以有機栽培模式選育優質水稻新品系可行性之評估
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(2) 299. 有機栽培模式選育優質水稻. 蟲害管理等因子之影響，大幅提升有機能栽培 的成功率，使從事有機栽培之農民能降低栽培 風險，進而增加栽培意願而有效擴展有機水稻 之栽培面積，進而達到經濟模式 (Lee & Chen 1998; Lee 2009)。 目 前 國 內 有 機 作 物 栽 培 面 積 來 看，2013 年國內有機栽培面積為 5,937 ha，其中水稻栽 培 面 積 為 2,059 ha， 占 34.68%， 為 有 機 栽 培 面積最大之作物，其用於有機栽培主要品種包 括「台稉 2 號」、「台稉 9 號」、「台南 11 號」、 「高 雄 139 號」、「高 雄 145 號」、「台 東 30 號」等等品種，唯因病蟲害問題使得栽培風險 高， 使 得 有 機 水 稻 種 植 面 積 無 法 有 效 大 幅 提 高，故若能透過育種方法開發與培育，找到適 合有機栽培之水稻新品種，其對擴大有機水稻 之栽培面積將有重大助益。至於有關台灣環境 下之有機栽培對水稻生長及品質影響情形 (Lee et al. 1999a, 1999b, 2002a, 2002b)，Lee et al. (2009) 在以連續 19 期作水稻有機栽培田進行 田間試驗中，結果指出不同有機質肥料種類及 施用量，對水稻生育會有影響，以施用有機肥 之水稻產量顯著低於化學肥料處理者，而在生 產成本並兼顧產量及稻米品質考量下，每公頃 以施用 2,000 kg ha -1 菜籽粕可獲得較高水稻產 量及較佳的品質。而在稻米品質方面，有機栽 培所生產稻米之直鏈澱粉含量會高於化學肥料 栽培者，粗蛋白質含量則接近或低於化學肥料 栽培者，凝膠展延性則會相近，但白米食味品 質則優於化學肥料栽培者 (Lee et al. 2002b)。 至於碾米品質中之白米率與完整米率則會因有 機肥料量不同而有影響，尤其不同品種因有機 肥料種類、施用量及年度不同，其產量及品質 的反應有所差異 (Lee et al. 2009)。上述結果 顯示水稻有機其環境與水稻品種間存在交感效 應，找出有機栽培下對有機肥料量較鈍感且生 育、抗病蟲佳又高品質的水稻新品種，其栽培 上的利基方能有效大幅提高。 檢視國內水稻推廣品種各種抗病蟲性，結 果發現目前推廣的水稻品種中，其稻熱病之抵 抗 性 除「台 稉 4 號」、「台 稉 6 號」 及「台 稉 10 號」外，均具有不同程度之抵抗性，但稻熱 病之生理小種變化相當複雜，各年度之表現亦. 不相同，且因近年「台南 11 號」種植面積大幅 擴增，致使稻熱病大發生的機率大幅提高，因 此抗稻熱病在有機水稻的栽培上，宜應多加注 意；而在對褐飛蝨、白葉枯病及紋枯病的抗性 上，大多數品種並未具優良抗性，而以目前國 內水稻種原來看，其中白葉枯病及紋枯病因缺 乏抗病種原，故很難透過育種進行移轉改良， 除非由國外引進在地有效抗的抗病基因，而褐 飛蝨的抗性種原由全國統一病圃檢定的材料中 仍可發現存在相當多之抗蟲性種原，未來如何 有效且快速將抗褐飛蝨之特性轉移至水稻新品 種中，藉以提供有機水稻栽培利用，將成為重 要的育種課題。 Wang et al. (2002) 以 化 學 誘 變 劑 疊 氮 化 鈉誘變法已產生約有 3,000 個「台農 67 號」突 變系，其中包括米粒顏色、米粒外觀、蛋白質 含量及組成、脂肪酸、食味、直鏈澱粉、抗病 蟲性等多種農藝特性的突變系，而同樣利用化 學誘變劑疊氮化鈉和 EMS 對「台農 67 號」、 「台稉 8 號」、「台農 72 號」、‘IR64’ 等進行 誘變，結果選育出低蛋白含量、心白、香米、 黃米、糯性、低直鏈澱粉含量、粉狀質、耐鹽 及耐旱等水稻胚乳及耐逆境水稻突變體，顯示 利用化學誘變可創造相當大且多的變異，具有 發展新特性的潛力 (Wu & Lur 2002; Wu et al. 2007; Kuo et al. 2013; Wu 2013)， 而 化 學 誘 變所培育之突變系其僅少數或單一基因造成改 變，可維持大部份誘變親本之優良形質，故若 能利用優良的水稻推廣品種為材料，培育出抗 病蟲佳、品質優越的誘變後代，其應可解決目 前國內缺乏適合有機栽培之水稻品種的困境。 本試驗乃嚐試於完成有機的栽培狀況下， 利用優良香米突變系及不同世代之雜交後代為 材料，在嘉義農業試驗分所全國稻熱病檢定圃 所在地之天然稻熱病易發生的環境下，探討完 全於有機環境下育種的篩選模式，是否能有效 率的找出適合國內有機栽培利用的水稻材料。. 材料和方法 試驗材料 本試驗材料係以 Wu & Lur (2002) 發表之.
