRISPR / Cas9系統主要透過移除特定基因調查其基因之特性。 研究團隊中的Tsutsui和Higashiyama表示，阿拉伯芥基因組編輯的有效方法為：在早期發育階段中，使用RPS5A啟動子（又稱pKIR載體），讓Cas9能有效地表現且移除細胞中的目標基因，並將誘導突變之基因成功地傳遞給下一代子細胞。 Higashiyama說明，過去的研究方法比較耗時，需要透過交叉比對現有的突變體，才能檢測重疊基因的功能，透過我們的方法應該能更快速地獲取突變體。 研究團隊表示，希望未來可以持續改進此相對低成本的基因工程方法來提高突變的效率，以利未來探索不明基因組之功能，並成為修改各種生物體中目標基因序列的有效基因工程工具，甚至...

廢棄菇包資材，搖身一變成保健食品－歐洲瘋狂科學家的循環農業計畫！ 編譯　張瑞玶 ／ 編輯　柴幗馨 循環農業正夯，頂尖科學家無所不用其極的把農業廢棄物，以生物化學技術「再生利用」成人類的日常生活用品。歐洲的生化學家發明了一套化學製成方法，從蘑菇養殖產業所產生的木屑渣廢棄物，萃取並純化出有經濟價值的抗氧化分子，未來希望能應用在保健食品的添加物中。垃圾不藍綠，因為都變成了黃金！ 歐洲各國每週會製造超過5萬噸的蘑菇廢棄物，這是全球銷售蘑菇產業所需面臨的環境新挑戰。 一個新的歐洲計劃名叫「Funguschain」旨在發展一種新的製程，運用微波技術來萃取抗微生物劑、抗氧化劑、蛋白質、多元醇和多醣體。這個新的製程將會應用在從蘑菇廢棄物的萃取產業，取得廢棄物中的抗微生物與抗氧化物質，再將其運用於各類型食品業、清潔業或塑料行業。 這項計畫主要由荷蘭的Bio Detection System 公司領導，並由16個各國學術與公司單位共同參與執行。Alfonso Jiménez指出，此計劃為期四年，終極目標是生產高附加值且含有抗微生物與環保的家用清潔產品、生物塑膠製成的袋子與手套、或是用於老年人或運動員的飲食之營養補充劑。 蘑菇廢棄物將會添加於堆肥與生物燃料中，此計畫希望能透過重新利用農產品的價值以實現自給自足的經濟概念。 資料來源： 每日科學 June 28, 2017   Biodegradable cleaning products and eco-friendly plastics from mushroom waste

菜價事件鬥爭？記者不想讓你看到的數字… 作者　謝昇佑 / 柴幗馨 北農休市影響菜農生計？我們以數據分析這2017與2018，農曆過年期間北農果菜交易量與價格的結果，卻出現了與主流媒體不同的結論。 與去年相比，今年的菜價(平均交易價)整體而言高於2017年；儘管平均交易量，在過年後增高，但增加的幅度與趨勢大致跟去年無異。 為什麼卻出現「蔬果紅熟大塞車，爆量價跌農民心痛」的消息? 如果把漲幅片段的縮短成 「五個交易日」 內，今年除夕的菜價31.5元與開市後初十18元相比，每公斤的菜價確實差距可高達13.5元，跌幅將近一半！年前年後菜土菜金，難怪農民朋友叫苦連天。 這樣解讀數據合理嗎，還是記者只讓我們看見拼圖的一角，就急著下結論了？ 我們整理了農產行銷圈內人的分析論點，一起讓數字說話，揭露那些沒告訴你的真相。 本文為產銷從業人員，好食機食農整合公司負責人—謝昇佑撰寫，授權科技農報整理與刊登，轉載請註明出處並告知科技農報。 【蟹老闆碎碎唸—北農休市真的害農民慘賠嗎？】   「證據」從來都是一種巧妙的安排，看到人家拿出資料的同時，一定保持警覺反思，在其所「揭露」的資訊背後，遮掩了哪些訊息。 半夜醒來看臉書，一位朋友私訊問北農這次事件，坦白說，我認為種種對北農的批評看似有憑有據，但若就事論事來看，卻會發現批評者似乎只是「選擇性地揭露資料」，並以不盡合理的方式論斷，其目的是否為政治鬥爭，我就不知道了。 評論者拿同一年的短期資料來說，因為休市造成菜價暴跌，造成農民虧損慘賠。 難道台灣的農民都只做一次性的交易嗎？ 真要評論菜價的漲跌、農民賺或賠，怎麼會是用短期幾日的交易價格來看呢？ 不是應該要拉一段期間的整體均價來評論？ 至少，也應該要跨年比較同時期菜價，對吧？ 不妨就用兩年內農曆過年前後的菜價來比較，看看是否菜價大跌造成農民虧損，這樣應該比較公允些？（當然這樣的討論也有盲點，但至少比只是拉幾天的資料就說嘴公允些） 透過開放資料去查詢並不太難，今年農曆過年前後五個交易日的菜價和往年比起來，到底是高還是低？ 農曆過年前後五日台北批發市場的平均價、總交易金額；總交易量都比去年高，甚至以均價來說，都比十年來的均價都高，也是近十年來前幾高。 就這樣的數據來說，怎麼會說農民慘賠...

