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Tuesday, November 06, 2007

中耕除草與殺草劑

傳統除草法

田間管理也是重要的工作,其中包括除草與噴藥。雖然此類工作較為輕鬆,也不必太趕農時,但對於老一輩的農民而言則是一種揮不去的折磨。古早的除草必須彎著腰,跪在田裡,使用雙手在泥地裡攪和,目的是要將雜草埋入泥裡,讓它長不高,或在泥中窒息而死。這種方式實際上效率並不好,常須作業四至五次,每次間隔三週至一個月,如此才能使秧苗獲得競爭的優勢。以往有使用豐年車,利用迴轉爪在水田中進行耙草,但推廣不多。







中耕機除草

早期的除草機具為豐年車,裝有迴轉的棘輪,以人力在水田中推動進行除草。新近的水稻田中耕除草機可分成二行式、三行式及四行式三種機型,其中四行式之水稻田中耕除草機,每小時可耕作三分地。其中耕器回轉數約100-150rpm,作業速度每秒0.3-0.6公尺,每組中耕器之間隔可依水稻行距調整。中耕器前裝有分草板,以保護稻株,避免受到中耕器打擊傷害。

水稻田中耕除草機田間作業時機,第一次除草約在水稻插秧後約15-20天,再經10-15天再行第二次中耕除草;每次中耕除草前宜先灌水,使土壤濕軟,除草效果較佳,追肥於中耕前撒施,中耕時可將肥料打入土中,以減少肥料之流失,提高肥效。近年來因為講究有機耕作,因此中耕機的使用也有增加的趨勢。而即使使用殺草劑,今日除草作業仍有其必要。



殺草劑的使用

今日使用殺草劑完全解決稻田除草的問題,其施用也可以在施肥作業進行時同時完成。不過,過份倚賴化學藥劑卻容易破壞土壤結構,土質變壞,並造成生態的不平衡。除了除草作業外,農民最大的惡夢還是噴藥。要知道台灣地區是全世界農藥的試金石嗎?最毒的農藥在台灣的藥店裡都可以買到。雖然政府有農藥管理法則,但想以農藥自殺了卻此生的,大部份多能如願,只是若沒有死的勇氣則千萬別嚐試。有些人常說農民真不道德,在上市的作物上亂噴農藥,置消費者的生命於不顧。我在鄉下走來走去,常聽到的一則笑話是:有一位農民在招待一位朋友時說這是沒有噴農藥的蔬菜可以放心吃,那些噴好農藥的,已送到都市裡去賣,因為他們的抗毒力強。也許在百萬個農民中有幾個是這樣想的人,但千萬不要認為其餘的農民也會這樣想或這樣做,他們多是安份守己的一群。對於農民的收入而言,農藥是一項價格貴的資材,沒有人會故意花大錢購買毒藥作無謂的事。

金庸小說裡有東邪西毒,只要一柱香的功夫就可放毒害死許多人。但農民在艷陽天之下,噴灑
農藥而中毒的新聞也時有所聞,因為現代的農藥藥性常需經歷好多柱香的功夫。很奇特的事是,在代耕中心的作業中,很少將噴藥列為業務項目,主要還是考慮其危險性。噴藥機械雖是必要之惡,但在台灣溫濕的氣候下與病蟲的戰爭將永不止息。這也造就各地方的廠商一個揮灑的空間,以積極研發各種功能特強的噴藥機械。

Thursday, May 10, 2007

高低莖作物施藥機與行列果樹施藥機

.農委會農業試驗所農工組 蔡致榮 徐武煥 陸龍虎.

一、前言

行政院農業委員會農業試驗所於95年5月25日在彰化縣埤頭鄉辦理「高低莖作物施藥機示範觀摩暨新型施藥機展示會」,首度推出兩款研發成功之新型施藥機,除進行高低莖作物施藥機韭菜施噴示範觀摩外,同時亦展示新型之行列果樹施藥機。該觀摩展示會舉辦相當圓滿成功(圖一),除獲得多家新聞媒體正面評價報導外,當天場面亦十分熱烈,參加農友多達150人,並有電視台與雜誌媒體採訪,現場除進行新機種介紹與操作示範外,並與農友充分交流施噴技術與未來機種補助相關問題。




台灣在加入WTO後,面臨嚴峻的國際競爭,越來越多農民以租地的方式擴大經營規模,所需農機有漸漸轉型並朝大型化發展之趨勢,近來更由於土石流問題致使坡地利用受限,果園朝平地行列栽植者愈來愈多。因應此趨勢與未來需求,農業試驗所衡量目前尚無合適之大型化機種以供高莖作物施噴運用,以及慣用鼓風式噴藥機之改善,乃著手進行高低莖作物施藥機與行列果樹施藥機之研發,冀能及時推出適用機種以減低作業人力需求、降低生產成本與提高施噴性能。

二、機種概述

高低莖作物施藥機使用21.5 hp之柴油引擎為動力源,具動力方向盤、四輪轉向、四輪驅動及後傳動軸碟剎等設計,基本尺寸包括輪距125~150公分(可視需求變更設計) 、軸距132公分、底盤淨高80公分、最大作業寬度可達10.8公尺,以及藥液承載量500公升等。噴桿離地高度可視需要調整至250公分,而且噴桿具水平調整功能,作業上除可應用於一般之低莖作物外,配合可翻轉懸垂噴桿之加裝與行走動線之規劃預留,更可因應高莖作物與棚架栽培作物的病蟲害防治作業需求。高低莖作物施藥機裝設懸垂噴桿(圖二)進行高莖作物施噴時,藥霧可透過懸垂於作物行間之噴桿,將其施用於作物之側邊,此種懸垂噴桿之長度可依據作物特性與生長情形進行適時調整拆裝。而懸垂噴桿具有創新性之翻轉功能(圖三),當施藥機於田間頭地需要轉換方向時,噴桿可利用油壓機構旋轉90度,使與地面成水平,以避免噴桿與高莖作物或棚架碰撞遭受折損,便利施藥機迴轉之進行。



行列果樹施藥適合一般行列果樹施噴作業使用,同樣使用21.5 hp之柴油引擎為動力源,具動力方向盤、四輪轉向及四輪驅動等設計,輪距與軸距分別為98與105公分,底盤淨高14公分,藥液承載量可達360公升。主要特色在於機體後方鼓風出口側前、後方間設置一對直立導風板,其間以隔板隔開形成左、右兩側開放之兩導流空間,並於左、右兩側出風口中央由下而上分別安置數個噴嘴,藉由軸流式鼓風機產生輔助氣流與導風板向上及兩側之導引,當施藥機行駛於果樹行間時,可使噴嘴噴出之藥霧有效且均勻地隨著輔助氣流往兩側(圖四)之行列果樹側邊施噴而完成作業,系統上方之導風板為可調式,可針對施噴果樹樹冠之高低而作調整。




三、機種效能

高低莖作物施藥機可因應不同栽培條件多種作物之施噴作業需求,於無預留頭地之韭菜田進行施噴(圖五),其作業能力為每公頃1.7至3.3小時(單人操作),相較於一般人工作業(2人以搬運車搭載噴霧機伴由人工拉管進行噴藥)之每公頃8小時,單人每小時作業能力約為人工作業的5-10倍;而於預留行走動線且插竹架之蕃茄田進行施噴作業(圖六),其施噴能力為每公頃1小時(1-2人操作,熟練者1人即可),相較於一般人工作業(4人以搬運車搭載噴霧機伴由人工拉管進行噴藥)之每公頃8小時,單人每小時作業能力約為人工作業的16-32倍,省時省工極為顯著,可有效降低病蟲害防治作業成本,並提升工作安全。








行列果樹施藥機係農業試驗所針對現行慣用鼔風式噴藥機,在較高行列果樹之施噴作業時,往往受限於高度或角度,致有藥液向正上方飄散,形成浪費與施噴不均之問題,而對症下藥改良推出,極適合行列式栽培果樹之病蟲害防治作業(圖七),其作業能力為每公頃0.5小時(單人操作),相較於一般人工作業(2人以搬運車搭載噴霧機伴由人工拉管進行噴藥)之每公頃8小時,單人每小時作業能力約為人工作業的32倍,省時省工也極為顯著,而且除節省藥液並降低環境污染外,對果樹之施噴更具高穿透性與藥霧附著均勻度,可大幅提高防治效果。



