行政院農業委員會台南區農業改良場88年年報

農業機械改良

*摘 要

農業機械試驗研究與示範推廣工作本年度進行二行式甘藍收穫機之試驗研究完成一畦二行式甘藍收穫雛型機的設計、試製及試驗;蒜瓣去膜機完成技術轉移並商品化生產推廣,累計全省已推廣11處;針對國內田間設施栽培塑膠布鋪設及回收機具,完成畦面塑膠布鋪設機及回收機雛型機開發;田間自動化灌溉機械之試驗應用,配合國內使用環境完成油壓驅動自走式機型的開發;芋頭切塊機工作能量265㎏/hr,切口整齊度85%以上;穴盤蔬菜機械化播種完成穴盤自動排箱機及子母穴盤自動裝填機組之性能改善,作業能力每小時可達225箱以上;食用豆苗綠化管理設施除繼續完成自動進出料系統性能改良,並規劃小型自動化栽培系統;完成農業廢棄物快速發酵處理機試驗機開發並技術轉移商品化生產,可減量93%以上,目前已輔設七處;蔬菜育苗作業自動化應用繼續輔導十處育苗場,年育苗量一億三千五百萬株以上;水稻育苗中心搬運作業自動化已完成苗箱卸取箱機及捲苗機之開發,作業能力分別為每小時1,000箱及360箱;蔬果嫁接系統之開發研究配合進行嫁接相關物性資料建立及作業方式探討;配合進行一畦二行自走式胡蘿蔔收穫機之改良,其作業性能每天0.8公頃;改良水稻直播機可附掛於乘座式插秧機或曳引機迴轉犁後方,同時播種八行,每公頃可節省11,250元;加強蒜頭剝瓣選別分級機之試驗示範,累計全省已推廣36處。蔬菜收穫後清洗捆束一貫作業機試驗,完成自動輸送結束雛型機設計製造,並加強蔬菜清洗機之推廣,累計全省已推廣31處;完成苗箱清洗消毒機之改良,作業能力每小時3,600個;配合桃園場辦理桿式自動噴藥機之示範推廣,分別於雲嘉南舉辦三場田間作業示範觀摩。配合辦理手扶式一畦二行自走式蔬菜移植機示範,一人即可作業,作業能力每公頃約12小時;輔導東沙群島穴盤蔬菜生產系統建立及訓練,完成30坪育苗及生產溫室建造,每10-14天可生產60公斤葉菜。

*二行式甘藍收穫機之研製

本研究針對平地種植之甘藍,包括夏蜂與初秋兩個品種進行物理性質分析,以及機械採收特性試驗。並依據種植方式與物性資料,設計試造二行式甘藍收穫機。該機動力使用8PS/1,800 RPM汽油引擎,行走裝置為履帶式底盤,具有原地轉彎之性能。行走部主變速前進高低二檔、後退一檔,副變速高低兩段,因此前進四速、後退二速,行走前進速度0.27-0.8m/s,後退速度0.3-0.7m/s。採收行株距在45㎝×40-50㎝範圍。二行式甘藍收穫雛型機,主要機構包含:行走機構、傳動機構、引導收集拔取圓盤機構、提昇輸送螺旋滾輪機構、壓頂導正輸送機構、切根機構、側邊球體導正夾送機構與上部皮帶輸送機構、切莖機構、莖葉排出輸送機構、及球葉排出輸送機構等部份。

*蒜瓣去膜機之研製


蒜瓣去膜機的研發主要配合蒜頭剝瓣選別分級機作業後的蒜瓣,進行去膜後再送到市場銷售,因此必需作業能量大,蒜瓣損傷率低及省時省工為設計目標。本機主要由儲料預熱裝置、雙邊進料裝置、等分自動旋轉轉盤裝置、去膜裝置、電氣裝置、排膜裝置及出料裝置等所構成。其作業性能受蒜瓣含水率、預熱溫度、預熱時間、噴嘴孔徑大小、噴嘴角度及噴嘴氣流壓力等的影響;其作業能力為100㎏/hr以上,去膜率96%以上,去膜損傷率1%以下,機械作業費用每公噸為4,377元。
蒜瓣去膜機
蒜瓣去膜機

