文‧圖 / 種苗改良繁殖場　鄭梨櫻

一、前言

　　有鑑於氣候變遷造成國際大宗作物生產風險升高與價格浮動，是故提高國內糧食自給率已為農業施政重大方針。硬質玉米於國內生產已可達全面機械化，加以中華民國農會及部分地區農會業設置收購平台，故在生產與銷售無虞下，是為農委會推動進口替代作物栽培中最成功之品項。然而，國內硬質玉米生產仍無法倖免於氣候變遷之衝擊。本文謹就氣候變遷對國內硬質玉米生產及耕作制度之影響，以及如何應用綠肥建立水稻 - 硬質玉米親和型之輪作模式以降低氣候變遷之衝擊，提出幾點淺見，俾供農民栽培及農政單位制定輔導計畫之參考。

二、氣候變遷對硬質玉米生產及耕作制度的影響

（一）生產面

　　氣候變遷影響玉米耕作農時。除日夜平均溫度提高及旱澇災頻仍外，秋高氣爽適合旱作栽培的秋作已不明顯，加以颱風侵臺的月份延後，農民慣於秋作栽培玉米只得延至裡作，惟於嘉義、臺南等主要栽培地區裡作時期已進入旱季，除於苗期灌溉水源不足影響生長，於生育期間尚有低溫寒害的風險，因此，氣候變遷無疑對硬質玉米生產帶來嚴峻考驗。

（二）制度面

　　綜觀目前國內主要硬質玉米栽培區之耕作現況，以往於秋作栽培晚熟高產品種，尚可於翌年早春採收隨即播種一期稻，一期稻收割後經 2 個月短期休閒即進入秋作栽培玉米，目前因玉米延至裡作栽培，晚熟品種至翌年 4 月方能採收，玉米採收後農民只得選擇休耕輪作綠肥。綠肥因無一期水稻可配合水稻收穫作業故採不整地栽培，播種後有耕犁過深影響幼苗出土，或種子撒播於土面未覆蓋而影響發芽等現象，致使綠肥普遍生長不佳，加以休耕期長達約半年，造成休耕田區雜草叢生。農民另一個選擇為改種早熟玉米品種，於裡作栽培尚可於翌年早春採收隨即播種一期稻，惟因一般早熟品種產量較低，一期水稻收割後農民會再栽培二期稻作或其他經濟作物，造成土壤地力因一年 3 個期作而負荷沉重。

三、綠肥於環境親和型耕作模式之應用

　　綠肥作物之功能，包含生長期間對農田環境之維護及經由分解綠肥植體釋出肥料元素，並藉由分解過程改善土壤理化特性，進而維護土壤地力。植體分解釋出肥料元素為綠肥重要功能之一，因此，輪作綠肥為降低化學肥料施用量之可行措施，亦為以低投入之友善環境耕作方式為目標的親和型輪作模式。惟輪作綠肥若管理不善，反易招致田間雜草密度及病蟲媒密度累增，在應用上必需遵守以下幾點原則方能提高輪作綠肥的效益。

（一）配合水稻收穫作業採不整地栽培

　　綠肥初期生長勢強方能抑制雜草滋生以維護農田環境。輪作綠肥配合水稻收穫作業採不整地栽培， 其於水稻收穫前將綠肥種子撒播於稻株行間，水稻收穫後，以切斷的稻桿鋪蓋田區，隨即灌溉排水。此方式因種子於土壤表面發芽且以稻桿敷蓋，故可保持土壤濕潤，種子發芽迅速而整齊，於雜草幼苗冒出土時，綠肥於田區已形成植被而抑制雜草幼苗生長。此外，綠肥 不整地栽培可減少 1-2 次整地成本及土壤機械壓實，符合 低投入之友善環境耕作原則。

（二）適時適地栽培合適的綠肥種類

　　綠肥作物依生育特性可大分為夏季綠肥及冬季綠肥。配合一期水稻收穫作業撒播，因正值盛夏，適合播種田菁、太陽麻及綠肥大豆等夏季綠肥。配合二期水稻收穫作業撒播，因逢冬裡作，適合播種油菜、埃及三葉草及苕子等冬季綠肥。於雨季排水不佳地區可選擇播種田菁，旱季缺乏水源則以播種太陽麻為宜。總之，適時適地適種為栽培綠肥基本原則，以免輪作綠肥事倍功半。