四、結語

此兩款新型施藥機,機械性能穩定良好,可分別應用於許多特殊栽培、高、低莖作物(如竹架栽培蕃茄、玉米、高粱、高麗菜、包心菜及韭菜等)與行列果樹等之病蟲害防治作業,倘善加規劃利用,可大幅提高防治效果與降低管理成本。目前農業試驗所正辦理相關專利申請與技術移轉授權中,預期年底前可有商品機推出給農民使用。而高低莖作物施藥機本年度亦已獲農糧署新型農機示範推廣計畫評選為示範推廣機種,將補助2部給有意願農民協助執行示範推廣工作。(作者聯絡電話: 04-23302301轉701)

Friday, May 04, 2007

台中區農業改良場農機試驗研究成果

台中區農業改良場農機試驗研究成果

•台中區農改場 龍國維.田雲生•

一、前言

台中區農業改良場成立至今已逾百年歷史,其農機試驗研究之沿革約略分為三個階段,第一階段始自民國47年,當時經由農復會之補助,於台中市向上路舊場內建造完成農機實驗工廠並成立了農機室。此初期階段的試驗研究以水稻機械為主,例如水稻除草機、脫榖機及動力水稻插秧機、水稻聯合收穫機、水稻直播機之研究或改良試驗等等;而完成之重要成果包括高梁脫粒機、手拉式水稻直播機、稻殼炭製造機、露地木框育苗用播種器、插秧機附裝深層施肥器、小型玉米採收機等。

民國73年自台中市遷場至彰化縣大村鄉現址,並於74年建造完成新場之農機試驗工場與辦公室,此第二階段因配合稻田轉作計畫之農業政策,逐漸調整轉換研究方向,以農產品收穫後處理,以及地區性之特用作物如果樹、花卉等栽培管理機械為主;此階段所完成之重要成果則有小型蕎麥脫穀選別機、高梁台中五種子採收技術機械化、薏苡移植收穫調製機械、深層鬆土施肥機試驗與示範推廣、瓜果用多功能小型田間搬運車、低成本簡易自走自動噴霧裝置等等。民國79年後則因應農業自動化政策之推行,除繼續進行水稻收穫後處理與調製自動化研究外,更積極研究開發溫室內自走式自動噴霧灌溉系統、有機肥料之撒佈與條施用機具、球根花卉種球挖掘機等,以及其他各種自動化技術、設備與農村迫切需要之各型農機。承農機中心盧主任福明厚愛邀稿,敝帚不敢自珍,故為此文簡介台中場農機試驗研究成果。

二、成果

以下即針對近年來台中場農機研究成果及進行中之試驗項目簡單介紹如下,以供參考,並請識者不吝賜教。

1.小型自走式有機肥撒佈機(圖一):四輪傳動自走式,肥料藉刮肥板強制配出,再由兩片對轉之三角盤撒散,供農田整地前大規模均勻撒施有機肥應用。該機使用18 hp單缸柴油引擎,載肥量為800 kg,撒佈寬度可達4-5 m,作業效率較人工快逾7倍,並節省施肥工資約60%。是一台性能優異、操作靈活方便且機動性高,適合於小田區使用的機械,目前已推廣20餘台使用中;而此機型之合作生產廠商為大地菱農機公司。


圖一 小型自走式有機肥撒佈機

2.大型自走式有機肥撒佈機(圖二):本機設計原理、組成架構與小型撒佈機相同。其使用70 hp四缸柴油引擎,載肥量約2 ton,撒佈寬度可達6-8 m,作業效率較人工撒施快逾17倍,並節省施肥工資約69%,是一台適用於大面積田區整地前或牧草園之高機動性機械,目前亦推廣20餘台使用中;此機型亦由大地菱農機公司生產與銷售。


圖二 大型自走式有機肥撒佈機

3.自走式挖環溝施有機肥機(圖三):以16 hp柴油引擎為動力,四輪傳動、四輪轉向。肥料斗載量約250 kg,鏈鋸式挖掘刀組則配置於機體右側,可一貫化完成挖環溝、施有機肥與覆土等作業。其中環溝掘深約33 cm、寬約20 cm深溝,直徑最小時為135 cm,溝形完整,每環溝作業時間約為2 分鐘。其作業效率較人工快4-6倍,並節省37% 之總施肥工資。該機除申請獲得新型專利外,並推廣近20台於果樹園區使用;惟目前合作廠商因故停止生產,將另覓適合之廠商再配合之。


圖三 自走式挖環溝施有機肥機

4.唐菖蒲種球挖掘機(圖四):以耕耘機為行走部,由挖掘犁頭、輸送鏈條及調整桿等機構所組成。作業效率為0.1 ha/hr,較人工快20倍,並節省80%掘球工資。本機已辦理技術轉移,並推廣10台於花卉專業區使用。


圖四 唐菖蒲種球挖掘機

5.小型履帶式噴藥機(圖五):行走於畦溝或行列作物間,單人操作,可解決輪式車輛於泥濘地打滑問題。其作業效率較人工快25%,並節省二名牽管人工,以及噴藥工資60-70%。目前已推廣10餘台於園藝作物田區使用。


圖五 小型履帶式噴藥機

6.連棟設施內單軌懸吊噴霧系統(圖六):於1.2公頃17棟玫瑰溫室設置自走噴霧設備,執行病蟲害防治及噴水、施液肥作業。噴架行走具無段變速功能,幫浦壓力30kg/cm2定壓下,每棟20只扇型噴頭,施噴量可控制在20.2-3.3 l/ha之間。當噴架速率2 km/hr時,約2 hr可完成一次全區噴藥作業;每次機械作業較人工節省60%用水量及67%農藥費用,而年噴藥工資則節省81%以上。

圖六 連棟設施內單軌懸吊噴霧系統

7.溫室內懸吊桿式自動噴霧系統(圖七):本噴霧系統採用單軌懸吊自走式,並以PLC與電控元件順序控制各項作業,適用於單棟設施溫室。其具有噴灑均勻、效率高、省水(藥)及操作安全無虞等優點,並可減少70-80%之噴藥工時,以及節省用藥用水達40-50%。該懸吊單軌傳動之自走裝置獲得新型專利,整套噴霧系統目前已廣為溫室栽培者所使用。


圖七 溫室內懸吊桿式自動噴霧系統


8.半自動雙行蔬菜移植機(圖八):與中興大學農機系(現為生機系)合作開發,為手扶自走式,一個人即可種一畦兩行,並以一組盛苗轉盤供兩只鴨嘴杯定植。其行距固定為40 cm,株距則有35-50 cm多種選擇;作業效率0.1 ha/hr,較人工快11倍,並節省成本63%。該機已辦理技術移轉予大地菱農機公司生產,而盛苗轉盤結構獲得新型專利,並推廣10餘台於蔬菜專業區使用;現正積極進行自動化機型之試驗研發。


圖八 半自動雙行蔬菜移植機


9.半自動果實蠅誘殺板投放機(圖九):以搬運車或小貨車承載作業。誘殺板藉氣壓控制系統推動,再由對轉之夾持滾筒高速拋出,拋射角30º,拋射距離20-30 m;儲料桶由人工裝填,每次可裝75片。該機獲得新型專利認證,並推廣20餘台於各鄉鎮果園區使用。


圖九 半自動果實蠅誘殺板投放機

10.全自動果實蠅誘殺板投放機(圖十):由搬運車或小貨車承載,駕駛兼遙控操作。誘殺板藉由對轉之夾持滾筒高速拋出,拋射角30º,拋射距離20-30 m,採自動振動供料,每次約容納200片,並可點放或連續投放兩種選擇。惟目前果實蠅防治方式有所改變,相關之誘殺板投放機已不復使用。



圖十 全自動果實蠅誘殺板投放機

11.自動換棟型懸吊桿式噴霧系統(圖十一):利用子母車原理,只需裝設一組噴桿,自動換軌進出於連棟的各溫室內進行灑水、噴藥、施液肥等作業;效率較人工快10倍,並節省60%用液量與80%工資。現已推廣4套於蔬菜育苗場與設施花卉園區應用,預期大量使用後可降低約50%組裝成本。該套噴霧系統係由鍵隆農機企業有限公司生產與銷售。


圖十一 自動換棟型懸吊桿式噴霧系統

12.菊花穴盤苗自動插苗機(圖十二):全機作動以高壓空氣為驅動動力,採超薄型氣壓缸驅動夾爪夾取插穗,並使用一般桿式氣壓缸移動夾爪與插植等動作。夾爪每次夾取10株苗穗,完成每次夾苗、插植的動作週期為11-27 秒,可無段調整。在良好挺直的供苗情形下,插植成功率約91%,作業速度可達46株/秒,適合於菊花扦插穴盤苗作業應用。


