115 原住民特考四等 農業技術類科 作物概要 考古題詳解
第 一 題25 分
請試述下列名詞之意涵:(每小題 5 分,共 25 分)
(一) 頂芽優勢
(二) 正儲型種子
(三) 菌根菌
(四) 間作
(五) 經濟產量
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第 1 題 名詞解釋
(一)頂芽優勢
核心觀念: 頂芽優勢(apical dominance)是指植物莖頂的頂芽生長旺盛時,會抑制下方腋芽萌發與側枝形成的現象。
其主要生理機制如下:
- 頂芽產生生長素,並向基部運輸。
- 生長素會抑制腋芽直接伸長。
- 頂芽同時會影響細胞分裂素、糖分及其他生長調節物質的分布,使腋芽處於休眠狀態。
- 摘除頂芽、剪除莖梢或降低頂芽生長勢後,腋芽即容易萌發,形成較多側枝。
解題方法: 作答時應掌握「頂芽抑制腋芽」及「生長素作用」兩個核心,並補充摘心後促進分枝的應用。例如果樹整枝、園藝作物摘心、茶樹修剪等,均與頂芽優勢有關。
解題技巧: 記憶關係為「頂芽在,側芽乖;頂芽除,側枝出」。頂芽優勢強的植物通常主莖明顯、分枝較少;摘心可降低頂芽優勢,使植株矮化並增加分枝。
(二)正儲型種子
核心觀念: 正儲型種子(orthodox seed)是指成熟後可以耐受脫水,經乾燥至較低含水率,再配合低溫及適當密封保存,仍能維持較長發芽壽命的種子。
其主要特性包括:
- 成熟時通常已自然脫水。
- 可進一步乾燥,降低種子含水率。
- 在適當低溫、低濕環境中可長期保存。
- 一般可耐受冷藏,部分種子甚至可在低溫冷凍條件下保存。
- 種子壽命受含水率、保存溫度、氧氣、病原菌及種子本身品質影響。
水分與溫度對壽命具有重要影響,通常可用下列原則表示:
解題方法: 答題時先寫出「耐乾燥、可低溫貯藏」的定義,再說明其與難儲型種子的區別。稻、麥、玉米、豆類及多數蔬菜種子,通常屬於正儲型種子。
解題技巧: 正儲型種子的關鍵字是「可乾燥、可低溫保存」。不可將「含水量低」誤寫成種子完全沒有水分;種子仍須維持適當含水率,過度乾燥也可能造成細胞膜與胚部受傷。
(三)菌根菌
核心觀念: 菌根菌(mycorrhizal fungi)是與植物根部形成互利共生關係的真菌。真菌菌絲與根部連結,擴大植物根系的吸收範圍;植物則提供真菌光合作用所製造的碳水化合物。
菌根形成後,通常具有下列作用:
- 增加根部吸收磷的能力。
- 提高對氮、鋅等礦物元素的吸收效率。
- 擴大吸水範圍,提升植物耐旱能力。
- 改善土壤團粒結構與根圈環境。
- 增強植物對部分土壤病原菌及逆境的抵抗力。
- 促進幼苗生長及移植後的成活。
常見菌根類型包括:
- 叢枝菌根(arbuscular mycorrhiza, AM):菌絲進入根皮層細胞間,並形成叢枝,是農作物中最常見的類型。
- 外生菌根(ectomycorrhiza):菌絲主要包覆根部表面,並在根細胞間形成菌絲網,常見於許多森林樹種。
解題方法: 應從「真菌與根部共生」切入,並明確寫出雙方互惠關係:植物供應碳源,菌根菌協助吸收水分與礦物元素。只寫「有益微生物」而未提及根部共生及功能,內容不完整。
解題技巧: 菌根菌不是根瘤菌。根瘤菌主要與豆科植物形成根瘤並進行固氮;菌根菌主要協助根部吸收磷、水分及其他礦物元素。兩者均屬有益微生物,但功能不同。
(四)間作
核心觀念: 間作(intercropping)是指在同一塊土地、同一生產期間,同時種植兩種或兩種以上作物,藉由合理配置行距、株距及作物組合,提高土地與資源利用效率的栽培
第 二 題25 分
何謂種苗健化?(5 分)
種苗進行健化的方法有哪些?(20 分)
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核心觀念
一、種苗健化的意義
種苗健化,又稱「煉苗」或「馴化」,是指種苗在定植前,逐步降低育苗環境的保護程度,使其適應露地栽培所面臨的強光、低溫、高溫、乾旱、風力及較低空氣濕度等逆境,藉以提高定植後的成活率與生長勢。
育苗期間通常具有較適宜的溫度、較高的空氣濕度、充足水分及遮蔭環境,種苗組織較柔嫩,葉片蒸散調節能力及根系吸水能力較弱。若直接移植至露地,容易發生萎凋、葉片灼傷、生長停滯,甚至死亡。
