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Wednesday, April 23, 2008

美國農業的發展趨勢

美國農業的發展趨勢(Trends in U. S. Agriculture)是一篇值得參考的文章。其中介紹美國近五十年來農業方面的驚人發展與成就。其內容包括:

  • 簡介Introduction
  • 農業數據及農地Farm Numbers and Land in Farms
  • 農業人口與勞力Farm Population and Labor
  • 農業機械化Mechanization
  • 燕麥與大豆生產Oats and Soybeans
  • 雜文玉米生產Corn Hybridization
  • 畜牧生產Livestock and Dairy
  • 家禽生產Broiler Industry
  • 冷藏設備Cold Storage
  • 濃縮橙汁Frozen Concentrated Orange Juice
  • 生產力Productivity
  • 農地價格Land Values
  • 農產價格Agricultural Prices
  • 市場狀況Market Basket
  • 結論Conclusion

Monday, October 22, 2007

休耕的問題

休耕的政策對農業而言,總是一種消極的辦法。雖然稻米生產過剩的問題可以暫時解決,實際上很難說已經全盤得到解決。只是政府必須花大筆的經費,進行勸導工作。從耕作轉變為不耕作,從前農民克勤克儉的精神逐漸喪失,農村活力因而逐漸消減於無形。此過程中,影響最大的是代耕中心及育苗中心,前者因為代耕的業務量減少,使得農業機械的消售量大為下降,農機廠商的業務也受到波及。

水稻育苗中心原為搭配插秧機之使用所衍生的行業。在沒有插秧機的時代,農民都必須自行育苗,然後人工插植。使用插秧機後,秧苗的品質要求提高,為適合機械的應用,其規格也必須一致。專業育苗乃應運而生,專業分工的農業因而形成,這是亞洲特有的制度,可能也是世界運行最順利的一個制度。在穩定時期全省原有六百餘家水稻育苗中心運作,供應其附近所需的秧苗量。這些育苗中心一時成為農村的典型農企業,其經營管理相當機械化與自動化。休耕政策開始後,部份的育苗中心只好休業,或合併。農民為降低成本,曾經有一段時間開始南秧北調之措施,除了因為氣候因素使然外,休耕也是主要的因素。

代耕中心興起於整地作業,多數由大農戶自行組成,亦有許多小農戶合作為代耕體的方式,平時自己耕作,有餘力才進行代耕的工作。後來,有些代耕中心規模擴大,代耕的地區也由南而北。初時所用的曳引機較小,但因需要而有大型化的趨勢。大型機具乃在台灣的小田面積下廣泛使用。代耕制度也是當初政府大力推廣的結果,其作業範圍也由整地逐漸擴張到插秧、收穫。全省的農事作業幾乎由這些代耕中心包辦,其業務因而蒸蒸日上。台灣農業機械化之所以如此發達,這些代耕中心的功不可沒。

休耕則間接影響代耕業者之業務。當初這些代耕業者都是農民組成,休耕的措施使他們的業務量縮小。代耕的工作事實上相當辛苦,日出而入,日入而息,有時連晚間也要趕工。目前這些代耕農年歲已高,隨時有凋零的趨勢。當然,上述問題大部份是時勢所趨,然休耕等於加重問題的嚴重性。未來農業何去何從,頗令人擔憂。

Thursday, October 18, 2007

農業機械化簡介

農業機械化在台灣曾經有過一段相當輝煌的歷史,其間推廣的效果也相當明顯。從前農村勞力以人力、畜力為主,今日畜力則已完全為機械力所取代。各項與農事相關的作業也有特定的農業機具可以配合,人力的勞務負荷大為減輕,其勞動品質及效率也大為提高。例如從前必須多人一同才能完成插秧的工作,現在只需一台插秧機即游刄有餘,其工作時間也大為縮短。

在農業械化初期,農業機械之使用仍以取代耕牛為主,因此耕耘機相繼研發及推廣,成為當時業界爭相投產的對象。雖然國內廠商的規模甚小,但對於能力所及的農機研發工作不遺餘力,實是一項可喜的現象。耕耘機的製造變成當時廠商獲利的最大來源,在眾志成城之下,完成了農業機械化之第一階段性任務,取代畜力的工作。

