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Tuesday, May 15, 2007

作畦, 種植馬鈴薯

這段影片作業比較長,其中有整地,作畦及種植馬鈴薯

Monday, May 14, 2007

在大地上澆肥

Anhydrous application for corn in southeast Kansas 3/19/2007. Tractors are an 8850 and a Challenger 75C. Anyhdrous bars are 1610 John Deeres







Friday, May 04, 2007

花蓮區農業改良場農機試驗研究成果

花蓮區農業改良場農機試驗研究成果

.花蓮區農改場 邱澄文.

一、 前言

本場創立於 1939年於花蓮縣,名日花蓮港廳農事試驗場,光復後改稱花蓮縣農事試驗場,1948年與花蓮縣種畜場合併稱為花蓮縣農林總場,1950年改隸台灣省政府農林廳,稱為台灣省花蓮區農林改良場,1960年奉令正名花蓮區農業改良場,本場業務範圍包括花蓮縣及宜蘭縣,隨著台灣農業之發展,使農機扮演之角色顯得更加重要,早期為配合推行農業機化政策,本場積極從事水稻、雜糧、園藝等作物機械化之推動與農機機具之改良工作,以省時、省工降低生產成本,促進效率之提升為目標。發展之過程由1991年開始,分成三個階段,第一階段以雜糧播種與施肥有關機械為主,並配合水稻有機栽培之推廣,而開發改良有機質肥料撒佈機,第二階段以園藝機械之開發,包括手拉式種子直播器具、自走式種子直播機、針式播種機、 移植機及各式施肥機具等,第三階段以加工分級機械及多功能作業機為主,如適合多樣式種子之直播機,播種作畦施肥一貫作業機及開發承載型作母機等,茲分別介紹如下:

二、成果

1.根菜類採收機之試驗改良(圖一)
由於農村人力大量外流,農業勞動人口高齡化,而蘿蔔、胡蘿蔔之採收作業還停留在人工階段,費時費工,為研究解決根菜類之收穫問題,本場早期自法國引進SIMON胡蘿蔔單行收穫機,進行蘿蔔、胡蘿蔔採收作業之研究,觀察機械作業性能及其在本區之適用性。本機經由夾持皮帶夾持拔起並往後輸送,當胡蘿蔔繼續被往後輸送通向切刀時,在距離根部2公分之位置植株被切斷,胡蘿蔔往下掉落經由輸送帶往橫方向輸送並裝袋,植株繼續被往後輸送而掉落在田面上。田間作業情形如圖一所示。



2.米播種兼雙層施肥機之研製(圖二)
本場研製完成之玉米播種兼雙層施肥機,於播種時可施放深淺兩層不同深度之肥料,可提高肥效,減少施肥次數1~2次,節省肥料用量9~30%,同時可打破犁底層,促進玉米根系之生長,提高玉米之產量10~12%,因本場研製之玉米播種兼雙層施肥機,是利用種子盤傳送種子,每穴落種粒數1~2粒,平均值為1.3粒,單粒播種精度僅77%。如圖二所示。



3.落花生作畦播種施肥機之研製(圖三)
落花生是花蓮地區主要雜糧作物之一,本區農友以往多未採築畦之平面式人工栽培,不但費時費工,如在排水不良之田區則容易積水,影響落花生之生育及產量。為提高落花生單位面積之產量,並節省人工降低生產成本,本場研究落花生作畦播種施肥一貫作業機,利用曳引機三點聯結承載,使作畦、播種、覆土及施肥等作業一次同時完成,每公頃作業時間僅2.5~3小時。如圖三所示。



4.矽酸爐渣撒佈機之研發推廣(圖四)
土壤因為長期受雨水淋洗作用,致使鈣、鎂、鉀、鈉等帶陽離子元素流失,或因施用酸性肥料如硫酸錏、氯化鉀等,使陰性離子逐漸取代陽離子,且部分鈣、鎂等元素因被作物吸取,致使氫離子越來越多而呈酸性反應。為有效改良酸性及缺矽之土壤,必須施用大量矽酸爐渣,因為矽酸爐渣為細狀粉末,用人工撒施困難,且對人體健康有害。本場乃進行矽酸爐渣撒佈機之研製,於1990年研製完成之輸送帶式矽酸爐渣撒佈機是利用曳引機三點聯結承載,每公頃作業時間約1~1.5小時。田間作業情形如圖四所示。