菜鳥從農，這些地雷不要踩 作者　柴幗馨 菜鳥從農，這些地雷千萬不要踩 返鄉務農、租塊地、拿起鋤頭種田，就是農民了嗎？種田似乎很簡單，缺乏農事情報的後果，可能會讓許多「農青」滿腔熱血入行，最後血本無歸認賠出場。農業雖然是入行門檻最低的職業，但也是最容易被市場淘汰的產業。以下是新手務農的辛酸踩雷史，不妨檢視自己是否對農業也有這些美麗的誤會： 找好田跟找好房一樣困難 租貸或是買賣農地不難，但想找到高品質的農地，一定得做足功課。包含田區的水質、土壤、甚至地理位置與鄰近農會文化等。台灣農業區的違章工廠問題十分嚴重，一旦農田出現汙染情事，往往需要好幾年的修復期才能復耕。 特別要注意農田的灌溉與排水系統是否安全無虞，水源品質輕則影響作物品質，造成收益損失；重則引發食安問題，例如工業廢水導致水源與土壤的重金屬超標，都是時有所聞的案例。 農地過去的耕作歷史，也是影響作物生長健康的因素。同樣田區若是進行多年的連作，意即長時間指種植單一作物，土壤肥力與性質通常比較差。這時候便需要「養地」，種植不一樣的作物、或是輪作綠肥作物、搭配土壤改良農法等，改善土地的肥沃度。了解田區周遭的環境與歷史，適當調整耕作系統，才能避免「先天不良，後天失調」的地雷。 投資種苗有賺有賠，播種前請詳閱農產品價崩黑歷史 新手農民大多都是「半路出家」，儘管出生農業家庭，擁有的農學知識與技術仍停留在民國50、60年代初期，農村知識與資訊水平不發達的年代。 所謂的技術與種植規劃，都是照著長輩留下來的規矩，或是鄉野間口耳相傳的「秘方」。缺乏科學知識與農產行情資訊的累積經驗，只能看隔壁鄰居種什麼，就跟著一起做。遇到病蟲害，年輕一輩的上臉書發問，老一輩只能找農藥行尋求協助。運氣不好遇上產量過剩，再訴諸老掉牙的情感行銷，年復一年。 務農要有成績，就不能把自己當成以勞力討生活的農人，而是「經理人」的農場管理者。入行前要先設定能獲利的主要作物，並根據作物特性規劃栽培系統，甚至開發作物副產品與加工品，防止盛產時的價格損失。踏入農業以後，更要不定時關注農業新聞，主動學習新的農業技術與知識，特別是各項政策補助與國際貿易消息，才能掌握產情資訊與時事脈動。 我種田，為什麼不能叫做農民？ 根據「從事農業工作農民申請參加農民健康保險認定標準及資格審查辦法」，有農地的地主或是有農保資...

改善生態環境的硝酸鹽汙染，科學家這樣做！ 過量氮肥導致河川優養化，有機質肥是解方 編譯 張瑞玶 ／ 編輯 林韋佑  責任編輯/ 柴幗馨 氮素是農作物生長的必需營養元素之一。然而，肥料中過量的含氮物質可能會透過降雨和水分沖刷進入地下水並汙染水源。 水源中的氮污染通常會以硝酸態氮，硝酸鹽NO 3 - 的形式存在。而水中過多的硝酸鹽可能會導致藻華，又可以稱作水質優養化。 水質優養化：水中的藻類、細菌與浮游生物等，因為水中高含量的硝酸態氮而大量繁殖，而水中的微生物為了分解藻類耗盡了水中大量的氧氣，水中溶氧量下降進而導致魚類死亡。 紐約州立大學環境科學與森林學院的研究生Welsh表示：「唯有深入地了解農田周遭哪一個地點，能夠去除最多硝酸態氮，才能夠最有效率地改善河川水質。」 研究人員Welsh在農田附近的河川流域，找出了幾個硝酸鹽殘留最多的熱點區。並針對北卡羅來納州西北部的四條河流，進行河川復育的研究。四條河流各自有不同的的狀態，其中一條河流已經完全復育成功，另外兩條河流則是緊連著農田用地，而最後一條河流的上游處有農業活動。 研究團隊採集了河流的水質與沈積物的樣本，分析了河流旁緩衝區的土壤樣品。緩衝區是指介於農田與河流之間的土壤區塊，大部分的緩衝區都能還生長著一些當地的原生植物。 運用簡易的統計模型，研究人員便能推估出有效去除去硝酸鹽的方法。他們發現：緩衝區細小的沉積物質地、有機質、可溶性的有機碳含量、緩衝區的斜度、高度、植被與土壤類型、以及時間等，都是能夠去除河川硝酸鹽的關鍵因素。 這些科學數據也佐證了過去文獻的說法：具有農業緩衝區的河流，除去硝酸鹽的效率較高。 在緩衝區的土壤樣品中，又以低窪地區採集到的樣品去除硝酸鹽的效果最好。硝酸鹽去除率最高土壤樣品，是長期蓄水的池塘，含有大量的有機質的沉積物，能夠有效減少水質的硝酸鹽含量。 進一步分析水池週遭的環境，結果發現，運用岩石製成的水池，硝酸鹽去除率並不顯著；反而是使用樹木或是木屑圍繞而成的水池可能會有較好的效果。 Welsh最後說明：「如果去除硝酸鹽是河川復育的目標之一，那麼就需要好好的保存現有的農田緩衝區，並且重新整頓與連結各區段的緩衝區。」藉由開發簡易的模型，來管理殘留在土壤的多餘氮肥，才是可行且有效的土地管理方法。 不過，仍然需要進行更仔細...

