農業生產之韌性與逆境調適
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| 發表者 | 王毓華 組長 李長沛 副研究員 |
子項一、農藝作物韌性調適發展技術
- 計畫說明
依據IPCC於2018年發佈報告顯示，依現行升溫速度大約在2030-2052年間，全球溫度升溫將突破1.5℃。臺灣近年來降雨型態改變，導致各集水區的蓄水量短缺進而加劇農業用水資源不足的現象。此外，全球氣候變遷引起異常和極端天氣帶給國家社會、經濟發展及民眾生命財產有極大的威脅。為因應氣候變遷對農藝作物(水稻和雜糧特作)生產所帶來的衝擊與影響，必須提早開發農藝作物調適技術以強化農業生產韌性，進而達到永續農業經營發展與維護糧食生產安全。
- 執行成果
1. 夏稻冬麥節水栽培技術
- 調整水稻種植期至5-10月降雨較多之季節，節省水稻栽培初期之灌溉用水需求，達到節水栽培目標。
- 以夏稻冬麥為處理，水稻連作為對照，調查夏稻冬麥輪作體系節水效益。
- 夏稻冬麥全栽培期灌水量為15,913 m3 ，較慣行水稻-水稻連作節水25,482 m3 ，節水達37.6%。
2. 春夏作甘藷高效灌溉技術之開發
- 露天管路噴灌試驗總計噴灌用水量為 1,266 m3/ha，溝灌為2,111 m3/ha，減少40%用水量，臺農 66號溝灌處理塊根產量為每公頃 22,311公斤，62.6%為規格品，噴灌處理為21,897公斤，62.9%為規格品。
- 計算水分利用效率(每噸用水量能生產的經濟產量) ，噴灌較溝灌提升水分利用效率 61.7%。
3. 建立因應乾旱逆境之水稻乾式直播栽培管理系統
- 乾式直播栽培系統建立之中，台中秈10號、台中秈199號、台稉9號與台中192號等4個品種具有較佳的乾式直播適性，而砂質壤土與黏質土並無顯著差異，而北部地區與中部地區乾式直播的產量構成要素各有優劣，但公頃產量則相近。
- 乾式直播應選擇適用品種，並注意播種期的氣象條件，以確保稻株正常生長與維持產量。
4. 建立因應劇烈天氣咖啡與茶樹之減災調適栽培管理模式
- 以青心烏龍、臺茶8號、臺茶13號、臺茶19號、大葉烏龍及青心柑仔進行試驗，其中以青心烏龍的耐澇性較差，大葉烏龍和青心柑仔則受澇害的影響較小，僅茶芽葉生長較為緩慢。
- 建立試驗田，以鑽孔、暗管及明溝作為試驗處理。在冬季長時間降雨時，僅埋設暗管的處理較能加速多餘水分的排除，約有10%的差異。在不同處理間農藝性狀無顯著差異，惟株高在埋設暗管組較其他組別略高5公分。
子項二、園藝作物韌性調適技術開發
- 計畫說明
- 執行成果
1. 「次郎」甜柿於暖冬逆境穩定生產關鍵技術開發
- 和平大雪山地區次郎甜柿藥劑催芽初步試驗結果：以稀釋100倍之氰胺基化鈣澄清液(含氮40%)於預估正常萌芽期(3/8)前4週(2/9)噴施次郎甜柿有最佳打破芽體休眠之效果。
- 利用此含氮40%之氰胺基化鈣澄清液(為一般肥料登記)配合正確之施用方法可有效打破次郎甜柿之休眠，促進萌芽，緩解暖冬情境下柿樹芽體萌發不全之問題，並維持產量與品質，可望作為甜柿產業於冬季升溫情境下的因應調節措施之一。
2. 暖冬下荔枝花芽之誘導穩定開花技術
- 荔枝停梢初期(11月-12月)，外施細胞分裂素(Kinetin)可提高‘台農5號’及‘糯米糍’荔枝開花率及側花穗數。
