110 地方特考四等 農業技術 作物概要 考古題詳解

核心觀念

本題考查作物根系的主要功能，以及根部各分區與吸收作用的關係。根不只是固定植株的器官，也是作物吸收水分與無機鹽類、運輸物質及貯藏養分的重要器官。

根的主要功能包括：

1. 固著與支持：將植株固定於土壤中，增加植株的穩定性。
2. 吸收作用：吸收土壤中的水分及無機鹽類，供蒸散、光合作用與生長利用。
3. 輸導作用：將根部吸收的水分與無機鹽類，經木質部向上輸送至莖、葉；同時也可輸送部分有機養分至根部。
4. 貯藏作用：貯藏澱粉、糖類等有機養分，例如甘藷、胡蘿蔔、蘿蔔等肥大根。
5. 合成與調節作用：根可合成或參與合成部分植物生長調節物質，例如細胞分裂素，並影響地上部的生長。
6. 繁殖作用：部分作物的根可形成不定芽，進行營養繁殖，例如甘藷等。
7. 特殊生理作用：某些植物的根具有特殊功能，例如豆科根瘤菌的固氮作用、菌根協助吸收磷，以及水生植物氣根或呼吸根的氣體交換作用。

解題方法

判斷根的吸收部位，應先掌握根尖由下而上的構造分區：

1. 根冠區：保護根尖分生組織，根冠細胞容易脫落，不是主要吸收部位。
2. 分生區：細胞積極分裂，主要功能是產生新細胞，尚未形成大量根毛。
3. 伸長區：細胞快速伸長，使根向土壤深處生長，根毛數量仍不多。
4. 根毛區或成熟區：表皮細胞形成根毛，細胞已分化成熟，是水分與無機鹽類吸收的主要部位。
5. 根毛以上的老熟區：表皮常逐漸木栓化或死亡，吸收能力降低，但仍可進行一定程度的運輸與其他生理作用。

核心觀念

本題分為兩部分：

1. 稻米生產過剩的經濟與農業結構原因：重點在分析「供給增加」與「需求減少」兩方面，並說明進口政策如何加劇國內供需失衡。
2. 水稻田的生態意義：重點在掌握水稻田兼具農業生產地與人工濕地的功能，不能只以糧食生產價值評估。

稻米生產過剩可用基本供需關係表示：

$$\text{供給量}>\text{需求量}$$

其中供給量受種植面積、單位面積產量、栽培技術及進口量影響；需求量則受人口數、每人稻米消費量及飲食結構影響。

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解題方法

作答時宜採「供給面—需求面—政策面」三層架構，先說明稻米為何生產增加，再說明消費為何減少，最後補充進口及農業政策對供需的影響。第二部分則依水稻田的生態系服務功能分類說明，包括：

• 水文調節
• 水質淨化
• 生物多樣性維護
• 土壤與氣候調節
• 景觀及文化功能

如此可完整涵蓋題目要求，也能避免只列舉單一原因。

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一、臺灣稻米生產過剩的主要原因

（一）單位面積產量提高，供給能力增加

臺灣水稻栽培技術成熟，具有良好灌溉排水設施，並廣泛採用優良品種、育苗移植、機械化作業、合理施肥、病蟲害防治及田間管理技術，使水稻單位面積產量長期維持較高水準。

在種植面積未能同步大幅縮減時，單位面積產量提高便會使總產量增加：

$$\text{總產量}=\text{種植面積}\times\text{單位面積產量}$$

因此，即使耕地面積減少，只要產量效率提升幅度較大，仍可能造成國內稻米供給充裕甚至過剩。

（二）稻作生產制度穩定，部分地區仍維持較高種植面積

臺灣稻作區域集中，灌溉系統完整，農民具有栽培經驗，且水稻生產機械化程度高、收益及生產風險相對容易估計。部分農民因缺乏替代作物技術、銷售通路或穩定收益，仍以水稻作為主要作物。

此外，農業政策及保價收購、休耕轉作、保育獎勵等制度，若未能精確配合市場需求，可能使部分土地仍持續投入稻作生產，造成產量調整速度落後於消費變化。

（三）國人稻米消費量下降

隨著飲食西化及多樣化，國人主食由米食逐漸轉向麵食、肉類、乳製品及其他加工食品，每人每年稻米消費量下降。人口結構高齡化、外食型態改變及年輕世代米食比例降低，也會使國內稻米需求量減少。