當國外引進的曳引機逐漸成形時,農業動力的發展也開始進入第二階段,大型曳引機取代耕耘機。情勢的發展雖然對現有廠商是一項挑戰,但有好的一面,也有壞的一面。耕耘機之退場代表一個時代的結束,另一個高效率需求的開始。國內廠商對這種投資大的產品也愛莫能助,只能在有限的技術下,尋求下另一個發展的目標。

促成第二階段改變的應是代耕業者的興起。曳引機的效率高,是一般代耕業者最重要的考慮,在工作量增加之需求下,業者無法使用耕耘機與曳引機相競爭。進口曳引機乃開始充斥整個農機市場。代理商的業務隨之興起,隨時引進國外成熟的產品,有些製造商也開始扮演代理商的角色,如新台灣、大地菱等。首先,由日本引進相關機種,後來自歐洲引進各種較大的農機。

依照國內土地零碎及每家平均耕地不足一甲的情況下,許多人都不看好進口的大型曳引機。一則價格高昂,且體型龐大,並不適用台灣。但由於代耕制度的興起,卻完全推翻這項結論。代耕業者有些是合資者,他們輪流耕作,因而使大型化的需求變成更為顯著。據估計,以台灣農地的坵塊大小,最多使用四十匹馬力已足,否則耕盤容易破壞,水田亦不容易操作。但情勢的發展倒出乎意料,八十匹馬力成為主流,而一百匹馬力者亦有人引進。

不容否認,大馬力的曳引機工作效率高,其售價也高昂。只是業者在相互比炫之下,反而成為是一種宣傳的花招,其業務量反而增多。在代耕費用維持一定的水準下,業者大抵上工作兩年,其收入即可支付全機之購置費與開銷,因而能維持一個相當長久的局面。至今為止,雖然曳引機數量已達飽和的趨勢,但汰舊換新的數量仍然可以維持代理商的合理利潤。

在相關單位的輔導下,農業機械的發展仍然會繼續往前邁進。只是國產與進口的機種雜陳,機器的型式繁多。比較明顯的例子是乾燥機的發展。在推廣初期,國內許多規模不大的板金工廠陸續加入,使國產的乾燥機百家爭鳴,但品質不一。這些乾燥機分箱型與循環型,都有許多家廠商製造,其競爭相當劇烈。最後去蕪存菁,剩下三久與三升的太陽牌兩家。各憑其技術,其產品品質也相對提升,而且均能符合國際的水準,拓展外銷。

收穫機械之研發過程實際上也頗為曲折,主要的問題在於機械處理的對象太複雜,而歐美的機型又太過於龐大,無法適用於小田區之收穫。政府及學術單位雖然亟思在水稻收穫機方面有所突破,只是投入之研究經費不多,而且人力也有限,囿於客觀的製造水準不高,無法得到合用的產品。這方面日本人的研究則積極的多。他們甚至以台灣地區為試驗場,前來進行試驗並改良機器之性能。他們的研究人員有台灣地區可用的機器,全世界均可以使用的想法。在這種心態下,即使國人利用抄襲及模仿的手法試圖製造可用的機器,均未成功。

現在的水稻聯合收穫機已完全是日本機型的天下。由原先的袋裝型改為砲管輸送型,使代耕業者更有發揮的空間,採用散裝運輸,降低成本。這等於日本為台灣設計的機器,其功能均可達到業者的需求。所以,台灣的水稻聯合收穫機市場完全是是日本機型的天下,沒有一家廠商敢擢其鋒。

