第 003 期 2022/06/30發佈
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結球萵苣栽培智慧管理決策運算模式開發與應用
張為斌、謝明憲、彭瑞菊、郭明池
行政院農業委員會臺南區農業改良場
     結球萵苣為我國重要出口作物,近年出口量每年達8000公噸,產值高達2.2億,目前主要外銷生產團體集中坐落於雲林縣麥寮鄉、二崙鄉、褒忠鄉及崙背鄉等區域,主要以契作生產模式進行統一種植管理及採收出貨,然而各生產團體下之個別契作農戶數量眾多,統一生產管理涉及層面眾多,管理者管理不易,因此輔助管理的智慧管理系統就變得重要,而系統中的各項管理參數如何訂定就成為關鍵技術,臺南區農業改良場於執行智慧農業計畫期間,針對合作場域進行產量預測系統、合理施肥推薦系統及葉斑病好發環境預警系統之運算模式進行研究,經場域實際驗證後,成功建置並授權予產業應用,以下分別介紹各運算模式之技術內容與應用效益。

結球萵苣產量預測系統之運算模式

     結球萵苣於不同環境下之生育期變化介於35至70天,產量亦隨不同季節及天候而變動,為確保穩定供貨,傳統作法須倚靠經驗判斷並以出口量120%設定為預計供貨準備量,用以訂定種植時間及栽培面積,以滿足市場契約需求日期及數量。以每100公噸出口量為例,需增加20公噸做為額外備量,本技術之運算模式導入長期天候變動溫度預測資料、光度歷史紀錄資料及生育期間溫度與光度紀錄資料,透過演算及分析,提供不同種植日期之產量預測,利於推估生產面積及栽培期間,導入後可增加產量預估準確性,降低需求量5%的額外備量(5公噸),以每公頃產量20-25公噸計算,可減少0.2-0.25公頃契作面積,以外銷契作每公頃收購價23萬元計算,估計可節省4.6-5.75萬收購成本,並減少生產過量擾亂市場供需及引發滯銷風險。
圖1. 結球萵苣產量預測系統之運算模式運作流程,透過產量預測精準安排生產排程,有效降低備貨成本。
結球萵苣合理施肥推薦系統之邏輯運算模式

     結球萵苣傳統施肥方式,為施用基肥後整地,於栽培生育期間人工追肥3次,肥料施用量及種類,影響作物生長結果甚鉅,不當施肥可能造成病蟲害加劇或作物生理障礙,影響作物商品價值。本技術依據作物栽培期間的溫度預測資料及田間土壤肥力檢測資料等因素,推薦一次作畦施肥管理模式所需肥料種類及施用量,提供肥培管理依據,除有效降低50%以上肥料施用量外,更同時減少施肥人力,降低經營成本及因應人力不足缺口。傳統施肥模式,栽培全程肥料施用量約每公頃2,400公斤,每公頃所需肥料成本及施肥工資各約21,000元及6,000元,運用本肥料推薦系統建議施肥管理模式,可降低50%以上肥料及施肥人力成本,每公頃約可節省13,500元成本。
圖2. 結球萵苣合理施肥推薦系統之邏輯運算模式運作流程,合理推薦契作田區一次施肥種類及用量,省肥省工省成本。
萵苣葉斑病好發環境預警系統運算模式

     萵苣葉斑病為結球萵苣栽培過程之重要病害,主要由風與或噴灌水而傳播,好發於高溫高濕環境,嚴重發生田區可能造成產品葉片散佈病斑,嚴重影響品質甚至造成棄收。該病害推薦藥劑施藥時機為病害好發時期於萌芽後四葉期開始施藥,然如何判斷病害好發時期多仰賴管理者田間巡查發現始進行防治,此法往往延遲病害發生初期之防治時機,造成病害面積與危害擴散。本技術導入氣象預報數據及觀測紀錄,依據病害好發環境條件,並參照栽培場域病害發生紀錄進行分析,建立預警系統之計算模式推估病害發生風險,並於風險升高時透過通訊軟體提示第一線管理人員加強田間巡查,以利及時掌握病害防治時機,該預警系統應用下,單一產季推估高風險等級日數約占栽培期20%,與田間病害發生趨勢相符,提升病害管理效益並提供病害防治措施之決策依據。

 
圖3. 萵苣葉斑病好發環境預警系統運算模式運作流程,自動警示病害發生風險,及時確認管理,降低病害危害。
     
      透過前述各項運算模式進行產量預測、 合理施肥量及病害發生風險的計算,搭配場域資訊管理系統,提升契作農田規劃管理之效率及精準度,整套數據化的決策依據,讓農場管理智慧化、標準化及系統化,有助於提升農場管理、生產及驗證之效率,進一步降低相關經營成本,提升產業收益。
技轉公告
公告日期:2021/06/10
研究單位:臺南場
適用產業:果菜生產合作社、結球萵苣契作生產團體、農業資訊管理系統業者
技術領域:數位服務
授權方式:非專屬
授權地區:台灣地區
授權年限:5
公告內容
一、非專屬授權移轉標的為「萵苣葉斑病好發環境預警系統運算模式」技術輔導與運用。
二、授權金額:授權金額伍萬元整,另加計營業稅(前揭金額5%)後為伍萬貳仟伍佰元整。
三、申請資格:農會、農業合作社或公司。
四、申請日期:自公告日起開始受理。
五、有意願之業者請於公告期間,檢附以下資料向本場提出申請:技術移轉廠商(個人)基本資料表、技術移轉意願書。
六、申請案經本場評審通過後,簽訂技術非專屬授權契約書暨繳交授權金後,辦理技術授權移轉。
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