2008-07-23

蘭花量產工程-07~台灣蝴蝶蘭生產工程技術之探討

台灣蝴蝶蘭生產工程技術之探討

前言

國內蝴蝶蘭的生產面積不斷擴展,外銷數量也逐年增加。在今年(1998)更傳出美國單一花卉溫室栽培場向台灣訂購140萬株大苗之記錄。原來在台灣傳統花卉產業中,蘭花並非主力作物,而今轉變成明星花卉被視為台灣奇蹟,而更有許多業者熱烈討論有否第二個花卉,能夠如同蝴蝶蘭有如此遠景。

蝴蝶蘭產業之蓬勃發展並非偶然,而是台灣業者數十年,甚至二、三代奮鬥累積的結果,台灣蝴蝶蘭的栽培者自育種、留種都可追涉自父親、袓父那一代開始,提著蘭花參加各地的蘭展更是多人的經驗,而此種蘭科作物擁有的種源與栽培技術是百年來辛勤的結果。

蝴蝶蘭過去為小規模、小面積,家庭園藝性的栽培 方式,而今進入大規模企業栽培之階段,其中最大的原因在於國外買主的需求:要求在一定的時間,供應一定的數量,有相同品質的蘭苗。因此原來小規模栽培之蘭 場,無法提供足夠的數量,不是和其他蘭園結盟共同消化定單,就是大經營規模。而大企業也在此時逐漸投入。

在規模擴大時,生產作業也隨之改變,以溫室內部蘭株放置為例,溫室免不了梯度差,靠近水牆處溫度最低,濕度最高,而另一側風扇處恰好相反。傳統上可以依溫濕度的梯度差,分別放置瓶苗、馴化苗、小苗、中 苗與大苗。換言之,在一棟溫室內,放置不同階段的蘭株,但在大規模的經營型態下,一棟溫室放置的蘭株都是相同大小,微氣候梯度差即成為需要考慮之因子。在內部作業方面,規模大、機械需求量即增加,這也是近年來蘭園普遍裝置自式灑水設備的主因,此篇文章即以大規模量化生產為著眼點,討論國內蝴蝶蘭生產工程技術之現況,面臨問題與未來進展。

蝴蝶蘭生產之工程技術

蝴蝶蘭之生產自組培苗開始直到開花,販售。在栽培作業流程中,主要的應用工程技術有兩大類:

1. 溫室的結構與環境控制 2. 作業流程的機械化與自動化

為了提供蝴蝶蘭經年生產之環境,採用溫室並且加裝各種環境設備以調節內部微氣候,此技術已得到蘭界採用,但在機械化與自動化方面,仍然有些誤解。在花卉生產過程中,機械化與自動化並非完全取代人力,成為一套無人作業之工廠,真正的目的在於減輕人力負擔,減少需要的工作人數,使栽培者有更多時間,更多體力用以提高作物之品質。國內蝴蝶蘭生產工程技術之現況介紹如下:

一、溫室的結構與環境控制設備

為什麼要使用溫室? 基本上使用溫室之目的在於扺抗不利的外界大氣環境,例如:冬季寒流、夏季強日照、強風、暴風、春季長雨季等,另一方面,在於積極改善內部環境,包括溫度、相對濕度、光照量、風速等。 以蝴蝶的生長適當溫度為例:營養生長為20~30,催花溫度因品種不同可區分成三大類型。

1.與營養生長相同。

2.日溫20~30,夜溫20以下。

3.日溫25以下,夜溫20以下。

由於台灣大部份的氣溫並不能符合上述溫度的需求,因此需要以溫室配合各項設備以提供適切之環境。常用的環控設備以功能區分,可歸類如下:

A. 光量調節

利用內、外遮蔭網以調整進入溫室內部的光量。溫室外界採用百吉遮蔭網,遮光率70%。內部採用銀色遮光網,遮光率50%。在冬季內遮蔭網可同時用來幫助保溫。

B. 溫度調節

1.在內部溫度高於作物需求溫度時,打開天窗進行自然通風,但是無法充份疏解內部熱量,因此內溫仍大於外界5~20

2.以風扇進行機械通風,在通風量足夠時,內部溫度與外界氣溫相同。

3.要使用內部氣溫低於外界大氣溫度,利用水牆配合風扇以進行蒸發冷卻作用以調節內部溫度。

4.要低於大氣濕球溫度(夏天約26.5~28),唯有冷凍機械。

5.在冬季,寒流來臨時,溫室內部加裝熱風機以加溫。

C. 相對濕度調節

內部相對濕度過低時,可以以水牆配合風扇加以調整,或是加裝細霧噴頭。在濕度太高時,可以利用自然通風,機械通風或是啟動熱風機以調節相對濕度。

二、作業設備

蝴蝶蘭生產作業中目前所用之機械與自動化設備可歸納如下:

1.作業前處理作業:

主要的工作為水草的清洗、消毒與脫水。目前常用的的方式是以大水槽浸水,在水桶泡浸藥劑進行消毒,最後以工業用離心式脫水機脫水。而在台灣縣新營市,己有水草脫水機之專利發明案。在以工業用離心式脫水機作業時,主要的問題在於不能連貫,仍然需要人力撈取、搬運。脫水後的水草擠壓成塊,要要再以人力剝離。

