有機作物栽培、產品加工及其資材、種子之研究開發與商品化利用
- 農業科技計畫 @ 農業部
計畫名稱有機作物栽培、產品加工及其資材、種子之研究開發與商品化利用的計畫主持人是吳榮彬, 執行機關是國立臺東專科學校, 研究領域是農-其他, 研究性質是應用研究, 計畫編號是111農科-4.3.1-糧-Z1(Z), 研究目的是發展農林漁牧（不含食品加工與包裝）, 中央款是1893000, 配合款是0, 計畫總經費是1893000, 執行成果摘要是「有機作物栽培、產品加工及其資材、種子之研究開發與商品化利用」之中文摘要：一、「有機薏苡、綠豆與有機胡麻輪作栽培下對有機農田土壤肥力、產量和病蟲害之影響(第二年)」一.春作有機薏苡不同栽培管理對農藝性狀與產量之影響1.不同敷蓋處理對薏苡有機栽培雜草分佈影響： 在五品種(台中1號、台中2號、台中....
| 計畫年度 | 111 |
| 計畫類別 | 科技 |
| 計畫名稱 | 有機作物栽培、產品加工及其資材、種子之研究開發與商品化利用 |
| 計畫編號 | 111農科-4.3.1-糧-Z1(Z) |
| 計畫屬性 | 科學技術類 |
| 研究性質 | 應用研究 |
| 研究方法 | 學術補助 |
| 研究領域 | 農-其他 |
| 研究目的 | 發展農林漁牧（不含食品加工與包裝） |
| 主管機關 | 農委會農糧署 |
| 執行機關 | 國立臺東專科學校 |
| 計畫主持人 | 吳榮彬 |
| 中央款 | 1893000 |
| 配合款 | 0 |
| 計畫總經費 | 1893000 |
| 執行成果摘要 | 「有機作物栽培、產品加工及其資材、種子之研究開發與商品化利用」之中文摘要：一、「有機薏苡、綠豆與有機胡麻輪作栽培下對有機農田土壤肥力、產量和病蟲害之影響(第二年)」一.春作有機薏苡不同栽培管理對農藝性狀與產量之影響1.不同敷蓋處理對薏苡有機栽培雜草分佈影響： 在五品種(台中1號、台中2號、台中3號、台中4號與台中5號)雜草鮮重與乾重皆顯示以種植後60天及80天最高；敷蓋花生殼粉在5個薏苡品種中於生育40-100天大都達到最大之抑制雜草效果，其次稻殼、稻草敷蓋與中耕除草差異不顯著，中耕除草於生育20天有最大之雜草鮮、乾重。雜草密度初期除中耕鋤草差異較大外，其餘三種敷蓋差異不大，中後期(40至100天)敷蓋花生殼與中耕除草較少。雜草種類初期(20天)以禾本科牛筋草、大戟科白苞星星草、菊科醴腸、莎草科香附子最多，中期40天及60天以莧科之滿天星、茄科之苦蘵也開始出現；後期80及100天則以莎草科香附子、禾本科牛筋草、大戟科白苞星星草、莧科之滿天星、茄科之苦蘵外，禾本科鐵線草、芒稷也陸續出現。2.不同敷蓋處理對薏苡有機栽培農藝性狀與產量之影響： 有機敷蓋處理間台中1號以中耕除草整體表現最佳，有最高之種子數、種子重與小區種子產量較高，台中2號及3號以敷蓋稻殼及稻草表現最佳，種子數、種子重、結實率與小區種子產量最高，台中4號與台中5號皆以皆以敷蓋花生殼粉及中耕除草表現最佳，種子數、種子重與小區種子產量最高；不同敷蓋處理間之比較以花生殼粉表現最佳，種子數、種子重與小區種子產量最高，其次為人工除草；品種間產量比較而言台中4號與5號有最高之小區種子產量、其次為台中2號，台中3號與台中1號小區種子產量則較低。3.整合管理區與無病蟲害管理對薏苡農藝性狀及產量影響: 有機薏苡整合管理區與無病蟲害處理區農藝性狀及產量之影響顯示，台中2號、台中3號、台中4號與台中5號皆顯示整合性管理區皆較無病蟲害管理區種子重與小區種子產量來得高，台中4號與台中5號呈顯著差異、台中2號與台中3號則無顯著差異。台中一號則在無病蟲害處理區較整合性之管理區有最高之種子數、種子重與小區種子產量，4.薏苡有機栽培敷蓋處理與品種肩之成本效益分析，台中4號與5號有最高之淨收益分別達70萬與55萬元；有機敷蓋處理間人工除草與敷蓋花生殼粉淨收益皆達50萬以上。品種與管理方式對薏苡有機栽培成本效益分析，淨收益以臺中5號台中4號有機有病蟲害管理最高，淨利達100萬元以上。台中3號在兩者間則達70萬元以上，也有不錯之表現。5. 有機薏苡五品種不同敷蓋處理採收後對土壤pH、有機質、有機碳與碳儲量影響，顯示經敷蓋(稻草、稻殼與花生殼)處理後五品種(台中1號、台中2號、台中3號、台中4號、台中5號)與對照組未敷蓋相較pH值有降低；有機質、有機碳與碳儲量則增加，碳儲量每公頃增加2300-2900 kg(TC1)、1500-2600kg(TC2)、700-1400kg(TC3)、2000-5600kg(TC4)及1000-2700kg(TC5) 。