(3) 300. 台灣農業研究 第 63 卷 第 4 期. EMS 誘變 CNY911303 後，經譜系法培育 1,100 個 誘 變 系， 其 再 透 過 味 度 值 選 拔 出 130 個 誘 變系 (M11 世代) 供做為本試驗主要材料，而 其中誘變親本 CNY911303 係以「台農 67 號」 經疊氮化鈉誘變選育之口感優良且稻熱病抗性 呈 MS-MR 等級之優良誘變系；而本試驗進行 時 種 植「台 稉 9 號」(‘TK9’) 做 為 對 照 品 種， 於 2009 年第二期作以採嘉義地區化學慣行法 進行栽培，每品系 3 行植，每行 8 株，行株距 30 cm × 20 cm，成熟時收穫中間行 10 株供味 度值調查用材料。根據作味度值及農藝特性表 現 挑 選 出 優 良 79 個 誘 變 系， 並 於 2010 年 第 一期嘉義農業試驗分所試驗田以單本植方式進 行有機栽培，施用粒型有機能肥料 (田全牌 3 號，含氮量 4%) 400 kg ha -1，分基肥、一次追 肥、二次追肥及穗肥等 4 次施用，施用比率分 別總有機肥料的 35%、15%、15%、35%，且 栽培過程不做任何病蟲害藥劑防治，每突變系 種植 100 株，行株距 30 cm × 15 cm，不設重 複，稻熱病以自然發生環境篩選，並以目視挑 選 18 個農藝特性優良且稻熱病發生輕微之突 變系供做產量試驗之材料。. 產量試驗 以 18 個 M12 世 代 突 變 系 於 2010 年 第 二 期作進行初級產量試驗，各突變系代號以 OR 代表之，每突變系種植 100 株，每一突變系 4 行植，每行 25 株，行株距為 30 cm × 15 cm， 不設重複。而 2011 年第一期作則進行高級產 量 試 驗， 試 驗 採 用 逢 機 區 集 設 計 (RCBD) 設 計，每突變系種植 100 株，每突變系 4 行植， 每 行 25 株，4 重 複， 行 株 距 為 30 cm × 15 cm， 成 熟 時 各 品 系 分 別 收 穫 調 查 稻 穀 產 量 表 現 及 品 質 特 性， 同 時 種 植 ‘TK9’ 做 為 對 照 品 種。 產 量 試 驗 均 採 有 機 栽 培 進 行， 施 用 粒 型 有機能肥料 (田全牌 3 號，含氮量 4%) 400 kg ha -1，分基肥、一次追肥、二次追肥及穗肥等 4 次施用，施用比率分別總有機肥料的 35%、 15%、15%、35%，且栽培過程不做任何病蟲 害藥劑防治。. 品質測定 各項品質測定之材料於收穫後自然乾燥至. 稻穀含水量 14%，提供食味計 AN800 及味度 計測定使用材料。 食味計 (KETT AN-800) 品質分析：每品 系取稻穀 150 g，碾製糙米後，利用碎米分離 機 篩 去 碎 米， 取 70 g 白 米 置 入 AN-800 儀 器 中測定粗蛋白質含量。 味度計 (TOYO MA30) 品質分析：每突變 系之白米秤取 33 g 依機器測定方法進行食味 推估值 (味度值；palatability score of MA-30) 測定，每樣品測定需時 15 min。. 綜合評估等級 以有機栽培條件下參試材料之稻熱病發病 情形及產量、品質測定等特性綜合評估，將其 分極差、差、中等、好，及極好等五個等級。 極差：稻熱病反應呈現極感級，且稻穀產量低 於 對 照 品 種 20% 以 下； 差： 稻 熱 病 反 應 呈 現 感級且稻穀產量表現低於對照品種 10% 以下； 中等：稻熱病發病情形為中感至中抗級，其稻 穀產量與對照品種相近；好：稻熱病顯現出抗 性且稻穀產量表現優於對照品種 10% 以下者； 極好：稻熱病顯現出抗級以上且稻穀產量表現 優 於 對 照 品 種 10% 以 上 者。 而 稻 熱 病 反 應 程 度依國際稻熱病檢定標準判斷之 (International Rice Research Insitute 2002)。. 