2008年4月20日 星期日

10. Upland Crops Harvesting

10.旱田作物收穫機械化面面觀

10.1甘藷挖掘機械

所有旱田作物中,整地作業幾乎已全盤機械化,即耕耘機及曳引機已取代了耕牛。此外,播種、管理作業用機械亦差不多齊備。各種旱田作物栽培所用收穫機械則為較不易解決的機種。以下漫談各種主要收穫機的研發歷程。

甘 藷收穫機主要由嘉義農業試驗分所林金鐓技士研發。早年甘藷為飼料主要作物,四、五十年代栽培面積仍達十多萬公頃,後來由於進口飼料大增,其面積逐年減少, 至八十年代已降到一萬公頃左右,且許多栽植改成國人食用甘藷了。由於甘藷為地下塊根,故所謂收穫機實際上是挖掘機,早年以耕耘機帶動,後來曳引機普及化後 改搭載於曳引機。






林技士研發完成此機後委託千漢設計公司吳漢筠代為商品化,挖掘機前部為切蔓刀,可將甘藷籐蔓切碎,便於挖掘作業。構造上這是一部成熟的機械,工作效率很高。 七十四年,嘉義的兩和工業公司為拓展新產品乃承接此機正式生產,吳漢筠父子也投資加入該生產計畫,可惜未能大量推廣給農民,理由是一般農民種植甘藷面積不 大,且塊根在田土中容易保存,故農民每次採收量少,不需利用此種高效率機械,這種機器便成大才小用。故除非需大面積採收的業者,如甘藷量販才會想到利用挖 掘機。只是量販業者人數不很多,銷售量因而十分有限,據說兩和奮鬥了六年多才推廣了八十多台,曲高和寡;吳家本身也因而虧損了百餘萬元,懊惱不已。為增加 此機種的用途,林技士就把它改裝兼為馬鈴薯的收穫;只是這一塊面積雖大,許多當地的鐵工廠早就捷足先登,自行產銷此種挖掘機了。

10.2花生聯合收穫機

花 生為彰、雲、嘉三縣沿海鄉鎮的主要傳統作物之一,國內栽培面積曾高達十萬多公頃,後因農村勞力缺乏,栽培面積銳減至三萬多公頃,迄至花生聯合收穫機研發成 功推廣而舒解了勞力後才又稍回升至四萬公頃左右。後來又因花生走私進口多,且又廉價物美,致使栽培面積又滑落,至八十八年僅剩兩萬六千公頃之譜。

早 年花生為台灣重要農作物之一,惟其收穫作業最費工,因此如何降低收穫工時為農機人的一大挑戰。民國四十年左右,台大農工系楊景文助教從事研發花生脫莢機, 為台灣研究花生收穫機械化的先驅。他把水稻脫榖機的脫榖倒V齒筒改裝成鋼絲迴轉筒,手握住花生株將花生莢打下來的設計。為了使打下花生莢少帶子房柄,楊助 教費了不少苦心。只是完成後經花生農試用,功能上尚可滿足,但工作效率不比人工手拔後立即脫莢快多少,因手拔後搬送至脫莢機的時間就足夠人手脫莢了。當然 使用脫莢機較省力些,但早年農村勞力充沛的年代,年輕力壯的農民倒不在乎省力,而在乎脫莢機的價格了。簡言之,此機未能推廣無疾而終。


五 十年代末期,鑒於農村勞力逐漸缺乏與老化,農復會自美國購進兩套LILISTON牌花生挖掘機和脫莢機,移交給台南區農改場試用。該機型體積龐大,且均需 由曳引機拖帶,故整個機體太長,不適於小田坵使用。另一缺點為脫莢需俟挖掘機挖起花生陰乾兩三天後始能脫莢,農民不放心把挖出花生放置田間,故此機僅止於 試用而無法推廣。

