糧食安全是當前各國最重視的課題之一，尤其是2020年新冠肺炎疫情爆發後，不少國家開始控制糧食輸出，對糧食自給率偏低的國家而言，無疑是一大警訊。臺灣長期糧食自給率偏低，根據農糧署公布108年以熱量計算的糧食自給率才32％，低於日本的38%。搶救糧食大作戰，是臺灣的當務之急，其中透過農業科技化的手段進行轉型升級，是進行式，也是大趨勢。

智慧農業加快農業轉型　滑手機也能掌握農事

臺灣糧食自給率偏低的因素很多，從傳統生產型態來看，主要原因有四：一、工業化對農業帶來的衝擊；二、農業產值低、勞動量大，降低年輕人投入的熱情；三、農村人口老化，根據農委會調查，農業人口約60萬，平均年齡以50歲以上佔絕大多數，預估未來10 年將有 11 萬農民因高齡化退場；四、國人飲食習慣改變，傳統農作物非唯一選項。由於極端氣候常態化、農業就業人口老化、年輕新血斷層等課題，正在挑戰臺灣小農經濟型態。

要解決上述四大問題，智慧農業應是最佳解決方案，藉由導入科技能量，協助農民智慧化耕種，甚至用科技創新產銷模式，打造超越傳統農業的產值，可說是未來農業轉型的主要途徑。聯合國糧食及農業組織為了消弭全球資源分配不均的落差，正與各大組織用人工智慧發展三大領域：農業機器人、土壤與作物監測、預測分析，致力改善全球的營養攝取均衡與確保糧食安全，並藉此扶持發展中國家解決國內的糧食生產問題，善待小農、消除貧窮限制。

在當前氣候變遷和自然資源枯竭的情況下，人工智慧能透過許多方式解決農業問題，而智慧農業與最夯的科技產業結合，減省大量人力，可吸引年輕人目光，進行多元栽種，擴大農作物的品項，且應用範圍廣，舉凡農園的日照、溫度和濕度遠端數據監控、農作物的生長監測、果實採摘、病蟲害防治，以及區域性範圍的3D植被檢測，都能輕鬆解決，農民不用頂著豔陽出門，只要滑一下手機，就能一手掌握農事。「世界農化網」報告顯示，以應用為基礎的智慧農業市場有望在2022年達到184.5億美元的規模，年均複合增長率13.8%。

臺灣科技是智慧農業的堅強後盾

智慧農業的發展，需有科技創新能力作為支撐，臺灣在科技領域的表現亮眼，近年臺積電在半導體製程大幅突出領先，更成為全球焦點。瑞士洛桑管理學院（IMD）公布 2020 世界競爭力報告，臺灣排名第 11，在亞太國家中居第 3；另瑞士世界經濟論壇(WEF)「2019年全球競爭力報告」(2020年因疫情關係，暫停公布)，臺灣的創新力，高居全球第4。如此豐厚的本錢，將科技與農業結合，應是如魚得水。

座落於桃園市蘆竹區的「源鮮智慧農場」，將光電技術結合水耕蔬菜，已經推廣到全世界20多個國家。源鮮董事長蔡文清出身高科技產業，曾因罹患肝癌，幾乎被醫生判了死刑，後來仰賴另類療法、排毒與改變飲食而康復，啟發他轉行進入生產健康食材的行業。2008年，他自組研發團隊，投入農業種植、自動化、水處理和植物光源開發等多項技術，並運用AI系統控制、管理及營運，從微生物液態肥的製作，經過養液培生、基礎孕苗、植栽培育、光合增養、自動採收包裝及配送市場，都由AI系統控制及運作，節省人力之外，也強化健康成份，提高種植效益。

臺灣的農業改良技術早就聞名全球，1971年由我國、美國、日本、韓國、泰國、菲律賓、越南等7國政府和亞洲開發銀行共同成立的「亞洲蔬菜研究中心」(2008年4月14日更名為「亞蔬—世界蔬菜中心」)，就設在臺南善化，累積了深厚的研究實力，2006年正式開園的「屏東農業生物科技園區」，更是世界唯一的農業專業科學園區，以發展農業科技、形成農業科技產業群聚為目標，目前已有100多家農業生技企業進駐，涵蓋天然物健美、水產養殖生技、生物性農業資材、畜禽生技、生技檢測服務、節能環控設施等六大產業，如今AI人工智慧技術愈來愈成熟，對臺灣智慧農業的發展必將如虎添翼。