5.韭菜植溝作業機具之研究(圖五)
為研究適合蔥韭菜挖植溝作業之機械,以代替人力作業,降低生產成本,促進蔥韭菜栽培機械化,解決韭菜種植溝作業所需大量人工,進行韭菜植溝作業機之研製工作,利用雙面犁作畦及V字型種植溝成型器。研製韭菜植溝作業試驗機,由曳引機三點聯結承載作業,一次做一畦、畦面寬160公分、畦高35公分、行距35公分、種植溝深15公分,主要構造包括二支開溝犁、植溝成型器、三點聯結架及機架等。如圖五所示。



6.柱狀堆肥製造機械之研製(圖六)
為改善果園之施肥方式及施肥技術,減少肥料之流失及水資源之污染,進行柱狀堆肥製造機械研製開發,產製柱狀性之有機肥,柱狀肥料製造機是利用馬達帶動油壓泵,利用高壓油經由控制閥傳送到油壓缸,再作用於成型器上,將堆肥擠壓成圓柱型之肥料柱,以樹皮堆肥、雞糞及牛糞作為試驗材料,初步製作直徑6公分及10公分,長度40公分之柱狀有機肥料。本機如圖六所示。



7.手拉式鑽孔機之研製(圖七)
鑽孔機是利用引擎驅動螺旋等機件鑽入土壤形成一種圓柱型孔狀之作業機具,可用於鑽穴孔,供施基肥、移植、埋設支柱或土壤取樣等用途。舊式之手持式鑽孔機,因為在鑽孔時須利用雙手支撐固定鑽孔機,並須利用身體的力量對鑽孔機施加壓力讓它能鑽入土中,由於長期彎腰作業加上鑽孔時機械之振動等不利因素對農友造成極度辛勞,全天操作非一般農友之體力所能負擔。鑒於此,積極從事手拉式鑽孔機,特點有:機體輕巧方便,完成鑽挖一孔穴平均僅需25秒。更換不同規格尺寸之鑽孔螺旋相當方便,本機適用於砂質、坋質、黏質等土壤作業。作業情形如圖七所示。




8.樹立體施肥機械之研製試驗(圖八)
本研究之目的在研製一種機械使其能在果園土壤鑽挖一洞穴,將其土壤與所需之肥料混合均勻後再放回原穴,使其具有深耕、深翻及深施肥料的作用,誘導根群深入地中及提高肥料施用效率。果樹立體施肥機,主要機構包括鑽孔器、圓形鐵套筒、土壤收集器、肥料箱、油壓泵、油壓馬達及機架等。本機分別由曳引機或挖土機加以改良承載,鑽孔直徑20公分、深度60公分,在鑽孔器外圍加裝一個圓形鐵套筒,該筒上端連接一個土壤收集器,使鑽挖出之土壤沿著螺旋上升至土壤收集器內,利用螺旋之轉動將土壤與肥料充分攪拌均勻後,控制鑽孔器依逆時鐘方向旋轉。作業如圖八之一及八之二所示。





9.有機質肥料撒佈機之開發(圖九)
在作物栽培上,土壤管理是影響作物栽培生長及品質的主要因素之一,且早期本場積極從事水稻有機栽培之工作,加上花蓮地區又是西瓜重要產區,如何開發實用之有機質肥料撒佈機是重要課題,由於有機質肥料之特性體積大、膨鬆、流動性差、用量多等特性,本場開發的是以曳引機承載之有機質肥料撒佈機,本機承載容量2.5立方公尺,每公頃整體作業時間2~2.5小時,本機主要構造包括有:機體、三點聯結半拖曳承載裝置、肥料箱、減速機構、傳動裝置、撒佈裝置等,有效作業寬度2~6公尺,由於本機開發完成對水稻有機栽培有相當貢獻,本機推廣近200台作業情形如圖九之一所示,另外為加強其作業功能亦配合農藥與化肥之施用裝置及油壓吊卸裝置,如圖九之二所示。






10.有機肥條施機之開發(圖十)
本機係針對花蓮地區數千公頃之西瓜田作專業設計開發,是有機質肥料撒佈機之姊妹作,其輸送裝置一樣由節鏈帶動刮板往後方輸送,再經由螺旋往兩邊流動再導入二邊之溝槽中,作業過程中由於施用肥料量大,供料時最好配合一台剷土機,利用剷土機剷至撒佈機上快速又方便,如利用袋包裝肥料包裝時需配合一些人力將袋解開,目前條施基肥在西瓜田坵上,作業上相當便利,作業情形如圖十所示。





