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科技農業的生態應用:他們發明「智慧水族箱」,用雲端監控成功復育珊瑚

2018.08.24
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生命力新聞/記者林家瑄、林至柔

明道大學精緻農業學系與雲林水產養殖業者產學合作,將理論結合實務,研發出雲端水族箱。透過這套智慧水產生態養殖循環系統,讓水族箱裡的生態維持平衡,成功復育柔軟管孔珊瑚和具觀賞價值的海水魚,又有節水的功能,對自然生態可謂一舉兩得,也符合「精緻農業」的農業新時代。

遠端操控 一指就能控制水族箱

明道大學應用科學院院長劉程煒說,精緻農業學系課程中,在探討台灣農業發展時,發現台灣少子化的現象已經影響到農業發展,因為農業從事者平均年齡不斷升高,卻沒有青年繼承,每位農民所負擔的土地面積也不斷擴大,所以就有了與業界合作的想法,將台灣有名的半導體事業結合農業,發展出能夠節省人力資源的智慧水產系統。

 

明道大學精緻農業學系何秉岳教授說,研發智慧水族箱一開始遇到許多困難,因為智慧水族箱主要觀測的重點即是水生動物存活率以及水質情形,但許多設備需要是防水的才能進入水族箱內,於是研發出更多高階設備,並與許多不同領域的人士接觸,才完成這項發明。

精心設計後的循環系統,加入遠端操縱、監控介面、感測裝置,飼養人員可以透過雲端接收水質數據、自動投餌、遠端調節水質和燈光,亦可即時透過網路攝影機觀察魚類的生長情形,同時解決在陸地上的養殖魚類必須不斷更換水源的問題。何秉岳說,利用循環水養殖的概念,將換水量降到最低,推廣農業節水,同時也解決超抽地下水的問題。

台灣農業未來趨勢:「精緻化」

台灣自 2002 年加入世界貿易組織之後,本土農產品受到很大的影響,如今距離當年已有 16 年,有些從事農業的人民選擇轉行、有些則努力為台灣農業尋找新出路,而「精緻化」農業就是很重要的一步。

劉程煒說,「精緻化」農業其實是一個很有趣的詞,大眾對精緻化的定義都不同,有些人認為有機農產品就是精緻農業,有些人認為生產過程標準化就是精緻農業。明道大學精緻農業學系主要探討的「精緻化」是屬於在生產農產品的過程中,利用較尖端科技的方式,研發、生產具有附加價值的農產品,也是一開始學系成立的宗旨,希望能為台灣傳統的農業注入新血,讓未來有更多方面的發展。

跨領域與雲林水產養殖業者合作

彰化、雲林沿海是台灣養殖漁業的主要地區,但學校課程中卻較少對養殖漁業深入的探討,導致台灣學生普遍對養殖漁業的認知較淺。何秉岳說,透過與養殖業者合作而研發智慧水族箱讓學生獲得最正確的養殖漁業知識,同時他們也了解到目前台灣養殖漁業正在面臨的問題。養殖漁業者也十分樂意幫忙,希望透過合作,不僅將實作技能傳遞給學生,也讓目前台灣養殖魚業環境所面臨的問題讓專業領域人員知道,一同尋找解決方法,達到節水並降低魚類死亡率的目標。而水族箱就放置在應用科學院的樓梯間供全校師生觀賞。下課經過的鄭同學說,有時候課餘時間都會來水族箱附近看看魚,可以療癒心情。

劉程煒說,這次與雲林水產業這合作是第一步,未來學校將會有更多與農業界實務上的合作,台灣的優勢是養殖技術高,目前在珊瑚礁生態海域可見的珊瑚類,大都能透過人工養殖復育,例如鈕扣珊瑚、蕈狀珊瑚等軟體珊瑚。系所也將在下學期首次設立水產養殖學程,鼓勵對於水產養殖業有興趣的同學,透過專業師資與業師指導,朝向精緻化、永續經營等更多元的方向邁進,透過理論、實務的結合,多方栽培學生,幫助未來台灣農業有更多出路。

採訪側記

這一天我們搭早上 7 點半的客運從台北來到位於彰化的明道大學,明道大學校內佔地不大,卻有非常多的綠色植物,能感受到濃濃的大自然氛圍。在採訪前何秉岳教授先帶我們到學校餐廳用餐,他與我們分享中南部目前面臨到的農業以及動物問題,像是超抽地下水與養雞場的問題,何秉岳教授有許多獨特的見解,讓我們受益良多。在採訪的過程中我們更深入了解到這次報導的「智慧雲端水族箱」的研發過程,也讓我瞭解到「科技來自於人性」的意義,這項發明背後隱喻著台灣現在面臨的許多問題,也許現在這只是一項發明,卻是台灣農業精緻化、科技化的一大步,很感動透過這次的採訪看見台灣有一群很優秀的團隊正努力為台灣的農業做改變。

