108 高普考高考三級 農業技術 作物學 考古題詳解
第 一 題20 分
請說明水稻主要的生產栽培法、優缺點及其草害綜合管理策略。
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核心觀念
本題考查水稻栽培方式的比較,以及如何依栽培方式與田間狀況,整合多種措施降低雜草危害。作答宜先說明主要栽培法,再比較優缺點,最後以「預防、栽培抑草、物理防除、化學防除、生物防除、田間監測」組織草害管理策略。
水稻主要栽培方式可概分為:
- 育苗移植栽培:先在秧田或育苗盤培育秧苗,再以人工或插秧機移植至本田。
- 直播栽培:稻種直接播種於本田,不經育苗與移植。可依田間水分及整地方式分為旱田直播、水田直播及潤田直播;依播種方式又可分為撒播、條播、點播。
- 拋秧栽培:先培育帶土或帶根秧苗,再將秧苗拋植於本田,介於育苗移植與直接播種之間。
解題方法
作答時以「栽培法—優缺點—雜草管理」三段式回答。比較各栽培法時,掌握四個面向:勞力與成本、稻株建立與生育、產量穩定性、雜草防治難易。草害管理則採綜合管理概念,依雜草種類、發生期、稻株生育階段及田間水分狀況,搭配不同措施,避免單靠一種除草方式。
主要生產栽培法及優缺點
一、育苗移植栽培
秧苗先在秧田或育苗盤培育,待達適當苗齡後,移植至整地完成的本田。臺灣常見機械插秧,亦有人工插秧。
優點
- 秧苗集中育成,較易掌握播種、育苗與苗期管理,節省本田用種量。
- 秧苗移植後已有一定生長基礎,田間成苗較整齊,生育進度較易管理。
- 本田可在插秧前整地、湛水,使部分雜草種子萌發受抑,且稻株移植後較容易建立與雜草競爭的優勢。
- 育苗期與本田整地可部分重疊安排,有利於前後作銜接。
缺點
- 育苗、搬運秧苗及插秧需要額外勞力與成本;若育苗場供苗、插秧機作業或農忙期人力不足,容易影響適期種植。
- 移植時根系受擾,秧苗需要時間恢復生長。
- 插秧機作業須配合田區規格與田面整平,田區零碎或地形不規則時較不方便。
二、直播栽培
將種子直接播種於本田,省去育苗與插秧。依播種時的田間水分,可採旱田直播、水田直播或潤田直播;依種子配置方式,可採撒播、條播或點播。
優點
- 省去育苗、秧苗搬運及插秧作業,可節省人力與部分生產成本。
- 播種作業快速,適合缺工、栽培面積較大或需要提高作業效率的情況。
- 部分直播法可減少濕田整地及初期灌溉用水。
- 稻株不經移植,沒有移植傷根及移植後恢復期。
缺點
- 稻株出苗與田間分布較易受播種均勻度、土壤水分及天候影響,成苗不整齊時會造成缺株或局部過密。
- 稻種與雜草種子同時在本田萌發,稻株苗期競爭力較弱,草害防治通常較移植栽培困難。
- 可能遭鳥類啄食、種子漂浮或沖移;直播稻根系建立較淺,田間管理不當時倒伏風險較高。
- 田間除草、補苗及水分管理若未配合稻株苗期,容易影響成苗與產量穩定性。
三、拋秧栽培
秧苗先行育成,再將秧苗拋植於本田。此法可減少逐株插秧的作業量,但秧苗分布均勻度及田面條件會影響栽培效果。
優點
- 仍保有先育苗、再建立秧苗的優點,可省去部分逐株插秧作業。
- 作業速度快,適合在勞力短缺時減輕移植工作負擔。
缺點
- 秧苗拋植位置較不規則,植株密度與分布均勻度較難控制。
- 田面平整、水分及拋植操作會影響秧苗著地與成活。
- 田間管理及機械作業不如行列整齊的插秧田容易。
草害綜合管理策略
第 二 題20 分
請說明丹參、薑黃、茶、紫錐菊等作物之學名、英文俗名、利用部位、利用成分及栽培繁殖法。
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核心觀念
本題考查四種作物的基本作物學與藥用植物知識,作答時須逐一交代「學名、英文俗名、利用部位、利用成分、栽培繁殖法」。其中利用部位是實際採收或利用的器官;利用成分則是該器官中具代表性的有效成分或主要成分。繁殖方式應掌握主要的商業繁殖法,並說明種子繁殖與營養繁殖的差異。
解題方法
採「作物名稱逐項對照」整理資料,避免只列出成分或繁殖法,漏掉題目指定項目。作答時先辨認學名與常用英文名,再連結作物的主要經濟利用部位及其代表成分,最後說明繁殖方式;若作物有多種繁殖法,應標出常用或主要方式。
各作物詳解
| 作物 | 學名、英文俗名 | 利用部位 | 主要利用成分 | 栽培繁殖法 |
|---|---|---|---|---|