*蔬菜收穫後清洗捆束一貫作業機試驗

以產銷班合作農場為中心,針對主要蔬菜─芹菜之清洗、分級、計量、結束、包裝一貫化作業進行規劃、設置輔導與試驗分析,蔬菜收穫後處理一般以人工清洗、撿除、分級、計量、結束、裝箱、加碎冰預冷、封箱、打包需12∼15人以上(人工粗洗→水桶精洗→分級→結束,每人每小時50公斤,另包含裝箱加碎冰預冷、封箱、打包2人)。為減少作業人力及提昇產能與品質,在該場設置一台蔬菜清洗機,配合芹菜收穫後清洗處理作業,從進料、清洗、分級、計量、結束、裝箱整體一貫化作業。根據調查芹菜機械清洗與人工清洗作業比較,機械清洗每公噸可節省17.34工時,即可節省86.7%以上工時,在作業成本方面,機械清洗每公噸可節省1,713元,即可節省清洗成本85.6%。自動輸送結束機輸送帶面寬達110㎝,可適用30㎝∼100㎝之葉菜類蔬菜捆束用;另每格寬10㎝,即最大可捆直徑10㎝之待結束物。作業能力視輸送帶轉速及結束機構作業時間而定,根據試驗結果,自動輸送結束機適當之作業速度為900束/小時。

*畦面塑膠布鋪設機及回收機國產化與試驗改良

針對國內田間設施栽培塑膠布鋪設及回收機具,配合作業特性進一步改良設計畦面塑膠布鋪設機及回收機。完成之畦面塑膠布鋪設機結合在曳引機迴轉犁後方,可配合第二次碎土整地、築畦、塑膠布鋪設、覆土鎮壓及噴灌管鋪放與基肥施用或消毒等完成一貫化作業。本機適用曳引機馬85hp以上,以三點連接承載,長、寬、高分別為382㎝×260㎝×210㎝,適用塑膠布最大寬度210㎝。畦面塑膠布回收機設計為曳引機前承載式,回收機動力源以地輪傳動,可以使回收速度與曳引機行駛速度同步,若配合後掛迴轉犁可同時進行塑膠布回收及破畦整地作業。機體長、寬、高分別為190㎝×255㎝×140㎝,具塑膠布回收抓持、鎮壓、捲取及排放等功能,適用塑膠布最大寬度210㎝。

*田間自動化灌溉機械之試驗應用

根據作物栽培田間規劃、農友作業習慣及從一灌溉田區內移動到下一灌溉作業區的需要,已完成油壓驅動無段變速自走式四輪底盤及用以承載灌溉機可左右自由迴轉90度的圓盤結構的設計及試造。試驗顯示,輪式底盤可適合各種田間農路狀況作機動性移動,而可轉動圓盤組可在不拆卸噴灌組件下,直接移動至下一灌溉行程,灌溉結束可立即恢復原位,在馬路上移動。配合蔬果及旱作栽培作物進行大面積試驗結果顯示,本機一次有效作業長度125m,噴灑灌溉寬度可達20m以上,出水量可依需要調整控制,從每小時4.8m3到14.7m3,噴桿架可適應作物行距自150-240㎝無段調整,最低地面距80㎝。本機適用灌溉出水壓力在3-8bar間,噴灌水壓力愈高,捲輪行走速度愈快,且相對的因壓力增加,單位時間灌水量也增加,惟因回捲速度也快使單位面積噴水量減少。試驗結果顯示,同一田區以本機與慣行溝灌方式比較,每公頃灌溉作業時間可較傳統灌溉方式節省50%,灌溉水量可省88%。

*芋頭去粗皮切塊機之研製

完成芋頭去粗皮機及切塊機雛型機之研製,並試用於芋頭及胡蘿蔔清洗去粗皮試驗,試驗結果三組滾輪轉速比200:230:250(1:1.15:1.25)對芋頭清洗去粗皮工作能量500㎏/hr,損傷率3%,對胡蘿蔔清洗去皮效果非常良好,清洗去皮工作能量900㎏/hr以上,損傷率1%以下。芋頭切塊機工作能量265㎏/hr,切口整齊度85%以上。

