行政院農業委員會桃園區農業改良場
摘 要
北部地區春作篩選及評估自國家作物種原中心提供之 36 種小麥種原，選出平均產量較對 照品種台中選 2 號高之小麥種原 5 種，分別為品系 JP21843、JP22496、JP24444、Cltr 15284 及 PI 322232。試驗結果顯示，各供試品種播種至抽穗所需日數介於 60 至 86 日，生育日數則 介於 94 至 111 日，平均產量介於 255.6 至 2,775.0 kg ha-1。相關調查結果可以提供育種者育成 耐熱小麥新品種之參考。
關鍵詞︰小麥、耐熱性、產量。
前 言
臺灣小麥栽培面積以 1960 年最高達 25,208 公頃，受進口市場影響，長年以來栽 培面積大幅下降，1999 年小麥栽植面積已縮 減至 19 公頃，小麥在臺灣多以冬季裡作，於 秋冬季之 10 月下旬至翌年 3 月栽種，主要原 因為此栽培期溫度較低，符合小麥生長需 求，近年台灣小麥種植面積有逐年增加趨 勢，但面臨品種選擇少及尚無適應區域性差 異及極端氣候之栽培技術。針對臺灣北部地 區小麥栽培，亞熱帶季風氣候之小麥栽培品 種相對需要耐濕及耐熱性等特性，小麥台中 選 2 號含麥膠較多，以釀酒之酒麴用途為 主，在品質上蛋白質含量不若高筋性品種，
近年來友善栽培小麥，也因為台中選 2 號適 合省工栽培，不需中耕培土，產量高等特性 而受青睞。但是隨著環境及氣候變化，北部 地區與中南部在日照、降雨、氣溫及濕度等 均有差異，如最高及最低氣溫的相差較南部 為大，加上生育日數較為延遲及降雨條件，
導致小麥台中選 2 號在北部地區栽培每年產 量表現並不穩定，擬篩選小麥種原現有之品 種系，並初探以高地環境夏作栽培，嘗試臺 灣小麥非正期作期間促進繁殖世代之可能
性，以提供日後育種繁殖及栽培參考運用。
材料與方法
相關小麥品種(系)由行政院農業委員會 農業試驗所作物種原組 2012 至 2014 年所執 行「耐熱性小麥及大豆種原篩選與繁殖」計 畫，自日本及美國作物種原庫引進及評估之 種原，選出該計畫推薦具耐熱性、早熟或晚 熟、蛋白質含量高及平均單株產量高之小麥 種原，提供包含台中 34 號及 12 號共 36 個品 種系為試驗材料，以現行栽培品種台中選 2 號為對照品種。春作試驗於桃園區農業改良 場(桃園市新屋區)場內試驗田，2015 年 2 月 13 日進行人工單粒直播，行株距為 30 cm x 8 cm，2 重複，雙行區。夏作以 20 個品種系與 對照品種，試驗地點為桃園區農業改良場五 峰工作站(新竹縣五峰鄉)，海拔高度約 1,050 公尺，於 2015 年 5 月 26 日播種，6 月 17 日 單株移植加深型盆栽，露天環境下以盆栽形 式栽培進行品種系比較。田間管理工作依據 慣行方式操作，施肥量每公頃氮素 150 kg、
磷酐 80 kg 及氧化鉀 90 kg。施肥方法基肥以 氮肥及鉀肥半量磷肥全量於播種時施用，追 肥以氮肥及鉀肥半量於分蘗期施用。調查項 目為出土率、抽穗日數、生育日數、株高、
芒高、每株穗數、每穗列數、每穗粒數、千 粒重及公頃產量。所調查農藝性狀及產量數 據以統計軟體 SAS Enterprise Guide 7.1 程式 進 行 變 方 分 析 (analysis of variance ， ANOVA)，以 Fisher 最小顯著差異性測試 (Fisher’s protected least significant difference test, LSD test)比較平均值之差異顯著性。
結果與討論
高溫耐熱是小麥栽培近年來首要的議 題 ， International Maize and Wheat Improvement Center (CIMMYT)進行許多大 型區域試驗，研究建議南亞以早熟耐熱小麥 品系為育種篩選對象(Mondal et al., 2013)。供 試品種(系)標示除已知品種外，多屬育種自 品系 JP21843 87.5%最高，品系 PI 447338 及 PI 447338 31.3%最低 (表 1)，台中選 2 號抽 件，會使作物生長期短縮(Sokoto and Singh, 2013)。雖然台中選 2 號在台中區農業改良場 時影響每穗粒數及粒重(Sokoto and Singh, 2013)。千粒重及穀粒產量在春作亦類似於前 值 1340.8 kg ha-1，品系 JP21843、JP22496、
JP24444、Cltr 15284、PI 322232 產量表現較 台中選 2 號為高。但產量最高品系 JP24444
