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氣霧栽培是目前在園藝生產與研究上都是最具開發潛力與前景的技術,是以前任何一種栽培模式所不能比擬的,可以大幅度地提高生產的質量與數量,大大減少人力、肥料、水及農藥的投入,特別是溫室栽培氣霧培具有更低的電能消耗量,是未來溫室栽培的一個主要發展項目與高效農業技術。目前台灣的大學,已經開始進行研究。現把氣霧栽培的幾大優勢總結如下:

1、 可向空間發展而大大增加耕地的數量與面積,因氣霧栽培較易實現立體式垂直化栽培,大大提高栽培植物的覆蓋面積,使溫室利用率提高數倍。
氣霧栽培
2、 氣霧栽培也是一種最為節水的栽培模式,特適合水資源缺乏的環境下發展氣霧培生產,如在沙漠,孤島等淡水資源匱乏的地區發展農業。它的節水效率可達90%,也就是說只需土壤栽培的1/10用水量,就可完成相同生物量的增長。如溫室土壤栽培番茄,每形成一公斤番茄需要200公斤水,就是采用水培也需消耗170公斤左右的水,而采用氣霧栽培則只需6-10公斤的水,它是節水農業是水資源利用率最高的生產技術,這與它的閉環循環式的供液生產有關。
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作者:羅朝村、黃秀華 虎尾科技大學生物科技系

化學藥劑的使用已日漸受到嚴厲法規的限制,但必須面對的問題是如何遞補化學藥劑在病害防治上所扮演的角色。生物防治是目前最具潛力的作物病害防治策略之一,也是永續農業發展的重要一環。病原菌可寄生或危害作物,木黴菌可寄生病原真菌,這就是自然界的寄生現象,是發展生物防治的基準。


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        植物非試管快繁技術是近年我國發展起來的一項全新育苗技術,是對於原來試管內組培技術的一種提升與發展,也是無糖組培的放大與提高。傳統組培技術由於在營養液的基質配方中加入了糖等有機營養物質,這就會給培養過程帶來操作上的繁瑣,也就是在接種離體材料時需創造絕對無菌的環境,還要求組培容器與外界空氣環境的嚴密隔絕,否則一旦器具或空氣中的細菌真菌進入組培試管內,就會依賴培養基中的糖與蛋白質等有機物為代謝能量而大量滋生繁殖,從而造成離體材料感染而導致組培的失敗。所以對於無菌操作這環節已成為組織培養技術操作上的關鍵,從而也大大增大了培養的投資。隨著人們研究及生產運用的不斷深入,發現在培養基中不加糖,除卻細菌及真菌滋生的條件,可以讓組培的環境要求及操作環節更加簡化,也更利於生產運用與推廣。這就是無糖組培嘗試與運用的開始,它在基質中去糖後,再利用二氧化碳供給以彌補碳源的不足,同樣可以取得很好的培育效果,但在操作過程中還是離不開組培的各種器具及嚴格的人工環境,針對這些技術問題,一種新型的育苗技術在日本千葉大學產生了,命名為光自養微繁技術,它把容器再進一步放大,一個個敞開如浴缸一樣的大容器代替了組培的小試管,這種改變大大優化了離體材料的光合自養條件,如透氣通風性、見光度都有了很大改善,使離體材料發育過程中的光合作用、呼吸代謝營養吸收、蒸騰作用等更為正常完善,不會像組培苗那樣,出現很多皮孔氣孔缺失、維管斷裂、玻璃化等纖弱少根的劣質苗現象。在開放且光照充足的高濃度二氧化碳環境下培育的苗更接近自然,它的自養同化能力很容易在培養過程中良好建立,這樣就減免了傳統組培需嚴格煉苗的環節,一株發育好的種苗只需稍作煉苗培育就有較高的移栽成活率。
        上述這兩種育苗技術如日本千葉大學開發的光自養及無糖組培在技 ​​術上有了很大的改進,但在操作上及投資上還是較高,生產的實用性還是比較欠缺,而且在無菌的控制上還是有較高的要求。針對這問題,我們在前人基礎上,開發了適於我國當前農業生產力水平的實用型植物非試管快繁技術,它在技術上實現較大的創新與改進,使它在生產上能真正發揮作用。在殺菌方式上有了很大的發展與提高,從傳統化學殺菌改為電場物理殺菌,從密閉環境殺菌改為開放的空間殺菌,從小範圍殺菌改為大環境大空間殺菌,從組培的兼養改為光合效率最大化的全自養,從依賴於糖培養改為利用空氣中CO2碳源的同化培養[1],從單純的依賴組培配方發育改為綜合利用物理電場與計算機控制以激發離體材料自身最大生理潛能的自養髮育。這些殺菌及碳同化及酶激活等技術發展與改進,為種苗的快繁解決了污染及碳源供給的最重要問題,使該項技術在上的生產運用有了著實的保障。現就電場技術在植物快繁過程中的殺菌機理及生理效應在生產上運用作些簡要的綜述。
一、電場殺菌與代謝促進機理

