上海到永康的动车:農業氣候與農地規劃

農業氣候與農地規劃

氣候的變化與農作物的生產，有著密切的關係，溫度與雨量正是最重要的兩個要素。而台灣氣候溫和，雨量豐沛，在自然環境上真是得天獨厚，若能善加利用有利的氣候因素，農作物的產量將可望提高。

一般而言，影響農作物產量的因素可分為三方面：

一、技術改變

通常的技術改變亦即外界環境因素，包括土壤性質、肥料用量、品種改良、使用機械操作、除草劑，及殺蟲劑的應用等。這些因素皆有隨著時間逐漸增加的趨勢，尤其在第二次世界大戰之後更為明顯，因此被視為戰後農作物產量增加的重要原因。

二、氣象變異

農作物生長季中之氣象變化，是造成產量變異的另一因素。除了平均氣溫及降水量的變化，對於農作物的生長與發育有顯著的影響之外，無霜期的長短、地溫、蒸發散熱、土壤水分的平衡等，也與農作物的產量有密切的關係。

三、逢機的擾亂

逢機的擾亂成分，係指真正的擾亂因素，與一些未包括在技術或氣象方面，目前無法解釋的影響因素。

如果某區域的作物產量資料較長，則影響產量的總變異成分中，技術成分佔70～80％，氣象成分佔12～18％，其餘部分佔5～10％。本文係就氣象因素，研討台灣農作物的適栽區域。

氣候與農作物產量的關係

農作物之生育可分為四個階段：

一、現出期（ekblaselose）──決定主要器官位置及數目的時期。

二、分化期（differentiation）──各種器官之特有形質及特徵表現的時期。

三、伸長期（auxomarphase）──各種器官逐漸肥大、伸長的時期。

四、成熟期（maturation）──各種器官內含物質充實完成，達到人類食用的時間。

上述不同階段中，現出期主要受內部遺傳因素的影響，其餘各期則受氣候變化的影響，尤以伸長期最顯著，分化期亦非常敏感。植物細胞的分裂，根部對養分的吸收，葉芽和花芽的發芽，植物體內有機養分的運輸及儲存，光合作用，呼吸作用，蒸發作用等，均需適宜的氣候條件，否則會受到抑制，無法進行正常的生理代謝作用。農作物在生育過程中，如遭遇到不適宜的氣候變化，如平均氣溫較高或較低，降水量的過多或過少等，均足以導致產量降低。

玆舉水稻為例，加以說明。根據史丹叟（Stansel）1967年的研究，認為水稻生育期的長短視氣溫而定。一般而言，水稻栽培期間平均溫度須達15℃以上才能生長，如平均溫度增高，則水稻產量亦可能增加；同時，一年內可栽培的期間增長，則播種期亦可以有較大的變化幅度。

降水量對水稻的影響，則視栽培方法而異。看天田的影響較明顯，其產量隨降雨量而增多；灌溉系統良好的地方，則影響較小。湛水栽培的水稻，如降水量過多，反而產量減低。

如同時考慮溫度與降水量兩種因子，一般情況是降水量減少，則水稻產量減低；平均溫度降低0.5℃以上，水稻產量亦減低。最適合水稻生長的氣候組合，為降水量增加與氣溫上升。假如維持目前的栽培品種及方法，降水量增加15％，平均氣溫降低2℃，則加州、阿肯色州的產量降低50％，德州、路易士安那州產量減低20％。在此種情況下，即使改用耐寒品種，產量亦將減少18％。

本省栽培水稻的產量，與氣溫有密切的關係。第一期水稻產量以高屏地區為最高，歷年單位面積平均產量為4800～5000公斤／公頃。一般學者認為，生育期中溫度適宜，插秧期之平均溫度大致相同（約17～18℃），以後的氣溫上升較緩，地上部分生長較慢，根部發育比較健全，分蘗期之平均最高氣溫為24～25℃，最適於水稻之生育。至於第二期水稻，氣溫變化趨勢相反，由於分蘗期之平均最高氣溫過高（約30～32℃），致使分蘗數減少，產量因之減至2500～3000公斤／公頃。

農作物的氣候界限條件及適宜氣候條件

栽培農作物，通常考慮兩種氣候條件，一種是氣候界限條件（limited climatic conditions），係指在某一地區栽培某種作物能夠生育的氣候條件，此種條件通常限於一種氣候要素；另一種為適宜氣候條件（suitable climatic conditions），通常包括二種以上的氣候組合。例如茶的栽培，氣候界限條件為年平均氣溫需在11℃以上；而適宜氣候條件為年平均氣溫超過12℃，以及降水量在1500公厘以上。

