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前言 近年来经济快速发展，国人生活水准提升，农民从事农业生产逐渐朝省工时、易管理、低成本、高效率的方向迈进，使得设施栽培已在国内蔚为风潮。农友权衡资金宽裕程度与作物栽培需求，搭建各类型温网室设施，并应用机械化、自动化设备来辅助作业，其中专营蔬菜、花卉等种苗生产的自动化育苗场就是典型的例证。由于温室内环境较为封闭，且种苗绿化管理较为密集，与开放田间之作业条件大为不同。因此，设施栽培除了环境需予妥善控制外，施药与灌溉是极耗费人工的作业项目；特别是施药作业在封闭空间内具有极大的安全顾虑，而温室育苗则需要极多人力做频繁洒水，此两项作业性质雷同，皆可借自动喷雾系统来达成，以期减少人力需求、降低风险，进而提高效率、节省成本，并提升产业竞争力。鉴于此，本场与中兴大学农机系合作，并针对设施栽培与育苗业者需要，先后完成四种型式、可于温室内往复运动之悬吊杆式自动喷雾系统，包括单栋温室用双钢索承载式、单轨悬吊牵引式、单轨悬吊自走式，以及多连栋温室用自动换栋型悬吊杆式喷雾系统等， 是为该类系统本土化研发之肇始，可推广供农友参考应用。 
组成架构与作用原理 悬吊杆式自动喷雾系统须针对具有一定强度骨架结构之温室，利用该骨架来架设悬吊轨道，以达成自动化作业。其作用原理是应用一组概略与温室同宽的喷杆，将此喷杆悬吊于温室内做前后往复运动，同时由喷杆上之若干组喷头洒出细密且重叠均匀的水雾后，即可达成了整个温室面的喷雾作业。由于喷杆往复运动为机械性定速移动，因此整体喷洒远较人工为完全而均匀。当高压帮浦送出水液时，此系统即做为喷灌洒水系统；若压送药液，则成为自动喷药系统；也可使用双喷杆型式，即一根喷杆做高压喷药，另一根做低压喷灌。 
各类型喷雾系统之基本架构皆类同，可概分为喷杆与喷头、悬吊轨道与行走架、马达与传动机构、高压帮浦与输水管路、电气控制等五大部份；一般所谓不同型式者，主要是悬吊轨道与行走架、马达与传动机构之差异而言。其组装方式系将喷杆与喷头固结在悬吊轨道上之行走架，并藉由马达及传动机构连接行走架，以前后往复运动；输送管路则自高压帮浦连接至喷杆与喷头，并随行走架于悬吊轨道上收折或拉伸；电气控制则总合连结并控制各部份运转，并供操作者选择各项动作之用。作业时操作人员仅于控制箱前操作即可，甚或使用定时装置自动启动，不必进入喷雾区温室内，不仅节省人力，亦提高了安全性。 
双钢索承载式 本场最先试验开发的型式，是以国内方便取得之材料自行组装而成，目前设置于彰化县田中镇大地农园，应用在玫瑰花苗栽培管理。该系统使用3/8” 不锈钢管为喷杆，固定6 组喷头座及喷头；行走架采宽5.3 m 之工字型铔管架构，具四只塑胶轮，跨行于钢索轨道上；轨道是左右各一条、间距5.3 m 之钢索，分别靠近温室两侧，并由边侧支柱上伸出支架来支持，使其不致下垂；动力为变频器驱动的交流马达，可做较大范围的变速，并以钢索牵引行走架前移行；喷头为国产扇形喷头，以8.5 mm 高压软管送水；控制箱具多功能选择，可切换为手动、单栋或多栋自动，也可以定时器设定时间进行喷雾作业。此系统最大优点是造价低廉、施工容易及喷洒效果佳。 
单轨悬吊牵引式 此型式使用方管为横杆，并组合若干组可伸缩之垂直杆成为整组喷杆。行走架以两个呈45 °斜角之倒ㄇ型挂轮单点悬吊于1” 方形铔管轨道上，动力为直流减速马达，以电子电路控制做广范围的变速；马达固定于温室之一侧与轨道同高，另一侧则于相同高度固定一组被动钢索盘，传动钢索拉紧于马达之主动钢索盘与被动钢索盘间成一回路，并于通过行走架时将一条钢索固结于该架上，如此马达运转、传动钢索牵引时，行走架即做往前或后之行走动作。 喷头采双喷头可切换方式，分别为国产扇形喷头与美制Delavan 喷头，并以8.5 mm 高压软管送水。控制箱可切换手动或自动，并可扩充定时器做定时自动喷雾。大体上国产之不同厂家型式所采用之钢索牵引式行走架构与此类似，但使用轨道材料、喷架外观与喷头选用等会稍有不同。此系统主要优点是双喷头可选择喷雾颗粒大小，且喷杆设计富弹性等。目前除本场试验温室装设2 套应用外，彰化县员林镇员林种苗场装设10 套，另芳苑乡王功化育苗场亦组装3 套使用中。 