熱帶國家的糧食救星，印度瘋小米 編譯 柴幗馨 ／ 責任編輯 林韋佑 高溫與乾旱逆境的育種工作，是亞洲帶地區近年來重要的發展方向。 氣候變遷導致熱熱浪發生的頻率越來越高，高溫逆境的強度也加劇，全球禾穀類糧食生產也因此受到衝擊。 由印度為主、聯合中國與法國的研究團隊，匯集了65位來自世界各地的科學家，攜手合作將珍珠粟（或泛稱小米）（Pearl millet [Cenchrus americanus (L.)]的基因組解序。從近千個小米品系中，篩選出能耐攝氏42度高溫與乾旱逆境的品種，解析小米耐熱的生理機制，成果發表在世界頂尖期刊「自然－生物科技（Nature Biotechnology）」。 若能將研究結論應用在禾穀類作物的育種產業，特別是亞洲與非洲等氣候較炎熱的地區，很有機會成功選育出抗高溫與乾旱的水稻、玉米、或是小麥品種。 圖片來源： 國際半乾旱熱帶作物研究中心ICRISAT 科學家預測2040年，全球平均氣溫將提高攝氏2度，農民也將面對更嚴苛的氣候條件。 小米是旱地作物，相較於其他糧食作物，例如稻米與小麥，小米具有更強的耐熱與抗旱能力，包含非洲乾旱地區以及部分亞洲地區，全球以小米為主食的人口高達9千萬人。一旦解開小米耐逆境的生理機制，不但能促進加速耐逆境小米品種育成速度，又能能將其基因功能應用在其他禾本科的作物育種上，穩定世界糧食的供應體系。 印度是全球小米產量最多的國家，一年的產量接近1千萬噸，栽培面積也高達750萬公頃。挑選耐逆境的小米栽培品系，以維持印度的國防與糧食安全，是該國近幾年重要的研究目標。 小米不但可做為主食，提供人體碳水化合物，穀粒中更富含膳食纖維、微量元素、以及豐富的蛋白質，是很健康的穀物。然而在印度，超過60％的小米產區都在最炎熱的地帶。 研究成果中被挑選出的耐高溫小米品系，不但能適應乾旱逆境，又能維持產量，除了穩定印度人民的食物需求，也確保了農民的收益。 這項計畫的主持人之一－國際半乾旱熱帶作物研究中心International Crops Research Institute for Semi-Arid Tropics (ICRISAT)的執行長－David Bergvinson博士表示：小米是非洲低度開發地區人民重要的糧食來源，由於不是全世界大宗的糧食作物，相關的研究相對冷...

基改爭議有解：細胞受精之後就會死～有效避免基改花粉汙染自然環境！ 人工自交不親合技術－Synthetic Incompatibility，可有效避免基改花粉飄散至環境的危害 編譯 張瑞玶 ／ 編輯 林韋佑 基因工程技術成果造福了人類社會與自然環境，但基改作物在農業面臨的挑戰也備受爭論：如何降低基因改造生物（轉殖生物）與其他物種雜交繁衍後代，並將改造的基因，再次散播至生態環境的風險，一直是支持基改作物的育種家最迫切的問題。農業學家研發新的育種技術，一旦基改作物的花粉與普通作物授粉之後，受精卵變會自行啟動「自殺」基因，使的受精卵無法正常生長，因此無法產生下一代。 根據自然通訊（Nature Communications）期刊，明尼蘇達大學生物科學學院助理教授Michael Smanski與他的團隊研究表示，目前已經發展出一種新技術或許能有效防止上述的雜交狀發生。這個新技術我們稱之為「Synthetic Incompatibility」（人工自交不親和性，暫譯)，可以將基改作物變成一種「無法與其野生種或是馴化後的物種繁衍後代」的新品種。 Synthetic Incompatibility此技術的基本原理是： 將早已存在於生物體內的基因，於不正確的位置與時間點開啟(例如受精之後就開啟)。並且運用一種新型分子工具－可調控的的轉錄因子（programmable transcription factors），準確地控制生物體中特定基因的開啟或關閉，達到「無法產生後代」的效果。 以基改作物與其野生種的配對作為例子：一旦基改作物與野生種發生雜交事件，基改作物細胞中控制基因開關的轉錄因子，會活化特定基因導致細胞死亡，因而促使其繁衍出的後代無法生存。 Smanski與他的團隊表示，雖然現在也有許多不同的方法可以控制基因飄移（gene drift）現象(註)，像是搗亂農作物授粉或使用化學物質來控制農作物繁衍後代等方式，但這些方法都需要針對每種物種的不同特性才能改變該農作物的繁衍。 而Smanski團隊想發展Synthetic Incompatibility此技術的主要目的，即是期望能夠在不改變原農作物的生長條件下，運用基因工程技術控制任何生物的有性生殖。 研究團隊中的博士後研究員Maciej Maselko指出，Synthetic Incompati...

