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第三章 結論與未來研究方向

二、 未來研究方向

(一) 臺灣低海拔地區低需冷性梨樹季節性地上部與根系之生長模式

調查秋、冬季臺灣低海拔地區低需冷性梨樹地上部與根部之生長可知,秋季 臺灣地區之梨樹因物種與物候環境不同,植株休眠芽通常於秋季短暫低溫後感應 高溫,於脫落之老葉上方打破休眠、開花並抽梢,故水分試驗期間植株新葉仍持

續少量生長至12 月下旬。一般而言溫帶地區因四季規律且秋、冬季溫度較低,高 需冷性落葉果樹之地上部則隨秋季低溫逐漸進入生理休眠 (Faust et al., 1997; Head, 1968; Jackson,2003; Saure, 1985),不若秋、冬季臺灣亞熱帶低海拔地區栽培之低需 冷性梨樹,地上部仍因植株需冷性低、物候環境與低溫不足等影響而持續生長。

另一方面,由秋季臺灣亞熱帶低海拔地區低需冷性梨樹根系之生長可知,梨 樹 (‘Mixue’/ Lindley’s pear) 新生根於秋季 10 至 11 月間具 2 次明顯之生長高峰。

觀測梨樹植株於秋、冬季新生根之生產模式可知,秋季新生根多於10 至 11 月間 生產,於1 月後停止生產,超過 85%以上之秋季新生根皆於冬季 1 月期間木栓化,

其餘新生根則以白色與黃色之狀態越冬。根據試驗結果可知,秋季臺灣亞熱帶低 海拔地區低需冷性梨樹根系生長模式與秋季溫帶地區生長之高需冷性品種梨與蘋 果相似 (平田 2000; 林,1960; Christina and Eissenstat, 1996; Head, 1968),然而秋 季臺灣亞熱帶低海拔地區低需冷性梨樹新生根於冬季休眠前大量木栓化之時間較 溫帶地區高需冷性品種梨樹晚約1 至 2 個月,推測與作物品種及環境溫度變化有 關。

對梨樹等多年生果樹而言,樹體全年季節性營養與生長勢管理相當重要,臺 灣位處亞熱帶季風氣候區,生育環境不同於溫帶地區,且栽培之梨樹品種多為低 需冷性梨樹,休眠性與栽培生理不同於高需冷性之品種,然而亞熱帶地區栽培溫 帶落葉果樹之地上部與根部生理,參考內容多為溫帶地區之植物栽培資訊,因此 探究適合臺灣地區的落葉果樹生理生長模式,應可提升未來臺灣地區低海拔梨樹 栽培之管理。

(二) 不同季節土壤水分變化對低需冷性梨樹生長之影響

臺灣氣候環境雖高溫多濕、年降雨量高,但降雨過度集中,且受氣候帶與複 雜地形之影響,山區常因地形抬升作用並配合部分天氣系統帶來短時間的極端降

水 (陳,1993),常造成土壤淹水或過濕之現象。且近年來臺灣地區之氣候環境明 顯受全球氣候混亂(global climate disruption)影響,氣候型態逐漸走向極端化,

本島地區因熱島效應與人為開發造成地表植被變化影響,氣溫上升速率為

1.0-1.4 /℃ 百年,遠高於全球平均值 (0.6 /℃ 百年) (許等,1999)。Liu 等(2009) 分析 全球17 個氣候區與臺灣地區極端降雨與全球溫度之關係發現,全球溫度每上升 1 度K,臺灣地區前 10 %之強降雨則增加約 140 %,而前 10 %之小強度降雨則減少 約70 %。強降雨的增加可能導致淹水,中、小雨為保持土壤濕潤及地下水之關鍵 水源,其持續性減少也將導致乾旱威脅。目前臺灣地區梨樹生產多以高接梨栽培 系統生產果實 (廖,1995)。許多例子顯示,砧木之生長與生理會直接影響接穗的 生長、產量與品質 (Lockard and Scineider, 1981; Twiorkoski and Miller, 2007)。水分 為作物生長的重要環境因子,土壤水分狀況會直接影響果樹生長、開花及結實等 過程 (Jones et al., 1985; Schaffer et al., 1992)。一般而言,梨樹於不同時期之需水量 與樹體管理方式皆不同,土壤水分變化對植株之影響也因季節與環境變化而有差 異,故探討臺灣低海拔地區栽培梨樹之水分與根部生理有助於評估並了解不同季 節環境土壤水分變化下梨樹之生長模式。

參考文獻

平田尚美. 2000. 各部の形態と生長. p. 35-44. 刊於:農文協編著. 果樹園藝大百科 4 ナシ. 農山漁村文化協會. 東京.

