Google+ 生物產業機械: 茶園軌道管理作業系統

Tuesday, March 13, 2007

茶園軌道管理作業系統

.農委會茶業改良場研究員黃謄鋒、李清柳.


茶園管理及收穫工作項目繁多,包括中耕、除草、施肥、深耕、施藥、剪枝、採茶等作業,雖有機械可利用,但大都為小型以人力負荷操作與控制的型式,須有較高的操作技術與體力負擔,作業效率不高,操作者十分辛勞。因此,研究省時、省力與作業精確度高的茶園作業機械與系統,為現階段茶園管理機械化作業研究的重要工作。

茶樹為多年生行栽作物,種植後的各項茶園管理作業,大都在固定的空間及型態下作業,例如機採及剪枝。日本自1980 年代便開始研究在茶園行間施設固定的軌道裝置,以跨行作業台車在軌道上移動行走,作業時僅更換掛裝機具,即能進行剪枝、採茶、施藥的不同作業項目,至於中耕、施肥等作業,配合行間軌道設施稍加改良,亦能順利使用。軌道作業系統在日本靜岡已廣受採用。茶業改良場自民國八十一年引進軌道作業系統,研究其對國內平坦及緩坡地茶園管理作業及耕作環境的適應性,並研製改良適於本省茶園的軌道設施及各項作業機具與設施器材國產化,期能降低設施成本,以提高茶農的使用意願,並發揮軌道式管理作業效能。本文簡介目前研發成果如下。

軌道設施材料與方法

(一)軌道設施材料
所有軌道系統施設材料已全部由國內
廠商產製,包含下述各主要部份:
  1. 外徑33.5 厘米,厚2 厘米,長6 公尺之鍍鋅鋼管為軌道。
  2. 圓管軌道支撐組合,含PVC 材質之支撐固定夾、支撐連接套、固定板、打入頭塞及被覆1mm PVC 之支撐鋼管。
  3. 作業機械吊掛跨行台車。
  4. 茶行前端橫移台車。
(二)設施方法。

  1. 每一茶園行間設軌道一條,每2.0 公尺設支撐組合一組。
  2. 茶行前裝設與行間軌道垂直之橫向軌道一
  3. 支撐組合之支撐桿打入土層至固定板,地面部高10 公分。
  4. 茶行前端留150 公分,利於橫向台車移動作業,末端軌道延伸70 公分。

軌道管理作業系統的作業機具

  1. 機械掛裝作業台車:有手推及電動自走台車兩種,機架規格及結構相似,電動自走台車以小型發電機供給電能,設計有每分鐘0∼1.0 公尺的速度調節及前進、停止、後退之控制功能,以適應作業之需求。
  2. 橫移台車:承載作業台車換行移動之用。
  3. 剪枝及採茶機械(圖1):使用現行雙人式機種,作業機械以兩點懸掛方式與台車聯結,中心與側邊均設高低調節裝置。園內軌道施設之後,先經作業台車掛裝剪枝機,進行樹冠面修整,使茶樹採摘面與軌道高低完全的適配,待茶菁適採期,即以作業台車換裝採茶機,調節適當的剪菁深度後,便可全面而準確的採收茶菁,此不但能保持良好的茶菁品質,也能控制高度齊一而平整的採摘面,對下季茶芽的均勻生長,具有良好效果。
  4. 茶園噴藥裝置(圖2):設計以三行可折桿式噴藥機構附掛於作業台車,每行茶樹使用4 個向下及2 個由樹裙邊向內噴頭,使樹冠面及樹叢內都有充分而均勻的藥液附著。作業時,利用去程噴灑樹叢內部,回程噴灑茶樹樹冠面。藥液流量每分鐘14.5 公升,行走速度每分鐘30 公尺時,1 公頃茶園噴灑用藥量約1,000 公升。
  5. 肥料撒佈機:利用國內廠商產製之粒、粉質肥料撒佈機,將前端導輪改為凹槽輪及主動輪改為雙輪式即可適用。本機之肥料流量和撒佈距離都可依需要調節,撒佈均勻效果良好。
  6. 茶園淺耕機:配合軌道裝置設計之爪式茶園行間淺耕、除草機。
  7. 資材搬運:可利用簡便台車載運敷蓋材料或有機資材等進入茶園行間施放,省力又方便。

圖1 剪枝及採茶機械

圖2 茶園噴藥裝置

裝置軌道式施設的茶園條件

  1. 茶樹生長良好,樹高45 公分以上,行距140∼180 公分,行向平行之茶園。
  2. 茶行前端有150 公分空間且行頭平直,末端亦有70 公分之空間。
  3. 平坦及坡度5∼8 度以內等高種植,或坡地階段式構築之茶園均適合裝設。

作者聯絡電話:(03)4822059 轉701