「AI萬穗」回應全球糧食議題 中興團隊助增水稻產量
【記者方凱琪報導】金黃稻穗在花東的田間閃爍著耀眼光芒,這些粒粒皆辛苦的成果不僅有農夫的努力,更有國立中興大學「AI萬穗」研究團隊背後的技術支持。由中興農業企業經營管理在職專班碩士生謝宏政、劉興忠、高金裕與江美姿組成,團隊費時超過18年,經歷數次在台中、台南、屏東、花蓮與越南、泰國等地區的田間實作,反覆測試,最終推出「萬穗寶」和「AI小農管家」,技術成果於國科會創新創業激勵計畫(From IP to IPO,FITI)獲創新領航獎。 謝宏政回憶一切的起源是在進入肥料公司上班後,因緣際會接觸臺灣最大越光米廠商壽米屋企業有限公司(大橋越光米)的契作班長,他說明臺灣的環境每兩年可以收成四期水稻,當中通常只會有一次豐收,剩餘三次常因氣候或蟲害等多重因素而損失,謝宏政轉述,班長當時苦惱地表示,希望謝宏政能開發技術,讓稻米產量能增加20%。班長的願望成了團隊的研究動機,經過比較與研究,謝宏政發現,既有的水稻技術僅能增加單位體積內稻穀的重量,無法提高稻作的出穗量,這讓團隊下定決心,研發能真正提升稻米總出穗量的解方。 臺灣以插秧種植水稻,一開始每叢約有5至10根秧苗,之後會一圈一圈分化出多代分櫱(註一)。團隊說明,水稻的一叢秧苗會同時進行生長階段,但較晚分化出的分櫱成熟度不足,無法孕穗卻仍會消耗養分,這些無效的分櫱會被一同收割,造成水稻抽穗率(註二)大幅下降,因此傳統作法多建議將每叢分蘗數控制在四代分蘗以內。團隊調整配方研發出萬穗寶,農民僅需在噴灑農藥或施肥時將其混入,再散佈於葉片表面,該營養劑即可進入水稻作用,達到「提升水稻孕穗率」與「多代齊出穗」的效果,謝宏政說:「我們的做法是讓水稻從『國小到大學』都具備生育能力。」並解釋萬穗寶能讓不同時期形成的分蘗同步具備出穗能力,使稻作孕穗率達90%。
註一:水稻等植物在接近地面處會生出分枝,成圈狀向外生長。
註二:抽穗是指水稻、小麥、玉米等穀類作物在發育成熟時,幼穗(稻穗)從葉片(劍葉鞘)中長出來的生長階段。 團隊也研發AI小農管家,準確判讀水稻施肥及用藥時機,讓施肥效益最大化。具資工背景的劉興忠在團隊中主要負責AI技術,他指出AI小農管家的鏡頭採用變焦系統,鎖定稻作生長狀況,並以雷射光驅趕動物、辨識農作物病蟲害,與判斷最佳施作時機。數據比較後顯示,AI小農管家搭配萬穗寶使用能強化孕穗效果達95%。 技術研發耗時許久,曾歷經三年瓶頸。當團隊首次將萬穗寶用在花東稻田時,產量一直不如預期,直到一位農民大姐與謝宏政分享他們在稻作時的用量很節省,一分地僅使用30公升肥料,團隊才頓時發覺盲點。因花東地區的農地特性,使當地農民插秧深度較淺,因此施肥用量也較少,導致整體施用量遠低於西部正常用量60公升,最終使產量提升不如預期。該次經驗也凸顯農地實證經驗的重要性,讓團隊從中發覺農民在施肥的慣用模式對成果影響重大。 FITI主辦方認為,AI萬穗的技術兼具回應全球糧食議題和市場化潛力,這正是該獎項著重的價值。創新創業激勵計畫辦公室組長王玳琪說:「在前期評選階段,雖然審查委員多已肯定團隊技術,但認為他們在競爭分析與行銷計畫方面仍有需要改善之處。」對此,研究團隊後續也明確制定出經營模式與公司年度發展計劃。評審委員更指出,AI萬穗的成員長久以來鑽研農業領域,「這種一輩子只為做好一件事的職人精神,十分值得鼓勵。」 此外,謝宏政分享團隊成員的跨領域背景,除了大多出身農家,成員專業更從化學、財務到資工,「我們是在職的學生,所以基本上都帶有一些專業的技術底在身上。」團隊利用自身跨領域能力與大量田間實作經驗,解決水稻種植的長期瓶頸,並期許未來能建立更完整的田間資料庫,完善智慧農業系統。