我見我思－以氣候智慧型農業應對地球暖化

目前美、德、英、日等國在農業感測器、農業大數據、農業智慧裝備等智慧農業科技領域，取得領先優勢。圖爲無人牽引機。 圖／美聯社

全球氣候變遷已經對農業生產構成嚴重威脅，如何減少溫室氣體（GHG）排放和確保糧食安全，被認爲是本世紀最大的挑戰。

氣候變遷對農業的直接影響包括：平均氣溫升高、生長季節延長、降雨模式更加多變以及二氧化碳（CO2）濃度升高，甚至會強烈改變區域氣候，導致作物分佈的潛在變化。尤其近年來受到極端氣候影響，農業水資源短缺，已成爲全球糧食安全和農業永續發展的剛性約束，預計2030年農業水資源短缺風險，將顯著攀升達到中高風險水準，需提早應對。

■CSA融合農業生物科技、資訊技術與智慧化裝備素

而佔全球土地面積38％的農業用地，不僅使用了約70％淡水，現行使用的糧食系統，是甲烷排放和生物多樣性喪失的主要來源，正在破壞地球穩定，無法爲所有人提供健康和營養的飲食。如何朝永續糧食系統轉型，對於實現永續發展目標和維持《巴黎協定》中1.5℃內的氣溫上升目標至關重要。爲此，氣候智慧型農業（Climate Smart Agriculture，CSA），被視爲是解決該等挑戰的最佳方式之一。

CSA是一個複雜的系統工程，是以資訊、知識與設備爲核心要素的現代農業生產方式，可持續提高農業效率、增強適應性、降低農業生產成本及應對極端氣候的現代化農業生產和發展模式。它融合農業生物技術、農業資訊技術，農業智慧化裝備三大生產力要素，運用範圍包括：改良灌溉系統和用水管理技術、實施作物遺傳育種（如採用抗旱豆類和耐旱玉米）、保護性農業（可防止耕地流失並恢復退化土地的農業系統）、作物多樣化種植、農業保險、人工智慧（AI）運用、土壤肥力和病蟲害防治綜合管理等高新技術。

鑑於農業溫室氣體排放，進一步增加了CSA永續發展的挑戰，目前正透過控制溫室氣體排放（如清潔能源替代技術、再生能源技術、新能源技術）、增加溫室氣體吸收（如固碳技術）、適應氣候變遷（如培育新能源）、農作物品種及調整農業生產結構方式，有效減少農業溫室氣體排放。另，目前CSA的資訊和安全，存在標準化程度不高、資料收集和整理不完整、農業資料收集缺乏準確性和有效性等問題，如何維護資訊和資料的安全，是促進CSA順利發展的關鍵。

■朝永續系統轉型 才能確保糧食安全

農業想永續發展，須克服農業水資源短缺、氣候變異與氣候變遷、農業溫室氣體排放、資訊資源整合等議題，CSA是優先選項。

CSA將朝向達成農業永續發展，實現糧食安全、氣候調適、溫室氣體減量的多重目標，主要做法包括：將遙感技術應用在主要農作物的生長、種植面積、產量及農業災害資訊收集；透過物聯網收集環境和作物參數，未來須着重物聯網的安全性；應用AI對不同農業領域的數據進行分析和整合，實現植物識別、作物產量預測、溫室氣體排放預測、氣候預測、病蟲害防治、作物種植風險評估等，不僅可以準確預測最佳播種和收穫日期、監測作物健康狀況，還可以降低化肥、化學品和灌溉等農業投入成本，提高農業勞動生產率；進而提升農業生產者決策和管理行爲。

對於小農來說，學會適應氣候變遷併爲未來的氣候衝擊做好準備，可能意味着生存和滅亡之間的差別。而目前國內仍以小農暨傳統農業爲主體，CSA並未廣爲農民採用，將難以應對極端氣候的重大沖擊，主要原因在於農民不熟悉CSA的農作方法、無足夠資金投入（需要大量的前期投資）、經營風險高等，未來極需政府透過政策和法規獎勵（包括補助和獎助）及技術培訓和推廣（爲農民提供所需的知識），來提高農民及企業的投資意願，幫助農民適應不斷變化的氣候，有效應對糧食供應和氣候變遷。

近十年來，美國、英國、德國、加拿大、日本、韓國等農業發達國家均高度關注智CSA的發展，目前美、德、英、日等國在農業感測器、農業大數據、農業智慧裝備等智慧農業科技領域，取得領先優勢，正逐步實現「機器換人」或「無人作業」，大幅度提高勞動生產效率和農業資源利用效率的目標。