单轨悬吊自走式 采用与单轨悬吊牵引式相同之方形单轨悬于温室正中，喷架与管路、电线均悬吊于此轨道上。不同的是，将钢索牵引行走架的作业方式，改良为特制倒吊式自走头行走，而此自走头具马达及两个对转的锥型行走轮，卡在方管轨道的两个斜面上，靠本身与喷架重量提供行走的摩擦力；此新型自走头机构简洁耐用，施工装设较容易，节省了部份成本。控制箱设计为多栋共用，并可调整行进速度，以配合不同喷雾时之需求。喷杆具有两种设计选择，一为平喷杆式，另一为针对直立作物需求设计之垂直喷杆。平喷杆装设若干个微雾喷头，一字排开于喷杆上，全部向下喷出，使微粒水(药)雾均匀分布于整个温室中，达成施药目的；垂直喷杆则于行列作物的每二行中间垂直向下一喷杆，喷头则向两侧喷出，最下喷头则向上喷出，可以达成叶面叶背均能喷到药液。此套系统喷雾快速、节省时间，约为人工作业的3 ~ 5 倍；更可利用该倒吊式自走头方能达成多连栋温室共用单一组喷杆喷雾的目的。目前南投县埔里镇台一种苗场试装1 套供灌溉洒水用；而本场花卉温室亦组装数套做为施药与喷灌试验用途。 
自动换栋型悬吊杆式喷雾系统 前述三种型式与一般市面上所看到的悬吊杆式喷雾系统皆应用于单栋温室中，惟其装设成本仍嫌稍高，因此构想采用单一组喷杆，可换栋进入不同温室之方式，以期能降低造价。其方法是采用另一组于连栋温室前端横向装设之轨道与自走头，将主喷杆与自走头〝背负〞后横移至第二、第三或其他栋温室中进行喷雾动作，如此除单一组喷杆外，其余栋温室中之行走马达、喷杆、控制箱等均可省下，意即每区温室连栋数愈多，则平均单栋装设成本可愈低；经初步以六连栋温室估算，可减少四组自走头与五组喷杆，并降低装设成本约45 ~ 50 %。此种全新概念之换栋方式已完成实验室雏型及证实可行，并制作一组三连栋自动换栋型悬吊杆式喷雾系统模型， 88 年12 月底配合于「全国农业建设成果展览会」之动态展示，当时参观农友、贵宾均给予正面肯定；另于彰化县二林镇连发育苗场实际装设一组五连栋喷雾系统，目前正进行测试使用，成功后则予全面示范推广。 
未来研究方向与展望 温室内悬吊杆式自动喷雾系统从本土化开发至今，每套单价由最初进口系统近30 万元，已降至目前的10 万元以下，性能上也做了许多改良，可说进步甚多。未来在性能结构上当然仍会继续尝试改进；另外，也由于自动换栋型式的开发成功，出现了前所未有之进阶功能的可能性，此部份本场正积极与中兴大学农机系合作研讨规划，并应用温室模型进行初步试验。这些进阶功能乃是利用自动换栋型系统只有一组喷杆的特性，于此喷杆上加装影像扫瞄装置，当喷杆每次喷雾作业且「进出」不同温室时，同时扫瞄所有温室内的情形，并转换为数位影像送至电脑，利用电脑处理、分析或比较扫瞄得来的影像后，就如同管理人员进入温室巡查般获得许多资讯，从而得到下述数项可能之功用： 存入温室内植床与作物之全景影像资料库，做为长期建档、管理应用，随时可调阅查核。 由影像判读可即时决定喷雾系统是否应停止洒水、施药(到达无作物之区段)；或者更进一步可以判断苗龄，决定是否针对该区改变喷雾量、喷杆行进速度等。 即时侦测判读植床上作物是否有黄化或萎凋等异状，并警告之。 透过与前数天或前一、二周该区域图档比较，了解作物生长状况。 结合温室内温湿度、光照等感应装置所得到的资料记录，可了解微气候条件之变化，以及与作物生长状况之关系等。 植床上作物排列使用情形，甚至穴盘内种苗缺株情形之判断等。
透过此种影像扫瞄及数位图档建立，加上各种图档比较判断系统软体之建立，就像把喷雾系统变成了「温室内之卫星」或者「自动巡查温室状况之机器人」般，管理人员可以不必时常进入温室内巡视，而减轻了人力负担，并由电脑与系统进行自动化管理监测，提升管理效率，达成先进之自动化温室的目标。 结语 温室内悬吊杆式自动施雾系统在欧美日等先进国家已行之数年，且逐渐普遍应用，但国内则仍处于起步阶段。相信在本场、兴大农机系等相关单位，以及从事自动喷雾系统制造厂商共同努力之下，配合其喷洒较为均匀的优势，并可兼做喷药、洒水、施液肥，甚至吊挂搬运、加装影像扫瞄装置与电脑连线分析管理等进阶功能扩充的特点，未来必将渐为设施栽培农友所接受而广泛使用。 文、图／ 龙国维、田云生、盛中德、栾家敏 编辑：少龙 本文为头条号作者原创。未经授权，不得转载。
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