用科技收成!新世代農夫下田,讓農業變得更性感
專題故事

提到農業,總是會讓人聯想到揮汗如雨的農夫。而今農業與科技的距離越來越近,農夫的形象已經不若以往,農場也逐漸朝自動化、無人化的方向前進。

新世代的農夫,不再只是用勞力耕作,還需花更多腦力決策。唯農夫從繁瑣艱辛的體力勞動中解放出來,才能為農業創造更大價值。《數位時代》記者走訪台灣各地,為各位帶回這次的專題報導。

1 用科技收成!新世代農夫下田,讓農業變得更性感

提到農業,總是會讓人聯想到揮汗如雨的農夫。而今農業與科技的距離越來越近,農夫的形象已經不若以往,農場也逐漸朝自動化、無人化的方向前進。新世代的農夫,不再只是用勞力耕作,還需花更多腦力決策。唯農夫從繁瑣艱辛的體力勞動中解放出來,才能為農業創造更大價值。

「鋤禾日當午,汗滴禾下土。誰知盤中飧,粒粒皆辛苦。」唐代詩人李紳的《憫農》講述農人辛勞,詩作傳頌千年,幾乎全台灣每一位小學生都會背誦。不過,如果李紳穿越時空到五年後的未來,他很有可能會看到完全不同的光景:炙熱太陽下,自動曳引機在農地裡穩定運作,耕田、灌溉、施肥、收成,一個指令就能搞定。無人機正在農地上方巡視作物,拍攝下來的影像通通即時回傳。田埂上安裝了感測器,隨時測量和記錄環境狀況,不論農作物出了任何問題,都可以立刻追蹤處理。這個時候,農夫在哪裡?他或她只需要安心坐在中控室裡,透過各種數據和影像畫面,結合經驗做出最有利作物的判斷就行了。農人的價值,不應該只在於體力勞動。

農業科技投資熱,五大領域最關鍵

以上描述並不是毫無依據的幻想文,而是全球關心農業科技者正在共同努力的目標。因為,多了科技的輔助,未來的農民,不該再像現在一樣辛苦。根據美國農業投資平台AgFunder今年2月發表的報告,從2010年到2015年,農業科技領域投資金額一路攀升。2015年的投資金額甚至比前一年高出將近一倍,來到46億美元。其中前三項最受矚目的領域就是農業電商、灌溉給水以及包含無人機和自動化機械的精準農業。

農業科技投資額兩年來快速攀升

《華爾街日報》也曾點出這波農業投資熱潮現象。《華爾街日報》指出,由於無線連網科技價格便宜,收集資料和監測作物的工具越來越進步,再加上創業者尋找新的市場需求以及消費者對於食品安全的重視,讓食物供應鏈變得更透明。報導中也點出五大關鍵投資領域,包括精準農業、室內農場、食品安全、農場機器人和替代食品。

以精準農業來說,AGERPoint公司研發的雷射掃描技術就應用在美國佛羅里達州的柳橙園,農夫只要將雷射掃描器架設在自己的卡車上,再開著卡車在農地中掃描,就可以知道果樹遮棚的密度和高度是否合宜、哪一區的果樹水分不足或遭受害蟲侵襲,接著再依此決定哪些果樹需要澆水、施肥或加強農藥量。創辦人麥克皮克(Tom McPeek)表示,他們的技術可以幫農夫省下不必要的資源浪費。

日政府斥資40億推農耕自動化

農業科技的發展,其實跟農村人口老化很有關係。因為在勞力減少的情況下,運用科技提升耕作效益勢在必行。今年4月,日本新潟舉行了G7農業部長會議。根據會中公布數據,除了加拿大以外,在其他六大工業國中,55歲以上的農業人口已經從2002年的33%上升到2012年的42%,老化程度相當高。因此,各國呼籲要提升年輕人和女性從農比率,以應對全球人口日益增加,糧食需求升高的趨勢。