小蘇打粉洗去蘋果農藥？科學家這樣說！ 編譯 張瑞玶 ／ 編輯 林韋佑 適當施灑殺蟲劑可有助於田間的作物產量增加，然而隨著大眾對食品安全意識的提升，人們也會開始擔心，作物中的殺蟲劑殘留是否會對人類健康具有潛在的負面影響。而坊間劉串各種小蘇打粉能洗去農藥的傳言，究竟是其來有自，還是以訛傳訛？美國食品科學家，實際試驗給大家看。 正確地清洗蔬果是一種 能有效清除農藥殘留的策略，同時也是食品工業中常見的標準處理方法，但某些容易吸收農藥的蔬果可能無法使用一般的清潔方式處理。因此，麻薩諸塞大學阿默斯特分校（University of Massachusetts, Amherst）的學者Lili He與她的團隊，希望藉由清洗蘋果的試驗，找出哪一種清洗方式能最有效地減少蔬果上的農藥。 一般大眾可能常會用襯衫或衣角擦拭蘋果外皮，做表面的清潔，然而，這樣的清潔方式可能只能除去一些沾黏在蘋果外皮上的灰塵和污垢。如果想要去除殘留在蘋果外皮上的農藥，那就需要更好的清潔方法。 Lili He與她的團隊在農業與食品化學期刊（Journal of Agricultural and Food Chemistry）中的研究表示：其實，只要使用家中常見的小蘇打粉清洗蘋果，即可解決水果表面農藥殘留的問題。 本研究針對兩種有機的加拉蘋果(Gala apples)施灑的藥劑作為試驗的材料，分別為殺菌劑腐絕（fungicide thiabendazole）與殺蟲劑益滅松（insecticide phosmet）。根據過去的研究文獻指出，腐絕這種殺菌劑會滲透蘋果外皮進而殘留於蘋果內。 研究方法則是使用三種不同配方的清潔液分別清洗這兩種噴灑不同殺蟲劑的蘋果，三種清潔液分別為：自來水、含有1％小蘇打的水溶液、與經美國EPA認證且常用於水果產業的清潔劑。 研究成果顯示，含有1％小蘇打的水溶液是減少蘋果表皮農藥的最有效清洗方法。經由12與15分鐘之後的清洗與浸泡，含有1％小蘇打的水溶液分別除去了蘋果外皮上80％的腐絕與 96％的益滅松。 圖片來源: http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.7b03118 這兩種蘋果外皮所去除的農藥百分比之所以有差異，如前面所提到的，腐絕會滲透蘋果外皮而殘留到蘋果內，因此也造成在去除蘋...

農創不簡單，4個青年創業的食安 Know How 作者　柴幗馨 「青年返鄉務農」的風潮正夯。但多數投入農業的青年沒有專業背景，只能憑著對農業的「印象」以及長輩的「經驗」自行摸索。 在缺乏農業技術與農產加工的訓練下，栽種的農產品品質往往良莠不齊，無法賣到好價錢，索性以「苦情認同牌」換取市場支持。又或者把賣不出去的蔬果加工成果醬及其他副產品，但遊走在法律邊緣的小型加工，其食品安全性及合法性，仍有討論的空間。這些都是在踏進農產業之前，必須仔細審視的議題！ 1. 從事加工以前，一定要了怎麼種植作物 「將產量過剩的水果，加工作成果醬」！ 簡單的從農夢，可能面臨這樣的現實：產季遇上農業缺工，找不到人幫忙採收；收購的水果大小、品質不一、或是出現病蟲害等，提高了加工的成本及食安風險。又或者產期遭逢颱風侵襲，農民無法提供足夠的水果進行加工，導致延遲出貨的狀況。 除了規劃不同的契作收購產區，讓雞蛋不被裝在同一個籃子裡之外，必要時還得與農民協商，適當調整產期降低災損風險。 想幫助小農，不單只是收購他們的農作物就能解決問題，協助生產才是最能互利雙方的永續發展模式。而自產自銷的小農業者，更應該隨時關心地方行政機關的各項補助公告；定期參考改良場的農業栽培技術及種苗來源。 2. 認識食品標示及加工登記法規 近年來流行各種「手作的美味」，除了美味之外，「手作的環境」是否經得起時食品法規的檢驗？從事食品加工的製造者，都必須遵守衛服部的「食品標示法規」: 包裝上必須詳細列出產品的原料、成分、添加物品項、保存期限、熱量及營養標示等。特別是以網路作為通路、或者自產自銷的小農品牌，更應該注意正確的食品標示，一旦食品發生劣化、產生安全疑慮時，才能針對商品的製造過程，找出問題發生的原因。（ 衛服部食品標示諮詢服務平台 ） 自己從事食品生產的農民朋友，當產量達一定規模時，就必須向政府申請「食品加工登記」。根據食品加工管理法，具有「工廠登記證」或是「臨時家庭式加工廠」證照，才是合法的食品加工商。 令人擔憂的是，目前台灣沒有完整的法規來約束小型食品加工者。所謂「手做的古早味」，其安全性只建立在消費者與販售者的信賴關係上。 產品的加工環境、烹飪流程、廚房的清潔度、設備、與包裝材料等，是否符合合理的規範，有無食品安全疑慮？現今仍沒有相...

