「未來農業(future agriculture)」正在進行「數位化(digitalization)」與「智慧化(intellectualization)」發展,以達到增加產量、提高生產效率、減少人力等目標。除了追求生產效率的提昇以外,各國在農業設施智慧化均著重在節省能源、環境永續發展、農事經驗數據化及傳承、農產品品質安全等。
歐盟模擬在2080年,全球氣候會上升5.4度,將造成全球農業減產10%,而依據聯合國(United Nations,簡稱UN或U.N.)預測,2100年全世界人口將達112億,比2023年的80億人口增加了32億人口達40%。為因應全球暖化氣候變遷的問題,2012年聯合國糧食及農業組織(Food and agriculture organization of the United Nations,簡稱FAO)和世界銀行(World bank)發展出「氣候智慧型農業(climate-smart agriculture,簡稱 CSA)」,就是將農業結合科技,以強化農業對抗世界氣候變遷並具有氣候意識調適的能力,能永續使用環境資源以提高糧食生產力的一種農業型態。Robin(1998)提到「未來農業(future agriculture)」的發展,將是一種尊重生態、講求環保、而且可以永續經營的「有機農業(organic agriculture)」,此已為世界各國致力的目標。
對於臺灣「傳統農業設施(traditional agricultural facility)」的貢獻,雖然已經大幅改善農民需要穩定收成的問題,結構標準化後之造價成本越來越低,並且也創造了蘭花產業外銷的奇蹟,但仍面臨了嚴重的氣候異常災害損失,更擁有普遍的熱傳導量過高、通風量不足、溫度過高、透光率不足等問題,嚴重影響作物生長狀況。為要解決臺灣農業溫室結構長久以來的問題,「金字塔型溫室(pyramid-type greenhouse)」的設計概念即是針對這些問題所作的改變。
埃及綠色建築委員會(Egyptian green building council,簡稱EGBC)提到吉薩金字塔因為擁有高層建築的優化幾何結構系統、自然通風系統、天然採光系統、綠建材的使用性、最低維護的耐久性、與周圍環境的和諧性等,被認為是世界上最古老的綠建築之一。而Mohamed(2012)提出通過綠色金字塔評級系統(green pyramid rating system,簡稱GPRS)分析古埃及建築的成功模式,可以減少因地方沙漠性質而產生的氣候效應所帶來的環境資源壓力並為使用者帶來舒適感,相當符合現今面臨氣候變遷全球暖化的生存環境建築需求,更適用於臺灣農業溫室問題根本上的改變。
此外,從天災防禦的角度來看,「埃及金字塔(Egyptian pyramids)」五千年來能夠在嚴厲的沙漠暴風塵中巋然傲立,其中的奧秘就在其抗災害能力的卓越優勢。根據維基百科,世界七大奇蹟隨著歲月的流逝,幾乎都倒塌消失了,只有金字塔五千年來在嚴厲的沙漠暴風塵中巋然傲立,其中的奧秘就在於金字塔擁有 52度極限穩定「角」、化解風勢與壓力之方錐體的「型」、與抵抗地震之與磁力線同步運動的「位」。因此,「金字塔結構型溫室」也擁有不容忽視「抗災害能力」,若以此高度防禦性能之「金字塔型溫室(pyramid-type greenhouse)」全密閉式的結構,結合「智慧環控溫室系統(intelligent controlled environment greenhouse system)」,不僅能夠將物聯網(IoT)、巨量資料(big data)分析、感測(sensor)技術、智能機器裝置(intelligent robot,簡稱IR)等前瞻技術串連,更能降低因外力侵入所導致的設備與作物損毀風險,達到精準灌溉、精緻栽培,強化農業生產與產品銷售,降低產銷落差,建立安全、安心、永續的「智慧農業(intelligent agricultural)」。
