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由 ” 世界又熱、又平、又擠 ” 談農業發展

由 ” 世界又熱、又平、又擠 ” 談農業發展. 中興大學生機系 林聖泉教授 99/05/17. 大綱. 世界又熱、又平、又擠 農業與社會關係 安全糧食 農藥 精準農業 基因改造作物 生質能源 結語 參考資料. 世界又 熱 、又 平 、又 擠. 湯馬斯･佛里曼. 世界又 熱. 全球暖化 CNN 創辦人 Ted Turner ： 我們人太多了，這就是地球暖化的原因 太多人用掉太多的東西 氣候變遷. 北極冰帽融化. Iowa 淹水. 2008 年 6 月 損失 50 億美元 (1,550 億新台幣 ). America Heartland

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  1. 由”世界又熱、又平、又擠”談農業發展 中興大學生機系 林聖泉教授 99/05/17

  2. 大綱 • 世界又熱、又平、又擠 • 農業與社會關係 • 安全糧食 • 農藥 • 精準農業 • 基因改造作物 • 生質能源 • 結語 • 參考資料

  3. 世界又熱、又平、又擠

  4. 湯馬斯･佛里曼

  5. 世界又熱 • 全球暖化 • CNN創辦人Ted Turner： • 我們人太多了，這就是地球暖化的原因 • 太多人用掉太多的東西 • 氣候變遷

  6. 北極冰帽融化

  7. Iowa淹水 • 2008年6月 • 損失50億美元(1,550億新台幣)

  8. America Heartland • 300萬人口 • 14.5萬平方公里 • 農業州 • 玉米、乙醇最大生產地 資料來源http://maps.google.com.tw

  9. 資料來源http://maps.google.com.tw

  10. 地球暖化數據 • 二氧化碳濃度上升 • 工業革命前280 ppm • 2007年384 ppm • 較1750年平均溫度上升0.8ºC • 洪水、旱災、熱浪、森林大火顯著增加 • 夏季北極海冰大幅減少 • 格陵蘭冰原融冰增多 • 動植物分佈變動

  11. 動植物分佈變動 • 水稻台梗9號品種及種子生產繁殖技術專屬授權 • 2009年12月某家日本株式會社向台中區農業改良場購買5年授權 • 授權金500萬新台幣 • 日本越光米品質相當

  12. 溫室氣體 • 二氧化碳 • 主要來自燃燒石化燃料 • 甲烷 • 較二氧化碳溫室效應20倍以上 • 極地寒原冰凍泥炭沼解凍轉換甲烷 • 牲畜排放氣體 • 一頭牛平均每天排放 600公升沼氣 • 全球有13億頭牛 • 二氧化硫 • 冰島火山爆發 資料來源http://www.usatoday.com

  13. 正2ºC是門檻值 • 二氧化碳濃度450 ppm • 上升2ºC • 災難臨界點 • 二氧化碳濃度550 ppm • 上升3ºC

  14. 世界又平 • 網際網路發達 • 資訊廉價 • 更多人成功登上世界舞台 • 能源消耗劇增 • 能源價格走高

  15. 美國能、我們也能 • 太多人嚮往象徵富裕便利的美式生活 • 揮霍廉價的石化燃料 • 大量耗費資源

  16. 中國經濟發展 • 2005年能源使用成長40% • 2020年，中國汽車數量可達1億4000萬輛 • 投入大規模、能源密集之基礎建設 • 接收西方淘汰、造成污染之工業 • 開始過更舒適，有空調、電視、電腦和更大空間的公寓生活 • 最大碳排放國

  17. 世界又擠 • 人口爆炸 • 大城市數量增加

  18. 世界人口成長

  19. 大城市數量成長

  20. 人口增加衍生問題 • 可耕地消失 • 森林消失 • 20%二氧化碳總排放量 • 水資源缺乏 • 空氣及水污染 • 糧食不足

  21. 農業與社會關係

  22. 台灣 • 平地面積 • 96.2萬公頃 • 山坡面積 • 98.1萬公頃 • 高山面積 • 165.6萬公頃 照片取自資料來源：國立中央大學太空及遙測研究中心

  23. 稻米產業 • 耕地面積 • 42.2萬公頃 • 收穫面積 • 26萬公頃 • 稻穀收穫量 • 136.3萬公噸 • 總產值約273億元 單位產值: 10.5萬元/公頃 照片取自http://203.145.193.110/NSC_INDEX/Journal/EJ0001/9712/9712-12.pdf

  24. 高科技產業-以中科為例 • 展望未來 • 總面積1,765公頃 • 年營業額可望突破1兆元 單位產值: 56,600萬元/公頃 中部科學園區網頁資料(980426)