| 丹參 | Salvia miltiorrhiza Bunge;Chinese red sage、red sage、danshen | 乾燥根及根莖 | 脂溶性丹參酮類,如丹參酮 I、丹參酮 IIA、隱丹參酮;水溶性酚酸類,如丹參酚酸 B、丹參素 | 可用種子播種繁殖;也可用枝條扦插、分根等營養繁殖。栽培生產可依品種純度及繁殖材料供應選擇繁殖方式。 |
| 薑黃 | Curcuma longa L.;turmeric、common turmeric | 根莖 | 薑黃素類,包括薑黃素(curcumin)、去甲氧基薑黃素及雙去甲氧基薑黃素;另含揮發油成分 | 以根莖切塊繁殖,選帶芽眼的健壯根莖作種薑,春季種植。通常採無性繁殖,因栽培材料主要靠根莖繁殖。 |
| 茶 | Camellia sinensis (L.) Kuntze;tea plant、tea | 嫩梢,通常採一心二葉或一心三葉,製茶時再加工為茶葉 | 茶多酚(以兒茶素類為主)、咖啡因、茶胺酸及芳香物質;其含量受品種、芽葉成熟度與製茶方式影響 | 生產茶園以枝條扦插等無性繁殖為主,可維持品種特性;亦可用種子繁殖,但茶樹為異交作物,實生後代性狀及品質容易分離。 |
| 紫錐菊 | Echinacea purpurea (L.) Moench;purple coneflower、eastern purple coneflower | 根及地上部;商業利用可依產品及採收方式使用根、葉、花等部位 | 酚酸類(以菊苣酸為代表)、烷醯胺、多醣體及糖蛋白等 | 以種子繁殖最普遍,也可用根冠分株或根部繁殖。 |
第 三 題20 分
試繪製玉米與大豆種子進行四唑鹽活力檢測(tetrazolium test)之正常與不正常圖像及其評鑑結果。
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核心觀念
四唑鹽(TTC,2,3,5-triphenyl tetrazolium chloride)是無色指示劑。種子吸水後,活細胞的呼吸作用與脫氫酵素會將 TTC 還原成紅色、不可擴散的 formazan;失去活性的組織不染色,通常呈白色。判讀重點是染色的位置、均勻度、深淺及組織是否完整。
四唑鹽檢測可快速估計種子的生活力,也能由染色缺損的位置與程度判斷活力高低;它檢視的是胚部組織狀態,不能直接等同於標準發芽試驗的正常幼苗率。
圖例: ▓ 均勻紅染的活組織 ░ 未染色或死亡組織 ▒ 染色不均或受損組織
以下為胚部剖面的示意圖;玉米胚乳主要是儲藏組織,不作為胚活力判讀的主要部位。
解題方法與判讀圖式
一、玉米
沿種子縱向剖開,觀察種子側面的胚。玉米胚包括胚芽、胚軸、胚根及盾片;其中胚芽與胚根等關鍵部位必須保持活性。
正常:胚部完整染紅,盾片未染部分不超過約三分之一。
玉米縱剖示意
┌──────────────────┐
│ │
│ 胚乳 │
│ ┌────────┐ │
│ │ ▓▓▓ │ ← 盾片
│ │ ▓▓▓ │
│ └─▓▓▓▓───┘
│ ↑胚軸、胚芽、胚根均染紅
└──────────────────┘
**評鑑:**胚部組織染色均勻、胚芽與胚根皆有染色,表示胚仍有生活力;盾片少量未染,未達影響胚正常發育的程度時,仍可判為可發芽種子。
不正常一:胚芽或胚根等重要部位未染。
┌──────────────────┐
│ │
│ 胚乳 │
│ ┌────────┐ │
│ │ ▓▓▓ │ ← 盾片有染色
│ │ ▓░▓ │
│ └─▓░░▓───┘
│ ↑胚軸/胚根有未染區
└──────────────────┘
**評鑑:**胚軸、胚芽或胚根等關鍵部位出現明顯未染或壞死,表示維持正常幼苗生長的組織受損,判為不正常;若胚軸關鍵部位失活,則判為無生活力。
不正常二:盾片大面積未染,或胚部染色斑駁、組織受損。
┌──────────────────┐
│ │
│ 胚乳 │
│ ┌────────┐ │
│ │ ░▓░ │ ← 盾片大面積未染
│ │ ░▒░ │
│ └─▓▓▓▓───┘
│ 胚軸雖染色,胚部受損仍須評鑑
└──────────────────┘
第 四 題20 分
請針對水稻、小麥、大麥、燕麥、玉米、高粱、小米、蕎麥、薏苡等作物,回答下列相關問題。(每小題 4 分,共 20 分)
(一) 何者起源於印尼馬來亞(IIB)?
