【核食在哪裡？用核能技術管理土壤】
#土壤生態管理核技術 #落塵放射核種常用在土壤流失檢測
#nucleartechnology #nuclearenergy #food #sdgs
最近隨萊豬議題發酵，福島食品開放的爭議也蜂擁而至，「核食」兩字更是劈哩啪啦在各地被使用。但你知道嗎？除了遭受核汙...
【核食在哪裡？用核能技術管理土壤】
#土壤生態管理核技術 #落塵放射核種常用在土壤流失檢測
#nucleartechnology #nuclearenergy #food #sdgs
最近隨萊豬議題發酵，福島食品開放的爭議也蜂擁而至，「核食」兩字更是劈哩啪啦在各地被使用。但你知道嗎？除了遭受核汙染的食品外，核能科技早已經被運用在食品上，除了醫療、能源外，農業與食品加工也是核技術廣泛使用所在(當然也會產生核廢料)，我想比起稱沒有受輻射汙染的福島食品核食，稱應用核科技生產的農食品核食，或許更貼切？
因此，接下來會有系列文章談論核能技術於食品的應用，從土壤管理、育苗技術到食品防腐，讓你全面了解「核食」。兩周前的12月5號是「世界土壤日」，土壤是世上九成生物的家，土內的生物群能幫助土壤儲存更多的碳，因此土壤健康也攸關氣候變遷。這方面，國際原子能機構（IAEA）提供與原子能相關的醫療技術外也略懂略懂。
IAEA和聯合國糧農組織（FAO）在近日加入「保護土壤與土壤生物多樣性」計畫，過去IAEA就已與FAO合作，每年參與約50個技術合作項目，利用同位素和核子相關技術，投入例如改善乾旱區的土壤管理。同位素與核技術可以監測含水、土壤、養分之間的相互作用，進而優化土壤使用效率、改善土壤管理流程。自1995年迄今，來自90多國的專家均受益於IAEA的核技術支援，以下是幾個案例：
1⃣#用微生物肥料與同位素技術 提高大豆產量
位於西非的農業國貝南，土壤貧瘠地力較差，使大豆產量低落，影響國家收入。IAEA與FAO協助貝南的學者開發微生物肥料（biofertilizer），肥料內含的微生物可增加土壤的固氮能力，提高土壤生產力、刺激作物生長，並對環境無害。IAEA也提供同位素檢測法，利用氮的同位素氮15鑑定固氮率，量化農作物從大氣及土壤中捕獲多少的氮，來判斷土壤是否得到改良。結果貝南去年的大豆產量達22萬噸，是2009年的4倍。
2⃣用 #落塵放射核種 驗證傳統農法對保護地力有效性
在突尼西亞，一些肥沃區域的土地因土壤侵蝕而流失，為了防止惡化， FAO/IAEA協助突國，使用落塵放射核種中的同位素銫（Cs）137做為示踪劑（放射性標記物），測量土壤侵蝕速率，並以該技術檢驗突尼西亞傳統農法對保養土壤資源的有效程度。
3⃣利用核技術幫助農民控制水土流失
據FAO資料顯示，馬達加斯加整座島內約有1/3的土地都受土壤侵蝕而退化，除了農業受損，也衝擊島上生物多樣性。FAO/IAEA同樣使用銫137測量土壤侵蝕速率協助馬國國家核子技術研究所的科學家，向馬國農民提供強化水土保持的方案。
4⃣灌溉管理可改善土壤鹽化下的農作物產量
土壤鹽化是影響土壤健康、阻礙農業永續發展的主要障礙。鹽度問題可以自然發生，也可通過如灌溉等人類活動引起，面對土壤鹽化問題，IAEA與FAO合作整理了各國透過水資源和鹽分管理來提高作物產率的方法。例如越南採用氧18同位素(δ18Osw)來識別由灌溉管理不善、導致海水入侵造成之土壤鹽度的增加，其原理是海水中的δ18Osw比例固定，若該同位素在土壤內比重上升，表示海水侵入。
土壤溼度也是研究重點：土壤含水太少會減少收成、但土壤含水太多，土內的微生物會釋出更多甲烷。中國新疆、美國德州與奧地利，便使用「宇宙中子射線感測器（Cosmic-Ray Neutron Sensor）」監測農田的土壤含水量估計值，因為水分子會吸收環境中宇宙高能粒子的能量，因此若檢測土壤中的粒子能量較低，代表土壤含水量高。
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ℹ補充：落塵放射核種
