結果與討論 一、氣象資料之收集
2. 長期生態研究站歷年之雨量變化趨勢
從三個研究站的月累積雨量分佈圖顯示，台灣中部地區仍是夏季多雨冬季乾旱的 乾濕分明形態 (如圖 10 至圖 12 所示)，但 2011 年與 2012 年四月份較往年雨量多，而 影響荔枝之授粉及產量；11 月的降雨使得土壤黏性較高之溪口農場花生採收困難度增 加，然這些變化應仍屬正常降雨變異範圍內。2012 年八月下旬仍有降雨，也使得溪口 農場田區濕濘無法耕犁，而錯過了落花生適栽時間，許多農民因此放棄旱作，而改種 二期稻作。未來若經常性發生前述情形，則需考慮一些因應策略，如考慮不整地之耕 作方式等，使農耕時序不致因降雨而延誤。
圖10. 2007−2012 年嘉義分所之月雨量圖。
Fig. 10. Monthly accumulated rainfall on Chia-Yi branch of Agricultural Research Institute from 2007 to 2012.
圖11. 2007−2012 年雲林分場之月雨量圖。
Fig. 11. Monthly accumulated rainfall on Yuin-Lin branch station from 2007 to 2012.
圖12. 2007−2012 年溪口農場之月雨量圖。
Fig. 12. Monthly accumulated rainfall on Chi-Ko branch farm from 2007 to 2012.
二、氣溫對水稻台南 11 號產量之影響 1.長期生態研究站 2007−2013 年氣溫變化趨勢
以雲林分場與溪口農場 2007−2013 年平均氣溫資料進行分析，求得長期氣溫變化 折線圖 (圖 13)，並加繪製了趨勢線於折線圖上，便於瞭解整體趨勢。趨勢線的結果顯 示在這幾年間，並未顯示氣溫有逐年遞增之現象。然而，IPCC 報告所指出的增溫趨勢 乃百年以上之大尺度觀測結果，全球平均地表溫度於百年間仍有波動變化。IPCC 第四 次評估報告亦指出，1995 年至 2006 年這 11 年間在地表有紀錄溫度史(從 1850 年以來) 中名列最暖的前12 名，本研究所觀測到的趨勢乃從 2006 年至 2013 年，推測此時台灣 平均氣溫屬下降之常態波動。
2.長期生態研究站 2007−2013 年水稻生長期氣溫與產量之迴歸分析
以雲林分場與溪口農場場內農業氣象站於水稻台南11 號生長期間每日平均氣溫為 基礎，求得整個生長期間之平均氣溫與生長積溫兩參數，再以此兩參數與水稻產量進 行相關與迴歸分析，所投入分析的參數值與樣區資料列於表5。根據雲林分場歷年氣溫 與產量數據進行分析，結果顯示其平均氣溫、生長積溫與產量之間無顯著相關，p 值分 別為0.62 與 0.41，然而就趨勢而言，雲林分場的產量有隨平均氣溫與生長積溫上升而 上升的趨勢 (圖 14(a)、圖 4(a))，決定係數 r2分別為0.17 與 0.28。根據溪口農場歷年氣 溫與產量數據進行分析，結果顯示平均氣溫與產量呈顯著負相關 (p = 0.04)，即表示產 量隨著平均氣溫上升而下降 (圖 14(b)，決定係數 r2為 0.301。然而，溪口農場其生長 積溫與產量並無顯著相關 (p = 0.51)，然而就趨勢而言，溪口農場之生長積溫與平均氣 溫有相同的趨勢，即產量隨生長積溫上升而下降 (圖 15(b)，r2 = 0.0376)。雲林分場之 平均氣溫範圍為 22.5~26.6˚C，溪口農場之平均氣溫範圍為 22.0~27.8 ˚C，而根據前述 結果顯示，雲林分場與溪口農場平均氣溫與生長積溫與產量分析所呈現相反的趨勢，
因此推測台南11 號生長期間平均氣溫在 27 ˚C 左右會有最高生產量，低於 27 ˚C 或高 於27 ˚C 則產量遞減。
由於上述各樣區歷年資料僅有十筆 (一年各有兩期稻作，共計五年)，能進行分析 樣本數偏少，因此本研究試將雲林分場與溪口農場資料合併進行分析，其結果顯示平 均氣溫與生長積溫與產量之間無顯著相關，p 值分別為 0.06 與 0.29。就趨勢而言，水 稻產量會隨平均氣溫與生長積溫上升而下降 (圖 16)，決定係數 r2分別為0.15 與 0.05。
由於雲林分場與溪口農場的土質有所差異，合併兩場資料進行分析即意謂著多投入一 個環境變數，可能是受此變數影響造成前述合併分析結果之解釋力(決定係數 r2)降低。
此外，所有上述的決定係數均偏低，係因影響水稻產量之因素繁雜，平均氣溫、生長 積溫對水稻產量的解釋程度有限，這亦表示除了本研究中所考慮之溫度因素(平均氣溫 與生長積溫)外尚有其他因素影響水稻產量。
表5. 雲林分場與溪口農場 2007−2012 年環境與水稻生產資料
Table 5. Environmental data and yield of rice grown on Yuin-Lin branch station and Chi-Ko branch farm from 2007 to 2012
地點 年度 種植系統 期作 施氮量
圖13. 2007−2013 年雲林分場(藍色)與溪口農場(紅色)平均氣溫變化趨勢圖。
Fig. 13. Monthly average temperature between Yuin-Lin branch station (blue) and Chi-Ko branch farm (red) from 2007 to 2012.
