境與生物資訊 11:177-194。 4.施清瀧、陳榮坤、蔡嘉倪、劉佩欣、羅正 宗、黃文理。2012。水稻幼苗期與分蘗盛 期耐旱性之相關分析。嘉大農林學報9:55-69。 5.莊婉歆、劉佩欣、陳榮坤、羅正宗、劉啟 東、黃文理。2018。水稻與陸稻雜交分 離族系幼苗期耐旱性檢測與性狀相關性分 析。嘉大農林學報15:55-74。
6.Chen, R.K., J.Y. Jian and C.F. Lu. 2017. Screening and selection for drought resistance in rice. 2017 COA-IRRI workshop on genetic and ecological approaches to improve rice production in a changing climate. Abstract Book: p.19.
作物改良課 副研究員 楊志維 分機255 農業試驗所嘉義分所 副研究員 黃守宏 05-2753203
水稻農作生態系中鼠害、蟲害
及雜草之生態管理研習心得
前言
水稻是亞洲國家主要的糧食，根據2009 年統計，全世界口人取食約74%水稻生產量， 遠超過小麥的64%及玉米的14%，由此可見， 水稻的安全生產對人類糧食供給占相當重要 之地位。然而全世界人口逐漸增加，但地球 可耕地面積卻相當有限，人類在追求水稻高 產之操作情況下，所創造出之生態環境也相 對適於有害生物之繁衍，如何一方面確保水 稻高產外，另一方面減少有害生物造成之損 失，其中水稻重要之有害生物種類-鼠害、蟲 害及雜草管理即成為重要課題。如何達到生 產與損失之最佳平衡，創造最佳收益，則為 研究管理之目標。 本次研習單位為菲律賓國際稻米研究所（International Rice Research Institute，簡稱 IRRI），成立於 1960年，為聯合國國際農糧 組織最早且最大的國際稻米研究單位。其成 立最主要的目標乃在於藉由稻作試驗及品種 改良以減少貧窮、飢餓，並改善農民及消費 者之健康，透過國際合作推展農業研究、確 保稻米生產之穩定、提供相關訊息及稻米知 識的入口平台，並協助稻米研究人員，提供 及保存相關之遺傳材料等。 一、以生態為基礎之水稻鼠害綜合管理 老鼠為嚙齒目 （Rodentia） 鼠科 （Muridae） 之哺乳動物，此等動物之特 徵為上下顎各長有一對增長之門牙，因 此，必須藉咬囓硬物以磨牙，加上個體 大、繁殖力強等特性，危害人類生產穀 物（圖1），造成嚴重損失，現今估算對 人類作物產量影響最高可達25%。此等 有害生物對水稻生產之威脅，除直接危 害造成產量損失外，尚可藉由其排泄物 污染穀物影響品質；媒介與人類共通之 傳染病或寄生蟲等，危害人類健康；甚 至因其生物特性造成公共建設的危害與 損失等方面，對此等生物之管理，在減 少作物損失及降低危害有著密不可分之 重要性。 ▲ 圖1.老鼠取食危害水稻狀。
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在 亞 洲 出 現 危 害 水 稻 田 之 老 鼠 種 類有Mus musculus （house mice）、 Rattus rattus （Black rat）、R. exulans （Pacific rat, 緬甸小鼠）、R. norvegicus （Norway rat, 溝鼠） 及Bandicota indica （Bandicoot rat, 鬼鼠）；臺灣常見危害 一般農作物的野鼠主要為田鼷鼠 （Mus formosanus ）、赤背條鼠 （Apodemus agrarius）、小黃腹鼠 （Rattus losea）、 鬼鼠、溝鼠及緬甸小鼠等6種。早期速效 型殺鼠劑雖作用快速，但對人畜毒害較 高，到後期之殺鼠劑則發展出緩效性抗 凝血劑的殺鼠劑，目前則強調防治措施 需考量老鼠的生物學，以老鼠為觀點的 生態措施考量，到建立整合性的管理策 略，而並非取代消滅。瞭解造成族群消 長的生態因子及其影響，建立經濟、永 續及環境安全之管理策略。 