台湾蔬菜设施栽培之发展现况[1]

1台灣蔬菜設施栽培之發展現況李文汕張武男(台灣中興大學園藝學系)一、前言蔬菜屬於生活之必需品，其消費量通常隨國民平均所得的提高而增加，因此也常被當作一個國家經濟發展之間接指標。過去五十年來，台灣國民蔬菜的年平均消費量，隨國家經濟的發展與國民所得的提高，由1952年每人每年消費42公斤，增加至2000年之124公斤，成長了近三倍(表一)。從表二中過去二十年來蔬菜面積與產量的變遷得知，台灣目前蔬菜生產面積177,057公頃，較1980年減少約54,000公頃；然該年全年蔬菜產量為3,262,194公噸，相較於二十年前產量並無減少。固然，品種改良與栽培技術改進，造就了產量增加的成果；不過設施園藝的發展，不但降低了天然災害的損失，同時顯著增加單位面積產量，自有其不可忽視的重要性。本文擬就台灣蔬菜設施栽培之經驗，針對發展背景、設施栽培的種類與遭遇問題等提出介紹，敬請惠予指正。表一、台灣農產品每人每年消費量(公斤)年代白米蔬菜水果肉類1952126421717196113757201619711349145261981961168142199167114107631995*61123115721999**5512414278*1996年以後西、甜瓜類併入水果消費統計**1999年每人每年西、甜瓜類之消費量為22公斤資料來源為歷年台灣農業年報表二、台灣歷年耕地面積及蔬菜栽培面積與產量之統計年代耕地面積(公頃)蔬菜面積(公頃)蔬菜產量(公頓)1970905,000*142,0001,685,0001975917,000187,0001,977,0001980907,000231,0003,225,0001985888,000236,0003,286,0001990890,000188,0002,755,0001995873,000175,0002,887,0002000852,000177,0003,262,000*以上數據經四捨五入至千位資料來源為歷年台灣農業年報二、台灣蔬菜設施栽培的發展背景所謂設施園藝就是利用資材或設備，藉以改善園藝作物之生長條件，如光照、溫度、濕度、風速、水分、二氧化碳、土壤及養份等環境因子，以達到提高植物生長速率與作物經濟生產效率之目的。如是言之，則古時人類用稻草、竹籬、樹葉保護作物在惡劣環境下生長之行為均屬之。台灣當初也是在面臨不利環境下，力圖發展設施栽培以求增產，至今屆滿20年，2堪稱卓有成效。回顧其歷程，雖然促成台灣設施栽培的因素有很多，其中包括國家經濟發展與市場需求等因素，不過歸納起來就屬自然不利環境與政府政策輔導對蔬菜設施栽培產業的發展最具影響。(一)自然環境的影響臺灣地處亞熱帶及熱帶地區，北迴歸線通過其中南部之嘉義縣。就全年氣溫變化而言，月平均溫度超過22℃以上的時間達9個月，理當極適於農作物的生長，對以保溫為目的之溫室需求並不大。但台灣四周環海，容易受海洋性氣候影響，雨量豐沛，平均年雨量達2,515公厘；由於降雨量的月份分布極不均勻，約有70%的年雨量集中於每年6月至9月間之夏季高溫期，過多且過大的雨量對農作物生產造成之影響極大。此外每年4月至6月有梅雨與豪雨危害，夏秋季節更有颱風侵襲，都對農作物的生產造成不利的影響。根據臺灣農業年報資料統計顯示(表三)，台灣在1995年到2000年期間，農作物因天然災害損失共計新台幣507億元，其中蔬菜作物損失超過110億元。各種災害中又以颱風對蔬菜造成之損失最為嚴重，六年合計損失73.3億元；豪雨之損害次之，合計損失29.1億元；其他災害依次為乾旱、冰雹、寒害與焚風等，合計損失7.8億元。由此顯見，台灣氣候環境不良對農業生產影響之大。而根據經驗，上述災害多數可藉由設施栽培達到全部或部份保護功能。因此利用各種設施以改善栽培環境，使蔬菜作物得以減輕災害損失，以達到穩定生產、增加產量、提高品質，甚至調節產期、計畫生產的目的，是促成蔬菜生產朝向設施栽培的原始動力。