二.春作有機綠豆不同栽培管理方式對農藝性狀與產量之影響1.不同敷蓋處理與收穫期對綠豆有機栽培雜草分佈影響：綠豆台南5號雜草鮮重與乾重皆顯示以種植後80天最高，敷蓋花生殼粉、稻殼顯著較少，且與中耕除草差異不顯著，生育期20天雜草較少，生育40-80天敷蓋花生殼粉抑制雜草 效果最佳。雜草種類初、中期40天及60天以莎草科香附子最多，其次禾本科鐵線草與芒稷、大戟科白苞星星草；後期80天以莎草科香附子最多、其次為禾本科牛筋草、鐵線草與芒稷。2.不同收穫期與敷蓋處理對綠豆有機栽培農藝性狀與產量之影響：始花後40、50、60天採收顯示始花後40天與50天採收在各不同之敷蓋處理間皆有最高之總莢果數、莢果重、種子數、種子重與小區種子產量，其中以中耕處理及稻殼處理40天採收最高小區種子產量為最高，分別為6.33kg/10m2與5.16 kg/10m2。花生殼粉處理區與稻草處理區始花後40天與50天收穫小區種子產量40天分別為5.87 kg/10m2與5.67 kg/10m2，50天分別為5.60 kg/10m2與5.77 kg/10m2 。敷蓋處理間比較以花生殼粉表現最佳，小區種子產量達5.56 kg/10m2；收穫期間比較以始花後40天最佳，小區種子產量達5.75 kg/10m23. 有無病蟲害管理、收穫期與種植株數 (每穴1株、每穴2株、每穴3株 ) 對農藝性狀及產量影響:顯示有病蟲害管理區每穴3株於始花後40天與50天收穫有最高之小區種子產量，達11.76 kg/10m2與10.58 kg/10m2；而每穴1株最高之株高、單株總莢果數、單株莢果重、單株種子數與單株種子重。而無論每穴種植株數、有無病蟲害管理，皆隨收穫期之延遲小區種子產量降低。4 收穫期對整合管理區與無病蟲害管理對綠豆有機栽培農藝性狀及產量影響；顯示2種栽培方式對綠豆台南5號在莢果重、種子重、種子數、小區種子產量皆以整合管理區表現較佳，收穫期以始花後40天最佳。5.敷蓋處理與採收次數對綠豆有機栽培農藝性狀及產量之影響:採收次數對綠豆有機栽培農藝性狀與產量之影響：顯示4種敷蓋處理採收2次(小區種子產量介於8.0 kg/10m2〜8.95 kg/10m2);與採收3次 (小區種子產量介於6.92 kg/10m2〜9.3 kg/10m2)差異不大，採收1次因後期採收降雨影響整體產量(小區種子產量介於3.98 kg/10m2〜4.52 kg/10m2)。採收2次對小區種子產量之貢獻度約為80:20；採收3次對小區種子產量之貢獻度約為62:22:16之間，顯示採收兩次於第一次採收時貢獻度最高。6.春作有機綠豆不同收穫期與不同敷蓋成本效益分析，顯示開花後40天與50天收穫有最高淨收益表現，達90萬以上。而人工除草與稻草敷蓋最高淨收益也達90萬以上。有機綠豆採收次數採收次數分兩次採收與三次採收最高淨收益也能達100萬以上。有無病蟲害管理與每穴種植株數及採收日期對有機綠豆產量成本效益分析，無論有無病蟲害管理皆以一穴種植2株及3株有最高之淨收益。採收日期以始花後40天及50天收穫淨收益最高。採收期與有無病蟲害管理對春作有機綠豆成本效益分析，無論始花後40天、50天、60天皆以有機有病蟲害管理有最高之淨收益。7. 有機綠豆台南5號不同敷蓋處理採收後對土壤pH、有機質、有機碳與碳儲量影響，顯示經敷蓋(稻草、稻殼與花生殼)處理後與對照組未敷蓋相較pH值有降低；有機質、有機碳與碳儲量則增加，碳儲量每公頃增加2200-3900 kg。三.春作綠豆與薏苡有機栽培病蟲害之整合管理1.田間病虫害與天敵之分布:春作薏苡(Coixlacryma-jobi L.)台中1、2、3、4及5號與綠豆 (Vigna radiate (L.))台南5號品種之有機栽培病蟲害整合管理。試驗區劃分為整合管理與對照區。在兩試驗區以黃色黏紙誘得主要害蟲成蟲高峰期與其群棲密度，分別為粉蝨科(Aleyrodidae)害蟲皆於5月下旬，達160.3與160.6隻/片；薊馬科(Thripidae)害蟲皆於5月下旬，達119.9與130.0隻/片；葉蟬科 (Cicadellidae)害蟲皆於5月下旬，達41.3與53.0隻/片。