11.多功能肥料撒佈機之開發(圖十一)
鑒於開發大型肥料撒佈機是針對代耕業者及專業栽培之農戶而設計,作業方式是土壤地表較乾燥情況下進行撒施工作,然而本省在栽培農戶以小農居多,加上宜蘭地區常年下雨,田坵中保有水份是很平常之事,本場逕行開發之多功能型肥料撒佈機容量在1立方公尺,撒施過程中不受田中水份之影響而可進行正常作業,然而國外開發之撒佈機是以化肥施用為主,本機之開發以有機肥料與化學肥料皆能適用,亦能撒施石灰、矽酸爐渣等,用途廣。本機由曳引機三點聯結承載,動力則由P.T.O.傳至下方轉盤,撒佈寬度6~12公尺,並配有肥料六段開關供調整,撒施量從1,500~15,000公斤/公頃皆能方便調整,每公頃撒施作業時間42分鐘,本機推廣近500台,算是相當實用之多功能施肥機械。水田撒施有機肥作業情形如圖十一所示。





12.果園有機肥施肥機之研製(圖十二)
由於立體施肥機係針對化學肥料之施用,在立意上雖然佳,但作業時間受到限制,進而利用本場開發之多功能型肥料撒佈機進行果園肥料撒佈機之改良研製工作,本機可撒施有機肥及化學肥料,亦可進行條施之工作,並兼具覆土之功能,如僅表面撒施可如圖十二之一所示。如果需條施如圖十二之二所示。如進行表面撒施撒佈寬度可達6~12公尺,並有不同撒佈齒可供更換,如進行條施,則需拆下撒佈齒並配合轉盤撥向二邊導板,將肥料由前方犁具開溝後順利流入前方開溝犁所開之犁溝中,再由後方蓋板將其覆土,達到果園施肥覆土之目的,每公頃作業時間需2小時。




13.玫瑰園施肥機之研製(圖十三)
花蓮吉安地區種植玫瑰,由於施肥次數多,如何利用機械方式取代人工作業,本場研發二種型式之玫瑰園施肥機,如圖十三之一及十三之二,本機利用8馬力中耕機之本體及行走裝置,第一型係施肥筒配合小型犁具,此圓柱狀施肥箱結構部分係由中耕機前方機體加以承載,分置左右二邊聯結固定,下方再聯結肥料配出座,中間安裝肥料配出葉片及轉軸,在上端肥料入口處有流量大小調整控制板,本機肥料施肥之類是以化學肥料為主,以條施方式施入土壤中。另外為了沿用一般農友田間撒施之習慣並提升作業功能,開發有機肥與化學肥料皆能施用之玫瑰園撒佈施肥機,並能配合肥料撒施時同時進行覆土之目的,本機也利用8馬力之中耕機作為動力來源,操作簡單方便,使達到廣泛用途之目的。




14.芋移植機之開發(圖十四)
本省芋種植面積大約2,500公頃,每公頃尚需8個人工,移植作業成本在7,200~10,600元/公頃之間,費時又費工。本場進行芋苗移植機研製,主要目的是希望降低農友芋生產成本,以機械方式取代部分人力。在研發過程中,以10cm之芋柄長度處理移植結果平均塊莖最重,以25cm長度之芋柄次之,因此本機配合10cm芋柄之芋苗為標準來研發;本機由曳引機承載經由三點聯結承載屬半自動移植機,在配苗過程中需人工分苗,再由地輪轉動過程中,經由鏈輪裝置帶動分苗轉盤,由分苗轉盤迴轉到達正後方時,打開活頁,使苗株因本身重量落入導管中,經由開溝器開溝再將苗株引入溝槽中,再由地輪將兩邊泥土擠向中間,完成覆土功能。作業情形如圖十四所示。



15.金針分級分裝機具之研製(圖十五)
金針鮮蕾採收後之選別分級費時費工,鑒於此,本場開發金針分級機之研製內容包括有:1.本機利用110V無段變速馬達作為動力源,其主要機構包含進料、輸送裝置、排序裝置及分級裝置等三項。2.進料裝置又包括有承料斗,在承料斗底端設有八支圓柱狀滾輪,使金針鮮蕾順利在承料口底端漸進出料,並在承料口底端配合輸送裝置。3.當金針鮮蕾由承料斗下方之滾輪落下至凹槽中,方便以直線方式進入橫桿式分級機構,本機構之作用,當長度小於橫桿間隙時則掉落出料槽,當穿越過間隙長度則送入下一分級裝置中。目前本機分級設計有6、7、8公分三種規格。