除此之外,金字塔的波型結構與高度,使得其內部所帶來的煙囪效應創造了極為通風的溫室環境,散熱降溫的能力極好;同時因為金字塔結構向上內縮的空間,小於一般結構將近兩倍,而使得環控耗能成本更低;並且「金字塔型溫室(pyramid-type greenhouse)」因為四面斜面受光充足,更能結合使用「立體栽培垂直農法(three-dimensional cultivation agriculture or vertical farming)」以增加土地使用的效率。而「金字塔型溫室(pyramid-type greenhouse)」的外型也具有景觀優勢,可以發展為觀光休閒用溫室,並讓「休閒農業(agricultural recreation)」實現無邊界跨界合作,進而結合「生產」、「生活」、「生態」,成為三生一體的新型態農業。
後疫情時代加速了全球5G產業的發展。台灣在5G、AI、半導體產業鏈、和雲端技術上都有相當大的優勢,若發展適合臺灣之「智慧環控溫室系統(intelligent controlled environment greenhouse system)」的創新科技,可降低氣候風險,解決臺灣的農業困境,並找到新的農業契機。「智慧環控溫室系統」能利用科技實現農業變革,它能夠簡化繁雜的農務工作,精準栽培,降低成本,解決農業勞動力不足的問題,並且完美走向高品質、高效率、高收益的農業經營目標,並且能夠促進臺灣農業的「永續性(sustainablity)」發展。智慧農業技術整合應用,以更有效、更全面地維護「糧食安全」、「食品安全」、及「生態安全」,已經是全球化極速發展的趨勢。
2018年有一篇發表在《應用物理學雜誌》的研究結果發現,四千多年前金字塔的「超前」設計,非常有利於將「電磁波能量」匯聚到其基底區域。 因此,金字塔型結構內會自然形成「空間電場」,達到殺死空氣及植物表面的病原體和細菌、隔絕氣傳病害的氣流傳播渠道、提高鈣離子的輸送速度、促進作物生長,以及增強植株在弱光條件下的光合作用強度。此外,空間電場產生的土壤電流可以提高土壤肥力、增強植株抗病力、殺死土壤中的病原菌、促進礦物質營養肥料的輸送、預防缺素症等生理性病害;金字塔型結構內也會使溫室內的水產生「磁化」,使得水的電導率和黏度降低,表面張力提高、締合度減少等,更有利於植物對營養物質的運輸和利用。不僅促進發芽、根系發達,更有助於擴大養分面積,增進作物的生長發育和產量、以及子代種子的品質。
因此,「金字塔結構型溫室」的核心能力除了不容忽視的「抗災能力」、「通風採光」、「空間節能」,也擁有「種植質量」、「保鮮能力」、「香味口感」等優勢。Les Brown 於1978年也實驗出金字塔溫室中具有能量,溫室內部會持續保溫,也能自動潔淨空氣,對蟲子生長不利,不需要使用殺蟲劑;並且生菜的生長質量是一般的2~3倍,植物外觀顏色更加鮮艷,也不需要使用人工化肥;而我們過去在大陸和台灣的幾個金字塔溫室實驗基地,種植了超過八十種以上的農產品項,包含各種蔬菜水果和中草藥材,也經過了台灣百年來最強的尼伯特颱風測試,都得到了相當好的成果和驗證。金字塔(pyramid)建築因為更能減少化學農藥與化學肥料的使用,所生產的農產品相對更自然安全,也更能支持環境保全型的「永續性農耕體系(sustainable agroecosystem)」,使得自然資源與生態達到平衡,並達到有限資源永續利用。
有科學家於 2014年提出應用金字塔型體所產生的金字塔能量,除了可以改變水分子結構,經過醫學實驗證實,甚至還可以治療疾病和癌症。因此,金字塔型體空間還能應用於「能量醫學」,能量醫學的主要任務,就是快速啟動人體「生物電磁能場」的活力,從而達到健康養生的目的。花蓮能量醫學中心主任許瑞云提到,人體的細胞就是一種物質體,他分析到最小,就是一種振動頻率,也就是能量。在古老的醫學裡,講到我們身體裡有氣,包括奇經八脈和五行,指的都是振動頻率,就是一種能量磁場的流動。能量醫學是促進身心靈整體健康的一門科學和藝術,是一種用能量做檢測和療癒,避免因能量失衡導致人體系統中的細胞失常和變異而引發各種疾病的預防醫學。過去在我們大陸東北金字塔溫室農場打工的老農民,原本長年病痛纏身都因此得到相當好的恢復,因此我們認為金字塔溫室可以帶給農民更理想的工作環境。
「金字塔型智慧環控農業溫室」是一個將「古代金字塔建築奧秘的智慧」結合「現代科技農業」的創新結構。除了以更有效、更全面地維護「糧食安全」、「食品安全」、及「生態安全」,我們將以匯聚中醫五行養生能量的「金字塔型智慧溫室能量養生農場」,提供更多能量蔬菜給消費者,因應未來防疫養生健康生活趨勢。