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稻作領航產業技術研發與應用

稻作產業正面臨氣候變遷、生產成本高、產業化能力弱、從農人員高齡化、缺工嚴重及向全世界市場開放等壓力,藉由感測元件整合、自動機械、物聯網、巨量資料及雲端計算等智能技術研發、導入與應用,進行稻作產業轉型是必要且迫切的工作。本(107)年度研發完成省力機器手臂,可以有效節省育苗場所需要之搬運人員或勞力,避免缺秧發生搶秧狀況。完成稻種鐵粉披衣湛水直播栽培技術及田間水分智能監測管理系統等,讓水稻種植時期不再受限於秧苗,水田利用得以活化,有利雜糧作物的轉作生產;精準化田間灌溉水管理,有效節省灌溉水用量,及農民管理灌溉水的時間。實現智能化的田間栽培管理,降低人力與勞力負擔,提升稻米生產與食用的安全性,並建構全方位農業消費/服務平台,期能達成智農聯盟生產翻轉產業之最終目標。

稻種鐵粉披衣湛水直播栽培技術

行政院農業委員會臺中區農業改良場/行政院農業委員會臺南區農業改良場

水稻直播栽培可省去育苗、移植手續,若能以部分直播栽培取代現行移植栽培,則可降低育苗移植過程之勞力需求及資材成本。過去直播栽培方式下,主要面臨種子發芽成活率不穩定、鳥害嚴重、雜草防除不易及後期易倒伏等問題,因此導入日本以鐵粉披覆稻種技術具有以下特點:1.鐵粉稻種堅硬外層可降低鳥類取食2.種子比重增加使田區灌水後種子仍能穩定不浮苗。利用鐵粉披覆稻種湛水直播之方式,配合本地環境進行栽培管理,可建立較穩定之水稻直播栽培系統。

水稻秧苗盤機械手臂取卸系統

財團法人工業技術研究院

台灣目前水稻育苗場皆採用空中輸送機輔助搬運秧苗盤,入苗作業仍需仰賴多名操作者以徒手將秧苗盤搬上輸送機、田間搬下、彎腰排盤,秧苗長成出苗時,人工捲苗、搬運秧苗盤上輸送機、堆疊等處理過程,耗費相當多人力,又近年來農村人口外移,勞力嚴重短缺,亟需自動化機械,取代費力之入苗出苗作業。工業技術研究院開發智慧輕量化之機械手臂取卸系統,入苗時,一次抓取3盤一疊之秧苗盤,水平輕放於地面,盤面保持水平,振動小,盤內土方均勻不傾斜。3盤一疊排放地面,再由農民橫向移動2盤至田間,秧苗盤方向與輸送機垂直,符合農民習慣。出苗時由人工捲苗,捲3捆秧苗於同一盤,再由機械手臂夾取秧苗盤放置於輸送機上。設計秧苗盤專用智慧夾爪,及手機APP遙控機械手臂功能,操作方便。取代人力操作育苗盤取卸作業,預估可節省2∼3名人力,減少職業傷害,改善田間作業辛勞度,降低勞力需求,可推廣至全國六百多處水稻育苗中心。(本系統已取得新型專利)

田間水分智能監測管理

國立中興大學

田間水分管理為非常重要的工作,而水稻因其需水量大,若田間水分監測管理的好,對節省水資源相當有幫助。本研究乃結合日本MIHARAS感應器、數據收集設備、3G網路、及電動水閘門為一應用模組,3G網路將感應器監測數據(氣候溫濕度、水位…等)傳送到數據收集設備,再透過網際網路上傳至雲端管理伺服器,可監測大範圍大規模的水田(每套最大監測半徑5km、100支感應器),並根據水位變化進行灌溉作業,研究結果顯示在不影響水稻品質下可省水30%以上,節省灌溉所需人工及勞力。

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