「荷蘭經驗」打破先天環境限制

環視全球，利用科技改善農業問題，創造高產值，以荷蘭最具典範性。荷蘭人口約1,700萬，農業人口僅占總人口2%，比臺灣約5%還少很多，且位處溫寒帶地區，日照短、溫度低，不適合作物生長。在先天環境、氣候不利的情況下，荷蘭透過科技發展出高度自動化與標準化的溫室系統技術，使農業不受氣候與耕地的限制，荷蘭同時也全力發展適宜溫室生產的高產值經濟作物，使農業成為該國最重要的出口產業之一。荷蘭每年農業淨出口值約130億美元，蔬菜、種子出口居世界第一，鮮花占全球市場的60%。

荷蘭的成功經驗，說明科技可以解決氣候、耕地、人力及先天環境的限制，創造出更大的效益。近年政府倡導「新農業」所涵蓋的「技術創新強勢出擊」一項，便是致力研發自動化、智慧化的節能設備，提升農業經營效能，並且創新產業價值。過去臺灣多引進日本、荷蘭等溫寒帶國家的溫室系統，在技術設計上並不適合臺灣亞熱帶的環境，導致營運成本過高，無法形成產值效益。工研院進駐中創園區後，整合自動化、感測控制、光源、微環境、病源體檢測等技術，已逐漸建構適合臺灣氣候的溫室系統。例如導入適合溫帶地區生長的作物草莓，以溫室系統技術成功培育，在科技調控的操作下，晚秋到早春皆能採收，不僅延長草莓生長期，產量也較傳統栽培方式提升至3倍之多。此套溫室技術前也與民間業者進行合作，在苗栗大湖、雲林虎尾、南投草屯、桃園大溪等地區建置推廣案例。

青農偏愛無人機施藥　具「三省」優勢

此外，當前臺灣公部門與私人機構也積極推廣其他智慧農業的運用，以無人機農業噴藥為例，經農委會推動國內無人機施藥評估與相關技術規範制定後，國內愈來愈多青農投入相關行列，到今年3月為止，全國擁有無人機農噴雙證照的農藥代噴人員已經超過500人，1年內成長近5倍。無人機施藥具有省工、省時、省水優勢，且可減少藥劑使用，兼顧環境友善效果，並可應用新的科技幫助青農返鄉，讓代噴業未來能在農業發展占一席之地，且經過農業藥物毒物試驗所進行3年水稻無人機施藥安全評估與化學農藥減量試驗，驗證20種水稻用藥可達到防治效果，未來也可以應用在大面積栽培作物上，如鳳梨、茶葉、玉米等等。

私人機構方面，例如由科技部與農委會輔導的禾生科技，為了解決養殖業的問題，結合人工智慧、物聯網、水產養殖、行動科技、自動控制等跨領域專業，設計智慧水產養殖即時監控即時改善系統。此系統提供即時監控水質有毒濃度，水質危險時間通常發生在半夜，系統可24小時持續監測水質。水質若有異常，系統會自動發送預警訊息至養殖戶的行動裝置，同時會自動啟動水質改善系統。水質監測數據上傳雲端資料庫，可作為未來水質分析的依據，改善長久以來水產養殖低成功率的潛在問題。

 AI農業　臺灣迎新藍海

「靠天吃飯」的農耕型態曾主導人類數千年的農業歷史，尤其是地處亞熱帶、熱帶地區的臺灣，更因夏季高溫、多颱等氣候特性，使得農業發展面臨極大挑戰。以2009年莫拉克颱風為例，當年在臺灣南部引發大規模水患，造成農漁損失高達百億以上。拜智慧科技所賜，既可為臺灣農業解決困境，也點燃新希望。尤其青年返鄉及新一代農夫接班後，提高了運用新科技的接受度，為農業注入人工智慧、大數據分析、機器學習等科技元素，協助農夫進行相關決策。

據美國雜誌《財富》報導，農業科技成為近幾年炙手可熱的投資新領域，被視為可持續發展的投資新項目，尤其是農業，利用科技解決土地管理、水源不足及勞工短缺的農耕問題，同時利用科技提升產量及質量，這個新範疇名為「Agtech」（由Agriculture 及Technology兩個詞組成）。不過目前應用AI技術的農業新創企業仍以歐美地區國家為主，亞洲國家普遍處於落後狀態，以臺灣的科技實力及政策支持，迎頭趕上，大步迎向農業新藍海絕非難事。