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精準農業如何逆轉先天環境限制,解決糧食危機?

2023-01-17 12:02:00

圖片來源 - Zoe Schaeffer on Unsplash

questionquestion

台灣農業因耕種面積較為破碎、單位成本較高,加上近年來務農人力短缺,高達七成的台灣糧食依賴進口。在全球面臨糧食危機下,精準農業如何幫助台灣農業邁向高品質、高產能的新時代?

發生什麼事?

  • 氣候變遷、烏俄戰爭、疫情等狀況,讓全球糧食危機更為嚴重。
    • 根據《世界糧食安全和營養狀況 2021》報告指出,2020 年全球約有 8 億多的人口面臨饑餓,尤其因疫情關係,2020 年讓許多中低收入國家因經濟衰退,糧食不足情況更加嚴重,饑餓人數更是過去 20 年的新高。(聯合國糧食及農業組織
  • COVID-19 加劇糧食斷鏈危機,台灣糧食七成依賴進口,需細思糧食安全問題
    • 全球因疫情造成農業供應鏈斷鏈,以及消費減少,更突顯在地區域性採購的重要性。農民需要開始轉化土壤、作物、牲畜和天氣等數據,作為有價值的策略。(Mckinsey & Company
    • 台灣耕種土地面積較小,單位成本高,台灣勢必要準備好因應策略,發展新科技解決糧食問題是當前的剛性需求。(旭時報


精準農業如何提高農業產能?

  •  精準農業可以透過農業科技,針對土地、環境、氣候等的變異,給予新的耕作方式以提高產量、減少浪費,例如使用感測器、無人機、人工智慧等,分析土地和農場的最大潛力,以提高農場利潤,並減少氣候變化和污染。 (avirtech
    • 味全牧場自 2016 年起配合政府啟動「酪農產業升級 4.0」計畫,導入自動化設備,以及大數據分析管理,從「自動風扇」、「自動刮糞機」,甚至還有「自動刷背機」讓牛隻心情愉悅打造友善飼養環境,提昇生乳品質。(東森新聞
    • Calyx 透過專利的噬菌體氣體感測器,即時監測雞舍的空氣品質,配合大數據收集與分析,降低養殖戶所需人力,讓雞舍環境更加通風,提昇雞隻的健康品質與增加雞肉的換肉率。(詳見文末 Calyx 營運長陳奕廷的訪談)
    • 以色列地理環境不利農業發展,但卻充份運用農業新創科技,帶來革命。例如:Prospera 透過在溫室中架設太陽能電板、攝影機、電子溫度計和濕度計、以及光線感測器等,收集現場數據,以人工智慧來分析判讀,再提出改善方式以優化農地。(數位時代
    • 中興大學土木系特聘教授楊明德帶領團隊,結合無人機與人工智慧技術監測山坡地與集水區。藉由無人機傳回的畫面,以及演算法推算農作物的含水量,提供農民最佳的收成時機。人工智慧系統能監控植物生長,並結合天氣、土壤等數據,提供農民施肥的時機與地點。(食力


台灣精準農業的未來挑戰?

  • Calyx 營運長陳奕廷提到,台灣小農因比較信賴自己的經驗,又受限資金支出,在推廣新技術應用進程上較慢。若是面對中大型雞肉整合商,會較容易推進。
  • 好食好事新創發展經理林薇真認為,精準農業非常需要跨領域的人才,這會是接下來的挑戰,需產、官、學三方合作解決。
  • 由於台灣農民普遍年紀較大、平均耕種農地面積不大,小規模經營,加上農地通常位處偏遠地區,網路資訊基礎設備不足,推動農業科技需克服農民新科技應用的知識水準、以及基礎硬體設備建置的問題。(電子時報

面對政府推行「5+2」新農業,藉助各種創新科技發展提昇農民的生產力,新創團隊與輔導加速器業者如何看待目前市場與未來發展?請看以下《旭時報》與專家們的對談。

薛怡青

薛怡青 / 執行主編

採訪寫作

陳卓君

陳卓君 / 副總編輯

審訂

深度對談

question
如何看待台灣在精準農業上的發展?目前進展如何?

共 2 則對談

陳奕廷

陳奕廷

Calyx 營運長

以精準農業來說,可以分為兩階段。第一階段是透過 IoT 設備等收集數據資料,農民可根據這些數據資料,去看農作物或飼養動植物的參數是否需要調整。第二階段是模型建立與自動化,將收集到的數據進行分析並轉換成能自動連動控制設備、或警示系統等。從收集數據再到模型化訓練、最後達成自動化,整套生態系統是我們認為的精準農業。台灣目前畜牧業,我認為目前還在第一階段。

2023-01-17 09:29:28
林薇真

林薇真

財團法人好食好事基金會新創發展經理

精準農業是智慧農業裡的子領域,一開始發展時是要解決人口老化,人力缺口的狀況,歐美國家最先開始,運用一些農業機器人、衛星、大數據等,減少讓傳統人力。隨著近年來技術進步,農業逐漸從人力密集轉成技術發展導向為主。不過以台灣來看,因耕地面積較小也破碎,我們更傾向精致農業的發展,例如種什麼才能提升這塊農地的產值,以及提高這塊農田上的品質。

2023-01-17 09:29:42
question
透過技術,解決了目前台灣農業的哪些問題?

