111 地方特考四等 農業技術 植物保護概要 考古題詳解
第 一 題10 分
防治植物病害的過程中,需要了解病原菌的感染源,請說明何謂第一次感染源(primary inoculum)及第二次感染源(secondary inoculum)。
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核心觀念
本題測驗植物病理學與病害防治的核心基石——**「病害循環」(Disease cycle)與「接種原/感染源」(Inoculum)**的定義與分類。
- 接種原(Inoculum):指能接觸寄主植物並引發感染的病原體本體或其任何部分(如真菌的孢子、菌絲、菌核;細菌菌體;病毒顆粒;線蟲蟲卵或幼蟲等)。
- 病害循環階段:
- 第一次感染(Primary infection):生長季初期,病原菌在越冬(overwintering)或越夏(oversummering)後對寄主進行的首次感染。
- 第二次感染(Secondary infection):在同一個生長季內,初次感染所產生的病原體再度侵染鄰近健康組織或植株所造成的重複感染。
- 流行病學意涵(Vanderplank 流行模型):
- 第一次感染源決定了病害流行的「初始菌量」(Initial inoculum, )。
- 第二次感染源決定了複循環病害(Polycyclic disease)在生長季中的「傳播蔓延速率」(Infection rate, )。
解題方法
本題為標準的申論型名詞解釋題,題幹特別提示「防治植物病害的過程中」,因此作答時切忌僅單純給出字典式定義,應採取「定義說明 存在形式與來源 典型實例 防治實務意義」的完整架構切入:
- 第一次感染源:強調其「跨季存活(越冬/越夏)」之特性,說明其引發當季病害的開端,並連結「降低初始感染源(減低 )」之田間衛生與檢疫防治法。
- 第二次感染源:強調其「季內繁殖與擴散」之特性,說明其造成病害大規模暴發流行(Epidemics)之機制,並連結「抑制傳播速率(減低 )」之藥劑保護與環境調控法。
- 綜合比較:輔以簡要比較,強化邏輯層次,爭取閱卷委員給予高分。
評分要點與內涵剖析
本題非選擇題,閱卷重點在於考生能否精準界定兩者在「時間點」、「來源」與「流行功能」之差異:
- 第一次感染源(Primary inoculum,又稱初次接種原):
- 時間點:植物新休眠期結束、播種萌芽或新生長季開始之際。
- 來源與形式:多為病原菌度過無寄主逆境(低溫、乾旱、高溫)的休眠構造,如厚壁孢子(Chlamydospores)、卵孢子(Oospores)、菌核(Sclerotia)、子囊殼(Perithecia),或潛伏於種子、種苗、土壤、罹病殘株、多年生雜草及替代寄主內的菌絲與休眠體。
- 病理功能:引發該生長季的第一次感染(Primary infection),產生原發病斑。
- 第二次感染源(Secondary inoculum,又稱二次接種原):
- 時間點:寄主植物生長季期間,初次感染成功並完成潛伏期之後。
- 來源與形式:由當季初次感染所形成的病斑組織上所快速大量產生的繁殖器官,多為無性世代構造,如分生孢子(Conidia)、游走孢子(Zoospores)、細菌溢泌液(Bacterial ooze)或由媒介昆蟲獲取的病毒顆粒。
- 病理功能:於同一個生長季內反覆進行再感染(Secondary infection),使病害在田間迅速向周圍植株擴散,造成族群數量呈幾何級數增長。
解題技巧與常見陷阱
- 勿混淆「感染源」與「傳播媒介」:
- 感染源(Inoculum)是病原體本身(如孢子、菌體);傳播媒介(Vector)是傳遞病原的工具(如風、雨滴、蚜蟲、農具)。
第 二 題10 分
解釋何謂絕對寄生菌(obligate parasite)?並且舉一例屬於絕對寄生菌的植物病原真菌,說明此菌引起的病害、病徵及病原特性。
