垂直智能農業之探究
專題名稱 | 垂直智能農業之探究 |
專題描述 | 在全球暖化的影響之下極端氣候已來臨,如何在有限的土地與水資源下栽種出大量的農作,讓人類免於饑餓,已是刻不容緩的課題。 |
隊伍名稱 | 人間熱水器 |
指導老師 | 陳錦松 陳霈語 |
參賽學生 | 鄭羽珊 邱胤軒 郭恩婕 朱育朋 |
序號 | 檔案 | 內容 | 上傳者 | 最後修改 |
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10 | 作者 楊玉婷 來源 http://www.biotaiwan.org.tw/MAG/image_doc/25/02%E5%85%A8%E7%90%83%E7%AB%8B%E9%AB%94%E8%BE%B2%E6%A5%A 描述 根據聯合國的估計,2050 年以前全球人口將再增加 30 億人,人類需要額外開發 10 億公頃的可耕地,才可免於糧食短缺的問題。屆時都市化的趨勢會更加嚴重,目前全球人口已有 60% 居住在都市中,在 2050 年以前,都市人口將會達到總人口的80%。在綠色革命後,農作物產量的提升雖然解決了糧食問題,但化肥及農藥的大量使用對土地造成極大壓力,不但遠超過土地的負荷量,也造成河川海洋的汙染。另一方面,科技大幅提升農業產量,雖然解決了人口增加的問題,但是相對必須耗用更多能源及水資源,在能源短缺的今日,如何節約並使用再生性能源成為無可避免的趨勢。此外,由於糧食長程運輸造成食物品質低下的食品安全議題,在先進國家吹起一股消費者對在地農產品的風潮;然而更加嚴重的問題還有,糧食跨海運輸的模式大量消耗石化能源,造成近年糧價隨石油價格波動,此一現象再度喚醒全球對在地農業的重視。無論從供給、環境或生態層面來看,目前主流的慣行農業都必須轉型。農業生產力的提升、永續農業技術的開發,以及在地農業模式的建立,都將是重要課題。 | 郭恩婕 | 2022/9/15 上午 10:47:50 | |
9 | 作者 行政院農業委員會農業試驗所 來源 https://ws.ndc.gov.tw/001/administrator/18/relfile/6037/9203/7525db21-055b-409e-bfc6-7c0d6c613ffb.pd 描述 近年我國積極推動智慧農業產業,關鍵人才的培育與引進被視為提升產業競爭力之重要課題,但由於智慧農業產業在國內仍屬於新興領域,對於產業範疇及人才供需皆有待釐清。是以本次調查聚焦於智慧農業機械產業,首先調查產業現況及人才需求,進而調查核心科系的投入意願,並藉由專家座談會研議智慧農業機械產業發展及人才培育方案之短、中、長期策略。本次調查將智慧農業機械產業定義為與資訊通訊技術結合的機械農業技術產業,區分為三種類型:(1)以傳統農機為核心,將智慧農業機械視為應用 ICT、IoT 等技術的農機;(2)以資工技術為核心,將智慧農業機械視為應用於農業監 測設備及控制系統;(3)結合農機、ICT,及 IoT 作為解決農業生產鏈上問題的手段,將智慧農業機械產業視為知識服務業。總體而言,國內智慧農業機械產業研發端目前位於產品生命週期導入期,主 要分為新創企業,與跨界企業二種類型。前者傾向以農業作為主要營業領域,並由於規模較小,研發人員比例較高,存在人員身兼數職的現象。另一方面,後者基本上是成立年數較長的企業,往往是總公司認知到農業潛力後,另外設立農業部門或指派人員承辦開發智慧農業之業務,初期傾向其他部門共用研發、製造等人員,銷售人員比例偏高。再者,本次調查六間核心系所中,有、無意願投入智慧農業機械產業的比例約占各半,投入智慧農業機械產業之原因,以「產業前景」最受重視,而「對於 產業不熟悉」則是不願意投入的主因。