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畦間中耕除草機之研發與輔導

資料來源:花蓮區農業改良場/張光華 副研究員、蔡秉芸 助理研究員、簡宏諭 研究助理

前言

在農委會的大糧倉計畫和有機友善政策之下,本場積極推動有機雜糧生產機械化,持續研發作業能力和價格符合生產規模的農業機械導入產業使用。本年度開發完成「附掛式畦間中耕除草機」,適合採單畦雙行種植的旱田作物使用,為有機栽培的除草困境新添利器。

目前花蓮大豆的種植面積約300公頃,其中採有機栽培的占比一半以上。大豆栽培可選擇平畦或作畦種植。作畦的好處是遇強降雨有利排水,缺水時可以溝灌,所以傳統上採用作畦栽培;平畦種植則因為行距較寬,有利通風減少病蟲害發生,而且車輛進出容易,有利於機械除草。以往有機大豆產業的單位面積小,加上一直沒有合適的畦間除草機問市,因此本場曾推廣農友平畦種植,再以中耕機單行除草;隨著耕作面積增加,107年本場也推出乘坐式的「附掛式旱田除草機」提高機械除草效能。

不過作畦栽培仍是國內種植大豆的主流規格,而且落花生同樣也使用這種單畦雙行方式種植,總面積將近3萬公頃。因此在推動大豆和花生有機種植的路上,乘坐式畦間中耕除草機的開發有其必要性。

研發適用作畦栽培的除草機

作畦栽培規格的除草機械有迴轉耕刀型和圓碟犁型2種,農友們分別引進日本Niplo及Iseki的除草機使用。迴轉耕刀型以曳引機動力旋轉,切削表土除草,能應付各種草況和土壤質地。不過迴轉耕刀除草在畦側會有死角無法防除,此外田間若有石礫,耕刀也有斷裂的可能。圓碟犁型式比較貼近畦的形狀,在畦底和畦側都有不錯的防除效果,而且較能耐受石礫撞擊,此外拖曳作業的工作效率也比耕刀型快3倍以上。但目前引進的兩種除草機都只能使用在畦間除草,涵蓋範圍只有需要除草面積的一半不到,畦面的雜草還是無力防除,只能仰賴人力補足。

經過與在地農友的討論,並且依據先前開發除草機的經驗,本場決定採用破土犁、圓碟犁和彈性除草爪的組合,設計兩種除草器模組進行雜草防除。除草原理是先將土壤犁鬆使雜草基部鬆動,再以除草爪耙除或以碟犁翻起。分二階段處理可以增加耕除雜草和讓雜草凋零的機會,以提高防除率。

在反覆田間測試之後終於完成「附掛式畦間中耕除草機」的開發。機械完整涵蓋畦面、畦側及畦底的空間,並且能避開植株,達到細膩的、立體化的中耕除草效果。機械同時採模組化設計,可配合4行或6行真空播種機的規格。除草機依著播種機的規格和路徑除草,就不必擔心因為播種時交錯行的寬窄不一,造成機械除草的損傷率太高的困擾。

圖七、新型除草機可完整涵蓋畦表面,達到細膩的中耕除草效果圖七、新型除草機可完整涵蓋畦表面,達到細膩的中耕除草效果

有機大豆與花生機械除草輔導

在機械研成後,我們密集和農友相約測試。在壽豐鄉四季耕讀有機農場的試驗中,有機大豆和有機花生的雜草防除率都有九成以上的好表現,因此在5月辦理機械除草示範觀摩會。現場除了說明如何操作和調校機器,也建議農友適地適種並依據土壤質地選擇適合的除草機械,還要依天候把握除草的時機。此外也向農友介紹,透過水旱輪作及多次整地,都可以大幅降低田區的雜草種子密度,預防性管理可以減輕日後除草的困難。觀摩會最後在壽豐鄉溪口村的有機花生試驗田區現地討論,農友看見成功案例,也增加種植與管理的信心。

圖十、簡宏諭助理說明機械結構與操作方法圖十、簡宏諭助理說明機械結構與操作方法

機械性能與效益分析

畦間中耕除草機是附掛在曳引機或插秧機後方,一次除草多畦輕鬆省時,作業能力每天可達2.5公頃,平均雜草防除率達90%以上,損傷率低於5%。由於在實務上作畦規格會受播種機規格、操作者習慣和土壤質地的影響,因此我們設計除草器多處可調,包括除草的位置、寬度、深度、開度、傾角均可依田間狀況和需求調整因應。
和人力除草相比,機械除草雖然防除率稍微降低,但是工作輕鬆可連續作業,而且效率提高25倍以上。以每公頃期作除草2次計算,機械除草至少節省農時150小時以上,除草工資更省下3萬6千元。更重要的是,國產化的機械可大幅降低成本50%以上,農友可以更輕鬆入手。

除草效益比較

 

人力除草

附掛式畦間中耕除草機

作業能力
(公頃/人日)

0.1

2.5

雜草防除率 (%)

95%

90.1%

植株損傷率 (%)

0.32%

4.2%

栽種規格

自由

作畦栽培(機械可微調)

操作成本*
(/公頃*2)

36,000

< 1,800

*人力成本以日薪1800元計算

結語

雜草管理是有機栽培的關鍵技術之一,尤其花蓮春作氣候晴雨交替,當氣溫逐漸上升,效率不彰的除草方式往往趕不上野草的生長勢。「附掛式畦間中耕除草機」的研發補足了有機大豆作畦栽培的機械除草缺口,提供有機農場雜草管理的新選擇,同時也讓花生有機栽培機械化露出曙光。採慣行栽培的農場也可選擇機械除草降低除草劑的使用。新型除草機的推出不僅可以減輕農友辛勞、降低人力成本,同時也可支持有機友善、農藥減半及永續農業等農業政策。

▲研發團隊:花蓮區農業改良場

聯絡人:張光華

電話:03-8521108分機3800

E-mail:kuanghua@hdares.gov.tw

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