109 高普考普通考試 農業技術 土壤與肥料概要 考古題詳解

核心觀念

本題考查好氣性堆肥中，原料的碳氮組成與易分解程度，如何影響微生物繁殖、堆體升溫，以及不同階段的微生物相演替。

稻稈富含纖維素、半纖維素與木質素，碳氮比高、結構性有機物比例大，分解較慢；豬糞含氮與水分較高，並帶有較多易分解有機物及微生物，可補充氮源、促進升溫。兩者混合後，可調整碳氮比與含水狀態，並兼顧供碳、供氮及堆體孔隙。堆肥過程中，易分解物先被利用，較難分解的纖維性物質則在後期逐步降解，微生物相因而隨基質組成與溫度改變。

解題方法：依原料特性與堆肥階段說明

1. 混料與起始期：易分解物啟動微生物活動

稻稈提供大量碳源與纖維性基質，但單獨使用時常因碳氮比偏高、含氮不足而分解緩慢；豬糞提供氮源、水分及易分解有機質，也帶入多種微生物。混料後，微生物可利用豬糞中的可溶性糖、有機酸、胺基酸及部分蛋白質，並逐漸開始分解稻稈中的半纖維素與纖維素。

在堆體溫度尚低時，以嗜溫性細菌與真菌為主。它們分解易利用的有機物並進行呼吸作用，產生二氧化碳、水與熱，使堆體溫度上升。蛋白質等含氮物質礦化也會釋出銨態氮；若氮源過多或通氣不良，則容易產生氨味及氮素損失。

2. 升溫與高溫期：易分解有機物大量消耗

隨微生物代謝產熱，堆體進入高溫期。溫度升高會抑制或淘汰不耐熱的嗜溫微生物，嗜熱性細菌及部分放線菌成為重要分解者，利用剩餘的可分解有機物，並持續分解部分半纖維素與纖維素。高溫也有助於降低病原菌及雜草種子的存活。

此時容易分解的碳源逐漸減少，碳以二氧化碳形式逸散；氮則可能因有機氮礦化、氨揮散或微生物同化而變動。隨可利用碳被消耗，堆體的碳氮比通常逐步下降。高溫期間真菌活性常受溫度限制，較耐熱的細菌與放線菌較能維持作用。

3. 降溫期：纖維性物質持續分解

核心觀念

本題比較液體化學肥料與固體化學肥料在貯運、施用、養分供應及成本上的差異。液體肥料是將植物所需養分配製成溶液或懸浮液供施用；固體肥料則以粉狀、粒狀或結晶狀等固態形式供應。作答宜分別列出液體肥料的優點與限制，並說明其適用條件。

解題方法

以肥料的「調製與貯運、施用效率、作物吸收、設備與成本」為比較架構，逐項歸納優缺點。須注意液體肥料方便機械化與均勻施用，但這些便利以合適的貯存、運輸及施肥設備為前提。

液體化學肥料的優點

1. 便於機械化施用：可搭配灌溉系統、噴灑設備或注肥設備施用，適合大面積作業，也能減少人工搬運與撒施。
2. 施用較均勻、容易控制用量：肥液可隨灌溉水或透過施肥設備施用，較容易控制施肥量及分布，並可配合生育期分次施肥。
3. 養分較快進入土壤溶液：溶解態養分可隨水分移動，供根系吸收；適當配方也可用於葉面施肥，迅速補充部分養分。
4. 減少固體肥料常見的粉塵與撒施損失：施用時不易因粉塵飄散而造成損失，也較不受撒施後顆粒分布不均的影響。
5. 調配與混施較方便：某些液肥可依作物需求調整濃度，並與灌溉或其他適用資材搭配施用；混用前仍須確認相容性。

液體化學肥料的缺點

核心觀念

本題考查土壤水分常數與作物可利用水分的關係。凋萎點（wilting point，永久凋萎點）是土壤水分低到作物根系難以吸收、植株即使置於適宜環境仍無法恢復膨壓的含水狀態；田間容水量（field capacity）則是土壤受充分濕潤後，重力水大致排除、土壤水分排水速率顯著減緩時的含水狀態。

兩者之間的水分通常稱為有效水分或植物可利用水分：

解題方法

從土壤水分對根系的兩種限制切入：

• 低於凋萎點：土壤水被土粒吸持得很緊，水勢低、根系吸水困難，植株膨壓下降，氣孔關閉，光合作用與養分運輸受阻，嚴重時會永久凋萎。
• 高於田間容水量：土壤孔隙被水占據過多，通氣孔隙不足，根系與土壤微生物的氧氣供應受限，根系呼吸、養分吸收及生長受影響；

核心觀念

土壤顏色是觀察土壤有機質、鐵錳化合物、排水與氧化還原狀態的線索，可用來初步推估土壤肥力；顏色本身不是肥力的直接測定值。判讀時宜同時考慮土壤質地、排水、酸鹼度、母質及作物生長狀況。

土壤顏色常以孟塞爾色票（Munsell）記錄，包含色相（Hue）、明度（Value）與彩度（Chroma）。其中明度較低通常表示土色較暗，常與有機質含量較高有關，但仍須辨認造成顏色的物質。

解題方法：由顏色推估成土條件，再連結肥力

1. 暗色土壤：通常有較多有機質，肥力傾向較高。 腐植質常使土壤呈黑色、暗褐色。一般而言，有機質較多有助於供應氮、磷、硫等養分，提升陽離子交換能力、團粒結構及保水性，因此暗色表土常具有較佳的肥力與生產力。

2. 紅色或黃色土壤：顯示鐵氧化物及氧化環境，肥力不能單由色彩判定。 土壤中的鐵在通氣良好、氧化條件下形成赤鐵礦、針鐵礦等氧化物，常使土壤呈紅色或黃色。此類土壤排水通常較好；但在熱帶、亞熱帶地區，紅黃土常伴隨強烈風化、鹽基淋洗與酸性，養分含量較低，且鐵鋁氧化物會固定磷，降低磷的有效性。