因此,種苗健化的核心在於:
- 逐步增加種苗對外界環境的適應能力。
- 降低定植時的移植休克。
- 促進根系發育,增強吸水及吸收養分的能力。
- 使莖葉組織充實,增加抗旱、抗寒、抗風及抗病能力。
- 提高定植後的成活率與早期生長勢。
健化不是單純使種苗停止生長,而是在不造成嚴重傷害的原則下,使種苗由柔嫩生長狀態轉為較強健、適合定植的狀態。
解題方法
本題分為兩部分:
- 第一部分說明「種苗健化」的定義、目的及作用。
- 第二部分列舉種苗健化的方法,並說明各方法的操作方式與生理效果。
作答時可依「水分、溫度、光照、通風、肥培、機械刺激、根系處理」等環境因子分類,先寫方法,再補充作用,即可完整涵蓋配分重點。
種苗健化的方法
一、逐漸減少灌水,進行水分健化
在定植前逐步延長灌水間隔,降低灌水量,使種苗接受輕度、短時間的水分逆境。
其作用包括:
- 促使根系向下伸長,增加根系分布範圍。
- 增強根系吸水能力。
- 降低植株組織含水量,使莖葉較為充實。
- 提高定植後對短期乾旱的耐受能力。
操作時應採取漸進方式,避免一次停止供水太久,以免造成永久萎凋、葉片黃化或根系受傷。定植前仍應使種苗具有適當水分,以利起苗及移植。
二、逐漸降低溫度
育苗場所的溫度通常較高且穩定,健化時可逐漸降低夜間溫度,或增加種苗接受自然溫度變化的程度。
其作用包括:
- 使種苗適應露地的日夜溫差。
- 降低高溫環境造成的徒長。
- 促進莖部組織充實。
- 增加對低溫及溫度變化的抵抗能力。
降溫必須逐步進行,寒流或霜害來臨前不宜貿然將幼嫩種苗暴露於低溫環境。
三、逐步增加光照,減少遮蔭
育苗初期常使用遮蔭網或玻璃溫室,以避免強光傷害。健化時應逐步減少遮蔭時間或降低遮蔭程度,使種苗慢慢適應自然強光。
其作用包括:
- 增加葉片光合能力。
- 促使葉片增厚、葉色濃綠。
- 降低莖節伸長,避免徒長。
- 提高葉片對強光及高蒸散速率的適應能力。
若突然完全撤除遮蔭,容易發生葉片日燒、萎凋及生長停滯,因此宜採分階段增加光照,並避開中午最強光照時段進行初期健化。
四、增加通風,降低空氣濕度
逐漸開啟育苗設施的側膜、天窗或通風設備,使種苗接受較強的空氣流動,並降低育苗環境的相對濕度。
其作用包括:
- 降低葉片周圍的高濕環境。
- 增強蒸散作用及氣孔調節能力。
- 促使莖部較粗壯,減少徒長。
- 降低灰黴病、猝倒病等高濕性病害的發生。
- 使種苗適應露地風力。
通風宜配合溫度及水分管理,避免在高溫、缺水時過度通風,造成快速失水。
五、減少氮肥,適度增加磷、鉀肥
健化期間應避免過量施用氮肥。氮肥過多會使種苗葉片柔嫩、莖部細長,增加徒長及移植後萎凋的風險。
適度調整肥培管理可達到下列效果:
第 三 題25 分
請說明嗜好料作物咖啡、可可與茶之科別、採收部位與標準及調製方法。
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核心觀念
本題考查三種嗜好料作物的「植物分類、商品利用部位、適採成熟標準及採後調製流程」。作答時應依序掌握:
- 科別:辨識作物所屬植物科。
- 採收部位與標準:說明實際利用的器官,以及何時採收品質最佳。
- 調製方法:說明由鮮品轉為商品原料的主要處理程序,並指出其目的。
本題並非選擇題,無個別選項可供分析;重點在於三種作物的比較與調製流程是否完整。
解題方法
可採「一作物一段」方式作答,每一段固定包含:
三者的核心區別如下:
- 咖啡:利用果實內的種子,重點是去果肉、發酵、乾燥及焙炒。
- 可可:利用果莢內包有果肉的種子,重點是發酵及乾燥,以形成可可特有香味。
- 茶:利用幼嫩芽葉,重點是萎凋、揉捻、氧化程度及乾燥,依製茶種類而異。
一、咖啡
1. 科別
咖啡屬於茜草科(Rubiaceae),主要栽培種類包括阿拉比卡咖啡(Coffea arabica)及羅布斯塔咖啡(Coffea canephora)。
2. 採收部位
咖啡利用果實內的種子,商品上稱為咖啡豆。咖啡果實為核果,果皮、果肉及黏質層包覆兩粒種子,少數果實只有一粒種子,稱為圓豆(peaberry)。
3. 採收標準
咖啡果實以充分成熟、果皮呈品種特有的紅色或深紅色為採收標準。成熟果實通常具有下列特徵:
- 果皮由綠色轉為紅色或紫紅色。
- 果實飽滿,香氣增加。