結果 本 試 驗 在 2009 年 第 二 期 作 利 用 130 個 CNY911303 之 EMS 誘 變 系 為 材 料， 在 一 般 化學慣行法的栽培環境下先進行材料品質之 評估，結果如圖 1 所示，130 個突變系之味度 值分布範圍介於 56–79 之間；其中有 10 個品 系味度值表現低於 60，占供試突變系 7.7%， 而 味 度 值 介 於 61–65 之 突 變 系 有 22 個， 有 67 個 突 變 系 之 味 度 值 介 於 71–75， 占 供 試 突 變 系 51.5%， 而 味 度 值 介 於 76–79 者 有 12 個 突 變 系， 占 供 試 突 變 系 9.2%， 其 中 對 照 品 種 ‘TK9’ 之味度值表現為 65，而有 98 個突變系 之味度值高於對照品種 ‘TK9’，占供試突變系 75.4%；顯示大部份突變系在化學慣行法栽培 下味度值的表現均相當優良。 根 據 130 個 突 變 系 化 學 慣 行 法 栽 培 下 之.
(4) 301. 有機栽培模式選育優質水稻. 70. 67. TK9 : 65. 30. 28. 60 25 50. Number. Number. 20 40. 20. 15. 13. 30. 11 22. 20. 0. 19. 7 12. 10. 56-60. 61-65. 66-70 Palatability source. 71-75. 5. 0. 76-79. 圖 1. 2009 年第二期作化學慣行法栽培下 130 個 EMS 突變系之味度值表現分布。 Fig. 1. The distribution of palatability scores for 130 EMS mutant lines under traditional cultivation in the second crop season of 2009.. 味度值表現篩選優良的 79 個突變系為材料， 2010 年第一期作在有機環境且不進行任何病 蟲害藥劑防治下進行栽培，其經農藝特性及稻 熱 病 發 病 情 形 進 行 材 料 分 群， 結 果 發 現 有 20 個突變系稻熱病發病十分嚴重 (稻熱病反應呈 現極感級) 且稻穀產量低下，是為極差等級， 占參試材料 25.3%；而稻熱病發病嚴重 (稻熱 病反應呈現感級) 且稻穀產量表現不良者有 28 個突變系，是為差等級，占參試材料 35.4%， 而有 13 個突變系稻熱病發病輕微 (中感至中抗 級)，其稻穀產量與 ‘TK9’ 相近，是為中等級， 占參試材料 16.5%；而對稻熱病顯現出抗性 (抗 級 以 上) 且 稻 穀 產 量 表 現 優 於 ‘TK9’ 者 有 18 個，是為好及極好等級，占參試材料占參試材 料 22.8% (圖 2)， 故 選 拔 出 18 個 優 越 突 變 系 做為有機栽培產量試驗材料。 根據 79 個突變系農藝特性表現及稻熱病 發 生 之 情 形 選 拔 出 18 個 突 變 系，18 個 突 變 系 在 2010 年 第 二 期 作 以 有 機 方 式 進 行 初 級 產 量 試 驗， 其 產 量 表 現 之 結 果 如 圖 3 所 示， 在 2010 年第二期作有機栽培下，18 個突變系 之稻穀產量表現介於 5,600–8,450 kg ha -1，其. Very bad. Bad. Medium Type. Good. Very good. 圖 2. 2010 年第一期作 79 個 CNY911303 突變系有 機栽培下綜合表現選拔類型之分布。 Fig. 2. The selection types of 79 mutant lines from CNY911303 under organ cultivation in the first crop season of 2010.. Yield (kg ha-1). 10. 10. Line. 圖 3. 2010 年第二期作有機栽培下 18 個突變系初 級產量試驗稻穀產量表現。 Fig. 3. The grain yield of 18 rice mutant lines at preliminary yield trial under organic cultivation in the second crop season of 2010..
