微針技術在農業應用:精準投遞營養物質提升作物品質
科技產業資訊室(iKnow) - 廖雅韻 發表於 2025年5月27日
圖、微針技術在農業應用:精準投遞營養物質提升作物品質
隨著全球人口的持續增長,如何在有限的農地資源上提高作物的產量與營養價值,已經成為當代農業科學面臨的一個重大挑戰,為應對這一挑戰,近期由新加坡-麻省理工學院研究與技術聯盟(SMART)合作開發的微針技術,能精準地將營養物質、生長調節劑或其他有益的化合物等直接注入植物體內,與傳統的根部施肥或葉面噴灑方式不同,在不損傷植物的情況下,將所需物質精確地送達植物最需要的部位,且微針的尺寸極小,能穿透植物表皮,可將營養物質或其他活性成分直接輸送至植物的細胞間隙或特定組織中,顯著提高了營養物質的利用效率,可減少了由環境因素導致的養分流失。
根據研究團隊的測試,微針技術在多種作物上展現了良好的效果與相容性,無論是葉菜類還是果實類作物,都能成功應用,可以根據不同作物的需求,定制精確的營養投遞方案,調節作物的物理特性,譬如果實的大小、形狀和質地,甚至可以提高作物的營養價值,增加維生素、礦物質或抗氧化劑等健康成分的含量,該研究成果已發表於《Nano Letters》期刊。
微針技術的問世,讓農業生產正朝著更加精準和個性化的方向發展,傳統農業通常依賴大面積的統一施肥方式,可能造成資源浪費與對環境產生負面影響;相較之下,微針投遞技術能實現“點對點”的精準農業,讓每株植物都能獲得最適合其生長狀況的營養配方,從經濟角度來看,微針技術有望顯著提高農業的投入產出比,由於營養物質能夠直接送達目標部位,減少了流失,農民能夠用較少的資源獲得更好的收成,此外,作物品質的提升,可直接提升市場價值,為農民帶來更多經濟收益。
未來的研究重點將關注如何利用微針技術調節作物的營養成分,改變其物理形態和質地等特性,此外,研究團隊也積極探索將實驗室技術轉化為實際農業應用,開發自動化的投遞設備,並進行操作流程優化,以實現技術的規模化應用,降低成本,促進微針技術在實際農田中的普及化,同時,可透過微針投遞技術提高營養物質的利用效率,減少對化肥的依賴,降低農業生產對環境的負擔,精準的營養管理還能提高作物的抗病蟲害能力,減少農藥使用,對於推動永續農業發展具有重要意義,隨著技術的成熟與應用範圍的擴大,微針投遞技術有望成為農業智慧化的核心組成部分,為解決全球糧食安全與營養需求問題做出重要貢獻。(910字;圖1)
參考資料:
A new technology for extending the shelf life of produce. MIT News. 2025/05/21.
Researchers Uncover New Technology for Extending Produce Shelf Life. Food Manufacturing. 2025/05/21.
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