113 高普考高考三級 農業機械 農業機械學 考古題詳解

核心觀念

本題考查兩種能在果樹或密植作物中施藥的機械：吹霧機與煙霧機。作答時要抓住藥液如何形成細小藥滴或煙霧，以及霧滴如何被送到作物上；再分別比較霧滴大小、穿透與附著情形、用水量和操作限制。

解題方法

依「霧化方式 → 運送方式 → 優點 → 缺點」逐一說明。吹霧機以氣流攜帶霧滴，煙霧機則以高溫氣流使藥液形成細小煙霧；兩者的霧化機制不同，因此施藥效果與限制也不同。

吹霧機

**運作原理：**藥液由幫浦加壓後，經噴嘴噴出；風機產生高速氣流，將藥液打散成細小霧滴，並吹送至作物冠層內外。氣流也能帶動枝葉搖動，使藥滴較容易到達葉片背面及較深處。常見型式包括背負式、手推式及牽引式吹霧機。

優點：

• 氣流可將霧滴送入果樹或密植作物冠層，穿透性及覆蓋範圍較佳。
• 可施用一般液態農藥，適用作物與藥劑範圍較廣。
• 風機與噴嘴配合，可依作物型態調整噴射方向及施藥量。

缺點：

• 風力可能使細霧飄散，造成飄移、藥液浪費及非目標區域污染；風大時施藥效果較不穩定。
• 霧滴若過細，容易蒸發或飄散，葉面沉積量可能不足。
• 風機及動力裝置增加機械體積、重量、噪音與燃料消耗；近距離操作也須避免霧滴回飄至操作者。

煙霧機

核心觀念

本題考查設施園藝的兩項基礎：一是溫室環境控制系統如何感測、判斷並調節環境；二是養液栽培的定義、栽培方式與特性。溫室環控的目標，是依作物需求維持適宜的溫度、濕度、光照與根域環境，並兼顧控制穩定性、操作便利及生產成本。

解題方法

作答第一小題，可依「感測環境—設定目標—控制運算—驅動設備—回饋修正」的控制流程，整理系統必備要件，並補充能源、可靠性及管理功能。

第二小題先界定養液栽培，再從根域介質、養分供給、水分管理、設施設備及生產特性說明。作物根系不直接從一般土壤取得養分，而是由含有植物所需養分的水溶液供應；部分栽培方式以惰性介質固定根系，介質本身通常不作為主要養分來源。

（一）溫室自動環控系統需具備的要件

1. 環境感測元件 依作物及栽培目的配置感測器，量測溫度、相對濕度、光照強度或日射量、二氧化碳濃度及土壤或介質水分等。感測器須安裝於能代表作物生長區的位置，並定期校正，避免量測偏差造成錯誤控制。

2. 設定與控制目標 系統須能設定各環境因子的目標值或適宜範圍，也要能配合不同作物、品種、生育階段與日夜變化調整設定。必要時可設定上下限、控制時段、延遲時間及優先順序。

3. 控制器與判斷功能 控制器接收感測資料，與設定值比較，再依控制邏輯發出指令。控制方式可採開關控制、比例控制或更複雜的程序控制；設計時應考量設備啟停間隔與控制遲滯，避免設備頻繁動作。

4. 執行設備與致動器 系統須配有可實際改變環境的設備，例如通風窗、風扇、遮陰幕、加熱器、冷卻水簾、噴霧或灌溉設備、二氧化碳施放設備等。執行設備的能力須符合溫室面積、結構與當地氣候條件。

5. 回饋控制與協調運轉 設備動作後，感測器須重新量測環境，讓控制器依變化再次調節，形成閉迴路控制。不同設備之間也須有適當的連鎖或優先控制，例如通風與加熱、遮陰與補光等，避免互相抵銷而增加能源消耗。

6. 人機介面與監測管理 操作者須能查看即時環境值、設定控制條件、啟停設備及確認異常。完整系統宜具資料記錄、警報、故障診斷與遠端監控等功能，方便追蹤環境變化及維護設備。

核心觀念

本題考查溫室的三種通風方式，以及水簾系統的蒸發冷卻原理。解題時先分清楚空氣流動的動力來源：自然通風靠風壓與熱壓，機械式通風以風扇造成定向換氣，攪拌式通風則以風扇促進室內空氣混合。水簾降溫則是利用水分蒸發吸熱。

