文．圖／田雲生、張金元、曾康綺
因應農業勞動力短缺與芋頭生產耗工費時所需，本場參酌國內外相關種植機械加以試驗改良，成功研發以曳引機承載與一次種兩行之芋苗種植機，作業效率相較傳統人工提高23%以上，減輕俯身彎腰的勞力負荷。該機兼具多項創新結構與功能，除了以「雙行式種植機結構改良」獲得我國新型專利外，榮獲經濟部智慧財產局109年國家發明創作獎銀牌，已技術移轉給農機廠商進行商品化製作，並推廣應用採3人團隊合作之機械耕作服務模式加以運作，期加速推動並落實省工機械化生產的目標與成果。
附掛式芋苗種植機研發緣起
芋頭是許多消費者喜愛的農產品，適合鮮食或加工。芋苗種植期約在每年11月至隔年3月間，芋農於泥濘田區劃線定位後，再拖著承載芋苗的容器為秧船，俯身彎腰逐株定植，每分地約種植4,000株，單人連續劃線兼種植需花費5-7小時，約為每人每日8小時可種植1.3分地。
隨著農業缺工與高齡化問題日益嚴重，藉由機械化輔助作業，除可達到省時省力之目的，提升芋頭生產規模與競爭力外，亦避免具地方特色的農產業漸趨沒落與凋零。
考量一般芋頭栽培田區規格與參酌國內外相關種植機械的作業模式，研發改良成以50馬力以上曳引機承載之「附掛雙行式芋苗種植機」，操作上採3人團隊模式，即1人駕駛曳引機，2人分別負責1組種植機構之取苗與供苗動作。
技術擴散部分，召開種植機應用記者會與示範觀摩會，同時輔導成立芋苗機械種植服務團，辦理訓練班傳授農業師傅機械種植之取苗與供苗要領、曳引機與芋苗種植機構基本保養維護及調整技巧，使機械操作應用更為普及。
傳統人工種植芋苗情形，需長時間彎腰作業。
機械介紹與作業說明
附掛雙行式芋苗種植機係以曳引機後方三點連接，掛載2組種植機構與承苗架所組成，於道路行走或頭地轉彎時可被完全舉升離地，外觀尺寸為長186 公分*寬208公分*高127公分，包含曳引機之總長度超過5公尺。每組種植機構，包括：破土板、開溝犁、夾放苗裝置、鎮壓覆土輪及再覆土板架構，分別由1人負責供苗，可於田間依序進行破土、開溝、夾放苗、鎮壓覆土及再覆土動作。
其中鎮壓覆土之單側輪加裝撥片兼為接地輪，以帶動夾放苗裝置迴轉，再搭配前、後方之作畦與整畦動作，即完成芋苗種植之一貫化作業；承苗架每次可放置4-5袋約2,000株芋苗，由負責供苗的2位操作人員乘坐在種植機構的後端，撿取芋苗並供給夾苗爪夾持即可；此外，2組種植機構之組裝間距即為種植行距，可調範圍在60-80公分之間；種植株距則藉由更換3種齒數的齒輪或調整4種爪數的夾苗爪之變化，具有12種組合供選擇應用。
附掛式芋苗種植機示意圖與架構。
附掛式芋苗種植機採人工供苗與機械種植之作業模式應用部分，其中操作人員供苗速率與熟練度，會影響田間種植速度與效率，測試該機不同供苗速率之作業結果，以每株苗3秒鐘最為適中，既不會供苗不及而缺株，也不致供苗太慢造成效率不彰；以每日8小時3人作業團隊芋苗種植效率，每日至少可種植4.8分地，即每人每日可種植1.6分地，較傳統人工芋苗種植每人每日可種植1.3分地之效率提升23%，且農友不需再忍受連續俯身彎腰插植芋苗的辛勞。並在試驗過程中發現，芋苗種植前，若先經過分類與整理，取苗位置與供苗給夾苗爪距離愈接近，機械作業效能更大幅提升。
成本估算與效益分析
機械作業成本以年花費計算，包括：折舊、利息、維修、油料及工資項目。其中，機械購價，包括：曳引機與芋苗種植機2部分，曳引機依農糧署大型農機補助計畫所訂，50馬力曳引機可補助約33萬元，扣除迴轉犁價格，可以70萬元計；芋苗種植機由技轉授業者估算為46萬元。年利率以農業金融局之農機貸款利率0.79%計；使用年限設定為10年；年作業面積假設該機每年可種植40公頃；維修費用與購入價格比值通常設為50%；燃油與潤滑油費用以實際種植結果估計；作業時間每年共667小時；曳引機1人操作、2人供苗的工資，分別以每天2,000元與1,500元計，則平均每小時625元。
將各項數值導入成本計算式中，計算出曳引機附掛雙行式芋苗種植機每公頃作業成本為15,609元，與人工作業每公頃7.69工、每工種植含劃線以2,000元相比較，每公頃機械作業成本稍高224元。
實際上，該曳引機並非芋苗種植機專屬專用，而可藉由租賃方式計算成本，則購置曳引機70萬元之折舊費用可降低1,575元、利息減支76元、維修降低875元及油料全免；曳引機含操作人員的租賃費用若以每公頃旱田整地7,000元計，且列在工資成本內估算，那麼每公頃工資將由10,422元增為13,253元。
因此，曳引機採租賃模式之每公頃種植成本為14,913元，較人工可節省472元。若3人團隊每公頃收取耕作服務費18,000元，芋苗種植機約3.73年可以年花費計算回收成本；若耕作服務費提高至20,000元，則2.26年即可回本。惟前述為估算結果，供農友與機械耕作服務業者參考。
芋苗種植機已技轉商品化
本場研發之附掛式芋苗種植機已技術移轉予廠商，進行商品化製作，有興趣與需求的農友或農業機械耕作服務業者，歡迎逕與富國農機資材楊先生聯絡05-3743819；另有意願加入芋苗機械種植服務團的農業師傅，可洽詢本場農業推廣課曾康綺助理研究員04-8523101#431。
109 年11 月17 日本場於屏東縣高樹鄉舉辦附掛式芋苗種植機田間示範觀摩會。
【延伸閱讀】
《豐年雜誌》2020年2月號 附掛雙行式芋苗種植機 種苗五步驟一機搞定
●本文轉載自112期 臺中區農業專訊，原文標題為〈附掛式芋苗種植機之研發應用〉
