結合物聯網IoT與人工智慧（AI）建立茶園精準灌溉模式 強化茶園水資源管理韌性 - 農業知識入口網

結合物聯網IoT與人工智慧（AI）建立茶園精準灌溉模式
強化茶園水資源管理韌性

       農業部茶及飲料作物改良場(簡稱茶改場)指出，面對近年因極端氣候導致旱澇交替。針對茶園灌溉需求大幅波動，傳統灌溉方式已難以兼顧品質與環境永續。本場為因應氣候變遷水資源日益匱乏的挑戰，透過實地試驗監測驗證建構茶園精準灌溉決策模式，研發「茶園精準灌溉模組」成功運用在不同季節並展現卓越成效，解決現行灌溉缺乏科學數據支撐的盲點，透過導入智慧化決策系統，能以最適化水量滿足茶樹生理需求，強化茶園水資源管理的韌性，建立抗逆境的智慧茶園管理新典範。

數據賦能將「蒸發散量」轉化為灌溉指令 一支手機即時掌握茶園水分動態

       茶改場場長蘇宗振表示，茶樹雖具耐旱性，但若連續 30 日降雨量未達 20毫米（millimeter, mm），或面臨灌溉水源短缺，將導致植株代謝失衡，造成新梢生長停滯、枝葉萎凋，嚴重時甚至枯死（圖1）。為精準掌握茶樹生長環境與水分需求，茶改場已在全臺主要茶區建置 23 座微氣象觀測站，及介接中央氣象署資料，並導入「蒸發散量」 （Evapotranspiration, ET）概念， 將土壤蒸發與葉片蒸散的總和轉化為可量化的灌溉決策指標。若能掌握 ET 值就像知道茶樹每天的「排汗量」，可提供農民精準判斷灌溉時機與補水量，避免過量或不足，真正做到「把水用在刀口上」。茶改場說明，1999 至 2019 年間茶樹天然災害雖以颱風為主，但 2011 年後乾旱頻率逐年攀升；特別是 2020 至 2021 年的跨年度嚴重旱情，造成全臺茶區普遍減產且農損金額持續擴大，凸顯建立精準灌溉機制的迫切性。本場研究結果指出，夏季高溫與長日照使得茶園每日蒸發散量（ET）可達 4 至 5 毫米，若未即時補水，將影響生長並降低茶葉品質；反之，若將土壤含水量維持於田間容水量60%至80%之間，則產量與品質皆可達到最佳化。

       基於上述原理，茶改場開發「茶園精準滴灌參數模組」，可依據即時降雨分布、土壤含水量與 ET值變化，動態調控灌溉水量。2025年研究結果顯示， 夏季雨水相對充足期間，精準滴灌處理之茶芽數量提升1.6倍、茶菁產量增加1.24倍；在秋冬季枯水期，產量更較傳統「看天田」提升達 2.2 倍（圖2）。蘇場長指出，該模式整合物聯網（IoT）感測技術與人工智慧（AI）運算，已建置完整的茶園水分動態資料庫，並透過雲端平台提供即時決策支援。未來茶農僅需架設相關感測與灌溉控制設備，即可透過手機或電腦介面，隨時查詢不同土層土壤濕度、茶樹需水狀態與即時天氣預測。系統並可結合微氣象資料，推估茶樹需水曲線，依品種特性、地形條件與栽培方式，產製客製化灌溉建議方案。

       蘇場長強調，夏季雖月降雨量偏高，但降雨常集中於少數幾天，未必能有效補足土壤水分。透過微氣象站與AI模型，系統可即時判斷降雨是否足以彌補茶樹蒸散所需水量，並建議是否啟動滴灌，避免僅憑目視「有下雨」而誤判灌溉時機，導致過度灌溉或補水不足。精準灌溉可顯著提升用水效率，使茶園管理由「看天吃飯」轉為「按需給水」，是提升茶園韌性與品質穩定度的重要科技突破。

科學灌溉成就回甘好茶 茶葉品質與風味升級

       茶改場表示，氣溫升高與長日照會加速茶樹蒸散速率，雨量不足則使土壤水分快速下降，可見茶園微氣候變化對茶樹生理與茶葉品質具有深遠影響。研究顯示，2025年茶園導入精準灌溉系統後，與傳統灌溉模式相比，茶園在夏季豐水期與秋冬季枯水期分別可節省約13% 至 24%的灌溉水量（圖3）。化學成分分析結果顯示，精準灌溉處理下的茶葉，其咖啡因、總多元酚與總兒茶素含量顯著下降（圖4），並於茶葉香氣、滋味及回甘度等感官評鑑指標上均優於傳統灌溉管理，顯示精準灌溉不僅節水，更能有效提升製茶品質與風味表現。

       茶改場強調，未來將持續因應臺灣多樣地形與氣候條件，建立適用於高山、丘陵及平地茶區的精準滴灌管理模式，提供茶農更具科學依據的栽培決策工具。此一精準灌溉決策模式，不僅有助於降低乾旱、豪雨等極端氣候造成的產量損失，提升茶園韌性與農民收益穩定性，更象徵臺灣茶產業邁向智慧化與永續化的重要里程碑，進一步強化國際競爭力。

圖1.2025年秋冬季（8-10月）枯水期看天田與精準灌溉處理茶芽生長狀況之比較

圖2. 2025年精準灌溉與傳統灌溉處理之茶菁芽數及產量對比分析。

       a.b.豐水期(6-8月)精準灌溉茶芽數與產量分別提升1.6倍與1.24倍。
       c.枯水期（8-10月）精準灌溉產量提升2.2倍。

圖3. 2025年精準灌溉與傳統灌溉處理之節水效益評估。

       a.豐水期（6-8月）精準灌溉可節省24％灌溉水量。
       b.枯水期（8-10月）精準灌溉可節省13％灌溉水量。

圖4. 2025年秋季精準灌溉與傳統灌溉處理茶葉中化學成分之比較。