農業試驗所 黃晉興．安寶貞

前言

　　民國 89 年在南投縣埔里地區爆發嚴重一種茭白的病害 — 茭白基腐病，隔年（ 90 年）又發生另一種病害 — 茭白矮化症，兩個大問題一度造成當地農民的恐慌，然而經由行政院農業委員會（以下簡稱農委會）農業試驗所研究人員多年的努力，化危機為轉機，不僅解決了多年病因不明的茭白矮化症問題，並藉由矮化症的發病原理開發出茭白筍產期調控的栽培模式，而茭白筍產期調控也可以使茭白栽培避開了基腐病病原菌的危害，不需施用化學農藥即可防治基腐病。結合防治矮化症與基腐病的研究成果更進一步使茭白筍產業可以週年供筍，顛覆沿用超過半世紀的傳統栽培方法，使茭白筍由 1 年 2 收增進為 1 年 3 收，且產季不再集中於春秋兩季，使茭白筍不再因產季集中而量多價崩，年平均價格逐年提高，不僅增加農民的收益，也使消費者一年四季皆能享用優質安全的茭白筍產品。

茭白筍與產業簡介

　　茭白（圖 1A ），學名為 Zizania latifolia Turcz （ Zizania aquatica L. ），是禾本科菰屬之一種喜近水、宿根性的多年生草本植物，其莖部若有黑穗菌（ Ustilago esculenta Henn. ）寄生（圖 1C ），在適當的環境條件下，茭白莖部會受到黑穗菌刺激增生肥大，因形似筍狀（圖 1B ），故稱之為「茭白筍」，俗稱「水筍」、「腳白筍」或「美人腿」。茭白分布於東北亞至南亞，如俄羅斯東部、中國大陸、韓國、日本、臺灣、越南、馬來西亞以及印度等，全世界茭白栽培面積最大的地區是在中國大陸，民國 96 年有超過 10 萬畝，栽種的地域相當廣泛，北至北京而向南延伸到廣東，惟以長江沿岸的區域為主，主要產區在長江上游的四川至下游的江蘇與浙江太湖地區。臺灣約在一百多年前的清代時期自中國大陸引進茭白，因氣候條件適宜，灌溉水源純淨豐沛且水利發達，相當適合茭白的栽種生育。

　　根據農委會農業統計資料顯示，民國 100 年全臺灣茭白筍栽種面積已達 2,013 公頃，年產值約 20.8 億元新臺幣，以南投縣所種植的面積及產量最大，分別占全臺灣之 87.7% 與 93.7% ，主要集中於埔里鎮及少部分在魚池鄉及國姓鄉，而新北市三芝區、金山區、桃園縣龍潭鄉及宜蘭縣礁溪鄉亦有少量栽培，其餘鄉鎮縣市只有零星栽培。而 91 年臺灣茭白筍的栽培面積約為 1,523 公頃，年產值約為 9.1 億元新臺幣。

臺灣茭白筍之品種與慣行栽培

　　臺灣茭白筍主要品種原為「青殼種」、「白殼種」及「赤殼種」 3 種，主要以包覆筍體的葉鞘顏色來區分。前二者為雙季茭，即 1 年收穫 2 季， 4-6 月及 8-10 月各有 1 次採收期，然而「白殼種」目前已罕有人栽培；後者為單季茭， 1 年僅收穫 1 季，每年僅於 9-11 月採收 1 期。 70 年代，南投縣埔里鎮有位農民 — 陳敢當先生，自田間「青殼種」選拔出採收期早而筍品質佳的新品種，俗稱「敢當種」（學術名稱為「早生青殼種」），多年後，此品種已成為當地的主要栽培品種。該品種的種植方式乃採取一年生無性繁殖、水田栽培，以前一季產筍良好的茭白做為母株，取下含有數個縮短莖節的莖基部切段，經曝曬後如秧苗般在育苗圃中育苗（每年 12 月），待苗高約 30 公分後，移植至本田（翌年 1 月），全期浸水栽培，約 100 天後即可開始產筍， 4-10 月為採收期，但主要集中在 4-6 月（第一筍期）及 8-10 月上旬（第二筍期）， 10 月中旬至 12 月為休耕期。埔里的茭白筍常在豐產期因筍量多而價低（低於 20 元 / 公斤），而冬季至翌年春季初期則量少而價高（高於 100 元 / 公斤）。

茭白基腐病與矮化症的研究

　　89 年夏季，埔里地區首次發生茭白基腐病（圖 2A 、 B 、 C 、 D ），於第一期筍採收中末期 5-6 月開始發病，在 7 月份最嚴重，而造成第二期筍的產量與品質大幅降低， 90 年 1 月又發生嚴重之矮化症（圖 3A ），整個南投縣茭白筍產業受到嚴重的打擊。茭白基腐病發病面積在爾後數年有逐漸擴大的趨勢（估計達 1,000 公頃），病害造成約 10% 的產值損失，估計每年損失數千萬元新臺幣，而茭白矮化症使筍農需耕除病株重新種植，兩種病害對茭白筍產業影響鉅大，農政單位與專家學者立即進入當地進行研究與瞭解病情。動植物防疫檢疫局於 90 年 5 月在埔里鎮農會召開疫情說明會，農業試驗所研究人員（即筆者）報告茭白基腐病主要病原菌為 Pythiogeton zizaniae ，病原菌可以產生游走孢子而藉由流水傳播，且主要由採收傷口侵入（圖 2E ）；而茭白矮化症則為作物生理問題，是因為植株提早於苗期異常結筍，失去商品價值，以夜間照光可避免苗期結筍所形成的矮化症（圖 3B ）。