2.移植作業:瓶苗移出組培瓶,馴化苗、小苗至中苗各階段之換盆移植,目前完全使用人力。

3.管理作業澆水(兼施肥)加濕與施藥:目前主要利用懸臂自走式裝置,己節省許多勞力。

此設備的問題在於均勻的控制。而且由於未能進行淋洗作業仍然需要以人力手持水管定期淋洗根部

4.搬運:在溫室內或是工作室至溫室內的搬運工作以地面行走之台車為主。已有少數蘭園試用懸吊式台車,但是效果仍未完善。在地面使用台車, 規格並未統一,由各使用者依需要自行設計、製作。

5.運銷之輸送:此項作業因內、外銷而不同。內銷指組合成盆後如何包裝與裝盆,以便利搬運,送至購買者。外銷作業需要之工作項目為裝箱、打包、輸送,在貨櫃內維持適當環境內空運到國外。

蝴蝶蘭溫室環境調節之問題

國內的溫室,在高度遮蔭、強風量配合水牆使用之狀況下,夏天能夠將內部氣溫降到30以內,因此蝴蝶得以終年生產,這種溫室與環境設備,可說是適用台灣,但是仍有繼續改良的空間。國內蘭花溫室產生的問題與改善的項目列舉如下:

一、光量調整

1.遮蔭網影響

在低光量下可減少熱量(陽光之紅外線部份)進入溫室,但是也減少了光合作用可用能量,因此過度使用遮蔭網不僅造成光量之不足,在冬季與春季,特別嚴重,也同時影響了光質

國內的廠商已開發完成一種特製的遮蔭網可以阻隔大部份的近紅外光而維持大部份的光源通過,也為國內遮蔭作業帶來機會。

2.控制設定之影響

在遮蔭網的控制部份,除了以人為感覺外界陽光強度進行遮蔭網開關之外,另外主要利用定時器控制,在台灣海島氣候,陽光強度變化無定之狀況下,每日以一定時間進行遮蔭網之作業,這並不是合理的選擇。

二、溫度調整

()、夏季內部溫度超過30

在設計良好的蜂巢式水牆與風扇系統,降溫性能應該合乎蘭花生長需求。國內所發生的問題通常來自以下原因:

1. 通風量不足:風扇數目不足,或是風扇產生的風量不足。

2. 水量不足:主要來自水牆面積太小。

3. 降溫效率不夠:夏天通過水牆的空氣溫度則無法接近27~28,即表示效率不夠。原因往往來自水牆青苔過多,阻塞空氣流動或是水牆有破洞。

4. 風阻太大:在水牆外面加裝防蟲網或是黑色遮蔭網產生了多餘的風阻,造成通風量不足。

()、冷房溫室的設計

由於大多數蝴蝶蘭催花溫度必須維持在25以下,夏天利用水牆與風扇能維持溫室內部溫度30以下。在夏天要使溫室內空氣維持於25之內,唯一可用的技術是使用冷氣機,而如何儘量節省能源,此為此技術需要考量之重點。

()、冬季蘭株之抗開花性

由於冬季自然氣溫適合蝴蝶蘭開花,在每年二月之後,大苗幾乎都抽梗開花,在市場上造成了缺苗之空擋期。因此如何利用加溫等環境調節技術以填補缺貨時期,此為研究界目前努力之目標。

三、相對濕度調整

()、濕度太高

相對濕度太高來自在外界大氣高濕時仍然維持水牆運作或是溫室內因澆水,施藥而通風不良等兩項主要原因。解決方式在於環控設備增加相對濕度設定與善用內循環風扇

()、濕度太低

相對濕度太低常發生之時期,以秋冬最多。

1.外界氣溫適合,相對濕度低。只引入外界空氣通風,濕度自然同於外界也偏低。

2.冬季寒流來襲,而且是冷乾之氣團,溫室內以熱風機加溫,使相對濕度降至更低。在增加相對濕度方面,可以以自走式懸臂裝置的加濕噴頭,配合內循環風扇的效果最佳。

溫室內部作業設備之問題

內部作業設備的利用問題討論列舉如下:

1.灌溉施肥等設備

此種設備在結構與動力傳送方面,已算是完備,可改善之處在於施用之均勻性。在積極利用方面,善用加濕噴頭配合循環風扇,對改善內部的相對濕度十分有效。

2.水草處理機械

目前之問題在於水草處理技術的標準化,例如來源不一,品質等級不一的原料要清洗多久、清洗幾次、清洗方式是僅浸泡或攪拌?這些方式需要建立標準程序,達到一貫作業,減輕人力負荷。另一類思考方向是建立代工處理工廠,提供栽培者清潔無菌,處理完成的水草。

3.搬運設備

地面行走的台車在行走方面,消耗的人力並不多,主要耗力的工作在於在植床與台車間端盤的搬上搬下。利用懸掛式的台車並不多見,原因在於溫室上方沒有荷蘭溫室慣用的熱水管可做為承接導管。此方面之研究,將自人體工學加以著手設計。

4.移植機具之研發

國內目前以人工為主,國外的機具除了自舊盆起苗與放入新盆的兩項動作使用人力之外,完全配合機械作業。由於荷蘭使用之介質以樹皮、泡棉等材料混合組成,苗株離盆容易,國內能否改變使用水草之生產方式。以方便機械化移植作業,此為栽培者與研究者共同配合探討之主題。

結語

國內的的蝴蝶蘭產業欣欣向榮,已自小規模生產朝 向大規模量產以提準時提供大量一致性的產品。過去辛勤努力己得到的優勢條件,包括自有的品種,生產技術與海外市場的開拓等,在未來的轉型過程中,如何保有 的優勢,在減少人力,減輕工作量,而又能維持品質的工程技術下,提供大量、高品質的成品行銷世界,這是大家共同奮鬥的目標。

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