除了水稻收穫外,其他作物仍然需要收穫機械來完成收割作業。最典型的例子是玉米。玉米並不是台灣的主要農作物,但經過政府刻意的引導,竟然無中生有。原來為解決稻米生產過剩問題,有人建議將部份稻田轉作雜糧。政策一訂,於是農藝專家開始試驗可供台灣地區種植的雜交玉米,提供農民種植,然後訂定優渥的收購標準。問題隨之而來的是如何用機器採收?聯合水稻收穫機幫不了忙,日本不種玉米,也沒有適當的機器販賣,只能向美國取經。但是,後來發現,美國使用的採穗機及聯合收穫機不是作業繁複,就是機型龐大,而且美國一年僅收一季,收穫的時間玉米穗的水分均已很低。這種條件完全與在台灣趕著第二期播種,水分相當濕的情況不同。怎麼辦?只好重起爐灶。

於是大筆的研究經費投入研發,各改良場開始授命研製各種不同的機型,然後進行性能比較,研究的過程相當熱絡,但仍無法有合適的商品機可用。最後還動用機械所的資源,央其代為商品化,只是後來證明仍然徒勞無功。

最後的解決的辦法還是自法國引進玉米聯合收穫機,經過適當的調整,只要在天晴時收割,勉強可以達成收割脫粒的效果。不過此時,政府單位逐漸發現,利用保證價格達到稻田轉作的目的實在鑽牛角尖,只要付錢鼓勵農民休耕,其代價比使用保證收購的法寶還省錢省事。


Monday, May 14, 2007

青割玉米在荷蘭

Corn harvesting in the Netherlands with a big KRONE Big V12..

收穫玉米在愛我華州

Corn Harvest in Iowa, at Salter Farms, with an 8010 Case IH Combine, picking Garst Seed Corn

農機與農業

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)

高雄區農業改良場農機研究成果

高雄區農業改良場農機研究成果

‧高雄區農業改良場 陳秀文.

一、前言

本場創立於民國前9年(西元1903年),迄今已歷103年,為日據時期阿猴廳農會附屬農場,光復後改為「高雄縣農事試驗場」,期間歷經多次與農林機構整併更名,直至民國49年才改稱「高雄區農業改良場」,目前隸屬行政院農業委員會。農機研究室前身為農業經營股,設置於民國52年,工作項目除農機試驗研究外還包括農家記帳及農業經營等,民國64年正式成立農業機械股,嗣后於民國73年配合各試驗場所改制而改名為農機研究室。本室主要試驗工作項目即針對高雄、屏東及澎湖等三縣市轄區內農園作物所需田間管理或農特產品收穫後處理之機械進行研究與開發。

本場農機於民國60年以栽培面積最廣之水稻及豆類等之田間用作業機械為主要研究對象, 70年代轉為研發田間管理作業機械, 80年代初期繼續開發豆類收穫及毛豆脫莢或豆仁機具,80年代後期至90年代之試驗研究方向轉為農產品收穫後處理機械。

以下茲提供本場開發完成之主要農機試驗研究與改良成果圖片說明,提供各界參考並請惠賜指正。

二、成果

1.育苗用土壤粉碎機(圖一)
水稻育苗用的介質傳統上採用土壤混合一定量的肥料,再裝填入育苗箱內作為稻種栽培用。由於土壤大部分為塊狀形,人工作業進行土壤打碎,相當耗費工時。本場所開發土壤粉碎機,係以高速迴轉粉碎刀將土壤打碎後,經由振動式篩網再篩選出均質的土壤,供水稻育苗中心使用。


2.大豆脫粒機(圖二)
大豆是高屏地區重要冬季裡作,傳統上採收完大豆先行在田間曝曬乾後再行脫粒。本機之打擊式脫粒筒配合強力風扇及振動篩網來篩選夾雜物,脫粒率95﹪以上,豆粒破損少,殘桿含豆量亦少。


3.附掛式播種兼施肥機(圖三及圖四)
於民國72年~75年間開發完成耕耘機及曳引機等二種附掛式作業機型,其作業項目包括碎土、築畦、開溝、播種兼施肥等。耕耘機附掛式工作效率為40分/0.1公頃,一次可播種4行;曳引機附掛式工作效率為3~4小時/公頃左右,一次可播種8行,二種機型不論禾根地或整地區均可適用。