*穴盤蔬菜機械化栽培之研究

進行穴盤自動排箱機及子母穴盤自動裝填機組之性能改善及機構改良,針對去年完成之雛型機進行性能改善,本機適用於56公分×28公分×128格規格穴盤,主要構成包括128格穴盤自動分離排盤機構組、可一次分離、充填四個一體成型4小格子穴格的自動子穴格充填機組、可程式控制器與控制箱組及機架平台等。作業時僅需一人負責供給穴盤及小穴格,試驗結果顯示,其作業能力每小時可達到225盤,平均缺格不良率為5.87%,重複填入不良率為0.55%,作業效率可較人工作業方式提高5-6倍。配合四小格穴盤蔬菜種植採大畦多行密植栽培方式,規劃以每次移植8個小穴格型式,設計小穴格平行抓取機構,並配合等距展開連桿機構的設計,使株距等距擴展20公分,再將小穴格下放至定植機構,移植至田間,以改善目前完全依賴人工作業方式移植,耗費大量人工,造成生產成本一大負荷。

*食用豆苗綠化管理設施之研究

以食用豆苗之綠化程序及作業模式,配合適度的人工境條件下綠化期光環境、水份、溫度、濕度及通風等管理需求,本年度繼續進行立體化栽培綠化管理作業設施的性能改善,針對其下架、入料、自動排箱、立體組架、上下移動、出料輸送等機組部份進行機械性能改良。綠化管理系統設計以立體式多層栽培,可以完全機械化、自動化進行入、出料及及綠化管理噴灌作業,可彈性應用於豌豆芽、苜蓿芽、蘿蔔嬰、小麥草等需綠化苗的格式化生產,提昇產品品質及減少管理人力60%,同時配合小型化需求進行小型自動化栽培系統的設計及試製。

*農業廢棄物快速發酵處理機之研製

根據統計台灣之家庭垃圾每天的廚餘殘羹剩餚佔35%,如能將此部份可發酵性廚餘殘羹剩餚利用再生處理機,經由微生物的分解而成為珍貴有用的飼料或有機質資材。解決這些廢棄物,從環保觀點,可解決廢棄物造成環境之污染,從農業觀點,有機質的使用可活化台灣地區土壤,從社會經濟觀點,可將資源廢棄物有效再利用及延長垃圾掩埋場使用期限。本年度已研製成功廚餘高速處理機,可減少廚房垃圾量約40至50%,達到廢棄物再生利用及環境保護效果,使家庭、公寓、社區、大樓、餐廳、工廠、學校及機關的環境得到美化。廚餘高速處理機是由進料、濾油水、打碎、第一至第三槽攪拌、脫油水、發酵、分解、產品成型槽、脫臭處理、加溫、控制及傳動輸送裝置等裝配組合而成。該機係一貫作業,小型者每天處理能量60公斤以上的廚餘(相當於750個學生每人殘餘80公克的食物殘渣量),製造產品減量為2-4公斤,可提供作為有機質資材使用。中型者每天處理能量90公斤以上的廚餘,製造產品減量為3-6公斤。大型者每天處理能量120公斤以上的廚餘,製造產品減量為4-8公斤;廚餘自進料到產品出來大約2天,重量比例可減少大約為原來的1/15-1/30。本機操作簡單、可隨時投料,作業過程自動控制,老少皆能勝任,製造過程中不會有惡臭,乾淨又衛生,可把廚餘變成飼料或有機質資材。本機已在台南縣佳里鎮信義國小、西港鄉西港國小、台南市長榮中學及新南國小等購置使用中。

*蔬菜育苗作業自動化應用

本年度繼續針對台南縣學甲鎮豐南育苗場等10場進行追蹤及技術輔導,10場總溫室設施面積達8,616坪以上,較上一年度增加520坪。配合農林廳大宗蔬菜種植面積登記制度,每旬追縱各育苗場之育苗量並統計彙報農林廳,累計至本年十二月底止10場合計供苗13,493萬株,供苗量前三名依序為結球白菜苗4,453.8萬株(佔33.0%)、甘藍苗2459.6萬株(佔18.2%)、番茄苗1995.3萬株(佔14.8%)。蔬菜育苗作業自動化之示範訓練講習,分別假台南縣學甲鎮豐南育苗場及嘉義縣太保市上盛育苗場舉行,參與農友三百餘人,對種苗生產自動化獲致的成效多持肯定態度。