圖十二 菊花穴盤苗自動插苗機

13.百香果種苗自動嫁接機(圖十三):與中興、嘉義大學等合作開發,單人操作,採電控系統及氣壓元件作動,可一貫化完成切斷砧木苗、切削接穗插接口、劈開砧木、接穗插接入砧木、嫁接夾夾持固定等工作,作業效率每小時約208株,嫁接成功率為91%、成活率則是96%。該機共申請獲得一項發明與三項新型專利,其推廣市場雖較小,但却開創了嫁接機械研發之先河;而此機型之合作研發廠商為锝欣機械工廠有限公司。


圖十三 百香果種苗自動嫁接機

14.簡易式百香果接穗苗切削機(圖十四):單人操作,採電控系統及氣壓元件作動。其操作方式是先將接穗植株裁剪至約10 cm,再放入固定夾,踩下腳踏開關後,便自動依序完成夾持、導入、切削、復歸等動作,平均每株耗時2.6秒,作業效率約為技術工之1.4倍,可供規模較小之育苗生產業者使用;該機型亦與锝欣機械工廠有限公司合作開發。


圖十四 簡易式百香果接穗苗切削機

15.自動換軌式多功能台車(圖十五):以DC 24V馬達和二個N50串連電瓶為動力,縱、橫向各具四只鐵輪,可自動變換方向行走於H型雙軌上;換軌動作以減速比1/20、衝程10 cm之電動缸驅動,而各項感應操作皆由可程式控制器與電控元件來達成。其上之升降平台亦以電動缸作動,負重約200 kg,舉升高度可達65 cm,具有座椅與腳踏開關,並可堆疊放置載物籃,供工作人員登高採收時應用。目前研製中的新型式自動換軌車改用油壓缸驅動,假以時日即可完成並推廣於設施花卉、介質耕栽培區應用。


圖十五 自動換軌式多功能台車


16.噴霧兼掃描管理系統(圖十六):於三連棟溫室模型之懸吊噴桿上加裝CCD影像擷取裝置,可藉由每次噴霧作業時,即掃描溫室內的作物一遍,並將視覺信號導出至電腦處理。該管理系統圖控畫面,可設定、監測噴桿噴霧作業情形,並具有即時取像與傳輸、擷取溫室內溫濕度、日照和CO2含量等資料,以及遠端監看等功能。現正進行組裝於實際溫室之試驗改良工作。


圖十六 噴霧兼掃描管理系統

17.多功能GPS導引自走車(圖十七):履帶式自走載具為後輪驅動式,履帶底盤由橡膠履帶、齒輪式變速箱及6 hp汽油引擎所構成;PC-based控制系統擷取GPS接收儀及方位角感測器訊號,控制主離合器及轉向離合器之動力離合,依照定位資訊及目標點方位向量導引載具行進,定位誤差小於1 m。自走機具為精準農業應用之基礎,未來結合定點肥力檢測、雜草相分析、植株生長情形等資料庫技術之建立,執行定點變率施肥、施藥、田間作物環境之地理資訊蒐集等作業。


圖十七 多功能GPS導引自走車

18.穀物外觀特徵量化檢測系統(圖十八):應用影像處理技術與機電控制整合,發展量測穀物長、寬形狀等特性之自動選別機,藉以建立水稻米粒外觀特徵的量化技術與自動量測系統,可達降低量測誤差與節省檢測人力之效。其作業效率較人工快25倍以上,並具組裝方便、搬運容易等優點,適用於實驗室小樣本分析之用。該自動選別機申請獲得新型專利,正辦理示範試作與推廣等工作。(作者龍國維連絡電話04-28584204)


圖十八 穀物外觀特徵量化檢測系統

Sunday, March 11, 2007

果園施藥機械

果園施藥機械之研發及推廣

.農委會台東場作物環境課長 林永順.

一、施藥機械之研發

台東縣番荔枝果樹栽培面積約達4500公頃,由於氣候高溫多濕,病蟲害容易發生,需適時防治,確保番荔枝果實品質及收益。一般傳統防治方式是利用高壓動力噴霧機牽軟管方式噴藥,每公頃作業時間約10小時,此法工作效率低,施藥水量為1200公升。本場開發之自走式鼓風噴霧車(圖一)在適合導入機械之番荔枝果園使用,一人即可作業,每公頃作業時間為2.2小時,施藥水量1000公升,工作效率為人工的九倍,施藥水量節省20%,施藥工資節省84%,具有良好的病蟲害防治效果。

本機械在台東縣番荔枝果園推廣結果已普遍被果農接受使用,每台作業面積一般在2~5公頃,該機械富機動性,每台最大作業面積15公頃,對田區分散或共同使用之果農不致增加購置成本。本場並繼續配合大量栽培較大樹型之新品種(軟枝番荔枝及鳳梨釋迦)及機械性能提升需求,另開發具有保護罩之自走式鼓風噴霧車(圖二)。在噴霧車駕駛座位置有保護罩之設計,使作業者在有風狀態下噴藥,亦能得到適當的保護,不被撒布的藥液沾及,操作者能安全、安心的噴藥。同時提高風速、加大風量,對較大樹型葉片之軟枝番荔枝及鳳梨釋迦(Atemoya)之病蟲害防治亦有優異的效果,每公頃作業時間約70分鐘,甚受農友的歡迎。

最近幾年農民普遍採行人工授粉穩定生產優質果。由於早、晚授粉工作,果實採收,和病蟲害噴藥工作成為農民一大負擔,因此經營1.0-1.5公頃面積果園小農戶亦需求噴藥機械化。水田改種番荔枝及栽培果樹行間狹窄的成木果園〈如枇杷園、老齡番荔枝成木果園〉之果樹行空間僅有0.8~1.5公尺左右,自走式鼓風噴霧車難以導入作業。本場最近亦開發使用擺動噴頭噴藥之履帶式噴霧機(圖三)及輪式噴霧機(圖四),提供果農使用,促進大、小農戶噴藥作業機械化。採用履帶式噴霧機或輪式噴霧機進行病蟲害防治噴藥時,可配戴送風式防護面具保護,作業中可呼吸到清淨、涼爽的空氣,避免吸入農藥,發生中毒。

二、施藥機械之推廣情形

隨著栽培品種及經營管理工作上之需求,自走式鼓風噴霧車及保護罩自走式鼓風噴霧車約400多台已普遍被採用在台東地區。台東地區番荔枝產銷班採用自走式鼓風噴霧車施藥機械化程度達35﹪以上,是目前示範推廣最受歡迎的機械,台東每年銷售量約40台左右,其中保護罩自走式鼓風噴霧車過去每台售價310,000元,購置成本高,雖然操作人員較安全,但仍以售價較低之自走式鼓風噴霧車較普遍。這一、二年來鼓風噴霧車製造廠商增多、銷售量也增加,售價降低三分一,農民自動要求購置保護罩自走式鼓風噴霧車意願增加。履帶式噴霧機及輪式噴霧車是新開發的機種,目前也已示範推廣至枇杷、番荔枝、紅龍果及荖葉園,由農民購置使用,反映良好,合作廠商建凱企業股份有限公司已向本場申請技術移轉,擬擴大推廣。

作者連絡電話:(089)325110轉750


圖一、自走式鼓風噴霧車果園噴藥


圖三、履帶式噴霧機紅龍果園噴藥

自動換棟型懸吊桿式噴霧系統

溫室用自動換棟型懸吊桿式噴霧系統

.臺中區農業改良場 龍國維、田雲生.