鄰近台灣的日本,如何以農業科技對抗勞力老化情況?根據日本市調公司Seed Planning,日本智慧農業相關系統或服務的市場規模預估將在2020年成長為7百億日圓(約台幣208億元),達到2014年的5.3倍。包括農業雲端管理、感測器、運用GSP自動操作的農具等都會逐漸普及,以節省人力負擔並且提高生產效率,另外,植物工廠的需求也可望提升。除此之外,日本政府還計畫在2017年3月以前,斥資40億日圓(約台幣12億元)推行農耕自動化,並且協助開發20款不同類型的農耕機器人。除了讓老一輩農民能夠更輕鬆管理農務,也要吸引青年農民積極參與農事。

蔬果

農民不需要被綁在田裡,可以做更有智慧的事。──科技農夫.蘇建鈞

青農返鄉,一定要想清楚

台灣的狀況又是如何呢?人力老化和低收入是台灣農村普遍面臨的困境。根據行政院主計總處人力資源調查,農林漁牧業的就業人口比例已經從1999年的8.25%遞減到2014年的4.95%,平均年齡也從2000年的58.58歲,增加到2010年的62.04歲,並且逐年上升。因應現狀,新總統蔡英文在上任前端出了「強勢農業」政策,強調要用政府力量,讓農業結合科技和管銷能力,提升農產品的品質和價格,以保障農民有更好收入。畢竟有了好收入,才能吸引更多人加入。

而近年來,受到政策宣導和就業市場不景氣的影響,的確有越來越多年輕人選擇離開都市,返鄉從農。這群年輕人中,不乏具高科技背景者。他們不僅懂得運用科技來提升自己的耕作效益和品質,也因為擁有農業經驗,知道農夫的痛點在哪裡,所以開發出來的工具比知名大廠的產品還符合需求。「科技界不懂農業的眉角,所以做出來的東西不適用。」2010年進入產銷班,前年開始跟另外兩位夥伴陳祈華、焦盛明一起開發環境監測App的埔里「科技農夫」陳新豪就認為,還是農夫最懂農夫。

農民的經驗還是很重要,不過科技是很好的輔助。──科技農夫.陳蒼鄢

不過,推動青農回鄉,是否就能解決台灣農村目前面臨的挑戰?缺乏經驗的年輕農夫,會不會反而遭遇更多挫折?彰化平安田園負責人陳蒼鄢坦白地說,勞力不足,並不是號召年輕人回鄉就能解決的問題。「年輕人回來都是要當老闆的。你鼓勵一個年輕人回來從農,又多缺兩個工。所以你鼓勵越多青年農民回來,缺工問題就越來越嚴重。」他直言,政府推廣很可能會讓缺工問題雪上加霜,所以青年回鄉前一定要「想清楚」,因為務農並非如想像中美好。此外,台南善化雜糧生產合作社經理蘇建鈞則提醒,青年農民缺乏實戰經驗,如果少了長輩傳承,可能需要花很多時間摸索。再加上農機具價格高昂,單打獨鬥會很辛苦。因此他建議,年輕農民可以互相結盟,發揮各自的專長,才能讓彼此更強大。

攝影/蔡仁譯

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科技農夫陳新豪──從車庫裡誕生的「微氣候」哲學
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科技農夫陳蒼鄢──舒緩缺工困境,用App遠端灌溉
「非典型農民」蘇建鈞:用視覺化管理提高效率

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代表圖來自:大雄 汪 via flickr, cc license

2 科技農夫陳新豪──從車庫裡誕生的「微氣候」哲學

越來越多的年輕人夢想回鄉務農,真正實行起來卻沒想像中那麼簡單。不過,在陳新豪和陳祈華、焦盛明研發的監控系統協助下,青年農夫也許可以少走一點冤枉路。

「都5月了,怎麼可能還有草莓?」當37歲的陳新豪興高采烈地邀請我們到埔里豆之谷農場參觀草莓園時,大家都不太相信他說的話。因為最適合草莓生長的溫度是6到25度,而台灣的夏天熱得早,嬌貴的草莓怎麼可能耐得住?可是,陳新豪不但拍胸脯保證「絕對看得到草莓」,而且還自豪地說:「草莓每年產季大概到4月結束,能撐到6月的不多喔!」豆之谷農場怎麼做到的?答案就是陳新豪和陳祈華、焦盛明三人共同開發的環境監控系統。多虧這套系統中的遮陰控制和光照控制功能,將園區的生長條件維持在一定範圍,消費者在5月才能吃到香甜草莓。