（一）自然通風、機械式通風與攪拌式通風

1. 自然通風

**作法：**在溫室側牆、屋頂或高處設置可開啟的通風口。室外風掠過溫室時會形成風壓差，推動空氣由迎風側進入、背風側排出；室內熱空氣密度較低，會上升並由高處通風口排出，室外較冷空氣則由低處補入，形成熱壓（煙囪效應）。

**特性：**不需風扇等動力設備，運轉成本低、設備簡單；但通風量受室外風速與風向、室內外溫差、開口面積及位置影響，較難精確控制，炎熱無風或開口配置不佳時，降溫效果有限。

2. 機械式通風

**作法：**利用排風扇或送風扇強制空氣流動。常見配置是在溫室一端設排風扇，另一端設進氣口或進氣窗；排風扇將室內空氣排出，使室內形成負壓，室外空氣便由進氣口補入，沿溫室長向流動後再排出。也可採送風方式，使室內形成正壓而將空氣推出。

**特性：**風量與換氣較易控制，能在自然風不足時維持通風；但需要電力，會增加設備、運轉及維護成本。風扇與進氣口須配合配置，避免氣流短路或溫室內出現通風死角。

3. 攪拌式通風

核心觀念

穀物乾燥是利用空氣帶入熱量並吸收水分，使穀粒內部水分向表面移動，再由空氣帶走。依乾燥空氣的溫度，可分為低溫乾燥與高溫乾燥；兩者主要差異在於熱源、乾燥速率及穀粒所受熱作用。

解題方法

分別從「乾燥空氣溫度與熱源」、「乾燥速度及穀粒品質」說明兩種乾燥方式，再各舉一項優點。粗糠供熱部分，則按「燃燒供熱—加熱空氣—送風乾燥」說明能量傳遞及氣流路徑。

（一）低溫乾燥及高溫乾燥

**低溫乾燥：**利用自然空氣或僅經少量補充加熱的空氣乾燥穀物，乾燥空氣溫度通常接近環境溫度，且僅略高於穀物溫度。乾燥速率較慢，常須以通風方式持續乾燥，並妥善控制風量、相對濕度與穀物堆積厚度，避免穀物在乾燥期間劣變。

**優點：**乾燥溫度低，穀粒較不易因熱應力產生裂紋或品質損傷。

**高溫乾燥：**以燃燒器或其他加熱裝置提高乾燥空氣溫度，再將熱空氣通過穀物；乾燥空氣溫度明顯高於環境溫度。高溫使水分蒸發及傳移速度加快，因此乾燥時間較短，常用於機械式乾燥機；操作時須控制穀溫、乾燥時間及排氣狀況，以免過熱造成品質下降。

**優點：**乾燥速度快，可縮短處理時間並提高乾燥機的處理量。

核心觀念

點播機的排種器須完成三個動作：取種、清除多餘種子、按固定間距排種。三種機構的差別，在於種子如何被選取並保持在排種元件上：

• 皮帶式：利用皮帶上的定距穴孔或型孔機械取種。
• 真空式：利用負壓吸附種子，並在指定位置解除負壓放種。
• 氣流式：利用噴嘴氣流與錐形型孔形成的作用，使一粒種子留在孔內，再由機構推出。

題目沒有要求計算；作答重點是按種子行進順序，交代取種、排除多餘種子及釋種的過程。

解題方法與三種排種原理

一、皮帶式排種

皮帶式排種器以環形皮帶作為排種元件，皮帶上設有等間距的孔穴、凹穴或型孔。皮帶運轉時，型孔經過種子箱並接觸種子，將種子逐穴帶離種箱。

種子離開種子箱後，會經過刮種或清種部位，多餘的種子被刮除或落回種箱，使型孔內保留適當粒數。皮帶再將種子帶到排種位置，種子因重力、型孔方向改變或推種機構作用而脫離皮帶，落入開溝器所開的種溝內。

**作答關鍵：**皮帶上的型孔決定取種位置與間距；清種部位控制每穴粒數；皮帶轉速及型孔間距影響株距。

二、真空式排種

真空式排種器通常由風機提供負壓，排種盤上設有等距吸孔。排種盤轉動時，吸孔經過種子區，負壓使種子貼附在吸孔上，隨排種盤一同移動。

種子離開種子堆後，刮種器或清種器會去除吸孔上多餘的種子，使每個吸孔保留預定粒數。當吸孔轉到排種位置，吸孔離開負壓作用區，或由放種機構解除吸附，種子便在重力或推種作用下落入種溝。

**作答關鍵：**負壓負責吸附及攜帶種子，吸孔間距決定排種間距；抵達排種位置後須解除負壓，才能放種。吸孔尺寸、負壓大小及清種器調整會影響漏播或重播。