全文轉載自生命力新聞,原文標題:明道大學智慧水產系統 成功復育珊瑚

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他打造單位面積產量世界第一的科技農場,要讓家人和消費者都能安心大口吃蔬菜

2018.08.23
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生命力新聞/記者李偉皓、楊婷婷

繁華的都市中,高樓大廈林立是常見的場景,幾乎不可能有農田存在,很難想像農業能在其中發展。位於桃園市蘆竹區的源鮮智慧農場,以傳統農法知識為本,現代生物科技與數據統計分析為輔,開發室內垂直種植技術,徹底改變傳統農業體系,在大樓裡就能種植出可以安心大口吃的新鮮蔬菜。

大病後的體悟 食物才是最佳良藥

源鮮農業董事長蔡文清出生於蘆竹農家,成年後白手起家經營科技廠,在科技業交出漂亮的成績單。但在 2008 年事業達到巔峰時,身體卻因為經歷無數個作息不正常的日子,被醫生診斷出肝癌末期,除了換肝以外,幾乎沒有治癒的可能。

蔡文清在那段等待換肝、經歷肝昏迷 5 次的期間,透過友人引薦認識醫師梅襄陽,學到了自然生機飲食療法,嘗試近 5 個月肝膽排毒、清腸,搭配嚴格生機飲食的健康調理,肝指數逐漸趨向正常,病情也逐漸好轉,「我永遠忘不了醫師非常驚訝地跟我說:『蔡先生,你不用換肝了,定期追蹤就好!』」

大病初癒後,蔡文清體悟到「吃」的重要性,吃正確的食物、規律的作息與鍛鍊以及保持身心靈的平衡,就是維持身體健康的最佳處方,於是決定不回科技廠轉投農業,用自己的經驗幫助更多在病痛中掙扎的人。

傳統農業問題多 為了求學「三顧茅廬」

「小時候很納悶家裡為何要把自己吃和賣給別人吃的菜分開種,只對要賣的菜噴農藥,自己都不敢吃的菜還賣給別人,讓我對農業印象很不好。」 蔡文清因此決定要往有機農業發展,立志種出家人和消費者都能安心大口吃的蔬菜。鎖定目標後,隨即投入大量的資金與時間,蓋廠房研發設備對蔡文清來說不是難事,反而是農業方面的專業知識把他給考倒了,從小在農家長大的他對於農業並不陌生,以為可以很快上手,但是種下去才發現蟲害、天氣這些因素影響非常嚴重,不管網子圍得再緊密都沒用。

在傳統種植遇到瓶頸後,蔡文清想要嘗試水耕,不過水耕並不簡單,有水的地方容易伴隨著病菌,影響蔬菜的生長,時常面臨「三年魔咒」,第一年往往是豐收年,第二年產量驟減,到了第三年就完全長不出來。所以蔡文清多次拜訪中興大學植物病理學系教授蔡東纂,起初因為農業公司的身份遭到拒絕,但他持續地拜訪並努力學習,最終打動蔡東纂。

蔡文清所帶領的源鮮智慧團隊整整上課超過 4 年,藉由蔡東篡提供的生物菌,混合黃豆粉和二級砂糖,發酵分解成 10 幾種氨基酸,蛤殼粉和碳酸鈣進行酸鹼中和的化學反應,分解出生物鈣抑制水耕所產生的壞菌, 終於跨過瓶頸種出被蔡東纂譽為富有靈性、水果等級的蔬菜。

同時,蔡文清也向交通大學客座教授王望南學習奈米氣泡技術,將水中的氣體奈米化,利用奈米氣泡爆炸產生的高溫殺死病菌,水中含氧量因此大幅提高,利於植物行光合作用。奈米氣泡搭配生物菌,「源鮮兩大法寶」的完美結合,徹底解決水耕的 3 年魔咒,造就了日後的成功。