AI人工智慧讓手機變成植物醫生！幫助非洲小農防治樹薯嵌紋病 編譯　柴幗馨 ／ 編輯　林韋佑 「樹薯嵌紋病」，不僅嚴重影響非洲農民的生計，甚至引發該地區的糧食危機。「國際農業組織（CGIAR）」，其下所屬的「根莖類作物與香蕉研究學程」的研究團隊（CGIAR Research Program on Roots, Tubers and Bananas (RTB)），為此開發了一款診斷樹薯嵌紋病的應用程式（APP），協助農友藉由植株照片回傳，提供相對應的病蟲害防治建議。 樹薯的塊根是東方料理常見的勾芡食材，地下塊根富含澱粉，可作為製作甜點的原料，在非洲當地則是重要的糧食作物，也是人民的主食。然而，近年來因為一種病毒引起的病害－「樹薯嵌紋病」，導致樹薯產量遽減。這不僅嚴重影響非洲農民的生計，甚至引發該地區的糧食危機。 非洲中部與西部地區的農民飽受樹薯嵌紋病所苦，植株感染嵌紋病毒後，根部會出現棕褐色的細長病斑，因此影響塊根生長，嚴重時甚至必須全株剷除，導致農民收益受損。 由全球各大農業研究中心共同組成的「國際農業組織（CGIAR）」，其下所屬的「根莖類作物與香蕉研究學程」的研究團隊（CGIAR Research Program on Roots, Tubers and Bananas (RTB)），開發了一款診斷樹薯嵌紋病的應用程式（APP）。 研究團隊以開源程式TensorFlow設計APP，並和坦尚尼亞與肯亞的大農場合作，蒐集了超過20萬張田間樹薯的病斑葉片影像。利用人工智慧與大數據分析，讓程式產生自行判定病斑特徵的功能，搭配即時簡訊回傳系統，打造「掌上型」的植物醫生。 農友只要用開啟手機的相機功能，拍攝樹薯植株葉片，經過應用程式分析後，系統會立即以簡訊回傳診斷結果，並提出相對應的病害防治建議。使用這個APP，就能在病害發生的初期，及早診斷及時治療。該團隊也得到10萬美元（約台幣300萬）的獎助金，期望未來能造福數百萬的非洲小農。 圖說：樹薯嵌紋病診斷APP目前仍在坦尚尼亞進行田間測試中。 圖片來源： 國際熱帶農業研究所（International Institute of Topical Agriculture (IITA)） 對於缺少技術資源的非洲小農而言，這款APP可說是農民的救星。農友只需要一...

選擇基改食物之前，應該知道的3件事 作者　編輯　柴幗馨 市售豆漿與豆腐的商品包裝上，常出現斗大的「非基因改造大豆」字樣。究竟什麼是基因改造作物？ 根據台灣與歐盟的定義：將不屬於作物本身的基因片段，以人工方式轉殖進入作物的基因序列中，就稱為基因改造作物。使用這些基改作物當所生產的食品，便稱為基因改造食品（簡稱基改食品）。基改食品的健康風險仍然存有爭議，不論支持與否，在選購基改食品之前，我們都應該注意以下三件事！ 1. 台灣呢有沒有生產基改生鮮農產品呢？ 沒有！台灣沒有開放農民種植基改農作物，只有經過政府許可的研究單位，才能在規定的試驗田區種植基改作物。 換言之，在台灣生產的生鮮蔬果都是非基改農產品，因此本土的蔬菜水果不會有「是否基改」的疑慮。目前市售基改食品以黃豆、黃豆製品、玉米、與油菜為主。 雖然我們不會買到除了大豆以外的基改農產品，但仍舊能吃到基改作物的加工的基改食品，例如豆干、素雞、花甘、玉米罐頭、及芥花油等。民眾在選購時可以注意包裝標示，便能了解食品是否含有基改成份。除了上述農作物，台灣亦開放進口基改甜菜與棉花。 （註1） 2. 注意基改成份標示，維護自身的權益 根據衛服部在2015年修正的食品標示法規：只要食品的總重量含有超過3%的基改成份，就應在包裝上標示「基因改造」字樣 （註2） 。 若包裝上標示「非基因改造」，考量一些不能預期的因素，例如運送或是加工過程中的汙染，基改成份不得超過3%才具有標示的權利。至於高度加工的（高層次加工），例如醬油、芥花油、大豆油等這類經過加工後，不再含有基改成份的食品，則需註明「本產品為基因改造〇〇加工製成，但本產品已不再含基因改造成分」或「本產品加工原料中有基因改造〇〇，但本產品中已不再含有基因改造成分」等字樣。 值得注意的是，不是每一種食品都能標上「非基因改造」字樣，畢竟目前市面上只有黃豆、玉米、油菜、棉花、甜菜等作物有商業化的基改品種，若隨意標示自己的農產品「非基因改造」，不但會造成消費者的恐慌，還會觸犯食品標示法規。 3. 進口的基改玉米黃豆，這些生鮮產品去哪裡了，我會吃下肚嗎？ 進口基改玉米大多作為為飼料用，而基改黃豆則有9成流入市場作為鮮食或加工食品。 消費者可以透過包裝標示，自行選擇基改或非基改的黃豆食品。然而，2016年10月爆發了基改黃...