4.水稻聯合收穫機附掛豆類播種機(圖五)
於民國七十六年間開發完成本作業機,作業項目包括水稻採收,豆類播種及切草覆蓋等,工作效率為40分鐘/0.1公頃,可節省動力來源購置費用,提高勞動生產力與確保播種農時等。





5.水稻插秧兼深層施肥機(圖六)
本機之國產裕農牌YP-450型插秧機(4行式)配裝本場研製完成施肥裝置所組成,本機採用為深層施肥,施肥裝置由插植臂驅動,使插秧與施肥兩項作業同步進行,可省工、省肥、防止水質被污染及增產等效果。


6.履帶式豆類聯合收穫機(圖七)
本機作業方式係將豆類分行、割取、收集、脫粒、選別及裝袋等做業一次完成,適用於大豆、紅豆、綠豆等採收,工作效率為4小時/公頃,收穫總損失率在4.0%以下,豆粒破損率為0.3%,夾雜物率為0.5%。



7.連續式青芒果去皮機(圖八)
去皮機為針對堅實或不規則果粒進行去皮作業,從果實進料、去皮到出料構成連續自動化作業,去皮率達95﹪以上,除應用於青芒果去皮外,亦適用於芋頭、馬鈴薯、洋香瓜等球根類作物。





8.蘿蔔切割加工一貫作業化機械(圖九)
本機從整條蘿蔔之供給到切成紡錘形規格化塊狀出料,均不需經人手觸摸即成為自動一貫化作業體系,切削出產品規格大小達98﹪以上均勻化,作業能力500公斤/小時,切削過程可保產品品質與衛生,除適用於蘿蔔外,亦可應用在越瓜、紅蘿蔔、芋頭等蔬果類之切割作業。




9.椰子剝殼機(圖十)
剝殼椰子之製售方式為剝除椰子外殼僅存內果皮(硬殼)再加以冷藏保鮮販售,作法上較為環保避免殘渣隨意丟棄之污染,但剝殼過程仍以人工為之,危險性甚高。本機利用高速旋轉盤刀以切削方式破壞椰皮,殘餘的果皮纖維再依賴旋轉綱絲輪加以去除,剝殼率達85~90%左右。





10.椰殼切割機(圖十一)
本機利用方型卡盤將椰殼挾持定位,再手持滑移平台上的搖桿將卡盤推向高速旋轉的圓盤形鋸齒片,可將椰殼切割平整,方便取得椰子汁液或椰肉,作業量100粒/小時。


11.鳳梨削皮兼抽硬果心機(圖十二)
鳳梨冠芽長且帶刺,果實外表鱗片粗糙,以人工切削方法不但辛苦耗時,熟練者1分鐘約削1粒,時間雖不長,但危險性高亦不衛生。本機作業流程採用人工單粒化置料、挾持定位、去冠芽及頭端、削皮兼抽硬果心至出料為連續一貫作業化,作業量240粒/小時,去皮淨度95%以上,可大幅提昇作業效率,降低生產成本,消費者也可即時享用新鮮且衛生之機削鳳梨。




12.印度棗分級機(圖十三)
印度棗是南部地區重要農特產品,以人工目測方式分級速度慢,易產生分級誤差。本機以果粒的重量為分級指標,從自動供料、分級至出料等為一貫作業化,一次分六級,每小時作業量達6000粒以上,分級精度達到95﹪,果實損傷率在2.3﹪以下。本機除了適用於各品種印度棗之外亦適用於檸檬分級。



13.鳳梨分級機(圖十四)
本機以果粒的重量為分級指標,作業採用人工輔助單粒供料方式,分級後果粒由單邊出料,並以輸送機將果粒送出後由人工裝箱。一次作業可分六級,每小時作業量達3600粒,分級精度達95﹪以上,比人工作業快3倍。




14.果樹殘枝粉碎機(圖十五)
本機為自走式,採用人工輔助將殘枝送進入料口,從粉碎至出料一次完成,每小時作業量800~1500公斤,粉碎殘枝直徑達6公分,粉碎後粒徑在0.5公分以下,適用於印度棗、蓮霧、芒果、檳榔及椰子葉等植物殘枝。






