115 原住民特考四等 農業技術類科 土壤與肥料概要 考古題詳解
第 一 題25 分
請說明施用氮肥和磷肥的原則差異。
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查氮、磷在土壤中的移動性、轉化與損失方式，以及這些差異如何影響施肥時機、施用位置與分次方式。
氮肥施入土壤後，會經歷銨化、硝化等轉化。硝態氮容易隨水移動，可能淋洗至根系分布層以下；尿素或含銨態氮肥料施於土表，也可能因氨揮散而損失。氮肥的有效性會隨土壤水分、溫度及微生物作用而變化。
磷肥在土壤中的移動性低，容易被土壤吸附或固定；酸性土壤中常與鐵、鋁作用，石灰性或鹼性土壤中常與鈣作用，形成較難溶的磷化合物。因此，磷肥施用後不易由土壤水分帶到遠處，肥料位置與根系位置是否接近，對吸收效果尤其重要。
解題方法
可由「肥料施入土壤後，會往哪裡移動、如何損失」切入，再推導施肥原則：
- 氮較易移動、轉化與流失：施肥時要配合作物生育期與需氮量，並以分次施用、適當深施或灌溉施肥等方式，提高吸收率並減少損失。
- 磷較不易移動、容易固定：施肥時要讓磷肥靠近作物根系，可採條施、穴施或適當混入耕作層；磷肥較適合作基肥一次或大部分施用。
氮肥與磷肥施用原則比較
| 比較項目 | 氮肥 | 磷肥 |
|---|---|---|
| 土壤中移動性 | 整體較高，尤其硝態氮容易隨水移動 | 較低，肥料磷通常只在施用位置附近移動 |
| 主要損失或限制 | 淋洗、氨揮散、淹水土壤中的反硝化等 | 被土壤固定或沉澱，造成有效性降低 |
| 施肥時機 | 配合生育期及需氮量，常分次施用 | 多作基肥施用，配合整地使肥料進入根系可利用的土層 |
| 施用位置 | 依肥料種類與作物調整，避免表施後長時間曝露； |
第 二 題25 分
請說明過度施肥可能造成哪些土壤問題？
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查肥料施用量超過作物需求與土壤供肥能力時，對土壤化學性質、物理性質及生物活性造成的影響。過度施肥不只會造成養分浪費，也會使土壤鹽分與離子失衡，並增加養分流失及土壤劣化的風險。
解題方法
可依「鹽分累積、酸鹼變化、養分失衡、土壤結構、養分流失、生物活性」六個面向作答，並說明各問題的形成原因：
-
鹽分累積與滲透壓升高 肥料中的可溶性鹽類施用過量，會提高土壤溶液的電導度與滲透壓，使根系吸水困難，形成生理乾旱。嚴重時可見種子發芽率降低、根尖受傷、葉片焦枯及作物生長受抑。
-
土壤酸化或鹼化 長期大量施用銨態氮肥或尿素，氮素硝化會產生氫離子，促使土壤酸化；過量施用具鹼性或含鈉肥料，也可能使土壤偏鹼或造成鈉化。酸化會提高鋁、錳毒害風險，並降低磷、鈣、鎂等養分的有效性。
-
養分比例失衡與拮抗 單一養分施用過多，會干擾其他元素的吸收。例如鉀過量可能抑制鎂、鈣吸收；磷過量可能降低鋅、鐵等微量元素的有效性。結果是土壤中總養分含量雖高，作物仍可能出現缺素症狀。
第 三 題25 分
請說明水田和旱田土壤排放溫室氣體的差異。
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查土壤水分與通氣狀態如何改變氧化還原環境，進而影響溫室氣體的生成與排放。水田長期淹水、土壤缺氧，旱田則通常通氣良好、較偏氧化；兩者的主要差異在於甲烷（CH₄）與氧化亞氮（N₂O）的產生條件不同。
主要比較三種溫室氣體：
- 甲烷（CH₄）：有機質在缺氧、強還原條件下，經產甲烷微生物分解而形成。
- 氧化亞氮（N₂O）：主要來自土壤微生物的硝化作用與脫硝作用；水分與氧氣狀態轉換時，尤其容易形成排放。
- 二氧化碳（CO₂）：主要由土壤有機質分解及根系呼吸產生；其排放受通氣、溫度、有機質投入與土壤碳累積等因素影響。
解題方法
比較水田與旱田時，先判斷土壤的水分及氧化還原狀態，再逐一連結氣體的生成機制：
- 水田淹水後，氧氣供應受限，土壤轉為缺氧還原環境，甲烷生成增加。
- 水田排水或乾濕交替時，土壤氧化還原條件變動，硝化與脫硝過程交替，N₂O 排放可能增加。
- 旱田通氣較佳，甲烷生成受到抑制；表層土壤通常可氧化大氣中的甲烷，因此旱田常是甲烷的弱吸收源。
- 旱田土壤有氧分解較活躍，CO₂ 由有機質分解及根系呼吸產生；施用氮肥後，也可能因硝化與後續脫硝而排放 N₂O。
水田與旱田排放差異
| 比較項目 | 水田土壤 | 旱田土壤 |
|---|---|---|
| 水分與氧化還原狀態 | 淹水時缺氧，環境偏還原 | 通氣良好，環境偏氧化 |
| CH₄ | 主要特徵氣體；長期淹水且有可分解有機質時排放較高 | 通常不利於產甲烷，常呈微量排放或吸收大氣 CH₄ |
| N₂O | 長期淹水時通常較低；排水、乾濕交替或氮肥管理不當時可能上升 | 硝化作用較活躍；施氮後可經硝化及脫硝產生 N₂O |
| CO₂ | 土壤有機質分解受缺氧限制，但根系與植株仍會呼吸；不能僅憑淹水判定整體 CO₂ 排放較低 | 有氧分解較活躍，土壤有機質分解及根系呼吸可造成 CO₂ 排放 |
第 四 題25 分
請說明作物缺鉀和缺鈣的植株反應特徵為何？
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查鉀、鈣在植物體內的功能與移動性，以及缺乏時症狀出現的位置。判斷時先看症狀發生在老葉或幼嫩部位，再辨認葉緣焦枯、頂芽受害等特徵。
鉀在植物體內移動性高，缺鉀時可由老葉中的鉀轉移至新生組織，因此症狀通常先出現在老葉。鉀參與酵素活化、氣孔調節、光合產物運輸及水分平衡。
鈣在植物體內移動性低，且主要隨蒸散流運送，難以由老組織轉移至新生部位，因此缺鈣症狀多出現在幼葉、生長點、根尖及果實等新生組織。鈣是細胞壁與細胞膜的重要成分，也參與細胞分裂及生長點正常發育。
解題方法
依「元素在體內的移動性」判斷症狀位置，再配合典型外觀描述：
- 缺鉀：老葉先受害。 常見葉尖、葉緣先褪綠或黃化，接著出現褐化、焦枯或壞死；嚴重時葉片乾枯、植株生長受阻。
- 缺鈣：幼嫩組織與生長點先受害。 常見幼葉畸形、皺縮或捲曲，葉尖及葉緣壞死，頂芽、根尖等生長點停止生長或死亡；果實也會出現局部生理障礙。
缺鉀的植株反應特徵