種子公司趨之若鶩－基因編輯結合環控溫室的尖端育種科技，加速育種過程。 編譯 柴幗馨 ／ 責任編輯 林韋佑 生物技術與育種方法的演進，讓作物改良的進程有了革新的重大突破。農藝學家發現：使用LED燈調整光週期，搭配環控溫室，便能讓小麥一年能夠收穫6次種子。 結合基因編輯－一種快速修改植物基因組的基因改造技術，也加速育種者了解作物每一個基因的功能。如此一來，不但能建立「對人類有幫助的種原基因庫」，同時也能讓新品種的選育更有效率。這項由昆士蘭大學與雪梨大學發表的研究成果，於2018年1月刊登在頂尖生命科學期刊－Nature Plant  中，被喻為是第二次的綠色革命。 圖片來源： Nature Plants 人類史上的第一次綠色革命是在1960年代，育種家培育出半矮性小麥與水稻。植株高度較矮小的品種具不容易倒伏的特型，且穀粒吸收肥料的效率更好，此後全球糧食產量倍增2倍之多。 但隨著氣候變遷所帶來的環境驟變，傳統的育種方法已經不敷使用。「新品種」往往在育成之後，性狀的特性就無法再適應當下的環境逆境。 昆士蘭大學與雪梨大學組成的研究團隊，設計了一套溫室栽培小麥的環控系統。他們在溫室內裝設LED燈管給予小麥每天22小時的光週期，延長小麥照光的時間，縮短作物生長週期。從種子萌芽到收穫脫粒，只需8周就能完成，而一年最多可收獲6次種子。 這套系統應用在雜交子代的選拔工作，則能增加選拔的效率。科學家就能在更短的時間內，研究特定基因的功能與其對應的性狀，像是植株高度、外觀、以及開花期，或特別像是穗上發芽這種會直接影響產量與品質的性狀。 新型環控系統目前除了應用在小麥之外，大麥、油菜花與鷹嘴豆也都有成功的試驗結果。過去，繁殖種子需要3至4個月，但新技術只需要2周。研究主持人Wulff博士表示：搭配基因編輯技術，新的栽培系統能夠幫助科學家以更短的時間，分析基因型對花、果實、與種子的性狀之影響。 基因編輯作物，可能不受基改作物規範的理由在這裡！ 資料來源： 每日科學 Jan 1, 2018   Speed breeding technique sows seeds of new green revolution: Pioneering new technology set to accelerate t...

【硫與作物品質】嗆辣味就要硫！實習 の植物醫生筆記 科技農報（智耕農工作室） 與  大虫農業（庭瑜） 共同整理 硫，是作物需要的次要元素之一，其重要性不亞於鎂與鈣！ 作物可以吸收的硫，主要來自土壤中的硫酸根離子(SO4)2-。環境中的硫酸鹽容於水之後，形成SO42-，藉由蒸散作用被作物根吸收至植株內。此外，硫元素也可以氣態二氧化硫( SO2 )的形式，以擴散作用從葉片被作物吸收。 硫雖然為次要元素之一，但卻常被忽略。特別是氮與硫之間的平衡性，若無足夠的硫，植物無法有效地吸收氮肥，甚至及其他營養元素。一般而言，硫占作物乾物重的0.1－1%。十字花科蕓薹屬作物( 如大白菜、花椰菜和油菜)對硫肥的需求最大，其次是豆科，然後是禾穀類。 《硫對作物的功用》 必須胺基酸(半胱胺酸與甲硫胺酸)，以及植物賀爾蒙的合成要素。 葉綠素合成需要硫元素，且硫肥有助於光合作用的生化反應。 冬季作物的抗寒能力與硫肥相關。 幫助豆科作物的根系進行固氮作用。 種子富含各種含硫化合物。 特定油脂、特殊氣味揮發物的生合成，蒜、蔥、與芥末等香辛料作物的「香氣」，土壤中的硫扮演重要腳色。 《缺硫症狀與補救》 有機質含量過低及砂質土壤的田區，容易發生缺硫狀況，寒冷、降雨多的地區亦如此。定期檢查土壤pH值與有機質含量，可判定是否缺硫，當pH值在6左右或更高時，植物較易吸收足量的硫。亦可適當補充有機質，對於一些極度缺乏硫之地區，可以選擇使用含硫肥料。 蛋白質與葉綠素的形成需要硫，因此「褪綠」是缺硫的主要病徵。由於硫在植株移動不易，症狀最先會發生在「新葉」，之後才漸漸移至老葉，造成植物葉子上「均勻的褪綠」，而非斑點狀或限制在葉脈間。而受影響的葉子，葉片比正常小，整個植株也會生長受阻，延遲成熟的時間，嚴重時甚至影響作物產量。 正常花生植株(左)，缺硫時葉片顏色均勻轉為淡綠色 大豆缺硫，葉色明顯轉淡綠 小叮嚀： 缺硫病徵在單片葉上看起來就像缺氮，但缺氮會始於下位葉(老葉)而非新葉。 缺鐵和缺硫都是新葉先黃化，但是缺鐵是「葉脈間」黃化，葉脈仍維持暗色；缺硫則是整片葉子「均勻」地褪色黃化 過多的硫會與其他營養元素競爭植物的吸收，並引起氮缺乏，過猶不及都不適當。 資料來源： 1. Crop-nutr...