天然存在的落塵放射核種（fallout radionuclides、簡稱FRN），例如銫137、鉛210、鈹7等，在大氣中含量非常少，因為大部分都已透過雨水沉積在地球表面，由於它們只出現在表土層，當該土層的一部分被土壤侵蝕而流失時，這些核種的濃度就降低了，故FRN可用來偵測土壤流失的程度。銫(Cs)137是最常用的FRN，但卻不是天然核種，而是一種人造放射性同位素，在1950~1960年代間，因核子試爆而釋放到環境中，可以此估計最近幾十年的土壤侵蝕率。（有趣小影片：https://reurl.cc/v1YrGy）
█參考資料：
世界土壤日IAEA新聞稿：
https://reurl.cc/k0xDKd
利用同位素技術提高農作產量：
https://reurl.cc/gmVKXR
落塵放射核種評估地力：
https://reurl.cc/8nEdm4
中子射線感測器監控土壤濕度：
https://reurl.cc/R15Avz
核技術在土壤鹽化的應用：
https://reurl.cc/Xk17n3
土壤濕度偵測 在 許忠富 Facebook 的最佳解答
清晨到麥寮鄕美生菜園
看到架設太陽能設備及多條線路
有氣候偵測
也有水質及環境參數
並精準日照
二氧化碳
溫度
濕度
風
土壤釋放的微量元素等參數
結合中華電信二十四小時傳送到主機遠端監控
並且可以公開給消費者即時資訊
#農業大數據
是擺脫看天田的一個契機
#農業大數據
是下個農業革命的起點
#農業的終點
就是建立智慧農業
#智慧農業
是一條不可逃避的道路
這條路
在麥寮台灣生菜村
到處看得到
土壤濕度偵測 在 台灣物聯網實驗室 IOT Labs Facebook 的精選貼文
【智在家鄉】手機也能巡田水！物聯網耕種超節電 關渡精準施肥稻作好壯壯
2021-01-26李 映萱智慧家鄉
匯流新聞網記者李映萱、王佐銘、程子奕、呂怡潔、胡照鑫、李盛雯／新竹報導
國內農業就業人口逐年減少，年齡層也有老化趨勢，為了提升農業生產效率、吸引青農們回流，2020第三屆聯發科技「智在家鄉-數位社會創新競賽」團隊「走向里山一家當關」與「小草」，用智能生產及智慧管理進行定時、定量計算處理，精準投放肥料與水，農民只須在系統上操作，就能種好菜、育好果，大幅降低人力、減少資源消耗，為家鄉農民有效地控管田地。
根據行政院農業委員會統計，台灣農業就業人口有近20%年紀超過65歲，且扣除政府補助，農民月平均收入不到1萬元。「走向里山一家當關」綜合所學與在地實務經驗，加上科技和創意，研發出「SOLOMO永續稻作技術田間管理決策平台」APP，幫助農民建立生產SOP，增加農業產量，提升農民所得。該平台代表意涵為:SO（社群）、 LO（在地）、 MO（行動），團隊成員從家鄉關渡平原進行實驗改良，結合在地團體、農田水利會，擁有10年關渡平原生態的相關資料，經過AI大數據分析、交叉比對，可精準施肥、用水管理、預估採收時間及產量，避免資源浪費。
團員何榮旺與何永山父子，祖輩皆在台北市北投地區務農，見證了都市變遷下的產業更迭與興衰。雖然從父輩起因都市計畫變遷不再務農，仍然心繫農業，轉而投入七星農田水利會。他們發現，過去農民覺得肥料灑越多越好，事實上少量施肥跟用水，反而能讓稻子扎得更深。
團隊自信分享，曾把稻田分成兩部分來試驗，一邊使用SOLOMO永續稻作技術，一邊則遵循舊有稻作模式，有次颱風天突襲，使用系統的那半邊稻田完好無缺，另外半邊稻作則被颱風吹得連根拔起、東倒西歪。SOLOMO也獲得「台北市七星農田水利會」、「台北市七星農田水利研究發展基金會」、「台灣水資源與農業研究院」等農業技術、大數據資料專家認證。
何榮旺說，除了增加農民收益和友善環境的前提下，以水稻強化栽培(SRI) 技術和關渡平原做為市場區隔指標，打造專屬北台灣特有水質環境的優良稻米品牌，進而推廣至其他地區，進而吸引青年洄流返鄉，傳承農業文化。
他們規劃用1年的時間來驗證SOLOMO的AI大數據演算法和功能，後續再上架推廣。未來APP將擴充田間用水施肥、微氣象等功能，並加入田間紀錄、管理、教學。未來將藉由全台17個農田水利會推廣「SOLOMO 永續稻作技術田間管理決策平台」計畫，加速「七星SRI稻米產銷專區」成立，將「七星模式」由台北市關渡平原，推廣至全台灣稻作生產地區。
