「桃園製」掃地機器人　前聯發科工程師如何成功離職創業？
特點:
(1) 「吸、乾擦、噴、拖」四合一功能的掃地機器人
(2)  擦玻璃機器人
(3) 破解掃地機器人的三大障礙
      (1)市面上掃地機器人，發現主要有兩種模式，純乾掃型機器人和滲水型機器人。人性理想的狀態應該是，要能讓使用者懶到底，機器人掃過後要無灰乾爽。
      (2)跨過iRobot、LG等大廠建立的專利牆。
      (3)建立價格優勢
(4) 獨家導航技術，比iRobot、小米便宜五～七倍   
     他拆解掃地機器人最重要的導航功能，發現目前有兩大技術陣營。
一種是影像式，也就是iRobot與LG使用的技術，整個影像辨識加上運算模組要20多美元。
另一類是LDS雷射雷達模式，這是小米掃地機器人使用的，整個模組要更貴，超過30美元。
但上面兩種設計, 會踩到別人的專利，於是重新研發產品架構。以手機用的簡易雷射IC偵測居家環境。
在機器人兩側及前端裝上共三把雷射，成本才四美元，卻可偵測周邊兩公尺距離，而且所需的演算法遠比影像辨識的小巧簡易，更節省相關零件成本。

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想買掃地機器人？先思考5件事

購買前5個考量事項
根據資策會的報告顯示，評價掃地機器人有兩大指標：清潔率和覆蓋率。
真空吸力是清潔率的指標之一，家電達人陳浩文（電小二）指出，產品從800帕到2000帕都有，愈高吸力愈強、清潔力愈好；第二是覆蓋率，「掃地機器人運作時最重要的是知道自己在哪裡、走過哪裡、哪些地方沒走到，」而這三者就是路徑規畫的技術，跟機器人類型有關。

考量一、先了解兩大機器人類型
購買掃地機器人最重要的是，要先了解規畫式和隨機式掃地機器人的差別及優缺點
 

考量二、居家隔局、坪數

套房、雅房、三房兩廳等格局，各有適合的掃地機器人類型。「隨機式掃地機器人如同矇眼閉耳的人行走，直線前進，碰到牆壁就轉彎往回走，因此無法記憶和辨識走到哪裡或哪裡沒掃到，」單純的格局如套房、雅房較適合隨機式的掃地機器人。

而規畫式機器人會設定和記憶路徑、依照四周物體辨識所在位置及方向，三房兩廳或更加複雜的格局就建議使用規劃式掃地機器人，「它會知道和規劃路線，例如按著天花板行走，可以確保每個空間都掃到，」

但樓梯是掃地機器人的致命傷。雖然掃地機器人都有懸崖偵測裝置，一般不用擔心會摔下樓，但還沒有開發出會爬樓梯的機器人。所以樓中樓或透天厝就不建議使用，如果要用可以每層樓放一台，或在機器人掃完一層後，再把機器人移到另一層樓。此外樓梯口也需避免堆放東西，以免機器人因機身後方無偵測裝置而在倒退規避時不慎跌落

坪數是另一個考慮的地方。一般掃地機器人充電完畢可工作1-1.5小時，因此30坪以內的空間可以一次清掃完畢；但如果是50、60坪的大空間，可能就得分兩次清掃。
 

考量三、家具底下的空間高低

家具底下空間的高低也關係到機器人的選購。規畫式掃地機器人可能會搭載雷射頭、機身較高，有些過低的空間就無法進入打掃。
如果家具高度普遍較低，可以使用墊片撐高些許高度，或乾脆使用一般吸塵器就好。
 

考量四、地面平整及整齊度

不論是耐磨木地板、大理石、磁磚地面或鋪設巧拼，只要沒有巨大的坑洞、凹凸不平或落差太大（可以克服1.5公分厚的巧拼），機器人都能勝任工作。但是地毯，尤其是長毛地毯會卡住掃頭和輪子，讓機器人停止運作。

此外如果地板物品太多，例如家具、積木、盒子、瓶罐，塑膠袋、電線等，也不適合使用掃地機器人，因此使用前要先將地板雜物清除。

掃拖合一機器人另一個需要考慮的是家中地板落差，因為機器搭載水箱和抹布，跨越障礙物的能力較差，有些如1.5公分厚的巧拼都難以跨越。最後是抹布要勤更換，因有些產品本身吸力不強，清掃是依賴抹布，抹布髒得很快，不換會愈拖愈髒。

但如果對於地板清潔度要求不高、地板落差不大，要使用也是可以的。

考量五、寵物的居家生活

掃地機器人運作聲音雖然比吸塵器小，但如果寵物對聲音或移動物體較敏感而有焦躁不安的情形，使用時就應該讓寵物避開或隔離，
「機器人擅長處理棉絮、毛髮、沙塵，但對於液體沒轍。如果寵物不小心在家中便溺，使用時也要先清理乾淨，不然機器人會把糞便、尿液拖得到處都是，且有機率因吸入液體而導致機器損壞。」

 

 

 

 

堆肥化過程重點掌握

堆肥的原理：養菌
堆肥的原理堆肥會失敗嗎？其實不管怎麼樣，東西放著都會分解。所謂成功的堆肥，是指分解的過程是受到控制的。不會慢到看不出來變化；也不會快到腐爛成一堆發出惡臭招引蚊蟲的噁心東西。

堆肥，其實就是利用各種細菌，把各種堆肥材料（如廚餘）分解成小分子的養分，方便植物吸收。所以製作堆肥最重要的工作，就是營造細菌的良好居住環境。細菌跟人一樣，需要有食物、水和空氣才能生存。所謂「營造細菌的良好居住環境」，就是指以「平衡」的方式，提供食物、水和空氣給細菌。

細菌的食物，可以大致分為含「碳」量高的東西和含「氮」量高的東西。細菌生長需要這兩類的營養：碳的用途是用作提供能量以及合成細菌身體的主要成分，氮的作用是用來合成蛋白質。細菌需要均衡地吸收兩種養分，以專業術語來說就是維持「碳氮比」在30:1到25:1左右。如果氮不夠（也就是碳氮比太高），細菌無法合成蛋白質，生長就會減緩；如果氮太多（碳氮比太低），細菌可以很快速地生長，但沒用完的氮會以阿摩尼亞的形式釋放出來，就會產生臭味（而且氮都被浪費掉了）。

另外，水的份量也很重要。如果細菌沒有水，成長就會變慢；但如果水太多，就會阻礙空氣進入。在有空氣的狀態下，細菌會將有機質氧化分解以獲得能量及營養，這個過程會產生二氧化碳；但如果沒有氧氣，這個分解過程就會變成厭氧分解，會產生如硫化氫之類的氣體，就會產生臭味。

所以堆肥要成功，一是要注意「碳」跟「氮」的平衡，一是要注意 「空氣」和「水」的平衡。這兩個平衡都照顧好，堆肥就成功了。

堆肥還有另外兩個平衡也要稍微注意：

一個是堆肥的大小。堆肥如果太小堆，熱量就容易散失，堆肥就不易發熱；堆肥如果太大堆，空氣就不容易滲透到最裡面去，就會產生上述空氣不足的問題。另一個是堆肥材料的顆粒大小，如果顆粒太大，那表面積就相對較小，分解的速度會比較慢；如果顆粒太小，空氣就不容易進入，一樣會有上述空氣不足的問題。

上述的說明看起來可能有點太過專業、太過難懂。其實在實際操作的時候並沒有那麼困難，也不需要什麼專門的儀器，重要的是要多觀察——特別是用鼻子——然後依據觀察的結果來調整堆肥的組成。

堆肥的作法

有很多，在此不一一介紹。建議可以上網搜尋，並且選擇最適合自己狀況的作法。規劃的時候先想清楚：身邊有哪些富含碳的物質是方便取得的？堆肥是否能夠讓空氣進入？多餘的水分該如何排除？這樣在遇到狀況的時候，才不會措手不及。

• 如果堆肥看起來都跟剛放下去的時候一個樣，沒有要分解的感覺，那可能是含「氮」的材料太少，或是水分不夠，可以視情況調整堆肥材料或水分。
• 如果堆肥發出臭味，那可能是含「碳」的材料太少，可以加入一些容易取得的含碳的材料。另一個可能是水分太多，可以加入上述材料把水吸乾一點，甚至極端一點稍微曬曬太陽也無妨。
• 含碳和含氮的材料一層一層疊起來。堆肥發臭是大家最害怕的狀況。其實就算是堆肥發臭了，只要灑上一層覆蓋的東西，臭味立刻就會消失了。不管堆肥遇到什麼狀況都可以調整回來，千萬不要一遇到發臭的狀況就把堆肥丟棄。萬一真的要放棄，也可以把堆肥找有土地的地方掩埋起來，讓土壤中的細菌接手後面的工作。只要有做過堆肥，體驗過「把垃圾變成資源」的滿足感的人，都會對「把可以餵給土地吃的東西包進垃圾袋裡」這種行為感到相當浪費。
• 在堆肥加入新的材料時，必須加以混合均勻，不然可能在局部地區會出現碳氮比不均衡的問題。但攪拌對於空氣不足的問題並沒有幫助。攪拌堆肥所帶入的空氣，會在短時間內就被細菌消耗完。要確保堆肥中有足夠的空氣，除了控制水分之外，還可以透過肥堆的大小來控制。堆肥的大小最好不要超過1立方公尺。另外也可以故意在堆肥中加入一些大塊的材料，也可以增加空隙。這段話另外的意思是，只要堆肥規劃良好，其實不需要時時翻動，照顧起來並不會很麻煩。

材料分四大類：

• 容易腐爛的：擺著不管它就會自己臭的都算，如廚餘、豆渣等等，幾乎不能放在家裡的東西。
• 不容易腐爛的：放上一段時間還是會有麻煩，如剪下的樹枝樹葉，粗糠細糠，和我們最好用的咖啡渣。
  • 骨頭：比雞腿骨更大的骨頭，一次堆肥都原形進去原形出來，但是骨髓已經比較空了，所以不必刻意避免，就丟進去吧，將來當肥料埋到土裡也還有用。如果有耐心，重新挑出來去做下一堆，兩次三次以後也會完全不見，。
  • 蛋殼、貝殼：也是一次堆肥很難消滅，但也是不反對丟進去一起發酵，總有營養可以用的。
  • 敲碎：如果把大骨頭、蛋殼、貝殼敲碎，一次堆肥就可能可以把它們消化掉。
• 很難腐爛的：整塊的木頭，放在潮溼的地方，幾年後還是會爛掉，我們做堆肥等不了幾年，所以不用，但是雖然不用木頭，木屑（或紙屑）在必要的時候，還是可以用。
• 絕不腐爛的：金屬、塑膠、玻璃等等，長年不壞，絕對不是堆肥的菜。

比例：

取容易腐爛的和不容易腐爛的各一半（重量或體積都可以），就是做雲和堆最好的比例，可以想像，容易腐爛的材料把不容易腐爛的材料給帶壞了，於是它們一起腐爛的速度，就恰恰好是我們最想要的。如果，容易腐爛的材料太多，堆肥會糊成一團且臭，反過來如果不容易腐爛的材料太多，那等4567個月堆肥也不成熟，都不好，所以記住，一半一半。

• 以重量一半一半估計：如果用重量來比，因為容易腐爛的材料通常水份多，要以它失去水份以後的重量來估算。
• 以體積一半一半估計：菜葉膨膨的，但是壓緊之後沒多少，樹枝樹葉也是一樣，所以以體積估計時，要把空氣所佔的體積先排除在外。

溫度：

體積是溫度的關鍵，當體積夠大，堆肥外圍部分的材料就像棉被一樣，替中心部分的材料保暖，當中心的溫度夠高，越往外越遞減，到邊緣總歸是環境的溫度，但是這樣的溫度遞減，讓高溫菌、中溫菌、低溫菌都可以生長，即使翻堆之後也會快速繁殖，整個堆肥才會健康。

體積 :

最小的體積？標準堆肥要求1立方公尺，這樣算來從中心到外壁是50公分，因此一個直徑1公尺的球，效果應該是一樣的，但是搭建一個球太困難了，所以雲和堆採用圓柱體，經過一次次的實驗，直徑90, 80, 甚至70公分的圓柱體都還可以成功，再小，溫度就很難起來了，所以這個大小是堆肥成功的必要條件。

殺菌、殺蟲、殺種子：

堆肥做得好，用下去不會有冒出一些奇怪的木瓜或是豆苗，因為六、七十度的高溫，就是要把所有發酵菌以外的生命，通通消滅，輪迴之後，乾乾淨淨。

水：

堆肥不但是活的，而且是很活躍的，各種菌擠在一起大規模地生長、進食、繁殖，產生熱且蒸發水，堆肥中的水會越來越少（失敗時例外），當水少到一個程度時，菌也活不了，所以得適時補充水。

判斷濕度：堆肥的濕度跟種花種菜澆水差不多，要摸起來有水，但是用手絞握擠不出水來，就恰恰好。

• 小提醒：雲和堆約有500-600公升，比一般最大的花盆都大很多，因此要澆水也比澆花盆要多，建議經驗不足時，不要一次加很多，會流出來滿地都是咖啡色的水，正確的嘗試是分幾次，每次等幾分鐘，得出經驗之後，下一次（可能一個月以後）才可以一口氣灌飽它。

空氣：

我們做好氧堆肥，氧氣很重要，但是堆肥只會消耗氧氣不會產生氧氣，所以氧氣得從外面補充，也就是要靠翻堆，翻堆不但讓材料接觸空氣，也讓材料換位置，能讓不同溫度的菌接觸到它們的食物。雖然我們不可能翻動到每一個顆粒，也不必要，只要能讓所有的材料都大風吹，這樣進去的空氣就夠了。
看風水：空氣流通：人無遠慮必有近憂，儘管做好氧堆肥不會臭，但是萬一不巧過程中做失敗了，需要補救的時候，如果是在一個空氣不流通的死角，或是與鄰居相距太近，可就不妙了，所以，一定要選一個空氣流通的好地方。

承重：

雲和堆裝滿時，若濕透了可能有500公斤重，大約相當6個壯漢站在一個牌桌上，不算輕，若在屋頂或建築物內，為了絕對安全，最好的位置是在柱子的上方，第二好的位置是在柱子旁邊樑的上方，第三好的位置是樑的上方，其它的位置，都不建議

