打造卓越農業科技島 臺大團隊發表「東方果實蠅生態監測與預警系統」成果

臺灣大學生物產業機電工程學系江昭皚教授2009年12月2日於國科會舉行記者會，發表「東方果實蠅生態監測與預警系統」計畫執行成果。團隊成員包括有臺灣大學昆蟲學系楊恩誠副教授、臺灣大學生物產業機電工程學系盧福明教授及臺北科技大學曾傳蘆副教授。

蟲害肆虐　果農血本無歸

東方果實蠅(Bactrocera dorsalis (Hendel))為亞太地區重要害蟲，臺灣果樹亦深受其害。根據長期平均統計，經濟水果每年受到果實蠅損害的產值達數十億元。目前政府部門與農民皆倚賴人工計算由誘捕器所捕獲的果實蠅數量，來判斷果實蠅危害情況與決定化學防治的時機。雖然政府部門藉由大量人力的投入，在全臺重要水果產地建立六十餘處監測站，但是以10天為單位的旬報資料，對於生活史極短的東方果實蠅而言，在時間歷程上並無法提供更精準的生態數據。

為了提升東方果實蠅的防治效率，自2006年起，由江昭皚教授率領的研究團隊，參與國科會所推動之『無線感測器網路技術前瞻研究』專案，執行「東方果實蠅生態監測與預警系統」專題研究計畫。本計畫以東方果實蠅為實驗研究對象，以無線感測器網路（Wireless Sensor Network, WSN）技術進行世界上首開先例的害蟲棲群監測工作，期望藉由建立一套無線自動化的即時監測系統，對臺灣本地果園害蟲棲群生態進行較深入的研究，並更進一步成為作物保護工作上的預警系統。

害蟲間諜網 ─ 東方果實蠅生態監測與預警系統

由臺灣大學與臺北科技大學合作研發之「東方果實蠅生態監測與預警系統」，就像是一個可以隨時監測「田間害蟲出沒的情報系統」 ─ 「害蟲間諜網」。本項「害蟲間諜網」乃利用無線感測器網路為主體架構，透過無線傳輸可以省去傳統監測系統需要佈線的困擾，因而可以在田野間進行大範圍的監測。「害蟲間諜網」利用江昭皚教授研究團隊所長期研究開發的東方果實蠅自動計數誘引裝置，結合無線感測器節點製作成智慧型無線自動化誘捕節點，除可在捕捉果實蠅時精準計數，並同時能偵測溫度、溼度、照度。佈建區域內的誘捕節點將蒐集到的資訊傳送到田間閘道器，加上由田間閘道器本身量測的GPS信號及風速、風向、雨量與大氣壓力等氣象資料，彙整後利用行動通訊技術以無線通訊方式自動地將資料傳送至主控平臺，並透過主控平臺將所有資訊完整記錄於資料庫中。

害蟲無所遁形 圖形化資訊展示系統

「害蟲間諜網」更配置有「圖形化資訊展示系統」執行即時資料顯示、儲存及整合，並可進行長期資料之分析、統計及管理，以及提供多種網路瀏覽與查詢功能。管理者或農民均能夠藉由網際網路或是手機PDA查詢獲得即時且全面性的田間環境資訊，使害蟲資訊一覽無遺且無所遁形。當害蟲數量急遽增加時，自動化的監控平臺將主動發佈警訊告知農民及該地區防治單位進行加強防治工作，以期提升害蟲防治效率並降低農業損失。

農民報馬仔 ─ 蟲害出沒資訊分析

目前「害蟲間諜網」已分別裝設於臺中神崗金三角蔬果運銷合作社、臺中農試所、員林林厝地區、嘉義農試分所及嘉義竹崎地區，針對番茄、柑橘、高接梨、番石榴等經濟作物進行害蟲防治監控。「害蟲間諜網」在經過一定時間的佈建後，可透過所收集到的害蟲數量與環境氣候參數進行「害蟲出沒資訊分析」，找出該區域的害蟲出沒熱點，可精準掌握害蟲出沒資訊。此項長期監測資料的分析結果，可以提供農民針對熱點區域加強防治措施的參考，進而有效地降低蟲害損失。

天氣變化瞭若指掌 ─ 即時氣象監測系統

野外實驗最困難點是耐候性問題，任何的風吹雨打都會對系統裝置造成傷害，使得長期監測更是難以實現。「害蟲間諜網」經長期測試改良後，已具有相當良好的耐候性，並搭配智慧型控制程式，連夏季颱風侵襲期間都能持續運作。例如，在今年莫拉克颱風侵襲期間，中南部降下數十年未見的大雨，豪雨成災。但設置在嘉義竹崎地區的「害蟲間諜網」在颱風侵襲期間仍持續回傳資料，其中所得到的氣象資訊與氣象局所公布的數據趨勢相符。「害蟲間諜網」除了能監測東方果實蠅出沒外，未來也可將系統所收集之氣象資訊，提供相關單位作為特定區域的降雨量評估與防災決策之參考。透過監測網所提供的行動資訊服務平臺，更能掌握颱風侵襲期間各地區的氣象變化。

卓越農業 ─ 打造卓越農業科技島

未來，江昭皚教授研究團隊所研發的「生態監測與預警系統」可整合田間自動化機電設備，灑水灌溉裝置、農藥噴灑設備、及溫室自動化栽培系統等現代化農業設施。亦可推廣發展至新一代農業設施「植物工廠」進行作物生長環境監測與網室栽培進行非疫生產點監控等應用。利用此等嶄新的農業科技，以期有效的降低蟲害與天然災害的損害，提升農產品生產力及外銷競爭力，開創新一代的科技化農業。所發展的系統平台因採模組化設計，更可擴充應用於各類生態監測、環境監測、健康與醫療照護、防災救災、商業與家庭自動化、交通管理等各種領域，提供傳統監測方法所無法觀察到的現象。