前瞻技術脈動：智慧農業（202404）
科技產業資訊室 - 技術發展藍圖研析團隊 發表於 2024年8月7日
圖、前瞻技術脈動：智慧農業（202404）
科學家在人工設計的蔬菜中調整碘和鉀的濃度
對符合個體健康狀況的特定膳食需求大幅增加，顯著提升了大眾對個人化營養計畫的興趣。在一家商業微型綠色農場種植不含土壤的櫻桃蘿蔔、豌豆、芝麻菜和瑞士甜菜，旨在精確控制碘和鉀的含量。由Institute of Sciences of Food Production、National Council of Research和University of Bari Aldo Moro研究團隊發表於《Journal of the Science of Food and Agriculture》期刊的研究成果指出，該團隊在一家商業微型綠色農場種植了不含土壤的櫻桃蘿蔔、豌豆、芝麻菜和瑞士甜菜，旨在精確控制碘和鉀的含量。利用液態生長介質，研究團隊調整了營養成分，使生產的蔬菜碘含量是以標準配方種植的蔬菜的14倍。此外，他們成功地將鉀減少了45%，可解決腎臟病患者食用蔬菜的顧慮。研究團隊計畫在未來的研究中，透過直接改變植物的代謝途徑來改變作物的營養成分。
參考資料：Scientists fine-tune iodine and potassium levels in designer veggies, New Atlas. 2024/02/01.
植物如何透過向共生細菌供應鐵來獲取氮
酶催化氮固定需要鐵，但鐵被運輸到根瘤並用於氮固定的地點和方式仍不明確。由University of Tsukuba研究團隊發表於《Nature Communications》期刊的研究成果指出，豆科植物透過根瘤菌共生的方式高效地獲取氮。根瘤菌是一種氮固定細菌，寄生在根瘤中。在對日本百脈根(Lotus japonicus)的研究中，研究團隊發現了IMA(IRON MAN)肽在根瘤菌共生期間促進鐵在根瘤中積累的作用，這種鐵的獲取對於催化氮固定的酶至關重要。此外，研究成果顯示IMA肽在維持氮在植物體內的平衡方面發揮作用，調節植物生長以應對植物體內氮含量的增加。研究成果增進了我們對植物適應機制的理解，並為永續農業實踐提供了可能性。該研究是由Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology資助。
參考資料：How Plants Obtain Nitrogen by Supplying Iron to Symbiotic Bacteria, SciTechDaily. 2024/02/06.
遠離海洋 陸上養殖鮭魚是魚類養殖的下一件大事嗎？
近年來隨著餐飲習慣的轉變及鮭魚肉質營養富含優質蛋白質，鮭魚養殖產業逐年翻高其全球銷售金額。在全球每年食用的 370 萬噸鮭魚中，網欄養殖的魚類就占70%，都是以大型漂浮網箱在挪威和智利沿海水域中飼養的。但沿海飼養造成的環境問題和有限的擴張空間，促使養殖業務往陸地發展。目前在陸地鮭魚養殖，需克服處理魚的排泄物和適合在水箱生長的鮭魚品種。以文中介紹的淡水養殖場，便提出淡水養殖，透過用廉價的沙子進行過濾，將飼養的廢棄物將其回收利用，作為巨大魚菜共生溫室的肥料。此方法能讓陸上鮭魚養殖場符合經濟性與環保目標。另外，以基改的方式改善鮭魚品種，使其能適應在封閉的箱中飼養鮭魚，避免鮭魚在狹小空間中受到損傷。儘管如此，其平均售價仍高於圈養鮭魚價格的兩倍之多。但隨著陸地養殖場可緊靠消費地，減少空運的碳足跡，透過更大的水箱與規模經濟的形成，陸地養殖鮭魚將更具有競爭力。
參考資料：OCEANS AWAY Is raising salmon on land the next big thing in farming fish? Science. 2023/02/09.
用木頭製成的人造種子的外殼會在潮濕的時候自行掩埋
從水蘊草(Elodium)及其他自埋種子的植物中吸取靈感，設計了一種種子載體。
美國賓夕法尼亞州匹茲堡卡內基·梅隆大學的研究人員從水蘊草(Elodium)及其他自埋種子的植物中吸取靈感，設計了一種種子載體，能夠攜帶不同大小的種子，並在不同的環境下更有效的埋進土壤裡面。研究人員在經歷材料的選擇後，最後使用了白橡木這種可以對水分的變化做出反應，但也足夠堅硬，可以將種子播種到土壤中，並且可以生物降解，能更有效的從無人機及飛機上播種。該研究發表在Nature期刊上。(1236字；圖1)
參考資料：Artificial seed casing made from wood buries itself when wet, New Scientist. 2024/02/15.
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