16.文旦分級機之開發(圖十六)
文旦每年八至九月為盛產期,花蓮、宜蘭為台灣文旦最主要產區,種植面積達2,800公頃,由於文旦產量高產期集中,加上選別分級皆以人工為主,如何經由機具之開發提升作業效率,鑒於此,本場與統農公司合作開發文旦分級裝置。包括有滾軸式分級機及重量式分級機,其中滾軸式分級機最佳輸送作業速度43.5m/min,滾軸速度76.3rpm,滾軸高度分成六級,分別有8cm以下10cm、10.5cm、11cm、12cm及12cm以上等六種大小寬度。本機最大工作能量為每天54公噸。重量式分級機亦分成六級,包括600g以上、525g、450g、375g、300g及300g以下等六種規格,作業最大能量為每天30公噸。作業情形如圖十六所示。





17.作畦施肥機之開發(圖十七)
作畦施肥作業機之開發是鑒於園藝作物栽培管理之需要,將整地、作畦、肥培管理等一連串之單獨作業方式串聯在一起,使作業中節省田間工作時間與提升作業效率。本場研製之曳引機承載型施肥作畦一貫作業機,主要構造包括整地、攪拌作業及施肥裝置與作畦開溝裝置等四部分。本機作業裝置是以現今使用之迴轉犁改良以套裝組合方式,主體結構作業裝置寬度2公尺,在施肥作業方面,當施肥箱配出裝置選定需要肥料施用量時,配合肥料落下時與土壤攪拌,在畦面左右兩邊部分同時配合開溝達成一貫作業之目地。


18.手提蔬菜、花卉針式播種器之研製(圖十八)
蔬菜、花卉之育苗逐漸採用穴盤育苗方式,不僅易於管理且便於移植,但是播種時如採用人工播種,因種子小播種時耗持費工,鑒於此,為加強播種精度及播種作業效率,針對產銷班需求,利用小型空壓機做為動力來源,再配合真空產生器、吹吸力調節閥、控制開關之組合,完成更進步的蔬菜花卉播種作業機具,本機具簡單而實用又能充分降低生產成本,機具改良之完成對未來產銷班育苗作業將有所益助。





19.蔬菜種子直播機(圖十九)
由於本省蔬菜栽培20餘萬公頃,在栽培過程中皆以人工撒播為主,如無熟練技術無法有效控制種子量易造成疏密不均現象,疏則需加以補植,密則需加以間拔,造成人力及種子之浪費。本場鑒於此,開發一系列蔬菜種子直播機具,包括有手推(拉)式單行,如圖十九之一、雙行及多行之直播機具,承載型直播機具,如圖十九之二、十九之三,本機之開發係利用7馬力汽油引擎配合中耕用傳動行走裝置,研製之直播機具配合農戶栽培習慣之需要,設計有平畦栽培作業及跨畦作業調整方式,並改良播種室模具研製以活頁方式方便更換播種盤,及各式播種分配盤之研製設計。本機有效節省種子並有助於蔬菜種子播種作業效率之提升。




20.文旦加工機械之研製改良(圖二十)
文旦去皮作業機械之研製,如圖二十之一,本裝置係利用2HP之空壓機作為動力源,經由機座之固定後配合相關設計,其中包括去皮主要裝置之圓筒狀筒刀,筒刀厚度1mm、長度110mm、刀端後方有10mm長之固定螺旋底座,本機座之固定座係配合三組筒刀更換鎖固用,其中筒刀內部直徑依據文旦分級機分級結果,並經量測分析後,訂定三種不同直徑之果肉規格並配合筒刀內部直徑之設計,包括直徑×長度有75Ømm×80mm、80Ømm×85mm、85Ømm×90mm三種規格。





21.播種施肥作畦一貫作業機(圖二十一)
繼作畦施肥作業機械後研發套裝型播種裝置,使作畦、施肥、播種以一機三用之方式達到一貫作業之目的,本播種裝置可依農友之需要配合一次二全畦或一全畦,並配合附掛所需播種裝置,此播種裝置是針對蔬菜種子直播為主,經由本機之使用可充分節省作業時間,穩定控制播種密度與深度,充分提升作業效率,田間作業情形如圖二十一所示。