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核心觀念
本題測驗植物病理學中病原菌之「營養寄生型態(Parasitism)」核心定義,以及代表性病原真菌之分類、病害徵狀與生理特性:
- 絕對寄生菌(Obligate parasite,又稱活體營養菌 Biotroph):指必須在活的寄主細胞或組織中才能獲取養分、生長並完成生活史的寄生生物,無法在傳統無生命的合成或半合成培養基(如馬鈴薯葡萄糖洋菜培養基,PDA)上行人工培養。
- 真菌界(Fungi)分類界定:所舉實例必須為真正真菌(如子囊菌門、擔子菌門),不可誤舉卵菌綱(Oomycota,如露菌病菌,現代分類屬於色藻界 Chromista)。最典型且不易失分的真菌實例為白粉病菌(Powdery mildew fungi)或銹病菌(Rust fungi)。
解題方法
本題為標準申論題,答題架構應採「定義 實例列舉 分項論述(病害、病徵、病原特性)」三層次切入:
- 定義闡述:精準點出「依賴活細胞獲取養分」與「不可在人工無生命培養基生長繁殖」兩大核心判準,並補充其透過特化構造(如吸器)吸收養分且致死寄主速度緩慢之生理生態特徵。
- 實例選取:選取農業生產上常見、構造明確且為真菌界之「瓜類白粉病菌」作為作答範例,並列出學名。
- 分點說明:將題目的「病害」、「病徵」與「病原特性」分開獨立列點,特別是在病徵部分適度區分「寄主組織反應(病徵,Symptoms)」與「病原體構造(徵兆,Signs)」,突顯專業程度。
選項分析
本題為申論題,無選擇題選項。各子題評分重點與得分結構分析如下:
- 第一子題(解釋何謂絕對寄生菌):占分約 30%~40%。關鍵給分詞為「活體寄主組織/細胞」、「無法以非生命人工培養基培養(Non-culturable on artificial media)」。漏掉任一核心定義即會被扣分。
- 第二子題(舉例植物病原真菌):占分約 10%~20%。必須確保所舉病原在分類學上屬於「真菌界(Kingdom Fungi)」。
- 第三子題(說明病害、病徵及病原特性):占分約 40%~50%。病害名稱需具體,病徵描述需包含被害部位外觀變化,病原特性則需涵蓋菌絲型態、特化取食構造(吸器)、繁殖體(無性及有性世代)與傳播傳染方式。
解題技巧
- 避開分類學陷阱:許多考生常反射性寫出「露菌病(Downy mildew)」,露菌病菌雖為絕對寄生菌,但在現代分類學中屬於「卵菌門(Oomycota)」,非真正真菌。若閱卷委員嚴格要求「病原真菌」,舉露菌病將面臨扣分風險;選擇「白粉病菌」或「銹病菌」最為穩妥。
- 展現植病專業術語:在描述病原特性時,務必寫出「吸器(Haustorium)」這個特化構造;
第 三 題15 分
請敘述科霍氏準則(Koch’s postulates)在病害診斷的過程中,如何驗證病害的病因及其重要性。
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核心觀念
本題測驗植物保護(植物病理學)領域中病害診斷(Diagnosis)與病因學(Etiology)的基石——科霍氏準則(Koch’s postulates)。 核心在於透過標準化、具重複性的四個科學實驗步驟,釐清特定微生物與特定植物病害徵狀之間的因果關係(Causality),而非僅止於觀察到的相關性(Correlation),從而排除二次感染者(次發性菌、腐生菌)的干擾。
解題方法
本題為標準的國家考試申論題,切入點應分為兩大主軸進行系統化論述:
- 驗證病因之四步驟(如何驗證):依序詳述「恆常關聯(Association)」、「分離純化(Isolation)」、「接種再現(Inoculation)」、「再次分離(Re-isolation)」。每個步驟必須點出實驗操作細節(如寄主健康狀態、病徵對照、純培養鑑定)。
