臺灣農業機械之發展

作者：馮丁樹教授 國立台灣大學生物產業機械工程學系

 政府的政策
台灣自光復後，農業迅速成長，間接扶植工商業之發展，其成長且有青出於藍的趨勢。這種此消彼長的變化，在近二十年的發展當中更為顯著。從前以農業為骨幹的經濟型態，已完全蛻變為以工商業為主的經濟體系。農業與非農業所得差距乃逐漸加大，農村勞力大量外移，工資上漲，造成農業生產成本大幅增加。其影響所及，農業之成長乃逐漸趨緩。

在整個農業機械化的過程中，政府的持續支持應是台灣農業機械化成功之關鍵。民國五十九年以降，政府大力推行農業機械化，先後實施『加速推行農業機械化方案』四年計畫(59年至62年)﹑『加速推廣稻穀烘乾機』四年計畫(64年至67年)﹑『設置農業機械化基金促進農業全面機械化』四年(68至71年度)計畫，並列入國家十二項重要建設。由政府逐年籌措四十億元，設立農業機械化基金，辦理農民購買農機貸款、農機補助、農機訓練、農機代耕、農機研究發展及有關措施﹐使本省稻作達到高度機械化的程度，在亞洲僅次於日本。

利用此基金，農民購買農機時可享受低利長期貸款。若為新型農機亦可獲得補助﹐其補助標準為農機售價之10至50％。

近幾年來，鑑於農業成長率趨緩，永續性農業觀念的抬頭，農業轉型已勢在必行。農業生產自動化之工作亦開始進行﹐以期能降低生產成本﹐使農業步入現代化之林。

農業是與天地為伍的產業，農作物在生長過程中，不同成長階段所需之農事作業不相同；這些作業包括整地（初次犁耕、二次犁耕）、播種、移植、管理、收穫、搬運、加工、儲藏等，每一項作業均有其目的與作法。為了完成農事作業，必須選擇適當尺寸的農具去做所需的工作，並且將農具與動力源相連接，使其能受到控制、且所用的動力不超過有效容量的範圍。

農業動力之發展

• 1.耕耘機的世界

內燃機是農業動力之主軸。典型的農業動力為耕耘機與曳引機，前者為模仿耕牛拖帶犁具、兩輪行走、人步行於後的操作方式，動力約6-15馬力；後者為四輪行進，可拖帶各種農具及作業機械，操作較為舒適，動力為20至200馬力。

耕耘機於民國44年自美國引進，但價格貴、性能與牛相若、且需使用汽油。後來國內農機廠商引進日本技術，加大馬力、將迴轉式耕耘刀搭配一起，犁田整地一次完成，耕耘機因而變成牛與犁綜合的代名詞，稱為鐵牛。為適合本省地質及農民使用習慣所研發的耕耘機，結構特別堅固，原先為汽油引擎，後改為柴油引擎，馬力大、耗油少，在品質及耐用程度上也超越進口機種。 耕耘機在民國75年以後達到最高峰，曾達十二萬台以上。它雖取代了牛隻，不久它也被另一批更強而有力的曳引機所取代。

• 2.曳引機的發展

初期台灣僅台糖公司能夠使用大型曳引機，台糖當時有廣大面積的甘蔗園，必須利用這種大型曳引機整地。由於台糖土地廣大、且以礫土為多，故其引進之曳引機均以搭配碟犁為主，碟犁外觀像炒菜鍋，可一面前進、一面翻土；而碟犁及曳引機一面作業、一面吐煙，故亦稱其火犁；大陸則稱為拖拉機，因為它可以拖也可以拉。

台灣地小人稠，每戶農民平均約一公頃的土地。曳引機在田間轉彎，最小也要十來公尺，當初有人估計，台灣所需的曳引機最大馬力四十匹應綽綽有餘；但沒有多久八十馬力便變成主力。目前代耕農民認為一百八十馬力才算真正夠力！大馬力的曳引機由歐洲引進。於是自20馬力至200馬力，數百種廠牌的曳引機，彙集在這一個小小的台灣島上。

曳引機本來是農業動力之源，可以提供行走、驅動、拖行等所需之動力，因此可以鏈接任何需要在田間作業之農事機械，如：犁、耙、抽水機、噴藥機、播種機、施肥機、割草機、切碎機、收穫機、牧草打包機等。但在台灣使用曳引機最主要目的在於取代耕耘機，因此，大部份曳引機均配裝有迴轉犁，成為標準配件。這種迴轉犁以300rpm以上的轉速，將土壤細切成小塊，只要一趟，即完成犁翻土壤、碎土的步驟。但這種迴轉刀碎土的方式，耗費相當大的動力，深度愈深，所需動力愈多。這也是台灣地區需要大馬力曳引機之主要原因。
  
代耕中心制度的興起


約一甲地的農戶根本無能力購置價格一百多萬元的曳引機，即使購置，也無法全年充分利用，這是代耕中心興起的原因。代耕中心由農民自行設立，當時政府也補助了些經費。開始時農民本身有農田自行耕種，有餘力才幫他人代耕；後來有些農民乾脆全力為人代耕。

這種代耕中心全省有八百餘處，每處至少購置有四十馬力以上之曳引機一台及其他作業機械，有些更擴大其工作範圍，所獲利潤不菲。為爭取更多的顧客及工作時效，其所購置的曳引機馬力也愈來愈大。

