AquaCrop 作物模式合理性說明：水稻

本研究使用民國 97 年到民國 106 年之桃園區水稻農業統計資料作為 AquaCrop 於水稻部 分的模式驗證資料。由於本研究模擬的產量為潛能產量，不包含缺水逆境、病蟲害與施肥等 其他非溫度之變因，故模擬的產量值皆會大於實際統計值，因此本研究只以趨勢（相關係數 r）作為驗證指標。根據本研究農業分區，桃園單位面積產量，是經各農業分區各自模擬後，

依種植面積比例加權平均後得到，其中各分區採表 5-13 中 AquaCrop 模式設定的三個插秧時 間分別模擬，並計算平均值作為該分區的模擬結果。一期稻作與二期稻作的產量變化趨勢驗 證結果呈現於圖 6-12 與圖 6-13，可以發現 AquaCrop 模擬值於一期稻作為負相關，無法有效 反映產量的變化趨勢，二期稻作則有較好的表現，r 為 0.594。本研究試以災害損失統計量（表 5-10）修正原觀測產量統計值，使之能接近潛能產量，然而效果不顯著。因此本研究進一步從 趨勢結果中去除 3 到 4 年較為反常之觀測資料，結果發現，模式表現有大幅度的改進，r 於第 一期作與第二期作分別為 0.302 與 0.764（含災害損失）（表 6-5），其中，病蟲害與其他自然 或人為因素都有可能造成模擬值與觀測統計值之間的偏誤，需要相關資料才能進一步探討。

此外，一期稻作之相關性，雖然經處理後有所改進，但相對二期作而言，模式表現仍不 符期待，而這有可能是一期作本身外在影響因子較多，包含缺水、插秧時期的低溫（低溫災 害雖有統計災損資料，但該資料無法反應該低溫對於存活之作物的影響）等，於 7.1.3 節的分 析結果中，也可以發現一期稻作具有較大之減產風險，而這些因素皆會使本處單位產量驗證 所使用之觀測統計資料具有很大的不確定性。因此，本研究認為 AquaCrop 在相對減產風險較 小的第二期稻作驗證結果良好，故採用該模式。如要更精確的校驗水稻模擬的參數與模式表 現，需搭配田間試驗，取得相應觀測紀錄，如地表生物量乾重與冠層覆蓋度等，其量測之產 量會較接近潛能產量，如此能更精準驗證 AquaCrop 於水稻產量的模擬結果。

圖 6-12、民國 97 年到民國 106 年一期水稻驗證結果

圖 6-13、民國 97 年到民國 106 年二期水稻驗證結果

一期作與二期作水稻用水量相關模擬資訊呈現於圖 6-14、圖 6-15 與表 6-6，由一、二期 作的比較可以知道一期作的田間需水量較二期高，然而因總雨量與有效雨量較二期作多，所 以實質上所需的田間灌溉用水量，反而較二期作低。實際操作上農田水利會會以田間需水量 依固定的水源佔比，向水庫提報計畫灌溉用水量，故在滿足二期作之需求的同時，一期作則 獲得大量多餘的灌溉水。從此角度切入，一期作之缺水風險應相對二期作小，然而於第七章 之分析結果中，一期作有較高的缺水風險，其原因出自於在乾旱年冬季降雨量的不足，使得 隔年一期作時，水庫實施限水或休耕，二期作時，則經過夏季降雨與颱風，水庫通常處於充 盈之狀態，故具有較小因缺水而導致的減產風險。根據臺灣桃園農田水利會民國 106 年《灌 溉計畫書》，黏質壤土於本田期間所需之田間需水量於第一期作與第二期作分別為 804 mm 與 779 mm，而本研究十年（2008 年至 2017 年）之模擬平均為 842 mm 與 767.7 mm 為合理之結 果。於生育日數部分，本研究驗證之十年平均結果為 113.8 天與 96.8 天，與灌溉計畫書之 120 天與 110 相比較短，但仍落於正常變動範圍中，故模擬結果為合理。

表 6-5、水稻單位面積產量驗證結果

圖 6-14、一期稻作用水量相關模擬資訊

圖 6-15、二期稻作用水量相關模擬資訊

表 6-6、水稻生育日數、需水量與雨量模擬結果