排水：

難免有時候堆肥的水會多到流出來，因此雲和堆要放在排水孔的附近，通常排水孔也都會在柱子旁邊，很好找。

如何建造一個好的好氧堆肥，需要好的原料、洽當的水份、適當的溫度、和充分的空氣（氧！）

原料

堆肥的原料碳氮比應該在20-30之間，用一個很簡單的分類法，以腐爛難易來看

分成四類，我們做堆肥，取容易和不容易各半（重量體積都可以），混合起來就最佳比例，何謂容易不容易，先舉例如下：

容易：通常都跟我們的食物很接近，如廚餘、菜渣、肉魚渣、糞便等等，擺著自己就要爛的。

不容易：生活環境周遭也很多，如樹葉、細枝、咖啡渣等等，擺著會發霉，很久才爛透。

難：骨頭、木頭這些，早晚得墮入輪迴，但是要很多年，這些我算它們是很「難」爛掉的。

絕不：金屬、石頭、塑膠這些，也許會鏽也許會粉碎，應該不會有人笨到想用它們來做堆肥吧？

正常來說，把容易腐爛和不容易腐爛的東西一半一半混起來，碳氮比就很適合發酵成堆肥，每個人可以視自己的經驗局部修正。

水

好氧堆肥在「潮」的環境發展，接近花盆土澆過水的狀態：

燥：水份太少，小心火燭，堆肥甭想。

乾：例如除濕後的房間，連發霉都很難，也不會起堆肥反應。

潮：如澆水過後的花盆土，是好氧堆肥最好的環境。

濕：積水濕黏的環境，缺氧，是厭氧堆肥最好的環境。

我們想要營造的，就是「潮」的環境，怎樣判斷呢？用手抓一把堆肥材料用力握緊，可以感覺到水，但是擠不出來，就是最好的潮溼程度。
 

溫度

玩堆肥的人，最喜歡看到堆肥冒煙，一冒煙，就知道成功了
堆肥劇烈反應時，可以到達70度，僅一兩天，接著60度、50度、40度，維持兩三個月，如果溫度降下來後，給適當的水份和空氣（氧），還可以回到高溫一次或兩次。
70度高溫可以殺蟲、殺卵、殺菌、殺種子，這很重要，因為一個經歷完整過程後的堆肥，非常乾淨，除了植物需要的營養以外，什麼壞東西都沒有，因此一般說來堆肥的堆要大，通常要求在1個立方公尺以上，不過我們在都市公寓裡，也可以用保麗龍箱來偽造一個大堆的環境，只要能騙過堆肥的細菌，反應就會成功。

空氣

地球上萬物生生死死，絕大部分都活在氧氣的環境裡，但是也有不需要氧氣的生物（通常是微生物），這與好壞無關，鐘鼎山林，各有所好但是好氧的生物，就怕厭氧的環境，所以那種「臭味」，只是演化給我們的警覺，沒有惡意，反過來，厭氧的生物，對我們很多習慣的「香味」，可能都是以毒氣視之，各有各的道理。

道理歸道理，我可不想做臭的堆肥，所以我們的堆肥，要給它充分的氧氣，好在它要的並不多，早期反應劇烈兩三天給它「翻堆」一次，後期一兩個星期「翻堆」一次，就夠了。

「翻堆」並不是要給每個堆肥中的顆粒都暴露一次，只要大略地讓整個堆都換換相對位置，進去的空氣就已經足夠，所以一個立方公尺大的堆，最多只要用大鏟子鏟個10分鐘，就夠了。

堆肥化過程

採用好氧性高溫發酵

• 好氧性堆肥分解有機物主要作用為好氧性微生 物之生物化學代謝作用，堆肥化期間必須保持 通氣良好，供給充足氧氣，增微快生物繁殖速 率以縮短堆肥時間。
• 空氣的供應有強制通風、翻堆或兩者併用等方 式，惟翻堆頻率與通氣量宜適當，以避免過高 造成溫度不易蓄積，而產生反效果。
• 好氧性堆肥化所需時間約一個月，而厭氣性發 酵法需四個月以上。

通氣堆積法 (Aerated Pile或Static Pile)

• 在基本上類似野外堆肥法，但在底部設有多孔性 通氣管。通氣之方式有直接從底部供應或將底部 控制於負壓情形下，使空氣自廢棄物表面吸入等 兩種，後者常有脫臭之功能。因強制通氣之結果， 反應時間也較野外堆肥法約減短一半之時間。
• 強制通風 (Forced Composting) 強制供氣方式，無須翻堆，穩定時間為20~30天。
• 主要藉由強制通氣系統，使堆肥化過程維持於好氣狀態，以加速有機物分 解。同時去除多餘水分，並利於醱酵熱釋出，以控制堆肥化溫度。一般通氣量 的控制常藉由堆肥溫度變化做為指標，最利於纖維素分解的堆肥化溫度為 45 ～55℃，而殺菌最有效的溫度範圍則在 55～60℃間。因此藉由通氣速率的控 制以使溫度維持於此範圍內。一般通氣量約維持 0.2～0.25 立方公尺/公噸‧乾 重（標準狀態下），故正常設計值為 0.25～0.32 立方公尺/公噸‧乾重（標準狀 態下）。由於堆肥化過程主要藉由好氣狀態下微生物的活動，以使有機物分解， 因此利用鼓風機(blower)或風扇(fan)系統的安排，以提供足夠的空氣，一般曝 氣系統可採正壓式（壓力式通風設備）或負壓式（真空通風設備）以達適當的 程序控制，後者有利於臭味的收集及處理。

垃圾碳氮比 

• 好氧性堆肥法，有機碳含量代表其可供微生物 利用的比例，氮含量則代表可繁殖微生物的族 群量。
• 若C/N值偏低，表示超量氮於堆肥過程將以NH3 型態逸失，且微生物活性亦受妨礙。
• C/N比過高時，所需堆肥化時間則甚長。
• 一般而言，作為堆肥原料之生垃圾之碳氮比應 以各種農業副資材調整，使介於20~35間。

醱酵溫度

• 堆肥初期溫度急速升高至以上，然後維持一段 時間 ( 視堆肥材而異，廚餘則可維持約一個月 左右 )，然後逐漸下降至常溫完成腐熟，一般堆 肥材料以纖維質居多，而纖維質有機物分解溫 度以50~70 的高溫條件最容易進行，但是堆肥化過程常採強制通氣，自然會產生降溫效應， 所以通氣量應以不造成降溫為宜。
• 依據「一般廢棄物貯存清除處理方法及設施標 準」之規定，施用於農地之堆肥，除高速堆肥 外，堆肥醱酵過程中，醱酵堆中心溫度應維持攝氏間及最少七天維持攝氏以上，以殺滅病菌、 虫卵及雜草種子並應符合肥料管理法之規定。
• 溫度如果沒上升表示濕度太低或是氧氣不足或食物太少，上半桶溫度高下半桶常溫，表示沒有把底部往上均勻的攪拌(底部缺氧)。

水分調整

• 水分為微生物維持生命之必需品及養分傳送之介質。為維持堆肥微生物之活性，堆肥過程應 保持適當水分。一般生垃圾含水率通常在 40~65% 範圍內，若作好氣性堆肥時以50~60% 含水率為最佳。
• 水分過高時，部分垃圾將引起厭氣發酵而延長 有機物分解需要時間，但含水率過低時，有機 物則不易分解。低於12~15% 含水率時微生物 活動幾近停止。
• 水分之調整除直接添加水外，亦可與不同含水率之廢棄物混合而達到調整水分之目的
• 水份高於70% 低於 30% 堆肥作用會停止.....濕度太高容易變成厭氧發酵, 濕度太低微生物活動受阻, 睡覺休眠去...所以...   太濕就加乾基質降水份,太乾就直接補充水份加水就好
• 我們覺得....先讓堆肥材料乾一點 然後再加水的方式最好控制了...要注意的是, 過多的水分會流到最下層的堆肥材料中容易讓最下層水分過高, 導致材料縫隙過少, 氧氣無法進去, 變成厭氧堆肥厭氧堆肥的臭味,  超級無敵臭啊!!  所以切記, 水分寧願少一點, 也不要過多....

環境濕度

• 60％～70％。

堆肥分解過程-堆肥主角【好氧微生物的接力賽】

資料來源:https://jason5932.nidbox.com/diary/read/8977939

用於製造堆肥的有機質材料很複雜，需要許多種微生物共同參與分解有機質才能發揮效能。有機質原料組成分中，依分解的易難度分類：糖類、澱粉、蛋白質＞半纖維素(Hemicelluloses)＞、纖維素(Cellulose)、脂質、臘。
堆肥化過程中，容易分解的成分先分解；不同成分執行分解的菌種不同；不同的分解階段，執行分解的菌種也隨著改變。一般可將堆肥化分解有機質分成三階段：

階段一：糖分解期

　　微生物將有機質中容易分解的糖質、胺基酸、蛋白質等簡單化合物迅速分解。這個階段是由好氣性的、常溫到中溫（20-45℃）的細菌和真菌為主，其等旺盛增殖產生的呼吸熱使得堆積物的溫度快速昇高，等這些容易分解的有機質被吃光後，原來的微生物群衰退，由另一群微生物接棒。

階段二：纖維素分解期

　　糖分解期過後，有機質材料殘餘部分大都是纖維素、半纖維素、木質素、脂質等。纖維素和半纖維素佔堆肥材料組成的比例最大，所以其等的分解是堆肥化過程的主要部分。纖維素是以被半纖維素和木質素包覆的型態存在，必須先將半纖維素分解才能讓纖維素暴露出來，以便接受微生物分解。半纖維素可用添加石灰的鹼性造成化學分解成單糖。能分解半纖維素的微生物族群很複雜，但以嗜溫（耐溫大於45℃）好氣性真菌類活力最強，嗜溫好氣性放線菌也會分解半纖維素。有許多微生物族群參與纖維素的分解，但以嗜溫好氣性真菌類的分解力最強，一般而言，真菌中的不完全菌綱和擔孢仔菌綱是要角。在此期的分解活動產生的溫度可高達60-80℃，只有好氣性的嗜溫菌才能參加活動，所以控制通氣量和水分，保持堆積物處於好氣狀態是非常重要的。

階段三：木質素分解期

　　纖維素被消化完了之後，好氣性高溫菌因缺乏食物而失去活動空間，堆積物的溫度也降下來。此時，木質素是主要的殘餘有機質。有許多好氣性細菌和真菌參與木質素的分解，但以屬於真菌的擔孢子菌，例如白腐性真菌的分解力最強。在此期，纖維素、半纖維素、木質素等分解過程產生的中間化合物進行聚合和縮何反應生成黑褐色的無定形大分子化合物，亦即腐植質。腐植質在土壤中仍可被分解，只是腐植質已相對安定，所以分解速度就變得很慢。

什麼是碳氮比？

　　「碳」是碳水化合物，「氮」是氮素（氮肥）。「碳氮比」是指土壤或肥料中，碳水化合物（通常來自”有機質”分解後產生的有機碳酸化合物）跟氮肥的比例平衡。對農作物而言，種植在碳氮比高的環境裡（碳水化合物多、氮素少），農作物生長較緩慢、葉色會退赤（假性缺氮）、節間的距離粗短（不易徒長）。

因此，施用過量有機質肥料，若氮素比例過低，農作物的生長則會受限。因此，在碳氮比過高的栽培環境中，只要補充一些氮素肥料（追氮肥），就能夠有效減輕缺氮的情形。

「碳」跟「氮」在農作物的生長所扮演的角色是什麼？

「碳」是構成植物體最主要結構的元素(同時還有氫與氧，三者即構成碳水化合物)，同時也是植物體內含量最多的元素。氮素則是構成植物生理生化反應所需的蛋白質酶、胜肽與其他含氮高的養分(如植物蛋白)所使用。

碳氮比是什麼？

碳氮比是指特定環境中下，碳與氮的含量比值(C/N ratio)，不同種類的農作物適合的土壤環境及作物體內的碳氮比會所差異。一般而言，土壤環境的碳氮比控制在20~30之間都是適合作物生長的範圍；有機質肥料的碳氮比控制在20~30之間則適合作物吸收使用，肥料的利用效率為最佳狀態。

 植物不是可以從空氣中吸收二氧化碳嗎？為什麼還要補充額外的碳源？

沒錯，植物的確能從空氣中吸收二氧化碳來供應本身所需的碳源。在化學肥料尚未問世之前，空氣中的二氧化碳與農地的土壤有機碳的含量足以平衡環境中作物可取得的三要素肥，土壤的碳氮比偏高，因此農作物所需的碳由空氣中供應就足夠了。但是現代農業會使用肥料，通常會因超量施用氮肥，農作物處在碳氮比偏低的環境中（有機質或碳水化合物不足），易有徒長、中午”睏中畫”的現象，葉色呈現無光澤的墨綠色且葉片大又薄。這樣的現象不是因為植物不吸收空氣中的二氧化碳，而是碳氮不平衡造成的碳缺乏，也就是碳吸收轉化的速度趕不上達成碳氮平衡的速度。所以，如何補充額外的碳源，就是一件很重要的事情了！

碳”可以降低臭味，減緩發酵 ，”氮”味道重，促進發酵。

所以當堆肥味道變臭時可以加入碳元素，像是報紙，瓦楞紙，葉子之類的；不過如果堆肥一直沒有發酵，可以加入有點氮的東西，像有的人會滴入一兩滴尿液(不過我自己是不會啦…) 或是加入豆渣之類的蛋白質高的東西

常用堆肥材料碳氮比(只供参考)：

堆肥的物料	碳氮比	堆肥的物料	碳氮比
木糠	400-500:1	果皮及果心	30:1
紙碎	150:1	紅蘿蔔	27:1
報紙	150:1	野草	25:1
紙張	150:1	草木灰	23:1
樹皮	125:1	咖啡渣	20:1
稻草	100:1	草碎	20:1
枯草	80:1	海藻	19:1
松針	66:1	白飯	15:1
粟米穗軸	60:1	洋蔥和辣椒	15:1
乾樹葉	60:1	菜莢	12:1
新鮮樹葉	45:1	蕃茄	12:1
豆莢	30:1	豆渣	5:1

 

