不同輪作制度對後作水稻生產力之影響－討論 - 農業知識入口網

討論
一、不同輪作制度對水稻產量之影響
人們長久以來便知道利用不同作物輪作可以提高作物產量，一個包含豆科牧草的輪作制度，最容易看出作物輪作所帶來的正面效應。當穀類作物種植在豆科後作，較本身連作或其它穀類輪作有較高的產量表現。同樣地，大豆與禾本科牧草輪作也較大豆本身連作高產(Francisetal.,1990)。Robinson et al.(1984)指出玉米種植於大豆之後的產量較連續種植玉米增產16-17%。Roder et al., (1989)亦指出大豆與高粱輪作，其產量較本身連作為高。Peterson and Varvel (1989)另指出高粱連作，不論子粒產量或乾物質產量均比輪作區之高粱對氮肥有較高的反應﹐氮肥增施有明顯之增產效果﹐而輪作區則不明顯。在水田方面﹐根據廖(1991)之報告指出，輪作區之水稻產量較連作區為高﹐平均一期作約增產1,000kg／ha﹐而二期作約增產800kg/ha。根據本試驗結果，雙期作水田在經過多年不同輪作之後，不論以水旱輪作方式或連續旱作輪作方式，均對水田土壤之生產力有影響，而這些影響充分表現在後作作物產量上。
Croodston et al.(1991)利用不同年限之玉米∼大豆輪作方式，在第一年不論玉米或大豆均可得到最高產量之表現﹐單一作物連作則明顯減產﹐而隔年之輪作產量亦高於連作﹐但比第一年之產量為低。根據本試驗二期作水稻產量之綜合表現，發現在不同作物輪作情形下，落花生∼水稻輪作區之當期作水稻產量表現高於連續水田，而次期作之水稻產量已經與連續水田之表現相同。水稻∼大豆輪作區之一期作水稻產量表現高於連續水田，而次期作之水稻產量表現仍高於連續水田。至於連續旱田輪作區之後作水稻產量，兩期作均高於其它輪作區，但第二期作產量表現與水稻∼大豆輪作區差異不顯著，其主要影響應為種植大豆後之效應。因此在豆科作物如落花生、大豆之後種植水稻，可由水稻產量之不同表現看出其對地力增進之效果，其中以玉米∼大豆輪作區之產量表現最佳，此乃因受到輪作之效應外，應與土壤理化性之改變有很大的關係。因此，雙期作水田經多年輪作後，對地力確有增進之效果。
二、不同輪作制度對水稻農藝性狀之影響
根據本試驗的結果顯示，雙期作水田經不同輪作制度輪作後，恢復種植兩期作水稻，產量均優於原本之連續水田，至於影響之程度依不同輪作制度而有不同之表現。本試驗進一步分析其不同輪作制度下水稻之農藝性狀及其產量構成要素，水田不同輪作制度輪作後，一期作水稻株高、穗重、一穗穎花數、一穗結實粒數及千粒重均受不同程度之影響。而二期作水稻株高、穗長、一穗穎花數、一穗不稔實粒數及稔實率受影響。水稻之產量構成要素為穗數、一穗穎花數、稔實率及千粒重。根據本試驗之結果顯示，八十二年一期作，不同輪作制度對水稻產量構成要素之影響，包括一穗穎花數及千粒重(表1)。在大多數情況下，穀粒的大小直接由穀殼的大小所決定﹐因此千粒重乃是表現穩定的品種特性(Yoshida, 1981)。本試驗中千粒重之差異﹐應該是受穗稻熱病之影響。八十二年二期作，以一穗穎花數及稔實率受影響較大，尤其在稔實率方面，雖然一穗穎花數以輪作制度Ｂ最高，但是稔實率卻以輪作制度Ｃ較高。因此，其水稻產量之差異應受稔實率之影響較大。Yoshida and Parao (1976)報告在某些地區及氣候條件下﹐成穀率可能較單位面積穎花數對產量的限制為大。此外氣候、土壤和肥料的使用等因子以及病蟲害的發生等等，都會影響穎花的稔實與充實的百分率。
根據本試驗對水稻收穫指數之調查結果，八十二年一期作由於榖粒重受不同輪作制度後之影響，以輪作制度Ｄ最高，與其它輪作制度差異顯著，因此其收穫指數均高於其它輪作制度。至於八十二年二期作，則不受不同輪作制度之影響。改善稻根之生育環境，增強稻根之氧化力及其對營養素之吸收能力，並使稻根能再生使後期維持較高之活力，可提高水稻單位面積產量(吳等，1978；侯及黃﹐1984)。因此，水田經不同作物輪作後，可改善土壤肥力，減少作物病蟲害，以及土壤物理、化學性質改變，而達到增產之效果。
綜合本試驗結果，水田經多年不同輪作後，一期作水稻產量明顯增加，以輪作制度D最高，其次為輪作制度C；二期作產量變化亦同。在一期作水稻產量構成要素而言，輪作制度D之株高、穗重、一穗粒數、稔實粒數及千粒重均高於其它輪作制度。二期作株高變化與一期作相同，而一穗粒數減少，但稔實率增加。在穀容重、糙米容重、收穫指數及植物體有效成分含量方面，一期作明顯受不同輪作制度之影響，而二期作僅稻穀容重仍受影響。