- 在病害診斷中的重要性(為何重要):從「確立病因」、「新病害發表之科學依據」、「區分原發性與次發性微生物」、「擬定正確防治策略及檢疫法規」等多元角度切入。
- 加分補充:主動點出該準則的局限性(如絕對寄生菌、病毒、非可培養微生物)及現代分子生物學的延伸應用(如分子科霍氏準則),展現高分答題深度。
選項分析
本題為申論題,無選擇題選項。閱卷評分點與常見失分盲點如下:
- 第一步驟盲點:若僅寫「在生病植物上看到病原」,漏寫「健康植物上不存在該病原」,會被扣分。
- 第二步驟盲點:漏強調「必須取得純培養(Pure culture)」。
- 第三步驟盲點:接種對象漏寫「同種之健康感受性寄主」,或漏強調「引發相同病徵」。
- 第四步驟盲點:漏寫「再次分離出的微生物特徵必須與當初接種者完全相同」。
- 重要性盲點:若只寫「很重要」而未闡明「排除腐生菌、建立因果關係、作為病害發表標準」,難以拿到完整配分。
解題技巧
- 四步驟記憶口訣:「聯、離、接、再」
- 聯(關聯):罹病組織常在,健康植株不見。
- 離(分離):取樣分離組織,人工純化培養。
- 接(接種):純菌回接健株,再現相同病徵。
- 再(再分離):患部再次分離,特徵與原相符。
- 版面排版技巧:申論題閱卷時間極短,嚴禁寫成一大段文字。必須使用層次分明的序號標題(一、(一)、1.),重要專有名詞附上英文(如 pure culture、causal agent),使閱卷委員能迅速勾稽評分點。
【答案】
一、科霍氏準則(Koch’s postulates)驗證病害病因之步驟
科霍氏準則為植物病理學中確立微生物為特定病害病原物(Causal agent)之標準驗證流程,共包含四個連續步驟:
第 四 題20 分
使用農藥防治番茄病蟲害時,需要注意因長期施用同種類藥劑而引起抗藥性(chemical resistance)。
若田間施藥時,選擇輪替使用亞滅培(acetamiprid)、達特南(dinotefuran)及賽果培(thiacloprid)等藥劑,以防治粉蝨類,此項安排是否可以避免害蟲產生抗藥性?請你敘述對輪替施用這三種藥劑處方的觀點,並請說明這三種藥劑的主要成分及作用機制(mode of action)。
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核心觀念
本題評量考生對「害蟲抗藥性管理(Insecticide Resistance Management, IRM)」與「殺蟲劑作用機制(Mode of Action, MoA)」的專業掌握度。核心理論包含:
- 抗藥性與輪替施藥之基本定義:
- 交互抗藥性(Cross-resistance):害蟲若對某種特定藥劑產生抗性,對同一作用機制或具相同靶標受體(Target site)的其他化學藥劑,即使未曾接觸過,往往也會同步展現耐受性或抗性。
- 有效輪替原則:輪替施藥的目的在於解除單一生化靶標之連續天擇壓力(Selection pressure)。因此,輪替之本質是輪替「不同作用機制群(IRAC Group)」的藥劑,而非僅更換不同通用名或商品名的藥劑。
- 國際殺蟲劑抗性行動委員會(IRAC)分類系統:
- 亞滅培(acetamiprid)、達特南(dinotefuran)及賽果培(thiacloprid)在 IRAC 分類代碼中皆屬於第 4 群 A 亞群(IRAC Group 4A:類尼古丁類 Neonicotinoids)。
- 它們在昆蟲體內的生化靶標完全一致,皆為菸鹼性乙醯膽鹼受體(Nicotinic acetylcholine receptor, nAChR)之競爭性調節劑(Competitive modulators)。
解題方法