材料	碳氮比
木糠	400-500：1
報紙	150：1
樹葉	40-50：1
水果	30：1
雜草	25：1
咖啡渣	20：1
新鮮菜筴	10-15：1

 計算碳氮比例子：

	碳：氮
一份樹葉	４０：１
一份水果	３０：１
一份蔬菜	１０：１

碳：（４０＋３０＋１０）＝８０
氮：　　 （１＋１＋１）＝　３
碳氮比：  ８０：３    ＝　２７：１

控制碳氮比原則？

• “棕色”——腐爛較慢，提供碳並讓空氣 進入堆肥中。例如：乾草、樹枝、枯葉等
• “綠色”——快速腐爛，提供氮和水分。 例如：廢棄的蔬菜、剪草、野草等
• 堆肥最佳碳氮比C/N ratio 為 30/1
• 大約是1份“棕色” 對2份“綠色”

堆肥疑難解答

(1)發出惡臭: 
           問題 : 空氣不足,含氮量太高,水分太高 
           解決方法: 適當翻動堆肥,加入含碳量高的材料,加入水分低的材料,下雨時覆蓋好堆肥

(2)溫度沒有升高
           問題 :  沒有充足的水分, 肥堆太小，份量不足 , 缺乏含氮量高的物質, 材料太大
           解決方法: 加水, 使堆肥大小約3'*3'*3' ,加入含氮量高的材料 ,用碎枝機等切碎材料

(3)吸引蒼蠅、老 鼠、寵物等  
           問題 : 堆肥中含有骨頭、肉、脂 肪、澱粉及烹飪過的蔬菜和 其他食物或動物糞便
           解決方法:不要在堆肥中加入這些物質 

影響發酵快慢因素

分別為材料的碳氮比、空氣、水分、濕度、溫度、微生物、時間；透過以上方式待有機材料發酵完畢後，即得完腐熟的有機肥或液態肥料

空氣流通

• 充足的空氣流動，可以讓好氧菌更活躍，進而加速堆肥的進行

水分適中

• 沒有水分，發酵無法進行，但太濕又會轉為厭氧發酵而生臭。因此要注意保持適當的肥堆濕度

溫度升高

• 在理想的狀態下堆肥可以在短短幾升溫至60-70℃，但這是堆肥材料比例完美、體積夠大、通氣之好的情況下才會發生。因此即使沒有感覺到堆肥溫度上升，發酵仍會進行。好氧菌在高溫時會較為活躍，因此如果夏天堆肥的熟成時間是2個月，同樣的操作方式到了冬天，完熟時間可能會延長一倍

體積

• 體積愈大的堆肥保溫愈容易，發酵也會更順利。但體積太大也會造成難於翻堆的問題

材料碳氮比例

• 堆肥材料的碳氮比例，是影響發酵快慢的一個重要因素。因此微生物需要碳素當作活動能源，同時也需氮素來建造繁殖作用，適合微生物活動之碳氮比建議在於20：1至30：1之間最為適當，但等到分解穩定時，堆肥材料中的碳氮比會逐較減少
• 如果碳素過高，會讓微生長無法大量繁殖，發酵進度就顯得緩慢。
• 如果碳素較少，微生長會分解出過多容易散失的氨，進而導致氮素損失

分解時間

• 不同的堆肥材料、通氣程度、水分控制、溫度高低等都會影響堆肥完熟所需時間。堆肥材料的影響最大如：肉類、骨頭、蛋殼、等所需的分解時間最長，生或熟菜葉則非常快

微生物含量

• 微生物是讓堆肥發酵的最主要功臣，在自然界中即存有這些微生物

PH值

•  一般微生物最適宜的pH值是中性或弱鹼性，PH值太高或太低都會影響堆肥的處理。在堆肥初始階段，由於有機酸的生成，pH值會下降，然後上升至8-8.5左右，如果廢物堆肥成厭氧狀態，則PH值繼續下降。
• PH值也會影響氮的損失，因PH值在7.0時，氮以氫氧化氨的形式進入大氣。但在一般情況下，堆肥過程有足夠的緩衝作用，能使PH值穩定在可以保證好氧分解的酸鹼度標準值

C/P

• 堆肥料的C/P以75-50為宜。增加無機磷（包括易溶和難溶磷肥）主要目的是通過堆肥使無機磷轉化為有機磷或磷酸根，通過金屬元素（如Ca或Fe）與有機酸，如腐殖質酸形成三元複合體，達到減少磷肥直接施用造成的土壤固定作用；難溶磷肥（磷礦粉）可以通過堆肥過程達到提高溶解度目的 

有氧堆肥的溫度變化

在堆肥過程中，微生物分解有機物後，會放出熱能、二氧化碳及水，然後轉變至一較穩定的狀態，成為最終產物──堆肥。其間的溫度變化，是堆肥腐熟程度的指標。

整個過程所需的時間及所能達至的溫度，視乎各種條件是否能配合，在最理想的環境下，會出現以下三個階段：

堆肥熟腐過程與溫度變化

• 第一階段：中溫期:
  • 物料剛開始被分解的階段。中溫細菌會分解易溶於水及易於降解的物質，快速產生熱能，令堆肥的溫度迅速上升。此階段溫度約介乎 25-45 ℃之間。
• 第二階段：高溫期:
  • 當溫度超過 50 ℃時，中溫細菌會逐漸被高溫細菌取代。它們部分可在高溫至 70 ℃的環境下工作，但當溫度超過 65 ℃後，太高溫會把部分微生物殺死，限制了堆肥的速度。故最好能翻動堆肥，引入空氣，這樣可將外圍較冷的物料翻到中間，並將中間較熱的搬到外圍，以保持溫度在 50-60 ℃左右。但若相反，如果肥堆升溫有困難，則要考慮各種保溫方法，特別是體積較細（小於 1 立方米）的肥堆，可在外圍加麻包袋之類。當溫度進入 55 ℃或以上時，大部分的病原體均會被消滅。在高溫期內，蛋白質、脂肪、複雜的碳水化合物如纖維素等高能量物質的分解會加速，當肥堆中間的物料逐漸被分解後，細菌工作的速度便會慢下來。故此翻動肥堆亦可提供更多氧氣，及將外圍分解較慢的新鮮原料翻到中間，讓微生物可以繼續工作。到再沒有足夠的新鮮物料供應給高溫細菌消耗時，肥堆的溫度便會慢慢降下來，然後再由中溫細菌及其他生物接棒繼續餘下的分解工作。
• 第三階段：冷卻期 / 成熟期
  • 當沒有足夠的新鮮物料供細菌消耗時，堆肥的溫度便會慢慢降下來，當溫度降至 45 ℃或以下時，中溫細菌及其他生物可在堆肥內生存，繼續工作。隨著分解工作逐步完成，溫度會繼續下降，直至一個穩定的水平，進入腐熟狀態。此時的堆肥會散發出一股泥土氣味，顏色呈深啡色，可與泥土混合，能提供養分予植物。這階段愈長愈能得到較腐熟的產物，一般最好待三至四星期後才使用

影響堆肥的溫度變化因素

水分控制
堆肥材料經過充分混合均勻較有利於醱酵，如為 了省工，可採混層堆積，即一層含碳高的有機材料厚 約30公分再添加一層含氮高的材料厚約4~5公分，層層混合即可。堆肥材料混合的同時可以適 當地調整含水量至約60%，此種含水量近於以水緊握堆積材料而水能沿指縫點滴成形，或以 棒插入堆積材料中，拔出時棒端濕潤。水分含量不足，添加水分時需注意不要讓肥水流失， 以免損失肥分，應經由肥水溝收集後重新加入堆肥中。堆積材料水分含量過多可加木屑、穀 殼等調整之。

堆積
堆積之體積越大，愈容易發熱升溫，但在初期60℃以上的高溫期維持7~14日後，應加以調整至50~60℃為最適合醱酵的溫度，其方法為加強翻堆及通氣，以散去醱酵熱能；否則溫度過高，堆肥分解醱酵期將延長不易升高，未能達到殺菌及醱酵之目的。一般堆肥堆積高度不宜超過1.5公尺，堆積之溫度因子將是很好的參考指標，也就是堆肥解期，乃至低溫後醱酵期之模式，其醱酵腐熟必將完整，所以在氣溫低及有通氣設備，則可酌量增加堆積之體積。

敷蓋
其目的在於防止水分散失、保溫，使堆肥水分及溫度均勻分佈，而有促進醱酵之作用。 其次敷蓋可防止蚊蟲放卵茲生，及病菌雜草種子侵入，以維持堆肥品質。敷蓋物之材質以麻 布類稍具通氣性者為上品，其次為稻草、蒿稈類、草蓆等，塑膠布僅適於戶外防雨使用。

翻堆及通氣處理
翻堆的目的在於增加堆肥的通氣性、散發醱酵熱以及將外面未醱酵部分向內翻，使其充分腐熟。翻堆的時機則可視溫度之升降為指標。正常堆積約7~14日後，溫度由60℃以上逐漸下降，必須翻堆；爾後，堆肥溫度應維持在45~60℃之間，超出上下限即應翻堆。另安置通氣設備、打洞，或安設通氣管等亦有減少翻堆之效果。

攤開(後醱酵)
當堆肥醱酵溫度降至40℃左右，即使翻堆也不再升溫，且堆肥色澤變黑，沒有臭味，材質脆軟，可將堆肥攤開呈高約 20~40公分平鋪狀。此時微生物轉為低溫後醱酵作用，堆肥成 分趨於穩定腐熟。同時可讓水分自然蒸散，以減少日後搬運之重量。

如何分辨堆肥為完熟肥or半熟肥

堆肥因為發酵程度不同，可分為完熟肥和半熟肥。

• 半熟肥：一般指堆肥材料明顯或稍微還看得出原本的樣子；其肥份新鮮有效，對土壤改良效果佳
• 完熟肥：則是堆肥材料多數已經粉碎並轉為黑褐色手感膨鬆，不結塊，聞起來有泥土的香氣，沒有惡臭或阿摩尼亞的味道。以石蕊試紙測試時，酸鹼值<PH值>趨於中性。其肥份較差但較穩定，對土壤改良效果有限

 

 

怎麼知道廚餘的含水量差不多60%？

為什麼好幾個禮拜之後，水龍頭打開還是接不到堆肥液？有什麼問題嗎?

答：每個家庭所產生的廚餘性質都不同，假如材料都非常乾燥，能夠在發酵過程中滴下來的堆肥自然就很少，建議放入材料可以有60%的含水量比較適當，也能夠收取到比較多的廚餘堆肥液來作為液肥使用。

做好堆肥的八要訣一

    看完這段漫長賽跑，您對堆肥與微生物的關係，是否有了初步的瞭解?接下來，再介紹做好堆肥的八個要訣，理所當然，這些都和微生物有關。適量的空氣和水分是製作良好堆肥的首要條件：空氣足夠時，需氧的好氣性微生十分活躍，能達成堆肥化的功效。一旦空長不足，嫌氣性微生物增多，就會產生腐敗，惡臭現象。然而空氣太多，散熱容易，亦會影響醱酵。 適當的水分是用手抓一把堆肥，感覺到濕潤卻滴不出水為準，感覺不到水氣時，就是水分不足；反之滴出水時，則表示水分過剩。

如何利用微生物菌做堆肥:

• 可在菜畦就地做堆肥: 在採收青菜後，將遺留的菜葉噴上微生物菌水(內含枯草桿菌)原液，將菜葉翻入田中，並將菜畦噴濕，上面覆蓋稻草或厚紙板，避免陽光紫外線殺死微生物菌，並保濕以利微生物菌繁殖。經7日腐熟後，液肥會滴入泥土中，所產生的厭氧菌或好氧菌會被土壤涵蓋，不會流失在空氣中，同時微生物菌會留在土中繼續繁殖，活化土地。並節省搬運堆肥及翻堆的工作。
• 使用菜葉，枝條，樹葉(勿等到枯黄)來製作堆肥: 基本上都要切碎噴上微生物菌，並澆濕，覆蓋帆布，稻草或紙板，需7-14日(視資材種類及氣温)來加速分解形成養份。微生物菌在繁殖時温度會昇高，需要翻堆冷卻温度。
• 在果菜園中，可利用割下的雜草，菜葉，落果，落葉舖在青菜或果樹的四週，噴上微生物菌並加水澆濕，加稻草或紙板覆蓋保濕，約7日可逐漸分解。蔬菜，果樹四週不必保持太乾淨。
• 任何種類的液肥，基本上都要加入微生物菌水混合糖蜜，才能加速分解。(請參考 KKF 自然農法，如何採取原始土壤，自行培養微生物菌) 糖蜜是微生物菌的食物，不夠會產生臭味(若有異味要再加糖蜜)。同時要考慮碳氮比，比例要調整。例如:魚類，米糠，肉類，豆科植物氮較高，糖蜜，飯，青菜，纖維類碳較高，較佳碳氮比例是1:1。
• 微生物菌培養:菌,米糠( 米糠這類的資材，是酵母菌還有乳酸菌最喜歡利用的資材, 米糠仍含有大量的碳水化合物。成為微生物發酵之營養源 ),糖蜜(微生物菌的食物),水, 以糖蜜、米糠等繁殖成微生物菌水 ，再以分解廢棄的有機物質如稻稈、落葉、禽畜糞、廚餘、下雜魚等製作肥料。
• 乾菌：竹葉、米糠、土壤(分為平地的土壤與原始森林的土壤)、黑糖水、 肥料袋。 把上述材料混均勻，用肥料袋封住，靜置一星期
• 濕菌：竹葉、米糠、先前做的濕菌、垃圾桶。
• 多數文章中均提及液態菌肥之發酵，以酵母菌及枯草桿菌為最好的菌種

酵母菌

製作環保的廚餘堆肥的發酵過程是需要活菌來自然分解菜渣、殘渣。酵母菌便是這些活菌裏重要的一員之一。

酵母菌的生長條件

酵母菌的分佈非常廣泛，從天寒地凍的極地區經溫帶到熱帶的沙漠都可以發現它們。雖然如此20~30ºC度之間才是最適合酵母菌生長。只要是低於水的冰點或高於47ºC，酵母菌的活躍度就會受限制。

酵母菌生長在含糖分的物質上，如植物的果實、樹葉、樹幹、花蜜腺上是最常見的。酵母菌不僅能在土壤，空氣中，植物體、動物體中生存，還能生存在食物上，例如牛奶、乳酪、肉類等。酵母菌生命力強，實際所需的養分不用多，即使是由植物根部滲出或是動物體分解后產生的少量糖分也足夠賴以爲生。

