從遮風避雨到數位韌性：設施農業如何成為國家糧食安全的關鍵防線
——專訪台灣農業設施協會蔡致榮理事長，從設施演進、智慧管理與亞熱帶臺灣模式，看農業韌性的下一步
訪談人／李翎竹研究員
本文作者／黃靖嵐研究員
🎧 歡迎收聽本集Podcast，聽蔡致榮理事長從研究、政策與產業經驗出發，談設施農業如何強化臺灣農業韌性。
蔡致榮理事長長期投入農業設施技術、作物栽培與農業科技發展。曾任農業部農業試驗所副所長，退休後持續擔任台灣農業設施協會理事長，協助串接農民、設備業者、研究單位與政策資源。這段經驗使他看待設施農業時，不只停留在單一溫室結構，也強調作物生理、氣候風險、設備規格、農民投資、產銷通路與政策支持之間的關係。
在他看來，設施農業的關鍵不在「蓋了多少溫室」，而在這些設施能不能穩定生產、降低災害風險、符合市場規格，並讓農民逐步累積數據管理能力。這也是他多次提醒農民「先求穩，再求好，最後才求智慧化」的原因。
從糧食安全觀點出發，設施農業所涉及的就不是單一農場的投資效益，也包括國家如何維持農產品供應、如何降低極端氣候造成的價格波動、如何培養能操作智慧設施的人才，以及臺灣能否建立適合高溫高濕地區的設施農業模式。
設施農業的第一個轉變，是從「與天爭地」到主動賦能
蔡致榮理事長指出，設施農業過去多被理解為遮風避雨的工具。早期農民使用塑膠布、簡易棚架或網室，主要目的在防雨、防蟲、降低病害與豪雨對作物造成的直接傷害，屬於典型的被動防禦。
但他提醒，現代設施農業已經進入不同階段。他說：「設施其實是一個主動式環境調節的中心。」這句話點出設施農業的核心轉變。當農民開始管理溫度、濕度、光照、通風、水分與肥培，設施就不再只是遮蔽物，而是作物生長環境的調節中樞。
他進一步指出，設施農業的意義在於「透過科技將氣候的不確定性，轉化為糧食供應的可預測性」，這也是設施農業成為糧食安全防線的根本原因。
臺灣設施農業的四階段，反映農業韌性的升級路徑
蔡理事長將臺灣設施農業的發展分為四個階段，分別對應臺灣農業如何從災害防護，逐步走向智慧管理。
第一階段是1970至1980年代的簡易設施。當時農民以防雨、防蟲與降低病害為主要目的，透過塑膠布、簡易網室與棚架降低外部環境衝擊。這個階段重視的是「擋住風雨」。
第二階段是1990至2000年代的結構強化。臺灣颱風頻繁，設施若無法承受強風，農民可能一次損失多年投入。因此，鋼骨溫室、鍍鋅管與較強固的結構逐漸成為設施農業的重要基礎。這個階段的重點，是讓設施在災害中保有基本防護力。
第三階段是2010年代的環境控制。產地逐漸導入水牆降溫、內循環風扇、通風設備與感測器。農民開始主動管理微氣候，降低亞熱帶高溫高濕對作物造成的緊迫。這代表設施農業從結構保護，進入生產環境管理。
第四階段則是近年積極發展的智慧與數位分身。物聯網、AI決策、感測資料、作物模型與植物賦能逐漸導入設施栽培。管理者不只控制設備，也開始理解作物在不同環境條件下的生理反應，並依據數據調整灌溉、通風、降溫與資材使用。
這四個階段呈現臺灣設施農業的發展如何對應農民管理能力的升級。從擋雨、防風、調節微氣候，到預測作物反應，每一步都讓農業更能承受氣候風險。
氣候變遷下，設施農業是農業生產的「震盪緩衝器」
蔡理事長將設施農業譬喻為氣候變遷下的「震盪緩衝器」。所謂震盪，來自外部環境的劇烈變動。高溫會讓作物產生熱逆境，影響開花、著果與品質；強降雨與颱風會破壞植株、沖刷土壤，也會讓病害壓力上升；病蟲害在高溫高濕條件下更容易擴散。當這些衝擊直接作用在農業生產上，市場供應就容易不穩定。
設施農業的任務，是降低作物受到衝擊的幅度。透過遮陽、通風、降溫、防蟲、滴灌與結構保護，設施能把部分外部風險轉為內部可管理條件。農民因此有更多時間反應，也能減少一次災害造成的供應斷裂。
從國家糧食安全角度來看，這項功能具有戰略意義。糧食安全不是只有總產量問題，也包含供應是否穩定、價格是否劇烈波動、民生作物是否能在災後迅速回復。設施農業能讓農業系統在受衝擊時保留生產能力，也能讓供應鏈更容易規劃。
數位分身與智農2.0模組庫，讓設施農業從經驗管理走向系統管理
