碳棄世代七:讓農民不再只能看天吃飯:「宸訊科技」用大數據突破農業困境,提升作物產量穩定性

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精準農業的核心是,在生產端將資源做最有效率的運用,依據農作物生長需求,投入適當的資源,避免資源浪費以及環境破壞,達到環境保護與經濟效益的平衡。

(Photo Credit: 宸訊科技)
 
文/社企流-李沂霖 核稿編輯/郭潔鈴、梁元齡  
 
    即使生活在城市,四周沒有農田圍繞,我們都曾在新聞畫面中看過:連日強降雨,農田成了一片湖泊,農損相當嚴重;也曾見農民在毒辣的太陽下,對著鏡頭說氣溫太高,農作物都長不大;更不會忘記時常有農產品滯銷,像是香蕉、鳳梨賤賣等新聞。  
 
   關掉電視,不穩定的糧食生產直接反應在餐桌上——如食材價格起伏不定、甚至還會影響作物的營養含量。這些都是與我們息息相關的日常。  
 
   根據聯合國糧農組織(UNFAO)評估,2050 年全球人口將逼近 90 億大關,屆時糧食生產必須增加 70% 才足以供應需求。然而,面對越演越烈的氣候變遷,全球糧食產量及穩定性皆受影響,提升作物的質量與產量、降低糧食危機成了當務之急。
 
 聚焦於台灣農業的現況,似乎總是擺脫不了「悲情」的印象——農民普遍年紀大、平均耕地規模僅 1.02 公頃,屬於小農經營形態,而小農經營缺乏規模經濟效益、生產成本高、難以與國外高效率生產的農產品競爭,因此不少小農面臨低收入的生存問題。以台灣的農業現況看來,農民不僅要面臨愈發頻繁的天災,還有人力高齡化、產量難以提升等困境,似乎難以承擔與日俱增的糧食需求。
 
「農業的問題需要用『數據』解決。」宸訊科技創辦人徐承原說得篤定,「新時代農業 ,『數據』非常重要。」

 7 年前,地理系所出身的徐承原成立宸訊科技,投注心力於台灣農業與環境議題,致力發展台灣智慧新農業。  

   步入宸訊科技位於內湖的辦公室,徐承原一身俐落的西裝打扮,如今要談農業,不僅要走進農田,更要走入科技的世界。

(宸訊科技創辦人徐承原。來源:社企流)

 

農業只能看天吃飯?大數據讓農民掌握天地資訊,做出精準判斷

 

 徐承原劈頭直指「數據」的重要性,數據對農業來說到底有什麼幫助?  

   他給了一個很具體的比喻:「就像我們在買房子時,網路上會有購屋資訊、還有房屋仲介公司提供很多資訊,像是這間房子旁邊有學校、走 5 分鐘有捷運等等,我們可以依照資訊選擇想要的住宅。但是農地完全沒有任何資訊,若你要買一塊農地,它的好與壞沒有人知道。我們都說農業是看天地吃飯,但是天是什麼情形、地是什麼狀況,沒有人提供這樣的資訊。」  

    缺乏資訊的情況下,多年來農民僅能憑感覺及經驗決定種什麼、何時種與何地種,剩下的就只能「看天吃飯」,然而,環境與氣候變化莫測,種植農作物就成了一場賭注。  

    此外,行政院農業委員會指出,傳統的農耕方式將農田視為相同性質,採取相同的耕作方式,這樣的做法忽略了土壤環境及作物的持續變異,常引發農地的不當使用,因而衍生許多資源有效應用與環境保護的問題,如產量顯著降低、肥料與農藥不當施用、毒害氣體釋放或滲漏、有毒物質長期殘留及作物生長環境劣化等現象。  

    徐承原再三強調,要改善農業現況、掌握天地的資訊,就得靠數據的蒐集與分析。  

    而他多次提及的數據,除了田間的濕度、溫度和土壤情形等監測資訊之外,還有農民的耕種紀錄。一旦樣本數夠多,便能進一步分析作物生長曲線,該什麼時候播種、該在哪裡種植、該使用多少肥料、灌溉多少水、什麼時候收成等,這些都能有科學依據,有助於農民推動「精準農業」,也就是能更精準地掌握作物的生長環境和產量。  

    根據行政院農業委員會的定義,「精準農業是一種以資訊及技術為基礎的農業經營管理系統,針對農田及植栽環境的變異給予最適當的耕作決策與處理,以減少資材之耗費,增加收益及減輕環境衝擊的經營管理手段。

精準農業的核心是,在生產端將資源做最有效率的運用,依據農作物生長需求,投入適當的資源,避免資源浪費以及環境破壞,達到環境保護與經濟效益的平衡。
 如何在不增加土地負擔的前提下,同時提升糧食產量,進而讓農民擺脫苦情命運,是台灣農業亟欲轉型的方向。
 
(不增加土地負擔的前提下,提升糧食產量、讓農民擺脫苦情命運,是台灣農業亟欲轉型的方向。來源:宸訊科技

 

 

農田不是工廠,如何精準掌握產量?