受訪學生最為偏好「以 ICT 設備為核心應用至智慧農業」此類型,畢業後較希望投入研發職務。調查結果顯示農業結構限制、政策定位模糊、環境不利研發、技術認知不足、效益認知不足、缺乏市場資訊、人才來源受限、課程規劃限制是目前智慧農業機械產業發展及人才培育的主要問題。專家建議近期應積極投入下列議題:研提智慧農業產業白皮書、將智慧農業設備列入智慧農機貸款及補助對象,並研擬智慧農業機械品質規範。以及透過擴大規劃辦理智慧農業相關學程、設置產學合作中心或建立產學合作計畫,強化業師的角色,以建立學生跨領域能力及對於產業的認識,提昇學生畢業後投入意願。 | 郭恩婕 | 2022/9/14 下午 03:03:53 | |
8 | 作者 陳昱宏、廖耕賢、沈湯龍 來源 http://www.biotaiwan.org.tw/MAG/image_doc/63/00.%E8%87%BA%E7%81%A3%E7%A7%91%E6%8A%80%E8%BE%B2%E4%BC% 描述 根據聯合國糧食及農業組織 (Food andAgriculture Organization of the United Nations, FAO) 於 2018 年針對未來三十年的農業發展趨勢所發布的報告,未來糧食需求將會隨世界人口的成長而持 續增加,但糧食生產量將會受到氣候變遷、水資源減少、農地面積擴張受限等環境因素的衝擊,導致 糧食生產量難以滿足需求。隨後在 2019 年美國維吉尼亞理工學院農業與生命科學學院 (Virginia Tech College of Agriculture and Life Sciences) 發布的全球農業生產力報告中,這項擔憂完全應驗:面對糧食需求增加,全球需要的總糧食生產量 (total foodproduction, TFP) 每年平均需成長 1.73%,但是現在的全球總糧食生產量每年平均僅成長 1.63%,低收入國家的年平均成長率更只有 1.00%,糧食生產量的成長已趕不上需求的成長。而根據美國非營利組織 Farming First 在 2015 年針對 FAO 公 開數據所提出的分析,未來糧食生產量要再增加,有 77% 必須仰賴作物產能的提升,拓展可耕地或 提高栽種密度的幫助有限。這意味新農業時代必須要有現在還沒有出現的創新作物品種、農化技術、肥料科技、作物保護技術、作物生長監控技術、甚至現在仍無法想像的新科技,才能提高糧食生產量以滿足世界需求。 | 郭恩婕 | 2022/9/14 下午 02:59:18 | |
7 | 作者 鍾怡婷、謝國雄 來源 https://www.ios.sinica.edu.tw/journal/ts-41/41-01.pdf 描述 台灣農業還有動能與活力嗎?如果有,那是從何而來?如何運作?本文以雲林斗南、高雄美濃與台東池上為例,嘗試指出這三個農業個案的動力機制與來源,並進一步區辨各自的特徵,藉以建構出台 灣農業活力的三種類型。本文認為農會、糧商與鄉公所在中介農民和市場方面扮演了關鍵的角色,三個個案的動力來源分別是農會本身、社會運動與地方社團,並依此命名為:農會驅動的斗南模式、社會運動驅動的美濃模式與地方社團驅動的池上模式。本文依序說明這三個案例對於農業現狀的診斷、解決方案中的資源分派機制、背後的價值關懷與驅動力量。本文發現這三個案例都靈活地結合了 Karl Polanyi的三種資源分派機制:市場交換、再分配與互惠,從而找到脫離農業困境的出路。此外,資源分派機制體現需要基礎設施,而不同的價值關懷會促成不同的機制混搭。本文最後就「三種資源分派機制的關係與組合」、「鑲嵌關係中的社會組織」、「基礎設施」等課題與Polanyi 切磋。 | 郭恩婕 | 2022/9/14 下午 02:49:56 | |