IRRI研究利用陷阱阻隔系統 （TBS, Trap-Barrier System）的設置（圖2）， 可有效降低野鼠族群及所造成的危害， 方法為在稻田四周設置塑膠布圍籬（圖 3），且於圍籬中設置捕鼠孔（圖4）， 並放置捕鼠籠用以捕捉老鼠（圖5）， 間接降低鼠害對水稻生產的損失。此設 施之設置，配合下列方法，效果更加明 顯，內容包含1.同步種植作物：在兩個星 期內，同區域內完成水稻種植工作，避 免野鼠集中危害；2.於水稻種植前3個星 期，先種植1區誘引作物，提供 TBS 的 建置，建置密度大約每10公頃設置1區； 3.草生田埂的管理：田埂寬度少於30公 分，草生高度低於5公分，以避免野鼠躲 藏及營巢；4.在水稻種植後，全村莊進行 2個星期的滅鼠運動，執行重點地區包含 老鼠的棲所來源，主要為灌溉溝渠及居 家附近的蔬果庭園區域；5.注意村莊周 圍環境的清潔與衛生，減少垃圾及覆蓋 物 ， 降 低 老 鼠 孳 生 及 躲 藏 的 機 會 。 TBS 設置於 田 區 （ 邊 長20－50公 尺 ） ， 每 個 TBS 設置田 區 大 約 可 保 護200公尺的 範 圍 ， 再 藉 由 設 置 多 個 TBS 田區， 進 而 形 成 一 個 綿 密 的 保 護區域-社區 陷 阱 阻 隔 系 統 （ C T B S , ▲ 圖2.社區陷阱阻隔系統設置情形。 ▲ 圖3.陷阱阻隔系統之建置情況。 ▲ 圖4.陷阱阻隔系統建置預留補鼠孔之外側觀。 ▲ 圖5.陷阱阻隔系統建置預留補鼠 孔之內側，放置一個捕鼠籠。
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Community Trap Barrier System），以 達到全面性的防治效果。此鼠害生態管 理策略在東南亞地區的執行達到良好成 效 ， 也 促 使 歐 洲 的 有 機 養 豬 及 家 禽 農 戶，逐漸採用此方法進行管理鼠害造成 的損失。 二、以生態為基礎之水稻害蟲綜合管理 水稻田是一種人為的農業生態系， 由單一作物-水稻所構成之植物相，此 生態系介於自然生態系及人為生態系之 間。其主要能量來源為太陽，次要能源 為石油，最主要影響因子為人類選汰， 物種歧異度低至中等。單一的農業生態 系，如水稻，1年種植2-3個期作，提供 害蟲穩定、豐富的食物來源，這種生態 系有利於害蟲族群建立及發展（圖6）， 但其天敵族群之建立與發展相對較不容 易，主要原因為在歧異度小的環境裡， 能提供天敵花粉、花蜜及棲所較少且不 穩定，不利於天敵棲息與繁植，而較難 單靠生物防治之作用，使整個生態達到 平衡狀態。任何一生物族群在生態系中 的恢復能力，受到諸多因子左右，但在 農業生態系中，最主要的影響因子是人 為干擾，如藥劑、耕作制度及栽培品種 等 ， 造 成 生 物 間 呈 現 不 穩 定 的 動 態 平 衡，容易促使一些具有個體小、世代短 及繁殖力強等特性的害蟲族群容易突然 大爆發，造成作物生產嚴重損失。 水稻的生產過程中，常因人們為追 求高產量而施用過多肥料，有利病蟲害 快速發生，而施用、濫用、甚至誤用大 量 化 學 藥 劑 ， 抗 藥 性 及 壓 抑 天 敵 之 作 用，易引起蟲害的大發生。為發展有效 的水稻害蟲整合性管理策略，除瞭解害 蟲本身的生物學及生態學等外，應擴及 至其他可協助調節害蟲族群的節肢動物 等 ， 亦 為 水 稻 蟲 害 管 理 上 需 考 量 的 重 點。 以生態為基礎之水稻害蟲綜合管理 措施是以農作生態系設計為基礎，加強 生態系服務。複雜的棲所環境，可保育 更多的天敵，強化田間害蟲族群的調節 作用（圖7），而在田埂種植的植物， 農民偏好種植可販售、可食用之蔬菜種 類，而較少選擇花卉種類，生態環境建 置上，亦需考量農民之需求。一般田間 操作項目包括：1.利用耕作防治，避免害 蟲 族 群 達 到 經 濟 危 害 標 準 ， 如 使 用 抗 性 或 具 容 忍 性 的 水 稻 品 種 ， 合 理 施 用 肥 料 、 水 分 管 理 模 式 及 栽 植 陷 阱 作 物 等 方 法 ， 大 範 圍 操 作 更 可 結 合 鄰 近 植 被 及 水 域 棲 所 之 管 理 、 調 節 水 稻 種 植 之 時 間 、 空 間 模 式 等 方 ▲ 圖7.營造適合水稻害蟲天敵之棲所環境。 ▲ 圖6.田間蟲相調查實作。 ▲ 圖8.田間設置害蟲卵於水稻植株 調查寄生蜂寄生率。
