機械化讓有機栽培更可行 有機大豆及花生機械除草技術研發有成

附掛式畦間中耕除草機可調整除草行距等設定,適應不同田間條件需求。

附掛式畦間中耕除草機可調整除草行距等設定,適應不同田間條件需求。

內容提供/《農政與農情》 文/花蓮區農改場副研究員 張光華

有機樂活是農委會花蓮區農業改良場的核心目標之一,在農委會推動新農業及大糧倉政策的支持下,花蓮區農業改良場透過技術研發及推廣工作,輔導農友種植有機大豆多年有成,目前常年耕作面積已達200公頃。今年再研成「附掛式畦間中耕除草機」,填補有機大豆作畦栽培的機械化除草缺口,同時也讓花生的有機耕作露出曙光。

國內的大豆和花生最常見的種植方式,是用真空播種機以一畦雙行的方式種植。作畦栽培的好處是遇到雨水多的時候有利於排水,在乾旱缺水時也方便溝灌走水,對於天候變異的耐受程度較高。不過一畦雙行的栽培規格在市面上並無適用的除草機,而有機栽培不可使用化學除草劑,因此在推動有機雜糧發展的路上,乘坐式的畦間中耕除草機有其開發的必要性。

大豆和花生傳統採用作畦栽培,但一畦雙行的栽培規格先前並無適用的除草機。

大豆和花生傳統採用作畦栽培,但一畦雙行的栽培規格先前並無適用的除草機。

機械除草在作畦栽培的困難

要以機械在作畦栽培的田區除草,首要任務是找一臺能剛好行走於畦溝的車輛(改窄輪的曳引機或是特定型號的中古插秧機可符合需求),再者是依據土壤特性選擇適合的除草機附掛作業。

目前市場上有迴轉耕刀和圓碟犁培土兩種型式的除草機堪用,迴轉耕刀使用曳引機PTO作為動力,在壤、黏質土或草勢旺盛的情況下,依然可以斬草除根,不過耕幅較窄且畦側有防除死角。若農田含有石礫,使用迴轉耕刀容易損傷刀具,此時適合使用機械強度高的犁具破土、培土。不僅有效除草面積增加,作業效率也增加3倍。但遇到雜草太高或是較濕黏環境,除草效果就會大打折扣。

傳統以人力除草克服機械除草的不足,除草費用相當可觀。

傳統以人力除草克服機械除草的不足,除草費用相當可觀。

上述兩種除草機雖然可以防除畦溝或畦側的雜草,卻無法處理植株附近的畦面雜草。而此處的雜草最容易與作物競爭,影響產量最大。因此採作畦栽培的有機農友目前是仰賴人力除草克服機械的不足,一整個期作下來,每公頃的除草費用將近10萬元,相當可觀。

新型畦間中耕除草機問市

為了解決這樣的困境,花改場開發「附掛式畦間中耕除草機」,設計兩種除草器,利用破土犁、圓碟犁和彈性除草爪的組合,完整涵蓋畦面、畦側及畦底空間,並且避開植株,達到細膩的、立體化的中耕除草效果。

除草行距、寬度、深度、開度、傾角都可調整,以符合不同田區條件的需求。機械結構已取得經濟部智慧財產局新型專利保護(證書號M593134),目前已有岡昇企業社谷林科技有限公司二家業者技轉販售。

經過多次田間試驗調查,本機的平均雜草防除率達90%,損傷率低於5%。損傷率之所以能大幅降低,是因為除草機採模組化設計,因此可配合真空播種機的規格(4行或6 行)以及路徑除草。除草和播種的行數與間距相同,操作機械時就不必擔心因為播種時交錯排的寬窄不一而誤傷植株。這樣的設計,就連新手也可以很快地熟悉除草技巧。

機械每小時可除草0.4公頃,效率相較於人力快了25倍以上。以每期作除草3次計算,機械除草每公頃至少節省農時180小時,除草工資更省下4萬元以上,效益相當可觀。

機械除草處理的結果與對照組(右側)差異相當明顯。

機械除草處理的防除率可達9成,與對照(右側)差異相當明顯。

雜草管理的相關技術

除了機械原理,除草成敗的因素還包括田區雜草種子庫、除草時機及天氣、土壤質地及播種品質等。其中除草時機最為重要。建議當雜草幼苗高度不及3公分,就應進行機械除草作業(以花蓮春作栽培經驗約是播種後2周),此時作物應已發芽且健苗。

為了達到這樣的栽培條件,農友種植前應分次且充分整地(建議3次以上)或是採行水旱輪作以減少田區雜草種子量,並且選擇健康種子及合適天氣播種,以利豆苗的初期生長勢旺盛。若是因種子品質不佳、播種失當、鳥害或地下蟲害造成發芽率低及缺株情況,機械除草效果將因株間雜草蔓生而大打折扣。

花生的初期生長勢較慢,且羽狀複葉匍匐貼地的特性,會增加機械除草的損傷率。因此慎選砂質壤土及溫暖天氣種植是機械除草成功的必要條件。若不巧播種後遇雨或低溫影響作物生長勢,建議仍依照上述時序進行機械除草,並增加除草的次數以抑制雜草生長勢。

減省人力成本  用於慣行農法也有助農藥減量

雜草管理是有機栽培的一大關鍵技術,而「附掛式畦間中耕除草機」的研成是目前單畦雙行種植規格最適合的除草機械。不僅雜草防除率高達9成,單日作業面積達3公頃,乘坐式作業也可減輕農事辛勞並大幅降低人力成本。

除了補足有機栽培雜草管理的技術缺口,除草機械同樣可應用在慣行農法,為農藥減半與永續農業政策提供技術支撐。機械研發過程中透過與農友合作,累積栽培管理經驗及相關技術;模組化製造和配合播種路徑作業的設計概念,則使機械有效落實於產業應用。希冀本機的商品化能輔助有機大豆及花生之機械化發展進程。


本文經農傳媒編輯,轉載自2021年8月號《農政與農情》,原文標題為〈有機大豆及花生機械除草技術〉。