跨領域科技研發結晶 臺大智慧溫室 攜手朝向「機智的農民生活」

【文／吳秉容 圖／豐年社】

農業部於2016年提出農業再生計畫，並於2017年推行智慧農業至今，鼓勵智慧科技與精緻化溫網室設施的發展，目的為改良產銷技術，以因應氣候變遷帶來的挑戰。生物資源暨農學院院長林裕彬表示，「目前全球面臨氣候變遷、水資源缺乏與食安等問題，對農業造成極大影響，勢必要朝向精準化、自動化栽培的方向邁進，智慧農業結合設施栽培會是未來發展的一大趨勢。我們希望能整合臺大所擁有的高科技技術、工具，建構智慧溫室，實踐高科技農夫的願景。」林裕彬放眼國際，相信臺灣擁有的技術決不遜色。

國立臺灣大學農場訪客中心（綠房子）旁，共有6座太子樓式玻璃溫室，近2年透過「智能溫室及數位專家栽培系統之研究」計畫取得農業部補助，而得以修繕與改造。在生物資源暨農學院前任院長盧虎生與現任院長林裕彬主導下，其中1座溫室結合校內跨領域技術與資源，運用智慧農業相關技術，以水耕方式種植高經濟價值作物、網紋洋香瓜「阿露絲夏系2號」，作為高科技智慧溫室的成果展現。

臺大校園的銀光寶盒 智慧控溫之必要

進入臺大校園，沿著舟山路前行，經過瑠公圳水源池後轉進農場小路，抵達農業試驗場即可看見6座太子樓式玻璃溫室，在青綠農場中閃爍銀光。正午時分進到智慧溫室，陽光長驅直入，溫室內透過控溫系統，得以保持在舒適、涼爽的溫度。傳統溫室通風效能有其限制，封閉的棚頂在陽光直曬下，溫室內溫度往往高達攝氏40度以上，不僅影響作物生長，導致產量降低，更容易引發病蟲害。

生物資源暨農學院計畫研究專員鄭鎌杰表示，玻璃溫室四周的窗戶與頂部天窗，都可以透過自動化排程或是手動進行控制。天窗設置於溫室頂部，利用自然通風原理，能夠加速釋出溫室內的熱空氣，減少溫室內熱氣的累積，有利於靜風時將熱氣排出。溫室兩側加裝自動水簾與負壓風扇，進而達到降溫效果。「水簾使用瓦楞紙材質，水流過後，讓風通過進行蒸散作用就會降溫，類似水冷氣的概念。」鄭鎌杰指向水簾幕，水蒸氣雖然能帶走許多熱量，但同時環境濕度也會變高，因此通風要做好，以免造成果實發霉與病蟲害侵襲。

負壓風扇啟動時，利用空氣對流原理，將溫室內熱氣強制排出室外，使另一側通過水簾的涼爽空氣順利流入室內。智慧溫室的控溫系統依靠水簾與負壓風扇的調節，主要用於降低溫室內溫度，並無升溫機制，冬季時可封閉窗口，維持室內溫度。

設施栽培的最佳拍檔 動態作物栽培曆

除了極端氣候的挑戰，農村人力不足與高齡化也是一大困境。青年從農意願低落，使農民的智慧傳承變得更加困難。針對此議題，臺大團隊嘗試以「動態作物栽培曆」結合智慧溫室，達成栽培知識傳承的目的。

動態作物栽培曆是以作物生長為核心、精準栽培為目的之可預測性作物管理模式。生物環境系統工程學系博士後研究員林巧敏解釋，「網紋洋香瓜分為三個生長期，分別是營養生長期、授粉小果期與果實肥大期，從定植到採收大概三個月。可以根據栽培曆中累積積溫判斷作物目前生長階段，並預測其採收期。」在臺大智慧溫室中，透過溫室環境監測系統，動態栽培曆能即時蒐集網紋洋香瓜日生長溫度，將其整合為作物實際積溫線，與理想積溫線作對比，以因應當前生長現況進行動態調整。無須人為判斷，系統會自動提醒栽種者當日農務施作細項。

「為什麼叫『動態』？因為栽培曆會根據作物的累積積溫做調整，告訴你現在應該要做什麼事情。以往農民可能參照農民曆，依照節氣施作，但他們沒有想到今年天氣比較熱，作物提前生長，過去應當在驚蟄進行的施作，已不適用於今年。」林巧敏提到，溫度是影響作物生長發育的重要因素之一，積溫也在許多研究中被證實和作物的生長狀況高度相關，可用以預測作物生長階段與採收期，尤其在水稻栽培方面，準確度特別高；而臺大亦將此理論結合高科技，應用於智慧溫室中網紋洋香瓜的栽培管理。

※本文未完，欲閱覽全文請詳見《豐年雜誌》。

※更多精彩內容請詳見《豐年雜誌》。

※瞭解更多，歡迎前往《豐年雜誌粉專》。

※本文由豐年雜誌授權刊載，未經同意禁止轉載。