共 3 則對談

陳奕廷

陳奕廷

Calyx 營運長

以 Calyx 來說,我們想要幫台灣白肉雞養殖業者解決品質與產量的問題。白肉雞養殖市場可分為三種:小型的個體養雞戶、白肉雞整合商與系統整合商。個體養雞戶的大多都依賴過去的養殖「經驗」在飼養。白肉雞整合商屬於較大型的集團,底下會有契約養殖戶,他們的問題在整合商與契約養殖戶會有飼養成效上的爭議,例如契約養殖戶的養殖環境不佳等狀況。第三種系統整合商則是需要各種不同的感測器,整合到他們的控制器系統裡,進而協助個體養雞戶完成雞舍的建置...

2023-01-17 11:34:42
林薇真

林薇真

財團法人好食好事基金會新創發展經理

誠如前面所說,台灣農業的挑戰是耕作面積小,單位成本變高,加上農業並不受就業市場青睞,因此,不像老一代靠經年累月的經驗來農作,年輕一代的青農會更願意採取技術,來達到更有效的養殖或栽種。無論是耕種、畜牧、水產養殖等,其實都面臨到人力密集要轉到技術密集的挑戰,人力不足的情況下,要提高產能、提升品質,技術應用與創新就很重要。例如水產養殖裡,幫魚施打疫苗這件事,就有新創團隊將疫苗放進魚飼料裡,讓魚透過吃飼料就能全數接種到疫苗。

2023-01-17 09:50:10
question
目前台灣精準農業推展的進程與挑戰為何?

共 2 則對談

陳奕廷

陳奕廷

Calyx 營運長

以台灣市場來說,白雞肉整合商在推進會較容易,一來他們資金上較充足,再者也想解決他們與契約養殖戶的爭議問題。小農養殖戶較難推展,主要還是受限資金成本的支出是個負擔,加上一般小農養殖戶仍比較信賴自己的經驗,因此推行速度較慢。

在國外的部分,因為精準農業發展較久,對於透過科技技術與設備來提高產量或提升農產品品質是接受度大的,不過他們比較在意的是收集到的數據是否真正有用,以及這些數據怎麼幫助他們。所以,以 Calyx 來說,我們在國外遇到的挑戰,反而是客戶要不斷「驗證」我們產品的資料,我們希望可以找到領頭羊的國外客戶的信任。

2023-01-17 09:33:03
林薇真

林薇真

財團法人好食好事基金會新創發展經理

以加速器的角色來說,我覺得面對農業的新創團隊可以分幾個面向,一是農業生態系會有所變化,因為小農在資金上較欠缺,可是又想往智慧農業發展時,或許小農會形成聯盟型態,逐漸往中農、大農靠攏。另一是人才問題,精準農業所需的人才是非常跨領域的,需要有技術背景,又需要有農業領域的各種專業 know-how,目前這部分人才是比較缺乏的。不過,這部分可以透過產、官、學三方合作培育跨領域人才來解決。

2023-01-17 11:57:32
question
未來有哪些需要突破或值得關注的地方?

共 2 則對談

陳奕廷

陳奕廷

Calyx 營運長

因為我們希望把主力市場放在白肉雞養殖上,所以,接下來我們和第三方業者合作 3D 攝影機,去建立雞的 3D 模型,並透過 AI 去分析預測雞的體重。對 Calyx 來說,我們想的都是怎麼樣幫助養殖雞業者用更省時、省力、省成本的方式讓養殖過程更加智慧化與自動化。

2023-01-17 09:33:43
林薇真

林薇真

財團法人好食好事基金會新創發展經理

在這個時代,物聯網、機器人、影像辨識等科技在農業上的應用其實非常普及,未來應該要更深一層關注在這些應用是否可以使環境更「永續」。因此,以趨勢來看,精準農業不僅只專注於提升產能與品質,更多飲食及農業生技相關技術的研發及應用,可使耕種、養殖、畜牧等農事過程,更兼顧環境保護永續循環。

2023-01-17 09:33:52

此次與談人

陳奕廷

陳奕廷

Calyx 營運長

林薇真

林薇真

財團法人好食好事基金會新創發展經理

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