110 原住民特考四等 農業技術 作物概要 考古題詳解
第 一 題20 分
植物生長過程中需要一些養分,何謂必要元素、主要元素、次要元素及微量元素?
元素之移動性對作物養分吸收影響很大,何謂易移動元素及不易移動元素?包括哪些?其缺乏時哪些部位先顯現病徵?如何決定某種營養成分是否為植物生長所必需?
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核心觀念
本題考查植物營養元素的分類、元素在植物體內的移動性,以及判定「必要元素」的標準。植物所需元素可依需求量分為主要元素、次要元素與微量元素;元素在植物體內能否重新分配,則會影響缺乏症狀先出現於老葉或幼嫩部位。
植物必需元素通常列為 17 種:碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、鉀(K)、鈣(Ca)、鎂(Mg)、硫(S)、鐵(Fe)、錳(Mn)、鋅(Zn)、銅(Cu)、硼(B)、鉬(Mo)、氯(Cl)及鎳(Ni)。碳、氫、氧主要來自空氣與水;其餘主要由根系自介質中吸收。
解題方法
作答時依序處理三件事:先說明「必要」的判準,再依需求量分類,最後用元素在韌皮部的再移動能力判斷缺素症狀的部位。
必要元素、主要元素、次要元素及微量元素
「必要元素」是指植物正常生長、完成生活史所不可缺少的元素。分類名稱在不同教材中略有差異;以常見園藝與作物營養分類而言:
| 分類 | 常見元素 | 說明 |
|---|---|---|
| 主要元素(大量元素) | C、H、O、N、P、K | 植物需求量較大;C、H、O多由空氣與水供應,N、P、K是常稱的肥料三要素。 |
| 次要元素(中量元素) | Ca、Mg、S | 植物需求量低於大量元素,但仍是必需元素。 |
| 微量元素 | Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Cl、Ni | 植物需求量少,仍有不可替代的生理功能。 |
以上分類依植物需求量區分,並不表示微量元素不重要,也不等同於植物體中是否容易移動。
易移動與不易移動元素
作物缺素時,植物會把體內可重新利用的元素,從較成熟的組織轉送到新生長點。判斷元素移動性時,應掌握「老葉能否把元素轉供幼嫩部位」這個原則。
- 易移動元素:可在植物體內再分配,缺乏時植物優先把元素供給新生部位,因此老葉較先出現病徵。常見包括 N、P、K、Mg、Cl;Mo通常也列為可移動元素。
- 不易移動元素:進入組織後不易再由老葉轉送至新生部位,缺乏時幼葉、頂芽、根尖或生長點較先出現病徵。
第 二 題20 分
說明濕度過高對作物生長產生哪些不良影響。對旱田作物根部因濕度過高產生哪些影響?哪些作物濕度高反而生長得更好?
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核心觀念
本題考查「濕度過高」對作物的影響,須先分清兩種濕度:
- 空氣濕度過高:空氣中的水蒸氣多,葉片與空氣間的水分梯度變小,蒸散作用減弱。
- 土壤水分過多:土壤孔隙被水填滿,通氣變差,根部缺氧,造成旱田作物的「濕害」。
題目特別詢問旱田作物根部的影響,答題重點應放在土壤過濕造成的缺氧與根系受損;空氣濕度過高的影響則另行說明。
解題方法
依「地上部生理影響—根部濕害—耐濕作物」三層作答。先指出過高濕度對蒸散、病害及授粉結實的影響,再以土壤缺氧說明旱田作物根系受害的原因,最後列舉適應濕潤環境的作物。
濕度過高對作物生長的不良影響
- 蒸散作用減弱:空氣濕度高時,葉片與空氣間的水蒸氣壓差較小,蒸散減少,根部吸水及礦物養分向上輸送也會受影響,植株可能生長不良或出現養分缺乏。
- 病害容易發生:葉面較難乾燥,且高濕環境有利於多種病原菌繁殖,常增加真菌、細菌性病害發生的機會。
- 授粉與結實受影響:花粉散布、花粉發芽或花藥開裂可能受阻,部分作物因而授粉不良、落花或結實率下降。
- 土壤過濕時根系受害:土壤孔隙充水後,氧氣供應不足,根部呼吸受抑,吸水吸肥能力下降,進而使地上部生長及產量受損。
旱田作物根部因土壤過濕的影響
旱田作物多不適合長期處於飽和土壤。土壤水分過多時,空氣孔隙減少,氧氣難以擴散至根圈,常依下列過程造成傷害:
第 三 題20 分
說明咖啡生長之氣候土宜、目前臺灣咖啡栽培主要縣市及繁殖方法。
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核心觀念
本題考查咖啡作為熱帶常綠果樹的環境適應性、臺灣產區分布及繁殖方式。作答時可依「氣候、土壤、產區、繁殖」四項整理,並說明各項條件與植株生長或果實品質的關係。
解題方法
先掌握咖啡喜溫暖、怕霜害與持續高溫的特性;再交代水分、日照與土壤排水需求。臺灣產區則以中南部山區與丘陵為主,列出主要縣市並舉出代表性鄉鎮。繁殖方面,區分常用的種子繁殖與可維持品種特性的無性繁殖。
氣候與土宜
