資料來源：智慧農業專案推動小組/顧佩容、葉有順、林育靖、陳怡婷、農業試驗所農業技術轉譯中心/李裕娟副研究員、國立陽明交通大學生物科技系/陳文亮特聘教授兼生科副系主任、農業試驗所農業工程組/楊智凱研究員兼組長、農業試驗所農業工程組/徐武煥研究員

壹、前言

現代草莓品種起源於18世紀的歐洲，大多數國家在19世紀開發了自己的品種，這些品種通常適合特定地區的緯度及海拔、氣候、晝夜長短或栽培類型。草莓的商業用途廣泛，既可以直接食用，也可以加工成冷凍、罐裝、醃製莓果或是製成果汁。考慮到莓果易腐爛的性質，草莓通常種植在消費或加工中心附近且勞動力充足的地區，直接手工採摘莓果到小籃子中裝箱用於銷售，或放入盛裝盤中進行加工。

根據聯合國糧食及農業組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations；簡稱FAO) 2024年統計資料(圖1、2)，2021年全球草莓產量超過936萬公噸，其中亞洲是最大的生產區域，生產約448萬公噸，其次為美洲的223萬公噸、再次是歐洲的176萬公噸，其他為非洲（83萬公噸）和大洋洲（6萬公噸）。比較FAO統計於2011年（639萬公噸）及2021年(936萬公噸)全球五大洲草莓產量，在10年的歷史紀錄上增加超過45%；其間較特殊的年份為2020年（894萬公噸），生產量相較2019年（905萬公噸）減少了約11萬公噸（1.2%），其主要原因是COVID-19大流行的影響，以及勞動力下降和種植成本增加。

近年來由於全球氣候變遷，極端氣候頻繁發生，傳統方式種植的草莓常受到不良氣候環境和土壤傳播病蟲害的影響；此外，收穫期的勞動力短缺也可能影響草莓抵達市場時的美味和新鮮度。為了降低生產風險並提升品質和產量，各國開始將智慧農業技術應用於草莓生產，本文將簡介近期於國際上的相關應用概況。

貳、各國透過智慧農業技術應用於草莓生產的概況

一、臺灣

根據農糧署2022年的調查統計，臺灣草莓種植面積達565公頃，年產量6,572公噸、年產值逾14.62億元，主要產區為苗栗縣，占86.8%，其次為南投縣(2.6%)、新竹縣(2.6%)、臺中市(2.5%)及桃園市(1.2%)；其中，苗栗縣因為四面環山，較不受東北季風影響，年均溫約在18~22℃之間，日夜溫差大、日照充足，且土質為半砂質壤土，種出的草莓果實品質佳，縣內主要產區為大湖鄉，占全國總面積63.3%。

臺灣草莓育苗期是5到9月，9月定植後依品種不同，可採收期分成四期開花結果，第一期11月中就會成熟，但產量較少，產期11月到12月底；1月到2月中為第二期，草莓因氣候適宜、果實最大也最好吃；2月中到3月則是盛產期；4月為產季尾聲，價格比較便宜。產季雖長達5個月，但草莓病蟲害多，再加上隨著全球氣候暖化所帶來的高溫多雨、乾旱、寒流來襲等異常氣候頻繁發生，都讓草莓生長環境惡化、更易染病，蟲害控制不易，導致果實品質下降、產量不穩定。目前臺灣市面上草莓常見品種如表1，除了選育適應當地環境的新品種外，還可以利用物理防治法或智慧科技來降低栽種過程中的用藥風險，以下將進行相關內容介紹。

▲表1、臺灣目前市面上草莓常見品種.jpg

(一)透過智慧農業科技建立設施草莓安全果實的栽培

農業試驗所於2024年舉辦「應用數據驅動決策於設施草莓安全果實之穩定生產觀摩會」，其中，蒐集栽培於溫室內的「台農1號」、「香水」(圖3)和「豐香」(桃園1號)草莓生長過程的重要環境參數，例如溫度、濕度、日照量、生殖生長與害蟲發生時期、種類及族群密度等，配合溫室草莓栽培管理專家的經驗，適時運用如油劑等友善資材，來預防害蟲族群。另外，使用黏蟲紙影像建立AI模型（YOLO）辨別與計數薊馬數量，透過IoT將黏蟲紙影像回傳分析，來達到即時判斷害蟲危害風險。在害蟲密度增加前，即精準釋放天敵防治，可促進設施草莓穩定生產及害蟲有效管理，並確保農產品無化學農藥殘留。農業試驗所展示以智慧農業科技解決草莓害蟲的發生的這項研究成果，將有助於建立設施草莓安全果實的栽培和穩定生產體系，進一步確保農民的收益。本試驗結果顯示處理溫室(應用數據驅動決策)三個品種的單株重量皆高於對照組(簡易溫室)，其中香水(133%)、台農1號(123%)和豐香(178%)，顯示數據決策確實可穩定草莓果實產量。

▲圖3、應用數據驅動決策於草莓溫室(李裕娟授權提供)

(二)利用AI優化白草莓的生長

由陽明交通大學陳文亮教授創立的農譯科技，為科技部價值創造計畫培育而成立的新智慧農業科技公司，成員為跨領域團隊，結合資訊工程及生物科技之技術研發能量，研發出「AgriTalk管理系統」，囊括水質、土壤、益生菌分析技術、益生菌複合水肥、IoT遠端監控環境、生物抑制劑、智能驅蟲燈與防蟲隔離網等多元解決方案，透過物聯網運算，精準的協助農作物生長，物理性解決病蟲害問題，開發無毒農業科技產品及相關服務。

