文/農業部臺中區農業改良場 張金元、詹庭筑、曾宥綋、李紅曦
文心蘭(Oncidium spp.)是臺灣亮點蘭花產業之一,自1986年引進國內試種,已有超過30年的栽培歷史,1994年成功試銷日本2千枝切花後,全臺栽培面積即不斷增加。
目前以臺中市、屏東縣及雲嘉南地區為主要產區,面積達到254.2公頃,在國際文心蘭切花產業獨占鰲頭,尤以外銷日本每年穩定供貨約2,000萬枝,並在該國市佔率達 95%,總產值高達5億元,除此亦銷售到荷蘭、澳洲等其他海外市場,為我國最重要的外銷切花品項。
惟近年來面對氣候變遷、人力缺乏、運費高漲及匯損擴大等困境,文心蘭傳統栽培面臨挑戰,近10年間切花出口量呈現逐年下滑,已達2,000萬枝之保衛戰。
建立智能、省工、循環整合技術以提升產業綜效優勢
國內文心蘭多以遮陰網室為主要生產設施,且因切花生產過程繁瑣,種植管理及採收包裝過程中需選花、剪枝、搬運、裝箱、貼標、老株汰除及培育新苗等一連貫作業,隨著我國人口老化及人力缺乏等困境日漸嚴峻,穩定生產供應高品質且價高之切花實為產業存續之關鍵。
為鞏固國內文心蘭生產,本場積極研發「智能省工循環一貫化作業技術」,成功整合智能補光、省工機械及循環運用共5項技術,包含可提升文心蘭切花等級的「智能補光技術」、植株選花搬運用「電動輔助搬運機械」、外銷切花包裝用「摺箱機」、植株除石省工作業用「碎石介質分離處理機」、老株循環加值之「文心蘭老株堆肥化循環製作」,導入產業應用後,可提升外銷品質1級、提高A級花50%、延長產期1個月、節能達4成以上、整體作業效率提升2倍,以及老株循環利用率達15%。
藉由智能、省工、循環等多重優勢作業模式之建立,促使花農平均收益增加80%,達省工高效、流程優化及循環加值功效,有助於維持臺灣文心蘭產業國際競爭優勢。茲就該5項技術成果說明如下:
一、創新研發提升等級之智能補光技術
文心蘭栽培過程中,傳統補光多以定時驅動或經驗法則開關燈具,無法確切掌握補光時數及實施天數。經創新研發之「智能補光技術」,係經微氣候環境參數演算,可準確決策補光時機,達到智慧省工栽培之目的。本技術能使切花品質提升1級、3年生植株A級花提高50%、每枝切花增加收益10元,故使外銷日本切花售價每分地增加20萬元達提升80%收益;在電費節能成效亦相當突出,使用高壓鈉燈利用智能控制補光可節省45%能源、採用LED燈具更可提高至65%,量質價均有所提升。
二、省力減碳輕鬆作業之電動輔助搬運機械
文心蘭農友常因長期搬運植株而腰痠背痛,為協助減輕負擔以達到省時省力功效,經研發「電動輔助搬運機械」,可承重500公斤,較人工省力且節省10%工時,並適用於鋪設碎石的田間場域,方便植床換盆時的搬運作業及切花採收時選花載運作業。本機械可協助建構良好的工作場域與省工省時的作業體系,減少人員反覆性的負重工作,避免肌肉與骨骼等勞動傷害。
三、流程優化研發女力機械之自動化摺箱機
文心蘭外銷切花需以紙箱包裝,惟人工摺箱為重複性動作,致人員肩頸、手指及手腕等處的傷害時有所聞,並且需占用大量場域空間囤放紙箱。為減輕花農摺箱工作的負擔,紓緩農村勞動力不足的困境,並優化場域空間與作業流程,經成功研發文心蘭外銷切花包裝用全自動「摺箱機」,每分鐘可摺立3只紙箱,並自動貼上外箱數位化商品標籤,除精簡1名人力外,更可提升效率達2倍以上,協助花農包裝外銷作業更為省工舒適與避免職業傷害,生產成本並因流程優化而得降低。
四、省工高效永續零廢之碎石介質分離處理機
文心蘭栽培需汰換老株時,每分地約可汰舊8,000盆,處理總重量約8公噸,傳統作業係以人工敲打撞擊方式將老株與石頭篩離,作業費工且容易受傷。為節省人力並符合全球減碳零廢的訴求,經研發「碎石介質分離處理機」,透過機械可提高效率6倍以上,同時精簡1名人力,每分地處理費用並可減少1萬元。
五、資源循環加值之文心蘭老株堆肥循環製作
文心蘭盆栽除去碎石後的老株,經由細碎並添加微生物,成功製作成「循環栽培堆肥與介質」,並進一步開發「介質塑型栽培塊」,可適用於育苗栽培。文心蘭老株循環利用率可達15%,價格較進口介質栽培塊便宜40%,每分地可節省3,200元,並可替代進口品減少碳足跡每公噸碳排減量48kgCO2eq。
而文心蘭老株經充分細碎可提高表面積,以加速發酵進程,以其根、葉及全株之碳氮比分別為56.5、26.4及34.2,用於堆肥製作時需添加適量豆粕、米糠、禽畜糞或尿素等資材,並將碳氮比調整至25-40,發酵時溫度65°C有效殺滅壞菌;或添加少量之高氮資材進行發酵,所製成品養分含量低,可直接用於作物栽培介質。
未來展望
本場研發成果之文心蘭智能省工循環一貫化作業技術,整體協助文心蘭花農與業者達到省力省時、降低生產成本、提高作業效率與優化流程、提高切花品質與收益;另同時使用產業汰舊植株妥善循環加值應用,除建立永續環保技術符合淨零減碳等綜效外,更期協助文心蘭產業維續外銷高競爭力。本場業於111年9月26日在農委會召開「文心蘭智能省工循環一貫化作業」記者會,5項技術受產業先進熱烈迴響,肯定本場將研發成果落實於產業應用。