為解決上述問題,中興大學農教系農機組黃陽仁教授參考LILISTON花生收穫機,利用農復會的經費試圖研發一種花生聯 合收穫機,可以將挖掘、脫莢與粗選別一次完成。這是當今世界上尚未出現過的農機,屬高難度的機械。黃教授和助理埋頭苦幹,年年研提計畫達十多年,引起審查 計畫的長官不滿。只是每次完成的裝置每次下田實地採收時,往往前進不了十多公尺就停擺,頗令人洩氣。為加速研發進度,在農復會農機研究計畫下,也委由台南 區農改梁股長等加入研發陣容,結果仍無法突破瓶頸。事後究其失敗原因,在構造原理上應無多大問題,只是工程設計和製造不良,複雜的機構強度未有全盤考量, 以致東修西補,始終未能完成可實用的機械。

直到七十八年,黃教授與台中霧峰的山能機械公司合作,由該公司商品化該雛型機,推出山易牌輪式 花生聯合收穫機,可惜仍因其作業效率偏低,農民接受意願不高,僅推廣二十多台,至八十年即停止生產。而七十九年由農業試驗所及台南區農改場研發成功的機型 分別技術移轉給台中清水的康榔機械廠,推出康郎牌農試型及南改型履帶式花生聯合收穫機,兩個單位實際上也在互別苗頭,有競爭的意味。可惜這些機型之推廣數 量不多,加起來也僅僅三十多台而已,當初兩型同時移轉給一個廠商製造也是一件很奇特的事。

一直到八十一年,雲林地區有一家鐵工廠研發改良 類似山易牌的輪式收穫機,並於八十二年授權給大地菱農機公司量產,因其性能較穩定,頗受花生農的歡迎,數年下來推廣了約六百台之譜。此外,又有一兩家也投 入產銷類似機型一百多台,總共七百多台,就幾乎解決了台灣花生收穫時期的缺乏勞力問題。不過,據稱商品化成功後的機械在田間仍故障頻頻,修護人員疲於奔 命,可見此機種的設計和製造的困難一斑了。假如,此機能提早十年問世,可能改寫台灣花生產銷歷史吧?嚴格說來,這種拖延過失在計畫訂定者,而不能怪罪黃教 授本人,倒是他把多年研究成果編纂成論文,榮獲日本九州大學博士學位,算是另類的收之桑榆吧。

10.3玉米採穗機

玉 米穗採收機或採穗機(CORNPICKER)主要由種苗繁殖場研發三輪式採收機成功,這種機型主要針對稻田轉作時所需之採種苗作業,因為玉米採種時必須經 過採穗的過程。後來台南區農改場亦研發履帶式採穗機,農業試驗所則從事曳引機附載前置式採穗機的研究,一時大家分庭抗禮,又是互別苗頭的意味。此外,台中 農改場亦研發耕耘機附加側置簡易型採收裝置。本項農機研發單位甚多,表示當年(七十年代初期)為因應稻田轉作需求的急迫性。

玉 米又名玉蜀黍,早年在台灣並非主要作物,其栽培面積僅一兩萬公頃。鑒於台灣稻米過剩,政府不得已於七十三年施行稻田轉作政策,鼓勵農民種植玉米等雜糧作 物,採取保證價格收購等措施,其栽培面積至七十年代末期驟增到八萬多公頃;不過由於進口飼料價格較低廉,相對地國產玉米成本高,農民無利可圖,寧願將農地 休閒放置,故進入八十年代玉米栽培面積又趨降到四萬多公頃了。

五十年代,台灣首先由種苗繁殖場先後自國外引進JD630型及JF90型玉 米聯合收穫機,以及MF61型曳引機旁載式採穗機,其中前兩者由於台灣玉米採收期,其玉米穗的含水率往往高達30%以上,故無法使用,而後者亦因機體龐大 而不適宜。該場乃綜合各機型的特點於七十年獲台灣區雜糧發展基金會的補助設計了三輪式兩行玉米穗採收機,並委由台灣農工企業公司岡山農業機械廠試製了雛型 機。七十二年農發會在加速農建計畫下,將該機委由工研院機械所予以商品化設計,七十三年技術移轉給金合成與大地菱兩家農機公司各製造五台,移交雜糧代耕中 心辦理玉米收穫機械化示範推廣工作。

