NFT系統創造新農業 解決萵苣斷鏈危機

記者 陳亭蓁、張宇彤、蕭咸蓁/採訪報導

科技運用在農業已成為趨勢,使以前費力、費時的農業,轉為用機械取代人力,讓農業的生產變得更有效率,因此傳統農業也開始順應時代潮流慢慢轉型為智慧農業。

除了勞動力不足及農業人口老化問題外,農業也面臨氣候變遷的問題,現今氣候極端化,對於看天吃飯的農業來說,是一個挑戰。以萵苣為例,它的生長環境必須符合適當氣溫範圍才有辦法順利生長,否則會影響作物的收成,進而減損農民的收益。

NFT養液薄膜式水耕系統(Nutrient Film Technique)是一種水培技術,含有豐富養液的水經過馬達抽取後,再透過塑料薄膜栽培管輸送給各個萵苣,讓每棵萵苣都能獲得足夠且均衡的養分和水分,進而達到穩定收成,解決萵苣斷鏈危機。

智慧農業時代的來臨,部分農民陸續以科技方式結合農業進行耕作,但有些農民仍使用傳統方式進行農耕。機器投入成本高是農民考量的重要因素之一,價格昂貴,使得農民需具備操作機器的技術才能使用。

萵苣需在合適的氣候條件下才能生存。攝影/張宇彤

NFT養液薄膜系統結合溫室 穩定萵苣收成

產量的不穩定導致作物斷鏈的風險,是農業長期以來處於的弱勢原因,而知名萵苣生產公司負責人曾明進將科技結合萵苣農業,正好解決供貨不穩定的問題。曾明進將萵苣種植在結合物聯網技術的精密溫室中,中央監控系統可以偵測溫室的溫度、濕度及光度,從監控系統中分析數值,植物缺少水分或營養成分時,可以透過此系統即時補充。

使用電腦或手機即可監控該溫室的狀況,即便人在國外,也能遠端操控。假設設備出問題造成溫度過高,可發出警報,並同時搭配NFT養液薄膜式水耕系統,讓萵苣能夠順利生長,達到穩定的收成,以供應產業需求。

曾明進表示,他的溫室與傳統溫室不同之處在於,一般傳統系統只能經由監測得知植物是如何死亡的,卻無法即時做出改變。而曾明進所用的溫室熱泵系統整合系統則是可以真正落實透過監測、控制變因讓植物生存。

在手機上即可監控溫室的濕度、溫度、光度。攝影/陳亭蓁

台灣夏季葉萵苣產量較低,大部分來自高山萵苣、國外進口、以及少部分由植物工廠供應,但植物工廠的產品售價相對較高,數量也未達提供廠商的用量。因此曾明進藉由導入NFT養液薄膜式水耕系統管理技術到萵苣農業,並制定「周年生產」的規劃,將一個溫室區隔,每四周採收一次,讓萵苣不論是冬季或是夏季,皆能在平穩的氣候環境下生長,穩定收成,清楚生產數量,進一步銷售至各通路,讓農民穩固收入。

將溫室做區隔,做周年生產的規劃。攝影/張宇彤

雖然同樣是NFT養液薄膜式水耕系統,曾明進說明,他所使用的是改良版的NFT養液薄膜式水耕系統,將傳統材料海綿改為泥炭土,相比一般的土壤,泥炭土所種植出的菜比較自然,對人體負擔較低,寄生蟲問題也較為減少。除了將海綿更換成泥炭土外,也從傳統隨時補充水的模式,改為架設偵測儀器,判斷植物缺水的時機並適時補水,得以掌控作物的生長情形,讓萵苣穩定成長。

以食品級塑料製成栽培管  解決食安疑慮

NFT薄膜式水耕系統以栽培管作為輸送養液給植物的媒介,但植物中的根酸卻可能與栽培管產生有毒物質,根毛在分泌根酸的過程中,中間的中心體很可能將根酸吸附,進而產生毒素。因此曾明進採用荷蘭製的食品級塑料製成的栽培管取代傳統的塑料栽培管,解決食安疑慮。

