內容提供/ 豐年社 文、攝影/ 趙敏 首圖攝影/ 林韋言

臺灣位於亞熱帶地區,盛產多樣蔬果,但近年極端氣候頻率增加,夏、秋兩季颱風頻繁,冬季又經常發生寒害,嚴重影響農民收成,政府為此必須支出龐大天災救助金額。
為了穩定收成,許多農民投入設施農業,但設施施工品質良莠不齊,抗颱能力不足,一場颱風下來,反而損失更嚴重。因此,推廣結構加強型的溫室栽培作物,便成了當務之急。

許多農民剛開始接觸溫室可能不知道從何著手。《豐年雜誌》跟著行政院農業委員會臺南區農業改良場(簡稱南改場)專家與多位投入設施農業農民的腳步,根據他們的經驗分享,分別介紹常見的力霸型溫室,以及導入科技、具企業規模的智慧型花卉設施,提醒農民如何評估需求、獲利與其他重點,打造出適合自己的理想溫室。

溫室永續經營,應考量堅固、耐用、安全與獲利

「提高獲利和永續經營,是興建溫室首要考慮的方向。」南改場場長王仕賢說,想要獲利牽涉到栽培的作物,農民可從後端通路觀察設施栽培的作物價格是否合乎需求;透過輪作,例如嘉義縣許多溫室冬季種小果番茄,夏季種美濃瓜或綠肥,不僅永續利用土壤,也提升作物品質。

南改場作物環境課建議,站在農民角度,應先決定種什麼作物、露天還是溫網室栽培的產量和產值較高?多久能回收成本?如果露天就種得好,為什麼還需要溫室?再從防病蟲害、擋雨、抗風、防鳥、改變微氣候等角度,進行評估與考量。不過,溫室也有缺點,例如夏天溫濕度通常較高,日夜溫差大,如果沒有適當的環境控制,容易孳生病蟲害。

有些農民為求省錢,常會選擇蓋成本較低的簡易式塑膠布溫室。南改場作物環境課表示,農民用簡易式塑膠布溫室種小果番茄,品質幾乎有一定水準,但簡易式的溫室結構較脆弱,颱風來時,損壞或被吹倒的風險較大。既然是高經濟作物,還是會建議用有基礎的結構加強型溫室。

去年梅姬颱風重創中南部農業區,嘉義縣政府農業處處長林良懋觀察,早期農民為了讓溫室內的工作人員和機具操作順暢,會加大簡易式塑膠布溫室的跨距。

「以前都沒事,結果開始加大、加高之後,變成像燈籠式結構,大大的很好看,卻沒辦法抗颱。颱風一來造成許多溫室『軟腳』,作物和財物受損,甚至發生壓死人事件。」林良懋認為,有些簡易式塑膠布溫室的強度嚴重不足,這幾年需要的是能抵禦天災和保護農民安全的結構加強型溫室。

林春生的力霸型溫室種植空心菜,挑高設計保持室內通風,讓員工享有舒適的工作環境。

設施農業穩定收成,短期葉菜也能有賺頭

傳統觀念認為,溫室內要種高經濟作物才能獲利,但王仕賢覺得不一定,雖然同一種作物在露天和設施都能栽培,但設施可以全年有穩定收成,品質也更好,就有機會獲利。

位於雲林縣莿桐鄉的福田農產行就是很好的例子,負責人林春生在5分地上搭建力霸型溫室。採訪當天下著雨,溫室屋頂設有排水道,可匯集雨水排入水溝。此外,日夜溫差大,容易結露,林春生擔心水滴從高處落下,菜葉會受傷,因此,溫室裡使用防流滴材質的農用膠布,並引導屋頂露水分流到排水道。

從外觀來看,林春生的力霸型溫室屋頂為圓拱型加單斜型連棟。林春生說,圓拱型屋頂設在最外邊可抗風,通常連棟溫室中間的通風較差,為了增加空氣對流與通風,中間採用單斜型屋頂。

林春生溫室內種的可不是什麼特別的高經濟作物,而是空心菜。他說,夏季設施空心菜1公斤產地價比露天栽培多2元,冬季多5元,若發生風災,市場上缺菜,設施空心菜還可比露天高出12元;溫室平均1分地造價新臺幣120萬~140萬元,如果經營管理得宜,大約4~5年可回收成本。