(5) 302. 台灣農業研究 第 63 卷 第 4 期. OR16 之粗蛋白質含量分別為 5.1、5.9、5.1、 5.3、5.1、5.6、6、5.5、5.4%， 低 於 對 照 品 種 ‘TK9’ 之 6.2%， 是 粗 蛋 白 質 含 量 表 現 較 低 之 誘 變 系； 而 OR1、OR3、OR4、OR6、 OR10、OR11、OR12、OR17、OR18 等 粗 蛋 白質含量分別為 7.4、8.6、6.6、6.7、7.2、7、 7、7.2、8.2%，是粗蛋白質含量表現較高者 ( 圖 5)。 根據初級產量試驗結果挑選稻穀產量表現 高 於 7,000 kg ha -1 之 突 變 系 進 行 高 級 產 量 試 驗， 結 果 挑 選 出 OR2、OR3、OR6、OR9、 OR10、OR11、OR12、OR13、OR14、 OR17、OR18 等 11 個誘變系進行高級產量試 驗， 高 級 產 量 試 驗 結 果 發 現 除 了 OR12 稻 穀 產量為 5,865 kg ha -1，低於對照品種 ‘TK9’ 之 6,842 kg ha -1， 其 餘 10 個 突 變 系 之 稻 穀 產 量 表現均顯著高於 ‘TK9’ 之產量；其中以 OR14 之稻穀產量表現最佳，可達 7,918 kg ha -1，而 OR1、OR6、OR13、OR17 之稻穀產量潛能亦 達 7,500 kg ha -1 以上，顯示亦有不錯的高產潛 能 (圖 6) 。. Protein (%). Palatability score. 中 OR10 之 稻 穀 產 量 表 現 最 佳， 而 OR15 及 OR16 表現較差，而與對照品種 ‘TK9’ 比較， 稻穀產量達對照品種 (‘TK9’) 95–99% 之突變 系 為 OR5、OR9、OR12、OR13、OR17 等 5 個品系；而優於對照品種之突變系則有 OR2、 OR10、OR11、OR14 及 OR18 等 5 個， 其 稻 穀產量增產比率為 1–13%。 以各突變系收穫稻穀進行品質分析，結果 如圖 4 所示，18 個誘變系味度值介於 41–57， 其 中 以 OR4 味 度 值 41 表 現 最 差， 而 OR3 味 度 值 57 表 現 最 佳， 而 OR2、OR6、OR12 味 度值分別為 52、52、51，高於 ‘TK9’ 之味度 值 50；而 OR1、OR11、OR14、OR17 等味度 值均為 49，與 ‘TK9’ 十分接近。而進一步檢 視 18 個誘變系白米粗蛋白質含量的表現，結 果 發 現 粗 蛋 白 質 介 於 5.0–8.2%， 其 中 以 OR2 的粗蛋白質含量 5% 表現最低，而 OR18 的粗 蛋白質含量 8.2% 表現最高，而 OR2、OR5、 OR7、OR8、OR9、OR13、OR14、OR15、. Line. 圖 4. 18 個突變系 2010 年第二期作有機栽培下味 度值表現。 Fig. 4. The palatability scores of 18 mutant lines under organic cultivation in the second crop season of 2010.. Line. 圖 5. 18 個突變系 2010 年第二期作有機栽培下白 米蛋白質含量表現。 Fig. 5. The protein content of 18 mutant lines under organic cultivation in the second crop season of 2010..
