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植物生病了該怎麼辦?淺談「植物醫師」制度

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2020/07/31 ・3112字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 539 ・八年級

本文由 動植物防疫檢疫局 委託,泛科學企劃執行

對園藝稍有興趣的人必定熟悉「綠手指」的傳說:在綠手指照顧下,所有的植物都可以欣欣向榮開花結果。不像我們一般人帶著植物回家,總要緊張地查看每天要澆多少水、究竟隔多久需要施肥?又或許你曾有過這種經驗:在過上一段愉快的時光後,用心照顧的植物莫名其妙開始生病、枯死、營養不良、不會開花……等等毛病不及備載,讓你很想送去掛急診呢?

綠手指的「最高等級」,就是植物醫師了。不單只是讓自己養育的植物過得繁盛,還能以妙手讓生病的植物回春。這次,泛科學來到國立中興大學植物教學醫院,訪問院長唐立正教授,希望一探究竟:「植物醫師」怎麼看診?又需要具備哪些技能才能勝任這樣的工作呢?

不只照顧得好,還能幫植物看病的「植物醫師」應該是綠手指的最高等級了。圖/pixabay

植物醫師怎麼對植物望聞問切?

該如何幫植物看診?植物看病的時候需要那些器材?走進位在中興大學農業環境科學大樓的植物教學醫院,院長唐立正教授已準備好滿滿一桌工具器材:剪枝剪、開山刀、採集袋、小刀、鏟子、鋸子、酒精噴壺、放大鏡、鑷子、相機、紀錄本等,都是在田野現場不可或缺的工具;各式複式光學顯微鏡以及解剖顯微鏡等,也是診斷病害的必備裝備。

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唐立正解釋,就像中醫診斷有望、聞、問、切。植物醫師診斷植物的狀況,也要從觀察下手:觀察植株的生長狀況、詢問培養植物的過程,並且觀察各種病因徵兆,才能診斷以進行施救。多數的時候,觀察葉片、表皮的狀況遠遠不夠,還需要鋸開樹幹或挖掘出根部,才能夠判斷病灶起因。

醫院看病有分科,植物生病的種類更是林林總總:病害、蟲害、草害、藥害、營養不良、高溫障礙、低溫寒害、逆境因子等。有許多時候,植物的病害甚至是複合性的,更需要經驗與訓練才能進行診斷。

談及植物醫師,多數人的印象可能是那些在花卉市場駐點、提供小型盆栽診斷諮詢的攤位。實務上,幫盆栽診斷照顧只是小 case,植物醫師更重要的工作範疇是在田野間的農林作物,舉凡景觀植物、農作物、果樹等經濟作物的管理經營,都是植物醫師的工作範圍。「一定要出診,因為田間的情況你要到田裡面去看。」唐立正院長強調,植物醫師的工作需要實地訪查,才能夠釐清各種症狀下,是否隱含系統性問題,找出真正的病因,才能對症下藥。

對症下藥,病蟲害退散!

替植物診治的工作該如何進行?舉例來說,近年來臺灣多處行道樹「刺桐樹」紛紛出現嚴重落葉甚至枯死的情況,就是受到外來入侵種刺桐釉小蜂Quadrastichus erythrinae)的危害。

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確認其危害狀況後,興大植物教學醫院在 2018 年 7 月展開「搶救刺桐大作戰」,選定臺中市松竹路、惠來公園與國光公園三處,針對 133 棵樹木進行醫治。採用「樹幹注射法」,在樹幹鑽孔、灌注益達胺液劑;此藥劑可透過樹木的蒸散及傳導作用帶至葉片組織內,藥效可達半年至一年,達到長時間的保護效果。有效的處理除了讓原本即將枯死的行道樹恢復健康,甚至隔年三月還開出花朵。

中興大學植物教學醫院唐立正院長,後面看板為「刺桐大作戰」施作說明海報。

另一個需要植物醫師專業來對症下藥的例子,是造成許多人困擾的荔枝椿象 (Tessaratoma papillosa)。荔枝椿象除了會危害行道樹如臺灣欒樹,更造成荔枝、龍眼產業的嚴重損失。荔枝椿象的防治,在害蟲不同的成長階段,配合荔枝龍眼的生長期,需要使用物理、化學或生物等不同防治方法,這些都需要專業評估。農委會動植物防疫檢疫局(以下簡稱防檢局)與試驗研究單位,現階段已訂立荔枝椿象防治策略及防治曆,以利農民掌握防治時機,避免影響收成。

 