22.承載型工作母機(圖二十二)
本場鑒於農業栽培管理過程中,機械耕作是必經項目之一,然而隨著以機械替代部分人力之同時,雖效率業已提升,投資成本卻顯著增加,所以機械開發必須以務實方式加以考量,除了考量實用性外亦需兼顧成本之支出,鑒於此,本場利用國產中耕機為基本骨架,利用其傳動行走裝置,開發承載工作母機,使適合附掛園藝田間栽培管理各項作業,本機構造簡單、操作方便、價格低,由於本機開發完成,對目前本場開發移植機、播種機開發有重大幫助,承載裝置如圖二十二所示。



(作者聯絡電話: 03-8521108轉380)

台南區農業改良場農機試驗研究成果

台南區農業改良場農機試驗研究成果

•台南區農業改良場 鄭榮瑞 鍾瑞永•

一、前言

台南區農業改良場於1902年成立於台南市林森路,伴隨台灣農業的發展至今已逾百年以上。本場農業機械試驗研究及示範推廣業務隨著農業發展的階段而調整,早期從民國47年農復會導入小型耕耘機以替代耕牛畜力以來,台南區農業機械示範教育與機械改良利用逐步展開,民國51年並在農復會補助下建造農機實驗工廠一棟,強化農業機械試驗改良工作,此期間農業機械試驗改良主要以水稻育苗、種植及旱作的收穫機械為主,如水稻直播機、稻殼粉碎機、落花生脫莢機、小型玉米脫粒機及甘藷挖掘機等的發展皆有相當的成果。
隨著民國七十年初起政府推行稻田轉作政策,農機試驗工作也配合調整,主要研究重點已由稻作機械轉移至雜糧與園藝作物收穫機械化及設施環控與溫室設施的開發。民國79年以後,隨著政府推動加入關稅暨貿易總協定(GATT)及世界貿易組織(WTO),為促進農業有效轉型及提升產業競爭力,農機機械化與產業自動化成為重要施政項目,此期間除繼續部份雜糧機械的發展外,配合產業發展需求著重在園藝設施、收穫後處理、廢棄物處理機械及農業自動化生產技術的開發。
隨著環境變遷,原座落台南市的台南本場已不敷試驗需求,於民國92年自台南市遷場至台南縣新化鎮現址,除辦公室與實驗室外並建置有實驗工廠、農機展示館及自動化精密溫室各一棟,對農機試驗研究改良提供良好的環境。

二、成果

以下僅就近年來台南場農機研發成果及進行中之試驗簡介如下,提供業界參考,共同推廣,並請識者不吝賜教。

1.旱作田間管理機(圖一):發展附掛式動力中耕機及桿式噴藥機等,以10馬力乘坐式水稻插秧機為母機,前者為三連式,自備12馬力汽油引擎,行距可調整,在自然株高60公分以下,中耕、除草、培土一貫化作業,一次可作業二畦,作業能力0.4~0.45公頃/小時,比較一般中耕機可提高效率1.7倍。後者也為三節式,中間一節200公分,兩旁每節150公分,可豎立收放,最大噴寬500公分,各節可以獨立開關閥控制藥劑噴施,適用於玉米、高梁、落花生、毛豆等作物,在自然株高60公分以內皆可作業,作業能力0.5公頃/小時,本機已輔導康榔機械公司生產製造及示範推廣。





2.乘坐式水稻直播機(圖二):本機可附掛於乘座式水稻插秧機或曳引機迴轉犁後方,共有八組播種器,一次作業同時播種八行,行株距可依需要調整,水稻直播行距採用30~36公分,株距9公分,播種覆土深度3~5公分,種子量40~50公斤/公頃,水稻旱田直播作業能力0.5公頃/小時以上,播種精度達92%以上,可較插秧方式節省作業成本40~50%。本機已輔導康榔機械公司國產化製造及示範推廣。




3.甘藍收穫機(圖三):履帶式甘藍收穫機,12馬力,一次採收一行,具拔取、根莖切斷、外葉切除及散裝裝箱一貫作業功能,適用於一畦一行畦距65公分,株距40公分或一畦兩行畦距130公分,行距65公分,株距45公分的栽培方式,收穫產品95%直接出貨上市銷售,作業能力每公頃25小時。與現行人工採收方式比較,工作效率可提高2.5~3.8倍。




