調適百寶箱 / 參考案例

巴基斯坦-小麥高植床灌溉系統

調適構面:推動執行

調適選項:結構性

主要課題:灌溉水不足、鹽害

核心內容:調整栽種方式

案例性質:實務操作

  治理尺度:城市/縣市

  彙整:劉雨蓁

  點閱:512

說明簡報
關鍵字
糧食作物

問題與目標

小麥是巴基斯坦主要的穀類作物。然而灌溉水短缺、農村資源不足、因肥培管理不當造成的土壤鹽害及淹水等現象造成小麥產量降低。以巴基斯坦Jaffarabad地區為例,大部分的農民是利用淹灌的方式種植小麥,導致該地區容易積水且土壤出現鹽害的現象。因此,為提高小麥產量需從有效的灌溉水量著手,加強作物的水分利用率 (Water Use Efficiency, WUE) ,並正確的使用農業栽培資源(如適當肥料施用量)。


採取的改善作為

為了保護水資源和提高作物的WUE,巴基斯坦地區引入植床高架灌溉系統法 (raised beds method) ,即於小麥田進行開溝,並將小麥種於畦面上,取代傳統的灌溉系統(圖1)。

圖1 小麥種植於畦面的田間情況(A:種植初期;B:收穫期)。(圖片來源:參考文獻2)


成效

為了比較傳統淹灌與高植床灌溉系統對小麥產量的影響,於整地後灌入小麥生長期的需水量,並分別於淹灌系統與高植床系統進行播種。巴基斯坦的小麥在整個生育期需要25-30公分的水量,其中會蒸發散約1.5-4毫米的水量。在栽培過程利用Cut throat flume儀器測量水流量(圖2),並於土壤中放置土壤張力計,以監測土壤濕度或水勢(圖3),而為了要將水由水道輸送到田間,在渠道岸安裝non-modular的出水口(圖4)。

由於傳統灌溉系統通常使用撒播,而高植床灌溉系統則是使用機械進行播種,因此高植床灌溉系統的小麥播種量較低,為每英畝70公斤,傳統灌溉則是每英畝80公斤。而傳統淹灌與高植床灌溉系統的實際蒸發散量分別為350和309毫米;而在傳統淹灌與高植床灌溉系統的淨灌溉量 (net irrigation, I) 分別為320和277毫米,額外還有50毫米的降雨量。而在產量部分,相較於傳統淹水灌溉的每英畝1368公斤的產量,高植床灌溉系統的產量高17.2%,為每英畝1656公斤(圖5)。根據這些結果,利用高植床灌溉系統不但能有效的控制水分,防止田區和土壤含鹽量,還能增加小麥產量。

圖2 Cut throat flume水流量測量儀(圖片來源:參考文獻1)

圖3 田間土壤張力計(圖片來源:參考文獻1)

圖4 含有non-modular的出水口(圖片來源:參考文獻1)

 

圖5 傳統淹水灌溉與高植床灌溉系統對小麥產量之影響(圖片來源:參考文獻1)

 

名詞解釋

氣候變遷風險評估:  使用有效的評估工具來了解氣候變遷對各個領域的中長期衝擊,並提出相對應的調適策略與行動,以減低氣候變遷帶來的風險。

案例類型:

   結構和物理性選項- 工程技術或是現有構造物的強化、綜合技術研發

   社會性選項- 社區災害知識的學習與交流、警戒資訊的研發與運用

   制度性選項- 經濟、政策與法律層面的制度建立 


可供臺灣參考之處

  • 減少土壤鹽害
    該系統有效控制了土壤中的鹽分累積,透過改進灌溉方式,可減少鹽害對作物生長的影響。
  • 具韌性的栽培技術
    高植床灌溉系統允許更靈活的作物栽培方式,適合不同的土壤和氣候條件。台灣的農產業或許可以根據不同地區的特性調整栽培技術,以提高作物產量和質量。


參考文獻

  1. Jamali, M. H., & Laghari, K. Q. (2019). Comparison of Flooding and Raised Bed Irrigation Systems for Wheat Crop at Samoo (Village Bilawal Khan Jamali) District Jaffarabad Balochistan Pakistan. Irrigation & Drainage Systems Engineering8(1), 1–8. https://doi.org/10.4172/2168-9768.1000228
  1. Majeed, A., Muhmood, A., Niaz, A., Javid, S., Ahmad, Z. A., Hussain shah, S. S., & Hussain shah, A. (2015). Bed Planting of Wheat (Triticum Aestivum L.) Improves Nitrogen Use Efficiency and Grain Yield Compared to Flat Planting. The Crop Journal3(2), 118–124. https://doi.org/doi.org/10.1016/j.cj.2015.01.003


參考網址


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