傳統茶園的經營方式,都是由茶農依循個人經驗,判斷「該在何時進行何事」,缺乏生產管理的準則,但在農業缺工與氣候變遷的衝擊下,現有的人力無法因應繁重農務,過去累積的經驗也追不上環境的變化,如何提升田間管理的效益,並確保茶葉的生產品質,成為傳統茶園的最大課題。「天然茶莊」創辦人蔡旭志於2017 年時,透過茶業改良場的課程,學習智慧農業相關知識,並得知物聯網技術及數據的分析應用,對於茶園管理大有幫助,因此開始尋找合適的智慧管理系統。多方評估之後,蔡旭志選擇與理念一致的科技業者合作,於2020 年導入物聯網設備,將天然茶莊轉型成為智慧農場。

堅持有機栽種,友善環境的天然茶莊老闆蔡旭志。

根據生產管理標準 採取因應的農務行為

天然茶莊在田間建置的「微氣象站」和「土壤感測器」等監測工具,可針對太陽光、氣溫、溫度、水量、土壤來蒐集數據,分析出最適合茶樹生長的環境條件,藉此建立一套茶樹的生長管理標準,幫助農友判斷耕種、灌溉、施肥及採收的最佳時機。除此之外,物聯網系統串聯了噴灌設備的遠端控制系統,以及手機、平板等行動裝置,一旦出現不利於茶樹生長的因素,如溫度過高、土壤含水量不足時,茶農將收到來自系統的警示通知,藉此採取對應的行動。舉例來說,夏天豔陽高照,以致茶園的溫度過高,透過逆境警示系統,即可掌握茶葉生產期間高溫警示的次數,以此判斷對茶葉生長的影響,並進一步採取因應的方式,例如增加晚上的灌溉次數,或搭配草生栽培以降低土壤的溫度。

天然茶莊架設物聯網設備之後,先是遇上旱災,接著又經歷連續四個月的雨季,透過澆灌補水即可解決乾旱的問題,但在連月低溫、潮溼、多雨的環境中,茶樹容易出現病蟲害,不易控制。蔡旭志指出,過往只能憑經驗判斷病變的原因,導入智慧管理系統之後,透過數據的蒐集分析,終於得知在特定的溼度、溫度、雨量和下雨天數等環境條件共同作用下,將導致茶樹出現病蟲害,未來便可根據相關環境數據,注意茶樹的生長狀況,及早進行病蟲害防治工作。

微氣象站的建置有助於監視系統與資訊整合傳送。

連結遠端澆灌系統 省力、省時、省水

澆灌作業也是田間管理的重點之一,白天陽光照射葉面水珠造成聚焦效果,容易晒傷茶葉,而在傍晚時澆水,此時土壤溫度仍高,水氣蒸騰,將會形成高溫潮溼的環境,容易引發病蟲害。以往茶農都是憑經驗判斷澆灌的時機,而且必須調派人力,親自到田間澆水,如今在氣候驟變和缺工的影響下,此種傳統耕種模式面臨極大考驗。

為了更有效率地進行澆灌作業,天然茶莊根據監測取得的數據,將土壤溫度控制在24-25 度,並設定於凌晨一點或兩點自動開啟澆灌系統,讓茶葉在最佳環境條件下吸收水分,並搭配遠端監視系統,即時監看澆灌的情況。此外,也可利用物聯網蒐集的數據,精確計算澆灌的水量,達到節水的成效。

天然茶莊智慧監測遠端灌溉系統帶來省力、省時、省水的效果。

天然茶莊導入物聯網設備後,茶農無須依賴模稜兩可的經驗判斷,也免去披星戴月巡田澆水的辛勞,不但省下30-40% 的勞力成本,產能更大幅提升,茶菁單位面積產量在一年內增加了50%。目前天然茶莊的田間管理模式,是由茶農根據系統的數據資料結合個人的農務經驗來運作,為「智慧科技」與「傳統經驗」互相印證的成果。蔡旭志指出,農業生產若能配合數據的累積、蒐集及應用,建立準確的參數,未來將可交由AI 判讀數據,進行自動化與最佳化的澆灌作業。

智慧農場微氣象站訊息,有效判識物聯網自動連接灌溉系統。

導入區塊鏈技術 提高品牌價值 

採取六級化產業經營模式的天然茶莊,包辦一級生產、二級加工製造及三級的銷售服務,串起由產到銷各個環節。蔡旭志表示,導入智慧管理系統的目的,便是盡可能提升農業的價值,因此除了將物聯網技術導入茶園的生產管理,也將蒐集來的數據資訊應用於產品銷售。

天然茶莊利用區塊鏈技術不可竄改、變造的優點,結合詳實的生產管理資訊,為每批茶葉建立完整的產銷履歷,不但有助於獲得消費者的信任,也能提升天然茶莊的品牌價值。目前區塊鏈相關系統已建置完成,預計2022 年第一批春茶上市時,消費者就能透過區塊鏈產銷履歷,查看茶葉在45 至50 天生產期程內的文書紀錄,還可觀看從萌芽到採收的縮時攝影。

天然茶莊的品牌價值之一,便是將祖父輩採茶、製茶的手藝復刻在一杯茶裡,如今透過智慧科技,消費者還能讀到茶葉中的訊息,得知哪些風土條件造就了手中熱茶的滋味。天然茶莊的茶園規模約一甲地,為了建置物聯網設備,斥資高額成本,在多數人眼中不符合效益,但蔡旭志希望藉由一方茶園的產值,印證農業數位轉型及智慧科技應用的成果,未來,還能將這套智慧管理系統應用在其他茶園,讓小農們串聯起來,形成更具規模及經濟效益的茶葉產區。