有氧的時候，酵母菌的生長很快速。即使是無氧，酵母菌還是能夠存活下來。

雖説酵母菌必須有水分才能活，但是它所需要的水分相對的比細菌來得少。也因此，酵母菌對滲透壓有相當高的耐受性。

酵母菌對生長環境—土壤的條件也有其限制。土壤酸度ph值3~7.5是為其生長範圍，但是最理想的範圍是ph值4.5~5。

酵母菌的種類與密度會因不同氣候、土壤類型、季節變化而有所不同。

酵母菌的功能

酵母菌不具葉綠素，所以不能自己進行光合作用，得分解有機質所產生的能量來生存。也因此農業所施用的優質堆肥和有機質肥料都是爲了促進這些有益農用菌的繁殖，利用它們為生存而衍生的功能。農畜牧業也利用酵母菌的這個功能，分解發酵廚餘、牲畜的排泄物、農餘和雜草落葉，做成天然堆肥。廠商研製出有效的廚餘活菌包，内也含有酵母菌，對廚餘堆肥的製作功效甚大。

酵母菌在有氧狀態下可以把糖分解成二氧化碳和水，而這兩者是植物、農作物進行光合作用的必備條件。所以，植物在缺少降水的時候，可以轉而依靠這些小小兵的救援。無氧狀態下的酵母菌能將糖分解成酒精和二氧化碳。因此，酵母菌一般都被用在釀米酒、水果酒。

酵母菌在分解食物的過程中還有一個特色，那就是產生芳香酯類，降低惡臭。因此，酵母菌最適合大量使用於家庭式廚餘堆肥，竟不會造成空氣污染，鄰居家人的鼻子也不會受罪。

酵母菌本身含有蛋白質，對人類與動物來説甚具營養。雖説植物不需要這些蛋白質，可是土壤裏還有其他的微生物菌可以吸收這些蛋白質轉而分解成植物所需要的養分。這樣不僅增加了土壤的有機質，提供植物、作物豐富的養分促進生長、量產，而且活菌間相互依存，互惠互利。

据研究，一些類型的酵母菌可防治病害，如將親油假絲酵母菌（canadida oleophila）爲主的產品用到柑橘、梨果、葡萄和蘋果上，可以保護傷口不受病原真菌入侵。

酵母菌是被普遍認識的常用農用微生菌之一。雖然它看似生命力強，環境適應力好，若使用不當的化學肥料或農藥還是會阻礙其生長，並且擾亂生態環境。所以，爲了咱們農產物的良師益友，我們強烈鼓勵農友們採用有機、天然的肥料和病蟲害抑制劑。

酵母菌可在全聯看看另一個問題可以使用乳酸菌或優酪乳代替嗎 ?   發酵的最佳比例 : 100ml 養樂多(乳酸菌)+400ml 水

養樂多跟優酪乳都是發酵的乳製品，但是有規定優酪乳產品活菌量每毫升需含1000萬個菌以上，而養樂多則是每毫升需含100萬個以上。

參考資料:

http://eportfolio.lib.ksu.edu.tw/~4990N093/wiki/index.php/哪些因素會影響微生物的成長

 

廚餘變堆肥的處理方法

茲將廚餘製造過程及在學校、社區推廣的情況敘述如下：
化腐朽為神奇，廚餘變堆肥Easy Easy　啦！ 　　 
利用剩飯、剩菜、果皮、菜葉、茶渣等家庭廚餘，添加少許〔活性酵素〕促進醱 
酵，即可變成有機質肥料。 
什麼是活性酵素？活性酵素含有各種不同而成活性的厭氣菌、好氣菌等，約含十屬 
八十種以上的微生物組合培養的。主要菌群為乳酸菌群、酵母菌群、光合成菌群、 
絲狀菌群、格蘭氏陽性放線菌群等，以活性狀態共同協生存在一起。它用於土壤改 
良、協助作物吸收養分、堆肥醱酵、去除禽畜糞惡臭、淨化水質等效果良好。
活性酵素粉製劑作方法
１） 材料：
１． 米糠　　　　　１０kg 
２． 黃豆粉　　　　１０kg 
３． 稻穀　　　５～１０kg 
４． 活性酵素　　１００cc 
５． 黑糖（糖蜜）１００g

（２） 製作過程
　　淨水１０kg加溫到３０度C，加１００g黑糖（或糖蜜）使其溶解，加活性酵素 
液１００cc並攪拌至理想濕度(20%~30%)，即用手緊握材料，當手鬆開後會成團 
狀，抖一抖後團塊就鬆散，此時之濕度即為理想濕度。然後用透氣的紙袋或不織布 
袋裝好，於入紙箱內保溫醱酵。數天後會長出白乙菌絲，夏天７天，冬天１４天就 
可使用，裝袋後放置陰乾處，可保存六個月。

廚餘堆肥製作方法與過程
　　（１）首先將稻穀、米糠、黃豆粉等混合均勻，然後加上活性酵素液調配成活 
性酵素粉劑（如上述製作方法）；此外另準備垃圾處理桶2-3個，可採用規格生產 
者或至廢棄物收集場購買化工原料桶，自己或請人鑽洞接上排水閥管或水龍頭。桶 
內底層墊以高腳濾綱，以隔離並瀝乾廚餘殘渣，防上垃圾浸泡在醱酵液中，然後將 
洋蔥網袋套入桶內。 
（２）每天將家庭垃圾作分類處理，將切碎的果皮、菜屑及樹葉、茶渣、瀝乾湯汁 
水份之廚餘，每次倒入垃圾桶時，上面撒上一層活性酵素粉劑或原液，並隨手將桶 
蓋蓋好，以免氣味外溢及孳生蚊蠅或引誘蟑、鼠
（３）日復一日將產出之廚餘放入桶內，如太濕可添加一些米糠、稻穀、木屑或泥 
炭等以吸收水份，待垃圾裝至八分滿，最上一層加厚菌可免生蚊蟲。
（４）如照上述方法正常操作，即一層廚餘撒上一層酵素粉劑，並保持材料的乾鬆 
，是不會發生惡臭及蛆蟲，則可添加一些酵素粉劑（原液）或噴木醋菸液、木醋蒜 
辣液、石灰等除蟲去臭。 
（５）待垃圾裝滿後置於陰涼處，約經２－３個月之醱酵後，那些菜葉、果皮、廚 
餘經菌群分解變成茶褐色，即成為廚餘堆肥，其中若有部份未完全分解者，最好再 
放一段時間，待其完全腐熟後再使用，可作為園藝作物的有機質肥料，可活化土壤 
，使作物生長良好。 
（６）此外，廚餘製造過程中滲出之醱酵液，應於每星期排出一次，以免因積存過 
多，浸泡到廚餘滲液色澤呈現橙黃色，氣味香醇似醬油，為一自然液肥，可用容器 
收集裝起，加水稀釋五十至二百倍後，澆灌於家庭園藝作物，提供養分肥料，使綠 
意融入生活，亦可用來沖洗馬桶，作為除臭劑久代用品，以代替化學合成除臭劑， 
有良好的除臭效果，不但可避免造成二次公害，並可延長化糞池的使用年限。

資料來源:

http://webref.tpml.edu.tw/sp.asp?xdurl=superXD/question_adult_01_d.asp&id=27&mp=10 

哪些因素會影響微生物的成長

有機肥發酵原理！你曉得不？ - 每日頭條

有機肥發酵原理

 

一、概述

任何一種合格優質的有機肥料的生產都必須經過堆肥發酵過程。

堆肥是在一定條件下通過微生物的作用，使有機物不斷被降解和穩定，並產出一種適宜於土地利用的產品的過程。

堆肥這種古老而簡便的處理有機廢棄物和製造肥料的方法，隨著研究的深入和方法的改進，其應用很受各個國家的重視，因為它有很好的生態意義，也為農業生產帶來效益。有許多報導指出，用腐熟堆肥製備種子苗床能抑制土傳病害。並且在堆肥過程的高溫階段過後接踵而來的拮抗性細菌，可使菌數達到很高水平；堆肥過程中各有機物在微生物作用下，達到不易分解、穩定、作物易吸收狀態；同時微生物作用在一定範圍內減少重金屬毒害作用。可見，堆肥是製造生物有機肥的簡便而有效的方法，有益於生態農業的發展。

我國國內大多數有機肥料產品只堆肥發酵15-20天，這樣的產品只能達到無害化標準。而優質的有機肥料堆肥發酵過程一般需要45-60天的時間。這是因為在堆肥前期的升溫階段以及高溫階段會殺死植物致病病原菌、蟲卵、雜草籽等有害微生物，但此過程中微生物的主要作用是新陳代謝、繁殖，而只產生很少量的代謝產物，並且這些代謝產物不穩定也不易被植物吸收。到後期的降溫期，微生物才會進行有機物的腐殖質化，並在此過程中產生大量有益於植物生長吸收的代謝產物，這個過程需要45-60天。經此過程的堆肥可以達到三個目的，一是無害化；二是腐殖質化；三是大量微生物代謝產物如各種抗生素、蛋白類物質等。

堆肥為什麼產生這樣的效果呢？下面我們對堆肥原理進行比較詳盡的介紹。

二、有機肥發酵原理

（一）堆肥過程中有機質的轉化

堆肥中的有機質在微生物作用下進行複雜的轉化，這種轉化可歸納為兩個過程：一個是有機質的礦質化過程，即把複雜的有機質分解成為簡單的物質，最後生成二氧化碳、水和礦質養分等；另一個是有機質的腐殖化過程，即有機質經分解再合成，生成更複雜的特殊有機質-腐殖質。兩個過程是同時進行的，但方向相反，在不同條件下，各自進行的強度有明顯的差別。

1.有機質的礦化作用

⑴不含氮有機物的分解 多糖化合物（澱粉、纖維素、半纖維素）首先在微生物分泌的水解酶的作用下，水解成單糖。葡萄糖在通氣良好的條件下分解迅速，酒精、醋酸、草酸等中間產物不易積累，最終形成CO₂和H₂O，同時放出大量熱能。如果通氣不良，在嫌氣微生物作用下，單糖分解緩慢，產生熱量少，並積累一些中間產物-有機酸。在極嫌氣微生物條件下，還會生成CH₄、H₂等還原態物質。

⑵含氮有機物的分解 堆肥中的含氮有機物包括蛋白質、胺基酸、生物鹼、腐殖質等。除腐殖質外，大部分容易被分解。例如蛋白質，在微生物分泌的蛋白酶作用下，逐級降解，產生各種胺基酸，再經氨化作用、硝化作用而分別形成銨鹽、硝酸鹽，可以被植物吸收利用。

⑶含磷有機物的轉化 堆肥中的含磷有機化合物，在多種腐生性微生物的作用下，形成磷酸，成為植物能夠吸收利用的養分。

⑷含硫有機物的轉化 堆肥中含硫有機物，經微生物的作用生成硫化氫。硫化氫在嫌氣環境中易積累，對植物和微生物會發生毒害。但在通氣良好的條件下，硫化氫在硫細菌的作用下氧化成硫酸，並和堆肥中的鹽基作用形成硫酸鹽，不僅消除了硫化氫的毒害，並成為植物能吸收的硫素養料。在通氣不良的情況下，發生反硫化作用，使硫酸轉變為H₂S散失，並對植物產生毒害。堆肥發酵過程中，可以通過定時翻倒措施改善堆肥的通氣性，就能消除反硫化作用。

⑸脂類及芳香類有機物的轉化 單寧、樹脂等結構複雜，分解較慢，其最終產物也是CO₂和水；木質素是含植物性原料（如樹皮、木屑等）堆肥中特別穩定的有機化合物，它結構複雜，含芳香核，並以多聚形式存在於植物組織中，極難分解。在通氣良好的條件下，主要通過真菌、放線菌的作用，緩慢地進行分解，其芳香核可變為醌型化合物，它是再合成腐殖質的原料之一。當然，這些物質在一定條件下，還會繼續被分解的。

綜上所述，堆肥有機質的礦質化，可為作物和微生物提供速效養分，為微生物活動提供能源，並為堆肥有機質的腐殖化準備基本原料。堆肥以好氣性微生物活動為主時，有機質迅速礦化生成較多的二氧化碳、水及其它養分物質，分解速度快而徹底，並放出大量熱能；以嫌氣性微生物活動為主時，有機質的分解速度慢，且往往不徹底，釋放熱能少，其分解產物除植物養分外，尚易積累有機酸及CH₄、H₂S、PH₃、H₂等還原性物質，當其達到一定程度時，則對作物生長不利甚至有害。因此堆肥發酵期間的翻倒也是為了轉換微生物活動類型，以消除有害物質。

2.有機質的腐殖化過程

關於腐殖質的形成過程有很多種說法，概括起來大體可分為兩個階段：第一階段，有機殘體分解形成組成腐殖質分子的原始材料，如多元酚、含氮有機物（胺基酸、肽等）等；第二階段，先由微生物分泌的多酚氧化酶將多酚氧化成醌，然後醌與胺基酸或肽縮合而成腐殖質單體。由於酚、醌、胺基酸種類很多，相互縮合的方式也不盡相同，因而形成的腐殖質單體也就多種多樣。在不同條件下，這些單體又進一步縮合形成大小不等的分子。

（二）堆肥過程中重金屬的的轉化

城市污泥中含有豐富的作物生長所需的各種養分及有機質，是堆肥發酵最佳原材料之一。但城市污泥中往往含有重金屬，這些重金屬一般指汞、鉻、鎘、鉛、砷等。微生物特別是細菌、真菌在重金屬的生物轉化中起重要作用。雖然有些微生物可以改變重金屬在環境中的存在狀態，使化學物毒性增強而引起嚴重的環境問題或濃縮重金屬，並通過食物鏈積累。但也有些微生物可以通過直接和間接的作用去除環境中重金屬，有助於改善環境。如最早受到關注的造成環境污染的重金屬-汞，微生物轉化汞包括3方面，無機汞（Hg²⁺）的甲基化、無機汞（Hg²⁺）還原成Hg⁰，甲基汞和其他有機汞化合物的裂解並還原成Hg⁰。這些能將無機汞和有機汞轉化為單質汞的微生物稱為抗汞微生物。微生物雖然不能降解重金屬，但通過對重金屬的轉化作用，控制其轉化途徑，可以達到減輕毒性的作用。

