已知田間排放為整個糧食生產過程中最重要的熱點，為了建構氣候智慧型稻 麥輪作系統，因此利用 DNDC 模擬不同操作對於田間溫室氣體釋放之影響。主 要分成三種操作：(1)減少肥料施用；(2)前期殘株移除；(3)二期休耕。
1. 減少肥料施用
減少肥料施用最主要是減少氧化亞氮之排放，氮肥施用改變會影響土壤中氮 循環，因此改變操作除了影響小麥當期作，亦會影響到後面的水稻生育期田間溫 室氣體排放，不過影響幅度較小，大概為 10%以內。(圖 25 圖 26)
(1) 小麥種植期無基肥
由於 2013 年大雅冬裡作小麥種植初期有大量的氧化亞氮排放，推測小麥播 種時期的栽培操作為決定小麥種植所造成環境衝擊的關鍵時期，且 DNDC 模式 顯示小麥種植初期的氮肥投入過多，因此模擬小麥種植時期減少施用基肥。結果 顯示：減少基肥施用對大雅有較顯著的結果，主要為減少氧化亞氮的排放，在大 量排放的期作可以有效減少 30~40 %氧化亞氮排放，連帶整個期作可以減少 20~30%的溫室氣體排放，但同樣的改善操作在台中場並沒有同樣的顯著效果，
主要原因是氧化亞氮並非主要貢獻者，雖然可以減少 80~90 %的氧化亞氮排放，
但對於整體小麥種植期間排放並無顯著改變，只有在環境優氧化及酸化潛勢上有 80%的減量趨勢。
(2) 小麥種植期半量肥料
小麥半量肥料處理影響整體小麥栽培期環境衝擊較無基肥處理小，在大雅地
區小麥栽培期，大概可以減少 10~15 %的整體環境衝擊，其中主要為減少百分 20~25 %的氧化亞氮排放。不過仍需注意的地方是，減少肥料施用在台中場並不 是一定可以減少小麥種植時的環境衝擊，因為改變土壤中的碳氮比會連帶改變土 壤中碳循環，在土壤中無機氮較少的地區可能反而導致土壤中的碳庫分解，而增 加二氧化碳的排放。
2. 前期作物殘株移除
由整體稻麥輪作評估發現，二氧化碳的排放仍為田間環境衝擊之重要因子，
而二氧化碳的排放主要集中於前期作物收穫後，翻打入土內供微生物分解而釋放，
因此調整前期作物殘株之去留，評估其對整體環境衝擊之影響。移除作物殘株主 要減少二氧化碳及水稻生育時期的甲烷排放，但因碳庫減少，會加速氮分解，兩 地區各期作優養化潛勢及酸化潛勢皆呈顯增加的趨勢(3 %~10 %)。(圖 27、圖 28)
(1) 二期水稻殘株移除
移除二期水稻殘株主要可以少量減少二氧化碳的分解，伴隨著氧化亞氮排放 增加。在大雅地區移除二期水稻殘株對各期作甲烷排放量沒有顯著改善(僅降低 約 0~7 %)，但在台中場可以有效減少甲烷排放約 50 %，平均減少小麥整期作碳 足跡 40%。
(2) 小麥殘株移除
小麥殘株移除之設計主要是觀察到一期水稻初期實測有甲烷排放高峰，且田 間會有發酵的情況產生，因此模擬小麥殘株之去留對環境衝擊之影響，模擬顯示 移除小麥殘株可以減少 10 %~25%的碳足跡，在台中場減少幅度較為明顯，最多 可以減少 50%甲烷排放。
圖 25 大雅小麥肥料改善操作之模擬比較圖。「原始」為本試驗慣行栽培；「半 肥」為小麥之肥料用量全部減半；「無基肥」為小麥種植期減少施用基肥，其他 次追肥皆照原本處理。
圖 26 台中場小麥肥料改善操作之模擬比較圖。「原始」為本試驗慣行栽培；「半 肥」為小麥之肥料用量全部減半；「無基肥」為小麥種植期減少施用基肥，其他 次追肥皆照原本處理。
圖 27 大雅植物殘株殘留之模擬比較圖。「原始」為本試驗慣行栽培；「RRR」
為二期水稻殘株移除 (remove rice residue)；「RWR」為小麥殘株移除 (remove wheat residue)。
圖 28 台中場植物殘株殘留之模擬比較圖。「原始」為本試驗慣行栽培；「RRR」
為二期水稻殘株移除 (remove rice residue)；「RWR」為小麥殘株移除 (remove wheat residue)。
3. 二期水稻休耕
由於前人研究顯示二期水稻造成之環境衝擊較大，而想要以種植小麥(旱作) 取代水田，因此本試驗模擬二期水稻休耕之情況，由於 DNDC 模擬之限制，因 此僅模擬 2013 年及 2014 年二期水稻休耕之情況。
結果顯示，二期水稻休耕主要影響的是休耕期間及小麥種植期的二氧化碳的 排放(來自於前期殘株分解)，但是在休耕期間田間仍會排放溫室氣體，約莫是一 半至六成的排放量，主要為減少二氧化碳及甲烷排放，在優氧化及酸化的環境衝 擊部分則會有 80~90%的減量。(圖 29)
二期作休耕雖然可以減少兩期作的二氧化碳排放，但同時也會增加小麥種植 期間氧化亞氮之排放，像在 2013 年田間有殘留過多硝酸態氮而導致小麥種植期 初期排放大量氧化亞氮，因此二期作休耕並沒有辦法減少 2013 年小麥的環境衝 擊，但是若以二氧化碳排放為主的 2014 年小麥，則可以降低百分之 60 左右的環 境衝擊。
另外，已知氧化亞氮的釋放主要來自於田間土壤乾濕交替時期，在沒有二期 水稻的情況下，乾燥的土壤遇上小麥播種的灌水，氧化亞氮的排放更為提升。ㄧ 般而言，小麥播種、基肥與灌水會在同一天完成，因此推測 2013 年冬裡作小麥 初期的大量排放的原因為灌水與施肥同一天，土壤水分劇變與提供大量氮源，所 以亦進行灌水時間調整及基肥調整，發現預先灌水，避開同天施用基肥僅些微減 量，但減少施用基肥仍有百分之 10~20 的改善效果，因此減少施用基肥為目前 最有效的方法之一。
圖 29 大雅稻麥輪作試驗田二期休耕之模擬比較圖。「原始」為本試驗慣行栽培；
「二休」為二期作休耕，但小麥種植時間往前挪十天，其餘皆維持原本之栽培方 式；「二休 I」為二期作休耕，小麥播種前十天預先灌水一次；「二休 NB」為二 期作休耕，小麥播種前十天預先灌水一次，且不施用小麥基肥。