其他農機具之研發

• 播種機械

播種機之主要功能是在種植的期限內以合適的速率將種子依所需的深度及間隔，植入土壤中。一般播種機依作物之種類以及其栽培目的分為：條播機(drill)、點播機及灑播機三種，依其動力則可分為人力、畜力、中耕機及曳引機等四種。這些播種機從附裝於爪犁後面的簡單手動進給管、至可在地面上以高速率從皮帶送出一粒種子至土壤中的精確播種機。以機械出發者，以條播為主、撒播次之，點播反而是最不容易克服的一項。

上述各種型式之播種機，其功能並非僅將種子播入土中就算數，仍有許多程序必須附帶完成，包括播種、開溝、覆土及鎮壓等。有時施肥、施殺草劑等工作亦必須配合進行；故播種作業實際上是一個小型的自動化作業系統。依播種的目的，其發展之機械型式，可分為條播機、點播機與撒播機三種。目前常使用的以條播機為主。

種子入土之前與後，土壤處理也相當重要，故需要一些附屬器具如開溝器、覆土器、施肥器等。使種子能播在土中適當深度，以保持水分及活力。

• 噴藥機械

為使作物不遭受外在環境因素的迫害，必須藉助藥劑殺死外來的害蟲與病源，利用可控制壓力之裝置，精確地將藥劑噴灑於植物體上、故亦可稱為藥劑散怖作業。台灣由於地處溫熱地區，病蟲害相當嚴重，故噴藥的工作相當重要。近年來於農務上作用機械類中，當可與收穫機同為最現代化者。

防治病蟲害之藥劑形狀有液劑與粉劑兩種，殺草劑之形狀則有液劑與粒劑。藥劑散佈機乃有液劑用、粉劑用與粒劑用之區別。製成專用之藥劑散佈用之作業機則只有粉劑用與液劑用兩種。關於此種粉劑用與液劑用者、則有由手操作用之小型者以至非常大型之各種不同型式。液劑用者有噴霧機、吹霧機與煙霧機三種，有些屬人力驅動型，新新發展者則為動力型，屬乘坐式，人員在作業時，可以獲得適當保護。

• 收穫機械

收穫是有時限性，稻熟於田間不能等待，必須在一定的期限內完成。收割工作也有它技術性的困難，為維持作物收成後的品質，收割的精度愈為重要。穀物之收穫作業通常包括刈取、集束、脫粒、選別與裝袋等動作，後者有部份留到晒場處理，但一貫化作業則包括上項之連繫作業。刈取則依動作之需要分割、切、鋸、摘、擰、拉等方式，所需之工具亦不相同。

1.牧草收穫

牧草收割是一個代表性的機種。典型的牧草收穫機為長型往復剪刀式，可直接貼近地面進行割草。其主要構造分車輪、傳動機構、剪草刃桿及分草器等部份，另有調節桿可調節高低及規避障礙物。有些機具可加裝集草耙，將草料收集成行。

若需以牧草作成青貯，則可使用牧草細斷機作業。此機型常於其後加掛拖車，直接收集細碎之牧草，本省使用於狼尾草收穫居多。這種收穫機之細斷方式多屬打擊式，分連枷型和雙切及單切型等，屬大馬力機械使用。國內使用者最小亦需40馬力以上。

2.縠物收穫

穀類作物包括稻、麥、玉米、高梁及其他高莖之雜縠類。其主要收穫特徵是必須先切斷、再行脫粒，有時兩者同時進行。切的方式以鎌刀為典型代表。美國有使用大鐮刀配上輔助裝置，使其更容易切割作物成束狀，以利人手捆綁。搭配往復式割刀，亦可改良成簡單的收割機，或加裝捆束機構行自動捆包。這些捆包經乾燥或晾乾後，可儲存起來或用搬運車運至打穀機處。
打穀機係利用水平軸向之脫穀筒，邊緣鑲有鋼絲圈，其外緣線速率每秒l0~30公尺，視作物種類而定。脫穀筒寬度約0.3~1.5公尺，由1馬力左右之引擎帶動，這類機械在田間中可由二至四人來搬移。

打穀時，有些僅將穀穗部分餵進迴轉子中，所耗之能量較小，為東方所採用之型式；若以全株餵入，設計上較為簡易，但所需動力較大，選別的負荷亦較重，是西方所採用之型式。脫穀筒轉速須作適當調整，以適應不同作物之脫粒作業，而且可減低其穀粒之損傷。其他作物如碗豆、菜豆、扁豆等之脫莢均能利用同樣的機構達到目的。

3.水稻收穫

水稻聯合收穫機係由日本引進，重量在三噸左右，為克服泥地行走的問題，故採用履帶式。其機構上可分為全部投入式、穗部投入式與割穗投入式三種。

全部投入式係連穗帶桿送入脫穀部，然後再將桿粒進行分離，其負荷較重。穗部投入型則在稻株基部以往復刃刈取後，利用鍊條握緊機構，讓整株經過脫粒流程，但僅將稻穗部份送入脫粒部進行脫粒，稻桿部份則維持原狀，這是東方特有之脫粒方式，脫粒完後，稻桿仍然維持整齊的樣子掉落地面。割穗投入式則僅將穗部割取，然後整穗送入脫粒筒中，這是最省動力之脫粒之方式。經過脫粒機構後，稻粒先經風選，並由螺運機送至穀箱，再由穀箱分配至裝袋機上。近年來提倡使用散裝，以節省裝袋及搬運成本，故在穀箱裝滿後，直接以螺運機將濕穀送至停靠在路旁之散裝車上。