該機工作效率高,一天採摘量可抵得上約七十名工人的工作量。此機由大地菱等公司產銷達四十多台。採摘 玉米穗需乾燥至含水率二十%以下,於脫粒前再去除苞葉。為此,種苗繁殖場又研發了一種去苞葉機,再加上早年台南區農改場研發的玉米脫粒機,至此,玉米收穫 及後處理一貫化機械已齊備了。為此,於七十四年農林廳頒發該場研發有功人員李武一等五人得農業研究發展獎勵金五十萬元。從事該項研發計畫人員有李武一、謝 建家、柯天雄、黃宗森、施名南等人。

這類採穗機後來仍然遭到淘汰的命運。收穫這項作業應該愈簡單愈好,將簡單的作業化為複雜的程序,一定 無法走通。話說玉米採收,在國外都是使用聯合收穫機,由採穗剥葉脫粒清選一次完成,現在化成採穗機、脫苞葉機、脫粒機等等,變成十分複雜。最初的基調是國 內的玉米穗採收時水分高,脫粒容易破損。所以經歷了百花齊鳴的研究,成果固是輝煌,但實際使用有困難,投資的成本反而特高。後來經中部一家進口廠商美昇行 許茂雄先生引進法國Claas大型王米聯合收穫機,可以直接收穫較濕的玉米穗。從此,玉米收穫的工作也在研究過程中繞了一圈得到解決。

10.4大豆聯合收穫機

大 豆聯合收穫機於六十年代末期即由高雄區農改場王明茂、李明堆、游景昌等農機研究人員從事研發,至七十年代末期始達推廣階段。早年大豆栽培面積約三萬公頃, 主要產地為屏東、高雄地區。高雄場為解決當地大豆收穫期缺乏人工問題,乃研發此種農機。其構造原理上宛如小號普通型榖物聯合收穫機,採履帶式機體,搭載二 十八馬力柴油引擎為動力源,可收割兩行。




此 機的研發歷程宛如玉米穗採收機的翻版,起初數年完全由農機工作同仁主導試製完成雛型機,至七十五年始委託工研院機械所進行商品化設計,於七十八年技術移轉 給大地菱農機公司正式產銷。由於大豆成熟期易裂莢造成大豆籽粒落地,故如何使收穫機的分草板、扶撥輪及割刀適當配合以減少裂莢造成豆粒損失,頗費了苦心。 結果該機可達到收穫總損失降到三%左右,遠低於政府性能測試規定標準的八%。

該機可收穫大豆外,亦可用於紅豆、綠豆及毛豆(採種用)等豆類收穫。據游景昌技士等報告,利用該機收穫費用可節省六十%以上,推廣一百多台,其經濟效益達政府農業發展基金獎勵標準,他們獲得一等獎的殊榮包括四十萬元的獎金,多年辛勞值得安慰。

10.5脫胎換骨的茶園與茶作機械化

茶與甘蔗同被歸類為許多特用作物之一,在台灣其重要性由栽培面積及經濟價值而言,可能僅次於甘蔗。兩者的種植面積歷年來都同樣走下坡,算是難兄難弟了。

茶 樹屬多年生之常綠喬木或灌木,其壽命常有高達百餘年者,不過其經濟生長樹齡大致上為五十年左右。在台灣何時種植茶樹已不可考,大概可溯至三、四百年前由福 建移民來台開始吧。四十年代茶園面積約有四萬公頃,進入五十年代降至三萬五千公頃左右,六十年代又下降,每十年約降五千公頃,到八十年代僅剩兩萬公頃之 譜。


