【大成報記者蕭宇廷/臺中報導】精準與智慧農業，是臺灣近幾年獨步亞洲的強項，有百年歷史傳承的中興大學農資學院，更是站在歷史巨人的肩膀上再躍進。由興大農資學院教授申雍、賴鴻裕與吳靖宙團隊的「快速檢測磷酸根之離子選擇性感測晶片」，拿下第四科技部主辦的第五屆「未來科技獎」；森林系副教授陳奕君的「智慧型纖維素水膠在農業上之應用」，同樣獲得今年科技部「未來科技獎」。而兩者在友善環境農業上都具功效，未來市場商機頗為龐大。

興大農資學院院長詹富智指出，200位的教授，致力於以科技服務農民，共創不必再看天吃飯的「農企」；除了生產的增加，可供「農業永續及保護」的科技研發尤其重要。這次2個團隊獲得「未來科技獎」的殊榮，是對實踐這個目標的一大肯定。

而傳統上，作物生長狀況及收成的預期，往往要靠農民代代相傳的經驗，或是等到作物嚴重生病了才發現。興大農資學院結合了遙測、晶片檢測及微生物分析，透過「快速檢測磷酸根之離子選擇性感測晶片」等相關的檢測技術，可以現場20分鐘快速確認並發現問題。

申雍透露，團隊在農地現場扮演的是「土地醫生」、「農業醫生」的角色，目前已經在南投名間的茶園進行產學合作。這些針對田間「物理、化學及生物性質」使用的可攜式檢測設備與技術，現階段在亞洲地區也是開路先鋒；配合標準實驗室的數據分析，有助於達到實施「精準農業」的目標。

至於，什麼是「快速檢測磷酸根之離子選擇性感測晶片」？吳靖宙表示，簡單來說，就是開發手持輕便檢測裝置，透過「磷酸銅與離子選擇膜」當介面，發展適用農業土壤快速檢測的晶片，專一性分析土壤中的磷酸根離子濃度，以發現土壤物理、化學及生物性質的差異。

能獲得「未來科技獎」，「友善環境」及「永續經營」是重要目標，類似「快速磷酸根離子檢測」這一類的可攜式檢測裝置，可以在田間快速的發現，作物生產不好，是農田水澆灌太多？土壤過度壓實？還是化學肥料施肥過度？農藥不當使用？或者是配方錯誤等等問題，並經由科技找出原因，對症下藥。

例如在南投名間的茶園，就協助農民發現茶園澆灌系統，根系橫向生長無法深根的原因；或是不想讓茶樹開花要如何控管土壤裡的磷及有機物、微生物？這時都能應用這類檢測裝置。

土環系教授賴鴻裕進一步解釋，過去茶葉這類的經濟作物，傳統分析法往往就耗去半個月以上的時間，以3個月的生長期，茶農發現作物生長問題，往往要等明年才能改善，但明年又有新的變數。「快速磷酸根離子檢測」，可以協助診斷專家儘快排除或確定是否因施肥失當，或還有其它影響因子，讓茶葉品質穩定且提升生產量。他提到，有志於農業的青農有了科技當後盾，更能產學共創優質農業，讓臺灣土地的「綠鑽石」發光。

申雍則不諱言，這次獲得未來科技獎的「快速磷酸根離子檢測」，是興大農資學院目前建構的「專家系統」大計畫的其中一項；未來要達成「快速」、「精準掌握土壤狀況」及「準確控管」，不再分科各自為政，結合各科專家知識並且雲端數位化，協助解決作物田間管理的複雜性問題。

此外，由於臺灣有70%淡水資源都使用在農業用途，但目前廣泛使用的植物保水劑材料是從石化原料提煉、具有毒性，人們透過食物鏈導致聚丙烯醯胺影響人體神經與生殖系統；陳奕君更以「再生性材料纖維素衍生物」做為原料，開發出在農業應用上的「甲基纖維素水膠」當做保水劑，添加鉀鹽後，使溶液在室溫環境轉變為膠狀，除了增加生質材料使用率，取之於自然的材料最終回歸到土壤中。

陳奕君說，膠狀型態的保水劑，外型像果凍，製做時若加進肥料、農藥或抗菌成份，使用時緩慢釋放，用於農業土壤保水、肥料和其他活性成份控釋，可避免水份直接流失、降低污染，增加土壤的保水保肥能力；實際在盆植實驗使用時發現，它還可以調控土壤保水、化學及物理性質，讓植物根系長得更好。重點是這種天然無毒的「甲基纖維素水膠」，保水性優於市售傳統的保水劑；而目前現在成本落差約為2至5倍。尤其臺灣纖維素處理技術及相關產業都非常成熟，大量生產可以降低成本，且在高價值作物上使用，將有一定經濟效益。

全球土壤改良劑的市場現況高達數億十美元，除了原本的保水功能，加入添加物衍生的商機也十分可觀。而這項產官學合作的保水劑研發，也獲得今年科技部「未來科技獎」；陳奕君表示，感謝科技部肯定，也鼓勵研究學者和產業夥伴共同改良農林業的資材，善用天然材料、創造農林新智慧和價值，讓人們吃的得安心健康，達到友善環境和材料永續利用的目的。

臺灣是ICT資訊及通訊科技大國，在智慧農業技術發展上有其優勢，興大農資學院結合了農、生、理、工管院，應用田間感測、無人機及防範極端氣候預警設備應用，提供「精準農業」的環境與技術支持，讓農業能「友善環境」、「永續利用」；未來的相關衍生產品及技術更是商機無限，也提供臺灣企業一個新的發展方向。