文．圖／周國隆 行政院農業委員會高雄區農業改良場旗南分場分場長
蔡憲宗 行政院農業委員會茶葉改良場茶作技術課課長
胡智益 行政院農業委員會茶葉改良場股長
江明耀 行政院農業委員會農業試驗所助理研究員
陳柱中 行政院農業委員會農業試驗所副研究員
官青杉 行政院農業委員會農業試驗所嘉義分所副研究員
唐佳惠 行政院農業委員會農業試驗所嘉義分所助理研究員
面對競爭激烈的農產貿易，行政院農業委員會（簡稱農委會）欲推動農產品外銷，須針對市場需求進行生產規畫，落實產地集貨與分級、完善冷鏈物流，方可提升外銷農產品的質量。2018年臺灣農產品外銷出口金額達54.7億美元，創下20年新高，行政院院長蘇貞昌期許農委會輔助農友控管作物品質、整合外銷供應鏈，讓臺灣農產外銷再創佳績。
2019年臺灣農產品外銷產值以55.78億美元刷新2018年紀錄，卻未達農委會所預設的6 0億美元目標，成長率9.7%降到2.1%；2020年外銷產值受COVID-19疫情衝擊而跌破50億美元。自2017年起，農委會鎖定毛豆、茶葉、鳳梨與結球萵苣為外銷主力作物，引進或開發省工輔助智能機具與物聯網系統，協助產業從機械化生產進階到智慧型精準農業。不但建置外銷專區以優質生產體系，亦建立溯源農產品供應鏈以強化資訊連結，更以「國家隊打世界盃」的概念來籌組智農聯盟。
智慧農機助攻 臺灣毛豆傳奇再進化
臺灣冷凍毛豆連續9年蟬聯銷日冠軍，銷量逾3萬公噸、產值超過6,300萬美元，日本市占率43.4%，分別是中國與泰國的1.94倍跟1.47倍。每公斤平均價格達240日圓，比中國高出25.7%，創造「臺灣綠金」產業傳奇。然而，近年泰國與中國採低價競爭策略，引進機械化生產技術，嚴重威脅臺灣毛豆產業。
農委會高雄區農業改良場（簡稱高雄場）引進歐美與日本等國智能農業機具，運用自動化農機操作系統建置毛豆精準生產體系，於田間除草施肥與電腦化噴藥；結合國內科技業者開發「毛豆採收機GPS車載影像監測系統」，在高屏外銷專區旗山示範場域和雲嘉南小農契作田進行測試與優化，將採收機移動軌跡、採收影像圖資與數據上傳至雲端資料庫。既能即時掌握田間採收情形，也能監測豆莢在運輸過程中是否黃化或品質劣變，確保原料品質，降低15%加工選別成本，促進毛豆國際競爭力再進化。
2016年智農計畫展開前，臺灣毛豆外銷產值為7,452萬美元；實施計畫後，2019年增加至8,453萬美元。2020年雖受疫情影響，微幅下降至8,056萬美元，但高雄場旗南分場場長周國隆信心滿滿地說：「透過智農計畫的加持，我們的目標把（冷凍毛豆）日本市占率推升到50%！」
茶葉資訊平台掌握種茶韻律 ｅ化管理傳承茶經
相對於毛豆產區集中在高屏和雲嘉南地區，臺灣茶園分布零星且以小農為主。為協助茶農發展智慧化管理，農委會茶業改良場（簡稱茶改場）研究團隊幾乎是翻山越嶺，全臺走透透。「我們在全臺5大茶區設置23個微氣象站，包括高海拔茶區和北中南東茶區，從雙北、桃竹苗到南投和臺中，再從嘉義到屏東；東部是花蓮跟臺東；高山茶區則從桃園拉拉山到嘉義阿里山，還有臺東太麻里。」茶改場股長胡智益表示，茶農管理茶園普遍依循傳統節氣，但隨著氣候變遷，節氣難以當作唯一根據，何況同區域不同山頭的天氣溫度未必相同，需精準的氣象資料來輔助農事。
「臺灣茶葉生產管理資訊平台」（簡稱資訊平台）於2021年7月啟用，提供茶農查詢即時氣象資訊，包含過去30天的氣溫、日雨量、溼度、日輻射量、風向、風速、土壤含水率及土壤溫度等，並同步更新中央氣象局所公告的颱風、豪雨、寒流或高溫等災害性天氣警（特）報。「臺灣茶園有5到6成位於山坡地，豪大雨很容易造成土石流或茶區崩塌，因此排水溝的清淤特別重要，越早預警就可以越早做防災準備。」歷時4年，茶改場蒐羅各茶區氣象站的觀測資料與茶葉生長紀錄，研發出茶樹生長與產量預測模式。