另外,就像人類會面臨流行病需要醫師與公衛專家緊急應對,植物也會有疫病,需要由相關的專家應對處理。去年(2019)六月秋行軍蟲Spodoptera frugiperda, FAW)首次入侵臺灣,並危害金門重要產業高粱的面積超過 1,700 公頃。中央災害緊急應變小組召集了臺大、中興、嘉大與屏科大四所大學組成植物醫師團隊,至金門進行大規模調查,並且在田間實地試驗藥劑,篩選出適合的施作種類與方法後,由中央提供防疫資源,並與地方共同辦理宣導講習。通力合作下,金門的疫情才得以緩解。後來據統計,由於防治得宜,去年高粱的產量甚至比近五年增加了 5%。

照護植物的健康,也是照顧人們的健康

植物醫師需要許多訓練,包括植物病理診斷、害蟲鑑定與防治、土壤生理、園藝栽培及農藝管理等專業,還必須熟悉作物種原、生長環境、作物生理繁殖、作物營養與植物保護。受過專業訓練的植物醫師,除了要能夠正確診斷鑑定作物之病蟲害或生理障礙問題,還要能夠提供全方位植物健康診療服務,做好精準用藥及植物保護。

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除此之外,在人格特質上,唐立正院長表示,需要能夠耐心傾聽進行溝通、眼明心細,吃苦耐勞能下田,最好還精通農民語言、能將專業術語轉化溝通,才能夠勝任這項工作。

植物醫師的工作,既關乎植物的健康,也與人們的健康息息相關。圖/pixabay

現行的「植物醫師法」(以下簡稱「植醫法」)仍在積極研議草案階段。防檢局期望未來能透過專業的植物醫師,對現行的各種植物健康需求作出回應、提供全方位植物健康診療服務。由植醫法明訂國家考試及培訓等相關準則,賦予植物醫師專業社會責任,以提升農民的生產品質、確保消費大眾的健康、並降低植物病害對生態環境的負面影響。

長遠來看,如果能將植物醫師的相關服務制度化,除了可以確保農民施藥安全、降低生產成本、還能夠減少農藥殘留,守護食品安全。甚至更進一步,讓管理良好的農產品得以更順利輸銷至全世界;另外,如果能有專業的植物醫師在檢疫第一線服務,亦可在全球農產品頻繁貿易的趨勢下,降低國外高風險有害生物傳入臺灣之機率。

防檢局自 2015  年起即推動植物醫師制度試辦計畫,在 5 家植物教學醫院聘用「實習植物醫師」,提供人才培育場域及田間第一線服務農友,並且媒合了 16 處農會、6 家農企業與農業合作社、19 個地方政府進行相關工作。並為了推動植醫培訓及執業內容之國際交流,亦與日、韓輪流辦理國際植醫論壇,2018 年舉辦的第九次植醫論壇即由臺灣主辦。

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植物保護、健康保護及環境保護,是日益重要「農業三保」。植物醫師制度,在此就扮演了關鍵的的角色。就像人類的用藥需要醫師與藥劑師的專業,各種農藥施用與植物健康管理同樣需要專業把關。近年來,食安意識提高、各種農產品安全問題受到重視,植物保護的問題日趨複雜,盼望臺灣能早日有專業的「植物醫師」誕生,因為把關植物的健康,也是把關我們的健康。

  1. 臺灣原生刺桐的隱形殺手-刺桐釉小蜂危害情形與緊急防治方法
  2. 中興大學新聞稿【公關組】興大植醫防治刺桐釉小蜂 拯救百棵行道樹
  3. 孫岩章,植物醫師指南,五南圖書出版公司,2018

本文感謝動植物防疫檢疫局鄒慧娟副局長與中興大學植物教學醫院唐立正院長接受採訪並提供資料。

本文由 動植物防疫檢疫局 委託,泛科學企劃執行

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ECU: 汽車大腦的演化與挑戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/02 ・3793字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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本文與 威力暘電子 合作,泛科學企劃執行。

想像一下,當你每天啟動汽車時,啟動的不再只是一台車,而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機,後果會有多嚴重?方向盤可能瞬間失靈,安全氣囊無法啟動,整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情,而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天,我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟,汽車的「大腦」—電子控制單元(ECU),是如何從單一功能,暴增至上百個獨立系統?而全球頂尖的工程師們,又為何正傾盡全力,試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化?

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代,當時的汽車工程師們面臨一項重要任務:如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力?「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現,關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間:火星塞的點火時機,也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內,這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一!引擎效率就能提升整整一成!這不僅意味著車子開起來更順暢,還能直接省下一成的油耗。那麼,要如何跨過這道門檻?答案就是:「電腦」的加入!