環視溫室,除了發現內部採取挑高設計,梁上掛著黑色遮光網,每隔1支柱子上頭還裝設插座以利電風扇接上電源,這是林春生為了讓工作人員舒適的貼心設計。一般人多認為,溫室挑高雖然通風,但是遭強風吹襲傾斜的風險也較大。不過,林春生的溫室使用一體成形的熱浸鍍鋅鋼管,抗風能力強,就算挑高也無須擔憂。

當地農田地下水位高,下雨容易積水,對於溫室內的農作物來說,防水是第一要務。林春生的溫室側邊底牆以水泥打造,也挖排水溝,下雨時就成了護城河,再利用抽水馬達抽乾。

此外,同一片土地長期種同一種農作物,土壤與農作物易發育失調,累積病蟲害,久了就形成連作障礙,林春生也有法寶對應,就是在溫室內裝蒸氣軟管,用蒸氣消毒土壤。整體看來,室內、室外的設計處處充滿了巧思。

空心菜農林春生的溫室屋頂設有排水道,可集中雨水排入水溝。

王仕賢肯定林春生的力霸型溫室設計與經營管理。他說,空心菜雖然不是高經濟作物,但是設施內1年可採收14次,周轉率高,「今年6月初連續大雨,別人沒菜,他有菜,人家用溫室栽培能做到這樣的模式。」

溫室結合滴灌系統,省水又省工

同樣位於雲林縣的虎尾花卉專區,4.07公頃土地上有早期興建的多棟力霸型溫室,該區曾是著名的夏菜冬花設施生產專區,夏季種耐熱品種的小果番茄,冬季種菊花,後來洋桔梗外銷訂單增多,便逐漸改成全年栽培洋桔梗。

雖然當地的溫室在2002年興建,外觀已有些老舊,仍挺過好幾次颱風,屹立不搖。虎尾鎮農會推廣部主任蔡武吉說,虎尾的溫室很早就利用熱浸鍍鋅材質H型鋼,在土壤環境不容易鏽蝕。

溫室內採挑高設計,並搭配內循環風扇和手動開關調整天窗,增加通風;室內跨距11米,作業線規劃利用率可達82%,比一般溫室約7 成利用率高出許多。

在灌溉方面,因雲嘉南地區的地下水鐵質含量高,容易造成管線堵塞,虎尾花卉專區抽取地下水後,會先經由逆滲透系統(RO)處理,並用點滴灌溉設備平均為每株洋桔梗給水。王仕賢說,除了葉菜類之外,精緻農業應該都使用滴灌系統處理,省水也省工。

錏管若未做防鏽處理,生鏽處易受長期風吹雨打、浸水,導致斷裂。(攝影/汪文豪)
應採用一體成形的錏管,可避免接合處易積水而鏽蝕、彎曲,螺絲也需防鏽處理。(攝影/汪文豪)

導入科技,智慧型設施做出企業規模

假如農民有能力,並將眼光放遠,除了搭建強化結構型的溫室之外,可再考量投資更高端的科技和環境控制系統。

座落於臺南市後壁區臺灣蘭花生物科技園區的明星蘭業,開車行經廠區外圍,可見氣派的連棟溫室;進入「無風扇水牆綠能溫室」內,精心的設計與電腦控制系統更讓人嘆為觀止。這些構想全是出自業界鬼才——明星蘭園董事長林明星。

林明星做的是蘭花抑梗栽培,大苗專攻海外市場,外銷國家橫跨5大洲,包括美國、加拿大、日本、法國、南非與多明尼加等。每年9月到隔年4月,低溫會促進蝴蝶蘭抽出花梗,也就是從苗株變成開花株,因此,如何控制溫度抑制花梗就成了關鍵。

通常蘭花生產在夏季要透過風扇水牆,讓冷空氣在溫室內循環,以達到降溫目的;冬季則仰賴油料、瓦斯或電能加溫,加溫和降溫對於蘭花產業都是必要的。然而,近來能源費用高漲,如何有效控制成本就變得非常重要。林明星參考北歐利用大自然地底溫度恆溫原理,發展出挑高的無風扇水牆綠能溫室。

雲林縣虎尾花卉專區很早就使用點滴灌溉系統,省水又省工。

林明星秀出智慧型手機,裡頭有他開發的電腦編碼系統,可精準控制溫室內的微氣候,包含溫度、濕度、風向、風速、鍋爐運作狀況和天窗開閉方向等。一機在手,就算人在國外,也能知道園區栽培狀況。