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式以避開病蟲害主要發生時期等操作方 法（圖8）；2.水稻田環境棲所的調整， 以強化天敵抑制害蟲族群的能力，如生 態工法的執行與應用等方式；3.強化生物 防治能力；4.利用選擇性藥劑，以抑制 害蟲族群，但不傷及其天敵。第3及第4 選項，為視情況需要才執行，並非持續 性操作，且此策略必須配合害蟲族群之 監測、預測及危害限界等制度制訂與配 合。 三、以生態為基礎之水稻雜草綜合管理 針對水稻農作生態系統之雜草管理 策略，從生態的立場，雜草只不過是尚 未被人類有效利用的植物，與一般生活 在大自然環境的植物並無不同，人們不 應該將雜草視為異類除之而後快。雜草 是環境中生物多樣性的一環，因此，當 某雜草被納入農作生產體系時，其又將 是農作生物多樣系統中的一份子。同樣 的從生態觀點，防除或管理雜草目的在 降低農耕地的雜草族群數量達到低於臨 界經濟損失的水準，唯有對雜草生態學 的研究與瞭解，才能提供研擬合宜的雜 草防除與管理策略時的依據，強調兼顧 農作生產、環境保護與社會責任的雜草 利用與管理（圖9、圖10）。 水稻不同耕作模式需要不同的雜草 管理策略，因為單獨使用除草劑會造成 雜草抗藥性的產生（圖11），必須搭配 預防性、物理性、生物性或是耕作方式 的雜草綜合管理策略（ Integrated Weed Management, IWM ），以獲取最佳的雜 草 管 理 效 果 。 幾 種 常 用 的 方 法 說 明 如 下：1.減少農田雜草種子庫，不允許雜 草生長至開花結籽而形成龐大的雜草種 子庫；2.種植綠肥可減少雜草的種類及 密度；3.利用兩次整地方式，提早於插 秧前15日進行第1次整地，田間保持濕潤 狀態，讓水田中之雜草種子提早萌芽， 至插秧前3日再進行第2次整地，將已發 芽之雜草掩埋；4.整地後保持2~3公分水 深，插秧後俟秧苗成活即行湛水處理保 持3公分水深，可抑制雜草種子萌芽（圖 12）；5.在灌溉溝渠進水口設置紗網， 可阻隔雜草種子進入田區，降低雜草族 群密度；6.水稻插秧成活後田間保持湛水 ▲圖9.田間雜草取樣調查。 ▲圖10.雜草調查區分禾草、闊葉草及莎草3類。 ▲ 圖11.除草劑噴施技術操作。 ▲ 圖12.淹水高度對雜草發芽之影響。
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收穫後的農產品，其呼吸作用、蒸散作 用及乙烯的產生等許多的生理活動仍會持續 進行，這些現象會導致農產品快速的老化與 變質。為抑制農產品生理活動以減緩其品質 的劣變，低溫處理是最直接也是最普遍使用 的方式，其主要是利用冷氣、冷藏或冷凍等 製 冷 設 備 來 產 生 低 溫 ， 常 使 用 於 收 穫 後 農 產品的預冷、低溫儲藏及農產加工品的冷凍 等。 目前應用於農產品低溫處理的製冷系統 均是依賴電力運作，透過電力驅動壓縮機而 使冷媒在循環過程中產生不同的氣、液相變 化，以進行製冷作業。壓縮機是製冷系統的 心臟，是冷媒循環的主要動力來源，其製冷 方式是透過壓縮機不斷吸取低壓端冷媒，蒸 發器因可維持低壓，而使流入蒸發器的冷媒 狀態，每公頃施用穀殼4~5公噸，待穀殼 吸收水分後下沉而覆蓋於田面，可抑制 雜草種子發芽。另於水稻插秧成活後即 施放滿江紅，每公頃50~100公斤，藉由 飄浮在水田表面及快速之增殖，利用遮 光原理防止雜草生長；7.使用水田除草機 除草，插秧後約10日進行除草，但僅能 剷除行間的雜草，株間的雜草仍須以人 工拔除；8.利用鴨子啃食幼嫩雜草，水稻 移植後即開始飼養小鴨，待水稻達分蘗 盛期時，將鴨群放養任其游走於田間， 每公頃200~400隻，利用其活動造成田水 混濁，導致雜草種子難以萌芽，而抑制 雜草的滋生；9.上述方法雖可降低雜草 密度，但無法完全防除，須輔以人工除 草，藉由人力拔除或利用人工除草器， 於插秧後10~15日進行。