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        植物非試管快繁技術體系的建立與在生產上的運用,與常規的各種育苗方法有很大的不同之處,在於它能把各種差異性較大的植物種類或品種能夠統一到一種標準化操作模式上。不會像傳統扦插與組培一樣存在較多的配方,它主要是依靠植物自身的自養能力來完成生根發育過程,一切外源藥劑的處理只作為一種輔助措施被運用,而傳統的人工扦插或組培全憑於人工藥劑或配方,導致生產上出現技術操作繁瑣性與結果的不一致性。具個最簡單的例子,比如說,經某科研單位試驗表明,某某品種扦插或組培需採用某配方,可以取得好的生根或發育效果,便用於生產時,往往存大氣候環境的多樣性,母本材料的差異性,即使採用了相同的配方但也不可能達到相似的效果。而非試管快繁技術主要發揮材料自身的自養能力,主要發揮離體材料本身存在的本能來完成生根發育過程,通過母本的培育把材料統一起來,再通過計算機的控制把多變的環境統一起來,這樣就可以大大縮小母本材料差異及配方的差異而引起生根與發育上的差異。可以把許多不同種類與品種的植物運用相同的一種模式進行快繁,可以達到一致而整齊的育苗效果。運用母本幼化技術誘導童性,激發本身所存在的強大無性繁殖本能,來實現生產上的快速繁育。所以母本的建設是實現材料一致性,與生理狀態最優化的首要環境,一切不利生根的因子,都可以在母本管理時得以糾正,使母本的發育從依賴藥劑配方轉為母本管理的優化著手。

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         CO 2與氧氣是組成空氣的主要成份,是一切植物生長所必須的生命元素,沒有它就沒有地球一切生命,特別是植物的生長發育過程中的主要代謝作用如光合作用、呼吸作用就是這在這兩種氣體成分的直接參予下進行的,這兩種氣體成份的缺乏就會造 ​​成生長的不正常。這方面的研究已成為農業生命科學研究主要兩大因子,它的研究與運用對於農業生產及科研上具有極為重要的意義與價值,現代農業的研究已從自然的氣相環境中脫離出來,走向人工氣相環境的模擬創造來改變與促進農業相關產業的發展。比如CO 2氣肥在蔬菜大棚上的運用,已為菜農帶來了直接的經濟效益,表現為顯著的增產效果;在果蔬貯藏上的運用,也就是氣調貯藏技術,可大大延長保鮮期;在高密度工廠化養殖中利用增氧技術,使單位面積的水產產量提高;在無糖組培中通過增施二氧化碳達到了很好的壯苗效果。這些運用其實還是在具體生產上運用之一駁,隨著工業技術發展,農業設施的開發運用,對CO 2及氧氣的人工運用上已越來越廣,越來越深入,日本已提出與形成為CO 2農法及氧氣農法[1],把它們作為農業生產中增產增收的一項重點技術來普及推廣,在這些深入研究與運用上我國起步較晚,現就CO 2與氧氣在植物非試管快繁技術上的運用,筆者結合科研生產實踐作些闡述,希望能為廣大農業生產科研者能起到拋磚引玉的作用。