另一組參賽團隊「小草」，除了看重智慧農業的發展，也關心城市冷氣用量帶來的環境災害。為了降低冷氣用電、提高農業產能，團隊打造「物聯網自動灌溉與排水系統」，應用在屋頂可為大樓降溫，在溫室與農地可發展智慧農業，助農民達到精準施肥及用水，為孕育我們的這塊土地節約能源。
隨著物聯網在農業上的蓬勃發展，聰明的農業應用越來越受到重用。該系統運用感測系統監測土壤品質，導入物聯網技術與地下水排水系統，將採集農業生產現場的光照、溫度、濕度等參數訊息進行數字化和轉化後，傳輸到自行開發的物聯網IoT平台進行整合，以遠程監控即時了解農產品生長狀況。
他們在農地建設多台攝影機，系統結合氣象與雨量預測，不僅能即時偵測土壤灌溉時機，下雨時會啟動馬達保護機制，關閉灑水功能並進行排水，解決了以往梅雨季農作物根部淹到腐爛的問題。為了讓更多人參與此計畫，該團隊在政府的在職訓練課程中公開零組件與程式，製作教學手冊與電子檔供全民DIY，也讓民眾免費申請團隊所開發的物聯網平台。
「小草」團隊分別在高雄、桃園、中壢與台南設置示範基地。其中在高雄的智慧農地，團隊建立地下暗渠排水系統，當下大雨或土壤施肥鹽份過高時，能自動排出多餘水分及鹽分。自動灌溉系統則是用50瓦太陽能板供電，能將水跟肥料直接傳到植物根部；肥料的控制上，除了土壤酸鹼度與電導度的監測外，更可掌握植物氮、磷、鉀生長要素，透過數據即可得知植物需要吸收的養份。
另外，團隊與嘉義溫室業者已合作2年，透過綠屋頂設計，屋頂打造物聯網自動灌溉與排水系統並結合太陽能供電，建構出一套不僅能滿足種植與克服屋頂限制的基本需求，還能達到即時監控與節約能源的自動化屋頂種菜系統，達到保水、排水、自動灌溉、降溫等種植需求。經過團隊實測，在屋頂種植有機蔬果，使室內外溫差有5至10度，只要室內比屋外低1度，即可省電6%。
此系統使用數據上網，結合物聯網，可以將空氣與保水層溫、溼度、土壤酸鹼度與電導度、氮、磷、鉀連線上網紀錄數據或存取於SD卡；還可透過網路遠端遙控物聯網設備，啟動相關設備，例如打水、霧化等自動化功能，以便及時控制效果，讓需常遠行的種植戶也不用。
該團隊希望透過政府職訓課程，與更多對物聯網有研究、從事農業的人進行交流，爭取更多教學單位合作，培養更多人才為家鄉做出貢獻。團隊認為，這套系統導入的排水系統，可對抗乾旱及洪水天災，除了國內推廣，希望未來可推廣到自然災害較頻繁的國家，透過國際間的分享，達到全球化的應用。
附圖：▲團隊使用SOLOMO APP在關渡平原進行實驗。（走向里山一家當關提供）
▲團隊在示範基地使用「物聯網自動灌溉與排水系統」。（小草提供）
資料來源：https://cnews.com.tw/195210126a03/
土壤濕度偵測 在 蘇巧慧 Facebook 的最佳解答
北大有座農改場 智慧永續新農業
今天上午與行政院長 蘇貞昌、行政院農業委員會 陳吉仲主委、新北市議員 陳世榮，以及廖宜琨議員、高敏慧議員和彭成龍議員的辦公室同仁們，一起到位於樹林的 #桃園區農改場的台北分場 參觀，這個臨近北大特區、佔地10公頃的地方，鮮為人知，卻和我們每個人的日常生活習習相關！
農改場不只培育研發農產品，更因應氣候變遷，栽培、試驗、選育，想辦法減少產銷失衡，提高農民收入。而我認為更進一步，農改場也絕對是推廣 #食農教育 的超強後盾！其實從前年開始，我就在我們樹林車站旁的 #樹林糧倉，舉辦了好幾場的食農教育活動，讓小朋友認識食物從產地到餐桌的過程，以培養良好的飲食習慣。
今天在農改場，不管是很有節慶味的聖誕紅，可望透過 #品質分級影像辨識系統 遠端拍賣，或是推出便民的 #都市農耕適栽作物檢索表 和 #病蟲害診斷Line，以及研發了 #綠竹粉碎機，將綠竹桿粉碎後再做成綠竹板，作為蘭花及觀葉植物的栽培新資材，達到廢棄物循環再利用的目的；更甚者，#智慧灌溉系統 偵測土壤濕度自動灑水，能高效節省水資源，這些都是農改場的努力。
未來若能推廣到學校，則能更根本性、全面性讓小朋友學到 #食在地，並提升對國產的農產品、在地飲食的認同感與支持度，才能真正達到學以致用。
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