農民需要微氣候,不是大氣候

透過預先裝設的感測器,農民可以從手機App中即時監控園區內的溫度、濕度和照度,能隨時掌握當下狀況,並且做出最恰當的判斷。

陳祈華以灌溉為例解釋,常見的機械式給水控制系統會受到天氣影響,如果當天下雨,濕度上升,農民就需要手動調整水量。不過,這套即時監控系統可以事先設定參數,比方說當土壤濕度小於70%時就會開始灌溉,當濕度到達85%就停止給水,完全自動化。這樣的作法對農民來說相當方便,因為土壤濕度對作物生長影響很大,以今年3月來說,埔里下了很多雨,導致草莓雖然長得很大顆,但是吃起來沒有甜味和酸味,也缺乏特有的香氣。土壤濕度光憑肉眼不好判別,就算是經驗再豐富的老農有時也看不準,但是透過監控系統,更能精準掌握作物的需求。

圖說明

「農民需要的是微氣候,不是大氣候。科技界不懂眉角,做出來的東西對我們來說並不適用。當角度不一樣,就差很大了。」陳新豪強調。除了功能面可以滿足農民,價格上也很親民。陳新豪指出,同樣功能的系統,一般大約需要40萬到50萬元,不過這套設備大約只需要5萬元左右。

車庫小組各司其職

這套系統之所以能誕生,全靠陳新豪、陳祈華和焦盛明貢獻各自的專業知識與技術。陳新豪的父親也是農夫,他則在五年多前加入產銷班。此外,過去他在南開大學擔任研究助理時,也曾研究自動化溫室並收集氣候大數據。鄰居陳祈華則是擁有15年農業經驗,兩年前開始種植草莓,是三人當中最熟悉農業現場的老將。陳祈華的妹婿焦盛明是工程師,專長正是建置雲端系統。

某天,他們在田裡聊天,赫然發現大家都想為農民盡一點力,因此從2014年10月開始規劃這套系統。因為背景相近,溝通起來格外順暢,不足之處又能互相補強整合。不過由於經費有限,所以他們就近在草莓園內打造出簡易工作室。「我有時候都說,我們這個小組是車庫小組啦!就跟其他高科技公司一樣,是在小小的車庫裡面慢慢形成的。」陳新豪哈哈大笑。

這麼辛苦,為的是什麼?除了想要生產出更優質的作物,讓消費者吃得滿足和安心,這套系統其實也是陳新豪給新手農夫的一份禮物,「希望青農至少不用像我爸爸一樣,用好幾次失敗來換取經驗。」

陳新豪

陳新豪,68年次,南開科技大學資訊管理系畢業,曾任職於倉儲管理和餐飲業。2010年進入產銷班,前年開始和陳祈華、焦盛明一起規劃環境監控系統。

陳祈華經營的農地特色

草莓
位於南投縣埔里鎮,園區內共有12,000株草莓。

特色1:事先設定參數,自動執行

農民可以在App中設定好澆灌控制、遮陰控制、光照控制等參數,當數值達到特定範圍,就會自動執行任務。
圖說明
圖說明

特色2:長期紀錄形成在地氣象數據

透過園內的感測器,可以偵測溫度、濕度和光照,經過長期記錄可以形成當地微氣象數據,作為農民耕作參考。

圖說明

特色3:四組土壤感測器確保數值準確

圖說明
園區內安裝了四組土壤感測器,其中三組達標才會啟動給水。因為每處光照條件不同,這樣才能確保準確度。
圖說明

攝影/郭涵羚 圖片提供/陳新豪.陳祈華・Top Photo

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「非典型農民」蘇建鈞:用視覺化管理提高效率

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3 「非典型農民」蘇建鈞:用視覺化管理提高效率

由於土地意識抬頭,再加上台灣產業結構變化,近年有許多具有科技背景的青年返鄉務農。這些「科技農夫」和傳統農民有什麼不同?蘇建鈞的例子是一個很好的時代縮影。

笑稱自己是「非典型農民」的蘇建鈞,從思維到行事作風,的確都和印象中的農民很不一樣。今年30歲、畢業於中山大學材料與光電學系的他,七年前回到家鄉台南當農夫。從農前三年,他將百分之百的時間投注在田裡,從早忙到晚,總是難以抽身。不過,熱愛向外挑戰的他,近期開始把重心轉向營運、企劃、與廠商接洽等,生產工作則交由台南善化雜糧生產合作社的其他同仁處理。採訪隔天,蘇建鈞還準備帶新婚妻子出國,延宕了快半年的蜜月終於有機會成行。問他怎麼放得下田裡的作物?他說,合作社的第一線同仁會幫忙照料,接著又呵呵笑:「人生還是要過啊,賺錢其次。」