解答本題應採取「先斷言、後論證、析成分、提對策」之申論架構:
- 是非立論與觀點陳述:
- 明確指出此項安排完全無法避免抗藥性。
- 點出癥結:三種藥劑雖然通用名稱不同,但在 IRAC 分類中屬於同一作用群(Group 4A),屬於「表面更換、實質同機制」的偽輪替。這會造成害蟲承受不間斷的相同受體選擇壓,快速催生交互抗藥性,導致防治全面崩盤。
- 三種藥劑之成分與作用機制剖析:
- 逐一列出各藥劑之化學分類族群與作用受體。
- 說明神經傳導阻斷之生理生化反應過程(競爭性結合突觸後膜 nAChR 引起離子通道異常持續開放 神經過度興奮、痙攣麻痺至衰竭死亡)。
- 修正建議(展現補教申論拿分深度):
- 提出正確的粉蝨整合管理(IPM/IRM)處方,指出應跨群輪替不同 IRAC 代碼之藥劑(例如:搭配生長調節劑、脂質合成抑制劑等)。
選項分析(處方與藥劑特性剖析)
一、 輪替處方可行性之觀點評析
- 無法延緩抗藥性,反而加速失效: 番茄粉蝨(如銀葉粉蝨 Bemisia argentifolii)具有繁殖世代短、產卵量高且極易產生抗藥性的特性。題幹安排之「亞滅培 達特南 賽果培」處方,看似換了三種藥劑,本質上連續施用的都是類尼古丁類(Group 4A)。
- 催生交互抗藥性的分子與生理基礎: 若粉蝨因長期接觸亞滅培而藉由「受體靶標點突變(如 nAChR 亞基突變)」或「解毒代謝酵素活性增加(如細胞色素 P450 酵素 CYP 家族過度表現)」產生抗性,該突變體同樣能降解或耐受達特南與賽果培。此輪替方式無法給予害蟲敏感性基因庫恢復的空間,是田間防治的典型盲點。
二、 三種藥劑之主要成分及作用機制(Mode of Action)
| 藥劑名稱(通用名) | 化學分類與主要成分特性 | IRAC 分類 | 作用機制(Mode of Action) |
第 五 題25 分
甘藍(Brassica oleracea var. capitata L.)是高冷地區蔬菜生產常見的作物,此區域常見根瘤病菌(Plasmodiophora brassicae)、黑腳病菌(Leptosphaeria maculans)及黑腐病菌(Xanthomonas campestris pv. campestris)的發生,後兩種病害也是植物重要檢疫病原菌。
重要害蟲則有小菜蛾(Plutella xylostella)與黃條葉蚤(Phyllotreta striolata)。請說明這五種病蟲害的英文俗名、危害特徵(病徵)、生態習性及防治方法。
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核心觀念
本題測驗高冷地十字花科蔬菜(甘藍)栽培中最關鍵之三種病害與兩種蟲害的鑑定、生活史習性及整合性管理(IPM)能力。
- 病害病原分類與生理:
- 根瘤病:原生生物界變形蟲門(Plasmodiophoromycota)之絕對寄生菌,喜酸性土壤,藉休眠孢子存活於土壤。
- 黑腳病:真菌子囊菌門,可由種子帶菌並侵染莖基部形成潰瘍,為重要檢疫對象。
- 黑腐病:黃單胞菌屬之種傳革蘭氏陰性細菌,自水孔侵入並破壞維管束導管,造成「V」字型病斑。
- 害蟲分類與生物學:
- 小菜蛾:鱗翅目菜蛾科,世代短、繁殖力強且極易產生抗藥性,為取食葉肉造成「天窗」之食葉害蟲。
- 黃條葉蚤:鞘翅目金花蟲科,生活史兼跨地上部(成蟲食葉造成圓形食孔)與地下部(幼蟲蛀食根系)。
- 法規觀念:黑腳病菌與黑腐病菌屬《植物防疫檢疫法》(以命題當年民國 111 年法規為準)嚴格把關之種傳檢疫病原,引進種子須檢附檢疫證明並實施隔離栽植或檢驗。
解題方法
本題為標準的多項目申論題,涵蓋 5 種有害生物,各要求 4 項資訊(英文俗名、危害特徵、生態習性、防治方法),整體答題點達 20 個評分構面。
- 條列結構化:將 5 種對象獨立分段,每一對象均依題目要求的四個子項目依序作答,使閱卷委員能按點給分。
