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機械化與智慧化 臺灣茶業跨入新境界 發布日期108/7/23 人氣指數565

  台灣農業勞動人口老化,導致缺工問題時有所聞,仰賴人力手採的茶產業更是吃盡苦頭,時常面臨「叫無工」的窘境。但2013年,台灣農林股份有限公司於屏東內埔購入700多公頃土地,打造全台最大單一面積茶園,並嘗試與行政院農業委員會茶業改良場、財團法人資訊工業策進會等團隊跨領域合作,開發機械自動化與智慧化技術──他們又如何跨入台灣茶業新境界,試圖以科技解決缺工、人力成本等問題,大步跨入台灣茶業新境界,找出產業突破口?

落實省工概念 回應市場需求與業界困窘

台灣農林的老埤農場裡面種植多種茶樹。  來到台灣農林的老埤農場,裡頭種植台茶8號、台茶12號、台茶18號、台茶20號、青心大冇與四季春等七大品種,年產量可達3,000公噸,占目前年進口量10%,可攻下台灣商用茶市場一席之地。

  針對老埤農場大規模栽培商用茶原料,台灣農林茶葉處處長鄧志民解釋,「年輕一輩也喝茶,但方法已不太一樣,是像瓶裝茶、手搖杯的冷飲文化。而商用茶講求大量、品質一致、滋味較重。」台灣農林觀察到需要規模且規格化生產的市場趨勢,又回看台灣茶業的缺工窘境──由此探見,盡早走往機械化與智慧化,已成為必然之路。

機械化可仿生 智慧化則如盤整老師父經驗

以機械採茶,可以縮短採茶菁所需的時間。  「跟傳統方式比起來,我們可能只需要1/10的人力。」鄧志民以老埤農場為例,以傳統人工方式管理,大約需要2500至5000人才能完工;如今,因台灣農林與農機團隊改良移植機、操作無人機噴藥、善用以色列滴灌系統、建立決策資料庫……從育一棵樹苗開始注重省工、維護品質水準,目前該場僅需約250人即可完善管理、穩定產量。

  台灣農林力求於基本工序上站穩腳步,例如,根據行政院農業委員會茶業改良場於2014年的調查,茶業界最缺工的時刻在於生產栽培階段的手採茶菁環節,占整體工序的87%;而採收茶菁更是邁向製茶前的最後一哩路,倘若未精準掌握氣候、產期及採摘工序,則可能功虧一簣、影響製茶風味。

  對此,台灣農林在規劃時便已納入茶園的平坦優勢,更便於操作乘坐式採收機,以提高採收效率;這樣還不夠,他們的系統於平時就蒐集氣溫、濕度、生長狀況、資材運用等數據,並導入生產預估模式,讓人員提早掌握採摘期,把握採茶黃金時段,除了及早調度人力及工時,更能掌握好茶品質。

  「機械化的概念,是以機械仿生,模擬完成人的動作;智慧化就是仿照老師傅腦中的判斷,並演算這些軌跡、做出判斷。」鄧志民一言概之地精準說明,機械能取而代之短缺的人工,至於智慧化,就是將老師傅過去的經驗理出「科學化的頭緒」,將這些過去無可言喻的思路軌跡集大成,成為系統的演算及決策。

搭載大數據 無人機、自動滴灌系統事半功倍

利用無人機進行藥物防治,可以使噴灑作業更精準。  而以自動化機具結合智慧化技術,則可更事半功倍。好比過去茶農常揹著藥桶、提著管線走遍田間,「現在有了無人機,一天能進行藥劑防治約13至16公頃,比傳統大型桿式噴藥車的5至8公頃,效率增加兩倍以上,省下很多人力和時間!」茶改場茶作技術課胡智益股長進一步解釋,除了省工,無人機內建GPS系統,可檢視作業範圍,相較之下,人力施作較可能重複噴灑而使劑量過量;且可加入風速、氣候等當下條件,使噴灑作業更精準。

  茶改場與農林公司合作,在老埤農場運用無人機,升級搭配多光譜,透過巡航蒐集茶園資料,能快速顯示有異之處;如此一來,不只累積影像資料庫,更可從中觀察茶樹生長、病蟲害徵狀等細節,方便人員及早應對。

  至於自動滴灌系統更搭配數據資料庫,系統蒐集各品種生長勢、施肥效益、茶菁質量等數據,並將這些綿密而巨量的資訊逐步編織成決策系統,再依土壤及氣候狀況,施用不同比例及施量的液肥。同時,也從中蒐集各類參數,形成日後更確實智慧化生產管理的重要根據。

  而各類參數不只是日後更確實管理的重要根據,也能在強調食安的年代裡,成為與消費者的有力連結。「我們也希望能將這些資料放在產品上,透明地揭露給消費者。」鄧志民說,他們希望茶包裝上放上QR CODE,掃描便可知道這杯茶的栽培報告,「讓客戶更信任我們!」

智慧茶園的想望 實踐於跨領域參與

運用機械化及智慧化技術,期望可以提高臺灣茶葉品質,提升臺灣茶的競爭力。  「其實所有的技術都在參數。」胡智益認為,機器是現成的、不成問題,因此,茶改場也於全台各茶區設置多處微型氣象站,以感測器與物聯網技術囊括各地氣象資訊及茶樹生長狀況,共構成台灣茶業的大數據資料庫,進而推敲產期預估等時程。

  而鄧志民也提及,他們從目前蒐集前端生產資料,未來逐步完善至製茶階段,「例如怎麼拼配、機器轉速及溫度等。」因可一條龍式地涵納各細節,他期許,未來若客戶對茶葉風味有特殊需求,便能快速調整參數,找到適宜的滋味。

  「團隊不是只有我們自己。」鄧志民強調,要跨入智慧茶園及自動化並非台灣農林一己之力,有農業技術專業的茶改場協力研究茶樹生長、資策會輔助軟體進化及應用、民間農機公司則改良更適地適用的機具,跨領域組成一支夢幻隊伍,各路專才細緻分工,才有望實現新世代茶園的想望。

台灣農林股份有限公司700多公頃土地,是全台最大單一面積茶園。  目前,已有不少單位前來觀摩老埤農場,「有人想看育苗,有人想看滴灌或機械。」因目前仍以小農為主,但許多人已努力想跨出腳步,在實地參訪中各取所需,鄧志民期許,「老埤農場能成為他們第一期的刺激。」也許未來小農也能集結成團體力,運用機械化及智慧化技術,於合作間善用資源、避開生產風險。

  不同於過去經驗先決的栽培習慣,在人力短少的時代裡,智慧化所衍生的管理技術能更快地協助茶農做出正確決策,也讓過去常「看天吃飯」的農作物生產地更趨於整齊,以利機械化耕作──如此一來,不只解決缺工問題,更能提升台灣茶業品質,邁向永續台灣茶業的下個百年。

 

受訪者:台灣農林股份有限公司 鄧志民處長、茶業改良場茶作技術課 胡智益股長
審稿專家:茶業改良場茶作技術課 蔡憲宗課長

圖片來源:台灣農林股份有限公司 鄧志民處長

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