在兩試驗區，以黃色黏紙誘得捕食及寄生性天敵成蟲高峰期及其數量，分別為瓢蟲科 (Coccinellidae)捕食性天敵於6月中旬，達8.8與5.3隻/片；小繭蜂科 (Braconidae)寄生蜂皆於5月上旬，達4.2與6.7隻/片與4.3隻/片；姬蜂科 (Ichneumonidae)寄生蜂皆於5月上旬，均達1.3隻/片；寄生蠅科 (Tachinidae)成蟲於4月中旬與5月下旬，達1.3與1.8隻/片。在兩試驗區，以斜紋夜蛾 (Spodopteralitura)中改式性費洛蒙誘蟲器，計誘得雄性成蟲高峰期與其棲群密度，皆於5月下旬，達96.5與258.0隻/支。薏苡葉枯病在兩試驗小區的5個品種，於春作5月上旬之前其罹病度為26.6及39.2%以下，但於採收期的春作6月中旬，其罹病度高達67.4-85.1%及42.2-71.8%。夏作綠肥作物翻耕前不同綠肥作物間農藝性狀之影響，以田菁株高、地上部鮮重、根長、根瘤數、地上部乾重較其他綠肥之農藝性狀為高。以田菁小區植體鮮重38.06 kg/10m2與小區植體乾重6.85 kg/10m2較其他綠肥為高，且雜草數量最少，對照組(原綠豆區)與綠肥大豆植體性狀則不相上下。夏作綠肥作物種植前與秋作種植胡麻前土壤肥力之差異，顯示新鮮的植體，翻犛入土壤中作肥料，能使土壤中氮、磷、鉀、鈣、鎂及有機質含量提升。 二、「開發作物炭疽病非農藥防治技術應用於有機栽培管理」 有機栽培管理為目前作物生產的趨勢之一，本研究目的主要為開發臺東地區經濟栽培作物炭疽病有機防治技術。計畫執行內容為(一)收集並篩選在地歸化或強勢生長植物如大花咸豐草等，進行精油及純露萃取，利用篩選植物材料所萃取出的精油或純露，建立作物炭疽病防治技術1-2種。(二)規劃田間防治試驗流程及模式，並探討將試驗資材推廣至田間應用可能性。本年度完成項目包括: (1)完成大花咸豐草防治資材之免登記植物保護資材申請，包含(a)備妥植材資訊、製程流程、毒理分析，並與鈞湛農業科學顧問有限公司確認非專屬授權技轉契約簽訂方式及內容。(b)與巨聖油脂化學股份有限公司簽訂保密同意書，並將原料轉由該公司進行產品開發製劑配方測試，計畫生產50公升產品，作為登記上市前產品測試用途。因事涉商業生產之配方與製程，需要一併提供於申請資料中，因此我方與雙 方公司確定相關細節後，預計本年度底送件審查。(2)大飛揚草資材之田間防治試驗規劃: 今年9月至11月24日止，田間番荔枝及咖啡炭疽病發生率極低，不適合進行防治試驗。調整以人工強制接種的方式，利用6×107濃度之辣椒炭疽病菌分離株(PP-3-1)的孢子，接種於種子點播3周後的辣椒苗(農友百香)，接種後第14天進行施藥防治試驗，每2週施藥一次。目前已完成接種後施藥前、及第一次施藥後發病級數調查，共分0~7級數，並計算罹病率；目前罹病率由23%提升至33%，對照組(接種後不施用資材) 罹病率為34%。(3)資材延伸作物範圍之防治應用: 已完成卑南鄉有機茶園及太麻里鄉有機咖啡園延伸用藥應用試驗區規劃，不包含對照組，防治資材為0.02%大花咸豐草精油及純露混合液，以3種試驗濃度(50×、100×、200×)進行防治試驗，利用背負式藥桶施用於葉面及枝條，每2-3周施藥1次，共3重複，並於施藥4次後進行調查。然今年9月至11月24日止，田間茶樹及咖啡炭疽病發生率極低，不適合進行防治試驗，調整為與大飛揚草資材溫室防治試驗相同模式，目前已完成第一次施藥後調查，罹病率由25%提升至37%。(4)作物炭疽病1-2種非農藥防治資材效果分析: (a)本期目標材料為雞屎藤(葉子及莖蔓)、茄苳(葉子)、或南美山螞蝗(全株)。分別利用炭疽病菌酪梨分離株(AV-1-1)或辣椒分離株(PP-3-1)進行菌絲抑制生長試驗，茄苳純露於第5天時抑制率為58%~61%，第7天時抑制率為30%~35%，南美山螞蝗第7天抑制率為66.6%-80%，雞屎藤純露無抑制效果。(b)於溫室內以大飛揚草資材溫室防治試驗模式，已完成第一次施藥後調查，罹病率分別18%、18%提升至33%、34%。(5) 利用13種查爾酮(以下簡稱C，後端數字代表不同化合物種類)異構物及16種薑黃素(以下簡稱Y，後端數字代表不同化合物種類)以炭疽病菌進行對峙試驗，結果發現針對酪梨分離株產生抑制帶的有:C2、C3、C4和C5，針對辣椒分離株產生抑制帶的有:C1、C5、C6、C8和C10，而薑黃素異構物無抑制效果。目前於溫室內以大飛揚草資材溫室防治試驗模式，已完成第一次施藥後調查，罹病率由18%~30%提升至32%~48%。 