- **溫度:**咖啡適合溫暖氣候,適宜生長溫度約為 。咖啡不耐霜害,低溫結霜地區不適宜栽培;持續高於 ,容易造成葉片傷害並影響生育。熱帶地區常利用較高海拔、日夜溫差較大的環境栽培。
- **雨量與水分:**原生栽培環境年雨量約 毫米,適合雨量充足且有乾、濕季變化的地區。花期前適度乾燥、雨季來臨後有充足水分,有利於開花較集中;長期乾旱或排水不良都會妨礙生長。
- **日照與地形:**咖啡需要適度日照,但幼樹或日照強烈地區可適度遮蔭。臺灣多利用山坡地栽培,坡地須有良好排水;高海拔地區氣溫較低、日夜溫差較大,有利果實發育與風味形成。
- **土壤:**以土層深厚、富含有機質、通氣與排水良好的壤土或砂質壤土為宜,土壤宜微酸性,適宜酸鹼值約為 。黏重、積水或過度砂質且保水力不足的土壤,均不適合咖啡生長。
臺灣主要栽培縣市
臺灣咖啡主要栽培於中南部山區及丘陵地帶,主要縣市包括:
第 四 題20 分
茶為臺灣最重要之特用作物,民國48年收穫面積達48,442公頃,109年則降為11,850公頃,茶葉產地也產生了很大之改變。
請說明茶葉產地之變遷概況?收穫面積減少之原因受哪些因素之影響?茶產業之變化與茶農之因應之道?近年來茶葉消費與茶相關產業之發展趨勢?
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核心觀念
本題考查臺灣茶產業從「外銷導向的大宗茶」轉型為「內需導向的特色茶與精品茶」後,產地分布、茶園面積、經營方式及消費市場如何改變。作答時應把握三條主線:
- 產地轉移:早期以北部及桃竹苗丘陵茶區為主,後來中南部高海拔茶區及南投、嘉義等地的重要性提高。
- 面積縮減:外銷市場衰退、國內生產成本上升、土地利用改變及農村勞力減少,使茶園面積大幅下降。
- 產業轉型:茶農由以原料生產、外銷大宗茶為主,轉向特色茶、產地品牌、自產自製自銷,以及休閒體驗等多元經營。
題目所列數據顯示,茶葉收穫面積由民國48年的48,442公頃,降至民國109年的11,850公頃,減少36,592公頃,減幅約為:
亦即民國109年面積約為民國48年的24.5%。
解題方法
依題幹的四個問項分段作答:先說明產地變遷,再分析面積減少原因,接著說明茶產業變化與茶農因應,最後整理近年消費與相關產業趨勢。每一段都以「市場需求改變如何帶動生產區域與經營型態改變」作為串接,答案就能完整涵蓋題意。
一、茶葉產地之變遷概況
臺灣茶樹栽培以北部起步,早期茶葉產製與外銷市場關係密切,北部及桃竹苗丘陵地區是重要產區。主要產區可概分為北部、桃竹苗、中南部、東部及高山茶區;各區依地形、海拔、氣候與製茶傳統,發展出不同茶類與地方特色。
隨著外銷減少、內需市場擴大,產地重心逐漸由北部平地及丘陵產區,轉向中南部及較高海拔地區。北部茶區部分茶園因市場與土地利用變化而縮減;南投、嘉義等地則發展為重要茶葉產區,南投以名間、鹿谷、魚池、仁愛等地著稱,嘉義則以梅山、番路、竹崎及阿里山一帶的茶葉聞名。東部的花蓮、臺東也發展出地方特色茶區。
產地與特色茶例子如下:
- 北部:新北文山包種茶、三峽碧螺春茶、木柵鐵觀音。
- 桃竹苗:東方美人茶及部分綠茶、烏龍茶。
- 中部:南投凍頂烏龍茶、日月潭紅茶,以及中高海拔烏龍茶。
- 雲嘉高山茶區:嘉義阿里山及梅山一帶的高山茶。
- 東部:花蓮舞鶴紅茶、臺東紅烏龍等地方特色茶。
整體而言,產區變遷反映臺灣茶業由北部外銷茶區,轉為以中南部特色茶及內需市場為重心的發展方向。
二、茶葉收穫面積減少之原因
1. 外銷市場衰退,種茶收益與市場需求改變
臺灣早期茶業以外銷為重要市場,北部茶區尤其具有外銷生產的歷史。1970年代末期以後,國際市場競爭加劇,臺灣工資及生產成本提高,茶葉價格較難與其他產茶國競爭,外銷逐漸衰退。外銷型茶區失去原有市場後,茶園收益降低,部分茶園因而停耕、廢耕或改作其他用途。
2. 工資與生產成本上升,勞力取得不易
茶葉栽培、採摘及製茶均需要人力。臺灣經濟發展後,農村工資上升,農業勞力轉往非農業部門,茶農面臨工資高、採茶工短缺及經營成本上升等問題。茶園收益若無法彌補投入成本,茶農便會減少經營面積或退出生產。
3. 都市化及土地利用競爭
北部茶區接近都市及交通要地,土地面臨住宅、工商業及休閒遊憩等用途競爭。土地價格與非農業用途的預期收益提高,使部分茶園轉作其他用途,造成茶園面積減少。
4. 茶園老化、管理不良與環境限制
茶樹為多年生作物,若茶園管理不佳、樹齡老化或更新不足,茶菁產量與品質都會下降。坡地茶園也可能受到水土保持、道路及灌溉條件限制;遇到颱風、豪雨或其他天然災害時,生產風險增加,進一步影響經營意願。
5. 農業經營選擇與市場競爭
農村人口高齡化及農業勞力外流,使部分茶園無人接手。茶農也會依收益、勞力及土地條件,改種其他作物或調整耕作方式。另一方面,進口茶以較低成本供應大宗飲料茶市場,也增加國產茶農面對的價格競爭。
三、茶產業之變化與茶農的因應之道
1. 由大宗外銷茶轉向內需特色茶
第 五 題20 分
回答下列有關菸草之相關問題:
(1)臺灣菸草主要栽培地區之氣候環境為何?