(二) 染色體數最少物種。
(三) 普遍利用宿根栽培物種。
(四) 青稞是指何種作物?
(五) 計算生育度數基礎溫度最低之物種。
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核心觀念
本題綜合考查穀類與雜糧的起源地、染色體數、栽培特性、作物俗名,以及以生育度數估算作物發育時的基礎溫度。作答時要留意兩點:蕎麥是蓼科的仿穀類;染色體數應比較題目所列作物的常見栽培種。
生育度數(degree-days)是作物在基礎溫度以上所累積的熱量,常用概念式表示為:
基礎溫度是計算用的發育下限,不代表作物在該溫度下能正常旺盛生長。不同資料因作物種類、品種與計算方法,所採數值可能略有差異。
解題方法與逐題解析
(一)起源於印尼馬來亞(IIB):水稻
依傳統作物起源中心分類,印尼馬來亞(IIB)所指的起源區對應水稻。本題應按作物學教材中的起源中心分類作答;水稻在現代研究中也常被討論為起源於長江流域後向東南亞擴散,兩者是不同分類脈絡。
(二)染色體數最少物種:大麥
比較各作物常見栽培種的體細胞染色體數:
- 大麥:
- 蕎麥:
- 高粱、玉米:
- 水稻:
- 小麥:常見普通小麥為
- 燕麥:常見栽培燕麥為
- 小米、薏苡:常見栽培類群的染色體數均高於大麥
因此,題列作物中大麥的染色體數最少。易混淆之處是蕎麥雖然是非禾本科仿穀類,但其 ,仍比大麥多。
(三)普遍利用宿根栽培物種:高粱
第 五 題20 分
請說明臺灣地區作物栽培生產常遇到的天然災害,並依受損程度說明,及進一步論述作物的防減災措施。
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核心觀念
本題考查臺灣作物生產的主要天然災害、災害造成農損的相對程度,以及災前預防、災中應變與災後復原的防減災措施。作答時應兼顧兩種「程度」:一是各類災害在農業損失中的相對比重,二是災害對作物造成的實際傷害;實際損害會隨作物種類、生育期、栽培環境及災害強度而變化。
解題方法
先依臺灣常見災害列出主要項目,並以歷年農損資料說明其相對比重;接著簡述各災害的作物危害型態;最後依災害管理時序,從災前預防、災時應變、災後復原提出措施。這樣能同時回答「遭遇哪些災害」「受損程度如何」與「如何防減災」。
一、臺灣常見天然災害及受損程度
臺灣位於海陸交界,地形起伏大,季風、颱風及局部對流降雨都會影響農業生產。依過去 30 年(1981–2010 年)農損災害統計,主要災害及其相對比重如下:
| 災害 | 農損比重 | 主要危害 |
|---|---|---|
| 颱風 | 約 63.6% | 強風造成植株倒伏、折枝、落果;豪雨導致淹水、沖刷、土石流與設施毀損;沿海地區也可能發生鹽害。為最主要的農業災害。 |
| 雨害 | 約 11.7% | 春雨、梅雨及夏季對流雨造成積水、根系缺氧、植株生長不良;降雨也會妨礙授粉、採收與田間管理,並增加病害風險。 |
| 低溫、寒害 | 約 8.1% | 影響一期作插秧,以及坡地果樹、茶區等作物;低溫會使生長停滯、組織受傷,嚴重時造成落花、落果或植株死亡。 |
| 冰雹 | 約 6.6% | 多發生於春夏交界的強對流天氣,雹粒會打傷枝葉、莖幹及果實,造成機械性損害、商品價值下降與減產。 |
| 其他 | — | 包括旱害、高溫害、強風及焚風等。旱害使土壤水分不足、植株萎凋;高溫與焚風則可能造成熱傷害、落花落果及果實日燒。 |
就受損作物種類而言,過去統計以果品占 44.2% 最高,其次為蔬菜占 28.2%;單一作物以水稻占 11.7% 最多。上述比例是特定歷史期間的農損統計,作答時可用來交代相對程度,不能解讀為每次災害的固定損失比例。
二、作物防減災措施
- 災前預防與整備
- 依地區氣候、地形與作物生育期選擇栽培作物及適當播種、定植期,避開颱風、寒流或缺水高風險時段。
- 參考氣象預報與作物防災資訊,預先安排採收、灌溉、排水及設施檢修。