6 | 作者 方煒 來源 https://book.tndais.gov.tw/Other/2012machinery/speech2.pdf 描述 完全人工光控制型植物工廠在臺灣正逐步形成士農工商融合的新產業;本文旨在介紹台灣植物工廠產業的發展,包括學研單位與工商企業界的推動現況與未來的展望。本文所謂植物工廠主要是指允許全年穩態量產短期葉菜、香料作物與具特殊風味的高單價作物的環控設施,不包括組織培養苗、菇蕈類、芽菜與花卉等作物的栽培設施。傳統農業純屬靠天吃飯,量多價跌的鐵律使得豐收都不見得是好事。除了季節限制產品種類與天候影響栽培與收成之外,病蟲害的影響也頗大,於是農民使用農藥來確保收成。因農藥使用不當而造成消費者對食品安全產生疑慮的消息時有所聞;又為了提高產能,過度使用肥料也是常見,不僅增加成本、污染農田、河川、湖泊與海洋,更可能造成硝酸鹽含量過高,傷害了消費者。全球人口的膨脹與水資源的匱乏都是全球性的大問題,全球人口目前為 70 億,未來 四十年有可能增加到 92 億,以目前仍有將近10 億的飢餓人口來算,40 年內需要提升將近58 %的糧食產能。以現有耕地已經使用了 80%,加上全球暖化、海帄面上升、氣候異常、土地沙漠化、農地轉型工業或都市用地、油價高漲、能源匱乏等不利因素下,前景堪慮。傳統農業也用去了全球約 87%的淡水資源。所以單位面積生產力的大幅提升與節水技術的建立都是刻不容緩的研究課題。植物工廠並非新的科技,但近年來由於光電技術與空調技術的大幅進步,使得完全人工光型的植物工廠成為經濟上可行的投資,於是吸引了大多數人的重視。透過投資將影響收成的風險最小化,讓產品的品質與安全更有保障;透過管理讓栽培過程對環境的污染最小化,透過系統化設計讓高效能運轉成為常態,同時讓資源的使用更有效率,因為植物工廠產業的興起,高效能量產生鮮作物,同時兼顧節水、節地、節能、減碳、減廢的目標正逐步落實。 | 郭恩婕 | 2022/9/14 下午 02:45:43 | |
5 | 作者 謝達斌 來源 https://web.most.gov.tw/sd_ebook/552/sd-552.pdf 描述 隨著社會的變遷,人口逐漸往都市集中,都市的環境日益惡化。為因應現代化都市的需求和降低都市化的負面效應,各地興起了一股「都市農業」風。都市農業議題的發酵,使得它的發展呈現多元。利用都市有限的土地和農業設施,配合綠美化方法,為居民生產農產品,並建置優質的生態環境,提供休閒、體驗的場所,是現代化農業的新趨勢。然而在可供綠化的面積受限的情況下,立體綠化將成為都市農業的重要手段。都市裡的樹木是景觀的一環,更是調節溫度和提供新鮮空氣的「都市之肺」主要組成。只是種樹容易,但須適當管理才能充分發揮都市林的環境效益,改善惡化的環境品質。出於對都市生態環境的重視,加上政策的推動,現今已不難看到綠屋頂的蹤跡。然而在硬體設備建置完成後,優遊於綠屋頂而怡然自得時,卻常忽略了後續的維護管理是最終成功的關鍵。植物除了具綠美化環境、淨化空氣的功能外,還有心理層面的療癒潛力。在可用土地受限的都市區域,可透過垂直綠化的方式,以及更有效率地運用社區公園、綠地,建構療癒綠場域和提升居住環境的品質。過度的都市化造成農業遠離城市,都市居民對農業的認知主要來自書本、傳播媒體,缺乏親身的體驗。藉由食農教育的推廣,引起人們對食材、農業及自然環境的重視,有助於回歸自然健康的生活型態。可耕農地與水資源日益珍貴,運用有限的空間與資源創造出最大產量因而成為重要議題,但衍生的耗能與汙染問題不容輕忽。魚菜共生有水產養殖與水耕栽培的優點,具低汙染物排放、低化學肥料使用的特性,能生產安全的食物改善飲食品質,並體現資源循環利用、友善環境的概念,是一種具永續性的農法。 | 郭恩婕 | 2022/9/14 下午 02:38:05 | |