(6) 303. Yield (kg ha-1). Palatability score. 有機栽培模式選育優質水稻. Line. Line. 圖 6. 2011 年第一期作 11 個誘變系有機栽培下稻 穀產量表現。 Fig. 6. The grain yield of 11 mutation lines under organic cultivation in the first crop season of 2011.. 進一步檢視高級產量試驗 11 個突變系之味 度值表現 (圖 7)，結果發現突變系的味度值分布 介於 50–57，而對照品種 ‘TK9’ 味度值為 54， 其中以 OR3 味度值 57，是 11 個突變系中表現 最佳者，而 OR2 味度值僅 50，是味度值表現最 差的突變系；而 OR6、OR10、OR14、OR18 與 對照品種 ‘TK9’ 相同，味度值表現均為 54。. 討論 130 個突變系在化學慣行法栽培下，其中 有 79 個突變系 (75.4%) 味度值的表現優於對 照品種 ‘TK9’，顯示這些突變系具有品質優良 的 潛 力， 故 利 用 這 些 優 良 突 變 系 為 材 料， 在 2010 年 第 一 期 作 有 機 栽 培 下， 找 出 對 稻 熱 病 具抗性或耐性且產量表現不錯之突變系，結果 確實在稻熱病易發生地區 (行政院農業委員會 農業試驗所嘉義分所) 及無農藥防治下，有 48 個 突 變 系 之 葉 稻 熱 病 發 生 十 分 嚴 重， 而 有 13 個 突 變 系 雖 稻 熱 病 發 生 中 等， 但 產 量 表 現 僅 屬中等，而有 18 個突變系稻熱病發生輕微或. 圖 7. 2011 年第一期作有機栽培下 11 個水稻突變 系味度值表現。 Fig. 7. The palatability scores of 11 rice mutation lines under organic cultivation in the first crop season of 2011.. 呈現中抗級以上表現，顯示透過田間有機栽培 模式，在嘉義分所稻熱病天然發病環境下，能 有效大幅剔除不抗病或產量潛能表現不佳的材 料，其後再利用選獲材料透過產量試驗及多重 複的試驗設計，精確評估獲選材料的產量潛能 及實用性，故可有效且快速找出抗病及產量表 現優良的材料，此種育種篩選模式未來應可供 國內適用有機栽培專用水稻品種的選育或抗稻 熱病育種時之參考利用。 透過初級產量試驗結果可知 OR2、OR5、 OR9、OR10、OR11、OR12、OR13、OR14、 OR17 及 OR18 等 10 個 突 變 系 之 稻 穀 產 量 可 達 對 照 品 種 95% 以 上， 是 較 產 量 潛 能 較 佳 的 突 變 系， 其 中 以 OR10、OR11 等 2 個 突 變 系 之稻穀產量較照品種分別增產 13% 及 6%，是 18 個 突 變 系 中 產 量 潛 能 最 佳 者， 進 一 步 檢 視 這些突變系味度值的表現，結果發現以 OR1、 O R 2 、 O R 6 、 O R 11 、 O R 1 2 、 O R 1 4 、 O R 1 7 等 味 度 值 優 於 或 接 近 ‘TK9’。 其 中 OR2、 OR12、OR11、OR14、OR17 等 5 個突變系之 產量潛能及味度值均表現較優良，是較具潛力 的突變系；而具有最高產潛能之 OR10，其味 度值僅 45 而已，顯示產量潛能雖優良，然食 味表現並不佳。.