也因為這套系統的輔助,以往冬季加溫1個月成本約新臺幣90萬元,他觀察東北季風風寒效應並微調參數,省下新臺幣40多萬元費用。林明星說,通常業者會找出溫室中心點當作溫度標準,事實上,溫室每個點的溫度都不一樣,假如全部都以中心溫度為標準加溫,遇到冬季太陽斜射時,周邊溫度較高又持續加溫,就會浪費能源,「我的加溫系統是針對性的,哪個點不足就補哪個點。」

無風扇水牆綠能溫室之廣,入口進來不見盡頭,地板是亮晃晃的磁磚,還備有小型腳踏車讓員工代步巡園,溫室內透過林明星研發的2臺自動澆水機灌溉,可省下7個人力,也達到省水目的。林明星並未使用風扇水牆,因為溫室內是挑高設計,如果加裝風扇水牆拉得越高,溫層會變太多又耗電。不過,因為無水牆把濕空氣導入室內,不僅降低濕度,也減少病蟲害,他也利用日本製的360 度旋轉濁流風扇,達到全方位循環通風和恆溫效果。

王仕賢說,農民想要蓋什麼樣的溫室、需要具備哪些功能,自己應該最清楚。像林明星的溫室控制精密度越高,效果越好,也越省工;但是精密度越高,相對耗能也越多。因此,林明星強調善用能源來節省成本,這必須對植物生理和科技應用有通盤了解才能做到。

林明星研發無風扇水牆綠能溫室,發展蘭花抑梗栽培。(攝影/汪文豪)
透過電腦智慧系統控制,可以讓溫度控制更精準。(攝影/汪文豪)

善用科技提升管理效能,擺脫看天吃飯

雲林花農、京品園藝股份有限公司負責人陳國明同樣認為,投資先進的自動化設備、找到節能方式和提高效能,才有機會獲利和減少整體成本,「有些人以為務農應節省成本、減少投資設備,這樣是不對的;想要增加獲利,在可以控管條件下的才叫產業。」

陳國明栽培洋桔梗有成,農場除了有1.7公頃面積蓋溫室做切花,還有1棟育苗溫室使用環控系統降溫、除濕,夏季進入室內,一股沁涼迎面而來。

洋桔梗育苗的需求溫度在白天為攝氏25~27度,夜溫為攝氏16度,為了克服高溫使洋桔梗休眠,早期花農多運到阿里山或南投清境農場附近育苗。初期山上低溫育苗效果還不錯,可是天然條件也有不穩定的時候,例如冬季太冷需要加溫、山上高濕易干擾,或是只能選在某幾個時節育苗,但運輸費用又是一筆開銷。

現今平地溫室有了環控設備,可以調整成洋桔梗喜歡的環境,全年都有花能供應。陳國明說,進口苗1株要新臺幣3~4.5元,在臺灣用冷房培育,1株只需新臺幣2.6~3元,成本較低,相對有競爭力。

陳國明為了減少熱源進入溫室冷房,頂部除了有遮蔭網,還加裝雙層充氣膠膜隔熱。

「想要降低營運成本,一定要節能跟提升效能。」陳國明說,他的育苗室冷房利用熱泵(一種將熱能轉移的設備)製成冰水,冰水進到溫室循環,再把溫室的熱源帶出,可幫助室內降溫,比燃油加溫還節能。

他特別提醒,不要小看太陽,光也是熱源之一。為了減少熱源進入溫室、造成冷氣負擔,溫室頂部裝有1層外遮蔭及雙層充氣膠膜,外遮蔭用來阻擋光線,雙層充氣膠膜可發揮如同保溫瓶的隔熱效果。一般的溫室只有1層塑膠膜用來擋風遮雨,陳國明的溫室多了1層膠膜隔熱,可說是用最廉價的方式間接省下電費。

「以前農業是看天吃飯,現在要靠設備賺錢。」陳國明說,農業是一門專業,農民投資設備前必須三思,包括要種什麼作物、產值與產量有無競爭力、配置空間有多大、設備可提升多少效能、保溫效果如何、怎麼做最節能、整體營運成本能否降低等。

