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提升蔬菜作物水分利用效率之灌溉方式

為了解決BWS X 125的問題，作者陳映榕 這樣論述：

隨著世界人口數及極端氣候事件發生頻率增加，世界面臨糧食不足及水資源短缺的危機，農業耗水量佔世界用水量約70%，同時又在糧食生產上占重要的角色。傳統的農業灌溉方式使土壤養分經由淋洗作用而流失，同時消耗許多淡水用於灌溉；作物在適合的環境搭配節水灌溉方式下生長，可以減少水分的使用並保有產量，進而提升作物水分利用效率。本研究擬探討蔬菜作物生長於不同日夜溫環境及使用不同節水灌溉方式進行栽培的水分利用效率(Water use efficiency, WUE)，期能提供節水農業之有用參考。作物水分利用效率(WUEyield)方面，非洲及亞洲在各作物生產的水分利用效率皆較歐洲地區低；玉米水分利用效率以歐洲地

區為最高，其次為美洲，接著為非洲，最差的亞洲；小麥以歐洲最高，其後依序為美洲、非洲及亞洲。部分根區灌溉 (Partial root-zone drying irrigation, PRD)及調缺灌溉(Regulated deficit irrigation, RDI) 可以有效提升作物水分利用效率，於地中海型氣候區生產玉米及鮮食用葡萄分別以RDI75~50、PRD50及PRD30~50具有最高的水分利用效率，於大陸型氣候生產高粱及棉花分別以RDI100、RDI75及RDI100；於半乾旱區栽培梨樹以PRD50；以PRD70於溫帶地區生產馬鈴薯具有最高的水分利用效率。於溫室內栽培甘藍以RDI50

~70；辣椒以到達田間容水量65%再行PRD；萵苣以RDI0；番茄以PRD50具有較高的水分利用效率。作物種植於適當的氣候及栽培管理的應用可以最大化作物的水分利用效率，光合作用C3及C4型作物對於環境溫度及水分需求有所差異，為了解不同生長環境對其影響進而達到栽培節水目的，以光合作用C3型作物菾菜(Beta vulgaris L.)、不結球萵苣‘脆美’ (Lactuca sativa L.)及光合作用C4型作物落葵(Basella alba L.)為材料，栽培於日夜溫30℃/25℃、25℃/20℃及20℃/15℃環境下四週，結果顯示： C4型作物落葵(Basella alba L.)在三種作物中

需水量最少，在日夜溫30℃/25℃的葉片水利用效率(WUEi)、經濟產量水分利用效率(WUEyield)及總生物量水分利用效率 (WUEbiomass)皆最高，C3型作物菾菜(Beta vulgaris L.)及不結球萵苣‘脆美’ (Lactuca sativa L.)在日夜溫25℃/20℃及20℃/15℃的環境下具有較高的WUEi、WUEyield及WUEbiomass。由此可見，光合作用C4型作物在高溫環境下的水分利用效率較C3型作物高，但在中低溫環境下則較低。為了解及證實調缺灌溉及部分根區灌溉可節省灌溉水使用，及各作物最適處理程度，以正常灌溉量的100%、70%、50%及30%進行玉米‘

美珍’(Zea mays ‘Meichen’)、玉米‘華珍’ (Zea mays ‘Huachen’)、本島不結球型萵苣(Lactuca sativa L. sacriola L. var. sativa Bisch)、福山半結球型萵苣(Lactuca sativa L. var. capitata L.)及虎耳大葉種茼蒿(Glebionis coronaria)的RDI，另一部份進行以上五種作物的PRD，結果顯示：玉米‘美珍’及‘華珍’分別以70% RDI及30% RDI可以有效提升作物水分利用效率，並維持產量；圓葉萵苣及半結球萵苣以50% RDI處理可以有最高的產量及較高的水分利用效率；虎

耳大葉種茼蒿的產量隨灌溉量減少而降低，70% RDI處理較符合維持產量及提升水分利用效率的目的。玉米‘美珍’及玉米‘華珍’以PRD70具有較高的產量及水分利用效率，圓葉萵苣、半結球萵苣及虎耳大葉種茼蒿皆以PRD30灌溉量具有較高的作物經濟產量水分利用效率(WUEyield)，然其產量無法維持。調缺灌溉可以在維持產量的前提下達到減少灌溉水的目的，然而部分根區灌溉使經濟產量降低。