(7) 304. 台灣農業研究 第 63 卷 第 4 期. 根據初級產量試驗結果先挑選產量表現 在 7,000 kg ha -1 之突變系進行高級產量試驗， 其結果發現大部份突變系之稻穀產量表現均不 錯，顯示初級產量試驗確實已將高產潛能之突 變系篩選出來，而根據初級產量試驗結果，以 OR2、OR12、OR11、OR14、OR17 等 5 個 突 變系之產量潛能及味度值均表現優良，而高級 產 量 試 驗 中 則 以 OR3、OR6、OR9、OR10、 OR14、OR18 等 6 個 突 變 系 之 稻 穀 產 量 及 味 度值表現較為優良，而其中以突變系 OR3 味 度值 57，優於 ‘TK9’，且稻穀產量亦較 ‘TK9’ 增產 7%，是稻穀產量潛能佳且食味最優良的 突變系；而 OR14 之稻穀產量較對照品種 ‘TK9’ 增產 16%，且味度值表現 (54) 與 ‘TK9’ 相同， 故此突變系是具有最佳高產潛能及優良品質， 是 最 值 得 進 一 步 開 發 與 利 用 之 突 變 系； 至 於 OR6、OR10、OR18 等 3 個 突 變 系 味 度 值 與 ‘TK9’ 相 同， 而 稻 穀 產 量 潛 能 亦 較 ‘TK9’ 高 7% 以上，亦具有一定的實用性。再者，就有 機栽培稻米粗蛋白質含量來看，其中 9 個突變 系之粗蛋白質含量低於 6%，而 OR2、OR7、 OR8 及 OR9 等 4 突 變 系 之 粗 蛋 白 質 含 量 接 近 5% 左 右， 與 國 內 主 要 栽 培 稻 在 化 學 慣 行 栽培下之蛋白質含量表現相比較，Hong et al. (1999) 指出國內稉稻栽培品種在化學慣行栽培 下 之 蛋 白 質 含 量 第 一 期 作 介 於 5.69–8.27%； 第 二 期 作 則 介 於 6.88–8.89%， 結 果 顯 示 本 試 驗之突變系在有機栽培下表現出低蛋白質含量 的潛力，未來這些品系應可利用有機栽培方式 生產低蛋白質米產品，供國內腎臟或氮素代謝 有障礙之消費者利用。 本試驗利用化學慣行法下選拔之 79 個品 質優良突變系 (味度值 71–79)，這些突變系在 有機栽培環境下，可能因病蟲害發生及肥料種 類的影響，各突變系的味度值表現明顯較化學 慣行法者差，此與 Lee et al. (1999a) 報告相類 似，其指出使用菜籽粕做為有機質肥料，第二 期作準有機及純有機栽培之糙米率及完整米率 均顯著低於化學栽培者，不利於水稻之碾米品 質；而第一期作準有機及純有機栽培之糙米率 及完整米率，則與化學栽培者相同。又第二期 作準有機栽培之白米粗蛋白質含量會高於化學. 栽培者，且凝膠展延性亦較劣於化學栽培者， 將不利於烹調及食味品質，而第一期作準有機 栽培之白米粗蛋白質含量則會高於化學栽培 者，顯示有機栽培會因有機質肥料逐步分解釋 放出氮素，而水稻在穀粒充實期因氮素的持續 供應，使得米粒蛋白質含量有增加的趨勢，也 讓食味口感的表現較差，故本試驗各突變系化 學慣行法栽培下的味度值表現優良，但在有機 栽培環境下味度值則均大幅下降是可理解的現 象。Gami et al. (2001) 在進行連續 20 年之稻 麥輪作試驗中，結果發現化學肥料混合有機肥 料所得到的平均水稻產量較單獨使用化學肥料 或 有 機 肥 料 表 現 還 好。 然 Banik et al. (2006) 在連續 6 年的試驗中，水稻與稻桿農藝效率均 以化學肥料較高，顯示水稻施予有機農法之初 期， 其 生 育 期 及 產 量 結 果 表 現 均 不 如 慣 行 農 法，在本試驗結果雖顯示可透過有機栽培產量 試驗進行篩選獲得高產潛能之材料，但需考量 肥料型式及試驗田有機栽培時間長短。 由於國內水稻尚無有機栽培環境下直接進 行育種選拔資料可資參考利用，而本試驗在有 機栽培模式下進行水稻育種選拔，其結果顯示 可於第一期作透過稻熱病自然發病環境，大幅 剔除了不抗病及產量潛能不佳的突變系，使得 參試材料數目得以大幅降低，如此便可透過產 量試驗，以較大之小區面積及重複數目，針對 材料產量潛能及味度值進行較精確的評估，從 而選育出抗稻熱病佳且品質優越的新品系，供 國內水稻有機栽培利用。尤其國內有機水稻栽 培面積近 2,000 ha，大多數有機水稻栽培均利 用現有之推廣品種進行，又因國內水稻栽培環 境十分複雜多變，造成稻熱病生理小種變化相 當大，Liao & Chen (2011) 指出國內主要栽培 水稻品種除「台中秈 10 號」外，主要栽培品種 之稻熱病抗性均已呈現中感級至高感級，諸如 「台南 11 號」(高感)、「台稉 2 號」(感)、「台 稉 4 號」(高感)、「台稉 8 號」(感)、「台稉 9 號」 (高感)、「台稉 14 號」(中感)、「台稉 16 號」(高 感)、「高雄 139 號」(感)、「台中 192 號」(中感)， 顯示國內大面積栽培水稻品種之稻熱病抗性已 崩壞，而以這些推廣品種進行有機栽培時，由 於無法以化學藥劑進行稻熱病的防治，促使有.
