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下述結果說明不同栽培期或不同栽培地點樣本有其不同之氣溫條件,並分析 氣溫條件(包括總生育積溫、總生育期超過 26℃之累進積溫、抽穗後積溫、抽穗後 超過26℃之累進積溫、抽穗後 15 日內積溫、抽穗後 15 日內超過 26℃累進積溫) 與單株穗數、稔實率、單株穗重、完整米率、未熟米率、死米率、正常粒率、粉 狀質粒率、碎粒率、米粉黏度、穀粒蛋白質含量、穀粒直鏈澱粉含量及食味總評 分數等產量品質要素之相關性分析。

一、氣溫環境資料:

1. 台灣地區近年溫度環境:收集整理台灣 5 個農業改良場(包括桃園場、苗栗場、

台中場、台南場及台東場)記錄之氣象資料,將旬之日均溫表示如圖 2,由圖 2 顯 示,台灣地區之日均溫介於一月、二月之15℃與七月、八月之 28℃之間。一期稻 作之環境以南部之台南地區較高,桃園苗栗地區較低(五月以前),二期作之差異則 較不明顯。

2. 苗栗地區周年栽培之氣候環境:整理苗栗地區旬均溫資料與周年栽培期,2007 與2008年分別表示如圖 3及圖 4。由圖 3所示,3/8插秧與8/2插秧分別是當年苗栗 地區之常規一期作與二期作,在其中提前或延後插秧,加入了6個栽培期,各別遭 遇不同之氣溫環境。圖 4顯示之結果與圖 3相類似,當年苗栗地區常規一期作與 二期作分別是3/7插秧與8/7插秧,同樣在其中經由插秧日之調整,產生7個不同栽 培時期,且各自遭遇不同之氣溫環境。

10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

桃園場 苗栗場 台中場 台南畜試 台東斑鳩

圖2、1990 至 2008 年台灣地區 5 個稻作生產區之旬均溫年變化圖

圖 3、2007 年苗栗地區氣溫環境與各栽培期。栽培期前段為抽穗前生長期,後段 粗體者為抽穗後生長期。

圖 4、2008 年苗栗地區氣溫環境與各栽培期。栽培期前段為抽穗前生長期,後段 粗體者為抽穗後生長期。

3. 96年台灣各稻作區域之氣候環境:

除周年栽培設計外,本試驗另收集各區域農試單位之稻米樣品,並整理2007 年桃園、苗栗、台中、台南、台東等五農業改良場及農業試驗所、農業試驗所嘉 義分所,共計7個農試單位之旬均溫資料分別代表台灣不同稻作生產區。如圖 5所 示,7地區以台南場之均溫為最高,最高均溫接近30℃。而以桃園場與苗栗場均溫 最低,最低均溫低於15℃。年變化則是以台東場為最小。

4. 周年栽培與各栽培區之氣溫環境分析:

整理上述之日均溫、日最高溫與日最低溫資料,列於表1。表 1 表示苗栗地 區周年栽培計17 個栽培期與各栽培區域計 7 個農試單位之氣溫環境。分別以總 生育期積溫(T)、總生育期超過 26℃累進積溫(T-26)、抽穗後積溫(H)、抽穗後超過 26℃累進積溫(H-26)、抽穗後 15 日內平均氣溫(H15-mean)、抽穗後 15 日內超過 26℃累進積溫(H15-26)、抽穗後平均日最高溫(H-max)及抽穗後平均日最低溫 (H-min)。積溫為該期間每日日均溫之總和。超過 26℃累進積溫則是將每日日均 溫減去26℃後之總和,未滿 26℃者以 0 計算之。抽穗後平均日最高溫與日最低 溫則是抽穗至收穫期間每日之最高溫或最低溫平均值。總生育期積溫顯示從插秧 至收穫之總合氣溫環境,其餘諸如抽穗後、抽穗後15 日內等分別表示不同時期 之氣溫環境。由表1 顯示:周年栽培及不同栽培地區結果涵蓋了 2607.6~3435.3℃