他建議,農民應增進自身專業知識,一步步穩紮穩打,不斷觀摩國內外業者如何操作,如果能從別人的錯誤中學習,可少走一些冤枉路。將來,他還希望產能提升後,可以添購更好的設備,讓員工享有舒適和友善的工作環境,也吸引年輕人投入農業。

陳國明希望強固的設施能為洋桔梗增加產值,將來還能添購友善環境設備,讓員工工作更舒適。

臺南區農業改良場建議,簡易式塑膠布溫室搭建注意細節

文/趙敏 攝影/謝佩穎

簡易式塑膠布溫室示意圖。(圖片提供/行政院農業委員會農糧署UP簡易溫室圖2017年版)

臺灣目前較常見的為簡易式塑膠布溫室,造價便宜,但沒有什麼基礎,只用錏管組裝結構,當強風來時,難以把受風力傳到地面,而容易傾倒。

興建簡易式塑膠布溫室有幾個重點需特別注意,目前大部分的簡易式塑膠布溫室屋頂為圓拱型,每個圓拱的間距約1米,使用的錏管管徑越粗,可加強整體結構承受力。

此外,也可以透過縮短間距來加強結構力,但是縮短間距會變成拱架太多支,增加工時及搭建成本,所以建議至少在靠山牆面2米範圍增設拱架,增加結構支撐力。

簡易式塑膠布溫室的受風大概可分成4種情況,其中2種受風要看受風面是在長邊還是短邊(通常是山牆),長邊受風是側向力,短邊受風為山牆受力。臺灣大部分的溫室都是蓋南北向,長度可以到100米左右。在考慮通風的狀況下,短邊寬度盡量不要超過20米;短邊的支撐力較弱,所以山牆面建議不要蓋在受風面。

另一種是蓋簡易式塑膠布溫室時,柱高(不包含屋頂)建議應在2米左右,因為蓋越高,受風力越大,也越容易傾斜。有些溫室為了增加高度,經常會用接合的方式蓋高一點,但是目前看到的接法都不是很恰當,例如,先把一支錏管鑽入地面,再接上拱架。

但夜晚會有露水或遇到下雨,水滑下來積在接合處,久而久之就產生鏽蝕,去年梅姬颱風過後,很多溫室都是在接合處彎掉。如果要蓋高一點,建議應用一體成形的錏管,但成本也會比較高。

在側向力加強方面,如果屋頂只靠圓拱型較無支撐力,因此,通常會加倒T 結構支撐側向力,就像建築物的梁,建議至少每2米裝1組。

圓拱型完成會用桁條直管串起,就好像筷子一樣,1支容易被折斷,10 支在一起就折不斷,串接起來可增加結構支撐力。如果支撐力不夠,還會再加斜撐頂住山牆面屋頂處,斜撐要確實插入土面下30 公分以上,才能發揮支撐作用;如果沒有斜撐,颱風一來,溫室可能會像骨牌一樣應聲倒塌。

當颱風來時,為了克服溫室四周的上揚力,大部分的農民幾乎都已知要加裝地錨,因為簡易式塑膠布溫室沒有基礎,所以建議溫室兩側每3 米可加地錨,並用鋼索固定。

至於鋼骨結構加強型捲揚式塑膠布溫室有基礎,如果設計適當,颱風來時不太會發生上述狀況,頂多是塑膠布毀損,或是因為設計錯誤導致傾斜,例如H型鋼寬面大的應朝向溫室出入口正面;先前有些人為了施工方便,會把寬面大的放在側邊,如果風來了,能承受的力量較小,就容易彎曲。

通常溫室的短邊為山牆面,建議不要蓋在受風面。
如果溫室屋頂只靠圓拱型較無支撐力,會再加倒T結構支撐側向力。
圓拱型完成會用桁條直管串起,串接起來可增加結構支撐力。
為了克服強風吹來時溫室四周的上揚力,大部分的溫室都會加裝地錨,並用鋼索固定。
H型鋼寬面大的應朝向溫室出入口正面,如果寬面大的放在側邊,能承受的力量較小,溫室也容易毀損。
圖中斜撐沒有頂到山牆面屋頂處,無法發揮支撐作用。

(本文轉載自《豐年雜誌》2017年67卷09期,打造勇健溫室 抗颱.環控.精打細算)

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記者
趙敏

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minchao@agriharvest.tw

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