一、前言

國內農業生產型態近年來多所調整與轉型,愈來愈多的農民利用溫網室等設施栽培生產高品質農作物。約溯自10年前開始,溫網室栽培利用吊掛在設施骨架上可在空中前後運動的噴桿,來達成自動施藥或噴水灌溉之設備,習稱「懸吊桿式自動噴霧系統」,因可降低管理人力並獲致最均勻之噴施效果,逐漸廣為農友接受並採用。據調查,全國至今大約已有超過2,000套裝設應用。但這種系統通常是單棟式裝設,當溫室為多連棟時,總裝設成本會累加而相當昂貴(如圖一所示)。為了降低此成本,臺中區農業改良場與中興大學農機系(現更名為生物產業機電工程學系)合作研製完成一套新型式的「自動換棟型懸吊桿式噴霧系統」,利用子母車原理,只需裝設一組噴桿,以自動換軌方式即可進出於連棟的各溫室內執行噴霧作業,堪稱是項新的設備模式,特此介紹供為參考應用。

二、自動換棟型系統的原理與架構

新式的換棟型系統只使用一組懸吊噴桿,為了能達到自動將此噴桿移動更換至不同棟的溫室中去作業,一個全新理念與構造的自走頭被設計出來,並應用於此換棟系統中。這個新設計之倒吊掛輪式自走頭,完全靠自重提供摩擦力懸在軌道上行走,機構簡潔耐用,不必調校或維修調整。全套設施即以此新式自走頭為核心與基礎組裝而成,其設計原理十分簡單,係於連棟溫室入口處之橫向通道上空,加裝一組橫向移行的自走頭,其下方則懸吊一組可與縱向懸軌相銜之軌道,該軌道上有另一組承載噴霧桿架之縱向移動的自走頭,藉由這兩組自走頭的相互匹配,使單一組噴桿藉由橫向軌道「揹負」而橫移至不同棟溫室中去噴霧,即可達到換棟作業的目的。新式自走頭外觀及此子母自走頭相互揹負與各自負責縱、橫行走方向的情形,如圖三所示。

三、新式系統之特點

該新式換棟型系統除了有傳統式自動噴霧系統所具有的節省人力、節省用水、噴施均勻且快速等優點外,還有一些其他的特色與擴充性。該系統在連棟溫室裝設時因減少許多零組件,而可節省約50%組裝成本,且更容易達成自動化控制;另因只使用一組噴桿,所以不會有不同棟溫室中因使用不同噴桿而發生噴霧均勻性的差異;亦可以不必耽心多組噴桿累加而大幅提升總成本問題,因而可使用較為均勻或效果佳的高級噴頭,並放心增加其功能,例如使用可噴藥兼噴灌的雙噴頭噴桿等(如圖二所示)。同時在未來研究展望上,若加裝電腦視覺系統,則可將該單一噴桿當成遙測衛星,藉由每次噴霧作業時,如同管理員巡視般,掃描溫室內的植床與作物,取得作物影像與資料,可供為即時判斷或經營管理的絕佳資料。不過這套新的系統也有先天上的限制,由於其結構較為複雜,且換棟動作依靠精密的感應器做定位,因此適用於結構強度較佳的溫室而較不適用於簡易錏管型溫室;然而畢竟國內設施仍以簡易錏管架構佔最大宗的比例,此限制目前研究人員正設法改良,並已於第二個示範點之裝設施工時,採取局部結構補強方法獲得不少突破,但仍繼續加以研究改進,希望能適用於所有不同的溫室應用。

四、已裝設使用之示範點

89年度將全組換棟機構裝設在彰化縣二林鎮連發育苗場(地址為儒林路12-6號,負責人謝福居班長,聯絡電話04-8961406)之五連棟約1,000坪力霸式溫室中,並搭配自動灑水與噴藥作業管線,進行各項性能與效益之試驗調查,結果顯示已能達成預期效果,該場裝設本系統及運作情形,如圖四所示。90年度則選擇台中縣東勢鎮立農育苗場(地址為東蘭路石排巷4-1號,負責人林昌錦先生,聯絡電話04-25876537)之現有錏管塑膠布溫室共22棟(約1,300坪)中六連棟簡易錏管溫室約300坪作為試驗示範點。裝設施工時將簡易錏管溫室之結構補強,大致上為縱向軌道與橫向換軌結構之補強。經此兩補強結構方式加裝完成之自動換棟系統操作試驗後均能順利進行,證實已達原設計目標,並順利運作至今(如圖五所示)。此兩示範點之育苗場均開放參觀,歡迎聯絡並前往觀摩本文所介紹之系統,或請連繫本文作者賜教。

五、結語

  溫室內懸吊桿式自動噴霧系統在歐美日等先進國家已使用多年,國內亦已逐漸普遍應用。其從本土化開發至今,每單套之價格由最初進口系統近30萬元,已降至目前的10萬元以下,性能上也做了許多改良,可說進步甚多。以後在性能或結構上當然仍會繼續不斷的改進;相信未來在相關單位及自動噴霧系統製造廠商共同努力之下,以其省工及噴灑較均勻的優勢,且可兼做噴藥、灑水、施液肥,甚至吊掛搬運等多功用,若再擴充加裝影像掃描裝置與電腦連線分析管理等進階功能,未來必將更為設施栽培農友所歡迎而廣泛應用。
(作者龍國維連絡電話04-28524204)



傳統單棟型懸吊桿式自動噴霧系統在多連棟裝設時需多套噴桿與機組,裝設成本因累加而所費不貲。此系統特點因只使用一組噴桿,故不必擔心多組噴桿會累加成本,而可使用最高級噴頭或如圖中使用噴藥與噴灌之雙噴頭組噴桿,更可達成全區每一棟都能同樣噴施均勻;下半圖為其在實際操作噴霧時情形。


圖三、新式換棟型架構核心─倒吊掛輪式自走頭機構的外觀及其子母車換棟
原理圖例




圖四、裝設於彰化縣二林鎮連發自動化育苗場示範使用之換棟型懸吊桿式自動噴霧系統


圖五、裝設於台中縣東勢鎮立農自動化育苗場示範使用之換棟型懸吊桿式自動噴霧系統

田間定點精準施藥系統

田間定點精準施藥系統之研究

.農委會農試所 梁連勝、蔡致榮、陸龍虎、徐武煥、黃國祥 台大生機系 葉仲基、廖盈達.

一、前言

自古以來農業耕作對農田之使用,以及作物之管理泰半採粗放之作業方式;致早期傳統農耕對土壤環境所造成之持續性變異,資源效率與環境保護等課題皆被無心地忽略。然而隨著科技與專業知識之進步與環保意識覺醒,在地球村之認知下,讓大家正視這一潛在之問題,進而引發與衍生精準農業之理念,冀望依照田區土壤性質之差異性及作物生長需要,給予最適當的資源投入及耕作,以避免多餘的資源投入與對環境的破壞。在這一前提下,配合適時、適量及有效且經濟之作物病蟲害防治作業要求,藉全球定位系統(GPS)與地理資訊系統(GIS),並與專家統後整合後,建立一套田間定點精準變率施噴控制系統,可對特定田區進行定點、定量的施噴作業。

二、主要成果

由GPS定位實驗結果顯示,在靜態點位觀測之誤差量與動態各種路徑的實測路線套疊台大校園圖檔,分析其誤差量皆可保持在3公尺以內。

在變率施噴系統方面,歷經實驗變率施噴系統的測試改良,再結合噴藥車既有的施噴系統,利用控制回流量進行變流率動態測試,最後找出比例閥閥口開度與流量的特性關係。閥口開度對流量可控制範圍在11﹪~64﹪(3v~7v)間。表1所示若將流量以三段區分控制(閥口開度:20﹪;40﹪;60﹪)再配合設定壓力幫浦的五段壓力(10kg/cm2;13 kg/cm2;15 kg/cm2;18 kg/cm2;20 kg/cm2)即可產生15段的變率施噴效果,可控制之施噴量從7 LPM~34 LPM,多段的變率控制將有利於應用在多變的作業環境上,使對病害蟲的噴藥與作物的施肥作業得到更精準的要求。另外,經由實驗施噴系統與噴藥車施噴系統的動態測試,獲得比例閥閥口開度(11﹪~64﹪)對流量的控制特性成二次方正比。

表1比例閥三段開度與流量關係 (單位:LPM)

壓力(kg/cm2)  10  13  15  18  20   
閥    
口(%)   20   7   10   12   13  14
開    40   18   23   25   27   28
度    60   23   27   30   32   34



噴藥車結合變率施噴系統


衛星定位變量噴藥系統進行定點噴施作業
農試所農工組之衛星定位變量噴藥系統之安裝與檢測作業

台大生機系進行精準農業體系下的噴藥車變率施噴系統的初步設計,包括了結合GPS定位系統與GIS等不同的理論基礎與軟硬體介面再配合桿式噴藥車施噴系統的改良,使施噴系統具有變流率控制的效果。由GPS定位實驗結果顯示,在靜態點位觀測與動態各種路徑的實測方面其誤差量皆可保持在3公尺以內。噴藥車變率施噴系統部份,以15段變率施噴法,利用壓力幫浦之設定壓力與比例閥閥口之可控流量開度(11﹪~64﹪)結合,使變率施噴量範圍從7 LPM至34 LPM,大幅增加了定壓力3段變率施噴的應用效果。實驗結果分析顯示:比例閥閥口對流量可控制開度在11﹪~64﹪間,若將開度以三段20﹪、40﹪、60﹪設定再配合五種設定壓力,則產生施噴量從7 LPM~34 LPM的 15段變率施噴效果,可以運用在多變的環境上。