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工程師們引入了「微控制器」(Microcontroller),你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法,在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內,精準計算出最佳的點火角度,並立刻執行。

從此,引擎的性能表現大躍進,油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元(ECU)的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)。

汽車電子控制單元的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)/ 圖片來源:shutterstock

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功,在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像:「這 ECU 這麼好用,其他地方是不是也能用?」於是,ECU 的應用範圍不再僅限於點火,燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車,甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而,問題來了:這麼多「小電腦」,它們之間該如何有效溝通?

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為了解決這個問題,1986 年,德國的博世(Bosch)公司推出了一項劃時代的發明:控制器區域網路(CAN Bus)。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上,就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是,CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如,煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息,絕對能搶先通過,避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題,但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線,並連接各種感測器和致動器。結果就是,一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里,總重量更高達 50 到 60 公斤,等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面,大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束,簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障,無疑讓人一個頭兩個大。

大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。/圖片來源:shutterstock

汽車電子革命:從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代,汽車電子架構迎來一場大改革,「分區架構(Zonal Architecture)」搭配「中央高效能運算(HPC)」逐漸成為主流。簡單來說,這就像在車內建立「地方政府+中央政府」的管理系統。

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可以想像,整輛車被劃分為幾個大型區域,像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙,就像數個「大都會」。每個區域控制單元(ZCU)就像「市政府」,負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合,並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理,就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台(HPC)擔任,統籌負責更複雜的運算任務,例如先進駕駛輔助系統(ADAS)所需的環境感知、物體辨識,或是車載娛樂系統、導航功能,甚至是未來自動駕駛的決策,通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中, 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子,便精準地切入了這個趨勢,致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢,威力暘提供的解決方案,就像是將好幾個「分區管理員」的職責,甚至一部分「超級大腦」的功能,都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力,可同時支援 ADAS 與車載娛樂,還能兼容多種通訊協定,大幅簡化車內網路架構。如此一來,車廠在追求輕量化和高效率的同時,也能顧及穩定性與安全性。

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2008 年威力暘電子致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台 /圖片來源:shutterstock

萬無一失的「汽車大腦」:威力暘的四大策略

然而,「做出來」與「做好」之間,還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯?具體來說,威力暘電子憑藉以下四大策略,築起其產品的可靠性與安全性:

  1. AUTOSAR : 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層(RTE)和基礎軟體層(BSW)。就像在玩「樂高積木」,ECU 開發者能靈活組合模組,專注在核心功能開發,從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
  2. V-Model 開發流程:這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般,左側從上而下逐步執行,右側則由下而上層層檢驗,確保每個階段的安全要求都確實落實。
  3. 基於模型的設計 MBD(Model-Based Design) 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具,把整個 ECU 要控制的系統(如煞車),用數學模型搭建起來,然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前,就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷,,並驗證安全機制是否有效。
  4. Automotive SPICE (ASPICE) : ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」,它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性,而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」,也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化,並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作,其能否正常運作,自然被視為最優先項目。為此,威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準:ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統(特別是 ECU)的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」,從概念、設計、測試到生產和報廢,都詳細規範了每個安全要求和驗證方法,唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略,威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準,才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而,ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡,「大腦」變得更集中、更強大後,汽車產業又迎來了新一波革命:「軟體定義汽車」(Software-Defined Vehicle, SDV)。

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軟體定義汽車 SDV:你的愛車也能「升級」!

未來的汽車,會越來越像你手中的智慧型手機。過去,車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」,想升級?多半只能換車。但在軟體定義汽車(SDV)時代,汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」,能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA(Over-the-Air)技術,車廠能像推送 App 更新一樣,遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過,這種美好願景也將帶來全新的挑戰:資安風險。當汽車連上網路,就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭,輕則個資外洩,重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV,業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略,確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程,到安全認證,這些努力,讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新,也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力,威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota,以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈,更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴,以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈,並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產,驗證其流程與品質。

毫無疑問,未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷,交由電腦判斷,比交由人類駕駛還要安全的那一天,離我們不遠了。而人類的角色,將從操作者轉為監督者,負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全,人類甘願當一個「最弱兵器」,其實也不錯!

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植物不該被排擠,讓診斷治療成為一種專業
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/10/12 ・4623字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 動植物防疫檢疫局 委託,泛科學企劃執行。

植物醫師制度介紹

氣候變遷是全球本世紀不可忽視的問題,其衍生的新興病蟲害與極端氣候,對作物來說都是嚴重的衝擊,也大大影響作物生產。聯合國為了因應全球氣候變遷與環境惡化,設立了永續發展方針(Sustainable Development Goals,SDGs),其中,第 12 個目標為「負責任生產消費循環,確保永續消費與生產模式」,這個目標與永續農業跟環境友善大大相關,加上近年來國內食安意識提升,今後的農業都將面臨轉型的問題。

全球氣候變遷亦會造成病蟲害相的改變,農民無法單憑過去經驗有效管理,難以事先防範,長期使用化學農藥可能會使有害生物產生抗藥性,也可能對環境造成傷害,為了有效解決臺灣農業面臨的瓶頸,「植物醫師」制度勢在必行。

植物醫師是什麼?