4 | 作者 林慧珍 來源 https://ys.ylib.com/upload/Mag_Catalog/33-042.pdf 描述 大約十年前,美國哥倫比亞大學教授戴斯波米耶開始積極提倡在都市地區設立「垂直農場」的構想,這是他和學生透過課堂討論、醞釀多年的點子,希望能夠解決農地不足以及生態環境持續遭受破壞的困境。漸漸的也有些企業實際投入嘗試,在鄰近市區的地點建置垂直農場,如果未來能累積足夠成功經驗並擴大規模,或許我們的農業危機可以得到解決。戴斯波米耶所提出的垂直農場,基本上就是「向上發展」的農場,你可以把它想像成一個個堆疊起來的溫室:有可能一樓是超市賣場,二樓養魚、三樓種菜……或者是在一個屋頂挑高的樓層當中,把種植蔬菜水果的架子,一層一層向上堆疊,甚至在頂樓加裝風力或太陽能發電設備,提供種菜養魚需要的能源。不像傳統的農田是「橫向發展」,把作物種在土地上,土地有多大,就只能有那麼大的種植面積。垂直農場突破土地面積的限制,可以蓋在空地不是很大的都市周邊地區,或甚至直接利用市區裡已經廢棄的倉庫,就可以種出許多新鮮好吃的蔬菜水果。 | 郭恩婕 | 2022/9/14 下午 02:31:30 | |
3 | 作者 李柏昱 來源 http://scistore.colife.org.tw/management/Upload/s1036427/20160321094923344_%E6%9C%AA%E4%BE%86%E5%9F% 描述 為何我們需要都市垂直農業?人類的糧食危機正在面臨各種險峻的情勢:全球人口將在 2050 年高達 90 億人,農耕土地需求會高達一個巴西面積大小的土地(約等於236個台灣),才足以供養未來人口。然而森林和海洋等重要生態系統所承載的糧食需求已經超出負荷,且現代農業大量的灌溉及使用化學肥料,已經使許多地區地力耗竭,甚至汙染地下水,使土壤變成含有劇毒。為了餵飽人類,自然環境受到日益惡化的破壞和衝擊,現代農業的發展也正在遭遇前所未有的困境。 | 郭恩婕 | 2022/9/14 下午 12:49:33 | |
2 | 作者 台灣農業科技資源運籌管理學會 來源 http://www.tarm.org.tw/archive/files/%E8%BE%B2%E6%A5%AD4_0%EF%BC%9A%E6%9C%AA%E4%BE%86%E7%9A%84%E8%80 描述 *2015 年,聯合國 2030 持續發展事項與國際社會承諾終結飢餓,但事實是全世界大概有8 億人口吃不飽,且估計到 2030 年全球人口大約有 8%(6 億 5 千萬人)仍處於營養不良的狀態。 * 到 2050 年,我們需要生產多 70%的糧食,同時,農業占全球 GDP 目前已縮減至 3%(僅剩十年前的 1/3)。農產業近年來極少革新,全世界需要更激進的方式來改變現況。 * 4 個主要發展造成傳統農業模式對於未來食物需求的壓力:人口總量、自然資源缺乏、氣候變遷與食物浪費。面對這些挑戰需要政府、投資者與革新農業技術的努力,且必須打破原有生產系統。 *農業 4.0 將不再依賴整體區域性的用水、肥料與農藥,其將針對特定區域,如乾旱地帶種植,並應用大量乾淨資源如太陽能及海水。其他革新技術例如 3D 食物列印、人造肉、基因改造與水產養殖。 *未來農業將應用機械人、溫濕感應器、空照影像與 GPS 等尖端技術,這些先進的精準農業技術將讓務農更符合收益、有效率、安全且友善環境。然而依照 FAO 報告,這些用以終結 2030 年飢餓及人口壓力的代價相當昂貴,每年需花費達 2,650 億美元的投資。 *比起傳統的監督與促進功能,政府們在解決食物短缺需扮演更重要角色,需建立更寬闊、國際性的團隊合作架構,組織大型合作計畫,保留靈活度來驅動革新。這些大型計畫需及中於創造新產品、解決方案及市場領導者,且政府們需要加緊驅動目標達成。 * 為挑戰傳統模式與追尋新型態計畫,各國政府可以: 1. 確保糧食安全並降低進口依賴 2. 外銷包括產品、品牌及新式解決方案的整體鏈結 3. 增加生產率,並推動轉型成為創新、知識型經濟 | 郭恩婕 | 2022/9/13 下午 12:44:21 | |