我們每天吃飯也喝茶,不過一般人尤其農業人對於稻作較熟悉,所以我們把水稻歸類為普通作物,而與特用作物有所區隔。根據民國四十七年 的調查茶園經營中最耗工、費時者為採茶作業,約佔總栽培成本的一半以上。如前述,我於五十四年到農復會服務,首先推動稻作機械化,同時也留意其他作物栽培 的機械化工作。台灣農業機械化事業得天獨厚,常可參考日本的發展經驗而減少我們暗中模索所需精力。當年,日本茶農已開始使用採茶機,因此可以看到的將來, 台灣茶業必將步其後塵。為方便機械採茶,首先需要克服的茶樹的栽培與管理方式,例如培養茶樹呈採摘平面,以提高機採效率。慣行法為窄行寬株方式種植,茶樹 各個獨立呈半球型樹叢,即使利用採茶機,使用時宛如「理髮」般,工作效率仍無法提升。為此,乃建議茶樹更新種植,採行寬一公尺半,縮小株間為五十公分的定 植法,以利機採。

(資料來源:teahome)

衰 老茶園更新計畫,由五十六年度開始,首先在台北和新竹兩縣各選出兩公頃半,由桃園縣五公頃共十公頃,參加茶農十六戶,第一年度一切費用,包括﹕拔除老茶 叢、翻犁工作所需油料和工資、運費等均由計畫項下負擔外,又因茶農初次對更新工資缺乏信心(因更新期間無採茶收入),乃由農復會補助每公頃1,500元。 當時,農林廳茶作科林復科長也很配合,每公頃補助14,OOO株茶苗,再由當地縣政府配合補助每公頃共700公斤的肥料。由此可見,當年中央與地方政府的 良性互動和合作的一斑,也顯現大家對更新衰老茶園殷切的需求了。在該計畫下,農民則須同意於翻犁後放置茶園休閒五個月,並自行播種綠肥,又於種植茶苗前茶 農同意施堆肥每公頃14,000公斤等。由於各相關單位的良性互動,加上茶農的密切配合,第一年度就獲得好評,第二年度起更新面積提高一倍為二十公頃,但 1,500元補助費則取消了。

該計畫連續執行四年,更新了七十公頃,參與茶農戶達八十二戶之多,試驗兼示範地點分布於北台灣主要茶區,包 括淡水、三芝、林口、龜山、龍潭、關西等六鄉鎮。更新後的茶樹成長良好,茶園不再是無數小樹叢的點滴而呈無數條狀的綠色龍,吸引鄰近茶農參觀稱羨不已。從 此,茶農大眾自行仿效更新衰老茶園,使台灣茶園脫胎換骨,面貌一新了。隨著更新茶園的進展,採茶機械化也很快地普遍化,除了極少數高山茶,現在再也聽不到 「一心兩葉」的神話了吧。以上衰老茶園更新工作,除了吳所長、林科長等茶業專家領導與支持以及地方政府的配合外,執行計畫的常昭鳴課長、徐英祥秘書的功不 可沒,同時他們的工作伙伴多人從事於田間工作更是倍極辛苦,他們是林仰峰、王家駿、李清柳、張必富(台大農機僑生)、鍾光勝、劉盛政、葉正男、張松男、林 六喬、陳盈孔、張健夫等人都流下不少汗水,也在茶作機械化的軌跡上留下了不可磨滅的腳印了。

隨著茶園的更新,各項茶園管理有利於機械化作 業的環境陸續形成,自五十年代末期起,除機械採茶外,剪枝、中耕除草、施肥、病蟲害防治、灌溉、深耕等機械化作業頗有進展。如以推廣機械採茶為例,僅以三 年時間在冬山、坪林、名間茶區即推廣九十%以上茶園改用機械採茶可見一斑。又近年來,隨著茶作機械化的進展,採茶後處理、製茶、選茶等機械化、自動化亦在 茶業改良場的努力下進步迅速。

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