三、「國產有機柑橘加值化產品研發及其機能性提升與商品化評估」 「柑橘類水果」-檸檬及桶柑等是國人最熟悉、消費接受度高的水果，外觀呈翠綠色、橙黃色，味酸、甜、多汁、膳食纖維高，且含有多天然植化素：多酚化合物、橘皮苷(Hesperidins)、川陳皮素(Nobiletin)、橘皮素(hesperetin)、類黃酮素(Flavonoids)、類胡蘿蔔素(carotenoid)、維生素C、維生素E及纖維素、半纖維素、果膠等膳食纖維成分，是十分珍貴之水果作物；近年來是有機果樹種植成長快速、推廣十分成功，由於其水分高、營養成分佳，大都供鮮食水果，在冷藏貯藏其組成分、機能成分亦常變化，減少喪失新鮮、風味、口感，尤其其B、C級品甚少被加工利用，如何資材化、機能化、營養化、保健化成為有機水果加工加值急需投入之研究主題及待突破之技術。讓具本土、在地、新鮮、優質、安全、高值的柑橘能創造新價值及市場競爭力。增加有機柑橘之加工應用性及貯存品質。本年度計畫以檸檬作微製備原料進行試製，探討柑橘類加工、加值化產品之(1)果醬飲品化及品質分析 (2)陳化技術評估及機能成分分析 (3)加值化產品及大量製備評估 (4)加值化產品貯存特性評估。研究內容結果如下： (1)果醬飲品化及品質分析為增加檸檬全果妥善利用與資材再利用、加值化，利用檸檬榨汁分離之果皮進行二次利用，其中三段式循環糖漬技術可減少皮中苦澀感，透過添加不同比例(0〜30%)評估其物性變化及感官品評。隨糖漬檸檬皮添加量增加，(1)水活性自0.498增至0.621，(2)pH介於2.57〜2.63，(3)可溶性固形物自8.50降至7.12°Brix，(4)亮度(L*)顯著減少、紅色度(a*)增加、黃色度(b*)減少，(5)褐變度自8.32降至5.15，(6)五分法感官品評結果顯示添加30%的檸檬皮醬其主成分分析在風味(4.08)、外觀(3.85)和整體感(3.92)上具有最佳的得分。(2)陳化技術評估及機能成分分析本研究針對國產有機檸檬進行熱風(HA)、恆溫濕(GN)及多次蒸曬模擬(SD)處理並與新鮮物凍乾(F)比較，探討粉末樣品色澤與褐變強度(A420)及可滴定酸(TA%)、pH、可溶固形物(SSC)及FT-IR分析，並進行總多酚、總類黃酮及抗氧化力測定(ABTS、DPPH)。外觀與色澤顯示不同處理之樣品粉末間之外觀特性差異，色澤尤SD組最深，且經A420分析各組有顯著差異(ρ＜0.05)。熟成處理使pH些微下降，熱風處理使SSC下降，熱處理所有組別TA%皆上升。FT-IR圖譜熱處理組別較無熱之明顯強度減弱。總多酚含量HA (2.96 ± 0.18 mg GAE/g DW)最高、GN顯著下降、F與SD (1.57 ± 0.13 mg/g)無顯著差異；總類黃酮相較F，SD保留最多(9.24 ± 1.30 mg QE/g DW)、HA有最大損失(6.42 ± 0.33 mg/g)。抗氧化分析，ABTS、DPPH清除力與凍乾新鮮物比較有顯著下降，仍保較佳之抗氧化力，推測因熱處理產生具抗氧化能力之衍生物。綜上所述，利用熱加工可得機能成分提升及抗氧化力保留(3)加值化產品及大量製備評估本研究針對柑橘乾燥果片進行配方與添加成分改良：利用糖漬、乾燥、可食膜進行檸檬產品開發，研究結果如下: (1)0.5cm檸檬片烘乾2小時，其水活性0.883、亮度34.29±0.02及呈黃度4.69±0.03，具有較佳的外觀及口感效果(2)三段式循環糖漬處理可提升表皮糖度、透明度及風味嗜口性，過程中pH值會提高，由2.52、2.75、3.15增至3.40(3)熱風乾燥過程，無糖檸檬片水活性由0.902±0.004、0.894±0.003、0.882±0.005降至0.806±0.009;糖漬處理之檸檬片水活性由0.922±0.004、0.778±0.003、0.754±0.002降至0.621±0.004，相比之下糖漬處理對於產品可抑制微生物生長並延長保存期限(4)甘藷澱粉可食膜包覆可減少果肉流失、增加外觀光澤及風味、口感效果，增加貯存安定性。(4)加值化產品貯存特性評估針對本計劃改良之柑橘加工應用產品進行貯存安定性、貯存品質指標判定與評估：(1)利用甘藷澱粉製備可食膜包覆乾燥檸檬果片：在55°C貯存試驗中可觀察到隨著天數增加，包覆澱粉可食膜之組別亮度依然高於未包膜之組別。(2)檸檬皮醬品研發之品質分析另針對三種貯存溫度(4、30、55°C)進行貯存與安定性評估。其中55°C貯存之組別之褐變指數(Browning Index)在第14天時，55℃的組別變化最明顯；而貯存樣品之水活性介於0.458~0.735，比對色澤分析與水水水活性測定之結果可推測高於室溫的持續加熱(55°C貯存)會使醬品內產生褐變反應，其中又以非酵素性褐變反應速率高於酵素性褐變，可推醬品內部發生梅納反應/焦糖化反應，希盼本研究方法及參數可供國產檸檬皮醬研發及柑橘類果醬品質修飾、品質評估之參考。 |