4.多用途作業母車及附屬機具(圖四):由本場與鉅業汽車公司合作研發之多用途高架作業母車,可附掛二行式動力中耕施肥裝置,同時完成施(追)肥及中耕除草等栽培管理作業,一次作業二畦溝,大幅提昇傳統中耕施肥管理之工作效率,與傳統人工作業方式比較,在工時方面可大幅減少約70.6%~82.5%;為提昇畦面施肥效率,完成三畦式畦面施肥機具,使畦面施肥所需開溝、施肥、覆土及鎮壓等作業同時間完成,以達節省工時及合理化施肥之需求;附掛式噴藥裝置加裝一5HP汽油引擎用以帶動高壓噴霧器,貯藥桶容量為200L,一次施藥寬度為五畦面。




5.捲管式田間自動噴灌機(圖五):由本場與谷林農機公司合作改進自走式田間自動灌溉機,具有桿式及槍型等型式,可適應作物行距在150~240公分無段調整,有效地面距為80公分。出水量可調整每小時4.8~14.7立方公尺,噴灑行進速度可調整控制在6~40公尺/小時。作業時水壓宜控制在8bar以下。桿型及槍型噴灌組合田間溉機性能試驗顯示,前者最大噴灌作業寬度20公尺以上,一次最高可完成0.25公頃;後者噴灌作業區域寬度範圍可達57公尺,一次最高可完成0.85公頃。




6.築畦、塑膠布鋪設機(圖六和圖七):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、地下害蟲藥劑施放等完成一貫化作業。本機適用曳引機馬85hp以上,以三點連接承載,適用塑膠布最大寬度270cm,本機作業能力每小時0.4公頃以上。與人工作業比較,可提高作業效率42~84倍,節省作業成本81%。本機已取得築畦塑膠布鋪設機新型專利第2162289號,並已技術轉移谷林農機械公司商品化生產,通過性能測定及列入國產新型農機補助機種。








7.蔬菜清洗機(圖八):本機進料輸送、沖洗、出料輸送一貫化作業。作業能力清洗芹菜2,000公斤/小時,青蔥1,250公斤/小時,青蒜3,000公斤/小時,莧菜、油菜、空心菜500~600公斤/小時,芹菜、莧菜、油菜、空心菜洗淨率達98%以上,青蔥、青蒜洗淨率達95%以上,損傷率1%以下。本機已取得蔬菜清洗機之結構新型專利第126618號,並已技術轉移吉利機械工廠商品化生產,通過性能測定及列入國產新型農機補助機種。




8.蒜頭剝瓣選別機(圖九):蒜頭剝瓣選別分級機之主要構造包括進料槽、剝瓣橡膠滾輪裝置、出料輸送裝置及選別分級裝置,剝瓣、選別及分級一貫作業,作業能力1,000公斤/小時以上,蒜瓣損傷增加率2.85%,單瓣率97%以上,夾雜率1.6%以下,分級精度97%以上。本機已取得蒜瓣篩選機新型專利第155925號,並已技術轉移吉利機械工廠商品化生產,通過性能測定及列入國產新型農機補助機種。




9.蒜瓣去膜機(圖十):由儲料預熱、雙邊進料、轉盤、定位、去膜、排膜、出料、氣壓控制及控制箱等機構組合而成。去膜作業前蒜瓣先預熱20~30分鐘,預熱溫度40~50℃,使適合去膜蒜瓣含水率在52~62%之間。進料量及去膜時間可隨定量及定時自動調整。作業能力100公斤/小時以上,去膜率96%以上,去膜損傷率1%以下,與人工比較節省作業工時99%,節省作業成本95%。本機已取得全自動蒜瓣脫膜機新型專利第160548號,並已技術轉移吉利機械工廠商品化生產,通過性能測定,並列入國產新型農機補助機種。





10.菱角清洗選別機(圖十一):本機分為清洗及分級兩大部份:清洗機採用刷滾輪對向轉動達到翻動、搓洗效果及螺旋設計達到輸送移動功能;選別機則由選別水槽、上下層輸送帶、集料括送板等裝置所構成。根據性能試驗結果,本機每小時作業能量為600公斤,以2人共同作業,若以每公頃產量12,000公斤計算則約需5人日,其作業成本每公斤約為1.1元,與人工作業方式比較,在作業效率上可提高4倍,在處理作業成本上可降低34%,本機已取得菱角清洗分級機新型專利第195116號,未來將申請技術移轉廠商進行商品化生產及示範推廣。