15.小葉菜類收割機(圖十六)
芥藍菜、白莧菜、空心菜等之採收如用連根拔起法,頗為耗工,浪費水資源去清洗頭根部,消費者買回帶根之青菜尚需切除一大截予以丟棄,徒增都市垃圾量。本機採用往復式刀剪切割作業方式,目的在割取葉類嫩芽,切割後之物料由強力風扇吹入網袋,有效切割寬度為95㎝,作業量0.12公頃/小時,比人工採收快6倍以上。


16.馬拉巴栗植體去葉機(圖十七)
馬拉巴栗為新興外銷之觀賞植物,但植體去葉方法以人工刀剪頗為耗工。本機由高架式工作母機承載,一次作業可處理一畦五行植株,每小時作業量達26,000株,去葉乾淨度90﹪,葉片傷損率在6﹪以下。



(作者聯絡電話: 08-7229461轉158)

苗栗農業改良場農機研究成果

苗栗農業改良場農機研究成果

.苗改場 林福源 章加寶 吳登楨 黃勝泉 王仁助.

一. 前言

苗栗區農業改良場前身為台灣總督府桑苗養成所,創立於民國前2年,原設在台北市公館現民族國中校區內。光復後,隸屬於台灣省行政長官公署農林處。自民國38年改制為台灣省政府農林廳蠶業改良場,民國66年5月16日,為因應台北市區與台灣蠶業發展之需,遷至苗栗縣公館鄉館南村261號現址。民國78年元月9日,奉命增辦蜜蜂試驗研究,為台灣唯一之蠶蜂試驗研究機構。民國87年 3月25日改制為台灣省苗栗區農業改良場正式揭幕掛牌成立。民國85年籌建第一期台灣蠶業文化館,在二樓陳列歷年養蠶農業器械。民國88年7月1日本場改隸行政院農業委員會。為配合本場發展之特色,近年來有關農機具之研究及推廣工作包括養蜂器具、蜂產品加工機械、天敵繁殖飼養自動化設施、精密溫網室環控設施、和農特產品收穫後加工處理機具等。以下簡要報導上述成果說明,提供各界參考並請惠賜指正。

二、 成果

1.福菜充填機(圖一)
本機之主要機構說明如下:1.進料機構:加工充填用福菜,由輸送帶進料至上、下一對之壓滾滾筒,利用滾筒差速比,穩定供料。2.料瓶定位機構:藉由電腦控制,達到精密固定之定位點。3.剪斷機構:當充填之福菜至瓶口滿位時,暫停福菜供料,並將充填中之福菜剪斷,完成一次之原料供應。4.擠壓機構:仿竹筷斜向之擠壓方式,使瓶內福菜均勻受力擠壓,達到密實之程度。5.附屬機構:出料口與瓶口之間有導引滑塊,使福菜依序出料。本機只需人力一員即可操作,每瓶充填時間只需3-5分鐘,工作效率為人工之2-3倍。



2.酸菜清洗機(圖二)
機械設計之原理係用2馬力高壓風機,在輸送帶下端送出氣泡,使水面猶如翻滾之沸滾水,酸菜在其中翻滾。另端有2 HP之幫浦,抽動水循環,導引水向前,使酸菜受向上及向前之水推力,翻滾依序輸送前進。在輸送帶兩側設有不銹鋼直徑10 cm沖孔網板,使水循環順利,並沖洗酸菜,不致形成逆流及卡住酸菜。酸菜最終被30°傾斜輸送帶送出,並在其間用三排各28個孔徑所流出之自來水沖洗。




3.花粉顆粒分級機(圖三)
將花粉倒入升降供料斗,送入振動儲料機台上之花粉顆粒儲存斗。花粉顆粒經由振動調整器振盪、定量平送至振盪篩分級機台上作分級。振盪篩分級包含有上中下三層篩網框架,使用之網目為4mm、3mm及2mm之正方形網孔。