*水稻育苗中心搬運作業自動化

為建立水稻育苗自動化作業體系,以解決水稻育苗中心搬運作業自動化之問題,節省人力,並進而降低成本,本計畫配合台灣大學農業機械系與宜蘭技術學院農業機械系共同辦理,目前已完成高架軌道用自動卸取箱機及自動捲苗機的開發,前者可將播種催芽後之育苗箱依序排列在苗田,同時也可將成苗育苗箱自動拾起送至高架輸送系統,目前作業能量每小時約1,000箱;後者為將苗箱中之成苗仍仿人工作業方式自動將秧苗捲成筒狀,並可將三捲秧苗排列置入育苗箱中,利於搬運,作業能力每小時約360箱。

*蔬果嫁接系統之開發研究

本計畫配合台灣大學及宜蘭技術學院農業機械系及本場作物改良課蔬菜研究室共同辦理。主要進行舌狀靠接法、片葉切斷法、頂劈接法、頂插接法、側插接法及自根法等不同嫁接方式與嫁接速度及成活率之試驗調查,結果顯示,成活率以片葉切斷法、頂劈接法、舌狀靠接法皆優於現行頂插接法及側插接法。嫁接速率以片葉切斷法、側插接法較佳。省工嫁接機具之開發,進行嫁接機械化相關物性調查,砧木之耐壓力,根據試驗結果平均為長徑1490g,短徑2095g。砧木之去心(第一本葉)力,平均為正面54g,背面為68g。穗木之截切力,平均為85.63g,穗木之耐壓力,平均為359.38g。進行砧本處理系統基本試驗機構之設計及試造,其流程包括供苗定位、抓苗夾持、去心葉、定位夾持、頂插孔及夾夾子等,主要機構有供苗定位、抓苗夾持、去心葉、定位夾持、頂插孔及自動夾夾子機構等。

*一畦二行自走式胡蘿蔔收穫機之改良

本計畫配合國立嘉義技術學院農業機械系辦理,進行國產化一畦二行自走式胡蘿蔔收穫機之改良,本年度已完成一台一畦二行自走式胡蘿蔔收穫機,並配合胡蘿蔔採收期進行田間收穫作業,該機之收穫過程係利用犁鏟先將畦土犁起,再應用胡蘿蔔株葉夾持機構予以夾持且拔起胡蘿蔔進行輸送至後部調節機構後再經切頭機構之切刀予以進行切頭作業。目前該機已可將胡蘿蔔自田間收穫,然後經切頭後之胡蘿蔔再由後部銜接之輸送機輸送至田畦上。應用本機收穫胡蘿蔔每組至少可減少20個人工,其作業能力每天可達0.8公頃以上,切頭成功率在85%以上(即切頭殘留高度在1㎝以內),損傷率在10%以內,下年度將進一步技術移轉,以擴大推廣。

*乘座式水稻直播機示範

利用小型乘座式旱田管理作業機為母機附掛國內開發生產之播種器,進行水稻旱田直播機械播種試驗,母機動力為10馬力,附掛八組播種施肥器,一次作業可同時播種八行,行距、株距可依需要調整,水稻直播採用行距為30∼36公分,株距9公分,播種覆土深度3∼5公分,種子播種量每公頃50公斤,作業能力每小時0.5公頃以上,播種後之發芽率達98%以上。利用該機進行水稻旱田直播作業之成本根據試驗結果分析每公頃含稻種費用為11,650元(每公頃整地費4,000元/次×2次、代播費3,000元及稻種費650元),估算每公頃可節省11,250元。因此,該機的發展應用將可達到作業快速、操作舒適方便、省工、降低水稻生產成本及提高農民收入之目的。本機88年度計推廣台南縣佳里、七股、東山、雲林縣土庫、花蓮縣光復及金門縣等六處。舉辦示範觀摩會兩次,參加人數350餘人。

*種子用蒜頭剝瓣機示範推廣

剝瓣選別分級機作業能力為1,000㎏/hr以上,剝瓣損傷增加率3%以下,單瓣率97%以上,夾雜率1.6%以下,分級精度97%以上。以二人共同作業每公頃共需0.25人日。機械作業成本每公斤為0.5129元,以1,026公斤/公頃計算,每公頃為526元。機械較人工作業每公頃可節省11.85人日,即97.9%以上工時。在作業成本方面,人工剝瓣選別分級作業費用每公頃需9,680元,機械剝瓣選別分級作業費用每公頃需526元,可節省94.6%。該機在雲林、台南、彰化、高雄等地區共計推廣36台。