因此，稻米總需求可概略表示為：

$$\text{總需求量}=\text{人口數}\times\text{每人稻米消費量}$$

即使人口數維持穩定，只要每人消費量下降，總需求仍會降低。

（四）稻米進口增加，擴大國內市場供給

臺灣加入世界貿易組織後，依相關農產品貿易承諾開放稻米進口，採關稅配額等方式管理。進口米進入國內市場後，會增加市場總供給，形成國產米與進口米競爭。

因此，國內稻米市場的實際供給量不僅包括國產米，還包括進口米：

$$\text{市場總供給}=\text{國產米供給}+\text{進口米供給}$$

在國內消費量下降的情況下，若國產稻米生產未能同步調整，進口米便會進一步加重供過於求的壓力。

（五）替代性糧食與農產品增加

小麥、玉米、甘藷及其他雜糧在食品加工、飼料及消費市場的使用增加，降低稻米在國人飲食中的占有率。農產品市場也逐漸多樣化，消費者對蔬菜、水果、肉品及加工食品的需求上升，稻米不再是唯一主要熱量來源。

（六）產銷資訊與生產調整具有時間落差

水稻具有固定產季，農民通常須在播種前決定種植作物；但市場價格、庫存量及消費變化可能在生產後才充分反映。當多數農民依照前一期價格或政策訊息同時種植水稻，容易形成集中生產，造成短期供給過剩與庫存增加。

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二、水稻田在生態上的意義

（一）水稻田是重要的人工濕地

核心觀念

本題考查咖啡漿果採收後，如何由果實加工成為可供烘焙的咖啡生豆（green bean），重點在於：

1. 咖啡果皮、果肉及黏液層的去除方式。
2. 咖啡種子乾燥前後的處理流程。
3. 不同調製法對生豆外觀、風味及品質的影響。

咖啡漿果內含兩粒種子，外層依序包括果皮、果肉、黏液層、羊皮紙層及種皮。調製完成後，去除羊皮紙層與種皮，所得種子即為咖啡生豆。

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解題方法

題目明確要求「主要且最常見的三種調製方法」，作答時應直接依咖啡產業通用分類，列出：

1. 日曬法（乾式法，Natural Process）
2. 水洗法（濕式法，Washed Process）
3. 半水洗法或蜜處理法（Semi-washed／Honey Process）

每一種方法均應說明「採收後的主要步驟」及「成品特性」，即可完整作答。

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一、日曬法（乾式法，Natural Process）

調製流程

成熟咖啡漿果採收後，先去除未成熟果、過熟果、病蟲害果及雜質，再將完整漿果直接攤曬於曬床、水泥場或其他乾燥場所。

乾燥過程中須經常翻動，使果實均勻受熱與通風，避免發霉或局部腐敗。待果皮、果肉及黏液層完全乾燥後，果實會形成乾果，再利用脫殼機一次或分段去除乾燥果皮、果肉、羊皮紙層及種皮，取得生豆。

方法特性

• 不需大量用水，設備及處理成本通常較低。
• 果肉與黏液層長時間貼附於種子，容易使生豆帶有較明顯的果香、甜味及發酵風味。
• 乾燥期間若管理不良，容易發生霉變、過度發酵、異味及乾燥不均等問題。
• 對採收成熟度及乾燥場管理要求較高。

判斷重點

日曬法的核心特徵是：

完整咖啡漿果先乾燥，最後才脫殼取出生豆。

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二、水洗法（濕式法，Washed Process）

調製流程

成熟漿果採收後，先利用浮選或人工方式去除未成熟果、蟲害果及低密度果，再以去皮機去除果皮及大部分果肉。

去皮後，種子外面仍附著黏液層，通常將其置於發酵槽中，利用微生物分解黏液。發酵完成後，以水洗方式將殘留黏液及發酵物徹底去除，再將帶有羊皮紙層的咖啡種子乾燥至適當含水率。

乾燥完成後，利用脫殼機去除羊皮紙層及種皮，取得外觀較整潔的生豆。

方法特性

• 可有效去除果肉及黏液，生豆外觀通常較均勻、潔淨。
• 風味表現較明亮，酸質及產區特色通常較清楚。
• 用水量大，必須妥善處理發酵水及洗滌廢水，以避免環境污染。
• 發酵時間過短，黏液去除不完全；發酵時間過長，則可能產生過度發酵或異味。

