柑橘果實日燒運算模組
文章來源 : 農業科技決策資訊平台 2024-05-20
農業部農業試驗所 陳祈男、石憲宗
柑橘類為臺灣種植面積最大之果樹,根據農業統計年報,110 年種植面積為25,054 公頃,總產量46.6 萬公噸,其中茂谷柑、椪柑、桶柑、檸檬與文旦等柑橘類果實均容易發生日燒。受到氣候變遷的影響,極端天氣的發生頻率大幅增加,致使近年柑橘果實日燒日趨嚴重,若不加以防治,嚴重可達3 成以上的損傷,對農民而言是極大的損失。【延伸閱讀】- 極端氣候常態化!稻米、蔬果大受影響,日本農業如何因應?
果實日燒是指受到日照、溫度、相對濕度等因子造成果實表面灼傷,初期呈灰青色或黃褐色小斑點,隨後逐漸擴大,形成圓形或不規則的灰褐色乾疤,病部果皮生⾧停滯,質地變硬、粗糙,有時龜裂,使果實形狀不正。以往農民會在6 月至9 月預防日燒,但近年受氣候變遷導致極端溫度的影響,日燒發生時間提早且發生頻率增加,農民難以憑藉傳統經驗判斷果實日燒防治時機,當日燒突然發生時,農業幫工人力也難以及時調度,因此研發智慧且精準預警果實日燒之系統,實是刻不容緩。本所開發之「柑橘果實日燒運算模組」,即可幫助農民精準有效預測日燒發生,及早因應防治,及時進行幫工人力調度作業,減少日燒造成之損失。
影響果實日燒的主要原因之㇐為果實表面溫度高於閾值(即可能發生日燒之臨界溫度值)時,發生日燒的機率就會大幅增加。目前雖可使用紅外線測溫槍等儀器快速測量果實表面溫度,但無法時刻監測溫度變化,達到警示功效。本技術導入「柑橘果實表面溫度模型」與「柑橘果實日燒閾值」兩大部分,將多種影響果實日燒的氣象參數因子,透過本運算模組簡化為「果實表面溫度」單㇐因子,使日燒閾值成為單㇐固定值,此閾值不受地區性的環境變因所影響。當超過日燒溫度之閾值,即可警示日燒發生。
本技術透過擷取中央氣象局「氣象資料開放平台」或氣象資訊服務業者之氣象預報資料,轉化為果實表面溫度連續變化資料,即可具有預警柑橘日燒之功效。再配合防治資材噴施於植物表面形成薄膜,不但不會影響植物的光合作用與呼吸作用,還兼具阻隔刺吸式口器害蟲 (蟎類) 吸食組織汁液與預防果實日曬的功能,可幫助農友有效防止日燒,減少損害。
本技術業經農委會智審會審議通過,可授權予資訊服務業者,若配合承接業者自行開發之模擬預測系統,可預測未來之氣溫、日輻射量、相對濕度等氣象資料,再透過業者在農民果園架設之微氣象站,更可精準預測日燒發生之時間點。業者也可透過手機簡訊、電子郵件或APP 方式進行推播,讓農民即時獲得預警資訊。業者可同時提供氣象資料與作物即時影像監測資料,並整合於同㇐系統內,讓農民即時掌握氣象與作物生⾧因子。業者藉由每月收取傳輸費方式穩定其收益,而農民可精準掌握日燒災害發生時間點,及早防治,減少損害,達到雙贏局面。若配合「雲市集-農業館」,更可讓農民容易取得該技術。本技術預計提供500 戶以上柑橘農民使用,市場規模可達2,000 萬元以上。【延伸閱讀】- 讓植物說話-科學家發明感測器即時監測植物體內變化
柑橘農民使用本技術後,預期每分地收益提升2~3 萬,若再配合本所開發之日燒防治資材,預期可降低損害10%至15%,每公頃減少成本10 至15 萬元。本技術不僅能降低災損,也能節省人力,達到科技護農的成效。
圖1、柑橘果實嚴重日燒
圖2、農試所研發之防治資材」,配合柑橘果實日燒運算,可有效預防日燒發生。
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