*穴盤箱清洗消毒機之改良與示範

浸入式穴盤消毒機作業時氣壓必須維持在8kgf/cm2,當氣壓低於6.5kgf/cm2有時會使浸液過程中浸液運作發生遲滯現象,為了避免此狀況產生,必須於作業前確實調整檢查氣壓調整閥。以自動壓盤機構每次壓盤容量90個,最大作業能量每小時可消毒3,600個穴盤。在連續作業後,檢查未發現穴盤有任何新增的破裂或損傷現象,且未發生控制程序錯誤及故障情形。浸入式穴盤消毒機消毒作業效果調查顯示,浸洗式穴盤消毒機不論使用6%或3%的次氯酸鈉溶液浸洗1或2分鐘皆可以達到穴盤消毒供再利用之目標,可增加穴盤的有效使用次數,降低農業資材投資成本及減少農業廢棄物之產生量。

*桿式自動噴藥機之示範推廣

配合桃園場辦理,本機只需一人即可操作,噴桿三節式,可依需要調整噴寬,最大作業寬度可達12m,配合油壓之設計,駕駛者可輕鬆操作噴藥桿之上昇、下降、收放及前傾。適用於水稻、蔬菜及落花生等中、低莖作物,噴頭能產生強勁迴旋氣流,藥液能滲入水稻底部,因此病蟲害防治效果較一般噴藥方式為佳,可減少農藥使用量。自動桿式噴藥機田間噴藥所須時間每公頃約40分鐘,僅人工噴藥的10分之1。本年度分別於雲林縣褒忠地區、嘉義縣新港地區及台南縣後壁地區等辦理田間作業示範觀摩會三次,參加農友500餘人,對該機之性能皆能認同。

*手扶式半自動雙行蔬菜移植機示範推廣

由於蔬菜穴盤育苗自動化作業的推動,蔬菜移植機械化工作愈形重要,本計畫配合中興大學及台中場辦理,該機由單人操作,一次作業可移植一畦二行,作業時,機械操作與供苗動作皆由同一個人來進行,較現階段半自動雙行式蔬菜移植機必須有三個人配合的作業方式,可節省二個人工,可有效紓解農村勞力不足的問題及達到降低成本的目的。本機配合栽培習慣與築畦規格有地域性及季節性的差異,其前輪輪距有15㎝的調整範圍,後輪亦有二段選擇,以便因應農友之需求而彈性應用。蔬菜苗移植方式採交錯排列,符合本省一畦兩行式的栽培習慣。半自動蔬菜移植機,其各項田間性能已能為農友接受,而且僅需單人即可操作自如,機械的工作效率為人工手植作業的13倍,是一台適合中、小田區使用又節省工時之高效率機械。

*東沙群島穴盤蔬菜生產系統建立輔導及訓練

育苗及生產溫室經調查評估東沙群島當地氣候及歷年颱風情形後決定採用鍍鋅鋼材架構,溫室主要尺寸為長16公尺、寬度6.2公尺、屋頂滴水最低高度3公尺,採用圓拱形屋頂,屋頂披覆使用0.2釐米PEP防流滴塑膠膜,左右兩側立面使用固定16目尼龍防蟲網,供通風換氣用,為防寒風其外部另裝設手動捲取PEP塑膠膜,前後立面為抗強風採用固定式PEP塑膠膜披覆。為降低培育溫室內溫度,溫室屋頂上方設有電動遮蔭網,使用50%針織網。栽培床設計可移動式,採用鋁擠型護邊共三組,一組供育苗使用,另兩組則供栽培使用。配合國防部海軍陸戰隊東沙指揮部調派3名學員接受為期5天的訓練,學習作物栽培原理及操作技術等,並調派技術人力9人次至東沙群島現場指導。所栽培蔬菜以葉菜類的青梗白菜、小白菜、萵苣、紅或白莧菜及空心菜為主,每10-14天約可收穫60公斤新鮮蔬菜,蔬菜生長及收穫品質良好。本計畫輔導東沙群島完成自給自足穴盤蔬菜生產系統,該設施結構已歷經當地強勁海風及今年的颱風侵襲仍完好如初,目前仍正常分批栽培各類葉菜,證明此栽培模式可適應較惡劣環境,未來將可提供其他離島建置之參考。

回年報目錄