行政院農業委員會桃園區農業改良場
摘 要
本試驗針對北部地區氣候變遷及作物栽培特性，期望可篩選出兼顧產量品質耐寒之作物品 種，玉米參試品種於新竹縣五峰鄉露天栽培進行耐寒評估試驗，桃園縣新屋鄉作為對照，飼料 玉米春作以明豐103 號產量最佳，分析相關氣候條件及栽培環境變異，以提供氣候變遷造成環 境負面衝擊之因應策略。
關鍵詞︰玉米、耐寒性。
前 言
因應氣候變遷及區域暖化現象，溫帶氣 候區可能因為生長季的延長與溫度變暖而受 益，故各地區農民都必需調適，可能是改變 農作時間進程，或引進足以忍受環境條件作 物品種，並採用良好的田間管理對策來對抗 環境或極端天氣的變化，氣候變遷對玉米產 量的衝擊，依區域平均預測產量估計，僅中 美洲及加勒比海玉米產量略增2–7%，巴西、
中非、西非、西亞、南亞及東南亞均產量下 降0–8%，南非玉米產量則下降 20–38%，未 來將衝擊當地農業，反觀台灣北部地區休耕 農地仍為國內大宗，玉米於國內市場需求量 大且機械化栽培技術純熟，但北部地區第一 期作萌芽及幼苗期常遭受低溫襲擊，影響其 正常生育，尤其是熱帶型玉米為甚，第二期 作生育後期常因氣溫下降影響果穗發育，甚 或延後開花時期，拉長生育日數，使產量降 低影響下期作播種適期。故需因應北部地區 栽培玉米需求，利用北部地區濱海及高冷地 區之栽培環境，以試驗評估玉米品種耐寒 性，作為區域性栽培調適之參考。
材料與方法
本試驗供試品種為台農 3 號、台農 351 號、台南24 號、台農 1 號、明人 688、明豐
103 號及明豐 3 號，供試地點以新竹縣五峰 鄉(五峰工作站)為耐寒試驗地點及桃園縣新 屋鄉(桃園區農業改良場)為對照試驗地點。
採逢機完全區集設計，3 重複，行株距為 75 cm× 20 cm，小區面積 20 m2，施肥量及施肥 方式依作物施肥手冊肥料推薦用量及施肥方 法。參考1989 年台灣省農林廳編印之「雜糧 作物育種程序及實施方法」調查株高、穗位 高、桿徑、穗數/株數比、穗長、穗徑、果穗 行數、行粒數、穗重、每穗籽實重、脫實率、
百粒重、籽實產量、開花期、吐絲期等農藝 性狀。每日氣象資料來源為五峰工作站及桃 園農改場農業氣象站，由中央氣象局提供。
生長積溫 (growing degree days ;GDD) 由下 列公式計算：
GDD＝Σ[(Tmin + Tmax)/2 - Tb]
(若每日 Tmax > 30℃ 則 Tmax＝30℃，
若每日 (Tmin + Tmax)/2 < 8℃，則以 8℃計 算，Tb＝8℃)。(Strigens et al., 2012)。
結果
硬質玉米品種耐寒試驗評估，針對兩個 試區兩年春作露天栽培氣象資料如圖 1 所 示，以桃園場新屋試區 (海拔 9 公尺) 作為 五峰試區 (海拔 1000 公尺) 耐寒評估對照，
五峰試區2013 年於 3 月 29 日播種，生長期 間有 60 天日均溫皆低於 20℃以下之環境條 件，此 60 天之間日均溫低於 15℃以下尚有 15 天，平均開花期與收穫期生長積溫分別為 941 及 1550℃(圖 1)，五峰試區與前一年度春 作生長期間累計生長積溫程度差異不大，而 新屋試區兩年春作生長積溫差異甚大，2013 年平均開花期與收穫期生長積溫分別為1153 及 2221℃(圖 1)，因國內玉米品種並未推廣 生長積溫資訊，以國外玉米品種成熟天數介
於85-100 天生長積溫需 2100–2400℃，成熟 天數介於 101–130 天需 2400–2800℃，成熟 天數介於131–145 天需 2900–3200℃(Thakur et al., 2010)，雖然國內硬質玉米品種多屬早 熟或中早熟品種，但種植於相對低溫環境，
顯示玉米生長期間所累積的生長積溫仍明顯 不足。桃園新屋及五峰兩試區種植期間每日 累積日照時數變化如圖 2，桃園場平地種植 期間日照時數除 3 月下旬較高，4 月底前日 照時數概略大致與五峰試區相符，5 月後至 7
圖1. 試驗地點桃園新屋及五峰試驗地點春作種植期間平均氣溫及降雨量變化(生長期間代號 S：播種，
Ｆ：開花，H：收穫，下方數值為生長積溫；註*1: 7 月 13 日當日累積降雨量為 569.5 mm，前一日 7 月 12 日為 279.5 mm)
圖2. 五峰及新屋試區種植期間每日累積日照時數變化(2013 年 3 月至 7 月)
北部地區硬質玉米品種耐寒篩選 93
硬質玉米栽培於五峰工作站較高海拔地 Aroca, R., P. Vernieri, J.J. Irigoyen, M.
Sanchez-Diaz, F. Tognoni and A. Pardossi.
2003. Involvement of abscisic acid in leaf and root of maize (Zea mays L.) in avoiding chilling-induced water stress. Plant Science 165: 671–679.
Craufurd and Wheeler.2009. Climate change and the flowering time of annual crops. Journal of Experimental Botany. 60(9):2529–39. Eckert, D. L., 1984. Tillage system × planting data interactions in corn production. Agro. J.
76:580–582.
Hola, D., M. Kocova, O. Rothova, N. Wilhelmova and M. Benesova. 2007. Recovery of maize (Zea mays L.) inbreds and hybrids from chilling stress of various duration: photosynthesis and antioxidant enzymes. Journal of plant physiology 164: 868–877.
Jompuk, C., Y. Fracheboud, P. Stamp and J. Leipner.
2005. Mapping of quantitative trait loci associated with chilling tolerance in maize (Zea mays L.) seedlings grown under field conditions. Journal of Experimental Botany 56:
1153–1163.
Leipner, J., C. Jompuk, K.-H. Camp, P. Stamp and Y. Fracheboud. 2008. QTL studies reveal little relevance of chilling-related seedling traits for yield in maize. Theoretical and Applied Genetics 116: 555–562. doi:10.1007/s00122-
北部地區硬質玉米品種耐寒篩選 95
007-0690-2.
Louarn, G., K. Chenu, C. Fournier, B. Andrieu and C. Giauffret. 2008. Relative contributions of light interception and radiation use efficiency to the reduction of maize productivity under cold temperatures. Functional Plant Biology 35:
885–899.
Strigens, A., C. Grieder, B.I.G. Haussmann and A.E.
Melchinger. 2012. Genetic Variation among
Inbred Lines and Testcrosses of Maize for Early Growth Parameters and Their Relationship to Final Dry Matter Yield. Crop Sci. 52: 1084–
1092.
Thakur, P., S. Kumar, J.A. Malik, J.D. Berger and H.
Nayyar. 2010. Cold stress effects on reproductive development in grain crops: An overview. Environmental and Experimental Botany 67: 429–443.