計畫年度111 |
計畫類別科技 |
計畫名稱有機作物栽培、產品加工及其資材、種子之研究開發與商品化利用 |
計畫編號111農科-4.3.1-糧-Z1(Z) |
計畫屬性科學技術類 |
研究性質應用研究 |
研究方法學術補助 |
研究領域農-其他 |
研究目的發展農林漁牧（不含食品加工與包裝） |
主管機關農委會農糧署 |
執行機關國立臺東專科學校 |
計畫主持人吳榮彬 |
中央款1893000 |
配合款0 |
計畫總經費1893000 |
執行成果摘要「有機作物栽培、產品加工及其資材、種子之研究開發與商品化利用」之中文摘要：一、「有機薏苡、綠豆與有機胡麻輪作栽培下對有機農田土壤肥力、產量和病蟲害之影響(第二年)」一.春作有機薏苡不同栽培管理對農藝性狀與產量之影響1.不同敷蓋處理對薏苡有機栽培雜草分佈影響： 在五品種(台中1號、台中2號、台中3號、台中4號與台中5號)雜草鮮重與乾重皆顯示以種植後60天及80天最高；敷蓋花生殼粉在5個薏苡品種中於生育40-100天大都達到最大之抑制雜草效果，其次稻殼、稻草敷蓋與中耕除草差異不顯著，中耕除草於生育20天有最大之雜草鮮、乾重。雜草密度初期除中耕鋤草差異較大外，其餘三種敷蓋差異不大，中後期(40至100天)敷蓋花生殼與中耕除草較少。雜草種類初期(20天)以禾本科牛筋草、大戟科白苞星星草、菊科醴腸、莎草科香附子最多，中期40天及60天以莧科之滿天星、茄科之苦蘵也開始出現；後期80及100天則以莎草科香附子、禾本科牛筋草、大戟科白苞星星草、莧科之滿天星、茄科之苦蘵外，禾本科鐵線草、芒稷也陸續出現。2.不同敷蓋處理對薏苡有機栽培農藝性狀與產量之影響： 有機敷蓋處理間台中1號以中耕除草整體表現最佳，有最高之種子數、種子重與小區種子產量較高，台中2號及3號以敷蓋稻殼及稻草表現最佳，種子數、種子重、結實率與小區種子產量最高，台中4號與台中5號皆以皆以敷蓋花生殼粉及中耕除草表現最佳，種子數、種子重與小區種子產量最高；不同敷蓋處理間之比較以花生殼粉表現最佳，種子數、種子重與小區種子產量最高，其次為人工除草；品種間產量比較而言台中4號與5號有最高之小區種子產量、其次為台中2號，台中3號與台中1號小區種子產量則較低。3.整合管理區與無病蟲害管理對薏苡農藝性狀及產量影響: 有機薏苡整合管理區與無病蟲害處理區農藝性狀及產量之影響顯示，台中2號、台中3號、台中4號與台中5號皆顯示整合性管理區皆較無病蟲害管理區種子重與小區種子產量來得高，台中4號與台中5號呈顯著差異、台中2號與台中3號則無顯著差異。台中一號則在無病蟲害處理區較整合性之管理區有最高之種子數、種子重與小區種子產量，4.薏苡有機栽培敷蓋處理與品種肩之成本效益分析，台中4號與5號有最高之淨收益分別達70萬與55萬元；有機敷蓋處理間人工除草與敷蓋花生殼粉淨收益皆達50萬以上。品種與管理方式對薏苡有機栽培成本效益分析，淨收益以臺中5號台中4號有機有病蟲害管理最高，淨利達100萬元以上。台中3號在兩者間則達70萬元以上，也有不錯之表現。5. 有機薏苡五品種不同敷蓋處理採收後對土壤pH、有機質、有機碳與碳儲量影響，顯示經敷蓋(稻草、稻殼與花生殼)處理後五品種(台中1號、台中2號、台中3號、台中4號、台中5號)與對照組未敷蓋相較pH值有降低；有機質、有機碳與碳儲量則增加，碳儲量每公頃增加2300-2900 kg(TC1)、1500-2600kg(TC2)、700-1400kg(TC3)、2000-5600kg(TC4)及1000-2700kg(TC5) 。二.春作有機綠豆不同栽培管理方式對農藝性狀與產量之影響1.不同敷蓋處理與收穫期對綠豆有機栽培雜草分佈影響：綠豆台南5號雜草鮮重與乾重皆顯示以種植後80天最高，敷蓋花生殼粉、稻殼顯著較少，且與中耕除草差異不顯著，生育期20天雜草較少，生育40-80天敷蓋花生殼粉抑制雜草 效果最佳。