  25. 單位產值 • 稻米產業 • 10.5萬元/公頃 • 高科技產業 • 56,600萬元/公頃

  26. Q 單位面積用水量 • 稻米產業(以中部地區灌溉面積計算) • 2萬立方公尺/公頃/年 • 高科技產業 • 3萬立方公尺/公頃/年 經濟部水利署網頁資料(980426)

  27. 農業扮演社會角色 • 健康食物提供者(生活) • 永續環境提供者(生態) • 涵養水源 • 減少排放二氧化碳

  28. 農業所面臨的問題 • 耕地縮小 • 耕地移至溫度較低、貧瘠土壤 • 大量使用化學合成農藥、肥料 • 環境汙染、土壤酸化等問題 • 破壞大自然生態平衡

  29. 安全糧食

  30. 農藥 • 保護農林作物免受病蟲草鼠及其它生物危害的化學品 • 目前全世界已上市的農藥有六百餘種 • 如不使用化學藥劑，全世界會減產35%(世界糧農組織估計) 資料摘自”農藥與生活”翁愫慎著(行政院農業委員會 農業藥物毒物試驗所網頁)

  31. 農藥對環境與人影響 • 對環境 • 農藥進入河流、湖泊和池塘，污染水源 • 導致生物生病、死亡 • 對人 • 食物中的農藥殘留，對人類健康帶來不良影響 資料摘自”維基百科”(980425)

  32. 農業科技任務 • 少噴農藥、少施肥料 • 精準農業 • 改良作物特性 • 抗蟲、抗旱 • 提高品質

  33. 精準農業

  34. 精準農業-1 • 精準農業 • Precision Agriculture • Precision Farming • 依據農作物需求，精確決定噴灑肥料、農藥劑量 (降低生產成本) • 減少環境污染(生態農業)

  35. 圖片片摘自Gebbers et al, 2010

  36. 精準農業-2 • 多項技術整合 • 全球定位系統(GPS) • 全球衛星導引系統(GNSS) • 地理資訊系統(GIS) • 可變率技術

  37. GPS-1 • 由 24 顆定位衛星所組成，分成六個軌道，運行於約 20,183 公里的高空，繞行地球一周約12小時 • 每個衛星持續發射載有衛星軌道資料及時間的無線電波 資料來源http://www.garmin.com.tw/index.htm

  38. GPS-2 • 提供地球上GPS接收機使用 • 在至少收到三衛星後，即可計算出接收機之平面座標(經緯度)值 資料來源http://www.garmin.com.tw/index.htm

  39. 定位示意圖 衛星2號 衛星3號 衛星1號 Dt2 Dt3 Dt1 GPS接收器

  40. Q Garmin GPS • 汽車導航系統 • 地址、交叉路口、國道出入口、餐飲、住宿、停車場、娛樂、購物、休閒地點、交通資訊、吸引點等分類搜尋 • GPS+GIS • 電子地圖為主要資料 資料來源:PCHome線上購物

  41. 地理資訊系統-1 • GIS資訊分為兩類 • 空間資料，如經緯度座標等 • 屬性資料，如土壤特性等(餐廳、加油站等) • 屬性資料包括環境特性和作物特性 • 提供決策系統實施不同之耕種、種植、施肥方式，以及雜草、病蟲害之防治

  42. 圖片片摘自Gebbers et al, 2010

  43. 可變率技術-1 • Variable-Rate Technologies, VRT • 根據田區不同區塊不同特性：病蟲害、肥力、雜草等，實施不同之處理 44

  44. 可變率技術-2 • 運用GPS進行車輛定位 • 根據GIS提供田塊特性，改變施噴量 • 減少農藥、肥料施噴量 50

  45. 產量監測-1 • 田區裡每一區塊之栽培條件不同，最後採收的量亦將不同 • 將每一區塊之收穫量繪製成地圖，即是所謂作物產量地圖(yield map)

  46. 產量監測-2 • 在作物收穫的同時進行產量監測 • 根據收穫機之寬度、榖物含水率、流量等，計算每一區塊之作物收穫量 • 每一區塊之作物收穫量，作為栽培管理之參考

  47. 基因改造作物-1 • 基因改性生物體 • Genetically Modified Organisms, GMO • 利用人為方法，將某種生物的某一個基因，植入另一種生物體，藉由外來基因達到改變生物的性狀

  48. Q 基因改造作物-2 • 基因改造玉米 • 將蘇力菌之殺蟲結晶毒蛋白基因植入玉米體 • 使玉米具有抗蟲的特性 • 基因改造大豆(抗嘉磷塞基因大豆) • 將農桿菌基因植入大豆 • 使大豆具有抗殺草劑的特性 照片摘自”維基百科”(980426)

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