（三）堆肥發酵工藝

堆肥實際就是廢棄物穩定化的一種形式，但它需要特殊的濕度、通氣條件和微生物以產生適宜的溫度。一般認為這個溫度要高於45℃，保持這種高溫可以使病原菌失活，並殺死雜草種子。在合理堆肥後殘留的有機物分解率較低、相對穩定並易於被植物吸收。堆肥後臭味可以大大降低。

堆肥過程有許多不同種類的微生物參與。由於原料和條件的變化，各種微生物的數量也在不斷發生變化，所以堆肥過程中沒有任何微生物始終占據主導地位。每一個環境都有其特定的微生物菌群，微生物的多樣性使得堆肥在外部條件出現變化的情況下仍可避免系統崩潰。

堆肥過程主要靠微生物的作用進行，微生物是堆肥發酵的主體。參與堆肥的微生物有兩個來源：一是有機廢棄物裡面原有的大量微生物；另一是人工加入的微生物接種劑。這些菌種在一定條件下對某些有機廢物具有較強的分解能力，具有活性強、繁殖快、分解有機物迅速等特點，能加速堆肥反應的進程，縮短堆肥反應的時間。

堆肥一般分為好氧堆肥和厭氧堆肥兩種。好氧堆肥是在有氧情況下的有機物料分解過程，其代謝產物主要是二氧化碳、水和熱；厭氧堆肥是在無氧條件下有機物料的分解過程，厭氧分解最後的代謝產物是甲烷、二氧化碳和許多低分子量的中間產物，如有機酸等。

參與堆肥過程的主要微生物種類是細菌、真菌以及放線菌。這3種微生物都有中溫菌和高溫菌。

堆肥過程中微生物的種群隨溫度的變化發生如下的交替變化：低、中溫菌群為主轉變為中高溫菌群為主，中高溫菌群為主轉化為中低溫菌群。隨著堆肥時間的延長，細菌逐漸減少，放線菌逐漸增多，黴菌和酵母菌在堆肥的末期顯著減少

文章來源/有機肥農化大全

原文網址：https://kknews.cc/zh-tw/agriculture/99ymk8.html

http://www.jenglung.com.tw/g3.html

一、堆肥處理之概述：

在自然界中之微生物種類繁多，從微生物對溫度之適應性上分類，有生育在20%下的嗜冷菌、低溫菌，有在25～45℃生長的中溫菌，亦有在50%以上活動的高溫菌；由微生物對氧氣需求上分類，又可分為厭(嫌)氧性菌、兼氧性菌、好氧性菌等三大類。然就有機肥料之製作，其主要之微生物為：

(1)黴菌類(2)細菌類(3)真菌類(4)放線菌類。

（一）傳統堆肥(自然堆肥)製作時，微生物組群對有機物質之分解，其可分為前醱酵期、主醱酵期、後醱酵(完熟)期三個階段：

1. 前醱酵期：此階段主要運作之微生物為25℃～45℃生長之中溫菌種，在此階段中溫生之黴菌、兼氧性菌、厭(嫌)氧性菌、好氧性菌等共同運作而對有機物質產生醱酵分解作用，其間由於厭(嫌)氧性菌、兼氧性菌之運作，堆肥會產生臭味；此階段由於微生物之運作產生醱酵熱，溫度逐漸升高，至50℃時始進入主醱酵期。

2. 主醱酵期：此階段是高溫好氧性菌的舞台，高溫好氧性中之細菌、放線菌、真菌對有機物質產生快速之分解動作。

以下對此三種菌類稍作介紹：

(1)細菌：細菌生育主要之養分為碳水化合物，好氧性細菌對有機質之分解速度極為快速，在好氧性細菌與真菌類同時活動時溫度可高達80℃。

(2)放線菌：放線菌所需之養分主要係取諸於蛋白質之分解，醱酵溫度達70℃時，將以放線菌為主。

(3)真菌：真菌對於纖維質之分解能力極強，澱粉、醣類、蛋白質及木質素均可被其分解。真菌在45℃開始活動，其生育最有利之溫度為60℃，超過60℃時其活動困難，62℃是生長的最上限，超過62℃以上會死亡。由於真菌類之特性，故在進行「高速醱酵」作業時須盡量利用真菌類來進行有機質之醱酵分解。在此階段中病(原)菌由於高溫之關係將會滅死，達到堆肥淨化殺菌之效能。在醱酵期間堆肥必須時常翻攪通氣。

3.後醱酵( 完熟)期：

在本階段中，溫度會逐漸下降至常溫狀態，含水率會下降至30%以下，有機肥料漸趨穩定、腐熟。在本階段活動之菌種將高溫好氧性菌種由高溫好氧性菌漸漸轉變為中溫好氧性菌視覺可觀察到的放線菌、黴菌。

[堆肥高速醱酵」作業有別於傳統(自然)堆肥製作之地方為：「堆肥高速醱酵」作業跳過前醱酵階段，利用高溫好氧性之醱酵介質直接進入主醱酵期，並縮短後醱酵(完熟)時間，故能在8～48小時之間使有機肥達到完熟階段。

有機質肥料堆積方式

有機質肥料堆積方式擇具代表性三種說明如后，分別適用於個別農戶、產銷班及大型堆肥製造場，

(一)簡速密閉通風式堆肥製造(詳如附錄) 簡速密閉通風式堆肥製造技術是靠一套可自行組合之堆肥箱，組合後即 可將加水調理好之堆肥材料堆置其中，剛開始約每 1⎯2天通氣一小時，一週後則每隔 2⎯3 天通氣一小時，第三週後則每隔 4⎯5天通氣一小時，但實際通氣間隔時間應根據堆肥體溫度而定。若以牛糞、太空包木屑、穀殼、稻草、 米糠等材料製造堆肥，大約需要 1.5 至 2.5 個月即可腐熟。本堆肥箱的最大特 色在於免翻堆，且符合環境衛生，可避免遭受雨水淋洗，其每次製造量約可 供四、五分地之蔬菜園所需之堆肥。

(二)簡易堆肥舍製造堆肥 簡易堆肥舍堆積方法係將長纖維材料(如稻草)，利用剪草機切短，並與 其他有機質材料如榖殼、木屑、雞糞、牛糞等等利用機械攪拌混合均勻，並 於攪拌混合時一并調整水分，水分含量約 60 %，再行堆積，堆積期間約每隔 7 至 10 天用翻堆機進行翻堆一次，或利用通氣系統打氣，約2至3 個月堆肥可堆製完成。

(三)天車式自動化翻堆製造堆肥 天車式全自動醱酵翻堆設施包括翻堆機、天車主體、天車軌道及 PLC 自 動控制系統等，其主要特性(1)全自動控制免除人力監控(2)堆肥與空氣接觸均 勻促進堆肥醱酵(3)翻堆處理量大每分鐘約 2.5 公尺長×1.8 公尺寬×1.8 公尺高 (4)翻堆深度 1.0-1.8 公尺(5)每次翻堆堆肥前進距離約 1.5 公尺。另外設置送風 處理以輔助天車式翻堆機空氣進入量之不足，並加速堆肥醱酵後期水分之蒸散。

堆肥成熟度的判斷

1.溫度： 堆肥堆積一段時間後，翻堆後溫度不再上升而維持接近室溫，即表示堆肥已完熟。

2.發芽試驗： 堆肥用溫水抽出後稀釋 20⎯30 倍(5 克堆肥加 100⎯150CC 水抽出， 萃取時間三小時)，再用濾紙播種。

3.作物生長試驗： 直播小白菜或菠菜以觀察其生長情形，或用 50 %的砂土加 50 %堆肥 4 混合栽植作物。

 

 

 

資料來源: https://www.geotab.com/blog/why-hybrid-vehicles-are-more-efficient/

內燃機馬達特性曲線表

 

 

電動馬達特性曲線圖說明

(1) RS550 DC Motor

 

(1) RS775 DC Motor

 

(2) 775 DC gear motor

 

(3)895 Motor

• Voltage: DC 12-24V
• Speed: 12V 6000rpm ; Maximum Torque:7.6kg ;
• 24V 12000rpm ; Maximum Torque:9.8kg
• Maximum current: 16A
• Maximum power: 368w​​​​​​​

 

Model	775	795	895 (low speed)	895 (high speed)
Rated voltage	12V	12V	12-24V	12-24V
Speed	12V 10000rpm	12V 11000rpm	12V 3000rpm 24V 6000rpm	12V 6000rpm 24V 12000rpm
Torque	3kg.cm	4kg.cm	12V: 5.2kg.cm 24V: 10kg.cm	12V: 4.2kg.cm 24V: 8kg.cm
Former high level	4.5mm	4.5mm	4.5mm	4.5mm
Front steps diameter	17.5mm	17.5mm	18mm	18mm
Body diameter	42mm	42mm	48mm	48mm
Shaft diameter	5mm	5mm	5mm	5mm
Body length	67mm	70.5mm	72mm	72mm
Length of output shaft at tail	6mm	3mm	6mm	6mm
Diagonal installation pitch	29mm	29mm	29mm	29mm
Mounting hole size	M4	M4	M4 M5	M4 M5
Power	150W	180W	200W	200W

通常混合比螺絲(一字)怠速螺絲(十字),
前置步驟要先熱好車(一般冷車時阻風門會開啟以增加油氣，等到阻風門變熱後油氣就變少,如果在冷車時調混合比，混合比螺絲調整會覺得車子需要的油氣較少
這樣在引擎到達工作溫度後，也就是阻風門停止提供油氣，怠速油氣不夠用  轉速不穩)

調怠速 (順時針引擎轉速升高,反時針則引擎轉速下降)

怠速，一般也常稱為"slow"(譯音)，指的就是當引擎啟動後完全不加油門狀態下的引擎轉速。
引擎啟動保持著固定轉速運轉，看來好像是理所當然的事。但實際上要保持著這樣的運轉速度，還是得有固定的供油量才行。所以在化油器上就必須有一個設計，在不加油門的狀態下能夠供給引擎微量的油料(實際上是霧化的油氣)，讓引擎保持著"怠速"運轉而不至熄火。

怠速太低時，引擎容易熄火，尤其是在天氣冷或引擎及周邊狀況較差時(例如：老車)，起步時油門反應也較差，這時就可以將怠速調高些來解決。但怠速太高也不是件好事，車沒在跑時引擎轉速較高，聲音吵、廢氣多、也較耗油。打檔車會明顯感覺放油後轉速回復變慢，不利於檔煞或檔位變換等動作，認真操作起來心情會不太好。速克達車種則是會有不催油後輪就會轉(架起後輪時)、甚至停著沒加油門，後輪也一直出力要往前，這對速克達的離合器來說長期的處在一種半離合的狀態，也會加速離合器的磨損。所以適當的怠速，應該視以上兩種過低或過高的情況來調整，自己的習慣能調多低就調多低，只要不容易熄火就行了。

調整怠速要在完全熱車之後再來調整，這樣才會準確。比如說速克達的車種冷車啟動時會有一段時間啟動自動阻風門，這時的怠速會特別高，若在這個時候調整，等阻風門作用結束後怠速就會過低，可能就熄火了。或是冷車時引擎還未完全到達工作溫度，若在這個時候調整，熱車之後怠速就容易偏高。在熱車時調整完之後，等到下次冷車啟動時再注意一下若容易熄火，再稍稍轉高一點就可以了。

如何調整怠速呢？不同的車種或化油器設計的維持怠速方式會有些不一樣，所以我們要先看看自己的車種化油器上的設計才能作決定。
第一種，也就是絕大部分車種所使用的方式。就是在化油器上可以找到一顆怠速螺絲，這通常是在化油器上最大的一顆螺絲，不需使用工具可以直接用手轉的那種。使用這種方式維持怠速的原理是將怠速螺絲往內旋可以將化油器中的柱塞(我不知道正確名稱)往上頂，進油/氣量會增加(這跟拉動油門線的效果是一樣的)，達到維持怠速的效果。所以這種形式的調法就是：將怠速螺絲順時針旋轉怠速螺絲(旋進)，怠速就會升高；將怠速螺絲逆時針旋轉(旋出)，怠速就會降低。
第二種，和第一種方式的原理類似，但他在化油器上並沒有怠速螺絲，使用這種設計的油門線也不會直接接往化油器。他是將怠速螺絲設計在從油門線頭端到化油器之間的一個地方。怠速螺絲控制一條往化油器的鋼索的鬆緊來維持怠速，油門線再拉這條鋼索來增加進油量。整個看起來有點像使用油門線來控制怠速的感覺，但油門線還是可以有自由間隙。這種方式現在比較不常見了。使用這種設計的車，就要看怠速螺絲往哪一邊轉會將那條往化油器的鋼索拉緊，就是讓怠速升高，反之則是讓怠速降低。 在怠速時刀片應該不會轉動的。

[怠速調整操作]

1.引擎發動至正常工作溫度後熄火。
2.將混合汽調整螺絲旋至底，再退1～1.5圈，將節氣門調整螺絲旋入2～3圈使轉 速提高。
3.發動引擎後，此時轉速略高，將節氣門調整螺絲退降引擎的轉速，直至有不穩 定停頓的現象而停止。
4.再調整混合汽調整螺絲，使轉速提高至最大。
5.再將節氣門調整螺絲退至引擎怠速空轉轉速，直至有不穩定停頓的現象而停止。
6.再調整混合汽調整螺絲，使轉速提高至最大，再重複 的步驟。
7.若調整混合汽調整螺絲時，已無法使轉速提高，則旋至剛開始調整混合汽調螺 絲的位置。
8.接上轉速錶，再調整節氣門調整螺絲，調整引擎轉速至規定的怠速轉速(A12引 擎的規範是650±50rpm) 
9.完成後，可用一字起子測試轉動混合比調整螺絲左右各半圈，轉動後引擎轉速 皆不可再上升，即為正確。
10.若欲更正確的怠速空轉情形，可連接廢氣分析器，檢測CO值是否合乎標準，若 不合乎標準時，再調整混合汽調整螺絲至規定的標準

[調混合比]
混合比螺絲是逆濃順稀(反時針旋入空氣流量減少油汽變濃,順時針旋出空氣流量增多油汽變稀),不論旋進或退出其混合比空氣調整螺絲每次調整量為1/4圈或1/2圈靜置60秒待引擎轉速不再變化,一直到找出引擎轉速最高點!此點即是引擎怠速混合比最佳位置!(聽說原廠是2.5~3圈)
混合比的原則:油氣稀,溫度高,省油可能會不好發動,待速時可能會熄火,溫度太高可能燒活塞(吃機油？)
                     油氣濃,溫度低耗油,好發動