雜草種類初、中期40天及60天以莎草科香附子最多，其次禾本科鐵線草與芒稷、大戟科白苞星星草；後期80天以莎草科香附子最多、其次為禾本科牛筋草、鐵線草與芒稷。2.不同收穫期與敷蓋處理對綠豆有機栽培農藝性狀與產量之影響：始花後40、50、60天採收顯示始花後40天與50天採收在各不同之敷蓋處理間皆有最高之總莢果數、莢果重、種子數、種子重與小區種子產量，其中以中耕處理及稻殼處理40天採收最高小區種子產量為最高，分別為6.33kg/10m2與5.16 kg/10m2。花生殼粉處理區與稻草處理區始花後40天與50天收穫小區種子產量40天分別為5.87 kg/10m2與5.67 kg/10m2，50天分別為5.60 kg/10m2與5.77 kg/10m2 。敷蓋處理間比較以花生殼粉表現最佳，小區種子產量達5.56 kg/10m2；收穫期間比較以始花後40天最佳，小區種子產量達5.75 kg/10m23. 有無病蟲害管理、收穫期與種植株數 (每穴1株、每穴2株、每穴3株 ) 對農藝性狀及產量影響:顯示有病蟲害管理區每穴3株於始花後40天與50天收穫有最高之小區種子產量，達11.76 kg/10m2與10.58 kg/10m2；而每穴1株最高之株高、單株總莢果數、單株莢果重、單株種子數與單株種子重。而無論每穴種植株數、有無病蟲害管理，皆隨收穫期之延遲小區種子產量降低。4 收穫期對整合管理區與無病蟲害管理對綠豆有機栽培農藝性狀及產量影響；顯示2種栽培方式對綠豆台南5號在莢果重、種子重、種子數、小區種子產量皆以整合管理區表現較佳，收穫期以始花後40天最佳。5.敷蓋處理與採收次數對綠豆有機栽培農藝性狀及產量之影響:採收次數對綠豆有機栽培農藝性狀與產量之影響：顯示4種敷蓋處理採收2次(小區種子產量介於8.0 kg/10m2〜8.95 kg/10m2);與採收3次 (小區種子產量介於6.92 kg/10m2〜9.3 kg/10m2)差異不大，採收1次因後期採收降雨影響整體產量(小區種子產量介於3.98 kg/10m2〜4.52 kg/10m2)。採收2次對小區種子產量之貢獻度約為80:20；採收3次對小區種子產量之貢獻度約為62:22:16之間，顯示採收兩次於第一次採收時貢獻度最高。6.春作有機綠豆不同收穫期與不同敷蓋成本效益分析，顯示開花後40天與50天收穫有最高淨收益表現，達90萬以上。而人工除草與稻草敷蓋最高淨收益也達90萬以上。有機綠豆採收次數採收次數分兩次採收與三次採收最高淨收益也能達100萬以上。有無病蟲害管理與每穴種植株數及採收日期對有機綠豆產量成本效益分析，無論有無病蟲害管理皆以一穴種植2株及3株有最高之淨收益。採收日期以始花後40天及50天收穫淨收益最高。採收期與有無病蟲害管理對春作有機綠豆成本效益分析，無論始花後40天、50天、60天皆以有機有病蟲害管理有最高之淨收益。7. 有機綠豆台南5號不同敷蓋處理採收後對土壤pH、有機質、有機碳與碳儲量影響，顯示經敷蓋(稻草、稻殼與花生殼)處理後與對照組未敷蓋相較pH值有降低；有機質、有機碳與碳儲量則增加，碳儲量每公頃增加2200-3900 kg。三.春作綠豆與薏苡有機栽培病蟲害之整合管理1.田間病虫害與天敵之分布:春作薏苡(Coixlacryma-jobi L.)台中1、2、3、4及5號與綠豆 (Vigna radiate (L.))台南5號品種之有機栽培病蟲害整合管理。試驗區劃分為整合管理與對照區。在兩試驗區以黃色黏紙誘得主要害蟲成蟲高峰期與其群棲密度，分別為粉蝨科(Aleyrodidae)害蟲皆於5月下旬，達160.3與160.6隻/片；薊馬科(Thripidae)害蟲皆於5月下旬，達119.9與130.0隻/片；葉蟬科 (Cicadellidae)害蟲皆於5月下旬，達41.3與53.0隻/片。在兩試驗區，以黃色黏紙誘得捕食及寄生性天敵成蟲高峰期及其數量，分別為瓢蟲科 (Coccinellidae)捕食性天敵於6月中旬，達8.8與5.3隻/片；小繭蜂科 (Braconidae)寄生蜂皆於5月上旬，達4.2與6.7隻/片與4.3隻/片；姬蜂科 (Ichneumonidae)寄生蜂皆於5月上旬，均達1.3隻/片；寄生蠅科 (Tachinidae)成蟲於4月中旬與5月下旬，達1.3與1.8隻/片。在兩試驗區，以斜紋夜蛾 (Spodopteralitura)中改式性費洛蒙誘蟲器，計誘得雄性成蟲高峰期與其棲群密度，皆於5月下旬，達96.5與258.0隻/支。