應用節水灌溉技術與生物刺激素對玉米生長與產量之影響

        近年受氣候變遷影響，台灣地區的降雨逐漸呈現極端。綜觀近年的降水變化，下雨天數不只明顯減少，且平均降雨強度增加，降雨豐枯差距加大，導致灌溉用水不穩定。在水資源缺乏的情況下，如何有效利用灌溉用水並穩定作物產量供給，是農業管理的重要考量。本研究以玉米‘玉美珍’ (Zea mays ‘White Pearl’)作為試驗材料，並利用自動灌溉裝置，欲調查兩種節水灌溉技術：部分根區灌溉(partial root-zone drying irrigation, PRDI)以及調缺灌溉(regulated deficit irrigation, RDI)對營養生長以及生理之影響，並透過添加生物刺激素甜菜鹼(B, 50 mM)與幾丁質(C, 2 g/kg)，使植株能比未施用者更佳耐旱，並提升水分利用效率。試驗結果顯示，以PRDI進行中度乾旱(50%FC)處理之玉米果穗鮮重(44.87 g)、水分利用效率較其他處理組為佳，且與全量灌溉相比(full irrigation with 100% FC)，省水量可達72%左右。葉施甜菜鹼可促進玉米的耐旱表現，且處理組的果穗鮮重(12.14 g)、淨光合作用速率與蒸散速率皆與RDI灌溉(75%FC)處理組無顯著差異。單獨施用幾丁質則可提升玉米Fv/Fm、qP的葉綠素螢光參數，顯示幾丁質能減緩乾旱逆境對玉米光合作用能力的負面影響。綜上所述，適當的節水策略，能改善乾旱逆境下，玉米的產量與水分利用效率。本研究成果可供植物逆境生理的研究者與乾旱地區的栽培業者參考。

參考文獻: Chen, C.H., Lin, K.H., Chang, Y.S., Chang, Y.J., 2023. Application of water-saving irrigation and biostimulants on the agronomic performance of maize (Zea mays). Process Safety and Environmental Protection 177, 1377-1386. doi:https://doi.org/10.1016/j.psep.2023.08.008. (SCIE, IF:7.8,Q1 11/55)

研究全文: https://doi.org/10.1016/j.psep.2023.08.008

Fig.1 The visual abstract and experimental design of this study.

Fig.2 The layout of the experiment set.