林真二. 1960. 果樹栽培生理新書 梨. 朝倉書店. 東京. 日本.

陳幼麟. 1993. 臺灣區域氣候之研究. 國立臺灣大學大氣科學系碩士論文. 臺北.

許晃雄、陳正達、柯文雄、鄒冶華. 1999. 臺灣環境變遷與全球氣候變遷衝擊之評 析-氣候. 行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告 (NSC

88-2621-Z-002-020).

廖萬正. 1995. 梨. p. 169-175. 刊於:農業委員會臺灣農家要覽增修訂再版策劃委員 會編著. 臺灣農家要覽 農作篇(二). 財團法人豐年社. 臺北.

Christina E.W. and D.M. Eissenstat. 1996. Fine root production and mortality in apple over winter. Hortscience 31:603 (abstr.).

Faust, M., A. Erez, L.J. Rowland, S.Y. Wang, and H.A. Norman. 1997. Bud dormancy in perennial fruit trees: Physiological basis for dormancy induction, maintenance and release. HortScience 32:623-629.

Head, G.C. 1968. Seasonal changes in the amounts of white unsuberized root on pear trees on quince rootstock. Hort. Sci. 43:49-58.

Jackson, J.E. 2003. Biology of apples and pears. Cambridge Univ., UK.

Jones, H.G., A.N. Lakso, and J.P. Syvertsen. 1985. Physiological control of water status in temperate and subtropical fruit trees. Hort. Rev. 7:301-344.

Liu, C.H.., C. Fu, C.J. Shiu, J.P. Chen, and F. Wu. 2009. Temperature dependence of global precipitation extremes. Geophys. Res. Lett., 36, L17702,

doi:1029/2009GL040218.

Lockard, R.G. and G.W. Schneider. 1981. Stock and scion growth relationships and the dwarfing mechanism in apple. Hort. Rev. 3:315-375.

Saure, M.C. 1985. Dormancy release in deciduous fruit trees. Hort. Rev. 7:239-300.

Schaffer, B., P.C. Andersen, and R.C. Ploetz. 1992. Responses of fruit crops to flooding.

Hort. Rev. 13:257-313.

Tworkoski, T. and T. Miller. 2007. Rootstock effect on growth of apple scions with different growth habits. Scientia Hort. 111:335-343.

附錄

附錄一、水分試驗期間各處理植盆體積土壤含水量變化

0 20 40 60 80

10/8/07 10/28/07 11/17/07 12/7/07 12/27/07

Irrigation treatment during experimental period

Volumetric soil water content by CK (%)

圖附 1-1. 水分試驗期間控制組 (CK) 處理之植盆體積土壤含水量 (%vol) 變化。

本試驗於國立臺灣大學生物資源暨農學院附設農業試驗場園藝分場露天進 行。水分試驗前期各處理體積土壤含水量之測量開始於2007 年 10 月 8 日,

結束於2008 年 1 月 1 日。

Appendix 1-1. Control irrigation treatment (CK) affected on the variation of volumetric soil water content (%vol) during experimental period. The experiment was carried out in the field, situated in Horticulture Research, Experimental Farm, College of Bio-Resources and Agriculture of National Taiwan University.

Volumetric soil water content during experimental period (2007/10/8~2008/1/1) was measured from 8 October 2007 until 1st January 2008.

0 20 40 60 80

10/8/07 10/28/07 11/17/07 12/7/07 12/27/07

Irrigation treatment during experimental period

Volumetric soil water content by D (%)

圖附 1-2. 水分試驗期間乾旱 (D) 處理之植盆體積土壤含水量 (%vol) 變化。本試 驗於國立臺灣大學生物資源暨農學院附設農業試驗場園藝分場露天進行。水 分試驗前期各處理體積土壤含水量之測量開始於2007 年 10 月 8 日,結束於 2008 年 1 月 1 日。

Appendix 1-2. Drought irrigation treatment (D) affected on the variation of volumetric soil water content (%vol) during experimental period. The experiment was carried out in the field, situated in Horticulture Research, Experimental Farm, College of Bio-Resources and Agriculture of National Taiwan University. Volumetric soil water content during experimental period (2007/10/8~2008/1/1) was measured from 8 October 2007 until 1st January 2008.