薏苡葉枯病在兩試驗小區的5個品種，於春作5月上旬之前其罹病度為26.6及39.2%以下，但於採收期的春作6月中旬，其罹病度高達67.4-85.1%及42.2-71.8%。夏作綠肥作物翻耕前不同綠肥作物間農藝性狀之影響，以田菁株高、地上部鮮重、根長、根瘤數、地上部乾重較其他綠肥之農藝性狀為高。以田菁小區植體鮮重38.06 kg/10m2與小區植體乾重6.85 kg/10m2較其他綠肥為高，且雜草數量最少，對照組(原綠豆區)與綠肥大豆植體性狀則不相上下。夏作綠肥作物種植前與秋作種植胡麻前土壤肥力之差異，顯示新鮮的植體，翻犛入土壤中作肥料，能使土壤中氮、磷、鉀、鈣、鎂及有機質含量提升。 二、「開發作物炭疽病非農藥防治技術應用於有機栽培管理」 有機栽培管理為目前作物生產的趨勢之一，本研究目的主要為開發臺東地區經濟栽培作物炭疽病有機防治技術。計畫執行內容為(一)收集並篩選在地歸化或強勢生長植物如大花咸豐草等，進行精油及純露萃取，利用篩選植物材料所萃取出的精油或純露，建立作物炭疽病防治技術1-2種。(二)規劃田間防治試驗流程及模式，並探討將試驗資材推廣至田間應用可能性。本年度完成項目包括: (1)完成大花咸豐草防治資材之免登記植物保護資材申請，包含(a)備妥植材資訊、製程流程、毒理分析，並與鈞湛農業科學顧問有限公司確認非專屬授權技轉契約簽訂方式及內容。(b)與巨聖油脂化學股份有限公司簽訂保密同意書，並將原料轉由該公司進行產品開發製劑配方測試，計畫生產50公升產品，作為登記上市前產品測試用途。因事涉商業生產之配方與製程，需要一併提供於申請資料中，因此我方與雙 方公司確定相關細節後，預計本年度底送件審查。(2)大飛揚草資材之田間防治試驗規劃: 今年9月至11月24日止，田間番荔枝及咖啡炭疽病發生率極低，不適合進行防治試驗。調整以人工強制接種的方式，利用6×107濃度之辣椒炭疽病菌分離株(PP-3-1)的孢子，接種於種子點播3周後的辣椒苗(農友百香)，接種後第14天進行施藥防治試驗，每2週施藥一次。目前已完成接種後施藥前、及第一次施藥後發病級數調查，共分0~7級數，並計算罹病率；目前罹病率由23%提升至33%，對照組(接種後不施用資材) 罹病率為34%。(3)資材延伸作物範圍之防治應用: 已完成卑南鄉有機茶園及太麻里鄉有機咖啡園延伸用藥應用試驗區規劃，不包含對照組，防治資材為0.02%大花咸豐草精油及純露混合液，以3種試驗濃度(50×、100×、200×)進行防治試驗，利用背負式藥桶施用於葉面及枝條，每2-3周施藥1次，共3重複，並於施藥4次後進行調查。然今年9月至11月24日止，田間茶樹及咖啡炭疽病發生率極低，不適合進行防治試驗，調整為與大飛揚草資材溫室防治試驗相同模式，目前已完成第一次施藥後調查，罹病率由25%提升至37%。(4)作物炭疽病1-2種非農藥防治資材效果分析: (a)本期目標材料為雞屎藤(葉子及莖蔓)、茄苳(葉子)、或南美山螞蝗(全株)。分別利用炭疽病菌酪梨分離株(AV-1-1)或辣椒分離株(PP-3-1)進行菌絲抑制生長試驗，茄苳純露於第5天時抑制率為58%~61%，第7天時抑制率為30%~35%，南美山螞蝗第7天抑制率為66.6%-80%，雞屎藤純露無抑制效果。(b)於溫室內以大飛揚草資材溫室防治試驗模式，已完成第一次施藥後調查，罹病率分別18%、18%提升至33%、34%。(5) 利用13種查爾酮(以下簡稱C，後端數字代表不同化合物種類)異構物及16種薑黃素(以下簡稱Y，後端數字代表不同化合物種類)以炭疽病菌進行對峙試驗，結果發現針對酪梨分離株產生抑制帶的有:C2、C3、C4和C5，針對辣椒分離株產生抑制帶的有:C1、C5、C6、C8和C10，而薑黃素異構物無抑制效果。目前於溫室內以大飛揚草資材溫室防治試驗模式，已完成第一次施藥後調查，罹病率由18%~30%提升至32%~48%。 三、「國產有機柑橘加值化產品研發及其機能性提升與商品化評估」 「柑橘類水果」-檸檬及桶柑等是國人最熟悉、消費接受度高的水果，外觀呈翠綠色、橙黃色，味酸、甜、多汁、膳食纖維高，且含有多天然植化素：多酚化合物、橘皮苷(Hesperidins)、川陳皮素(Nobiletin)、橘皮素(hesperetin)、類黃酮素(Flavonoids)、類胡蘿蔔素(carotenoid)、維生素C、維生素E及纖維素、半纖維素、果膠等膳食纖維成分，是十分珍貴之水果作物；近年來是有機果樹種植成長快速、推廣十分成功，由於其水分高、營養成分佳，大都供鮮食水果，在冷藏貯藏其組成分、機能成分亦常變化，減少喪失新鮮、風味、口感，尤其其B、C級品甚少被加工利用，如何資材化、機能化、營養化、保健化成為有機水果加工加值急需投入之研究主題及待突破之技術。