- 抓準病徵特異性:
- 根瘤病點出「地下部根腫、地上部日間萎凋」。
- 黑腳病點出「葉片黑點柄銹器、莖基部黑色凹陷潰瘍」。
- 黑腐病點出「葉緣 V 字型黃化、葉脈及維管束褐變黑化」。
- 小菜蛾點出「留上表皮之天窗破洞、受驚吐絲下垂」。
- 黃條葉蚤點出「成蟲造成密布篩狀圓孔、幼蟲危害根系」。
- 整合防治(IPM)四部曲:防治方法均依「種子與種苗檢疫處理 耕作與物理防治 生物防治 合法化學藥劑防治」之階層書寫,切合公職考試植物保護實務規範。
選項分析(申論題答題結構與配分重點解析)
本題為申論題(非選擇題),依命題配分慣例,五大有害生物各約占 4~5 分,答題要件解析如下:
- 根瘤病菌(Plasmodiophora brassicae):
- 英文名必答「Clubroot」。
- 生態核心在「酸性土壤、休眠孢子極長存活力」,防治必備「調高土壤 pH 值至 7.2 以上」。
- 黑腳病菌(Leptosphaeria maculans):
- 英文名必答「Blackleg」或「Phoma stem canker」。
- 核心在「種子傳播與檢疫」、「莖基部潰瘍黑腐」,防治重在「溫湯浸種」與「非十字花科輪作」。
- 黑腐病菌(Xanthomonas campestris pv. campestris):
- 英文名必答「Black rot」。
- 核心在「水孔侵入、V 字型病斑、維管束褐變」,防治重在「防風雨傷口傳播、銅劑與抗生素防治」。
- 小菜蛾(Plutella xylostella):
- 英文名必答「Diamondback moth(DBM)」。
- 核心在「抗藥性嚴重、透明天窗」,防治重在「蘇力菌(Bt)、性費洛蒙大量誘殺、IRAC 藥劑輪替」。
- 黃條葉蚤(Phyllotreta striolata):
- 英文名必答「Striped flea beetle」。
- 核心在「成蟲善跳食葉、幼蟲土棲食根」,防治重在「浸水滅蛹幼蟲、黃色黏板、成蟲與地下幼蟲雙重防治」。
解題技巧
- 英文俗名記憶錨點:
- 根瘤(根腫得像球棒) Clubroot
- 黑腳(莖基部發黑像黑腳) Blackleg
- 黑腐(黑色的腐爛) Black rot
- 小菜蛾(前翅合攏背上出現菱形斑) Diamondback moth
- 黃條葉蚤(條紋跳甲) Striped flea beetle
- 特徵與習性比較記憶表:
| 有害生物 | 危害部位/關鍵特徵 | 關鍵生態環境/習性 | 防治關鍵技術 |
|---|---|---|---|
| 根瘤病 | 根系腫大畸形、植株日間萎凋 | 酸性土(pH < 6.5)、休眠孢子土存數年 | 施消石灰調酸鹼(pH > 7.2)、輪作 |
| 黑腳病 | 莖基部黑色潰瘍凹陷、葉斑生黑粒(柄銹器) | 種子帶菌、病殘株越冬、高濕風雨傳播 | 溫湯浸種、檢疫無病種子、輪作 |
| 黑腐病 | 葉緣 V 字型病斑、葉脈與維管束黑化 | 細菌性、水孔侵入、颱風暴雨後大爆發 | 無病種子、銅劑/抗生素預防、避傷口 |
| 小菜蛾 | 食葉肉留上表皮呈「天窗」、吐絲下垂 | 世代短、高抗藥性、春秋至夏盛發 | 蘇力菌(Bt)、性費洛蒙、防蟲網 |
| 黃條葉蚤 | 成蟲咬葉成細篩孔;幼蟲蛀食地下根部 | 成蟲善跳、幼蟲土棲化蛹、旱田連作重 | 水浸田淹蟲、黃色黏板、粒劑混土 |
【答案】
一、根瘤病菌(Plasmodiophora brassicae)
- 英文俗名:Clubroot。
- 危害特徵(病徵):
- 主要危害地下根部。受侵染之主根或側根細胞異常增生、肥大,形成大小不一、形如腫槌或瘤狀之畸形根腫。病瘤後期常遭二次性腐生菌侵入而組織腐爛並散發惡臭。
- 地上部因根系水分與養分輸送受阻,初期於高溫強光之日間出現暫時性萎凋、傍晚恢復;後期生長停滯、植株矮化、葉片黃化發紫,最終全株乾枯死亡。