- 果肉糖分及黏質物充分形成。
- 果實容易由果梗脫離。
應採摘成熟度一致的果實,避免混入青果、過熟果、落地果及病蟲害果。青果會使咖啡具有澀味,過熟或腐敗果則容易產生異味。
4. 調製方法
咖啡調製主要分為水洗法、乾燥法及半水洗法。
(1)水洗法
程序如下:
- 選果:除去青果、過熟果及浮果。
- 去皮去果肉:利用果肉分離機除去外果皮及大部分果肉。
- 發酵:使附著於種子外的黏質層分解。
- 水洗:洗去殘留黏質物。
- 乾燥:將帶殼咖啡豆曬乾或以乾燥機乾燥,使含水率降至約 至 。
- 脫殼:除去乾燥後的內果皮,得到生咖啡豆。
- 分級及包裝:依大小、重量、色澤及缺陷程度分級。
- 焙炒:使咖啡豆發生褐變及香味形成,產生咖啡特有的色澤、香氣及風味。
(2)乾燥法
將成熟咖啡果實整粒曝曬或機械乾燥,待果皮、果肉及內果皮乾燥後,再脫殼取出生豆。此法可保留較多果肉風味,但乾燥過程須充分翻動,避免發霉及腐敗。
(3)半水洗法
先去除外果皮及部分果肉,再保留部分黏質層進行乾燥,乾燥後脫殼。此法介於水洗法與乾燥法之間,可兼顧清潔度及果香。
生咖啡豆在飲用前仍須經焙炒。焙炒程度會影響咖啡色澤、香味、苦味及酸味;焙炒後再研磨、沖煮或萃取。
二、可可
1. 科別
可可傳統分類屬於梧桐科(Sterculiaceae);依現代植物分類,梧桐科多併入錦葵科(Malvaceae)。學名為 Theobroma cacao。
考試作答可寫成:
可可屬梧桐科,現代分類多歸入錦葵科。
如此可兼顧傳統農業教材與現代分類。
2. 採收部位
可可利用果莢內的種子,即可可豆。可可果莢內含多數種子,種子外包覆白色或淡黃色果肉及黏質物。
3. 採收標準
可可果莢以充分成熟為採收標準,成熟時果莢色澤由綠色轉為黃色、黃橙色或橙紅色,實際色變依品種而異。成熟果莢通常具有下列特徵:
- 果莢外表顏色發生明顯變化。
- 果莢表面光澤減少。
- 敲擊果莢時聲音較為沉實。
- 種子已充分發育,果肉飽滿。
- 果梗附近及果莢外觀顯示成熟。
採收時以刀具切下果莢,避免傷害樹幹、枝條及花墊,因可可的花及果實常著生於主幹或老枝上。不可使果莢落地過久,以免受到病菌污染。
4. 調製方法
可可調製的主要目的,是使可可豆產生褐色、香氣及適於加工的品質。其主要程序如下:
- 開莢:採下成熟果莢後剖開果莢。
- 取豆:取出種子及附著的果肉。
- 發酵:將可可豆堆積、置於發酵箱或籃中,覆蓋香蕉葉等材料,使果肉汁液發酵。
發酵通常需約 至 日,期間應適當翻動,使發酵均勻。發酵時果肉中的糖分先轉化為酒精,再由醋酸菌等作用形成有機酸,使種子內部發生一連串變化,包括:
- 種胚死亡,停止萌芽。
- 種子內部色澤由紫色逐漸轉為褐色。
- 可可特有香味前驅物形成。
- 澀味及生青味降低。
第 四 題25 分
依據目前農業部提出的政策與規範,請回答下列問題:
(一) 在氣候變遷調適與因應下,如何提升農業韌性?(10 分)
(二) 在氣候變遷調適與因應下,如何保護糧食安全?(10 分)
(三) 目前政府大力推行的「三章一 Q」農產品標章制度中,「三章」是指哪三個標章?(5 分)
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核心觀念
本題以農業部氣候變遷政策為核心,考查兩個層次:
- 農業韌性:農業面對極端高溫、乾旱、暴雨、颱風、病蟲害及生產資源變動時,能夠降低衝擊、維持生產,並於災害後迅速恢復及轉型。
- 糧食安全:在氣候變遷及生產風險增加下,確保國民能持續取得數量充足、價格合理、品質安全及營養適當的食物。
- 三章一 Q:透過農產品標章及資訊追溯制度,區分農產品品質、安全、產地及生產方式。
法規與政策回答以命題當年(民國 115 年)法規及農業部政策為準;答題時宜結合《氣候變遷因應法》、國家氣候變遷調適政策及農業部相關農業氣候調適、糧食安全政策說明。
解題方法
本題為申論題,應採「問題衝擊—政策措施—預期效果」方式作答:
- 先指出氣候變遷對農業及糧食供應造成的風險。
- 再依生產、資源、科技、制度及市場面提出具體措施。
- 最後說明措施如何提高農業持續生產能力及糧食供應穩定性。
- 第(三)題直接列出三個標章,並補充其制度功能。
(一)在氣候變遷調適與因應下,如何提升農業韌性?