建立農務管理流程,幫農民省力

蘇建鈞這種懂得適度放手的生活哲學也反映在他的農務成果中。三年前,他認為農民的耕作過程應該可以透過軟體輔助提升效率,於是規劃出一套管理流程。尋尋覓覓後,終於找到高雄凌誠科技公司,花了一年的時間和「至少可以買一台豪華版國產車」的價格,合作開發出一款農務管理App,協助農民做耕地管理、田間定位導航和食品履歷。

去年,在他的遊說之下,農委會也答應投入資源。以原有的設計和規畫為基礎,再結合圖資系統,形成現在的「農務e把抓」App。「以前只有一大堆表格,現在變成圖像化管理,差很多。」此外,農民也可以在App上針對特定作物進行工作排程和人力調度,提升工作效率。

有了農委會的支援,App的使用範圍也變得更廣,從原本只有合作社內不到十人能使用,到今年5月中,全台灣已經有超過1千名農民加入,總耕地面積高達1,566公頃,「CP值變得更高了。」不過,他認為「農務e把抓」還有更多使命等待完成,未來希望能從生產端延伸到採收、售後和庫存處理等方向。

把耕作交給自駕,做更有價值的事

擁有科技背景的蘇建鈞,對於未來農業的想像是什麼?「第一個是自動駕駛,美國大面積耕作田區已經可以自動駕駛了。你只要規劃好路線,它就會自己耕作。農人不需要被綁在上面,可以做更有智慧的事情。第二是無人機,搭配多波長光譜偵測器,可以偵測田間農作物的生長狀況。例如哪邊肥料下太多了,顏色會變深。」他表示,現在都是採人工巡田,必須要很有經驗的老農才知道農地出了什麼狀況。但是當耕作面積一大,記錄起來就更困難了。而透過無人機和圖像分析,可以幫農民節省許多力氣,「未來的農民只要負責坐在電腦前決策就好了。」

蘇建鈞說,過去六、七年來,台灣進入農業的年輕人變多了,大家都有一定的抱負和夢想,絕對跟過去不太一樣。「台灣人要做更有價值的事。」生長於務農家庭的他說,「農民沒有必要再像過去一樣,讓消費者用憐惜的心態來採購作物。」

蘇建鈞

蘇建鈞,74年次,中山大學材料與光電學系畢,原本的夢想是當高中補習班老師,卻在23歲回到家鄉台南從農。

蘇建鈞經營的農地特色

圖說明
位於台南善化,耕地面積約120公頃,作物包括黃豆、紅豆、水稻等。

特色1:「農務e把抓」App

這款App的設計理念來自蘇建鈞,農委會在去年投入資源助力。透過App,農民可以做到耕地管理、定位導航和生產履歷。
圖說明

特色2:導航功能讓農民不會耕錯田

圖說明
蘇建鈞說,每塊農地都長得很像,剛從農時,他常搞不清楚自己的田在哪裡。App中的導航功能,可以幫助經驗不足的青年農夫更快上手。

特色3:工作排程讓管理更方便

圖說明
當農地大、參與人力多時,光憑腦袋記錄實在太辛苦。如果事先以App排程工作,可以讓農民的工作管理更有效率。

攝影/蔡仁譯·郭涵羚 圖片提供/蘇建鈞

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科技農夫陳幸延──農田裡的開源自造者
科技農夫陳蒼鄢──舒緩缺工困境,用App遠端灌溉