2017年農譯科技引進白草莓種植，白草莓在栽種條件上對於氣候的要求非常嚴苛，主要關鍵在於日照的控制，農譯科技嘗試在2022年透過AI的數據分析下使用無毒方式栽種，控制好日照以及溫濕度等數據，在夏季時期，調整白草莓的生長環境，溫度過高時開啟水簾及風扇裝置，降低溫溼度並抑制孢子的萌發，減少病蟲害的產生，成功把草莓的生長季延長，在炎熱的夏季也能結果，種出不輸給日本的香甜無毒白草莓(圖4)。此外，亦使用遠端監控隨時了解溫室的狀況，利用AI優化白草莓的生長條件，使損失率從70%下降到20%，具體實踐智慧科技運用於白草莓的精準栽種，也創造智慧農業技術應用的潛力。

▲圖4、不噴農藥也可以種出高品質的特級白草莓。(陳文亮授權提供)

二、日本

草莓在日本有著龐大的市場需求，也是深受國內外大眾喜愛的作物，根據日本農林水產省官網的資料，目前日本登記立案的草莓品種高達300多種，在市場上銷售中的也有將近50種，東京中央批發市場的統計指出，「とちおとめ」(栃乙女)、「あまおう」(甘王)、「紅ほっぺ」(紅臉頰)以及「さがほのか」(佐賀穗之香)這4種的出貨量最高，在首都圈的超市，最常出現的就是這些代表性的品種。由於日本國土南北縱長，四季分明且寒暖差異大，因此沒有全國統一的栽培方法，各地依據當地的氣候，以最適合的方式栽種草莓，為了在國內市場上獲得優勢，生產者們不斷改良作物，競爭日益激烈，導致新品種激增，甚至草莓也被視為生產者的作品。

目前日本草莓全年的需求量穩定，並且擁有高水準的品種改良與栽培技術。然而，由於銷售方式和配送地點的擴增，交貨供期的時間會有所不同，因此，若能夠精確地調整收穫時間，以配合不同季節和用途的需求，例如鮮果食用或加工使用，以及商務用途或禮品贈送，將能避免過量生產，並建立穩定的供應鏈。

(一)運用AI預測及控制草莓產收期技術

日本國立農業暨食品產業技術綜合研究機構(National Agriculture and Food Research Organization, NARO)，推出了一項名為「草莓適時生產—JIT生產」（just in time, JIT）的新技術。結合了感測器、預測模型和機器人的概念，開發草莓採收期精準預測與控制技術，實現草莓準時生產，使採收期與需求季節相匹配，並已在溫室中成功應用。自2023年起，這項技術進一步得到驗證和推廣，使農民能夠精確地調整產收期並計畫出貨。

草莓生產傳輸感應系統包含了影像收集、開花辨識以及果實溫度感測系統。影像收集是透過RGB-D相機、熱成像相機和電動滑軌，將拍攝距離拉近至25~40公分，蒐集草莓的RGB熱影像和距離圖像，平均收集單株草莓時間為4.7秒；開花辨識則是在開花辨識AI中，透過分段式學習記憶，識別正確率顯著提高至88.8%；果實溫度感測主要是將影響果實發育的溫度納入計算因子，提升評估其生長速度的準確度，此系統測量果實溫度的誤差±0.4℃以內，且可以將團簇生長的草莓，達到逐一單顆判別。利用高準確的JIT生產系統，不用再受到氣候影響，可控制果實發育期，將採收高峰控制在目標日期±1天的誤差範圍內，生產商將可以評估市場的需求波動，實現草莓收穫日與期望發貨日期上的精準調配。

(二)透過智慧科技，提高縣府品牌力

日本媒體形容3月份是日本的「草莓戰國時代」，因為草莓在各縣的戰略基礎上是不斷的更新換代、堅持不透過惡性循環的價格戰，而是專注於品質提升和獨特品種的發展，推出自家的王牌草莓，因此市場銷售的競爭激烈。於是憑藉著智慧技術的協助，生產者更能穩固產量、確保收入，並提高各縣府的品牌力。其中，根據農林水產省2022年調查，福岡縣的草莓產量僅次於栃木縣，居日本第二，占比10.4%；縣品牌「あまおう」(甘王)，在全國受到歡迎。根據該縣在2017年的調查，種植草莓的農民老化率升高，在缺乏接班人的情形之下，農民數量持續下降。在此背景下，位於福岡縣久留米市的アイナックシステム (INAK SYSTEM Co.,Ltd)，開發了一款名為「ロボつみ®」(Robotsumi®)的草莓採摘機器人，執行長稲員重典認為，沒有必要向農民提供他們不想要的“智慧農業”，因此，為協助從業人員多為老年人的現況，草莓採摘機器人排除了複雜的設計結構，並透過內部開發了軟體和硬體，達成了每台約200萬日圓的低價位優勢。

Robotsumi®透過AI自動辨識草莓的顏色，再由機器手臂採摘草莓，為了收穫果實較大的甘王草莓，採用了兩階段切割方法，首先，從高架上採收草莓時，將莖切得較長；然後，在存放於盒子中之前，再剪掉多餘的莖。這項名為「手工採摘水果」的技術已獲得專利，除了減少約60%的收穫勞動時間，也因在不接觸果實的情況下採收，草莓的保質期比以前延長了約4天。INAK SYSTEM公司希望透過採收機器人，來減輕農民的採果負擔，得以延長收穫期並增加農民利潤。