農業試驗所利用農試型氣輔桿式噴藥機為試驗機型,裝配自美國進口之變率施噴系統,藉衛星定位及專家決策系統,進行田間變率施噴作業。流量控制係經由TASC6200(Mid-Tech®,Inc.)模組達成自動噴施功能,個別管路間則以脈波系統(Synchro® Blended Pulse System)來達到獨立控制施噴率與壓力之目標。依據DGPS之靜、動態回授訊號、噴霧流量、噴頭流量、噴桿型式及作業决度,完成系統之基本資料之檢測與計估,所蒐集之相關資料可作為本省進行變率噴施作業系統改良之參考。

(作者聯絡電話:農試所04-23325144台大02-33665353)

Thursday, March 08, 2007

自動化害蟲誘捕裝置暨無線通報系統

‧台大生機系江昭皚盧福明吳宗修林詩翔‧
‧台北科技大學電機系曾傳蘆林冠璋廖誌聖‧
‧台北科技大學電子系李仁貴‧

一、前言

每年報章中常有關於蟲害猖獗的報導,使作物深受其害,被害之作物產生畸型、腐爛、提早落果,致失去商品價值或減產,影響農民收益甚鉅,其中以十字花科作物的害蟲—小菜蛾以及廣佈於亞太地區的東方果實蠅之危害更為顯著。有鑑於此,如何以有效的方法去防治蟲害的發生,便成了技術發展的趨勢。在行政院農委會農糧署研究經費補助下,由台灣大學生物機電系及台北科技大學電機系共同研究發展,已成功應用機電整合技術配合GSM簡訊服務無線通訊,發展出「自動化害蟲誘捕裝置暨無線通報系統」,可供農民方便監控作物區之害蟲密度控制與防治之工作。

二、設計概念

本系統透過結合GSM手機網路、網際網路技術、機電整合與無線通訊技術,架構出全自動化之無線通報系統,其系統架構如圖一所示,分為兩大部分遠端平台與主控平台。遠端平台收集量測點的周邊環境資訊與地理位置資訊,並藉由GSM模組以簡訊的方式將資料傳送回主控平台,以達成自動化收集、傳送的目標。主控平台則是利用資料庫與介面程式儲存接收資料並且加以分析,如有異常狀況即發送簡訊給相關管理人員,如圖二所示。本研究另建有網站可透過網頁瀏覽歷史資料。

三、機構及功用

防治東方果實蠅的工作已實施多年,1955年以空中噴藥方法,散佈含毒水解蛋白質為毒餌誘殺果實蠅;1975 年曾採用釋放經鈷六十照射產生不孕性蠅的方法,並兼用含毒甲基丁香油誘殺方法,成為綜合防治。幾將見效之際,因學者專家認為釋放不孕性蠅方法在臺灣島上不宜適用,自1985 年秋季開始停止釋放,而僅施用懸掛含毒甲基丁香油之板塊或誘殺器之所謂滅雄技術至今。如圖三所示,本系統之果實蠅誘捕盒便是運用此概念,改裝農化廠誘蠅器而成。應用農化所之甲級丁香油誘引劑,達到誘捕之目的。當所誘捕之果實蠅進入誘捕盒內,利用光感測電路進行計數。

遠端平台的系統架構以德州儀器公司所發展的MSP430F449 微控制器為其核心控制晶片,用以處理遠端平台各模組間資料傳輸與指令傳達等功能,利用此微控制器串列埠與各周邊模組進行溝通。配合各種模組包括GSM手機模組、GPS 衛星定位模組、周邊環境參數偵測模組以及果實蠅誘捕裝置等模組,即可收集相關資料並傳送至主控平台。主控平台除了發送與接收簡訊的GSM模組外,大致上可分為兩個部份:一是以LabVIEW所撰寫的人機介面監控程式,如圖四所示,負責控制GSM模組的發收接送,並與資料庫連結,將收到的田間資料參數存入資料庫;另一部份為即時動態網頁,能讓使用者經由網際網路直接觀看主控平台所累積的田間參數資料,如圖五所示。

本研究所架設之主控平台可同時監控多台遠端平台。圖六與圖七為本系統兩台遠端平台在不同監測地點的實際照片。

四、使用方法及注意事項

本系統使用方法簡單,主控平台端選用圖形化介面的人機介面,可以使農務從業人員快速的熟悉操作方法。遠端平台端搬遷方便,與環境相容性高,只要有適合的電源供應即可正常運作,自動地收集與統計該地區的環境參數以及蟲害情形。茲將使用時注意事項如下所示:

(1)SIM 卡:因本系統透過手機網路為傳輸媒介,所以遠端平台端與主控端之手機SIM 卡需維持在正常運作的模式,方能順利的進行資料傳輸。

(2)遠端平台的放置:本系統是採用費洛蒙或其他專屬誘引劑誘引害蟲,故在機台的放置上需要注意放置距離,應避免機台與機台間距小於三公尺,以免發生互相影響降低誘引效率的現象發生。

五、結論

本系統可應用至多種害蟲,並已完成測試。以果實蠅為例,已完成果實蠅誘捕之戶外測試,該地區的環境參數以及蟲害密度資訊均可完整的透過無線通訊系統傳回,擁有高度的資料準確度及完整度,其中資料回傳成功率更高達95%以上,可做長期累積追蹤及統計的工作,節省了寶貴的人力資源與促進防治工作的落實。田間害蟲密度偵測若能徹底、廣泛的執行,定能大大的減少蟲害對農作物的影響,進而提昇農民的收入、改善農民的生活、提升國家農業的競爭力,而要能夠徹底廣泛的執行,必定要改變目前以人力執行的方式,所以本系統提供了自動化收集的方法,配合準確的蟲害計數、微氣候監測系統或自動噴藥系統,如此一來,可以明確的掌握田間害蟲的成長密度、害蟲密度是否過高以及適時的噴灑農藥,將防治工作更有效率的執行,降低蟲害的損失與影響。(作者聯絡電話: 02-33665341)

高低莖作物施藥機與行列果樹施藥機

.農委會農業試驗所農工組蔡致榮徐武煥陸龍虎.

行政院農業委員會農業試驗所於95 年5 月25 日在彰化縣埤頭鄉辦理「高低莖作物施藥機示範觀摩暨新型施藥機展示會」,首度推出兩款研發成功之新型施藥機,除進行高低莖作物施藥機韭菜施噴示範觀摩外,同時亦展示新型之行列果樹施藥機。該觀摩展示會舉辦相當圓滿成功(圖一),除獲得多家新聞媒體正面評價報導外,當天場面亦十分熱烈,參加農友多達150人,並有電視台與雜誌媒體採訪,現場除進行新機種介紹與操作示範外,並與農友充分交流施噴技術與未來機種補助相關問題。

台灣在加入WTO 後,面臨嚴峻的國際競爭,越來越多農民以租地的方式擴大經營規模,所需農機有漸漸轉型並朝大型化發展之趨勢,近來更由於土石流問題致使坡地利用受限,果園朝平地行列栽植者愈來愈多。因應此趨勢與未來需求,農業試驗所衡量目前尚無合適之大型化機種以供高莖作物施噴運用,以及慣用鼓風式噴藥機之改善,乃著手進行高低莖作物施藥機與行列果樹施藥機之研發,冀能及時推出適用機種以減低作業人力需求、降低生產成本與提高施噴性能。

二、機種概述

高低莖作物施藥機使用21.5 hp 之柴油引擎為動力源,具動力方向盤、四輪轉向、四輪驅動及後傳動軸碟剎等設計,基本尺寸包括輪距12550 公分(可視需求變更設計) 、軸距132 公分、底盤淨高80 公分、最大作業寬度可達10.8公尺,以及藥液承載量500 公升等。噴桿離地高度可視需要調整至250 公分,而且噴桿具水平調整功能,作業上除可應用於一般之低莖作物外,配合可翻轉懸垂噴桿之加裝與行走動線之規劃預留,更可因應高莖作物與棚架栽培作物的病蟲害防治作業需求。高低莖作物施藥機裝設懸垂噴桿(圖二)進行高莖作物施噴時,藥霧可透過懸垂於作物行間之噴桿,將其施用於作物之側邊,此種懸垂噴桿之長度可依據作物特性與生長情形進行適時調整拆裝。而懸垂噴桿具有創新性之翻轉功能(圖三),當施藥機於田間頭地需要轉換方向時,噴桿可利用油壓機構旋轉90 度,使與地面成水平,以避免噴桿與高莖作物或棚架碰撞遭受折損,便利施藥機迴轉之進行。