4.釀酒李去核子機(圖四)
本機只要一個人工即可操作。操作時只需將李子放入斜錐放置盒,啟動自動按鈕即可完成單粒化去籽留肉之作業。本機有助於釀酒去籽前處理,在改善加工釀酒技術,提昇食品衛生安全上有其必要性。



5.木瓜剖半機(圖五)
木瓜剖半機之木瓜輸送帶採用V 型固定座,以便放置木瓜,並精確定位木瓜,剖半率範圍為41-58%。本機由凸輪控制空壓缸之前進、後退,帶動刀架作上升、下降來切開木瓜。木瓜之切條及切片機一體成型,將剖半之木瓜,放在輸送帶上,經縱切、橫削後,完成成品。木瓜片可調厚度為2-10mm,寬度亦是可調式。




6.多功能製麴機(圖六)
本研究針對農村酒莊規模及需要來設計,洗米、蒸煮、涼米、拌麴、製麴來由同一部機器完成,並對繁複製麴的管控點採取半自動化控制,所製出麴米品質優良,有利於提升國內米榖酒之品質。除入料需以人工完成外,其餘完全由機械操控,可大幅節省人工。由於高壓蒸氣蒸煮穿透力強,浸泡時間可縮短為20min,蒸米時間也可縮短為40min。因機械拌麴均勻,控溫準確,用麴量在減少20倍,麴米仍然正常生長和完整,出麴的水份同人工製麴,約28~30%,菌絲生長均勻度較人工製麴優,發酵完成酒醪酒精度為15~16%。本機台除用於釀酒製麴外尚可利用於味噌、醬油、豆瓣醬等發酵製品之應用。



7.青木瓜削皮機(圖七)
本機器適用於長橢圓形之木瓜削皮。削皮時採用一條鞭之削法,刀具組適合沿木瓜圓周做縱向行進削皮。對於正常之長橢圓形外型木瓜,用單刀削皮即可。若外型凹凸不平或偏斜,採用雙刀削皮。雙刀之去皮為單刀之2.5~3倍,每天作業八小時,約可削皮2,000~2,500個青木瓜。



8.木瓜切片機(圖八)
木瓜自動切片機,由機體、傳動結構組、輸送結構組及切片結構組等所組成。切片結構則包括一刀座外體、刀座、刀座固定塊等結構元件。刀座外體與平置輸送帶間具有一切口空間,刀座上則等角分佈設切刀口及具斜角之切刃,另刀座固定塊鎖固於切刀口旁之斜塊上,其上設若干置刀槽藉以可安置固定分割刀片。刀座外設安全護罩,其下設出料口。刀座中央設可調式固定套軸,可於傳動軸上做適度調整,藉以調整木瓜切片所需厚度,約3-10mm。




9.釀酒旋轉發酵罐(圖九)
國內釀酒用品種主要有製紅葡萄酒的黑后(Black Queen)和白葡萄酒的金香(Golden Muscat)二種。由於氣候、環境因素,黑后品種常比國外的釀酒葡萄品種有較高酸度、低糖度的特性,不易釀出高品質的紅葡萄酒。有鑑於此,本場參考國外的釀酒技術,研發採用不鏽鋼製密閉式且具旋轉功能之旋轉發酵罐進行改進國產紅葡萄酒的發酵,藉以提升釀酒品質,以增加競爭力。旋轉發酵罐(以下簡稱旋轉罐)應用類似二氧化碳浸漬法之原理,讓黑后葡萄在充滿二氧化碳的密閉容器中進行厭氧發酵。旋轉發酵罐具有降低酒質酸度、增加葡萄紅色素、酚類物質、果香之效果,內部設計兼具發酵桶及壓榨機的功能,又可縮短操作流程及減少污染等優點,極適合應用在國內中小型或農民之酒廠,該設備已取得國家新型專利,並技術轉移廠商生產推廣。




