引用: 郭華仁 2017 農作物採收期的預估。觀點種子網20170210。
http://seed.agron.ntu.edu.tw/publication/article20170210.html

觀點種子網        回文章                                                 a05.gif (1361 bytes)台大種子研究室

農作物採收期的預估

播種後就在等採收,如何預測採收期呢?

最近報載因今年暖冬,紅蔥頭產季提前約廿天採收(1)。這指出農民曆是不可靠的,比原住民朋友用樹木開花等自然現象來決定播種期的方法還不準。

因為作物生長的速度主要是靠溫度,那一年溫度低,作物就長得慢,這是常識。近代作物生產上,預產期是可以預估的,那就是用積熱的日期(thermal day)來取代農民曆的日期(calendar day)。 國內通常把積熱寫成或說成積溫,不是說不可以,但容易被聽成雞瘟。

其原理就是作物生長都有一個基礎溫度,當天平均氣溫低於基礎溫度,那一天就白過了(累積溫度等於0),而每個品種從播種到採收期都的固定的積熱,播種後每天平均溫扣掉基礎溫,累積起來達到積熱那一天就是採收期。 栽培一個品種,只要育種者提供該品種的積熱與基礎溫度,配合每天平均氣溫以及氣象局預測資料,就可以大概抓準採收期。

抓準採收期在現作物生產是很重要的。要玩期貨,有這方面的知識也有所幫助。

用圖來說明。

為方便起見,討論播種後第幾天發芽。假設發芽積熱是130 (單位是度日),基礎溫是9度。第一天平均氣溫30度,所以當天可以用來發芽的溫度是21度。第七天寒流來,比基礎溫還低,當天得到的是零。這樣到了第10天就一定會發芽。

 若到了第5天累積到了86度日。這時候想預測哪天會發芽,很簡單,積熱剩下130-86=44。若未來一周平均氣溫是18度,那麼44/(18-9)=4.9,五天後發芽。可是若未來一周平均氣溫是15度,那麼就要44/6=7.3 七天後才會發芽。

當然實際的計算會比較複雜,可是在使用端只要靠電腦,就不會有問題。

我教作物學、種子學30年,每年都會介紹這套方法。可惜到現在國內許多農作物品種還是沒有提供這方面的資料,通常都還說播種後幾天可採收,這怎麼準呢? 網路可找到的如水稻'高雄145號就列了各種生育階段個別的積熱,採用的基礎溫是10度(2): 

以玉米為例,在國內的品種,不論公家研究機構或或種子公司都沒有照樣的數據,只有外商的會提供,積熱的範圍(應該是指播種後到成熟)在850到1010之間,因品種而有不同。在同個時期同一種作物,所謂晚熟種,其積熱較大,而早熟品種的較小(3)。

研究單位提供積熱的數據,可能還要等,不過這邊建議一個簡易的方法(所謂建議指我自己沒做過),只要找得到該作物的基礎溫。最好是有數位溫度計放在田間,測量每天的平均溫度(或者(最高溫+最低溫)/2)。要不然就是(上網)查氣象局等提供的當地的平均溫度。 播種後記錄可採收的日期(可以的話,也登記重要生育期),然後生育期天每天的平均溫扣掉基礎溫,累積起來就是那個品種的積熱了。做了兩三年就大概可以得到了。

但要記得這樣的積熱只適用當期作,不同期作因為日照長度(光週期)的不同,可能會有不一樣的積熱值。 若覺得播種開始的話時間太久,也可以把起始的日期放在田間一半的作物已經開花那一天,可以採收那天是最後一天。這樣估算出來的積熱值,就適用於開花到採收這段日期。

不過要注意溫度的與生育速度的關係不是線性的,不是說越高溫越快。實際上存在有最適溫度,低於最適溫,溫度高長得快,高於最適溫溫度高反而長得慢。偏偏在我國的情況,作物生長的過程很可能有一段時間,氣溫是高於最適溫的。因此低於最低溫當天積溫算作零,平均溫高於最適溫,當天的平均溫就用最適溫來算。這樣比較簡單,但犧牲一點準確度。

還有,極端乾燥或者淹水過久,溫度太低產生寒害,都會延遲生長,因此採用積熱值計算會不太準確(要再多幾天),但至少比用天數還好吧。 不同作物有不一樣的基礎溫,同作物不同生育階段也可能有不同的基礎溫。不過一般認為同一作物的不同品種,基礎溫可能是相同的。水稻、玉米與大豆採用10度的比較多,但不一定很準確。

理論的說明見: http://seed.agron.ntu.edu.tw/cropsci/maize/develop-2.htm

給研究者的參考(如何使用每天溫度與日照時數來預估生長日期: http://handle.ncl.edu.tw/11296/ndltd/79154743329322537419 )

註:

(1) http://news.ltn.com.tw/news/local/paper/1077056

(2) http://oldwww.kdais.gov.tw/exten/.%5Cext-74%5C74-09.PDF

(3) http://seed.agron.ntu.edu.tw/cropsci/maize/cultivar-2.htm