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蔬菜種子田間直播機具之研製改良

花蓮區農業改良場 邱澄文˙林瑋祥˙宣大平

前 言

  國內蔬菜栽培面積達20餘萬公頃,在農業生產佔相當重要的地位。由於蔬菜栽培為勞力密集之產業,在農村人口結構逐漸老化,年青人員從農意願尚待鼓勵,如何加強改善蔬菜栽培作業環境是應該加以重視的。在栽培作業過程中降低生產成本及促進作業效率提升,田間機械化將是一個必然的方向。目前蔬菜栽培皆以人工撒播為主,易造成密疏不均,故播種過程中需熟練技術,過密則需投入人力間拔,過疏則需加以補植。在撒播過程中,由於無法有效控制播種量也將造成不必要之浪費。目前雖然小型真空播種機可精確控制播種量,但由於效率低、投資成本高,使推廣使用上受到限制,再加上目前蔬菜生產栽培作業中前段作業如施基肥、曳引機整地及中耕機逐次開溝作畦等一連串單項工作皆需要連貫配合,再進行播種作業。有鑒於此,現階段先行開發簡易機型,長遠性而言勢必將各單項農機作業方式做有效之整合進行專業機型之研發。主要原因是兼顧專業性栽培農戶所需,又能兼顧到一般小面積栽培農戶所需,又能提供業餘休閒玩賞等。所以花蓮區農業改良場開發一系列播種機具供農友選擇使用,目前已開發完成單行式及多行式手推(拉)式蔬菜種子直播機及承載型直播機,以及開發中之專業蔬菜栽培作畦施肥播種之一貫作業機等。本文針對簡易型手推(拉)播種機及承載型蔬菜直播機進行簡單之介紹。

一、手推(拉)式蔬菜種子直播機

  目前完成之手推(拉)式播種機如圖1、2所示,本機有單行、雙行及多行等多種供選擇,本機主要係配合小面積或業餘性質之栽種,在設計上力求簡單實用廉價,因手推(拉)式不需透過外加機械之動力,不但減少投資成本又可達到耕種之樂趣及運動休閒之功效,最主要是達到播種均勻又節省作業時間及減少作業之辛勞。本機具主要構造包括二組地輪平衡左右兩邊,各播種室利用中間主軸貫穿其間,在種子室內部配有種子分配盤,在下方設有導引槽兼開溝器,為配合攜帶及工作中之方便推桿設有二段固定伸縮,在工作中可用長桿進行田間作業,至於向前推的作業之角度,可依個人高度進行調整。

(一)作用原理

  本機具作業原理,係將地輪安置於待播之畦溝上,經由人力推或拉帶動地輪與土壤之接觸轉動,使地輪中之主軸帶動種子分配室中之分配盤轉動,種子裝在種子分配室上方之種子室內,由於種子分配盤中設有承槽或溝,轉動時種子因本身重量落入下方分配盤槽穴中,當分配盤轉動到分配盤槽穴開口向下位置時,種子即進入導引槽而掉入土壤中,如果嫌光性種子如蕹菜、蘿蔔等可配合前方開溝裝置,將種子引入土溝槽中進而配合覆土鎮壓完成播種之目的。為了配合種子有效播種粒數,種子分配盤上方設有一組刷毛,可阻擋多餘之種子進入,由於播種結果均勻性佳,可有效控制所需播種量,使節省種子並減少爾後間拔,加上本機採直線播種,行距固定利於施肥除草等田間管理作業。

(二)使用方法

  首先確立待播蔬菜種子之種類及播種密度,再選擇合適之種子分配盤。當種子分配盤安裝後,播種室內部配送種子作業寬度有15公厘,其中為適應各式種子,又設計各種孔室大小及利用孔數分佈或輪子大小來控制株距,較常用有細小圓型如莧菜、較大一點的有青江菜、小白菜、缺葉白菜等。其中白菜與莧菜雖較接近圓型但大小差異甚大,所以播種盤之選擇以半圓型環狀溝之型式,並區格成數段之溝槽,使轉動中帶動種子,環型溝有不同大小可供選擇,為了播種量之多寡,也能設計有單溝槽與雙溝槽兩種,事實上本播種盤除了可適應白菜、莧菜外,芹菜、茼蒿也有良好效果。花蓮區農業改良場對較大顆粒之種子如白蘿蔔、菠菜、蕹菜,甚至花卉類如向日葵等也進行相關播種盤之設計。