食品級塑料栽培管,解決食安疑慮。攝影/張宇彤

有效降低硝酸鹽累積  吃得更安心

使用NFT養液薄膜式水耕技術的萵苣,水分跟養分會比較平均,口感上較脆,且使用該技術所種植出的萵苣,其硝酸鹽類的累積低於一般種植的萵苣含量。

曾明進指出,使用此技術種植出的萵苣與一般傳統萵苣最大差異在於「硝酸鹽的控制」。傳統的菜農在「採收」或「給肥」的過程可能會累積過量硝酸鹽。例如許多農民為了蔬菜能高價賣出而過度施肥,此舉易導致植物體內硝酸鹽過量累積。而採收時日照時間不足,也會造成此種問題。

使用NFT薄膜式水耕系統便可以改善這個問題,除了利用中控系統將氮肥控制在固定的階段外,日照的品質也能透過特製溫室的天花板玻璃控制,特製玻璃透光力度比一般玻璃高,使作物可以獲得較佳的光照。而中控系統也可以將光度控制在植物最佳生長環境,使植物擁有充分日照並進行光合作用,進而降低硝酸鹽濃度。

特製透光天花板,有效解決作物光照問題。攝影/陳亭蓁

NFT薄膜式水耕系統裡的養液管理及養液設計,很適合運用在萵苣上。虎尾科技大學農業科技系主任戴守谷說,此技術持續發展,養液供應會讓蔬菜長得更完善。因民眾的飲食習慣改變,現在人們追求健康,開始出現輕食的觀念,而沙拉裡有大量的蔬菜,得以攝取足夠營養,且不會造成身體負擔。

NFT薄膜式水耕系統不僅可以運用在種植葉萵苣,更可以廣泛運用於葉菜類作物,使作物品質較穩定,但產量相較「大田式生產栽培規劃」之生產模式少了許多。因此曾明進建議應將使用NFT薄膜式水耕系統的作物,鎖定在高經濟價值區塊的市場,更能發揮其效益。

造價成本昂貴 農民無法負擔?

提及NFT薄膜式水耕系統的弊端,曾明進坦言:「造價成本真的比較貴,普通的農民比較無法負擔。」果菜園老闆陳弘益也表示,「這個系統必須要有一些過濾、降溫系統等設備,投入成本太高,因此從未考慮使用。」從事有機農業的陳弘益也說道:「在水耕方面,這個系統無法做到有機農業這個區塊。」

萵苣有著嚴苛的生長習性,適溫15~20℃,太冷或太熱都無法生存。因此陳弘益研究出一套解方:「以種植當令蔬菜為主,順應著季節,什麼時節種什麼蔬菜,而萵苣的部分,則是等到氣溫降到25℃以後才會種植。」

陳弘益順應時節種植當季蔬果,走出自己的一片天。圖片提供/陳弘益

科技普及化 以達永續發展

農委會桃園區農業改良場農業推廣課長姜金龍說,自動化的機械省工、高效且精準,可以改善現今面人力不足的問題。提及農業科技的弊端時,戴守谷、農業科技研究院農業政策研究中心主任劉育姍以及姜金龍都一致認為,推行最大的阻因是成本問題。

劉育姍更說,由於現在科技技術導入,經費提高,可能阻礙部分農民投入,進而導致大型農企或是較大的農戶持續擴大,小農及兼業農,因年紀較大,便慢慢被取代,對於農民來說,這可能成為他們將要面臨的課題。

桃園農改場姜金龍課長說明科技農業帶來的改變。攝影/張宇彤

NFT薄膜式水耕系統可以隨著消費者的需求調配栽培,減輕病患及銀髮族飲食的負擔,而在逐漸老年化的社會中,戴守谷表示這是系統未來發展的重點之一。

虎尾科技大學農業科技系主任戴守谷說明NFT系統未來發展。攝影/陳亭蓁

科技逐漸進步,帶動智慧農業發展,科技結合產業為我們生活所帶來的轉變愈發明顯,在現代科技農業的趨勢下,人力已不再是問題,對於未來科技農業的發展,農科院農業政策中心助理研究員許晉瑋說,希望能夠把農業科技的技術變得更普及,讓農民可以充分運用。

農業在科技輔助下解決產量及人力不足的問題,是現今很重要的一環。不論是小農、大型農企業,或是青農、老農都能藉由科技的導入來開闢他們的未來,讓農業得以永續發展。

 

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