收穫指數計算器
輸入經濟產量(目標收穫物乾重)與生物產量(地上部總乾物質),即時算出收穫指數 HI = 經濟產量 ÷ 生物產量,用於評估作物把乾物質分配到收穫部位的效率。
輸入資料
計算結果
重點速覽:收穫指數(harvest index, HI)定義為作物的經濟產量除以生物產量:HI = 經濟產量 ÷ 生物產量。經濟產量指人們真正要收穫的部位(如穀物的籽粒、薯類的塊莖)的乾重,生物產量指地上部累積的總乾物質(收穫物加上莖、葉等營養器官)。HI 介於 0 與 1 之間,反映作物把光合作用累積的乾物質「分配」到可收穫部位的效率。它與總生物量共同決定經濟產量:經濟產量 = 生物產量 × HI。二十世紀『綠色革命』中,小麥、水稻等作物產量大幅提升,很大程度就來自矮化育種提高了 HI(把更多同化物投入籽粒而非莖稈),而非單純增加總生物量。因此 HI 是作物育種與栽培管理評估分配效率的關鍵指標。
計算公式
收穫指數:HI = 經濟產量 ÷ 生物產量。
百分比:HI% = HI × 100。
反推經濟產量:經濟產量 = 生物產量 × HI。
$$HI = \frac{Y_{economic}}{Y_{biological}}$$$$Y_{economic} = Y_{biological} \times HI$$使用說明
- 填入經濟產量(目標收穫物乾重)。
- 填入生物產量(地上部總乾物質),與經濟產量採同一單位。
- 系統即時算出收穫指數 HI(0–1)與百分比;HI 越高代表分配到收穫部位的效率越好。
主要作物的收穫指數 HI 概略範圍
| 作物 | HI 概略範圍 | 說明 |
|---|---|---|
| 現代水稻 / 小麥 | 0.4–0.55 | 矮化高產品種,分配效率高 |
| 玉米 | 0.45–0.55 | 籽粒佔比高 |
| 大豆 | 0.3–0.45 | 含油籽粒,能量成本高 |
| 馬鈴薯(塊莖) | 0.7–0.85 | 地下貯藏器官佔比極高 |
數值為概略範圍,隨品種、環境與栽培管理變動;HI 定義多以地上部生物量為分母(塊莖類另計)。
理財情境案例
水稻田的收穫指數
某水稻田經濟產量(籽粒乾重)= 4 t/ha,地上部生物產量 = 10 t/ha。
HI = 4 ÷ 10 = 0.4,即 40%。
0.4 屬合理但仍有提升空間;透過改良品種或栽培可把更多同化物導向籽粒。
高分配效率品種對照
改良品種在相同 11 t/ha 生物產量下,籽粒達 5.5 t/ha。
HI = 5.5 ÷ 11 = 0.5,即 50%,高於前例。
在生物量相近時,較高 HI 直接帶來更高的可收穫產量,這正是矮化育種的核心貢獻。
常見問題
生物產量要不要算根部?
多數田間作物的收穫指數以『地上部』總乾物質為分母,因為根系難以完整採收與量測,且商業產量多來自地上部。少數以地下器官為收穫物的作物(如馬鈴薯、番薯)會把塊莖計入經濟產量,分母則視研究定義而定。重點是全篇採一致定義並註明是否含根。
HI 可以大於 1 嗎?
不行。經濟產量是生物產量的一部分,最多等於生物產量,因此 HI 介於 0 與 1 之間。若算出大於 1,通常是經濟產量與生物產量的定義或單位不一致(例如一個用鮮重、一個用乾重),應統一為乾重、同一單位後重新計算。本計算器會把超出的經濟產量截到 1。
要用鮮重還是乾重?
標準做法是用乾重。因為不同器官的含水量差異很大(籽粒含水低、莖葉含水高),用鮮重會嚴重扭曲分配比例。應把各部位烘乾至恆重後再計算 HI。若特殊情況必須用鮮重,需明確標示,且不宜與乾重 HI 直接比較。
HI 高就一定產量高嗎?
不一定。經濟產量 = 生物產量 × HI,兩者都重要。若總生物量很低,即使 HI 很高,最終收穫量仍可能不足;反之生物量大但 HI 低(同化物多留在莖葉)也浪費。理想是在維持足夠總生物量的前提下提高 HI,兩者兼顧才能真正增產。
怎樣提高作物的收穫指數?
育種上常以矮化基因縮短莖稈、減少營養器官投資,把更多同化物導向籽粒;栽培上則透過適時施肥(尤其生殖生長期的養分供應)、合理密植、控制倒伏與病蟲害,維持後期葉片功能,促進同化物向收穫部位轉運。這些措施都能在不增加甚至減少無效生物量下提升 HI。
相關工具
參考資料
內容審核:香港計算器科學團隊。HI 依經濟產量 ÷ 生物產量計算,範圍 0–1。