CO2與氧氣的植物生理作用


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近幾年來由於永續農業或有機農業的觀念逐漸受到消費者與生產者的重視,微生物肥料(Microbial fertilizer)或生物肥料(biofertilizer)這個名詞對大家而言,已不是一個陌生的字眼。但究竟什麼才是微生物肥料?市面上到處可見到這類的產品,但那些才是真正的微生物肥料呢?相信大家都感到好奇,想多了解一些這方面的資訊。根據生物技術開發中心江晃榮先生的”微生物肥料之市場調查”一書對微生物肥料所下的定義,是指含有某種活微生物或酵素的粉狀或液狀製劑,施用在種子、幼苗或土壤上,可加強營養素之有效性或增加土壤中營養份,補充土壤中有益微生物數量,使土壤維持在良好生態環境下發揮功能。微生物肥料根據其作用基本上可分為固氮菌、溶磷菌、菌根菌、促進植物生長之根圈微生物(plant growth promoting rhizobacteria, PGPR)、分解菌、有機聚合物產生菌等。印度農業研究所的舒伯勞博士(Dr. N. S. Subba Rao)對微生物肥料所下的定義與上述江先生的說法極為類似,所不同的是他強調微生物肥料應是一種含有活的或呈休眠狀態微生物的製劑。在廣義的微生物肥料的解釋裡,有機質或堆肥也被認為是微生物肥料的一種,因為這些物質經微生物的分解或經微生物-植物的相互作用而分解後,也能釋出養份供作物生長。微生物肥料的定義在如此分岐的情況下,難怪農友或消費者對這類產品,有疑惑而分不清楚的現象發生。 筆者認為農友應針對您自已的需要,來選購適當的產品。若您想購買的是固氮菌,那麼在購買產品時,就應挑選含有該固氮作用的菌體的產品,而不是挑選含有氮肥的非菌體產品。可是就技術層面來說,消費者很難就含有菌體和不含菌體的兩種產品來區分,因為兩種產品對作物都有提供養份的作用。大體上來說,真正含有微生物菌體的產品,在施加到土壤或作物根圈後,需要一段時間的活化、生長後,方能表現出它的功效來。而大多數的化學肥料在添加後,短時間內便能表現出正面的生長效果來。因此,微生物肥料的使用就好比是吃中藥一般,藥效雖較難立竿見影,可是療效卻與日俱增;反之,化學肥料所表現出來的效果,就好比是吃西藥一般,藥效立即可見,可是藥效卻不持久。

囊叢枝內生菌根菌的菌種已經由台灣省農業試驗所技術轉移給台中地區兩家公司, 進行商業化生產。因此, 農友已可以經由上述公司自由取得菌種進行田間接菌。菌根菌的菌種使用量, 依上述生產公司的推薦量添加即可。

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台灣植物工廠產業發展協會(TPFIDA)2012技術交流暨研討會

本次研討會,邀請日本東京農工大學的教授群,為會員們分享日本現今的植物物工廠發展現況,看看我們這群年輕的科技農夫,每個都說"讚"的啦!

走!報到去!
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2012工業技術研究院



東京農工大學
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先進溫室與植物工程系列課程

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鮮菇農場參訪

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LED植物工廠參訪--- 你還在用傳統的鈉燈嗎?

LED植物工廠LED植物工廠 (1)
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中央社中央社 – 2012年1月3日 下午5:23
(中央社記者韋樞台北3日電)發光二極體(LED)對農林漁牧業可發揮意想不到的作用。工研院今天籌組聯盟,結合兩個互不相識的產業,共同來電,創造更大的火花。
工研院今天成立「農漁畜牧LED應用產業推動聯盟」。工研院跨產業整合 LED封裝、燈具、檢測、有機農場、畜牧場、漁業養殖場等產業,用最新的 LED光照技術,推動農漁畜牧業朝精緻高值化發展。
特別是工研院相關研究人員與行政院農委會農業試驗所、水產試驗所、畜產試驗所等單位合作,將 LED光源運用在石斑魚、蘆筍、鵝絨等高經濟作物、漁產及畜產品的產量或品質,提升台灣農漁畜牧產業的科技應用能力,增加全球競爭力。
經濟部技術處表示, LED面臨激烈競爭,獲利微薄,需要創新應用來拓展新商機;目前已有日本等國陸續將 LED應用拓展在農漁畜牧業生產應用。技術處將持續支援相關研發合作,專案計畫鼓勵跨領域交流合作,由新成立的聯盟平台,進一步強化農工跨領域的整合,分別提升兩大產業的產值、產能和產量。
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中央社中央社 – 2012年1月3日 下午5:57
(中央社記者韋樞台北3日電)工研院為開發發光二極體(LED)更多創新應用,兩年前與南投埔里茭白筍農合作,用不同波長的 LED光源來刺激茭白筍生長,達到增產的目的。
過去農漁民利用白熾燈來調控動植物產期,增加不少電費,但是最節能的 LED燈不但大幅省電,也可同時達到調控生長的目的。
工研院電光所光電元件與系統應用組組長朱慕道表示,兩年前與埔里茭白筍農合作,利用藍、紅兩種 LED光源在晚間照射茭白筍,可以解決冬季日照不足的缺點,同時可讓茭白筍種子繼續生長,使過去一年2到3作的茭白筍可增加到3到4作,每一作生長日數可以由3到4個月縮短至2到3個月。
朱慕道指出,使用LED燈源比傳統白熾燈節省60%電費,在三分地的試驗田中,裝設6盞各120瓦的LED燈源,每盞燈源新台幣5萬元,原本1年電燈照射費用要15萬元,使用LED燈後電費僅 6萬元,不到幾年即可回本,效果非常好,收成增加,但產能仍在精密計算中。

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30米直徑的半圓型溫室

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台灣植物工廠產業發展協會(TPFIDA)正式於新竹成立
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