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「智慧農業」正夯,農業轉型勢在必行
   
[2017-12-14 ]

圖/基因線上公司授權使用
 
農業,一直以來都是台灣許多人民賴以為生的重要經濟體系之一,傳統農業隨著時代的進步,也面臨了轉型的考驗。智慧農業、循環共享、基改作物等都在農業轉型中扮演了重要的角色。就全球農業現況而言,氣候變遷、農村就業人口老化等問題,更直接的衝擊了小農經濟型態的台灣。11月9日,由台灣經濟研究院生物科技產業研究中心主辦的「農業創新科技前瞻國際論壇-循環、共享、智能」在高雄展覽館盛大舉辦。論壇邀請多位產、官、學界專家與會,根據台灣農業與國際現況,探討可能的解決方案及未來展望。
 

「共享、循環、智能」為小農開啟新希望

 
台灣為小農經濟國家,平均耕種面積小,農業運作較無法規模化,農民也很難投資較大型的機器設備或是溫室等資本財,且農業耕種、收穫有季節性,淡、旺季分明。因此,透過「共享」的方式,可以突破規模窘境,協助小農發展,例如,將土地供需、機器設備、人力、水資源等,經由共享平台提供給有需要的農民,可以降低每位農戶的負擔成本,藉此削弱季節性需求落差,避免各種資源的閒置與浪費。「循環農業」則是另一項小農體系的發展關鍵,如近年流行的魚菜共生、豬糞轉有機肥等,雖然不一定是最有效率的做法,但可達到少量多樣化,利用各種物種間的互補特性,創造新的商業模式,幫助小農多樣化發展。除此之外,資源整合、跨領域合作將是台灣農業轉型的關鍵下一步,結合台灣的工業強項及蓬勃發展的生技領域,如堆肥技術、生物可分解的包裝、仿生科技等,以「智慧農業」的角度重新出發。
 

基改食品(GMO)崛起,是福還是禍?

 
基改作物在全球農業中逐漸嶄露頭角,全球基改作物種植面積大約是1.8億公頃,市場規模接近160億美元,佔了全球總耕地的12%,種子銷售量的三分之一,如基改大豆的種植量已在2012年超過一般大豆的種植量。主要種植基改作物的六個國家包含美國、加拿大、巴西、阿根廷、中國以及印度。台灣目前尚未核准任何基改作物的種植,衛生福利部僅核准進口部分基改原料,包含黃豆、玉米、油菜等。
 
早期的基改技術應用在開發抗蟲、抗除草劑等作物種子,於近18年之間,減少了全球15萬噸農藥的使用,間接降低農業對人體及自然環境的影響。後續逐漸開發出抗旱、抗極端氣候的作物,以適應氣候變遷。近年也開發出提升營養成分的功能性作物,比如富含維生素A的黃金米、黃金香蕉等,這類富含特定營養成分的基改作物,可望幫助第三世界居民獲得較全面的營養補充,預計一年可減少落後地區約一百萬人因維生素A缺乏而死亡的案例,去年甚至有100位諾貝爾獎得主聯署希望讓產品盡快上市。
 
基改技術發展至今已經21年,隨著基因編輯技術的進步,如CRISPR、TALENs、ZFN等,科學家對基因的掌握程度日益提升,基因編輯技術屬於非人為轉入外源基因的技術,可以掌握突變的確切位點,因此與一般基改技術不同。一般誘變如化學誘變、輻射誘變等,皆無法確定突變的位置,因此無法精準執行。比起一般的誘變技術,基因編輯的方式速度快、成本低又精準,在農業上能有更廣泛的應用。農民對於抗病蟲害有較高的需求,然而因為抗病的育種相當的困難,因此現在多透過基因編輯的技術,可以比較快速育成具抗病蟲能力的作物。
 
分子生物學的進展,推動了農產品的轉型,導入分生技術後,更能掌握農產品的基因功能,是「知識農業」很好的體現。基改技術為農業帶來了巨大的效益,比如增加農產量、減少農業的使用量、降低成本提升農民所得等。然而,民眾對於基改食品依舊抱持著疑慮。由台灣經濟研究院生物科技產業中心的調查結果顯示,台灣大部分的民眾認為食用基改食品仍有健康風險,且有一半的消費者願意支付較高的金額,以購買非基改食品,更有高達九成的消費者同意基改食品應特別經過安全評估,且在上市後持續監控。基改作物勢必成為智慧農業中不可或缺的一環,然而推行之餘,政府也須有完整的配套措施及應變能力,並讓資訊公開透明化,保障民眾的選擇權。
 