圖14. 水稻生長期平均氣溫與產量之迴歸分析結果，(a)雲林分場；(b)溪口農場。
Fig. 14. The regression relationship between yield of rice grown and average temperature: (a) Yuin-Lin branch station and (b) Chi-Ko branch farm.
圖15. 水稻生長積溫與產量之迴歸分析結果，(a)雲林分場；(b)溪口農場。
Fig. 15. The regression relationship between yield of rice grown and growing degree day (GDD): (a) Yuin-Lin branch station and (b) Chi-Ko branch farm.
圖16. 雲林分場與溪口農場水稻生長期氣溫與產量之迴歸分析結果，(a)平均氣溫；(b)生長積溫。
Fig. 16. The regression relationship between yield of rice grown and (a) average temperature and (b)growing degree day (GDD) on Yuin-Lin branch station and Chi-Ko branch farm
3.2012 年全台 15 處試驗點一期與二期作水稻生長期氣溫與產量之迴歸分析
根據 2012 年全台 15 處試驗點之產量與其鄰近氣象站測值進行分析，結果顯示無 論是平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫或生長積溫與產量均無顯著相關，p 值分別為 0.63、
0.997、0.36 與 0.43。就趨勢而言，產量隨平均氣溫與最低氣溫上升而下降 (圖 17(a)、
(d))，決定係數 r2分別為0.02 與 0.05。反之，產量隨生長積溫與最高氣溫上升而上升(圖 17(b)、(c))，決定係數 r2 分別為 8E-07 與 0.07。迴歸分析的結果，其決定係數較長期 研究站資料所分析之結果低，推測係因跨台灣南北樣區本身環境變數較多，加上影響 產量等繁雜因素交互作用，降低了本研究中所考慮之溫度因素對產量的解釋力。
4.DNDC 模式觀測台灣南北溫差對水稻產量之影響
除了少數地區外，台灣南部地區之水稻產量實測值高於北部地區，然而 DNDC 結 果並非如此 (如圖 18 所示)，是否與氣象資料與土壤特性有關值得我們再深入探討。
三、不同耕作制度下重要作物病害調查 1.水稻
2013 年第一期作溪口農場與雲林分場有水稻稻熱病與紋枯病發生，稻熱病於 3 月 初即開始零星發生，4 月因氣候因素開始蔓延，隨後兩場分別進行藥劑防治後，再加上 水稻植株生長加速，病害危害程度有下降之趨勢 (表 6、8)；紋枯病於溪口農場最早 5 月中旬始零星發生 (表 7)，最高罹病率才 6.3% (5 月 15 日, LU-CA)，雲林分場則到 6/5 號最後一次調查時才有零星發生，罹病率分別為 LL-CA 0.0%，LL-SA 0.8%，LU-CA 0.2% 和 LU-SA 0.1%。第二期作兩試驗區均發生稻熱病，但發生輕微 (罹病等級均為 1.0)，罹病率最高分別為溪口農場 LL-SA 24.6% (10 月 23 日，表 9) 和雲林分場 LL-CA 24.0% (10 月 2 日，表 10)。另以最後調查日的罹病率和罹病度進行獨立樣本 T 檢定 (統 計分析軟體 SAS-EG4)，結果顯示除第一期作溪口農場的水田連作 (LL) 和雲林分場的 水旱輪作 (LU) 之 CA 與 SA 處理有顯著差異外，其餘皆對病害發生無顯著之影響 (P＞0.05)。
2.荔枝
嘉義分所荔枝病害發生調查結果顯示高投入區無露疫病發生，酸腐病發病率低於 1.0%；低投入區則因大量落果無法進行病害調查。
圖17. 全台 15 處試驗點一期作水稻生長期氣溫與產量之迴歸分析結果，(a)平均氣溫；(b)生長 積溫；(c)最高氣溫；(d)最低氣溫。
Fig. 17. The regression relationship between yield of rice grown and (a) average temperature ,(b) growing degree day (GDD), (c) maximum temperature, and (d) minimum temperature on 15 study stations around Taiwan.
