110 高普考普通考試 農業技術 植物保護概要 考古題詳解
第 一 題30 分
植物保護的策略中,培育和應用抗病或抗蟲品種是其中的重要方法之一。植物之所以具備抗病能力,一部分的原因是源自其抗病基因之調控。然而,抗病能力有其效期(durability),不可能長久持續。
(一) 有哪些因子會影響植物抗病基因效期之長短?(15 分)
(二) 實用上,有哪些作為可延長抗病品種的使用期限?(15 分)
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核心觀念
**抗病效期(durability)**是指抗病品種在長時間、大面積種植,且病原有利於發病的環境中,仍能維持有效抗病性的能力。它通常要經過實際種植後才能判定,無法只由抗病基因的名稱或作用方式直接保證。
效期長短的核心,在於病原族群能否產生並累積可侵害該品種的變異。以基因對基因作用為例,植物的抗病基因()可辨識病原的無毒基因();病原若經突變或其他遺傳變化而逃避免識別,便可能形成具毒性的小種,逐漸突破抗性。
解題方法
本題分成兩層作答:
- 影響因子:從抗病基因本身、病原族群的演化能力、種植方式與環境條件,說明病原突破抗性的機率及速度。
- 延效措施:從育種時選擇抗性、田間部署抗性基因,以及降低病原族群數量與選汰壓力三方面提出實務作法。
如此可清楚區分「哪些條件使抗性容易失效」與「如何減緩失效」。
(一)影響植物抗病基因效期的因子
1. 抗病基因的作用型態與病原適應代價
單一主效抗病基因常形成強烈、近乎全有或全無的選汰壓力。只要病原族群中出現能避開辨識的毒性型,便可能在帶有該基因的品種上大量繁殖,使抗性快速失效。
若病原要改變相對應的無毒因子,必須付出繁殖力、競爭力或存活能力的代價,則這類毒性型不易擴增,抗性通常較持久。換言之,病原克服抗性所需的適應代價愈高,抗病基因愈有機會維持效力。
2. 抗病基因的遺傳基礎與抗性表現
由多個基因共同控制、可降低感染率、病斑擴展或孢子產量的數量抗性或部分抗性,通常不會讓病原只需跨越單一障礙即可完全致病,因而較不易被快速突破。
但數量抗性並非永不衰退;長期、大面積使用且病害頻繁時,病原仍可能逐漸適應。單一主效基因也不必然短效,其持久性仍取決於病原族群及田間部署情形。
3. 病原族群的遺傳變異與演化潛力
病原產生新毒性型的能力愈高,抗性被突破的風險愈大。相關因素包括:
- 突變率及族群有效大小:突變率高、族群大,產生有利毒性變異的機會較高。
- 有性生殖、重組或混合生殖:可產生新的基因組合,加快適應。
- 基因流動與傳播能力:外來毒性型容易移入,使當地抗性更快失效。
- 病原生活史與世代數:繁殖及世代更替快速,通常更容易在短時間內增加適應型的比例。
4. 抗病品種的種植面積與持續時間
同一抗病基因若在大面積、連續多年、單一品種或遺傳背景相近的品種中使用,病原面對的選汰方向一致。能侵害該抗病基因的病原型較容易獲得繁殖優勢,抗性因而較快被突破。
5. 環境條件與病害流行程度
有利病原繁殖、侵染與傳播的環境,會提高病原族群量和感染世代數,也增加毒性變異受選汰的機會。病害流行愈頻繁、病原族群愈大,抗病基因承受的選汰壓力通常愈強。
6. 其他病害管理措施
第 二 題25 分
迎合有機農業的推廣,綜合害物管理(integrated pest management, IPM)被認為是一種可以降低農用藥劑使用的做法,符合農藥減半政策的觀念。
試說明 IPM 的定義,以及擬定 IPM program 的步驟。
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核心觀念
本題考查綜合害物管理(Integrated Pest Management, IPM)的定義,以及如何把定義落實為可執行的管理計畫。IPM 的目標不是消滅所有害物,也不是完全禁用農藥,而是以生態與經濟為基礎,綜合運用各種適當防治方法,把害物族群維持在不致造成不可接受經濟損失的水準,同時降低對人類健康、非目標生物與環境的不利影響。
IPM 所稱的「害物」包括害蟲、病原菌、雜草及其他會危害作物或農產品的生物。農藥是可採用的工具之一,但應依監測結果與防治門檻審慎使用,並優先考量預防及非化學方法。因此,IPM 與減少農藥使用的方向一致,但不等於一律不使用農藥。
解題方法:擬定 IPM program 的步驟
作答時可依「先定目標、再了解問題、訂門檻、選方法、執行後評估」的順序,說明計畫如何從田間資料形成管理決策。
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界定作物、田區與管理目標 確認作物種類、生育期、栽培方式、預定採收產品與田區條件,並界定要管理的害物。設定可衡量的目標,例如控制害物造成的損失、維持產品品質、減少農藥暴露或保護天敵及其他非目標生物。
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辨認害物及其生態特性 正確診斷害物種類,掌握其生活史、發生季節、繁殖與傳播方式、危害部位,以及與寄主作物和天敵的關係。也要調查田區過去的害物發生與防治紀錄,作為後續判斷依據。
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建立監測與調查制度 規劃定期巡田、取樣、誘捕或病害調查方法,並記錄害物數量、危害程度、作物生育狀況、天敵及環境條件。監測要有固定頻率與一致的調查方式,才能比較害物變化並支持防治決策。
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設定防治門檻與行動標準 依作物、害物、作物生育期與市場要求,設定經濟危害程度或經濟防治門檻(action threshold)。
第 三 題25 分