 

 該如何維持農作物的產量以及品質,一直以來都是看天吃飯的農民所傷腦筋的。  
 
   徐承原指出,以鳳梨為例,播種後需 17 至 19 個月收成,而且每個地方的收成時間都不一樣,農民只知道有多少座鳳梨田、全台種了多少鳳梨都沒有用,因為沒有人知道這些鳳梨何時會收成,結果大家的鳳梨都集中在 7 月收成,就導致生產過剩的問題,這就是沒有資訊參考、沒有準確判斷的結果。  
 
    而對於需要管理好幾座契作農田的農企業來說,精準掌控作物的產量更是一大挑戰。以宸訊科技的合作對象「鮮綠集團」為例,該集團為統一超商合作的農企業,消費者在統一超商買得到的玉米或是香蕉,皆是由鮮綠集團所供應。  
 
   「全台 5 千家 7-11,鮮綠集團每週需穩定供應 10 萬支玉米,要確保供應量無虞、還要兼顧玉米品質,這個壓力是很大的。」徐承原表示:「畢竟農田並非工廠,無法一開工就能準確預估產量,而傳統的做法是,假設我需要 200 支玉米,我就種個 500 支,萬一有什麼變化,我至少還會有 200 支吧。」  
 
    像鮮綠集團如此大型的農企業,需更有效率地管理旗下的契作農田,才能與通路建立長期而穩定的關係。若以傳統的做法來操作,企業不僅須承擔高度的成本耗損風險,也得派出多位巡查員,定期巡視每座農田、回報農田狀況。  
 
    對此,宸訊科技利用數據分析,協助鮮綠集團更準確地掌握作物的生長環境及收成時間。徐承原進一步解釋:「收成時間的科學依據是以基礎溫度做判定,專有名詞為『物候學』(註一),簡單的概念是:假設玉米的基礎溫度為 10°C,今天測量溫度為 12 °C 就表示累積了 2°C,隔天測量溫度 9°C 就代表累積 0°C,以此類推,直到累積 200°C 就表示可以採收了。」
 
    有了科學依據,便能更精準掌握產量,對農民個人而言,可以有效避免因產量過剩而造成的滯銷問題;而對農企業而言,不僅可減少巡查員一一勘查農田的人力成本,更重要的是能夠穩定供貨,與銷售通路建立長期而穩定的關係。  
 
   「所以說,農業是科學,但是現在農業沒辦法完全用科學方式去經營,因為科學需要數據,沒有足夠的數據分析就沒辦法。」
 
(宸訊科技利用數據分析,協助鮮綠集團更準確地掌握作物的生長環境及收成時間。來源:鮮綠農產

 

                 開發田間紀錄 app「i-plants」,盼促進良性循環

 

 徐承原表示,農業發展能得益於數據,其實也得靠第一線的農民貢獻數據才行。他以 Google 地圖舉例,當用戶使用 Google 地圖查找欲前往的地點,同時也就貢獻了自己的定位與路線軌跡等資訊;又如 Google 地圖上的路況顯示——紅色代表該路段正在塞車、綠色則表示路線順暢,路況顯示之所以準確,也歸因於用戶的資訊貢獻。  
 
   「簡單來說,Google 的想法是『你要看、就得給』。」徐承原表示,唯有越來越多農民願意貢獻自己的耕種資訊,分享自己何時播種、何時收割等資訊,配合環境相關的監測數據,才能使耕種資料庫越來越完整,這樣的大數據分析也就能越精準。
 
 有鑑於此,宸訊科技與農委會農試所合作開發田間紀錄 app「i-plants」,讓「3 個願望」一次滿足。
 
    第一個願望是滿足「生產者」,利用 i-plants 紀錄田間變化,將田間紀錄 e 化管理,這些農業大數據將能提供農民關於採收時間、病蟲害防治、施肥多寡等建議。農試所所長陳駿季指出,農試所每週都會監測大數據,當系統分析推斷有病蟲害時,i-plants 會提早通知用戶,讓農民能夠及早做準備。如此一來,農民便不用再「單打獨鬥」,而是有資料庫做為參考,對剛接觸農務的青農而言更是一大助力。  
 
    第二個願望是滿足「消費者」,在越來越多人重視食安的現代社會,作物生長過程的透明化就十分重要,透過手機掃描農產品進入 i-plants 平台,能夠看到作物生長各階段的照片,從而得知作物成長歷程,讓消費者在食用時更安心。
 
    徐承原開玩笑地表示第三個願望是滿足宸訊科技,更精確的說法其實是促成一個良性的循環,加速台灣精準農業的發展——宸訊科技開發 app 方便農民使用,當越來越多農民使用 app,宸訊科技也能收到越來越多數據,便能提供更加精確的分析;而一旦分析越來越準確,也就對於農民耕種更有益;當作物健康、產量穩定、耕種過程更透明公開,讓消費者吃得安心,農作物就更能獲得市場支持。
 
「如果有 10 萬個農民都用這個 app,那他們就不用再單打獨鬥了。」徐承原語帶興奮地說,大數據分析,讓以往不知天地情形、不知市場狀況的農民,開始可以掌握資訊,提升耕種效率、進一步擺脫農業苦情的命運。

 目前,宸訊科技已建立全台灣超過 400 萬處農地的資料寶庫,合作對象多以農企業為主,藉由智慧農業,協助農企業有效管理農田,成功打入 7-11、麥當勞和好市多等供應鏈。  

    訪談尾聲,徐承原仍持續強調數據的重要,「把數據做出來,你就可以更清楚應該在哪方面更精準地控制,比如說肥料要灑多少、水要用多少,讓資源利用更有效率,這讓我們在對抗氣候變遷、減少碳排上可以更有力。

註一:物候學(Phenology),也譯作「生物季節」,是研究自然界動植物與環境條件週期變化之間相互關係的科學,換句話說,即研究生物受氣節變化影響而產生的週期現象。其目的在於認識自然季節現象變化的規律,以應用於農業生產或科學研究。

(本專題委託社企流製作刊登)
 
【參考資料】
合理化施肥(台灣農業故事館)
我國精準農業的發展方向與策略(行政院農業委員會)
淺談「植物物候」(行政院農業委員會)
 
【繼續閱讀】碳棄世代專題
 

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