　　筆者依照當時的試驗資料，建議農民在第一筍期中末期排水數週可減輕病害（圖 2F ），可以確保第二筍期的產量與品質，然而農民後來反應在第一筍期之中末期仍然在採收茭白筍，而排水會造成該時期茭白筍的產量與品質下滑，而且改變了茭白耕作的慣行流程，因此大部分農民均相當排斥。爾後筆者建議農民較慣行農法提早 1-2 月種植，希望能提早第一筍期的採收時期，但農民反應提早種植會發生茭白矮化症。於是筆者進一步的試驗發現提早種植並於苗期夜間照光以避免茭白矮化症的發生，待茭白植株生長約 75 天以後再關掉夜間照明，數週之後即開始正常結筍，使第一筍期得以落在 3-4 月，即是初階的產期調控，爾後在病害好發的 5 、 6 月排水則可減輕病害並避免產量的損失。

　　然而即使第一筍期採收後排水數週，仍僅約降低 40% 的發病度，基腐病對第二筍期所造成的損失仍不低。由研究的結果顯示，為求產量與品質，茭白筍是在水中採收，然而浸在水中的採收後莖部傷口是病原菌入侵的主要途徑，第一筍期（春季筍）採收時即有病原菌侵入感染，排水無法將已感染的病原去除，僅能減少再感染的機率，於是筆者進一步的研究發現，若在第一筍期末將田水排掉，並割除地上部的全部枝葉（包括已感染病原菌的莖部），而地下部縮短莖可再長出分蘗苗（圖三 C ），待苗長大之後再引入灌溉水（圖三 D 、 E ），則可降低病原菌的感染率，試驗的結果非常良好，不排水的對照組發病度 14.2% ，僅排水之處理組為 9.1% ，而排水加上新生分蘗苗之處理為 1.4% ，大大的降低基腐病的發生。

藉由防治茭白基腐病的原理開發茭白筍週年生產的栽培模式

　　茭白雖為多年生植物，但以往臺灣的茭白種植皆為一年生的栽培模式，並非最符合該植物之特性。此外，由於茭白矮化症為茭白幼苗遇上短日季節因而結筍，顯示冬季可能可以生產茭白筍，而夜間照光可以避免幼苗在短日季節異常結筍。前述筍期之後割除地上部枝葉而留地下縮短莖再生分蘗之方法，可使新的分蘗苗同步生長（圖 3C 、 D 、 E ），並非只能用於春季筍期後，秋季筍期後也能適用，甚至一年之中每個月份皆可施用，茭白筍期可以集中且產量未減。此方法使採收期可由以往 1 個筍期約 2.5 個月縮短為 1-1.5 個月， 1 年就可由 2 個筍期增為 3 個筍期，於是發展出新的產期調控模式，就是採收後割除地上部枝葉同步再生分蘗苗，加上短日季節之夜間光照防止苗期結筍，以及利用數塊農田分批管理並調控產期（圖 3F ），則可週年生產茭白筍。使茭白得以於每個月份產筍，並可以計畫性調控產筍月份，此外也能節省每年重新種植之耕犛、取芽、育苗及移植等費用，並因茭白筍產期分散而減輕價賤傷農的情形。

結語

　　本研究從茭白基腐病的發生、發現冬季早植苗提早結筍為造成茭白矮化症之病因，到明瞭延長光照可有效抑制結筍的原因，再利用採收後排水、再生分櫱、夜間光照等創新技術，顛覆沿用超過半世紀的傳統栽培方法，使茭白筍由 1 年 2 收增進為 1 年 3 收，並可計畫生產調控採收期，週年生產茭白筍，更由新的栽培模式，避開病原菌感染危害的途徑，不需施用任何化學藥劑即可大幅降低基腐病的發生。由於每週都有新鮮茭白筍的供應，不僅便利超商或大賣場更樂於販售茭白筍產品（圖 4 ），而且使茭白筍的外銷更為順利，年產值由 91 年的 9.1 億新臺幣增為 100 年的 20.1 億新臺幣，不僅增加農民的收益，也使消費者安心食用茭白筍產品。

　　目前南投縣埔里地區採用鹵素燈或高壓鈉燈以調控茭白筍產期，會有耗電量大、光照不均、易有光害等缺點，故農業試驗所與工業技術研究院已進行 LED 燈在茭白筍產期調控的利用，針對光合作用所需的紅光與藍光進行照光配置，初步證實使用 LED 燈在產期調控的應用上，效果與傳統燈具相同，而且省電、均勻照光及不會有光害，惟如何降低架設工程與 LED 燈成本，是未來需要克服的目標。試驗過程中發現紅、藍光相間的 LED 燈在夜間呈現特殊田野景色，未來若在大面積使用之下，埔里地區另可利用發展出美觀的夜間風景。

圖 1 茭白植株（ A ）、茭白筍體（ B ）與茭白黑穗菌孢子堆（ C ，箭號所指處）

圖 2 茭白基腐病及矮化症之發生。 A ：茭白健株； B ：茭白基腐病大面積發病情形； C 、 D ：結筍株病株解剖圖； E ：病原菌易自採收之傷口侵入（箭號處）； F ：第一期筍採收後排水可降低發病率

圖 3 茭白筍產期調控。 A ：茭白矮化症發病情形（高者為正常植株）； B ：每年秋冬季時節可於埔里鎮看見一片燈海，乃是夜間照光可預防矮化症及進行產期調控。 C 、 D 、 E ：利用採筍期後排水並割除地上部枝葉，可去除感染基腐病菌的枝葉，而地下部縮短莖可同期長出分蘗苗，可集中收穫期使一年增為三穫、 F ：利用數塊農田分批管理，並調控產期則可週年生產茭白筍

圖 4 一年四季皆可購得茭白筍。埔里的茭白筍一年四季皆可收穫，可全年供應消費者的需求，在超商（ A ）或大賣場（ B ）購得