0 20 40 60 80

10/8/07 10/28/07 11/17/07 12/7/07 12/27/07

Irrigation treatment during experimental period

Volumetric soil water content by D+3F

圖附 1-3. 水分試驗期間乾旱後淹水 3 日 (D + 3F) 處理之植盆體積土壤含水量 (%vol) 變化。本試驗於國立臺灣大學生物資源暨農學院附設農業試驗場園藝 分場露天進行。水分試驗前期各處理體積土壤含水量之測量開始於2007 年 10 月8 日,結束於 2008 年 1 月 1 日。

Appendix 1-3. Drought and flooding 3 days irrigation treatment (D + 3F) affected on the variation of volumetric soil water content (%vol) during experimental period.

The experiment was carried out in the field, situated in Horticulture Research, Experimental Farm, College of Bio-Resources and Agriculture of National Taiwan University. Volumetric soil water content during experimental period (2007/10/8~

2008/1/1) was measured from 8 October 2007 until 1st January 2008.

0 20 40 60 80

10/8/07 10/28/07 11/17/07 12/7/07 12/27/07

Irrigation treatment during experimental period

Volumetric soil water content by LD+3F

圖附 1-4. 水分試驗期間輕微乾旱後淹水 3 日 (LD + 3F) 處理之植盆體積土壤含 水量 (%vol) 變化。本試驗於國立臺灣大學生物資源暨農學院附設農業試驗場 園藝分場露天進行。水分試驗前期各處理體積土壤含水量之測量開始於2007 年10 月 8 日,結束於 2008 年 1 月 1 日。

Appendix 1-4. Moderate drought and flooding 3 days irrigation treatment (LD + 3F) affected on the variation of volumetric soil water content (%vol) during experimental period. The experiment was carried out in the field, situated in Horticulture Research, Experimental Farm, College of Bio-Resources and Agriculture of National Taiwan University. Volumetric soil water content during experimental period (2007/10/8~2008/1/1) was measured from 8 October 2007 until 1st January 2008.

0 20 40 60 80

10/8/07 10/28/07 11/17/07 12/7/07 12/27/07

Irrigation treatment during experimental period

Volumetric soil water content by D+5F

圖附 1-5. 水分試驗期間乾旱後淹水 5 日 (D + 5F) 處理之植盆體積土壤含水量 (%vol) 變化。本試驗於國立臺灣大學生物資源暨農學院附設農業試驗場園藝 分場露天進行。水分試驗前期各處理體積土壤含水量之測量開始於2007 年 10 月8 日,結束於 2008 年 1 月 1 日。

Appendix 1-5. Moderate drought and flooding 5days irrigation treatment (LD + 3F) affected on the variation of volumetric soil water content (%vol) during experimental period. The experiment was carried out in the field, situated in Horticulture Research, Experimental Farm, College of Bio-Resources and Agriculture of National Taiwan University. Volumetric soil water content during experimental period (2007/10/8~2008/1/1) was measured from 8 October 2007 until 1st January 2008.

附錄二、各試驗短期土壤體積含水量變化示意圖

0 20 40 60 80

0 2 4 6 8 10

Days after treatment

Volumetric soil water content (%)

CK D D+3F LD+3F D+5F

圖附 2. 短期水分試驗土壤體積含水量之變化。

Appendix 2. The curve represents changes of volumetric soil water content (%) by short experimental design.

附錄三、土壤水分變化對各處理植株新葉生長之影響

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

0 20 40 60 80 100 120

Days after treatment Canopy new leaf area by CK (cm2 )

圖附 3-1. 水分試驗至植株休眠期間控制組 (CK) 處理之植株新葉生長變化。受試 植株為2 年生,嫁接於鳥梨 (Pyrus lindleyi Rehder) 實生苗之蜜雪梨 (Pyrus pyrifolia Nakai cv. ‘Tainung No.2’) 裸根苗。梨樹新葉生長之測量開始於 2007 年10 月 8 日,結束於 2008 年 2 月 11 日。垂直誤差線代表標準差,若誤差線 無法被顯示則代表標準差比記錄點小。

Appendix 3-1. Time curves of control treatment canopy new leaf area development (cm2) of 2 year old potted ‘Tainung No.2’/Lindley’s pear trees. Data represent average values of tree canopy new leaves recorded from five test trees on 8 October 2007 and ended on 11 February 2008. Vertical bars represent standard errors. Bars not visible indicate standard errors smaller than the symbol.