判斷重點

水洗法的核心特徵是：

先去皮、去果肉，再經發酵及水洗去除黏液，乾燥羊皮紙咖啡，最後脫殼。

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核心觀念

本題考查「作物水分管理」與「抗旱栽培技術」。答題應從以下三方面說明：

1. 減少作物需水量
2. 增加土壤蓄水與保水能力
3. 提高灌溉水利用效率，並降低乾旱造成的產量損失

作物受旱時，土壤水分下降，根部吸水能力不足，會造成氣孔關閉、蒸散作用降低、光合作用受抑制，進而發生萎凋、生長停滯、落花落果、籽粒充實不良及品質下降。

作物蒸散需求可用下式表示：

$$ET_c=K_c \times ET_0$$

其中：

• $ET_c$：作物蒸散量
• $K_c$：作物係數，隨作物種類及生育期改變
• $ET_0$：參考作物蒸發散量，受溫度、日照、風速及相對濕度影響

抗旱措施的核心，就是降低 $ET_c$，提高土壤可利用水分，並使有限水量優先供給作物最需要的生育階段。

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解題方法

本題屬於開放式申論題，宜依「旱前預防、旱中應變、旱後復原」的順序作答，並同時涵蓋水源、土壤、作物及田間管理四個面向。

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一、旱前預防措施

1. 選擇耐旱作物及耐旱品種

依地區水源條件選擇需水量較低、根系發達、耐高溫及耐水分逆境的作物或品種。例如：

• 選用早熟品種，縮短田間生育日數。
• 選用根系深廣、吸水能力較強的品種。
• 選用耐旱、耐熱或水分利用效率較高的品種。
• 旱季避免種植需水量大且生育期長的作物。

耐旱品種可在相同水分條件下維持較佳生長，但仍須配合適當土壤及灌溉管理，不能視為完全不需水。

2. 調整播種期及栽培期

配合當地降雨季節及水源供應調整播種期，使作物的需水高峰避開乾旱期。

例如：

• 將播種期提前，使開花、授粉或籽粒充實期避開最嚴重乾旱。
• 乾旱預期發生時，延後播種，等待有效降雨或灌溉水源恢復。
• 選擇生育期較短的作物，降低全期耗水量。

調整播種期時，仍須考慮溫度、日照、病蟲害及市場採收期，不能只依降雨量判斷。

3. 深耕、深鬆及改善土壤結構

適度深耕與深鬆可打破犁底層，增加根系伸展深度及土壤蓄水空間，使作物能利用較深層土壤水分。

但砂質土壤不宜過度翻耕，以免增加蒸發及水分散失；坡地也應避免不當整地造成沖蝕。適宜的整地方式應依土壤質地、地形及作物種類調整。

4. 增加有機質及覆蓋土壤

施用腐熟堆肥、綠肥及作物殘體，可增加土壤有機質，改善團粒結構及保水能力。於畦面覆蓋稻草、稻殼、雜草乾料、作物殘體或農用覆蓋材料，可達到：

• 降低土壤表面蒸發。
• 減少地表溫度劇烈變化。
• 抑制雜草競爭水分。
• 防止土壤表面板結及雨水逕流。
• 增加降雨入滲及土壤水分保存。

覆蓋材料須注意通風、病蟲害及根部過濕問題，塑膠膜覆蓋也應依作物種類選擇適當材質及顏色。

5. 建立蓄水及灌溉設施

旱季前應檢查蓄水池、灌溉管線、水井、抽水設備及過濾裝置，減少漏水及設備故障。

可採取：

• 建置農塘、蓄水池及雨水收集設施。
• 整修田埂，減少田間漏水。
• 以管路輸水取代長距離明渠輸水。
• 設置滴灌、微噴灌等節水設備。
• 將不同水源分級管理，優先供應高價值及需水關鍵期作物。

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二、乾旱期間的應變措施

1. 依作物生育期實施分區、分期及優先灌溉

有限水量應優先供應對水分最敏感的生育階段，例如：

• 種子萌發及幼苗建立期。
• 營養生長快速期。
• 開花授粉期。
• 結莢、結球及果實膨大期。
• 穀粒灌漿及充實期。

可降低對水分較不敏感階段的灌溉量，停止低經濟價值或已接近採收作物的灌溉，集中水源維持主要田區及關鍵生育期。

2. 採用高效率灌溉方法

不同灌溉方式的水分利用效率不同。乾旱期宜採用滴灌、微噴灌等局部灌溉，直接將水送至根圈，減少地表蒸發、深層滲漏及葉面截留損失。

灌溉應掌握：

• 少量、適時、直接供應根圈。
• 避免中午高溫時灌溉，以降低蒸發損失。
• 以清晨或傍晚灌溉為宜。
• 依土壤含水量、作物萎凋狀況及氣象資料調整灌溉時間。
• 避免只灌濕土壤表面，造成根系集中於淺層。

灌溉需求可概念化表示為：

$$I=\frac{ET_c-P_e-\Delta S}{E_i}$$

其中：

核心觀念

本題不是考單一名詞定義，而是要求掌握四種作物在生產、加工及調製過程中的「處理目的、實施方法與適當時期」。作答時應依序寫出：

1. 為何要做；
2. 實際如何做；
3. 在何時進行；
4. 操作不當的影響。

本題無涉及法條或計算公式。

解題方法

四小題可依作物處理流程判斷：

• 製茶揉捻：屬於製茶中揉捻成形及促進氧化的操作。
• 甘蔗去除花青素：屬於製糖時的蔗汁澄清、脫色操作。
• 香莢蘭殺青：屬於香莢蘭豆採收後熟成調製的第一階段。
• 椰子樹、油棕清棕：屬於棕櫚科作物的植株清理及衛生管理。