(2)品質佳之菸葉具備哪些特性?
(3)哪些化學成分影響菸葉吃味?哪些成分影響菸葉香氣?
(4)菸草育苗中,苗床選擇需注意哪些事項?
(5)為何菸葉要進行貯積調理?
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核心觀念
本題考查菸草生產的環境適應性,以及菸葉品質形成的三個環節:栽培環境與育苗、葉片化學成分對感官品質的影響、採收乾燥後的貯積調理。作答時依序說明氣候條件、品質性狀、吃味與香氣成分、苗床選址及貯積目的即可。
解題方法與各小題作答
(1)臺灣菸草主要栽培地區之氣候環境
臺灣傳統菸葉產區包括臺中、嘉義、屏東及花蓮等菸區,主要栽培地帶多位於平地或低海拔地區。菸草生育期以冬季為主,通常利用一期、二期稻作之間的裡作或輪作空檔。
菸草適合在溫和、較涼爽、日照充足、雨量較少且排水良好的環境生長。臺灣夏季高溫多雨,不利菸葉成熟、採收與乾燥;冬季相對涼爽、日照較足,因此較適合菸草生育及菸葉品質形成。生育期間仍須有適當水分供應,但成熟採收時宜避免連續降雨與高濕,以利葉片成熟及後續乾燥調製。
(2)品質佳之菸葉具備哪些特性?
優良菸葉須兼具外觀、物理性狀與內在品質:
- 成熟適度:葉片充分成熟,成熟度均勻,未熟葉、過熟葉及病斑葉比例低。
- 外觀良好:色澤鮮明且均勻,具有品種與部位應有的色澤;葉片完整,無破損、污染、霉斑及明顯病蟲害。
- 物理性狀適宜:葉片厚薄適中、組織細緻,葉肉與主脈比例合宜,柔軟而有彈性;乾燥後不過脆,具有適當填充性與燃燒性。
- 化學成分協調:糖類、菸鹼、含氮物質、有機酸及礦物質含量適當且相互平衡,不宜有糖分過低、菸鹼過高或含氮物質過多等情形。
- 吸用品質佳:香氣純正、香氣量適中,吃味醇和,刺激性與雜氣低,燃燒穩定,灰色較潔白,餘味舒適。
因此,菸葉品質不是單看色澤或某一項成分,而要同時考量成熟度、外觀、化學組成及感官表現。
(3)哪些化學成分影響菸葉吃味?哪些成分影響菸葉香氣?
吃味主要受菸葉中可溶性糖、菸鹼、含氮物質與有機酸等影響:
- 糖類:主要包括總糖與還原糖。含量適宜時,能使煙氣較柔和、較有甜潤感;糖分與菸鹼的比例也會影響吃味平衡。
- 菸鹼:影響煙氣的濃度、勁頭與生理刺激感;含量過高時容易使吃味辛辣、刺激。
- 總氮、蛋白質及其分解物:影響煙氣的濃度、刺激性與雜氣。含氮物質過多,容易使煙氣粗糙、辛辣或帶有不良氣味。
- 有機酸:影響煙氣酸鹼性、柔和程度及糖與菸鹼間的平衡。
- 鉀、氯等無機成分:影響燃燒性及灰分特性;氯含量過高會使燃燒性變差。
香氣主要來自菸葉中的揮發性及半揮發性香氣物質,也受乾燥與調理過程中生成的物質影響。重要來源包括:
- 類胡蘿蔔素降解產物:如紫羅蘭酮類、巨豆三烯酮等,能形成花香、果香等香氣特徵。
- 美拉德反應產物:由糖類與胺基酸等含氮物質反應形成,對烘烤香、甜香等有貢獻。
- 脂質分解產物、揮發性有機酸及其他芳香物質:共同形成菸葉的香氣特徵與香氣量。