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4 科技農夫陳幸延──農田裡的開源自造者

科技農夫
近年來,台灣出現一股返鄉務農風潮。然而小農資本少、土地面積小,如何用最低成本達到最高效益?崇尚開源精神的陳幸延用自製小型農具,為傳統農事注入新思維。

近年來,台灣出現一股返鄉務農風潮。然而小農資本少、土地面積小,如何用最低成本達到最高效益?崇尚開源精神的陳幸延用自製小型農具,為傳統農事注入新思維。

採訪當天,宜蘭飄著雨,陳幸延早早就在等待我們。他的鏡片上滿是水珠,卻完全沒有要擦拭的意思。做為農夫,讓雨水成為身上的一部分,似乎再自然不過。

四年多前,從聖約翰科技大學資訊系畢業的陳幸延,在台北護理健康大學資訊中心開始了職涯的起點。不久後,因為開放原始碼生態學(Open Source Ecology)理念的號召與啓發,於是2014年底決定落腳宜蘭,透過深度參與農事和自製小農業機械,實現開放原始碼所倡議的自造者精神,同時也找到自己「過生活的方式」。

開放原始碼生態學是雅庫博夫斯基(Marcin Jakubowski)在2003年成立的社群,強調在開放精神之下自製農具,以最少資源達成土地永續發展的目標。在一年多的務農過程中,陳幸延深刻體會到,農田裡的許多問題其實可以透過簡單自製的軟、硬體解決。因此,他發揮過去所學,開發出用廢料和電子零件組裝的電動割草機、可以測量和記錄天氣變化的天氣盒、能自動調節水田水位的水閘門和雷射驅鳥槍等各式小型農具,並且放在村中和其他農民共享。這些小型機械不僅有趣,能夠減輕大家工作負擔,而且成本大多低廉。以割草機來說,一般分為吃油和電動兩種。前者價格低,但是對環境影響大,後者則是單價高,一台要2萬多元,對小農來說負擔太大。不過,陳幸延自製的割草機材料來自汽車水箱風扇的舊馬達、從鐵工廠取得的鐵片和電子零件等,成本為零。

「小農資本低、土地零碎,很難用資本式的做法,幸延的發明能夠解決農地裡的小問題。重點是很好玩、很有趣。」與陳幸延相熟、同樣在宜蘭承租土地耕作的叁零叁伍冰果室老闆陳可為指出。

不過,陳幸延的發想並不是那麼容易被理解,「現在應該還是有人不太能接受。」他坦言,剛到宜蘭時,農民看到他使用電腦,就會聯想到要用科技取代人力,「事實上這不是我的出發點。」陳幸延認為,農村缺工問題嚴重,而且現在農民在處理農事時多半缺乏討論和交流的對象。因此如果能透過機器輔助,例如記錄氣象或將部分工作自動化,就可以獲得更高效率。更重要的是,大家還可以發揮所長、共同參與。開放精神很理想,但如何說服別人加入這個行列?「開放心胸,不一定要強迫別人。如果覺得有趣,人家應該就會加入了。」他笑著說,態度謙和卻堅定。