10.甘藷清洗風乾包裝機(圖十)
本機包括水洗、風乾連續一貫作業機及包裝機,可解決甘藷表面周圍附帶泥土塊之問題。甘藷塊根在田間採收後,集中運送至集貨場放置待處理,一般約1-2天,在水洗過程中經浸泡沖洗處理,可使砂質鬆軟,利於後續高壓水霧沖刷乾淨。甘藷塊根採用高壓噴水霧方式沖刷,較水管水洗之效果佳且省水量。



11.草蛉給水器(圖十一)
草蛉是一種雜食性的捕食性天敵昆蟲,能捕食葉、蚜蟲類、粉蝨類、介殼蟲類、木蝨類,以及多種鱗翅目及鞘翅目昆蟲之初齡幼蟲及卵等。在草蛉之大量飼養過程,草蛉成蟲的給水扮演甚為重要的角色。本試驗利用改良廢棄的底片塑膠片盒做為草蛉給水器,選擇5 cm,直徑3.1 cm,附蓋有凹溝的底片盒,在盒蓋挖空直徑1.7 cm的內圈,並將長8 cm,寬1 cm的繃紗布,由上蓋內洞直通盒底,作為吸水管道,盒蓋上置棉花,覆於上伸之繃紗布上。與傳統式比較,傳統式持續二天便乾涸,若二天以上則造成草蛉成蟲死亡。本給水器之供水可持續一星期以上。


12.加工用桑果採收機(圖十二)
桑果果實小、成熟期不一致,以人工逐粒採收〈每人每天可採收約40 kg〉,頗費勞力,且成熟時果實容易掉落,往往未能及時採收,而遭致損失。本機利用背負式動力割草機為動力源,研製高頻率、耐磨之振動採收組件及簡單移動式之桑果收集裝置。本機具有省工、減少落果損失之效益。



13.蜂王漿採收機(圖十三)
本機主要構造由動力源、機座、驅動軸系、集漿筒、王台條旋轉架、固定環、幼蟲分離網、筒蓋、括漿板等所組成,本機由本埸與農試所合作開發,其效率約為人工之8倍(請參閱本刊19卷6期第9頁之報導)。





14.東方果實蠅幼蟲培育收集器(圖十四)
東方果實蠅防治方法多採用滅雄技術,另外可利用天敵大量繁殖寄生蜂防治東方果實蠅。寄生蜂之寄主東方果實蠅幼蟲之飼養回收較費工。幼虫飼養架為不銹鋼材質,長寬高分別為345、120、190 cm,可置放75盤長寬高分別為48、33、3 cm之塑膠盤,底部為傾斜30度之水槽,讓老熟幼蟲跳入水中休眠。水槽中間留孔連接水管至飼育架一端,以利收集老熟幼蟲。水槽下方再設置長寬高分別為400、60、27㎝之貯水槽,及長寬高分別為40、40、18 cm底部為細網之幼蟲收集箱,並於水槽四週加裝4分塑膠管,連接水源並裝置1/2 HP馬達循環使用貯水槽的水,四週塑膠管每隔1 cm鑽洞讓水自然流出沖洗幼蟲,收集成為幼蟲寄生蜂之寄主。本場開發之東方果實蠅幼蟲收集器之幼蟲產量每平方公尺可增加68﹪,收集10萬隻東方果實蠅幼蟲只需6分40秒。



15.熟蠶振落機(圖十五)
省工養蠶是近代蠶業發展重點之一,利用自動化機械替代人工更是近年來努力的目標。本機將熟蠶振落,改變以往手拾的操作方式。本機效率為每盒蠶(1,800頭)僅需60分鐘,和手拾每盒需273分鐘比較,其效率為人工的4.5倍,可節省人力達78%,且對家蠶吐絲無影響,又可使蠶充分飽食。本機主要構造及性能簡述如下:振動篩台面長150 cm,寬85 cm,振動頻率450rpm,振幅2 cm (上下方式),振落距離15~55 cm,集蠶部為軟質塑膠帆布,可避免衝擊損傷,每次振落需時30~40秒,每盒蠶機器動作時間為5~7分鐘。




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