阿植回到務農的老家,撞見父親神情焦慮,來往左鄰右舍之間。一問之下才知道是家裡的農作物生病了,葉子上面都是病斑,父親拿著一罐農藥對阿植說:「上次隔壁家阿榮的田裡用了這個,病害馬上都好了欸。」

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「阿爸,雖然都是葉子長斑點,不一定是一樣的病啊。就像都是咳嗽發燒,也不一定就是流感。」阿植說完,父親皺起眉頭:「啊不然要怎樣?難不成要找醫師來看嗎?有植物的醫師喔?」

「現在還真的有!」阿植接著說:「正在立法的《植物醫師法》,讓植物病蟲害的精準診斷治療成為國家認可的重要專業,未來由植物醫師提供專業諮詢與建議,農民在田間遇到問題時,就不會再求助無門!」

人生病了要找醫師,動物生病了要找獸醫師,顧名思義,植物醫師是以植物為標的進行診斷、治療的專業人員,能夠對於植物有害生物或生理障礙給予正確的診斷,並提供防治技術及資材使用之指導。因此,植物醫師要診斷治療的對象是「植物」。

《植物醫師法》的立法目的為「提升植物保護水準,強化植物防疫檢疫及高風險農藥之使用管理,建立植物醫師專業服務體系」。未來植物醫師的執業機構包括植物診療機構、農會、農業生產運銷合作社,以及農業試驗研究機構、設有農業科系之大專院校、農藥生產或販賣業者等。

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植物醫師最重要的工作,是對植物病蟲害進行「正確診斷,對症防治」,並針對農民種植的植物種類、栽培方式等提供客製化的建議。

過往農民遇到病蟲害問題時,時常求助於當地的農業試驗機關,然而機關內的研究人員服務對象眾多,一則無法即時地處理所有農民的諮詢,二來額外的業務量可能導致本身的研究工作進度延宕;植物醫師加入地方農業的運作體系,不但可以讓試驗單位人員致力於研究工作,同時還可以提供農民更即時、更完善的服務,達成三贏的局面。

因此,植物醫師的出現與加入,可以說是相當具有理念與實質上的意義!

對症做出診斷,找到正確有效的治療方式

「總之就是要噴農藥啊,還要聽植物醫師那麼多建議」,聽完阿植的說明,父親還是想直接施用化學農藥,阿植擋下父親手上的農藥,說:

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「植物醫師提供精確的診斷之後,也會提出適合的治療方法,這些治療方法未必會使用化學農藥,就像你手痛去看醫生,診斷後很可能只要做復健療程就好,根本不需要吃藥。」

「不噴農藥還能做什麼?」父親一臉茫然。

「植物醫師會運用自身植物保護的專業知識,在減少化學農藥使用的情況下達到病蟲害防治的目標,協助農民朝環境友善的農法前進。」父親聽完阿植的說明後說:「最近大家都怕吃到化學農藥殘留的農產品,如果能少用那還真不錯,而且還可以保障我們這些第一線實際噴藥的農民。」

受過專業訓練並通過國家考試認可的植物醫師,對於農民遇到的疑難雜症,均可給予即時且準確的判斷,並且提供防治建議,節省農民四處打聽詢問的時間。

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此外,植物醫師執行的在地輔導和推廣作物有害生物綜合管理(Integrated Pest Management, IPM),能協助農民逐漸朝向環境友善的農法前進。

有害生物綜合管理指的是利用多元防治方法控制有害生物族群,透過監測掌握防治時機,有害生物密度低時使用物理防治、生物防治或非化學農藥的友善資材進行預防,當有使用化學農藥需求時,儘量使用低風險的化學農藥,且依照核准登記的方法進行正確且合理的使用,並在保障農民正常收益的條件下,維持生態平衡,減少對環境的衝擊。

2017 年起,農委會推出「化學農藥十年減半」的政策,配套推出農藥購買實名制、友善環境資材補助等措施;植物醫師在這項重大政策下的角色,即是以植物醫師的專業知識,指導農民正確診斷,搭配 IPM 策略,減少農民栽培作物中化學農藥的使用量。

用更少的化學農藥,卻能達到相同的病蟲害防治效果;不僅如此,農產品供應鏈最末端的消費者,還可以吃得更安心,這絕對是皆大歡喜的結果。

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植物醫師怎麼訓練?