1 | 作者 泰敦(Megan Tatum) 來源 file:///C:/Users/USER/Downloads/vol348_P8-13-%E8%A7%80%E5%BF%B5%E6%8E%A2%E7%B4%A2-%E5%9E%82%E7%9B%B4 描述 新加坡一處環境樸實無華的郊區,從外觀來看立蔬農場(Verti Vegies),彷彿是把幾個骯髒的貨櫃並排鑽在一起。貨櫃高度達2、3公尺,座落在水泥基座上。但夏拉(Ankesh Shahra)一踏進貨櫃裡,立刻看見龐大商機。 | 郭恩婕 | 2022/9/13 下午 12:36:26 |
序號 | 內容 | 上傳者 | 最後修改 |
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10 | 作者 郭恩婕 標題 土耕和水耕的結果 內容 土耕種出來的結果是2盆有發芽,2盆沒發芽,水耕種出來的結果是4盆都沒有發芽,反而還發霉了!實驗證明用土耕的方式種比用水耕的方式種還要容易種出成功的蔬果。 | 郭恩婕 | 2022/9/27 下午 01:41:24 |
9 | 作者 郭恩婕 標題 土耕跟水耕的差別 內容 土耕跟水耕最大的差別一定是像字面上的意思一樣就是差在一個是用土種,另一個是用水種。土耕會比水耕好種,因為水更容易發霉。 | 郭恩婕 | 2022/9/27 下午 01:35:58 |
8 | 作者 郭恩婕 標題 做吸水性的實驗 內容 做吸水性實驗時,我們準備了6種實驗材料,分別是菜瓜布、棉花、濕紙巾、抹布、毛巾和工作手套,我們要測試這6種材質哪個的吸水性是最佳的,我們一開始先將6種材料先剪成長度、重量一樣的大小,我們以面積最小的菜瓜布和重量最輕的溼紙巾來當基準,然後把6種都裁成一樣的,然後把6個都放到模組系統裡,最後是工作手套的吸水性最好。 | 郭恩婕 | 2022/9/24 下午 04:25:28 |
7 | 作者 邱胤軒 標題 寫程式 內容 9/23日老師教我寫程式。老師教我用Arduino Uno老師教得很詳細,有跟我講每個拼圖對應的是甚麼功能還有位甚麼要這樣拼,因為老師教得很詳細所以我很快就學會,我很開心能學會也很謝謝老師耐心地教我。 | 邱胤軒 | 2022/9/24 下午 04:24:53 |
6 | 作者 邱胤軒 標題 對於自己種植萵苣的省思 內容 我們第一次種萵苣時發現萵苣好像不太適合在水裡面種植,因為大多數人都是種植在土裡,但文獻上說明又是可以種植在水裡,我想應該可以去專門種菜的專家,教導我們如何種菜? 9/7我種第二次先改成種植在土裡,順便排值日生因應中秋連假幫忙澆水,但放假時原本換我去學校澆水,可是剛好臨時有活動,所以沒去學校澆水,直到週一去學校才看到植物都死掉時,這時我感到很愧疚,因為又要重頭開始,經過前2次的失敗,這次種植我一定會更小心地照顧他們。 | 邱胤軒 | 2022/9/15 上午 10:45:24 |
5 | 作者 朱育朋 標題 老師教我如何上網查書,自己操作後的心得 內容 老師教我上網查博客來,然後到博客來的搜尋引擎裡找垂直農業後,請我自己試試看。 我自己在家試時,我發現,博客萊裡的書,有幾本符合我們小論文的內容,所以我就把那幾本的內容打進我們的藏書閣,這些書是未來我們可以去圖書館借閱的書籍,若學校沒有我們也可以跟老師建議是否可以申請購買。 | 朱育朋 | 2022/9/15 上午 10:35:36 |