1.先將混合比螺絲向右旋緊(油氣最小)
2.再向左邊轉一圈半,然後發動引擎(此為參考點並不一定等於最佳位置)!
3.這時依照引擎轉速大小調整SLOW間隙
4.待車熱後調整SLOW使引擎轉速約1300轉~1700轉(皆有人說,我個人是約1300~1500較不易熄火或是爆衝)
5.待轉速穩定後,開始將混合比螺絲緩慢的向左旋轉(增加油氣)
6.這時要注意引擎轉速是否有變化
7.你會發現當螺絲向左釋放到一定的圈數引擎的速度會到達一個高點,在轉多一點或是少一點引擎轉速都不會增加太多甚至是會接近熄火的狀態
8.這時候你就抓到了一個油氣比的最佳位置
9.之後再將引擎依照當時的轉速高低再去調整SLOW做修正,讓引擎轉速保持穩定在1300~1500轉之間
10.調整SLOW後如會熄火就將混和比螺絲稍微向左釋放,如果轉速太快就向右稍微旋緊(記得調整混和比螺絲動作要慢點)
11.待轉速穩定後可以稍稍轉動油門再放掉,檢視引擎轉速是否有穩定,若太高太低一樣微調SLOW螺絲做調整
12.完全穩定後,就可以換上新的火星塞試騎個幾十公里看看,在拆下火星塞看電極端的顏色及燃燒情形
13.如果太黑就是油氣過重,太白就是油氣過稀,灰白灰白的才是接近正常的燃燒狀態
14.如果太黑或是太白就再去微調混和比螺絲做油氣濃度的增減
15.SLOW部分依樣重複第4點開始載做微調修正
16.直至火星塞電極端燃燒顏色正常

[火星塞的觀察]

火星塞的顏色觀察做調整 從一圈半開始調起 每半圈試驗一次 火星塞的顏色變白 表示引擎過冷 白中帶紅最恰當 赤紅代表溫度過高 變黑就是油氣太濃了
把火星塞拔出來看看~看看上面有沒有油.有沒有濕濕的~~正常來講是乾的~因為燃燒完全~~ 
若是火星塞是濕的表示化油器進油太多~氧氣不足,導致燃燒不完全~~那就很可能會發動後很難再發動... 
在發動的期間...如化油器裡的油氣漸漸太多~~就導致熄火而且也很難再點燃 => 此時就去轉怠速吧~~轉出讓進油少~反之是多
 

火星塞與引擎燃燒狀況(資料來源https://www.moto7.net/2016/04/30sec-sparkplug.html/2)
簡單地說，火星塞的狀態可以反映出引擎的溫度與燃燒狀況，一般可分為「良好」「燻黑」「過度燃燒」

火星塞燻黑，代表引擎燃燒溫度過低，產生大量積碳附著於火星塞之上。當積碳太多時，有可能會發生火星塞不點火的狀況。 發生的可能原因如下：
油氣過濃（需要調整化油器，噴油電腦需要調整，或是相關原件不良）
電力系統不良（高壓導線斷裂或龜裂等）
運轉條件不合適（長時間怠速或是低速運轉，簡單說就是騎太慢了…）

火星塞過度燃燒，代表引擎燃燒溫度過高，產生跳電的絕緣體會變成白熾狀態，附著的沈積物形成斑點狀。火星塞溫度過高可能提早誘發點火，造成引擎損傷，而長期溫度過高也會造成火星塞燒熔、損毀。 發生的可能原因如下：
點火過早（必須調整點火或相關原件不良）
油氣過為稀薄
冷卻水、潤滑油不足
產生爆震
火星塞安裝時沒有轉緊

引擎燃燒狀況良好、適中時，火星塞的電極會呈現褐色（不會過白也不會因積碳過多而呈現黑色）

 

 

二行程汽油引擎調整原理(參考資料 二行程汽油引擎調整原理 )

一、二行程汽油發動機由怠速向高速運行的過程可以分為五個階段：
怠速階段；怠速~中速階段；中速階段；中速~高速階段；高速階段。
二、五個階段【低速油針】與【高速油針】的供油情況差異：
怠速階段：基本由【低速油針】供油，【高速油針】忽略不計；
怠速~中速階段：【低速油針】供油為主，【高速油針】為輔；
中速階段：【低速油針】and【高速油針】供油持平；
中速~高速階段：【高速油針】供油為主，【低速油針】為輔；
高速階段：基本由【高速油針】供油，【低速油針】忽略不計；

【油針初始位置】：
【怠速螺絲】--圓錐體與化油器的結合位置在一半左右。
【高速油針】--1.5-1.8圈左右。
註解：初始位置只能保證你的車子能發著（當然要保證你的化油器是好的），後續還是要做調整的工作才能使你的愛車達到最好的狀態！ ！
【油針鎖緊方法】：
在調亂油針的時候我們需要鎖緊【低速油針】與【高速油針】來重新調節化油器的油針位置，需要進行此步驟一定要注意順時針收緊油門的時候只需將所需鎖緊歸零的油針施加一點力量擰到不動的位置就可以了！切忌千萬不要在油針不動後再施加更大力量繼續擰動油針（這樣會照成化油器不可逆轉的損壞！我新人時就犯過這個錯誤，直接導致化油器損壞~~~哎！這可是錢啊！）。
【油針調整次序】：
首先，要先確定好【怠速螺絲】的位置（圓錐體和半圓片的接觸位置在一半左右），然後是【低速油針】的位置，然後是【高速油針】的位置，最後再調整【怠速螺絲】來達到你所想要的發動機轉速。

參考資料

http://www.putao.com.tw/blogReply/2489
https://www.mobile01.com/topicdetail.php?f=266&t=1786942
http://www.rctw.net/thread-197553-1-1.html
http://www.tyai.tyc.edu.tw/am/mtkao/file/gg/g7-1.pdf

(1) Image Processing For Weed Detection

April 2017, Volume 5, Issue 4, ISSN 2349-4476 International Journal of Engineering Technology, Management and Applied Sciences
Abstract: This paper introduces the system implementation of image processing technique for weed detection and removal. It involves simple edge detection
technique using various filters such as Gaussian and Laplacian. It finally concludes with the feature extraction results that implement ORB algorithm. An
RGB image is taken as a sample in order to demonstrate the difference between weed and the crop. This RGB image is further processed for detecting the
weeds. We used Python 3.4.1 version for processing the sample image. After certain steps, we get an output where the weeds are separated from the crop that has been taken in the sample image.
Keywords: Python, Image Processing, Featur

(2)A computer vision application to detect unwanted weed in early stage crops

Volume 4, 2016 WSEAS TRANSACTIONS on COMPUTER RESEARCH 
Abstract: This article shows an application for computer vision to detect unwanted weed in crops from one region
with more agricultural impact in Colombia. We took images in different crops, wanting estimate population
degree from arvenses species. An Image processing was developed to obtain regions of interest were finally
processed through neural networks.

(3)WEED DETECTION USING IMAGE PROCESSING

2016 IRJET | Impact Factor value: 4.45 International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET)
Abstract - Agriculture is one of the origins of human sustenance in this world. Nowadays due to growing population we need the greater productive capability of the agriculture to meet the demands. In olden days, people used natural methods to increase the productivity, such as using the cow dung as a
fertilizer in the fields. That resulted in an increase in the productivity enough to meet the requirements of the population. But later people thought of earning more profits by getting more outcome. So, there came a revolution called “Green Revolution”. After this period usage of deadly poisons as herbicides has increased to a drastic level. By doing so we got success in increasing the productivity but we have forgotten the damage done to the environment, which will
raise a doubt in our sustenance on this beautiful earth. So, in this project, we have implemented some methods to reduce the usage of herbicides by spraying them only in the areas where weed is present. In this paper, we have implemented image processing using MATLAB to detect the weed areas in an image we took from the fields.

(4) A Survey on Weed Detection using Image Processing

2017- International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT) 
Abstract: Agriculture is the origins of human sustenance in this world. The detection and classification of weeds are of most important technical and economical importance in the agricultural industry. In past days weed detection was done by employing some men, particularly for that intention. In olden days, weed detection was done by inspecting each and every place in the field. Then weeds were manually removed. Later with the improvement in the technology, people started using herbicides to take out the weeds. But to identify the weed still physical power was used in many parts of the world. Later there came few methods to discover the weeds without human intervention but due to lack of their accuracy, they were incapable to reach to the public. Then image processing was used for this purpose. In future it is planned to detect the weed in the crop by using image processing techniques. This paper focuses on survey of weed detection using image processing techniques. 

(5)  Weed Detection in Agriculture Using Image Processing

2017- International Journal of Advanced Research in Electrical, Electronics and Instrumentation Engineerin ABSTRACT: Nowadays everything has changed modern. But our basic needs has not changed and its demand is increased by the increase in population. The need for food has increased by every decades. Agriculture is the backbone of our country and our country is famous for all spices. But now our agricultural lands are devastated by modernization and in the remaining agricultural land, more use of herbicides make them poisonous. In the early days all foods are organic and those people were healthy. But now due to this, all food materials are full of chemicals and the life span of the people has been decreasing by generation. Our day to day life of earning is to satisfy the need of food. Now people are searching for organic food by the increase in awareness. The food now they eat is full of chemicals. The main aim of using herbicide is to kill the weeds in the agricultural land. But the drawback is that the herbicide is sprayed is all through the land. So the land also gets spoiled and the food also gets spoiled. 

(6)Detection and Removal of Weed between Crops in Agricultural Field using Image Processing  

International Journal of Pure and Applied Mathematics - Volume 118 No. 8 2018, 201-206  
Abstract— Agriculture is the back bone of the entire world. In olden days, more than 70% of the people are depend on Agriculture and related works. But now the theme changed the people are preferring the white collar jobs and profit motive made them to refuse the agricultural work. In other end the demand of food products are increased due to growing population. Inorder to fulfill the needs of the food and the other agriculture products the Automation is the right choice. Not only in the field of agriculture, the automation plays a vital role in each and every field to produce Quality output with reduced manpower. In the field of agriculture the man power is need much when compared to other fields, from ploughing to harvesting. In this process the removal of weeds is a tedious job and it requires more man power. Till date the weed removal can’t be automated due to some effects in crops because of automation. Herbicides plays a crucial role in removing the weeds and it also provides a good result at initial position but later the weeds dominate the field. In order to reduce the weeds the usage herbicide level increased day by day. Usage of Herbicides causes the land infertile and thereby causes the decrease in production of the crops. This paper deals with the weed removal technique which reduces the amount of herbicide usage on the entire field. By this process the herbicides are sprayed on the weed. In this process the weed removal can be done through the image taken from the field by using image processing. 

(7) WEED RECOGNITION SYSTEM FOR CROPS IN FARMS USING IMAGE PROCESSING TECHNIQUES AND SMART HERBICIDE SPRAYER ROBOT

 ISSN (PRINT): 2393-8374, (ONLINE): 2394-0697, VOLUME-4, ISSUE-7, 2017   
 Abstract Most of the farmers in india uses conventional methods for the sprayer of herbicide in farms for cultivation of crops the major problems includes here is the sprayer is spread throughout all the crops in farms in which the cultivated plants are also harmed by chemicals sprayed on it as the weed and plants looks same,the weed recognition method based on the image processing techniques and the automing the atic robot sprayer which will capture images and apply the morphological operations on images to identify the images to find the weeds from the plants. Dilation and Erosion methods are the methods used for weed recognition which helps to easily find the weeds and apply automatic sprayer on the weeds.The algorithm is based on erosion followed by dilation segmentation algorithm. This algorithm can detect weeds and also classify it. Currently the algorithm is tested on two types of images i.e. broad leaves images and narrow leaves images. 

(8)Weed Detection Using Image Processing In Organic Farming through Aurdino

 International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering (IJITEE) ISSN: 2278-3075, Volume-8 Issue-3, January 2019 
   
 Abstract: Programmed weed control is dependably a critical issue in natural cultivating. A basic advance in taking care of or destroying the weed pervasions among the vegetable harvests is the capacity to precisely and dependably separate weeds from crops. As of late, high spatial determination hyper unearthly imaging information from ground-based stages have demonstrated specific guarantee in this application. Weeds are expelled in a semi-organized developed field by utilizing picture preparing. The principal goal is to identify and remove weeds available with the developed plant and gather it independently. A camera is fixed for taking the pictures of a portion of the crops in the field. A direction of the weed is identified by picture handling utilizing MATLAB. The directions of the weed acquired from the camera are imparted through PC to the robot at last to cut the weeds. 

1> 自動割草機器人 

本研究為自動割草機器人，此研究之發展主要目的是為了能夠節省割草工作之人力資源與大量能源與時間的損耗，以促進生活便利與進步。旨為發展自動化控制集環境感測與執行路徑規劃自動導航之智慧型割草機，系統控制晶片主要以 Arduino晶片負責系統控制與訊號處理，包含有機器人行走的控制，結合超音波與紅外線偵測障礙物的距離，以 GPS 系統來定位割草的路線與範圍，使用電子羅盤量測機器人目前所在的方位，加速度感測器計算行走的距離，配合馬達上的編碼器計算馬達轉速來校正機器人所在的位置，影像處理偵測障礙物大小與顏色辦別，割草導桿輔助輪使割草機的刀片能貼近地面一定的距離，提高割草的品質[1]。
個人心得: 這個不錯值得學習，但成本應該也不少，技術不容易達成。 
影片介紹連結

 

<2> 自製電動割草機
自己製作一台充電式割草機
1.馬達採用汽車水箱散熱風扇馬達改裝(好處是:轉速快.重量輕.體積扁小)
2.手持棒是用廢棄不用的拖把鋁桿
3.電池是自製DC-15.8V鋰電池(電力強.重量輕.但是貴)
4.電池可用一般市售DC-12V乾式電池(重量較重.但價格便宜)
5.割草使用牛筋繩
6.使用後心得:採用鋰電池.電力約可除草2小時[2]。

<3> 我也來一發-自製除草機
主要元件表列
1. 風扇馬達
2. 65AH的電瓶
3. 鋼索， 牛筋繩
實驗結果: 鋼索效果不理想， 牛筋繩可以。[3]

<4> [ 分享 ] 電動除草機DIY鋰電版 (圖多)
主要元件表列
1. 風扇馬達
2. 18650鋰電池
3.  風扇 + 牛筋繩
實驗結果: 18650當電源，效果不理想 [4]

<5> autoCut  

功能描述

autoCut is an automatic lawn mower. The goals are: 
- Fully automatic operation 
- Battery changing station instead of charging 
- Long term: Do not drive through the garden in a random manner but with a plan.

