設施栽培導入智能環控 創造農業新利基 智慧溫室落地推廣 農村網路建設仍需補足

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設施栽培導入智能環控 創造農業新利基 智慧溫室落地推廣 農村網路建設仍需補足

鍠麟機械公司總經理洪福良協助彰化田尾「金昌園藝」建置智慧溫室,觀葉植物栽培可實現「無人化管理」,農場主一週不進場都沒問題。

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【文/遊升俯 攝影/吳尚鴻】

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桃園市是臺灣重要葉菜產區,透過設施栽培,短期葉菜即使颱風汛期仍能持續生產,確保糧食安全;引進環控技術智慧灌溉,澆灌降溫克服高溫逆境,穩定蔬菜品質,精準灌溉,用水還能少一半。

彰化縣田尾鄉素有「臺灣花鄉」美名,是國內重要花卉產地,近年全球掀起觀葉植物栽培風潮,生產觀葉植物的田尾「金昌園藝」智慧溫室,利用日照、降雨、風速等感測器掌握氣候條件,遠端遙控天窗、捲簾、遮蔭及灌溉啓閉;設定好氣候參數讓環控設備自動調節,實現「無人化管理」,農場主一週不進場都沒問題。

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臺灣大學生物資源暨農學院院長林裕彬指出,全球農業環境面臨耕作環境衰退、溫室氣體排放、水資源匱乏及食安問題等挑戰,「全球農業面臨的問題就是臺灣面臨的問題」;全球暖化除了影響作物產期,也改變降雨分佈及強度,讓病蟲害防治更困難,這些環境逆境可以靠適合的新品種來調適,但育種需要的時間很長,因此就需要環控設施來輔助農業生產。

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臺灣大學生物資源暨農學院院長林裕彬指出,全球農業生產環境挑戰繁多,雖然也能藉新品種等方法調適,仍有需要環控設施輔助生產。 (圖片來源/豐年社)

設施栽培以環境感測器收集氣候資料,將環境資料參數化,讓環控設備在設定參數條件後自動運作。

設施型農業計劃再投近55億元 智農技術有助降低新農栽培門檻

2016年國內接連遭遇尼伯特、莫蘭蒂、梅姬等颱風重創,造成衆多溫網室損毀,行政院因此指示農委會(今「農業部」)農糧署推動5年「設施型農業計劃」中程計劃,將溫網室設施補助比例由3分之1提高至2分之1,輔導農民設置結構加強型溫網室,是政府首度以大型計劃推動設施農業;並從2020年起進而補助農民引進自動化及智能化環境調控設備。

去年農業部獲行政院同意推動「智能防災設施型農業計劃」中程計劃,預估自2023至2026年每年再投入13.7億元,共54.8億元,輔導新建加強型溫網室,並導入自動化、智能化環控設備。

設施栽培以環境感測器收集氣候資料,將設施環境資料參數化,讓環控設備可在設定參數條件後自動運作,除了節省人工,也讓栽培管理比仰賴人爲感官經驗判斷更精準;設施環境資料經由人工智慧(AI)分析、深度學習,甚至可預測作物產量,針對作物病蟲害及時預警、防治。

「農試所研發『設施作物葉面積監測系統』,已可預估溫室番茄、小黃瓜一週後的產量」,農業部農業試驗所副所長蔡致榮表示,近兩年基於深度學習的影像辨識及定位技術逐漸成熟,不久的將來,影像辨識技術將可判斷溫室栽培番茄是否成熟足以採摘,或是利用作物光譜特徵,辨識是否發生缺水逆境以控制灌溉,以及植株健康狀況等。

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中興大學生物產業機電工程學系教授、臺灣農業設施協會名譽理事長黃裕益表示,近年氣候異常程度愈來愈高,農民無法再靠經年累積的經驗作生產,因此像農試所建立的「智慧農業數位分身」技術,藉由分析大量環境資料、融合專家知識提供管理建議,甚至可讓新進農民不必長時間摸索,有助降低跨入設施農業的門檻。

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臺灣農業設施協會名譽理事長黃裕益說,智慧農業技術有大量環境資料數據作爲基礎,新進農民不必花太多時間就能掌握設施栽培。

亞熱帶設施週年生產環控是標配 資金需求高成智慧工具普及障礙

歐美等高緯度國家農業栽培使用設施原本是爲了保溫,但臺灣位在北迴歸線上,充足的日照反而易使設施內溫度過高,因此冬季能栽培小果番茄,夏天就必須轉作瓜類。黃裕益說,國內大部分溫室只有「外殼」,但只要導入適當環控,「充足日照就可以從劣勢轉變爲優勢」;溫室小番茄若要週年生產,環控設備可能就是標準配備。

國內農業栽培面對氣候逆境,自1970、80年代即引進多種栽培設施、建立設施栽培技術,但據行政院主計總處每5年一次的農林漁牧業普查,2020年全臺設施栽培面積約3.7萬公頃,約佔可耕作地面積55.7萬公頃的6.6%,比例仍不高,其中引進智能環控設備的更少。

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