（三）實施必要之田間管理

　　一般綠肥作物耐瘠性高，生育期間可不施肥。水分管理方面，除可配合水源及乾濕季調整播種方式外，生育期間仍應實施必要之灌排水。病蟲害防治是綠肥栽培最具爭議性的議題，當綠肥植株發生病蟲為害，即應進行防治，若考量成本不施防治，至少應於病蟲媒擴散之前，將綠肥植株掩施入土，避免影響鄰田及後續作物栽培。

四、應用綠肥建立水稻－硬質玉米環境親和型輪作模式

　　因應氣候變遷調整播種農時，造成硬質玉米在生產面及制度面的衝擊。生產所面臨之挑戰，惟有加速品種選育，以栽培耐逆境之品種因應。耕作制度改變造成栽培環境之劣化，則可應用綠肥調整耕作制度予以緩解。筆者於 101 年至 102 年以水田輪作 1 期綠肥及 1 期裡作硬質玉米，硬質玉米以早熟品種及晚熟品種為材料，以不同期作輪作綠肥搭配品種選擇，規劃 2 年 1 輪不同模式之水旱田輪作制度，評估各模式之輪作收益與對土壤肥力之影響，評估結果以 1 期水稻－2 期青皮豆－裡作晚熟玉米（第 1 年）－1 期青皮豆－2 期水稻－裡作早熟玉米（第 2 年）為較佳之 環境親和型 輪作模式，其優點如下：

（一）土壤地力維護佳

　　以 2 年 6 個期作經濟作物（1 期水稻－2 期水稻－裡作早熟玉米－1 期水稻－ 2 期水稻－裡作早熟玉米）之輪作模式為對照，輪作綠肥可有效增加土壤有效性磷含量，提高土壤酸鹼度及降低土壤導電度，亦即可增加土壤肥力，乃減緩土壤酸化鹽化（圖 1 至圖 4）。

（二）綠肥輪作效益高

　　第 1 年 配置一期水稻，可應用不整地方式栽培二期綠肥，降低輪作綠肥成本。二期綠肥增加土壤有效性氮含量（圖 1），可降低裡作玉米 20 ％化學肥料施用量並提高 25 ％玉米產量（表 1）。第 2 年一期綠肥雖然需以整地方式栽培，其所增加之土壤有效性氮含量（圖 1），可降低二期水稻 20 ％化學肥料施用量並提高 23 ％水稻產量（表 1）。兩年 6 個期作與對照模式（1 期水稻－2 期水稻－裡作早熟玉米－1 期水稻－2 期水稻－裡作早熟玉米 ）比較，雖然減少 2 個期作之水稻收益，因肥料成本降低及產量增加，若加上 2 個期作休耕輪作綠肥之補助，則總收益約達對照模式總收益之 74 ％，降低因缺少 2 個期作水稻收益之損失，加以其土壤肥力優於對照模式，儘管損失部份收益，卻可以減緩土壤劣化，達到土壤地力維護之效益。

五、結語

　　農田輪作綠肥對土壤保育及降低化學肥料用量有正面的效益，為環境親和型耕作模式之可行措施。惟如何於輪作制度中配置不同作物或品種，使綠肥輪作成本降低，綠肥肥效得以有效提供後續作物生長需求，以降低栽培成本並增加作物產量，提高輪作制度收益，為綠肥輪作重要的議題。

　　裡作硬質玉米生產若結合一期水稻水旱輪作，再搭配二期綠肥保養地力，實為理想之環境親和型耕作制度，惟為增加硬質玉米產量選擇種植晚熟高產品種，則無法結合一期水稻水旱輪作，若以 2 年 1 輪耕作制度，裡作硬質玉米品種採折衷方式，以 1 年種植晚熟品種 1 年種植早熟品種，於耕作制度配置 1 期水稻－2 期青皮豆－裡作晚熟玉米（第 1 年）－1 期青皮豆－2 期水稻－裡作早熟玉米（第 2 年），則為應用綠肥實施水稻 - 硬質玉米環境親和型輪作模式的理想選擇。

表 1 　 101 年至 102 年不同輪作模式收益分析 PDF

圖 1 　不同輪作模式土壤有效性氮變化情形

圖 2 　不同輪作模式土壤 p Ｈ值變化情形

圖 3 　不同輪作模式土壤磷肥變化情形

圖 4 　不同輪作模式土壤電導度變化情形