- 停梢末期(2月)，於未開花之‘糯米糍’外施Kinetin則無法促進開花，推測Kinetin之施用時機、濃度及次數等差異，可能影響荔枝花芽誘導之效果。
3. 開發龍眼暖冬生產因應技術
開發龍眼暖冬生產因應技術1式，冬季抽梢植株以益收控梢後輔以氯酸鉀催花，抽穗率達86%，對照組為18%，顯示本處理可使遇暖冬抽冬稍植株穩定開花，然花期較自然開花株(對照組)約遲2-3週，預估產期與中部地區產期相仿，可作為龍眼暖冬生產因應技術，於冬季溫度較高(例如暖冬)或雨量多時易使植株抽冬稍影響花芽分化之環境下，可透過益收控稍搭配春季催花可使龍眼穩定開花。
4. 運用氣象資料預測當期荔枝產量之可行性研究
- 荔枝產量每年受到冬季氣溫影響甚劇，低溫可刺激花芽穩定分化，但遇到暖冬年則因花芽分化不穩定與開花比例下降導致減產。本研究調閱主產區鄰近氣象站依荔枝品種不同分別與當期批發市場荔枝交易總量進行回歸分析。
- 結果顯示 12 月的氣溫與當期的產量相關性最高，並以「較長的低溫期」比「較寒冷的溫度」對產量的影響更關鍵，「玉荷包」、「黑葉」與「糯米糍」荔枝分別在每日低於 24℃、13℃與 22℃的小時數加總與當期產量進行回歸分析的決定係數 (R 2 ) 可達 0.6938、0.8578 與 0.8215。
- 未來可依荔枝品種不同，將產區 12 月低於特定溫度的小時數加總後帶入回歸方程式計算，即可提早預估當年度的荔枝產量。
5. 蓮霧低溫逆境調適生產技術
- 巴掌蓮霧低溫設施及加熱系統增溫處理評估,避免巴掌蓮霧果園氣溫低於14度, 尤其可降低樹勢強株果實低溫褐化發生率, 另樹勢強株可利用修剪降低樹冠密度降低果實危害。
- 蓮霧果園於盛花~套袋前，進行不同生物製劑及化學藥劑等噴佈蓮霧果串，初步調查發現興大生物製劑較一般市售生物製劑及推薦之化學農藥處理，於雨水過後可降低果實病害受害率。
6. 開發高接梨暖冬果實品質改進技術
- 不同果實生育鈣處理間以果實發育中期(著果後第8週)每週噴施1次氯化鈣處理者梨蜜症發生率最低，降低梨蜜症發生率約36%。
- 不同氮肥施用量以1000克/株/年處理最佳，梨蜜症發生較低氮肥或高氮肥為輕微，然而噴施鈣處理則可降低梨蜜症發生機會。
7. 降低高接梨穗低溫寒害減災調適栽培技術-「高接梨穗防寒金鐘罩」
- 第一次嫁接之豐水品種梨穗以加熱噴霧處理相較無噴霧對照B區可提高11~18%著果率、減少11~15%花果受害率(重新嫁接比例)。
- 重新嫁接（第二次嫁接）之黃金品種梨穗以加熱噴霧處理相較無噴霧對照B區可提高14~21%著果率。
8. 梨台中1號可用於梨山地區品種更新
- 梨山地區因暖冬造成現有栽種品種出現生育不佳問題。
- 梨台中1號於梨山地區不用催芽亦能正常生育，於2月下旬開始萌動。
- 梨台中1號果實品質符合梨農需求，且可於中秋節前採收。
9. 降低高溫下甘藍頂燒症與黑腐病問題
以 ‘228’與 ‘台中2號’為對照品，3個雜交品系為公試材料，7月18日定植，9月27日採收，包含 ‘228’、‘台中2號’與其他3個雜交品系平均採收率分別為33.7、52.8、49.1、76.8、36.7%，其中 ‘228’、 ‘台中2號’與1114換算平均產量分別為7、8.1與14.2 公噸/公頃，黑腐病與頂燒症發生輕微。
10. 篩選出適合應用於洋蔥栽培之畦面覆蓋材料
- 因近年來南部冬季常有高溫，配合覆蓋資材之使用可降低土壤溫度，且使用覆蓋資材之處理，採收後調查之小區產量、球重與球寬較高。蔥球經貯藏三個月，以泰維克布與白色抑草蓆之蔥球品質最佳。