行列果樹施藥適合一般行列果樹施噴作業使用,同樣使用21.5 hp 之柴油引擎為動力源,具動力方向盤、四輪轉向及四輪驅動等設計,輪距與軸距分別為98 與105 公分,底盤淨高14公分,藥液承載量可達360 公升。主要特色在於機體後方鼓風出口側前、後方間設置一對直立導風板,其間以隔板隔開形成左、右兩側開放之兩導流空間,並於左、右兩側出風口中央由下而上分別安置數個噴嘴,藉由軸流式鼓風機產生輔助氣流與導風板向上及兩側之導引,當施藥機行駛於果樹行間時,可使噴嘴噴出之藥霧有效且均勻地隨著輔助氣流往兩側(圖四)之行列果樹側邊施噴而完成作業,系統上方之導風板為可調式,可針對施噴果樹樹冠之高低而作調整。

三、機種效能

高低莖作物施藥機可因應不同栽培條件多種作物之施噴作業需求,於無預留頭地之韭菜田進行施噴(圖五),其作業能力為每公頃1.7 至3.3 小時(單人操作),相較於一般人工作業(2 人以搬運車搭載噴霧機伴由人工拉管進行噴藥)之每公頃8 小時,單人每小時作業能力約為人工作業的5-10 倍;而於預留行走動線且插竹架之蕃茄田進行施噴作業(圖六),其施噴能力為每公頃1 小時(1-2 人操作,熟練者1 人即可),相較於一般人工作業(4 人以搬運車搭載噴霧機伴由人工拉管進行噴藥)之每公頃8 小時,單人每小時作業能力約為人工作業的16-32倍,省時省工極為顯著,可有效降低病蟲害防治作業成本,並提升工作安全。

行列果樹施藥機係農業試驗所針對現行慣用鼓風式噴藥機,在較高行列果樹之施噴作業時,往往受限於高度或角度,致有藥液向正上方飄散,形成浪費與施噴不均之問題,而對症下藥改良推出,極適合行列式栽培果樹之病蟲害防治作業(圖七),其作業能力為每公頃0.5 小時(單人操作),相較於一般人工作業(2 人以搬運車搭載噴霧機伴由人工拉管進行噴藥)之每公頃8 小時,單人每小時作業能力約為人工作業的32 倍,省時省工也極為顯著,而且除節省藥液並降低環境污染外,對果樹之施噴更具高穿透性與藥霧附著均勻度,可大幅提高防治效果。

四、結語

此兩款新型施藥機,機械性能穩定良好,可分別應用於許多特殊栽培、高、低莖作物(如竹架栽培蕃茄、玉米、高粱、高麗菜、包心菜及韭菜等)與行列果樹等之病蟲害防治作業,倘善加規劃利用,可大幅提高防治效果與降低管理成本。目前農業試驗所正辦理相關專利申請與技術移轉授權中,預期年底前可有商品機推出給農民使用。而高低莖作物施藥機本年度亦已獲農糧署新型農機示範推廣計畫評選為示範推廣機種,將補助2 部給有意願農民協助執行示範推廣工作。(作者聯絡電話: 04-23302301 轉701)

農業自動化-水果外銷檢疫處理自動化

水果外銷檢疫處理自動化

Automatic Quarantine Treatment for Exported Fruits

一. 研究目的與經過
 
  本省為果實蠅發生嚴重地區,每年被果實蠅為害之果蔬不計 其數,影響農民收益至鉅,而本省主要外銷果蔬都必須經過果實 蠅檢疫處理方可外銷,目前本省所設立之蒸熱處理及冷藏處理二 套設備,僅供目前外銷日本之用,今後再拓展美國及其他地區市 場,前項檢疫處理設備已不敷使用,勢必再增設檢疫處理設備不 可,以利拓展外銷市場,調節國內市場供需平衡,謀求農民收益 ,增加外匯收入,並因應即將加入WTO之衝擊及提升農業品質。
 
  本計畫之目的主要有兩項:
 

 1.拓展荔枝、芒果及楊桃等產品之美國市場。

 2.增加木瓜、文旦等產品輸往日本市場。

二. 構造與性能
 
  1. 本計畫由青果合作社台中分社提供廠房、調車場及等用 途之用地。

  2. 興建預冷設施廠房及冷藏室。

  3. 設置快速冷水預冷設備。

  4. 完成自動計溫控制設備。

  5. 購置自動包裝設備。

 

三. 成果與經濟效益
 
  本計畫之所有工程施工及相關設備採購,於84年 6月全部完 竣,但由於對於輸美荔枝業務尚屬初辦階段,因此未能達到預期 數量,正針對作業程序中的各項缺失,積極研究改善,以利日後 作業得以順利完成。

 

  本套設施正式啟用之後,預估將可達成下列幾種效益:
  1. 每年可處理外銷荔枝40呎貨櫃40櫃,約為 5公斤裝8萬箱 。

  2. 每年可處理外銷楊桃60個40呎貨櫃,約為 5公斤裝 12萬 箱。

  3. 辦理外銷之楊桃及荔枝,除可獲取外匯之利益外,平時 冷藏庫之利用,對於國內市場果蔬供給量之調節,使得 市場價格維持穩定之無形效益,其價值更是功不可沒。

農業自動化-桿式自動噴藥機

農業自動化-桿式自動噴藥機: "桿式自動噴藥機

Automatic Boom Sprayer

研究目的及經過

  為因應農村人力缺乏工資上漲,水稻噴藥人工難覓,桃園區農業改 良場於八十一年引進二部日製水稻噴藥機,在本省北中部地區進行噴藥 機田間試驗,經試驗評估後,因噴藥機具有強勁迴旋氣流可將藥液有效 噴灑於水稻叢桿基部,可有效防治稻熱病、紋枯病、褐飛蝨等病蟲害及 節省噴藥所需時間,使水稻噴藥不再是一件辛苦的工作,故於八十三年 起與中興大學及台灣大學共同開發適合台灣農業條件的桿式噴藥車,並 與農機二廠合作製造,預計八十六年可正式推出。

構造及性能

(一)機械構造

1.噴藥機主要機體規格: 長度:340公分 高度:193公分 寬度:66.5公分

2.噴嘴流量相關部份: 噴桿寬度:8公尺 噴嘴總數:25個 噴嘴孔徑:φ1.3厘米 噴嘴流量:1.12公升/分鐘 泵浦流量:54公升/分鐘 藥桶容量:500公升 噴桿節數:三節 噴藥方式:三節式可個別控制噴藥

3.動力相關部份: 引擎馬力:13匹馬力/1800 RPM 驅動方式:四輪驅動 轉向方式:油壓四輪轉向 車輪方式:直徑90公分鐵骨外加膠皮 兩輪輪距:150公分 變速系統:高低檔、前進三檔、後退一檔 剎車方式:腳剎車、手剎車 行走速度:2.2公里/小時~12公里/小時

(二)作業性能

  桿式噴藥機為配合不同地形之水稻田噴藥,配具備了油壓轉 向,方便人員操作;四輪驅動,適合水田行走;油壓操控之 噴桿,使噴藥作業更具有彈性化。桿式噴藥機使用相同的藥 液濃度,可比搬運車搭載藥筒以人工拉管高壓噴藥方式,具 有更佳的病蟲害防治效果,平均每小時(含添加藥水)可噴藥 1.5 公頃,且只需一人即可操作。

桿式噴藥機水稻田噴藥試驗        壓力:20kg-f/c㎡

地 點 作業面積(公頃) 使用時間(分鐘) 使用藥水量(公升)

桃園場 0.245 7'48" 250
新 埔 0.345 10'50" 345
嘉義分場 0.375 12'00" 375

註:

(1)壓死稻叢:每分地153株(1公頃1530株)

(2)稻谷損失:54.45公斤/公頃

(3)損失金額:54.45公斤/公頃X19元/公斤 =1034.55元/公頃 54.45公斤/公頃X15元/公斤 =816.75元/公頃

推廣成果及經濟效益

採用桿式噴藥機具有以下優點:

1.所需操作人員少,可克服噴藥人工缺乏之問題。

2.藥液噴灑度較均勻,且可徹底噴灑於稻桿基部。

3.病蟲害防治效果較傳統人工高壓噴藥方式佳。

4.桿式噴藥機雖可造成壓傷損失,但仍比傳統人工高壓噴藥方式 來得有效而經濟。

5.本機適用於水稻、豆類、落花生及蔬菜園等。

農業自動化-果園自動化微灌系統

農業自動化-果園自動化微灌系統: "研究目的與經過

  台灣果樹栽培面積達二十二萬餘公頃,大多靠雨水灌溉 。近年來由於水資源日益缺乏,工資昂貴,如何以省工節水 之方法灌溉,將是未來果園管理亟須解決之問題。本研究之 目的即針對此問題發展自動化微灌系統,提供果園合理之水 份管理技術藉以減少水資源浪費、降低生產成本並提高水果 品質或改變產期,以增加農民收益。