- 生態習性:
- 土壤傳播性真菌狀絕對寄生原蟲。以休眠孢子(resting spore)在土壤中殘存,存活力可長達 10 年以上。
- 喜好酸性土壤(pH 值低於 6.5)與高濕環境,於高冷地夏季降雨頻繁、排水不良之黏質土壤極易大發生。休眠孢子萌發產生游走孢子,藉土壤水分游動自根毛或傷口侵入。
- 防治方法:
- 耕作與物理防治:基肥配合施用消石灰、生石灰或苦土石灰,將土壤 pH 值調高至 7.2 以上以抑制孢子萌發;採高畦栽培以利排水;與非十字花科作物(如百合科、禾本科)實施 4 年以上長輪作。
- 衛生管理:採用穴盤無病介質育苗,嚴禁罹病苗移栽;農機具與鞋底於進出田區前徹底洗淨消毒,防止帶菌土球人為擴散。
第 六 題20 分
依據生產有機農產品可使用之物質的相關規定,有機栽培之病蟲害防治技術中,可用於種子消毒之資材及方法有哪些?請舉例其中兩種資材,說明防治的病原菌、病害特性及處理方式。
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題核心在於測驗考生對有機農業規範中「種子傳播型病害(Seed-borne diseases)」之防禦體系與非化學農藥防治手段的熟稔程度。
- 法規依據:以命題當年(民國 111 年)法規為準,依據《有機農業促進法》第 12 條授權訂定之《有機農產品有機轉型期農產品驗證基準與檢驗方法》附表一「作物病蟲發酵及雜草管理可使用之物質」。(現行法規隨主管機關改制農業部後,該基準於民國 113 年進行部分條文與附表滾動修正,但核心資材架構與解題依據仍以命題當年法規為準)。
- 植物病理學核心:有機農業嚴格禁用化學合成殺菌劑,種子消毒必須藉由「物理滅菌法」(熱能、光能)或「法定容許資材」(有機酸、非合成無機氧化劑、天然抽出物、拮抗微生物等)阻斷初次感染源(Primary inoculum),避免病原菌隨種子萌發侵入幼苗。
解題方法
- 拆解題旨架構:題目分為兩大問,答題時應分層鋪陳:
- 第一部分:統整列出有機栽培法定容許之「物理消毒方法」與「種子消毒資材」清單。
- 第二部分:擇取兩種田間最常用、試驗研究數據最齊全之資材(如「食醋/醋酸」與「次氯酸鈉」),分別依「防治之病原菌(附拉丁學名)」、「病害特性」及「具體處理方式(濃度、時間、後續清洗)」作對稱式深入論述。
- 專業論述切入:病原菌需明確標註分類群,病害特性需交代傳播生態與典型病徵,處理方式則須量化數據(倍數、濃度、處理時間),以達參考書詳解等級之嚴謹度。
選項分析
本題為申論題,非選擇題型,故無選項分析。答題關鍵在於完整涵蓋題意之各項子題,嚴格區分「物理方法」與「資材」,避免內容漏失。
解題技巧
- 嚴防「方法」與「資材」混淆:題目問「資材及方法有哪些?請舉例其中兩種資材……」。「溫湯浸種法」屬於「物理方法」,絕不可在第二小題中將溫湯浸種作為「資材」舉例,否則將導致重大失分。
- 學名規範書寫:提及病原菌時,務必寫出完整學名(屬名開頭大寫、種小名小寫),如水稻徒長病菌(Fusarium fujikuroi)、十字花科黑腐病菌(Xanthomonas campestris pv. campestris),展現專門技術科目的專業水準。
- 處理條件量化:避免使用「浸泡適當時間」、「稀釋至適量」等含糊字眼,務必寫出明確數值(如醋酸濃度 、浸種 24 小時;有效氯濃度 、浸泡 分鐘並以清水洗淨)。
【答案】
一、有機栽培可用於種子消毒之方法與資材
依據生產有機農產品可使用之物質與技術規範,可用於種子消毒之方法與資材歸納如下:
(一) 物理消毒方法
- 溫湯浸種法(Hot water treatment):利用病原菌與作物種子對熱忍受度之差異進行熱力殺菌。如水稻種子浸於 溫水中 10~15 分鐘;或十字花科蔬菜種子以 溫水處理 20~25 分鐘。