- 洋蔥栽培搭配適合的覆蓋資材可有效改善田間生產，考量資材成本與重複利用性，白色抑草蓆為未來有機會發展的材料。
11. 改善夏季花椰菜生產技術
- 利用畦面覆蓋物穩定露地生長根域溫度:露地型花椰菜在無覆蓋物之裸地田栽種，受太陽的照射與介質間傳導使得土壤溫度提升，並蓄積熱能於根域間，造成根系生長不佳與拓展遲緩，藉由泰維克布覆蓋，可有效降低土壤溫度的波動，緩解土壤高溫並提供適合花椰菜生長的環境。
- 降緩栽植槽內之根域生長溫度波動:夏季花椰菜產量少且價格較秋冬季高，可採用較高成本的高架栽植槽以作為夏季栽培生產的方法，藉由槽底排水層設計改善溝畦淹水現象，降低作物根部受損，而栽植槽對熱的緩衝力小問題，可藉由泰維克布覆蓋改善並提供適合花椰菜栽培的環境。
12. 降低大蒜栽培灌溉耗水
- 依據盆栽水分蒸發量及田間土壤含水量監測數據得知，畦面覆蓋處理土壤含水量下降速率較無覆蓋處理可減緩50%以上。並得知慣行栽培大約於土壤含水量低於20%時進行灌溉，灌溉後土壤含水量上升至25%以上。
- 藉由大蒜不同階段缺水影響盆栽試驗調查結果中，栽培前期水分影響產量幅度較後期小，可依據土壤含水量減少灌溉頻率。藉由適當畦面覆蓋降低部分生育階段用水，估計可降低大蒜栽培過程用水量5%以上。
13. 不結球白菜耐旱性生產技術
- 篩選出耐旱品種青梗白菜’夏王’、油菜’美味’、及小白菜’蚵仔白’輕微萎凋之土壤體積含水量分別為15.83%、23.83%、18.65%，失去商品價值的天數分別為7、7、8天。
- 使用粉紅色遮陰網及噴霧系統能夠降低’夏王’及’莫麗’於缺水環境下植株鮮重分別提升31%及20.8%。矽肥處理上，於節水處理組澆灌稀釋400倍達特靈矽肥，’夏王’及’莫麗’植株鮮重較未處理矽肥對照組分別上升25%及18%。結果顯示遮陰、噴霧及矽肥的使用對青梗白菜於缺水環境下，皆有降低危害之功效，增加植株耐旱性。
14. 高溫逆境下提高花椰菜整齊度及其最佳遮光率
- 在花球結球率以對照處理（D）30.5﹪最低，而遮光率50﹪處理（A）97.4﹪最高，花球結球整齊度亦由對照處理30.5﹪提升至遮光率50﹪處理的97.4﹪，在花球結球率及整齊度處理間達顯著性差異。花球重及產量方面以遮光率50﹪處理之花球重395 g及產量830 kg/0.1ha表現較好。
- 試驗結果顯示在七月高溫逆境下，以遮光率50﹪處理達到維持標的花球產量和品質，降低高溫逆境對花椰菜結球障礙之目標。
子項三、因應氣候變遷之有害生物發生分析與調適策略
- 計畫說明
- 執行成果
1. 完成台灣柑橘與鳳梨害蟲名錄之修訂
以不同年代所發表鳳梨及柑橘類作物之害蟲(蟎)種類清單進行比對，建立不同間尺度之柑橘及鳳梨之害蟲名錄，作為評估氣候變遷下的害物種類變化之基礎研究，並作為台灣防檢疫偵測外來害物之參考資料。
2. 地理植物病理學的建模
透過地理資訊系統 (geographic information system, GIS)資料的收集，將已發生的植物病害流行病學資料，以相同格式的資料，分享給未來在流行病學防治上的參考使用。例如2015年一月、二月與十二月番茄葉黴病在嘉義縣各地區的發生皆為中風險以下；三月、四月及十一月番茄葉黴病在嘉義縣西部地區的發生屬高風險；五月到十月番茄葉黴病發生的高風險區域則移至嘉義縣東部地區。2018年一月與二月番茄葉黴病在嘉義縣各地區的發生皆為中風險以下；三月、四月、十月、十一月及十二月番茄葉黴病在嘉義縣西部地區的發生屬高風險；五月到九月番茄葉黴病發生的高風險區域則移至嘉義縣東部地區。