構造與性能

   自動微灌系統之裝置係由水邦浦、馬達、管路、濾網、 噴頭、滴嘴、電磁閥、壓力調節器等機械設備再加上水分感 測器、控制器或電腦等自動控制設備所組成。簡易型式可由 人為判斷或以時間設定灌溉作業。一般則以水份感測器偵測 土壤乾濕程度,依設定值決定。理想的可依作物需水模式, 氣象條件再結合病蟲害防治模式之知識工程應用完全以電腦 控制。微灌系統因使用微型噴頭故不像滴灌系統容易阻塞, 阻塞後亦較容易發現及清除; 而其供水壓力及水量較噴灌低 管路施工成本亦較低。

推廣成果與經濟效益

  已完成各類土壤水份計與樹體水份感應元件之線性性能 、遲滯性及穩定性之研究改良。設計製造介面線路使水分資 料轉換為微電腦能處理訊號。並根據果樹生理條件,土壤水 份,灌溉需求量等各類影響因素建立自動灌溉系統。並分別 於主要果樹生產區設立示範推廣點,地點及作物包括枇杷 ( 臺中 ) ,楊桃 ( 彰化 ) ,荔枝 ( 屏東老埤 ) , 蓮霧 ( 屏東林邊 ) ,香蕉 ( 屏東萬丹 ) ,及釋迦 ( 臺東太麻里 ) ,以農會推廣人員及產銷班幹部為對象辦理觀摩會, 農民反應熱烈。

農業自動化-果園管路噴藥自動化

農業自動化-果園管路噴藥自動化: "研究目的與經過

果農常在果園中裝配定置式管路設施,對果樹行灌溉、施肥或噴 藥等作業。研究果園管路噴藥自動化的目的就是將自動控制技術與管 路設施相結合,使果園中的農藥撒佈作業達到自動化、甚至無人化的 水準,以解決農村勞力不足的問題。目前此項研究已有具體的成果 ,並且正在辦理示範推廣之中,果農對於此一技術成果甚感興趣,接受意願極高。

構造與性能

  果園管路噴藥自動控制系統的架構包括藥液供給、、噴灑區域控制、及藥液回收等三個單元,每一單元中,各 有其相關的動力、管路、及控制等設備。欲在一個果園中配置自動化管路噴藥系統,須先將果園依照面積 或果樹位置與數目,劃分成數個小區,使之各自成為一個噴灑區域,藥液供給單元中的噴灑幹管便由機房逐步分支到達各個噴灑區域,並 將噴霧器安裝在區域管路的末端。噴霧器是液壓式旋轉噴頭,其上的渦輪片被藥液分流推動而高速迴轉,驅動整組噴頭做 360度 旋轉,增加噴灑面積。當幫浦將農藥溶液以高壓方式送入噴灑幹管內,噴灑區域控制單元立即同時發生作用,將幹管與某一噴灑區域支管之間的閥門開啟,經過一定的時間後立即關閉,使這一區域內的噴霧器同時噴灑農藥,覆蓋區域內的作物或果園表面。當此一區域噴灑完畢,控制單元即會關閉此一閥門,並將另一噴灑區域的閥門開啟,依照同一模式在新區域內撒佈農藥,直到全部區域都完成噴灑為止。在噴灑的過程中,管路內過多或剩餘的藥量會經由藥液回收單元吸送回調藥池中再被使用,以減少浪費,並降低環境污染。

果園管路噴藥自動控制系統非常容易操作,農友將農藥在調藥池 中稀釋攪拌均勻後,只須按下自動控制系統啟動按鈕便可離去,無須 停留在機房或果園中忍受農藥中毒的危險,自動控制系統會將農藥逐 區噴灑完畢後自動停機。如果管路發生堵塞或爆裂等故障,自動控制 系統便會啟動蜂鳴器警告農友,並關閉電源與動力系統。 安裝果園管路噴藥自動控制系統的農友不但用之於噴灑農藥,也 將之用於葉面施肥及噴灑生物性營養製劑。此一系統也被用於防制焚 風(枇杷園)及防寒除霜(蓮霧園)等工作,績效良好。 果園管路噴藥自動控制系統未來的發展方向為採用直接注入式精 密比例混拌系統,以取代調藥池的功能,使作業更簡化,功能更符合環境保育的精神。

Saturday, July 09, 2005

自動噴霧設備

  • b91611011 林宗漢

    Irrispray-II-auto and Potfiller PF-819 & Transplanter PC-10

    Irrispray-II-auto是一個自動的灌溉及噴灑系統,可以利用空中的吊運車,調整其位置。Irrispray-II-auto必須在溫室中設置一個初始位置,利用一個雙馬達的作動裝置,使其行走於隔間中的兩條支撐管上。整個裝置由鋁製行走架與橫向噴水吊桿組成,可沿著溫室之縱向作業。吊桿與植物之間的高度可利用機器的轉軸調整。作動裝置和灑水吊桿之電力來源則由軟管配線供應;並由特殊的搬運系統控制。噴水桿的尾端由磁鐵來偵測,其行走架則在溫室的山形牆末端上的兩條管子上運行,軌道間的連接利用自動定位系統來導航,並偵測其作業間距。整個系統亦可進行噴藥作業。

    Fig. 1

    控制面板有下列基本的功能:
  • 利用觸碰式螢幕可以設定二十種不同的工作,可以灌溉溫室內之各種農作物。
  • 可利用劑量分配裝置執行自動沖洗作業。
  • 作業速度可作不同調整,可依軌道條件選擇其作業區間(最小5m/min,最大30m/min之間)。
  • 可選擇自動/手動操作。選擇器可轉換橫桿1或橫桿2。配備接觸吊桿內、外按鈕、測試灑水管及噴霧管按鈕、手動向前或向後按鈕及緊急停止按鈕等。

    選擇:

  • 電腦自動化的中央控制及歷史紀錄˙
  • 額外的噴嘴(nozzlebar)˙
  • 轉臺型噴嘴體,適用於三種不同的噴嘴˙
  • 自動高度設定(依照溫室中不同的農作物而不同)˙
  • 退潮系統,控制單位為每一桌

    技術附錄

  • 兩個橋架的最大間距 : 9.6m˙
  • 最大隔間長度 : 90m˙
  • 電容 : 4ltr/m˙
  • 隔間重量 : +/- 250 kg˙
  • 總重 : +/- 650 kg˙
  • 傳動裝置 : 2 x 0.18 kW˙
  • 電力供應 : 16安培,單向,以500mA 的RCD保護

    填缽機Potfiller PF-819 與移植機 Transplanter PC-10

Visser 引進Pot Filler PF-819和Automatic Transplanter PC-10的新組合,可以產生相當變化多端的動作。PC-10可裝先填穴盤、穴盤底端攅洞、移植植株等,全部一個操作即可完成。亦可利用程式化功能將每個穴盤移植多個植株。

穴盤分配機 Fig. 2Fig. 3

條播機 Fig. 4

當機器運轉時,穴盤先經自動分配並傳送到填充裝置填充土壤。填裝後並利用一特殊的鑽孔機在土壤中鑽洞使植株能放入。在鑽洞時穴盤的邊緣會產生較高的土壤(這是我能想像的情況),使澆水時得以保持水份。

Fig. 5Fig. 6Fig.7


獨特的抓柄設計是移植效率的關鍵。此抓柄處理植株時其運作須非常溫和小心,避免植株受到傷害,並且使得種植一致化。PC-10設有5個抓柄,由上面移動抓柄基座,故不需要再多一個裝置從底部推動植株,降低其可能對植株根部的傷害。

技術附錄

灑水系統

葉卿卿b91611019
主題:VWS Watering boom
介紹網站
http://www.visserite.com/watering/subjects/visser-world-standard/index.htm

影片:http://www.visserite.com/movies/watering/
visser_world_standard.htm



Visser-World-Standard



Visser-World-Standard(VWS)是一種安裝在各個溫室之自動灌溉系統。VWS有一驅動單元。 在驅動單位之下安裝有澆灌裝置。澆灌裝置與植物之間的距離可調整。驅動單元與澆灌裝置的電力由軟管系統供應。軟管系統由掛鉤所支撐。軌道末端用磁鐵來感應。軌道是由connectors連接著一截截鍍鋅的鋼管組成。支撐鋼管的是有掛鉤並可調整的桿子。這些掛鉤固定於溫室之構架上。鋼管的兩端皆有由滑輪來引導水道裝置。中央系統供應主要水電。控制面板固定於澆灌裝置上方之適當的高度,那裡是VWS 是受控的地方。

