水稻田不一定要灌滿水,讓田地曬到龜裂可能更有助水稻生長?屏東科技大學土木工程系教授兼系主任王裕民團隊花費十年,研究「水稻強化栽培體系」(SRI),意即多曬田、多中耕、多有機質、少苗、少藥、少水、少化肥的「三多四少友善農法」,王裕民表示,利用這種方式種植的水稻較強壯、根系較深,不但較能抵擋強降雨、颱風,也比傳統水稻種植方式節省30%的水,收穫量卻比灌滿水的稻田更多。

王裕民所領導的節水研究室,帶領來自尼泊爾、史瓦濟蘭、布吉納法索、巴布亞紐幾內亞及本地研究者跨領域合作,花費10年研究,屏科大戴昌賢校長表示,此次團隊選在台東關山的一塊貧脊農地上進行栽培試驗,成功種出優良的稻米。除大幅節約水稻用水之外,期望未來能將這項技術推廣至國際,服務更多農民。

王裕民(圖中紅背心)、屏科大校長戴昌賢(後左四)及跨國研究團隊(圖提供/「屏科大)

水稻田間歇性灌溉 水稻根系更強壯

何謂多曬田、多中耕、多有機質、少苗、少藥、少水、少化肥的「三多四少友善農法」?王裕民解釋,「多曬田」意即利用每次曬田2至3天後給水3公分的間歇性灌溉,「傳統水稻種植方式都是讓田裡充滿水,田都曬不到陽光,利用間歇性灌溉則可以讓田地曬到陽光,甚至容許田地曬到龜裂」,使水稻日益適應乾硬的田地,迫使根系長度增加,並深掘抓地至土壤底部,使得水稻根系強壯,可受風災考驗。

台灣近年面臨水資源短缺問題嚴重,農業用水占整體水資源年用水量70%,灌溉用水量又占農用水量90%,其中水稻灌溉水占最大比例使用量。「多曬田」的方式其實相對也減少灌溉用水量,王裕民表示,實驗研究結果顯示相較傳統水稻種植方式,可以節省一半的用水量,不過因為農民在田間會有水損失的情況,保守估計可以節省30%的用水量。

益生菌增加土壤有機質 根系更有韌性

王裕民接著表示「多中耕」的概念則是多除草、多翻田,「我們容許水稻田曬到龜裂,同時土壤會跟陽光、空氣接觸,這就相當於翻土的效果」;「多有機質」,王裕民則說,土壤其實本身就有很多好菌能夠和作物根系形成交互作用,但因為傳統水稻種植方式,讓土壤長期泡在水裡,很多好菌因而不見,藉由加入益生菌方式,讓土壤增加更多有機質,提高土壤微生物活化的可能性。

加入益生菌分為兩次,第一次在插秧兩個禮拜後,第二次則是在插秧五十天後,王裕民解釋,因為環境、天氣影響,益生菌無法完全存活在土壤裡,所以第二次加入益生菌,其實是補足不見的益生菌,藉益生菌幫助後,讓土壤有機質與作物根系交互作用,使得根系更加有韌性。

減少種植植株數量 營養增加產量也提高

而在「少苗」部分,王裕民說,有別於水稻8-10株的慣行農法,改以3-5株的插秧方式,「強化栽培體系是以逆環境成長去思考」,同樣面積的土地如果種較少植株,個別植株所能得到的養分較多,如果以密集方式種植會導致個別獲得養分較少,王裕民強調,種植株數少不只能獲得較多養分,甚至也會提高分蘗能力,使得收穫產量提高。

「以台東平均產量而言,傳統農民收穫1萬斤,我們可以收穫1萬3000斤,就是因為它分蘗能力提高,所以雖然種植植株比傳統少,產量卻比傳統高。」

王裕民表示,這套水稻強化栽培體系並無針對特定地區,全台都能適用,目前已在屏東、台東、台南、雲林做過試驗。目前研究都已經非常穩定,也接洽明年在台東種植5公頃的水稻,擴大面積栽培以推廣這套水稻強化栽培體系給農民。

使用SRI模式種出來的稻米(圖片提供/屏科大)

無人機監控葉綠素 掌控稻作生長環境、狀況

另外,王裕民團隊也獨創無人飛機多光譜(infrares)影像估算葉綠素模式,提升田間管理效率,將空拍機置入具有遠、近紅外線的4個鏡頭,加佐12種不同的植被指標來計算水稻的葉綠素富藏量,王裕民解釋,這模式能有效監控作物的生長品質及田間管理。

稻作葉綠素含量有標準平均值,一旦低於這個標準值就代表生長環境、狀況有問題,因此這模式能夠提供一個指標、警訊,同時減少農耕人力資源,系統導入農場管理,可發展成智能化灌溉管理系統的一環,「台灣是已開發國家,農業生產型態應該也要跟著改進。」

屏科大校長戴昌賢(左)及土木系主任王裕民(右)

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1 則回應

  1. 請教專家,如果插秧後一週遇到連續低溫早晚與白天溫差10度左右,那麼是該加水保暖還是放乾晒日呢?

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