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現代化農業:引言

103/04/15 瀏覽次數 6801
民以食為天,人類由游牧並自野外採集食物改變為農耕養殖,經過數千年的演變,現代化農業又有了不同的面貌。以農業機械而言,昔日依賴人力或獸力農耕,現今土地利用型的農業必須使用大型農機農耕操作,從作物播種到採收都可由機械代勞。

臺灣因農地面積小,自行購買農機並不符合經濟效益,因此代耕成為主要生產模式。種水稻只要用電話連絡代耕業者,較粗重的工作便能完成,水稻也成為全面機械化生產的代表作物。其他如落花生採收機,每臺機器人機比可達100:1,使國產落花生具有產業競爭力,也是農耕機械化的代表。近年來植物工廠更是智慧化、自動化及無人化的代表,以農業機械人進行農耕操作指日可待。

除了農業機械化之外,人類也改進了許多栽培技術。以目前最重視的水資源而言,利用滴灌栽培技術可以精確地控制植物的生長,藉由滴灌技術也可均勻施肥,節省大量的勞力,是精準農業不可或缺的栽培技術。過量的施肥會造成環境的破壞,因此除了利用滴灌適量施肥外,利用緩效性肥料也能達到適量施肥的目標。只要在種植前把緩效性肥料施入土壤,便能依照作物的需求適時放出肥料,不僅減少施用追肥的人力,也可依作物種類的不同調配不同養分的配方,可說是施肥懶人包。

以往的農業偏重在化學物的施用,也可稱為化學農業,例如大量施用農藥、殺草劑及化學性肥料,造成土壤地力衰退及環境生態的改變,因此現代化農業已朝向永續農業的方向發展。尤其病蟲害防治都朝向非農藥防治的方向發展,蟲害防治以誘殺方式為主,降低有害昆蟲的族群便可達到經濟生產的目的。

世界各國對於部分農藥的使用已採取嚴格的要求,如土壤病蟲害防治早期都以藥劑處理或蒸氣消毒方式確保作物不受土傳病害影響,在歐美地區的藥劑以溴化甲烷為主,因對臭氧層有很大的破壞力,各國紛紛禁止使用於土壤燻蒸。因此防治土壤病蟲害便使用抗病的根砧對抗土壤病害,生產蔬果則由地上部的接穗生產高品質的果品。現今大家喜歡食用的玉女小番茄,便是利用抗病的茄子砧木負責對抗地下部土壤病害,同時因茄子限制地上部番茄的水分吸收,可有效增進果實糖度。

以自然為師是現代農業的發展主軸,為減少化學肥料的施用,有機堆肥成為作物生產的要素。利用蚯蚓分解有機物成為堆肥,使資源再生應用於農業生產,可說是生態農業的代表。

除了資源再生外,減少農產品損耗也是現代農業的議題。人類解開農產品老化的祕密後,便不斷致力於園產品抗老回春技術。中研院楊祥發院士解開植物老化荷爾蒙乙烯氣體的生合成後,人們就開發不同的抗老化藥劑進行園產品的保鮮,大幅提升園產品的壽命。尤其觀賞用花卉,使用保鮮劑後可延長觀賞壽命,我國文心蘭與火鶴花外銷日本並有高達90%以上的市占率,保鮮劑的使用是產業成功的要件。

現代農業要因應氣候的快速變遷,品種的改良也是重要的議題。早期育種家只能依靠作物的外表進行選拔,因此選拔結果常會受到外界環境的影響,尤其是數量性基因如產量與食用品質便不易選拔。

本期專題報導介紹新時代的作物育種方法,巧妙地把日本越光米變成適合在臺灣地區栽培,且保有越光米的食用品質,這種偷天換日的育種方法稱為分子輔助回交育種法。臺灣大學與臺南區農業改良場的研究團隊把兩片段的本土臺農67號基因,藉由傳統回交育種方法導入越光米中,不僅食用米質可以確保,更使溫帶地區品種可適應亞熱帶氣候。
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