詳細規格

- Four weel drive with kink steering 
- Electric mowing height leveling 
- Two 85 watt mowing motors, each equipped with two very sharp blades, able to snap back on hard obstacles 
- On the fly interchangeable LiPo-battery with voltage monitoring, about 1 hour of battery live on active mowing
- Wifi network connection for web interface which includes gamepad/joystick remote control 
- Modular electronics: a cuple of modules, connected with a power- and I²C-bus with a Raspberry Pi as master

元件列表

1 × TP-Link USB Wifi dongle with wide range antenna
1 × Power supply module
provides UBat, 5V; Battery voltage monitoring, 5V fallback system, fuses
1 × Driving module
4 H-Bridges, Back-EMF speed measurement; hinge angle measurement, automatic drive regulation
1 × Mowing module
2 H-Bridges + ADC for electronic mowing heigt setting, 4 FET driven PWM channels with Back-EMF for mowing motors
2 × 14.8V 5Ah rechargeable LiPo batteries
Main power supply
2 × 5V USB power bank Fallback for the system to run even if main batteries disconnected (change batteries)
4 × 6-24VDC geared motors for driving (CHM-2435-1) - 45 RPM 24 VDC GEARMOTOR
2 × 12VDC mowing motors (CHM-2435-1)
1 × 12VDC geared motor for setting mowing height
http://www.pollin.de/shop/dt/MjM1OTg2OTk-/Motoren/DC_Getriebemotoren/DC_Getriebemotor_mit_Spindel_200680_12_V_rechts.html

影片介紹連結

<6>How to Make a Mini DIY LAWN MOWER / Tutorial

 

 

 

 没提到電池及馬達規格,但使用電鑽頭及刀片當做割草刀片

 <6>DIY Lawn Mower – An easy and affordable way to build a grass cutter

特點: 遠端遙控,簡單,但無說明如何建構

 <7>Tertill: The solar powered weeding robot for home gardens

http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-4573352/Solar-powered-Tertill-robot-autonomously-weeds-gardens.html

 

特點: 使用鋰電池，太陽能/USB充電、防水、藍芽手機通訊、自動化且小巧的除草機器人，尺寸為21*21*12.1公分，重量為1.1公斤， 它隨時在你的菜園巡邏清理雜草， 目前整個專案正在集資建構中，早晨專案每個價格大約6000元且要到2018年才可拿到貨。

<8>高精度機器人割草機

 

特點: 定位精度是它的一大特點，可以誤差±5cm在預設路線上運行，這臺機器人應用了稱為RTKLIB的資料庫，其集合了GPS等全球定位衛星系統資料。文中也談到了決定定位基準點的方法。

<9>這個戶外「機器人」已經學會了躲雨(Worx Landroid)

特點: 

這款機器人割草機尺寸是370 x 260 x 550 mm，重量約為8.3kg。外形酷似一輛電動遙控車，通過底部的三片鋒利的旋轉刀片和內置的各種傳感器，Worx可以輕鬆地穿越和修剪各種草坪。Worx割草機非常的智能化，它不僅能穿越狹窄的通道，更能輕鬆爬過超過20度的斜坡。另外，它還會自動調節割草深度。一般情況下用戶可以根據需求設置2-6cm的割草深度。如果是在坡上運行，Worx會自動調節參數，將每一寸草都修剪得平整一致。並且它所經過的每一次你地方不會留下任何軌跡。Worx內置機械規避傳感器，當它碰到石頭、玩具、或會損壞刀片的障礙物時，會自動的改變運作軌跡。更有趣的是，它還能感知雨水。若天空突然下起大雨，它便會自動停止工作，開到旁邊躲雨，而一旦天空放晴，草地不再濕漉漉時，它又會開始工作。

但是操作上相比機器人吸塵器可能稍稍麻煩一點，使用前需要進行預編程以及在草坪上鋪線規定好作業範圍（最好是將線埋在地下），定好充電基座。不過，一切準備就緒後，Worx工作起來就非常簡單了。每次只需啟動開關，在機身的命令板上規定好工作行程，發出割草指令，它就可以開始工作了。

<10>省力割 三用改裝割草機

<11>Cut Your Grass with a DIY Robot Lawn Mower!

 

元件列表:

RGB sensor

OLED display

Lithium ion batteries

Wheels

Wood

Motors -DC 12V 25 RPM

Ultrasound sensors

Arduino Mega Arduino Mega 2560

問題或特色:

(1) 使用 Lithium ion batteries , 充電及持續力是一個問題。
(2) 没有詳細的規格

<12>ARDUMOWER - DO IT YOURSELF ROBOTIC MOWER!

• Powerful gear motors and mower motor
• Wireless configuration, monitoring, debugging of your robot mower via Bluetooth (Android App)
• Mowing programs: random, lane-by-lane mowing using a map (in development)
• Robot dimension (L/B/H): 60x36x25cm
• Robot total weight: approx 9 kg (including all components - motors, battery, PCB etc.)
• Adjustable mower motor height
• Mowing motor: 24V DC, 3150 rpm
• Mowing disc: 190mm diameter, 3 blades
• Wheels: 250mm diameter
• Gear motors: 2 x DC 24V planetary drive, 33 rpm, 2.45 Nm(24.9 kg-cm), with integrated encoders
• Battery: Lithium-Ion 29.4V
• Obstacle detection via motor current
• Optional: perimeter wire, intelligent bumper sensor, ultrasonic-sensor, GPS, IMU, charging station, model R/C control, positioning system via camera or UWB (in development)

問題或特色:

(1) OPEN SOURCE & 可買零件自行DIY
(2) 仍要使用perimeter 的方式,比較費工
(3) 國外購買,所以維修是一個問題

<13>THE LAWNMOWER ROBOT

• Tracks and wheels: Procured from Commercial market (check here)
• DC geared motors (2): for Driving wheels type: ( jga25-370-12V-120)
       120 RPM with high torque reaching 8 kg.cm
• Brushed DC gear motor (1): For blades (6-24 V/0.240A/ 11 000 RPM) MO103 ELAK electronics
        High RPM low torque motor.
• Cooling fan (1): as Heatsink (12 volts)
• Ultrasonic Sensors (2): 1 parallax ping, 1 hc sr04. or the use of 2 hc sr04 is possible.
• Battery 12V DC - (1)
• Arduino-Mega (1)
• Adafruit motor shield Version 1 :   driving 4 dc motors, and can withstand maximum current of 2 Amp per channel
• 6P toggle switch (1)
• Tactile Bump Sensor (2)

<14> lawna - A robotic lawnmower

• The Cutting Motor: 12VMFA 457 540/1  motor (12380 RPM 152.2 g-cm,21W) ,(規格)
• Blade Height: optimistic Height : 4CM,  realistic value : 10CM
• Banebot wheels and chose the large 124mm wheels. 
• drive motor : MFA 918D250112/1, (load) speed of 7000 rpm and it is driving a 250:1 gearbox. The geared down speed is therefore 7000/250 = 28 rpm.
• Mower Locomotion Speed: The wheels(5 inch) used are 128mm in diameter, so in one revolution they will move pi * 128 = 0.4 metres. This  speed is  28 * 0.4 = 11.2 metres/min or 19 cm/sec so it will take approximately 5 seconds to travel 1 metre.
• Battery Monitoring range: 3.45 volts.~4.99 volts.
• Modifications to the Cutting Motor: 21W=>6W , 6 Watt device with a 6:1 gearbox which gives it a torque of 392 g/cm and 2100 rpm , ( lower speed of rotation )

問題或特色:

1. 很詳細的描述實作過程,好的文章
2. 作者考慮電力的持續性，改變馬達從高速低扭力到低速中扭力，值得參考。
3. 20131213的文章没再更新了。

<15> 邁向農業4.0 德國研發雷射除草機器人

德國政府的EXIST種子基金創業計畫。藉由EXIST計畫，波昂大學的教授與學生組成了創業團隊，設計出能精準以雷射光除草的機器人，這項研究計畫也成為國際產學合作成功的經典案例。 除草機器人具有照相辨識系統，就像農民的眼睛，能夠精準辨認田間草相；經過電腦運算後，搭配雷射裝置，便以雷射光「砍」斷雜草。被雷射光照射過的植株，莖桿變得脆弱導致生長受阻，最後死亡。更棒的是，這系統還能搭載至各式各樣的移動式農機具，讓各種機具都變成「除草機器人」。 

<16>除草坦克！30 度斜坡、高低起伏都難不倒　日研發 3 輪驅動除草機

《 日刊工業新聞 》報導， MR-300 除草機 長、寬、高分別為 84.5 公分、52公分、36 公分，重量達 15 公斤，最大作業面積可對應至 3 千平方公尺，需要鋪設區域纜線。其最大的特性在於透過 3 輪驅動，能夠攀爬 30 度的斜坡、作業於凹凸不平的土地，密集、有長度的雜草都能一網打盡。

搭載超音波感測器和觸摸感測器，當靠近障礙物時會自動減速。舉例來說，於障礙物周圍或密集雜草區進行除草作業時，可以絲毫不遺漏的完成任務，且不傷害到樹木等周圍的物體。由於未搭載引擎，因此得以零排放二氧化碳。

而 MR-300 除草機採用鋰離子電池，充飽電可使用約 1 個小時。值得一提的是，能夠透過手機確認充電所需時間和運作時間，還可設置密碼，避免遭到偷竊。考慮到使用者的安全，當抬起除草機本體時，刀刃和輪子皆會即時停止。

不僅如此，用戶還能夠選擇加購太陽能板零件安裝於充電器上。然而，目前該除草機售價、上市日期皆未公布。

<16>英國 Gtech 小綠 充電式無線割草機 CLM001

 

• 商品特色
  • 強勁電力充飽電可使用40分鐘
  • 免油耗無線阻礙，暢快享受除草的樂趣
  • 精密碳鋼刀片和強力馬達
  • 輕鬆按壓啟動鎖後按壓啟動桿即可開始除草，放開即停
  • 雙重安全鎖設計，避免機器誤觸運轉
  • 隨心所欲調整除草高度3cm-8cm
  • 寬幅度43cm大範圍除草
• 銷售重點
  • 強勁電力充飽電可使用40分鐘
  • 

參考文獻

1 . 2016，105年度全國微電腦應用系統設計創作競賽，自動割草機器人
2 . 2012，Mobile，自製電動割草機
3 . 2013，Mobile，我也來一發-自製除草機
4 . 2014，Mobile，電動除草機DIY鋰電版 
5 . 2014，Hackaday.io， autoCut
6 . 2016，How to Make a Mini DIY LAWN MOWER / Tutorial
7 . 2016，DIY Lawn Mower – An easy and affordable way to build a grass cutter
8 . 2017，Tertill: The solar powered weeding robot for home gardens
9 . 2017，高精度機器人割草機
10.2015，這個戶外「機器人」已經學會了躲雨(Worx Landroid)
11. 2016, 英國 Gtech 小綠 充電式無線割草機 CLM001

 

 

 

 

 

原文網址：https://read01.com/PomGjg.html

 

 

 

 

 

 

 

 

下面文章是參考網路資訊收集而來的文章，摘錄一些科技重點。最主要用意是用來記錄目前科技在農業上的應用，緣由是作者本身是主修資訊及電子相關科系，平時在資訊部門上班，但本身又下班之餘又必須下田工作，所以一直在思考一個問題，如何使用較新的科技技術應用到農業產業上，科技帶進農業，特別是在水稻種植上，收集文章及學習目地是為了要用較低的建置成本輔助農業生產，希望以科技之力節省人力之需。

如果你也有此興趣，不論是在科技上或農業上皆歡迎留信交流。

智慧農業IoT定義

智慧農業IoT，由政府協助小農轉型才能對抗氣候變遷的糧食問題
   智慧農業(Smart farming)，是一項結合大數據分析、精準農業、物聯網( IoT, Internet of Things)、M2M(Machine to Machine )等科技，適時適地的調整栽培管理的新型態農業操作技術。[8]

大數據能應用在農業的範圍非常廣泛，如農業機械、農地規劃、畜產管理、水資源管理、植物工廠等領域，都是很適合與農業大數據結合的黃金產業。另外像是以結合GPS定位系統的農業機具，搭配各種感測器（溫度、濕度、風向、光照），讓農民能即時調整田間管理時程（噴藥、除草、施肥等），在第一時間解決各項病蟲害問題，便能有效提高作物產量與品質。

英國市場分析公司(Beecham Research)提出了2個智慧農業未來的推廣策略以及發展方向。未來的兩項技術結合物聯網與M2M的新型智慧農業。然而這些技術需要龐大資金與人才，普通的小型農場無力負擔。

IoT定義: IoT(物聯網)將各種信息傳感設備與網際網路相結合從而形成一個巨大網絡。通過IoT技術實現了高度精準作物控制、有效數據收集和自動耕種，另外也注重水資源的高效管理，減少廢棄物和降低成本。[10]

科技應用新聞

(1) 用科技收成！新世代農夫下田，讓農業變得更性感

提到農業，總是會讓人聯想到揮汗如雨的農夫。而今農業與科技的距離越來越近，農夫的形象已經不若以往，農場也逐漸朝自動化、無人化的方向前進。新世代的農夫，不再只是用勞力耕作，還需花更多腦力決策。唯農夫從繁瑣艱辛的體力勞動中解放出來，才能為農業創造更大價值。
農民的經驗還是很重要，不過科技是很好的輔助。──科技農夫．陳蒼鄢[1]

(2) 科技農夫陳新豪──從車庫裡誕生的「微氣候」哲學

越來越多的年輕人夢想回鄉務農，真正實行起來卻沒想像中那麼簡單。不過，在陳新豪和陳祈華、焦盛明研發的監控系統協助下，青年農夫也許可以少走一點冤枉路。
特色1：農民可以從手機App中即時監控園區內的溫度、濕度和照度，能隨時掌握當下狀況，並且做出最恰當的判斷。[2]

