我见我思－以气候智慧型农业应对地球暖化

目前美、德、英、日等国在农业感测器、农业大数据、农业智慧装备等智慧农业科技领域，取得领先优势。图为无人牵引机。 图／美联社

全球气候变迁已经对农业生产构成严重威胁，如何减少温室气体（GHG）排放和确保粮食安全，被认为是本世纪最大的挑战。

气候变迁对农业的直接影响包括：平均气温升高、生长季节延长、降雨模式更加多变以及二氧化碳（CO2）浓度升高，甚至会强烈改变区域气候，导致作物分布的潜在变化。尤其近年来受到极端气候影响，农业水资源短缺，已成为全球粮食安全和农业永续发展的刚性约束，预计2030年农业水资源短缺风险，将显著攀升达到中高风险水准，需提早应对。

■CSA融合农业生物科技、资讯技术与智慧化装备素

而占全球土地面积38％的农业用地，不仅使用了约70％淡水，现行使用的粮食系统，是甲烷排放和生物多样性丧失的主要来源，正在破坏地球稳定，无法为所有人提供健康和营养的饮食。如何朝永续粮食系统转型，对于实现永续发展目标和维持《巴黎协定》中1.5℃内的气温上升目标至关重要。为此，气候智慧型农业（Climate Smart Agriculture，CSA），被视为是解决该等挑战的最佳方式之一。

CSA是一个复杂的系统工程，是以资讯、知识与设备为核心要素的现代农业生产方式，可持续提高农业效率、增强适应性、降低农业生产成本及应对极端气候的现代化农业生产和发展模式。它融合农业生物技术、农业资讯技术，农业智慧化装备三大生产力要素，运用范围包括：改良灌溉系统和用水管理技术、实施作物遗传育种（如采用抗旱豆类和耐旱玉米）、保护性农业（可防止耕地流失并恢复退化土地的农业系统）、作物多样化种植、农业保险、人工智慧（AI）运用、土壤肥力和病虫害防治综合管理等高新技术。

鉴于农业温室气体排放，进一步增加了CSA永续发展的挑战，目前正透过控制温室气体排放（如清洁能源替代技术、再生能源技术、新能源技术）、增加温室气体吸收（如固碳技术）、适应气候变迁（如培育新能源）、农作物品种及调整农业生产结构方式，有效减少农业温室气体排放。另，目前CSA的资讯和安全，存在标准化程度不高、资料收集和整理不完整、农业资料收集缺乏准确性和有效性等问题，如何维护资讯和资料的安全，是促进CSA顺利发展的关键。

■朝永续系统转型 才能确保粮食安全

农业想永续发展，须克服农业水资源短缺、气候变异与气候变迁、农业温室气体排放、资讯资源整合等议题，CSA是优先选项。

CSA将朝向达成农业永续发展，实现粮食安全、气候调适、温室气体减量的多重目标，主要做法包括：将遥感技术应用在主要农作物的生长、种植面积、产量及农业灾害资讯收集；透过物联网收集环境和作物参数，未来须着重物联网的安全性；应用AI对不同农业领域的数据进行分析和整合，实现植物识别、作物产量预测、温室气体排放预测、气候预测、病虫害防治、作物种植风险评估等，不仅可以准确预测最佳播种和收获日期、监测作物健康状况，还可以降低化肥、化学品和灌溉等农业投入成本，提高农业劳动生产率；进而提升农业生产者决策和管理行为。

对于小农来说，学会适应气候变迁并为未来的气候冲击做好准备，可能意味着生存和灭亡之间的差别。而目前国内仍以小农暨传统农业为主体，CSA并未广为农民采用，将难以应对极端气候的重大冲击，主要原因在于农民不熟悉CSA的农作方法、无足够资金投入（需要大量的前期投资）、经营风险高等，未来极需政府透过政策和法规奖励（包括补助和奖助）及技术培训和推广（为农民提供所需的知识），来提高农民及企业的投资意愿，帮助农民适应不断变化的气候，有效应对粮食供应和气候变迁。

近十年来，美国、英国、德国、加拿大、日本、韩国等农业发达国家均高度关注智CSA的发展，目前美、德、英、日等国在农业感测器、农业大数据、农业智慧装备等智慧农业科技领域，取得领先优势，正逐步实现「机器换人」或「无人作业」，大幅度提高劳动生产效率和农业资源利用效率的目标。