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

0 20 40 60 80 100 120

Days after treatment Canopy new leaf area by D (cm2 )

圖附 3-2. 水分試驗至植株休眠期間乾旱 (D) 處理之植株新葉生長變化。受試植 株為2 年生,嫁接於鳥梨 (Pyrus lindleyi Rehder) 實生苗之蜜雪梨 (Pyrus pyrifolia Nakai cv. ‘Tainung No.2’) 裸根苗。梨樹新葉生長之測量開始於 2007 年10 月 8 日,結束於 2008 年 2 月 11 日。垂直誤差線代表標準差,若誤差線 無法被顯示則代表標準差比記錄點小。

Appendix 3-2. Time curves of drought treatment canopy new leaf area development (cm2) of 2 year old potted ‘Tainung No.2’/Lindley’s pear trees. Data represent average values of tree canopy new leaves recorded from five test trees on 8 October 2007 and ended on 11 February 2008. Vertical bars represent standard errors. Bars not visible indicate standard errors smaller than the symbol.

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

0 20 40 60 80 100 120

Days after treatment Canopy new leaf area by D+3F (cm2 )

圖附 3-3. 水分試驗至植株休眠期間乾旱後淹水 3 日 (D + 3F) 處理之植株新葉生 長變化。受試植株為2 年生,嫁接於鳥梨 (Pyrus lindleyi Rehder) 實生苗之蜜 雪梨 (Pyrus pyrifolia Nakai cv. ‘Tainung No.2’) 裸根苗。梨樹新葉生長之測量 開始於2007 年 10 月 8 日,結束於 2008 年 2 月 11 日。垂直誤差線代表標準 差,若誤差線無法被顯示則代表標準差比記錄點小。

Appendix 3-3. Time curves of drought and flooding 3 days irrigation treatment (D + 3F) canopy new leaf area development (cm2) of 2 year old potted ‘Tainung No.2’/Lindley’s pear trees. Data represent average values of tree canopy new leaves recorded from five test trees on 8 October 2007 and ended on 11 February 2008. Vertical bars represent standard errors. Bars not visible indicate standard errors smaller than the symbol.

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

0 20 40 60 80 100 120

Days after treatment Canopy new leaf area by LD+3F (cm2 )

圖附 3-4. 水分試驗至植株休眠期間輕微乾旱後淹水 3 日 (LD + 3F) 處理之植株 新葉生長變化。受試植株為2 年生,嫁接於鳥梨 (Pyrus lindleyi Rehder) 實生 苗之蜜雪梨 (Pyrus pyrifolia Nakai cv. ‘Tainung No.2’) 裸根苗。梨樹新葉生長 之測量開始於2007 年 10 月 8 日,結束於 2008 年 2 月 11 日。垂直誤差線代 表標準差,若誤差線無法被顯示則代表標準差比記錄點小。

Appendix 3-4. Time curves of moderate drought and flooding 3 days irrigation treatment (LD + 3F) canopy new leaf area development (cm2) of 2 year old potted

‘Tainung No.2’/Lindley’s pear trees. Data represent average values of tree canopy new leaves recorded from five test trees on 8 October 2007 and ended on 11 February 2008. Vertical bars represent standard errors. Bars not visible indicate standard errors smaller than the symbol.

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

0 20 40 60 80 100 120

Days after treatment Canopy new leaf area by D+5F (cm2 )

圖附 3-5. 水分試驗至植株休眠期間乾旱後淹水 5 日 (D + 5F) 處理之植株新葉生 長變化。受試植株為2 年生,嫁接於鳥梨 (Pyrus lindleyi Rehder) 實生苗之蜜 雪梨 (Pyrus pyrifolia Nakai cv. ‘Tainung No.2’) 裸根苗。梨樹新葉生長之測量 開始於2007 年 10 月 8 日,結束於 2008 年 2 月 11 日。垂直誤差線代表標準 差,若誤差線無法被顯示則代表標準差比記錄點小。

圖附 3-5. 水分試驗至植株休眠期間乾旱後淹水 5 日 (D + 5F) 處理之植株新葉生 長變化。受試植株為2 年生,嫁接於鳥梨 (Pyrus lindleyi Rehder) 實生苗之蜜 雪梨 (Pyrus pyrifolia Nakai cv. ‘Tainung No.2’) 裸根苗。梨樹新葉生長之測量 開始於2007 年 10 月 8 日,結束於 2008 年 2 月 11 日。垂直誤差線代表標準 差,若誤差線無法被顯示則代表標準差比記錄點小。

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