蔡理事長談到技術發展時，特別強調數位分身與智農2.0模組庫。數位分身的概念，是在虛擬數位空間中建立溫室與作物生長模型。管理者透過感測器蒐集溫度、濕度、光照、水分與作物生長資料，再建立生長預測。當不同環控策略改變時，模型能協助管理者預估作物可能出現的反應。
這使設施管理從事後補救走向事前判斷。過去農民常在作物出現問題後才調整水分、肥培或環境條件；數位分身則讓管理者先在模型中測試不同操作，再決定現場策略。蔡理事長認為，臺灣重要特色作物未來都應逐步建立這類模型，讓優秀農民的經驗轉化為可以累積、修正與擴散的知識。
智農2.0模組庫則處理另一個現場問題：設備分散與系統孤島。過去智慧農業設備常缺乏共同規格，不同廠商設備難以串接。農民導入設備後，若未來要維修、擴充或更換零件，常會遇到困難。蔡理事長提醒，這類設備最後可能變成無法維修的電子廢物。
模組庫的方向，是把灌溉、環控、影像辨識與資料蒐集等功能標準化。農民可依照作物與場域需求選擇模組，再隨著管理能力與投資條件逐步擴充設備。這樣有助於降低導入門檻，也讓智慧農業實際進入田間管理，成為農民願意長期使用的生產工具。
設施農業的核心技術，不只在設備，也在作物本身的恢復力
蔡理事長指出臺灣設施農業的核心技術包含：數位分身、智農2.0模組庫，以及熱逆境下的生理調節。前兩項處理的是數據與設備，後者調節則聚焦於作物本身。
設施農業常被理解為外部環境控制，例如降溫、遮陽、通風、防蟲與滴灌。但作物面對逆境時，真正需要管理的不只是外在環境，也包括植物如何維持生理穩定、如何在高溫或其他緊迫後恢復生長。
蔡理事長也提到未來設施農業可把生物技術納入系統。設施提供物理防護與環境控制，生物技術則可能協助作物在逆境中維持機能，或在受衝擊後加快恢復。這代表設施農業下一步不能只停留在自動化，也要結合作物生理、微生物資材、生物刺激素與精準管理。
因此，設施農業的智慧化不應只追求更多感測器或更複雜設備。真正的重點在於建立「感知—執行—運算—決策」的管理迴路。感測器蒐集環境資料，自動控制系統執行灌溉、通風與降溫，模型協助判讀作物反應，管理者再將判讀結果轉為下一步操作。這樣的迴路，才是設施農業支撐穩定生產的核心。
蝴蝶蘭、牛番茄與洋香瓜，呈現臺灣設施農業的三種價值
蔡理事長以三個案例說明臺灣設施農業的成果：蝴蝶蘭、牛番茄與洋香瓜。首先，蝴蝶蘭展現的是標準化與全球供應鏈能力。臺灣透過高度自動化的環控溫室掌握催花時程，再將苗株送往目標市場接力生產，使產品能在市場需要的時間點開花。這套模式讓臺灣技術與國際市場銜接，也讓高價值花卉形成規模化供應能力。
其次，牛番茄展現的是穩定供貨與通路對接。蔡理事長提到，業者透過力霸型溫室與離地介質栽培，降低土壤病害與夏季高溫風險；再透過影像辨識、開花預測與採收預測掌握產能。後端結合產銷履歷、冷鏈與加工，把食品安全、環境永續與可追溯性納入生產鏈，也把格外品轉為番茄泥、番茄乾等加工品。
最後，洋香瓜則展現精品化與微氣候管理能力。高品質洋香瓜需要精細控制光照、溫度、濕度、水分與肥培。農民在生長過程中選留最適合的果實，集中養分，創造品質一致與高單價。蔡理事長指出，這類作物能在有限土地上創造較高產值，也吸引青年投入，但技術門檻與市場規格都必須先評估清楚。
三個案例共同說明，設施農業的價值來自生產系統整合。結構、環控、作物管理、數據判讀、通路規格、冷鏈與加工若能妥善串連，設施投資才有機會轉為產業競爭力。
農民投入設施農業，要先求穩，再求好，最後才智慧化
對有意投入設施農業的農民，蔡理事長提出清楚原則：「先求穩，再求好，最後才求智慧化。」他提醒設施農業不是賭博，也不是單純蓋一棟溫室。它接近精密工業投資，市場、作物、結構、設備、管理能力與資金配置都會影響結果。農民若一開始就追求高階智慧溫室，卻沒有穩定市場與管理能力支撐，風險會很高。
第一步是確認市場。產品要進拍賣市場、連鎖通路、外銷市場或大型餐飲，每一種通路對規格、品質、供貨量與穩定度都有不同要求。市場會決定設施等級，也會影響投資規模。
第二步是確認作物。蔡理事長建議優先考慮高產值、季節價差明顯、露天栽培風險較高的作物，例如精品洋香瓜或草莓。但高價值作物通常也有較高技術門檻。農民必須評估自身能力與通路承接條件。
第三步是確認結構。臺灣颱風多，設施需要符合結構安全與抗風需求。強固型鋼骨溫網室是農民面對災害的第一道保險。若結構不穩，一次颱風就可能造成重大損失。