1. 強化氣候風險監測與災害預警
建立氣象、土壤、水文、作物生育及病蟲害監測系統,利用氣象預報、遙測、地理資訊系統及智慧農業技術,及早掌握高溫、乾旱、豪雨、寒害及颱風等風險。
同時應建立農業災害預警、通報及應變機制,使農民能提前採取防風、防寒、防淹水、調整播種期及加強灌溉等措施,降低災害損失。
2. 培育耐逆境作物與調整栽培制度
依不同地區及氣候風險,選育或推廣耐旱、耐熱、耐淹水、耐鹽及抗病蟲害品種,並建立適地適種制度。
栽培制度方面,可採取:
- 調整播種及移植期,避開高溫、豪雨及寒害期。
- 推廣輪作、間作、混作及多樣化種植。
- 發展設施栽培,降低外界氣候直接衝擊。
- 建立不同品種及產地配置,避免單一品種或單一產區受災時造成全面性損失。
3. 提升農田水土資源調適能力
水資源方面,應推動節水灌溉、灌溉排水系統改善、農業用水調度、蓄水設施及再生水利用,並依氣候預測調整作物及耕作制度。
土壤管理方面,應增加有機質、推廣覆蓋、綠肥、少耕及合理施肥,以提升土壤保水、保肥及抗侵蝕能力。山坡地則須加強水土保持,降低豪雨造成的沖蝕、崩塌及土石流風險。
4. 推動智慧農業與精準管理
利用感測器、物聯網、無人機、人工智慧及自動化設備,進行精準灌溉、精準施肥、環境控制及病蟲害監測。
精準管理可降低水、肥料、農藥及能源使用量,並依作物實際需求調整生產投入,提升單位面積產量及資源使用效率。
5. 強化農業基礎設施及產銷體系
改善農路、灌排水、溫室、冷藏、冷鏈、倉儲、加工及運輸設施,提升農產品面對災害及供應中斷的能力。
災後應建立快速修復及復耕機制,提供種苗、農機、資材、技術及金融協助,使農民能迅速恢復生產。
6. 建立農業風險分散及社會支持制度
推廣農業保險、天然災害救助、產業基金及契作制度,分散農民因氣候災害所承受的經濟風險。
同時應強化農民教育訓練、農業推廣及地方組織合作,培養農民採用調適技術的能力,並鼓勵青年返鄉、農村組織及產銷班共同經營。
7. 兼顧減緩與調適,發展低碳農業
農業因應氣候變遷不僅要適應環境變化,也應降低溫室氣體排放。例如:
- 合理施用氮肥,降低氧化亞氮排放。
- 改善畜牧糞尿處理及沼氣利用。
- 推廣節能農機、再生能源及低碳運輸。
- 增加土壤碳匯及農業生態系碳吸存。
- 減少農產品採收後損耗及食物浪費。
小結
農業韌性的重點是「預防、調適、分散、恢復及轉型」。透過品種改良、資源管理、智慧科技、基礎建設、保險制度及低碳農業,可使農業在氣候衝擊下仍能維持基本生產,並提升災後恢復能力。
(二)在氣候變遷調適與因應下,如何保護糧食安全?
1. 糧食安全的核心內涵
糧食安全不只是糧食數量足夠,還包括以下四項:
- 供應性:國內具有足夠糧食來源及供應量。
- 可近性:國民能以合理價格及適當方式取得糧食。
- 利用性:糧食符合衛生安全及營養需求,能被健康利用。
- 穩定性:在氣候災害、疫病、國際市場波動及運輸中斷下,糧食供應仍能維持穩定。
因此,答題不能只寫「提高糧食自給率」,還要同時處理生產、儲備、價格、品質及供應鏈問題。
2. 維持重要糧食作物生產能力
政府應依國內糧食需求及戰略重要性,維持稻米、雜糧、蔬菜、果品、畜禽及水產等基本生產能力。
具體措施包括:
- 維護農地農用,避免優良農地流失。
- 防止農地長期休耕及荒廢。
- 推廣水稻、玉米、大豆、雜糧等重要作物。
- 鼓勵稻田轉作進口依賴度較高的國產雜糧。