4 | 作者 郭恩婕 標題 9/6種子發芽 內容 8/30拿到種子時,一直很期待種子發芽,也一直很擔心我會種不好,所以每天都很勤快的去照顧它,在9/4和9/5時兩盆萵苣都分別長出了一個小芽,我很開心它們都長出了新芽,這時候我才覺得放心了許多,因為從一開始我最擔心它們會被我種死掉。 在學校的這幾天,我和同學們都有一起去幫它澆水、把它移動到可以曬到太陽的地方,希望在這幾天及未來對它的照顧,可以成功讓它生長。 | 郭恩婕 | 2022/9/14 下午 08:34:38 |
3 | 作者 郭恩婕 標題 跟隔離者視訊討論 內容 9/14這天我們和我們在隔離的成員視訊討論小論文的任務,我們給大家了各自分配了一些任務,這樣線上的同學就不會覺得自己沒參與到這次小論文比賽,也能幫我們分擔一些參賽任務。 | 郭恩婕 | 2022/9/14 下午 03:26:40 |
2 | 作者 邱胤軒 標題 全日照與半日照 內容 9/7我們依據擬給予日照時間將植物分為「全日照」及「半日照」,模擬太陽東昇西降的時間規律把植物分別放置在電腦及生科教室。「全日照」植物朝西,上下午均能照射到陽光;「半日照」則朝東,以上午面對陽光照射為主,下午就不照射。 | 邱胤軒 | 2022/9/11 下午 07:09:48 |
1 | 作者 朱育朋 標題 9/7鋸水管 內容 我們先量出水管的中點再鋸成2等分,然後被鋸成2等分的水管再各劃分3等分,經修正測量錯誤並重新計算後每等分水管長18.375公分。隨後我們再計算出放置植物的孔位直徑是6.5公分,再請老師幫我們從水管上裁切出孔位來,最後試看看能否將植物放入孔位內。 | 朱育朋 | 2022/9/10 上午 10:52:59 |
序號 | 截圖 | 網站簡介 | 上傳者 | 最後修改 |
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6 | 網站名稱 垂直耕作 網址 https://www.renovablesverdes.com/zh-TW/agricultura-vertical/ 網站簡介 這個網站是在介紹什麼是垂直農業 | 鄭羽珊 | 2022/9/28 下午 12:54:22 | |
5 | 網站名稱 台灣好園藝 網址 https://www.mygardenlife.com.tw/article_content.php?pk=100492 網站簡介 這個網頁是在教我們自己種葉萵苣不失敗種植的步驟。 | 郭恩婕 | 2022/9/14 下午 03:12:50 | |
4 | 網站名稱 今天頭條 網址 https://twgreatdaily.com/-dlX0GwBJleJMoPMmqQX.html 網站簡介 主要是在介紹萵苣的生活習性、分布範圍、繁殖方法、種植時間、栽培技術、病蟲防治等等。 | 邱胤軒 | 2022/9/14 下午 03:07:35 | |
3 | 網站名稱 行政院農業委員會臺中區農業改良場 網址 https://www.tdais.gov.tw/ws.php?id=1666 網站簡介 主要是在介紹萵苣例如:窩育的別名、原產地還有在台灣的主要產地 | 邱胤軒 | 2022/9/14 下午 03:01:32 | |
2 | 網站名稱 痞客幫 網址 https://lohasnanako.pixnet.net/blog/post/165062562 網站簡介 這個網站主要是在教萵苣怎麼種 | 邱胤軒 | 2022/9/14 下午 02:45:59 | |
1 | 網站名稱 有機農業全球資訊網 網址 https://info.organic.org.tw/ 網站簡介 有關有機農業的一些資訊 | 朱育朋 | 2022/9/12 下午 12:45:38 |