3. 降低落花生果莢黑斑病危害率30%，土壤含水量減少15%，提高產量及品質
本試驗不同色彩之塑膠布覆蓋下，對落花生病原菌之影響，以覆蓋水晶膜或黑色塑膠布，降低土壤病原菌含量表現較佳，覆蓋水晶膜可降低落花生果莢黑斑病危害率88%。降低雜草密度71.5%。覆蓋黑色塑膠布可降低落花生果莢黑斑病危害率78%。降低雜草密度20.1%。顯示利用太陽能可達到聚熱殺菌之效果，落花生果莢黑斑病罹病率主要是受真菌密度影響。依據氣候自動監測儀顯示111年3-6月試驗田間地下10公分、20公分所測土溫最高可達 46.0℃、43.4℃，平均土壤含水量為26.5-30.3 %、26.8-29.1%，而覆蓋黑色塑膠布所測到地下10公分、20公分土溫最高可達 42.5℃、40.4℃，平均土壤含水量可維持30.7-32.6 %、30.4-31.3%。
4. 氣候暖化有利於粉蝨與病毒病害的發生
溫度對粉蝨獲毒與傳毒效率之影響:在25-30℃區間進行測試，29°C有8棵番茄罹病，28°C有5棵番茄罹病，27°C有5棵番茄罹病，26°C有4棵番茄罹病。溫度高於26°C時粉蝨傳毒能力明顯提高，29°C時粉蝨傳毒能力與30℃相近，達到最高。
5. 瓜類田區環境中寄主雜草相之調查分析
針對中南部包括：臺中新社絲瓜田區、臺中龍井西瓜田區、臺中龍井絲瓜田區、臺中大肚甜瓜田區、彰化溪州小黃瓜田區和高雄美濃小黃瓜田區等5個地區共計7處瓜類產區，調查並比較不同地區瓜類田區之雜草相差異。三地區共計調查17個科別57種雜草種類，其中以禾本科、菊科和莧科為前3名之主要雜草種類，分別佔比23%、21%和12%。
子項四、漁畜產業韌性調適技術開發
- 計畫說明
- 執行成果
1. 剪除與為剪除眼柄種蝦與子帶特性分析
剪完眼柄的種蝦在一周內生殖腺就發育成熟，而未剪眼柄組生殖腺發育成熟多約一倍時間。鹽度緊迫後，未剪眼柄組之子代，隨著鹽度緊迫加劇存活率降低，剪眼柄組子代對鹽度緊迫較有抗性，鹽度降至15 psu才開始有死亡蝦隻(存活率95.6%)，對鹽度緊迫明顯較好。攻毒測試方面：兩組白蝦在1天內鹽度分別降至25、20、15、10 psu後攻毒，6小時剪眼柄10psu組已有明顯死亡(存活率100%降87.5%)，之後攻毒24及48小時，各鹽度變化組中，未剪眼柄組白蝦存活率比剪眼柄組高，且鹽度變化愈劇烈死亡率愈高。
2. 建立乳羊適口性配方型芻料調製技術
本試驗為羊隻反芻生理考量，草料切碎1~2cm，再製作草粒，成品必須保留1cm以上，10mm直徑有保留較好纖維長度，粒狀芻料生產仍以8或10mm直徑之草粒製作形式。以狼尾草水分20~30%分別添加3、6與9%糖蜜製作粒狀芻料黏合劑試驗，結果添加糖蜜確實可以增加芻料之黏合度，但6%時較容易產生焦褐化的現象，建議添加3%即可。製作完成粒狀芻料風乾後水分為8~10%，可以保存4個月以上。
3. 應用農業氣象資料與調適策略降低熱緊迫對臺灣乳牛產乳量
本研究主要利用交通部中央氣象局提供之歷史氣象資料及 TCCIP 提供 2050 未來情境 RCP 8.5 之氣象資料，進行乳量損失之預估。以未進行任何調適作為進行推估，產製臺灣酪農分布區未來可能的乳量損失，預期未來乳牛產生熱緊迫的月份將擴大至5-9月。