試分別說明為害於蔬菜、果樹、花卉作物及水稻的重要害蟲種類及防治策略。
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核心觀念
本題考查常見作物害蟲的辨識,以及依害蟲生態與作物生育期選擇防治措施。作答時須同時交代「害蟲名稱、主要危害、防治策略」,並以綜合害蟲管理(IPM)為原則:先監測與預防,再配合栽培、生物、物理及必要的化學防治,避免只列藥劑。
解題方法
依題目指定的四類作物分段作答,每類挑選數種代表性害蟲,簡述其危害型態,再提出相對應的管理措施。防治策略應扣合害蟲特性:食葉害蟲重視田間清除與幼蟲初期防治;刺吸式害蟲重視監測、清除寄主及保護天敵;果實蛀食或產卵害蟲重視套袋、清除受害果及誘殺成蟲。
參考作答
一、蔬菜害蟲
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小菜蛾、斜紋夜蛾、甜菜夜蛾 幼蟲咬食葉片、嫩芽,嚴重時造成缺刻或僅剩葉脈;夜蛾類亦可為害花、果實。防治上應清除田間及周邊雜草、摘除卵塊與幼蟲,配合性費洛蒙監測或大量誘殺;在幼蟲初孵、尚未深入葉片或結球前適時防治,並輪替不同作用機制的核准藥劑。
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蚜蟲、粉蝨、薊馬 以刺吸式口器吸食汁液,使葉片黃化、捲曲或生長受阻,部分種類可傳播病毒。防治上可清除病株及雜草寄主、設置防蟲網與黃色黏板,並保護草蛉、瓢蟲等天敵;必要時依田間密度選用登記藥劑,避免連續使用相同作用機制。
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瓜實蠅 雌蟲將卵產於瓜果內,幼蟲蛀食果肉,造成腐爛、落果。可套袋、清除並妥善處理受害果,配合誘殺成蟲與田間衛生管理,減少繁殖來源。
二、果樹害蟲
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東方果實蠅 雌蟲產卵於果皮內,孵化幼蟲蛀食果肉,使果實腐爛、落果,失去商品價值。防治應採區域共同防治,清除受害果與落果、適時套袋,並以甲基丁香油誘殺雄蟲、含毒蛋白質水解物誘殺成蟲。
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荔枝椿象 若蟲與成蟲刺吸荔枝、龍眼的嫩梢、花穗及幼果,造成萎凋、落花落果。應掌握卵塊與若蟲發生期,人工摘除卵塊、捕捉若蟲,並配合修剪與園區共同防治;必要時依核准用藥及適期防治。
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介殼蟲、粉介殼蟲及葉蟎 介殼蟲與粉介殼蟲吸食枝葉或果實汁液,常伴隨煤煙病與果品品質下降;葉蟎則使葉片失綠、褐化。宜修剪受害枝、改善通風與日照,避免氮肥過量,並保護瓢蟲、草蛉及捕植蟎等天敵;密度達防治基準時,再選用適當資材或藥劑。
三、花卉害蟲
第 四 題20 分
試寫出下列植物害物之學名:(每小題 2 分,共 20 分)
(一) 黃條葉蚤
(二) 斜紋夜蛾
(三) 香蕉假莖象鼻蟲
(四) 鳳梨粉介殼蟲
(五) 東方果實蠅
(六) 十字花科蔬菜根瘤病菌
(七) 馬鈴薯癌腫病菌
(八) 香蕉叢頂病毒
(九) 鳳梨花樟病菌
(十) 種癭線蟲(腫癭線蟲)
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核心觀念
本題考查植物保護常見害蟲、病原菌、病毒與植物寄生性線蟲的學名。作答時要先辨認害物類別,再將中文俗名對應到屬名與種小名;若題目只指一類線蟲、未指定種別,應以「屬名+spp.」表示該屬多種。
學名以二名法為主:屬名首字母大寫,種小名小寫,兩者皆用斜體;作者名不斜體。病毒以其正式病毒名稱作答。
解題方法
逐項按害物類別配對:昆蟲害蟲依其固定學名作答;真菌或類真菌病原依病害名稱對應病原;線蟲則注意中文名所指的是「種癭線蟲」,不可與造成植物根部瘤狀根結的「根瘤線蟲」混淆。
各小題解析
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黃條葉蚤:十字花科蔬菜常見跳甲,學名為 Phyllotreta striolata。屬名 Phyllotreta、種小名 striolata。
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斜紋夜蛾:鱗翅目夜蛾類害蟲,學名為 Spodoptera litura。
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香蕉假莖象鼻蟲:危害香蕉假莖的象鼻蟲,學名為 Odoiporus longicollis。勿與香蕉球莖象鼻蟲混為一談。
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鳳梨粉介殼蟲:學名為 Dysmicoccus brevipes。
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東方果實蠅:雌蟲產卵於果皮下,幼蟲蛀食果肉,學名為 Bactrocera dorsalis。
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十字花科蔬菜根瘤病菌:引起十字花科蔬菜根瘤病(根腫病)的病原,學名為 Plasmodiophora brassicae。此病原常列為類真菌生物,題目使用「病菌」時仍以該學名作答。
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馬鈴薯癌腫病菌:學名為 Synchytrium endobioticum。