水果又大又甜的秘密－作物育種的學問 作者　柴幗馨 清新典雅，桃園3號芋香白米 閃耀迷人，台農17號金鑽鳳梨 嬌豔欲滴，濃郁芬芳愛文芒果 細膩標緻，福爾摩沙的寶島蕉 稻米、鳳梨、芒果、及香蕉都是台灣引以為傲的高品質農產品。亮白彈牙的白米、外觀鮮豔、果肉多汁水果，都是經過了「品種改良」後才有這般美好的滋味。如何進讓水果變美變好吃？就是育種的學問。 育種學，就是把作物中各種對人類有益處的特性－又稱「性狀」，利用遺傳學（雜交、回交、多倍體繁殖、組織培養與雄不稔繁殖、基因工程等技術）導入現有栽培品種之中，產生適合農業生產的作物品種。例如將高產稻米品種與特殊香氣的稻米品種雜交，就能產生又香產量又高的新品種。究竟飲食中常見的「明星農產品」是怎麼育成的呢？ 芋香米：口感Ｑ彈、同時帶有清新的芋頭香，是台灣第一個成功推廣的特色香米。 早期育種家發現台稉（ㄍㄥ）4號米具有非常特殊好似芋頭的清香味，但米粒心腹白比例高，米粒顏色呈現白濁不透明，吃起來不Ｑ，便開始針台稉4號米的口感性狀進行改良。經過十多年努力，桃園改良場利用口感佳的台稉2號作為母本，與台稉4號「雜交」後，終於育成台灣自行選育的香米品種－「桃園3號」。 除了桃園3號之外，還有另一個有「台日混血兒」之稱的芋香米品種－台農71號，其母本是來自日本的栽培品種，米粒外觀晶透亮白的涓光米。由於遺傳了母本的特徵，不但具有芋頭香，同時也能保有美麗的外觀與Ｑ彈的口感。 桃園3號米，圖片來源： 桃園改良場 金鑽鳳梨：每年3月～5月間，各大超市與傳統市場便能見到鮮黃色的鳳梨。 切開後果實以後，金黃色果肉的伴隨著撲鼻而來的甜香，嘗起來酸甜適中，連果心都細緻到能夠立即食用，這就是台農17號－金鑽鳳梨。早期台灣的鳳梨皆為果肉品質佳但嘗起來較酸的開英品系，其產量非常穩定，病蟲害防治等栽培技術也相對成熟，因此栽培面積廣泛。民國87年農業試驗所將開英鳳梨與具有牛奶風味的外國栽培種「Rough」雜交，成功育出果肉細緻香甜、色澤呈現討喜的金黃色、也適合台灣栽種的「金鑽鳳梨」。 金鑽鳳梨，圖片來源：科技農報 愛文芒果：英文名Irwin，是由早期的農復會從美國加州引進而來。 像這樣從國外引進新的栽培品種的做法，廣義育種學來說稱為「引種」。愛文芒...

世界最大柳橙產地，佛州研究發現：冬季乾旱處理，能延後果實成熟期，有效降低小果率 編譯 ／ 編輯　柴幗馨 每年10月至1月是台灣柳丁的盛產期，柳丁的儲存期可長達4個月，從收穫至隔年的4月期間，市場上都可見到黃澄澄的柳丁。特別的是4月開始，台灣東部會出現一種香氣更濃郁的「香丁，（晚崙西亞橙）」，這種柳丁的成熟期較久，從開花到採收需要14個月，而西部的一般柳丁最多需要只10個月。 由於產期與西部錯開，具有價格優勢，且風味獨特，近年來已成為台東特色農產品！美國佛州研究發現：以乾旱處理的香丁果樹，能夠延後果樹開花期，減少收穫時的小果出現比率。 美國佛羅里達州（簡稱佛州）是全球大的香丁產地，柑橘類果樹的經濟價值高，也造就了許多著名的水果品牌，例如「Sunkist」的香丁產地就在佛州。該州甚至設立了「柑橘研究與推廣中心」，計畫性地進行柑橘品質與產期調節的栽培研究，研究顯示：藉由冬季的乾旱處理，能有延後開花時間，減少採收期不良品的比例，並維持下一期作的產量。 佛州香丁的栽培時程多半在6月前以機械完成採收工作，配合採收後儲存技術，此後到12月均能供應市場需求。原則上每年12月是柑橘的開花期，然而花期後段所結的果實，在6月收穫時往往成為規格腳小的「不良品」，不但造成採收時的人力損耗，也無形中減少了下一期的香丁產量。研究成果刊登在 HortSciencef學術網站。 研究團隊從2006年12月至2月，採用杜邦公司的農用覆蓋膜(Tyvek® water-resistive barrier material) 進行乾旱處裡。即在果園土表覆蓋一層不透水的塑膠膜，隔離降雨提供的的灌溉水源。試驗田區為13年的「老欉」香丁，分成： 3個月不灌溉並覆蓋膠膜的乾旱處理組 3個月不灌溉，沒有覆蓋膠膜的對照組 正常灌溉，沒有覆蓋膠膜的空白試驗組 與空白試驗組比較後，團隊發現儘管3個月都不進行灌溉，乾旱處理卻不會影響試驗區的香丁產量(包含大小、果汁含量、酸度與甜度等品質)。乾旱處理的果樹，開花期會晚個2至4周，儘管結果初期果實比對照組來的小，但後期果實的生長速度就會趕上對照組。 更棒的是，在6月的收穫期間，乾旱處理的果樹因為花期延後，因此能有效減少「小果」產生的機會，大幅降低收穫後的揀選工時與成本。研究團隊表示：試驗使用的防雨覆蓋膠...

【鈣與作物品質，進階篇】如何選擇鈣肥？哪時候施？怎麼施？   （本文由 科技農報（智耕農工作室） 與 大虫農業 共同企劃） 作物除了需要氮、磷、與鉀肥等主要元素，次量與微量元素例如：鈣、鎂、錳與鐵也是不可或缺的要素。「次量與微量元素往往是影響口感、風味、與蔬果品質的關鍵」。 這概念對專業農友來說已是老生常談。鈣肥種類怎麼選？施用的時機？以及施用方法？以下整理了中興大學土環系吳正宗教授，以及肥料從業人員的經驗分享，期許農友都能「投資肥料有賺有賠，施用前請詳閱使用說明書」。 鈣肥是一種土壤改良資材，用途大多為中和土壤的酸性。依照鈣肥種類，大致上可分為，石灰類、爐渣類、以及生物性的蚵殼與蟹粉。好鈣肥的標準，取決於改善酸鹼值的效率，即「 以最少施用量就能顯著改善土壤酸鹼度」 ，因此就環境保育的角度與經濟效益而言，氯化鈣與硫酸鈣是相對等級較差的鈣肥。