(8) 有機栽培模式選育優質水稻. 機栽培的風險大幅提高，故唯有透過育種方法 開發並培育抗稻熱病種原，找出適合有機栽培 之水稻新品種，如此方對擴大有機水稻之栽培 面積有重大助益；然而水稻有機栽培之成本相 對較高，為降低有機栽培下之水稻選拔效率， 先利用化學慣行法進行水稻早世代之選拔與純 化，於水稻品系逐漸趨於固定時，在第一期作 利用有機栽培淘汰稻熱病抗性不良及產量潛能 表現不佳者的方式，其後便可針對產量及品質 進行分析及評估. 引用文獻 Banik, P., P. K. Ghosal, T. K. Sasmal, S. Bhattacharya, B. K. Sarkar, and D. K. Bagchi. 2006. Effect of organic and inorganic nutrients for soil quality conservation and yield of rainfed low land rice in sub-tropical plateau region. J. Agron. Crop Sci. 192:331–343. Fortun, A., C. Fortun, and C. Ortega. 1989. Effect of farmyard manure and its humic fractions on the aggregate stability of a sandy loam soil. J. Soil Sci. 40:293–298. Gami, S. K., J. K. Ladha, H. Pathak, M. P. Shah, E. Pasuquin, S. P. Pandey, P. R. Hobbs, D. Joshy, and R. Mishra. 2001. Long-term changes in yield and soil fertility in a twenty-year rice-wheat experiment in Nepal. Biol. Fertil. Soils 34:73–78. Hong, M. C., J. L. Yang, C. S. Sheu, and W. T. Liu. 1999. Variation in crude protein content of rice grain. Res. Fellow Taichung DARES 65:1–11. (in Chinese with English abstract) International Rice Research Insitute. 2002. Standard Evaluation System for Rice. Philippines. 56 pp. Koshino, M. 1990. The use of organic and chemical fertilizer in Japan. p.1–16. in: Extension Bulletin. No. 312. Food & Fertilizer Technology Center. Taipei, Taiwan, ROC. Kuo, S. C., C. W. Kuo, Y. R. Lin, and Y. P. Wu. 2013. Marker-assisted selection of salt tolerance in rice (Oryza sativa L.). J. Taiwan Agric. Res. 62:137–156. (in Chinese with English abstract) Lee, J. F. 2009. Organic cultivation of rice pest management techniques. p.121–129. in: Proceedings of Symposium on Achievements and Perspectives of Rice. Protection in Taiwan. (Ni, H. F. and H. R. Yang, eds.) Taiwan Agric. Res. Inst. Pub. No. 138. Taichung. 161 pp. (in Chinese with English abstract). 305. Lee, J. F. and Y. W. Chen. 1998. The technique of rice organic cultivation. p.59–66. in: The Technique of Rice Organic Cultivation. (Chen, Y. W., ed.) Taichung District Agricultural Technology Special Issue 159. Taichung. 66 pp. (in Chinese with English abstract) Lee, J. F., Y. W. Chen, and S. S. Chen. 1999a. Effects of organic culture on the grain-quality of rice. Taichung DARES 63:31–47. (in Chinese with English abstract) Lee, J. F., Y. W. Chen, and S. S. Chen. 1999b. Effects of organic farming on the growth of rice. Taichung DARES 65:23–38. (in Chinese with English abstract) Lee, J. F., Y. W. Chen, and Y. F. Tsai. 2009. Effects of organic fertilizers on organic rice quality. Res. Fellow Taichung DARES 103:17–29. (in Chinese with English abstract) Lee, J. F., Y. W. Chen, S. S. Chen, and Y. F. Tsai. 2002a. Effects of application amounts of various organic fertilizers on rice. Res. Fellow Taichung DARES 74:53–63. (in Chinese with English abstract) Lee, J. F., Y. W. Chen, S. S. Chen, and Y. F. Tsai. 2002b. Effects of application amounts of various organic fertilizers on rice quality. Res. Fellow Taichung DARES 74:65–77. (in Chinese with English abstract) Liao, D. J. and L. C. Chen. 2011. Field evaluation of rice varieties and lines from Taiwan for resistance to leaf and panicle blasts caused by Magnaporthe grisea during 2003–2008. J. Taiwan Agric. Res. 60:279–292. (in Chinese with English abstract) Reganold, J. P. 1989. Comparison of soil properties as influenced by organic and conventional farming systems. Am. J. Alternative Agric. 