11.套管式蔬果嫁接機(圖十二):套管式嫁接機由台灣大學、宜蘭技術學院生物產業機電工程學系及本場等單位共同合作開發,由砧木自動夾持切斷定位機構、穗木自動夾持切斷定位機構、套管自動導入切斷機構、套管插入導正機構與控制機組所組成,主機體約長55公分、寬76公分、高130公分,兩側附有旋轉式置苗架,若置苗架全展開,機體總長為115公分、總寬為215公分。使用110V電源、6kg/cm2空氣壓力、20號手術刀片與內徑約3mm之膠管,可一人操作,雙手取苗與掛苗,進行機械嫁接作業。經初步測試結果顯示,平均嫁接速率約360(株/每小時); 嫁接成功率約92%;嫁接存活率約97%。




12.穴盤蔬菜栽培自動穴盤排列及小穴格裝填機(圖十三):本機適用於60x30x128格穴盤,主要構成包括成雙迴轉配出式穴盤自動排列機構及螺旋分離爪式小穴格自動供給裝填機構,並將兩者結合在同一作業平台,可以達到穴盤排列及小穴格裝填一貫化、自動化作業。試驗結果顯示,其作業能力每小時可達到225盤,缺0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3~5倍以上,可減少人力2~4人,本機已取得穴盤栽培之自動排箱及小穴格裝填機第I型及第II型新型專利第180020及200233號,未來將申請技術移轉廠商進行商品化生產及示範推廣。




13.穴盤蔬菜栽培小穴格移植機(圖十四):配合穴盤蔬菜栽培小穴格移植商品機之規劃設計,委託產學合作廠商洹豪科技有限公司進行八行式穴盤蔬菜栽培小穴格移植機之製造,本機一次可同時移植四個栽培箱,規劃設計作業能力每小時可移植2560個四小格穴盤以上,即可移植320個栽培箱。




14.芽菜薄層立體自動化栽培系統(圖十五):適於各類可食用種子如豆芽類、豌豆苗、苜蓿芽、蘿蔔嬰及小麥苗等之培育生產,具自動化作業排箱、播種、栽培箱上、下架、生育管理、環境自動控制、綠化管理及出料收穫等。全面自動化作業過程可格式化生產均一品質芽苗菜、提昇產品品質、售價及減少管理人力60﹪。




15.農業廢棄物處理機(圖十六):本機具有打碎、攪拌、脫油水、發酵、分解、脫臭、加溫等功能,可一貫自動化作業。大型者發酵槽四槽,每天處理能量120公斤,減量重量比例為原來的1/15~1/30。農業廢棄物快速醱酵再生處理系統之利用,可快速減量解決廚餘垃圾問題,產出之有機資材經調質後可成良好有機肥利用。本機已技術轉移吉利機械工廠商品化生產,並已取得飯渣製肥機之改良結構新型專利第168065號,目前有三十餘機關團體購置使用中。



16.畦面塑膠布回收機(圖十七):畦面塑膠布回收機為曳引機前承載式,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。機體長、寬、高分別為200cm x 340cm x 198cm,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270cm,本機作業能力每小時0.4公頃以上。已取得曳引機前承載式塑膠布與噴灌帶回收機新型專利第201998號。



17.綠肥作物翻耕動力圓盤耙(圖十八):可改善慣行迴轉犁犁耕翻埋綠肥作物時,因過長的植株纏繞迴轉犁軸及迴轉犁切割翻埋效果不佳,影響綠肥掩發酵效果及..造成下期作整地種植的困擾。本機適用曳引機馬力為150馬力以上,PTO轉速為540rpm,曳引機以低速三檔前進時可得最佳翻耕效果,平均犁耕深度可達25公分以上,掩埋覆土率可達95%以上,一次作業犁寬達270公分,作業能力為0.8 ha/hr以上。



18.蔬果產銷班產品調製分級及包裝作業系統之建立(圖十九):作業系統包括進料暫存輸送機、置物滾輪組、重量式分級機、承料平面輸送帶、滾輪式裝箱台、出料滾輪式輸送機、電子式計量機及空箱供箱機組等。配合作業人數5人,作業能力每小時4800個以上。(作者聯絡電話:06-5912901轉301)


圖十九 蔬果產銷班產品調製分級及包裝作業系統

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