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更新日期：2020-11-07

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發布單位：嘉義大學

【農業．新南向．科技研發】 解決農業缺工、大學來助攻，全力開發智慧農機省力又省工 文章日期:2020/11/4 文章出處:天下雜誌 文章內容: 　　以機械協助耕作是臺灣農村的常態，在大學教授領軍研發下，現在有了全新結合智慧創新的農機，能因地制宜，從種植、田間管理、除草到最後的採收通通包辦，舒緩農業人力不足困境，未來還能外銷東南亞市場。 　　 近年來隨著人口老化與社會生活型態改變，農業缺工問題逐漸浮現，使用自動化機械補足人力缺口，就成了紓緩農業缺工的解方，但由於臺灣農地耕作面積不一、部分地形崎嶇，加上近年來小農生產型態興起，農民莫不期待能有更貼近耕種需求的農業機械來幫忙。農糧署主任秘書陳?榮表示，「幸好有學界力量願意投入，協助突破關鍵技術，推出省力又省工的創新農機，來解決農民的需求。」看好創新農機在臺灣與海外市場潛力無窮，早從民國106年開始，農糧署就以「加值化農產品產銷及物流技術，運籌亞太潛力市場」旗艦計畫，號召大學教授組隊投入研發，帶動產業升級。 從種植、管理到採收，鳳梨生產一條龍 　　不僅多汁酸甜的鳳梨果實是國人的最愛，加工後製成的果醬、果汁與鳳梨酥等產品更是行銷全世界。「但目前臺灣鳳梨在栽種、田間整地管理和選果採收上，都還是停留在半機械化，甚至要靠大量的人力。」嘉義大學生物機電工程學系洪滉祐教授指出，不僅種植、除草、施肥得靠人工，連採收鮮果時都要靠工人背著布袋或竹簍，沿著畦溝選取成熟的鳳梨，摘下放入袋內，再走回田埂卸料，以進行後續的分級裝箱，真正耗時又費工。於是，洪滉祐教授與系上的朱健松教授、黃文祿教授決定帶著學生與農機廠商、鳳梨業者一起展開研究與田間試驗，開發兼顧成本又提升效率的新農機。 　　從蔬菜穴盤種植模式中找靈感，朱健松教授所設計的半自動承載式鳳梨種植機，從在土壤打洞到用盛苗轉盤種下鳳梨苗、然後覆土鎮壓，一個小時可以種上3,600株鳳梨苗，一分地大約兩個小時就能種完，他笑說：「這台機器從長寬高到重量都講究輕巧，能輕鬆克服地形與面積的限制。」還有黃文祿教授所開發的多功能乘坐式鳳梨田間管理機，把施肥、除草、噴灑澆灌等功能合一；目前中耕施肥除草作業面積為每小時2.75分地、澆灌噴灑藥劑約為每小時6.18分地，能省下大把的田間管理時間、人力及生產作業成本。 　　此外，洪滉祐教授專責研發的?梨收穫專用機，後端可以搭載兩位採收人員進行選果及採收，機器每趟作業可以同時在田間採收四行，人工採下來的鳳梨果實可先放在籃中，等每籃集滿後，再以油壓升降系統送到車斗平台，讓採收與搬運工作更流暢有效率。 　　臺灣優質的鳳梨栽培技術加上機械化一條龍作業，也成為外銷新南向的一大利基，洪滉祐教授在參訪馬來西亞南部柔佛州的鳳梨田專區後提出，「因應當地的土壤問題，我們也修改農機設計為高架履帶式，以滿足當地的耕種需求。」憑藉靈活彈性、複製臺灣經驗，讓創新農機在東南亞發光。 AI與大數據加持，智慧農機不只賣硬體、還賣智財權 　　一年四季餐桌上供應無虞的蔬菜，向來是臺灣農業的驕傲。「國人對蔬菜的需求量高，而蔬菜種植期間在除草與採收上最花費人工，所以我們先針對蔬菜生產量最大宗的甘藍菜進行研究。」臺灣大學生物機電工程學系陳世銘教授指出。根據農業統計，甘藍是國內產量最高的大宗蔬菜，過去的慣行農法讓栽種過程相當依賴化學藥劑除草，「為了呼應國人對食安的追求及舒緩農業缺工問題，我們在農糧署計畫的支持下，投入研發智慧型除草系統來取代除草劑，希望在臺灣先行，未來有機會推廣到新南向國家。」 　　有別於一般市面上的除草農機只能處理行間的雜草，株間的雜草則需靠人工，陳世銘表示，「我們先以甘藍菜為目標，以人工智慧進行蔬菜作物影像偵測的深度學習，透過大數據資料讓機械能快速、聰明地辨識出作物的位置，而後精準控制機械進行全面性的除草，把行間與株間的雜草都有效清除，省時又省工。」這套能辨識作物位置的智慧型省工除草系統，可輕鬆搭載在曳引機上作業，降低成本，還能因應亞熱帶與熱帶農業複雜的草相，讓田間管理更有效率、種出更安全、安心的蔬菜。 　　這項智慧創新研發已獲得專利，未來也將技轉給布局海外市場的農機廠商，陳世銘說：「不只是甘藍菜，這套模式還可以擴充應用在其他的蔬菜及作物上，未來，廠商不再只是單純銷售硬體設備，更有機會可以讓農機具有智慧，創造新獲利。」，以智慧創新為產業加值、行銷國際。