圖18. DNDC 模式觀測台灣南北溫差對水稻產量之影響。
Fig. 18. The DNDC modeling applying to predict the effect of the yield of rice grown via temperature difference between north and south Taiwan.
表6. 2013 年第一期作溪口農場水稻葉稻熱病之罹病率與罹病度。
Table 6. The disease incidence and disease severity of rice leaf blast in Chi-Ko Branch Farm in the first crop 2013
Treatment Disease incidence, % (disease severity, %)
3/07 3/20 4/03 4/17 5/02 5/15 5/29
LL-CA1 0.8 (0.1) 0.8 (0.1) 76.2(17.9) 7.8 (0.9) 8.4 (1.4) 0.4 (0.0) 0.0 (0.0) LL-SA 1.0 (0.1) 1.8 (0.2) 56.8(10.0) 2.9 (0.3) 7.0 (1.0) 1.0 (0.1) 3.2 (0.4) LU- CA 0.9 (0.1) 1.1 (0.1) 89.2(20.5) 10.5 (1.2) 8.2 (1.5) 0.3 (0.0) 1.8 (0.2) LU-SA 0.8 (0.1) 2.3 (0.3) 95.5(20.5) 9.4 (1.0) 8.4 (1.6) 0.5 (0.1) 1.3 (0.1)
1 LL-CA: high input in succession Lowland cropping; LL-SA: low input in succession Lowland cropping;
LU-CA: high input in rotation Lowland-Uping cropping; LU-SA: low input in rotation Lowland-Uping cropping.
表7. 2013 年第一期作溪口農場水稻紋枯病之罹病率與罹病度。
Table 7. The disease incidence and disease severity of rice sheath blight in Chi-Ko Branch Farm in the first crop 2013
Treatment Disease incidence, % (disease severity, %)
3/07 3/20 4/03 4/17 5/02 5/15 5/29
LL-CA1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.6 (0.2) 1.2 (0.1) LL-SA 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.2 (0.1) 1.4 (0.2) LU-CA 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 6.3 (1.3) 1.4 (0.2) LU-SA 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 3.0 (0.5) 0.3 (0.0)
1 LL-CA: high input in succession Lowland cropping; LL-SA: low input in succession Lowland cropping;
LU-CA: high input in rotation Lowland-Uping cropping; LU-SA: low input in rotation Lowland-Uping cropping.
表8. 2013 年第一期作雲林分場水稻葉稻熱病之罹病率與罹病度。
Table 8. The disease incidence and disease severity of rice leaf blast in Yuin-Lin Branch Station in the first crop 2013
Treatment Disease incidence, % (disease severity, %)
3/14 3/27 4/10 4/24 5/08 5/22 6/05 LL-CA 1 1.2 (0.1) 0.6(0.1) 90.0(21.2) 100.0 (59.7) 7.6 (2.1) 2.8(0.3) 0.6(0.1) LL-SA 1.6 (0.2) 1.0(0.1) 80.4(18.5) 100.0 (37.5) 11.0 (3.2) 0.2(0.0) 0.0(0.0) LU-CA 1.8 (0.2) 1.5(0.2) 95.1(26.1) 100.0 (47.0) 9.8 (2.7) 2.5(0.3) 0.0(0.0) LU-SA 0.9 (0.1) 1.2(0.1) 98.8(29.3) 100.0 (42.5) 11.8 (3.5) 1.4(0.2) 2.0(0.4)
1 LL-CA: high input in succession Lowland cropping; LL-SA: low input in succession Lowland cropping;
LU-CA: high input in rotation Lowland-Uping cropping; LU-SA: low input in rotation Lowland-Uping cropping.