3:144–155. Su, K. C. 1987. Evolution of rice-based cropping pattern in Taiwan. p.37– 47. in: Paddy Field Conversion and Upland Crop Production. (Hsieh, S. C. and D. J. Liu, eds.) Special Pub. No.7 of Taichung DAIS. Taichung. 215 pp. (in Chinese with English abstract) Wang, C. S., T. H. Tseng, and C. Y. Lin. 2002. Rice biotech research at the Taiwan Agriculture Research Institute. APBN 6:950–956. Wu, Y. P. 2013. Drought tolerant rice lines by screening an IR64 mutant stock. J. Taiwan Agric. Res 62:195– 208. (in Chinese with English abstract) Wu, Y. P. and H. S. Lur. 2002. Rice mutation breeding. Chinese J. Agron. 12:219–239. (in Chinese with English abstract) Wu, Y. P., P. Y. Kou, T. H. Tseng, and C. S. Wang. 2007. Screening for the scent and grain quality in rice mutants. J. Taiwan Agric. Res 56:121–133. (in Chinese with English abstract).
(9) 306. 台灣農業研究 第 63 卷 第 4 期. Assessment of the Feasibility in Selecting High-Quality Rice Lines under Organic Cultivation System Chieh-Wei Kuo1, Su-Chen Kuo2, Yu-Chia Hsu2, and Yong-Pei Wu3,*. Abstract Kuo, C. W., S. C. Kuo, Y. C. Hsu, and Y. P. Wu. 2014. Assessment of the feasibility in selecting high-quality rice lines under organic cultivation system. J. Taiwan Agric. Res. 63(4):298–306.. A total of 130 mutants derived from CNY911303, induced by ethyl methanesulfonate (EMS), were screened for good palatability under the cultivation of traditional chemical practice. Those mutants possessing good palatability were then selected for high yield and blast resistance under organic farming. Eighteen mutants were chosen from the pool. After the evaluation of yield production, two mutants, OR3 and OR4, were selected because of their good palatability and high yield. When compared with ‘Taikeng 9’ (‘TK9’), which palatability score was 54 and yield standard was 100%, the palatability scores of OR3 and OR14 were graded as 57 and 54 and yield increased by 7% and 16%, respectively. These two mutants are considered having the potential to be developed for organic farming. Results showed that stress susceptible and poor yield mutants were dramatically eliminated by placing the mutants in the environment of naturally occurred blast in the first cropping season. When trial mutants were reduced to an extent, yield experiment was applied to select new rice varieties that possess blast resistance, high yielding potential, and high grain quality at the same time. As a result, this study provides valuable information in rice breeding suitable for organic farming. Key words: Rice, Organic cultivation, Mutant line, Rice blast disease.. Received: September 18, 2013; Accepted: October 13, 2014. * Corresponding author, e-mail: wuypei@dns.caes.gov.tw 1 Assistant Professor, Department of Agronomy, National Chiayi University, Chiayi, Taiwan, ROC. 2 Research Assistants, Department of Agronomy, Chiayi Agricultural Experiment Station, Taiwan Agricultural Research Institute, Chiayi, Taiwan, ROC. 3 Associate Research Fellow, Department of Agronomy, Chiayi Agricultural Experiment Station, Taiwan Agricultural Research Institute, Chiayi, Taiwan, ROC..
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