陳幸延

陳幸延,77年次,聖約翰科技大學資訊系畢業。兩年前來到宜蘭務農,以自製小型農具發揚開放原始碼生態學精神。

陳幸延經營的農地特色

圖說明

位於宜蘭員山鄉,面積近7分,以種植水稻為主。

特色1:電動割草機

圖說明
以廢料組成的割草機,材料分別來自修車廠、鐵工廠、木材行和電子零件。一般電動割草機售價約2萬元,自製成本為零。

特色2:天氣盒

圖說明
可以測量每天的光照、紫外線、風速、風向、雨量、空氣品質和大氣壓力等天氣狀況並且記錄下來,之後會放在百葉箱中。

特色3:水閘門

圖說明
一般老農是憑經驗和習慣管理水田的水位,但是透過這項裝置,不僅可以記錄水位、水溫和土溫,未來還可以用馬達自動控制水閘門。

攝影/蔡仁譯 圖片提供/陳幸延 場地提供/叁零叁伍冰果室

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科技農夫陳蒼鄢──舒緩缺工困境,用App遠端灌溉

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5 科技農夫陳蒼鄢──舒緩缺工困境,用App遠端灌溉

台灣農村缺工問題嚴重,農人要如何以最精簡的人力條件達成最高效益?陳蒼鄢的小黃瓜園在一年前導入滴灌系統,不僅省水,還能減輕農人的工作負擔。

陳蒼鄢的一天很早就開始了。早上四點多,他和太太已經抵達住家附近的溫室「平安田園」,準備採收小黃瓜。採收作業結束後,回到家中,夫妻倆接著又得整理瓜條和出貨。等上午的工作告一個段落,他們只能簡單吃個午飯、稍作休息,馬上又得回到溫室做第二次採收。之所以這麼忙碌,都是因為小黃瓜的生長速度快。從開花到採收,夏天約莫七天,冬天也只需要11到12天。炎熱夏季,正值小黃瓜產量的高峰期,光是一天就能採收4百多公斤。

從種植、灌溉、施肥到採收,每一個環節都是體力活。台灣農村缺工問題非常嚴重,在人力精簡的狀況下,瓜農要如何以最少人力成本達成最高效益?陳蒼鄢在兩年前導入的滴灌技術是解法之一。

由於雲彰一帶高鐵沿線的地層下陷狀況較為嚴重,因此政府近年推出「黃金廊道」政策,鼓勵農田轉為旱作並使用節水技術。在農業改良場輔導下,平安田園也在一年前導入滴灌系統。滴灌系統不僅省水,可以舒緩地層下陷現狀,對於農民最直接的幫助就是能夠節省人力成本。

透過這套系統,水分和液態肥料可以直接送到植物的根系間,減少浪費。除了可以依照氣候狀況做調整,還能用手機App遠端操控和事先排程,用最少的人力達到最高效益。「像這樣,我就可以一邊施肥,一邊採收。另外我的田區很長,如果走到另一邊才想起來這區忘記灌溉,就不用再走回來,比較方便。」陳蒼鄢解釋。

除此之外,App還有記錄功能,農民不僅可以看到每天的灌溉歷程,隨時掌握園區的用水和施肥量,當作物生長狀況不理想時,也可以從灌溉記錄中推敲出修正方法。陳蒼鄢強調,栽種作物時,雖然主要還是得靠農民長久以來的經驗判斷,不過科技的確可以做為輔助。

作物就是農人給消費者的祝福

電子科系出身的陳蒼鄢,畢業後「不務正業」跟著舅舅的腳步進入不銹鋼業,一待就超過17年。由於個性耿直,不喜歡和客戶「搏軟」(交際),十幾年來吃了不少虧。40歲時,正好家裡還有一些田地,因此他決定返回彰化,正式成為農夫。中年轉業,還要撫養四個小孩,壓力不是普通大。陳蒼鄢笑著回憶,最慘的時候存摺裡只剩2千元,小黃瓜卻還沒採收。於是,他要太太領1千元出來,「先拿400元買肥料。」一路咬牙堅持下來,這兩年經營終於步上軌道,現在,好市多已經看得到平安田園的鮮脆小黃瓜。

從農雖然艱苦,但是陳蒼鄢總是笑咪咪,原因其實藏在小黃瓜園的名字裡。身為基督徒的他解釋,耶穌復活後對信徒說的第一句話是「願你們平安」,因此「平安」對他來說隱含著祝福的意思。「我在田裡的時間很長,沒有什麼時間和他人交流。所以希望大家吃到園區生產的農產品後,都能得到祝福。」他依舊眼帶笑意說。

陳蒼鄢

陳蒼鄢,57年次,電子科系畢業。曾從事不鏽鋼業近20年,40歲時回到彰化做全職農夫,一年前導入滴灌技術。

陳蒼鄢經營的農地特色

圖說明
位於彰化縣溪州鄉,共三個溫室,全數種植小黃瓜。

特色1:採用滴灌設備

圖說明
透過滴灌技術,可以將水分和液態肥料直接送到作物根系間,減少不必要的成本浪費,也舒緩地層下陷狀況。

特色2:可App遠端操控

圖說明
這套滴灌系統還可以用手機App操控,不論人在園區的哪一處,都可以隨時控制灌溉開關。

特色3:記錄肥料和水量

圖說明
協助農民記錄灌溉時間和肥料用量,當作物生長狀況不佳時,農民可以從中找到原因並且做出判斷。

攝影/蔡仁譯

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