【鈣與作物品質】美尻番茄，鈣不能少！  實習 の植物醫生筆記 （ 科技農報（智耕農工作室） 與 大虫農業（庭瑜） 共同整理） 土壤中的鈣離子(Ca2+)是作物可以利用的鈣元素形式，作物由根部吸收鈣離子，提供地上部的莖葉組織利用。不論是動物還是植物，鈣離子都是背負生長重責大任的要素。特別是在園藝作物的果實發育期間，缺鈣往往直接影響果實外觀及產量。農友常常將產量與氮磷鉀肥連想再一起，而忽略了鈣肥這個「低調」的營養素。 酸性的砂質壤土，是最容易發生作物缺鈣狀況的土壤性質，這種類型的土壤質地疏鬆，鈣離子容易受到降雨及灌溉等，隨著水分流失，導致土壤缺鈣。土壤中的鈣肥，能促進固氮菌和根瘤菌與作物共生，提高作物氮肥利用效率。適量使用鈣肥的同時，也讓作物吸收更多氮肥。 新生的葉片與分生組織最需要鈣肥。由於鈣離子是促進植物細胞的合成細胞壁的要素，充足的鈣肥能使植株更健壯。此外鈣離子能促進植物吸收有機酸分子，必且催化作物細胞的生化反應，在作物的果實充實期，也影響了作物的品質。 《你缺鈣了嗎？》 植物根部仰賴蒸散作用的動力，吸收土壤鈣離子，並運送到需要鈣肥的新組織。任何會降低蒸散速率的條件，像是高濕、低溫，都會引起缺鈣，即使土壤中的鈣含量是充足的。植物會蒸發水分的部分(新葉、果實)會先表現出缺鈣病徵，番茄的尻腐病(黑屁股)就是典型的鈣缺乏。當肥料中的鈣少於40-60ppm，或是鉀、鎂、鈉的含量過高時，都可能引起缺鈣。 作物缺鈣時，細胞壁的形成受到阻礙，因此根尖、新葉、莖頂等新組織會出現扭曲的畸型症狀。共同特徵為初期葉色呈現不正常之暗綠色，繼而新葉(或頂芽)彎曲，葉間黃白化，老葉維持正常；嚴重時，黃白化之幼葉(或頂芽)褐變、皺縮、扭曲，乃至枯死。  不同作物的病徵會有些許差異，像是：新葉葉肉間有雜白褐色斑點、新葉出葉速度緩慢且濃綠皺縮。番茄缺鈣特徵明顯，芽點白化、焦褐，枝條捲曲，莖桿內部空洞，佈滿白色棉狀體，果實出現尻腐症狀。 鈣缺乏在番茄果實上之病徵， 尻腐病 ( 黑屁股 ) /[Blossom-End Rot]   圖片來源：  http://www.cropnutrition.com/crop-nutrients-calcium 《 作物為什麼...

募資來「蓋一間農場裡的廁所」，日本的農場為什麼需要「無障礙」？ 編譯整理　林彥輝 ／ 責任編輯　柴幗馨 農業勞動力流失的現象，臺灣與日本皆面臨相同的困難。雇用身心障礙者，彌補農業勞力的不足是日本農村發展新興的潮流。 日本11月17號於中日新聞的報導內容指出：「根據農林水產省的調查，2015年時，農夫的平均年齡為66.8歲，在過去的二十年間上升了7.7歲，而農夫的人數減少了一半降至210萬人。但2015年，受雇於農業林業以及海洋產業的身心障礙者則相較於2010年，成長了1.79倍，達到2825人，呈現上升的趨勢。」 （註1） 「量身打造無障礙的廁所」，成為農場經營者的當務之急。 位在日本三重縣名張市南古山的非營利法人團體－Agri no Mori，日文名稱，あぐりの杜（もり）， （註2） 在 募資網站上發起了「蓋一間農場裡的無障礙廁所」。 圖說：日本非營利團體發起了以「農場裡有乾淨舒適的無障礙廁所」作為號召的募資計畫 圖片來源： Ready for Japan Agri no Mori 於2013年10月創立，專門協助身心障礙者的日常生活，並訓練學員從事農業生產，例如參與水耕栽培小松菜、水菜、美生菜以及包裝等，這在當地算是相當前衛的嘗試。 在群山環繞的農場，當地並沒有下水道與自來水等公共衛生系統，只有簡易的流動廁所和木板搭建的衛浴設備。對於身心障礙者而言，上廁所以及盥洗替換衣物是一件非常艱難的任務。 該NPO的事務局長，井上早織表示：「這附近的許多農園並沒有廁所。畢竟這跟農場的產能沒有直接關係，在這個產業，廁所的需求往往被大眾視而不見或置之不理。」有需要的時候，大家很自然的就會借助附近便利超商。 對於學員的如廁需求，Agri no Mori，的作法是：為了便於女性學員使用，相較於普遍日式的蹲式馬桶，不僅加裝了西式坐式馬桶座椅，在廁所周圍也有遮蔽措施。 JA共濟總合研究所 （註3） ，高齡社會與生活福祉調查部的濱田健司研究員表示：「當周遭沒有提供衛生服務設施，像是超商或公共建築，此時政府跟公眾就該提供經濟協助。」「從廁所開始著手改善工作職場環境，不僅對於身心障礙者是必要的，對於吸引其他領域的人們踏入農業產業也是°」 在日本的群眾募資網站，Readyfor （註4） Agri no ...