讓具本土、在地、新鮮、優質、安全、高值的柑橘能創造新價值及市場競爭力。增加有機柑橘之加工應用性及貯存品質。本年度計畫以檸檬作微製備原料進行試製，探討柑橘類加工、加值化產品之(1)果醬飲品化及品質分析 (2)陳化技術評估及機能成分分析 (3)加值化產品及大量製備評估 (4)加值化產品貯存特性評估。研究內容結果如下： (1)果醬飲品化及品質分析為增加檸檬全果妥善利用與資材再利用、加值化，利用檸檬榨汁分離之果皮進行二次利用，其中三段式循環糖漬技術可減少皮中苦澀感，透過添加不同比例(0〜30%)評估其物性變化及感官品評。隨糖漬檸檬皮添加量增加，(1)水活性自0.498增至0.621，(2)pH介於2.57〜2.63，(3)可溶性固形物自8.50降至7.12°Brix，(4)亮度(L*)顯著減少、紅色度(a*)增加、黃色度(b*)減少，(5)褐變度自8.32降至5.15，(6)五分法感官品評結果顯示添加30%的檸檬皮醬其主成分分析在風味(4.08)、外觀(3.85)和整體感(3.92)上具有最佳的得分。(2)陳化技術評估及機能成分分析本研究針對國產有機檸檬進行熱風(HA)、恆溫濕(GN)及多次蒸曬模擬(SD)處理並與新鮮物凍乾(F)比較，探討粉末樣品色澤與褐變強度(A420)及可滴定酸(TA%)、pH、可溶固形物(SSC)及FT-IR分析，並進行總多酚、總類黃酮及抗氧化力測定(ABTS、DPPH)。外觀與色澤顯示不同處理之樣品粉末間之外觀特性差異，色澤尤SD組最深，且經A420分析各組有顯著差異(ρ＜0.05)。熟成處理使pH些微下降，熱風處理使SSC下降，熱處理所有組別TA%皆上升。FT-IR圖譜熱處理組別較無熱之明顯強度減弱。總多酚含量HA (2.96 ± 0.18 mg GAE/g DW)最高、GN顯著下降、F與SD (1.57 ± 0.13 mg/g)無顯著差異；總類黃酮相較F，SD保留最多(9.24 ± 1.30 mg QE/g DW)、HA有最大損失(6.42 ± 0.33 mg/g)。抗氧化分析，ABTS、DPPH清除力與凍乾新鮮物比較有顯著下降，仍保較佳之抗氧化力，推測因熱處理產生具抗氧化能力之衍生物。綜上所述，利用熱加工可得機能成分提升及抗氧化力保留(3)加值化產品及大量製備評估本研究針對柑橘乾燥果片進行配方與添加成分改良：利用糖漬、乾燥、可食膜進行檸檬產品開發，研究結果如下: (1)0.5cm檸檬片烘乾2小時，其水活性0.883、亮度34.29±0.02及呈黃度4.69±0.03，具有較佳的外觀及口感效果(2)三段式循環糖漬處理可提升表皮糖度、透明度及風味嗜口性，過程中pH值會提高，由2.52、2.75、3.15增至3.40(3)熱風乾燥過程，無糖檸檬片水活性由0.902±0.004、0.894±0.003、0.882±0.005降至0.806±0.009;糖漬處理之檸檬片水活性由0.922±0.004、0.778±0.003、0.754±0.002降至0.621±0.004，相比之下糖漬處理對於產品可抑制微生物生長並延長保存期限(4)甘藷澱粉可食膜包覆可減少果肉流失、增加外觀光澤及風味、口感效果，增加貯存安定性。(4)加值化產品貯存特性評估針對本計劃改良之柑橘加工應用產品進行貯存安定性、貯存品質指標判定與評估：(1)利用甘藷澱粉製備可食膜包覆乾燥檸檬果片：在55°C貯存試驗中可觀察到隨著天數增加，包覆澱粉可食膜之組別亮度依然高於未包膜之組別。(2)檸檬皮醬品研發之品質分析另針對三種貯存溫度(4、30、55°C)進行貯存與安定性評估。其中55°C貯存之組別之褐變指數(Browning Index)在第14天時，55℃的組別變化最明顯；而貯存樣品之水活性介於0.458~0.735，比對色澤分析與水水水活性測定之結果可推測高於室溫的持續加熱(55°C貯存)會使醬品內產生褐變反應，其中又以非酵素性褐變反應速率高於酵素性褐變，可推醬品內部發生梅納反應/焦糖化反應，希盼本研究方法及參數可供國產檸檬皮醬研發及柑橘類果醬品質修飾、品質評估之參考。 |