簡易設施用低成本自動噴藥裝置

台中區農業改良場／陳令錫、龍國維、田雲生

一、前言

　　台灣簡易設施(簡易溫室)的使用愈來愈為普遍，設施內栽培多為高經濟價值作物如花卉等，其產值高，特別需要細心照顧，尤其設施中密集栽培，對於病蟲害噴藥防治技術需求更趨密切。但是目前農村人工奇缺，其中更以噴藥工最為昂貴而且缺乏，因此極需要有自動噴藥(或噴霧)的裝置來解決噴藥需求問題。目前農民除採用人工噴藥外尚有定置旋轉式噴頭噴藥之方式，但前者除人工難請外，更有安全性的顧慮；後者則有噴灑死角(如葉背)及噴灑重疊等缺點。本場農機研究室針對這些問題，花了兩年多時間，以簡易溫室使用為目標，採空中行走方式，開發成功一套低成本的自動噴藥裝置，經試驗証實效果良好，並召開示範觀摩會普獲肯定，謹於此對該裝置做一介紹，希望能對農友有所幫助。

二、裝置簡介

　　本裝置利用簡易設施之原有骨架支時，加裝水泥椿及鋼索做為噴藥架行走走道，以繞於驅動絞盤之細鋼索拉動整組噴藥架做來回動作並同時進行噴藥，全部的噴霧工作以電氣控制元件進行自動控制，一次按鈕即完成所有動作，亦可切換為手動控制做局部噴藥。達到操作者不必入作物行間，遠離藥霧的省工及安全目的。其組成元件可分為下述六大部分：

(一)鋼索軌道：

　　四根水泥椿架設於設施二端，每端二支，於設施縱 向拉二條φ8mm鋼索，調整平行度以做為噴藥架行走軌道，其間另以6組橫向錏管架支持鋼索以減少自重下 垂。

(二)行走架：

　　四只φ7.6cm鐵輪由2.54cm不銹鋼方管連接為軸架，左右各二輪，行走於φ8mm的二條平行鋼索上，φ2.5mm驅動鋼索連接於行走架中心點牽引其行進，重約5kg。

(三)噴霧架：

　　由一支斷面3×5cm長6m槽狀鋁管水平掛於行走架，槽狀鋁管槽面向下，承裝5支2×3cm長170cm同斷面垂直槽狀鋁管。水平及垂直鋁管槽裏放置30組螺絲，以蝶形螺母鎖上，可調節垂直鋁管位置及噴頭角度與位置以適合不同畦距和植株高度之噴霧作業。此架重約20kgs。

(四)行走驅動組：

　　由一部DC 110V 1/4 HP可逆轉馬達經皮帶傳動至絞盤軸，再經絞盤正逆轉牽動迴繞其上的 φ2.5mm驅動鋼索達成。重約20kg架設於設施入口上方。噴藥架行走速度可依不同需求調整，自 0.5至3公里/小時。

(五)電氣控制裝置：

　　由裝置於設施二端的二只限動開關及控制面板上選擇按鈕，構成控制信號輸入部份，經由電氣控制箱之電路研判後再將信號輸出至高壓泵馬達、行走驅動馬達、電磁閥等外部操作部分。

(六)藥液輸送管路：

　　由藥桶、高壓泵、電磁閥、4分高壓軟管等組成，將藥液送達噴霧架並經由噴頭噴出。

　　全套裝置之各部構造與說明如圖一，材料清單如表一。

三、控制面板操作方法

　　本套裝置操控面板包含速度控制旋鈕、手/自動選 擇開關、噴霧選擇開關、緊急停止開關、啟動按鈕、手動 前進／後退按鈕及

現況指示燈等，其操作方式如下：

(一)電源線插上電源插頭。

(二)調整速度控制旋鈕，設定行進速度。

(三)選擇手／自動操作。

手動操作：

1. 撥動噴霧選擇開關，是否進行噴霧作業。
2. 按下啟動按妞。
3. 按前進／後退按鈕，噴霧架便可前進／後退，至定點後亦可再選擇是否噴霧，進行一 定區間的噴霧作 業。

自動操作：

　　手／自動選擇開關置於自動時，只須按下啟動按鈕即可進行一趟(一來回)單程噴霧作業。

(四)緊急停止開關使用之狀況：

1. 手／自動操作過程中欲將行走架停止時。
2. 任何異常狀況發生時。

四、結果

(一)組裝成本

　　本裝置以目前之裝設成本，計分五大項，分別為水泥柱加鋼索，馬達與絞盤傳動件，噴藥架與高壓軟管，電磁閥，電氣控制箱與電纜；經統計其材料連同工資成本分別為16530，12000， 8200，2200及8500元，合計為47430元，加上添購高壓幫浦及馬達之12000元，共計成本為59430元。此成本為單一棟設施用裝置價格，如連棟之設施，可共同控制箱與高壓邦浦等，每組擴充成本則為35000元。這些單價均為試製單價，若商品化量產則價格可望降低。