之總生育期積溫、20.1~29.8℃、23.9~33.8℃與 15~25.4℃之抽穗後 15 日內平均氣 溫、平均日最高溫與平均日最低溫,顯示周年栽培與各栽培區不同之氣溫環境:

10 15 20 25 30 35

桃園場 苗栗場 台中場 台南場 台東場 農試所 嘉義分所

圖 5、2007 年全台灣 7 個稻作栽培區之旬均溫變化圖

表1、周年栽培與各栽培區之氣溫條件差異(單位℃)。T:總生育期積溫。T-26:

總生育期超過26℃累進積溫。H:抽穗後積溫。H-26:抽穗後超過 26℃累進積溫。

H15-mean:抽穗後 15 日內平均氣溫。H15-26:抽穗後 15 日內超過 26 度累進積溫。

H15-Max:抽穗後 15 日內平均單日最高溫。H15-min:抽穗後 15 日內平均單日最 低溫。

5. 氣象環境與產量及品質性狀之綜合相關分析

並將上述氣溫資訊對產量要素如單株穗數、稔實率、單株穗重、收穫指數,

外觀品質要素如糙米完整米率、未熟米率、死米率、白米正常粒率、粉狀質粒率、

碎粒率,食味品質要素如蛋白質含量、直鏈澱粉含量、米粉黏度特性、食味總評 分數等進行相關性分析,以二項式作迴歸相關之個別 P 值列於表 2。結果顯示:產 量性狀方面,單株穗數與分蘗期平均氣溫呈現顯著相關(P 值 < 0.05)(未顯示於表 2);稔實率與總生育期及抽穗後超過 26℃累進積溫較有關聯(P 值 < 0.05);而單株 穗重則與抽穗後15 日內之平均氣溫及平均單日最低溫相關較高(P 值 < 0.05);收 穫指數與氣溫之關聯性則不顯著。外觀品質方面,糙米之完整米率和白米之正常 粒率皆與抽穗後15 日內平均氣溫、平均單日最高溫及平均單日最低溫有高度顯著 相關(P 值 < 0.05);同樣的,糙米之未熟米率和白米之粉狀質粒率也與抽穗後 15 日內平均氣溫、平均單日最高溫及平均單日最低溫呈現極顯著相關(P 值 <

0.001);而糙米之死米率及白米之碎粒率對氣溫之關聯性則較不明顯。

食味品質方面,與食味相關較大之蛋白質含量與直鏈澱粉含量之中,蛋白質 含量與氣溫相關性不顯著;而直鏈澱粉含量則與抽穗後15 日內平均氣溫、平均單 日最高溫及平均單日最低溫呈現極顯著相關(P 值 < 0.001);同樣的,食味總評分 數與抽穗後15 日內平均氣溫、平均單日最高溫及平均單日最低溫有高度顯著相關 (P 值 < 0.05)。在米粉黏度特性方面,選取與米飯食味相關性高之 peak viscosity、

breakdown 與 setback 三項特性進行分析,結果顯示三者亦與抽穗後 15 日內平均氣 溫、平均單日最高溫及平均單日最低溫有極明顯相關性,除peak viscosity 與抽穗 後15 日內平均氣溫、抽穗後 15 日內平均氣溫相關之 P 值分別僅達 0.05、0.01 顯 著水準之外,其餘相關性之 P 值均達到 0.001 顯著水準。

以下則就表 2 中呈現顯著性者進一步分析其間的各別相關趨勢。

2、各氣溫條件與產量、外觀品質、食味品質之相關性二項式迴歸分析的 P 值 T:總生育期積溫。T-26:總生育期超過 26℃累進積溫。H:抽穗後積溫。H-26:

抽穗後超過26℃累進積溫。H15-mean:抽穗後 15 日內平均氣溫。H15-26:抽穗 後15 日內超過 26 度累進積溫。H15-Max:抽穗後 15 日內平均單日最高溫。

二、產量性狀與氣溫環境之相關趨勢:

1. 單株穗數:單株穗數會隨分蘗期平均氣溫之上升而呈現減少的情況(如圖 6)。

由相關曲線之趨勢顯示在分蘗期平均氣溫在23℃時,單株穗數為最多(約 13 穗),

高於此氣溫之情況,單株穗數將會減少。

2. 稔實率:稔實率與總生育期及抽穗後超過 26℃累進積溫呈現顯著負相關(如圖 7)。顯示稔實率在總生育期及抽穗後超過 26℃之累進積溫分別在 90℃與 70℃之下 時為最高(高於 70%),並隨累進積溫之增加而降低,至總生育期及抽穗後超過 26℃

之累進積溫分別達190℃與 120℃以上時稔實率為最低(低於 50%)。

3. 單株穗重:單株穗重與抽穗後 15 日內平均氣溫及平均單日最低溫呈現負相關 (如圖 8)。抽穗後 15 日內平均氣溫及平均單日最低溫分別低於 26.5℃與 22.5℃時,

單株穗重為最高(約 26 g/株),而超過此溫度之後,單株穗重隨氣溫之上升而顯著 減少。

三、穀粒外觀品質與氣溫環境之相關趨勢:

1. 糙米外觀品質:圖 9 說明糙米之完整粒率及未熟粒率均與抽穗後 15 日內平均 氣溫、平均單日最高溫及平均單日最低溫呈現顯著相關。其趨勢顯示:完整粒率 隨氣溫上升而降低,均溫、最高溫及最低溫分別每上升1℃時,完整粒率將下降約 1.3%。而未熟粒率則與氣溫呈現顯著正相關,均溫、最高溫及最低溫分別每上升 1℃

時,未熟粒率將增加約4.5%。

R

2

= 0.4914*

9 10 11 12 13 14 15

21 22 23 24 25 26 27 28

分蘗期平均氣溫(℃) 單

株 穗 數

圖 6、單株有效穗數與分蘗期平均氣溫之相關性。*:P 值 < 0.05。

(A)

(A)

20.0 21.0 22.0 23.0 24.0 25.0 26.0 27.0

抽穗後15日內平均單日最低溫(℃)

24.0 25.0 26.0 27.0 28.0 29.0 30.0 31.0

抽穗後15日內平均氣溫(℃)

(A)

20.0 22.0 24.0 26.0 28.0 30.0

抽穗後15日內平均氣溫(℃)

24.0 26.0 28.0 30.0 32.0 34.0

抽穗後15日內平均單日最高溫(℃)

16.0 18.0 20.0 22.0 24.0 26.0

抽穗後15日內平均單日最低溫(℃)

2. 白米外觀品質:白米之正常粒率及粉狀質粒率均與抽穗後 15 日內平均氣溫、

平均單日最高溫及平均單日最低溫呈現高度顯著相關(如圖 10)。。正常粒率隨氣溫 上升而降低,均溫、最高溫及最低溫分別每上升1℃時,正常粒率將下降約 4%。

粉狀質粒率方面,則明顯隨氣溫上升而增加,當均溫、最高溫及最低溫分別每上 升1℃時,粉狀質粒率增加約 5%。

四、穀粒食味品質與氣溫環境之相關性:

1. 糙米直鏈澱粉含量與食味總評:糙米之直鏈澱粉含量與抽穗後 15 日內平均氣 溫、平均單日最高溫及平均單日最低溫呈現極顯著負相關(如圖 11),氣溫每上升 1℃

將使直鏈澱粉含量降低約0.5%。而糙米食味總評分數則與抽穗後 15 日內平均氣 溫、平均單日最高溫及平均單日最低溫呈現明顯正相關(如圖 12),氣溫每上升 1℃

將使食味總評分數增加約2 分。

2. 白米直鏈澱粉含量與食味總評:與糙米之結果相類似。白米之直鏈澱粉含量

2. 白米直鏈澱粉含量與食味總評:與糙米之結果相類似。白米之直鏈澱粉含量

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