二、承載型蔬菜種子直播機

  本機主要係配合專業農戶之考量,利用7馬力汽油引擎中耕機用之傳動行走裝置,以套裝方式加以組合改良,使適合於蔬菜播種時不同畦面大小及平畦或跨畦之栽培作業方式。承載型蔬菜種子直播機田間作業情形如圖3所示。如欲達到事半功倍之效,可配合花蓮區農業改良場目前開發之新型施肥作畦一貫作業裝置如圖4所示,將可充分節省一般分段式整地施肥作畦時間,有效促進效率之提升。本播種機在播種機體上主要是延用花蓮區農業改良場早期開發手推式播種機具結構加以改良,將播種室安裝在中耕機體上,如以平畦栽培可鬆開固定螺栓將播種室整體機座下調至下方適當位置以配合平面高度,如植床作業高度需配合調整的話,將固定螺栓鬆開調整至上段鎖固,使整個機體適合播種高度。簡單而言可依農友栽培之習慣進行平畦或高畦之栽培。

  承載型蔬菜種子直播機有以下優點:

  1. 播種時依畦面大小選擇所需之播種行數,如以白蘿蔔而言種植二行每穴播2~3粒,株距設定在18~20公分左右,由於白蘿蔔種子為嫌光性種子,播種過後由下方播種室之導板將種子導入播種溝中,周邊之土壤由於行走開溝產生之高低差,在播種行進之同時將使部分土壤回流進而達到覆蓋之目的。如種植菠菜可選擇四行式栽培首先決定所需播種量再選擇所需之播種盤。

  2. 目前為了播種盤方便更換,將種子室下方改以活頁方式方便播種盤之取出。

  3. 播種室之設計方面,為了避免較大顆粒之種子如蕹菜、蘿蔔、向日葵….等在播種過程產生壓擠破損現象,目前上方設一溝槽引至前方,在前方設有一組毛刷擋住多餘之種子,經田間試種結果情形良好,避免種子因配送擠壓產生破裂之現象。

  4. 在播種時配合深淺裝置之設計,由於播種深度一致,所以種子發芽整齊。

  5. 本機另一特點設計為種子室後方設一閘口裝置,取出剩餘種子迅速方便,以利播種盤快速更換。

  目前利用直播機播種各種蔬菜在田間生長情形如圖五所示。初步試驗結果顯示可減少蔬菜田間播種時,種子分佈不均及種子用量不易控制之缺點,節省種子用量28%~86%,手推式直播機依試驗結果,節省播種作業工時55%~94%,有效節省種子並有助於蔬菜種子播種作業效率之提升。如配合承載型自走式播種機作業效率更加提升。其中手推式播種器於90年4月間取得專利編號發明第124087號之蔬菜種子播種一貫作業器之發明專利。進一步開發之承載型蔬菜播種機新型專利,於91年9月經智慧財產局核准審定公告中。

  在研製過程中,我們發現蔬菜種子外表性狀差異很大,最容易播種的是形狀規則及大小適中的種子,如黃金白菜、青江白菜、東京小白菜等,種子為球形且球徑適中,在播種機配出時種子分佈穩定。在播種時種子分配盤要能適應種子性狀方能有較好之播種效果。如果人工播種採一般慣行法播種,再與機械播種比較其種子用量,結果顯示機械播種可有效節省種子用量,特別是較小的種子如胡蘿蔔、芹菜、青江白菜等特別明顯,且機械播種種子在田間分布較均勻且發芽較一致,並可大量節省作業時間,對農友有相當大之幫助。未來本機將配合與作畦施肥一貫作業機之結合進行改良,並且針對本機播種作業之行走部分、作業寬度、作業深度及覆土等進行設計配合,利用播種盤更換以套裝組合方式之處理設計,對更換作業速度及方便性將更為靈活。本機之研製完成將充分解決工作人員之辛勞,提升作業效率,對蔬菜田間直播管理將有正面之效益。

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