表9. 2013 年第二期作溪口農場水稻葉稻熱病之罹病率與罹病度。
Table 9. The disease incidence and disease severity of rice leaf blast in Chi-Ko Branch Farm in the second crop 2013
Treatment Disease incidence, % (disease severity, %)
8/28 9/11 9/25 10/09 10/23 LL-CA 1 1.2(0.1) 6.6 (2.3) 7.1(2.3) 7.3(9.1) 12.4(1.4) LL-SA 4.6(0.5) 2.6 (0.3) 5.6(0.8) 11.7(4.2) 24.6(2.8)
1 LL-CA: high input in succession Lowland cropping; LL-SA: low input in succession Lowland cropping.
表10. 2013 年第二期作雲林分場水稻葉稻熱病之罹病率與罹病度。
Table 10. The disease incidence and disease severity of rice leaf blast in Yuin-Lin Branch Station in the second crop 2013
Treatment Disease incidence, % (disease severity, %)
9/04 9/18 10/02 10/16
LL-CA 1 5.0 (0.6) 8.2 (2.2) 24.0 (13.3) 0.0 (0.0) LL-SA 5.4 (0.7) 6.8 (1.7) 21.4 (11.2) 0.0 (0.0)
1 LL-CA: high input in succession Lowland cropping; LL-SA: low input in succession Lowland cropping.
四、農業長期生態試驗園區指標昆蟲–瓢蟲之調查
102 年一、二期作栽培期間，在溪口農場及雲林分場二試區每二週調查一次所得之 瓢蟲種類與數量如下：
溪口農場 (詳如圖 19 至圖 23 所示)：
六條瓢蟲Cheilomenes sexmaculata (Fabricius) 素鞘瓢蟲Illeis koebelei Timberlake (柯氏素菌瓢蟲) 稻紅瓢蟲Micraspis discolor (Fabricius)
錨紋瓢蟲Lemnia biplagiata (Swartz) 六星瓢蟲Oenopia formosana (Miyatake) 龜紋瓢蟲Propylea japonica (Thunberg) 七星瓢蟲Coccinella septempunctata Linnaeus 赤星瓢蟲Lemnia saucia Mulsant
八條瓢蟲Harmonia octomaculata (Fabricius) 波紋瓢蟲Coccinella transversalis Fabricius
102 年連作區總計調查 13 次，結果顯示連作慣行耕作區 (Lowland/CA)平均瓢蟲種 類數為0.60 (最多 3 種，最少 0 種)，平均每片黏板捕獲瓢蟲數為 0.88；連作永續耕作 區(Lowland/SA) 平均瓢蟲種類數為 0.59 (最多 3 種，最少 0 種)，平均每片黏板捕獲瓢
圖19. 2008−2012 溪口農場連作 CA 區瓢蟲變化。
Fig.19. The change of the amounts of ladybugs in lowland-lowland conventional agroecosystem on Chi-Ko branch farm from 2008 to 2012.
圖20. 2008−2012 溪口農場連作 SA 區瓢蟲變化。
Fig. 20. The change of the amounts of ladybugs in lowland-lowland sustainable agroecosystem on Chi-Ko branch farm from 2008 to 2012
圖21. 2008−2012 溪口農場輪作 CA 區瓢蟲變化。(2012 年二期作期間因連續陰雨，花生輪作 被迫放棄，調查資料闕如)
Fig. 21. The change of the amounts of ladybugs in lowland-upland conventional agroecosystem on Chi-Ko branch farm from 2008 to 2012
圖22. 2008−2012 溪口農場輪作 SA 區瓢蟲變化。(2012 年二期作期間因連續陰雨，花生輪作被 迫放棄，調查資料闕如)
Fig. 22. The change of the amounts of ladybugs in lowland-upland sustainable agroecosystem on Chi-Ko branch farm from 2008 to 2012
圖23. 溪口農場外農民慣行耕作區瓢蟲變化。
Fig. 23. The change of the amounts of ladybugs in the conventional field out of Chi-Ko branch farm from 2008 to 2012
蟲數為0.73。輪作區 102 年二期作期間因連續陰雨，未能耕作，僅於一期作期間調查 8 次，結果顯示輪作慣行耕作區 (Lowland-Upland/CA) 平均瓢蟲種類數為 1.02 (最多 3
蟲數為0.73。輪作區 102 年二期作期間因連續陰雨，未能耕作，僅於一期作期間調查 8 次，結果顯示輪作慣行耕作區 (Lowland-Upland/CA) 平均瓢蟲種類數為 1.02 (最多 3