「人家醫師有學校醫學系在教,啊植物醫師是要怎麼訓練?」阿植開始跟父親介紹起植物醫師的養成過程。

「植物醫師也有相關的教育系統喔!像是植物醫學系就整合了農藝、園藝、土環、昆蟲、植病等農業學科的內容,有跨領域的知識才能對植物的生長健康有全面的了解。」

目前,臺灣一共有臺灣大學、中興大學、嘉義大學、屏東科技大學等 4 所大學設置植物病理、昆蟲、植物醫學系與植物醫學碩士學位學程等植物保護相關科系,並均成立植物教學醫院。

為了解決農民耕種時遇到的問題,不論是植物的營養還是病蟲害的類型與特性,通通都必須了解;以中興大學的植物醫學學程為例,除了學程本身必修課程,還有修課前必須具備的基礎「先修課程」,而這類先修課,多半是農業相關科系在大學期間指定學習的課程。

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為了將課堂的課程與實際作物狀況有效銜接,植物醫師的訓練歷程中必須包含大量的實務訓練,植物醫師實習內容有實地訪診、輔導化學農藥減量,協助農民有效防範作物遭遇的病蟲害等,一面解決問題,一面學習處理問題,快速累積經驗。以屏東科技大學為例,該校的植物醫學系明訂學生的畢業條件包含每周 5 天,共 18 周的實習要求,且積極與不同領域的組織合作,提供學生更多樣化的實習單位,達到產學共利的目的。

「除了植物醫學系等相關科系在學時期的訓練,農委會更持續擴大招募農業相關科系畢業的優秀人才成為『儲備植物醫師』,透過職前培訓和媒合服務場域的在職培訓,強化專業能力訓練,讓植物醫師制度推動更順暢!」

自 110 年起農委會防檢局積極辦理「儲備植物醫師」計畫,讓通過遴選的儲備植物醫師進駐農會或公所,到第一線服務農民增加實務經驗、掌握農民的需求,也讓農民親身體驗農委會推動植物醫師制度所能帶來的好處。

氣候變遷及其造成的災害,程度是難以估計的,但值得慶幸的是,人們研發的各項農業科技,逐漸朝向環境與人共好的方向前進;若要讓技術面的效益最大化,法規及制度面的完備勢在必行。植物醫師制度與《植物醫師法》的推動,或許是個必然,但要推廣與落實這個制度,也絕對是條漫長的道路。

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植物醫師制度比較

國際應用生物科學中心(CABI)是一個國際非營利組織。結合全球 40 多個國家工作的 CABI 科學家團隊「通過解決農業和環境問題來改善全世界人民的生活」。為解決包括病蟲害造成的農作物損失、破壞農業生產和生物多樣性的侵入性雜草和害蟲,以及全球缺乏科學研究等問題。CABI 正積極推動植物醫師(Plant Doctor)制度,援助開發中國家執行植物保護工作。其中,CABI 已於亞洲、非洲及拉丁美洲等地,成立超過 65 處「全球植物健康診所」(Global Plant Clinic, GPC),提供即時植物保護服務。

植物醫師制度的推動已逾十年;在植物醫師法尚未完成立法前,農委會鼓勵導入專區實作策略,擴大招聘儲備植物醫師進駐農會或公所,強化防疫工作基層人力,辦理作物診療,有害生物綜合管理及協助特定病蟲害監測及緊急防疫等事項。期待以農立國的臺灣,未來在植物醫師法通過後,有更多植物醫師的加入,持續為農業永續與食品安全把關。

這樣看來,植物醫師與植物醫師法確實是需要存在,其他國家也有相似的制度在運作著,特別有一點值得一提,臺灣即將是世界上第一個訂定《植物醫師法》專法的國家!

《植物醫師法》的起草,最早可追溯至 2008 年,當時農委會徵詢各界意見,歸納農藥業者、醫師、教授,以及各方意見後,方決定推行。目前的草案,不但參考了國內的《獸醫師》法及其他相關法規,也參考美國、日本的培訓、考照制度,期望在執行面培育「接地氣」的專業人才,在制度面建立完整的考試及任用機制,並且在法律面提供植物醫師們完善的保障。

參酌美國、日本植物保護制度的優點後,再依臺灣的情況加以調整,期望這樣的法律與制度設立,能給予國內植物醫師應有的權責與保障;更長遠來看,或許有朝一日就是他國向我們學習的時候了。

(動植物防疫檢疫局 廣告)

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HOW TO 成為綠手指(植物照顧入門)
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・2020/08/21 ・2146字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 476 ・五年級

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本文由動植物防疫檢疫局 委託,泛科學企劃執行

親自養植物的樂趣多多,無論是辦公桌上療癒的多肉植物、在廚房陽台能現採現用的薄荷,或者在廁所裡增添綠意的黃金葛,都是我們在日常生活中常見的植物。

但要怎樣才能照顧好自己身邊的植物呢?