農業氣象觀測與資源規劃應用，因位處海拔 高度約 1050 公尺，首次探試以盆植露天環境 進行夏作栽培，生育期間由播種至抽穗、抽 穗至開花及穀粒充實期環境日均溫之平均分 別為 24.83、23.64 及 24.09 度，日均溫較平 地秋裡作生育期均高出約 8 至 10 度，抽穗至
開花及穀粒充實期環境日均溫與桃園場場內 春作期間相似，僅相差 0.05 至 0.50 度，所調 查相關抽穗日數、株高、穗長及每穗列數結 果如表 3，夏作栽培供試品種系抽穗日數介 於 51 至 75 日，株高 31.8 至 69.6 cm，穗長 3.5 至 7.3 cm，芒高 3.8 至 7.6 cm，台中選 2
表 1. 供試品種(系)春作出土率、生育期、株高及芒高調查
品種(系) 出土率(%)
抽穗日數 (days)
生育日數 (days)
株高 (cm)
芒高 (cm)
台中選 2 號 62.5 66 98 81 4.8
台中 34 號 56.3 69 99 74 5.5
台中 12 號 68.8 69 105 87 4.1
JP21843 87.5 79 103 120 5.0
JP21970 75.0 66 98 79 4.9
JP22496 62.5 64 98 110 3.8
JP24444 81.3 72 101 112 7.7
JP38701 56.3 74 101 74 5.6
JP39014 62.5 67 99 88 3.7
JP39069 68.8 70 96 71 4.8
JP39074 62.5 73 96 75 4.4
JP47752 68.8 81 103 88 5.4
JP50654 50.0 78 105 84 6.2
JP51704 68.8 76 105 94 4.7
JP51732 43.8 86 105 78 5.5
JP51787 62.5 82 105 99 4.8
JP52116 37.5 78 105 79 5.0
Cltr 13986 50.0 86 105 81 6.2 Cltr 15284 62.5 70 105 71 4.3 Cltr 15392 50.0 60 94 73 5.0 Cltr 17414 75.0 60 98 57 4.2 PI 176265 56.3 74 105 93 5.0 PI 322280 56.3 72 102 90 4.7 PI 338916 50.0 84 105 92 1.7 PI 447338 31.3 86 111 123 5.7 PI 447351 62.5 70 105 83 5.4 PI 447405 62.5 78 105 76 4.3
PI 519847 62.5 66 96 84 3.7
PI 520107 56.3 75 105 81 5.8 PI 531005 43.8 75 105 77 5.8
PI 572730 50.0 69 99 86 4.0
PI 599988 37.5 70 98 68 4.3
PI 613317 31.3 73 105 89 4.2 PI 613323 37.5 77 105 74 4.5 PI 641166 31.3 78 105 65 4.9 Cltr 4013 50.0 74 100 88 8.1
PI 322232 50.0 72 99 87 6.9
表 2. 供試品種(系)春作之農藝性狀及產量表現
品種(系) 每株穗數 每穗粒數 千粒重 產量 相對產量
(no.) (no.) (g) (kg ha-1) (%) 台中選 2 號 27.5 23.2 30.6 2,175.0 100.0 台中 34 號 34.0 32.8 29.3 1,097.2 50.4
台中 12 號 23.5 18.8 22.4 969.4 44.6
JP21843 48.5 18.8 31.8 2,405.6 110.6 JP21970 50.5 23.4 24.2 2,213.9 101.8 JP22496 34.0 24.2 32.4 2,588.9 119.0 JP24444 45.0 26.4 31.2 2,775.0 127.6
JP38701 33.5 8.4 15.6 491.7 22.6
JP39014 36.0 14.4 22.4 1,258.3 57.9
JP39069 28.5 12.8 14.0 547.2 25.2
JP39074 44.0 8.7 15.9 663.9 30.5
JP47752 44.0 10.2 11.8 547.2 25.2
JP50654 43.0 16.0 25.1 1,422.2 65.4
JP51704 41.5 18.0 28.8 1,427.8 65.6
JP51732 11.5 34.5 19.9 641.7 29.5
JP51787 40.5 13.6 23.7 1,277.8 58.7