(二)噴霧效果

　　藥霧在葉表面附著狀況可利用對水份感應效果良好的水試紙測試之，霧粒噴到水試紙表面之後，原先黃色的水試紙在霧粒附著處會變成藍色，按此特性瞭解噴霧效果，而附著等級之判定可依圖二農業機械試驗方法便覽所訂定之等級以目視判別之，5至7級最為適中，8級以上附著過濃，4級以上附著不足。

　　經以水試紙隨機置於作物葉面及葉背，以四段行進速度分別配合不同噴霧壓力，統計葉面及葉背霧粒附著均勻度之結果，不同行進速度，不同噴霧壓力下葉表附著度測試結果如圖三，在四 種撒佈行進速度下比較，低度(1.62km/hr)時不論葉背及葉面均集中於7級以上，附著過濃；當行進速度增加，葉表附著等級有向下偏移趨勢，速度達3.06km/hr 時葉表附著度分佈情形較集中於 5級到7級之間，附著效果佳。當定速下調整噴霧壓力之測定結果，表中四種速度葉表附著分佈情形左測樣品1至樣品18為15kg/cm 2測試結果，樣品19至樣品36為20kg/cm 2 之測試結果、樣品37至樣品54為25kg/cm 2 之測試結果，樣品 55至樣品72為30Kg/cm 2 時之測試樣品，除1.62km/hr高壓時有附著過濃情形外，其餘三種速度受噴霧壓力影響之葉表附著變化不大，顯示此組裝置噴霧效果均勻且全株作物葉面葉背均可受藥，效果甚佳。

(三)效益分析

　　簡易省工自動噴霧裝置以設施花卉田為試驗場地，長55m、寬6m，面積0.033ha，種植5行作物，預估使用年限10年，平均每年以單一藥劑噴撒防治96次計算，每次設定行進速度2.5km/hr， 噴撒時間為2.6min，用液量35公升，5HP馬達秏電1度，每度2.2元。

　　人工噴藥以相同噴藥次數，每次每行一來回，噴撒速度1.2km/hr, 每次噴撒時間則為 28min，用液量45公升，3HP馬達耗電5度，每度2.2元，噴藥工資以1800元/天計算。以此自動裝 置噴藥與人工施藥，兩者在前述條件下比較其使用效益如表二。

表二、使用自動噴藥裝置及人工噴藥之效益比較

　　可見採用自動噴霧系統不但可節省病蟲害防治之人工及藥劑成本，更可在發病前適時地採取 防治措施，減少感染機會，防治次數必可降低，並且操作時間短，不受人工不足之限；同時施藥者可不必下田，免除與藥霧接觸中毒的危險，在衛生保健上的獲益更難以估計。

五、結論

1. 由於人工難請，目前農友慣採多種劑混合一次噴灑，此方式缺點為藥劑常有不適合混用之情形，使用本裝置則因十分方便，可不必混用藥劑，在發病前及時施藥預防效果，或隨時視病蟲發生，以單劑噴藥達到正確藥效。
2. 噴藥架位置容易調整，噴頭位置及角度均可彈性變化，可隨不同需求與作物高度做變動，噴藥行進速度更可隨需要做彈性調整，達成最佳噴灑效果。同時這套裝置可兼作均勻灑水或甚而做葉面施肥之裝置來使用。
3. 本自動噴藥裝置裝設成本並不昂貴，噴藥速度快且均勻， 55 公尺長溫室，於2～3分鐘內即可完成噴藥，且操作者不必進入作物行間，不直接接觸藥霧，省工省時且安全方便。每次 施藥成本比人工低約 40 %，更不必耽心請不到噴藥工人。
4. 此組裝置已達成最初的省工、安全、低成本自動噴霧等設計目標，未來則希望能再提供更好更理想的設計，有些更進一步功能如定時自動噴灑控制、噴管捲收以及架構的更簡化與穩定等均正進一步研究中。
5. 本裝置原始初衷是因應經營栽培設施花卉之農民請託而研究開發，完成成果已達到造價便宜，架構簡單等目的，進一步之應用可配合其他作物如清潔蔬菜、盆栽、箱式育苗、萄葡 園等之需求，略加修改即可裝設；而露地栽培者亦應可變更鋼索軌道為角鋼、圓管軌道，或利用支撐網架等現有骨架作為行進軌道，使農民不必花費太多成本而能達到自動化病蟲害噴藥防治的工作，並減少人體傷害至最低。本場歡迎各位提供卓見，一同朝省工、安全的病蟲害防治方向努力。