在野生狀況下自生自長的植物,通常會生活在適合自己的環境;而當我們將植物搬入居家環境中,事情就沒那麼簡單了。在興沖沖帶植物回家之前,要先了解植物需要什麼、妥善選擇適合自家環境的植物,才能讓植物欣欣向榮,成為名副其實的「綠手指」!

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了解植物的光線需求,慎選種類

陽光、空氣、水、土壤是植物生長的必備條件。每種植物所需的生長條件都各有不同,在選擇與種植植物之前,仔細認識每種植物的屬性很重要。首先,對於植物來說,居家最重要也最難以控制的因素,莫過於光照啦。
所有植物都需要進行光合作用,但在都市的環境中,要依據植物特性來提供適當的光照,卻不是易事;像是如果環境中只有小窗戶,就無法靠移動位置就可以變適當的陽光來。因此,先觀察自己能提供怎樣的環境,來選擇合適的植物,會是比較合適的策略。

不同類型的植物需要的光照環境會太不一樣:有些植物需要足夠的光照才能正常生長,有些則勉強可以忍受陰暗的環境。香草植物與多肉植物、仙人掌多數都需要日照較充足、最好全日照的環境,如此一來像是頂樓或是面向南側沒什麼遮蔽物的陽台會比較適合。而蘭花或鐵線蕨等偏好陰性環境的植物,就需要有適當防曬、並提供散射光線,它們就會比較適合有部分遮蔽的對外陽台,或是向南的窗口。而缺乏光照的室內,就必須要選擇很耐陰的種類像是黃金葛或是萬年青,但還是應該要適時的提供一些光照。

每種植物適合的光照環境並不相同,因此在種植之前先查詢相關的資訊,並且仔細觀察植物適應的狀況也是很重要的。光照過強可能會造成植物灼傷、葉片焦黃枯萎;光照不足則會讓植物容易徒長、無法繼續成長甚至衰弱生病。

好好澆水也是門學問

另外,我們所熟知的澆水工作,也是有很多學問!澆水頻率並不是一個固定的時間,而應該要依據環境狀況做判斷,需要參考的因子很多,包括季節、氣溫、日照、濕度、微環境、盆栽介質等情況。

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植物要有足夠的水分才能生長,但水分太多則會造成通風不良、植物生病甚至根部淹死腐爛。關於澆水,最簡單的規則是「土乾再澆透」。要定時觀察盆栽,有需要時再澆水,進行澆水時則要確保整個盆栽有充分吸水,只有表面潮濕是不夠的喔。

另外也會建議盡量在早晨的時候澆水;一方面早晨植物開始需要水分進行光合作用,另一方面白天的溫度較高也會讓多餘的水分快速蒸散,介質較容易保持通氣。最後,不建議在在正午日照最強的時候澆水,以免冷熱快速變化讓植物難以適應。

根本在這裡:適時施肥換介質很重要

植物的根部除了吸水之外,還是氣體交換以及吸收養分的重要管道。因此,維持盆栽介質的品質是很重要的。最大的重點,就是要注意排水、通氣、以及保水性。

多數的盆栽介質主要是培養土,隨著時間變化,盆栽內的養分會漸漸被消耗、植物的根系也會逐漸生長佔滿整個盆栽,降低介質的吸水通氣能力。因此觀察植物的生長狀況,適時地施肥、換盆、修剪根部以及更換介質,才能夠讓你心愛的盆栽長年欣欣向榮生長快速。

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當然跟前面一樣,每種植物需要的介質以及換盆的頻率都是不一樣的。一般會建議在春天或秋天,植物生長還沒那麼快速,但氣候環境還算溫和的時候進行大規模的換盆整理。而有些植物的生長比較緩慢,像是多肉植物視原來盆栽的大小,大約1-2年再換盆可能就可以了。

最後的訣竅:季節以及觀察

有沒有覺得講來講去,好像對於植物要怎麼照顧沒有一個準確的方法呢?沒錯!植物作為一種生物,每個種類照顧的細節都會有所不同,再加上環境的變化,所以該如何照顧這件事情,除了「提供足夠的陽光、空氣、水、土壤」好像也沒有什麼一定的訣竅了。

要照顧好植物,還需要謹記重點之一就是持續的觀察。不只是觀察植物的生長狀況,還包括觀察植物所在的環境、氣候變化等,再依據每種植物的需求做出對應的調整。像是如需要光線的多肉植物如果開始徒長,那就想辦法挪到有直射光的環境;葉子如果開始低垂,那可能就是有點缺水。或是萬一植物生病了,也是會在植物身上出現蛛絲馬跡,要仔細觀察這些線索,跟隨著季節變化給於植物所需要的東西,多多練習,這就是成為「綠手指」的途徑!

