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[洋桔梗]洋桔梗穴盤苗移植機構之研發

資料來源:行政院農業委員會臺中區農業改良場/洪榆宸、張金元、田雲生

洋桔梗(Eustoma grandiflorum(Raf.)Shinn.)屬於龍膽科(Gentianaceae)宿根性多年生草本花卉,英名為Eustoma或Lisianthus,因花形優美、花色豐富、吸水性佳及耐儲運等優點,已為臺灣近年來快速發展的新興切花產業,也是重要外銷切花作物之一。洋桔梗的生產方式目前朝向以水耕栽培,主要係水耕系統耕作環境整潔,水資源可重複循環利用,避免連作障礙與根瘤線蟲的侵害,同時可節省肥料、農藥施用與整地作畦等人力成本,惟繁複的種苗移植作業現行仍以人工為主。為提升其栽培自動化程度,臺中區農業改良場於110-111年度執行「水耕栽培洋桔梗自動移苗機之研製」計畫,試驗研製將穴盤苗自動頂起與夾持至保麗龍承苗杯內之自動移苗機械,但原雛型機移植成功率僅2-3成,本研究遂針對其中之移植機構進行研發改良,以提高移植成功率為主要目標,期符合國內洋桔梗水耕栽培管理實務應用。

洋桔梗穴盤苗移植機構之設計要點:(1)搭配自動移苗機械之結構、輸送帶、等距滑軌及氣壓供應等零組件;(2)符合該產業大宗使用之288格(12*24)穴盤規格;(3)設定具機械化夾持與置放之功能;(4)設定具定位穴盤及苗株介質與穴盤分離之功能;(5)第3點及第4點之功能亦可適用其它水耕蔬菜等移植。以上述要點作為本研究設計與開發改良之考量依據,並針對完成之洋桔梗穴盤苗移植機構進行作業測試,包含移植次數、移植成功率及記錄成功與失敗原因。

洋桔梗自動移苗機之移植機構包含夾放部及頂起部2項關鍵結構(圖1),夾放部提供梳理苗株葉片,以利插土夾作動並保留苗株完整,插土夾設計具夾放苗株之功能;頂起部提供固定穴盤與同排同步頂苗功能,使之進而對穴盤下方孔洞進行頂苗或吹苗作業,使苗株介質可與穴盤分離,以利後續夾苗作業,為重要的技術突破。

圖1_洋桔梗移植機構圖1_洋桔梗移植機構

2項關鍵結構說明如下:

(1)夾放部結構:a.可依需求以排列式增設數量;b.具兩段式作動;c.檔板梳理苗株,使其露出介質以利夾取,讓苗株完整並減少葉片損傷;d.以傾斜角度夾取苗株,增加夾取面積;e作動時兩邊夾爪向內側移動並以滾輪輔助,達到夾持苗株的效果。

(2)頂起部結構:a.可依穴盤規格調整穴格數;b.具兩段式作動;c.具固定與定位穴盤,內部彈簧做為整體緩衝目的之用;d.可一次性將同排穴盤苗頂起,使苗株介質與穴盤分離,以利後續夾放部作業。

移植機構之成功率為71.35%,其中夾放部之插土夾雖可確實的夾持苗株,惟因部分苗株介質與穴格壁面過於緊密吸附,導致苗株無法拉起,為需克服的項目;因此,透過苗株頂起部的設計優化,將頂起部與夾放部同時搭配應用於移植作業,移植成功率可大幅提升至92.36%。

本研究設計改良洋桔梗穴盤苗移植機構,其移植成功率可達7-9成,較原雛型機之2-3成有大幅的提升,目前申請2項新型專利,具產業利用性、新穎性及進步性等特點。後續將搭配PLC自動化程式進行優化測試,以落實水耕洋桔梗自動移苗機實務應用,期協助解決花農高齡化及勞動力短缺問題,同時可改善生產環境,提升洋桔梗產業發展與競爭力;本研究之移植機構亦可兼用於水耕栽培葉菜類移苗作業應用,進而提升該產業機械化與自動化發展規模。

▲研發團隊:行政院農委會臺中區農業改良場農機研究室

聯絡人:張金元助理研究員

電話:04-8524204

E-mail:changcy@tdais.gov.tw

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