JP52116 14.5 7.9 21.4 255.6 11.7
Cltr 13986 28.5 4.9 17.6 588.9 27.1 Cltr 15284 50.5 20.5 26.0 2,725.0 125.3 Cltr 15392 23.0 9.8 30.7 644.4 29.6 Cltr 17414 48.5 10.2 26.1 1,322.2 60.8 PI 176265 32.5 8.4 18.3 825.0 37.9 PI 322280 34.5 11.9 29.9 1,755.6 80.7 PI 338916 36.5 10.9 16.3 947.2 43.6 PI 447338 9.5 12.7 22.0 733.3 33.7 PI 447351 31.0 25.7 24.0 1,536.1 70.6 PI 447405 42.5 9.2 22.9 1,033.3 47.5 PI 519847 21.5 26.6 15.2 700.0 32.2 PI 520107 16.5 14.5 26.7 833.3 38.3 PI 531005 38.0 16.2 24.2 1,338.9 61.6 PI 572730 27.5 20.6 24.5 1,616.7 74.3 PI 599988 21.5 19.6 26.3 2,169.4 99.7 PI 613317 24.5 43.9 23.8 791.7 36.4 PI 613323 23.0 7.9 22.5 761.1 35.0 PI 641166 25.5 25.7 22.3 1,666.7 76.6 Cltr 4013 41.0 9.9 27.6 2,175.0 100.0 PI 322232 34.5 23.0 28.4 2,688.9 123.6 LSD0.05 15.9 9.2 5.3 1,020.6
號較春作略縮短 4 天，株高減低 33 cm，芒高 減低 1.8 cm，此次試驗中台中選 2 號穗長及每 穗列數，均比其他供試品種系為最長及最多。
溫度是影響小麥種植環境及產量重要因 素之一，小麥生長初期宜冷涼富濕氣的氣
候，播種適宜溫度為 15 至 20 度，生長期間 溫度不宜過高，而開花及充實期會受到高溫 限制，從開花至成熟期高溫 (30 至 38℃) 已 發現，減少產量主要是因為穀粒生長下降，
但影響的程度卻有所不同，主要會造成小花
生育率降低，小花稔實率及粒重均下降，生 長末期的高溫也會導致產量減低，主要原因 即是高溫逆境，明顯降低穀粒粒重，穀粒充 實持續時間減少及降低穀粒充實速率。
高溫會影響小麥發育及生長，小麥開花 及充實期相較於營養生長期對高溫更為敏感 (Farooq et al., 2011)，會大幅影響小麥稔實及 穀粒充實能力，開花期高溫逆境會造成小麥 花粉、柱頭及花柱的異常，降低稔實率及粒 重，減少每穗粒數及千粒重，導致小麥產量 下降 (Dias and Lidon, 2009)。充實期高溫也 會加速小麥穀粒生理成熟，影響穀粒充實的 持續時間，縮短穀粒充實期。故高溫逆境下，
小麥如有較高穀粒充實速率和千粒重，會具 有較穩定的產量，亦可為主要耐熱的特徵 (Dias and Lidon, 2009)。夏作試驗因環境溫度 影響，每株穗數明顯下降，台中選 2 號平均 每株僅 3.0 穗，JP24444、PI 322232 及 JP21860
分別尚有 16.3、11.0 及 10.5 穗，但相較正常 期秋裡作或秋作，每株穗數均明顯偏低。每 穗粒數性狀台中選 2 號平均仍有 14.0 粒，品 系 PI 520107 以 11.0 粒次之，多數品種系每 穗粒數都低於 5.0 以下。千粒重總平均僅 15.0 g，台中選 2 號 14.9 g，顯示夏作栽培令穀粒 充實不足。在高溫下高潛力穀粒粒重(品種特 性)與高穀粒充實速率相關，穀粒粒重在生命 週期結束對高溫的反應結果較佳，可做為小 麥 品 種 選 擇 上 的 優 點 (Dias and Lidon, 2009)。品種系台中 34 號、JP21843、PI 520107 千粒重在 20.0 g 以上，但僅 JP21843 單株產 量 較 台中選 2 號為高，相對產量指數為 158.9%。品系 JP21860、JP24444 及 PI 519847 以每株穗數較台中選 2 號為多，相對產量指 數為 109.4、132.4 及 150.9%。品系 Cltr 4013 僅單穗生長卻無穀粒稔實，故無相關農藝性 狀及產量結果。
表 3. 供試品種(系)夏作抽穗日數、株高、穗長及每穗列數調查
品種(系) 抽穗日數 株高 穗長 芒高 每穗列數
(days) (cm) (cm) (cm) (no.)