表三、台灣蔬菜作物天然災害損失統計表年度農作物災害損失蔬菜作物災害損失(新台幣千元)颱風豪雨焚風冰雹寒害乾旱合計19952,092,07773,177338,815000411,992199616,600,3132,975,00492,12600053,5793,120,70919974,711,128524,2521,071,830015,97586,40001,698,457199812,183,7751,803,407718,9420454,428016,5002,993,27719995,222,606304,242330,97900151,4980786,71920009,893,8571,654,128357,8474,2540002,016,229合計50,703,7567,334,2102,910,5394,254470,403237,89870,07911,027,383註：1.地震損失：1995年為8528千元；1999年為56600千元2.資料來源為歷年台灣農業年報(二)政府政策性的輔導台灣過去之蔬菜生產因氣候條件不佳與栽培制度特殊之關係，一直處於冬季蔬菜生產過剩而夏季蔬菜生產嚴重不足之窘境。因此如何穩定夏季蔬菜生產與供應一直是當時政府農業政策發展的重點。根據非正式統計，在1984年政府開始推廣設施栽培以前，中部地區的蔬菜栽培農戶為減少災害損失與自求突破之困難環境下，利用簡易塑膠網覆蓋保護來栽培葉菜生產的面積已有近2,700公頃(林俊義，1985)。與此同時，利用洋菇舍及簡易塑膠布棚進行夏季葉菜保護生產之研究工作也已開展。及至1985年學者專家於「夏季蔬菜生產技術改進研討會」中提出發展設施園藝以穩定夏季蔬菜生產之建議，引起政府之重視。同年政府在推動「發展精緻農業，加速農業升級」政策下，將設施園藝栽培列為政策推廣工作項目，並自1986年起3規劃執行為期十年的「設施園藝之研究與技術開發」國家級試驗研究。從此，透過計畫的整合，加強跨領域間之技術合作，將園藝生產與農業工程、農業機械、環控技術、養液栽培、土壤肥料、植物保護及自動化等專家結合在一起，共同就溫室結構、設施栽培模式、微氣候、環控技術、本土化介質、病蟲害及連作障礙、養液栽培及穴盤育苗等項積極進行開發研究及推廣，因而奠定了蔬菜設施栽培的穩固發展基礎。在十年的計畫執行期間，政府除積極督導研究的進展外，也同時加強改善各試驗研究機構的園藝設施設備，以提高研究效率。政府也體認到培育人才是國家農業發展的根本。因此，一方面逐年選送優秀研究人員赴歐、美、日等國研習設施園藝；另一方面，廣邀國外專家學者來台考察、講習、並提出建議。此外，政府除廣泛支持經費舉辦研討會與研習會，提供產、官、學界得到經驗交流與成果分享的機會外，更邀集各界專家積極研發本土化之實用技術。期間共完成「設施園藝設計手冊」、「設施園藝技術」、「蔬菜設施栽培技術」與「花卉設施栽培手冊」等工具書之編印，提供從事設施栽培研究與生產者之參考。及至今日，設施園藝已普遍為農民所接受，並已成為台灣蔬菜產業中重要的一環。三、台灣蔬菜設施栽培現況：台灣現有蔬菜設施栽培面積共約12,486公頃(表四)。主要利用之設施種類包括畦面直覆式紗網覆蓋、低架帳棚式紗網覆蓋、矮隧道式塑膠布栽培、水平高架塑膠網室、大型塑膠布網室、輕型鋼結構固定設施等都為簡易型的設施結構，使用精密型兼具環控功能之設施者極少。(一)、蔬菜設施利用種類：1.直覆式紗網覆蓋：此種覆蓋形式與一般畦面覆蓋(mulching)不同，而是將塑膠紗網直接覆蓋(floating)在作物上，以達到防雨保溫的效果。覆蓋時間可以從播種後一直使用到收穫時再移除。目前在田間播種育苗以及葉菜栽培保護使用較多，對降低豪大雨雨滴危害與冬季保溫之效果良好。覆蓋物材質有尼龍網或不織布兩種，一般不織布的保溫效果較佳，可使內部溫度提高1-3℃。南部地區可應用此型覆蓋方法在冬季低溫期生產蕹菜與莧菜。本型使用之資材成本最低，每十公畝只需一萬元左右。2.