分階段投入，有助於降低一次投入過重的風險，也能讓管理能力跟著設備逐步成長。
政策補助已降低門檻，下一個關鍵是設施管理人才
蔡理事長認為，臺灣政府積極支持設施農業。強固型設施計畫降低農民初期投資門檻，部分強固網室與設備投資可獲得補助。在硬體端，臺灣已有成熟的鋼構、防蟲網、基礎感測設備與在地供應鏈；科研端也持續投入智慧農業、模組庫與作物表型研究。
但他也指出，下一階段真正缺乏的是跨領域人才。未來的設施管理者不能只會種植，也不能只會操作設備。他要理解作物生理、機電環控、感測資料與數據分析，並能把資料轉為現場決策。
蔡理事長說：「現在產業缺的不是勞力，缺的是能夠解讀數據，而且轉化操作決策的跨領域專才。」這句話點出設施農業升級的核心瓶頸。
如果政策只補助硬體，產業仍可能遇到操作落差。設備進入田間後，農民還需要技術服務協助判讀資料、調整策略、維修系統，並銜接市場需求。設施管理師、技術服務團隊與示範場域，將成為設施農業能否長期運作的關鍵。
設施農業要成為韌性系統，需要完整生態系支持
蔡理事長認為，設施農業不能只看產地與設備，也需要消費者支持、設備產業化、產銷中介協調，以及金融保險優化。消費者若願意支持安全、穩定與品質一致的農產品，農民就更有誘因投入設施生產。當市場願意支持高品質、安全與穩定供應，農民才有能力投資更好的生產條件。
其次，設備產業則需要建立標準化零件、品牌聯盟與長期維修體系。農民導入設備後，最怕遇到設備規格特殊、後續維修困難或系統無法擴充。產銷中介也很重要，因為設施農業強調穩定供應，若能透過契作、共同分級、通路協調與產能整合，農民就更容易對接市場需求。
而金融與保險也應納入設施農業的支持系統。若設施能降低災害損失、提高產能穩定度，金融機構與保險制度就能重新評估農業投資風險。設施農業因此不只是補助項目，也可以成為產業與金融共同支持的長期投資。
臺灣的機會在亞熱帶設施農業模式
談到國際競爭，蔡理事長認為臺灣不必完全複製荷蘭、以色列或日本的路線。荷蘭的強項是溫帶溫室與系統整合，以色列是極端節水與精準滴灌，日本則是精細規格與品質管理。
相較之下，臺灣真正能累積優勢的，是高溫、高濕、強降雨與颱風環境下的設施管理經驗。臺灣長期面對複合型氣候風險，也累積結構安全、通風降溫、防蟲、微氣候控制、作物調節與智慧管理經驗。東南亞、中東部分地區也面臨高溫或高濕挑戰，臺灣若能把經驗整理成標準方案，即有機會提供符合這些地區需求的設施農業解方。
蔡理事長建議應朝向規格定義與整廠輸出，包含亞熱帶模式整廠輸出、深耕植物賦能與數位分身、跨域生技深度融合，以及建立資材供應鏈標準。塑膠布、感測器、管材、噴頭與環控設備若能互通互聯，臺灣就能把單一設備優勢轉為整體解決方案。
從國家戰略角度而言，這代表設施農業不只服務國內生產，也可能成為臺灣對外輸出的農業科技能力。當全球更多地區面對氣候風險，臺灣若能提供亞熱帶設施農業方案，就能把自身挑戰轉化為國際合作與技術輸出的基礎。
設施農業是守護糧食安全的三道防線
設施農業不能只用「蓋溫室」來理解。它是一套連結氣候風險、作物生理、數據管理、通路規格、政策支持、人才培育與產業金融的韌性系統。
從糧食安全角度來看，設施農業提供三道防線。第一道防線，是供應的穩定性與可預測性。當極端天候增加，設施能降低供應落差，也能減少價格劇烈波動。第二道防線，是系統韌性與災後恢復力。透過強固結構、智慧環控與生理調節，農業生產在受衝擊後能更快回穩。第三道防線，是品質安全與潔淨轉型。設施能降低病蟲害入侵與農藥依賴，也能提高水資源與資材使用效率。
臺灣面臨高溫、高濕、強降雨、颱風、缺工與市場規格化的挑戰，但我們的機會也來自這些挑戰。若能把結構安全、微氣候控制、作物生理、數位分身、智農模組庫、熱逆境下的生理調節與生物技術整合成標準方案，就有機會發展出屬於自己的亞熱帶設施農業模式。
設施農業的下一步，關鍵不在追求更昂貴的設備，而在建立一套穩定運作、容易維護，並能轉化為產業解決方案的系統能力。這套能力若能在臺灣成熟，設施農業將支撐農民收益、消費者安心與國家糧食安全，也會成為臺灣農業科技走向國際的重要戰略資產。
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