(一) 製茶的揉捻

1. 目的

揉捻是茶菁萎凋後的重要製茶操作，主要目的如下：

• 使茶葉細胞組織受到機械壓迫而破裂，使茶汁及細胞液釋出。
• 使茶葉中的多酚類與多酚氧化酶接觸，促進氧化作用，形成茶葉特有的色澤、香氣與滋味。
• 使葉片捲曲、條索緊結，改善成茶外觀。
• 適度破壞葉片組織，使沖泡時有效成分較容易溶出。

其中，揉捻程度須配合茶類製程。紅茶通常要求較充分的揉捻，以促進發酵；綠茶揉捻程度較輕，重點在成形及適度破壞組織；烏龍茶則依製程採用搖青、揉捻等方式控制香氣與氧化程度。

2. 實施方法

將萎凋適度、含水量降低且葉質變柔軟的茶菁，放入揉捻機中，以旋轉、加壓、摩擦方式揉捻。小量製作時也可用手揉。

揉捻時須控制：

• 揉捻時間；
• 揉捻壓力；
• 茶菁裝填量；
• 葉片破碎程度；
• 茶汁流失及溫度上升情形。

紅茶通常採用較重壓力，使葉片充分捲曲並使細胞破壞；嫩葉、細嫩茶菁及製作部分半發酵茶時，壓力宜較柔和，避免茶汁過度流失及產生粗澀味。

3. 實施時期

揉捻在萎凋完成後進行，通常位於發酵前；綠茶則是在殺青後進行揉捻及整形。揉捻完成後，紅茶接續進行發酵，綠茶接續乾燥，烏龍茶則依製程進行炒菁、揉捻及乾燥。

4. 常見陷阱

揉捻不是單純為了把茶葉揉成條狀。其核心作用是「破壞細胞、促進茶汁釋出、控制氧化及形成外形」。揉捻過輕，茶汁不易釋出；揉捻過重，則容易使茶葉破碎、滋味粗澀、品質下降。

(二) 甘蔗製糖時去除花青素

1. 目的

甘蔗榨汁後，蔗汁中含有花青素及其他有色物質、膠體、蛋白質、有機酸、懸浮物等。花青素會使蔗汁及糖液呈現紅紫、褐色等色澤，降低白砂糖的色澤品質。

去除花青素的目的為：

• 降低蔗汁及糖液的色度；
• 改善成品砂糖的白度及外觀；
• 去除部分膠體及非糖分雜質；
• 減少色素在後續濃縮、結晶過程中繼續累積。

2. 實施方法

甘蔗榨汁後，先以石灰乳調整蔗汁酸鹼度，使有機酸中和，並使部分蛋白質、膠體、懸浮物及色素形成沉澱。再配合加熱，使雜質凝聚，經沉降、過濾除去。

製糖過程亦可採用亞硫酸法，在蔗汁中通入二氧化硫，並配合石灰乳處理。二氧化硫具有脫色及還原作用，可使部分色素，包含花青素類物質，褪色或轉變為較容易去除的形態；再藉由加熱、凝聚、沉澱及過濾將其除去。

因此，實務上的重點不是只把花青素「洗掉」，而是利用：

• 石灰乳調整酸鹼度；
• 二氧化硫脫色、還原；
• 加熱凝聚；
• 沉澱及過濾除雜。

3. 實施時期

在甘蔗榨汁後、蔗汁進入蒸發濃縮及結晶前進行，屬於蔗汁澄清及初步脫色階段。必須在濃縮前先去除色素及其他雜質，否則濃縮後色素會更加集中，並影響結晶及成品色澤。

4. 常見陷阱

花青素的去除不是甘蔗栽培期的田間管理，而是製糖加工階段的蔗汁處理。作答若只寫「加熱」或「過濾」，未交代石灰乳、二氧化硫、凝聚沉澱及過濾的作用，內容不完整。

(三) 香莢蘭殺青

1. 目的

香莢蘭採收時，豆莢仍是綠色，香氣及香味尚未充分形成。殺青是香莢蘭採收後調製的起始處理，目的包括：

• 終止豆莢繼續生長及呼吸作用；
• 破壞部分細胞膜及組織，使細胞內酵素與香味前驅物接觸；
• 促進香莢蘭素前驅物 glucovanillin 水解，逐步形成 vanillin；