保護植物,守護生活

除了在我們的生活中成為療癒的存在,植物在人類的生活中扮演了諸多重要的角色。今年是聯合國的「國際植物健康年」,作為世界公民的我們,一同來「保護植物,守護生活」。提升對於保護植物健康之意識,進而遠離飢餓及貧窮、保護環境及促進經濟發展吧!

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了解更多關於「國際植物健康年」:

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植物生病了該怎麼辦?淺談「植物醫師」制度
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・2020/07/31 ・3112字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 539 ・八年級

本文由 動植物防疫檢疫局 委託,泛科學企劃執行

對園藝稍有興趣的人必定熟悉「綠手指」的傳說:在綠手指照顧下,所有的植物都可以欣欣向榮開花結果。不像我們一般人帶著植物回家,總要緊張地查看每天要澆多少水、究竟隔多久需要施肥?又或許你曾有過這種經驗:在過上一段愉快的時光後,用心照顧的植物莫名其妙開始生病、枯死、營養不良、不會開花……等等毛病不及備載,讓你很想送去掛急診呢?

綠手指的「最高等級」,就是植物醫師了。不單只是讓自己養育的植物過得繁盛,還能以妙手讓生病的植物回春。這次,泛科學來到國立中興大學植物教學醫院,訪問院長唐立正教授,希望一探究竟:「植物醫師」怎麼看診?又需要具備哪些技能才能勝任這樣的工作呢?

不只照顧得好,還能幫植物看病的「植物醫師」應該是綠手指的最高等級了。圖/pixabay

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植物醫師怎麼對植物望聞問切?

該如何幫植物看診?植物看病的時候需要那些器材?走進位在中興大學農業環境科學大樓的植物教學醫院,院長唐立正教授已準備好滿滿一桌工具器材:剪枝剪、開山刀、採集袋、小刀、鏟子、鋸子、酒精噴壺、放大鏡、鑷子、相機、紀錄本等,都是在田野現場不可或缺的工具;各式複式光學顯微鏡以及解剖顯微鏡等,也是診斷病害的必備裝備。

唐立正解釋,就像中醫診斷有望、聞、問、切。植物醫師診斷植物的狀況,也要從觀察下手:觀察植株的生長狀況、詢問培養植物的過程,並且觀察各種病因徵兆,才能診斷以進行施救。多數的時候,觀察葉片、表皮的狀況遠遠不夠,還需要鋸開樹幹或挖掘出根部,才能夠判斷病灶起因。

醫院看病有分科,植物生病的種類更是林林總總:病害、蟲害、草害、藥害、營養不良、高溫障礙、低溫寒害、逆境因子等。有許多時候,植物的病害甚至是複合性的,更需要經驗與訓練才能進行診斷。

談及植物醫師,多數人的印象可能是那些在花卉市場駐點、提供小型盆栽診斷諮詢的攤位。實務上,幫盆栽診斷照顧只是小 case,植物醫師更重要的工作範疇是在田野間的農林作物,舉凡景觀植物、農作物、果樹等經濟作物的管理經營,都是植物醫師的工作範圍。「一定要出診,因為田間的情況你要到田裡面去看。」唐立正院長強調,植物醫師的工作需要實地訪查,才能夠釐清各種症狀下,是否隱含系統性問題,找出真正的病因,才能對症下藥。

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對症下藥,病蟲害退散!