借鏡各國智慧農業發展策略,迎接農業轉型挑戰

 
大約於1980年代開始興起「精準農業」的概念,美國、德國等大型農業國家建置GPS系統,搭配衛星遙測或是光譜偵測等方式,大量收集農地資訊,比如土壤環境、微氣候條件等,嘗試運用科技與資料的分析,考量土地的差異性,對每塊土地做最適當的運用,這其實也是「智慧農業」的開端。針對每一塊地給予不同的耕作方案,這樣的方式可以減少農藥與肥料的投入,降低成本,也能避免對生態造成過多的影響。台灣雖是小農國家,但由於氣候轉變劇烈、農業勞動人口老化等因素,若能精確的掌握施種農地的變化,便能提高農民生產力、降低損失。智慧農業發展近30年,大多集中在大型農業國家,直到近年因為物聯網(Internet of Things, IoT)的興起,搭配感測器整合大數據應用才讓小農國家得以快速跟上腳步。
 
目前全球智慧農業的規模大約是90憶美元。美國發展較早,其智慧農業市場大約28億美元,德國大約7至8億美元,日本大約3億多美元,中國則約2億美元,這些國家都相當積極導入智慧農業。美國在發展之初,先由資訊化做起,大約在50年代就導入了農業數位化的措施,並訂定法案,要求農事生產者提供數據給政府整合應用,而政府會保障其相關權益與資訊的財產權。現在,白宮開始推動大數據政策,開放美國氣候、地利、環境資訊等108個線上資料庫,作為共享資源。然而由於資料歸屬權難以界定,因此技術服務提供者與農民出現利害上的衝突。德國在過去十多年來推動iGreen計畫,開發智慧農業科技,甚至建立示範區,嘗試以智慧科技補強傳統農業的不足。在過程中發現收集數據規格不一、難以整合的情況,進而推動標準資訊收集平台,讓大量資訊得以快速互動跟利用。日本於2013年投入40億台幣的資金到智慧農業市場,主打結合AI人工智慧,將農業達人的 know how 收集建置資料庫,成為專家們做決策的一環。另外,亦可將資料庫內的農事服務技術推展至日本海外,使用既有的原件降低成本,利用整合性的措施共享智慧化科技。
 
統計顯示,亞洲國家對於智慧農業的應用,每年能為傳統農業加值19%。台灣在積極發展智慧農業之前,若能借鏡他國經驗,清楚界定資訊所有權、統一資料規格並制定明確的法規與政策,對於使用資料與服務的供需雙方才能有更完整的保障,並讓資源共享為農業經濟加分。
 

從種子種下的那一刻開始「知食、溯源」

 
近年來,台灣食安問題頻傳,雖然使得人心惶惶,但也提醒了有「美食王國」美名的台灣,食物除了美味外,也要能讓人吃得安心才行。對於食品安全控管,傳統的食品檢驗仍是目前消費者用來辨識食材品質的主要方式,然而,單方認證結果,已經無法滿足消費者需求,消費者希望的是能對吃下肚的食物有更全面的認識,於是「溯源」食品的概念漸受重視。台灣目前對食品的認證標章主要分為四種:吉園圃標章、優良農產品標章、有機農產品標章以及產銷履歷標章。而為了讓溯源概念更容易施行,衛生福利部於去年底,正式推出食品QR Code標籤,與以往標章不同之處在於,QR Code申請不須花任何費用,且使用便利,在各式包裝上農民都能簡單貼上標籤,透過手機掃描,立即就可獲得產品相關資訊,讓下游的廠商、餐廳、消費者皆能輕鬆溯源,也讓原本管控不易的散裝蛋、豬肉攤等食材來源、處理過程更透明。農委會也進一步推出「溯源餐廳」,媒合加入生產履歷溯源的業者。不過這一切,仍需消費者的主動選擇與支持,才能形成正向循環的力量,讓食安的概念得以落實。
 
除了溯源政策外,民間也有團體推出「溯源App」,讓農民可以DIY自己的影音履歷。其創意來自中國的名廚直播,以「只要你敢拍,我就相信你」為口號,號召農民為自己的農產品製作影音紀錄,希望藉此改變舊有的文字履歷,用更真實的方式呈現給消費者。溯源,不僅是紙本上的產地、農家或是運輸資訊,而是能從種子種下的那一刻就開始參與,以生物鏈的豐富度、昆蟲認證等方式來決定產品的價值,讓農民能夠真正專注在照顧自己的農場上。透過創新結合科技應用,讓農民與消費者更接近。
 
作為論壇的與會嘉賓,高雄政府農業局王政一副局長在致詞時提到:「走出台灣,才知道台灣的農業有多強大。」然而,不論是哪個國家都必須正視全球氣候變遷所帶來的影響,該如何在這波巨浪中維持台灣的優勢,將是台灣新一代農民必須面對的課題。
 





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