標準控制板有以下作用:

  • * 可調速:最小5m/min到最大30m/min(由路軌的情況而定)
  • * 可選擇切換要澆灌watering或要噴洒spraying。
  • * 可選擇切換前進boom、反向bomm或前進與反向boom。
  • * 可選擇切換multi-pass (可調整從1 - 4 次)
  • * 測試澆灌或噴洒鈕。
  • * 前進鈕。
  • * 返回鈕。
  • * 緊急停止鈕。

    其他選擇:
  • * 等比例殺蟲劑劑量。 
  • * 額外噴嘴。 
  • * 三種不同尺寸的Turret nozzle。

    技術支援:
  • 最大寬度 : 12.8m
  • 建物間最大間隔: 150m
  • 容量 : 最大4ltr/m
  • 在建物間隔的重量:+/-150kg
  • 總重 : 150kg
  • 雙重驅動 : 0.18kW用電供應:單相 16A 以500mA RCD保護

噴灑系統

王奕程: b91607013
主題 : Irrispray-I-semi-C
介紹網站 :
http://www.visserite.com/watering/subjects/
irrispray-i-semi-c/index.htm


介紹影片 :
http://www.visserite.com/movies/watering/
irrisprayIsemiC_vdVoort.htm


Irrispray-I-semi-C 是一個高架的自動灑水的噴霧系統。由一中央走道構成主體,可選擇在中央走道的左邊或右邊工作。




系統包含了驅動單元、撒水裝置、軌道、軟管裝置等等..撒水裝置位於驅動單元的下方,裝置的頂端與植物的距離,可由紡錘做調整。驅動單元與灑水裝置是用軟管裝置來配送。而軟管裝置則是由特殊的軟管攜帶子所引導。軌道的組成以熱管或是鍍鋅的剛都是非常適合的。當然還包含了軌道連接裝置的定位系統。 軌道的末端由則磁鐵用來做偵測。在中央軌道上,有兩條管道,可供高架電纜車做切換用。見下圖 :




可切換至中央軌道的右邊或左邊。

標準控制面的基本配備如下 :

  • 1.速度調整功能 : 移動速度可從最低每分鐘五公尺到最高每分鐘三十公尺。 (視軌道的狀況而定) 
  • 2.可選擇要用撒水或噴霧的操作模式。
  • 3.可選擇切換往前的支臂或往後的支臂。 
  • 4.幫浦的開關 (可選擇不同的幫浦)。  
  • 5.可偵測撒水模式或是噴霧模式的按鈕。  
  • 6.正轉前進按鈕。  
  • 7.反轉前進的按鈕。  
  • 8.當然還有緊急停止按鈕囉。

    若您有特殊需求,可選購下列配件 :
  • 1.若您需要用到殺蟲劑,可選購專用的劑量比例調配單元 。 
  • 2.噴嘴不夠用的話,當然可以多買幾個囉 :P 
  • 3.本公司還提供了三種不同尺寸的六角形型噴嘴。

附錄是關於這台機器的其他技術性的資訊

  • 最大跨越寬度:9.60m
  • 相鄰建物間最大間隔長度:90m
  • 容量:最大為4ltr/m
  • 間隔間重量:+/-150kg
  • 總重量:500KG
  • 供電:0.18kw 。以500mA RCD保護 。

灑水系統

胡琬琳B91611005
主題:Watering--Irrispray-I-Auto
介紹網頁:
http://www.visserite.com/watering/subjects/irrispray-i-auto/html/down.htm
影片檔:
http://www.visserite.com/movies/watering/irrisprayIAuto_Dekker.wmv

功能/運作方式介紹

  Irrispray-I-auto是一個自動灑水噴霧系統,它可以靠高架的傳輸電纜車在溫室的每棟建築之間自動移動。Irrispray-I-auto必須在溫室的一個角落設定初始位置,這個位置是由它將被操作的地方所決定。

  這個系統由一個驅動單元所組成。在驅動器底下的是適合沿著房子的長度澆水的自走式灑水裝置(watering boom),而這個灑水裝置與植栽上方的距離可經由紡錘調整。驅動器和灑水裝置的電力來源,是由集結在一起的軟管配線供應的;這些軟管是由特殊的軟管搬運裝置所導引。

  欄杆的末端由磁鐵所偵測。這個鋁製的傳輸電纜車在溫室的山形牆末端上的兩條管道上移動,並具有自動定位系統,在接觸到欄杆時會自動停止。在傳輸電纜車下方有一個小型的自動灑水裝置沿著山形牆末端被固定,以供噴霧使用。水、電由中央的系統經軟管沿山形牆末端統一配送。兩個灑水系統都供給有一次服藥劑量的農藥。





標準控制面板配有下列功能

  • 1.控制面板為觸控式螢幕,最多可由程式控制20種動作方式。因此,它可適用於不同的作物。 
  • 2.依據給藥量有自動沖洗模式。 
  • 3.速度可調節;最小為5m/min,最大為30m/min。(依欄杆的狀況而定) 
  • 4.有自動及手動兩種操作模式。 
  • 5.可選擇為灑水裝置1或2。 
  • 6.測試噴霧或灑水操作情形按鈕。 
  • 7.接觸欄杆向內按鈕。 
  • 8.接觸欄杆向外按鈕。 
  • 9.手動正轉前進按鈕。 
  • 10.手動反轉前進按鈕。 
  • 11.緊急狀況停止按鈕。


選購

  • 1.成比例的給藥單位,應用於殺蟲劑的使用。 
  • 2.額外的噴嘴。 
  • 3.三種不同尺寸的角塔型噴嘴。 
  • 4.自動高度定位,使用於不同屋子內不同高度的作物。




技術補充

  • 最大跨越寬度:9.6m
  • 建物間最大間隔:90m
  • 容量:最大為4ltr/m
  • 在建物間隔的重量:+/-150kg
  • 總重量:600kg
  • 能量:0.60kW
  • 供電:單相 16A 以500mA RCD保護

Friday, July 08, 2005

澆水系統


B91611027 賴盈宏
WATERING-Irrispray-II

Irrispray-II



溫室之噴霧裝置Irrispray-II是一個裝設在溫室內每棟之頂部的自動灑水系統。該系統由驅動單元與噴霧裝置等組成。 在驅動單元(drive unit)之下為自走式的撒水噴桿(watering boom), 其位置與作物之間的高度可以階段調整。 驅動單元與噴桿間以水管連接,並可在軌道上行走。整個裝置之移動位置可藉電磁感應進行偵測。主要供水鴻及電力線等設備安置於每棟之中央通道。

相關技術資料:

  1. 最大噴灑寬度 : 100 m
  2. 噴霧能量   : max. 4 公升/m.
  3. 容量 : 500 kg.
  4. 電力 : 0.36 kw
  5. 驅動方式 : 單相

標準的控制版提供下列功能:

  • * 顯示位置: 選擇灑水或施肥。
  • * 調整: 手動模式或自動模式。
  • * 移動速度調整: 每分鐘移動五公尺到每分鐘移動二十五公尺。
  • * 選擇:選擇灑水或噴霧模式。
  • * 噴桿轉換: 無水前進、倒退或前進與倒退。
  • * 調整: 八種工作模式。
  • * 按鈕測試:澆水或噴灑模式。
  • * 按鈕:向前移動
  • * 按鈕:反向移動
  • * 按鈕:緊急停止
  • * 警告以及響鈴
  • 選配功能 XD ,包括: 殺蟲劑適量化設定 、 額外的 nozzles 、 三個不同尺寸nozzles的旋轉nozzle body

    Irrispray-II


    Video:
    http://www.visserite.com/movies/watering/
    irrisprayII_dresdner.wmv


補充內容

上述提及的 nozzle 我有上網找了一些資料 http://www.spray.com/

這裡頭有一個AutoJet Automated Spray Systems

產品如下

AutoJet Automated Spray Systems



Gas Conditioning System

Gas Conditioning System




控制介面

控制介面


這個裝置也可以應用在溫室的自動灑水裝置,並可提供另一種選擇。其噴霧性能可大為提高,並降低生產成本。它可以將灑水裝備在最佳化的方式下達到節約能源以及水分的目的。