 

(3) 非典型農民」蘇建鈞：用視覺化管理提高效率

由於土地意識抬頭，再加上台灣產業結構變化，近年有許多具有科技背景的青年返鄉務農。這些「科技農夫」和傳統農民有什麼不同？蘇建鈞的例子是一個很好的時代縮影。
特色1：這款App的設計理念來自蘇建鈞，農委會在去年投入資源助力。透過App，農民可以做到耕地管理、定位導航和生產履歷。[3]

 

(4)科技農夫陳幸延──農田裡的開源自造者

近年來，台灣出現一股返鄉務農風潮。然而小農資本少、土地面積小，如何用最低成本達到最高效益？崇尚開源精神的陳幸延用自製小型農具，為傳統農事注入新思維。農田裡的許多問題其實可以透過簡單自製的軟、硬體解決。因此，他發揮過去所學，開發出用廢料和電子零件組裝的電動割草機、可以測量和記錄天氣變化的天氣盒、能自動調節水田水位的水閘門和雷射驅鳥槍等各式小型農具，並且放在村中和其他農民共享。
特色1：電動割草機: 以廢料組成的割草機，材料分別來自修車廠、鐵工廠、木材行和電子零件。一般電動割草機售價約2萬元，自製成本為零。
特色2：天氣盒可以測量每天的光照、紫外線、風速、風向、雨量、空氣品質和大氣壓力等天氣狀況並且記錄下來，之後會放在百葉箱中。
特色3：水閘門: 一般老農是憑經驗和習慣管理水田的水位，但是透過這項裝置，不僅可以記錄水位、水溫和土溫，未來還可以用馬達自動控制水閘門。[4]

 

(5)科技農夫陳蒼鄢──舒緩缺工困境，用App遠端灌溉

台灣農村缺工問題嚴重，農人要如何以最精簡的人力條件達成最高效益？陳蒼鄢的小黃瓜園在一年前導入滴灌系統，不僅省水，還能減輕農人的工作負擔。

特色1：導入的滴灌技術--水分和液態肥料可以直接送到植物的根系間，減少浪費。除了可以依照氣候狀況做調整，還能用手機App遠端操控和事先排程，用最少的人力達到最高效益。
特色2：App還有記錄功能，農民不僅可以看到每天的灌溉歷程，隨時掌握園區的用水和施肥量，當作物生長狀況不理想時，也可以從灌溉記錄中推敲出修正方法。[5]

雷射驅鳥 在家顧田水…資訊人帶科技下田

省思科技製造業易導致資源浪費，資訊人學務農。

設計田間監控設備和實用小農機，成「科技農夫」[16]

(6) 為農村找新路，讓原住民不再漂流都會

從工程師改當農夫，陳建泰也把科技帶入田園。
特色1：像是透明的苗圃溫室，便以風力跟太陽能發電，多餘電力還可供應旁邊的社區教室。

特色2：其他如改善土質的稻殼炭化技術、免沖水的生態廁所、太陽能曝氣設備、可當倉庫的廢棄貨櫃等。[6]

 

(7)〈中部〉用機械專長 廠長轉當高科技農夫
特色1：自製授粉棒及溫室用水自動控制系統，並結合遠端遙控技術，結合高科技來進行農業耕種。[7]

(8) 農業4.0物聯網運用案例
智慧葡萄園:

無線傳感器網絡（WSN）可用於監測與農業相關的溫度、濕度、土壤溫度/濕度、葉面濕度和許多各種不同的環境參數。所有數據從傳感 器節點發送到雲端平台，透過PC和智慧手機應用程式，幫助用戶管理灌溉系統，此模型還可從數據上監測環境是否感染病疫，讓管理者可 提前防範可能發生的疫情。

特色1：本案例採用Siega系統進行各種環境參數之監測與控制。Siega系統節點使用 Waspmotes傳輸感應器板，並能夠測量不同的參數，包括：環境溫度/濕度、 氣壓、雨量計、風速表、紫外線輻射、太陽輻射、土壤溫度、土壤濕度、葉面濕度。這些節點(Waspmote)的主要特徵包括：  偵測環境相關數據，提供創建統計預測模型使用。節點可控制灌溉系統。使用RFID技術控制其他節點。由太陽能電池充電存於鋰電池。所有這些節點都是自動的，利用平日太陽能儲存電力於鋰電池中作為動力來 源，驅動Siega系統，每15分鐘或每5分鐘傳感器節點會自動獲取環境中各種 相關數據，經過閘道(Gateway)，再上傳到雲端平台，可提供葡萄園管理者藉 由PC和智慧手機直接下載App應用程式，進行讀取、模擬、分析、預測、診斷、 控制及最佳化之應用。 

特色2：傳感器節點利用谷歌地圖，讓葡萄園管理者透過谷歌地圖標籤的視覺化，迅速找到不同節點的地理圖資座標。

林業生產管理系統:

透過遙感探測(Remote Sensing, RS),無人機(UAV),地載光達 (Terrestrial Laser Scanner, TLS)來調查森林資源及分析山區資 料。藉由此數據建立3D森林模型，進行山林採收計畫和模擬，透過 多個感測器，在採伐木材時均以RFID標示，進行採收控制、分析及模擬。

特色1：RFID 即時記錄樹木相關數據(體積 和重量等)及其品質，上傳到雲端中央林業調查資訊系統（FIS）

特色2：此一供應鏈中，整合了木材的產地、品質及可用性的資訊系統，即時同步提供營運商有用的資訊（如物流營運商、經紀人、森林所有者、鋸木廠等）

米蘭世博會垂直農場:

其他案例:

    高經濟價值的特殊品種動植物(金線蘭、水族箱魚類等)，透過物聯網數據，可精準掌控蘭花土壤中需要之滴灌、施肥，或者水族箱內水溫、水質之變化，並定期餵養飼料。 [9]

<9>日本農業IoT技術新突破，世界首款多功能土壤感測單晶片亮相

日本半導體廠商研發出世界首款多功能土壤感測單晶片，整合土壤酸鹼值、導電率和溫度3種感測功能，不只能用於農業IoT，甚至也可做為防災環境監控應用

特色1：多功能土壤感測單晶片，整合土壤酸鹼值、導電率和溫度3種感測功能

特色2：這個Lazurite模組也具有低功耗特色，只要2個3號電池，就可使用長達1年，而在資料傳送上亦可支援160∼960MHz的無線RF頻段。[11]

<10> 用E-mail發送通知監控水稻生長進度

日本新潟市有水稻農戶在2016年4月開始導入了NTT DoCoMo的一套水稻栽培管理系統PaddyWatch，來進行稻米栽培的監控試驗，利用這套系統自動遠端監控水稻田的水位、水温、温度和濕度的變化情形，替農民做更有效的栽培管理，並且還能夠在水位或水溫設定出現異常時，能以電子郵件的方式即將時發送訊息通知，讓收到訊息的農主可以立即採取相對應的措施，以避免損失災情擴大[12]。

<11>農業IoT也開始結合LTE通訊

日本京都府與謝野町、山形縣莊內町在內等23個都縣市，在2015年12月開始陸續採用了由日本系統整合廠商PS solutions銷售的一套農業IoT應用解決方案，稱之為e-kakashi，來幫助他們實現遠端農地的監控作業，利用LTE通訊技術，將從農地感測裝置蒐集到的溫度、土壤濕度，太陽輻射和二氧化碳排放量等數據，來加以分析，協助農民找出適合不同農作物栽種的生長環境，提高農作物的產量[12]。

<12>日本新潟如何用無人機巡田？

無人機的「水稻專案」目標是稻熱病的早期發現，特別是日本近年推行農業大規模化、集約化，在田間管理方面必須特別留意，萬一讓病蟲害發生，屆時將面臨更大的損失。

無人機的水田巡檢運用是結合了 NTT docomo 人工智慧系統的深度學習（deep learning），還有 vegetalia 公司從東京大學獲得的農業 IoT 遠距離監測技術，先以無人機在 30 至 50 公尺的高度進行多光譜攝影，針對稻葉的葉綠素多寡和稻穗的含水量，搭配水溫、氣象數據進行水田病害的預警，以及稻米收穫量的預測[13]。

<13> 自動割草機器人

本研究為自動割草機器人，此研究之發展主要目的是為了能夠節省割草工作之人力資源與大量能源與時間的損耗，以促進生活便利與進步。旨為發展自動化控制集環境感測與執行路徑規劃自動導航之智慧型割草機，系統控制晶片主要以 Arduino晶片負責系統控制與訊號處理，包含有機器人行走的控制，結合超音波與紅外線偵測障礙物的距離，以 GPS 系統來定位割草的路線與範圍，使用電子羅盤量測機器人目前所在的方位，加速度感測器計算行走的距離，配合馬達上的編碼器計算馬達轉速來校正機器人所在的位置，影像處理偵測障礙物大小與顏色辦別，割草導桿輔助輪使割草機的刀片能貼近地面一定的距離，提高割草的品質[14]。

<14> 自動噴霧機器人

噴霧機器人是以履帶式的搬運車加上噴霧器為主體，加入前進與後退及速度換檔的機構設計，改變剎車線的鬆緊度來控制履帶前速度達到轉彎的目的，控制引擎的轉速來改變機器人的行進速度與噴霧器的流量，以Arduino晶片負責系統控制與訊號處理整合超音波感測器、無線傳輸模組與GPS感測模組，影像處理偵測噴霧區域，達到具有遙控與自主規劃路徑的噴霧機器人，減少農藥的使用量，提高噴霧的覆蓋率[15]。

<15>美濃農夫「無人機巡田」　蕭旦倫：務農也可以很快樂！

目前蕭旦倫所使用的無人機是法國派洛特(Parrot)四軸高清紀錄飛行器，約3萬元，不僅能遙控，更可以設定軌跡讓它在指定的路線裡平穩飛行，從影片中可以看到較細部的畫面，畫質清晰和平穩飛行不晃動影像，是蕭旦倫選購機器的主要考量。
像是他觀察以久的「遙控除草機」，目前國外進口要價20萬，沒有財力的小農根本買不起，更不要說鼓勵青年回鄉做這些「粗重工作」。
蕭旦倫說，一般農民需要下田一一檢查稻子或果樹的狀況，但利用無人機先勘查較廣泛的區域，發現問題後，再親自下田確認，「比以往較有效率，現在用輔具來巡田的話，也可以省去外部勞力。」利用無人機不僅可以巡水田，還可以趕鳥，是一舉數得。[17] 

<16>科技防蟲避免農藥過量

散佈田間的誘蟲盒捕獲的蟲隻數，運用大數據演算法，即時計算出該地區害蟲密度，甚至推估下兩期的蟲害狀況，讓農民藉由行動應用程式（Mobile Application，APP）快速獲知當前蟲害級數。此外，系統還利用微電腦計算出最適合的農藥劑量進行防治，達到「合理化用藥」[18]

<17> 智慧型害蟲監測系統   keyword:害蟲監測
人工式的蟲害監測需要大量的人力資源，而且因為不易及時獲悉田間蟲口密度，讓害蟲偶有發生危害作物之虞，爰此為增加監測資料同步性與節省人力資源，本局與臺灣大學、中興大學、農業試驗所及臺南區農業改良場與高雄區農業改良場所組成的研究團隊，已運用物聯網(Internet of Things, IoT)技術開發一套智慧型害蟲監測系統，可取代過去傳統人力監測病蟲害的方式，並即時蒐集田間的環境參數(氣溫、相對濕度與照度)與害蟲數量，透過簡訊傳輸至資料庫。目前本局已於104年架設5處假臺南市南化區一處芒果園佈置一套智慧型害蟲監測系統(圖1)，由六套智慧型害蟲誘捕裝置與一臺資料匯集器所構成。本監測系統所得資料可由時間、雨量與農藥噴灑時間，比對分析東方果實蠅蟲數密度較高的時段，藉由此方法可提供農民確切的數據來判斷此時是否及時進行防治工作，讓農民精簡使用農藥，並降低農民耕種成本及提昇鮮果品質[19]。

<18>蟲害自動偵測系統
研究昆蟲危害農作物之調查研究包括田間特定害蟲之專一性誘捕方式、雷達誘導監測方式、攝錄影技術監測方式、熱紅外線影像技術監測方式、光感測器與昆蟲陷阱誘捕方式、蜂窩結構式設備的誘捕方式、無線電射頻波識別鑑定誘捕方式、衛星遙測技術監測方式、全球定位系統的監測技術、壓控聲波監測方式等。以上各種方法都需花費人力協助，也無法做到即時得知、即時回報蟲害資訊。以果實蠅為例，目前在疫情偵測方式大都藉由人力定點定期到田間調查蟲口密度，費時費力[20]。

 

參考文獻:

1.   數位時代，用科技收成！新世代農夫下田，讓農業變得更性感
2.   數位時代，科技農夫陳新豪──從車庫裡誕生的「微氣候」哲學 
3.   數位時代，非典型農民」蘇建鈞：用視覺化管理提高效率
4.   數位時代，科技農夫陳幸延──農田裡的開源自造者
5.   數位時代，科技農夫陳蒼鄢──舒緩缺工困境，用App遠端灌溉
6.   為農村找新路，讓原住民不再漂流都會
7.  〈中部〉用機械專長 廠長轉當高科技農夫
8.   有機農業全球資訊網，智慧農業IoT，由政府協助小農轉型才能對抗氣候變遷的糧食問題
9.   中興大學，農業4.0物聯網運用案例
10. 壹讀，IoT帶來農業變革？
11. IThome，日本農業IoT技術新突破，世界首款多功能土壤感測單晶片亮相
12. IThome，顛覆產業的19個IoT應用 
13. INSIDE，日本新潟如何用無人機巡田？
14. 105年度全國微電腦應用系統設計創作競賽，自動割草機器人
15. 105年度全國微電腦應用系統設計創作競賽，自動噴霧機器人
16. 聯合報FOCUS，雷射驅鳥 在家顧田水…資訊人帶科技下田
17. ETtoday東森新聞雲，美濃農夫「無人機巡田」　蕭旦倫：務農也可以很快樂！
18. 科技防蟲避免農藥過量
19.104Q3 V0.35，農業科技應用發展電子報，智慧型害蟲監測系統
20.2007，生物產業機械，蟲害自動偵測系統   

 

105年度全國微電腦應用系統設計創作競賽