替植物診治的工作該如何進行?舉例來說,近年來臺灣多處行道樹「刺桐樹」紛紛出現嚴重落葉甚至枯死的情況,就是受到外來入侵種刺桐釉小蜂Quadrastichus erythrinae)的危害。

確認其危害狀況後,興大植物教學醫院在 2018 年 7 月展開「搶救刺桐大作戰」,選定臺中市松竹路、惠來公園與國光公園三處,針對 133 棵樹木進行醫治。採用「樹幹注射法」,在樹幹鑽孔、灌注益達胺液劑;此藥劑可透過樹木的蒸散及傳導作用帶至葉片組織內,藥效可達半年至一年,達到長時間的保護效果。有效的處理除了讓原本即將枯死的行道樹恢復健康,甚至隔年三月還開出花朵。

中興大學植物教學醫院唐立正院長,後面看板為「刺桐大作戰」施作說明海報。

另一個需要植物醫師專業來對症下藥的例子,是造成許多人困擾的荔枝椿象 (Tessaratoma papillosa)。荔枝椿象除了會危害行道樹如臺灣欒樹,更造成荔枝、龍眼產業的嚴重損失。荔枝椿象的防治,在害蟲不同的成長階段,配合荔枝龍眼的生長期,需要使用物理、化學或生物等不同防治方法,這些都需要專業評估。農委會動植物防疫檢疫局(以下簡稱防檢局)與試驗研究單位,現階段已訂立荔枝椿象防治策略及防治曆,以利農民掌握防治時機,避免影響收成。

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另外,就像人類會面臨流行病需要醫師與公衛專家緊急應對,植物也會有疫病,需要由相關的專家應對處理。去年(2019)六月秋行軍蟲Spodoptera frugiperda, FAW)首次入侵臺灣,並危害金門重要產業高粱的面積超過 1,700 公頃。中央災害緊急應變小組召集了臺大、中興、嘉大與屏科大四所大學組成植物醫師團隊,至金門進行大規模調查,並且在田間實地試驗藥劑,篩選出適合的施作種類與方法後,由中央提供防疫資源,並與地方共同辦理宣導講習。通力合作下,金門的疫情才得以緩解。後來據統計,由於防治得宜,去年高粱的產量甚至比近五年增加了 5%。

照護植物的健康,也是照顧人們的健康

植物醫師需要許多訓練,包括植物病理診斷、害蟲鑑定與防治、土壤生理、園藝栽培及農藝管理等專業,還必須熟悉作物種原、生長環境、作物生理繁殖、作物營養與植物保護。受過專業訓練的植物醫師,除了要能夠正確診斷鑑定作物之病蟲害或生理障礙問題,還要能夠提供全方位植物健康診療服務,做好精準用藥及植物保護。

除此之外,在人格特質上,唐立正院長表示,需要能夠耐心傾聽進行溝通、眼明心細,吃苦耐勞能下田,最好還精通農民語言、能將專業術語轉化溝通,才能夠勝任這項工作。

植物醫師的工作,既關乎植物的健康,也與人們的健康息息相關。圖/pixabay

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現行的「植物醫師法」(以下簡稱「植醫法」)仍在積極研議草案階段。防檢局期望未來能透過專業的植物醫師,對現行的各種植物健康需求作出回應、提供全方位植物健康診療服務。由植醫法明訂國家考試及培訓等相關準則,賦予植物醫師專業社會責任,以提升農民的生產品質、確保消費大眾的健康、並降低植物病害對生態環境的負面影響。

長遠來看,如果能將植物醫師的相關服務制度化,除了可以確保農民施藥安全、降低生產成本、還能夠減少農藥殘留,守護食品安全。甚至更進一步,讓管理良好的農產品得以更順利輸銷至全世界;另外,如果能有專業的植物醫師在檢疫第一線服務,亦可在全球農產品頻繁貿易的趨勢下,降低國外高風險有害生物傳入臺灣之機率。

防檢局自 2015  年起即推動植物醫師制度試辦計畫,在 5 家植物教學醫院聘用「實習植物醫師」,提供人才培育場域及田間第一線服務農友,並且媒合了 16 處農會、6 家農企業與農業合作社、19 個地方政府進行相關工作。並為了推動植醫培訓及執業內容之國際交流,亦與日、韓輪流辦理國際植醫論壇,2018 年舉辦的第九次植醫論壇即由臺灣主辦。

植物保護、健康保護及環境保護,是日益重要「農業三保」。植物醫師制度,在此就扮演了關鍵的的角色。就像人類的用藥需要醫師與藥劑師的專業,各種農藥施用與植物健康管理同樣需要專業把關。近年來,食安意識提高、各種農產品安全問題受到重視,植物保護的問題日趨複雜,盼望臺灣能早日有專業的「植物醫師」誕生,因為把關植物的健康,也是把關我們的健康。

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  1. 臺灣原生刺桐的隱形殺手-刺桐釉小蜂危害情形與緊急防治方法
  2. 中興大學新聞稿【公關組】興大植醫防治刺桐釉小蜂 拯救百棵行道樹
  3. 孫岩章,植物醫師指南,五南圖書出版公司,2018

本文感謝動植物防疫檢疫局鄒慧娟副局長與中興大學植物教學醫院唐立正院長接受採訪並提供資料。

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