胡智益指出，因農村高齡化，採茶工嚴重缺乏，茶農只能眼睜睜看著心血報銷。透過茶樹生長與產量預測模式，茶農只需在資訊平台上勾選茶樹品種、萌芽日及預計採摘日，系統便會預估茶樹萌發葉片數及茶芽產量，協助茶農提早調度採收人力，亦根據天氣變化評估病蟲害發生風險，建議茶農適時用藥防治。「利用資訊平台整合老茶農經驗，讓年輕茶農了解怎麼做好茶園管理，更快進入茶產業。」胡智益透露，2020年茶樹生長及產量的預測準確率已達80～90%。透過病蟲害防治預警機制以及化學、生物性藥劑用藥技術的運用，研究團隊建立了無人機噴藥的作業流程，整體效率既超過人工噴藥10倍以上，也顧及了茶園工作人員的健康。有了資訊平台，茶農不但能確保茶葉生產品質，也能預先安排人力以避免採收期匱乏，更能兼顧環境保護，落實聯合國永續發展目標（Sustainable Development Goals,SDGs）第12項「確保永續消費和生產模式」。
突破跨國冷鏈障礙 開創結球萵苣新藍海
病蟲害監測管理與農藥安全使用，正是結球萵苣所面臨的外銷課題。因病蟲害初期徵兆不明顯或危害特徵變異性過大，農民無法正確識別病蟲害種類，衍生過度用藥與防治效果不佳的難題。因應外銷國家與部分企業需求，契作農場須通過國際市場或客戶勘查認證才能種植生產，如歐盟和日本規定農產品生產作業基準須符合全球優良農業規範（Global GAP）國際認證。農委會農業試驗所（簡稱農試所）開發了「溯源資訊輔助系統iPLANT」（簡稱輔助系統），農民可運用手機進行田間管理，將工作紀錄與照片上傳至系統後，藉由地理資訊系統（GIS）彙整歷年資料來分析環境特性，如土壤、灌溉渠道與栽培環境等等，建置田間即時資訊與產銷履歷溯源資訊，縮減謄寫紙本資料的人力。
輔助系統結合害蟲自動化監測技術，利用費洛蒙誘捕裝置，分析夜蛾類害蟲族群分布與風險分級，改善傳統害蟲監測流程，減低人工巡查並縮短資訊傳遞時間差。透過LINE即時訊息推播，協助農民減少用藥以降低農藥殘留風險，助於縮減外銷退櫃率。「萵苣採收後需快速降溫進入休眠狀態，接著送到集貨場，再跨國運到客戶手裡。」農試所助理研究員江明耀指出，精進生產技術後，再來得克服長途運輸的瓶頸。農試所作物組採後處理研究室與生產端經過多次測試與修正，終於在2020年完成冷鏈環控監控系統，蔬果保鮮期超過1個月，順利進入中東市場，為臺灣結球萵苣產業開創新藍海。
鳳梨冷鏈再進化 化身國家隊先鋒
冷鏈環控幾乎是臺灣農產品進軍國際時的共同瓶頸。2021年3月臺灣鳳梨外銷日本與新加坡，接連出現「品質差」、「腐損」及「黑心」等問題，除了受過早採收與運輸過程中的病害影響，冷鏈環控不當也是原因之一。台農17號（金鑽鳳梨）為臺灣鳳梨的外銷明星品種，若冷藏溫度太低或櫥架展售時間過長，果實內部易褐化劣變。為解決困境，農試所建置「感測資訊傳輸網」，收集鳳梨營養狀態、生育特性與果實品質等數據，建立合適的田間管理模式、果實生化與內部褐化指標，亦分析環境對果實與果肉劣變關連性，開發檢測技術預測櫥架壽命，確保鳳梨能「容光煥發」運抵各國。
「秘訣就是利用IoT落實鳳梨智慧化管理！」農試所嘉義分所助理研究員唐佳惠分享，現有鳳梨的採後選別與清潔流程，均由人工敲彈果實的聲音來鑒別品質，費時費工又不夠精準。IoT採用比重來區分品質，適合加工處理、含水量較多的肉聲果會沉到水裡，適合鮮食、含水量較少的鼓聲果則浮在水面。輸送帶會將鼓聲果送到清潔區清洗上蠟，刷除表面多餘水分後，再輸送到自動化重量分級機來包裝。「IoT平均0.3秒就能篩選、清洗1顆鳳梨，相較人工的6到9秒，處理效率提高了20到30倍。」智慧農業團隊經過大數據分析，將影響果實內部褐化的指標具象化，使輔導的著力點更精確，以協助鳳梨站穩外銷水果的冠軍地位。
農委會希望能將上述4種外銷作物的智慧化管理經驗，活用於其他產業以減少各項成本支出。伴隨國際市場與極端氣候的變化，在現有基礎上增添智慧化元素，穩定既有市場之餘，更擴展了臺灣農業的國際競爭力。
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