【專題探索】衣食之源.生命之本——國內外農糧產業科技發展現況與展望
楊憶華 (2013/10/07) 《台經月刊第36卷第10期》
隨著農業技術的改良與精進、新興國家與開發中國家對於農業生產的投資日益增加,農產品的供給量有機會不斷向上推升。然由於全球可增加農地面積有限、土壤品質劣化、可利用水資源減少、氣候變遷等挑戰,都使得產量成長幅度趨於緩和。尤其近年全球暖化造成極端氣候型態發生頻率與強度提高,短期可能增加農戶栽培成本、產品損耗與降低品質,長期對於多年生作物的影響甚巨,需提早研發因應對策。從積極的角度看,可透過新技術、更好的農業操作和擴大耕地面積來提高作物產量,但需持續挹注研發投資,並儘量降低開墾所帶來環境的負面影響與減少供應鏈過程中的損耗,透過較佳農業管理措施、適當的商業與技術調控機制及強化農業創新與研究,將是最好的解決之道。
農糧科技發展現況
(一)國際農糧科技發展規劃
農業是衣食之源、生命之本,是國家重要經濟來源,亦是穩定國家長治久安的基礎。近十年來全球氣候異常日趨嚴重,環境生態及各種作物的生產量皆受到影響,為減緩氣候變遷的衝擊,各國陸續投入大量的研發經費,結合創新科技調整作物種類及栽培技術,包括:品種選育、栽培及採後技術、食品安全檢測、跨領域整合技術等,達到終年穩定供應優質安全的農產品。因此針對美國、日本、歐盟、中國、巴西及韓國等國在農糧技術研發現況進行彙整與比較(附表),發現採後處理與運用分生技術加速品種選育是各國現階段投入重點,而巴西的研究領域最為集中,以生質能源開發為主軸。
附表 國際農糧技術發展方向比較
(二)我國農糧技術發展
近年我國農業發展趨勢與全球農業科技發展相符,運用農業科學知識加速農業的改新,提高作物產量,並開發生質能源及應用節能減碳設施,期望能使地球生態環境維持永續。此外,國內消費者更關注農產品的多樣化、高品質、衛生安全及養生保健,因此我國農業科學發展、消費者與環境生態已密不可分。以下僅就我國在育種、栽培管理、產品貯運、食品安全檢測、結合機電工程等議題的現況整理如下。
1.品種選育
(1)傳統育種
傳統農業產量之提高,主要依賴品種改良,育種時可以選擇具有適當性狀的父母本授粉,以培育出具有優良特性的作物品種。傳統育種方法係二親本染色體的重組,應用於各種作物的新品種選育。截至2012年3月,經公告適用之植物種類有146種,以果樹、蔬菜及花卉等園藝作物為主。近五年來果樹方面已有鳳梨台農22號(蜜香)、芒果高雄三號(夏雪)、番石榴台農一號(帝王拔)、蓮霧台農一號(紫晶)與印度棗台農九號(新蜜王)等熱帶水果新品種育成。花卉方面,育成多項蝴蝶蘭及朵麗蘭新品系,並育成孤挺花、朱槿、麒麟花等花卉新品種,其中新品種朱槿已於日本及荷蘭販售。
(2)分子育種
為縮短新品種研發及培育時程,應用於分子育種技術加速育種及改良,已成為輔助作物育種重要之手段,利用遺傳標誌(genetic markers)及遺傳作圖(genetic mapping)技術作為選育及鑑定品種的分子工具,將可加強選育效率及精確性,落實作物品種改良。國內在分子育種領域起步落後於國際,目前僅有番茄及木瓜完成抗病基因轉殖,尚待進行安全性評估測驗。但近年來學研單位則積極投入研發番茄、番椒、木瓜、甘藍及瓜類等作物的抗病分子標誌輔助育種技術(吳明哲,2010),另國內種苗產業也積極參與早生花椰菜及西瓜分子育種的研發工作,以提升台灣蔬果市場的競爭力。
農業科技、品種選育、分子育種、食品安全、生質能源、植物工場、氣候變遷、智慧農業、農產品檢測、永續農業
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