智慧農場誕生 創造最佳生態環境

台灣的土壤環境在 5、60 年前營養非常豐富,生態多樣性高,但在工業時代來臨後,化學肥料氾濫,造成許多生物滅絕,土壤逐漸硬化喪失營養。

「所以我想要造天、造地、造環境,給作物一個最好的生長空間。」

蔡文清認為,在不使用農藥的情況下要生產出作物,必須實施尊重植物生理的栽培農法,設計符合作物舒適生長的設施,發展 iFARMING 智慧農法,運用智慧高效光源、風場、溫溼度環境控制、微生物液態肥灌溉和殘根爛葉回收處理等系統,讓作物不受外在環境氣候影響。除了用科技實踐農法理論,再結合大數據資料庫,建立蔬果生長的個別資料,掌握每顆蔬果的生長狀況。

智慧農法將土地利用率最佳化,讓蔬菜住大樓,在無菌室裡利用棚架往上堆疊,讓外觀看似普通工廠的源鮮智慧農場,成為世界最多層棚架的垂直農場,共 14 層高達 10 公尺,單位面積產量達到世界第一,日產 1600 公斤,同時建立起能全年依訂單穩定產銷的生產系統。

每種作物的生長季節不同,溫濕度和風量需要依照四季進行精確的調整;LED 光源製造的人工太陽光,會配合不同作物設定所需色溫與照射的時間,甚至讓植物聆聽音樂,不僅有益作物生長,也能降低設備損壞的機率。

為了確保產品的品質穩定,廠內自備硝酸鹽、養液濃度、酸鹼值等檢驗設備,定期做廠內自檢以外,還定期委託SGS對產品定期進行複合檢驗,完全確認過品質毫無瑕疵後才會外銷。「安心大口吃青菜,是我們對消費者的承諾!」源鮮農業總監盧永濬對自家的菜充滿自信,沒有寄生蟲卵和大腸桿菌,低硝酸鹽及低生菌數,比起戶外有機農業更令人安心。

解決傳統農業痼疾 人力不再是問題

台灣目前農業人口平均年齡將近 69 歲,雖然政府不斷推動返鄉計畫,想解決農業人口老化問題,但成效不彰。「10 年後誰種菜給我們吃?」蔡文清將擔憂化作動力,以健康為軸心,從農業科技出發,減少傳統農業看天吃飯的風險,大幅降低農業經營對整體環境成本的影響,也希望藉此吸引許多年輕人願意大學畢業就來從事農業工作。

「年輕人比較希望有固定的上下班時間,並且有穩定的收入。」源鮮農業公關蔡蕊竹認為,iFARMING 智慧農法顛覆年輕人對於傳統農業的想像,新穎的科技可以讓年輕人發揮創意,突破以往戶外農業的框架,是農業界的一大革命。

源鮮成為台灣之光 展望世界開啟農業新時代

源鮮目前在兩岸都建有新廠,2018 年一月在桃園蘆竹區正式開工,中國的部分與鴻海董事長郭台銘合作,在深圳建立起智慧農場 ,預計 2018 年底完工。另外,智慧農法大幅降低非技術勞力仰賴以及土地使用面積,讓英國政府對此相當感興趣,積極向源鮮學習智慧農法。

英國因為嚴寒的冬季限制農業環境,無法像台灣一樣,不論何時都有當季盛產蔬果可以品嚐。英國國際貿易部投資部長也趁來台機會造訪源鮮,並確定 2018 年內於英國約克郡設立小型實驗廠,同時也規劃在英國巴斯設廠,預計 2019 年初在英國建立第一座大型量產廠。

「健康的起點,從尊重生命開始。」從病痛中找回健康的人生歷程中,讓蔡文清深深體悟到尊重生命體的本源,才是找回平衡與健康的答案,希望能透過自己的努力,將台灣的農業科技發揚光大,讓全世界的人知道,吃回「真食物」才能找回「真健康」。

採訪側記

一開始看到源鮮智慧農場和一般工廠有一樣的外觀,無法想像在室內裡要怎麼種出蔬菜。一走進工廠,看到高達 14 層的棚架,種滿不同的蔬果,完全顛覆我們對農業的想像。蔬菜在無菌室裡受到無微不至的照顧,工作人員細心地調整人工燈光、溫度及濕度,用儀器測量每一顆植株的生長狀況,確認蔬果的品質不會受到任何影響,甚至能夠隨手摘直接吃,不用怕身體出問題。讓我們深刻體悟到,農業科技的出現,解決許多過去傳統農業無法避免的狀況,農業新時代的腳步,離我們更近了。

 

全文轉載自生命力新聞,原文標題:農業科技大革命 源鮮引領新時代

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