栽培農作物時，首需考慮種植地區之氣候是否在該種農作物的氣候界限條件之內。如在它的範圍之內，則無論是否為適宜氣候條件，該農作物皆可以生產。同時，在氣候界限條件附近的地區，儘管氣候並非十分理想，然而為了某些特殊理由，如為食用需要或經濟價值較高等，吾人可藉改善設備予以補救。例如在日本北部栽培水稻，由於氣溫過低，乃利用溫室育苗或選用耐寒品種。如今日本北部地區之水稻產量日益提高，栽培面積亦有增加。

農作物在適宜氣候條件之下生長，不僅可得到最佳品質，理論上亦可獲得最高產量。為使農作物產生最大經濟利益，必須在適宜的地區栽培適宜的作物，此即所謂「適地適作」的原則。

台灣農作物適栽地區的規劃

現以台灣最主要糧食作物的一期水稻為例，說明劃分農作物適栽區域之方法步驟及結果如下：

一、繪製一、二期水稻歷年平均單位面積產量分布圖。

二、繪製一、二期水稻產量變異係數分布圖。

三、根據各地區一、二期作水稻生育期，計算主要生育期（插秧期、分蘗期、抽穗期和成熟期）之氣候值，與產量作相關分析，尋求各地區影響一、二期作產量之氣候因素，並分析各地區產量分布及產量變異係數分布與氣候之關係。

四、參考各地區一、二期水稻歷年平均單位面積產量分布及產量變異係數分布，配合各地區水稻生育期之氣候值，綜合決定本省水稻適栽區域。

由一期水稻歷年平均單位面積產量之分布（見圖一），可知中南部地區內陸平原各鄉鎮產量最高，其中高屏地區年產量超過4500公斤／公頃；沿海及山坡地次之，年產量在3500～4500公斤／公頃；大安溪以北及東部較低，在3500公斤／公頃以下。

由一期水稻歷年變異係數分布（見圖二），可見本省大部分地區一期水稻歷年產量皆非常穩定。僅台南縣若干鄉鎮，因雨季來臨時之海水倒灌，以及沿海有較強之風沙；台北縣泰山、樹林，宜蘭縣南澳，屏東縣春日、泰武、三地等靠山地區，因生育初期缺雨，容易發生旱害，加上排水不良、缺乏灌溉設施，因此產量變動較大，變異係數約20左右，其餘各地則均低於20。

綜合上述，本省各地一期水稻生育期之氣候環境均適於水稻栽培，其中以高屏地區之各種氣候條件配合最理想。根據以逐步迴歸方法，求取各地區一期水稻產量與各種氣象因子的統計分析結果顯示，影響各地一期水稻產量之氣象因素並不完全相同，亦表示影響各地水稻產量之因素甚為複雜，此點與日本不同。根據大後氏（1957年）研究，指出日本栽培水稻產量受八月份（幼穗形成期至抽穗期）平均氣溫影響，如八月份平均氣溫高，則產量亦高，故能應用八月份平均氣溫23℃等值線分布，及各地八月份平均氣溫標準偏差之大小，作為規劃日本水稻農業氣候區域之依據。本文僅能根據歷年來一期水稻平均單位面積產量分布及產量變異係數分布情形，參考各地一期水稻生育期之氣候條件，將本省一期水稻之農業氣候區域初步劃分為二級：

第一級為最適合區域，係包括大安溪以南，由台中至屏東縣恒春，歷年單位面積產量超過3500公斤／公頃，變異係數低於20的平原地區。高度高於100公尺以上，變異係數低於10者，亦屬此級。

第二級係指大安溪以北及宜蘭、花蓮、台東，歷年單位面積產量低於3500公斤／公頃的地區。大安溪以南部分地區，歷年單位面積產量低於3500公斤／公頃者，亦屬此級。

圖三係初步規劃之本省一期水稻適栽區域，所規劃之界限如下：一、500公尺等高線為水稻栽培最高限界，亦是本省山地與丘陵地的界限。二、在100公尺以下之平原地區，理論上均適合栽培水稻。100～500公尺之間，須視坡度、風向、灌溉系統良否，或可栽培水稻。三、大安溪以北及東北地區多為丘陵地，受地形影響，冬季季節風較強，雨量亦較多，可視為本省西南部熱帶氣候與東北部亞熱帶氣候之分界。本省許多主要農作物，如甘蔗、陸稻、香蕉、鳳梨等，主要產區皆限於大安溪以南。

結語

本文係取材自中央氣象局與中國農村復興委員會合作之「台灣農業氣候區域研究」，旨在介紹應用氣候資源，以規劃農作物之適栽地區。對於多種農作物及多年生果樹之適栽地區規劃未及詳載，有興趣讀者請參考中央氣象局編印之「台灣農業氣候區域研究」報告。

郭文鑠現任職於中央氣象局應用氣象組。