2020年10月22日
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附掛雙行式芋苗種植機 種苗五步驟一機搞定

文.圖/田雲生 行政院農業委員會臺中區農業改良場農業機械研究室副研究員 張金元 行政院農業委員會臺中區農業改良場農業機械研究室助理研究員 戴振洋 行政院農業委員會臺中區農業改良場蔬菜研究室副研究員 白桂芳 行政院農業委員會臺中區農業改良場作物環境課研究員

芋頭是國人喜愛的農產品,目前種植與栽培管理皆仰賴人力,相當辛勞與不便。為解決芋苗種植耗工費時問題,行政院農業委員會臺中區農業改良場研發改良芋苗種植機,以50馬力曳引機附掛二組種植機構與承苗架,每組種植機構由一人負責供苗,機械依序進行破土、開溝、夾放苗、鎮壓覆土與再覆土等動作,另配合種植前後的作畦與整畦,便完成芋苗機械種植。

附掛雙行式芋苗種植機 種苗五步驟一機搞定

臺中農改場研究團隊針對芋頭種植作業需求、參酌國內外相關農機設備,以及考量芋苗無規格化的限制條件等,研製改良完成附掛雙行式芋苗種植機,並建立芋苗旱田作畦兼種植再淹水管理的作業模式,可供芋農參考採用。

芋苗種植機附掛於50馬力曳引機,以一支方形橫桿採並聯方式連結二組種植機構與上方的承苗架所組成。每組種植機構包括破土板、圓盤開溝犁、輻射狀夾放苗裝置、雙鎮壓覆土輪、再覆土板與座椅等架構,由二人負責取苗與供苗,即可於田間依序進行破土、開溝、夾放苗、鎮壓、覆土的動作。鎮壓覆土輪其中一輪加裝撥片而兼為接地輪,可帶動夾放苗裝置迴轉,再搭配前、後方的作畦與整畦動作,即完成芋苗種植的一貫化作業。承苗架上可放置4~5個網袋約2,000株芋苗,供苗者坐在後方座椅,自承苗架拿取芋苗,再供給夾苗爪夾持即可。此外,二組種植機構的組裝間距即為種植行距,其調整範圍介於60~80公分之間;種植株距則藉由更換傳動齒輪(三種齒數)搭配調整夾苗爪數目(四種爪數)的變化,具有多達12項組合供選擇應用,全機規格型式如表一。

臺中農改場研發改良的附掛雙行式芋苗種植機。

芋苗種植機有諸多創新結構,並以「雙行式種植機結構改良」申請獲得我國新型專利,其內容包括:

一、夾放苗裝置的轉盤與夾苗爪固定座由原開模鑄造改為模組化組裝,使夾苗爪具有10、8、5、4爪共四種組裝型式,可供不同株距調整或需求應用,方便於零組件維修更換。

二、傳統機械每組接地輪各自帶動

人工種植前以畫線器輔助畫線定位。人工拖著秧船於泥濘田間俯身取苗與定植與芋苗。所對應的夾放苗裝置迴轉,一旦接地輪遇到大石頭等障礙物而無法正常轉動,夾放苗裝置便無動力來源而靜止,進而發生缺株情形;新設計是於二組夾放苗裝置前方加裝一支傳動軸,分別以鏈條強制帶動夾放苗裝置同步轉動,可確保二組種植機構皆正常作動。

三、傳動軸上增設左右各一只齒型離合器,藉由離合器的作動與選擇,二組種植機構可進行平行與交錯種植,使芋苗種植依其需求應用更具彈性。

機械種植效率快,每三秒鐘供苗是最佳速度

芋苗種植機操作採三人團隊分工合作,一人專司駕駛曳引機,二人各自負責一組種植機構的取苗與供苗作業。本種植機經田間測試結果顯示,當每株四秒鐘供苗時間時,雖然人工取、供苗極為輕鬆方便,但三人每日僅作業3.6分地,換算每人每日作業面積1.2分地,較人工每日種植1.3分地為低;每株二秒鐘供苗時,則有供苗速率趕不上夾放苗裝置的迴轉速度,導致缺株狀況;因此,每株供苗以三秒鐘為標稱供苗時間,是最適宜的操作速度,且三人團隊每日共可種植4.8分地,換算每人每日1.6分地,作業效率較人工種植快23.1%。另在試驗過程中發現,芋苗於種植前先經整理分類,以及取苗位置與供苗給夾苗爪距離愈接近,可再提升機械作業能力;供苗時將芋柄分岔方向與夾苗爪平行,可避免部分苗株因展幅過大,被鎮壓覆土輪或再覆土片撥倒的狀況發生。

供苗將芋柄分岔方向與夾苗爪平行,可避免定植後被撥倒之虞。

芋頭種植若以每日工資皆2,000元/8小時計算,人工種植(單人)每公頃需花費7.69日,共1萬5,380元;機械種植(三人)每公頃為2.08日,共1萬2,480元,因此機械種植較人工減省工資花費超過3,000元。但實際上還需考量機械購置的折舊、利息、維修、油料等固定或變動成本;甚至採行機械耕作服務時,其收費基準仍由市場機制與供需共識而施行。

機械種植品質不變 為農友減輕農務辛勞

臺中農改場與臺中市大甲區農會合作進行種植機的應用測試,並與慣行人工水田定植方式相比較,調查項目包括芋株生育性狀與產量等。供試芋苗於2019年2月中旬定植、12月底收穫,生育期間的栽培管理均依慣行方式為之。機械種植的行、株距為60×35公分,換算每分地約3,451株;人工種植則為(70、45公分交錯)×40公分,約3,985株。

人工(左)與機械(右)種植所採收的芋頭無差異。

於4月上旬(生育初期)、6月中旬(生育中期)及12月上旬(生育後期),分別取樣調查芋株的園藝性狀,包括株高、展幅、最大葉長、葉寬、新根長、新根數、假莖粗、地上部及地下部鮮重;採收適期調查母芋總重、單球重、球高、球寬等項目。分析結果發現,不同種植模式對芋頭生育初期、中期及後期的園藝性狀大多無顯著差異;經過十個月生育期後,各處理間所採收母芋性狀也不會因芋苗定植方式而異,經取樣換算機械種植試驗區每分地收穫量2,716公斤,稍高於人工種植的2,630公斤。此結果說明了機械種植芋苗除可減輕諸多工作辛勞外,所生產芋頭的品質與產量,皆不遜色於傳統人工種植,並於2019年12月在試驗地召開田間操作示範觀摩會。

2019年12月於臺中市大安區召開田間操作觀摩會,芋農參加踴躍。

目前附掛雙行式芋苗種植機已完成技術移轉予「富國農機資材」進行商品化製作,有興趣的農友或機耕服務業者,歡迎逕與該公司負責人楊先生聯絡(嘉義縣新港鄉共和村頂菜園9之12號,電話:05-3743819)。

 

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