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無人機、自走車巡田防病害 屏科大以AI賦能農業、培養跨域人才

游姿穎
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游姿穎

2025-10-27

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國立屏東科技大學張金龍校長
國立屏東科技大學張金龍校長

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AI影像辨識應用包羅萬象,現在更成為發展智慧農業的利器。國立屏東科技大學致力推動AI賦能農業,從智慧監測到生態防治,將創新技術「落地」於田間,透過跨域合作激盪創新思維,培養出軟、硬實力兼備的智慧農業實務人才。

一架無人機清晨飛過水稻田,利用熱顯像鏡頭捕捉水稻植株微小的溫度變化,再結合地面的氣象與植體營養數據,就能精準預測出哪一塊田區即將爆發稻熱病,讓農民得以進行預防性噴藥。

與此同時,在溫室裡,農民不再需要透過肉眼判斷,只需用手機拍下小黃瓜或番茄的葉片,就能在數秒內精確診斷出是白粉病或其他病害,甚至得知發病機率與防治方法,大大提升田間工作效率。

這些都不是未來想像,而是屏科大的現在進行式。屏科大近年來積極導入智能科技,利用AI、大數據、物聯網、智慧機械感測器等提高生產效率、減少勞動力需求,更透過跨領域合作,鼓勵不同系所組成跨域團隊,在新科技的帶領下使農業突破重圍。

AI超前預警+影像辨識,加速智慧農業新應用

屏科大校長張金龍表示,面對氣候變遷與農業人口高齡化的雙重挑戰,身為國內農業領域首屈一指的科技高等學府,屏科大正積極推動 AI 賦能農業與跨領域團隊合作,希望藉此鞏固糧食安全、提升農業體質、實現技術落地與跨域人才培育。

屏科大跨域團隊將AI技術帶入田間,利用無人機提早預測稻熱病病害熱點、實現預防性噴藥,成功實踐智慧農業落地。

屏科大跨域團隊將AI技術帶入田間,利用無人機提早預測稻熱病病害熱點、實現預防性噴藥,成功實踐智慧農業落地。

以稻熱病預警系統為例,由於台灣的氣候環境容易出現日夜氣溫劇烈變動及高濕度特性,導致每年約有三成左右的種植面積會發生稻熱病,嚴重影響水稻產量,進而影響農民的收益。四年前,屏科大農園生產系教授林汶鑫帶領學生與病害、栽培、統計分析和無人機領域等專家組成跨域團隊,與農業部高雄區農業改良場合作,將這些複雜的發病機制量化與數據化,利用無人機搭載熱顯像鏡頭,開發出能夠提早約10天預測熱點區域發病的預警模式。

林汶鑫教授表示,過去農民通常是在病害發生之後才會噴灑農藥防止病害擴大,「但現在透過預警系統,讓農民能進行預防性噴藥,農藥費用也能降低約一半。」目前無人機稻熱病預警系統已取得專利,之後將更進一步結合中央氣象署的氣象觀測資料,進行更大規模面積預測的AI預測預警模型。

另一個創新成就也為作物病害防治帶來新契機。屏科大生物機電工程系教授李文宗與農園生產系、農業部高雄區農業改良場合作,開發出小胡瓜(俗稱的小黃瓜)葉片病害AI辨識系統,透過影像即時且精確地辨識出病害類型,判定發病機率,並區分病害的初期、中期與晚期,直接提供農民防治建議。

「小胡瓜葉片病害AI辨識系統」能即時、精確地辨識病害類型、判定發病機率,同時也透過跨領域合作,培養學生具備核心專業和跨域能力。

「小胡瓜葉片病害AI辨識系統」能即時、精確地辨識病害類型、判定發病機率,同時也透過跨領域合作,培養學生具備核心專業和跨域能力。

李文宗教授指出,這套系統最關鍵的目的是,將過去農民用肉眼判斷的經驗轉化成電腦數據,將知識庫保留下來,他表示:「當農村勞動力持續老化,未來我們可能更需要機器人來執行這些經驗判斷。而目前這套程式已成功轉移至農業部高雄區農業改良場並安裝到自走車上,實現了大範圍瓜田的即時檢測與管理。」

跨領域整合+高科技導入,培育科技新農力

屏科大的先進表型農業實驗室,是屏科大發展精準育種及未來田間機器人AI模型的關鍵。

屏科大的先進表型農業實驗室,是屏科大發展精準育種及未來田間機器人AI模型的關鍵。

屏科大的智慧農業能取得這些突破性成就,除校內各系所教師、學生與校外各機構專家的跨領域研究合作之外,其核心動力來自於學校這些年積極建置農業基地與智慧農業設備。不僅在校內設置10公頃面積的「智慧農業中心」,今年剛正式揭牌啟用的「先進表型農業實驗室」,更是全國唯一整合栽培系統和非破壞性檢測儀器的智慧農業實驗室。

宛如智慧農業「最強大腦」的先進表型農業實驗室,建置了完全人工光型植物工廠、多光譜影像平台、可見光-近紅外光高光譜掃描式相機等,透過這些高階設備可持續深化智慧農業技術的開發應用。屏科大農園生產系助理教授鍾興穎補充說道:「農作物本身的生理資訊極為複雜,且難以快速大量地蒐集,透過高階的光學技術,擷取植株表型特徵,可更快速有效地累積研究數據。」而這些完整蒐集和量化的數據,便成為屏科大發展 AI 代理人或田間機器人所需的訓練基礎。

張金龍校長表示,屏科大身為我國重點先驅的農業科技大學,在智慧浪潮下,農業必須走向數智化與精準化,同時要讓技術實用導向、確實落地,以解決台灣農業面臨的缺工問題。屏科大的下一階段目標是將現有的AI影像分析與光學檢測技術,整合到可自動化運作的載具上,打造田間機器人,並整合精準管理與經營創新,種植出高單價、高品質的作物,實現農業、工程、管理三大學科的整合。

技術的突破最終必須仰賴人才的驅動。面對智慧農業浪潮,張金龍校長也點出新一代農業人才的培養已不能停留在傳統單一專業領域的單打獨鬥,而是要在健全的人格與基本素養之外,深化跨域溝通協作能力,以及數據量化與分析思維。屏科大也會持續透過專業力、協作力、行動力、問題力、關懷力及國際力等「六力賦能」,從專業力出發,持續打造智慧世代下的跨域領航人才。


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