本計畫目標將毛豆大農場機械化生產提升至智慧型精準農業,建置毛豆外銷專區優質安全的生產體系,提升產品品質,解決農村勞動力短缺問題,並建立農產品供應鏈,提升我國毛豆產品在國際市場的競爭力。透過毛豆產業智農聯盟將2018-2020年建立的毛豆智慧型曳引機附掛拖曳式摺翼雙排圓盤碟、自動撿石機具、雷射水平整地機具、多功能管理機附掛GPS桿式噴藥系統及採收機GPS車載式影像監測系統等5項生產技術,推廣予專業豆農及加工業應用,建立「毛豆大農場機械化精準生產技術」,可大幅節省人力30%,降低生產成本50%,平均提升作業效率達3倍以上,減少農藥重複施用達13.3%,達成毛豆外銷專區精準耕作。
一、 產業面臨的問題
毛豆是具有競爭力的外銷型產業,2021年栽培面積約9,000公頃,年產量約76,500公噸,契作面積6,419公頃,年外銷量35,393公噸,產值7,879萬美元,主要銷往日本占79.9%,其餘則銷往美國、加拿大等29個國家。其中,冷凍毛豆產品輸日外銷產值占日本市場47.5%,分別為中國及泰國輸日產品的2.52及1.63倍,已連續14年銷日冠軍,平均每公斤價格為252日元,較中國193日元價值高30.6%,創造了「臺灣綠金」產業,也大幅提升臺灣毛豆產品在日本市場的競爭力。但近年來泰國及中國的毛豆產品採低價競爭,加上機械化生產技術不斷提升,競爭力日益升高,嚴重威脅臺灣。因此毛豆產業如何進行智慧科技的提升,是目前重要的課題。
二、 解決方法
(一) 建立毛豆外銷專區機械化精準生產技術
透過毛豆產業智農聯盟(圖1)將2018-2020年建立的毛豆智慧型曳引機附掛拖曳式摺翼雙排圓盤碟、自動撿石機具、雷射水平整地機具、多功能管理機附掛GPS桿式噴藥系統及採收機GPS車載式影像監測系統等5項生產技術,推廣予專業豆農及加工業應用,建立「毛豆大農場機械化精準生產技術(圖2)」,其方法是利用曳引機附掛拖曳式雙排圓盤碟整地→曳引機附掛撿石機具自動撿石→曳引機附掛雷射推土機具水平整地→曳引機附掛廻轉犁整地→曳引機附掛真空播種機播種→多功能管理機附掛中耕除草施肥機具→多功能管理機附掛噴藥機具→7100大型採收機。可大幅節省人力30%,降低生產成本50%,平均提升作業效率達3倍以上,減少農藥重複施用達13.3%,達成毛豆外銷專區精準耕作。
1.智慧型曳引機附掛摺翼式廻轉碟整地:每小時作業效率3.0公頃,較傳統廻轉犁整地提升作業效率2倍以上,並且不會破壞農田水平。
2.智慧型曳引機附掛自動撿石機具:每小時作業效率1.0公頃,較傳統怪手篩石機提升作業效率10倍以上,減少農田大石塊,並且不會破壞農田水平。
3.智慧型曳引機附掛雷射水平機具整地:每小時作業效率1.5公頃,較傳統推土機整地提升作業效率達5倍以上,並且可直接旱田水平整地。
4.多功能管理機附掛GPS噴藥系統:利用ISEKI JKB23多功能田間管理機附掛GPS桿式噴藥系統,於毛豆外銷專區旗山大農場進行測試,主要功能是利用電腦控制面板設定每公頃需要噴灑的藥量,電腦會自動計算機械行進速度、噴嘴口徑及預計噴灑面積等相關資料,配合行進速度有效控制噴藥量,即行進速度愈快噴藥量愈多,反之行進速度愈慢噴藥量愈少。測試結果,可節省50%人力,並可精準控制噴藥行數,減少農藥重複施用達13.3%,有效防治雜草及病蟲害,達成精準噴藥管理的需求。
5.採收機加裝GPS車載式影像監測系統:推廣予專業豆農及加工業應用,並促成專業豆購買毛豆MAOTO-7100型採收機4台計4,800萬元,提升毛豆外銷專區智慧化精準採收,減少豆莢在運輸發熱品質劣變情形,提升原料到貨加工品質5-10%。
圖1.毛豆產業智農聯盟組成成員及在產業上、中、下游之關係 圖2.毛豆大農場機械化精準生產技術 (二) 建立毛豆外銷專區智慧化精準管理技術
輔導示範場域百賢及宗和兩家農場在外銷毛豆生產專區導入10台智能型影像監測系統,共投資70萬元,24小時監測大農場毛豆植株生長及田間病蟲危害情形,並即時掌控農田微氣象資料及透過感測節點內建之GPS系統監測(圖3),將即時圖資及數據傳輸至天氣探長農業智慧雲端系統,以進行害蟲影像識別及資料數據分析,提升毛豆外銷專區智慧化精準管理。
圖3.輔導示範場域百賢及宗和兩家農場在外銷毛豆生產專區導入智能型影像監測系統,24小時監測大農場毛豆植株生長及田間病蟲危害情形,並即時掌控農田微氣象資料。 三、計畫推動後為產業帶來哪些轉變與效益
(一) 透過毛豆產業智農聯盟將智慧型GPS曳引機附掛拖曳式雙排圓盤碟水平整地、自動撿石機具、雷射水平機具、多功能管理機附掛GPS桿式噴藥系統、採收機GPS車載式影像監測系統等,推廣予專業豆農及加工業應用,建立「毛豆大農場機械化精準生產技術」,可大幅節省人力30%,降低生產成本50%,平均提升作業效率達3倍以上,減少農藥重複施用達13.3%,並可改善毛豆外銷專區農田土壤品質,達成毛豆外銷專區精準耕作,提升毛豆產量及品質。
(二) 毛豆產業智農聯盟運作以冷凍蔬果公會豆類小組作為運作核心,集結產(加工廠、專業豆農)、官(農糧署及國際處)、研(高雄場及學者專家)等各單位,每1~2個月召開會議討論產業議題及技術交流,共同解決毛豆產銷問題,並推動機械化/智慧化降低生產成本、以生產優質毛豆產品為目標,並在FB「台灣毛豆聯盟」推廣。
►研發團隊:行政院農業委員會高雄區農業改良場旗南分場
聯絡人:周國隆 分場長
電話:07-6613-404
E-mail:lung@mail.kdais.gov.tw
示範場域