台中選 2 號 62 65.4 7.3 6.6 10.0
台中 34 號 51 39.0 5.0 4.9 7.6
台中 12 號 51 31.8 4.6 5.3 7.3
JP21843 65 69.6 6.3 5.1 9.4
JP21860 51 32.8 4.9 6.4 8.4
JP21970 51 37.4 4.3 3.8 6.6
JP22496 71 39.2 6.2 6.2 8.8
JP24444 51 44.4 4.9 7.5 7.8
JP38701 51 37.2 4.4 6.3 6.0
JP39069 56 33.8 3.5 4.5 3.8
JP39074 56 50.6 4.9 4.0 7.2
JP50654 71 50.0 5.7 5.5 9.2
JP51732 60 34.0 5.5 4.4 5.8
JP51787 60 55.6 6.2 6.3 8.4
Cltr 15284 51 36.0 4.0 5.4 5.2 PI 519847 56 58.0 5.2 5.0 7.8 PI 520107 56 45.1 5.1 5.7 6.5 PI 613317 54 54.8 5.6 4.4 7.0 PI 613323 55 52.8 5.4 5.4 8.2 Cltr 4013 60 35.0 3.5 5.0 6.0 PI 322232 75 52.4 6.2 7.6 9.4
表 4. 供試品種(系)夏作之單株農藝性狀及產量表現
品種(系) 每株穗數 每穗粒數 千粒重 單株產量 相對產量 (no.) (no.) (g) (kg ha-1) (%)
台中選 2 號 3.0 14.0 14.9 62.3 100.0
台中 34 號 9.3 1.5 24.5 33.8 54.2
台中 12 號 6.5 1.5 12.0 12.0 19.3
JP21843 5.5 7.9 22.8 99.0 158.9
JP21860 10.5 5.1 12.8 68.2 109.4
JP21970 5.4 2.8 12.1 18.2 29.2
JP22496 5.6 5.3 14.8 43.6 70.0
JP24444 16.3 3.2 15.9 82.5 132.4
JP38701 4.2 1.0 17.1 6.8 11.0
JP39069 4.3 0.9 9.2 3.7 5.9
JP39074 9.0 4.2 8.9 34.0 54.6
JP50654 2.4 3.4 17.1 14.0 22.5
JP51732 4.8 2.1 14.4 14.0 22.5
JP51787 6.7 3.4 11.3 25.7 41.2
Cltr 15284 6.5 2.6 14.4 24.0 38.5 PI 519847 7.3 9.2 14.0 94.0 150.9 PI 520107 0.7 11.0 20.0 14.7 23.5 PI 613317 4.8 3.2 14.5 22.2 35.6 PI 613323 5.2 7.9 13.7 56.3 90.4
Cltr 4013 1.0 - - - -
PI 322232 11.0 3.3 15.3 54.8 87.9
本次試驗以利用國家作物種原中心歷年 蒐集及保存之小麥種原等品種為試驗材料，
以春作進行耐熱性品種 (系) 篩選，比較與 現有品種台中選 2 號差異之表現，並初次於 高冷地夏作 6 至 8 月栽培，嘗試日後育種繁 殖之可能性。結果顯示生育期間溫度較秋裡 作偏高 8 至 10 度，明顯令供試小麥品種生育 日數縮短，相關農藝性狀及產量均不如秋裡 作栽培，但仍有部分品系在每株穗數、每穗 粒數、千粒重及產量表現，優於對照品種台 中選 2 號。高冷地夏作栽培雖令小麥生長勢 弱，株矮穗短穀粒不稔實或乾扁，但大多品 種系仍有穀粒收穫，如繁殖倍率能穩定達 20 或 30 倍以上，可考慮供作小麥育種繁殖促進 世代之方式，亦可評估作為小麥耐熱性篩選 試驗場所。