低架式紗網覆蓋：本類型設施為一與畦面同寬之活動式遮陰網懸掛於豎立在畦肩上的竹竿或鐵條，形狀有如帳棚一般。部分則採拱形支架，上覆紗網而成隧道式者。此設施是雲林地區農民應用高架塑膠網室之觀念經改進而得。通常在作物播種或定植後裝設，而在收穫後拆除，以利機械耕犁作業。這種設施成本低廉，裝卸容易，具有遮陰、防豪雨、降低日曬高溫之效，對提高葉菜品質有效。此類設施主要應用在蔬菜育苗及一般葉菜類栽培上，尤以雲林縣的西螺、二崙蔬菜專業區為多。此類紗網覆蓋栽培所採用紗網顏色有綠色、黑色、白色、藍色等多種，但因市場供應取材之方便，僅以藍色或綠色紗網使用較多。3.水平高架塑膠網室：政府早於1969~1971年即開始試驗採用水平棚架塑膠網室栽培葉菜類，惟因當時棚架高度太低，以致室內溫度、溼度過高，病蟲危害嚴重，作物生長不良，因而未能發展成形。後來改用葡萄棚架方式，外面張掛綠色尼龍網來栽培。該型網室以水泥柱或粗竹竿為支柱，現已改用1.5-2.5英吋鍍鋅鐵管，可以簡化施工難度與延長耐用年限。設施棚高約2.0-2.2公尺，上覆16目或24目塑膠網，單位面積通常在5-10公畝間，內部寬敞而可供小型農機操作。主要功能為避免豪雨雨滴直接沖擊蔬菜葉面所造成之傷害，另也具有遮陰、克服夏季強光的效果，4並可減少大型蛾類害蟲之入侵。但本型設施不耐十級以上強風，且若遇連續降雨48小時以上對作物生育有不利之影響。目前主要分布在彰化、雲林地區的短期葉菜生產專業生產區。最近五年來屏東地區農民應用此型設施，覆以24-32目防蟲白紗網種植冬季苦瓜、絲瓜及豆類蔬菜。既可保溫促進生長外，又可以減少瓜類果實蠅及豆類銹病、蟎類危害。農民則因減少農藥使用而可降低生產成本，同時提高產品安全衛生條件，售價與收益則明顯增加。4.矮隧道式塑膠布棚：本型設施與前述隧道式塑膠網覆蓋近似，以竹片或粗鐵線為支架，橫跨畦面，上覆PE塑膠布，設施中央高度僅75~90公分。最早為台中軍功寮地區農民應用為冬季蕹菜及莧菜保溫栽培。後來被中南部農民廣泛應用於露地洋香瓜冬、春作保溫及後期防雨栽培。由於兼具防寒保溫及防雨防蟲之功能，所以不但可以調節產期、提高品質，同時具有減少病蟲害之效果。此種簡易設施同樣為活動式而於收穫後拆除，因此是一種結構簡單，成本低廉，應用效果佳的設施。根據台南區農業改良場估計，目前台灣使用矮隧道型塑膠布棚栽培洋香瓜的面積超過8,250公頃以上。此外，由於本型設施保溫效果佳，縱使在冬季，只要日照充足，仍可維持地溫在15℃以上，所以屏東地區農民亦將之應用在冬季蘆筍生產，只要控制得當，並不至於影響次年的收穫。近年試驗單位則推廣矮隧道型塑膠布棚再利用於番茄或甜椒栽培。使後續作物可以利用原有的設施骨架，勿需再整地即可繼續種植。不僅節省搭架材料而降低生產成本，同時可延長採收期，提高產量，增加農民收。5.大型塑膠布網室此型式設施已鍍鋅鐵管為骨架，中心點高2.7-5.0公尺，上覆PE塑膠布，兩側可以露空，或加覆尼龍防蟲網，或更進一步在防蟲網外在加捲揚塑膠布，方便於夏季通風與冬季保溫。早期為降低成本，多使用1/2英吋或3/4英吋鐵管，但因抗風力弱，每遇颱風骨架容易被推擠變形，因此近年都已改用1英吋鐵管，有效提高抗風強度，同時也使高度增加至五公尺，減少內部積熱問題。不過連棟使用時應注意內部通風及屋頂、地面四周之排水問題。本型設施造價較高，每十公畝造價少則30~35萬，多則40~60萬，早期廣泛應用於花卉防雨栽培，目前則綜合性推廣應用在一般短期葉菜類與果菜類栽培。果菜類則適於溫室洋香瓜、甜椒、胡瓜、番茄等栽培。表四、台灣蔬菜設施栽培之種類、造價與面積說明表設施種類規格(公尺)造價(千元/10公畝)面積(公頃)直覆式紗網覆蓋10~15667低架帳篷式紗網覆蓋1.0~1.5m高18~222899高架水平塑膠網室2.0~2.2m高100~150441小型PE布隧道棚1.2~2.0m寬x0.8m高60~808,250中、大型隧道式塑膠布溫網室寬度4.5m~6.5m高度3.5m~5.0m250~400154輕型鋼或力霸式溫網室高度3.